陳偉
中鐵十一局五公司 重慶 400037
陽左高速公路ZB2合同段的王家山隧道為一座上、下分離式的四車道高速公路連拱隧道,位于昔陽縣王家山村和建都村之間,隧道總體走向141度,洞口底板設計高程925.55米,隧道最大埋深91.3米,隧道凈寬(10.25+2.5+10.25)m,內(nèi)輪廓采用三心圓,半徑R1=5.43m、R2=7.93m,建筑限界高度5.0m。隧道起訖樁號為K17+854~K18+290,全長436m,其中洞身Ⅳ級圍巖426m,Ⅴ級圍巖10m,屬于短隧道,根據(jù)地形經(jīng)過試設,左線平面線位于陽泉端處不能滿足隧道線形3s行程的要求,同時鑒于本路段縱坡較大(洞口小樁號前3%,隧道2.5%,洞口大樁號后3.5%),及K18+400、K18+500左側(cè)設左線后填筑較高,為行車安全性考慮故設計為雙連拱隧道[1]。
中導洞施工根據(jù)新奧法原理,采用光面爆破開挖,使用錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架和超前導管及超前管棚等支護手段,開挖貫通中導洞,澆筑中隔墻基礎、埋設好預埋鋼板澆筑中隔墻墻身。
(1)中導洞施工順序
開挖中導洞,并做中導洞臨時支護直到貫通,然后鋪設中隔墻頂防水材料,安裝中隔墻鋼筋,采用兩個臺車由隧道中點往進出口兩個方向同時澆筑中隔墻混凝土直到全部完成。
(2)中導洞開挖
采用鉆爆法施工,遵循“短進尺、弱爆破、強支護、勤量測”的方針,按照上下臺階施工,臺階長度3~5m,出渣采用裝載機倒運至洞口,再由翻斗車運輸?shù)街付壨翀觥?/p>
①技術(shù)要求。a.根據(jù)圍巖特點合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線,輔助炮眼交錯均勻布置,周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽眼加深20cm。b.嚴格控制周邊眼裝藥量,采用間隔裝藥,使藥量沿炮眼全長均勻分布。c.選用低密度、低爆速、低猛度的乳化炸藥,塑料導爆管,非電毫秒雷管起爆。d.掏槽方式:四眼斜眼掏槽。e.裝藥結(jié)構(gòu)及堵塞方式:裝藥結(jié)構(gòu):周邊眼采用小直徑藥卷間隔裝藥,巖石很軟時采用導爆索。堵塞方式:所有裝藥炮眼用炮泥堵塞,周邊眼堵塞長度不小于26cm。f.爆破效果要求:嚴格控制超欠挖。保證開挖輪廓圓順,開挖面平整。
②開挖進尺。a.循環(huán)開挖進尺Ⅱ類圍巖為0.75~1.5m,Ⅲ類圍巖為1~2m。b.下部左右兩側(cè)錯開距離:3~5m,下部進尺:Ⅱ類圍巖為1.5~2.25m,Ⅲ類圍巖為2.0~3.0m。c.下部與上臺階同時開挖,與上臺階的距離以不影響上臺階施工為準。
(3)中導洞支護
開挖完成首先人工或挖機清頂, C25噴射混凝土砼3~5cm封閉開挖面以防巖體發(fā)生松弛。初噴后,測量放線,人工安裝拱架,用縱向鋼筋連接,拱腳置于牢固基礎上。拱架背后間隙用C25噴射砼充填密實。
第一循環(huán)超前小導管支護要在中導坑開挖進洞前施作,以確保中導坑安全進洞。采用風鉆沿隧道縱向6°外插角鉆孔,孔徑稍大于管徑(Φ65)。清孔完后安裝小導管,小導管尾部焊在鋼拱架上,頂進時注意保護管口不受損變形;安設好后,對開挖面及相臨界面噴砼封閉,管口設止?jié){塞。采用1:1水泥砂漿灌注,注漿終壓為0.5Mpa~ 1.0MPa,當注漿壓力達到1.0Mpa時且能保持此壓力2min即表明達到注漿效果。
安裝錨桿:定出孔位,垂直巖面鉆錨桿孔、中隔墻頂安裝Φ25中空注漿錨桿;拱腰及兩側(cè)墻安裝Φ22砂漿錨桿,錨桿長度3m。
鋪設鋼筋網(wǎng):鋼筋網(wǎng)施工在錨桿施作好后進行。將加工成片的鋼筋網(wǎng)隨高就低緊貼初噴面,用鐵絲綁扎于錨桿尾部,固定牢固,保證噴砼時鋼筋網(wǎng)不晃動。網(wǎng)片采用Φ8鋼筋,網(wǎng)格尺寸為20×20cm。
復噴砼:鋼筋網(wǎng)鋪設完畢后,立即進行復噴砼作業(yè)。噴料由洞外拌和站集中拌料,運輸車運到工作面。噴射應分段、由下而上逐層進行,并噴至設計厚度。
養(yǎng)護:復噴完后,混凝土進行噴水養(yǎng)護7天。
(4)中隔墻施工
中隔墻襯砌待中導洞貫通后,從隧道中點分別往進口和出口兩端施工中隔墻混凝土。施工采用2臺襯砌臺車。中隔墻襯砌分為基礎和墻身兩次澆筑成型。襯砌鋼筋采用在鋼筋棚內(nèi)加工成半成品,在中導洞內(nèi)現(xiàn)場綁扎,自制整體式液壓鋼模臺車整體襯砌,按每兩天一循環(huán),每循環(huán)7.5m施作,利用中導洞鋼架支護和臺車上自帶的螺紋絲頂對襯砌臺車穩(wěn)定性定位加固,加固后進行澆筑砼施工。中隔墻頂面與主洞鋼拱架的連接鋼板在施工中隔墻混凝土襯砌時,根據(jù)鋼拱架安設的間距進行預埋,施工主洞時再進行焊接。分基礎及上部兩次澆筑,基礎超前上部10m。
基礎開挖:按照測量交底對中隔墻基礎底面進行檢查,對基礎開挖不到位的地方,采用鉆孔放小炮進行開挖。開挖后由貫通面向洞口清碴至基底標高。
底部錨桿施作:清底完后工人站在可移動的1米高平臺,2人一組采用風槍垂直地面鉆孔,孔徑大于錨桿直徑15mm,清孔后裝錨固劑插入錨桿。
鋼筋加工及安裝:鋼筋集中加工,由運輸車運至施工現(xiàn)場安裝;采用單面焊,搭接長度為10倍鋼筋直徑。注意鋼筋與縱向排水管的干擾,采用砂漿墊塊保證鋼筋的保護層厚度。在鋼筋安裝過程中先采用縱向定位鋼筋每側(cè)2根每隔3.5m固定一根基礎橫向鋼筋作為骨架,在沿縱向鋼筋上按照設計間距進行畫點,基礎橫向鋼筋根據(jù)點的位置進行安裝。
模板安裝:基礎模板采用定型鋼模,模板長度為7.5m,模板安裝前采用C25混凝土將基礎底面找平至設計標高,模板施工前現(xiàn)采用全站儀對模板內(nèi)側(cè)位置每5m放一個點,然后再彈線來控制模板安裝位置。模板加固采用在模板外側(cè)采用鋼筋頭及方木相結(jié)合的方式進行。安裝好后及時涂刷脫模劑。
混凝土澆筑:拌和站集中拌和,采用混凝土罐車運輸至現(xiàn)場,輸送泵入模。澆筑過程中加強振搗,隨時檢查模板的穩(wěn)定情況,并嚴格按照中隔墻基礎施工圖控制混凝土頂面標高。混凝土采用插入式振搗器振搗,振搗標準為:砼不再下沉,無氣泡上升。
脫模及養(yǎng)護:根據(jù)試驗室提供的脫模時間及時脫模,脫模時嚴禁損傷砼;脫模后進行灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不少于7天。
①中隔墻襯砌施工
中隔墻襯砌滯后中隔墻基礎10~20m。中隔墻襯砌采用C25現(xiàn)澆混凝土,由輸送泵輸送混凝土。墻身鋼筋與基礎鋼筋按規(guī)范要求焊接,并注意預留筋和預埋件的位置和尺寸。
鋪設軌道:在臺車鋪設軌道前因先在基礎頂面放樣,每隔5m放出中隔墻中線。根據(jù)軌道與中心線的間距控制臺車行走軌道,鋪設時要保證軌道位置準確、平順,尤其注意各節(jié)鋼軌接頭處螺栓必須上緊,且必須控制好標高。
鋼筋加工及安裝:因中隔墻上部鋼筋尺寸長,但是彎折處很多,加工較困難,尺寸難以在加工房成型,中隔墻襯砌鋼筋兩側(cè)曲墻采用橫向勾筋固定成型。中隔墻上部鋼筋施工順序為先采用上部縱向鋼筋定位,將上部橫截面鋼筋與基礎按設計要求進行搭接,再進行縱向鋼筋的固定和安裝,最后采用勾筋將兩側(cè)曲墻鋼筋成型。鋼筋安裝完后按照正洞鋼拱架間距預埋連接鋼拱架的鋼板,將鋼板與鋼筋焊接牢固,并控制好鋼板與臺車緊貼有助于鋼拱架與預埋鋼板緊密相連。
臺車定位:對臺車進行涂刷脫模劑,在移動臺車,嚴格按照測量交底進行定位,所有絲桿必須上緊,外側(cè)絲桿必須支撐到中導洞兩側(cè)壁上。
混凝土澆筑:堵頭板安設經(jīng)檢查合格后,開始澆筑混凝土,混凝土集中拌和,罐車運送至現(xiàn)場。試驗室必須派專人對砼入模質(zhì)量、砼坍落度進行現(xiàn)場控制。混凝土采用輸送泵泵送入模,操縱砼輸送管頭自上而下,分層不間斷地灌筑,分層厚度為30cm,隨灌筑隨振搗,做到表面光滑內(nèi)部密實。澆筑速度適當,不致離析;砼傾落高度不超過2m,混凝土澆筑過程中加強振搗,砼振搗以插入式振動器為主,附著式振動器為附。砼振動標準;砼不再下沉,無氣泡上升,排氣孔出漿為止。在澆筑過程中加強對模板穩(wěn)定性的觀察,及時對模板進行補強加固,確?;炷潦┕げ慌苣:兔浤!楸WC中隔墻頂面混凝土密實,在施工中隔墻時頂部每2米設置一道注漿孔,待砼達到一定強度后,進行壓漿處理。
脫模及養(yǎng)護:根據(jù)試驗室提供脫模時間及時脫模;脫模后及時灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不少于7天。
王家山雙連拱隧道中導洞的施工是雙連拱隧道施工的重點,中隔墻砼中預埋正洞鋼拱架連接鋼板及中隔墻基礎底部錨桿施工為中隔墻施工非常重要的環(huán)節(jié),只有安全快速地將中導洞貫通并澆筑完中隔墻砼后,才能正常有序的施工隧道正洞,關(guān)系到整個隧道施工的不只是工期,更重要的是正洞的安全施工。