双耳墙隧道洞门施工技术

中铁二十三局集团一公司沪昆项目部 姜潇

[内容摘要]本文结合上海至昆明客运专线顶溪隧道双耳墙洞门的施工，综合介绍了双耳墙隧

道洞门的施工工艺．对施工要点等进行了阐述。

[关键词] 双耳墙；隧道洞门；施工技术

1、 工程概况

沪昆客运专线是一条东起上海，西至云南昆明的东西向铁路大动脉。顶溪隧道位于贵州段境内，进口位于贵州省贵定县马场河乡，出口位于贵州省龙里县哪旁乡。隧道全长2582米。进口里程DK657+679，出口里程DK659+261。全隧为25‰单面上坡，进口低，出口高。隧道进口紧邻铜鼓山特大桥昆明端桥台台尾，出口紧邻长冲1#大桥长沙端桥台台尾。因隧道进口位于陡坡上，为减少进口桥隧施工干扰，开辟施工场地及兼顾隧道弃渣,于DK656+900处线路前进方向右侧设无轨双车道横洞一座，横洞中线与正洞左线线路中线小里程方向夹角68°，横洞全长271米。

根据地形条件，本隧道进出口均采用双耳墙明洞门。进口DK656+679～DK656+689段采用双耳墙明洞。洞口地形如图1所示

图1 洞口平面布置图

2、 施工方法

2.1 边仰坡施工

隧道采取先施工横洞再向进口方向掘进的方法，小里程方向顺利出洞后，进行边仰坡施工，边仰坡应边开挖边防护，确保边坡稳定。土方开挖要从上至下分层开挖，不能采用掏底开挖方法，开挖完成后对边仰坡进行挂网锚喷。如洞口段处于富水地段，应利用盲管将水引出，防止边仰坡渗水发生滑塌。

2.2 基底施工

根据地质资料显示，大里程方向左侧基础为土层。为确保地基承载力，基地位于土层中的部分采用Φ75mm钢花管注浆加固，间距1m×1m梅花形布置，所有钢花管加固至W2基岩下不小于2m。加固宽度为DK656+679里程边墙底外6m至DK656+689里程边墙底外3m之间范围。布置范围如图2所示

图2 土层基础钢花管布置范围

待钢花管桩达到设计强度后，开挖明洞段隧底部分，隧底开挖完成后，必须进行基底

承载力检测，基底承载力必须满足设计要求。，承载力采用静力触探试验或标准贯入试验检测，必要时采用载荷试验检测。地基承载力要求参照表1。 岩土类型 粉质黏土 碎石土 块石土 灰岩、白云质灰岩 砂岩、灰岩及页岩 灰岩、白云岩 砂岩、页岩、泥岩 白云岩夹泥质白云岩 砂岩、页岩夹灰岩 状态或风化程度 硬塑 稍湿 稍湿 W3 W2 W3 W2 W3 W2 W3 W2 W3 W2 W2 W3 天然密度ρ（g/cm³） 1.9 22 22 23 25 22 24 23 23 22 24 23 23 24 22 凝聚力c(KPa) 35 / / / / / / / / / / / / / / 内摩擦角基本承载力φ（°） σ0(KPa) 12 45 45 45 65 40 50 45 65 40 50 45 65 50 40 160 350 350 350 800 300 450 400 800 300 450 400 800 450 300 450 基底摩擦系数f 0.3 0.45 0.45 0.45 0.60 0.35 0.45 0.45 0.65 0.40 0.45 0.45 0.65 0.45 0.40 0.45 W2 24 / 50 表1 岩土物理力学参数建议值

检测地基承载力合格后，基础换填C20混凝土。待换填C20混凝土达到设计强度后，施作明洞段衬砌及挡墙。

2.3 仰拱及耳墙基础施工

基础换填C20混凝土达到设计强度后，首先进行耳墙基础施工，端墙及挡、翼墙的开挖轮廓面应符合设计要求。测量人员放出耳墙基础端头点位，安装模版，浇筑耳墙基础混凝土，基础超挖部分应用与基础同级混凝土和基础同步浇筑。混凝土浇筑过程中应分层振捣，防止浇筑过程中出现跑模。浇筑过程中应预埋接茬钢筋，用于与仰拱及边墙混凝土连结。耳墙基础混凝土浇筑完成达到设计强度后，进行明洞仰拱的施工。仰拱及填充应分开浇筑，严禁半幅施工，确保仰拱及底部施工质量。施工部位如图3所示

图3 仰拱、填充及耳墙基础示意图

2.4 耳墙下部施工

基础浇筑完成后，将二衬台车推至洞口。洞门砼衬砌以二衬砌台车为主骨架，首先在端墙混凝土基础面上放出端墙外边线，安装第一层模板，搭设外侧脚手架，支立模板到设计高度，安装模板加固横竖带，使模板平整，通过脚手架、拉杆和模板内部支撑，把模板调整到设计位置，在确保模板大面平整。由于在外面加固施加支撑反力不容易，浇筑混凝土前，在模板与边坡之间分层架设撑杆以保持模板的稳定；在浇筑混凝土之后，以内拉筋为主。混凝土浇筑过程中，应两侧同时进行，防止对衬砌产生偏压。在顶面预埋接茬钢筋，用于与拱部混凝土及耳墙上部连结。施工部位如图4所示

图4 耳墙下部结构示意图

2.5 拱部施工

耳墙下部结构混凝土达到设计强度后，进行洞门拱部施工。拱部施工采用二衬台车配合木模板进行。由于外部无支撑点，模板加固以内拉筋为主。施工部位如图5所示

图5 拱部结构示意图

2.6 耳墙上部施工

拱部施工完成后即可进行双耳墙施工，由测量人员放出耳墙轮廓线，安装第一层模板，搭设外侧脚手架，支立模板到设计高度，安装模板加固横竖带，使模板平整，通过脚手架、拉杆和模板内部支撑，把模板调整到设计位置，在确保模板大面平整。浇筑混凝土前，在模板与边坡之间和模板与拱部之间架设撑杆以保持模板的稳定。由于模型高度高，混凝土浇筑过程中应控制混凝土灌入速度，防止模板出现跑模现象。施工部位如图6所示

图6 耳墙上部结构示意图

2.7 耳墙后填充施工 耳墙强度达到设计要求后，浇筑双耳墙后与拱部之间填充混凝土，浇筑应两侧同时进行，防止对衬砌产生偏压。浇筑至顶面后收面呈中间高，两边低。利于积水向两侧排出。施工部位如图7所示

图7 耳墙后填充结构示意图

2.8 顶帽施工 填充施工完成后，进行顶帽的施工，顶帽后部预留排水沟。施工部位如图8、图9所示。

图8 顶帽结构示意图1 图9 顶帽结构示意图2

2.9 施作夯填土石、粘土隔水层

待衬砌施工完成并达到设计强度后，施作回填层。回填应两侧对称分层夯实，每层厚度不得大于0.3m，两侧回填土的高差不得大于0.5m,以免造成施工偏压。拱背需作粘土隔水层时，隔水层应与边、仰坡搭接平顺、封闭紧密，防止地表水下渗。施工部位如图10所示。

图10 夯填土石、粘土隔水层结构示意图

2.10 防排水施工

2.10.1 洞顶截水天沟 隧道洞口施工时需开挖边坡，从而形成一定范围内的潜伏滑塌区，区内岩土收到扰动后会出现一定程度的裂隙。为了防止坡顶地表水顺坡流入潜伏滑塌区，应做好边仰坡外的截（排）水天沟及洞口排水、截水处理。截水天沟距边仰坡开挖边缘线不应小于5m。截水天沟布设要顺应愿地势地貌，修整平缓顺直，上游进口与原地面衔接紧密，满足截流坡面水的要求，不出现溢水或渗漏，下游出水口引入两侧自然沟渠。 2.10.2 明暗施工缝防排水

隧道明洞与暗洞结构形式、施工方法及所受荷载不同，所产生的差异沉降较大。因此明、暗洞交接处防水处理显得尤为重要。变形缝宽度为2cm，填充聚苯板并加设钢边橡胶止

水带和外贴式橡胶止水带，变形缝内缘采用双组分聚硫密封膏嵌缝。具体施工细节见图11。

图11 明暗施工缝防水构造图

2.10.3 明洞顶防水层

明洞衬砌的顶部回填土与拱部衬砌的外缘接触面，常因回填土石密实度较差，又没设粘土隔水层，一般易被地表水渗入混凝土中造成渗漏病害。因此必须铺设防水层及粘土隔水层，以防止外来水的渗透而损坏结构。明洞段拱墙衬砌外缘均采用聚合物防水水泥砂浆抹面，其中须回填的明洞段拱墙仍设置土工布及防水板，并在回填表面设粘土隔水层。明洞段拱墙衬砌背后墙顶设置反滤层，其中埋设φ100纵向盲沟，并每隔5～10米采用φ50竖向盲管引入衬砌侧沟。具体构造见图12。

图12 明洞顶防水层结构示意图

2.11 洞门正面外观

为保证洞门的美观，洞门外露面（正端面）宜采用优质覆膜竹胶板。正端面外观采用砌块形式，横向和竖向砌缝采用在覆膜竹胶板上钉设电工使用的塑料线槽后浇筑混凝土形成，塑料线槽规格为2.5×1.4cm，即砌缝的宽和深。明洞衬砌（即拱墙）外缘的曲线砌缝采用在覆膜竹胶板上钉设止水条，止水条规格为1.5×0.8cm，即砌缝的宽和深。洞门效果图见图13。

图13 洞门效果图

3、 结语

该隧道通过采用以上施工控制措施，切实把握施工要点，严格执行设计规范，施工

的双耳墙隧道洞门内实外美，质量优良，在历次的质量大检查中受到各方面好评，也为今后在双耳墙隧道洞门施工中积累了宝贵的经验。

参考文献

1、《高速铁路隧道工程施工技术指南》；铁建设﹝2010﹞241号

2、《客运专线铁路隧道施工质量验收标准》；TB10753-2010