浅埋隧道中隔墙施工技术

张涛，邱远林，田荣兵，时增栋

（1重庆城建控股（集团）有限责任公司，重庆 400010；2重庆一建建设集团有限公司，重庆 400050；3重庆工业设备安装集团有限公司，重庆 401120）

0 引言

随着工程技术的发展，对地形、空间要求较小的连拱隧道得到广泛应用。连拱隧道的中隔墙起到支撑洞顶岩体，平衡两侧拱顶压力的作用，这一特点要求中隔墙地基承载能力高，须置于完整的基岩面上，墙体上部与拱顶岩体紧贴严密。中隔墙先于主洞施工，是隧道成功掘进实施的先行条件。

生产实践中，广大工程技术人员研究总结出一些工艺方法，使中隔墙能满足功能要求，如在中导洞开挖时底部留基岩保护层，中隔墙浇筑时顶面埋压浆管，注浆使中隔墙与洞顶无间隙等。

阆中东山隧道属浅埋连拱隧道，洞身围岩以泥岩等软质岩类为主[1]，薄-厚层状构造，受地质构造影响不强烈，裂隙不发育，水平层理发育，沿层理面云母富集，层间结合一般。在中隔墙（图1）实施过程中，借鉴有益经验方法，结合实际地质情况，采用了准确控制开挖断面、基础处理、防止墙顶空隙等针对性的工艺，使中隔墙实施前后，各项指标在限值以内，达到相关规范要求。

1 概况

图1 隧道中隔墙结构

东山隧道位于四川盆地东北部的阆中七里开发区，是阆中连接古城与七里开发区道路的组成部分，为浅埋连拱隧道，最大埋深35m。隧道洞身主要由粉砂质泥岩构成，分布少量粉砂岩、细砂岩夹层，粉质颗粒较细，岩层近水平。洞顶分布渔塘，地层中含少量基岩裂隙水，呈滴水与小线条状渗出，地勘表明属Ⅴ级围岩。

拱顶无支护时围岩易沿层面、节理坍塌，软质岩易形成侧壁易小坍塌。

中隔墙（图2）采用C25普通钢筋混凝土，因钢拱架封闭成环的需要，在浇筑时埋入钢拱架及中隔墙顶接头，与正洞钢拱架连接。

按新奥法原理组织施工，软弱围岩地段施工始终坚持“管超前、弱爆破、短进尺、轻扰动、早封闭、勤量测、紧支护”的原则。施工中进行超前地质预报[2]，测量、探测技术取得围岩状态参数，通过数据分析和处理确认处理意见，及时反馈指导施工，监控量测项目有洞口浅埋段地表下沉观测、洞室周边位移变形监控及日常观察与施工调查。

图2 中隔墙结构

2 实施情况

2.1 中导洞掘进

中导洞采用光面爆破技术，以减轻对地层和围岩的扰动，并根据围岩情况和爆破效果，及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐准确的开挖断面，减少超欠挖（图3）。掏槽形式采用楔形斜眼掏槽或直眼掏槽。

钻爆前，根据围岩情况进行炮眼布置图和爆破参数的设计，爆破后，根据爆破效果及时修正爆破参数，以利于下一循环的爆破施工。

钻孔前[3]，测量人员用油漆标记，准确划出开挖断面的中线和轮廓线，并根据标线标出周边眼和掏槽眼的位置，精准定位。

图3 中导洞炮眼布置

炮孔准确方能达到爆破效果，钻孔严格按炮孔布置图正确对孔，周边孔外插角1～2°，用角度模板定位钻杆；周边孔对孔误差环向≯5cm[4]，掏槽孔对孔误差≯3cm，其它炮孔开眼误差≯10cm，开钻时及时复核。钻孔定人、定位分片施钻，划定区域。见表1。

表1 中导洞钻爆法炮眼药量表

2.2 中隔墙混凝土

为避免边掘进边施工中隔墙带来工序干扰，中导洞掘进贯通后，再进行中隔墙混凝土施工。因连拱隧道中隔墙的功能特殊要求，地基的承载力要求较高，应对基底承载力进行检测，达到承载力要求后才能进行混凝土浇筑。

中隔墙钢筋、钢拱架预埋段在钢筋加工场制作成型运至现场，进行基底清理后安装。安装前定出隔墙轴线，确定钢筋位置满足要求。

中隔墙采用定型穿销式分块组合钢模板，分段长度为10m，为保证防水层的完整性，模板按无拉杆设计。

模板表面平整，尺寸偏差符合设计要求，刚度、强度、稳定性满足施工需要，且拆装方便接缝严密不漏浆。在混凝土灌注过程中加强检查、调整，保证中隔墙位置准确，外型与设计一致。

模板安装好后，检查轴线、高程，隧道设计为直线人字坡，在洞内设侧壁上设计水准点，进行复核。

混凝土采用泵送入仓，在施工作业线前方端模留下料口。浇筑混凝土过程中，应每完成一定数量混凝土即检查模板、钢筋及预埋部件的位置和保护层的尺寸，确保其位置正确不发生变形。并注意观察模板、支架等支撑情况，如有变形、移位或沉陷立即暂停浇筑，待校正并加固后进行。

3 问题及处理

中隔墙支承洞顶岩体，平衡两侧拱圈混凝土，应与拱顶岩层贴合紧密，基底承载力满足要求，顶部混凝土空隙回填和基底承载力是确保施工安全和施工质量的关键环节。

3.1 地基处理

在中导洞开挖时底部预留基岩保护层，避免车辆碾压、积水浸泡等导致中隔墙基底承载力不足，在浇筑中隔墙混凝土前再将基底清理至设计高程，缩短岩面的裸露时间。

基底未留足保护层被积水浸泡时，将基底超挖一定厚度，达到承载力要求再将超挖部份连同中隔墙混凝土一起浇筑。

经检测基底仍达不到承载力要求，则在基础地基采用D25中空注浆锚杆进行注浆加固，间距为75cm ×75cm（横×纵），L=3.0m；施工中压力控制稳定、注浆缓慢，使浆体能充分渗透入岩体，达到加固地基的效果。

3.2 墙顶空隙

中隔墙须与拱顶贴合紧密，混凝土浇筑时，因混凝土自重、收缩等因素，墙顶与拱顶岩体存在空隙，难以满足贴合紧密的要求，需在混凝土浇筑后进行空隙处理，使隔墙与拱顶岩层连成一体。

中隔墙混凝土浇筑前在墙顶预埋入塑料Φ42小导管，小导管用Ω形钢筋间隔0.5m焊接固定在拱部钢架上，小导管沿洞隧道通长布置，间距10cm设Φ10出浆孔，每5m设一道横向压浆嘴。

混凝土浇筑时，中隔墙顶与导洞预留7cm空隙，便于混凝土浇筑时进行侧面补料、插入振捣，混凝土在凝固后能与模板高一致。拆除中隔墙拱顶模板，对空隙口混凝土顶面进行凿打并清理干净，用同强度的干硬性混凝土对空隙口（图4）进行封堵，用锤打击实，防止浆液窜漏流失。

图4 墙顶注浆充填空隙

封堵混凝土满足强度要求后，对小导管压注M20水泥砂浆，充填墙顶空隙。M20砂浆浆液应具有一定的流动性和粘稠度，不得出现离析和沉淀。稳压3～5min再进行补压，使浆体充满墙顶空隙区。

3.3 偏压

偏压易造成中隔墙侧移、倾覆、下沉，在实施时，严格控制好中隔墙受力平衡及基底承载力，才能避免出现偏压[5]。要求施工中必须保证两个主隧道的初期支护和二次衬砌施工对称进行，但在实际施工中，由于隧道左右洞施工中并不能总保持同步[6]，在此情况下为了保证中隔墙受力平衡，正洞开挖前必须采取竹篱覆盖、橡胶遮掩有效措施保护好中隔墙，减少对中隔墙的振动，避免中隔墙承受单侧不平衡的力矩和推力作用。

一侧开挖前须对另一侧中隔墙进行支撑加固，确保中隔墙的稳定，采用的方法为型钢支撑。临时支护用型钢花架做成，牢固支撑于中导洞侧墙与中隔墙混凝土，花架能满足承受单侧正洞初期支护和二次衬砌的水平力。

爆破一侧混凝土表面采用覆盖防护，用竹编篱自上而下覆盖，防止飞石损伤混凝土表面。中导洞临时支护在隧道左右主洞的初期支护完成，对称作用于中隔墙顶面时方可拆除。

3.4 监控观测

隧道中导洞进口浅埋地段为重点控制区域，垂直隧道轴线方向间隔7～10m设测量断面，每个断面根据地表情况11个测点，作为地表下沉测线。

拱顶下沉量是在隧道中导洞开挖的拱顶及轴线左右2～3m共设3个监测点，用钢尺式收敛仪量测周边收敛情况。

在中隔墙基底及腰部埋设应力监测装置进行监测，基底埋设钢弦式压力盒，腰部埋设钢弦式混凝土应变计，每15m一个断面，每个断面设4个压力盒、2个应变计，1次/天的频率进行量测。见表2。

表2 隧道现场监控量测必测项目[7]

通过对监测数据分析，围岩收敛变形均正常，符合《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009标准，表明中隔墙达到设计要求。

4 结语

东山隧道中隔墙在实际施工中出现的地基软弱、墙顶空隙、偏压，也是中隔墙实施中常出现的问题。通过借鉴已有成功处理方法，因地制宜采取措施，顺利完成，满足功能要求。经监控测量和洞内外观察，周边位移收敛速率小于0.15mm/d，拱顶下沉速率小于0.2mm/d，变形稳定。

工程技术的不断发展，会为各类施工问题带来更多的处理方法，中隔墙的施工工艺必将得到进一步发展，质量也将得到更有力保证。

[1]王凤海.光面爆破技术及其在铺子山隧道中的应用[J].交通世界，2012（7）:232-233.

[2]意大利建成海下中微子观测塔[J].企业技术开发，2010（5）：33.

[3]杜运国.重庆鸡冠石排水隧道光面爆破施工技术[J].探矿工程，2008（1）:71-74.

[4]贾朝林.大岩隧道灰岩光面爆破施工技术[J].硅谷，2011（3）:78.

[5]杨宏波，施建.双跨连拱隧道的中隔墙施工[J].铁道建筑，2002（4）:11-14.

[6]代家宝.公路曲墙式双连拱隧道中隔墙施工技术[J].铁道建设，2008（3）.

[7]中交一工局.JTG F60-2009公路隧道施工技术规范[S].北京：人民交通出版社,2011.