公路雙連拱隧道施工技術

何 慧 吳 婷

（1、江西省高速公路投資集團有限責任公司，江西 南昌 330000 2、廣東晶通公路工程建設集團有限公司，廣東 廣州 510635）

1 雙連拱隧道設計和施工特點

1.1 埋深淺長度短

因連拱隧道通過的地段一般山勢較低，其最大埋深在50-80M左右，縱向長度在500M以下，在長度較大，山勢較高一般不采用連拱隧道，而采用上下行線分開的單拱隧道。

1.2 偏壓

連拱隧道通過地段地勢較陡，上下行線兩側埋深不同。整條隧道也就不同程度的存在偏壓，特別是洞口偏壓嚴重，這給隧道口施工帶來很大困難。

1.3 由于埋深淺，雙拱隧道一般地質條件復雜，圍巖軟弱破碎，節理發育差。隧道內的水，受地表水影響較大。雨季施工困難，給隧道施工的安全增加了難度。

1.4 跨度大

與鐵路隧道相比，單跨公路隧道本身跨度就較大（12.8M），兩個單拱隧道連在一起，其跨度是單供隧道的2倍達26.4M。相當鐵路隧道車站的跨度，而且結構復雜，施工非常困難。

1.5 施工工序復雜，工序間相互影響大

雙拱隧道的設計特點：偏壓、跨度大。決定其施工必須分多個步驟進行。各個工序相互影響很大，就要求雙連拱隧道的施工必須要有科學合理的施工組織設計。

2 雙聯拱隧道開挖及支護施工方法

本隧道開挖施工采用中導洞-側導坑-主洞開挖施工方法。隧道襯砌設計以新奧法原理為指導，采用復合式襯砌。Ⅱ級圍巖采用中導洞、側導坑臨時支護形式開挖施工。

2.1 施工前準備工作

連拱隧道施工機具設備同一般隧道，施工前做好邊仰坡的臨時防護及排水工作，洞口地表沉降觀察點布設埋置完成并測量初始數據。

2.2 連拱隧道施工工序

中導洞開挖、初期支護→中隔墻施工→側導洞開挖、初期支護→主洞上臺階開挖支護→主洞下臺階開挖→主洞仰拱開挖、初期支護→仰拱鋼筋混凝土澆筑→防排水設施的施工→二次襯砌澆筑→洞內裝飾。

2.2.1 中導洞施工：中導洞超前施工，是連拱隧道施工的關鍵工序之一。一是便于探明地質情況，做好記錄，為確定主洞施工方案提供依據；二是通過初期支護和中隔墻施工，提前對導洞上部圍巖進行支護，加強圍巖本身的穩定性，充分利用圍巖本身的自承力，抑制圍巖在主洞開挖時產生過大的變形。

2.2.2 中隔墻施工。中隔墻上方的圍巖是薄弱環節，施工過程中在中導洞開挖及左右側隧道拱部開挖時有三次擾動，同時伴有不利的偏壓、變位和不平衡推力都要作用在堅實的隔墻上，故中隔墻施工是本隧道施工的一個重點和難點。（1）基底處理。清除基底浮碴、雜物和積水，施作混凝土找平層。由于Ⅱ級圍巖段基底巖層破碎，采用地基錨桿錨固地層，錨桿采用φ22砂漿錨桿，長度為2.5m，縱向間距20cm橫向間距100cm梅花形布置。（2）中隔墻分段澆筑。中隔墻底清理完畢后，分段澆筑中隔墻混凝土。澆注段每段長9.0m。模板采用6mm厚鋼板制作大塊模板，拐角處設異形定形鋼模，模板間螺栓連結；鋼筋現場綁扎、焊接；泵送混凝土施工，插入式振搗器搗固?；炷涟聪然A、后墻身、再頂帽的順序進行灌注。中隔墻頂面與主洞初支混凝土聯結處，鑿毛處理。（3）中隔墻頂部填充。中隔墻與拱頂間空隙采用KBY-50/7型注漿泵、分次壓注水泥漿回填密實。（4）中隔墻防護。在側導坑、主洞環形開挖及核心土開挖爆破時將對已完成的中隔墻襯砌帶來影響，施工中除采取“短進尺，弱爆破”及調整最小抵抗線方向外，采用4～5mm厚的人造紙板和圓木支頂進行防護；同時加強另一側導洞的支護，防止單側二次襯砌后產生偏壓，引起中隔墻偏移。（5）中隔墻頂防排水。中隔墻襯砌拆模后，先對中隔墻與中間巖體接觸段進行噴射混凝土封閉，然后進行灌漿處理，確保中隔墻頂與中間巖體間密貼。主洞開挖時，在中隔墻頂部兩側與水平排水管對應設排水立管，排入中心排水溝中。

3 隧道主洞施工

3.1 側導坑開挖及防護。側導坑可根據現場實際情況及時施工，以不干擾中隔墻為原則。其開挖支護同中導洞施工。

3.2 隧道主洞施工。洞身開挖施工隧道主洞采用上臺階下臺階以及仰拱三步施工，隧道出碴方式采用無軌出碴，配備挖掘機和側翻裝載機進行裝碴作業，大型自卸運輸車運碴，設備按“快速掘進”模式配備，重點是做好施工工序的合理安排及機械的合理調配。

1）型鋼拱架支護施工方法。鋼架加工：按照設計尺寸在平整的場地上放出1∶1大樣，把整榀鋼架根據不同的開挖方法分成不同的單元和塊別，并焊好連接法蘭，法蘭的焊接準確周正，孔眼對應。使用前將各單元編號預拼，無側彎、扭曲、錯臺等缺陷，方可使用。鋼架架立：首先要測量準確，架立后復核，鋼架盡可能與圍巖貼靠緊密，兩側底腳使用墊塊支墊牢固。如基底松軟時設置墊板，防止支撐受力下沉，必要時用混凝土加固基底。鎖腳：每單元接頭處施作鎖腳錨桿，通過鋼架或型鋼鋼架與錨桿的焊接，將鋼架鎖定到墻上。錨桿打設，與水平成約45°角傾斜向下，以改善受力狀態。連接：用螺栓連接牢固，鋼架與縱向錨桿焊牢，鋼架與鋼架之間用φ22螺紋鋼焊接連成整體，起到整體支護效果?？v向連接筋按八字型交錯連接成桁架結構，結點呈不可活動絞形式。此法抗扭性好，利于整體性和穩定性的提高。加楔：在鋼架與圍巖間空隙加混凝土預制楔塊，保證圍巖壓力均勻傳至鋼架上。

2）中空注漿錨桿施工方法。中空錨桿由錨桿桿體、鋼筋混凝土用鋼筋、連接套、墊板、螺母、排氣管、止漿塞和錨頭等組成。錨桿必須設置墊板，施工時錨桿墊板必須與圍巖密貼，錨桿盡量垂直與巖石層面和節理裂隙面施工。用鑿巖機鑿孔并清孔，將組合好的桿體插入錨孔的同時，安放好排氣管；在錨孔的尾端套上止漿塞，并安裝在錨孔內，用快裝注漿接頭把露在外端的中空注漿錨桿與注漿泵相連，排氣管從注漿接頭穿出；開動注漿泵，使砂漿充盈錨桿及桿體與孔壁空隙，如有需要壓注漿改善圍巖結構，必須待注漿的壓力示值達到設計要求后再停止注漿。

3）鋼筋網施作方法。鋼筋網鋪掛以前必須進行除銹，鋪設時搭接長度不得小于設計要求，并且保證網片與圍巖見接觸緊密，當巖面有明顯凹凸時，要將網片壓彎或采用鋼筋敷條以保證密貼；鋼筋網片須與鋼架或錨桿焊接牢固以達到整體受力。

4）噴錨支護施工。操作順序：初期支護中，根據圍巖量測結果，分4～7層噴射混凝土。噴射時先開液態速凝劑泵，再開風，后送料，以凝結效果好、回彈量小、表面濕潤光澤為準。

噴射混凝土采用濕噴工藝。攪拌混合料采用強制式攪拌機，攪拌時間不小于2分鐘。原材料的稱量誤差為：水泥、速凝劑±1%，砂石±3%；拌合好的混合料運輸時間不得超過2小時；混合料應隨拌隨用；混凝土噴射機具性能良好，輸送連續、均勻，技術性能滿足噴射混凝土作業要求；噴射混凝土作業前，清洗受噴面并檢查斷面尺寸，保證尺寸符合設計要求。

4 結束語

雙連拱隧道具有結構緊湊、跨度大、承載能力好等諸多優點，采用雙連拱結構可以使雙線線路整幅通過山體，在保證相同的行車道寬度條件下可減少對土地的占用，又可以大大節省投資。但同時又由于雙連拱隧道又存在覆跨比小、難以自然成拱、開挖時易坍塌以及中隔墻部位易滲漏水等質量通病使施工難度增大。

[1]陳浩雄，殷杰.隧道施工[M].中國鐵道出版社，1995.

[2]易萍麗.現代隧道設計與施工[M].中國鐵道出版社，1997.