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六车道大跨浅埋双连拱隧道施工工法(公路隧道,导洞开挖,附示意图).doc

发布:2018-06-25约1.19万字共16页下载文档
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目 录 一、前言 1 二、工法特点 3 三、适用范围 3 四、工法原理及关键技术 3 五、工艺流程及操作要点 4 (一)工艺流程 4 1、三导洞施工法(见图2) 4 2、中导洞+分部开挖法(见图3) 5 3、施工工艺流程(见图4) 5 (二)操作要点 6 1、洞口工程施工准备 6 2、长管棚施工 6 3、反压回填土及地表导管注浆 7 4、中导洞开挖 8 5、侧导洞开挖 8 6、中隔墙施工(参见图6) 8 7、正洞施工 9 8、支护体系施工 9 9、防排水体系 10 10、二次衬砌施工 10 11、监控量测 11 六、机具设备 13 七、劳动力组织 13 八、质量控制 14 九、安全措施 14 十、效益分析 14 十一、工程实例 15 六车道大跨浅埋双连拱隧道施工工法 林永强 崔根群 辛国平 陈锐 (中铁隧道集团有限公司第一工程处) 一、前言 双连拱隧道是在高速公路通过山势不高、长度较短、上下行线在此分离不开的地段设置双跨连拱隧道,具有易于选线、节约用地、有利环保等优点,但造价一般较高。随着我国的高等级公路的迅猛发展,在建或拟建的众多高速公路均已按六车道进行规划设计或预留,特别是在山区面积所占比例大、地形条件复杂的山岭重丘地区(如我国的中西部)将出现越来越多的六车道大跨双联拱隧道。如:上海至武威国家重点公路河南境南阳内乡至西坪段(宛坪高速)连续出现了16座六车道双连拱隧道,国内十分罕见。其隧道单跨断面为多心圆结构,边墙为曲墙,中墙为直墙,单跨净宽14.1m,净高8.2m,左右洞之间通过2.4m厚的钢筋砼中隔墙相连,初期支护采用工字钢拱架、中空注浆锚杆、挂钢筋网、喷砼等形式,二衬采用独特的“夹心式”模筑双层钢筋砼结构(参见图1) 图1六车道大跨连拱隧道断面结构图 十六座隧道均具有以下几个特点: 1、浅埋、地质条件复杂:因隧道通过的地段一般山势较低,最大埋深在40至80米之间,围岩风化严重、软弱破碎,节理发育,地表水直接影响隧道内涌水量。 2、跨度大:开挖跨度达32.6m,使得中隔墙将承担比一般连拱隧道更大的压力,中隔墙更容易下沉。 3、偏压:由于跨度大,左右洞的埋深不同,整条隧道存在不同程度的偏压,特别是洞口段偏压比较严重,造成进洞困难。 4、施工工序复杂:大跨双连拱隧道的施工必须分多工序多步骤进行,各个工序间相互影响大,施工组织要求科学合理。 5、防水困难:连拱隧道中隔墙顶漏水是一个通病,采用“夹心式”衬砌结构科学解决了中隔墙防水层施作问题,但由于跨度大,中隔墙部位的水量更加集中、水压大,对防水层的要求高,必须精细施工。 中铁隧道集团在其中三座隧道的施工中,根据六车道双连拱隧道埋深浅、跨度大的特点,通过科学的施工组织,采用三导洞法及分部开挖法,结合超前管棚、地表反压回填、地表预注浆等辅助措施,以监控量测为指导,不断优化施工方案进行动态管理,安全快速地通过强风化细砂岩层夹薄层泥岩,成功解决了中隔墙下沉开裂、中隔墙渗漏水的质量通病,遥遥领先其它隧道率先完成施工任务。为此,通过对三座隧道的施工工艺,包括进洞方案、开挖方法、衬砌施工、特殊问题的处理等方面进行总结,形成了本工法。 二、工法特点 1、采用稳妥合理的进洞方案:合理安排中导洞提前正洞6~7m进洞,同时进行左右正洞的超前大管棚、地表反压回填、地表预注浆等辅助措施,同时施工互不干扰,有利于进洞安全并缩短工期1个月。 2、中导洞先行,侧导洞跟进,三导洞同行不同步的施工组织安排,实现安全快速施工。 3、Ⅳ级以上围岩地段采用中导洞法,取消侧导洞,正洞采用分部开挖法,减少临时支护投入,施工经济高效。 4、按“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”方针组织施工,特别注重钢支撑及锁脚锚杆作用,确保隧道安全。 5、无钉热熔铺设防水板技术,做到隧道不渗不漏水。 三、适用范围 1、开挖横跨度≤32.0m,高度≤11.1m,围岩类别为Ⅳ~Ⅵ级的公路六车道双连拱隧道。 2、四车道公路连拱隧道。 3、其它类似的地下工程可参照进行应用和推广。 四、工法原理及关键技术 (一)工法原理 1、根据隧道“早进晚出”原则,避免大挖大刷,隧道尽可能提前进洞,洞顶覆盖层达2m时便可进洞。进洞前,采取φ89(或108)超前大管硼、地表返压回填、地表预注浆等一些必要措施提前加固洞口。 2、根据六车道大跨连拱隧道的结构特点,尽快优先贯通中导洞,尽早施作中隔墙,为左右正洞的开挖创造条件。为此,中导洞尽可能提前进洞,采用台阶法或全断面法开挖,汽车配合装载机出碴,快速掘进。 3、中导洞贯通后,先行浇筑中隔墙基础,墙身采用两片整体式钢模板台车一次性模注完成。 4、左右正洞的洞口浅埋段及Ⅴ级围岩段采用侧壁导洞法施工,Ⅳ级围岩以上取消侧导洞,采用环形开挖分部法施工。 5、仰拱紧跟掌子面下部,起到早封闭作用,并尽早施作二衬
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