摘要:本文根據武廣客運專線瀏陽河隧道3#豎井向正洞過渡段施工的實際情況,介紹了如何進行工序轉換,并確保安全和質量,同時為正洞施工創造良好的條件,為同類型工程施工提供借鑒。
關鍵詞:豎井 正洞 過渡段 施工
1 工程概況
中鐵一局集團公司承擔武廣客運線瀏陽河隧道出口(南端)DⅡK1565+755~DⅡK1570+900段施工任務,長度為5145m。豎井主要承擔豎井施工和以豎井為出碴和進料口的南北向正洞施工1465m,豎井中心里程為DⅡK1568+395,井深51.03m,位于線路中心,設計為16.8m×8.0m(凈長×凈寬)的矩形斷面。其中井底C-C段(16.03m)為進入正洞過渡段施工,在進、出口兩個方向分別施作1.0×1.0m導向墻及40m長的φ108mm長管棚作超前預支護,長管棚采用管棚鉆機施作,在兩個掌子面均設有8m長的φ20mm玻璃纖維錨桿,防止開挖過程中掌子面失穩,錨桿間距0.75×1.0m(豎×橫)。該段進入正洞處為Ⅴ級圍巖,采用三臺階臨時仰拱法施工。以進口方向為主攻、出口方向為副攻組織施工。開挖采用弱爆破,人工風鎬修整斷面,裝載機配合自卸汽車運碴,提升采用2臺40T龍門吊,4個15.0m3碴斗出碴。
2 豎井進入正洞過渡段施工方案
2.1 測量方案
豎井進入正洞施工測量工作相對也是比較重要的一個工作,如何保證測量精度成為一個關建問題,由于我公司目前沒有陀螺經緯儀定向,委外測量費用較高且控制點在井身開挖過程中經常被破壞的情況下,采用激光準直儀投點,全站儀在地面和洞內同時配合將導線點引入井內,標高采用精密水平儀和50m鋼卷尺測量。在進入正洞上臺階開挖70m左右,施作二襯以前,由有資質的專業測量隊在洞內采用陀螺經緯儀定向布設導線網及水準點。后期經專業測量隊復核,我們自行組織的測量工作完全能保證測量精度。
2.2 過渡段施工方案
2.2.1 根據豎井具體情況進行分步施工,施工步驟如下:
第一步:豎井開挖至正洞上臺階底(標高-7.97m)處,除正洞及導向墻預留孔外,先施作豎井井身25cm厚噴射砼的初期支護,然后在兩個方向同時施作1.0×1.0m洞口導向墻,洞口導向墻施工采用組合鋼模板及木模板,砼采用C25砼,砼一次澆筑成型。拆模完成后進管棚施工,采用腳手架搭設管棚鉆機工作平臺,在進、出口方向同時進行40m長共94根管棚的施工,管棚鉆機的選型及每節管棚的長度應充分考慮作業空間(凈寬為8m)。管棚施工完成后,施工上臺階段豎井井身二襯,該段高度5.926m。洞口40m長管棚及豎井上臺階段井身二襯完成后,在豎井與正洞交界處的進口和出口方向的上臺階同時打設長8m的φ20mm玻璃纖維錨桿,錨桿間距:0.75×1m(豎×橫),以穩定掌子面。如圖(一)所示。
第二步:玻璃纖維錨桿完成后,并確保掌子面穩定后分別向進口和出口方向同時進行上臺階的開挖及初期支護施工。如圖(二)所示。
第三步:當正洞上臺階開挖面距離豎井30~35m時,開挖豎井井身到中臺階底(標高-12.47m),開挖高度4.5m,并完成豎井井身中臺階段初期支護。進行8m長φ20mm玻璃纖維錨桿打設。如圖(三)所示。
第四步:進行正洞中臺階的開挖及初期支護,上臺階同時推進,在開挖正洞中臺階的過程中施作豎井井身中臺階段二襯4.5m。如圖(四)所示。
第五步:當正洞中臺階開挖面距離豎井30-35m時,開挖豎井井身到下臺階底(標高-17.794m),并完成豎井井身下臺階初期支護,在開挖正洞下臺階的過程中施作豎井井身下臺階段二襯。如圖(五)所示。
第六步:分別向進、出口方向進行下臺階開挖及初期支護,上、中臺階同推進,臺階長度控在20左右m,在正洞施工的間隙施作豎井底板混凝土、集水井、井底臨時存碴坑及砼下料管和施工升降機等井底臨時設施,為正洞施工創造良好的施工條件。如圖(六)所示。
為保證施工中機械設備及出碴方便上、中、下臺階的臺階長度控制在15-20m。施工中開挖采用弱爆破,人工風鎬修整斷面,裝載機配合自卸汽車運碴,龍門吊配4個15m3碴斗吊運出碴。
2.2.2 豎井內臨時設施布置及施工
隨著豎井井身的施工完成,為了能更快更好的轉入正洞施工,有關豎井內的臨時設施的布置及施工優為重要。布置的原則是安全可靠、施工方便快捷,以發揮其最大效能。經實踐證明如下圖布置形式比較科學合理,能滿足各項施工要求。該布置方式可將大井和小井完全分離,大井專用于吊運材料、機械設備和出碴等工作,小井專用于臨時設施布置和人員上下,以確保安全。(見下圖)
3 監控量測
在豎進施工過程中,在井口的鎖口梁上布設沉降及位移觀測點,經過常期觀測其結果表明該種結構形式穩定,完全符合設計要求,均在允許變形范圍內。
4 結語
由于豎井承擔著正洞的施工任務重、工期緊等特點,如何快速實現豎井向正洞工序轉換成為施工的關鍵。根據地質情況及有關要求,采用三臺階法過渡,分別進入正洞施工,并根據施工場地狹小等情況,對豎井的臨時設施進行巧妙的布置,既節約了空間也方便了施工,為加快正洞施工進度奠定了基礎。
參考文獻:
[1]趙勝利.公路隧道豎井施工技術研究[D].中國地質大學(北京),2009.
[2]仝金璞.豎井施工設備配套技術[J].隧道建設,2005(S1).
[3]鄒金杰.豎井對長大公路隧道火災影響的三維數值模擬研究[D].西南交通大學,2006.