大断面软弱围岩隧道综合进洞施工技术

第３５卷第８期・３３４・２００９年３月山西建筑ＳＨＡＮＸＩＡＲ（：ＨＩＴＥＣＦＵＲＥ、，０１．３５ＮＯ．８Ｍａｒ．２００９文章编号：１００９—６８２５（２００９｝０８一Ｉ）３３４—０３大断面软弱围岩隧道综合进洞施工技术李小刚摘要：结合大断面软弱围岩隧道的工程概况，对紫岭隧道进洞采用的锚网喷边仰坡防护、井点降水、超前大管棚、双侧壁导坑法进洞等措施作了论述，结果表明该隧道进洞施工取得了良好的效果。

关键词：隧道，软弱围岩，进洞，施工技术中图分类号：Ｕ４５５文献标识码：Ａ１工程概况东南沿海铁路福厦线为双线时速２００ｋｒｎ／ｈ高速铁路，远期预留时速２５０ｋｒｎ／ｈ。

福厦线紫岭隧道伞长２４２４ｍ，隧道中心里程Ｉ）ｉＫｌ８７＋４３８，隧道为大断面双线隧道，洞身宽１４．３２ｍ，高１１．５６ｍ。

进、出口均采用斜切式洞门。

紫岭隧道进口１１４ｍ，其中洞口３０ｍ内埋深５ｍ～１３ｍ。

２００６年１０月，紫岭隧道进口在预留核心士、完成２５ｍ大管棚施工准备进洞时。

洞口边仰坡发生严重变形开裂，最大裂缝８ｃｍ，最大位移３５ＣＦｆｌ。

按照原设计进洞方案已经无法保证施工安全。

经过业主、施工、设计等单位专家现场实际调查分析，确定紫岭隧道采用锚网喷边仰坡防护、井点降水、超前大管棚防护、双侧壁导坑法进洞等多项措施，取得了良好的效果，确保了隧道顺利进洞。

２洞口降水方案紫岭隧道进口段下伏基岩为ｗ。

全风化花岗岩富水层，地下水丰富，要保证施工的顺利进行，第一步首先是解决地下水的问题。

洞口开挖前，沿洞口两侧各设一排降水井，每排４眼，间距６ｍ。

，每眼降水井设一台２．５ｋｗ潜水泵。

３边仰坡开挖方案紫岭隧道进口洞口位于软弱围岩上，边坡土层呈软塑状，一次开挖过高易出现塌滑现象。

边仰坡开挖分层进行，每层高１ｍ～２ｍ。

每层开挖完成后及时进行锚网喷防护，喷混凝土厚８ｃｌｎ，幅钢筋网问距２５∞×２５Ｃｌ＇Ｏ，设似２小导管长４．５ｍ／根，间距１ｍ×ｌｍ，小导管壁设帽ｍｍ出浆孔，小导管注水泥水玻璃浆液，注浆压力１．５ＭＰａ。

钢筋网与小导管焊接在一起。

Ⅲ■…一………ｍ……ｍ………＿ｍ……ｍ…………ｍ…一………，…■………Ｈ■＇承担１／２顶板重量计。

其次，变形验算以各横梁为主，特别是吊带作用较大的横梁跨中。

最后，挂篮的上下部是分先后行走的，因此，行走状态的抗倾覆验算以上部菱形部分为主。

且应在后横梁加配重；施工状态挂篮尾部以∞２高强精轧螺纹粗钢筋锚固，其锚固力按７５％抗拉强度计。

本挂篮后横梁配重为行走与施工状态的抗倾覆系数分别为２．１和２．６３，能满足要求，且稳定性较好。

３挂篮的拼装和预压本工程挂篮主桁架的拼装要求在平整坚实的场地进行拼装，这主要是保证主桁架在拼装时保持主桁架平整，不会发生桁架变形。

挂篮主桁架拼装完毕后，用２５ｔ汽车吊将主桁架安装到桥面，再将主桁架锚固到桥面后，依次安装挂篮的前后主横梁．、配莺块、吊带用的０３２高强精轧螺纹粗钢筋和模板等。

挂链预压是将挂篮在完成拼装和就位后。

对挂篮进行加载，并进行观测记录，以消除挂篮的非弹性变形和计算在不同工况的情况下挂篮主梁的弹性变形值，以便在施工过程中调整节段挠度控制值。

挂篮预压前将挂篮前移到预设的位置，按照施工要求将其上部前后锚和下部前后锚安装和锚固，同时将挂篮模板调整到１号节段的标准标高。

确定最重节段施工重量的１．３倍为挂篮的预压加载重量。

加载完成后，须待日沉降量达到施工要求方可卸载。

同时观测支架的回弹值，计算出挂篮主桁架的弹性变形量。

４结语梁式桥挂篮施工从桥墩附近节段开始向跨中逐段进行，该过程的主要特点是利用挂篮的逐段前移，完成每个节段的钢筋安装、混凝土浇筑、预应力的施工。

在此之前，挂篮的选材与设计关系到整个过程的成败，作为技术人员应从重量轻、变形小、移动快、操作方便和稳定性好等方面把握悬臂施工挂篮的设计方向，以满足不断变化的施工需求。

本挂篮设计重４２０ｋＮ，与最大节段重量比为０．２８，属轻型挂篮，以Ｅ仅为工程中的体会，供类似工程参考。

参考文献：［１］Ｊ７ｒＪ０４１．２０００，公路桥涵施工技术规范［Ｓ］．［２］毛瑞祥，程翔云．公路桥涵设计手册・基础资料［Ｍ］．北京：人民交通出版社．１９９５．［３］揭选松．预应力混凝土连续刚构桥挂篮法施工与监控［Ｊ］．山西建筑，２００７，３３（３３）：３１９．３２０．ＤｅｓｉｇｎｏｆｒｈｏｍｂｕｓｈａｎｇｉｎｇｂａｓｋｅｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｆｏｒｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｅａｍｂｒｉｄｇｅＺＨＯＵＹｕｎ－ｌｏｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｔｈｒｅｅ—ｓｐａｎｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｅａｍｃａｎｔｉｌｅｖｅｒｃａｓｉｎｇ－ｉｎ—ｐｌａｃｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ．ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅ＿；ｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓｅ—ｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂａｒｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｓｏｆｒｈｏｍｂｕｓｈａｎｇｉｎｇｂａｓｋｅｔａｎｄｔｈｅｃｈｅｃｋｉｎｇｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｓｏｆｉｎｔｅｎｓｉｔｙ。

ｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｓｗｅｌｌａｓｗｈｏｌｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｐｏｉｍｓｏｕｔｔｈｅｎｏｔｅｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆａ．日ｅｍｂｌｙａｎｄｐｒｅ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｅｘｐｅｃｔｓｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｄｅｓｉｇｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈａｎｇｉｎｇｂａｓｋｅｔｉｎｔｈｅｃａｎ—ｔｉｌｅｖｅｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．ＳＯａｓｔＯ．ｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｃｏｒｋｓｔｒｕｃｔｉｏｎｎｅｃｄｔＯｃｈａｎｇｅｕｎｃｒｅａｓｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｅａｍｂｎ．＇ｄｇｅ，ｒｈｏｍｂｕｓ，ｈａｎｇｉｎｇｂａｓｋｅｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｄｅｓｉｇｎ收稿日期：２００８．１１．１０作者简介：李Ｊｂｌ目ｌｌ（１９７０．一男：Ｉ：程师，中铁二十一局集团三公司，陕西咸阳７１２０００第３５卷第８期２００９年３月李小剐：大断面软弱围岩隧道综合进洞施工技术・３３５・４大管棚施工为保证安全顺利迸洞。

紫蛉隧道进口洞口设辛１０８大管棚超前支护，大管棚长３０ｍ，间距４０ｃｍ，在隧道拱顶１８０。

范围设置。

图１为紫岭隧道进口大管棚施工示意图。

具体的施工方法和工艺如下。

＋Ｉ憾大管棚ｚ－Ｔ－／＂？ｔ／’．．＞１．苎！塑：．Ｉ图１紫岭隧道进口端大管棚布置示意图（单位－ｅｒａ）４．１施工承力桩承力桩施工要点如下：１）为保证施工安全和加快施工进度，承力桩采用桥梁桩机冲击钻钻孔，桩身采用水下混凝土方法浇筑。

２）承力桩桩底深入弱风化花岗岩深度大于１ｍ。

保证基底承载力要求。

３）承力桩钢筋在桩头预留ｌｍ，在施工导向墙时与导向墙浇筑为一体，增加整体受力能力。

４．２施工导向墙在洞口岩壁上施工晓０混凝土套拱作为大管棚导向墙。

导向墙厚１ｍ，纵向长１．５ｍ，内设型钢钢架，采用ｌ１８工字钢钢架３榀支设模板浇筑。

按设计管棚位置埋设机２７ｍｍ套管与钢架焊接。

套管外插角８。

在钢拱架上，按管棚设计位置（间距和水平标高、仰角），准确地焊ｊ二套管，套管外端焊一个法兰盘，用来平衡钻孔和压浆的后座力，里面一端用胶纸封口，以防砂浆流入。

套管的导向直接影响管棚的质量，必须严格按设ｉＩ安装、焊牢。

导管全部焊好后即可灌注套拱混凝土，核心部分土体不影响管棚施．【：，可以在洞身ＪＦ挖时一并施作．有利于仰坡的稳定。

４．３钻孔导向墙混凝土达２４ｈ强度后，在洞口搭设脚手架，钻机就位对中后固定，然后开始钻孔。

利用管棚钻机作为钻孔机械。

施钻深孔时，钻机大臂顶紧在掌子面上，当第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余２０ｃｍ～３０咖时停止钻进，接长第二根钻杆，用连接套把两根钻杆连接牢固，再重新钻孔，直至钻孔达到要求深度（比管棚长０．５ｍ以上）后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。

钻孔时要确保孔径比管棚外径大１５ｔａｍ～２０ｍｍ。

钻孔进尺时应随时检查孔眼的方向与仰角，以免超过误差限度。

钻眼达到设计长度后，检查管内钻渣是否冲洗干净，否则再用较小钻头加高压水在管内钻除余渣。

４．４大管棚注浆根据设计采用压注水泥砂浆进行围岩加固，因为隧道渗水较大，钢花管内注水泥一水玻璃双液浆，浆液扩散半径不小于０．５ｍ。

浆液参数为：水灰比０．７～Ｏ．９，水泥浆与水玻璃体积比为Ｉ：０．５，水玻璃浓度３５Ｂｅ’，模数３。

注浆压力初压０．５ＭＰａ～Ｉ．０ＭＰａ，终压２．０ＭＰａ～２．５ＭＰａ。

压浆时注意将压浆管伸入孔底，保证压浆饱满。

待水泥浆达到７０％设计强度时即可进行洞身拱部开挖。

５双侧壁导坑法进洞技术图２双侧壁法施工工序横断面示意图紫岭隧道进洞方案采用双侧壁导坑法人工开挖，整个断面分为７块１０部开挖，第一步挖左侧导洞①②部，第二步挖右侧导洞③④部；第三步滞后一段距离开挖左右侧壁导坑下台阶⑤⑥部；第四步依次从上至下开挖中间的⑦⑧⑨⑩部；纵向台阶长３ｍ～４ｍ，左右侧壁导坑错开５ｍ～７ｍ。

初期支护随开挖紧跟进行，及时封闭成环（见图２）。

详细施工步骤如下：１）ａ．架立钢架施作隧道侧壁及导坑侧壁超前支护。

ｂ．开挖①部。

ｃ．喷８ｃｍ厚混凝土封闭掌子面。

ｄ．施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷４∞厚混凝土，架立钢架和工倡临时钢架，并设锬脚锚杆，安设Ｉ１８横撑。

ｅ．钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

２）ａ．开挖②部。

ｂ．喷８咖厚混凝±封闭掌子面。

ｃ．导坑周边都分初喷４ｃｒｎ厚混凝土。

ｄ．接长钢架和Ｉ１８临时钢架，并设锁脚锚杆，安设Ｉ１８横撑。

ｅ．钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

３）开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同１）。

４）开挖④都并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同２）。

５）ａ．在滞后于②部一段距离后，弱爆破开挖⑤部。

ｂ．隧底周边部分初喷４ｃｎｑ厚混凝土。

ｅ．接长钢架，复喷混凝土至设计厚度。

６）ａ．在滞后于④部一段距离后，弱爆破开挖⑥部。

ｂ．隧底周边部分初喷４ｃｒｎ厚混凝土。

ｃ．接长钢架，复喷混凝土至设计厚度。

７）ａ．利用上一循环架立的钢架施作姐２小导管超前支护。

ｂ．开挖⑦部。

ｃ．喷８ｃｎ＇ｌ厚混凝土封闭掌子面。

ｄ．导坑周边初喷４ｃｒｎ．厚混凝土，架立拱部钢架，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

８）ａ．开挖④部。

ｂ．喷８ＣｌＴＩ厚混凝土封饲掌子面。

９）ａ．开挖⑨部。

ｂ．喷８彻厚混凝土封闭掌子面。

１０）ａ．开挖⑩部。

ｂ．导坑底部初喷４ｃｍ厚混凝土，安设钢架使钢架封闭成环，复喷混凝土至设计厚度。

６效果检验１）地表沉降观测。

洞口路堑及明洞段开挖前，在仰坡顶原地面相隔１０ｍ布设两排地表沉降观测桩，在左右侧边坡纵向各布设一排沉降观测桩，采用全站仪、精密水准尺或精密水平仪观测。

开挖施工中，测点最大下沉量５ｍｍ／ｄ，边仰坡基本稳定，开挖完成后，测点沉量控制在０．２ｍｍ／ｄ以内，边仰坡已稳定。