双耳墙隧道洞门施工技术
工程概况
沪昆客运专线是一条东起上海,西至云南昆明的东西向铁路大动脉。顶溪隧道位于贵州段境内,进口位于贵州省贵定县马场河乡,出口位于贵州省龙里县哪旁乡。隧道全长2582米。进口里程DK657+679,出口里程DK659+261。全隧为25‰单面上坡,进口低,出口高。隧道进口紧邻铜鼓山特大桥昆明端桥台台尾,出口紧邻长冲1#大桥长沙端桥台台尾。因隧道进口位于陡坡上,为减少进口桥隧施工干扰,开辟施工场地及兼顾隧道弃渣,于DK656+900处线路前进方向右侧设无轨双车道横洞一座,横洞中线与正洞左线线路中线小里程方向夹角68°,横洞全长271米。
根据地形条件,本隧道进出口均采用双耳墙明洞门。进口DK656+679~DK656+689段采用双耳墙明洞。洞口地形如图1所示
图1洞口平面布置图
施工方法
2.1边仰坡施工
隧道采取先施工横洞再向进口方向掘进的方法,小里程方向顺利出洞后,进行边仰坡施工,边仰坡应边开挖边防护,确保边坡稳定。土方开挖要从上至下分层开挖,不能采用掏底开挖方法,开挖完成后对边仰坡进行挂网锚喷。如洞口段处于富水地段,应利用盲管将水引出,防止边仰坡渗水发生滑塌。
2.2基底施工
根据地质资料显示,大里程方向左侧基础为土层。为确保地基承载力,基地位于土层中的部分采用Φ75mm钢花管注浆加固,间距1m×1m梅花形布置,所有钢花管加固至W2基岩下不小于2m。加固宽度为DK656+679里程边墙底外6m至DK656+689里程边墙底外3m之间范围。布置范围如图2所示
图2土层基础钢花管布置范围
待钢花管桩达到设计强度后,开挖明洞段隧底部分,隧底开挖完成后,必须进行基底承载力检测,基底承载力必须满足设计要求。,承载力采用静力触探试验或标准贯入试验检测,必要时采用载荷试验检测。地基承载力要求参照表1。
岩土类型
状态或风化程度
天然密度ρ(g/cm3)
凝聚力c(KPa)
内摩擦角φ(°)
基本承载力σ0(KPa)
基底摩擦系数f
粉质黏土
硬塑
1.9
35
12
160
0.3
碎石土
稍湿
22
/
45
350
0.45
块石土
稍湿
22
/
45
350
0.45
灰岩、白云质灰岩
W3
23
/
45
350
0.45
W2
25
/
65
800
0.60
砂岩、灰岩及页岩
W3
22
/
40
300
0.35
W2
24
/
50
450
0.45
灰岩、白云岩
W3
23
/
45
400
0.45
W2
23
/
65
800
0.65
砂岩、页岩、泥岩
W3
22
/
40
300
0.40
W2
24
/
50
450
0.45
白云岩夹泥质白云岩
W3
23
/
45
400
0.45
W2
23
/
65
800
0.65
W2
24
/
50
450
0.45
砂岩、页岩夹灰岩
W3
22
/
40
300
0.40
W2
24
/
50
450
0.45
表1岩土物理力学参数建议值
检测地基承载力合格后,基础换填C20混凝土。待换填C20混凝土达到设计强度后,施作明洞段衬砌及挡墙。
2.3仰拱及耳墙基础施工
基础换填C20混凝土达到设计强度后,首先进行耳墙基础施工,端墙及挡、翼墙的开挖轮廓面应符合设计要求。测量人员放出耳墙基础端头点位,安装模版,浇筑耳墙基础混凝土,基础超挖部分应用与基础同级混凝土和基础同步浇筑。混凝土浇筑过程中应分层振捣,防止浇筑过程中出现跑模。浇筑过程中应预埋接茬钢筋,用于与仰拱及边墙混凝土连结。耳墙基础混凝土浇筑完成达到设计强度后,进行明洞仰拱的施工。仰拱及填充应分开浇筑,严禁半幅施工,确保仰拱及底部施工质量。施工部位如图3所示
图3仰拱、填充及耳墙基础示意图
2.4耳墙下部施工
基础浇筑完成后,将二衬台车推至洞口。洞门砼衬砌以二衬砌台车为主骨架,首先在端墙混凝土基础面上放出端墙外边线,安装第一层模板,搭设外侧脚手架,支立模板到设计高度,安装模板加固横竖带,使模板平整,通过脚手架、拉杆和模板内部支撑,把模板调整到设计位置,在确保模板大面平整。由于在外面加固施加支撑反力不容易,浇筑混凝土前,在模板与边坡之间分层架设撑杆以保持模板的稳定;在浇筑混凝土之后,以内拉筋为主。混凝土浇筑过程中,应两侧同时进行,防止对衬砌产生偏压。在顶面预埋接茬钢筋,用于与拱部混凝土及耳墙上部连结。施工部位如图4所示
图4耳墙下部结构示意图
2.5拱部