进口段明洞施工
洞口土方开挖到达明暗洞交界处形成台阶,施作暗洞套拱和安装导向架,在台阶上施作超前大管棚支护,在超前大管棚施作完成后进行洞身开挖。
进洞段开挖应保持短进尺,用风镐配合挖掘机开挖,喷混凝土分两次进行,即开挖后初喷,架立钢架(钢架在拱脚处打锁脚锚杆防止拱顶下沉),安装系统锚杆、挂网后复喷,及时封闭,保证支护质量。按照“严控水、强支护、短进尺、勤量测、早衬砌”进洞施工。
(一)施工顺序及工艺流程
明洞全部采用明挖法施工。具体施工顺序:测量放线→排截水沟施作→边仰坡开挖、支护(锚网喷支护及抗滑桩施工)→基底处理(如果设计有要求)→仰拱、填充施工→拱墙衬砌→明洞防水层施工→洞顶回填。明洞段施工工艺流程见图4-4-40。

图4-4-40 明洞段施工工艺流程图
(二)施工方法
明洞土方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工,采用挖掘机开挖,装载机装渣自卸汽车出渣。按照设计施作边仰坡防护。开挖完成后进行基底处理,基底承载力达到要求后施作仰拱、填充混凝土,填充混凝土在仰拱混凝土终凝后进行浇筑。
明洞衬砌在仰拱填充完成后由洞内向洞口方向先仰拱后拱墙的顺序施工。
明洞衬砌均采用模板台车作内模,外模采用组合钢模对拱墙衬砌混凝土一次性灌注,混凝土由自动拌和站生产,罐车运输,泵送入模,插入式振捣器振捣。洞口衬砌与隧道洞门整体灌筑后进行洞顶回填施工。
明洞回填分层填筑,每层层厚不大于1 m,左右对称回填。
1.洞口明挖段开挖与防护
洞口土方开挖须避开雨季。开挖前先施工包括截水沟、天沟等在内的排水系统,后进行洞口开挖。
明挖段开挖采用上下台阶法,台阶高度结合大管棚施工综合确定,如图4-4-41所示。

图4-4-41 明挖段开挖示意图
明挖段开挖应自上而下逐层进行,随开挖随喷砼进行边、仰坡防护。至暗挖段拱顶开挖轮廓线高度时,垂直下挖至设定的上半断面底部,临时喷射砼封闭暗洞掌子面。
沿开挖轮廓线环向掏槽,安装型钢钢架,浇筑砼,为暗洞开挖作准备。
施作管棚套管先安装导向墙内拱架和导向钢管,立模、浇筑导向墙砼后再钻孔、顶管、注浆、封口,完成管棚施工。管棚完成后,借助上半断面台阶高度,进行暗洞侧壁导坑的上台阶开挖与支护工作,掘进10~15 m,开挖明挖段的下半断面。明挖段下半断面随挖随喷砼防护,挖至两侧墙底标高后,及时施作两侧浆砌片石挡墙,同时进行暗挖段导坑下台阶开挖支护。
2.超前大管棚施工
洞口暗挖段埋深浅,易塌方,本标段隧道洞口加固采用φ108 mm长管棚,洞身加固采用φ89 mm长管棚。大管棚施工采用地质钻机成孔,注浆泵。
(1)导向墙施工
管棚施工前应先施工导向墙,利用导向墙进行导向,同时借助砼导向墙稳定仰坡面山体。导向墙砼达到100%强度时,方可实施管棚钻孔工作。
导向墙施工时,先安装①、②号型钢钢架,钢架外表面的连线坡度与管棚的外插角一致。经环向各点量测满足要求后,固定①、②号型钢。在①、②号型钢上标注φ140×6 mm导向钢管的位置,逐根焊接于钢架上固定。然后安装内、外侧其他型钢钢架,内、外层钢架采用钢筋焊接,立模浇筑导向墙砼。导向墙结构如图4-4-42所示。

图4-4-42 管棚砼导向墙结构示意图
(2)钻孔、顶管、注浆
为保证成孔质量,防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌,钻孔间隔进行。先钻奇数孔,后钻偶数孔,成孔直径为φ140 mm,以便顺利安装φ108×6 mm钢花管。奇数孔成孔后及时安装钢花管或无孔钢管,压注水泥浆。偶数孔成孔后须立即安装钢管,防止塌孔。偶数孔的施工一方面可以检查奇数孔注浆质量,另一方面也可以进行补充注浆,提高注浆加固围岩的效果。
(3)洞口明暗交接处开挖支护方法及工艺
洞口浅埋段支护方法与参数见图4-4-43所示。
(4)洞门及洞口段衬砌施工方法及工艺
当暗挖段开挖及拱、墙初期支护完成9~12 m,暂停暗洞内各工序开挖,转而进行暗挖段仰拱整体浇筑,完成仰拱基底处理后,浇筑洞门及洞口明挖段仰拱衬砌砼和回填砼。
为确保洞口稳定,隧道掘进能得到快速施工的可靠保证,洞口段衬砌施工总要求是:及早完成洞门和暗洞9~12 m的全断面衬砌砼,然后按既定工艺顺序进行洞身暗挖施工。

图4-4-43 隧道洞口浅埋段支护方法与参数示意图
(三)明洞砼结构施工
洞口段土石方开挖至导坑台阶标高时,开挖导坑进入正洞施工,待正洞开挖完成一定距离后,再进行洞口段结构物的施工。其施工主要内容为:明洞段仰拱、明洞边墙基础、拱墙衬砌、防排水、拱背回填等。
仰拱及墙脚砼采用组合钢模板人工立模浇注,边墙及拱部砼施工采用衬砌模板台车作内模,外模采用组合钢模板,洞门与明洞砼分别灌注。首先施工明洞仰拱、拱墙脚部钢筋砼及洞门基础,待砼达到一定强度后,拆模并进行施工缝凿毛,然后施工上部边墙及拱部钢筋砼。砼由两侧对称灌注。钢筋在洞外加工场下料成型、现场绑扎,砼采用集中拌和砼,由砼运输车运输,泵送入模,插入式捣固器及附着式振捣器振捣密实,拱墙砼一次整体浇筑成型。明洞砼强度需达到设计强度的100%进行拆模。
(四)明洞外防水层施工
靠山侧防排水系统(防水板、φ100 mm纵向盲沟、φ50 mm竖向盲沟)在拱墙浇筑前先施作,防水板等按设计要求预留搭接长度;其余待拱圈浇筑完成,砼达到设计强度后,铺设防水层并回填。施工时,先将砼表面的外露钢筋头等杂物清理干净,然后将砼表面上的凹凸不平处修凿平整,最后用水泥砂浆衬砌外表涂抹平顺,以免损坏防水层。EⅤA防水板用热融焊接法进行连接,两防水板之间搭接宽度为150 mm,中间有一空腔用于充气检查焊缝的严密性。为防止明洞与隧道防水板的接头在填土时被破坏,应用3 cm厚的水泥砂浆将防水板接头保护起来。土工布在现场逐幅铺设,为防止土工布在回填土过程中移位或翻卷,在搭接处用线缝合起来,搭接宽度100 mm。防水板及土工布均沿隧道环向铺设。