谈云岭2号隧道洞口施工方案

李 瑞 鹏

(山西路桥集团阳蟒高速公路有限责任公司,山西 阳城 048100)



谈云岭2号隧道洞口施工方案

李 瑞 鹏

(山西路桥集团阳蟒高速公路有限责任公司,山西 阳城 048100)

以云岭2号隧道为例,介绍了其工程概况,从施工前准备工作、明洞施工、超前大管棚支护施工三方面，详细阐述了主要工程项目的施工方案及技术要点，可为同类工程及同行业人士提供参考。

隧道洞口，钢筋网，仰坡，明洞

1 工程概况

1.1 工程范围

云岭2号隧道位于山西省晋城市阳城县蟒河镇和尚坪村西南方向。隧道单洞总长4 752.9 m。其中左线ZK28+472.1～ZK30+850洞长2 377.9 m；右线K28+475～K30+850洞长2 375 m。人行通道6座，车行通道3座，箱变室1座。洞内净空10.25 m×5 m。

主要围岩有Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级。隧道进口采用明洞入洞，为底板最小埋深处。隧道建筑限界：净宽10.25 m，限高5 m。汽车荷载等级：公路一级。

1.2 气象水文

项目区位于温带湿润大陆性气候区，冬长夏短，四季分明，雨热同季。春干多风；夏季多雨炎热，降水量年际变化大；秋季凉爽温和，阴雨稍多；冬季寒冷雪少。

1.3 地形与地质简况

隧址区位于析城山东北侧余脉，地貌单元为喀斯特侵蚀起伏低山中地貌区。区内地形地貌复杂，高差大，基岩小山脊、冲沟、陡坎发育。隧道穿越的山体平面上呈倒“T”形，北侧部分为南北向长条状山脊，山脊东西两侧均为大型“V”字形基岩冲沟，南侧部分为东西向分水岭，与一条东西向“V”形冲沟平行展布。隧道四周均为陡坡或陡坎，中间为凸出的山脊。

2 主要工程项目的施工方案、方法与技术措施

洞口明洞段采用明挖法进行施工，待边、仰坡防护结束后随即进行洞口明洞施工，洞口明洞段采用分层小切口开挖进洞，然后进行混凝土套拱和大管棚的施工，确保安全后再进行暗洞开挖。

2.1 施工前的准备工作

洞口开挖前在仰坡坡口外沿隧道横断方向布设地面沉降观测点，以便检测各种施工措施的可靠性(地面沉降观测点的布设及检测数据处理见监控量测)；其次在仰边坡刷坡顶外按设计要求作截水沟，以拦截地表水，防止流水冲刷洞门造成危害。

2.1.1 洞口截排水、边、仰坡处理

洞口截排水：隧道进口处采用M7.5浆砌片石的坡顶截水沟把地表水排出隧道范围之外。截面尺寸沟底、沟身的厚度均为25 cm，沟深50 cm，净宽50 cm。具体工艺如下：

截水沟施工前，先清理场地表土，再按图纸要求进行放样。并在仰坡、明洞开挖前完成截水沟施工。

截水沟的施工要求：1)结合原地貌的地势布设，线形平缓顺直，进口与原地面顺接，截流坡面水，出水口引入路基截水沟；2)材料符合规范要求，采用机械集中拌合砂浆。3)开挖后及时开展施工，防止地表水流沿沟下渗，造成坡体坍塌及安全隐患。4)分层分段砌筑，缝内砂浆均匀饱满，勾缝密实、圆滑、无脱落。

2.1.2 洞口边仰坡防护施工

按照设计尺寸进行边仰坡施工，坡面防护采用喷锚挂网，边仰坡采用φ22长2.0 m的砂浆锚杆，梅花形布置，间距1.5 m×1.5 m，挂钢筋网φ8 mm@25×25 cm，采用厚度为10 cm的 C20喷射混凝土。具体施工工艺如下：

1)施工准备。施工前先依据放样定范围，然后架设稳定、可靠、符合实际的施工平台，在原地面平整的场地，以放置喷射机及堆料。2)砂浆锚杆的施工。锚杆采用人工手持进行钻孔，钻杆垂直岩面，钻孔完成后清孔，然后用水泥砂浆填满孔眼，安装锚杆，最后封口。3)钢筋网。锚杆安装完后布设钢筋网片，按照图纸要求加工好钢筋网片，将网片点焊在锚杆头上，在喷射混凝土时保证钢筋网不晃动。4)喷射混凝土。按照规范要求做好施工配合比，严格按照施工规范及施工经验控制喷射混凝土的质量。

2.2 明洞施工

2.2.1 明挖施工

为了施工安全并且减少对隧道围岩的扰动，采用明挖法部分施工明洞，机械配合人工用风镐开挖，辅以浅孔台阶爆破开挖。

2.2.2 明洞衬砌

明洞浇筑混凝土前复测中线、高程和模板的尺寸(考虑预留沉降)，确保衬砌不小于设计要求。

明洞混凝土的浇筑利用整体式台车(并加设堵头板、外模)进行明洞二次衬砌混凝土整体浇筑。

2.2.3 明洞防排水

明洞外模拆除后及时施作防水层和排水设施，排水畅通。

明洞段采用粘土隔水层作为第一道防水措施防止地表水渗透，明洞衬砌外铺设无纺土工布和复合防水板作为第二道防水措施。

明洞衬砌(背部)进行防水材料全断面整体铺设，然后进行回填土。明洞衬砌(背部)用砂浆涂抹平整，铺设自粘防水板，敷设时粘贴紧密，相互搭接错缝，搭接长度不小于100 mm，并向隧道内拱背延伸不小于0.5 m与暗洞防水板焊接成一体。

2.2.4 明洞回填

明洞回填在明洞混凝土强度达到要求，并进行完防水层铺设完成后进行施工。

明洞回填底部采用M7.5浆砌片石，回填两侧对称进行。

明洞回填材料为碎石土，两侧分层对称夯实，每层厚度小于0.2 m，两侧回填土面的高差小于0.5 m。顶层回填隔水层采用50 cm厚夯实粘土，粘土隔水层与仰坡、边坡进行良好搭接，封闭严密达到能够阻止地表水下渗，隔水层上回填30 cm厚种植土。

2.3 超前大管棚支护施工

云岭2号隧道进洞均设计为20 m的长管棚，套拱长度2 m，环距40 cm,仰角为1°,每个管棚设计34根。长管棚支护设计见图1。

施工注意事项如下。

2.3.1 测量放线

实地测量放线工作，严格依照设计图纸及相关技术规范的要求，进行放线定位。

首先复核中线，根椐中心线控制桩及高程控制点标出隧道中心线和拱顶高程，并根据暗洞开挖轮廓线标出外拱弧线，为套拱立模依据，再确定套拱内外模的高度，并预留相应的沉降量。

2.3.2 施作套拱、安设导向管

1)工字钢安装：套拱内设4榀Ⅰ18工字钢，间距0.6 m。钢支撑每节按照设计的弧度和长度加工，每节工字钢焊接钢板连接，螺栓连接牢靠，再进行试拼,每榀钢支撑每端设置4个螺栓孔。 保护层厚度不小于40 mm。4榀钢支撑间纵向采用φ25钢筋焊接牢固，环向间距1 m，拱脚置于稳固的基岩上。

2)导向管埋设：导向管采用直径为108 mm壁厚为4 mm的无缝钢管，导向管的长度是2.0 m，环向间距0.4 m。

导向管按照设计要求焊接在钢支撑上，防止在灌注混凝土时发生位移。导向管中心线位置允许偏差10 mm。

3)模板安装：套拱模板采用木模板进行支护，确保套拱内模圆顺。套拱端头模板采用厚木板安装，并进行稳定性加固。

在安装模板前检查模板尺寸、位置、平整度符合施工规范的要求。保证钢支撑架立、模板安装及各种预埋件埋设符合要求。

4)混凝土浇筑：检查模板的中线、水平及尺寸符合图纸要求，模板安装及支架牢固紧密，严格控制混凝土材料的质量、混凝土的拌合、运输、浇筑、养护等各个环节质量控制。浇筑顺序为自拱脚两侧对称浇筑，直至拱顶。

5)混凝土拆模及养护：混凝土浇筑完毕后，覆盖洒水养护，不

少于7 d。混凝土强度达到设计70%后可拆除非承重模板，达到100%后拆除内模。

2.3.3 钻孔

1)采用潜孔钻进行钻孔，顺序按由高向低进行，平台位置要满足钻孔要求。2)钻头直径采用100 mm，有利于钢管安装。3)云岭隧道岩质较好的可以一次成孔。4)钻机开钻时，钻孔10 m以内低速低压，10 m以上可根据地质情况逐渐调整风压及钻速。5)要随时测定钻孔位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，如发现异常及时进行处理。6)确保钻进过程中扶正器、动力器、合金钻头安在一条直线上。

2.3.4 管棚的加工

1)为了避免因坍孔造成孔内堵塞而无法安装，成孔后要立即清孔并安装钢管。2)长管棚采用直径为89 mm、壁厚为6 mm的无缝钢管。管壁上钻孔梅花形布置，其纵横向间距为15 cm，尾部为350 cm不钻孔的止浆段。钢管同一断面接头数不超过50%。3)安装前用高压风进行清孔，清除孔内钻渣，确保孔深、孔径符合要求。采用顶进安装施工，逐节接长。

2.3.5 管棚安装

1)大管棚钢管分为管尖段、标准段。下料管棚钢管前预先按设计每个钻孔的钢管进行配管和编号，以同一断面上管接头不超过50%，相邻钢管接头前后至少错开1 m。为综合利用钢管整料(即长度为9 m整)，基于管节长度下为3 m，6 m。棚管四周钻φ12出浆孔(靠暗洞口3.5 m的范围棚管不钻孔)；为便于入孔，首节钢管管头焊成长30 cm圆锥形。

2)大管棚钢管安装时，首先用挖机吊起管尖段钢管，人工对孔、推顶，管尖段钢管与标准段连接采用钢管连接并点焊固定，用机械推顶保护套管使管尖段钢管上管口距导向管外露面约10 cm的位置，再用机械吊起标准段钢管。两头按设计图纸位置焊接固定在套管内，焊接好后推顶钢管至距管尖段钢管2 cm处，进行钢管接长焊接，采用满焊，焊缝宽度为2 cm。

2.3.6 注浆工艺要求

1)注浆顺序按照从低向高、从无水孔向有水孔。2)注浆压力按照地下水情况、岩层性质，注浆初始压力和终压分别取0.5 MPa～1.0 MPa，2.0 MPa。3)注浆方式：注浆管深入管棚0.2 m～0.5 m。采用直接注浆方式进行。4)注浆控制标准为以单孔注浆量为主，压力为辅，注浆以钢管和导向管间隙出浆为止。5)注浆时，注浆编号和埋设导向管的编号一致，记录每个注浆孔的注浆量、注浆压力、注浆时间。

[1] GB F60—2009，公路隧道施工技术规范[S].

[2] GB 50086—2015，岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范[S].

[3] JTG F80/1—2016，公路工程质量检验评定标准[S].

On construction scheme for Yunling No.2 Tunnel entrance

Li Ruipeng

(YangmangExpresswayCo.,Ltd,ShanxiRoadandBridgeGroup,Yangcheng048100,China)

Taking Yunling No.2 Tunnel as the example, the paper introduces its engineering survey, and illustrates the construction scheme and technical points for the main project from the preparation before the construction, open cut tunnel, and advanced large pipe roof construction, so as to provide some reference for the similar projects and personnel in the industry.

tunnel entrance, reinforcement net, front slope, open cut tunnel

1009-6825(2017)14-0176-02

2017-02-28

李瑞鹏(1985- )，男，助理工程师

U455

A