李萬威　況超　廖巧玲

摘要：大跨度隧道洞口淺埋偏壓段雙側壁導坑臨時支撐在拆除時對永久支撐存在較大的擾動，容易導致圍巖穩(wěn)定性下降，永久支撐無法起到很好的保護作用。文章結合天峨（黔桂界）至北海高速公路（巴馬至平果段）達洪江2號隧道圍巖雙側壁導坑法施工實例，分析了臨時支撐拆除施工的難點，介紹了采用人工配合機械（挖機）方式的臨時支撐少擾動拆除技術及其注意事項，并通過監(jiān)控量測，驗證了采用該技術可減少拆除過程中對圍巖的擾動，保障了隧道洞內(nèi)施工安全。

關鍵詞：大跨度隧道;雙側壁導坑法;臨時支撐;拆除

中圖分類號：U455.7A160593

0 引言

雙側壁導坑法是大跨度淺埋隧道施工的一種常用方法。在雙側壁導坑法中，臨時支撐的拆除關系到隧道施工進度與安全，如操作不當會引起隧道初期支護的變形，甚至引發(fā)坍塌事故。因此如何快速安全地拆除臨時支撐成為大跨度隧道雙側壁導坑施工的重點。吳欽鑫等[1]通過研究雙側壁導坑法臨時支撐爆破拆除技術，總結出爆破拆除臨時支撐施工經(jīng)驗，但在大跨度淺埋偏壓隧道中，爆破拆除極易引起洞口淺覆蓋土層的松動，從而引起滑塌。汪衛(wèi)華[2]研究了大斷面隧道雙側壁導坑施工工法及臨時支撐拆除工法，但未進一步具體對拆除難點及機械暴力拆除與人工配合機械拆除方式對比分析。本文以天峨（黔桂界）至北海高速公路（巴馬至平果段）達洪江2號隧道為依托，對大跨度隧道雙側壁導坑臨時支撐少擾動拆除技術進行深入分析與總結，為安全、快速、高質(zhì)量拆除雙側壁導坑臨時支撐提供經(jīng)驗指導。

1 工程概況

天峨（黔桂界）至北海高速公路（巴馬至平果段）達洪江2號隧道洞口段為Ⅴ級淺埋偏壓圍巖，隧道巖體為薄-中厚層狀強-中風化泥巖，局部夾砂巖和頁巖。受構造影響，巖石裂隙發(fā)育，巖體多破碎呈碎石土狀，巖體易坍塌崩落，圍巖穩(wěn)定性極差，易出現(xiàn)冒頂、大塌方等地質(zhì)災害，坡頂土層薄，穩(wěn)定性較差，洞身開挖存在較大的坍塌風險。為確保隧道安全進洞，洞口淺埋偏壓及水平巖層段Ⅴ級圍巖設計采用雙側壁導坑法開挖掘進，安全距離滿足要求后拆除側壁臨時支撐施作仰拱及二襯。

2 臨時支撐拆除難點

大跨度隧道洞口淺埋偏壓段在采用雙側壁導坑開挖工藝進洞施工時，需設置兩道臨時支撐，而臨時支撐采用人工配合機械（挖機）的方式進行拆除，拆除前需對導坑初期支護拱頂連接部位采用高強螺栓連接、土工布包裹連接板及螺栓等措施進行處理，以減少拆除過程中對圍巖的擾動。雙側壁導坑施工中，臨時支撐的拆除是整個施工中的難度比較大的工序，概括起來有以下幾個難點。

（1）隧道跨度大，拆除時需考慮隧道周邊巖層的應力平衡。

（2）洞口淺埋偏壓段土層覆蓋層較為薄弱松散，且存在水平巖層，拆除時需考慮圍巖穩(wěn)定情況。

（3）臨時支撐與永久支撐連接處螺栓被覆蓋，人工拆除時不易扭動。臨時支撐與永久支撐拱頂連接處采用高強螺栓連接，導洞初期支護時已對拱頂部位進行滿噴，需采用機械（挖機）拆除。

（4）高度大，導坑開挖斷面高度約為10 m，拆除臨時支撐時，主要依靠挖機拆除，掉落方向不好控制。

（5）上導坑與中導坑連接處承受力薄弱，拆除時需考慮上導坑與中導坑連接是否穩(wěn)固。

（6）永久支撐與臨時支撐連接處拆除后容易存在鼓包現(xiàn)象，對隧道二次襯砌混凝土厚度及防水層施工影響極大。

（7）安全可靠性差。因為沒有位置做施工平臺，高空作業(yè)只能依靠簡單的支架，人工操作時，沒有安全防范措施。

（8）成品破壞比較大，掉下的巖塊或拱架很容易損壞臨近仰拱填充面及初支面。

（9）施工進度慢，斷面大，支護體系復雜。

3 臨時支撐少擾動拆除工法

3.1 施工準備工作

（1）采用42 mm×4 mm鋼管焊接成簡易拆除支架，并制作兩層操作平臺，鋼筋網(wǎng)片滿鋪平臺，在最上層操作平臺制作好安全防護，焊接簡易手扶步梯。

（2）配備兩名氣焊工，兩名雜工，氧氣乙炔瓶及風鎬準備就位。

（3）一臺挖機及一名司機就位。

（4）仰拱及仰拱填充面施工緊跟雙側壁，長度≤10 m。

（5）初期支護型鋼拱架加工時，拱頂連接部位焊接鋼板打孔，施工導坑時永久支撐與臨時支撐采用高強螺栓扭緊連接，并采用土工布等將螺栓連接處包裹嚴實（圖1）。

3.2 拆除施工工序

（1）拆除前應確定仰拱及仰拱填充施工緊跟雙側壁，長度≤10 m，若不滿足要求應暫停臨時支撐拆除。

（2）結合監(jiān)控量測報告對永久支撐及臨時支撐進行分析，確定拆除段圍巖拱頂及兩側拱腰等處于穩(wěn)定狀態(tài)，方可進行拆除作業(yè)。

（3）確定圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)后，人工使用風鎬清除臨時支撐拱頂端頭處的噴射混凝土，直至露出土工布包裹的連接鋼板及螺母。

（4）永久支撐及臨時支撐連接處全部清理完畢后，將拆除段臨時支撐采用挖機及鋼絲繩進行固定，以防止永久支撐與臨時支撐連接處拆開后松動，臨時支撐發(fā)生倒塌。

（5）使用扳手將臨時支撐處螺母全部扭開，若遇到螺母已遭到破壞無法扭開的情況，切不可直接采用挖機暴力拆除，應采用氣焊切割連接處型鋼拆除。

（6）連接處拆除完畢后，拆除作業(yè)范圍內(nèi)所有人員、支架、氧氣乙炔等設備全部撤離。

（7）采用挖機拆除臨時支撐。

（8）清理臨時支撐型鋼拱架、掉渣等雜物，自卸車運輸拆除廢料至洞外廢棄區(qū)。

（9）對永久支撐與臨時支撐連接處采用風鎬鑿除凸起部位，對拆除部位進行復噴混凝土，以防侵入二襯厚度或損傷防水層材料。

（10）完成臨時支撐拆除。

（11）臨時支撐拆除后，再次進行監(jiān)控量測及隧道初期支護凈空斷面檢測，加強檢測頻率，注意觀察拆除后圍巖穩(wěn)定情況，形成檢測報告并簽認，備份于項目經(jīng)理部及隧道洞口資料存放室，以備觀察及查閱。

（12）若臨時支撐拆除后，發(fā)現(xiàn)圍巖拱頂沉降及兩側拱腰收斂急劇變化，應立即停止掌子面所有一切施工作業(yè)，對圍巖變化段增加臨時支撐加固，同時施作注漿錨桿壓注水泥漿液穩(wěn)固圍巖，待穩(wěn)定后重復拆除施工工藝。

3.3 拆除技術要求及注意事項

（1）雙側壁導坑法適用于大斷面隧道施工，且多為洞口淺埋段、圍巖較差段或洞口偏壓段。

（2）拆除前應確保掌子面已進行超前地質(zhì)預報并處于穩(wěn)定狀態(tài)，拆除段監(jiān)控量測數(shù)據(jù)穩(wěn)定無浮動。

（3）每次拆除長度≤3 m。

（4）由于初期支護的掛網(wǎng)噴射混凝土造成拱頂連接處被覆蓋，因此施工初期支護時必須將連接處鋼板及螺母包裹好，拆除前必須清理掉連接處噴射混凝土，而清理噴射混凝土必須制作簡易支架。

（5）拆除完成后，需對連接處凸起部位進行重新鑿除，避免侵入二襯厚度及損傷防水層，然后再對連接處復噴混凝土。

（6）拆除工必須熟練掌握拆除工藝，并服從安排。

（7）挖機司機必須為熟手，盡量做到拆除穩(wěn)固，控制好型鋼等移落方向，不能損傷到永久初期支護、仰拱及仰拱填充、作業(yè)人員等。

（8）臨時支撐拆除時，禁止各導洞開挖掘進交叉施工，要求全部撤離至已施工仰拱外。

4 臨時支撐拆除監(jiān)控量測

拆除完成后應立即檢查原布設點是否已被毀壞，并根據(jù)設計要求檢查補設監(jiān)控量測點，監(jiān)控量測布點如圖2所示。

圖2中G點為拱頂下沉測點，其余為周邊位移測點，各項位移的測點一般布設在同一斷面內(nèi)，測設結果應能相互印證、協(xié)同分析。測點設置應固定可靠，并妥善保護。測量儀器使用前應嚴格標定。

天峨（黔桂界）至北海高速公路（巴馬至平果段）達洪江2號隧道單洞長1 432 m，進出口洞口段均為淺埋偏壓。為保證隧道進洞施工安全，洞口淺埋偏壓段采用雙側壁施工進洞，并對各隧道口已完成的雙側壁導坑臨時支撐拆除段進行監(jiān)控量測。檢測項目偏差對比如表1所示。

對已拆除完畢的雙側壁導坑臨時支撐段采用隧道三維掃描儀進行初期支護凈空斷面檢測，均滿足設計要求，無侵占隧道二次襯砌混凝土厚度情況。由此可知，雙側壁臨時支護拆除過程中采用人工配合機械（挖機）拆除工法，施工簡易，拆除過程中對永久支護擾動小，拱頂沉降及周邊位移量較小，有利于提升大跨度隧道永久支護的穩(wěn)固性，保障隧道洞內(nèi)施工安全，同時也能確保隧道二次襯砌混凝土厚度滿足設計要求。

5 結語

雙側壁導坑臨時支撐少擾動拆除技術在天峨（黔桂界）至北海高速公路（巴馬至平果段）淺埋偏壓地段大跨度隧道中得到了很好的應用，顯著減少了對臨時支撐拆除的擾動，拆除后初期支護水平收斂位移及拱頂沉降值較小。但在隧道洞身開挖及支護的過程中，必須嚴格控制各導坑開挖進尺及臨時支撐的拆除順序，確保在初期支護穩(wěn)定的情況下進行臨時支撐拆除作業(yè)，保障施工安全。

參考文獻

[1]吳欽鑫，王海亮.雙側壁導坑法中支撐的爆破拆除技術[J].國防交通工程與技術， 2017（3）：47-49.

[2]汪衛(wèi)華.大斷面隧道雙側壁導坑施工工法及臨時支撐拆除工法分析[J].綠色交通，2016（4）：190-191.

作者簡介：

李萬威（1991—），工程師，主要從事公路工程隧道施工技術管理工作;

況 超（1993—），工程師，主要從事公路工程隧道施工技術管理工作;

廖巧玲（1988—），工程師，主要從事公路工程橋梁與隧道施工技術管理工作。