东岭隧道初支变形换拱专项施工

2015-10-21李强陈海钊

基层建设 2015年34期

关键词：施工方案编制注意事项

李强陈海钊

广东华路交通科技有限公司 520000

摘要：本文介绍了东岭隧道初支变形换拱专项施工，提出自己的一些想法，可供同行参考学习。

关键词：编制；施工方案；注意事项

一、工程概况

隧道穿过中低山丘陵地貌区，地形起伏较大，地面标高234.1～588.4m，相对高差约354.1m，山体植被茂密，生长各种松木、灌木和大量蕨类植物。进洞口地形较缓，山体自然坡度20?～35?，花岗岩零星出露，隧道走向与地形线等高线垂直相交；出洞端地形较缓，山体自然坡度15?～25?，未见基岩出露，隧道左线走向与地形等高线垂直相交，右线与等高线小角度相交，存在偏压。

地层岩性：根据区域地质资料及地质调查资料，隧址区地层岩性主要由坡残积粉质粘土、燕山期花岗岩及其风化层组成。其中燕山期花岗岩分为两期侵入，前期为细、中为主，后期为粗粒，两期侵入界限不明显。

地质构造：隧址区主要地质构造有F3断裂：实测+推测断裂，位于K108+800-K111+200处右侧沟谷处，断裂组向北西向（320～330°）、倾向西南，倾角55-80°。K111+200后该断裂带分为两支，一支沿原有方向（330°）延伸，另一支走向310°，向西北延伸在，在K111+500分为两支，一支沿原有方向，一支往西北延伸（290°），并在K112+000-K111+200处与线路相交，断裂带可见延伸大于6km，宽度一般超过5m，层面平直，地貌表现为“V”字形沟谷，两侧发育一系列明显的断层岩和断层陡坎，穿过燕山期花岗岩，表现为多期活动，早期张裂，石英脉充填硅化，后期碎裂，无胶结，断裂面发育斜落檫痕，并有磨光面现象，周边花岗岩多碎裂岩化，为逆断层，经过地段岩体破碎或硅化，对隧道有一定影响。

汕头端左线ZK111+441.5～ZK111+968.5段原设计为分离式隧道，围岩级别为II级，采用分离式隧道II级围岩段支护。设计地质主要由微风化花岗岩组成，微风化岩强度高，节理裂隙不发育，岩体较完整，围岩稳定性好，雨季潮湿或滴水。

ZK111+830～886段在实际的开挖过程中，掌子面围岩以红色中～微花岗岩为主，节理较发育、岩体较破碎、稳定性一般，多条侵入岩脉与洞身相交，局部段落出现淋雨状出水，经各方代表现场判断并据实际围岩进行了常规性的设计变更，围岩级别判断为 III～IV级。

具体变更情况见下表：

二、编制原因

根据设计地质参数通，F3断层处于K110+108-K111+200处，走向西北向320°-330°，倾向西南55°-80°。根据右线施工K111+550-K111+680现场围岩实际情况，F3断层提前进入，推测影响范围交汇于左线约ZK111+750以后。左线实际施工情况揭示，自ZK111+800处右侧拱脚开始出现断层影响范围，主要有中～强风化组成侵入带，侵入掌子面位置逐渐增加，且地下水活动。掌子面左侧岩体强度较高，节理面基本胶结闭合，右侧断层影响范围侵入围岩段受地质构造影响，开挖后临空应力释放，在侵入围岩段应力集中导致形成偏压现象，引起周边变形收敛，自6月29日开始，ZK111+830及ZK111+860两个监测断面收敛速率明显变大，且变形持续发展，最大一天收敛值达2.65cm，初支扫描显示ZK111+830～ZK111+886段右侧拱脚至拱腰间倾限严重，其中ZK111+845～ZK111+860段二衬厚度局部不足20cm，为确保施工安全，在ZK111+860～ZK111+872处临时施做了一板二衬以稳固初支，防止初支进一步变形收敛（监控量测及初支扫描资料后附）。

目前该段初期支护变形已处于稳定状态，但初支、二衬均已侵限，为确保二衬厚度及隧道远期运营要求，拟对ZK111+860～872段二衬进行拆除，ZK111+830～886段初支进行换拱。

三、施工方案

（一）初支换拱施工工艺

（1）通过初支扫描结果确定出具体需换拱桩号及部位。

（2）二衬采用风镐进行拆除，一次拆除长度为2m，拆除顺序为“先拱后墙、先上后下”。

（3）风镐配合炮头挖机对内侧初支进行破除，每次可破除1～2榀拱架，机械破除混凝土后，人工清理残余小块。

（4）对破除出来的型钢拱架及连接件进行切割。

（5）按设计要求重新铺设钢筋网，换上新加工的拱架，安装拱架时应注意各接合部位的焊接及连接质量，再焊接纵向连接筋使该段稳定牢固，然后喷射混凝土，完成一次換拱循环。

（二）初支换拱注意事项

（1）风镐凿除喷射混凝土之前，必须先把喷射混凝土的凿除部位与不凿除部分在分界处切开分离，防止对不凿除部位混凝土的损伤。

（2）不得大面积拆除初期支护。

（3）拱架更换后，需及时喷射混凝土。