郑西客专ZXZQ04标阌乡隧道施工

2010-04-17张红涛

山西建筑 2010年17期

关键词：大管棚导坑环向

张红涛

1 工程概述

阌乡隧道起讫里程为DK298+440～DK299+210，长770 m，为双线黄土隧道。隧道进口位于R-10 000 m的曲线地段上，进口洞身纵坡为8.6‰，出口洞身纵坡为12.9‰。

隧道设计在DK298+820～DK299+020段下穿连霍高速公路，隧道与公路平面交角为15°34′12″，立交段隧道覆盖层11 m。

下穿高速公路设三环80 m双层φ 159大管棚进行超前支护。下穿段采用双侧壁导坑法施工双层支护，第一层采用全环Ⅰ25a型钢钢架加强支护，第二层采用全环4肢φ 22格栅钢架加强支护。

2 施工要点

1)阌乡隧道DK298+440～DK299+210，长度770 m，根据工期要求和设计情况，安排进出口各组建一个工区承担施工任务。2)阌乡隧道正洞地层主要为Ⅴ级黄土加强。根据设计隧道进口DK298+440～DK298+472段和隧道出口DK299+130～DK299+210段采用明挖法施工，DK298+812～DK298+820大管棚工作室段及DK298+820～DK299+020下穿连霍高速公路段均采用双侧壁导坑法施工，其余地段采用CRD法施工。3)开挖采用人工风镐、黏土铲、风铲开挖。机械出渣，无轨运输。喷混凝土采用湿喷工艺，衬砌混凝土施工采用拌合站集中拌制，混凝土罐车运输。泵送混凝土入模，机械振捣。利用仰拱栈桥先行施工仰拱，拱墙二次衬砌采用整体式衬砌台车衬砌一次立模灌注。4)施工时采用综合超前地质探测预报系统进行地质探测和预报，采用先进的监控量测技术取得围岩状态参数，按信息化设计组织施工。5)DK298+820～DK299+020段下穿连霍高速公路，埋深约为11 m。下穿高速公路地段设三环80 m双层φ 159大管棚进行超前支护，采用双侧壁导坑法施工双层支护。采用进出口双向开挖施工，贯通面里程为DK298+925，该里程路面对应位置在高速公路中央隔离带，贯通面施工前，将高速公路上、下行超车道封闭，在行车带通行，保证隧道贯通施工的安全。

3 主要施工方法

3.1 一般地段CRD法施工

阌乡隧道Ⅴ级围岩 DK298+472～DK298+812，DK299+020～DK299+130段采用CRD法开挖，锚网喷系统支护，拱部设系统φ 22药包锚杆，锚杆长2.5 m;边墙设系统φ 22砂浆锚杆，锚杆长4.0 m;拱墙网喷微纤维混凝土支护，并辅以拱部φ 50超前小导管或φ 89大管棚及全环Ⅰ25a型钢钢架加强支护。超前小导管每根5.0 m，环向间距0.4 m，纵向每3.5 m一环;大管棚环向间距0.4 m;型钢钢架纵向间距:设置超前小导管处0.6 m～0.8 m，大管棚处0.6 m。每榀钢架在上断面齿槽和墙脚处分别用φ 42锁脚锚管加固，并与钢架焊接牢固，锁脚锚管长4.5 m，采用φ 42钢花管，并注水泥砂浆。超前支护及加强支护具体设置可根据施工揭示地质情况作适当调整(见图1)。

3.2 下穿地段双侧壁导坑法施工

隧道在DK298+758～DK298+790段落进行了下穿段试验，根据试验结果，设计院重新制定了下穿段施工措施，从DK298+818～DK299+020段设φ 159双层大管棚超前支护，管棚间距40cm，两层管棚中到中间距40 cm，每环127根，环向设置范围到边墙最大跨度位置，隧道采用双侧壁导坑法开挖，双层初期支护，第一层全环喷35 cm厚 C25混凝土，设全环Ⅰ25a型钢钢架加强支护，钢架间距50 cm;第二层采用全环喷25 cm厚C25混凝土，设全环4肢φ 22格栅钢架支护，钢架间距1.0 m，二次衬砌采用55 cm厚C35钢筋混凝土，开挖断面及管棚设置见图2。

1)开挖。下穿段开挖采用双侧壁导坑法，各部室步长关系如图2所示，其中1部、3部及2部、4部间隔距离为 3 m～5 m。

2)超前支护。下穿段超前支护采用φ 159双层大管棚，环向间距0.4 m，两环管棚中至中间距0.4 m，每环127根。管棚采用跟管钻机施工，施作三环大管棚，分别为DK298+811～DK298+881，DK298+881～DK298+951两环 70 m 长管棚，施工方向为进口到出口方向，DK299+020～DK298+950一环长70 m管棚，方向为出口到进口，管棚搭接长度均为10 m。

3)初期支护。下穿连霍高速公路段采用双层支护，第一层全环喷35 cm厚C25混凝土，拱墙喷混凝土内掺入聚丙烯微纤维，设全环Ⅰ25a型钢钢架加强支护，钢架间距0.5 m一榀，钢架间纵向设φ 22连接钢筋，环向间距0.5 m，并间隔1.0 m设φ 22交叉连接筋进行加强，在钢架拱顶、仰拱底及每处钢架接头位置两侧设1.6 cm厚连接钢板，钢板宽5 cm，每榀钢架两侧大拱脚处各设4根φ 42锁脚锚管，每根长4.0 m，拱墙设φ 8钢筋网，网格间距为20 cm×20 cm;第二层采用全环喷25 cm厚C25混凝土，拱墙喷混凝土内掺入聚丙烯微纤维，设全环4肢φ 22格栅钢架加强支护，钢架间距1.0 m一榀，钢架间纵向设φ 22连接钢筋，环向间距1.0 m;微纤维掺量为每方混凝土1.2 kg。

4)临时支护。下穿连霍高速公路段临时侧壁喷C25混凝土厚35 cm，设Ⅰ25a临时钢架，间距0.5 m，临时钢架间纵向设φ 22连接钢筋，环向间距1.0 m，并间隔1.0 m设φ 22交叉连接筋进行加强;临时侧壁上半断面设φ 50超前小导管，长3.5 m，环向间距0.5 m，纵向间距2.0 m一环;侧壁及中间导坑中部各设置一根Ⅰ25a临时横撑，横撑纵向间距0.5 m。

下穿连霍高速公路段掌子面采用φ 25纤维锚杆进行预加固，锚杆长度分为12 m，8 m，4 m，长短锚杆交错布置。

5)初支背后回填注浆。为了使地层与支护结构密贴，减小地层沉降变形，改善结构受力情况，在初期支护拱部背后进行压浆回填。第一层初期支护施工时拱部预埋φ 42钢管，环向间距3.0 m，纵向间距1.0 m，梅花形布置。注浆管布置间距及形式可根据现场试验情况适当调整。注浆材料采用1∶1水泥砂浆。

6)仰拱施工。仰拱施工时采用15 m栈桥保证隧道施工运输的畅通。为保证安全施工，仰拱施作时，伸入仰拱部分的中隔墙钢架，暂不拆除，待仰拱填充混凝土施工完毕后割除。

7)双侧壁拆除。仰拱填充施工完毕，满足二衬施工长度时即安排拆除双侧壁横撑、临时钢架，拆除长度与二衬施工长度相同，并保证临时支护钢架至少有5 m深入到仰拱填充层。

8)拱墙衬砌。拱墙衬砌采用全断面液压衬砌台车，衬砌台车长10.5 m，每次衬砌长度为10.4 m，搭接长度0.1 m。