黄 敏

(济南轨道交通集团建设投资有限公司,山东 济南 250000)

0 引 言

双连拱隧道是适用于穿越落差不高、纵向长度较短、斜坡较陡、上下行线路综合条件下修建的一种隧道[1]。在施工过程中,隧道施工大多采取双连拱的形式,该技术加速工程建设,突破工程建设的“瓶颈”,为国家节省投资,取得较好的社会经济效益[2]。由于连拱隧道跨度大,结构复杂,开挖与支护结构错综复杂,导致支护结构的受力和变形的复杂[3]。为了确保施工的质量与安全,对高速公路双连拱隧道中隔墙施工工艺的要求也越来越高,因此必须根据工程的具体情况,制定切实可行的施工工艺[4]。本文主要研究在高速公路双连拱隧道中隔墙的施工中,如何有效地改善中隔墙的施工质量,加速隧道的建设。对高速公路双连拱隧道中隔墙的施工要点进行了分析,结合工程概况确定中隔墙的施工次序,进行前期的准备工作;分析隔墙受力情况,做好防排水施工,确定中隔墙施工质量控制要点,对施工过程进行把控,提高隔板的施工质量。

1 工程概况

某在建隧道工程位于京沪高铁东侧,青岛路与规划交叉口处,沿青岛路东西走向敷设,中心里程右DK1+350.532,隧道全长175 m,端头两侧长14 m,宽25 m,标准段长147 m,宽21.1 m。左端头基坑深度约26.7 m,采用明挖顺作法施工。围护结构选用1 000 mm地下连续墙(采用工字钢接头)。沿基坑深度方向设置六道支撑。标准段基坑深度约25.2 m,采用明挖顺作法施工。围护结构选用1 000 mm地下连续墙(采用工字钢接头)。沿基坑深度方向设置六道支撑。右端头基坑深度约26.8 m,采用明挖顺作法施工。围护结构选用1 000 mm地下连续墙(采用工字钢接头)。

2 高速公路双连拱隧道中隔墙施工方案

2.1 施工顺序

在高速公路双连拱隧道的施工中,首先浇筑中间隔墙,然后回填两侧的反偏压力,端头井横剖面图。

在开挖的中导洞进行临时支护,在中导洞完成后浇注混凝土,施工人员布置如表1所示。

表1 施工人员布置表 单位:人

边导施工及拱段施工包含了左右开挖边导洞、临时支护和初期支护、二次支护、防水层等工作内容。基坑开挖包含左右基坑进行仰拱和回填、夯实路面、完善排水系统等内容。

2.2 施工前准备

在工程建设中,必须严格遵循先期地质预测成果,采取合理、可行的措施,如有需要,可采用帷幕灌浆。根据该隧道的超前地质预测,其围岩状况不稳定,局部存在裂缝积水,围岩等级为V。在岩体较多的地区易发生坍塌,需要在施工中加强超前支护;同时在爆破过程中,要以小爆破、短进尺为主;在开挖完毕后,立即进行封堵,并加大监测力度,充分了解隧道内外的地质状况,动态掌握围岩的实际状况,判断其是否维持稳定。

在前期施工中,合理、高效地进行超前支护是工程建设中的重要内容,因此,需要引起有关施工部门的重视。(1)洞口长管棚。支护主要分布于隧道与明洞交界部位,全长35 m,可支撑30 m,其末端以套拱为支撑。套拱主要由C30级混凝土浇筑而成,其纵向长度为1.85 m。(2)对地面进行灌浆。采用4根45 mm直径的钢花管进行加强,其排列间距应严格控制1.5 m *1.5 m。在开挖断面范围内,钢管的有效长度必须达到隧道顶部的0.45 m。在挖沟外,钢管的有效长度必须与起拱线高度相等[5]。若在地面上同时铺设混凝土,可以达到止浆效果,使钢花管成为一体,从而达到提高应力状态的目的。(3)地面强化工程。采用750 mm径的隔离桩间距为2.5 m,对地面进行强化。(4)提前支护小型管棚。小型管棚分为8 m和5 m两种,这样就能将管棚的长度和宽度结合起来,并在管子之间设置两列短管,以此达到预想的支护目的。

3 高速公路双连拱隧道中隔墙施工方法

3.1 中隔墙施工特点及难点

由于中隔墙与两侧连拱结构之间的施工间隔较长,同时还要进行正洞开挖和支护,导致前期中隔墙的排水系统难以融入整体。由于建筑场地狭窄,导致混凝土及防渗设施的施工质量不能得到保障,在上部则形成“V”形的汇水地带,进一步扩大了松散围岩的裂隙,为汇水区增加水源。实行泵送混凝土施工法可以在工地上进行模板的拆卸和搬运,节约大量时间,同时也可以缩短板材的缝隙;在工艺合理、施工规范的情况下进行作业,保证混凝土的外观质量并不困难。

3.2 隔墙受力情况

由于本项目采用三导洞施工技术,中隔墙的上部围岩较弱,开挖导洞拱部时会对中隔墙上部的围岩造成一定的影响,而且在两个主洞施工过程中,中隔墙会承受来自不同方向的压力,受力情况十分复杂,增加了施工的难度。施工中严格按照以下步骤开展工作。

(1)检查隔墙的状况:通过非破坏性检测等手段检查隔墙的状况,确定加固方案和所需材料。

(2)清理隔墙表面:清理隔墙表面的灰尘和污垢,确保表面干净。

(3)处理裂缝和损伤:如果隔墙有裂缝或损伤,应先进行修补处理,确保隔墙表面平整。

(4)安装加固网格:在隔墙表面涂上专用的黏结剂,然后铺设加固网格,并用刮刀或刮板使其平整。注意网格的覆盖范围应包括隔墙的全部面积。

(5)再次涂抹黏结剂:等待第一层黏结剂干燥后,再涂抹一层黏结剂,并让其干燥。

(6)喷涂预应力混凝土:在加固网格上喷涂预应力混凝土,使其与网格紧密结合。

(7)完成喷涂:在涂层完全干燥后,进行必要的表面修整和打磨,使隔墙表面平整,光滑。

(8)检查验收:最后进行质量检查和验收,确保隔墙加固效果达到要求。

(9)对隔墙进行检查:通过实地勘查、非破坏性检测和物理试验等手段,对隔墙进行全面检查,确定隔墙的结构类型、材料特性、损伤程度等情况,为后续加固方案的确定提供依据。

(10)清理隔墙表面:清理隔墙表面的灰尘、松散物和油污等,保证表面干净、平整。

(11)处理裂缝和损伤:根据隔墙损伤的程度和类型,进行必要的裂缝修补、裂缝注浆和损伤修复等工作。

(12)安装加固网格:按照设计要求,在隔墙表面涂上专用的黏结剂,然后铺设加固网格。网格材料一般采用高强度、耐腐蚀的玻璃纤维网格或碳纤维网格等。

(13)再次涂抹黏结剂:等待第一层黏结剂干燥后,再涂抹一层黏结剂,并让其干燥。黏结剂的种类和用量应按照设计要求进行选择和调整。

(14)喷涂预应力混凝土:在加固网格上喷涂预应力混凝土。预应力混凝土是一种高强度、高韧性的混凝土,能够有效地提高隔墙的承载能力和抗震性能。

(15)完成喷涂:在涂层完全干燥后,进行必要的表面修整和打磨,使隔墙表面平整、光滑。此时,可以进行必要的涂料和防水处理,以保证隔墙的防护和美观性。

(16)检查验收:最后进行质量检查和验收,检查加固后的隔墙是否符合设计要求和相关规范标准。如发现问题,应及时进行调整和修正,直至达到要求为止。

通过以上双连拱隧道中隔墙加固措施的实施过程,有利于确保加固效果的可靠性和稳定性。

3.3 防排水施工

在隧道建设完成后,高速公路双连拱隧道中隔墙出现渗漏的情况比较多。雨季时,中隔墙顶板破损严重会出现喷水的情况,并可能汇入路面造成积水,从而影响到隧道的运营安全。整体台车每组10 m施工时会出现环向施工缝;在不同的衬砌形式中设置沉降缝,以避免上部聚集的水流沿着裂缝下渗,宜采用止水条。为了保证其止水效果,应在施工时做到不破坏、不搭接、止水带中线与施工缝重叠,并使用混凝土密实。建造的方式见图1。

图1 止水带施工平面图

在挡头板上钻出￠12钢筋孔,将预制构件从待成型混凝土的一侧穿入,每隔1 m左右将其夹紧,另一端则粘贴于护壁板;在卸下隔板后,先将止水带向中心位置拉直,然后弯曲止水带,在下一次浇筑时提前将其埋好。

隔墙的设置应根据隧道的实际情况进行,通常设置在隧道中心线位置,隔墙的高度要考虑到最大水位高度,一般高度为1.5～2 m,同时应保证墙体的稳定性。排水系统的设计应考虑到排水管道的设置和排水口的位置。排水管道的设置应尽量靠近隧道底部,以便有效地排除隧道内部的积水。排水口的位置应根据隧道的实际情况进行选择,通常设置在隧道的低点位置,并设置足够的排水孔数,以保证排水畅通。此外,隔墙防排水设计还应考虑到隧道内部的通风和照明问题。为了保证隧道内部的通风和照明,隔墙设计中应设置通风孔和照明设备,并与排水系统相协调,以保证隧道内部的干燥和舒适。在双连拱隧道中,隔墙的防排水设计非常重要,它可以有效地保证隧道内部的排水通畅,并防止隔墙及其周围结构的受损。隔墙防排水施工要点详见表2。

表2 隔墙防排水施工要点

隔墙的防排水设计应根据实际情况进行调整和完善,以确保设计方案的可行性和有效性。同时,在施工过程中应注意隔墙防排水设计的实施情况,并进行必要的质量检查和验收。

3.4 中隔墙施工质量控制要点

在高速公路隧道施工过程中存在着一定的危险性,主要包括地表沉降、隧道周边建筑的裂缝和倾斜、山体滑坡等,因此要提出有效的预防措施。地面沉降控制标准为每月3 cm。遵守“先加固、后保护、再开挖”的原则,步距严格控制在5～8 m以内,开挖完毕后的支护尽量跟紧二衬,做好各工序的衔接。在右线三衬工程完工之前,不得在右线洞顶进行导引。在工程建设中,必须适时进行注浆补偿,才能有效地提高支护结构的实际应力状况。隧道施工易造成地层的变形,从而造成隧道周边建筑物的裂缝和倾角;因此,必须根据工程设计的要求,合理设置隔离桩,降低因开挖引起的基础变形。爆破作业对周边建筑物也有一定的影响,因此,在爆破作业中必须加强对爆破过程的监测,防止建筑物的振动速度大于2 cm/s,可以采取设置隔离桩进行有效地保护。

4 结束语

综上所述,在目前的高速公路工程中,双连拱隧道的使用日益增多。为了确保双连拱隧道的施工质量,依据工程概况制定施工设计,做好施工前准备;总结中隔墙施工过程中的特点及难点,分析隔墙受力情况,做好防排水施工,确定中隔墙施工质量控制要点,对施工过程进行把控,优化施工方案,控制施工工艺,可以有效改善中隔墙施工质量,加速施工。该方法对类似工程具有一定的借鉴意义,有利于进一步提升双连拱隧道的技术水平。