淺談斜井調(diào)入正洞的施工技術(shù)

劉斯坦　盧浩

中圖分類號(hào)：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-5811（2013）03-0069-01

摘要：結(jié)合工程實(shí)例，介紹斜井調(diào)入正洞的施工技術(shù)，并重點(diǎn)論述斜井調(diào)入正洞的施工技術(shù)與施工步驟。

關(guān)鍵詞：斜井 調(diào)入 正洞 施工技術(shù)

1.工程概況

隧道洞身通過(guò)的地層主要為第四系地層洪積、坡積粗角（圓）礫土、碎石土、三疊系砂巖、板巖、灰?guī)r及三者互層為主。該隧道所過(guò)地段未發(fā)育有斷層。隧道地下水類型主要為松散層孔隙潛水、基巖裂隙水、灰?guī)r巖溶水等。預(yù)測(cè)隧道正常涌水量為14799m3/d，最大總涌水量為44397m3/d。地下水無(wú)侵蝕性。

天池坪隧道鄧橋溝斜井斜井長(zhǎng)1204m，地層巖性主要為三疊系下統(tǒng)板巖、石灰?guī)r互層，以板巖為主。構(gòu)造節(jié)理、裂隙發(fā)育，為Ⅲ級(jí)～Ⅳ級(jí)圍巖。鄧橋溝斜井進(jìn)入正洞后向重慶方向施工1760m，向蘭州方向施工1379m，鄧橋溝斜井（與正洞相交里程DK290+703，平面交角為74°）為天池坪隧道正洞由內(nèi)向外開挖的臨時(shí)輔助施工坑道之一。鄧橋溝斜井進(jìn)入正洞的開工日期為：2010年7月12日，竣工日期為：2010年7月22日。鄧橋溝斜井調(diào)入正洞施工，是天池坪隧道三個(gè)斜井調(diào)入正洞中施工進(jìn)度最快的，為天池坪隧道下一步的主動(dòng)施工創(chuàng)造了良好的條件。

2.斜井調(diào)入正洞施工方案的確定

在鄧橋溝斜井調(diào)入正洞施工之前，天池坪隧道的廣平溝斜井，天池里溝斜井，以用此施工工藝調(diào)入正洞，在對(duì)以上兩個(gè)斜井調(diào)入正洞的喇叭口相關(guān)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出，此施工工藝所產(chǎn)生的變形量最小，受力相對(duì)穩(wěn)定。可見此項(xiàng)施工工藝是可行的。

3.斜井調(diào)入正洞施工工藝

3.1斜井與正洞交界過(guò)渡段

3.1.1斜井與正洞相交角度

斜井與正洞交角越大越有利于正洞與斜井喇叭口結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，施工的難度相應(yīng)減小，但是不利于大型運(yùn)輸車輛的行駛。鄧橋溝斜井與正洞交角為74°，所以需要進(jìn)行角度改垂直的調(diào)整。在斜井與正洞邊墻相交3m范圍內(nèi)改為垂直相交，如圖1所示。這種處理即易于施工，同時(shí)能夠保證正洞與斜井相交處A、B點(diǎn)結(jié)構(gòu)不被破壞。

3.1.2斜井?dāng)嗝鏀U(kuò)大

由于鄧橋溝斜井開挖高度比正洞開挖高度低2.57m，為減小斜井調(diào)入正洞的施工高度，增大作業(yè)空間（一方面保障斜井調(diào)入正洞階段大型設(shè)備的使用，另一方面為正洞施工的車輛設(shè)調(diào)車場(chǎng)），斜井至正洞15m段設(shè)為過(guò)渡段，該段開挖斷面加寬、加高。原設(shè)計(jì)斜井?dāng)嗝鎯艨粘叽鐬?.5m×6.46m（寬×高），在距斜井與正洞交點(diǎn)15m處開始對(duì)斜井?dāng)嗝婕訉捈痈撸谂c正洞邊墻相交處，其凈空尺寸變?yōu)?.0m×8.0m（寬×高）。

3.2斜井調(diào)入正洞施工

3.2.1斜井調(diào)入正洞

當(dāng)斜井開挖在接近與正洞相交里程的時(shí)候，逐漸抬高斜井拱頂高程，接長(zhǎng)鋼架長(zhǎng)度。于正洞與斜井相交里程起，采用小導(dǎo)坑進(jìn)入正洞洞身開挖，于正洞中線處達(dá)到正洞拱頂高程，施工中應(yīng)預(yù)留變形沉降量和臨時(shí)支護(hù)厚度。然后再逐步擴(kuò)挖至正洞標(biāo)準(zhǔn)斷面。

（1）根據(jù)斜井與正洞設(shè)計(jì)相交角度及拱頂高差，確定斜井?dāng)U挖起始里程斜HK0+L1，其拱頂抬高坡度控制在9.1%，同時(shí)并對(duì)該段斜井初期支護(hù)應(yīng)進(jìn)行加強(qiáng)，確保下步正洞跨越橫洞提供支護(hù)保障。進(jìn)入正洞范圍后其開挖及初期支護(hù)需比正洞拱部相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)高加大（預(yù)留變形沉降量為29cm），以預(yù)留臨時(shí)支護(hù)厚度。見圖2所示。

圖2

（2）考慮斜井到正洞上導(dǎo)拱架落腳位置的牢固性，橫洞拱架必須提供一個(gè)牢固的落腳平臺(tái)。在正洞右側(cè)邊墻與橫洞交界里程HK0+L2處時(shí)，沿正洞方向設(shè)置拱頂縱向托梁門架，托梁門架采用HW175×175 H型鋼（托梁門架見附圖4），牢固焊接于斜井鋼架拱頂，托梁與斜井鋼架間空隙設(shè)置Ⅰ20b工字鋼豎向立柱，立柱與正洞拱架位置相對(duì)應(yīng)，牢固焊接并噴射C25砼回填密實(shí)。

（3）橫洞施工至正洞右側(cè)邊墻即L2時(shí)，繼續(xù)向前開挖，按正洞支護(hù)形式進(jìn)行支護(hù)，鋼架改為Ⅰ20b工字鋼鋼架，間距0.8m，兩側(cè)采用臨時(shí)棚架及時(shí)跟進(jìn)。臨時(shí)棚架的結(jié)構(gòu)形式與托梁門架的結(jié)構(gòu)形式一樣，也采用HW175×175 H型鋼制作。間距按1m設(shè)置，臨時(shí)棚架的直腿部位采取打設(shè)錨桿和噴射混凝土的臨時(shí)加固措施，保證臨時(shí)棚架的穩(wěn)定性。

原設(shè)計(jì)正洞全斷面為曲墻斷面，在斜井調(diào)入正洞喇叭口段分部施工時(shí)，由于分部工序多，施工難度大，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，開挖后正洞結(jié)構(gòu)自身收斂變形大，且支護(hù)閉合時(shí)間長(zhǎng)，造成喇叭口段正洞結(jié)構(gòu)收斂變形、開裂破壞嚴(yán)重，安全隱患多。為保證施工安全，喇叭口段正洞開挖支護(hù)斷面由原設(shè)計(jì)的下半斷面曲墻改為直墻斷面。其優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)自身收斂變形易于控制，降低了施工控制難度，同時(shí)斷面凈空相比原設(shè)計(jì)斷面加大，有利于喇叭口段的車輛行駛。

3.2.2正洞擴(kuò)挖

當(dāng)斜井調(diào)入正洞結(jié)束后，進(jìn)行正洞的擴(kuò)挖施工。擴(kuò)挖時(shí)，橫洞的臨時(shí)棚架支護(hù)應(yīng)每拆除2榀后擴(kuò)挖該段洞身，不得將導(dǎo)洞拱架長(zhǎng)距離拆除后，再進(jìn)行擴(kuò)挖施工，已防止發(fā)生不必要的安全事故。

對(duì)于正洞與斜井交叉口兩側(cè)10米采用比設(shè)計(jì)圍巖等級(jí)加強(qiáng)一個(gè)等級(jí)的支護(hù)形式進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，采用I20b工字鋼鋼架加強(qiáng)支護(hù)，間距0.8m，預(yù)留沉降量為29cm。對(duì)于正洞初期支護(hù)鎖腳錨桿加密設(shè)置，每榀鋼架單側(cè)不少于6根鎖腳錨桿，錨桿長(zhǎng)4.0m，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，防止拱架下沉。

3.2.3交叉口的監(jiān)控量測(cè)

斜井與正洞形成的喇叭口，開挖斷面大，作為施工通道放置時(shí)間長(zhǎng)，圍巖在應(yīng)力重分布和應(yīng)力釋放的過(guò)程中，會(huì)引起支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移、變形，直至支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞，危及隧道安全。因此，在施工中建立嚴(yán)密的監(jiān)控量測(cè)是保證安全的主要手段，同時(shí)也是調(diào)整支護(hù)參數(shù)的信息來(lái)源。

以DK290+700處拱頂埋設(shè)點(diǎn)以及兩側(cè)上臺(tái)階收斂點(diǎn)的監(jiān)控量測(cè)資料為例，來(lái)看看拱頂以及隧道凈空的變化。

四、結(jié)束語(yǔ)

鄧橋溝斜井已于2010年7月22日進(jìn)入正洞施工。通過(guò)二個(gè)多月的觀察，交叉口處噴砼無(wú)裂縫。上述斜井調(diào)入正洞的施工工藝，在實(shí)際的施工中簡(jiǎn)單而又易于操作，工程質(zhì)量和進(jìn)度、安全都得到了充分的保證。本文對(duì)斜井調(diào)入正洞的施工工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，供參考，不妥之處望指正。

參考文獻(xiàn)：

[1]付國(guó)宏.7號(hào)斜井進(jìn)正洞挑頂施工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2005（9）.

[2]關(guān)寶樹.隧道工程施工要點(diǎn)集[M].北京：人民交通出版社，2003.

[3]TB10204-2002.鐵路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].

[4]TZ204-2008.鐵路隧道施工技術(shù)指南[S].