BRID® AND

TUNNEL ENGINEERING

桥I

醴丨工I

程勃______________________________________________________________________

偏压隧道半明半暗护拱

进洞施工技术探讨

郑寰宇，谭傢元，梁露

（广西路建工程集团有限公司，广西南宁

530001）

摘 要：文章结合广西贺州至巴马高速公路（都安至巴马段）万宁隧道巴马端右线施作

半明半暗护拱进洞的工程实例，阐述了偏压隧道采用半明半暗护拱的施工方法，该方法

能有效解决隧道偏压问题，减少对隧道洞口的开挖，符合快速、安全、环保的隧道进洞理

念，可为类似地形的隧道进洞施工提供参考。

关键词：隧道;半明半暗护拱;偏压;进洞

中图分类号

：U455. 4 文献标识码:

A DOI： 10.13282/j. cnki. wccst. 2019. 05. 022

文章编号

：1673 - 4874（2019）05 - 0078 - 03

Discussion on Hole Entering Construction Technology of Half-bright Half­

dark Arch shield in Bias Tunnel

ZHENG Huan-yu,7AN Jia-yuan,LIANG Lu

（Guangxi Road Construction Engineering Group Co., Ltd., Nanning, Guangxi,530001）

Abstract：

Combining the engineering example of half-bright half-dark arch shield hole-entering at the

right line of Bama end in Wanning Tunnel of Guangxi Hezhou-Bama Expressway （Du'an-Barna

Section） ,this article described the construction method of using the half-bright half-dark arch shield in

bias tunnel,this method can effectively solve the tunnel bias problem and reduce the excavation of

tunnel entrance hole,and it is in line with the fast,safe and environmentally friendly tunnel entering

concept,which can provide reference for the tunnel entering construction of similar terrain.

Keywords：

Tunnel；

Half-bright half-dark arch shield；

Bias；

Hole entering

0

引言

近几年我国公路建设迅猛发展，尤其是偏远山区的公路建设发展尤甚。这两

年广西修建的公路桥隧比都较大,隧道穿越的山体地形及地质条件复杂,隧道洞口

设置于偏压山体的情况相当常见。在公路建设中，隧道修建由于工期长或打通后

作为通道等原因，往往是项目的关键控制性工程，如何在偏压地体上快速、安全、环

保进洞值得探讨研究。本文以广西贺州至巴马高速公路（都安至巴马段）万宁隧道

巴马端右线的进洞实施工程实践为例,详细阐述了在偏压隧道洞口施作半明半暗

护拱进洞的施工方法。

1

工程概况

作者简介

郑寰宇

（1986—）,1程

师，主要从事公路与隧

道工程施工管理工作。广西贺州至巴马高速公路（都安至巴马段）万宁隧道位于广西都安县板堆屯。

隧道区属岩溶峰丛谷地地貌，隧道穿越单座山体，为分离式隧道，右线长

342 m,隧道

净空

13. 25 mx5m（宽X高），最大埋深约

67 m。巴马端洞口段山体斜坡自然坡角

西部交通科技

COTinjriiratSs Science &

Technology偏压隧道半明半暗护拱进洞施工技术探讨/郑寰宇，谭傢元，梁露

约为

12。〜

23。,地表植被为一般发育的杂草、灌木。

右洞洞口横向上地形左高右低，存在偏压。隧道穿越

山体为石灰系中统

（GJ灰岩,洞口段地表为

1~2 m

薄层全新统残坡积层红黏土，局部夹块石;洞口段

30 m

范围内山体微风化裂隙较发育，岩体破碎，呈块状。

地下水动态随季节变化大，雨季洞内以淋雨状或小股

集中出水为主。隧道围岩为

V级，自稳性差。万宁隧

道巴马端洞口交通便利,采取由巴马端进洞的方式，

单向掘进。

2

隧道设计

万宁隧道洞身结构设计采用复合衬砌型式。右

线巴马端洞口段的支护设计为:

C30偏压墙及半明部

分为

70 cm厚的

C30护拱（长度

20 m）,半暗部分初期

支护为

025 mm中空注浆系统锚杆长

400 cm、间距

100 cm（环）

x 50 cm（纵）呈梅花形布置、

I22b钢架@ =

50 cm、厚

28 cm的

C25喷射混凝土和

08 mm钢筋网间

距

15 cmx 15 cm（双层）的组合；二次衬砌为

C30防

水钢筋混凝土，厚

60 cm；超前支护为扪

08 mm管棚

@ = 50 cm。隧道洞口段支护设计如图

1所示。

图

1瞇道洞口段支护设计图

3

施工工艺与方法

万宁隧道右线巴马端进洞施工遵循新奥法原理,

施工顺序为:测量放样、分级开挖边坡、刷仰坡及偏压

墙基础，对边仰坡进行锚喷支护,再浇筑护拱及偏压

墙，接着钻设管棚作为洞口段的超前支护，最后三台

阶开挖进洞，及时施作二衬及端墙式洞门后,对护拱

顶部进行回填。

具体施工流程为：施工准备—边仰坡开挖及防

护—偏压墙基础施工〜护拱施工〜偏压墙墙身施 工〜管棚施工〜暗挖进洞—二衬及洞门施工〜洞顶

回填。

3. 1施工准备

审核设计文件,测量放样，确定出隧道洞门、半明

半暗段、暗洞及偏压墙的位置,勘察核实隧道洞口地

形地貌及地质情况是否与设计文件吻合。根据实际

地形确定边仰坡开挖线及截水沟的位置。

3.2边仰坡开挖及防护

首先利用机械和人工配合对隧道洞口周边的危

石进行排除，在隧道洞顶距开挖边线

3〜

5 m相对平

缓的位置施作截水沟以拦截和疏导洞顶地表水,避免

洞口被水冲刷。根据测量放样的结果对边仰坡开挖

边界做好标记，使用挖机从上至下分级开挖,坡率按

1 ： 0.5控制，边挖边防护。防护采用锚喷支护（锚

杆

：022 mm药卷锚杆

L=350 cm@100 cmX 100 cm；

喷射混凝土：

C20喷射混凝土

10 cm厚；钢筋网：

08 mm钢筋网

@25 cmX25 cm）。

3.3偏压墙基础施工

开挖偏压侧墙基础,基底倾斜度按

1 ： 5内低外高

的坡比设置，开挖至基底设计标高后检验基底地基容

许承载力，确定基底地基容许承载力

A350 kPa后定

位安装预留在基础内的护拱钢架（钢架型号为

I22b,

纵向间距为

50 cm）,安装基础模板并固定牢固，浇筑

C30基础混凝土。

3.4护拱施工

精确测量放样出护拱中每一棉钢拱架的位置，根

据测量成果计算出每一棉护拱钢拱架的弧长（因山体

坡面与隧道斜交致使抵靠山体的每一棉护拱钢拱架

的拱形弧长不同）。为防止护拱下沉侵限，确保隧道

二次衬砌厚度，将护拱外扩

30 cm作为预留沉降量。

护拱的钢拱架采用分节制作拼装成拱形，节段端部焊

接有连接钢板，通过连接钢板上的

4个高强螺栓将各

节段钢拱架连接成拱形。在钢筋加工场加工好每节

钢拱架，并编好号,以便安装使用。将钢拱架一端架

立在基础预埋的钢拱架上，另一端抵靠住山体，每棉

钢拱架采用

2根长度为

4 m、壁厚为

4 mm的

042 mm

注浆锁脚小导管将拱架锚固在山体内,小导管打设角

度为斜向下钢拱架安装完成后，采用

"22 mm纵

向钢筋按环向间距

100 cm将各棉钢拱架纵向连接成

整体，然后在钢拱架外圈上按

50 cm环向间距把

扪

27 mm热轧钢管以

5。的外插角焊接固定作为管棚

导向管，安装护拱模板。护拱模板采用木模板，模板

支撑采用

IM的钢拱架与扪

08X6 mm钢管相结合的

形式

,114钢拱架按纵向间距

50 cm在护拱底部紧贴护

2019年第

5期总第

142期

79桥隧工程

BRIDGE AND TUNNEL ENGINEERING

拱底模板;閃

08 mm钢管按照环向间距

2 m、纵向间距

50 cm斜向支撑

114钢拱架。护拱底模一次成型，顶

模随混凝土浇筑，边浇筑边封模板。护拱混凝土采用

泵送浇筑。

3.5偏压墙墙身施工

护拱浇筑完成后，开始偏压墙墙身的施工。偏压

墙墙身采用分节施工，每节高度

W2 m。偏压墙模板

采用

3rrm厚钢模板，模板安装加固后,用混凝土输送

泵泵送浇筑

C30混凝土。混凝土振捣采用插入式振

捣棒将混凝土振捣密实。偏压墙墙身每节顶部预留

好连接钢筋和石笋，通过预留的连接钢筋和石笋将上

下节段墙身混凝土连接成整体。

3.6管棚施工

护拱和偏压墙施作完成后开始搭设管棚。在隧

道洞口前面采用开挖出来的石方填筑管棚施工平台

以满足钻孔和送管需求。管棚钻机摆设在填筑的施

工平台上,顺着护拱内预埋的扪

27 mm导向管定位跳

孔钻管棚孔，为避免塌孔，钻完一孔立即安装管棚钢

管,管棚钢管使用扪

08m热轧无缝钢管，壁厚

4 mm,分节制作安装，每节

4~6 m,采用丝扣连接，利

用钻机的冲击力和顶推力顶进。管棚钢管安装好后,

在钢管内插入钢筋笼，按由拱脚至拱顶的顺序进行管

棚注浆。注浆材料使用水泥浆，水灰比为W/C =

（0. 5-1.0） : 1.0,注浆压力采用初压

0.5〜

1.0 MPa,

达到终压

2. 0 MPa后持压

3~5 min即可停止注浆。

3.7暗挖进洞

管棚施工完成后采用三台阶法开挖进洞。隧道

开挖前，应先做好超前地质预报和监控量测两项工

作。超前地质预报采用地质雷达和超前水平地质钻

结合的方式以摸清掌子面前方的地质情况，以确保施

工安全。在隧道洞顶布设地表下沉点并采集初始数

据。隧道洞口段开挖采用弱爆、微爆进行爆破，每循

环开挖进尺控制在

1〜

2棉钢架间距内，中下台阶两

侧交错开挖，初期支护及时闭合成环,尽快施作二次

衬砌及端墙式洞门。

4施工控制要点

”）为保证护拱钢拱架的安装质量，必须测量放 样出每棉钢拱架的位置并精确计算钢拱架的弧长;钢

拱架加工要保证焊接质量;钢拱架拼装时

4个连接螺

栓必须拴紧。

（2） 护拱内预埋的管棚导向管位置和角度必须严

格按照设计文件定位固定牢固;管口用塑料胶带封堵

好以防护拱混凝土浇筑时混凝土堵塞导向管。

（3） 严格控制开挖进尺，中下台阶开挖严禁同时

落底;及时施作仰拱，仰拱施工长度

W3 m.

⑷洞口段二次衬砌和端墙式洞门要及时施作,

确保洞口安全及创造出良好的洞口形象;二次衬砌和

端墙式洞门施作完成且强度符合要求后,对半明半暗

护拱顶部按设计文件进行回填。

5结语

广西贺州至巴马高速公路（都安至巴马段）万宁

隧道巴马端右线偏压洞口采用半明半暗护拱进洞，从

开始施工至隧道进洞总工期为

45 d,对洞口破坏极

小,“零开挖”进洞效果佳，进洞开挖支护的安全及质

量均满足要求。蠢

参考文献

m广西交通规划勘察设计研究院有限公司.广西贺州至巴

马高速公路（都安至巴马段）两阶段施工图设计（第五

册

）[Z].2O18.

[2] JTG F60-2009,公路隧道施工技术规范

[S].

[3] JTG/T F60 - 2009,公路隧道施工技术细则

[S].

[4] 公路工程施工标准化指南系列•高速公路施工标准化

技术指南第五册隧道工程

[S].北京：人民交通出版

社

,2012.

收稿日期=

2019-03-20

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