山岭隧道施工的支护方案分析

（中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁 辽阳 111000）

山岭隧道施工的支护方案分析

徐世权

（中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁 辽阳 111000）

随着我国交通事业的发展，隧道工程越来越多。本文在隧道工程初支方案分析的基础上，结合隧道的开挖施工顺序进行了详细的介绍，为山岭隧道的施工提供技术参考，具有重要的研究意义。

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1 初期支护方案

1.1 设计参数

过既有线初支结构分为三个阶段，四种断面，一、二断面为标准断面向注浆小室断面的过渡段，断面三为注浆小室断面，断面四为下穿既有线断面。过渡段和注浆小室段长度10.5米，下穿段33.862米。

1.2 施工原则与方法

初期支护的施工严格按照 “管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针指导施工，在监控量测中注意快速反馈。过既有线段采用CRD分四部开挖，首先开挖外侧上导洞，依次开挖外侧下导洞、内侧上导洞、内侧下导洞。

1.3 渐变段与过既有线底板钢性连接施工

渐变段由标准马蹄形断面向扩大的矩形断面过渡，逐渐过渡到注浆工作室断面，用扩大格栅断面尺寸方式处理。既有线车站底板为波浪形，为使区间隧道格栅与既有车站底板密贴，应先加工好格栅小节，用来调节隧道格栅高度，便于与车站底板密贴。

2 开挖

区间过既有线段开挖为直墙平顶，CRD方法四洞开挖，用台阶法开挖右线右侧上导洞，施作初支及临时中隔壁、中隔板，初支顶部需与既有车站结构底板紧贴。按照千斤顶布置图中千斤顶位置，在导洞内安装千斤顶。在上台阶脚部设置锁脚锚管，右侧上导洞进深一倍洞深后用台阶法开挖右线右侧下导洞，施作初支及临时中隔壁，在上台阶脚部设置锁脚锚管。右侧初衬封闭后，根据地铁结构沉降监测情况，调整千斤顶顶力。用台阶法开挖右线左侧下导洞，施作初支结构。在上台阶脚部设置锁脚锚管。

2.1 开挖措施

①采用“三台阶施工”施工，开挖循环进尺宜为每榀格栅间距。②严格控制隧道开挖的中线和水平，开挖轮廓要圆顺，防止超挖，局部欠挖处人工修凿，但要充分考虑施工误差及预留变形。③隧道开挖时保留核心土，待拱部初支完成后再开挖核心部分土体。④当隧道围岩自稳能力较差时，应尽可能缩短开挖台阶长度，尽快使初期支护闭合。⑤在过建筑物段或管线段时，为严格控制地表沉降，在上台阶架设临时仰拱，待下半断面初支封闭达到设计强度后拆除。⑥钢格栅接头采用连接板和螺栓连接以方便安装。格栅安装位置要准确，各节点要对齐，连接要牢固，确保格栅可靠受力。为防止格栅承载下沉。钢格栅下端设在稳固地层上，或设在扩大钢板、砼垫块上。⑦为防止开挖下部引起格栅悬空下沉，控制好上台阶钢格栅拱脚锁脚锚管，下部开挖后及时拼接。

2.2 初支格栅施工

格栅钢架采用洞外加工成榀，洞内安装的施工模式。加工顺序为：钢架加工模具加工→各型号钢筋切割→各型号钢筋弯折加工→主筋定位及连接板焊接→U型筋、之字筋焊接→箍筋焊接→试拼及标序号→库存并做好防腐防绣措施。

格栅加工的注意事项如下：

①格栅钢架加工前严格按照格栅钢架设计图进行模具放样，模具放样加工完成经验收合格后方可进行格栅钢架加工。②加工焊接严格按照设计图纸和钢筋焊接及验收规程执行。③格栅钢架应成榀加工，首榀加工试拼验收合格后方可成批加工。④加工好的格栅钢架应分节、分批存放并及时使用，做好防腐防绣措施。

3 喷射混凝土施工

格栅钢架架立及相关配套施工完成后及时进行喷砼支护。为降低粉尘，减少回弹量，提高喷射砼的质量，喷射砼采用潮喷法。拌合料由洞外搅拌站拌合，通过竖井提升机，出碴车运至工作面，人工抱喷嘴喷射。喷砼作业前，检查开挖断面尺寸，做好上一循环喷砼施工缝处理，剔除松动喷砼。施工完一环后进行下一喷射混凝土前，清理上一环虚渣，虚土，再进行喷射混凝土施工。每次喷混凝土完后及时检查厚度，若厚度不够需补喷达到设计厚度，禁止将回弹料做为喷射料使用。

3.1 初支背后回填注浆

结束喷射混凝土施工后，初支与既有间可能存在空隙，为保证隧道与既有线刚性接触避免既有车站沉降，对初期支护背后及时进行回填注浆。注浆采用注浆量与注浆压力双控制方法控制注浆效果，防止压力过大造成既有线抬高，注浆压力控制在1.0mpa以内。

3.2 千斤顶布置方案

区间隧道下穿地铁5号线施工段采用CRD法和千斤顶施工，与既有5号线结构保证刚性接触。目的：确保开挖初支结构与地铁5号线下穿位置为刚性接触，控制既有5号线在此段的沉降。为补偿区间初支结构本身沉降变形造成初支顶部出现空隙，采用在初支结

3.3 千斤顶安装

安装固定千斤顶。架设侧墙竖向型钢钢架，焊接连接筋；顶部型钢钢架放入相应位置，将千斤顶安装到钢板围槽内并调好位置，使其对顶部型钢钢架形成初步固定；

3.4 千斤顶施工要点

①设置千斤顶断面内型钢均为H220×440双轴对称焊接工字钢；千斤顶位置不喷射混凝土，其余部位均需喷射混凝土，喷射过程中注意对千斤顶的保护。②千斤顶限位钢板尺寸根据选定的千斤顶具体尺寸调整。③除顶部型钢外，其它部位型钢内外侧均设置纵向连接筋Φ22@1000，与相邻格栅主筋可靠焊接，在型钢内外侧均铺设φ8@150x150钢筋网。④型钢端部与钢板连接须铣平、顶紧，周边围焊。⑤初衬上下洞室封闭成环后，即按5t分级加载的方式对千斤顶施加初顶力30t，根据地铁结构沉降监测情况，调整千斤顶顶力。顶部型钢与立柱型钢出现缝隙时，适时用钢板垫片楔紧。待监测数据显示既有地铁结构稳定时，方可进行下一步施工。⑥按要求布置千斤顶的断面在开挖后要及时架设型钢及千斤顶，按要求施加顶力，并严密监测既有地铁结构的变形。⑦施作二衬施工时，初期支护中隔壁的千斤顶拆除，两侧侧墙千斤顶锁死、拆除油管后留在初支结构内，确保千斤顶在二次衬砌达到设计强度前始终发挥作用。

结语

近年来，掘进机施工工艺已取得较大进步，隧道工程的施工更要求施工技术的先进，能够实现全断面掘进，使得施工效率更高，适用范围较广，对于岩石较硬和软土等复杂的地质条件均能使用，弥补了其他方法的不足。

[1]杨哲峰，高勇.地下隧道新奥法施工综述[J].水利规划与设计，2003（04）.

[2]黄伦海，等.通渝公路隧道工程设计[J].地下空间，2003（03）.

U459 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

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