雙連拱道施工工藝

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一、設(shè)計概況及特點
    雙連拱隧道是在通過山勢不高，縱向長度較短，橫坡較陡，下行線，公路上，下行線在此分不開的情況下，設(shè)置雙跨連拱隧道，其單跨斷面為單心圓結(jié)構(gòu)，邊墻為曲墻，中隔墻也為曲墻，單跨凈寬10.8—11.0M，凈高7.8M—8.0M，開挖斷面為9.9 M—10.0M，上下行線通過厚3M的鋼筋砼中隔墻相連，初支采用工字鋼（正洞）和鋼花拱錨桿，掛網(wǎng)錨，噴砼與單跨隧道基本相同，二襯采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，聯(lián)拱隧道由于通過地段的地質(zhì)條件特殊性，決定了其設(shè)計和施工具有以下特點：
    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。
    2、偏壓：
    連拱隧道通過地段地勢較陡，上下行線兩側(cè)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。
    3、由于埋深淺，雙拱隧道一般地質(zhì)條件復(fù)雜，圍巖軟弱破碎，節(jié)理發(fā)育差。隧道內(nèi)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。
    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(dāng)鐵路隧道車站的跨度，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工非常困難。
    5、施工工序復(fù)雜，工序間相互影響大
    雙拱隧道的設(shè)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(xué)合理的施工組織設(shè)計。要理清各個工序的先后順序及相聯(lián)關(guān)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(jù)施工中的實際情況靈活的調(diào)整，工序安排保證安全、優(yōu)質(zhì)建好雙連拱隧道。
    二、施工工藝
    1、開挖施工
    因連拱隧道具有埋深淺，跨度大，地質(zhì)條件復(fù)雜、圍巖風(fēng)化破碎，受雨季地表水影響大的特點，開挖必須遵守“短進尺、弱爆破、強支護、早閉合”的原則。按設(shè)計要求嚴格進行監(jiān)控量測。并把量測結(jié)果反潰到施工中，每天的水平收斂值0.1—0.2mm/d，拱頂下沉值0.1 mm/d以下一般基本穩(wěn)定，如果大于此值加強每天的找頂工作。目前，雙連拱的施工，主要有中導(dǎo)洞和三導(dǎo)洞兩種施工方法。
    根據(jù)隧道進出口地形條件及施工場地的實際情況，中導(dǎo)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(jù)地質(zhì)條件中導(dǎo)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(dǎo)，加快施工進度在圍巖破碎，節(jié)理發(fā)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(shù)盡量減少中導(dǎo)洞對兩側(cè)正洞圍巖的擾動，每一循環(huán)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(dǎo)洞即使有小面積坍方，也會給正洞開挖帶來很大影響。
    中隔墻砼的施工順序剛好和中導(dǎo)開挖順序相反，根據(jù)現(xiàn)場情況，可采用從隧道中間向兩端施工的順序。如一座隧道只設(shè)一個拌和站。一般采用遠離拌和站的一端向靠近拌和站的一端的施工順序，但在工期緊的情況下可采用從隧道中間到兩端同時施工。
    為減輕相互影響，上下線正洞開挖一般錯開40M左右，單跨正洞采用先拱后墻法分臺階施工。拱部開挖高度3.5M—4M比較合適，爆破技術(shù)要盡量減少對中隔墻的影響，決不允許將中導(dǎo)洞作為臨空面進行爆破設(shè)計，下部開挖要先在邊墻處開槽，將拱部初期支護接下來后，在開挖中間部分注意不能進尺太長，最多開挖出兩榀拱架距離的長度并盡快施工初期支護；封閉圍巖，防止因拱部支護長時間懸空而造成塌方。
    2、三導(dǎo)洞施工方法：
    三導(dǎo)洞施工方法除在中隔墻處開挖一導(dǎo)洞外，在上下行線兩側(cè)分別開挖一條側(cè)導(dǎo)洞在中墻砼與邊墻砼施工完后再開挖上，下行線正洞施工步驟如下：
    側(cè)導(dǎo)洞的開挖方法與中導(dǎo)洞相似，三導(dǎo)洞施工完后，再開挖上、下行線的正洞。。正洞開挖Ⅱ類圍巖用臺階法施工，順序與中導(dǎo)洞法不同，屬與先墻后拱，不是先拱后墻，因在側(cè)導(dǎo)洞開挖過程中，正洞邊墻初期支護已施工爆破設(shè)計時，均要盡量減少爆破對中隔墻及側(cè)墻的影響，不能因初期支護已全部完成而隨意加大藥量，加大進尺，造成的施工初期支護坍塌。
    從以上兩種施工方法，施工過程中看出：中導(dǎo)洞施工法具有工序簡單，臨時支護及拆除量小，工期短、成本低，但在地質(zhì)條件復(fù)雜，圍巖地段不利于安全施工，而三導(dǎo)洞施工具有正洞支護閉合早，施工安全的優(yōu)點，但工序復(fù)雜，工期成本高，兩種施工方法主要根據(jù)隧道實際地質(zhì)情況靈活運用，在地質(zhì)條件復(fù)雜，涌水量大及洞口淺，偏壓、圍巖軟弱一般用三導(dǎo)洞法施工，而較好的地段采用中導(dǎo)洞施工。
    三、幾個特殊問題的處理措施：
    1、連拱隧道Ⅱ類圍巖一般采用ф108超前管棚支護，但如果管棚設(shè)計太長大于40M，且洞口位于曲線上，一次施工很難保證安裝位置準確，也可以在洞內(nèi)開挖洞室，分兩次施工，因此水平鉆機操作平臺必須牢固、安全，相連兩接頭不允許在一個斷面上。終壓1.5—2.0Mpa
    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（不能過長）絕不能使拱部初期支護長距離或連續(xù)長時間懸空，鋼架架立要控制在2小時以下(工藝安全、人身安全)。
    3、隧道內(nèi)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（要有這個認識）。所以說聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)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(xué)的處理好特殊問題，是安全、優(yōu)質(zhì)的施工好連拱施工過程中必須根據(jù)具體情況，科學(xué)、合理、靈活的選擇處理方案。
    4、中側(cè)導(dǎo)洞斷面的選擇
    中側(cè)導(dǎo)洞為安全開挖正洞而首先貫通的輔助導(dǎo)洞，其斷面大小；在設(shè)計上一般沒有嚴格的要求，選擇斷面主要是考慮導(dǎo)洞開挖施工機械配備情況，在單口開挖長度大于100M時的情況下，一般采用裝載機配汽車出渣，斷面寬度最好在5.5M左右，在單口長度小于100M的情況下，4M寬就可以滿足要求，中導(dǎo)洞的高度一般比中隔墻高出0.5M即可。
    5、中隔墻的水平推力平衡
    上、下正洞在中導(dǎo)洞施工結(jié)束后開始開挖上下行線的正洞太低不利于種隔墻施工，太高會造成中隔墻頂會填量大，且不利于安全，側(cè)洞同樣。為減小開挖施工的相互影響，上下行線的開挖施工，不能齊頭并進。必須一前一后錯開40M左右。這樣在上、下行線兩個開挖面之間一側(cè)正洞的初期支護已完。而另一側(cè)支護還未施工，該段中隔墻必須要受到一個向未開挖一側(cè)的水平推力，為了中隔墻的施工安全，在中隔墻上要打臨時支撐。支撐可用方木或鋼管縱向間距2米一排，必須支撐牢固，開挖另一側(cè)時再拆除。
    6、中隔墻防水
    設(shè)計圖中隔墻的排水方案頂部設(shè)一條ф80的縱向透水管，每隔幾米用硬塑引管將水引至水溝中，中隔墻平鋪防水板將水引至排水溝。
    7、在開挖施工過程中及時做好洞內(nèi)排水系統(tǒng)，嚴禁洞內(nèi)積水、排水溝不能沿邊墻設(shè)置，避免軟化邊墻基底圍巖，使其強度降低造成隧道坍塌。
    8、仰拱最好在二次襯砌之前施工，使支護體系盡早形成封閉系統(tǒng)，
    9、由于聯(lián)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(wěn)，從開挖到支護時間間隔不能太長，同時加強邊仰坡的變形觀測。
    10、中導(dǎo)洞的開挖施工，對正洞來說（時最好的），最準確的超前地質(zhì)預(yù)報，因而在開挖過程中要對圍巖進行詳細、準確的記錄，指導(dǎo)正洞施工。
    11、由于聯(lián)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。