大断面二衬施工工艺研究

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1停车线大断面概况

南繁区间南端（近繁荣路站端）K23+062.562～K23+301.200范围右线隧道设计为停车线，断面形式为C、D、E型断面。断面开挖尺寸大，覆土浅。最大断面开挖尺寸12.1mx9.96m（宽×高），覆土最浅处只有5.29m。断面采用双侧壁导洞法施工，断面分6个导洞，上下2层，每层3导洞，相互错开开挖，导洞之间临时中隔壁及中层板采用I22a工字钢作为支撑，并喷射C20混凝土。

2原有施工工艺

停车线隧道主体结构均采用钢模板人工支模，拱部采用定型钢架支撑模板，模板材料配备2套。依据设计尺寸外放3cm。停车线段二衬施工每4m一组，每次破除原有中隔壁及中层板长度不超过4m。停车线段二衬施工自下而上，先破除仰拱部位中隔壁混凝土0.8m高，拆除临时支撑高度为仰拱混凝土浇筑顶面上70～80cm处，拆除支撑后，施工防水板及垫层，混凝土破除后，拆除2榀中隔壁临时支撑，防水垫层完成后，恢复一榀工字钢支撑，撑于防水垫层上，再次破除2榀，防水垫层完成后，再次恢复一榀，保证拆2撑1的原则。在防水、工字钢回撑完成后，进行绑扎钢筋施工，钢筋施工完成后，浇筑混凝土，后期统一拆除工字钢。同样施工边墙与顶板时，工字钢支撑拆除2榀，恢复1榀，保证拆2还1的原则。

3施工工艺变更

在右线K23+240-K23+250位置作为试验段，该试验段二衬一次性施做10m，破除原有初支混凝土，整体工字钢支撑不拆除，防水节点处做特殊处理。施工顺序为：停车线段二衬施工自下而上，先破除仰拱部位中隔壁混凝土0.8m高，破除混凝土后，原有工字钢支撑不拆除，直接铺设防水层，防水板按照固定尺寸裁剪，铺设至工字钢边缘，与粘接材料粘接后，利用小块防水材料对工字钢底部进行围焊，将工字钢一定高度进行包裹，并与工字钢上涂好的粘接材料进行粘接。工字钢节点处做防水特殊处理。底板施工完成后，施工边墙二衬，边墙二衬施工高度至中层板上方0.5m处，边墙破除混凝土1.0m，工字钢同样不拆除，防水处理方式与底板相同，做防水节点特殊处理。其余拱部一次性浇筑完成，拱部破除混凝土高度1.2m，同样采用不拆撑的方式，只破除混凝土，工字钢节点采用特殊处理的措施。重点：工字钢防水节点处理铺设防水板至工字钢边缘处时，在工字钢底部安装镀锌钢板，钢板布设焊接螺杆，将镀锌钢板及工字钢底部50mm高度范围内满涂橡化沥青非固化防水材料，3Kg/m2，防水板粘贴于沥青固化材料上，防水板上层同满涂橡化沥青非固化防水材料，在螺杆位置防水板上割孔，上方在布设一块镀锌钢板，将螺栓带紧，防水板夹于钢板中间，并沿工字钢高度铺设200mm，在涂沥青材料上方200mm处设5mm后镀锌防水钢板一处，镀锌钢板与工字钢接触上边缘处设置微膨胀止水胶条，在距工字钢两侧500mm处，各设置一道注浆管。浇筑二衬混凝土后，沿工字钢周边预留20mm深、15mm宽预留槽，对工字钢顶部进行处理，工字钢切断后，在切口顶部设置10mm厚封口钢板，与工字钢焊接密实，在预留槽周边设置18mm宽双组份聚硫密封膏，聚硫密封膏中间部位采用聚合物防水砂浆进行回填。

4对比分析

4.1原有施工优缺点。缺点：在原有施工条件的情况下，需要对临时支撑系统进行破除，会造成地表的二衬沉降，同时施工工序繁琐，增加破除与防水施工的交叉作业，增加施工工期。优点：在本施工工法的情况下，防水节点不需要做过多的特殊处理，有利于防水隧道防水施工，后期防水能得到较大保证。4.2变更后施工。缺点：在原有临时支撑不破除的情况下，所有防水节点需要做特殊处理，不利于隧道防水施工，防水难度相对于原有施工工法较大。优点：在施工中，防水与初支破除不进行交叉作业，大大缩短工期，每循环施工长度增加，可节约工期，同时在支撑不拆除的情况下，可保证施工断面的安全稳定，同时有利于控制地表沉降，施工安全系数大大增加。综合考虑：变更后设计更有利于施工工期的保证，安全系数更大，施工循环快，只是增加防水节点的特殊处理，针对现有施工、地址条件，变更后施工工法更有利于施工。

作者:兰振忠 单位:1.吉林大学建设工程学院 2.中铁二十三局集团第二工程有限公司