单线隧道横洞挑顶施工方案

发布时间：2022-10-05 10:06 热度：

　　一、施工方案

　　横洞与正洞交界过渡段结构的净空、横洞与正洞交角等是制约挑顶施工安全和进度的先决条件，也是施工运输的一个瓶颈。因此，在制定施工方案上主要从以下几方面细化、调整。

　　1、横洞与正洞交界过渡段

　　(1)横洞与正洞相交角度

　　横洞与正洞交角越大越有利于洞室结构的稳定，施工难度相应减小，但会使大型运输车辆的转弯半径变小，不利于行车。根据我部施工特点，横洞与正洞斜交角度为122°。

　　(2) 横洞断面扩大

　　由于设计横洞开挖高度比正洞开挖高度低1.3m，挑顶施工高度不大，为增大作业空间，横洞至正洞5m设为过渡段，该段开挖断面扩大，在与正洞边墙相交处，其净空尺寸变为9m×7.1m米，保证施工车辆的正常使用。

　　(3)支护结构

　　根据过渡段的结构净空尺寸，以及其对整个隧道结构影响作用之重，该段支护超常规投入。A段长度3.5米，采用I20钢架，间距0.5m/榀，架立7榀拱架;B段长度7米，前5榀拱架(I20工字钢)间距1.2米，后两榀(I20工字钢)间距0.5m,

　　喷射混凝土厚度不小于27cm。

　　2、挑顶施工

　　正洞全断面为曲墙断面，在过渡段施工时，施工难度大，开挖后正洞结构自身收敛变形大，且支护闭合时间长，造成喇叭口段正洞结构收敛变形、开裂破坏严重，安全隐患多。为保证施工安全，挑顶喇叭口段正洞开挖支护断面由原设计的下半断面曲墙改为直墙断面，其优点在于结构自身收敛变形易于控制，降低了施工控制难度，同时断面净空相比原设计断面加大，有利于喇叭口段的车辆行驶。

　　三、施工方法及步骤

　　1、横洞至正洞过渡段加大开挖及支护

　　横洞台阶法施工进入平坡段仍保持台阶法施工方法，上、下台阶长度为4～5m，到达与正洞相切部位，下半断面底部标高仍按原坡度控制，台阶缩短为3～4m，将左右边墙跟齐，如图1。

　　2、正洞相交段上导挑顶开挖、支护

　　当横洞施工至与正洞边墙相交断面时，开始正洞上弧导挑顶，此时施工方法由二台阶法变为三台阶法，台阶高度均为2.5～3m，台阶长度4m，如图3。

　　根据测量放样正洞开挖轮廓五寸台，人工钻爆法斜向上开挖，每循环进尺0.5～1m，开挖断面为3×4m的方形导坑，每开挖一循环施做1榀棚架(I16工字钢)支护，边墙设3.0m锚杆，棚架间采用φ22钢筋纵向连接，喷C25混凝土20～25cm，形成临时支护体系(黑体字部分为交叉口围岩较差时施作)。同时根据三台阶法的施工顺序，横洞段的下台阶及时跟进，平行作业。

　　3、横洞至正洞过渡段加固

　　横洞至正洞过渡段抬高、加大后形成新的结构面，围岩应力集中，在正洞上弧导挑顶开挖到位后，停止正洞施工，利用已形成的三台阶，及时对过渡段进行加固、套拱，一方面控制支护变形破坏，另一方面为正洞的初期支护提供平台基础。

　　在横洞段的上台阶上先施做拱部钢架(20号工字钢架)，其拱顶高度与原横洞高度一致，钢架间距0.5m/榀，系统锚杆3.5m/根1.0×1.0m梅花形布置，喷射混凝土回填密。

　　横洞与正洞边墙交界面(图3中A处)采用两榀20号工字钢架焊接成整体架设，其拱顶设纵向工字钢托梁，托梁与钢拱架间空隙根据正洞初期支护钢间距对应设置工字钢立柱，焊接牢固，喷射混凝土回填密实。

　　4、正洞上导挑顶段初期支护

　　在横洞至正洞过渡段结构支护完成后，施做正洞上导挑顶段初期支护。该段初期支护拱脚一侧座在上台阶底面，另一侧座在工字钢纵梁顶，如图4。

　　正洞上台阶开挖至B处时，架立上台阶钢拱架，在B处连接板两侧施作4根锚杆，将钢拱架“钉”在围岩上，A处钢拱架座在杠子刚托梁上，施作锚杆加固。焊连接筋，挂钢筋网片，喷射混凝土。

　　正洞上台阶开挖至C处时，架立上台阶钢拱架，在C处连接板两侧施作4根锁脚锚杆，将钢拱架“钉”在围岩上，B处钢拱架连接板用螺栓连接牢固，施作锚杆加固。焊连接筋，挂钢筋网片，喷射混凝土。

　　该段初期支护全断面采用20号工字钢架，钢架间距0.5m/榀，一次安装6榀正洞拱部钢架，系统锚杆3.5m/根1.0×1.0m梅花形布置，拱脚每侧增设2根3.5m锁脚锚杆，工字钢架与棚架支护间喷射混凝土回填密实。初期支护与工字钢托梁采用焊接连接。

　　5、正洞三台阶开挖、支护

　　正洞施工采用三台阶法。在拆除棚架支护的竖向立柱后，上台阶向拉萨、日喀则方向间隔循环施工，跨过横洞3m，即上台阶长度达11m，开始中台阶拉槽，接左边墙腿形成正洞台阶法施工，中台阶长度达11m后，再拉下台阶，见附图5。

　　7、正洞两侧三台阶形成后，在拱墙初期支护施工成形30m时，及时开挖仰拱，安装仰拱钢架，进行仰拱混凝土施工，使初期支护尽早闭合成环构成稳固的支护体系，并为施工运输创造良好环境。

　　至此，挑顶施工结束。