隧道地下互通分岔部大断面小净距及连拱隧道施工技术

隧道地下互通分岔部大断面、小净距及连拱隧道施工技术1工程概况厦门市机场路XXX标是由万石山隧道出口左右线、钟鼓山隧道A、B洞及A、B、C三条匝道等7条隧道组成的地下立交隧道群，是目前国内最完整的一座地下立交工程，本标段隧道总长度5908.9m，共设六个分岔部，一个并线段，四个下穿段，十五种隧道净空断面，最大开挖宽度26.4m，最大开挖高度11.94m。从结构设计上分：分岔部分为万石山隧道与匝道分岔部、钟鼓山隧道与匝道分岔部及并线段三种。第一种是万石山隧道与匝道分岔部（WF型），由6个扩大断面、一个连拱断面及一个小净距断面组成（如图1所示）；第二种是钟鼓山隧道与匝道分岔部（ZF型），由3个扩大断面及一个小净距断面组成（如图2所示）；第三种是钟鼓山隧道A、B洞并线段（DK型），是钟鼓山隧道在南普陀端为避开藏经洞而将A、B洞并为四车道隧道，并线段由三个扩大断面、一个连拱断面、一个小净距断面及两个明洞断面组成（如图3所示）。每个分岔部及并线段所处的位置围岩差异较大，因此从工程地质上分为Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下的分岔部，Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下的分岔部，断层破碎带的分岔部及既有坍方地段的分岔部。从施工条件上分为新施工分岔部和扩挖分岔部。2根据不同围岩情况及不同施工条件对分岔部确定不同的施工方法由于分岔部的结构多样化，各个分岔部所处位置地质条件差异较大，施工条件存在较大差别，施工顺序也不尽相同，因此每个分岔部的施工方法也存在较大的差异。2.1ZF型大断面ZF型大断面开挖是在既有洞室的基础上扩大，围岩已被扰动一次，且部分段落处在既有坍方地段，施工难度比较大。下面将ZF型各种断面在不同围岩条件下的施工方法作简要介绍：①ZF1型断面在Ⅱ、Ⅲ级围岩条件的施工方法由于ZF1型断面是ZF型分岔部中最小的断面，最大开挖跨度只有14m，和普通双线铁路隧道断面相差不大，将一般断面的开挖台架适当改装就能施工，因此，ZF1型断面在Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下采用全断面法开挖。具体施工步续见图4。②ZF1型断面在Ⅳ、Ⅴ级围岩条件的施工方法ZF1型断面在Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下采用CD法开挖，将既有隧道的一侧边墙保留，作为部分临时支护，既有隧道起拱线到隧道顶部为新设临时支护（见图5）。③ZF2型断面在Ⅱ、Ⅲ级围岩条件的施工方法ZF2型断面最大宽度为18.46m，最大高度为9.91m，在综合考虑开挖台架、工序作业时间、施工干扰等条件的情况下，ZF2型断面在Ⅱ、Ⅲ围岩条件下采用两部开挖，中隔壁采用5cm厚喷射混凝土（如图6）。延④摆ZF洞2阳型断面在通过屋断层破碎带的辽施工方法升在辫A受匝道与钟鼓山票隧问道雄A聋洞分岔部抄的租F忆2芽断面，有一条恒5m骨宽的断层破碎侦带从线路左侧煎以助2题0要度夹角沿大里摸程方向延伸，黎断层左侧围岩火整体较好，围伐岩强度高，右朽侧围岩整体好系，但强度低，耍在既有隧道施傲工时已发生过王大型坍方，坍枪方长度近康30m趁，坍方高杀度薪50稻～罪60m挠。该段在拆出顶既有隧道衬砌忠时发生坍塌，框并岸将波A忧洞封闭。坍方搂后首先将坍体南喷掩20cm阅厚柏的搏C2婚0易混凝土封闭，吃然后沿拱部周第边按纺20cm割间距打设痕6m拳长注浆小导管品并进行注浆，纲注浆完毕后从清左侧最大断面疗处开始冠按好2糟～辫3m正一段型钢长度章进行开挖，开鉴挖一段支护一爆段，并逐步加述设竖向支撑，厌使第一榀型钢财从左侧最宽位兔置逐步延伸到谊右侧最宽位置裁。之后拆除左菌侧竖向支撑，营并先开挖及支聋护围岩较好的效左侧上半部分型，并在中隔墙女位置设置临时混支护，支护型固钢采用坊5m拦长的自进式锚衔杆固定在围岩湿上，型钢支护谨在靠中隔墙一窗端采瞎用抓I1捆6逝型钢做连接筋悼。左侧上半部吧分开挖支护百5m立后，在纵向连缴接工字钢的上是部打设乎5m幼长的横向小导容管，注浆后进戏行右侧开挖，技每完成两榀型糕钢支护打设一推环纵向注浆小输导管。当拱部既支护完成坝5m堵后，恢复左侧职开挖及支护，槐并利用右侧平勾台对断层带进愁行径向注浆牲，洁如绢图张7薄所示栏。槽⑤早ZF雾3斯型断面施工方越法痰由超于饿ZF材3疲型断面所处位疯置围岩均舌为奴Ⅱ混、录Ⅲ饲级围岩，所以扑开挖采单侧壁降导坑法开挖，台由于围岩较好脆，中壁不设临粱时支护，单侧绕型钢采苦用偷R3初2院自钻式锚杆固乖定在围岩上。翻如图牛8旋所示乡。怕擦2汗.沟2W扛F毕型断面肾W侄F餐型断面均通过绝匝道施工，开希挖断面开始从世匝道断面扩大序到克WF刮6俩断面，然后再规从俊WF墓6袄断面逐渐变为甚普通断面，脊且跪开挖台架的高粪宽受限制，开寸挖均采用长台表阶法开挖。灶W蓄F温型型断面属新蔑洞开挖，吊在耽Ⅱ拿、爽Ⅲ虏级围岩条件下士，跨度小于肝17m无的断面上部采慨用全断面一次造开挖成型，下舅半断面采用左跟右交错开挖，撒跨度大于练17m陡的断面上半部沃采用侧壁导坑般法开挖，中壁样不设临时支护挽，单侧型钢采早用细R3色2怖自钻式锚杆固畏定在围岩上。却下半断面采用浅左右交错开挖剑。如图斧9意、图晶1屯0扫。滚在尿Ⅴ认级围岩条件下虎跨度小于宜17m改的上半断面采敏用纸C亮D区法开挖，下半湾断面采用左右骗交错开挖，跨首度大于文17m律的上部采用双辽侧壁导坑法开睬挖，临时支护蝴采录用还I1胃8始型钢、突20cm夕厚糕C2指0检喷射混凝土，流间距把1.2m未×至1.2m代、长度采2m抽砂浆。施工部爪序见图协11科、图精12戒。转2父.墨3票姿D盾K勇型断面正D慕K伸型断面施工主粱要介盗绍需DK总2吴型断面的施工影，脆DK区3变型断面滴和蔽ZF垦3奴型断面施工方秃法相同洗，掌DK覆2颂型断面处在既斧有坍方地段，刊且覆盖层厚度吼均小于榆10m倦，跨度为明24m骨，隧道跨度大贼于埋深的两倍盏，围岩为强风益化花岗岩，施针工难度非常大涌。通采取的施工方沈法是先回填既向有洞室，然后持采用双侧壁导印坑法开挖双侧暴壁及中壁开挖牙均采用台阶法刷开挖，开挖总坐共分六部买(卵图庙13)伟。薯3替墙小净距隧道施陵工旷根据隧道小净环距施工的原则妈，尽量减少由咐于隧道开挖爆轨破引起的围岩旨应力二次分布虹而产生中间围扶岩柱的高应力亮集中区。因此右，在既有隧道以与匝道分岔部浪的小净距隧道州，施工采取先仓进行既有钟鼓在山隧道改造，婆初期支护完成旗后再施工匝道待。钟鼓山隧道娘扩建采用全断病面施工，匝道搭采用侧壁导坑乔法施工。匝道倘开挖时，首先盐开挖远离中间冷围岩柱一侧，或再施工靠近中概间围岩柱一侧踢，增加爆破临裙空面，减少对稻中间围岩柱的度影响。开挖采黄用糠“若短进尺、弱爆疫破致”尝，严格控制同现一段位药量，帆适当将爆破段蹦位的延时时间箭加长，减少因毁为爆破产生共型振的几率。同墨时在爆破靠近罗中间围岩柱一积侧的围岩时，飞采用预裂爆破却技术，减少扰伴动。泳施工部序图如厌图泥1校4皂。煎4饮唐连拱隧道施工虹机场路留XXX挺标内共挑有胸4茅处连拱隧道，吓连拱隧道主要尝设置在匝道与砌万石山隧道分欲岔部及并线金段料A拔、势B扛洞交叉处，匝冶道与万石山隧画道分岔部的连赏拱隧道均为新范开隧道，并线球段连拱隧道为帖在既有隧道及纯既有人防洞之匪间开设，所以旬在施工方法上廉有所不同。疼新开连拱隧道棕施工方法为：效在匝道施工进祖入连拱隧道倡5m贝时，首先从匝恼道内开设横洞箭，横洞高度按瓣中隔墙高度加侍一定的操作空冈间控制，宽度屈5m泽，深度按中隔虹墙底宽控制，弱到达中隔墙的焰底边缘线后，歉转向开挖中导馅洞，中导洞的甚宽度按中隔墙余底宽进行施工翠，高度按横洞竿高度进行施工斯。中导洞施工肆完成后，在中贵导洞底部打设辨连接锚杆，使种中隔墙混凝土塘和底部岩石有丢良好的连接。代锚杆施作完毕更后冲洗中隔墙痒底、绑扎钢筋妥、安装模型、抵设置型钢拱架盆预埋件及灌注控混凝土。最后猾对中导洞和中交隔墙之间进行绵注浆填充，注乘浆完成后进行葱匝道开挖，开帖挖采用台阶法扬开挖，循环进摧尺控制在附1m秆左右，如图裳1她5萝。豪并线段连拱隧呼道施工方法是查采用保留既有拢隧道衬砌拱圈讽混凝土，先拆甩除赖B票洞边墙混凝土屡，从侧面按中截隔墙的几何尺尤寸将开挖成型之，再按中隔墙警的施工程序施里工中隔墙。之比后将中隔墙的华顶部采用同级怨混凝土回填到建人防洞室的顶脑端。回填完成达后改胡造酱B翠洞，连拱地段蛇支护完成后进湾行中隔墙顶部势和初期支护之突间的回填（见形图铜1呢6凡）。5体会桥厦门市机场路宋XXX涉标的地下立交馆工程是目前国胳内最完整的地台下立交工程，奉所处位置地形政、地质条件、伸设计结构、施冲工条件、施工骨方法复杂，在魂结构上勉有孤1钳5看种衬砌断面形揉式，另吊有时1箱7桂种衬砌断面形呜式的人防隧道亮，在隧道形式协上有普通公路挖隧道、超大断奔面隧道、连拱义隧道、小净距亭隧道、双孔箱包形明洞、拱型特明洞、竖井、搜梯步斜井等多料种形式的隧道改，所通过的地速质条件歇有支Ⅱ室～贩Ⅴ求级围岩、断层真破碎带、既有洒隧道施工时的省坍方成了隧道插扩建的不良地愉质，该工程可胆谓是隧道大