■韩守勇
(青海第三路桥建设有限公司 青海西宁 810008)
浅谈连拱隧道中导洞施工
■韩守勇
(青海第三路桥建设有限公司 青海西宁 810008)
连拱隧道导洞主要有中导洞和三导洞两种施工方法。这里我简要的介绍中导洞的施工,中导洞是连拱隧道的必须工序,通过中导洞的施工,进一步探明隧道开挖区的地质、水文情况,为隧道正洞施工方案的确定提供可靠的依据。
准备中导洞主要事项
根据隧道进出口地形条件及施工场地的实际情况,中导洞开挖可以从隧道两端同时施工,在隧道中间贯通,也可以从隧道一端开挖,在另一端贯通,根据地质条件中导开挖分全断面和短台阶两种施工方法,在围岩较好的Ⅳ类围岩可采用全断面开挖中导,加快施工进度在围岩破碎,节理发育及在洞口地段采用短台阶也可保证安全。无论采用哪种方法,皆采用光面爆破技术尽量减少中导洞对两侧正洞围岩的扰动,每一循环进尺要控制在1M以下,围岩好的情况下也不能超过1.5M。支护要紧跟开挖面,不允许围岩暴露时间太长,杜绝坍方,中导洞即使有小面积坍方,也会给正洞开挖带来很大影响。
1.1 前期准备
(1)技术准备。认真作好熟悉图纸和复核图纸工作,了解清楚设计意图,检查施工图是否完整、齐全,是否符合国家规范的要求。编制完整的施工方案,对作业工班和作业人员进行施工技术和安全交底。施工测量人员按设计图纸进行桩位放样。各项技术准备措施均已完毕,具备开工条件。
(2)材料、设备和人员准备。根据施组要求,对施工材料做好试验,不符合要求的材料不准进场;做好机械设备的维修保养,保证施工设施的正常运转;同时根据施工需要,安排好人员进场工作。
1.2 洞口及明洞开挖
(1)洞口开挖及处理。洞口土石方及明洞路堑开挖前,先清除边、仰坡上的浮土、危石,做好边、仰坡的截排水沟,将地表水、边仰坡积水引离洞口,以防冲刷造成边、仰坡失稳,确保施工安全。土石方先外后内自上而下开挖,土方和强风化岩采用反铲挖掘机挖装,石方采用浅孔台阶钻爆法开挖。边仰坡开挖后及时进行锚喷防护。
(2)明洞开挖。明洞在隧道主洞进洞后施工,浇筑仰拱、边墙基础及中隔墙砼后,采用液压模板台车整体浇筑。明洞基底承载力达不到设计要求时需进行处理。当明洞衬砌砼强度达到设计强度后,按图纸要求做好外贴式防水层及排水设施,然后进行回填。明洞回填土分层夯实,每层厚度不超过30cm,两侧对称回填至设计标高,并做好洞顶粘土隔水层及截排水设施。
2.1 开挖准备
(1)做好洞内风、水、电就绪,施工人员、机具准备就位工作。
(2)洞内导线控制测量及施工放线均采用全站仪进行。施工测量作业由专业人员实施,每排炮后进行设计规格线测量放线,并根据爆破设计参数点布孔位。定期进行洞轴线及坡度的全面检查、复测,确保测量控制工序质量。同时,随洞室开挖、支护进度,每隔20m在两侧洞壁及洞顶设一桩号标志。
2.2 中导洞开挖
采取两台阶开挖,上台阶超前3-5m。根据围岩情况每循环进尺1.0-2.0m。爆破为微毫秒爆破,由熟练的风钻工严格按照测量定出的中线、腰线、开挖轮廓线和测量布孔进行钻孔作业。各钻工分区、分部位定人定位施钻。每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查。周边孔应在段面轮廓线上开孔,沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm,其它炮孔孔位偏差不应大于10cm;炮工在装药平台上按钻爆设计参数装药。孔口用砂袋堵塞严实,装药完成后,由技术员和专业炮工分区分片检查,联结爆破网络,撤退工作面设备、材料至安全位置。
上台阶的弃碴采用反铲挖掘机扒至下台阶,并与下台阶弃碴一道运出洞外。根据导洞的大小采取合适机械(如小型装载机)倒退出碴,自卸汽车运至指定弃碴场的无轨运输方式,出渣完毕后用反铲挖掘机扒出工作面底部积渣并整平,为下一循环钻爆作业做好准备。
2.3 中导洞支护
待开挖后首先对开挖面进行初喷,然后施工锚杆,挂设钢筋网,安装钢拱架,再喷射砼。
(1)进行喷砼施工。开挖后及时初喷,尽快封闭岩面,以有效控制围岩松动变形。喷射前处理危石,检查开挖断面净空尺寸。在不良地质地段,设专人随时观察围岩变化情况,当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时,先进行引排水处理;喷射砼应分段、分片按由下向上的顺序进行,以避免污染未喷砼地段,岩面有较大凹洼范围时,应首先予以找平。
(2)进行锚杆施工。锚杆安装前必须除去杆上的油污、铁锈及杂质,其长度误差为±1cm;钻孔前必须根据设计要求定出孔径,作出标记,以确保位置的准确性。如设计采用系统径向锚杆,则布置锚杆时必须为径向,以保证锚杆的整体受力;锚杆孔钻应圆而直,以利于锚杆的安装。
(3)安装钢拱架。钢架加工前按设计要求现场放设钢架加工尺寸轮廓线,轮廓线放设在钢板上,并焊接短钢筋进行轮廓线固定。型钢钢架按设计要求在钢筋加工场分段制作,机械运至工作面采用人工作业平台安装就位。相邻两榀钢架采用钢筋纵向连接,钢架各段之间采用螺栓连接,与锚杆焊接使之成为整体。
(1)初期支护要遵循“短进尺,早封闭”的原则,必须一炮一支,防止围岩爆露太长而引起的坍方,特别是正洞下部开挖,钢架接脚时要控制好进度(不能过长)绝不能使拱部初期支护长距离或连续长时间悬空。
(2)隧道内的超前支护,注浆锚杆,除加固围岩的同时,也一定起堵水的作用。所以说连拱隧道结构上的特点决定了其施工过程中必然会有不同于单拱隧道的特殊性问题,如何科学的处理好特殊问题,是安全、优质的施工好连拱施工过程中必须根据具体情况,科学、合理、灵活的选择处理方案。
(3)在开挖施工过程中及时做好洞内排水系统,严禁洞内积水、排水沟不能沿边墙设置,避免软化边墙基底围岩,使其强度降低造成隧道坍塌。
(4)施工时拱脚及墙脚部位的钢架处增设锁脚锚杆,清除干净底脚处浮碴,按设计要求厚度分层喷射砼。拱脚标高不足或拱脚基地软弱时,下垫预制砼垫块,砼强度不小于C20。拱架安装后必须保证垂直度,不能发生扭曲变形。
在地质条件复杂,涌水量大及洞口浅,偏压、围岩软弱一般用三导洞法施工,而较好的地段采用中导洞施工。
U45[文献码]B
1000-405X(2015)-11-379-1