隧道地下互通分岔部大斷面、小凈距及連拱隧道施工技術(shù)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上隧道地下互通分岔部大斷面、小凈距及連拱隧道施工技術(shù)1 工程概況廈門市機場路XXX標是由萬石山隧道出口左右線、鐘鼓山隧道A、B洞及A、B、C三條匝道等7條隧道組成的地下立交隧道群，是目前國內(nèi)最完整的一座地下立交工程，本標段隧道總長度5908.9m，共設(shè)六個分岔部，一個并線段，四個下穿段，十五種隧道凈空斷面，最大開挖寬度26.4m，最大開挖高度11.94m。從結(jié)構(gòu)設(shè)計上分：分岔部分為萬石山隧道與匝道分岔部、鐘鼓山隧道與匝道分岔部及并線段三種。第一種是萬石山隧道與匝道分岔部（WF型），由6個擴大斷面、一個連拱斷面及一個小凈距斷面組成（如圖1所示）；第二種是鐘鼓山隧道與匝道分

2、岔部（ZF型），由3個擴大斷面及一個小凈距斷面組成（如圖2所示）；第三種是鐘鼓山隧道A、B洞并線段（DK型），是鐘鼓山隧道在南普陀端為避開藏經(jīng)洞而將A、B洞并為四車道隧道，并線段由三個擴大斷面、一個連拱斷面、一個小凈距斷面及兩個明洞斷面組成（如圖3所示）。每個分岔部及并線段所處的位置圍巖差異較大，因此從工程地質(zhì)上分為、級圍巖條件下的分岔部，、級圍巖條件下的分岔部，斷層破碎帶的分岔部及既有坍方地段的分岔部。從施工條件上分為新施工分岔部和擴挖分岔部。2 根據(jù)不同圍巖情況及不同施工條件對分岔部確定不同的施工方法由于分岔部的結(jié)構(gòu)多樣化，各個分岔部所處位置地質(zhì)條件差異較大，施工條件存在較大差別，施工順序

3、也不盡相同，因此每個分岔部的施工方法也存在較大的差異。2.1ZF型大斷面ZF型大斷面開挖是在既有洞室的基礎(chǔ)上擴大，圍巖已被擾動一次，且部分段落處在既有坍方地段，施工難度比較大。下面將ZF型各種斷面在不同圍巖條件下的施工方法作簡要介紹：ZF1型斷面在、級圍巖條件的施工方法由于ZF1型斷面是ZF型分岔部中最小的斷面，最大開挖跨度只有14m，和普通雙線鐵路隧道斷面相差不大，將一般斷面的開挖臺架適當改裝就能施工，因此，ZF1型斷面在、級圍巖條件下采用全斷面法開挖。具體施工步續(xù)見圖4。ZF1型斷面在、級圍巖條件的施工方法ZF1型斷面在、級圍巖條件下采用CD法開挖，將既有隧道的一側(cè)邊墻保留，作為部分臨時支

4、護，既有隧道起拱線到隧道頂部為新設(shè)臨時支護（見圖5）。ZF2型斷面在、級圍巖條件的施工方法ZF2型斷面最大寬度為18.46m，最大高度為9.91m，在綜合考慮開挖臺架、工序作業(yè)時間、施工干擾等條件的情況下，ZF2型斷面在、圍巖條件下采用兩部開挖，中隔壁采用5cm厚噴射混凝土（如圖6）。ZF2型斷面在通過斷層破碎帶的施工方法在A匝道與鐘鼓山隧道A洞分岔部的F2斷面，有一條5m寬的斷層破碎帶從線路左側(cè)以20度夾角沿大里程方向延伸，斷層左側(cè)圍巖整體較好，圍巖強度高，右側(cè)圍巖整體好，但強度低，在既有隧道施工時已發(fā)生過大型坍方，坍方長度近30m，坍方高度5060m。該段在拆出既有隧道襯砌時發(fā)生坍塌，并將

5、A洞封閉。坍方后首先將坍體噴20cm厚的C20混凝土封閉，然后沿拱部周邊按20cm間距打設(shè)6m長注漿小導(dǎo)管并進行注漿，注漿完畢后從左側(cè)最大斷面處開始按23m一段型鋼長度進行開挖，開挖一段支護一段，并逐步加設(shè)豎向支撐，使第一榀型鋼從左側(cè)最寬位置逐步延伸到右側(cè)最寬位置。之后拆除左側(cè)豎向支撐，并先開挖及支護圍巖較好的左側(cè)上半部分，并在中隔墻位置設(shè)置臨時支護，支護型鋼采用5m長的自進式錨桿固定在圍巖上，型鋼支護在靠中隔墻一端采用I16型鋼做連接筋。左側(cè)上半部分開挖支護5m后，在縱向連接工字鋼的上部打設(shè)5m長的橫向小導(dǎo)管，注漿后進行右側(cè)開挖，每完成兩榀型鋼支護打設(shè)一環(huán)縱向注漿小導(dǎo)管。當拱部支護完成5m后

6、，恢復(fù)左側(cè)開挖及支護，并利用右側(cè)平臺對斷層帶進行徑向注漿，如圖7所示。ZF3型斷面施工方法由于ZF3型斷面所處位置圍巖均為、級圍巖，所以開挖采單側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，由于圍巖較好，中壁不設(shè)臨時支護，單側(cè)型鋼采用R32自鉆式錨桿固定在圍巖上。如圖8所示。 2.2WF型斷面WF型斷面均通過匝道施工，開挖斷面開始從匝道斷面擴大到WF6斷面，然后再從WF6斷面逐漸變?yōu)槠胀〝嗝?，且開挖臺架的高寬受限制，開挖均采用長臺階法開挖。WF型型斷面屬新洞開挖，在、級圍巖條件下，跨度小于17m的斷面上部采用全斷面一次開挖成型，下半斷面采用左右交錯開挖，跨度大于17m的斷面上半部采用側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，中壁不設(shè)臨時支護，單側(cè)型

7、鋼采用R32自鉆式錨桿固定在圍巖上。下半斷面采用左右交錯開挖。如圖9、圖10。 在級圍巖條件下跨度小于17m的上半斷面采用CD法開挖，下半斷面采用左右交錯開挖，跨度大于17m的上部采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，臨時支護采用I18型鋼、20cm厚C20噴射混凝土，間距1.2m×1.2m、長度2m砂漿。施工部序見圖11、圖12。 2.3 DK型斷面DK型斷面施工主要介紹DK2型斷面的施工，DK3型斷面和ZF3型斷面施工方法相同，DK2型斷面處在既有坍方地段，且覆蓋層厚度均小于10m，跨度為24m，隧道跨度大于埋深的兩倍，圍巖為強風(fēng)化花崗巖，施工難度非常大。采取的施工方法是先回填既有洞室，然后采用

8、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖雙側(cè)壁及中壁開挖均采用臺階法開挖，開挖總共分六部(圖13)。3 小凈距隧道施工根據(jù)隧道小凈距施工的原則，盡量減少由于隧道開挖爆破引起的圍巖應(yīng)力二次分布而產(chǎn)生中間圍巖柱的高應(yīng)力集中區(qū)。因此，在既有隧道與匝道分岔部的小凈距隧道，施工采取先進行既有鐘鼓山隧道改造，初期支護完成后再施工匝道。鐘鼓山隧道擴建采用全斷面施工，匝道采用側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。匝道開挖時，首先開挖遠離中間圍巖柱一側(cè)，再施工靠近中間圍巖柱一側(cè)，增加爆破臨空面，減少對中間圍巖柱的影響。開挖采用“短進尺、弱爆破”，嚴格控制同一段位藥量，適當將爆破段位的延時時間加長，減少因為爆破產(chǎn)生共振的幾率。同時在爆破靠近中間圍巖柱一側(cè)的圍

9、巖時，采用預(yù)裂爆破技術(shù)，減少擾動。施工部序圖如圖14。4 連拱隧道施工機場路XXX標內(nèi)共有4處連拱隧道，連拱隧道主要設(shè)置在匝道與萬石山隧道分岔部及并線段A、B洞交叉處，匝道與萬石山隧道分岔部的連拱隧道均為新開隧道，并線段連拱隧道為在既有隧道及既有人防洞之間開設(shè)，所以在施工方法上有所不同。新開連拱隧道施工方法為：在匝道施工進入連拱隧道5m時，首先從匝道內(nèi)開設(shè)橫洞，橫洞高度按中隔墻高度加一定的操作空間控制，寬度5m，深度按中隔墻底寬控制，到達中隔墻的底邊緣線后，轉(zhuǎn)向開挖中導(dǎo)洞，中導(dǎo)洞的寬度按中隔墻底寬進行施工，高度按橫洞高度進行施工。中導(dǎo)洞施工完成后，在中導(dǎo)洞底部打設(shè)連接錨桿，使中隔墻混凝土和底部

10、巖石有良好的連接。錨桿施作完畢后沖洗中隔墻底、綁扎鋼筋、安裝模型、設(shè)置型鋼拱架預(yù)埋件及灌注混凝土。最后對中導(dǎo)洞和中隔墻之間進行注漿填充，注漿完成后進行匝道開挖，開挖采用臺階法開挖，循環(huán)進尺控制在1m左右，如圖15。并線段連拱隧道施工方法是采用保留既有隧道襯砌拱圈混凝土，先拆除B洞邊墻混凝土，從側(cè)面按中隔墻的幾何尺寸將開挖成型，再按中隔墻的施工程序施工中隔墻。之后將中隔墻的頂部采用同級混凝土回填到人防洞室的頂端?；靥钔瓿珊蟾脑霣洞，連拱地段支護完成后進行中隔墻頂部和初期支護之間的回填（見圖16）。5 體會廈門市機場路XXX標的地下立交工程是目前國內(nèi)最完整的地下立交工程，所處位置地形、地質(zhì)條件、設(shè)計結(jié)構(gòu)、施工條件、施工方法復(fù)雜，在結(jié)構(gòu)上有15種襯砌斷面形式，另有17種襯砌斷面形式的人防隧道，在隧道形式上有普通公路隧道、超大斷面隧道、連拱隧道、小凈距隧道、雙孔箱形明洞、拱型明洞、豎井、梯步斜井等多種形式的隧道，所通過的地質(zhì)條件有級圍巖、斷層破碎帶、既有隧道施工時的坍方成了隧道擴建的不良地質(zhì)，該工程可謂是隧道大全，該項目的實