鄭西客專ZXZQ04標閿鄉隧道施工

張紅濤

1 工程概述

閿鄉隧道起訖里程為DK298+440～DK299+210，長770 m，為雙線黃土隧道。隧道進口位于R-10 000 m的曲線地段上，進口洞身縱坡為8.6‰，出口洞身縱坡為12.9‰。

隧道設計在DK298+820～DK299+020段下穿連霍高速公路，隧道與公路平面交角為15°34′12″，立交段隧道覆蓋層11 m。

下穿高速公路設三環80 m雙層φ 159大管棚進行超前支護。下穿段采用雙側壁導坑法施工雙層支護，第一層采用全環Ⅰ25a型鋼鋼架加強支護，第二層采用全環4肢φ 22格柵鋼架加強支護。

2 施工要點

1)閿鄉隧道DK298+440～DK299+210，長度770 m，根據工期要求和設計情況，安排進出口各組建一個工區承擔施工任務。2)閿鄉隧道正洞地層主要為Ⅴ級黃土加強。根據設計隧道進口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下穿連霍高速公路段均采用雙側壁導坑法施工，其余地段采用CRD法施工。3)開挖采用人工風鎬、黏土鏟、風鏟開挖。機械出渣，無軌運輸。噴混凝土采用濕噴工藝，襯砌混凝土施工采用拌合站集中拌制，混凝土罐車運輸。泵送混凝土入模，機械振搗。利用仰拱棧橋先行施工仰拱，拱墻二次襯砌采用整體式襯砌臺車襯砌一次立模灌注。4)施工時采用綜合超前地質探測預報系統進行地質探測和預報，采用先進的監控量測技術取得圍巖狀態參數，按信息化設計組織施工。5)DK298+820～DK299+020段下穿連霍高速公路，埋深約為11 m。下穿高速公路地段設三環80 m雙層φ 159大管棚進行超前支護，采用雙側壁導坑法施工雙層支護。采用進出口雙向開挖施工，貫通面里程為DK298+925，該里程路面對應位置在高速公路中央隔離帶，貫通面施工前，將高速公路上、下行超車道封閉，在行車帶通行，保證隧道貫通施工的安全。

3 主要施工方法

3.1 一般地段CRD法施工

閿鄉隧道Ⅴ級圍巖 DK298+472～DK298+812，DK299+020～DK299+130段采用CRD法開挖，錨網噴系統支護，拱部設系統φ 22藥包錨桿，錨桿長2.5 m;邊墻設系統φ 22砂漿錨桿，錨桿長4.0 m;拱墻網噴微纖維混凝土支護，并輔以拱部φ 50超前小導管或φ 89大管棚及全環Ⅰ25a型鋼鋼架加強支護。超前小導管每根5.0 m，環向間距0.4 m，縱向每3.5 m一環;大管棚環向間距0.4 m;型鋼鋼架縱向間距:設置超前小導管處0.6 m～0.8 m，大管棚處0.6 m。每榀鋼架在上斷面齒槽和墻腳處分別用φ 42鎖腳錨管加固，并與鋼架焊接牢固，鎖腳錨管長4.5 m，采用φ 42鋼花管，并注水泥砂漿。超前支護及加強支護具體設置可根據施工揭示地質情況作適當調整(見圖1)。

3.2 下穿地段雙側壁導坑法施工

隧道在DK298+758～DK298+790段落進行了下穿段試驗，根據試驗結果，設計院重新制定了下穿段施工措施，從DK298+818～DK299+020段設φ 159雙層大管棚超前支護，管棚間距40cm，兩層管棚中到中間距40 cm，每環127根，環向設置范圍到邊墻最大跨度位置，隧道采用雙側壁導坑法開挖，雙層初期支護，第一層全環噴35 cm厚 C25混凝土，設全環Ⅰ25a型鋼鋼架加強支護，鋼架間距50 cm;第二層采用全環噴25 cm厚C25混凝土，設全環4肢φ 22格柵鋼架支護，鋼架間距1.0 m，二次襯砌采用55 cm厚C35鋼筋混凝土，開挖斷面及管棚設置見圖2。

1)開挖。下穿段開挖采用雙側壁導坑法，各部室步長關系如圖2所示，其中1部、3部及2部、4部間隔距離為 3 m～5 m。

2)超前支護。下穿段超前支護采用φ 159雙層大管棚，環向間距0.4 m，兩環管棚中至中間距0.4 m，每環127根。管棚采用跟管鉆機施工，施作三環大管棚，分別為DK298+811～DK298+881，DK298+881～DK298+951兩環 70 m 長管棚，施工方向為進口到出口方向，DK299+020～DK298+950一環長70 m管棚，方向為出口到進口，管棚搭接長度均為10 m。

3)初期支護。下穿連霍高速公路段采用雙層支護，第一層全環噴35 cm厚C25混凝土，拱墻噴混凝土內摻入聚丙烯微纖維，設全環Ⅰ25a型鋼鋼架加強支護，鋼架間距0.5 m一榀，鋼架間縱向設φ 22連接鋼筋，環向間距0.5 m，并間隔1.0 m設φ 22交叉連接筋進行加強，在鋼架拱頂、仰拱底及每處鋼架接頭位置兩側設1.6 cm厚連接鋼板，鋼板寬5 cm，每榀鋼架兩側大拱腳處各設4根φ 42鎖腳錨管，每根長4.0 m，拱墻設φ 8鋼筋網，網格間距為20 cm×20 cm;第二層采用全環噴25 cm厚C25混凝土，拱墻噴混凝土內摻入聚丙烯微纖維，設全環4肢φ 22格柵鋼架加強支護，鋼架間距1.0 m一榀，鋼架間縱向設φ 22連接鋼筋，環向間距1.0 m;微纖維摻量為每方混凝土1.2 kg。

4)臨時支護。下穿連霍高速公路段臨時側壁噴C25混凝土厚35 cm，設Ⅰ25a臨時鋼架，間距0.5 m，臨時鋼架間縱向設φ 22連接鋼筋，環向間距1.0 m，并間隔1.0 m設φ 22交叉連接筋進行加強;臨時側壁上半斷面設φ 50超前小導管，長3.5 m，環向間距0.5 m，縱向間距2.0 m一環;側壁及中間導坑中部各設置一根Ⅰ25a臨時橫撐，橫撐縱向間距0.5 m。

下穿連霍高速公路段掌子面采用φ 25纖維錨桿進行預加固，錨桿長度分為12 m，8 m，4 m，長短錨桿交錯布置。

5)初支背后回填注漿。為了使地層與支護結構密貼，減小地層沉降變形，改善結構受力情況，在初期支護拱部背后進行壓漿回填。第一層初期支護施工時拱部預埋φ 42鋼管，環向間距3.0 m，縱向間距1.0 m，梅花形布置。注漿管布置間距及形式可根據現場試驗情況適當調整。注漿材料采用1∶1水泥砂漿。

6)仰拱施工。仰拱施工時采用15 m棧橋保證隧道施工運輸的暢通。為保證安全施工，仰拱施作時，伸入仰拱部分的中隔墻鋼架，暫不拆除，待仰拱填充混凝土施工完畢后割除。

7)雙側壁拆除。仰拱填充施工完畢，滿足二襯施工長度時即安排拆除雙側壁橫撐、臨時鋼架，拆除長度與二襯施工長度相同，并保證臨時支護鋼架至少有5 m深入到仰拱填充層。

8)拱墻襯砌。拱墻襯砌采用全斷面液壓襯砌臺車，襯砌臺車長10.5 m，每次襯砌長度為10.4 m，搭接長度0.1 m。

4 結語

本文重點對閿鄉隧道下穿連霍高速公路段采用雙側壁導坑法施工及其余地段采用CRD法施工要點及注意事項進行了介紹，為類似高風險隧道施工提供了參考和借鑒。

[1] 李東平.大斷面黃土隧道施工技術探討[J].山西建筑，2008，34(5):329-330.