高速公路隧道施工通道與正洞交叉口施工方法

羅雪松

（福建路橋建設(shè)有限公司，福州350000）

1 引言

為了加快施工進度、控制工期與成本，高速公路長、大隧道會在隧道全長內(nèi)分段設(shè)置斜井，將隧道分為若干單元分段施工。斜井進正洞后，為多開辟工作面，左、右線間需設(shè)置施工橫洞，以作為左幅或右幅隧道內(nèi)的施工大型設(shè)備的進出通道。施工橫洞為滿足現(xiàn)場施工需求，往往為大斷面，尤其橫洞出口段進入主洞后，斷面需擴挖，此時若地質(zhì)條件差，洞室經(jīng)常會出現(xiàn)掉塊、塌方、變形等安全隱患，甚至引起不必要的傷亡事故，影響整體隧道施工進度，增加施工成本，無法保證隧道施工的順利進行。

2 工程概況

木寨嶺隧道1#施工橫洞長56.9m，洞口坐標(biāo)：（X:3 837 219.066，Y:503 946.361 466 103），設(shè)計橫洞縱坡度為0.8%的下坡，橫洞與正洞左線交叉里程為ZK214+330.1，交叉角度為70°，主洞圍巖為Ⅴ級圍巖，施工橫洞按Ⅴ級加強襯砌類型（SVf）施工。

預(yù)計2019 年3 月25 日進入左線正洞，為保證橫洞能安全順利進入正洞，特制訂1#施工橫洞挑頂施工方案。

3 施工原則

施工過程中主要遵循以下原則：（1）先加固后開挖。根據(jù)地質(zhì)情況，輔助坑道與正洞邊墻相交5m 范圍襯期支護若有必要可進行加強（如增設(shè)超前、加大型鋼尺寸或采用穩(wěn)定桿等）。（2）輔助坑道進入正洞采用型鋼門架。（3）輔助坑道進入正洞后的挑頂施工，開挖方法為臺階法。

4 施工總體方案

橫洞與正洞左線交叉里程為ZK214+330.1，交叉角度為70°，按-0.8%的下坡，上臺階開挖至正洞右側(cè)邊墻，橫洞軸線向左側(cè)旋轉(zhuǎn)20°按垂直于正洞中線進入并開始小導(dǎo)洞開挖。橫洞施工到達交接處后，進入正洞，先向小里程開挖支護至ZK214+250 后，再向大里程方向施工至ZK214+350，為開挖臺車、二襯臺車提供拼裝條件，待二襯臺車拼裝完成后，及時施作交叉口的二次襯砌，確保交叉口的施工安全。

5 施工流程及順序

施工流程如圖1 所示。

圖1 施工工藝流程圖

圖2 交接處挑頂立面圖

施工順序為：

1）安裝橫洞鋼架。根據(jù)橫洞與正洞交接角度，橫洞K0+000～K0+49.6 段按Ⅴ級加強襯砌類型施工，K0+49.6～K0+55.17 按0.65m 間距扇形安裝鋼架（見圖2）；在橫洞施工至K0+55.17 后，橫洞軸線旋轉(zhuǎn)20°，按垂直于正洞中線方向進入正洞。

橫洞K0+000～K0+56.9 段按Ⅴ級加強襯砌施工，圍巖支護參數(shù)如下：（1）噴混凝土：拱、墻噴射C20 混凝土，厚度26cm；（2）鋼架：拱、墻架設(shè)I20 型鋼架，間距0.65m/榀；（3）鋼筋網(wǎng)：全斷面鋪設(shè)，φ8mm 鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片尺寸為20cm×20cm；（4）縱向連接筋：采用φ22mm 螺紋鋼，環(huán)向間距1.0m/根；（5）錨桿：拱、墻打設(shè)φ22mm 中空注漿錨桿，長5m，間距（環(huán)×縱）1.0m×1.3m，梅花形布置；（6）φ42mm 徑向注漿導(dǎo)管，3.5m，間距（環(huán)×縱）1.0m×1.3m，梅花形布置。

2）調(diào)整橫洞拱部縱坡及小導(dǎo)洞開挖。從橫洞K0+54.5 處起（門架起點），按小導(dǎo)洞形式以23.43m 的開挖半徑向正洞掘進，終點為正洞拱頂（ZK214+330.1）；過拱頂后，以7.19m 的半徑順著正洞拱部弧形進行開挖支護，直至正洞隧道左側(cè)，底板按平坡施作，或根據(jù)施工空間需要進行調(diào)整。

3）交接處挑頂方法。當(dāng)橫洞開挖到K0+054.53 時，與正洞交叉口處（橫洞初支鋼架外側(cè)）連續(xù)架立3 榀I20b 鎖口鋼架（見圖2），相應(yīng)在此型鋼鋼架上連續(xù)焊接3 榀I20b 型鋼橫梁，橫梁兩端與鎖口鋼架采用螺栓連接，橫梁為正洞鋼架提供落腳平臺；橫梁與橫洞異型鋼架間空隙設(shè)置I20b 型鋼斜撐，并焊接牢固。

4）導(dǎo)洞施工。導(dǎo)洞拱頂順正洞弧形開挖（注意開挖凈空不能侵入正洞初支）；拱、墻部噴混凝土采用C25 混凝土，厚度26cm；拱架采用I18 工字鋼，間距1.0m/榀；φ8mm 鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距15cm×15cm；縱向連接筋設(shè)φ22mm 連接筋，環(huán)向間距1.0m。拱架拱腳處設(shè)3.5m 鎖腳小導(dǎo)管，每測2 根。

超前小導(dǎo)管：每環(huán)10 根，每根3.5m，搭接不小于1.4m。

錨桿：拱、墻打設(shè)φ22mm 砂漿錨桿，長3m，間距（環(huán)×縱）1.2m×1.0m，呈梅花形布置；支護好，即可進行正洞上臺階施作。

5）正洞施工。小導(dǎo)洞施工完畢后，開始施作正洞初支；按設(shè)計SVf 襯砌類型施工正洞上臺階初支；在小導(dǎo)洞范圍內(nèi)，先架立17 榀HW175 型鋼鋼架，間距0.5m，并用錨桿鎖死，用噴射C25 混凝土噴密實，保證相交地段三維受力狀態(tài)圍巖的穩(wěn)定；支護完成后方可拆除導(dǎo)洞單側(cè)初支。

6）施工橫洞模筑襯砌。施工開挖支護完成后，按CSVd 襯砌結(jié)構(gòu)類型及時施作二襯。

7）正洞二襯施工。在交叉口段和主洞仰拱及填充施工完成后（ZK214+290～ZK214+370），及時拼裝二襯臺車、防水板臺車，二襯臺車拼好后，及時將該段二襯襯砌混凝土灌注完成。

6 施工注意事項

施工過程中，應(yīng)注意以下事項：（1）施工中必須加強圍巖量測，根據(jù)量測結(jié)果及時反饋支護信息，確保支護措施安全合理；（2）交叉口段橫洞初支要加強，仰拱要先施作，過梁的位置準(zhǔn)確，不能侵入二襯斷面；（3）橫洞與正洞掌子面施工時，應(yīng)設(shè)專人值班，隨時觀察圍巖及支護狀態(tài)的穩(wěn)定性；（4）正洞交叉口段開挖后要及時進行正洞仰拱、二襯的施工，以便初期支護與仰拱盡早成環(huán)，確保施工安全；（5）加強安全監(jiān)控和日常檢查，做好應(yīng)急材料、物資的儲備；（6）正洞交叉口段的一環(huán)二次襯砌，應(yīng)在橫洞斷面寬度范圍外的兩側(cè)各設(shè)置一道沉降縫，防止不均勻沉降引起交叉口處正洞混凝土襯砌開裂；（7）導(dǎo)洞進正洞后，應(yīng)及時做好超前地質(zhì)預(yù)報工作，探明前方地質(zhì)情況，指導(dǎo)后續(xù)施工。