雙聯(lián)拱隧道施工工藝

1、雙聯(lián)拱隧道施工工藝胡紅衛(wèi)中鐵隧道集團(tuán)一處有限公司453000摘要:雙聯(lián)拱隧道在其結(jié)構(gòu)上與單拱隧道有較大區(qū)別，且為近年來(lái)才逐漸被應(yīng)用于高等級(jí)公路中，如何在其施工過(guò)程中把握要點(diǎn)，吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，逐漸熟悉并掌握其施工工藝有著非常重要的意義。本文主要介紹元磨高速公路十一合同段老蒼坡3#、4#、5#、6#隧道施工過(guò)程的工藝控制，包括雙聯(lián)拱隧道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、中導(dǎo)洞及三導(dǎo)洞開(kāi)挖方法、襯砌施工工藝、特殊問(wèn)題的處理等內(nèi)容，并提出了自己對(duì)雙聯(lián)拱隧道設(shè)計(jì)及施工的

2、看法及建議，以供其它雙聯(lián)拱隧道設(shè)計(jì)及施工參考。關(guān)鍵詞：雙聯(lián)拱隧道、施工工藝國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略給西部地區(qū)的交通建設(shè)帶來(lái)了機(jī)遇，在山區(qū)面積所占比例較大的西部地區(qū)設(shè)計(jì)修建的高等級(jí)公路大多處于山嶺重丘地段，在地形地質(zhì)條件復(fù)雜的山嶺重丘地區(qū)的高等級(jí)公路中應(yīng)用雙聯(lián)拱隧道具有重要的意義。云南省元（江）磨（黑）高速公路就是西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略中打通東南亞國(guó)際大通道昆明至曼谷公路中的一段，全長(zhǎng)147km，沿線經(jīng)過(guò)哀牢山和無(wú)量山脈，山高谷深，全線橋隧所占比例達(dá)

3、30％以上，雙聯(lián)拱隧道在該公路上得到了廣泛應(yīng)用，全線共設(shè)計(jì)雙聯(lián)拱隧道15座，總長(zhǎng)占全線隧道的65％，是我國(guó)目前雙聯(lián)拱隧道最多的一條公路。本文主要結(jié)合元磨公路的施工情況從以下幾個(gè)方面介紹雙聯(lián)拱隧道的特點(diǎn)及施工工藝。1、設(shè)計(jì)概況及特點(diǎn)、設(shè)計(jì)概況及特點(diǎn)雙聯(lián)拱隧道是在高速公路通過(guò)的山勢(shì)不高、縱向長(zhǎng)度較短、橫坡較陡、公路上下行線在此分離不開(kāi)的地段設(shè)置的雙跨連拱隧道，其單跨斷面為單心圓結(jié)構(gòu)，邊墻為曲墻，中墻為直墻，單跨凈寬11.4米左右，凈高7.8

4、米左右，上下行線隧道通過(guò)厚2米的鋼筋砼中隔墻相連，初期支護(hù)根據(jù)地質(zhì)情況分別采用工字鋼及花拱架兩種形式，WTD25錨桿、掛網(wǎng)、噴砼與單跨隧道基本相同，二襯采用模圖1雙聯(lián)拱隧道洞門(mén)雙聯(lián)拱隧道洞門(mén)筑鋼筋砼結(jié)構(gòu)。聯(lián)拱隧道通過(guò)地段地質(zhì)條件的特殊性決定了其在設(shè)計(jì)和施工上具有以下特點(diǎn)：1.11.1埋深淺、長(zhǎng)度短埋深淺、長(zhǎng)度短因聯(lián)拱隧道通過(guò)的地段一般山勢(shì)較低，其最大埋深一般在50至80米之間，長(zhǎng)度一般在500米以下，在山勢(shì)較高、縱向長(zhǎng)度較長(zhǎng)的地段一般不

5、采用聯(lián)拱隧道而采用上下行線分開(kāi)的單拱隧道；1.21.2偏壓偏壓聯(lián)拱隧道通過(guò)地段一般地勢(shì)較陡，上下行線兩側(cè)的埋深不同，整條隧道也就不同程度的存在偏壓，特別是洞口段偏壓比較嚴(yán)重，這給隧道施工特別是洞口段施工帶來(lái)了很大困難；根據(jù)隧道進(jìn)出口地形條件及施工場(chǎng)地的實(shí)際情況，中導(dǎo)洞開(kāi)挖可以從隧道兩端同時(shí)施工，在隧道中間貫通，也可以從隧道一端開(kāi)始施工，在另一端貫通。根據(jù)地質(zhì)條件的不同，中導(dǎo)洞開(kāi)挖分全斷面和短臺(tái)階兩種施工方法，在圍巖整體性較好、節(jié)理不發(fā)育

6、的地段采用全斷面法開(kāi)挖中導(dǎo)洞可以加快施工進(jìn)度，在圍巖破碎、節(jié)理發(fā)育以及在洞口地段采用短臺(tái)階法開(kāi)挖中導(dǎo)洞可以保證施工安全。無(wú)論采用哪一種開(kāi)挖方法，均采用光面爆破技術(shù)，盡量減小中導(dǎo)洞爆破對(duì)兩側(cè)正洞圍巖的擾動(dòng)，每循環(huán)進(jìn)尺一般要控制在1米以下，圍巖較好的情況下最多也不能超過(guò)1.5米，支護(hù)要緊跟開(kāi)挖面，不允許圍巖暴露時(shí)間太長(zhǎng)，杜絕坍方，因?yàn)橹袑?dǎo)洞即使有小面積的坍方也會(huì)給正洞開(kāi)挖帶來(lái)很大的影響。中隔墻砼的施工順序與中導(dǎo)洞開(kāi)挖的順序剛好相反，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)

7、情況可采用從隧道中間向兩端施工的順序，也可以采用從隧道一端向另一端施工的方法。如一座隧道只設(shè)一個(gè)砼拌和站，一般采用從遠(yuǎn)離拌和站的一端向靠近拌和站的一端施工的順序，但在工期較緊的情況下也可以創(chuàng)造施工條件采取從隧道中間向兩端同時(shí)施工的順序。為減輕相互影響，上下行線正洞開(kāi)挖不能齊頭并進(jìn)，必須一前一后錯(cuò)開(kāi)20到40米的距離。單跨正洞采用先拱后墻法分臺(tái)階進(jìn)行開(kāi)挖，拱墻開(kāi)挖均采用光面爆破技術(shù)，以保證隧道開(kāi)挖成形及減小爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)。拱部開(kāi)挖高度一

8、般在3.5米至4米比較合適，爆破設(shè)計(jì)要注意盡量減小對(duì)中隔墻的影響，絕不允許將中導(dǎo)洞作為臨空面進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，開(kāi)挖進(jìn)尺要控制在1米以內(nèi)，因進(jìn)度較小掏槽采用直眼或斜眼掏槽均可。光面爆破參數(shù)見(jiàn)下表。光面爆破參數(shù)表圍巖類(lèi)別裝藥不偶合系數(shù)k周邊眼間距E(cm)周邊眼最小抵抗線W(cm)相對(duì)距EW周邊眼裝藥集中度q(Kgm)III類(lèi)1.5～2.045～6060～750.8～1.00.20～0.30II類(lèi)2.0～2.530～5040～600.5～0.8

9、0.07～0.15下部開(kāi)挖要先在邊墻處開(kāi)槽，將拱部初期支護(hù)接下來(lái)后再開(kāi)挖中間部分。邊墻開(kāi)挖除采用光面爆破外還要注意進(jìn)尺不能太大，最多開(kāi)挖出兩榀鋼支撐位置就盡快施作初期支護(hù)，封閉圍巖，防止因拱部支護(hù)長(zhǎng)時(shí)間懸空而造成坍方。(2)三導(dǎo)洞施工法三導(dǎo)洞施工法是除在中隔墻處開(kāi)挖一導(dǎo)洞外在上下行隧道兩側(cè)分別開(kāi)挖一條側(cè)導(dǎo)洞，在中墻砼與邊墻砼施工完后再開(kāi)挖上下行線正洞。其施工步驟如圖二。側(cè)導(dǎo)洞的施工方法與中導(dǎo)洞相似，三導(dǎo)洞施工完后正洞開(kāi)挖還分上下臺(tái)階進(jìn)行

10、，但初期支護(hù)的施工順序與中導(dǎo)洞法不同，屬先墻后拱而不是先拱后墻，因側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖過(guò)程中正洞邊墻初期支護(hù)已施作。正洞上下臺(tái)階開(kāi)挖爆破設(shè)計(jì)時(shí)均要考慮盡量減小爆破對(duì)中隔墻及側(cè)墻的影響，特別是下部開(kāi)挖時(shí)不能認(rèn)為初期支護(hù)已全部施工完而隨意增加藥量、加大進(jìn)尺，造成已施作的初期支護(hù)垮坍。從以上兩種施工方法的施工過(guò)程可以看出，中導(dǎo)洞施工法具有工序簡(jiǎn)單、臨時(shí)支護(hù)量及拆除量小、工期短、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但在地質(zhì)條件復(fù)雜、圍巖破碎地段不利于安全施工，而三導(dǎo)洞施工具有