■韓守勇
(青海第三路橋建設有限公司 青海西寧 810008)
淺談連拱隧道中導洞施工
■韓守勇
(青海第三路橋建設有限公司 青海西寧 810008)
連拱隧道導洞主要有中導洞和三導洞兩種施工方法。這里我簡要的介紹中導洞的施工,中導洞是連拱隧道的必須工序,通過中導洞的施工,進一步探明隧道開挖區的地質、水文情況,為隧道正洞施工方案的確定提供可靠的依據。
準備中導洞主要事項
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,也可以從隧道一端開挖,在另一端貫通,根據地質條件中導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。無論采用哪種方法,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,每一循環進尺要控制在1M以下,圍巖好的情況下也不能超過1.5M。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。
1.1 前期準備
(1)技術準備。認真作好熟悉圖紙和復核圖紙工作,了解清楚設計意圖,檢查施工圖是否完整、齊全,是否符合國家規范的要求。編制完整的施工方案,對作業工班和作業人員進行施工技術和安全交底。施工測量人員按設計圖紙進行樁位放樣。各項技術準備措施均已完畢,具備開工條件。
(2)材料、設備和人員準備。根據施組要求,對施工材料做好試驗,不符合要求的材料不準進場;做好機械設備的維修保養,保證施工設施的正常運轉;同時根據施工需要,安排好人員進場工作。
1.2 洞口及明洞開挖
(1)洞口開挖及處理。洞口土石方及明洞路塹開挖前,先清除邊、仰坡上的浮土、危石,做好邊、仰坡的截排水溝,將地表水、邊仰坡積水引離洞口,以防沖刷造成邊、仰坡失穩,確保施工安全。土石方先外后內自上而下開挖,土方和強風化巖采用反鏟挖掘機挖裝,石方采用淺孔臺階鉆爆法開挖。邊仰坡開挖后及時進行錨噴防護。
(2)明洞開挖。明洞在隧道主洞進洞后施工,澆筑仰拱、邊墻基礎及中隔墻砼后,采用液壓模板臺車整體澆筑。明洞基底承載力達不到設計要求時需進行處理。當明洞襯砌砼強度達到設計強度后,按圖紙要求做好外貼式防水層及排水設施,然后進行回填。明洞回填土分層夯實,每層厚度不超過30cm,兩側對稱回填至設計標高,并做好洞頂粘土隔水層及截排水設施。
2.1 開挖準備
(1)做好洞內風、水、電就緒,施工人員、機具準備就位工作。
(2)洞內導線控制測量及施工放線均采用全站儀進行。施工測量作業由專業人員實施,每排炮后進行設計規格線測量放線,并根據爆破設計參數點布孔位。定期進行洞軸線及坡度的全面檢查、復測,確保測量控制工序質量。同時,隨洞室開挖、支護進度,每隔20m在兩側洞壁及洞頂設一樁號標志。
2.2 中導洞開挖
采取兩臺階開挖,上臺階超前3-5m。根據圍巖情況每循環進尺1.0-2.0m。爆破為微毫秒爆破,由熟練的風鉆工嚴格按照測量定出的中線、腰線、開挖輪廓線和測量布孔進行鉆孔作業。各鉆工分區、分部位定人定位施鉆。每排炮由值班工程師按“平、直、齊”的要求進行檢查。周邊孔應在段面輪廓線上開孔,沿輪廓線的調整范圍和掏槽孔的孔位偏差不應大于5cm,其它炮孔孔位偏差不應大于10cm;炮工在裝藥平臺上按鉆爆設計參數裝藥。孔口用砂袋堵塞嚴實,裝藥完成后,由技術員和專業炮工分區分片檢查,聯結爆破網絡,撤退工作面設備、材料至安全位置。
上臺階的棄碴采用反鏟挖掘機扒至下臺階,并與下臺階棄碴一道運出洞外。根據導洞的大小采取合適機械(如小型裝載機)倒退出碴,自卸汽車運至指定棄碴場的無軌運輸方式,出渣完畢后用反鏟挖掘機扒出工作面底部積渣并整平,為下一循環鉆爆作業做好準備。
2.3 中導洞支護
待開挖后首先對開挖面進行初噴,然后施工錨桿,掛設鋼筋網,安裝鋼拱架,再噴射砼。
(1)進行噴砼施工。開挖后及時初噴,盡快封閉巖面,以有效控制圍巖松動變形。噴射前處理危石,檢查開挖斷面凈空尺寸。在不良地質地段,設專人隨時觀察圍巖變化情況,當受噴面有涌水、淋水、集中出水點時,先進行引排水處理;噴射砼應分段、分片按由下向上的順序進行,以避免污染未噴砼地段,巖面有較大凹洼范圍時,應首先予以找平。
(2)進行錨桿施工。錨桿安裝前必須除去桿上的油污、鐵銹及雜質,其長度誤差為±1cm;鉆孔前必須根據設計要求定出孔徑,作出標記,以確保位置的準確性。如設計采用系統徑向錨桿,則布置錨桿時必須為徑向,以保證錨桿的整體受力;錨桿孔鉆應圓而直,以利于錨桿的安裝。
(3)安裝鋼拱架。鋼架加工前按設計要求現場放設鋼架加工尺寸輪廓線,輪廓線放設在鋼板上,并焊接短鋼筋進行輪廓線固定。型鋼鋼架按設計要求在鋼筋加工場分段制作,機械運至工作面采用人工作業平臺安裝就位。相鄰兩榀鋼架采用鋼筋縱向連接,鋼架各段之間采用螺栓連接,與錨桿焊接使之成為整體。
(1)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(不能過長)絕不能使拱部初期支護長距離或連續長時間懸空。
(2)隧道內的超前支護,注漿錨桿,除加固圍巖的同時,也一定起堵水的作用。所以說連拱隧道結構上的特點決定了其施工過程中必然會有不同于單拱隧道的特殊性問題,如何科學的處理好特殊問題,是安全、優質的施工好連拱施工過程中必須根據具體情況,科學、合理、靈活的選擇處理方案。
(3)在開挖施工過程中及時做好洞內排水系統,嚴禁洞內積水、排水溝不能沿邊墻設置,避免軟化邊墻基底圍巖,使其強度降低造成隧道坍塌。
(4)施工時拱腳及墻腳部位的鋼架處增設鎖腳錨桿,清除干凈底腳處浮碴,按設計要求厚度分層噴射砼。拱腳標高不足或拱腳基地軟弱時,下墊預制砼墊塊,砼強度不小于C20。拱架安裝后必須保證垂直度,不能發生扭曲變形。
在地質條件復雜,涌水量大及洞口淺,偏壓、圍巖軟弱一般用三導洞法施工,而較好的地段采用中導洞施工。
U45[文獻碼]B
1000-405X(2015)-11-379-1