隧道斜井加寬段與行車橫洞之優劣

周建波

中鐵二十局集團第三工程有限公司，重慶 401121

1 工程概況

大梁隧道位于青海省門源縣，地處祁連山中高山區，平均海拔3600m～4200m，最高海拔為4430m。隧道起訖里程DK328+820～DK335+370，全長6550m，為雙線隧道。設置輔助坑道1處（大梁隧道斜井），斜井長度1070m，進入正洞里程DK331+900處，平面角度67°11′4″，坡度12%。洞身經過砂巖、板巖及F5斷層破碎帶等，地下水發育，涌水量達800m3/t，工程地質條件差，結構采用曲墻式襯砌結構。

2 施工條件

大梁隧道斜井長1070m，斜井斷面采用寬7m×高6m的形式，斜井采用無軌運輸，因斜井較長，且坡度較大，為了便于出渣車、裝載機、挖機等一系列施工設備掉頭、錯車，現根據施工現場采用每300m增設一處掉頭、錯車位，分別采用了加寬、設置橫洞這2種形式，現同為Ⅴ級圍巖，同為進尺15m，就2種形式的優劣性做以比較。

3 施工技術

3.1 加寬段施工

大梁斜井在X8+00～X7+85段處設置了1處加寬段，在隧道右側加寬，原有7m寬度的基礎上，增加了5m，成型后斜井寬12m（如圖1）。

3.1.1 測量放線

原斜井為1心圓結構，加寬后，斜井由2個圓控制其位置，同時該段15m采用平坡形式，確保施工車輛安全性。

3.1.2 洞身開挖

開挖前，先放樣出開挖輪廓線，控制好超欠挖。每循環進尺控制在1m，杜絕長進尺。如采用爆破形式，控制好周邊眼的間距，一般控制在50cm以內，周邊眼藥量控制在0.5kg內。

3.1.3 初期支護

開挖輪廓線完成以后，先排險后素噴，對欠挖部分用小型風鎬進行處理，鋼架間距采用I18工字鋼50cm，同時超前支護必須每循環施作。

3.2 停車橫洞施工

大梁隧道斜井X3+50處設置行車橫通道，X3+57.5～X3+42.5為變截面加寬段，X3+52.5～X3+47.5設置橫通道（圖2附后），與斜井成90°角進洞，采用深5m×高4.8m×寬5m的斷面形式。

3.2.1 定線

X3+57.5～X3+42.5不設縱坡，橫坡設置為向左側2%，前后銜接段的縱坡提前設置緩和段，由測量班測出炮孔位置、鋼架位置、路面標高等，確保線型的順暢和路面的平整。

3.2.2 加寬段施工

X3+57.5～X3+42.5設置變截面加寬段，最大加寬2m，具體步驟如下：

圖1 加寬段斷面示意圖

圖2 橫洞斷面示意圖

1）每次開挖前，測量班定出開挖斷面位置；開挖班開挖至設計斷面，注意避免超欠挖情況；開挖完成后，素噴混凝土；

2）立架班開始立架，采用I18工字鋼，鋼架間距50cm，注意控制連接筋、鋼筋網焊接及鋼架的垂直度；

3）超前支護及布置鎖腳，超前間距40cm，拱部140°設置，長4.5mφ42小導管，鎖腳長3m，外插腳45°，注單液漿，施工時加強鎖腳和鋼架的連接，以便控制沉降；

4）噴射混凝土，采用C30混凝土，厚度23cm。

3.2.3 洞口段施工

在X3+52.5～X3+47.5段與斜井呈90°開口，采用臺階法，具體步驟如下：

1）先轉化后開口，先完成 X3+42.5～X3+47.5、X3+52.5～X3+57.5為2段變截面加寬段及兩段底板的施工；

2）測量班定出開口位置；開口處先做臨時鎖口支護再開口，即門拱單獨設置，在門拱立柱處設置雙立柱形成獨立的門拱，（見大樣圖）。施工時，嚴格控制爆力，盡力保護臨時支護。加大開口位置處的鎖腳錨桿，每根鋼架處設置4根，長3m；

3）鑿出開口位置；立鋼架并及時閉環，并用鎖腳錨桿鎖緊，加設縱向連接筋，待穩定后再開挖前進下一榀。

3.2.4 橫洞施工

洞口段處理完成后，施工橫洞，具體步驟如下：

1）每次開挖前，測量班定出開挖斷面位置；

2）開挖完成后，素噴混凝土；

3）立架班開始立架，采用I16工字鋼，鋼架間距50cm，橫洞口不少于2m長度的鋼架通過φ22鋼筋環向加密后雙股滿焊，以加強縱向連接與對應加寬段鋼架形成整體，注意控制連接筋、鋼筋網焊接及鋼架的垂直度；

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4）超前支護及布置鎖腳，超前小導管間距40cm，拱部140°設置，長4.5mφ42小導管，鎖腳長3m，外插腳45°，注單液漿，施工時加強鎖腳和鋼架的連接，以便控制沉降；

5）噴射混凝土，采用C30混凝土，厚度23cm。

3.3 施工注意事項

1）注意該段監控量測點布置按照5m/組布置，量測數據采集1次/天，及時分析，指導施工；

2）不能有超欠挖或空洞；

3）根據圍巖情況，及時增強支護參數。

4 方案的對比

4.1 安全質量方面

加寬段施工完成后，在原有基礎上增加二次支護，增加其安全質量效果；橫洞在開口時，存在極大的安全隱患。

綜上所述，安全質量方面，加寬段由于橫洞施工。

4.2 進度方面

加寬段施工，每循環進尺1m，每天2循環，共計15m，花費8天；

橫洞施工，每循環進尺1m，每天2循環，共計15m，花費8天，其次還有橫洞施工5m，花費3天時間，同為進尺15m，花費時間11天。

綜上所述，進度方面，加寬段優于橫洞施工。

4.3 效益方面

根據現場施工用量情況，加寬段15m，人工費： 8天×7000元/天=5.6萬元，材料費：開挖15m×60m3×50元+立架15m×0.395kg×4900元（鋼材價格）×2+噴混凝土15m×6.8m3×550元（噴漿料價格）+超前支護15m×0.18t×5200（小導管價格）=17.3萬元；人工費+材料費共計22.9萬元。橫洞15m，人工費： 11天×7000元/天=7.7萬元，材料費：（開挖15m+橫洞5m）×55m3×50元+立架20m×0.365kg×4900元（鋼材價格）×2+噴混凝土20m×4.3m3×550元（噴漿料價格）+超前支護20m×0.18t×5200（小導管價格）=19.3萬元；人工費+材料費共計27萬元。加寬段較橫洞節約4.1萬元。

綜上所述，效益，加寬段優于橫洞施工。

4.4 用途方面

因橫洞提供了較寬的間距，用途方面，橫洞優于加寬段。

5 結論

通過比較，除了在用途方面，設置橫洞優于加寬段以外，其他方面，設置橫洞均處于劣勢，但加寬段在用途方面，現場實際上也能很好的起到掉頭、錯車等作用。所以，在斜井施工輔助錯車道時，優選加寬段進行錯車。

[1]高速鐵路隧道工程施工技術指南.鐵建設[2010]241號.

[2]高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準.TB10753-2010.