“PRESEKA”隧道贯通施工技术研究

文/张华、耿全兴

1 前言

某高速公路始于Kicevo（基切沃），止于Ohrid（奥赫里德），公路总长为56.6km。PRESEKA 隧道为本项目控制性工程，由中国水利水电第七工程局有限公司施工。本文以PRESEKA 隧道贯通施工为例，重点介绍了隧道贯通施工方法，总结了PRESEKA 隧道贯通施工经验。

2 工程概况

PRESEKA 隧道为一条双向分离式隧道。隧道左幅K18+294.5～K20+310.5，长度为2016m，隧道右幅K18+279.5～K20+274.5，长度为1995m。隧道开挖半径5.25m，开挖高度7.9m，隧道成型净空9.9m×6.7m。采用RMR 围岩分类方法，隧道左右幅进出口围岩为Ⅳ类，围岩主要以石墨片岩为主，部分被风化，岩石质量较差。洞身其围岩为Ⅳ-Ⅵ类，围岩为石墨片岩，部分区域含有少量的石英云母片岩。隧道局部有断层及渗水，隧道每10m 渗水流入量Q＞0.01L/S。

3 隧道施工概况

PRESEKA 隧道采用新奥法进行施工，根据围岩的变化和原材料及设备的实际情况，先后采取了2 台阶法、3 台阶法和环形开挖留核心土法开挖方式，洞身开挖采用自制简易钻爆台车手持式凿岩机钻孔，锚杆和管棚采用多臂钻钻孔。装碴采用ZL50 装载机，25t 自卸汽车运输，初期支护采用自行式喷浆台车喷射混凝土作业。拱墙衬砌混凝土采用12m 的钢模台车一次性衬砌成型。

4 隧道施工进度及安排

该隧道采取双向掘进同步开挖，截至2018年10月15日，左洞：进口端里程K19+143，出口端里程K19+279.3，剩余136.3m；右洞：进口端里程K19+1235.3，出口端里程：K19+233.6，剩余38.4m。隧道采取双向掘进同步开挖，截至2019年2月25日，左洞进口端掘进到K19+213.2 位置，出口端掘进到K19+235.3 位置，剩余22.1m。为了保证隧道施工安全，当出口掌子面施工至K19+231.2 时停止出口掌子面施工从进口掌子面进行贯通施工，同时在出口掌子面安全距离处（距离掌子面50m 处）设置禁止入内的警示标志。计划隧道左洞在K19+231.2 处贯通。

5 施工工艺

由于隧道采取双向掘进方式，根据现场实际地质情况，预估贯通段隧道围岩类型为Ⅵ类，主要采取机械开挖，初期支护参数为喷射MB30 混凝土厚度35cm，HEB200 型钢，间距0.75m，拱部及边墙采取Φ32 自进式锚杆，22 根/m，间距1.2×0.75（环*纵），Q226 钢筋网片（Φ6 钢筋，12.5×12.5cm）[1]。

5.1 隧道贯通施工方案

施工流程：双向掘进开挖—开挖面接近50m 时错开放炮时间开挖—开挖面剩余长度≤25m 时进行贯通前贯通孔施工—开挖面接近12.3m 时暂停出口开挖—对出口掌子面进行加固回填—从进口开挖施工—直到隧道贯通。

5.2 隧道贯通施工步骤

第一步，双向掘进开挖，当开挖面在50～12.3m 时，单向掌子面一侧采用局部爆破施工，另外一侧掌子面需要人员撤离，并将设备转移，保证安全。

第二步，当开挖面剩余长度≤25m 时进行贯通孔施工，采用多臂钻进行钻孔，钻孔长度为25m。

第三步，开挖面接近12.3m 时暂停出口掌子面开挖施工，并撤走人员和机具，同时在安全距离处（距离掌子面50m 处）设置禁止入内的警示标志，最后12.3m 不再考虑管棚施工工作面，型钢拱架全部采用1#HEB200 拱架，进出口各安装一个15m 管棚循环，保证在贯通时管棚搭接有5.5m，充分保证施工安全（见图1、图2、图3）。

图1 贯通平面布置图

贯通段管棚施工隧道进口出口需交错布置如图2、图3 所示。

图2 隧道进口管棚施工布置图

图3 隧道出口管棚施工布置图

第四步，当开挖面剩余长度≤30m 时进行贯通孔施工，采用多臂钻配合N RV400-04-12 钻头进行钻孔，钻孔长度为30m。

第五步，对出口掌子面进行加固回填，缩小其受力面积，为隧道出口贯通做准备，如图4 所示。

图4 贯通时出口渣料回填

第六步，待隧道进口掌子面回填完成后，启动最后22m 贯通施工，从隧道出口进行开挖支护，开挖支护方式采用常规方法直至隧道贯通。

第七步，隧道左洞贯通施工方案同上，设备配置数据显示在表1 中。

表1 设备配置

6 安全措施

隧道贯通时应保持洞内外联络畅通。通过贯通孔进出口可以使用对讲机联系，在贯通前对讲机已经试用，确保贯通当天通信畅通。在贯通当天指定专人负责设备调度和安全监控，以确保各方面安全。同时洞外也指派专人负责交通及人员进洞协调。

隧道贯通前，应做好出洞场地的加固，贯通面前方区域应设置安全警戒，禁止人员入内。

隧道双向开挖接近贯通面时，两端施工应加强联系，并进行统一指挥，当两个开挖工作面距离接近50m时，单向掌子面一侧采用局部爆破施工，另外一侧掌子面人员需要撤离，设备需要转移到安全地方。当两个开挖工作面距离接近16.1m 时，必须采取一端掘进，另一端停止作业并撤走人员和机具的措施，同时在安全距离处设计禁止入内的警示标志[2]。

7 沉降变形监测

对此部位围岩进行监测，对隧道左右洞最后30m 断面进行监测，每2m 设一个断面，每个断面安装3 个监测点控制，按每天1 次频次进行监测。

8 结语

在“PRESEKA”隧道贯通施工过程中要保证隧道施工安全，除了加强施工技术力量的储备外，还应强化现场施工管理，“PRESEKA”隧道在围岩恶劣的情况下，采取了双向管棚施工等措施，保证了隧道施工的稳定性，满足隧道施工安全要求，说明只要合理选用新工艺、新技术、新材料和施工方法，就能保证隧道施工的安全。