雙聯(lián)拱隧道洞口明挖段改暗挖施工技術(shù)

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1、概  述
    柳州市南二環(huán)路銀仔山一號(hào)隧道東起柳石路西三巷西側(cè)山腳處，西至老虎沖(公路總段)，呈北東一南西走向，是一座上下行合建的城市主干道級(jí)聯(lián)拱隧道。隧道進(jìn)口樁號(hào)為K3+180，設(shè)計(jì)高程89．352 m，采用翼墻式洞門；出口樁號(hào)為K3+435，設(shè)計(jì)高程90．850m，采用環(huán)框削竹式洞門。隧道全長(zhǎng)255 m，最大埋深為70m。
    銀仔山二號(hào)隧道東起老虎沖(公路總段)，西至航銀路，呈北東一南西走向，是一座上下行合建的城市主干道級(jí)聯(lián)拱隧道。隧道進(jìn)口樁號(hào)為腸+605，設(shè)計(jì)高程91．848 m，采用環(huán)框削竹式洞門；出口樁號(hào)為K3+810，設(shè)計(jì)高程93．052 m，采用翼墻式洞門。隧道全長(zhǎng)205 m，最大埋深為48 m。
兩座隧道均采用“三導(dǎo)洞”法施工，洞口原設(shè)計(jì)明挖高度較大，最大達(dá)28多米，而實(shí)際施工的四個(gè)洞口卻各不相同。進(jìn)洞輔助措施采用15 m長(zhǎng)自進(jìn)式錨桿，坡面防護(hù)采用掛網(wǎng)、噴混凝土及錨桿相結(jié)合。
    2、銀仔山一號(hào)隧道
    該隧道進(jìn)、出口基本相同(圖1)，原設(shè)計(jì)進(jìn)口里程為腸+180，出口里程為踢+435。出口K3+423—腸+435為環(huán)框削竹式洞門，K3+423—田+415為明洞襯砌，采用明挖施工。
    經(jīng)實(shí)測(cè)最大開(kāi)挖高度達(dá)22m左右，由于隧道出口位于老虎沖居民區(qū)，周圍住宅較多，建筑物密布，爆破作業(yè)區(qū)距建筑物最近只有7m，安全防護(hù)難度極大，對(duì)附近居民安全造成了極大的威脅。為此，變田+422—搬+415段明挖為暗挖，降低了成洞面仰坡高度，減少爆破施工對(duì)山體的擾動(dòng)，有利于隧道施工。和運(yùn)營(yíng)安全，又減少了對(duì)居民的安全威脅程度。根據(jù)洞口實(shí)際地質(zhì)情況，在綜合采取超前支護(hù)、注漿加固措施后，明挖暗作，提前進(jìn)洞，技術(shù)上是完全可行的。
    2．1  施工頃序
    施工順序見(jiàn)圖2。
    （1）中導(dǎo)洞主要施工順序
    中導(dǎo)洞開(kāi)挖斗施作中導(dǎo)洞初期支護(hù)以及頂部加強(qiáng)錨桿+在中導(dǎo)洞貫通之后，澆筑中隔墻基礎(chǔ)呻澆    筑中隔墻墻身斗中隔墻墻頂回填斗中隔墻側(cè)邊回填。
    （2）側(cè)導(dǎo)洞主要施工工序
側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖－施作側(cè)導(dǎo)洞外側(cè)初期支護(hù)以及導(dǎo)洞支護(hù)。
    （3）主洞施工順序（導(dǎo)洞施工完畢后開(kāi)始）
    左主洞全斷面開(kāi)挖－施作主洞初期支護(hù)斗右主－洞全斷面開(kāi)挖－施作主洞初期支護(hù)。
    2．2  輔助施工措施
    取消洞口段15 m長(zhǎng)自進(jìn)式錨桿，采用4．5 m長(zhǎng)ф42雙層小導(dǎo)管。
    2．3  初期支護(hù)
    采用20Mnsi恤2系統(tǒng)錨桿(間距1．5 mXl．5 m，長(zhǎng)3．5m)、雙層櫨鋼筋網(wǎng)、118型工字鋼支撐、C20噴混凝土(厚25em)進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)。初期支護(hù)緊跟掌子面及時(shí)施作，確保施工安全。為有效保護(hù)洞口穩(wěn)定及施工安全，洞外設(shè)1 m噴混凝土套拱，采用n8型工字鋼和巾6．5雙層鋼筋網(wǎng)為骨架，間距50cm，形成假擬洞門，共設(shè)3榀。
    2．4  開(kāi)  挖
    主洞洞口段原設(shè)計(jì)采用環(huán)形導(dǎo)坑分部開(kāi)挖，施工中因兩側(cè)導(dǎo)洞均已開(kāi)挖，形成較好臨空面，在對(duì)中隔墻采取防護(hù)措施后采用全斷面開(kāi)挖，一次成型，減少了對(duì)圍巖的擾動(dòng)，量測(cè)拱頂沉降僅有4 mm，加快
了施工進(jìn)度。
    2．5  二次襯砌
    原設(shè)計(jì)側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖完畢后施工邊墻再開(kāi)挖主洞，但這樣施工工序繁多、場(chǎng)地狹小、工期壓力大，不利于施工。從量測(cè)結(jié)果看，支護(hù)后結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，因此采用整體式襯砌臺(tái)車一次施工，確保結(jié)構(gòu)的完整性，僅在中隔墻頂有一縱向施工縫。在設(shè)計(jì)襯砌臺(tái)車時(shí)是一個(gè)偏壓型的，即一邊有邊墻，而另一邊沒(méi)有(中隔墻已施工完畢)。
    3、銀仔山二號(hào)隧道
    3．1  進(jìn)口段施工方案
    原設(shè)計(jì)洞口里程為K3+605，削竹式洞門，K3+605K3+61段是洞門襯砌結(jié)構(gòu)段，k3+617—K3
+625段為明洞。
    （1）確定的暗做總體方案
    左側(cè)主洞及左側(cè)導(dǎo)洞由K3+624進(jìn)洞，但因左主洞頂在K3+624處覆蓋層僅為1．2 m，屬淺埋，如果采用全幅明挖或者半明半暗結(jié)構(gòu)，則右側(cè)刷方量很大，對(duì)環(huán)境破壞較大，經(jīng)比較采用填土反壓。右側(cè)導(dǎo)洞從K3+618開(kāi)始進(jìn)洞，但從K3+620開(kāi)始進(jìn)行側(cè)導(dǎo)洞支護(hù)，右側(cè)主洞從K3++620始進(jìn)洞，右主洞是斜交進(jìn)洞，但洞門仍為正交洞門（圖3）
    （2）填上反壓
    在左主洞頂?shù)孛嬖O(shè)4,22水泥砂漿錨桿，錨桿長(zhǎng)度L-2．5 m，間距1．omxl．om，梅花型布置，外露60cm，其中10 cm作成直角彎鉤。錨桿應(yīng)盡量沿著層理法線方向刊入，在其上澆筑1．o-1．5 m厚C15混凝土，施工里程為K3+624—K3+630，至K3+630處減薄至50 Chi，混凝土板櫻蓋左主洞洞寬范圍，并超出至少1 0m，使混凝土板置于不被擾動(dòng)的巖石卜?；炷辽蠈愉佋O(shè)一層Φ6．5鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距為25 GmX25 cm，保護(hù)層厚為5 cm，使混凝土、錨桿與巖體連成祭體，形成地面固結(jié)板。施作之前將浮土清除至巖面，混凝土板頂上回填土以增大反壓，可便于恢復(fù)植被。
    （3）施工順序
    按照偏壓隧道的施工順序，應(yīng)先施工外側(cè)，但四外側(cè)施工方案一直沒(méi)有得到批準(zhǔn)，不得已先施工右側(cè)主洞。在左洞頂處理好后再施丁左洞，經(jīng)量測(cè)數(shù)據(jù)分析證明是穩(wěn)定的。其它施工順序與本文2．1相同。
    3．2  出口段施工方案
    出口足最復(fù)雜的，洞口左線山坡陡峻，洞口邊坡較高，K3+799處最高邊坡約為35 m左右，周圍
居民區(qū)及建筑物密集，距居民住宅區(qū)最近距離僅為20 m，前方為航銀路交通要道，過(guò)往車輛及行人較多(圖4)。
      出口段經(jīng)反復(fù)多次方案比選，還曾選用過(guò)NH—Ⅲ型靜態(tài)破碎機(jī)，但因速度太慢、效果不佳，最后被淘汰。
    最后確定方案為：左線暗洞由腸+799延長(zhǎng)到K3+804，也是斜交進(jìn)洞；右線不變，仍為K3+792處進(jìn)洞，即左、右線明洞變?yōu)镵3+810—K3+804段，半明半暗變?yōu)镵3+804—K3+792段。該方案基本上對(duì)山體沒(méi)有大的開(kāi)挖，暗洞支護(hù)及輔助措施與進(jìn)口施工相同。
   4、成本分析
   工程成本僅考慮了直接成本和防護(hù)費(fèi)用(表1)，很明顯采用暗挖是節(jié)約成本的，如果考慮其它的間
接費(fèi)用，則本工程經(jīng)費(fèi)將節(jié)約更多。
    5、幾點(diǎn)體會(huì)
    （1）施工前必須對(duì)工程進(jìn)行全面地實(shí)地調(diào)查，施工人員與設(shè)計(jì)人員在技術(shù)上充分交流，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)圖紙的意圖，及時(shí)提出修改意見(jiàn)。
    （2）雙聯(lián)拱隧道施工洞口段是關(guān)鍵，必須穩(wěn)扎穩(wěn)打，采取穩(wěn)妥的施工方案。
    （3）最好實(shí)現(xiàn)“零開(kāi)挖”進(jìn)洞，變明挖為暗挖施工，從環(huán)保、景觀、安全、成本和工期等方面綜合考慮。