胡家沟隧道施工技术小结

  
  一、工程概况
    改建铁路襄渝二线胡家沟隧道全长1545米,为铁路双线隧道,设计时速160Km/h,隧道穿越主要岩层为砂岩、泥质砂岩及泥岩。 我管段为进口里程DK600+039~DK600+975,全长936米,按衬砌类型分,包括Ⅴ级加强56米,Ⅴ级复合14米,Ⅳ级复合56米,Ⅲ级复合165米,Ⅱ级复合650米。
二、施工方法
   1、本隧按新奥法施工,采用光面爆破及湿喷技术,并对支护体系的稳定性进行监测分析,并按照仰拱超前的原则组织施工。锚、网、喷初期支护,拱墙一次衬砌。
   2、进口DK600+045~DK600+095Ⅴ级围岩段采用全环格栅钢架及拱部φ42小导管注浆超前支护,格栅钢架纵间距0.8m,超前小导管纵向间距1.6m,环向间距0.4m,每环30根,每根长3.5m。
  3、 Ⅳ级围岩段采用拱墙格栅钢架及拱部φ22砂浆锚杆超前支护,格栅钢架纵向间距1m,超前锚杆纵向间距2m,环向间距0.4m,每环30根,每根长3.5m。
   三  开挖及支护步骤
   1、施工步骤:
   (1)  上半断面超前开挖(含临时支护):上半断面开挖100米后,开始进行下断面开挖及仰拱紧跟,仰拱80米后施工二次衬砌。
   (2)  全断面开挖(含初期支护):在围岩较好的情况下,进行全断面开挖,初期支护紧跟,二次衬砌离掌子面50米。
   2、开挖及运输方法:
  采用风钻机钻孔,装载机配合自卸汽车出渣。简易钻孔台车的钻架高度和宽度可根据开挖面的不同进行调整,进出方便,不必拆卸,操作安全可靠。
   3、支护:
  在新奥法施工体系中“锚喷支护”是十分重要的环节,在双线隧道中,由于采用超前开挖施工,所以支护又分为临时支护和初期支护(包括系统支护和加强支护)。
临时支护:临时支护是确保施工安全的主要措施。
初期支护:初期支护是为了解决隧道在施工期间的稳定和安全的工程措施,初期支护施作后即成为永久性承载结构的一部分,它与围岩共同构成了永久的隧道结构承载体系。其中超前小导管和中空锚杆的施工尤为重要。
   (1)  超前小导管施工:小导管设置在洞口和Ⅴ级围岩区段。其施作的关键在于上仰角度的控制和管尾支撑的稳固,在一环炮出渣完成后先对掌子面喷砼5cm封闭,然后施作下一环小导管,在小导管全部注浆完成,掌子面破碎围岩固结后,再施做中空锚杆 、格栅钢架等后续工作,这样可以确保有足够的空间施作上仰15°钻孔,而且可以把管尾支承在工字钢顶部,确保支承牢固有效。
   (2)  中空锚杆注浆支护在施工中应注意,在使用前已除去杆体表面油污,以免影响锚固力,安装锚头时,杆体和锚头连通良好,达到注浆效果后,拧紧杆尾螺栓。
   (3)  喷射混凝土表面平整,无突出的尖角和硬物,对防水板未产生影响。
   4、防、排水处理:
  胡家沟隧道防排水是以排为主,防排结合。具体施做时,在二次衬砌与初期支护间铺设一层背挂式复合防水板,施工缝处设E5型橡胶止水带,以达到防水目的。沿隧道纵向每5 ~10m设一道Ф100软式透水管盲沟,汇入中墙和边墙预埋的纵向排水盲沟,形成完整的排水系统。
   二次衬砌前对喷砼表面进行检测,清除尖锐突起异物,防水板的焊接经试验室检测合格。在进行钢筋焊接作业时采用木垫块,未损坏防水板。
  安装止水带时,为防止止水带在浇筑混凝土时移位,采用钢筋夹控制止水带的预埋宽度,钢筋夹一端与衬砌钢筋焊接牢固。
   5、二次衬砌
  二次衬砌采用液压大模板衬砌台车和泵送砼工艺一次性浇筑完成,这时施作中的二次衬砌就是一个不对称偏压结构。为保证不对称偏压结构的稳定和衬砌质量,我们采取了以下措施:
(1) 严格控制泵送衬砌砼的坍落度,防止产生过大侧压力和影响砼外观质量。
(2) 控制砼浇筑速度并均衡布料,使台车受力均衡。
(3) 为防止撑开模板的液压系统出现松驰情况。在每个液压均增设了丝杠支撑,并经常检查丝框有否滑丝、损毁等情况,如有出现及时更换。
  由于本隧采用背挂式复合防水板,在进行防排水施工时,由于自重会产生防水板下坠的现象,此时应把防水板长度比照初期支护轮廓线加长10%-15%,防止由下而上浇筑砼时逐渐绷紧防水板,而导致拱顶衬砌砼厚度不足及防水板与初期支护之间出现空洞。
  在隧道衬砌之前,抑拱,填充和铺底已提前完成。这样不仅保证了施工现场的文明作业,而且在调整台车高度而在台车走行轨下面铺垫过厚松碴或枕木时,避免了因此而出现的台车整体下沉、支撑失稳现象,确保安全及施工质量。
   6、施工效果
     在胡家沟隧道的施工中,由于我们不断改进、优化施工方案,在多次出现大面积坍塌时及时调整施工方案,确保安全及工程质量。施工周期不断被缩短,设计变更方案确认后,虽然已经耽误了半年的工期,通过按照优化施工方案施工,加大机械设备和人力投入,对后续工序有制约影响的地段都及时按照施工组织计划有条不紊的进行。为保证总工期目标的实现奠定了坚实基础。通过严格按照施工要点对工程质量实行预控和过程控制,各分项工程合格率100%。
    我们通过优化施工方案,打破常规,勇于创新,在保证安全、质量的前提下,加快了施工进度,突破了施工网络图中的瓶颈制约,并为国家节约了投资,目前已取得了良好的社会和经济效果,作法值得在同类施工中借鉴。