双连拱隧道双洞施工工法

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2 0 11 No.3（May.） Vol.2 9
隧道与地下工程
Tunnel & Underground Engineering
a）三洞法
b）双洞法
图 1 双连拱隧道三洞改双洞示意图
3. 2 施工方法 先按图 2 要求的方法开挖含中隔墙或中间核心混
凝土柱侧主洞，并做初期支护直到贯通，然后由内向 外施工贯通侧二次衬砌仰拱（含中隔墙或中间核心混 凝土柱）防水和钢筋混凝土浇筑直到全部完成，再由 外向内施工贯通侧二次衬砌拱墙（含中隔墙或中间核 心混凝土柱）防水和钢筋混凝土浇筑，并在中隔墙与共 用初期支护结构间用相同强度等级的混凝土回填；打 设长管棚注浆，待贯通侧主洞二次衬砌结构混凝土强 度达到设计强度的 70 %后，按图 3 要求开挖另外一侧 主洞上拱及初期支护，同时做好围岩的变形观测；待 （3）、（4）洞 室 初 期 支 护 完 成 后 ，在 及 时 施 做 其 防 水 层 和 浇筑 二 次 衬 砌 混 凝 土 的 同 时 ，对 （5）洞 进 行 开 挖 和 初期 支 护 ；最 后 待 （5）洞 拱 部 二 次 衬 砌 结 构 混 凝 土 强 度达到设计的 70 %后，开挖（6）洞及初期支护。
早期的双连拱隧道多采用中洞法三洞施工，对围 岩扰动次数多，施工周期长、工效慢、成本高，不利于隧 道防水，而双洞施工工法则避免了上述弊端，是一种 高效快速的施工方法。 2. 1 工法特点
1） 采 用 新 奥 法 施 工 ， 能 尽 量 减 少 对 围 岩 的 扰 动 ， 充分保护和利用围岩的自承能力，提高隧道结构的整 体安全度。
2. 3 工艺原理 1） 该 工 法 的 基 本 理 论 基 础 是 新 奥 法 ， 即 ： 开 挖 后
允许围岩有一定的变形，从而释放部分地应力；通过监 控量测和适时支护来控制围岩变形，使围岩不会失稳； 喷锚与初期支护、大管棚等支护共同作用形成复合承 载结构。
2）遵循“管超前 、严注 浆 、短 开 挖 、强 支 护 、快 封 闭、勤量测”原则。 在加强超前注浆和加强初支的前提 下，将双连拱隧道中洞法施工的三洞改为双洞（如图 1 所示），以简化施工步序，缩短施工周期。 3 施工工艺 3. 1 施工步骤
图 6 支撑代换示意图
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4 机具设备 所需机具设备与单洞区间隧道相同，在此不单独
累叙。 5 质量控制
其质量控制方法与单洞区间隧道相同，在此也不 再单独累叙。 6 安全措施
双连拱隧道三洞改双洞法施工的具体步骤是： 1）马头门加固，施做双洞拱部大管棚； 2）施 工 左 侧 （小 断 面 ）隧 道 （必 要 时 加 设 临 时 仰 拱），完成左侧隧道初期支护； 3）立模施工左侧隧道（含中间混凝土核心柱或中 隔墙）防水层及二次衬砌； 4）施工右侧（大断面）隧道（根据洞宽和洞高合理 选择台阶法、CD 法或 CRD 法开挖方式），完成右侧隧 道初期支护； 5） 分 段 破 除 左 、 右 侧 隧 道 共 用 初 支 ， 施 做 右 侧 隧 道防水层及二次衬砌。
参考文献：
[1] 王 意 才. 隧 道 工 程 ：上 册 [M]. 北 京 ：人 民 交 通 出 版 社 ，2008： 36-37.
图 5 右侧隧道二衬模板支撑体系示意图
右 侧 隧 道Ⅲ、Ⅳ部 分 的 防 水 及 二 次 衬 砌 是 在 其 初 期支护结构贯通、初支背后回填注浆施工完毕，并经 初支背后密实度检测合格后方可进行；右侧隧道Ⅴ部 分的防水及二次衬砌是在扣拱部分初期支护结构贯 通，初支背后回填注浆施工完毕，经初支背后密实度 检测合格，且初期支护变形趋于稳定后进行。 Ⅳ部分
收稿日期： 2011-01-13 作 者 简 介 ： 资斌全（1976-），男，四川绵阳人，工程 师，主 要 从 事 城 市 地
下工程实践和施工技术研究工作。
（上接第 81 页） 横向排水管位于路面下回填土内，布设方向与隧
道轴线垂直，是连接两侧纵向排水盲沟的水力通道，按 一定的坡度埋设。 施工中，在纵向盲沟上应预留接头。 对横向盲管的检查，首先是接头应牢固、密实，保证两 侧纵向盲沟水路畅通，严防接头处断裂，致使纵向盲 沟排出之水在路面下漫流，造成路面翻浆冒水，影响 行车安全；其次是在横向盲管上应有一定的缓冲层，以 免路面荷载直接对横向盲管施压，造成盲管破坏或变 形，影响正常排水能力。 4 结语
二次衬砌钢管扣件模板支撑体系和模板拆除前，需在 距施工缝 0.3 m 处预留 1 块 3015 型小钢模板，并沿纵 向每隔 1.0 m 加设 1 根 覫108×10 mm 无缝钢管进行支 撑代换，待其二衬结构混凝土强度达到设计强度的 70 % 时，方可分段拆除共用初期支护结构，并加设型钢水平 横撑或满堂式钢管扣件式脚手架，见图 6。
北京市 108 国道（南村—石门营段）改建工程南村 隧道工程，“以排为主，防、排、截、堵相结合”为原则进 行设计，合理设置分区防水并采用自流集排水系统，可 靠的施工，防排水效果显著，目前无渗漏水现象。
在隧道工程中，防排水设施的应用已经非常广泛，
其质量直接影响着结构受力、行车安全等，所以对防 排水设计与施工应该严格控制[3]。 在以后的工作当中， 我们应多总结、提高、创新防排水技术，更好更有效地 控制和治理隧道渗漏水，才能达到延长隧道寿命，排水 畅通、防水可靠、经济合理、不留后患的目的。
2）隧道的开挖 根据图 2 要求应采用台阶法开挖，用 P425 号空压 机加 覫1000 mm 通风管压入式通风方式通风排污。 3）隧道的支护 支护形式为超前支护大小管棚、钢格栅挂网喷射 30 cm 厚 C20 混凝土，用 工 22a 型钢做临 时仰拱（该种 支护可以确保开挖右侧隧道时引起左侧隧道偏压和 受力转换过程的开挖安全）。 4）防水层、二次衬砌及中间核心柱 左侧隧道贯通后，仰拱部分的防水层、二次衬砌 及中间核心柱从洞尾沿隧道中线向洞口方向按 9 m/段 倒退施工，拱墙部分的防水层、二次衬砌及中间核心柱 则从洞口沿隧道中线向洞尾方向按 9 m/段跳仓施工。 3. 2. 2 右侧隧道施工 1）隧道开挖尺寸的确定 右侧隧道的开挖尺寸，主要取决于自身二次衬砌断 面尺寸，使得既能尽量减少右侧隧道开挖尺寸，还要有 利于受力体系转换。 由于右侧隧道断面尺寸为 12.00 m× 9.22 m，故确定右侧隧道的开挖尺寸为 12.35 m×9.87 m。 2）隧道的开挖 根据图 2 要求应采用 CRD 法分 4 个洞室开挖，通 风方式同左侧隧道。 3）隧道的支护 支护形式与左侧隧道相同。 不论围岩类别如何， 为确保开挖安全，扣拱部分初支格栅与共用初支间连 接除采用 15 mm 厚的钢板三面围焊外，还需增设 4 根 覫22 的“L”加强筋与左侧隧道初支格栅主筋焊接；其另 一端与已开挖侧除用 4 颗 M22 高强螺栓连接外，同样
3）超 前 支 护 或 施 做 径 向 锚 管 时 ，应 先 检 查 机 身 、 螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常，管子接头是否牢固， 有无漏风，钻杆有无不直、带伤以及钻孔堵塞现象，不 合要求者应予修理或更换。 用带支架的重型风钻钻眼 时，必须将支架安置稳妥，风钻卡钻时应用板钳松动 拔出，不可敲打，未关风前不得拆除。
7）无论通风机运转与否，严禁人员在风管的进出 口附近停留；通风机停止运转时任何人员不得靠近通 风软管行走，不得将任何物品放在通风管或管口上。
8）施工区各洞室、料库等处均应设置有效而数量 足够的消防器材，并设明显的标志，定期检查、补充和 更换。 洞内及各洞室不得存放汽油、煤油、变压器油和 其他易燃物品。 洞内及库房周围严禁烟火。 7 结语
同中洞法三洞室相比，双洞法减少了中导洞临时 支护结构，施工对周边的围岩扰动次数减少，临时支护 量小，并缩短了施工周期，降低了施工成本，取得了明 显的经济效益。 北京地铁大兴线新宫站站后折返线渡 线段隧道采用该施工技术减少了临时支护及拆除工 程量，节约了支护和拆除费用，并提前 10 个月实现“洞 通”节点工期目标。
百度文库
经济效益。
关键词：隧道；连拱；大断面；双洞；施工
中图分类号： U 455.4
文献标志码： B
文 章 编 号 ：1009-7767（2011）03-0082-04
Construction Method for Double-arch Tunnels
Zi Binquan，Gao Qiang，Liu Ying
4）洞内宜随挖随支护，支护与开挖面的距离一般 不得超过每榀格栅间距。 当需停工时，应及时挂网封闭 工作面。
5）喷锚支护时，松散土层及危石应清除，喷射手应
佩戴防护用品；机械各部应完好正常，压力应保持在 0.2 MPa 左右；注浆管喷嘴严禁对人放置。
6）随着隧道各部开挖工作掘进，应及时进行初支 背后回填补偿性注浆施工，特别是马头门处的衬砌必 须尽早提前完成。
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也需增设 4 根 覫22 加强筋梆焊连接。 扣拱部分格栅节 点连接构造见图 4。
图 4 扣拱部格栅节点连接构造示意图
4）防水层、二次衬砌 隧道防水及二衬采用“先拱后墙”法施工，即：Ⅲ、 Ⅳ部分的防水层、二次衬砌同左侧隧道，Ⅴ、Ⅵ部分的 防水层、二次衬砌则从洞口沿隧道中线向洞尾方向按 9 m/段依次施工。 防水及衬砌钢筋施工平台及Ⅳ部分 的 拱 墙 二 次 衬 砌 也 与 左 侧 隧 道 同 法 ；Ⅴ部 分 的 拱 墙 二 次衬砌采用 3015 型小钢模板和 工 20 型钢简易台架支 撑体系，见图 5。
1 工程概况 北京地铁大兴线新宫站站后折返线渡线段隧道为
不等跨双连拱结构 形式，隧道全 长 75 m，开挖跨度 为 18.85 m，开 挖 高 度 为 9.874 m，跨 矢 比 为 1∶ 0.52，小 洞 衬砌后净跨度为 5.45 m，大洞衬砌后净跨度为 10.85 m， 中墙厚度为 0.8 m。 设计推荐“中导洞—正洞”施工工 法，但无论在开挖进度、安全及二次衬砌质量上都存 在着不少的困难和问题。 经施工技术人员会同北京地 铁知名专家反复讨论、研究和试验，提出了“双洞法” 的施工方案。 2 工法概况
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双连拱隧道双洞施工工法
资斌全，郜 强，刘 莹
（成都中铁隆工程有限公司，四川 成都 610016）
摘 要：针对目前城市地铁隧道施工工期紧、难度大、安全风险高的工程现状，用双洞法施工区间大断面连拱隧道，安全
快速地完成了隧道施工，确保了连拱隧道防水效果，缩短了施工周期，加快了工效，降低了施工成本，取得了良好的技术
图 2 单跨隧道（洞）开挖方法
注 ：图 中 （1）～（6）为 初 期 支 护 结 构 施 工 步 序 ； Ⅰ～Ⅵ 为二次衬砌结构施工步序
图 3 双连拱隧道双洞（台阶+CRD）法施工具体步序图
3. 2. 1 左侧（小断面）隧道施工 1）隧道开挖尺寸的确定 左侧隧道的开挖尺寸，主要取决于中隔墙或中间
核心混凝土土柱的尺寸。 由于渡线段隧道中隔墙厚 0.8 m（基础厚度 1.695 m），高 5.85 m，故确定左侧隧道 的开挖尺寸为 8.83 m×7.87 m。
1）隧道施工的各班组间，应建立完善的交接班制 度，并将施工、安全等情况记载于交接班的记录薄内。 现场领工应认真检查交接班情况。
2）开挖人员到达工作地点时，应首先检查工作面 是否处于安全状态，并检查支护是否牢固，如有松动 的石、土或裂缝，应先清除或支护。 在不良地质地段施 工时，应严格按照“十八字”原则稳步前进。
2） 与 中 洞 法 相 比 ， 可 以 简 化 施 工 步 序 ， 有 效 降 低 对围岩的扰动，减少临时支护和拆除工程量，缩短施工 周期，降低施工成本。 2. 2 适用范围
1）城市地铁软质或土质围岩的大断面隧道过渡 到线间距小于 12 m 的正线隧道及联络线隧道的连拱
隧道。 2）石质Ⅲ～Ⅴ类围岩双洞及以上连拱隧道。