摘要:在以往公路与铁路工程相交时,多采用公路上跨或下穿铁路方式,某隧道受地形和路线纵坡限制,采用暗挖和护拱盖挖相结合的方法,通过超前支护、施作护拱和路面钢筋混凝土搭板等技术手段浅埋穿越了施工中的离军高速公路。本文结某遂道的施工实例简单介绍铁路隧道浅埋下穿高速公路的施工技术。

　　一、工程概述

　　某隧道位于山西省,该隧道在改DK186+295～隧道出口为5‰的上坡,在改DK186+385191下穿施工中的离军高速公路(公路里程K2+273106),离军高速公路与铁路隧道的平面夹角为146°56′30″,下穿处高速公路路面设计高程914.80,铁路路肩设计高程900.54,高差14.26m ,运营时隧道净埋深4.73m ,目前隧道实际开挖埋深仅为1.79m。因该段高速公路为半填半挖路基,隧道与之小角度相交,分别在填方和挖方边坡出现了明显的偏压现象,也加长了下穿段长度,经准确测量下穿段里程为DK186+315～DK186+440 。隧道下穿施工中的高速公路线段地质条件较差,均为V级加强围岩,围岩为新黄土,软弱浅埋,自承能力极差,隧道部分段落要从施工中的高速公路路基填方中穿过,同时受在高速公路上施工机械、通行车辆的影响,洞身开挖后围岩的稳定性更差,且高速公路运营后,多为载重煤炭运输车辆,为此施工中必须严格控制地表沉降,必须采取较为稳妥的施工方法,确保隧道的施工安全、高速公路正常施工及行车安全。

　　二、施工方案的实施及控制要点

　　2.1 暗挖段施工和控制要点

　　2.1.1 超前支护施工

　　一般隧道施工中,仅在洞口施作大管棚,洞内即使设计了,多以小导管代替,考虑到浅埋实际情况,该隧道坚持采用了超前管棚方案。超前大管棚与钢拱架组合的棚架作用,可以避免隧道拱部坍塌,并能有效抑制高速公路地表沉降。隧道下穿高速公路段拱部设置Φ159大管棚,管棚长度18m(分节长度9m),环向间距3根/m,搭接长度3m。由于隧道覆盖层较薄,在管棚施工时严格控制钻孔外插角,一般控制在1°～3°。以防止穿顶。

　　为保证施工安全,在大管棚的两个钢管之间加设Φ42超前小导管加强支护,并进行注浆加固地层。小导管采用Φ42钢管(t-3.5mm) ,环向间距3根/m,外插角度5°～8°,2倍钢架间距设置超前小导管。

　　在超前支护施工过程中要尽量少扰动土体,避免高速公路路基的坍塌,确保施工安全。

　　2.1.2 开挖施工

　　下穿高速公路暗挖段采用CRD法进行开挖。具体开挖工序图如图1。

　　(1)为确保施工安全,上导坑(1、3部)的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距015m ,下部(2、4部)的开挖依据上导开挖拱架间距控制。仰拱(5部)一次开挖长度依据监控量测结果、地质情况综合确定,一般不宜大于3m。

　　(2)中间支护系统的拆除

　　中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响,通过围岩监控量测进行确定。当围岩变形达到设计允许的范围之内,并在严格考证拆除的安全性之后,方可拆除。同时要注意后续作业的及时跟进。

　　如围岩稳定条件满足设计要求,临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除,一次拆除长度依据仰拱浇筑长度确定(一般为2～3m)。

　　中隔壁混凝土拆除时,要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动。可采用风镐由上至下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土,以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土,临时钢构件采用气焊烧断。

　　2.1.3 初期支护

　　初期支护采用I22a工字钢钢架支撑+钢筋网+ 喷射混凝土+系统锚杆组成的复合式初期支护。其中边墙采用L=4m的Φ22mm的砂浆锚杆,拱架间距50cm,Φ8钢筋网间距20cm*20cm,C25初支混凝土厚度为30cm,该段支护参数明显高于其它隧道同等级围岩参数,目的在于加强初期支护体系的支撑强度确保施工安全。

　　拱部钢架必须用纵向托梁32槽钢进行支垫以增加钢架底脚的承力面积,并设置Φ42锁脚锚管(L=4.0m)将钢架两底脚牢固锁定,以防止钢架下沉或两底脚回收。必要时,下导开挖后仰拱施工前加设临时仰拱,避免初期支护收敛变形。

　　2.2 明挖段施工和控制要点

　　工艺流程图

　　护拱盖挖施工工艺流程

　　2.2.1 高速公路路基开挖

　　灌注桩

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