郑西客专ZXZQ04标阌乡隧道施工

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。

4 结语

本文重点对阌乡隧道下穿连霍高速公路段采用双侧壁导坑法施工及其余地段采用CRD法施工要点及注意事项进行了介绍，为类似高风险隧道施工提供了参考和借鉴。

[1] 李东平.大断面黄土隧道施工技术探讨[J].山西建筑，2008，34(5):329-330.