罗庆林

（重庆建工第二市政工程有限责任公司，重庆 400013）

1 工程概况

1.1慈母山隧道按城市快速路标准设计，设计车速为60km/h；设计荷载为：城-A级，人群荷载4.0kN/m2，大车道3.75米，小车道3.5米。

1.2隧道净空13.75×5.00m；隧道纵坡为单向坡，坡度为-0.8%；本标段慈母山隧道围岩主要有洞口回填土段、泥岩、页岩，断层破碎带、煤线层、砂岩，施工难度大，其中Ⅴ级围岩占32%，IV级围岩占4.8%，Ⅲ级围岩占63.2%。慈母山1#隧道隧道左线ZK0+000～ZK0+254.032段位于曲线半径6000m(左转)的曲线上，ZK0+254.032～ZK1+150段为直线段，A标段右线K0+000～K0+569.088段位于曲线半径 6600m(左转)的曲线上，K0+569.088～K1+150段为直线段。

1.3混凝土结构采用“双渗技术”，强度等级为C30，以混凝土结构自防水为根本，以接头防水为重点，辅以顶部或整体附加防水层加强防水的多道防线。隧道采用单洞三车道分离式设计。采用射流风机送风方式进行通风。隧道带仰拱段内净空面积为109.08m2，不带仰拱段内净空面积为90.12m2。

1.4本标段共设2个人行通道、1个汽车通道。

2 明洞施工

由于本项目工期压力较大，慈母山隧道是本项目的关键工序，能否快速顺利进洞将直接影响总体工期目标，项目部经过方案研究，为确保快速形成进洞条件，采用明洞拉槽至洞口，立即施作套拱及管棚，并同时陆续进行明洞土石方开挖。

2.1 明洞开挖

在明洞拉槽施工前，先进行测量放线，放出洞口边仰坡坡顶线和临时截水沟位置。洞口边仰坡开挖前先施作洞顶截水沟；然后，按设计坡度、设计台阶利用PC-200型大反铲从上至下，分段、分层逐段开挖，分段长度控制在8m内，层厚控制在1m内。开挖一段防护一段，施工防护前期采用锚网喷结构，施工参数:φ22砂浆锚杆 L=3.0m，间距为 1.0×1.0m；钢筋网 φ6钢筋，网格为 20×20cm；C25喷砼5cm。施工中本着自上而下分层进行，并随挖随护，“反铲开挖为主，人工为辅”必要时采用微差控制爆破开挖的原则进行施工，切实加强边仰坡稳定监测，以保证施工安全。

2.2 明洞结构施工

明洞施工顺序：①明洞仰拱及边墙砼施工→②明洞仰拱混凝土填充→③明洞基础砼施工→④明洞拱墙砼施工→⑤水沟、电缆槽砼浇筑→⑥明洞外防水层施工→⑦明洞拱背回填施工→⑧洞口防护、绿化。

施工方法见图1。

图1 明洞回填施工示意图和纵断面示意图

2.2.1隧道洞门与明洞砼结构施工

洞口段土石方明洞段开挖至双侧壁导坑上台阶标高时，即开挖上台阶导坑进入正洞施工，隧道洞口拉槽处设置钢棚架顶盖，以保证正洞两侧导坑与洞口土石方开挖平行作业的施工安全，待正洞开挖完成一定距离后，再进行洞口段结构物的施工。其施工主要内容为：明洞段仰拱(包括砼填充)、洞门与明洞边墙基础、拱墙衬砌、防排水、拱背回填等。

仰拱及边基砼采用组合钢模板人工立模浇注，拱部砼施工采用衬砌模板台车作内模，外模采用组合钢模板整体灌注。

首先施工明洞仰拱、拱墙脚部钢筋砼及洞门基础，待砼达到一定强度后，拆模并进行施工缝凿毛，然后施工上部边墙及拱部钢筋砼，砼由两侧对称灌注。

钢筋在洞外加工场下料成型、现场绑扎，砼采用商品砼，由砼运输车运输，泵送入模，插入式捣固器及附着式振捣器振捣密实，拱墙砼一次整体浇筑成型。

2.2.2明洞外防水层施工

拱圈浇筑完成，待砼达到设计强度后，铺设防水层并回填。明洞外防水层设计为“BAC高分子复合自粘防水卷材”。

施工时，先将砼表面的外露钢筋头等杂物清理干净，然后将砼表面上的凹凸不平处修凿平整，最后用水泥砂浆将衬砌外表涂抹平顺，以免损坏防水层。

为保证防水板接头质量，先在平地上将BAC防水板逐幅连接起来，检查接头质量合格后再运到现场铺设。防水板铺设严格按照要求进行，防止对防水板造成损伤和破坏，如有缺陷立即进行修补，直至达到质量要求为止。

为防止明洞与隧道防水板的接头在回填土时被破坏，用3cm厚的水泥砂浆将防水板接头保护起来。

2.2.3明洞拱背回填施工

明洞衬砌和防水层施工完毕后，铺设10cm厚C15细石砼保护层，砼强度达设计强度后回填50cm碎石透水层。

明洞回填采用M7.5浆砌片石回填与碎石土回填结合方案。浆砌片石回填高度为6m，浆砌片石以上采用碎石土回填，回填土压实度不低于85%。

当明洞回填完成后，及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作，避免雨水冲刷。

3 进洞施工方案

慈母山隧道洞口主要为填筑土、泥岩，进洞方案采用20m的φ89超前管棚预支护，和修建支护性构件砼套拱，双侧壁导坑法进洞的施工方案。

3.1施工顺序：测量放线→钢拱架安装→导向管安装→模板安装→砼套拱施工→钻机定位、钻孔→φ89无缝钢管安装→注水泥砂浆。

3.2施工方法：右洞里程K0+151.484，左洞ZK0+151.148的20m范围内采用φ89管棚对围岩进行整体加固。套拱采用三榀I22a工字钢，在洞口立设三榀I22a型钢钢架，一榀靠紧开挖面，三榀间距为0.8m，拱架立好之后用Ф22钢筋纵向连成整体，连接钢筋环向间距1.0m，按设计贴紧拱架外缘施工φ112导向管无缝钢管，并将导管的尾部焊接于钢拱架上，外插角1°。套拱采用木模板，吊模法施工C20砼，砼厚45cm。

套拱混凝土强度达到设计钻孔强度后采用MKD-5钻机进行钻孔。管棚采用Φ89热扎无缝钢尖管制作，钢管前段呈尖锥状，尾部焊接φ10加劲筋，管壁四周钻4排φ15mm压浆孔，间距30×30cm梅花形布置，环向布置间距为40cm。分段安装，每段长6～8米（总长20m），两段之间用丝扣连接。

管棚安装完成后采用KBY50-70注浆机注水泥砂浆对洞口段围岩加固，形成支护结构明洞，然后按双侧壁导坑法步骤开挖进洞，具体开挖方法见Ⅴ类围岩开挖方法。

4 隧道洞身开挖

4.1 Ⅴ级（浅埋、深埋）围岩开挖方法

Ⅴ级围岩主要为填筑土、泥岩、页岩、煤层(线)，围岩岩体较破碎，软弱。根据设计要求采用双侧壁导坑法施工，施工方法见图2“双侧壁导坑法开挖”。

图2 Ⅴ级围岩施工工序横断面和纵断面

Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法施工，人工与机械配合开挖，必要时采用弱爆破；在做好主洞小导管注浆预支护和侧导洞超前锚杆预支护之后，先行左或右侧导洞上断面掘进开挖及初期支护，掘进开挖采用人工配合挖掘机开挖，必要时采用弱爆破。

图3Ⅳ级围岩施工工序横断面和纵断面

图4 台阶法开挖支护施工方法示意图

导坑采用微台阶法施工，上下台阶长度3～5m，下断面开挖后及时施做初期支护，左右侧导坑开挖面距离要求保持在30m左右。

主洞中部开挖要在距离最近的导坑开挖面30m后再进行开挖，中部开挖采用微台阶法施工，上断面开挖及拱部初期支护完成后进行下断面开挖，并尽快浇筑主洞仰拱，封闭成环。

根据衬砌施工进度、监控量测反馈信息分段拆除左右两侧壁导坑的临时支护。

4.2 Ⅳ级围岩开挖方法

Ⅳ级围岩段开挖采用单侧壁导坑法施工。施工方法见图3“Ⅳ级围岩开挖支护”。

在做好侧导洞超前锚杆预支护之后，先行侧导洞上断面掘进开挖及初期支护，然后进行下断面开挖支护，掘进开挖采用微差爆破。

导洞采用台阶法施工，下断面开挖后及时施做初期支护，达到适当距离浇筑仰拱混凝土。

左右侧导坑开挖面距离要保持在40m左右，根据衬砌施工进度、监控量测反馈信息分段拆除先行侧壁导坑的临时支护，以便进行二次衬砌的施工。

4.3 Ⅲ级围岩开挖方法

Ⅲ级围岩段采用上下台阶法非电毫秒雷管起爆，光面爆破技术，台阶长度控制在15～25m，上下台阶均采用多功能作业台架、手持风动凿岩机钻孔，循环开挖进尺根据情况控制在2～3m。Ⅲ级围岩段台阶法开挖方法见图4“台阶法开挖支护施工方法示意图”。

结束语

慈母山隧道是重庆市总体交通路网“五横、六纵、一环、七联络”城市快速干道系统中三横线的关键项目，设计为三车道大跨断面，特别是在软弱围岩不良地质段施工难度大，防坍任务重。慈母山隧道施工质量、安全、进度是制约本项目总体目标实现的关键因素，是项目管理的重点。因此，选择科学合理的施工方法具有极其重要的意义。

[1]傅德明;周文波.超大直径盾构隧道工程技术的发展[J].上海城建集团公司，2011（11）.

[2]施小春.浅谈软弱地质围岩隧道工程施工方法[J].中国新技术新产品，2009（08）.