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1、棋盤關(guān)連拱隧道快速施工方案、施工方法一、工程概況棋盤關(guān)隧道位于四川省廣元市轉(zhuǎn)斗鄉(xiāng)黎明村一組，距廣元市約55km，位于陜川交界處。設(shè)計(jì)單洞建筑限界凈寬10.25m，凈高 5.0m，為連拱隧道。隧址區(qū)位于四川盆地北部邊緣， 屬構(gòu)造侵蝕淺切割中低山地形。隧道洞身段穿越地層主要是志留系頁(yè)巖， 洞身段圍巖的穩(wěn)定性主要受巖體堅(jiān)硬程度、完整性及地下水的活動(dòng)制約。隧道設(shè)計(jì)基本概況如下表：隧道概況一覽表表 1隧道名洞門型式起訖樁號(hào)長(zhǎng)度通風(fēng)方式照明方式稱進(jìn)口端出口端左:ZK0+330.44ZK0+629.89299.45棋盤關(guān)直削式削竹式自然通風(fēng)組合燈具隧道右: K0+330K0+630300二、工程特點(diǎn)和難點(diǎn)12、九個(gè)月建成棋盤關(guān)雙連拱隧道，這在中國(guó)乃至世界上都是空前的，如果能夠順利完成，我們將創(chuàng)造雙連拱隧道施工新的世界紀(jì)錄，我們將創(chuàng)造歷史。2、棋盤關(guān)隧道地質(zhì)條件較差， 施工條件一般， 隧道進(jìn)出口圍巖情況較差，洞身中段圍巖情況較好，主要圍巖類別為、級(jí)，且屬連拱結(jié)構(gòu)，選擇合理的施工方案，減弱施工對(duì)圍巖的擾動(dòng)，是確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和施工安全的關(guān)鍵。3、減少對(duì)中隔墻的擾動(dòng)，增強(qiáng)其穩(wěn)定、設(shè)計(jì)位置是施工的難點(diǎn)。4、連拱隧道施工工序復(fù)雜，相互干擾大，合理選擇施工工藝和安排施工工序是加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵。5、K0+470 處有一沖溝，該處最小埋深為27m，如何做好及時(shí)的防排水并順利通過(guò)該淺埋段是本隧道施工的又3、一難點(diǎn)。6、隧道進(jìn)出口場(chǎng)地狹窄，施工交通受二專線影響較大。三、施工方案的總體考慮及施工原則（一）總體施工方案棋盤關(guān)隧道施工開(kāi)挖斷面大，圍巖自穩(wěn)性不強(qiáng)，為加速施工，隧道左右洞均采用三導(dǎo)坑分塊開(kāi)挖， 錨噴及鋼架支護(hù)成洞方法。由于工程工期緊， 加之中導(dǎo)洞及側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖斷面小， 為了按期完成施工任務(wù)， 在保證施工安全和工程質(zhì)量的前提下，開(kāi)挖支護(hù)與二次襯砌同時(shí)作業(yè)，二次襯砌滯后下導(dǎo)開(kāi)挖不超過(guò)60m，混凝土仰拱澆筑與土石方開(kāi)挖出渣同時(shí)進(jìn)行，采用以下施工方案（圖1）：2213131圖 1雙連拱隧道三導(dǎo)洞施工流程圖1、中導(dǎo)洞和左、右側(cè)導(dǎo)洞同時(shí)掘進(jìn)，初期支護(hù)緊跟，但三導(dǎo)洞不同時(shí)爆破。開(kāi)挖速度和導(dǎo)洞間前后距離不受限4、制，三洞各自盡快向前施工。2、為了保證主洞拱部開(kāi)挖支護(hù)的安全及主洞有足夠的作業(yè)面，根據(jù)圍巖情況，側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖寬度應(yīng)不小于5m。3、施工中選圍巖較好地段開(kāi)設(shè)橫通道增加施工工作面，以加快進(jìn)度，共設(shè) 3 條橫通道，如圖 2廣元端陜西端右側(cè)導(dǎo)洞右主洞橫通道右主洞中導(dǎo)洞橫通道左主洞左主洞左側(cè)導(dǎo)洞圖 2 橫通道平面位置圖4、中導(dǎo)洞和左、右側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖、初期支護(hù)完全通過(guò)第一橫通道后繼續(xù)向前施工，出渣、運(yùn)輸從左側(cè)導(dǎo)洞進(jìn)出。 同時(shí)中導(dǎo)洞采用整體模板從洞口向里襯砌。待中導(dǎo)洞襯砌強(qiáng)度達(dá)到100%，右主洞開(kāi)始施工。右洞先進(jìn)行主洞頂上導(dǎo)坑開(kāi)挖及支護(hù)，下導(dǎo)坑開(kāi)挖也應(yīng)相應(yīng)跟進(jìn)。5、左主洞施工方法同右主洞。 左、右主洞施工作業(yè)面5、間距保持在2030m左右。6、仰拱及路面施工采用隧道底部搭設(shè)排架，不影響施工底部初期支護(hù)、混凝土仰拱澆筑和回填混凝土。7、由于棋盤關(guān)隧道進(jìn)、出口地段均為類圍巖，且進(jìn)、出口端均設(shè)計(jì)有明洞，從進(jìn)場(chǎng)條件考慮， 原則上棋盤關(guān)隧道左右洞均以出口端作為主攻方向，采取雙向施工， 進(jìn)口施工滯后出口施工15 天 。8、K0+470 淺埋地段根據(jù)導(dǎo)洞開(kāi)挖情況及時(shí)進(jìn)行地表注漿，封閉裂隙阻止地表滲水。9、出口出碴采用5t 自卸汽車運(yùn)輸， 跨越二專線直接運(yùn)至棄碴場(chǎng)。進(jìn)口出碴由 5t 自卸汽車運(yùn)至洞口， 臨時(shí)倒入右線右側(cè)臨時(shí)堆放點(diǎn)，然后采用 15t 自卸汽車跨越二專線轉(zhuǎn)運(yùn)至棄碴場(chǎng)。10、進(jìn)口施工材料無(wú)法運(yùn)送至洞口，施工中6、采用吊車或卷?yè)P(yáng)機(jī)將鋼材吊運(yùn)至陜西端高速公路右幅橋面， 將右幅橋面作為鋼材加工場(chǎng)。 噴漿料在橋下轉(zhuǎn)運(yùn)，由吊車吊運(yùn)至洞口。混凝土施工可將輸送泵置于橋下輸送至作業(yè)面。（二）施工原則連拱隧道的特點(diǎn)是分塊切割，多次擾動(dòng)，這種擾動(dòng)不僅來(lái)自本洞，而且來(lái)自鄰洞。多次擾動(dòng)將使巖體力學(xué)指標(biāo)下降，危及洞身山體穩(wěn)定，造成坍塌。施工過(guò)程將嚴(yán)格遵循 “少擾動(dòng)、短進(jìn)尺、嚴(yán)注漿、快封閉、弱爆破、勤量測(cè)、緊襯砌”的施工原則，充分保護(hù)和利用圍巖的自穩(wěn)能力。1、少擾動(dòng) 。一是在開(kāi)挖機(jī)械的選用上，使用對(duì)圍巖震動(dòng)小的機(jī)械，級(jí)軟巖使用鎬產(chǎn)或挖掘機(jī)開(kāi)挖；需鉆眼時(shí)選用一般風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，以免其用水量大、壓力大、震動(dòng)大導(dǎo)致圍巖過(guò)大擾動(dòng)；二是在左右7、洞施工工序的先后安排上，要利于圍巖的穩(wěn)定；三是弱爆破。2、短進(jìn)尺 。棋盤關(guān)隧道主要為、級(jí)圍巖，開(kāi)挖應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)鋼拱架、鋼格柵的縱向間距確定循環(huán)進(jìn)尺，級(jí)圍巖段循環(huán)進(jìn)尺0.51.0m，級(jí)圍巖地段循環(huán)進(jìn)尺 1.01.5m。3、嚴(yán)注漿 。注漿加固圍巖是確保連拱隧道施工的一個(gè)重要手段，可以提高圍巖的整體性和自承能力，注漿嚴(yán)格施作，以確保其加固效果。4、快封閉 。強(qiáng)調(diào)支護(hù)的時(shí)效性，是確保軟弱圍巖坍陷的有效措施。除立即按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行初期支護(hù)外，對(duì)于主洞還要及時(shí)落底施做仰拱。同時(shí)做好防排水，防止圍巖浸水弱化。5、弱爆破 。即采用微震光面爆破技術(shù)，加強(qiáng)爆破震動(dòng)監(jiān)測(cè)，減少爆破震動(dòng)對(duì)圍巖的影響，并確保已經(jīng)施作了的二襯8、的安全。6、勤量測(cè) 。通過(guò)精心、規(guī)范的監(jiān)控量測(cè)和快速靈敏的信息反饋體系，隨時(shí)掌握圍巖和支護(hù)的變形情況，科學(xué)修正支護(hù)參數(shù)， 調(diào)整施工方案， 保證施工安全。7、緊襯砌 。即在監(jiān)控量測(cè)的指導(dǎo)下， 及時(shí)進(jìn)行二次襯砌， 以發(fā)揮其作用。四、施工安全措施1、加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)指導(dǎo)施工。發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常，立即上報(bào)監(jiān)理工程師，在監(jiān)理工程師許可下及時(shí)采取加強(qiáng)支護(hù)措施。2、根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)三導(dǎo)洞開(kāi)挖后應(yīng)力在中墻與左右洞拱腳的交點(diǎn)處、拱頂及拱腰較為集中，導(dǎo)洞在大部分區(qū)域處于壓應(yīng)力， 底拱一小部分將產(chǎn)生拉應(yīng)力，為施工安全考慮，三導(dǎo)洞底板應(yīng)進(jìn)行拱架封閉，側(cè)墻支護(hù)應(yīng)進(jìn)行加強(qiáng)。3、考慮趕工情況下，正洞開(kāi)挖與二次襯砌留有足夠的操作空9、間，減少各工序施工干擾，二次模筑襯砌到主洞掌子面的最大間距應(yīng)至少保證60m，為使收斂變形可控，應(yīng)加強(qiáng)洞身初期支護(hù)。4、左正洞開(kāi)挖應(yīng)滯后右正洞開(kāi)挖至少20m。5、為保證中導(dǎo)洞上方土體充分卸荷，正洞開(kāi)挖應(yīng)至少在中墻澆筑30 天后進(jìn)行。6、為確保趕工期間的施工安全，淺埋段及時(shí)進(jìn)行地表預(yù)注漿，以固結(jié)圍巖封閉地表水的滲入。7、側(cè)導(dǎo)洞應(yīng)在橫通道口前后15m 加強(qiáng)支護(hù)，見(jiàn)圖3。橫通中導(dǎo)加強(qiáng)支護(hù)段道橫通道側(cè)導(dǎo)加強(qiáng)支護(hù)段圖 3 三導(dǎo)橫通道段加強(qiáng)支護(hù)平面圖五、三導(dǎo)洞及橫通道設(shè)計(jì)建議1、噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)建議提高至C30。2 、正洞初期支護(hù)鋼架建議采用 22b 工字鋼。3 、側(cè)導(dǎo)及中導(dǎo)洞初期支護(hù)鋼架建議采用 20b10、 工字鋼。4 、三導(dǎo)坑初期支護(hù)藥卷錨桿建議采用 25 L=3.5m。5 、橫通道口前后 15m 的側(cè)導(dǎo)洞初期支護(hù)應(yīng)加強(qiáng)，拱架間距建議不大于50cm。6 、三導(dǎo)坑底部建議采用 20b 工字鋼連接邊墻拱架， 以使三導(dǎo)坑初期支護(hù)閉合，形成一個(gè)整體受力體。 C30噴射早強(qiáng)砼， 24cm厚。7、三導(dǎo)坑斷面應(yīng)不小于5m6m（寬高），橫通道斷面不小于6.5m7.5m（寬高）。8、橫通道初期支護(hù)建議采用20b 工字鋼，間距0.5m； 25 L=3.5m徑向藥包錨桿，縱環(huán)向間距1m0.5m；全斷面鋪設(shè) 8 鋼筋網(wǎng)片， C30 噴射混凝土厚度 26cm。六、施工部署及工期安排右洞在 2009 年 12 月 31 日前完成通車，裝飾工程及剩余附屬工程在2010年 3 月底左洞完成通車后施工，總合同工期不變。擬投入人員及機(jī)械設(shè)備見(jiàn)表 1