偏壓淺埋隧道進(jìn)洞施工技術(shù)

1、偏壓淺埋隧道進(jìn)洞施工技術(shù)中鐵隧道二處有限公司 任天新摘 要: 偏壓明洞段隧道采用明洞暗作法施工，對(duì)洞口段偏壓墻采用回填反壓綜合加固技術(shù)。結(jié)合工程實(shí)踐，詳 細(xì)地介紹了該施工方法的技術(shù)特點(diǎn)、工藝原理、施工工藝等，對(duì)類似隧道施工有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞： 隧道洞口 偏壓 淺埋暗挖 施工技術(shù)1 工程概況天生橋隧道位于南丹縣小場鎮(zhèn)摩岜村附近，隧道北東側(cè)為天生橋水庫，六寨方向隧道洞口距拉不來村約1.2km，河池方向隧道洞口距摩岜村約600m，鄉(xiāng)村間均有機(jī)耕路通行，隧道進(jìn)出口處的進(jìn)場條件均較差，交通十分不便，隧道六寨端進(jìn)口位于垂直的峭壁下，隧道出口路線與山體斜交，存在一定偏壓。2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）明洞段襯砌由于

2、覆蓋層較薄，采用鋼筋混凝土，設(shè)計(jì)中不留變形量。明洞要求地基承載力不小于300KPa。（2）隧道洞口斜交進(jìn)洞，偏壓嚴(yán)重，采用明挖會(huì)造成邊坡過高，在設(shè)計(jì)中采用半明半暗的結(jié)構(gòu)形式，即先少量清方，套拱與巖體采用長錨桿連接。然后采用暗挖進(jìn)洞方式。（3）復(fù)合式襯砌按照新奧法原理，運(yùn)用地層結(jié)構(gòu)法設(shè)計(jì)，考慮圍巖與襯砌共同受力，采用柔性支護(hù)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)合襯砌。2進(jìn)洞方案的選擇及優(yōu)化。根據(jù)現(xiàn)場地形條件及交通狀況，天生橋隧道進(jìn)口為一陡峭的懸崖，切場地狹窄通行困難；天生橋隧道出口為一開闊的農(nóng)耕田，有一條田間小路，考慮到施工場地的布置及施工安全。優(yōu)先考慮采用出口進(jìn)洞，并將田間小路擴(kuò)建為施工便道。進(jìn)洞方案，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要

3、求，由于明洞段覆蓋層較薄，切不能形成卸載拱。采用明挖施工。半明半暗段與山體斜交進(jìn)洞，偏壓嚴(yán)重，為減少邊坡開挖過高，確保施工的安全及進(jìn)洞安全，采用暗挖進(jìn)洞方式。進(jìn)洞方案總體施工工藝流程邊、仰坡防護(hù)偏壓外邊墻基坑開挖及砼澆筑及邊墻回填 套拱及長管棚施工半明半暗段暗挖進(jìn)洞仰坡截水溝開挖施工邊、仰坡開挖測量放樣測量放樣復(fù)核不合格3施工工藝3.1 天生橋隧道出口，在明洞仰坡開挖線35米以外設(shè)置一條截水溝。截水溝采用M7.5號(hào)漿砌。根據(jù)施工放樣的線形，進(jìn)行地表樹木及植被清理?，F(xiàn)場截水溝可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地形進(jìn)行調(diào)節(jié)，截水溝的水排向隧道兩側(cè)的自然溝。基坑開挖采用人工用鐵鍬和鐵鎬直接開挖。開挖的土石方集中在安全地

4、段進(jìn)行傾倒，禁止隨挖隨倒，引發(fā)安全事故。在截水溝的外側(cè)，將邊坡修順，使的坡面匯水能順暢流入截水溝。石料可直接采用基坑開挖的石料，但禁止用風(fēng)化石。石料的厚度不得小于15cm。如需要運(yùn)輸石料，先選好運(yùn)輸石料的線路，確保運(yùn)輸石料人員的安全。禁止在崖邊及陡坡處運(yùn)輸。3.2邊仰坡施工方案及優(yōu)化,首先由測量組復(fù)核洞口的控制樁點(diǎn)，確保無誤后，進(jìn)行邊仰坡開挖線放樣。邊坡施工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行放坡開挖，仰坡采取盡量不破壞原地表植被，盡量保留坡面的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層，采用少刷或不刷的方案。避免刷方后，引發(fā)滑動(dòng)面或潛在滑動(dòng)面在雨水侵蝕下引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。對(duì)隧道圍巖及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定造成破壞。邊仰坡開挖土層可直接用挖機(jī)刷坡，遇到

5、石層則采用淺眼松動(dòng)爆破開挖。盡量對(duì)圍巖減少擾動(dòng)，確保半明半暗段隧道圍巖及邊仰坡的穩(wěn)定。邊仰坡開挖前組織人員將坡面危石及雜草清除干凈，并在開挖輪廓以外用軌排防護(hù)，避免危石溜坍。邊仰坡開挖的土石方可直接傾倒在隧道洞口的自然溝（6米深，12米寬），為隧道施工及進(jìn)洞施工提供施工場地。為防止隧道施工受雨季影響，在溝底埋設(shè)100cm的圓管，確保排水的暢通。（根據(jù)調(diào)查當(dāng)?shù)赜昙緯r(shí)，該溝最深水位為6080cm。）邊仰坡防護(hù)采用YT28的風(fēng)鉆鉆孔，打設(shè)孔深3.5米、間距120×120cm梅花型布置的砂漿錨桿。錨桿水平打入仰坡，安裝22mm藥卷錨桿，錨桿藥卷要填塞飽滿，達(dá)到設(shè)計(jì)的拉拔力要求。并掛8mm鋼筋

6、網(wǎng)，間距25×25cm。并噴射8cm厚的C25早強(qiáng)噴射砼。4、偏壓外邊墻施工4.1 右幅YK29+880YK29+888及左幅ZK29+910ZK29+915設(shè)計(jì)為半明半暗段襯砌。均在右側(cè)設(shè)置偏壓外邊墻。偏壓外邊墻采用C25鋼筋混凝土。并設(shè)計(jì)C25鋼筋混凝土護(hù)拱。4.2 施工方案先進(jìn)行明暗洞交界處坡面加固。采用22mm藥卷錨桿。間距為150×150的梅花型號(hào)布置，防護(hù)范圍為刷坡線上9米范圍內(nèi)施工。垂直坡面打入。并掛8mm鋼筋網(wǎng)，間距25×25cm。并噴射8cm厚的C25早強(qiáng)噴射砼。偏壓外邊墻基坑開挖，盡量減少大面積刷坡開挖，采用沿隧道中線方向，放臺(tái)階開挖。外邊墻基

7、坑采用放臺(tái)階法開挖。其優(yōu)點(diǎn)為：方便模板、鋼筋及拱架施工；減少明挖開挖土石方量；避免進(jìn)行大開挖，引起邊坡坡度過高，不利于邊坡穩(wěn)定。 基坑開挖完成后，進(jìn)行基礎(chǔ)鋼筋綁扎并澆筑鋼筋混凝土基礎(chǔ)。基礎(chǔ)混凝土澆筑完成后進(jìn)行I20a的工字鋼拱架架立。工字鋼在拱頂位置設(shè)置兩個(gè)22的藥卷鎖腳錨桿鋼筋主筋采用25的鋼筋，長度4米。拱架安裝完成后進(jìn)行墻身鋼筋綁扎及混凝土澆筑具體施工圖見下:1基礎(chǔ)鋼筋綁扎2基礎(chǔ)混凝土澆筑3工字鋼安裝5墻身鋼筋綁扎6墻身混凝土澆筑7、棚拱施工4鎖腳錨桿施工邊墻混凝土的澆筑分三次進(jìn)行，先進(jìn)行基礎(chǔ)澆筑，第二次澆筑至大跨線位置，第三次澆筑至頂面。在每層施工縫位置，進(jìn)行混凝土鑿毛，必要時(shí)增加連接

8、筋。在澆筑基礎(chǔ)混凝土?xí)r，禁止采用滿灌澆筑，擋墻基礎(chǔ)必須與圍巖進(jìn)行關(guān)模分離。確保在暗挖時(shí)，減少對(duì)外邊墻混凝土的擾動(dòng)。確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。在預(yù)埋工字鋼頂部每榀A單元設(shè)置2根22的藥卷鎖腳錨桿，長度為4米。確保隧道開挖施工的安全。在澆筑頂部混凝土弧形護(hù)拱時(shí)，預(yù)埋108*6的PVC管，確保長管棚施工，PVC管的外插角度確定為2°。5、洞口段混凝土套拱及長管棚超前支護(hù)施工5.1 明洞段邊墻基礎(chǔ)混凝土澆筑完成后，進(jìn)行套拱施工。在右幅YK29+878YK29+880段設(shè)計(jì)3榀I20a的工字鋼混凝土套拱，間距80cm。厚度為60cm。洞口段設(shè)計(jì)為89*6的長管棚，管棚長度為32米，共計(jì)48根?？紤]到前期

9、模板臺(tái)車不到位的情況，套拱優(yōu)化為如下斷面：5.2 施工方案在套拱施工時(shí)，預(yù)埋108*6的孔口管，孔口管長度為2米，外插角為12°，孔口管與工字鋼焊接成整體，并用16的鋼筋固定。長管棚設(shè)計(jì)為2種，分為有孔和無孔兩種，在施工中應(yīng)先施工有孔鋼管，注漿后在施工無孔鋼管。長管棚采用潛孔鉆鉆孔。在鉆孔中調(diào)整好鉆孔角度，鉆孔角度保證向上傾角為2°，確保管棚不得侵入隧道凈空。管棚注漿材料采用水泥凈漿，水灰比為1：1，注漿壓力為2.0MPa。漿液擴(kuò)散半徑要求不小于0.5m，在孔口設(shè)置止?jié){塞。管棚在加工中，底部做成尖角形，方便管棚的安裝。 5.3 套拱混凝土拌合與澆筑混凝土在拌和樓拌制，混凝土

10、運(yùn)輸車運(yùn)至施工現(xiàn)場?；炷翝仓詢蓚?cè)拱腳向拱頂對(duì)稱進(jìn)行，兩側(cè)的高差不超過1m，澆注過程中傾落高度不得超過2m?；炷吝厺仓厯v固，搗固至混凝土表面不再泛漿、冒氣泡為準(zhǔn)，確保混凝土的密實(shí)，保證內(nèi)實(shí)外光。5.4 套拱脫模混凝土澆筑完8小時(shí)后，開始脫外模，內(nèi)模等混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后開始拆除，如果時(shí)間較長，采用不脫內(nèi)模直接鉆孔方案，以保證混凝土不受損傷。脫模從上向下進(jìn)行,在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到2.5MPa前不得承受行人、模板、支架及腳手架等荷載。5.4 管棚鉆孔鉆孔采用潛孔鉆機(jī)，3臺(tái)鉆機(jī)聯(lián)合作業(yè)。鉆機(jī)通過腳手架及平臺(tái)固定，盡量降低鉆機(jī)的安裝高度，確保鉆機(jī)的穩(wěn)定性，保證鉆桿平行于導(dǎo)向管方向，以確保

11、鉆孔的方向。鉆孔間隔進(jìn)行，下管后再返回鉆剩余的孔。鉆孔前對(duì)孔進(jìn)行編號(hào)，施鉆時(shí)先奇數(shù)、后偶數(shù)。 5.5安裝長管棚用60mm巖芯管進(jìn)行掃孔，以清除孔內(nèi)碎碴和順孔，以便鋼管頂入。安裝鋼管前期靠人工送管，當(dāng)阻力增大，人力無法送進(jìn)時(shí)，采用鉆機(jī)頂進(jìn)，頂進(jìn)困難時(shí)，用錘擊鋼管或用卡鉗扭轉(zhuǎn)鋼管，以取得較好的頂進(jìn)效果。在下管前，將要頂進(jìn)的鋼管節(jié)搭配到設(shè)計(jì)長度并試拼接，并做好記錄，編號(hào)為奇數(shù)的第一節(jié)管采用3m，編號(hào)為偶數(shù)的第一節(jié)管采用6m，以后每節(jié)管采用6m，以保證同一斷面上接頭數(shù)不超過50%。然后根據(jù)鋼管節(jié)逐一頂進(jìn)。鋼管節(jié)段間接頭采用企口焊接，確保連接可靠。由于地質(zhì)條件較差，因此下管要及時(shí)、快速，以保證在鉆孔穩(wěn)定

12、時(shí)將管子送到孔底。鋼管末端部焊設(shè)擋圈并用膠泥麻筋箍成楔形，以便鋼管頂進(jìn)孔后其外壁與孔巖壁間隙堵塞嚴(yán)密。管內(nèi)壓注漿：每完成一根鋼管的安裝后，即根據(jù)設(shè)計(jì)壓注水泥漿，加固巖體。壓漿結(jié)束后，用管塞及時(shí)封堵管口，防止跑漿。5.6 注漿用注單液漿泵注漿，注水泥漿前在注漿漿鋼管中安設(shè)導(dǎo)氣管, 確保漿液注滿。注漿時(shí)，注漿壓力控制在0.51.0Mpa，并采用定量注漿法控制注漿量，注漿過程中采用奇、偶數(shù)鋼管間隔注漿。6半明半暗段留核心土微臺(tái)階開挖分部開挖留核心土施工分為環(huán)形拱部、上部核心土和下部臺(tái)階三個(gè)部。其主要優(yōu)點(diǎn)是，由于上部留有核心土支擋著開挖面，而且能迅速及時(shí)施作拱部初期支護(hù)，所以開挖工作面穩(wěn)定性。施工安全

13、性好。主要使用于軟弱的土質(zhì)圍巖。打好管棚后，按照短臺(tái)階開始掘進(jìn)，先進(jìn)行上斷面開挖，對(duì)松散巖體或土體，可采取人工配合挖掘機(jī)開挖，遇到較硬的巖石，采用密眼微震配合人工開挖。開挖必須按照“短進(jìn)尺，弱爆破，快封閉、早成環(huán)、勤量測”的施工原則進(jìn)行。每次開挖進(jìn)尺控制在1榀拱架，并在每次開挖的拱腳處每榀設(shè)置兩根22的藥卷鎖腳錨桿，長度4米，考慮到施工方便及施工安全，臺(tái)階長度為3米。在施工中根據(jù)圍巖情況可適當(dāng)進(jìn)行調(diào)節(jié)臺(tái)階長度。在進(jìn)行下部開挖時(shí)，要求每次進(jìn)尺，不超過1榀拱架間距（60cm）。通過采取上述施工方案精心組織力量，合理安排施工程序順利通過明洞段施工 7監(jiān)控量測方案監(jiān)控量測由測量組專門組織有經(jīng)驗(yàn)的人員參加量測，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析整理，要求半明半暗段施工監(jiān)控量測，每天不少于2次，對(duì)于變化較大的點(diǎn)要求增加量測頻率，