浅埋大跨距隧道下穿既有公路施工技术

2017-03-03黄景海

黑龙江交通科技 2017年8期

关键词：导坑管棚侧壁

黄景海

(黑龙江畅捷桥梁隧道有限公司，黑龙江哈尔滨 150020)

浅埋大跨距隧道下穿既有公路施工技术

黄景海

(黑龙江畅捷桥梁隧道有限公司，黑龙江哈尔滨 150020)

浅埋大跨距隧道下穿既有公路工程项目建设施工难度性较强，实际施工中需要注重的内容很多。如果施工技术人员与施工管理人员不能明确浅埋大跨距隧道下穿既有公路施工的特点，以及施工技术应用控制要点，难以保证工程项目建设施工质量达到预期设想。本文就是对浅埋大跨隧道下穿既有公路施工技术进行研究，希望对相关施工技术人员有所启示。

浅埋大跨隧道；下穿；既有公路；施工技术

1 施工技术

1.1 施工准备

在上文中也提到，如果采用分部开挖施工方式，施工技术人员必须要对围岩及时进行封闭成环处理，使得围岩结构的承载性能大幅度提升。对施工工序进行科学组织，降低对相邻隧道施工工作开展造成影响。同时还需要注重的是，对排水体系进行健全和完善，其目的也是为了保护围岩结构的承载性能，避免隧道开挖过程中堆积土体受到严重破坏，提前建设好相应的辅助措施。对地表沉降情况进行严格掌控，既有公路要一直处于安全、稳定运行状态中，并且避免损害相邻结构的使用性能。

1.2 现状分析

目前，在大跨距隧道下穿既有公路工程项目建设中应用较为广泛的超前支护措施主要有超前管棚与小导管注浆等。在洞口浅埋阶段支护处理中，超前支护与小导管注浆支护方式非常适用。但是在公路段超前施工支护中，这两种支护方式并不适用，施工技术人员通常会采用掌子面临时支护方式。在下穿公路段施工中，技术人员采取的支护措施有大管棚、长管棚下设双层小导管双液注浆及临时超前的注浆导管。

超前管棚的结果：以 φ108×6 的热轧无缝钢管完成超前管棚，长度要控制在 32 m ，管棚拱部为 140°内，中心离开挖的轮郭线距离35m 。一般管棚环向的间距为 50 cm ，把外插角设计在1°～2°，施工时要控制好5°～10°以内。

管棚安装是施工中需要严格控制的环节，因为很多浅埋大跨隧道下穿既有公路工程项目建设区域围岩地质过于软弱，在外界因素影响下围岩结构很容易破碎。所以工程建设施工现场管理人员必须要密切关注管棚安装施工环节中的钻孔与塌孔处理，对钻孔注浆进行严格控制，要将成孔位置偏差控制在设计标准要求范围内，钻孔处理时要选择对围岩结构扰动较小的施工方式。要对钻杆与钻头的重量进行深入分析，钻孔时要注意下垂，对管棚前端采取锥形加工方式，为后续安装和顶进提供更多便利。通常情况下，管棚接头位置是结构最为薄弱的地点，顶进施工工作开展前，现场施工人员对钢管节长度进行合理搭配，并且做好相应的记录，将隧道纵断面接头控制在50%范围内。通过对阶段长度的优化和改良，使得钢管接头可以错开1 m，根据钢管节逐渐的进行顶进处理。

2.3 开挖与支护

开挖与支护施工中最为关键的施工环节在于双侧壁导坑工序，慎重选择爆破技术人员，对爆破施工进行科学化控制，并且做好临时支护封闭处理。利用双侧壁导坑法进行开挖施工时，对施工工序进行合理安排，将左右线隧道间距控制在30 m范围内。想要加强工程项目建设施工进度控制，施工中需要采用平行作业的方式，以双侧壁导坑的方式开挖，右线和左导开始，左线和右导先行，对相邻掌子面要错开15 m以上的距离。在单洞的左侧和右侧要错开15 m ，而拱部的开挖支护要低于侧壁导坑的5 m ，在中部核心土控制两侧壁仰拱的混凝土封闭，最后仰拱混凝土的5 m进行开挖，再挖中、下部的仰拱，对中部封闭的仰拱混凝土作为循环形式，完成侧壁导坑的开挖。

3 施工措施

3.1 围岩爆破控制措施

爆破施工虽然可以较大程度的加快施工进度，但是对施工区域岩层会造成严重干扰。干扰程度与爆破引发的振动频率与传输速度有着紧密联系，爆破引发的岩层振动频率在12cm /s以内，那么对岩层结构稳定性就不会造成较大程度干扰。爆破处理中围岩振动频率会受到围岩结构以及爆破距离、装药数量、爆破方式等因素影响。在施工中为了降低爆破施工对围岩结构造成的不良干扰，对围岩结构稳定性进行保护，就必须要严格控制众多爆破参数，炸药需要均匀的布置在爆破体内。应用微差爆破方式可以有效降低爆破与地震强度，加强爆破振动传输速度控制。

3.2 支护体系临时拱措施

工程项目建设施工中需要及时对开挖施工区域进行封闭处理，使得支护体系以环形的方式呈现，避免施工中围岩结构发生严重形变。开挖完成后需要马上进行拱架搭设，大跨径隧道保持扁平平拱形的结构。开挖施工后应力分布会进行重组，拱脚部位承担的应力会有所增加，对基础承载性能有着较高的需求。洞口围岩结构风化程度较大，强度性能较差，该区域遇水后会产生软化情况，所以一定要用1 m ×1 m 的混凝土进行垫块。