淺埋大斷面隧道上明下暗施工技術(shù).pdf

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1、２０１４年第１０期（總第１３９期）江西建材交通工程淺埋大斷面隧道上明下暗施工技術(shù)■閆凱平■中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司，山西太原摘要：近年來隨著隧道施工技術(shù)的發(fā)展，隧道斷面越來越大，而且地質(zhì)條件也２．２操作要點(diǎn)越來越差，特別是一些淺埋地段，大斷面隧道施工不但施工難度大、進(jìn)度（１）沿隧道襯砌外輪廓將地表覆蓋的多余的土石清除掉，同時(shí)將缺緩慢，而且危險(xiǎn)性也高，但并不是說淺埋大斷面隧道就無法施工，本文針少部分補(bǔ)齊，兩側(cè)拱腳處加寬，使其形成一個(gè)比隧道襯砌外輪廓稍大的對(duì)淺埋大斷面隧道施工，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，總結(jié)出上明下暗施工技術(shù)，胎模。要求胎模圓順，胎模輪廓比設(shè)計(jì)襯砌外輪廓大２

2、０ｃｍ，兩側(cè)拱腳以供參考。加寬１００ｃｍ，胎模上覆蓋塑料布以防止拱圈混凝土與胎模巖石粘結(jié)。關(guān)鍵詞：淺埋大斷面隧道上明下暗施工技術(shù)（２）在胎模上布鋼拱架、連接筋和鋼筋網(wǎng)。鋼拱架采用Ⅰ２０型鋼鋼架，間距８０ｃｍ，連接筋采用Φ２２螺紋鋼，環(huán)向間距６０ｃｍ，上下兩層交１工程概況錯(cuò)布置，鋼筋網(wǎng)采用φ１０盤條焊接成１５ｃｍ×１５ｃｍ網(wǎng)格。鋼筋網(wǎng)與鋼中南鐵路薛家塔隧道位于山西省興縣，地處晉西北低中山區(qū)，地形架離開胎模輪廓一定距離，確?；炷帘Ｗo(hù)層不小于５ｃｍ。鋼架要伸崎嶇復(fù)雜，溝谷切割強(qiáng)烈，隧道穿越地層局部埋深淺，起訖里程：ＤＫ２８入擴(kuò)大拱腳基底３０ｃｍ，并用沙土埋沒＋２７０～ＤＫ

3、３０＋８５５，全長(zhǎng)２５８５ｍ，是本工程重難點(diǎn)工程。（３）在上弧導(dǎo)拱架外側(cè)和擴(kuò)大拱腳處安裝模板，澆筑Ｃ２５混凝土，薛家塔隧道ＤＫ２９＋２７０～ＤＫ２９＋５７０段屬于淺埋新黃土，隧道埋使其形成一個(gè)厚度不下于６０ｃｍ的鋼筋混凝土剛性拱圈。２深在－２ｍ～２０ｍ，開挖斷面積１２０ｍ，淺埋段一般都帶有偏壓，施工難（４）待拱圈混凝土強(qiáng)度達(dá)到后，在鋼筋混凝土剛性拱圈的保護(hù)下進(jìn)度大，很容易造成塌方，特別是淺埋大斷面隧道施工難度更大，更易造行洞身開挖。開挖施工步驟見圖２２。成塌方引發(fā)安全事故。針對(duì)淺埋大斷面隧道施工，研究制訂了本施工方法，巧妙地規(guī)避了塌方風(fēng)險(xiǎn)，成功解決了淺埋大斷面隧道施

4、工難度大，易塌方這一技術(shù)難題。２施工方法２．１工藝流程工藝流程見圖２１。圖２．２開挖施工工序圖①上弧導(dǎo)采取預(yù)留核心土環(huán)形開挖，開挖進(jìn)尺根據(jù)初期支護(hù)鋼架設(shè)置間距確定，最大不超過１６ｍ，上臺(tái)階要求開挖矢跨比＞０３。②中導(dǎo)左右兩側(cè)馬口交錯(cuò)開挖，先后交錯(cuò)２～３ｍ，開挖進(jìn)尺根據(jù)初期支護(hù)鋼架設(shè)置間距確定，最大不超過２４ｍ，及時(shí)施做初期支護(hù)。③下導(dǎo)左右兩側(cè)馬口交錯(cuò)開挖，先后錯(cuò)開２～３ｍ，開挖進(jìn)尺根據(jù)初期支護(hù)鋼架設(shè)置間距確定，最大不超過２４ｍ，及時(shí)施做初期支護(hù)。④掘進(jìn)３～５ｍ后，按上中下順序挖除核心土，上中下三個(gè)臺(tái)階長(zhǎng)度保持在３～５ｍ。⑤分段開挖仰拱，仰拱開挖長(zhǎng)度控制在３～

5、５ｍ，開挖后及時(shí)施做仰拱初期支護(hù)、仰拱及填充混凝土使支護(hù)體系盡早閉合成環(huán)整體受力。（５）采用移動(dòng)式棧橋進(jìn)行仰拱混凝土施工，解決仰拱施工和隧道掘進(jìn)工序之間相互干擾的矛盾，使仰拱施工緊跟隧道掘進(jìn)進(jìn)行，不僅對(duì)洞室結(jié)構(gòu)穩(wěn)定有利，同時(shí)也改善了洞內(nèi)路況，便于機(jī)械通行，提高工效。（６）混凝土灌筑前按設(shè)計(jì)要求做好鋼筋安裝、防水層鋪設(shè)及各類預(yù)埋件、預(yù)留孔、溝、槽、管路的設(shè)置?；炷辽a(chǎn)由洞外自動(dòng)計(jì)量拌合站生產(chǎn)，混凝土采用混凝土輸送車輸送?；炷烈r砌采用１２ｍ長(zhǎng)全斷面液壓鋼模襯砌臺(tái)車ＨＢＴ６０型混凝土輸送泵作業(yè)灌筑，自下而上，對(duì)稱分層，先墻后拱灌筑，入模傾落自由高度不超過２０ｍ，機(jī)械振

6、搗。２．３施工注意事項(xiàng)（１）開挖上弧導(dǎo)隧道襯砌輪廓外的土體時(shí)，兩側(cè)墻腳距上臺(tái)階隧道襯砌輪廓線至少１６０ｃｍ，兩側(cè)按開挖情況適當(dāng)放坡，以保證開挖部分土體的穩(wěn)定，避免造成土體坍塌。如果隧道洞身出露地表，可先將隧道兩側(cè)襯砌輪廓外的土體挖除，然后將缺失部分按隧道襯砌輪廓線采用干砌片石補(bǔ)砌，再進(jìn)行下一步施工。圖２．１工藝流程（２）安裝上弧導(dǎo)鋼拱架，兩側(cè)拱腳必須伸入擴(kuò)大拱腳開挖面以下至少３０ｃｍ，用沙土埋沒至開挖面，避免混凝土將鋼拱架接頭包死，造成中·１９１·導(dǎo)鋼拱架不能順利安裝。水平收斂量測(cè)采用激光斷面儀量測(cè)，開挖后按要求迅速安裝測(cè)點(diǎn)（３）采用上弧導(dǎo)預(yù)留核心土三臺(tái)階法進(jìn)行施工，

7、臺(tái)階長(zhǎng)度控制在３并編號(hào)，在開挖后１２ｈ內(nèi)讀取初讀數(shù)。拱頂下沉量測(cè)采用激光斷面儀、～５ｍ。核心土距開挖輪廓兩邊２５ｍ，拱部１９ｍ?？紤]挖掘機(jī)作業(yè)與精密水準(zhǔn)儀、收斂計(jì)和銦瓦尺進(jìn)行量測(cè)，噴射混凝土后迅速在拱頂設(shè)人工作業(yè)相結(jié)合，上臺(tái)階開挖高度控制在４０～４５ｍ。中、下導(dǎo)馬口利點(diǎn)。用挖掘機(jī)沿兩側(cè)交錯(cuò)開挖，嚴(yán)禁對(duì)挖，鋼架及時(shí)下接，避免懸空。根據(jù)量測(cè)結(jié)果，繪制位移－時(shí)間曲線，進(jìn)行回歸分析，判斷圍巖及（４）上弧導(dǎo)初期支護(hù)為鋼筋混凝土剛性拱圈，中、下導(dǎo)初期支護(hù)由支護(hù)穩(wěn)定情況，及時(shí)反饋，以指導(dǎo)施工。鋼支撐、錨桿、鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土組成。施工時(shí)，上弧導(dǎo)拱圈混凝土４