1、棋盤關連拱隧道快速施工方案、施工方法一、工程概況棋盤關隧道位于四川省廣元市轉斗鄉黎明村一組，距廣元市約55km，位于陜川交界處。設計單洞建筑限界凈寬10.25m，凈高 5.0m，為連拱隧道。隧址區位于四川盆地北部邊緣，屬構造侵蝕淺切割中低山地形。隧道洞身段穿越地層主要是志留系頁巖，洞身段圍巖的穩定性主要受巖體堅硬程度、完整性及地下水的活動制約。隧道設計基本概況如下表：隧道概況一覽表表 1隧道名稱起訖樁號長度洞門型式通風方式照明方式進口端出口端棋盤關隧道左:ZK0+330.44 ZK0+629.89 299.45 直削式削竹式自然通風組合燈具右:K0+330 K0+630 300 二、工程特點和
2、難點1、九個月建成棋盤關雙連拱隧道，這在中國乃至世界上都是空前的，如果能夠順利完成，我們將創造雙連拱隧道施工新的世界紀錄，我們將創造歷史。2、棋盤關隧道地質條件較差，施工條件一般，隧道進出口圍巖情況較差，洞身中段圍巖情況較好，主要圍巖類別為、級，且屬連拱結構，選擇合理的施工方案，減弱施工對圍巖的擾動，是確保結構穩定和施工安全的關鍵。3、減少對中隔墻的擾動，增強其穩定、設計位置是施工的難點。4、連拱隧道施工工序復雜，相互干擾大，合理選擇施工工藝和安排施工工序是加快施工進度，保證工程質量的關鍵。5、K0+470 處有一沖溝，該處最小埋深為27m，如何做好及時的防排水并順利通過該淺埋段是本隧道施工的
3、又一難點。6、隧道進出口場地狹窄，施工交通受二專線影響較大。三、施工方案的總體考慮及施工原則（一）總體施工方案棋盤關隧道施工開挖斷面大，圍巖自穩性不強，為加速施工，隧道左右洞均采用三導坑分塊開挖，錨噴及鋼架支護成洞方法。由于工程工期緊，加之中導洞及側導坑開挖斷面小，為了按期完成施工任務，在保證施工安全和工程質量的前提下，開挖支護與二次襯砌同時作業，二次襯砌滯后下導開挖不超過60m，混凝土仰拱澆筑與土石方開挖出渣同時進行，采用以下施工方案（圖1）：圖 1 雙連拱隧道三導洞施工流程圖1、中導洞和左、右側導洞同時掘進，初期支護緊跟，但三導洞不同時爆破。開挖速度和導洞間前后距離不受限制，三洞各自盡快向
4、前施工。11122332、為了保證主洞拱部開挖支護的安全及主洞有足夠的作業面，根據圍巖情況，側導洞開挖寬度應不小于5m。3、施工中選圍巖較好地段開設橫通道增加施工工作面，以加快進度，共設 3 條橫通道，如圖 2 圖 2 橫通道平面位置圖4、中導洞和左、右側導洞開挖、初期支護完全通過第一橫通道后繼續向前施工，出渣、運輸從左側導洞進出。同時中導洞采用整體模板從洞口向里襯砌。待中導洞襯砌強度達到100%，右主洞開始施工。右洞先進行主洞頂上導坑開挖及支護，下導坑開挖也應相應跟進。5、左主洞施工方法同右主洞。左、右主洞施工作業面間距保持在2030m左右。6、仰拱及路面施工采用隧道底部搭設排架，不影響施工
5、底部初期支護、混凝土仰拱澆筑和回填混凝土。7、由于棋盤關隧道進、出口地段均為類圍巖，且進、出口端均設計有明洞，從進場條件考慮，原則上 棋盤關隧道左右洞均以出口端作為主攻方向，采取雙向施工，進口施工滯后出口施工15 天。8、K0+470 淺埋地段根據導洞開挖情況及時進行地表注漿，封閉裂隙阻止地表滲水。右 側 導 洞左 側 導 洞中 導 洞右主洞左主洞左主洞右主洞橫通道橫通道廣元端陜西端9、出口出碴采用 5t 自卸汽車運輸，跨越二專線直接運至棄碴場。進口出碴由 5t 自卸汽車運至洞口，臨時倒入右線右側臨時堆放點，然后采用 15t 自卸汽車跨越二專線轉運至棄碴場。10、進口施工材料無法運送至洞口，施
6、工中采用吊車或卷揚機將鋼材吊運至陜西端高速公路右幅橋面，將右幅橋面作為鋼材加工場。噴漿料在橋下轉運，由吊車吊運至洞口。混凝土施工可將輸送泵置于橋下輸送至作業面。（二）施工原則連拱隧道的特點是分塊切割，多次擾動，這種擾動不僅來自本洞，而且來自鄰洞。多次擾動將使巖體力學指標下降，危及洞身山體穩定，造成坍塌。施工過程將嚴格遵循“少擾動、短進尺、嚴注漿、快封閉、弱爆破、勤量測、緊襯砌”的施工原則，充分保護和利用圍巖的自穩能力。1、少擾動。一是在開挖機械的選用上，使用對圍巖震動小的機械，級軟巖使用鎬產或挖掘機開挖；需鉆眼時選用一般風動鑿巖機，以免其用水量大、壓力大、震動大導致圍巖過大擾動；二是在左右洞施
7、工工序的先后安排上，要利于圍巖的穩定；三是弱爆破。2、短進尺。棋盤關隧道主要為、級圍巖，開挖應結合設計鋼拱架、鋼格柵的縱向間距確定循環進尺，級圍巖段循環進尺0.51.0m，級圍巖地段循環進尺 1.01.5m。3、嚴注漿。注漿加固圍巖是確保連拱隧道施工的一個重要手段，可以提高圍巖的整體性和自承能力，注漿嚴格施作，以確保其加固效果。4、快封閉。強調支護的時效性，是確保軟弱圍巖坍陷的有效措施。除立即按設計要求進行初期支護外，對于主洞還要及時落底施做仰拱。同時做好防排水，防止圍巖浸水弱化。5、弱爆破。即采用微震光面爆破技術，加強爆破震動監測，減少爆破震動對圍巖的影響，并確保已經施作了的二襯的安全。6、
8、勤量測。通過精心、規范的監控量測和快速靈敏的信息反饋體系，隨時掌握圍巖和支護的變形情況，科學修正支護參數，調整施工方案，保證施工安全。7、緊襯砌。即在監控量測的指導下，及時進行二次襯砌，以發揮其作用。四、施工安全措施1、加強監控量測指導施工。發現監測數據異常，立即上報監理工程師，在監理工程師許可下及時采取加強支護措施。2、根據以往施工經驗三導洞開挖后應力在中墻與左右洞拱腳的交點處、拱頂及拱腰較為集中，導洞在大部分區域處于壓應力，底拱一小部分將產生拉應力，為施工安全考慮，三導洞底板應進行拱架封閉，側墻支護應進行加強。3、考慮趕工情況下，正洞開挖與二次襯砌留有足夠的操作空間，減少各工序施工干擾，二
9、次模筑襯砌到主洞掌子面的最大間距應至少保證60m，為使收斂變形可控，應加強洞身初期支護。4、左正洞開挖應滯后右正洞開挖至少20m。5、為保證中導洞上方土體充分卸荷，正洞開挖應至少在中墻澆筑30 天后進行。6、為確保趕工期間的施工安全，淺埋段及時進行地表預注漿，以固結圍巖封閉地表水的滲入。7、側導洞應在橫通道口前后15m 加強支護，見圖 3。橫通道橫通道中導加強支護段側導加強支護段圖 3 三導橫通道段加強支護平面圖五、三導洞及橫通道設計建議 1、噴射混凝土強度等級建議提高至C30。2、正洞初期支護鋼架建議采用22b 工字鋼。3、側導及中導洞初期支護鋼架建議采用20b 工字鋼。4、三導坑初期支護藥
10、卷錨桿建議采用25 L=3.5m。5、橫通道口前后15m 的側導洞初期支護應加強，拱架間距建議不大于50cm。6、三導坑底部建議采用 20b 工字鋼連接邊墻拱架，以使三導坑初期支護閉合，形成一個整體受力體。C30噴射早強砼，24cm厚。7、三導坑斷面應不小于5m 6m（寬高），橫通道斷面不小于6.5m7.5m（寬高）。8、橫通道初期支護建議采用20b 工字鋼，間距0.5m；25 L=3.5m徑向藥包錨桿，縱環向間距1m 0.5m；全斷面鋪設 8 鋼筋網片，C30噴射混凝土厚度 26cm。六、施工部署及工期安排右洞在 2009 年 12 月 31 日前完成通車，裝飾工程及剩余附屬工程在2010年 3 月底左洞完成通車后施工，總合同工期不變。擬投入人員及機械設備見表1
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