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文檔簡(jiǎn)介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上隧道地下互通分岔部大斷面、小凈距及連拱隧道施工技術(shù)1 工程概況廈門(mén)市機(jī)場(chǎng)路XXX標(biāo)是由萬(wàn)石山隧道出口左右線、鐘鼓山隧道A、B洞及A、B、C三條匝道等7條隧道組成的地下立交隧道群,是目前國(guó)內(nèi)最完整的一座地下立交工程,本標(biāo)段隧道總長(zhǎng)度5908.9m,共設(shè)六個(gè)分岔部,一個(gè)并線段,四個(gè)下穿段,十五種隧道凈空斷面,最大開(kāi)挖寬度26.4m,最大開(kāi)挖高度11.94m。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上分:分岔部分為萬(wàn)石山隧道與匝道分岔部、鐘鼓山隧道與匝道分岔部及并線段三種。第一種是萬(wàn)石山隧道與匝道分岔部(WF型),由6個(gè)擴(kuò)大斷面、一個(gè)連拱斷面及一個(gè)小凈距斷面組成(如圖1所示);第二種是鐘鼓山隧道與匝道分

2、岔部(ZF型),由3個(gè)擴(kuò)大斷面及一個(gè)小凈距斷面組成(如圖2所示);第三種是鐘鼓山隧道A、B洞并線段(DK型),是鐘鼓山隧道在南普陀端為避開(kāi)藏經(jīng)洞而將A、B洞并為四車道隧道,并線段由三個(gè)擴(kuò)大斷面、一個(gè)連拱斷面、一個(gè)小凈距斷面及兩個(gè)明洞斷面組成(如圖3所示)。每個(gè)分岔部及并線段所處的位置圍巖差異較大,因此從工程地質(zhì)上分為、級(jí)圍巖條件下的分岔部,、級(jí)圍巖條件下的分岔部,斷層破碎帶的分岔部及既有坍方地段的分岔部。從施工條件上分為新施工分岔部和擴(kuò)挖分岔部。2 根據(jù)不同圍巖情況及不同施工條件對(duì)分岔部確定不同的施工方法由于分岔部的結(jié)構(gòu)多樣化,各個(gè)分岔部所處位置地質(zhì)條件差異較大,施工條件存在較大差別,施工順序

3、也不盡相同,因此每個(gè)分岔部的施工方法也存在較大的差異。2.1ZF型大斷面ZF型大斷面開(kāi)挖是在既有洞室的基礎(chǔ)上擴(kuò)大,圍巖已被擾動(dòng)一次,且部分段落處在既有坍方地段,施工難度比較大。下面將ZF型各種斷面在不同圍巖條件下的施工方法作簡(jiǎn)要介紹:ZF1型斷面在、級(jí)圍巖條件的施工方法由于ZF1型斷面是ZF型分岔部中最小的斷面,最大開(kāi)挖跨度只有14m,和普通雙線鐵路隧道斷面相差不大,將一般斷面的開(kāi)挖臺(tái)架適當(dāng)改裝就能施工,因此,ZF1型斷面在、級(jí)圍巖條件下采用全斷面法開(kāi)挖。具體施工步續(xù)見(jiàn)圖4。ZF1型斷面在、級(jí)圍巖條件的施工方法ZF1型斷面在、級(jí)圍巖條件下采用CD法開(kāi)挖,將既有隧道的一側(cè)邊墻保留,作為部分臨時(shí)支

4、護(hù),既有隧道起拱線到隧道頂部為新設(shè)臨時(shí)支護(hù)(見(jiàn)圖5)。ZF2型斷面在、級(jí)圍巖條件的施工方法ZF2型斷面最大寬度為18.46m,最大高度為9.91m,在綜合考慮開(kāi)挖臺(tái)架、工序作業(yè)時(shí)間、施工干擾等條件的情況下,ZF2型斷面在、圍巖條件下采用兩部開(kāi)挖,中隔壁采用5cm厚噴射混凝土(如圖6)。ZF2型斷面在通過(guò)斷層破碎帶的施工方法在A匝道與鐘鼓山隧道A洞分岔部的F2斷面,有一條5m寬的斷層破碎帶從線路左側(cè)以20度夾角沿大里程方向延伸,斷層左側(cè)圍巖整體較好,圍巖強(qiáng)度高,右側(cè)圍巖整體好,但強(qiáng)度低,在既有隧道施工時(shí)已發(fā)生過(guò)大型坍方,坍方長(zhǎng)度近30m,坍方高度5060m。該段在拆出既有隧道襯砌時(shí)發(fā)生坍塌,并將

5、A洞封閉。坍方后首先將坍體噴20cm厚的C20混凝土封閉,然后沿拱部周邊按20cm間距打設(shè)6m長(zhǎng)注漿小導(dǎo)管并進(jìn)行注漿,注漿完畢后從左側(cè)最大斷面處開(kāi)始按23m一段型鋼長(zhǎng)度進(jìn)行開(kāi)挖,開(kāi)挖一段支護(hù)一段,并逐步加設(shè)豎向支撐,使第一榀型鋼從左側(cè)最寬位置逐步延伸到右側(cè)最寬位置。之后拆除左側(cè)豎向支撐,并先開(kāi)挖及支護(hù)圍巖較好的左側(cè)上半部分,并在中隔墻位置設(shè)置臨時(shí)支護(hù),支護(hù)型鋼采用5m長(zhǎng)的自進(jìn)式錨桿固定在圍巖上,型鋼支護(hù)在靠中隔墻一端采用I16型鋼做連接筋。左側(cè)上半部分開(kāi)挖支護(hù)5m后,在縱向連接工字鋼的上部打設(shè)5m長(zhǎng)的橫向小導(dǎo)管,注漿后進(jìn)行右側(cè)開(kāi)挖,每完成兩榀型鋼支護(hù)打設(shè)一環(huán)縱向注漿小導(dǎo)管。當(dāng)拱部支護(hù)完成5m后

6、,恢復(fù)左側(cè)開(kāi)挖及支護(hù),并利用右側(cè)平臺(tái)對(duì)斷層帶進(jìn)行徑向注漿,如圖7所示。ZF3型斷面施工方法由于ZF3型斷面所處位置圍巖均為、級(jí)圍巖,所以開(kāi)挖采單側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖,由于圍巖較好,中壁不設(shè)臨時(shí)支護(hù),單側(cè)型鋼采用R32自鉆式錨桿固定在圍巖上。如圖8所示。 2.2WF型斷面WF型斷面均通過(guò)匝道施工,開(kāi)挖斷面開(kāi)始從匝道斷面擴(kuò)大到WF6斷面,然后再?gòu)腤F6斷面逐漸變?yōu)槠胀〝嗝?,且開(kāi)挖臺(tái)架的高寬受限制,開(kāi)挖均采用長(zhǎng)臺(tái)階法開(kāi)挖。WF型型斷面屬新洞開(kāi)挖,在、級(jí)圍巖條件下,跨度小于17m的斷面上部采用全斷面一次開(kāi)挖成型,下半斷面采用左右交錯(cuò)開(kāi)挖,跨度大于17m的斷面上半部采用側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖,中壁不設(shè)臨時(shí)支護(hù),單側(cè)型

7、鋼采用R32自鉆式錨桿固定在圍巖上。下半斷面采用左右交錯(cuò)開(kāi)挖。如圖9、圖10。 在級(jí)圍巖條件下跨度小于17m的上半斷面采用CD法開(kāi)挖,下半斷面采用左右交錯(cuò)開(kāi)挖,跨度大于17m的上部采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖,臨時(shí)支護(hù)采用I18型鋼、20cm厚C20噴射混凝土,間距1.2m×1.2m、長(zhǎng)度2m砂漿。施工部序見(jiàn)圖11、圖12。 2.3 DK型斷面DK型斷面施工主要介紹DK2型斷面的施工,DK3型斷面和ZF3型斷面施工方法相同,DK2型斷面處在既有坍方地段,且覆蓋層厚度均小于10m,跨度為24m,隧道跨度大于埋深的兩倍,圍巖為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖,施工難度非常大。采取的施工方法是先回填既有洞室,然后采用

8、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖雙側(cè)壁及中壁開(kāi)挖均采用臺(tái)階法開(kāi)挖,開(kāi)挖總共分六部(圖13)。3 小凈距隧道施工根據(jù)隧道小凈距施工的原則,盡量減少由于隧道開(kāi)挖爆破引起的圍巖應(yīng)力二次分布而產(chǎn)生中間圍巖柱的高應(yīng)力集中區(qū)。因此,在既有隧道與匝道分岔部的小凈距隧道,施工采取先進(jìn)行既有鐘鼓山隧道改造,初期支護(hù)完成后再施工匝道。鐘鼓山隧道擴(kuò)建采用全斷面施工,匝道采用側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。匝道開(kāi)挖時(shí),首先開(kāi)挖遠(yuǎn)離中間圍巖柱一側(cè),再施工靠近中間圍巖柱一側(cè),增加爆破臨空面,減少對(duì)中間圍巖柱的影響。開(kāi)挖采用“短進(jìn)尺、弱爆破”,嚴(yán)格控制同一段位藥量,適當(dāng)將爆破段位的延時(shí)時(shí)間加長(zhǎng),減少因?yàn)楸飘a(chǎn)生共振的幾率。同時(shí)在爆破靠近中間圍巖柱一側(cè)的圍

9、巖時(shí),采用預(yù)裂爆破技術(shù),減少擾動(dòng)。施工部序圖如圖14。4 連拱隧道施工機(jī)場(chǎng)路XXX標(biāo)內(nèi)共有4處連拱隧道,連拱隧道主要設(shè)置在匝道與萬(wàn)石山隧道分岔部及并線段A、B洞交叉處,匝道與萬(wàn)石山隧道分岔部的連拱隧道均為新開(kāi)隧道,并線段連拱隧道為在既有隧道及既有人防洞之間開(kāi)設(shè),所以在施工方法上有所不同。新開(kāi)連拱隧道施工方法為:在匝道施工進(jìn)入連拱隧道5m時(shí),首先從匝道內(nèi)開(kāi)設(shè)橫洞,橫洞高度按中隔墻高度加一定的操作空間控制,寬度5m,深度按中隔墻底寬控制,到達(dá)中隔墻的底邊緣線后,轉(zhuǎn)向開(kāi)挖中導(dǎo)洞,中導(dǎo)洞的寬度按中隔墻底寬進(jìn)行施工,高度按橫洞高度進(jìn)行施工。中導(dǎo)洞施工完成后,在中導(dǎo)洞底部打設(shè)連接錨桿,使中隔墻混凝土和底部

10、巖石有良好的連接。錨桿施作完畢后沖洗中隔墻底、綁扎鋼筋、安裝模型、設(shè)置型鋼拱架預(yù)埋件及灌注混凝土。最后對(duì)中導(dǎo)洞和中隔墻之間進(jìn)行注漿填充,注漿完成后進(jìn)行匝道開(kāi)挖,開(kāi)挖采用臺(tái)階法開(kāi)挖,循環(huán)進(jìn)尺控制在1m左右,如圖15。并線段連拱隧道施工方法是采用保留既有隧道襯砌拱圈混凝土,先拆除B洞邊墻混凝土,從側(cè)面按中隔墻的幾何尺寸將開(kāi)挖成型,再按中隔墻的施工程序施工中隔墻。之后將中隔墻的頂部采用同級(jí)混凝土回填到人防洞室的頂端?;靥钔瓿珊蟾脑霣洞,連拱地段支護(hù)完成后進(jìn)行中隔墻頂部和初期支護(hù)之間的回填(見(jiàn)圖16)。5 體會(huì)廈門(mén)市機(jī)場(chǎng)路XXX標(biāo)的地下立交工程是目前國(guó)內(nèi)最完整的地下立交工程,所處位置地形、地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、施工條件、施工方法復(fù)雜,在結(jié)構(gòu)上有15種襯砌斷面形式,另有17種襯砌斷面形式的人防隧道,在隧道形式上有普通公路隧道、超大斷面隧道、連拱隧道、小凈距隧道、雙孔箱形明洞、拱型明洞、豎井、梯步斜井等多種形式的隧道,所通過(guò)的地質(zhì)條件有級(jí)圍巖、斷層破碎帶、既有隧道施工時(shí)的坍方成了隧道擴(kuò)建的不良地質(zhì),該工程可謂是隧道大全,該項(xiàng)目的實(shí)

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