无梁板桥在超浅埋隧道下穿省道中的应用

雷防队

摘  要：超浅埋隧道在下穿繁忙的公路时，最常见的方法是将公路改移后采用明挖施工，隧道明洞完成后回填，但是如果公路上跨超浅埋铁路隧道后直接下穿另一条新建铁路，两条新建铁路与既有铁路之间的交叉限制了道路从周围的永久性改移，道路改移只能是属于临时过渡工程，最后还需将公路改回原位，考虑超浅埋隧道下穿省道采用明挖法所占用省道的时间较长，且临时改移道路影响另一条新建铁路的建设，而且公路局要求在一个半月左右的时间必须恢复正常通车，占用公路时间很短。经过综合考虑采用无粱板桥上跨超浅埋隧道的方案较为合理，既节约省道的开通时间，又能保证隧道贯通工期。

关键词：无梁板桥;超浅埋;隧道;公路;铁路

Abstract： When an ultra-shallow tunnel runs through a busy highway， the most common method is to use open-cut construction after the highway is relocated， and the tunnel is backfilled after the tunnel is completed. But if the highway crosses the ultra-shallow railway tunnel directly through another newly-built railway， the intersection between the two new railways and the existing railway limits the permanent relocation of the road from the surrounding， and the road change can only be a temporary transition project， and finally the highway needs to be changed back to its original position. It is considered that it takes a long time for the ultra-shallow tunnel to pass through the provincial highway， and the temporary change of the road affects the construction of another newly-built railway， and the Highway Bureau requires that it must be restored to normal traffic in about one and a half months， occupying the highway for a short time. After comprehensive consideration， the scheme of crossing the ultra-shallow tunnel on the beamless slab bridge is more reasonable， which not only saves the opening time of the provincial highway， but also ensures the construction period of the tunnel.

1 工程概況

沙坝隧道位于贵州省福泉市马场坪镇境内，起止桩号DK0+612～DK4+575，中心里程DK2+593.5，全长3963m，最大埋深约225m。隧道进口至出口依次为：268.87m左偏曲线（R-800），3031.80m直线，494.23m右偏曲线（R-1400），出口168.10m直线。全隧为单面上坡，设计纵坡为688m，3‰;2450m，6‰;825，10.7‰上坡。

沙坝隧道属于瓮马铁路正线隧道，改建沪昆右线老街1号隧道在DK0+896处上穿沙坝隧道，出洞后采用七指山框架桥上跨S306省道， 而沙坝隧道在DK1+060～DK1+090段下穿S306省道，埋设深度平均为1.7m。沙坝隧道下穿S306省道横向距离七指山框架桥50米。

2 总体施工

沙坝隧道于正线DK1+060～DK1+090段附近下穿S306省道，结合现场施工调查及S306省道改造情况，为保证公路安全，减少对S306省道改造和通车影响，沙坝隧道下穿S306省道的方案由原设计明挖改为采用无粱板桥横跨沙坝隧道，无粱板桥上直接施做路面结构层。为了保证隧道下穿省道的安全，采用30米长的大管棚从无粱板桥下穿过，隧道下穿部分开挖采用非爆破施工，初支采用I20型钢闭合成环，二衬采用60cm厚钢筋混凝土加强型复合式衬砌，待二衬强度满足设计要求后进行二衬注浆。

临时通行道路改移至埋置深度较深的DK1+040～DK1+060段沙坝隧道顶上通过，为了保证安全，临时道路横跨隧道时采用两副栈桥通过，栈桥采用钢板连接。

DK1+040～DK1+060及DK1+090～DK1+115暗洞段施工采用控制爆破，爆破振速不大于10cm/s。施工DK1+040～DK1+115期间，应于省道两侧各30m及临时改移道路上埋设监控量测点，进行地表沉降监测，测点沿公路平行布置，均匀分布于隧道中线两侧。若发现路面出现较大沉降，立即加强支护，提高监测频率并及时通知相关单位，以便处理。

2.1 无粱板桥施工

跨越隧道的无粱板桥采用桩板一体的结构形式。桩基根数根据S306省道宽度确定，跨越隧道每侧设置3根13m长1.5m*1.5m矩形方桩做基础，桩基之间纵向采用系梁连接，梁板采用厚80cm的钢筋混凝土盖板，桩基、系梁及梁板采用固结方式。

根据桩基外侧护壁距离隧道开挖轮廓线最小间距不小于1m，确定桩基跨越隧道横向桩间距为10.66m，盖板横向宽度为12.5m;根据S306省道改扩建宽度不小于12米，确定隧道两侧纵向对称各设置3根方桩，桩基间距为4.75m。横向桩基与隧道轴线垂直。根据桩基嵌入隧道仰拱低标高以下不少于3m，确定桩基长度为13m。

2.1.1 桩基施工

桩基开挖采用人工挖孔，跳桩开挖，护壁砼采用人工浇筑，人工捣实的方法。终孔检查对桩身尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直度进行全面测定。孔底必须做到平整，无松碴、污泥及沉碴等软层。嵌入岩层深度应符合设计要求。

钢筋笼采用钢筋加工厂集中制作，检验合格运至现场吊装。桩基成孔后，验收合格后方可浇筑混凝土。混凝土采取拌合站集中拌合，混凝土运输车运至现场施工。

2.1.2 桩间系梁与梁板固结施工

为了保证桩基与梁板之间的固结，桩基之间设置桩间系梁，桩间系梁高度为1.5m，灌注桩基时从桩顶往下预留1.5m高，待桩基检测合格后与桩间系梁、梁板一次性浇筑。梁板采用80cm厚双层钢筋混凝土板。

（1）基坑开挖

方桩检测合格后，方可进行基坑开挖，基坑采用挖机开挖，坑壁及基底30cm采用人工修整，基底夯实。为防止机械开挖造成对灌注桩桩身的破坏，桩位附近基坑采用人工开挖，其平面尺寸比系梁底面积略大，应留有立模操作空间，基坑开挖基底比基础平面尺寸宽50cm。

（2）钢筋绑扎

桩间系梁及梁板钢筋在加工场集中制作成形，运输至施工现场分类进行堆放，按设计图纸进行绑扎。根据模板边线预留保护层厚度安装钢筋骨架，保护层采用砂浆垫块，梅花形布置。系梁钢筋绑扎完成后及时预埋墩柱钢筋。

（3）模板安装及混凝土浇筑

桩间系梁钢筋绑扎完成，检查验收合格后方可开始系梁模板的安装工作。桩间内侧模板采用竹胶板，外侧模板采用钢模。梁板钢筋绑扎完成后，进行梁板模板施工。所有工序检查合格后报检，进行砼浇筑工序，梁板采用C30混凝土浇筑。

2.2 下穿306省道隧道施工

2.2.1 管棚施工

DK0+052-DK0+060段长8m拱顶超挖60cm作为管棚施工工作室，管棚采用ф89mm壁厚5mm热轧无缝钢管制作而成，管棚长6.0m/根，外插角6～8。可根据实际情况作适当调整。管棚环向间距40cm。采用隧道台车钻孔作业平台，管棚固定采用2榀I20工字钢打孔固定，用全站仪、挂线、钻杆相结合的方法定位、定向孔口及孔轴线，严格控制钻孔上抬量和角度;选用管棚钻机风动干钻法钻进成孔。管棚安装采用装载机和管棚钻机相结合，在人工配合下顶进钢管钢管口，钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm，钢管接头错开，不小于1m。注浆前进行压水试驗，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，可同时采用3～5根管注浆。并另备注浆管以备替换。

2.2.2 隧道开挖及支护施工

隧道开挖工法按Ⅴc采用上下台阶法开挖，开挖方式采用机械开挖，隧道开挖后，首先立即初喷4cm厚的混凝土，待出碴完毕再按设计要求施作拱墙φ25中空锚杆，中空锚杆长度为3m，间距为1.2m*1.0m（环向*纵向）;φ8钢筋网，网格间距20cm*20cm;施做I20型钢架，间距1m，锁脚锚杆采用φ22砂浆锚杆，长度为4m。施做完后喷射23cm厚混凝土。

2.2.3 隧道仰拱、防水及二衬等施工

在仰拱砼施工时，要将隧底的杂物清理干净，先浇筑仰拱防水砼，砼要严格按照批复的配合比拌制，浇筑采用砼输送泵，要注意对砼的及时振捣，且不得出现过振、漏振等现象。

防水板按设计采用PE防水卷材，其材料标准应符合防水板技术条件。防水板铺设应超前二次衬砌施工。防水板采用环向铺设，从拱部向两侧边墙展铺，下部防水板应压住上部防水板，松紧合适并留有余量（一般实铺长度与喷射混凝土面弧长的比值为1.1～1.2）。分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量。防水板焊接时，接缝处必须擦洗干净，且焊缝接头应平整，不得有气泡、褶皱及空隙。防水板之间的搭接缝应采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式双焊缝热合机热熔焊接，细部处理或修补采用手持焊枪。

防水板铺设完毕后，绑扎二衬钢筋，待钢筋检查合格后，推移二衬台车，采用整体式模板台车一次性浇筑。所有工作都准备完毕后，便可施工衬砌砼。将台车上所有的小窗口全部打开，从衬砌台车的一侧接入砼输送泵的输送管道后开始浇筑。砼入模后要及时的振捣。

3 结束语

经过306省道通车两年的实验证明，采用无粱板桥在瓮马铁路沙坝隧道下穿306省道中应用的方案是成功的。由于采用无梁板桥较明挖施工更快，所以保证了最短时间内通车的目标要求，避免了长时间占用省道，影响省道通车;且避免开挖深度过深，形成深基坑作业，减少深基坑作业的安全隐患和防护措施;也减少大面积开挖对改建既有沪昆线周围结构物施工的影响;而且能保证隧道正常开挖，不影响隧道施工工期。

参考文献：

[1]王伯惠，张亚军.无梁板桥[M].北京：人民交通出版社，1999.

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