某隧道斜井挑頂施工方案

蘇 成

(中鐵二局，四川成都610031)

1 工程概況

玄真觀山隧道位于四川盆地北東部的廣元市元壩區(qū)太公鎮(zhèn)和張家鄉(xiāng)境內(nèi)，隧道進(jìn)口緊鄰母家角雙線大橋，出口接熊家咀雙線中橋。隧道全長7 447 m，線路縱坡－4.5‰，設(shè)計時速200 km/h客貨共線電氣化雙線單洞型式隧道，道床結(jié)構(gòu)部分為雙塊式無碴道床，軌道結(jié)構(gòu)高度515 mm;其余采用有砟道床。玄真觀隧道正洞施工長度2 779 m，其中Ⅲ級圍巖2 229 m、Ⅳ級圍巖550 m。

斜井與線路左線相交，交角53°17'44″，長度429.7 m，其中Ⅲ級圍巖302.7 m、Ⅳ級圍巖60 m、Ⅴ級圍巖67 m。采用雙車道無軌運(yùn)輸斷面形式，路面凈寬720 cm，路面與拱頂間凈高600 cm，井身最大縱坡10.4%。斜井洞口路面高程648.40 m，與正洞相交處路面高程609.98 m。

設(shè)計勘察中對本隧道深孔探測顯示有天然氣逸出，隧道開挖到裂隙區(qū)時，天然氣可能隨機(jī)不均勻的涌出。本隧為低瓦斯隧道。

2 施工方案

斜井與正洞相交段圍巖級別為Ⅲ級，整體性較好，斜井按設(shè)計坡度進(jìn)入正線后，采用爬坡導(dǎo)洞進(jìn)入正洞頂部，形成正臺階施工斷面后反向挑頂擴(kuò)大形成隧道正式斷面的施工工藝。

在斜井上臺階開挖支護(hù)到正洞開挖輪廓線交界處后，首先在斜井口施作門式鋼架，然后在斜井與正洞交叉口處按照斜井?dāng)嗝嫘问?，沿R=17 m圓曲線轉(zhuǎn)入正洞中線位置，以30%的坡度快速爬坡到正洞上臺階施工斷面。向前施工10 m創(chuàng)造出施工空間后，再按照正洞的設(shè)計斷面反向開挖，邊挖邊拆除爬坡導(dǎo)坑臨時支護(hù)，直至跨過斜井范圍，完成斜井向正洞的過渡(圖1)。

交叉口正洞內(nèi)開挖縱斷面

交叉口加強(qiáng)平面

A－A截面

圖1 斜井挑頂施工

3 施工方法

3.1 斜井至正洞過渡段的開挖

過渡段采用上下臺階開挖，支護(hù)后轉(zhuǎn)入正洞導(dǎo)坑施工。當(dāng)斜井開挖掌子面距正洞10 m位置，由斜井向正洞方向上挑斜井中線拱頂縱坡，斜井底板中線縱坡不變，底板標(biāo)高按設(shè)計控制，斜井開挖斷面逐漸擴(kuò)高，形成喇叭口。與正洞相交時，斜井中線拱頂與正洞中線拱頂齊平(圖1A－A截面)。進(jìn)入正洞前，在斜井掌子面向正洞打超前地質(zhì)鉆，探明正洞內(nèi)地質(zhì)情況。

3.2 斜井至正洞過渡段的支護(hù)措施

斜井與線路左線相交于 DK625+170，交角53°17'44″，根據(jù)斜井與正洞相交角度，以間距1.0 m間距安裝8榀I20b工字鋼異型鋼架，完成由垂直于斜井中線到平行于正洞中線的過渡。該段支護(hù)參數(shù)為C30噴射混凝土，噴射厚度25 cm，錨桿3.5 m，間距1.2 m×1 m(環(huán)×縱)，Φ6鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距20 cm×20 cm。在XJDK0+5.62(斜井與正洞開挖輪廓線交界處安裝兩榀I20b工字鋼門架，門架橫梁為正洞鋼架提供落腳平臺(圖2)。

8根Ⅰ16工字鋼拱架漸變

圖2 門架圖

3.3 斜井進(jìn)入正洞內(nèi)導(dǎo)洞施工方法

當(dāng)斜井施工至與正洞邊墻相交斷面時，以半徑R=17 m的圓曲線轉(zhuǎn)入正線垂直正洞開挖，曲線長16 m，開挖斷面寬度為7.2 m，高度6.7 m，其支護(hù)參數(shù)為:C25噴射混凝土，噴射厚度25 cm，錨桿3.5 m，間距1.2 m×1 m，Φ6鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距20 cm×20 cm。

完成爬坡后，按照線路設(shè)計坡度向大里程側(cè)以Ⅲ級圍巖加強(qiáng)復(fù)合襯砌(加寬40 cm)開挖方法和支護(hù)參數(shù)，上半斷面逐漸擴(kuò)大，擴(kuò)大完成后，向前再施工10 m，按Ⅲ級圍巖加強(qiáng)復(fù)合襯砌參數(shù)封閉其工作面。

3.4 反向開挖及支護(hù)

封閉工作面后，反向向小里程側(cè)進(jìn)行擴(kuò)挖，拆除原爬坡導(dǎo)洞的支護(hù)參數(shù)，直至達(dá)到正洞斷面。隨挖隨支護(hù)，在DK625+170.7～DK625+180.7段圍巖支護(hù)參數(shù)采用6榀四肢格柵到墻腳，間距1 m，C25噴射厚度23 cm，在拱墻位置設(shè)置Φ6鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距20 cm×20 cm;在DK625+170.7～DK625+161.7段施工采用10榀I16工字鋼，間距1 m，C25噴射厚度23 cm，在拱墻位置設(shè)置Φ6鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距20 cm×20 cm。為減少煙塵在斜井與正洞交叉口聚集，正洞向小里程反向施工DK625+166即停止開挖，待進(jìn)口工區(qū)與斜井工區(qū)貫通時，再開挖DK625+150～DK625+166段。

3.5 正洞仰拱施工

正洞落底后要及時進(jìn)行正洞仰拱施工，以便初期支護(hù)與仰拱盡早成環(huán)，確保施工安全。

3.5 完善醫(yī)療保險制度，提供社會支持 隨著我國醫(yī)療衛(wèi)生體制改革的不斷深化，人們開始擁有不同類型的醫(yī)療保險，這為緩解“看病難、看病貴”問題起到了積極的作用。對于部分車禍患者，因其不能享受醫(yī)保，經(jīng)濟(jì)壓力也為患者本人及照顧者帶來深深的困擾。重癥顱腦外傷患者大多帶有程度不等的后遺癥，后期的康復(fù)訓(xùn)練和生活照料還需要投入大量的人力物力。責(zé)任護(hù)士在患者放棄治療時，可積極調(diào)動患者盡可能多的支持系統(tǒng)，并聯(lián)系當(dāng)?shù)?級醫(yī)院或社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心，為患者進(jìn)行后續(xù)治療，并請醫(yī)師告知對方醫(yī)護(hù)人員治療護(hù)理的重點(diǎn)。

3.6 洞內(nèi)拼裝模板臺車

先向DK625+150～+170落底，迅速施工仰拱。等到下半斷面施工至DK625+230時開始拼裝二襯模板臺車，在洞內(nèi)拼裝臺車時采用卷揚(yáng)機(jī)與5 t手拉葫蘆進(jìn)行吊裝作業(yè)。二襯臺車長度12 m，在DK625+150～+170段拱頂打入徑向錨桿，錨桿端部焊接封閉型掛鉤，在該處頂部開挖半徑為7.5 m，保證頂模板安裝位置與開挖巖層間有1.2 m的起吊空間。

3.7 三叉口二襯施工

斜井作為斜井工區(qū)的施工通道，在三叉口處斜井二襯暫時不澆筑，自斜井洞口邊緣澆筑正洞二襯。斜井與正洞相交處正洞二襯，等到斜井工區(qū)施工完畢后，立模澆筑混凝土，混凝土從隧道進(jìn)口運(yùn)進(jìn)澆筑。

4 施工注意事項(xiàng)

(1)為保證鋼架垂直穩(wěn)固，施工中鋼架基腳應(yīng)落在堅實(shí)基巖上，必要時挖槽就位。與托梁焊接，除對焊外，還應(yīng)四面幫焊，確保接頭的鋼度和強(qiáng)度。條件允許時，接頭最好采用角鋼連接板，便于混凝土全面握裹。

(2)鋼架平面垂直于隧道中線，傾斜不大于2°;鋼架的任何部位偏離鉛垂面不大于5 cm。

(3)為增強(qiáng)鋼架的整體穩(wěn)定性，應(yīng)將鋼架與縱向連接筋、結(jié)構(gòu)錨桿、定位系筋和鎖腳錨桿焊接牢固。

(4)正洞初期支護(hù)鋼架和棚架支護(hù)要連接緊密，要求混凝土楔形墊塊或短工字鋼頂緊，噴混凝土回填密實(shí)。

(5)為了減少正洞產(chǎn)生的瓦斯含量濃度，在三叉口拱頂埋設(shè)一個7 kW的風(fēng)扇進(jìn)行通風(fēng)。

5 監(jiān)控量測

6 質(zhì)量控制

(1)嚴(yán)格遵守鐵路隧道施工的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

(2)由于施工斷面較大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工中應(yīng)嚴(yán)格控制開挖循環(huán)進(jìn)尺，同時必須按設(shè)計鋼架間距設(shè)置，及時施做錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土，使支護(hù)盡快成形。

(3)在條件允許的情況下應(yīng)盡早施做仰拱混凝土，使支護(hù)閉合成環(huán)。

(4)對噴混凝土骨料級配、含泥量及外加劑質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，堅持每批進(jìn)料均抽檢，不合格品堅決清理出場。拌制時嚴(yán)格按配合比計量，縮短運(yùn)輸存放時間，隨拌隨用(一般加速凝劑混凝土不超過30 min)。

(5)鋼構(gòu)件下料按1∶1大樣為準(zhǔn)，加工尺寸準(zhǔn)確，無扭曲、翹曲現(xiàn)象，應(yīng)盡量減少熱變形;嚴(yán)把焊點(diǎn)強(qiáng)度關(guān)。

7 安全措施

(1)加強(qiáng)全員安全意識教育，交叉施工地段設(shè)調(diào)度員加強(qiáng)調(diào)度。

(2)正洞開挖時要采取控制爆破或弱爆破，防止對已形成的臨時支護(hù)造成破壞。

(3)由于作業(yè)空間狹小，且斜向上爆破作業(yè)，開挖時設(shè)專人觀察圍巖變化，及時排除危石。

(4)嚴(yán)格火工品管理，堅持審批簽字手續(xù)。

(5)加強(qiáng)洞內(nèi)外三管兩線的管理，防止漏電、漏風(fēng)傷人。

(6)加強(qiáng)機(jī)械保養(yǎng)維修，降低機(jī)械噪聲及廢氣排放，改善作業(yè)環(huán)境。