浅埋段大断面海底隧道CRD临时支护拆除技术应用探讨

杨良雄

（合诚工程咨询集团股份有限公司， 福建 厦门 361009）

0 引言

临时支护作为重要的受力结构，必须在受力状态趋于稳定之后方可拆除，如果盲目拆除就会使结构受力发生变化，成为隧道塌方最严重的安全隐患之一。因此，拆除时机的选择和如何安全、快速的施工将直接关系到整个工程的进展与隧道结构的安全，必须以监控测量的结果为指导。

1 工程概况

厦门第二西通道（海沧隧道）工程A1标段行车隧道左线洞口段（BZK12+345～BZK12+430）下穿洞顶一条地方道路和一处水塘地段，本段隧道洞身部分处于全～强风化岩中，自稳能力差，洞顶主要为覆盖层及全～强风化岩，微风化岩体较薄。Ⅴ级围岩，采用CRD工法开挖[3]。

2 临时支护拆除施工

2.1 拆除前提条件

临时支护拆除必须同时满足以下两个条件方能进行拆除施工：

（1）临时支护拆除前必须保证拆除段落的永久支护封闭成环，且结构符合规范和设计要求。

（2）拆除段落拱顶下沉和净空收敛监测结果趋于稳定且均不超过0.2mm/d。

行车隧道左线洞口段（BZK12+345～BZK12+430）CRD临时支护拆除前该段永久支护已封闭成环，且结构符合规范和设计要求；同时，根据第三方监控量测结果数据分析，较长时间以来该段永久支护拱顶下沉变量为 0.17mm／d，净空收敛变量为0.19mm／d，已趋于稳定，具备临时支护拆除条件。

2.2 总体施工安排

临时支护拆除采用机械配合人工，以机械为主，人工为辅的拆除方式进行。结合二次衬砌的施工长度，每10m为一拆除段，分段进行拆除。每段拆除顺序自上而下，先拆除上断面中隔壁，再拆除临时仰拱，最后进行下断面中隔壁拆除。分段后每段每个部位先整体凿除混凝土（临时支护与永久支护连接处预留 30～50cm砼采用人工凿除），砼凿除完成后拱架采取间隔拆除的方法（隔三拆三，拆除过程中监控量测分析永久支护稳定后可隔二拆四），每个部位单榀拱架一次自上而下拆除完成。

2.3 拆除顺序

本着安全第一的原则，结合现场实际情况，临时支护按从上到下的顺序分段拆除，间隔拆除上部中隔壁拱架（先）、临时仰拱拱架（先右后左）、下部中隔壁拱架（后）。具体施工顺序为：布置监测点→搭设脚手架与布置防护网→凿除临时支护砼→临时支护拱架拆除→处理初期支护表面杂物→拆除位置补喷砼找平（图1）。

图1 临时支护拆除顺序

3.4 具体施工步骤

隧道在拆除临时支护过程中受力体系发生转换，为防止初期支护因应力突变而失稳，先选取洞口段6m进行拆除试验。

（1）首先采取隔三拆三或隔二拆四的方法，拆除临时支护钢拱架，监测隧道变形量与变形速率。

（2）24h内隧道变形量与变形速率在正常范围内时，采取隔三拆三的方法，切开中隔壁拱架顶部，继续观测隧道变形量与变形速率。严禁连续切开钢拱架，以防止中隔壁突然失稳，倒塌伤人。

（3）变形稳定后分析监控量测结果，确定隧道永久支护的稳定性。

试验段拆除完成后，根据监控量测数据分析试验段初支结构稳定性无异常后，方可进行整段临时支护拆除，具体施工步骤如下：

（1）布置变形监测点，确保安全。

严格按照量测要求布置监测点，每5m埋设一环量测点。拆除临时支护前，先进行监控量测，取得拆除前的初始数据。

（2）搭设脚手架及布置安全防护网

布置安全防护网，避免高空坠物伤人与人员坠落的事件发生。在拆除临时支护前应根据现场实际情况搭设脚手架作为作业平台，脚手架搭设应满足相应规范要求，并进行相应受力验算。

（3）凿除喷射砼，割断钢筋网

临时支护拆除施工中，喷射混凝土的凿除是最为困难的，凿除过程中过大的震动可能导致永久支护开裂，结构失稳，造成不必要的质量安全事故，这就要求对混凝土的凿除过程进行严格的控制。结合以往经验，采用小型机械设备与人工采用风镐和洋镐辅助的方式结合进行混凝土凿除，对结构和围岩不会产生太大的扰动。在凿除砼过程中，应逐榀钢架自上而下进行，下方严禁行人、机械通过，钢筋混凝土块粒径不得大于20cm，混凝土块掉落方向应背离操作人员，作业区前后安排专人设防。钢筋网片采用电气焊切断。注意在凿除砼与切断钢筋网过程中，注意对拱架连接筋的保护，防止凿除期间临时支护失稳。

（4）拆除临时支护拱架

1）采用隔三拆三或隔二拆四的拆除方法，将临时支护拱架与初期支护拱架于连接处切开5～8cm，监测隧道变形量和变形速率。如若正常，将拱架拆除；若变形速率过大，超过预警值的 80%时应立即将拆除拱架重新焊接，并采取补强措施后并稳定后再进行拱架拆除。

2）拆除中隔壁、临时仰拱钢架。

①中隔壁拱架拆除

中隔壁顶部拱架采用绳索与挖机渣斗连接牢固，底部与侧边拱架采用绳索连接牢固，然后去掉与永久支护的连接螺栓，切断与该拱架相连的所有连接筋，先将挖机渣斗端慢慢放下，放倒后再放松底部绳索，把拱架放倒。

②临时仰拱拱架拆除

利用下一环临时仰拱拱架，采用绳索固定临时仰拱钢架两端，然后切断与该拱架相连的所有连接筋，切开焊接处后，放松两端绳索，去掉与初期支护、中隔壁拱架的连接螺栓，把临时仰拱钢架慢慢放到地面。也可以采用装载机配合，切开连接钢筋后，装载机料斗抬起端住临时仰拱钢架，去掉与初期支护、中隔壁拱架的连接螺栓，切开焊接处后，装载机把临时仰拱拱架抬走。

3.5 注意事项

（1）做好拆除过程中监控量测工作，随时监测永久支护的稳定性。

（2）严格按照上述拆除步骤进行，切不可数榀钢架同时拆除，防止隧道因受力体系转换应力过大，造成初期支护失稳。

（3）拆除时严禁采用挖掘机、装载机等直接破坏方式拆除钢架，防止因机械碰撞造成永久支护体系变形失稳。

（4）拱架拆除过程中，发现拱顶下沉异常时，必须立即暂停拆除，并适当采取加固措施。特别异常时，应立即发出警报，通知洞内人员立即撤离。

（5）临时支护拆除完成后，永久支护与临时支撑的所有连接脚板不要急于喷砼处理，待临时支撑拆除支护稳定后再进行处理，以备支护结构变形过大时可及时恢复临时支护。

（6）临时支护拆除完成后,及时施做衬砌。

4 结论

通过实践证明，浅埋段大断面海底隧道CRD临时支护拆除采用上述施工方案进行施工，达到了安全、顺利拆除CRD临时支护的目的，确保了后续工程施工的顺利进行，为本工程今后CRD临时支护拆除与其他类似工程的施工提供了有效的经验借鉴与参考。

[1]何飞.大断面公路隧道临时支护结构拆除参数研究[J].施工技术,2017,06.

[2]崔生金.浅埋砂层大断面暗挖隧道临时支护拆除研究[J].铁道建筑技术,2016,09.

[3]厦门第二西通道工程三阶段施工图设计.