[发明专利]一种软岩大跨隧道双层叠合衬砌拆撑方法及结构

说明书

本发明提供了一种软岩大跨隧道双层叠合衬砌拆撑方法及结构，所述方法步骤如下：整平初期支护基面，机械破除中隔墙钢筋网片、喷湿喷砼以及拆除部分的型钢支撑；紧贴初期支护基面依次铺设土工布缓冲层和防水层，对暂时保留的型钢支撑的埋撑节点做防水处理；在初期支护内侧架设模板工程、绑扎钢筋，模筑外层二衬；待外层二衬达到设计强度后，拆除型钢支撑和外层二衬模板工程；采用水泥砂浆抹平埋撑节点基面，在外层二衬基面铺设防水加强层；在外层二衬内侧架设模板工程、绑扎钢筋，模筑内层二衬，待内层二衬达到设计要求强度后拆除内层二衬模板工程。本发明能有效避免拆撑施工风险，可提高衬砌整体防水质量，工程、经济和社会效益较为显著。

技术领域

本发明属于市政地下工程设计与施工技术领域，特别涉及一种软岩大跨隧道双层叠合衬砌拆撑方法及结构。

背景技术

当修筑暗挖大跨隧道遭遇不良地质环境或周边复杂建设环境时，为保证开挖期间工程安全、风险可控，常采用化整为零、化大为小、分块开挖的施工工法，如CRD法、双侧壁导坑法等，紧跟后行导坑掌子面一定距离或待全线贯通后，采用“跳仓法”分段、隔区拆除临时支撑、铺设防水、绑扎钢筋并模筑二次永久衬砌，拆撑步距、顺序受地质条件制约比较严重，最大允许安全拆撑步距需根据监测数据进行调整、优化，当周边复杂环境对地层变形较为敏感时，会进一步制约单次拆撑步距，严重影响施工效率和进度。

拆撑施工的瞬间打破原有的围岩—支护共同承载体系的平衡状态，若拆撑方案设计合理、可靠，则残余承载体系通过自身内力调整、变形协调可以达到新的平衡状态，可以确保安全、顺利拆撑并模筑衬砌；若拆撑设计方案选择不当，则残余承载体系无法通过自身内力合理转移或形变让压达到新的平衡状态，而发生因初支强度、刚度不足所导致的局部或整体失稳破坏，不得不对现有拆撑技术方案进修正、再论证，通常采用以下两种修正方案：

方案一：加大隔仓距离、减小拆撑步距，以达到增强残余支护体系的空间棚护效应、降低相邻拆撑步距相互干涉程度的目的，充分发挥并利用初支空间棚护效应替换内撑的减跨效应，确保拆撑施工顺利、安全的进行。

方案二：先行模筑导坑衬砌至既有临时支撑节点附近，于节点旁侧增设临时支撑代置换有支撑的减跨功能，然后拆除既有临时支撑并完成相应导坑衬砌模筑，如此循环直至全环衬砌封闭，闭环位置需避开拱顶弯矩、剪力较大的位置。

上述两种拆撑技术方案虽然在一定程度上能有效克服、避免拆撑施工引起的工程风险，但也存在以下弊端和不足之处：

方案一：a单次拆撑步距较短(一般是小于6m或更小)、施工效率低、建设周期长、工程经济性差；b防水施工接缝增多，多以环缝为主，防水成本增加且防水质量难以保证；c主洞与支洞交叉口结构同时模筑，拆撑步距受支洞尺寸制约严重且难以调整；d当拆撑步距小于正常施工组织所允许的最小衬砌模筑长度时，施工可操作性极差甚至无法施工。

方案二：a换撑工序复杂、施工组织困难、建设周期长、工程经济性差；b新增临时支撑均为废弃工程量，先期架设与后期拆除任务量重，且工程投资激增；c防水施工缝增多，多以纵缝为主，且纵缝基本无法避开弯矩、剪力等受力薄弱位置，不利于永久衬砌受力和防水质量保障；d拆撑施工容易对节点附近的既有防水材料及成品混凝土造成损伤。

综上，为保证不良地质或复杂周边环境条件下的软岩大跨隧道拆撑施工风险可控，在不降低施工效率且不引起额外工程投资增加的前提下，本文提出一种将原有二衬结构按照厚度一分为二而形成的双层叠合衬砌拆撑技术方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种软岩大跨隧道双层叠合衬砌拆撑方法及结构，既能有效避免拆撑施工风险，又能提高衬砌整体防水质量，工程、经济和社会效益较为显著。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种软岩大跨隧道双层叠合衬砌拆撑方法，所述方法包括如下步骤：