1 前言
現階段山嶺公路隧道淺埋段施工方法主要為明挖法和暗挖法，其中，暗挖法應用最為廣泛，但其要求隧道具有一定的埋深，若埋深太淺難以形成承載拱，圍巖穩定性難以保證或施工成本過高，最終造成塌方。若采用明挖法進行施工，隧道兩側放坡開挖對周圍環境破壞較大，且土方工程量巨大。蓋挖法兼具上述兩種施工方法的優點，能在保證施工支護安全的前提下減少對周圍環境的影響，且能在短期內恢復地面交通，已被廣泛應用于城市地鐵工程，個別山區公路隧道淺埋段也已采用蓋挖法進行施工并取得成功。
本工法主要根據寧波奉化309省道（江拔線）大張至沙堤段改道工程杜鵑谷隧道淺埋段施工經驗編寫，來介紹山區公路淺埋隧道蓋挖法施工工法。
2 工法特點
1） 蓋挖法相對于明挖法，因其開挖面和開挖深度小，既可避免大面積明挖對生態環境的破壞，又可確保邊仰坡穩定。
2） 蓋挖法相對于暗挖法，降低了施工難度，保障了工程質量和施工安全。
3） 淺埋段隧道蓋挖法施工具有操作簡單，縮短工期，同時在保證工程安全的前提條件下降低工程建設成本與環保成本的優點。
3 適用范圍
本工法適用山區公路隧道淺埋段施工，對于地鐵、水工隧道淺埋段施工也有參考價值。
4 工藝原理
蓋挖法是明挖地表一定深度以后，修筑土模先施工暗洞頂部防護結構（套拱），暗洞在套拱作為安全防護結構下施工。淺埋段套拱部分采用拱部明挖法施工，基坑采用臺階放坡法開挖，坡面采用錨噴支護，基坑內采用明溝抽排水。明挖設護拱后洞身暗挖施工，洞身暗挖部分采用左右分幅臺階法開挖施工。拱部明挖過程中盡量減少挖方，邊坡采用錨噴支護。套拱施工采用標準化施工工藝，利用精扎螺紋鋼對拉提前施加預應力，提高砼套拱承載能力，限制套拱側向變形。同時，建立圍巖支護結構監控量測系統，隨時掌握施工過程中的動態變化，沉降變化穩定后及時施做二次襯砌，合理安排作業工序，調整施工工藝和優化設計參數，確保施工安全。
5 施工工藝流程及操作要點
5.1施工工藝流程
根據淺埋段現場實際地形地質條件，蓋挖段施工工藝一般為：設置地表排水系統→邊、仰坡開挖與防護→修筑土模與套拱砼澆筑→洞內施工→回填及綠化施工。
5.2操作要點
5.2.1施工準備
1）風、水管、電線敷設、施工便道、施工場地布置，機械設備配置，人員配置及安全技術交底、材料準備、修建防排水設施、修建環保、水保設施。
2）根據設計圖紙資料詳細研究工程地質、水文地質情況，制定合理的施工方案和施工安全措施，制定施工監控量測方案。
5.2.1施工步驟
1）地表排水系統完善施工前，結合現場實際地質情況與設計圖紙要求，合理設置地面臨時邊溝與仰坡截水溝。水溝一般采用梯形排水溝，水溝靠內一側可以適當加高30cm左右，同時水溝側壁夯實后采用噴射砼掃面，將原自然水系通過水溝改移、接順，保證正常排水，不沖刷坡面。地表排水系統完善好后，在邊坡坡頂適當位置埋設地表量測點位，做好原始記錄，時時監測地表下沉及邊坡位移，為基坑開挖做好安全預警。
2）邊、仰坡開挖與防護
①邊、仰坡開挖前先在現場放出邊、仰坡開挖線，及土模預留土體范圍與土模頂位置（土模范圍適當放大1m以利于后期修整），用生石灰做好標記。
②用PC200型挖機順著開挖線開挖邊坡，邊坡每開挖1.5m深度用全站儀復核一下坡率，邊開挖邊修整，以保證開挖坡率符合設計要求。開挖棄土可臨時堆放在距坡頂1m處，土堆高度不超過1.5m，同時對棄土及時清運至指定棄方場地。邊、仰坡開挖時同時根據現場土模輪廓線對土模進行初步開挖
③邊、仰坡以1.5m深作為一級開挖，每開挖1.5m后及時對邊坡進行修整，在坡面上準確定出錨桿孔位，然后鉆孔及安裝錨桿。邊、仰坡開挖成型后及時掛網然后進行砼噴射防護施工，防止坡面被雨水沖刷塌陷，以保證后續施工作業安全。
④一節砼套拱長度為12m，現場開挖時土拱模長度適當增加1m，作為工作平臺。
3）土模修筑與成型
①邊、仰坡防護完成后，開始修筑土模。開挖邊仰坡的時候，土模范圍內的土體已經預先保留，此時用PC200挖機對土模范圍內土體進行初步修整，挖除土模范圍內多余土體，邊修整邊用測量儀器進行校核，當開挖接近土模范圍20cm～30cm時，停止使用機械開挖，改為人工開挖修整。
②對土模進行人工精確修整時，用測量儀器時時監測土拱模輪廓線。實際保留土模輪廓線比設計套拱底輪廓線大10cm時停止開挖，進一步采用人工對土模表面進行修整，保證土拱模表面平順，無明顯坑洞、凹凸，對多余土體及時清運、清理，保持現場干凈整潔，然后對套拱基礎澆筑一層10cm厚C25砼作為將來套拱施工墊層。
③土拱模整修成型后，使用測量儀器對土模板輪廓線進行復核驗收，確保將來二襯澆筑厚度。
④土拱模輪廓驗收合格后，及時對土拱模表面采用濕噴機噴射一層5cm厚C25砼進行表面硬化處理，砼要求噴射均勻，確保成型后的土拱模表面平整、堅實，同時專人灑水養護，保證砼強度快速增長。
⑤土模整修施工過程中，要對土模表面軟弱土體進行挖除，換填耐壓的碎石土，確保雨天雨水沖刷土模表面不至塌陷。土模兩邊基坑內要時常抽排水，避免土拱模受水侵泡出現垮塌。
4）工字鋼安裝與對拉螺桿安裝
①土拱模表面砼硬化2天后即可進行工字鋼安裝作業，工字鋼安裝前，在土拱模表面按設計圖紙50cm一道準確定出工字鋼位置，同時套拱拱腳基礎嚴格按設計圖紙要求施工安裝小導管與通長連接鋼板。
②I18工字鋼嚴格按設計圖紙要求進行安裝，嚴格控制安裝間距（圖12），工字鋼節段之間連接鋼板對接整齊，螺栓、螺母緊固，同時焊接縱向連接鋼筋。
③確定對拉螺桿孔位置，用潛孔鉆鉆孔。
分別在拱頂、拱腰、拱腳處縱向焊接5根14#槽鋼 以進一步加強套拱工字鋼整體性，同時在工字鋼表面預先跳檔焊接豎向鋼筋作為將來套拱外模固定鋼筋
④安裝對拉螺桿，使螺桿較高一端固定于槽鋼上面，另外一端進行張拉并固定于槽鋼上面
⑤對拉螺桿交叉布置4道，張拉應力控制在70KN。
5）套拱模板安裝與加固
①套拱厚度60cm，套拱外模板采用長4m、寬25cm、厚度5cm的木板進行拼裝，木板內面采用跳檔焊接直徑22cm長度60cm螺紋鋼于工字鋼上面，鋼筋頂牢木板，木板加固采用環向焊接直徑22cm螺紋鋼于預先焊接鋼筋上。
②對拉螺桿外露15cm，縱向用鋼筋連接使之與模板加固鋼筋形成一個整體，同時模板拱腰位置預留窗口便于砼入模與振搗。
6)套拱砼澆筑、拆模與養護
①套拱模板安裝加固完成后，經驗收合格即可澆筑C30套拱砼，砼澆筑采用汽車泵從模板預留與振搗窗口通過泵管入模，兩側對稱澆筑，邊澆筑邊振搗，套拱拱腳振搗可采用振動棒附在模板外振動一樣可以達到密實砼的效果。套拱拱頂不1m范圍內不關外模，砼澆筑后直接人工抹面即可。
②砼澆筑12小時后即可進行模板拆除及養護，砼強度達到設計強度后，即可進行套拱拱腳土石回填，回填時做好臨時水溝，以利于將來抽排水。7）暗洞開挖、支護套拱成型后即可進行暗洞開挖，暗洞開挖采用左右分幅臺階法開挖施工，先用挖機挖除上臺階套拱范圍內土拱模土體，再左右分幅爆破開挖，開挖后及時進行初期支護、噴砼施工。
8)暗洞仰拱、二襯施工與養護暗洞仰拱施工完成后，二襯施工前做好防排水，二襯臺車就位澆筑砼，拆模后及時養護。
9）套拱回填與覆綠二襯砼達到設計強度要求后，按設計要求進行套拱回填及覆綠施工。
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