隧道施工方案優(yōu)化分析

1、隧道施工方案優(yōu)化分析 摘要:廈門至成都高速公路（廈門段）A6合同段東孚隧道工程是典型的明挖暗埋法隧道工程，在施工過程中對施工方案進行了優(yōu)化。通過多種施工方法相結合的方式，較好的控制了質(zhì)量、進度及經(jīng)濟指標，在各種不利因素的影響下最終達到了預期目標順利完成城市下穿隧道的施工。 關鍵詞:明挖暗埋；隧道施工；雙孔拱形 1引言 隨著高速公路網(wǎng)絡的日益完善，城市之間的交通更加的便捷，高速公路越來越多的穿越城市，為節(jié)約土地、減少對周邊環(huán)境的影響，地下隧道成為高速公路穿越城市的優(yōu)選方案，為確保優(yōu)質(zhì)、高效的完成地下穿越工程，明挖暗埋法也越來越多的應用到城市隧道工程當中。在城區(qū)內(nèi)施工為保證城市各系統(tǒng)的正常運轉，對

2、文明施工及工期的要求越來越嚴格。 2工程概況 東孚隧道為明挖隧道，下穿廈門市海滄區(qū)東孚工業(yè)區(qū)，全線采用雙向8車道高速公路標準，設計行車速度為100km/h，基坑開挖深度為9.619m，開挖寬度為43.5m，隧道基坑兩側分布有廠房。圍護結構為圍護樁+錨索+鋼圍囹體系，在圍護樁間采用三軸攪拌樁全斷面止水。主體結構施工完經(jīng)回填后上方建有“五進十三出”收費站一座、興東路跨線橋一座。隧道全長1000m，其中，下穿廈深鐵路段340m已先行施工完成，剩余660m隧道結構形式分為3種，分別為：U型槽敞開段195m、明挖拱形隧道（聯(lián)拱式125m和分離式110m）235m、明挖雙孔矩形隧道230m。東孚隧道是該合

3、同段控制性工程，隧道主體原施工方案為利用四臺液壓襯砌臺車（其中拱形2臺，矩形2臺）進行施工。截止2013年6月，因征遷滯后各段進度參差不齊，進度快的段落已完成底板及側墻施工，進度慢的土方還未開挖，現(xiàn)場無法提供連續(xù)的工作面，不具備臺車施工的必要條件，原施工方案無法實現(xiàn)預期目標，因此必須進行方案優(yōu)化。 3主體結構施工方案 3.1雙孔矩形隧道主體施工方案優(yōu)化 東孚隧道工程雙孔矩形隧道長度230m（K15+630K15+860），按照原隧道主體施工方法為2臺矩形襯砌臺車（含外模）同步作業(yè)，現(xiàn)場實際情況為矩形隧道K15+815K15+822處自來水管道（DN800mm球墨鑄鐵）及高壓電纜（110kV）遷

4、改滯后，工作面無法連續(xù)。襯砌臺車只有在工作面足以滿足循環(huán)流水作業(yè)才能發(fā)揮其優(yōu)勢，在原方案無法滿足實際需要的情況下，經(jīng)過多次論證后決定采用滿堂支架作為模板支撐體系進行矩形隧道主體施工，見圖1。碗扣支架上安置弧形方鋼，方鋼弧度按照設計弧度進行加工，弧形方鋼之上安置15cm15cm方木，內(nèi)外模均為竹膠板，以此體系代替襯砌臺車；跟矩形臺車方案相比，滿堂支架方案在工作面不連續(xù)的工況下有諸多優(yōu)勢。兩方案優(yōu)缺點對比見表1。圖1滿堂支架表1滿堂支架與臺車方案對比表總體考量矩形臺車方案經(jīng)濟性較差，也無法滿足進度需求；按照滿堂支架方案進行施工后，可三個工作面同時進行施工，一個循環(huán)最長澆筑25m，最短澆筑10m，工

5、作面出來之后可以及時封頂，避免了工作面閑置，提高了工作效率1。 3.2明挖雙孔拱形斷面施工方案優(yōu)化 1）雙孔拱形分離式斷面東孚隧道工程雙孔拱形分離式隧道長度110m（K15+395K15+505)，為本工程施工一大難點。該段與先期施工穿越下深鐵路的隧道相連為分離式隧道，左右兩幅主體施工互不影響，襯砌臺車可以單獨進行工作。原施工方案臺車包含鋼外模，因現(xiàn)場工作面狹窄且底板未貫通，現(xiàn)場無法提供吊裝場地。若按照原方案進行施工，需臺車就位后方可進行鋼筋綁扎，鋼筋綁扎完畢后才可進行外模安裝，襯砌臺車利用率低。經(jīng)過多種方案比選和多次專家論證之后結合礦山法隧道施工理念提出外模采用長條木板代替外鋼模板并設計簡易

6、鋼筋臺車(見圖2)用于鋼筋綁扎，使鋼筋先行施工。在臺車頂端利用碗扣支架頂托作為限位塊，可根據(jù)設計高程進行調(diào)節(jié)，保證鋼筋彎曲的弧度符合設計要求，每隔2m設置一環(huán)鋼筋骨架，鋼筋骨架連接采用焊接，鋼筋綁扎完畢后在鋼筋骨架的作用下可以保持原有形狀（見圖3）；臺車底部設有行走及鎖止系統(tǒng)，在綁扎鋼筋時可保證臺車位置固定，在鋼筋綁扎完畢后調(diào)節(jié)頂部頂托可使鋼筋臺車順利推出以便襯砌臺車進入。簡易鋼筋臺車的引入可將鋼筋綁扎不以襯砌臺車就位為前提，節(jié)約了鋼筋綁扎所占用的時間。圖2簡易鋼筋臺車圖3鋼筋骨架2）雙孔拱形連拱式斷面東孚隧道雙孔拱形連拱式隧道長度125m（K15+505K15+630)，為本工程施工難點，因

7、按照原設計方案需要2臺襯砌臺車相互配合才能完成主體施工（見圖4）?，F(xiàn)場情況是因左幅廠房拆遷滯后，左右幅土方工程及支護工程進度不同步，使左幅施工進度比右幅滯后1個月。若按照原方案施工，必須等到左右幅進度相同時方可進行隧道主體施工，這樣就會浪費一個月的工期，對進度及經(jīng)濟產(chǎn)生不利影響。為確保施工不中斷確定了“先墻后拱”，的施工思路，在這種思想的指導下設計了中隔墻模板（見圖5）。利用中隔墻模板先施工中隔墻，左右兩幅便可分離開來單獨施工互不影響，再采用分離式隧道的施工方法，可以提前1個月完成施工。3）明挖雙孔拱形隧道施工方法的特點。1）連拱式隧道利用中隔墻先行法可使連拱隧道具備分離式隧道的特點，可利用單

8、臺車作業(yè)，無需雙臺車共同作業(yè)，提高臺車利用率2。2）簡易鋼筋臺車可以使鋼筋提前2個循環(huán)施工完畢，節(jié)約鋼筋綁扎所占用的時間且保證鋼筋綁扎質(zhì)量。3）長條木模板與鋼外模相比具有經(jīng)濟、安全、適合工作面狹窄且不連續(xù)的工況等優(yōu)勢。在采用優(yōu)化方案后，施工效率明顯增加，在執(zhí)行相同質(zhì)量標準情況下與原方案相比，共計節(jié)約工期190d，并且節(jié)約了成本，降低了安全風險。 4結語 綜上所述，根據(jù)施工過程中的實際情況對施工方案進行優(yōu)化，通過科學組織東孚隧道工程采用多種施工方法相結合的優(yōu)化施工方案且成功實踐，提供了一種在同一結構物中采用多種施工方案的思想，確保了施工質(zhì)量、進度及安全，為高速公路修建城市下穿隧道提供了成功的經(jīng)驗和案例。 參考文獻: 【1】JTGF602009公路隧