维普资讯 http://www.cqvip.com 桥隧机械＆施工技术Ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ Ｔｕｎｎｅ１．Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 黄伟钊 ＨＵＡＮＧ Ｗｅｉ—ｚｈａｏ 中铁二十五局集团，广东广州５１０６｛｝０ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ ２５ｔｈ Ｇ ｒｏｕｐ Ｃｏ Ｌｔｄ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１ ０６００，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ 慢圈■Ｅ｜ｕ以新建武广铁路客运专线ｘｘ¨Ｖ标成镜塘隧道施工为例，介绍了软弱围岩地质（Ⅳ、Ｖ级）大断面客运专线隧 道三台阶环形开挖法的施工技术。实践证明：此项技术较好地完成了武广客运专线境塘隧道施工任务，为今后类似工程提 供了有益的借鉴和指导。 慢＝！ｊ墨窿墨射Ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｔｈ ｒｅｅ—ｓｔｅｐ ｒｉｎｇ ｄｉｇｇｉｎｇ ｏｆ ｌａ ｒｇｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｒａｉｌｗａｙ ｌｉｎｅ ｆｏｒ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｔｒａｆｆｉｃ ｔｕｎｎｅｌ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｗ＿ｔｈ ｗｅａｋ ｒｏｃｋｓ（Ｌｅｖｅｌ ＩＶ ａｎｄ Ｖ）ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｊｉｎｇｔａｎｇ Ｔｕｎ— ｎｅｌ ｉｎ ｔｈｅ ｎｅｗ ｒａｉｌｗａｙ ｌｉｎｅ ｆｏｒ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｔｒａｆｆｉｃ ｏｆ Ｗｕｇｕａｎｇ ｒａｉｌｗａｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔａｓｋ ｏｆ Ｊｉｎｇｔａｎｇ Ｔｕｎ—— ｎｅｌ ｏｆ Ｗｕｇｕａｎｇ ｒａｉｌｗａｙ ｌｉｎｅ ｆｏｒ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｔｒａｆｆｉｃ ｉｓ ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ ｂｅｆｏｒｅ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｌａｔｅｒ ｓｉｍｉｌａ ｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ 目臣匠ｕ客运专线；大断面隧道；三台阶；施工技术 曙互墨！ｌ＝射ｒａｉｌｗａｙ ｌｉｎｅ ｆｏｒ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｔｒａｆｆｉｃ；ｌａｒｇｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｔｕｎｎｅｌ；ｔｈｒｅｅ—ｓｔｅｐ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ 中图分类号：Ｕ４５５．４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００—０３３Ｘ（２００８）０５—００７２—０３ 口 埴 武广客运专线ｘｘＴＪ Ｖ标成镜塘隧道位于广东省韶关市 工初期支护，湿喷法施工喷射混凝土；施工中埋设检测元 件；尽快施工仰拱并回填混凝土以尽早成环：施工防水板及 止水带，利用衬砌台车进行二次衬砌混凝土施工。施工过程 中应加强施工监测和围岩量测，为隧道施工提供一定的技 术指导和参考 。 曲江县梅村镇境内 隧道全长３３７ ｍ，设计为大断面单洞室双 线结构，最大开挖宽度１５．５６０ ｍ．最大开挖高度１３．０８７ ｍ 隧道范围内围岩分布全部为Ｖ级，属于浅埋隧道。隧道 洞址表层为粉质粘土，夹有基岩风化物碎块，褐黄色夹红 主要施工技术及工艺 色，硬塑ｍ级；下为侏罗系砂岩，泥质粉砂岩、泥岩．全风化． 岩体呈土状；深部基岩为石炭系石磴子灰岩，岩溶发育。侏 囝重溷固固罗系碎屑岩岩体，岩体较破碎．呈单斜构造，与深部石灰系 地层呈不整合接触。隧道地下空隙水水量贫乏．基岩裂隙水 不发育，受季节和降水影响较大 依据本隧道实际的地质情况，结合超前地质钻探和笔 者单位的施工经验，采用三台阶环形开挖留核心土施工法 组织施工的施工顺序 见图１。 －■ …—盟重ａ困闰罾 （１）上台阶。开挖高度为５．１６ ｍ，核心土高为２．９６ ｍ．上 通过对施工方法综合比较，结合隧道工程地质情况．采 用三台阶环形开挖法组织施工。采用挖掘机配合开挖及装 渣，必要时考虑预裂爆破工艺：自卸汽车运输出渣：压入式 通风，顺坡排水；人工配合机械按照三台阶法施工，及时施 ｔｎ，口宽为５ ｍ；上台阶采用环形开挖，预留核心土。环形开挖 以满足初期支护的施工空间为宜 （２）中台阶 开挖滞后弧形导坑３ ｍ，开挖高度为３．１５ 每次开挖长度进尺与弧形导坑进尺长度相同：中台阶开 ■■●７２ 维普资讯 http://www.cqvip.com Ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ Ｔｕｎｎｅｔ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ桥隧机械＆施工技术 ＲＭＣＭ 单１立圈１三台阶环形开挖预留核心土法施Ｔ顺序 图２ －＝－台阶环形开挖留核心土法施工工况 ａ１１ 挖时左右侧错开２～３ ｍ，同样预留核心土。 艺施工喷射混凝土，完成初期支护施工。 （３）下台阶。开挖滞后中台阶不超过１０ ｍ，下台阶开挖 高度为３．１５ ｍ，每次开挖长度进尺与上台阶进尺长度相同。 开挖时左右侧错开２～３ ｍ；最后进行仰拱部分的开挖施工。 ２．３．１上台阶环形导坑开挖 在拱部超前支护施工后，沿隧道轮廓线环向开挖上部 弧形导坑，开挖高度为５．１６ ｍ。预留３ ｍ核心土，宽５～９ ｍ．依 开挖断面围岩情况现场确定。同时依据开挖掌子面的围岩 稳定性和初期支护的设计间距确定开挖进尺（最大不超过１．２ ｍ），开挖后立即初喷３～５ ｃｍ混凝土封闭，并架设钢拱架。按照 设计要求施做锁脚锚杆，之后按设计要求标准喷射混凝土。 ２．３．２中台阶两侧开挖 滞后上台阶３ ｍ开挖，开挖高度３．１５ ｍ，左、右侧开挖相 互错开２ ｍ，开挖进尺每次２～４榀钢拱架。开挖后立即初喷 ３～５ ｃｍ混凝土封闭．并架设钢拱架，按照设计要求施做锁脚 锚杆，之后按照设计要求标准喷射混凝土。 ２．３．３下台阶两侧开挖 滞后中台阶不超过１５ ｍ开挖，开挖高度３．１５ ｍ，左、右 侧开挖相互错开３ ｍ。开挖进尺每次４～６榀钢拱架，开挖后 立即初喷３～５ ｃｍ混凝土封闭。并架设钢拱架，按照设计要求 施做锁脚锚杆。之后按照设计要求标准喷射混凝土。 ２．３．４核心土开挖 ３个台阶都留有核心土，结合栈桥的使用，其开挖根据 施工机械设备进出的需求随时调整，并基本与施工各个台 阶的循环进尺一致。 ２．３．５隧道底部开挖 结合移动栈桥的长度，采用每个循环６～８ ｍ的分段长 度组织施工．采用人工配合机械开挖，辅以预裂爆破。人工 清底，及时喷射混凝土封闭，施做钢拱架。复喷混凝土至设 计要求。使得初期支护尽快成环，并便于仰拱衬砌和回填。 三台阶开挖留核心土施工工况见图２。 瞳重硪羽酉溢圈 钢拱架提前按照设计要求和开挖的台阶分段现场加工 成型．依掌子面围岩地质情况确定每次进尺大小和掘进速 度．确定每次安装钢拱架的榀数。按照设计要求施工锁脚锚 杆，严格按照标准焊接牢固，固定钢拱架后迅速采用湿喷工 匾置四 圆 采用挖掘机开挖、人工配合清底迅速开挖仰拱到位．安 装钢拱架使初期支护成环。采用湿喷法工艺施工喷射混凝 土，结束后立即进行仰拱混凝土回填施工。使仰拱和初期支 护共同受力。 隧道防水结构施工，采用整体式移动模板台车进行洞身 混凝土的浇筑，混凝土采用集中拌制、罐车运输、泵送入模，采 用附着式振捣器和插入式振捣器联合振捣，并洒水养护。 检测紧跟隧道开挖和支护作业施Ｔ进行 点和检测， 量测数据采用Ｔ程类比法及时进行分析总结。并依据检测 结果调整支护参数和开挖循环进尺的大小，保证施Ｔ安全。 ２．７．１置钡０项目 监控量测项目见表１。 ｔ穗薯 鹊 羚鼹壤镑｜鹱磺 观爨 趣 蕞。 麓琵鬻甏琵 ２ 机 Ｒｊ潆、承 ｊ捧平 缸§嫩 蠢｜ ｏ．１ ｜ ３ 粕潆、嵌 淑、球准Ｒ 职 ０．１ ｌ ｌ。 ４ 地枣蕊睫 承 鸥 ＇舞浅 嫩｜｜ｔ ０ 漏。氐赔 呈段 ２．７．２测点布置 隧道监控量测测点布设见图３。 隧道断面 量测点布置说明 １、在上部弧形导坑开挖并初期支护完成 后 布设拱顶沉降观测点Ａ和第１条净空 量测基线Ｂ—Ｂ ２、中台阶开挖并施做上部拱墙初期支护 Ｃ 后，布设第２条净空量测基线Ｃ—Ｃ Ｄ ３、下台阶开挖并施做下部拱墙初期支护 后，布设第３条净空量测基线Ｄ—Ｄ ４、所有初读数均在开挖后１２ ｈ内取得。 隧道中心线 ５、测点埋设元件必须伸入围岩４０ ｃｌｎ。 圈３隧道监控量测测点布设 ２．７．３置测数据分析 各个量测点取得初始读数后，依据掌子面围岩情况，根 据位移速度和量测断面与开挖工作面的距离确定观测频 率。当量测数据突变时，加大量测频率。经过多个断面围岩 ７３＿ 维普资讯 http://www.cqvip.com ＲＭＣＭ 桥隧机械＆旗工技术Ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ Ｔｕｎｎｅｌ，Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 量测．ｊＳｍ测数据进行汇总、分析和整理，一般情况下拱顶 ，下沉最大值在８０～９０ ｍｍ之间，水平收敛最大值一般在３０～ 内围岩稳定。 ４０ 之间 参照《铁路隧道量测监控技术规程》的要求，指 要｜旦鹾ｌ量勉ｌ番冒Ｅ 施工过程中要加强监控量测工作，加大围岩量测的频 导和控制施工过程中的每个阶段。经过大量的施工监控量 测数据的离散性和回归分析，能够反映出施工各个阶段围 岩的稳定状态情况。施工各个阶段的位移和时间变化曲线 率．对量测数据应及时、严谨地处理，以便正确指导施工。通 过量测数据的分析，随时调整开挖循环进尺。要尽量缩短台 见图４ 图４施工各个阶段的位移和时间变化曲线 施工控制的关键 囵重羞 翻匝目 拱顶部分超前支护为环形导坑的开挖提供了施工条 件．隧道初期支护为后续仓Ｕ造了施工条件。因此确保超前支 护和初期支护的施工质量极其重要，超前支护严格控制支 护外插角，应严格按照注浆工艺加固底层，确保超前支护质 量。同时钢拱架严格按照设计加工制作，规范安装就位，拱 架与锁脚锚杆焊接牢固．喷射混凝土密实，以保证初期支护 和围岩密贴。必要时可采用增加锁脚锚杆、初期支护背后压 浆等措施加强初期支护施工质量 匝 渔目圜圆 采用此方法需严格控制各个台阶之间的间距，依开挖 断面围岩特性，随时调整确定开挖循环进尺。开挖后先喷射 混凝土封闭．以便尽快安装初期支护拱架．这是本方法施工 的关键控制环节 匝重瑾固圉固豳幽 采用光面爆破和弱爆破相结合的施工技术，配合机械 开挖的施工方法时，在机械开挖前，预留厚度不少于５０ ｃｍ 的原土采用人工开挖，以免原土体被破坏，应力重新分布． 形成坍方，加大安全隐患，并且增加了支护难度。人工开挖 时，结合小型机具确保断面一次成型 蟹重强弱ｉｌ盟 洞内外的排水对于隧道围岩的稳定性影响极大．施工 前就必须做好洞外的排水系统。洞内开挖时，可根据洞内水 量情况采用泥浆泵抽排，必要时采用井点降水措施确保洞 阶开挖长度，加大围岩量测频率，加强支护参数或采取其他 应急措施：对施工过程进行动态管理，以保证施工安全。 采用本施工方法组织施工．与ＣＲＤ法、双侧壁导坑法相 比，避免了拆除ｉｌ￣＇Ｂ，ｄ－支护及受力转换而造成的各种不安全 因素，可以及时调整闭＠Ｂ，ｄ－间，便于组织平行流水作业和机 械化施工，利于施工工序的转换。同时，这种施工方法对超 前支护要求相对较高，必须确保超前支护和初期支护、尤其 是锁脚锚杆的施工质量。在施工中依据监控量测数据的分 析结果，不断调整循环进尺和初期支护参数．加强施工过程 控制，缩短了工序作业时间和衔接时间，较好地控制了隧道 的围岩变化，取得了良好的效果． ．参考文献： ［１］叶 飞，赵峰，王领站，等．公路隧道工程建筑质量管理 ＿Ｉ］．长安大 学学报：自然科学版，２００７，２７（２）：７３—６７ ［２］施成华．隧道开挖及疏水引起的地表沉降与变形［Ｊ］中国公路学报， ２００７，２０（Ｉ）：９１—９５． 收稿日期：２００７—１０—０３ ［责任编辑：杜卫华］
