雙連拱隧道施工特點及常見問題處理措施

王軍

摘 要：結合雙聯拱隧道的設計、施工特點，介紹了雙聯拱隧道的施工工藝，施工中常見問題的處理措施。

關鍵詞：雙連拱；隧道；工藝

1 雙連拱隧道設計、施工特點

雙連拱隧道是在通過山勢不高，縱向長度較短，橫坡較陡，公路上、下行線分不開的情況，通常設置雙跨連拱隧道。莊河至蓋州高速公路戴峪嶺1號隧道是典型的雙連拱隧道，其單跨斷面為單心圓結構，邊墻、中隔墻為曲墻，上下行線通過鋼筋混凝土中隔墻相連。

雙連拱隧道由于通過地段的地質條件特殊性，決定了其設計、施工具有以下特點：

（1）埋深淺長度短。雙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雙連拱隧道，而采用上下行線分開的單拱隧道。

（2）偏壓。雙連拱隧道通過地段地勢較陡，上下行線兩側埋深不同時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。

（3）由于埋深淺，雙連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。

（4）施工工序復雜，工序間影響大。雙拱隧道的設計特點決定其施工必須分多個步驟進行。工序間相互影響很大，雙連拱隧道的施工組織必須科學、合理，理清各個工序的先后順序及相聯關系，在施工過程中盡量減小各施工工序之間的相互影響并根據實際情況靈活調整。

2 施工工序

雙連拱隧道的施工，施工方法主要有中導洞法和三導洞法。中導洞法是中導洞現行施工，再施工中隔墻，然后以進行兩側主洞施工；三導洞法除在中隔墻處開挖一導洞外，在上下行線兩側分別開挖一條側導洞，在中墻混凝土與邊墻混凝土施工完后再開挖上，下行線正洞。本文介紹中導洞法。

2.1 施工監控量測

隧道的監控量測貫穿施工的全部過程，是施工控制的重要組成部分。利用監控量測結果分析圍巖變形規律和支護狀態，發現異常情況及時采取措施進行處理、補救，施工監控量測貫穿施工整個過程，在隧道的施工過程中應勤量測。

2.2 洞口施工

（1）洞口開挖前必須具備如下條件，隧道進出口聯測已經完成，且貫通誤差符合規范要求；洞頂截水溝已完成，并設置了必要的臨時排水設施；對洞口情況已進行了詳細調查；洞口開挖及施工方案已經審批完畢。

（2）洞口開挖后立即對其附近的邊坡及仰坡進行必要的加固處理。在保證安全進洞的同時，盡量減少邊仰坡的開挖與回填工程。

（3）洞口土石方開挖施工盡量避開降雨期和融雪期，采用明挖法施工，自上而下分階段、分層進行開挖。

（4）洞口邊仰坡開挖成型后，采取錨噴掛網支護形式，對邊仰坡及成洞面進行臨時支護是保證洞口坡體穩定的有效措施；

2.3 中導洞開挖

（1）根據隧道進出口地形條件及施工場地的實際情況，中導洞開挖可以從隧道兩端同時施工，在隧道中間貫通；也可從隧道一端開挖，在另一端貫通。

（2）中導洞開挖分全斷面和短臺階兩種施工方法，在圍巖較好的Ⅳ類圍巖可采用全斷面開挖中導，加快施工進度；在圍巖破碎，節理發育及在洞口地段采用短臺階也可保證安全。無論哪種方法皆采用光面爆破技術盡量減少中導洞對兩側正洞圍巖的擾動。

（3）支護要緊跟開挖面，不允許圍巖暴露時間太長，杜絕坍方，中導洞即使有小面積坍方，也會給正洞開挖帶來很大影響。

2.4 中隔墻施工

中隔墻混凝土的施工順序剛好和中導洞開挖順序相反，宜在中導洞貫通后施工，一般采用從隧道中間開始向洞口進行施工的順序。中隔墻采用大塊模板進行施工，用鋼桁架和對拉鋼筋固定牢靠。

2.5 主洞開挖

（1）對于主洞四級淺埋、五級淺埋應進行弱爆破、短掘進。

（2）主洞中部采用短臺階法施工，上臺階長度宜控制在5m以內。當上臺階為軟弱圍巖、機械或人工開挖可行時，應采用環形開挖留核心土法；若上臺階為較堅硬巖、掌子面穩定、需爆破開挖時，應采用弱爆破技術對上臺階一次挖除。

（3）對于三級、四級圍巖應采用上下臺階法的方式進行開挖與支護。

2.6 初期支護

（1）初期支護系統錨桿采用砂漿錨桿及中空注漿錨桿，超前錨桿及洞口邊坡防護采用砂漿錨桿。

（2）錨桿施工應保證注漿質量，錨桿必須設置墊板，并灌注早強水泥砂漿，錨桿孔內灌漿應密實飽滿。

（3）噴射混凝土質量符合規范要求，強度評定合格，噴層厚度均勻且不小于設計值，施工采用濕噴工藝，噴層表面平順美觀。

2.7 二次襯砌

（1）為扼制拱頂下沉，二次襯砌宜緊隨開挖進行，及時施做以提供足夠的剛度和強度，并視情況對結構予以補強。

（2）防水板安裝應根據實際開挖情況預留足夠的富余量，以避免模筑混凝土時防水板撕裂或繃緊的防水板導致襯砌背后產生空洞，使襯砌厚度不足；防水板鋪設前要對噴射混凝土的基面進行認真的檢查，不得有鋼筋、管件等尖銳突出物。

（3）二次襯砌除模板應有足夠的強度、剛度和穩定性，模板表面光滑。澆筑混凝土時一定要振搗密實，且嚴格按照配合比要求施工。

（4）拆模采用最后一盤封頂混凝土試件達到的強度來控制。襯砌拆模后用高壓水噴淋混凝土表面，以降低水化熱，寒冷地區應做好襯砌的防寒保暖工作。

2.8 路面及洞內裝修

（1）隧道采用瀝青混合料上面層與水泥混凝土下面層組合的復合式路面，面層以下設素混凝土基層，無仰拱時基層以下設整平層。整平層頂面和仰拱回填混凝土頂面應做成向中心水溝的橫向排水坡度，其坡度不應小于1.5%。

（2）隧道襯砌表面裝修，在隧道電纜槽頂面以上一定范圍內用白色隧道專用磚鑲面；為了增強防火及照明效果，在拱部范圍內應用防火涂料噴涂。

3 施工中常見問題的處理措施

（1）雙聯拱隧道跨度大，即使在圍巖好的情況下也要堅持“短進尺、弱爆破、強支護、早閉合”的開挖施工原則，以減少或杜絕坍方。

（2）初期支護要遵循“短進尺，早封閉”的原則，必須一炮一支，防止圍巖爆露太長而引起的坍方，特別是正洞下部開挖，鋼架接腳時要控制好進度，不能使拱部初期支護長距離或連續長時間懸空。

（3）隧道內的超前支護，注漿錨桿，除加固圍巖的同時，也起一定堵水的作用。

（4）中導洞是為安全開挖正洞而首先貫通的輔助導洞，其斷面大小在設計上一般沒有嚴格的要求，選擇斷面主要是考慮導洞開挖施工機械配備情況，一般為4～5m寬就可以滿足要求，中導洞高度一般比中隔墻高出0.5m即可。

（5）中導洞的開挖施工，對正洞來說是最好的、最準確的超前地質預報，因而在開挖過程中要對圍巖進行詳細、準確的記錄，指導正洞施工。

（6）開挖施工過程中及時做好洞內排水系統，嚴禁洞內積水。

（7）聯拱隧道跨度大、洞口一般偏壓嚴重，洞口刷坡后極易造成山體松動下滑，進而失穩，從開挖到支護時間間隔不能太長，同時要加強對邊仰坡的變形觀測。

（8）明洞與暗洞銜接往往是滲漏水的薄弱環節，因此，應嚴格按要求做好明洞與暗洞襯砌銜接處沉降縫的防水措施。

4 結束語

雙連拱隧道由于具有不同于一般隧道的特點，決定了工程施工中具有一定的特殊性，在施工前應仔細閱讀設計文件，領會設計意圖，采用合理的施工工藝，選擇業務素質高、經驗豐富的施工隊伍，精心組織，取得較為理想的施工效果。