高速公路隧道施工通道与正洞交叉口施工方法

罗雪松

（福建路桥建设有限公司，福州350000）

1 引言

为了加快施工进度、控制工期与成本，高速公路长、大隧道会在隧道全长内分段设置斜井，将隧道分为若干单元分段施工。斜井进正洞后，为多开辟工作面，左、右线间需设置施工横洞，以作为左幅或右幅隧道内的施工大型设备的进出通道。施工横洞为满足现场施工需求，往往为大断面，尤其横洞出口段进入主洞后，断面需扩挖，此时若地质条件差，洞室经常会出现掉块、塌方、变形等安全隐患，甚至引起不必要的伤亡事故，影响整体隧道施工进度，增加施工成本，无法保证隧道施工的顺利进行。

2 工程概况

木寨岭隧道1#施工横洞长56.9m，洞口坐标：（X:3 837 219.066，Y:503 946.361 466 103），设计横洞纵坡度为0.8%的下坡，横洞与正洞左线交叉里程为ZK214+330.1，交叉角度为70°，主洞围岩为Ⅴ级围岩，施工横洞按Ⅴ级加强衬砌类型（SVf）施工。

预计2019 年3 月25 日进入左线正洞，为保证横洞能安全顺利进入正洞，特制订1#施工横洞挑顶施工方案。

3 施工原则

施工过程中主要遵循以下原则：（1）先加固后开挖。根据地质情况，辅助坑道与正洞边墙相交5m 范围衬期支护若有必要可进行加强（如增设超前、加大型钢尺寸或采用稳定杆等）。（2）辅助坑道进入正洞采用型钢门架。（3）辅助坑道进入正洞后的挑顶施工，开挖方法为台阶法。

4 施工总体方案

横洞与正洞左线交叉里程为ZK214+330.1，交叉角度为70°，按-0.8%的下坡，上台阶开挖至正洞右侧边墙，横洞轴线向左侧旋转20°按垂直于正洞中线进入并开始小导洞开挖。横洞施工到达交接处后，进入正洞，先向小里程开挖支护至ZK214+250 后，再向大里程方向施工至ZK214+350，为开挖台车、二衬台车提供拼装条件，待二衬台车拼装完成后，及时施作交叉口的二次衬砌，确保交叉口的施工安全。

5 施工流程及顺序

施工流程如图1 所示。

图1 施工工艺流程图

图2 交接处挑顶立面图

施工顺序为：

1）安装横洞钢架。根据横洞与正洞交接角度，横洞K0+000～K0+49.6 段按Ⅴ级加强衬砌类型施工，K0+49.6～K0+55.17 按0.65m 间距扇形安装钢架（见图2）；在横洞施工至K0+55.17 后，横洞轴线旋转20°，按垂直于正洞中线方向进入正洞。

横洞K0+000～K0+56.9 段按Ⅴ级加强衬砌施工，围岩支护参数如下：（1）喷混凝土：拱、墙喷射C20 混凝土，厚度26cm；（2）钢架：拱、墙架设I20 型钢架，间距0.65m/榀；（3）钢筋网：全断面铺设，φ8mm 钢筋网片，网片尺寸为20cm×20cm；（4）纵向连接筋：采用φ22mm 螺纹钢，环向间距1.0m/根；（5）锚杆：拱、墙打设φ22mm 中空注浆锚杆，长5m，间距（环×纵）1.0m×1.3m，梅花形布置；（6）φ42mm 径向注浆导管，3.5m，间距（环×纵）1.0m×1.3m，梅花形布置。

2）调整横洞拱部纵坡及小导洞开挖。从横洞K0+54.5 处起（门架起点），按小导洞形式以23.43m 的开挖半径向正洞掘进，终点为正洞拱顶（ZK214+330.1）；过拱顶后，以7.19m 的半径顺着正洞拱部弧形进行开挖支护，直至正洞隧道左侧，底板按平坡施作，或根据施工空间需要进行调整。

3）交接处挑顶方法。当横洞开挖到K0+054.53 时，与正洞交叉口处（横洞初支钢架外侧）连续架立3 榀I20b 锁口钢架（见图2），相应在此型钢钢架上连续焊接3 榀I20b 型钢横梁，横梁两端与锁口钢架采用螺栓连接，横梁为正洞钢架提供落脚平台；横梁与横洞异型钢架间空隙设置I20b 型钢斜撑，并焊接牢固。

4）导洞施工。导洞拱顶顺正洞弧形开挖（注意开挖净空不能侵入正洞初支）；拱、墙部喷混凝土采用C25 混凝土，厚度26cm；拱架采用I18 工字钢，间距1.0m/榀；φ8mm 钢筋网，网格间距15cm×15cm；纵向连接筋设φ22mm 连接筋，环向间距1.0m。拱架拱脚处设3.5m 锁脚小导管，每测2 根。

超前小导管：每环10 根，每根3.5m，搭接不小于1.4m。

锚杆：拱、墙打设φ22mm 砂浆锚杆，长3m，间距（环×纵）1.2m×1.0m，呈梅花形布置；支护好，即可进行正洞上台阶施作。

5）正洞施工。小导洞施工完毕后，开始施作正洞初支；按设计SVf 衬砌类型施工正洞上台阶初支；在小导洞范围内，先架立17 榀HW175 型钢钢架，间距0.5m，并用锚杆锁死，用喷射C25 混凝土喷密实，保证相交地段三维受力状态围岩的稳定；支护完成后方可拆除导洞单侧初支。

6）施工横洞模筑衬砌。施工开挖支护完成后，按CSVd 衬砌结构类型及时施作二衬。

7）正洞二衬施工。在交叉口段和主洞仰拱及填充施工完成后（ZK214+290～ZK214+370），及时拼装二衬台车、防水板台车，二衬台车拼好后，及时将该段二衬衬砌混凝土灌注完成。

6 施工注意事项

施工过程中，应注意以下事项：（1）施工中必须加强围岩量测，根据量测结果及时反馈支护信息，确保支护措施安全合理；（2）交叉口段横洞初支要加强，仰拱要先施作，过梁的位置准确，不能侵入二衬断面；（3）横洞与正洞掌子面施工时，应设专人值班，随时观察围岩及支护状态的稳定性；（4）正洞交叉口段开挖后要及时进行正洞仰拱、二衬的施工，以便初期支护与仰拱尽早成环，确保施工安全；（5）加强安全监控和日常检查，做好应急材料、物资的储备；（6）正洞交叉口段的一环二次衬砌，应在横洞断面宽度范围外的两侧各设置一道沉降缝，防止不均匀沉降引起交叉口处正洞混凝土衬砌开裂；（7）导洞进正洞后，应及时做好超前地质预报工作，探明前方地质情况，指导后续施工。