双连拱隧道施工特点及常见问题处理措施

双连拱隧道施工特点及常见问题处理措施

结合双联拱隧道的设计、施工特点，介绍了双联拱隧道的施工工艺，施工中常见问题的处理措施。

标签：双连拱；隧道；工艺

1 双连拱隧道设计、施工特点

双连拱隧道是在通过山势不高，纵向长度较短，横坡较陡，公路上、下行线分不开的情况，通常设置双跨连拱隧道。庄河至盖州高速公路戴峪岭1号隧道是典型的双连拱隧道，其单跨断面为单心圆结构，边墙、中隔墙为曲墙，上下行线通过钢筋混凝土中隔墙相连。

双连拱隧道由于通过地段的地质条件特殊性，决定了其设计、施工具有以下特点：

（1）埋深浅长度短。双连拱隧道通过的地段一般山势较低，其最大埋深在50～80m左右，纵向长度在500m以下，在长度较大，山势较高一般不采用双连拱隧道，而采用上下行线分开的单拱隧道。

（2）偏压。双连拱隧道通过地段地势较陡，上下行线两侧埋深不同时隧道也就不同程度的存在偏压，特别是洞口偏压严重，这给隧道口施工带来很大困难。

（3）由于埋深浅，双连拱隧道一般地质条件复杂，围岩软弱破碎，节理发育差。隧道内的水，受地表水影响较大，雨季施工困难。

（4）施工工序复杂，工序间影响大。双拱隧道的设计特点决定其施工必须分多个步骤进行。工序间相互影响很大，双连拱隧道的施工组织必须科学、合理，理清各个工序的先后顺序及相联关系，在施工过程中尽量减小各施工工序之间的相互影响并根据实际情况灵活调整。

2 施工工序

双连拱隧道的施工，施工方法主要有中导洞法和三导洞法。中导洞法是中导洞现行施工，再施工中隔墙，然后以进行两侧主洞施工；三导洞法除在中隔墙处开挖一导洞外，在上下行线两侧分别开挖一条侧导洞，在中墙混凝土与边墙混凝土施工完后再开挖上，下行线正洞。本文介绍中导洞法。

2.1 施工监控量测

隧道的监控量测贯穿施工的全部过程，是施工控制的重要组成部分。利用监控量测结果分析围岩变形规律和支护状态，发现异常情况及时采取措施进行处

理、补救，施工监控量测贯穿施工整个过程，在隧道的施工过程中应勤量测。

2.2 洞口施工

（1）洞口開挖前必须具备如下条件，隧道进出口联测已经完成，且贯通误差符合规范要求；洞顶截水沟已完成，并设置了必要的临时排水设施；对洞口情况已进行了详细调查；洞口开挖及施工方案已经审批完毕。

（2）洞口开挖后立即对其附近的边坡及仰坡进行必要的加固处理。在保证安全进洞的同时，尽量减少边仰坡的开挖与回填工程。

（3）洞口土石方开挖施工尽量避开降雨期和融雪期，采用明挖法施工，自上而下分阶段、分层进行开挖。

（4）洞口边仰坡开挖成型后，采取锚喷挂网支护形式，对边仰坡及成洞面进行临时支护是保证洞口坡体稳定的有效措施；

2.3 中导洞开挖

（1）根据隧道进出口地形条件及施工场地的实际情况，中导洞开挖可以从隧道两端同时施工，在隧道中间贯通；也可从隧道一端开挖，在另一端贯通。

（2）中导洞开挖分全断面和短台阶两种施工方法，在围岩较好的Ⅳ类围岩可采用全断面开挖中导，加快施工进度；在围岩破碎，节理发育及在洞口地段采用短台阶也可保证安全。无论哪种方法皆采用光面爆破技术尽量减少中导洞对两侧正洞围岩的扰动。

（3）支护要紧跟开挖面，不允许围岩暴露时间太长，杜绝坍方，中导洞即使有小面积坍方，也会给正洞开挖带来很大影响。

2.4 中隔墙施工

中隔墙混凝土的施工顺序刚好和中导洞开挖顺序相反，宜在中导洞贯通后施工，一般采用从隧道中间开始向洞口进行施工的顺序。中隔墙采用大块模板进行施工，用钢桁架和对拉钢筋固定牢靠。

2.5 主洞开挖

（1）对于主洞四级浅埋、五级浅埋应进行弱爆破、短掘进。

（2）主洞中部采用短台阶法施工，上台阶长度宜控制在5m以内。当上台阶为软弱围岩、机械或人工开挖可行时，应采用环形开挖留核心土法；若上台阶为较坚硬岩、掌子面稳定、需爆破开挖时，应采用弱爆破技术对上台阶一次挖除。

（3）对于三级、四级围岩应采用上下台阶法的方式进行开挖与支护。

2.6 初期支护

（1）初期支护系统锚杆采用砂浆锚杆及中空注浆锚杆，超前锚杆及洞口边坡防护采用砂浆锚杆。

（2）锚杆施工应保证注浆质量，锚杆必须设置垫板，并灌注早强水泥砂浆，锚杆孔内灌浆应密实饱满。

（3）喷射混凝土质量符合规范要求，强度评定合格，喷层厚度均匀且不小于设计值，施工采用湿喷工艺，喷层表面平顺美观。

2.7 二次衬砌

（1）为扼制拱顶下沉，二次衬砌宜紧随开挖进行，及时施做以提供足够的刚度和强度，并视情况对结构予以补强。

（2）防水板安装应根据实际开挖情况预留足够的富余量，以避免模筑混凝土时防水板撕裂或绷紧的防水板导致衬砌背后产生空洞，使衬砌厚度不足；防水板铺设前要对喷射混凝土的基面进行认真的检查，不得有钢筋、管件等尖锐突出物。

（3）二次衬砌除模板应有足够的强度、刚度和稳定性，模板表面光滑。浇筑混凝土时一定要振捣密实，且严格按照配合比要求施工。

（4）拆模采用最后一盘封顶混凝土试件达到的强度来控制。衬砌拆模后用高压水喷淋混凝土表面，以降低水化热，寒冷地区应做好衬砌的防寒保暖工作。

2.8 路面及洞内装修

（1）隧道采用沥青混合料上面层与水泥混凝土下面层组合的复合式路面，面层以下设素混凝土基层，无仰拱时基层以下设整平层。整平层顶面和仰拱回填混凝土顶面应做成向中心水沟的横向排水坡度，其坡度不应小于1.5%。

（2）隧道衬砌表面装修，在隧道电缆槽顶面以上一定范围内用白色隧道专用砖镶面；为了增强防火及照明效果，在拱部范围内应用防火涂料喷涂。

3 施工中常见问题的处理措施

（1）双联拱隧道跨度大，即使在围岩好的情况下也要坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早闭合”的开挖施工原则，以减少或杜绝坍方。

（2）初期支护要遵循“短进尺，早封闭”的原则，必须一炮一支，防止围岩

爆露太长而引起的坍方，特别是正洞下部开挖，钢架接脚时要控制好进度，不能使拱部初期支护长距离或连续长时间悬空。

（3）隧道内的超前支护，注浆锚杆，除加固围岩的同时，也起一定堵水的作用。

（4）中导洞是为安全开挖正洞而首先贯通的辅助导洞，其断面大小在设计上一般没有严格的要求，选择断面主要是考虑导洞开挖施工机械配备情况，一般为4～5m宽就可以满足要求，中导洞高度一般比中隔墙高出0.5m即可。

（5）中导洞的开挖施工，对正洞来说是最好的、最准确的超前地质预报，因而在开挖过程中要对围岩进行详细、准确的记录，指导正洞施工。

（6）开挖施工过程中及时做好洞内排水系统，严禁洞内积水。

（7）联拱隧道跨度大、洞口一般偏压严重，洞口刷坡后极易造成山体松动下滑，进而失稳，从开挖到支护时间间隔不能太长，同时要加强对边仰坡的变形观测。

（8）明洞与暗洞衔接往往是渗漏水的薄弱环节，因此，应严格按要求做好明洞与暗洞衬砌衔接处沉降缝的防水措施。

4 结束语

双连拱隧道由于具有不同于一般隧道的特点，决定了工程施工中具有一定的特殊性，在施工前应仔细阅读设计文件，领会设计意图，采用合理的施工工艺，选择业务素质高、经验丰富的施工队伍，精心组织，取得较为理想的施工效果。