穿越国内第一难---深圳红棉路项目攻克大断面超浅埋隧道难题

上面110吨以上的公路火车，呼啸而过，下面六米深处工人小心翼翼地掘进。广州分公司深圳红棉路项目部，探索新工法、创新交通疏解，制服涌水、战胜塌方，安全通过高速公路下穿段，攻克国内浅埋暗挖最难施工的隧道。

深圳市红棉路是龙岗区一条市政大道。广州分公司2010年12月中标，1.4公里的道路，双向六车道，一座720米长的隧道，造价2.46亿元。项目开工后，遇到两大难题。一是隧道地质情况差，6级围岩，是过去高速路施工的回填土，密实度差，隧道断面开挖跨度为16米；二是隧道有165米下穿机荷高速公路，最浅处仅6米，上方有个收费站，计划要进行9次交通疏解才能通过，是典型的大断面超浅埋隧道。受围岩差、车流动态强荷载、浅埋、大跨径等诸多因素影响，高速公路路面分段交通疏解，施工中遇到的难度在国内浅埋暗挖隧道里首屈一指，被专家认为国内超大断面超浅埋隧道第一难。

隧道的开挖设计为双侧壁导坑带临时仰拱法，这地下地上两大难题，造成项目掘进进度缓慢。项目采用超前小导管注浆预支护，地质状况极差、上面又有车流扰动，大断面只好分成9个小工作面进行施工，机械设备用不上，只有人工用洋镐挖，每天进度一米。即便这样仍然要小心翼翼，涌水和塌方随时都可能发生。

深圳机荷高速每天车流量非常大，市交警局随机抽取车流量报告：机荷高速每天车流量为56181辆。红棉路隧道过机荷高速公路收费站的172米施工，都要先进行交通疏解，然后下面才能掘进施工。前期交通疏解每次封闭范围狭小，行车道下无法施工，施工过程导坑间难以拉开较大距离，每次掘进很短距离，就需要封闭掌子面，进行下一个循环施工，由于分导坑开挖，上导坑在地质较差段需要分台阶施工，最多时需要9步开挖，施工工序繁多，前期进度缓慢。

但由于开挖时需要封闭掌子面上方机荷高速公路，此段隧道与机荷高速成45度斜角，高速公路车流密集，为了防止封闭造成堵车，只能封闭很小的范围，留给下方隧道内施工的空间狭小，导致掌子面和二衬之间不能拉开太大距离，开挖施工时，由于下导坑掌子面距离已经施工的仰拱位置很近，难以拉开距离进行放坡，机械设备无法进入下导坑进行开挖。

为了能够顺利进行施工，项目部对施工方法进行优化，优化后上导坑仍然按照双侧壁导坑带临时仰拱的方法施工，下导坑按照台阶法施工，施工时进尺每次只有1到2榀，完成接腿之后，迅速进行仰拱施工，使整个隧道初支封闭成环。对开挖掌子面进行封闭，及时的进行交通疏解，杜绝行车道附近掌子面开挖，上导坑开挖每施工4~6榀格栅拱架时，及时的施工临时仰拱，在隧道开挖时，及时排水，增加超前支护。即便这样，每天左右洞各进0.5米，每月掘进30米。

为了解决大断面超浅埋隧道下穿高速难题，广州分公司进行隧道设计参数和快速施工工法的深入研究，公司专家组多次论证，现场指导，一方面在保证隧道施工安全的前提下，制定专项方案，稳步推进隧道的施工进度，另一方面能了解浅埋下穿高速公路条件下隧道支护结构所处的受力状态，探明软弱围岩浅埋段隧道支护措施和施工工法的力学机理，完善施工工艺，丰富隧道施工工法，为类似围岩条件下大断面浅埋隧道提供示范和参考。并与中南大学合作，安排专人在项目部驻守，负责断面监测项目元件埋设，日常的数据采集。项目加强监控量测，及时反馈量测数据，并根据量测数据对施工方案和控制措施进行动态调整，做到了隧道的动态管理。

红棉路隧道上方的机荷高速收费站共23个车道，全长165米。每次围蔽5个车道，每个车道4.5米，共28米长。为了减少机荷高速围挡封闭对路面交通的影响，项目实行岛式围蔽，并随着下边隧道开挖的掌子面进行封闭，取消了传统的活动板围挡，而直接用水码进行围挡施工，这样通视性比较好，便于观察，而且移动方便，等于在机荷高速路面上建立了一个水码围的小岛。只要这个小岛罩着相对应的隧道掌子面施工就可以了，大大缓解了机荷高速疏解对施工造成的压力，通过5次交通疏解后，总结出的经验。原计划下穿段要经过9次交通疏解才能通过，而每次都要改动标识、机荷高速收费系统协助搬迁、围挡重复拆除安装等，一次交通疏解费用都在15万左右，通过采用用岛式水码围挡，费用降至在5千元，不仅降低了施工队的成本，也大幅缩短了交通疏解的时间。