特長公路隧道斜井排煙通道施工技術

裴樹林

摘 要：近年來隨著經濟技術的發展，高速公路長大公路隧道逐年增多， 特長隧道為確保運營期間的通風救援，多以設斜井的方式確保通風排煙效果，并且施工過程中還可以增加工作面，實現“長隧短打”，以加快施工進度。由此通風斜井與豎井的設計運用越來越多，大斷面斜井排煙通道應用也俞加廣泛。武深高速青云山特長隧道通風斜井斷面復雜，左右線設聯絡巷道與通風井連接，尤其是上跨主洞段施工干擾大。本文就青云山隧道斜井排煙通道施工技術作簡單介紹，僅供類似工程參考。

關鍵詞：特長隧道；排煙通道；斜井；施工

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0103-02

1 工程概況

青云山隧道位于廣東省韶關市翁源縣及河源市連平縣分水嶺青云山山脈，左線長5900m；右線長6010m，隧道最大埋深約808m，屬特長深埋三車道大斷面公路隧道，為武深高速廣東段最長的三車道公路隧道。為解決運營通風排煙難題，采用地面風機房排煙，減小了工程建設規模和施工難度，與聯絡風道的坡面布置主要考慮到斜井位置以及排煙區段的劃分等因素，同時考慮盡量使風道平順。因此，排煙聯絡道的設計整體垂直于隧道軸線。

通風斜井位于隧道的一側，為滿足左右線排煙的需要，需在斜井頂部通過聯絡道跨過左線主洞對右線進行排風。為便于排煙，排煙口均設置在主洞隧道頂部，根據排煙要求，開口面積>40m2。

2 工程特點

（1）排煙通道與斜井交叉口處半徑為600m，小半徑圓曲線，測量放樣困難，如圖1所示。

（2）坡度為16.2%的上坡，坡度大，施工困難，如圖2所示。

（3）排煙通道橫穿正洞拱頂，排煙口直接布置在主隧道頂部，距離主隧道設計高程7.4m，由于排風口與主隧道夾角為90°，且排風口斷面較大，結構復雜。

（4）排煙通道與主洞及斜井同時施工，施工干擾較大。

（5）交叉口處空間受力復雜。

3 施工方案

3.1 總體施工方案

為減小各交叉洞室相互之間的施工干擾，并有利于運營排煙，排煙聯絡道與斜井采用順接，開挖時應嚴格遵守“管超前，嚴注漿，短開挖，強支護，勤量測，早封閉”的原則。為降低交叉口段施工干擾的影響，施工過程中合理有效的進行控制爆破是順利通過交叉口的關鍵所在。必要時對中間巖體采取注漿加固處理后再進行施工開挖。

3.2 施工工序（圖3）

開挖順序為：斜井→排煙聯絡通道→正洞。

襯砌順序為：正洞→排煙聯絡通道→斜井。

交叉口段開挖、支護待斜井完成主洞施工后進行，交叉口擴挖從K0+041.347開始，向小樁號方向進行，逐段拆除斜井襯砌初期支護并進行通道襯砌支護施工。拆除斜井初期支護過程中，應將截斷的鋼拱架焊接在通道初期支護鋼拱架上，每次拆除長度不得大于1m，并應做好臨時加固。

待排煙聯絡通道施工完成，沉降穩定后，進行正洞施工，正洞施工至排煙聯絡通道處時，由于正洞與排煙聯絡通道成90°夾角，且排風口斷面較大，結構復雜。在施工過程中必須控制爆破，控制開挖進尺，每次開挖一榀拱架，減少對圍巖的擾動，必要的時候采用機械開挖，及時進行初期支護。

3.3 開挖方法

排煙聯絡通道圍巖為IV級圍巖且斷面較小，開挖按全斷面一次性光面爆破施工，利用自制鉆孔小臺架進行鉆孔、支護作業。因排煙聯絡通道與斜井順接，斷面變化，坡度大，且有小半徑曲線段，施工進尺控制在1.0～1.5m，每循環由測量班進行精確放樣，對曲線段施工坡度和開挖角度由技術人員對測量班、開挖班進行技術交底，技術人員現場進行跟蹤監控。

正洞開挖前，必須對排煙聯絡通道與正洞交叉口段進行加固，在排煙聯絡通道兩側各打設三排長3.5米的Φ42小導管進行注漿加固，每榀拱架兩側用I20b工字鋼進行聯結橫撐。如圖4所示。

正洞圍巖為IV級圍巖，斷面大，開挖采用三臺階施工方法，開挖至排煙聯絡通道處，進行控制爆破，或者采用機械開挖，控制開挖進尺，每循環開挖只允許開挖一榀拱架（0.8m），減少對圍巖的擾動，開挖后必須立即進行初期支護，加強監控量測，確保施工中排煙聯絡通道的穩定。如圖5和圖6所示。

3.4 洞渣運輸

排煙聯絡通道的斷面尺寸為5米×6.35米，所以出渣采用挖掘機配合裝載機將洞渣裝入自卸車運至棄渣場。

3.5 排煙聯絡道施工時通風方式

排煙聯絡道施工時，在斜井與聯絡風道交叉口處自制三通接頭，利用小直徑通風管將新鮮風流引至工作面，轉角處配合小型射流風機及局扇輸送新鮮風流保證施工安全。

3.6 二襯施工

排煙聯絡通道施工完成，待沉降穩定后，進行正洞施工，為了避免正洞施工將排煙通道的排水系統及二襯破壞，因此排煙聯絡通道的二襯待正洞開挖支護完成，二襯施工完成后再進行排煙通道的二襯施工。

正洞襯砌采用12米全斷面液壓臺車進行襯砌。二襯砼澆筑邊頂拱一次成型，正洞與排煙聯絡通道交叉口處縱向肋與橫向肋施工，待臺車定位后，在臺車上進行縱、橫向肋的鋼筋綁扎，模板制作和固定后進行混凝土澆筑。在交叉口處防水板必須預留1m與排煙聯絡通道的防水板進行聯結，正洞環向必須加密布設環向Ω型排水管，按3米一道布置，橫向Φ110排水管按3米一道布設，確保排水暢通。

排煙道聯絡通道由于斷面大小不一、坡度大、半徑小，二襯砼采用自制臺架配組合鋼模板襯砌，每次襯砌長度直線段6m，曲線段及爬坡段每次襯砌長度3m。泵送砼入倉，插入式振動棒振搗，施工順序為正洞→排煙聯絡通道→斜井。如圖7所示。

3.7 測量放樣控制技術

根據施工安排，當斜井開挖進入正洞后，交叉口擴挖從K0+041.347開始，向小樁號方向進行，精確定出排煙聯絡通道的中心樁，根據斷面尺寸放出排煙聯絡通道的位置，定出方向。按照這個方向和設計坡度掘進進入曲線段及爬坡段，曲線段放樣必須對每一榀拱架進行精確測量，確保凈空斷面。

4 體會

（1）排煙聯絡道需要連接斜井，并跨越主洞，造成地下洞室互相交錯，形成了一個復雜的網狀結構。由于交叉洞室交叉處結構受力非常復雜，施工時特別強調采用分部開挖的方法，加強支護，加強監控量測，確保交叉處結構安全。

（2）排煙聯絡通道與斜井交叉口處曲線半徑小，坡度大，施工前加強導線復測工作、并做好技術交底，施工中加強測量工作，曲線段嚴格控制開挖進尺，防止超欠挖。

（3）施工中加強通風排煙工作，具體措施為在施工作業面增設小型射流風機、局扇，加強通風。同時要加強對有害氣體的檢測工作，確保施工安全。

（4）各交叉口及與主洞相交地段設警示牌，并設專職安全員進行巡視。

（5）排煙聯絡通道與正洞交叉處排水系統必須做好，防止滲水。

（6）加強圍巖量測工作，根據量測信息及時修改支護參數，確保施工安全。