公路隧道上跨铁路隧道施工技术措施探析

2014-08-15袁润湿

黑龙江交通科技 2014年4期

关键词：导坑仰拱交叉

袁润湿

(贵州省公路工程集团有限公司)

公路隧道上跨铁路隧道施工技术措施探析

袁润湿

(贵州省公路工程集团有限公司)

根据某高速公路隧道工程施工实例，简要的阐述了公路隧道上跨铁路隧道具体的施工技术措施，供同行借鉴。

隧道工程;施工技术;上跨;措施;探析

1 概况

大丽高速34合同段龙翔隧道位于深长村连接线，该合同段内龙翔隧道与广大铁路浴龙山隧道、大丽铁路新浴龙山隧道共2个隧道交叉。(右幅)YK7+323.42上跨广大铁路K201+065.70，铁路与公路交叉角约为44°，高差为32.535 m;龙翔隧道YK8+060.49 上跨大丽铁路 K4+560.17，YK8+060.49(隧道路面标高2031.63)与大丽铁路K4+560.17(铁路轨顶标高约1 997.26)隧道与隧道交叉，铁路与公路交叉角约为81°，高差为34.37 m，龙翔隧道交叉段起讫桩号为 Yk8+056.79 ～Yk8+064.19。(左幅)ZK7+271.70 上跨广大铁路K201+116.03，铁路与公路交叉角约为44°。龙翔隧道 ZK8+036.61上跨大丽铁路K4+586.31，铁路与公路交叉角约为79°，龙翔隧道交叉段起讫桩号为Zk7+032.64～Zk7+040.61。

2 地质、水文条件

隧道进出口与铁路交叉段:围岩主要褐灰、灰黄、黄褐、黄红褐灰色、紫红色(粉砂质)泥岩、泥质粉砂岩/砂岩不等厚互层，以全～强风化(粉砂质)泥岩、强风化泥质砂岩/砂岩为主，局部呈全风化土状、弱风化碎石碎块状不均，节理裂隙很发育岩体很破碎呈破裂状松散结构;洞身开挖后无自稳能力易坍塌，处理不当会产生大坍塌甚至浅埋段冒顶;侧壁经常失稳;属于Ⅴ级围岩。

3 施工技术措施

3.1 施工方案

项目部参照龙翔隧道进口上跨广大铁路隧道交叉段成功的施工经验，保证大丽铁路隧道的运营安全，对上跨大丽铁路隧道左、右洞交叉段中心桩号前后25 m仰拱衬砌的支护形式进行加强，即右洞桩号为 YK8+035.49～YK8+085.49、左洞桩号为 ZK8+011.61 ～ZK8+061.61。

龙翔隧道上跨大丽铁路新浴龙山隧道，参照2010年11月份已施工的上跨广大铁路浴龙山隧道成功施工方案，对龙翔隧道与大丽新浴龙山铁路交叉段进行优选施工方案。经研究讨论后采用“零爆破，零扰动，全破碎锤、挖掘机、风镐凿边清洗界限，人工开挖”作业。“少进尺寸、强支护、勤测量，多监测”，的施工方法。确保大丽铁路运行不受本隧道施工影响，施工安全平稳贯通龙翔隧道上跨新浴龙山隧道交叉段。并对交叉段仰拱及二次衬砌部分进行加强处理。从隧道监测单位对已施工上跨广大铁路隧道监控量测数据来看，该施工方案安全可靠，可用来指导上跨大丽铁路隧道交叉段施工，对上跨大丽铁路交叉段采用同样的施工方法及加强方案。

3.2 加强方案

(1)在龙翔隧道上跨大丽铁路隧道交叉段右洞YK8+035.49～YK8+085.49段、左洞 ZK8+011.61 ～ZK8+061.61段的钢支撑C单元每榀增加4根(Φ42×4 mm、长4.5 m)的锁脚小导管，左右各2根。

(2)加强布设仰拱二衬Ф22钢筋，原设计为@25 cm，加强为每间隔1格增加1根，变为@25+12.5+12.5+25 cm，环向钢筋Ф16原设计@50 cm变为Ф22环向间距@25 cm。

(3)交叉段右洞 YK8+035.49～YK8+085.49 段、左洞ZK8+011.61 ～ZK8+061.61 原设计仰拱、衬砌混凝土 C25变更为C30混凝土。

(4)交叉段右洞 YK8+035.49 ～YK8+085.49 段、左洞ZK8+011.61～ZK8+061.61段仰拱工字钢连接钢筋 Ф20加强布置为@50 cm。

3.3 交叉段的施工

由于龙翔隧道隧址区域本身的地质条件极差，再加上大丽铁路下横穿、偏压等不利因素对隧道施工影响，交叉段的施工方案需要慎重考虑。目前我部龙翔隧道右洞出口离丽铁路隧道交叉点还有25 m，具体施工桩号为YK8+085，交叉点桩号YK8+060。左洞在正施作护拱混凝土、管棚，离交叉段桩号Zk8+036.61还有28 m。

龙翔隧道(右幅)K8+060.49(公路路面标高2 031.63)与大丽铁路K4+560.17(铁路轨顶标高约1 997.26)隧道与隧道交叉段所处在的围岩为V级，支护形式为S5a。洞身开挖开挖时严格按设计图纸(加强处理方案)施作超前支护。采用上下导坑开挖施工方法，在隧道交叉桩号前后30 m上导坑开挖施工工程中，由项目副总工程师袁润湿检查围岩状况后，通知生产副经理孔余江组织主管技术员刘江华准确施工放样，放样标画出隧道上导坑开挖棱角线，组织采用破碎锤、挖掘机、风镐配合人工开挖掘进，始终保持开挖处于弱振动、零扰动、零事故状态。每循环开挖掘进0.8 m，立即放样确定拱架位置，组织初喷混凝土，打设径向锚杆(Φ25 mm中空注浆锚杆)、同时安装钢筋网片、再安装钢支撑(架设安装I18工字钢间距0.6 m)、打设超前导管(双层Φ42×4 mm注浆小导管沿隧道纵向5～15度打入，小导管长4.5 m、环向间距40 cm，纵向搭接长度 1.5 m)、锁脚小导管并注浆(Φ42×4 mm锁脚小导管)、经现场监理验收合格后再复喷混凝土。采用湿喷法，喷射混凝土平整度、厚度一定要满足设计要求。

龙翔隧道(左幅)K8+036.61与大丽铁路K4+586.31隧道与隧道交叉段所在的围岩为V级，支护形式S5d。洞身开挖开挖时严格按设计图纸(加强处理方案)施作超前支护。采用上下导坑开挖施工方法，在隧道交叉桩号前后28 m上导坑开挖施工工程中，由项目副总工程师袁润湿检查围岩状况后，通知生产副经理孔余江组织主管技术员刘江华准确施工放样，放样标画出隧道上导坑开挖棱角线，组织采用破碎锤、挖掘机、风镐配合人工开挖掘进，始终保持开挖处于弱振动、零扰动、零事故状态。开挖掘进0.8 m，立即放样确定拱架位置，组织初喷混凝土，打设径向锚杆(Φ25 mm中空注浆锚杆)、同时安装钢筋网片、再安装钢支撑(架设安装I20a工字钢间距0.6 m)、打设超前导管(双层 Φ42×4 mm注浆小导管沿隧道纵向5～15度打入，小导管长4.5 m、环向间距40 cm，纵向搭接长度1.5 m。)、锁脚小导管并注浆(Φ42×4 mm锁脚小导管)、经现场监理验收合格后再次复喷混凝土。采用湿喷法，喷射混凝土平整度、厚度一定要满足设计要求。

上导坑初期支护完成后及时下导坑:下导坑开挖:边墙开挖采用分段、跳槽错位、半侧开挖，每个开挖面不能多于两品钢支撑，开挖后严格按设计施工图纸(加强处理方案)迅速初喷、打设中空注浆锚杆、安装钢筋网片、连接一一对应的工字钢、中空锚杆注浆后再次复喷混凝土。

施作仰拱，按照交叉点所在的围岩支护形式，“少进尺寸、强支护、勤测量、多监测、早闭合”的原则进行施工作业。

仰拱开挖施工:仰拱开挖严格按施工设计图纸，开挖面不能大于1 m，仰拱工字钢、钢筋施作必需一次成环，工字钢连接、钢筋焊接必须满足设计要求，经现场技术员自检合格后报现场监理工程师验收。混凝土浇筑严格一次性浇筑成环。

仰拱浇筑:仰拱采用C30混凝土整体浇筑，浇筑时由仰拱中心向两侧对称施工，无间断一次浇筑成环。由于隧道交叉段围岩地质条件较差，施工中，仰拱施工要及时，要及早封闭，以利于衬砌结构的整体受力。

仰拱填充。由于隧道交叉段围岩地质条件较差，下面有运行铁路，施工工程中，及时浇筑C10混凝土填充利于二次衬砌施工。

二次衬砌:交叉段的二次衬砌施作，当初期支护长度满足二次衬砌台车长度，经监测单位监测变形量满足要求，第三方验收合格后，立即立模浇筑二次衬砌混凝土。衬砌混凝土采用C30混凝土浇筑，加强交叉段二次衬砌质量。