[发明专利]一种穿越运营高速公路隧道超短台阶施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，尤其涉及一种穿越运营高速公路隧道超短台阶施工方法。

背景技术

当今社会，交通系统的发展直接制约着国家综合实力的发展。在我国复杂的地形中存在大量流沙地层，流沙地层不同于一般软岩、土的特性，其具有流变性，造成该地层隧道成洞困难，稳定性差，支护难度大。

目前在既有运营高速公路段隧道施工难度较大，施工工艺复杂，针对该地层隧道施工进度慢，稳定性差，施工安全性低。

鉴于上述需求，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穿越运营高速公路隧道超短台阶施工方法，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种穿越运营高速公路隧道超短台阶施工方法，该具体过程为：

步骤a，长管棚施工；分别对导向墙和管棚施工，导向墙施工前进行边仰坡开挖刷坡，边仰坡刷坡坡度为1∶1，洞顶开挖线以下刷坡坡度调整为1∶0.2；

步骤b，采用双层支护，隧道采用双层初期支护；

步骤c，高速公路导改；

步骤d，采用三台阶临时仰拱法施工，先后对上部台阶、中部台阶、下部台阶和底部隧道进行开挖，并采用仰拱工法逐步施工；

步骤e，支护结构受力自动化监测系统；在隧道断面上设置监测装置，对隧道的位移变形和土体压力变化的信息进行采集和处理，实时监测隧道施工状况；

步骤f，二次衬砌的紧跟；根据围岩隧道监控量测情况，隧道整体变形趋于稳定，即可逐步拆除临时支撑，施工二衬混凝土。

进一步地，上述步骤d中，具体施工过程为：

步骤d1，开挖上部台阶；开挖上部台阶，施作上部洞身结构的超前支护、初期支护；

步骤d2，开挖中部台阶；上台阶开挖3～5m后，开中部台阶，接长钢架，施作洞身结构的初期支护及临时仰拱支护；

步骤d3，开挖下部台阶；开挖下部台阶，施作初期支护；

步骤d4，开挖底部隧底；开挖底部隧底，每循环开挖进尺3m，施作初期支护，初期支护封闭成环；

步骤d5，仰拱施工；

步骤d6，拱墙二衬施工；将衬砌台车设计为9m，仰拱填充施工9～10m时，即可施工拱墙衬砌。

进一步地，上述步骤d1和d2中，架立钢架，钻设系统锚杆，喷射混凝土。由于为双层初支拱架，两层初支拱架需错开2榀，即距离1m。

进一步地，在上述步骤d5中，仰拱施工的具体过程为：根据监控量测数据分析，及时施作仰拱，保证初支稳定；施做仰拱开挖，每循环开挖进尺3m；施做仰拱二衬，每6m施工一次；施做仰拱填充，每6m施工一次。

进一步地，在上述步骤a中，导向墙厚1m，长1.2m，导向墙设三榀I20b工字钢架，工字钢外侧焊导向管，导向管采用φ200钢管，导向墙采用C25混凝土，设置内I20b拱架做加固支撑。每榀钢架为5个单元；开挖标高：起拱线以下48cm，为5cm拱架脚处浇筑一混凝土基础，宽1m，深0.5m，纵向长1.5m，内外侧拱架间距10cm，模板，模板与拱架间垫5cm垫块，钢架间采用φ22钢筋连接，间距1m；拱顶中心处，导向管预埋端头紧贴仰坡土层。

进一步地，在上述步骤a中，管棚施工时，

步骤a21，先做施工准备，掌子面导向墙完工后，多余核心土挖除，核心土斜坡挂网喷锚；步骤a22，管棚施工过程中，首先对管棚进行加工；

步骤a23，加工安放管内钢筋笼、填充水泥砂浆；钢筋笼为4支Φ18钢筋，固定环采用Φ42钢管切割成环，长度为5cm，间距1.5m，间隔布置进行固定，前端采用钢管做成尖端；管棚钢管安装好后，将钢筋笼分段推入管棚钢管内；连接处采用套Φ42钢管进行焊接加固，管棚填充M20水泥砂浆，填满后封口。

进一步地，在上述步骤a22中，每根Φ159管棚长度为51m，由多节钢管组成，并相互错开，每节长度为4、4.5、6m，其中第一节管棚头加工成锥形，长度为30cm；管棚间连接采用丝扣连接，每节管棚两端，一端加工成内丝扣，一端加工成外丝扣，丝扣长度为15cm；管棚的第一管前端长30cm切斜口，端头切掉一半；再用宽16cm，长40cm，厚15mm钢板满焊。

进一步地，在上述步骤c中，其具体过程为：

步骤c1，疏导交通到高速公路上行线，下行线的应急车道和正常车道进行封闭，进行下行线段区域隧道开挖与衬砌；

步骤c2，疏导交通到高速公路下行线，进行上行线区域隧道开挖支护及二衬施工；