隧道洞口浅埋段开挖双侧壁导坑法施工技术_陈浩.pdf

双侧壁导坑法是一种较为常见的隧道工程施工技术，属于一种以新奥法为支撑和依据的施工技术1。根据大量隧道工程项目的施工实践，此项施工技术在应用中所引起的地表沉降仅为其他工法的1/2。尽管该方法在施工中存在扰动强、断面分块多等缺陷，但施工中的每块区域都是在开挖后即可自动闭合的，因此，在施工中应用该方法几乎可以排除变形等问题对工程质量的干扰与影响2。目前，此项技术已被广泛应用到隧道工程项目的施工中。本文以蓬安县绕城北路建设工程项目为例，引进双侧壁导坑法施工技术，对隧道洞口浅埋段工程的规范化施工方案展开设计与研究。1 隧道洞口浅埋段开挖与超前大管棚支护该工程的入口处土体以粉砂为主，在开凿过程中，应配合挖掘机在现场设计土方开挖施工。施工前，安排人工先进行挖掘，根据现场实际情况设计截流3。明洞部分采取明挖施工方法，按照从内到外、从上到下的方式，分阶段进行施工。完成开挖后，设计超前大管棚支护，施工参数如表1 所示。表1 施工参数序号项目参数1导管规格1276mm热轧无缝钢管2管距40cm（环向间距）3导管设置范围拱部121范围内4注浆材料纯水泥（掺入5%的水玻璃）5导管长度42m6套拱内钢架型号3 榀18a工字钢7榀架间焊接环向间距1m（使用 25 连接筋连接）根据设计需要在施工现场测量、放线，在拱面上铺设混凝土导向墙，将导流管道按照设计间隔预先埋入导流壁。使用 DK-300 钻机钻井，利用钻机与套管的自紧式连接装置，将一段管道插入到钻孔中。在距离管口3040cm间距中，使用管钳固定管棚，将顶部接头套与钢管分开，用手工螺丝固定下一节的钢管。当管孔剩下3040cm时，用管钳卡住管棚，倒置钻孔，将上部管件与钢管分开，最后用手动持管钳将下一节钢管与上部管件相结合，然后用手持钳夹住两个管件，利用冲击和顶进的压力，将钢管缓缓推入。按照上述方式，完成超前大管棚支护设计。2 二次衬砌施工二次衬砌施工使用长度为10m的全自动液压模台车作为隧道洞口浅埋段开挖双侧壁导坑法施工技术陈 浩云南交投集团云岭建设有限公司，云南 昆明 650041摘 要：为避免隧道施工后出现拱顶下沉问题，文中以蓬安县绕城北路建设工程项目为例，引进双侧壁导坑法施工技术，对隧道洞口浅埋段工程的规范化施工方案展开设计与研究。通过隧道洞口浅埋段开挖与超前大管棚支护、二次衬砌施工、施工中的溶洞处理与通风排水布置，完成施工方案的设计。对施工成果进行质量验收，得出结论，设计的施工方案在实际应用中，可以有效控制隧道拱顶下沉量，提高隧道洞口浅埋段的施工质量。关键词：隧道洞口；施工技术；导坑法；双侧壁；开挖；浅埋段中图分类号：U459.2文献标志码：A文章编号：1006-2890（2023）01-0215-03Construction Technology of Double Wall Guide Pit Method in Shallow Buried Section of Tunnel EntranceChen HaoYunnan Trading and Investment Group Yunling Construction Co.Ltd.,Kunming,Yunnan 650041Abstract:In order to avoid the problem of arch subsidence after tunnel construction,taking the construction project of North Ring Road in Pengan County as an example,the construction technology of double wall guide pit is introduced to design and study the standardized construction scheme of the shallow buried section of the tunnel entrance is launched.The design of the construction scheme is completed through the excavation of the shallow buried section of the tunnel entrance,advanced large pipe shed support,secondary lining construction,karst cave treatment in construction and ventilation and drainage layout.The quality acceptance of the construction results obtains the following conclusion:the designed construction scheme can play a good role in controlling the subsidence of the tunnel vault,so as to improve the construction quality of the shallow buried section of the tunnel entrance.Key words:Tunnel entrance;Construction technology;Pit guide method;Double side wall;Excavation;Shallow buried section 江西建材工程技术与管理2162023年1 月外模，由混凝土泵进行隧道洞口浅埋段内部的二次衬砌4。为确保二次衬砌施工达到预期效果，在施工前，应确保施工现场各种预埋件已经安设完成。在浇筑混凝土前，应先做好隧道纵向、横向的测量；开挖剖面放线、定位；钢筋的制作、施工、浇筑、运输等工作。二次模筑的混凝土应在浇注施工前，按照设计要求预留沟、槽、管洞或预制件。在此基础上，采用自行式液压模架装料台，将混凝土泵送到模具内。搅拌站设于隧道外侧，搅拌过程中配置3 台 L750 强力混合机，使用输送车将混凝土送到隧道中。根据浅埋段的中线、高程、截面设计尺寸，确定轨道板的安装位置。轨道的铺设必须稳定，并且安装时的变形、沉降量都要满足设计误差的要求。铺轨和台车安装完毕后，应进行定位和尺寸检验。完成放线定位后，设计钢筋的安装。安装过程中注意，其尺寸、间距与所有钢筋保护层，全部需要按照设计图纸的规定进行布局和保留5。在现场焊接或捆绑的钢丝网片，应保证其焊接或绑扎质量达到设计要求。在运输钢筋骨架时，必须预先捆扎并焊接好钢丝，避免结构出现变形、松动等异常现象。钢筋与模板之间应该有充分的混凝土衬垫，垫片上必须埋有钢丝和钢筋，各垫片应相互错开，并采用短筋支承，确保定位精确。在组装完成后，钢筋必须具备一定的强度和稳定性。完成安装后，要注意对施工结构进行适当的防护，防止出现位移和变形。为保证二次衬砌的致密性，在超开挖段内采用相同等级的混凝土回填，需要一次浇筑完成。在二次浇筑时，应采取相应的施工措施，以确保其密实性，必要时在拱面上预留注浆孔，对二次衬砌进行灌浆，确保填充后结构的紧密度与压实度。3 施工中的溶洞处理与通风排水布置考虑到隧道施工中溶洞会对工程造成一定的影响，因此，可按照图1 所示的内容，设计施工中的溶洞处理。图1 施工中的溶洞处理施工中，根据隧道内溶洞的位置、大小、覆盖范围与地下水情况，制订出合理的处理措施，保证工程的安全，不能过早地使用废渣对其进行填充。由于隧道工程采用了无轨道交通，为了保证工程环境符合各方面的卫生要求，隧道采取压入式通风方式。本项目隧道分左、右线开挖，根据验算，选用 SDF（A）-N010.0 型多级变速专用设备进行通风，对应的风机输送功率应大于2110kW。选用1600mm的软风管进行洞内送风，根据掌子面施工进度直接接至掌子面30m处，保证通风效果。在此基础上，设计施工中的排水措施。在施工现场备用70 橡胶钢丝管、150 钢管、100 塑料管排水管、13kW泥浆泵、13kW污水泵等大功率潜水泵，以备突水、涌水时使用，并做好相关应急预案。按照上述方式，实现施工中的溶洞处理与通风排水布置，完成双侧壁导坑法施工方案的设计。4 施工成果质量验收本文以某建设工程项目为例，按照上述方法，对该项目中的隧道洞口浅埋段展开施工。为确保工程施工的合理、规范化，按照表2 所示内容，对隧道洞口浅埋段开挖进行主要机械设备的配置与准备工作。表2 隧道洞口浅埋段开挖施工中的主要机械序号机械设备数量单位参数1挖掘机1台2装载机2台3自卸机3辆4混凝土搅拌运输车2辆5空压机3台20m3/min6拌和站1座20m3/h7型钢弯曲机1台8湿喷机3台9通风机1台130kW10输送泵1台完成施工准备工作后，按照本文设计的方法展开施工。施工过程中，先设计隧道洞口浅埋段的开挖，根据工程需求，进行超前大管棚支护。通过对洞身与二次衬砌的施工、施工中的溶洞处理与通风排水布置6，完成该工程项目隧道洞口浅埋段的施工。在此基础上，将拱顶下沉量作为评价本文施工方案可行性的关键指标。在同一横截面上，设置下沉量观测点，并将预设观测点与拱顶水平方向上的净空收敛观测点置于同一剖面上。在设置观测点时，要确保观测点附近的岩土和锚杆，与隧道早期的支护保持一致。完成上述布置后，采用悬吊钢尺测量拱顶沉降量。测量过程中，注意布置的测点应当与开挖面尽量靠近，同时，确保测点与开挖面之间的距离小于2m，在初次支护大于24h后、在下次开挖循环前，读取并记录拱顶沉降的数值，每次读取三次数值，取平均值作为最终结果。在此过程中，将测量工作中的基准点设置在洞口位置，在确保基点稳定、可靠的前提下，测量方案如图2 所示。江西建材工程技术与管理2172023年1 月图2 隧道洞口浅埋段拱顶下沉量测量布置方案测量过程中，每日拱顶下沉量最大不应超过2mm，累计最大沉降量不应超过17mm，连续3d监测结果不发生变化后，可认为拱顶沉降趋于稳定，结束并完成监测。按照上述方式，统计监测结果，如表3 所示。表3 隧道洞口浅埋段拱顶下沉量测量结果统计监测天数/d拱顶下沉量/mm监测天数/d拱顶下沉量/mm10.580.820.490.331.2100.140.811051.712061.513071.2140从表3可以看出，监测到第11d时，拱顶下沉量为0，且监测到第14d时，下沉量依旧为0，满足连续3d下沉量为0。在此基础上，分析监测数据可知，每日监测的沉降值均未超过2mm，完成监测后，隧道洞口总沉降量为8.5mm，未超过17mm。因此，在完成上述实验后，证明了本文设计的施工方案在实际应用中，可以有效控制隧道拱顶下沉量，提高了隧道洞口浅埋段的施工质量。5 结语本文通过隧道洞口浅埋段开挖与超前大管棚支护、二次衬砌施工、施工中的溶洞处理与通风排水布置，完成某项目的施工。施工成果经过质量验收后证明，可以有效控制隧道拱顶下沉量。因此，可在后续的工作中，加大对该施工技术的推广，提高隧道工程质量。参考文献 1 黄柳云，韦思达，李俊，等.双侧壁导坑法不同开挖顺序对隧道施工期稳定性的影响 J.广西科技大学学报，2022，33（4）：8-15.2 许平，杨秀竹，李月森，等.堆积体地层下大断面隧道采用双侧壁导坑法施工的适应性研究J.现代隧道技术，2022，59（S1）：803-810.3 邱干.“新奥法”在隧道工程中的应用：以 S232 布尔津至喀纳斯机场段公路隧道工程为例J.交通世界，2022（17）：145-147.4 王祥.改进型双侧壁导坑法在复杂城区环境下超浅埋暗挖地铁车站的应用研究J.价值工程，2022，41（24）：116-120.5 王晓辉，王岗，张稳军，等.软岩隧道近距下穿敏感建筑物的光面爆破减振施工方案J.城市轨道交通研究，2022，25（8）：132-135.6 农伟明.高速公路隧道洞口浅埋段施工中的双侧壁导坑法J.工程建设与设计，2021（11）：3.操作。（2）由于本项目模架高度较高，为防止高坠风险，需在作业面下方满挂水平安全网。（3）支撑架搭设完成后，应按危大工程相关文件的规定及时组织验收，验收合格后，在现场设置验收标识牌，公示验收时间及责任人，未经验收的支撑架严禁进行下一步施工。（4）监测措施在混凝土浇筑过程中，按照混凝土浇筑速度，每间隔30min进行一次观测，直至混凝土完成终凝，如发现超出报警值，应立即停止混凝土浇筑，采取措施后，方可进行下一步施工。监测内容包括位移监测和内力监测，针对位移监测，应设置观测基准点，并在每跨梁下立杆位移变化最大处设置一个位移观测点，观测报警值为支撑架高度的1/300 或近3 次读数平均值的1.5 倍；针对内力监测，应在每跨梁下立杆受力最大处设置一个内力观测点，观测报警值为设计值或近3 次读数平均值的1.5 倍。为保证监测人员安全，观测点应设置在基坑外或作业面外，严禁在模架内进行监测，建议使用无线智能监测设备，采用信息化监测技术6。5 结语本文探讨了承插型盘扣式支撑架在异形密肋梁结构中的方案设计以及施工方法，通过不同立杆间距交错布置以及设置模架转换层的方式，有效避免了该模架体系在面对复杂异形结构时灵活性不足的缺点，取得了良好效果，在同类项目中具有借鉴意义。本项目中的密肋梁结构虽然复杂，但仍然有规律可循，今后，随着承插型盘扣式支撑架体系在施工中的不断推广，必然会面临更加复杂的结构形式，如何进一步应用和改进该模架体系，以提高其灵活性和适用性，将是我们未来研究的方向。参考文献 1 罗圆.在建工程扣件式钢管脚手架体系的安全性研究 D.西安：长安大学，2013.2 章新权.探讨新型承插型盘扣架在高大模板支撑体系中的应用J.施工技术，2022（8）：133.3 许永福.高大模板支撑体系中承插型盘扣式脚手架应用研究 J.江西建材，2022（12）：353.4 林刚.大空间密肋梁模架施工技术J.建筑技术，2015（8）：694.5 张欧阳等.承插型盘扣式钢管支架在高大支模中应用的施工技术研究J.建筑机械，2022（6）：47.6 王永祥.基于信息化监测的高大模架施工技术应用J.中国建筑金属结构，2022（12）：58.（上接第214 页）