12.4.2 工程难点及对策
1.严格控制爆破振速
由于本工程莲塘隧道穿越既有排污隧道和在建市政连接线隧道,因此隧道上跨建(构)筑物对施工爆破振动的要求较高。
施工中减振措施主要有减小爆破进尺、减小炮眼装药密度、光面爆破和预裂(预切割)爆破等。而隔振措施则主要有预切槽等。控制爆破施工中的振动效应的措施主要如下。
(1)采用低威力、低爆速炸药或采用小直径不耦合装药。
(2)采用微差爆破。实践表明,采用微差爆破后,与齐发爆破相比可降振约50%。微差段数越多,降振效果越好。
(3)采用预裂爆破或预钻防振孔。
(4)限制总装药量和单次起爆的装药量。
(5)缩短进尺。
(6)采用分步开挖,增加临空面。
(7)严格遵守爆破规范要求。新建隧道二衬处:二衬浇筑后3d内不得爆破;龄期3~7d时,爆破振速≤3cm/s;龄期大于7d时,爆破振速≤5cm/s。上跨排污隧道处:爆破振速≤2cm/s。上跨市政隧道及地表建筑物处:爆破振速≤3cm/s。爆破振速控制标准还应符合当地相关管理部门的规定。
2.莲塘隧道左线分岔部大断面施工
莲塘隧道分岔部大断面位于莲塘隧道左线,车道设计为市政连接线SL线三车道+口岸连接线K线两车道,最大开挖断面宽30.01m,属罕见超大断面隧道。分岔部设计参数及地质条件如下。
(1)设计参数:车道设计为三车道+两车道连续合流,小桩号至大桩号由小净距段、大跨段、渐变段三段组成,大跨段及变径段衬砌结构断面由S3-1、S3-2、S4b-2、S4b-3、S4b-4型五种形式组成,其中S3-1型与小净距段相接,为最大断面(宽约30.01m、高约18.4m),衬砌采用复合衬砌,开挖采用双侧壁导坑法,辅助施工措施有局部注浆、超前小导管、超前锚杆等。(https://www.daowen.com)
(2)地质条件:围岩主要为Ⅲ、Ⅳ级,岩体较完整,以弱风化岩层为主,属弱透水层地层;受区域地质构造影响,局部存在破碎带,易形成地下水补给通道。
据以上条件分析,得出如下结论。
(1)该分岔隧为特大跨隧道,最大宽度约30.01m,对围岩的稳定性不利,特别是拱部围岩,易造成掉顶、塌方事故。
(2)结构复杂、形式多变,共分五个断面。施工开挖样式多且双侧壁导坑开挖工序步骤多,工艺复杂,质量控制要求高,给施工带来了相当大的难度。
可采取如下对策措施。
(1)根据设计图纸、地勘资料、现场条件结合项目部施工技术水平,借鉴先进经验编制专项施工方案,经专家评审通过后严格按方案实施。
(2)采用小导洞先行左线贯通,再由大桩号往小桩号方向掘进分岔隧道,即贯通后先行施工标准四车道段,再依次施工渐变段3、2、1、大跨段(S4b-4、S4b-3、S4b-2、S3-2、S3-1型)衬砌及其连接处封头墙,大跨段(S3-1型)二衬施作紧跟开挖。
(3)采用双侧壁导坑减跨施工,各导洞施工步序、间距须符合设计要求和相关规范,不得随意改变。
(4)扩挖施工应在超前预支护措施、邻近结构初次衬砌(必要时二次衬砌)施作完成后进行,确保安全。
(5)临时支撑必须在初期支护、围岩达到稳定状态后方可拆除,严格控制拆除长度,专人指挥,防止发生安全事故。
(6)严格控制开挖进尺,采用预裂、光面爆破,控制装药量,防止振动超限引起周边围岩松动、已完初期支护失效。
(7)初期支护早封闭,二衬紧跟开挖面。
(8)加强监控量测,及时反馈信息,指导设计和施工。