四角田隧道1#行车横洞与紧急停车带交叉口.doc

四角田隧道1#行车横洞与紧急停车带交叉口 拆换施工总结 第二工程有限公司隧道二队 祝建周 廖太煜 雷耀军 程曙光 摘 要:四角田隧道围岩遇水软化、泥化,具有膨胀性,开挖过程中出现数次塌方,已施作二衬段出现砼开裂、拱墙错台、钢筋折断、拱底鼓起等多种病害。真对上述地质情况，本文着重介绍1#行车横洞与紧急停车带交叉口真对该地质所采取的施工方法，为在以后该地质隧道施工提供了经验。 关键词：膨胀 开裂 拆换 施工 总结 一、工程概况 云南大（理）保（山）高速公路四角田隧道1#行车横洞与紧急停车带交叉口里程为下K444+376-+394，长度为18米。隧道设计紧急停车带净跨13.4m，净高7.6m。1#行车横洞开挖宽度10.64m，高度11.04m，轴线正对下行线里程K444+385，与正洞轴线交角60°35′25″，其平面布置见下图。下K444+376-+394衬砌与仰拱于2000年6月施作，后出现二衬砼开裂、钢筋外露、仰拱鼓起等病害。 该段地质位于断面变化处，受力复杂，应力集中现象明显，极易引起坍塌，围岩以灰色板岩为主，夹有石英砂岩、泥岩、泥质粉砂岩，基岩裂隙水富集，岩体破碎，风化严重，节理裂隙发育，挤压强烈，开挖后易松驰变形，松动圈范围大，对结构与施工不利。原施工单位在开挖正洞时出现过大塌方，此处的拆换成了大保高速公路是否按时通车的焦点。根据业主要求，该段进行全断面拆换拱墙、仰拱施作一次支护。1#行车横洞原施作二衬、初支及仰拱也全断面拆换。 二、设计概况 根据拆换设计方案，拆换前，正洞原设计为施作φ42注浆花管，注浆压力1.8Mpa以上, 下K444+376-+394衬砌与仰拱于2000年6月施作，后出现二衬砼开裂、钢筋外露、仰拱鼓起等病害；监于此情况，拆换后设计参数为：初期支护30cm厚C25钢纤维喷射砼，I22b钢架纵向间距50cm/榀，系统锚杆采用R51长锚杆与φ42注浆花管联合布置；正洞设计二次衬砌采用100cm厚C25钢筋砼。1#行车横洞K0+000-+008.704加强段采用150cm厚C25钢筋砼，其余地段采用100cm厚C25钢筋砼，初支与正洞段同。 三、施工方法 （一）、施工方案的选择 第一套方案：先拆换正洞交叉口段，完成正洞初期支护与二次衬砌，浇筑正洞二次衬砌砼时，预留横洞口。再拆除车行横洞，开挖行车横洞时，将横洞开挖范围内的初期支护拆除后，完成其余拆换，浇筑二衬砼。 第二套方案：先拆除1#行车横洞，并在行车横洞内施作一次全断面二衬，预留8.704m加强段，后拆换正洞交叉口段。在拆换前，先搭设支撑平台加固，防止掉拱倒墙，支撑平台搭设完毕后，利用此平台在拱部打设R51悬吊锚杆，然后分三次，每次6米长拆换这18米交叉口衬砌与初支，K444+382-+388段最后拆换并与行车横洞加强段同时浇筑二衬砼。横洞口范围内正洞初支钢架悬挂于横洞初支钢架上，增加斜撑加固。 根据以往施工经验，在充分听取各方建议后，对两套方案经过反复论证，最终确定采取第二套方案。 （二）、正洞支撑平台与R51悬吊锚杆设计 1、根据暗挖隧道地层压力的计算方法：假定地层由松散无粘结力的颗粒组成（散粒体），可以认为在自然拱的各截面中不产生弯矩。依据合理拱轴理论，塌落拱上界面应自然形成抛物线： y=（h1/a12）x2 2、衬砌结构上的竖向地层压力可以看作是均布的，按下式计算： q=γh1 3、地层加给衬砌结构的水平地层压力可以认为按梯形分布，用朗金公式计算： e1=γh1tg2[45°-（φ/2）] e2=γ（h1+h）tg2[45°-（φ/2）] 式中： a----坑道开挖宽度的一半 h----坑道开挖高度 详见下图: 4、—100露天凿岩钻车（宣化采掘机厂）施作R51锚杆需要，决定采用I30b与I22b字钢搭设平台，待R51锚杆施作完成后，在平台上部用立木与工钢组合成扇形支撑，纵向采用方木纵联，扒钉连接。临时工钢环向支撑等措施，在立柱与横梁间增加斜撑等进行加固。 （四）、R51悬吊锚杆设计 根据设计该段系统锚杆采用R51长锚杆与φ42注浆花管，考虑以后施工地狭小、工序繁杂及支撑平台结构受力状况，我们提出在换拱（炸二衬 前，先施作R51长锚杆，采用不同方向打设（纵向每两根一组用槽钢进 联锚）起悬吊作用，数量由原设计每延米12根改为拱部36根。 支撑平台与悬吊锚杆具体如下图所示： （五）、施工方法 1、施工工序 （1）、该隧道已全面贯通，经请示业主，该段施工可以进行封闭施工。 （2）、考虑隧道开挖宽度与1#车行横洞1:1抵抗矩及施工场地要求，采用如下施工顺序； 第一步：行车横洞K0+016-+008.704拱部拆换，及时施作锚喷支护，正洞段准备材料，搭设支撑平台。 第二步：行车横洞施