二铺塘公路连拱隧道设计施工

1、.：.；二铺塘公路连拱隧道设计施工摘 要 根据同三国道主干线二铺塘隧道的详细情况，针对不良地质条件下该大跨连拱隧道设计及施工方案作了详细引见，从导坑布置与施工方案选择，保证中墙稳定，中墙顶部的防水等方面总结阅历，以供类似连拱隧道设计、施工参考。关键词 连拱隧道 设计 施工1 前 言 随着我国经济的开展以及环保认识的加强，道路交通建立中特别是高速公路采用隧道方案越来越多，出现了较多的连拱隧道。鉴于施工技术复杂和造价较高，连拱隧道普通只用于短隧道。与隧道分修即分别式路基方案相比，连拱隧道方案具有土地占用少、环境污染小、植被维护好、减少道路总长度，节约总投资的优点，同时线路条件较好。2 工程概略 同

2、江-三亚国道主干线二铺塘隧道是一座上、下行合建的四车道连拱高速公路隧道，位于福建省霞浦县城关郊区，隧道起讫桩号K101+300-K101+805，长505m。全隧净宽22m，净高5.0m。隧道处于闽东火山断拗带北部，属构造剥蚀地貌，地形深切，出口端为半路堑偏压；第四系残坡积覆盖层厚Om4m，基岩均为火成岩，主要为凝灰岩及少量花岗岩侵入，地下水不发育；地质及水文条件均单一。 隧道为连拱构造方式，跨度大、围岩差、施工工艺复杂、工序繁多、施工干扰大等是其主要特点；另外，洞口段为松散堆积体、浅埋偏压的不利条件也给施工带来困难。3 隧道设计3.1 净空、衬砌及路面 全隧净宽22.Om、净高5.Om，内轮

3、廓采用单心圆方式，边墙为曲墙，中墙为直墙。隧道外侧检修道下设置电缆沟，路面外缘及中墙两侧设置排水沟。构造方式如图1。 隧道进口设计为削竹环框式洞门，出口为端墙式洞门；洞口明挖段设置明洞衬砌，洞口段施工采用超前长管棚预支护措施。洞身采用复合式衬砌，其支护参数见表1。 隧道内设水泥混凝土路面，路面板厚26cm。3.2 导坑和中隔墙 设计采用三导坑掘进，中导坑及中墙先行的方法。导坑均采用锚、网、喷及钢架暂时支护，中隔墙均为钢筋混凝土构造，其基底设置了砂浆锚杆，以提高其稳定性。3.3 防排水设计 隧道防排水遵照“以排为主，堵排结合，因地制宜，综合治理的原那么，在洞内外设置了完好、严密的防排水系统，确保

4、隧道建成后到达规定的防水要求，保证构造和设备的正常运用和行车平安。详细措施有：在初期支护和二次衬砌之间全隧道洞身满铺PVC复合防水层，拱部及边墙衬砌采用不低于S6级的防水混凝土，二次衬砌变形缝采用中埋式橡胶止水带，环向施工缝、纵向施工缝(拱部与中隔墙)采用遇水膨胀止水条；针对不同阶段的渗漏水，在衬砌背后洞身环向设置软式透水管，将水聚集至墙脚背后的纵向集水管(PVC管)，并经横向引水管引入侧沟排出洞外；中隔墙顶部汇水采用通长预埋塑料盲沟经过竖向PVC排水管引入侧沟；路面板下渗水采用纵横向塑料盲沟引入侧沟排出洞外；进出口洞顶设置天沟以拦截地表水。4 施工技术4.1 施工工序 大跨连拱隧道施工普通采

5、用导坑先行的减跨原那么，但由此也带来洞室经多次开挖引起应力频繁地重分布、荷载变化大、工序烦琐。尤其两隧洞相距较近时，由于两隧洞相互作用，相邻侧的应力明显大于相反侧的应力，这使得选择合理的施工顺序减少应力变化，保证连拱隧道中墙的稳定至关重要。为此，隧道施工在、类围岩地段采用三导坑单侧先墙后拱的施工方法，在、V类围岩地段采用中导坑单侧先行台阶法施工，如图2示。 在洞口段施工完成后，先进展中导坑开挖及中墙施工，中墙顶及侧边回填后开挖左侧导坑，中导坑贯穿后从中间向洞口浇注中墙，侧导坑那么从洞口向中间施作边墙二衬。在左侧导开挖支护到位，且边墙衬砌后施工左侧主洞，进展拱部开挖及拱部二次衬砌，随后开挖中部及

6、落底施作仰拱，构成封锁的支护构造。在左线主洞衬砌(包括仰拱)施作了一定长度之后，即可展开右洞施工，施工顺序同左洞，右侧主洞开挖面应滞后于左洞20m30m。在二次衬砌混凝土施作前留意防水层、排水管和预埋管件以及预留洞室的设置。4.2 施工方法 本隧道总体上采用三导坑单侧先墙后拱法施工，初期支护和二次衬砌紧跟的支护原那么。 导坑均采用微台阶法施工。土质地段上部采用人工开挖，下部采用发掘机挖运；石质地段采用控制爆破。为防止荷载重分布呵斥中墙偏压倾斜及“群洞效应对中导坑产生附加荷载，导致较大变形，中墙侧边回填后再设地梁横撑和顶部斜撑。 正洞施工根据不同地质条件采用弧形导坑或台阶法开挖，拱部开挖支护一次

7、成型，初期支护严厉按照设计施作，对地质条件变化地段及时提出设计变卦，修正支护参数。 二次衬砌采用先墙后拱法施工。在导坑初支完成后，进展相应的中墙或边墙衬砌，中墙每循环10m，边墙每循环6m，边墙衬砌预留工钢牛腿(便于后续施工)。拱部二次衬砌与初期支护的间隔 由围岩及埋深情况确定，在10m-35m以内。导坑的初期支护钢拱架在正洞进展拱部初期支护的基面处置时，进展割除，下部开挖时撤除暂时支撑。 为减少开挖爆破作业对初期支护及二次衬砌构造的影响，采取了以下几个措施： 采用微震控制爆破技术，单段装药量控制在3kg以下，周边眼间距控制在50cm内； 控制爆破进尺，一次掘进长度控制在0.8m左右，并采取分

8、部爆破； 在二衬混凝土施工过程及终凝前制止施工爆破作业； 在爆破时将防水板翻卷，用木板遮挡，保证防水板完好无损。4.3 防水技术 隧道防排水设计甚为严密，施工的关键在于采用先进合理的工艺保证防水板铺挂合理、密贴和各种排水管路的畅通。 防水层采用EVA塑料防水板与无纺土工布部分复合而成，预留无纺布条带以便用射钉铺挂防水层，做到防水板无破损铺挂；防水板搭接处采用ZDR300型轨爬式双焊缝热合机热熔焊接，焊缝焊接宽度不小于lcm。双焊缝焊接可以检测防水板焊接的气密性，使工艺更加严密而科学。施工中，经实验测得，lmm厚EVA防水板热合温度为350左右，平面自动爬行，竖直稍用力平衡机体自重，爬行速度控制

9、在1.2mmin。施工时，防水板铺设要松紧适度，以防止混凝土灌注时挤压绷紧，呵斥防水板绷裂或衬砌混凝土灌不满。5 监控量测 为掌握围岩和支护的动态信息，及时反响指点施工，修正设计支护参数，同时思索量测费用和结合本工程实践情况，隧道主要进展了地表下沉、洞内拱顶下沉和洞内程度收敛三项监测。下沉量测运用FS型测微仪，配以PSZZ自动安平水准仪及钢尺进展，收敛量测采用SD1A型数显式坑道收敛计进展。监测数据经过计算机进展分析整理，成果绘制成图。6 几点领会 经过本工程的施工实际，有以下几点领会，供设计施工自创参考。6.1 导坑布置与施工方案选择 综合本线连拱隧道的各种施工方案比较如表2。6.2 保证中

10、墙稳定是建成连拱隧道的关键根底 连拱隧道周边荷载经过拱部构造传送到中墙，使中墙集中受力。施工中必需有足够的措施，保证中墙不偏移、不倾斜、不发生不均匀沉降。必要时对中墙根底进展地基改良处置，提高地基承载力。6.3 中墙顶部的防排水问题 二铺塘隧道施工完成后，在中墙与拱部施工缝出现多处渗水。分析其主要缘由为： 中墙顶为倒八字构造，存在汇水效应； 初期支护钢架的预埋螺栓必需穿过防水板，使该处防水板破损； 中墙顶为主要受力部位，须埋的排水盲沟在墙顶回填后易堵塞； 分部施工工序过多，防水板及排水管道搭接处置难度大，容易出现过失； 其它施工缘由呵斥防排水设备的破坏。 由此可见，中墙顶部的构造设计与防排水措施之间存在客观上的矛盾，是难中之难。必需从设计和施工中不断进展改良，从根本上处理防水难点。目前，许多工程在尝试将倒“八字构造方式改为环框式构造方式，处理中墙