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重庆轨道交通立体斜交隧道施工技术

作者:  发布:2015/7/1  浏览:
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摘 要:重庆轨道交通六号线光电园车站站后设出入段线隧道。正线与出入段线隧道立体斜交,距离近,施工组织困难,安全风险高。通过对施工组织优化,采用先上后下开挖,先下后上衬砌的施工组织,严格控制施工步距和循环进尺,安全、快速完成立体斜交段施工,为类似暗工程的的施工提供参考。

1  工程概况

重庆轨道交通六号线光电园车站站后设出入段线。正线K27392.083K27608段为单洞四线隧道(与出入段线隧道共建段,出入段线隧道里程为:CK0000CK0168);正线K27608K27769段为单洞单线小间距隧道(立体斜交段,出入段线隧道里程为:CK0168CK0336.8,正线在下方,出入段线在上方)。正线和出入段线隧道位置关系详见图1、图2

1 立体斜交段平面图

隧道穿越侏罗系中统沙溪庙组(J2S)沉积岩层,为中等风化砂质泥岩和泥质砂岩。岩层较为完整,倾角较为平缓。工程沿线地下水贫乏,主要为基岩裂隙水,为大气降水和地面池塘渗漏补给。

2  主要施工组织

采用纵坡小于10%的施工斜井通道进洞组织施工,如图3、图4

施工斜井主通道与正线区间四线隧道连接,承担正线区间隧道所有工序的施工和出入段线隧道立体斜交段上台阶开挖支护。

施工斜井支通道与出入段线隧道连接,承担出入段线隧道除立体斜交段上台阶开挖支护以外的施工任务。

2 立体斜交段横断面图

3 施工斜井通道平面布置图

4 施工斜井通道横断面布置图

3  主要施工方案及施工顺序

3.1  主要施工方案

区间隧道和立体斜交段隧道均采用钻爆法施工。

正线区间隧道单洞四线段采用双侧壁导坑法施工;正线区间隧道单洞单线段(立体斜交段下部隧道)采用全断面开挖,分二次爆破;出入段线隧道(立体斜交段上部隧道)采用上下台阶法施工。如图5、图6

3.2  主要施工顺序

施工斜井主通道顶部扩挖→正线区间单洞四线隧道接口段上半断面1’步、4步、5步、1步扩挖→小里程侧单洞四线区间隧道1步、1’步;大里程侧出入段线隧道1步挖护支护→接口段单洞四线区间隧道22’)步、33’)步→正线区间单洞单线隧道22’)步开挖支护→正线区间单洞单线隧道3步、4步衬砌→出入段线隧道5步挖护→出入段线隧道6步、7步、8步衬砌。

在正线区间单洞四线隧道接口段上半断面1’步、4步、5步、1步扩挖完成后,分别往小里程方向进行四线大跨隧道1步(1’步)开挖支护和大里程方向出入线隧道上台阶1步开挖支护的施工任务。

在正线区间四线大跨隧道1步(1’步)、出入线隧道上台阶1步开挖支护完成后,利用施工主通道进行正线区间隧道剩余工程的施工;出入段线隧道剩余工程由施工斜井支通道组织施工。

5 单洞四线隧道施工序图

6 立体斜交段隧道施工序图

4  主要施工方法

4.1  施工斜井进入大跨隧道断面的扩挖

施工斜井通道进入大跨隧道断面扩挖分两步进行。首先,在施工斜井通道快掘进到大跨隧道断面时,施工斜井通道往上爬坡开挖,与大跨隧道拱部连接,扩挖大跨隧道上半断面,如图7

在正线区间四线大跨隧道1步(1’步)开挖支护完成后,对施工斜井通道降底开挖,将斜井通道底标标高降低到正线隧道底部标高,扩挖大跨隧道下半断面,方便进行后续工序的施工,如图8

7 施工斜井扩挖大跨隧道接口拱部处理

4.2  爆破施工

本段隧道周边无建筑物,爆破施工重点考虑隧道之间相互影响。依据爆破安全规程,爆破安全允许震速控制在2cm    /s以内。

8 施工斜井扩挖大跨隧道接口底部处理

1)正线单线单洞:隧道在下部,采用全断面法开挖,分两区两次起爆,先爆破一区,再爆破二区,以创造拱部多临空面条件。炮眼布置详见图9

9 正线单线单洞炮眼布置

一区和二区之间连接一根15段位毫秒管,以实现一区和二区之间分次起爆的目的。每区又分多段位起爆,控制爆破规模和循环进尺,以达到控制质点震动速度的目地。

2)出入段线:隧道在上方,采用台阶法开挖。出入段线下台阶5步开挖在正线区间隧道衬砌完成后开始施工。其爆眼布置详见图10、图11

10 出入段线上台阶炮眼布置

11 出入段线下台阶炮眼布置

3)炮眼布置及爆破器材

①炮眼布置按浅密原则布置,控制单眼装药量,使有限的装药量均匀地分布在被爆破体中。

②掏槽眼尽量布置在开挖部位底部,以加大掏槽部位炮源至爆破震速控制点距离。

③爆破采用非电毫秒不对称起爆网络,降低爆破震动强度。

④炸药:采用乳化炸药,周边采用小药卷。周边采用Φ25药卷,其它炮眼采用Φ32标准药卷。

⑤雷管:孔外采用电雷管起爆,连接件及孔内均采用非电毫秒微差雷管(115段)。

4)爆破震动监测采用CRAS随机震动测试系统监测爆破震动。爆破震速监测结果如表1

1 爆破震速监测统计表

经过爆破震速监测结果统计,除个别次由于监管松懈造成震速超标外,其余均满足震速控制要求。

4.3  其他辅助措施

1)初期支护:初期支护采用锚网喷结构形式。正线单线单洞和出入段线均采用Ⅰ20工字钢支掌,正线间距75cm,出入段线间距20cm;喷射砼采用C25喷射砼。

2)正线单线单洞前50m在拱部设3.5m长Φ42超前小导管,纵向间距2.25m

3)出入段线上台阶1步开挖完成后,在底部设Ⅰ20工字+C20喷射砼临时仰拱。

5  结语

本文结合重庆轨道交通光电园站后立体斜交段的实际情况,合理组织,选择较有利的施工顺序,严格控制施工步距和循环进尺,安全、快速完成立体斜交段施工,为同类暗挖立体斜交隧道的施工提供参考。

作者:刘作荣

转自:《公路隧道》

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