中洞法与小净距法施工双连拱隧道的比较

李震宇

中图分类号：U455文献标识码：A 文章编号：

文摘

一、工程概况

官牌隧道DK130+131～DK130+186段为双连拱段，原设计双连拱段采用中导洞法进行施工。中隔墙采用素混凝土，厚度从133cm渐变到328cm。

关键字，就是隧道、双连拱、小净距法施工

二、中导洞法和小净距法的优缺点

中导洞施工工法：

①结构不封闭，影响结构受力且耐久性差；

②中隔墙为永久性结构中的一部分，Ⅰ、Ⅱ线隧道爆破会对中隔墙造成损伤，影响外观质量；

③二衬与中隔墙接缝处防水质量难以保证；

④中隔墙与二次衬砌属于分次施工，整体性较差且外观质量难以保证。

⑤施工进度缓慢。

小净距法：

优点：

①I、II线结构封闭，结构整体受力情况好；外观质量可以保证；

②采用小净距法可以保证二衬与中隔墙接缝处防水质量；

③采用小净距法施工，可以节约中导洞施工时间，加快隧道施工；

④小净距法施工与中导洞法相比之下工程造价相对较低；

⑤小净距法施工工艺在国内隧道施工已经比较成熟。

终上所述，总体上小净距法施工工艺优于中导洞法施工工艺。

三、施工方案

1、施工方案概述

总体方案：按照“短进尺，弱爆破，快支护，勤量测”的原则组织施工。先施工Ⅰ线隧道（应超前Ⅱ线隧道终止里程100m），待其仰拱、二次衬砌全部完成后，再组织Ⅱ线隧道的施工。

隧道施工平面图

2、具体施工方案

2.1、零净距段施工方案

2.1.1 I线隧道开挖

I线开挖采用台阶法施工，人工打眼，光面爆破施工，每循环开挖进尺控制在1.0m以内。出碴采用装载机出碴，人工配合扒渣。

I线隧道开挖时，从隧道拱顶至线路右侧开挖半径增大，开挖宽度加宽至原设计中隔墙外侧100cm处。待其二次衬砌施工完后，再进行II线隧道的施工。

2.1.2初期支护施作

2.1.2.1锚杆施工

I线隧道开挖后，设置HRB335φ22的系统砂浆锚杆，间距1.2×1.2m,3.0m长，呈梅花形布置。

2.1.2.2钢拱架架设及钢筋网片

双连拱段I线隧道拱架采用H125型钢，并两侧钢拱架全部接底，同时仰拱底架设拱架，形成闭环，拱架尺寸应按照加宽后断面进行加工，拱架间距1.0m。并与锚杆进行焊接，同时在纵向拱架间环向按每米3根设置φ22连接钢筋，以增强初期支护的整体性。在每台阶地脚结合锚杆设置施做锁脚锚杆防止拱部下沉变形。

隧道拱墙部分设置φ8mm，网格尺寸为25*25cm的钢筋网片。

2.1.2.3超前支护

在I线隧道拱部设置φ42小导管，环向间距0.4m，小导管长3.5m,纵向搭接长度不小于1.0m。

2.1.2.4喷射混凝土

喷射混凝土采用湿喷工艺，厚度20cm。分初喷、复喷和终喷（保护层）三阶段进行。

2.1.3中隔墙施工

官牌隧道中隔墙零间距段长度7.4m,在保证两侧衬砌厚度40cm的情况下，中隔墙厚度由53cm变为79cm。

中隔墙施工采用30*1500cm钢模板拼装，脚手架配合方木支撑。在隔墙顶预埋II线拱架连接钢板，并在钢板底部设置4根Φ22的地脚螺栓。将地脚螺栓与中隔墙顶的结构钢筋焊接。

2.1.4衬砌施工

2.1.4.1防水板施工（中隔墙部位亦设置）

正洞防水板施工按照单线隧道施工工艺施工，在铺设防水板之前，利用喷射混凝土将拱顶右侧中隔墙顶至隧道顶衬砌之外的部分喷平，以便于铺设厚度不小于1.5mm的防水板。铺设防水层前需在喷射混凝土表面铺设缓冲层，缓冲层采用单位质量不小于300g/m2的土工布。在防水层后间隔6～12m设置环向φ50盲管，墙角设φ75纵向盲管，再分别与边墙进水孔连接，将地下水引至洞内水沟。环向施工缝采用外贴式止水带+中埋式止水带复合防水构造，并贯通二次衬砌拱墙、仰拱；纵向施工缝处采用钢边橡胶止水带+外贴式止水带复合防水构造；变形缝贯通二次衬砌拱墙、仰拱，采用中埋式橡胶止水带+外贴式止水带+嵌缝材料组成复合防水层，内侧采用密封膏进行嵌缝密封止水带，密封膏沿变形缝环向封闭，任何部位均不得出现断点，以避免出现窜水现象。

2.1.4.2钢筋绑扎与混凝土浇筑

I线隧道原设计衬砌中没有钢筋，为了增强衬砌混凝土的抗裂性，增设钢筋，钢筋布设按照同断面IV级围岩施工。

二次衬砌按照“仰拱先行、拱墙整体衬砌”的原则进行施工，与掌子面开挖平行进行，配备1台长9m液压模板台车。混凝土均在洞外自动计量的拌和站集中生产，混凝土输送车运输，泵送入模，附着式振动器配合插入式捣固棒捣固。确保混凝土内实外美。

2.1.5 II线隧道开挖

II线隧道零间距短开挖时采用台阶法，开挖断面按照施工图标准断面执行。严格控制隧道开挖进尺。

2.1.6 II线隧道初期支护

2.1.6.1锚杆

II线隧道开挖后，设置HRB335φ22的径向砂浆锚杆（除中隔墙处），间距1.2×1.2m,3.0m长，呈梅花形布置。

2.1.6.2钢拱架及钢筋网片

双连拱段II线隧道右侧钢拱架接底，除中隔墙处以外的拱架尺寸应按照施工图进行加工，拱架间距1m。并与锚杆进行焊接，同时在纵向拱架间环向按每米3根设置φ22连接钢筋，以增强初期支护的整体性。在每台阶地脚结合锚杆设置施做锁脚锚杆防止拱部下沉变形。在II线开挖过程中上台阶每循环（1.0m）安装一拼拱架，并将II线拱架与中隔墙预埋钢板进行焊接。I线拱架从II线拱架交叉点割段并与II线拱架焊接。同时通过I线加宽侧将下部钢拱架拆除。

II线隧道拱墙除中隔墙部分外，全部设置φ8mm，网格尺寸为25*25cm的钢筋网片。

2.1.6.3超前支护

在II线隧道拱部设置φ42小导管，环向间距0.4m，小导管长3.5m,纵向搭接长度不小于1.0m。

2.1.6.4喷射混凝土

喷射混凝土采用湿喷工艺，除中隔墙外，其余部分喷射厚度为20cm。分初喷、复喷和终喷（保护层）三阶段进行。

2.1.7衬砌施工

II线衬砌与I线隧道相同

2.2小净距段施工

2.2.1隧道开挖

I线小净距段开挖采用台阶法施工，人工打眼，光面爆破施工，每循环开挖深度不宜超过1.0m。出碴采用装载机出碴，人工配合扒渣。

I线隧道开挖时，从隧道拱顶至线路右侧开挖半径增大，拱脚开挖宽度加宽至原设计中导洞拱脚位置。

II线隧道按照标准断面进行开挖。

2.2.1初期支护

隧道中锚杆、超前小导管、钢筋网片设置与零间距相同，不同之处I、II线钢拱架均接底，H125拱架变为I20b工字钢。隔墙处喷射C25混凝土20cm。

2.2.1隧道衬砌

I、II隧道衬砌工艺与零净距基本相同，不同之处小净距段不再设置中隔墙，衬砌后的部分全部浇注C30混凝土。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。