高铁偏压隧道进洞前及后续明洞、洞门墙的施工

高铁偏压隧道进洞前及后续明洞、洞门墙的

施工

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摘要:高铁隧道在穿越山体时,在地形存在偏压的隧道洞口地段,进洞过程较正常情况难度加大,并且后续的偏压明洞和洞门墙施做也与以往其他形式的隧道不同。技术要点繁多而且复杂,加之高铁隧道本身的高质量要求,所以对现场技术员的要求更为严格。以我分部******隧道进口为例,进行进洞及后续明洞、洞门墙施工过程的介绍,为此类隧道施工提供借鉴。

关键词:高铁,隧道,偏压,进洞,明洞,洞门墙

1.工程概况

******隧道位于湖南省娄底市新化县境内,单洞双线隧道,起讫里程DK198+805~DK199+245,全长440m。洞身最大埋深约111m,最浅埋深11m。洞身穿越泥质砂岩、泥质灰岩和石灰岩,具体围岩级别分布为Ⅲ级120m,Ⅳ级215m,Ⅴ级105m。隧道海拔高程最高为362m,山坡上植被茂密,荆棘丛生,基岩局部裸露,隧道表覆坡残积粉质黏土和角砾土,厚约2.0~8.0m。隧道进出口处交通状况较差。进口位于山体向外突的缓坡处,地表坡度10°~30°,分部为耕地;出口位于山坡微凹处,自然坡度15°~30°,周边为耕地,右侧有民宅。

不良地质及特殊岩土:进口段为顺层,岩层产状47°∠31°、洞身段52°∠22°,从西向东倾角产状逐渐平缓,倾向由北东向北北东扭转趋势。 2.进口浅埋偏压段设计要求

明洞、洞门段采用明挖法施工,当隧道洞口坡面有危岩落石,应采取清除、加固、拦截、遮蔽、网防护等综合整治措施;当地表土层松散,开挖后易失稳时,应采用先加固后开挖的施工方法,洞口及浅埋、偏压段施工开挖时应严格控制爆破,并加强坡面及地表的监控量测,当地表出现明显下沉、开裂或错动时,应及时采取加强措施。

加强进洞施工环节的施工管理,确保安全进洞。洞口施工时,应先行施做洞口截排水设施,后开挖洞门边仰坡。洞口边仰坡应在开挖前或随开挖进行防护,洞口边仰坡施工期间必须不间断监测。进洞后应及时施做洞门结构及洞口段衬砌,浅埋、偏压段采用加强复合式衬砌,洞口环节衬砌应与洞门结构同时浇筑,保证洞口安全。 3.施工前与设计比照

3.1******隧道进口采用传统的洞口段工程施工方法主要有以下几点优势

3.1.1由于山体坡度较缓,大挖大刷边坡对隧道的原山体自然平衡状态破坏小。不易出现边仰坡坍塌,顺层滑动,古滑动体复活等病害。 3.1.2山体周围没有民宅、公路等重要建筑。 3.1.3地表植被多为草丛,恢复速度快。

3.1.4施工方法较其他简单易行,工人熟练程度高,利与工程快速开展。 3.1.5没有偏压护拱,地表注浆,只采用大管棚,临时防护费用低。 4.施工过程 4.1边仰坡开挖

洞口工程边、仰坡开挖施工前,应先检查山坡稳定情况,清除悬石、处理危石,确保施工安全。同时对洞口开挖线,线路中线及截水天沟进行测量放样,施工洞顶截水天沟,拦截地表水。截水沟设置在边仰坡开挖线5~10m(水平距离)处,截水沟施做时要注意与洞口排水沟顺接。开挖修整完后,应及时砌筑,并保证水沟截面符合设计要求(如下图1)。截水沟内无积水,纵向坡度不得小于3‰。边坡、仰坡坡顶的天沟、截水沟应结合永久排水系统及早修建,出水口必须防止顺坡散流。开挖预留人工整平层30cm,自上而下逐段分层开挖,不得掏底或上下重叠开挖,******隧道进口段为粉质粘土地层,开挖后应及时夯实整平边仰坡。开挖中对地层动态应进行监控量测,尽量避开雨季及严寒季节施工。

图1

4.2边、仰坡防护

4.2.1由于隧道进口段以粉质粘土为主,初喷混凝土前,宜采用高压风吹净。先初喷4cm厚C25混凝土,一般采用埋设钢筋头做标志,亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝,每1~2m设一根,作为施工控制用。砂浆锚杆施工时,根据设计按间距1.5m*1.5m进行梅花型布孔,做出标记,钻孔孔径应大于锚杆直径15mm,锚杆采用φ22螺纹钢筋,L-4.0m,孔深允许偏差为±50mm;注浆前,锚杆孔内的岩粉及积水必须清除干净,注浆必须饱满,且最终强度不低于M20。采用规格为φ8的钢筋,网格间距25*25cm,按图纸标定的位置挂设网片,网片随初喷面的起伏铺设,与锚杆焊接牢固,搭接长度为1~2个网格。 4.2.2注浆施工应注意:

①检查注浆机工作性能,注浆前应用水或稀水泥浆液润滑管道,注浆管不准对人放置,以防止高压喷出物射击伤人;

②按配合比均匀搅拌水泥砂浆,并防止石块或其他杂物混入水泥浆液中堵塞注浆管道,随拌随用,初凝前必须使用完毕,灌浆注浆管应插至距孔底50~100mm,随砂浆的注入缓慢匀速拔出,杆体插入后若孔口无砂浆溢出,应进行补注,灌浆压力不得大于0.4MPa;

③锚杆采用“先注浆后安装锚杆”的程序进行,安装后孔内必须填满砂浆,孔口应采取临时性固定措施,必要时通过“注浆密实性试验”决定注浆工艺;锚杆安装后,砂浆凝固之前不得随意敲击、碰撞或拉拔锚杆。 4.3导向墙制作

导向墙采用C20砼,截面尺寸为1m×1m,浇注时,严格按照中线、水平控制断面尺寸及净空大小,确保导向墙不侵入隧道洞口段初期支护限界内,内轮廓尺寸比洞门外轮廓扩大5cm。导向墙内埋设2榀I22a号工字钢拱架,钢拱架安装间距允许偏差±100mm,横向允许偏差为±50mm,高程允许偏差为±50mm,垂直度允许偏差为±2°,钢拱架间采用钢板连接,

每组钢板采用4颗高强螺栓连接,若连接不牢靠时,应将连接钢板满焊,保证钢拱架的稳固。导向管为Φ140×5mm无缝钢管,每节长1.0m,按照管棚的搭设角度固定在钢拱架上,并用定位筋固定牢靠。浇注导向墙内模外模均采用Φ22螺纹钢筋弯制定位(并与工字钢焊接成整体),组合木模板浇筑,钢筋焊接点要注意焊接质量,防止因焊点不牢靠造成跑模现象。架设的拱架和模板,位置必须准确,连接牢固,模板接头要整齐平顺,挡头板要嵌堵紧密,以防漏浆。图2所示长管棚布置图及导向管布置图

图2

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