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太公鎮和張家鄉境內，隧道進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‰，設計時速200 km/h客貨共線電氣化雙線單洞型式隧道，道床結構部分為雙塊式無碴道床，軌道結構高度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，隧道開挖到裂隙區時，天然氣可能隨機不均勻的涌出。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，斜井按設計坡度進入正線后，采用爬坡導洞進入正洞頂部，形成正臺階施工斷面后反向挑頂擴大形成隧道正式斷面的施工工藝。

在斜井上臺階開挖支護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斷面形式，沿R=17 m圓曲線轉入正洞中線位置，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創造出施工空間后，再按照正洞的設計斷面反向開挖，邊挖邊拆除爬坡導坑臨時支護，直至跨過斜井范圍，完成斜井向正洞的過渡(圖1)。

交叉口正洞內開挖縱斷面

交叉口加強平面

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，支護后轉入正洞導坑施工。當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，底板標高按設計控制，斜井開挖斷面逐漸擴高，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)。進入正洞前，在斜井掌子面向正洞打超前地質鉆，探明正洞內地質情況。

3.2 斜井至正洞過渡段的支護措施

斜井與線路左線相交于 DK625+170，交角53°17'44″，根據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。該段支護參數為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×縱)，Φ6鋼筋網，網格間距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 斜井進入正洞內導洞施工方法

當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，其支護參數為: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，網格間距20 cm×20 cm。

完成爬坡后，按照線路設計坡度向大里程側以Ⅲ級圍巖加強復合襯砌(加寬40 cm)開挖方法和支護參數，上半斷面逐漸擴大，擴大完成后，向前再施工10 m，按Ⅲ級圍巖加強復合襯砌參數封閉其工作面。

3.4 反向開挖及支護

封閉工作面后，反向向小里程側進行擴挖，拆除原爬坡導洞的支護參數，直至達到正洞斷面。隨挖隨支護，在DK625+170.7～DK625+180.7段圍巖支護參數采用6榀四肢格柵到墻腳，間距1 m，C25噴射厚度23 cm，在拱墻位置設置Φ6鋼筋網，網格間距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，在拱墻位置設置Φ6鋼筋網，網格間距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，待進口工區與斜井工區貫通時，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行正洞仰拱施工，以便初期支護與仰拱盡早成環，確保施工安全。

3.5 完善醫療保險制度，提供社會支持 隨著我國醫療衛生體制改革的不斷深化，人們開始擁有不同類型的醫療保險，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，因其不能享受醫保，經濟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，后期的康復訓練和生活照料還需要投入大量的人力物力。責任護士在患者放棄治療時，可積極調動患者盡可能多的支持系統，并聯系當地2級醫院或社區衛生服務中心，為患者進行后續治療，并請醫師告知對方醫護人員治療護理的重點。

3.6 洞內拼裝模板臺車

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，在洞內拼裝臺車時采用卷揚機與5 t手拉葫蘆進行吊裝作業。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，等到斜井工區施工完畢后，立模澆筑混凝土，混凝土從隧道進口運進澆筑。

4 施工注意事項

(1)為保證鋼架垂直穩固，施工中鋼架基腳應落在堅實基巖上，必要時挖槽就位。與托梁焊接，除對焊外，還應四面幫焊，確保接頭的鋼度和強度。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)為增強鋼架的整體穩定性，應將鋼架與縱向連接筋、結構錨桿、定位系筋和鎖腳錨桿焊接牢固。

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

(5)為了減少正洞產生的瓦斯含量濃度，在三叉口拱頂埋設一個7 kW的風扇進行通風。

5 監控量測

6 質量控制

(1)嚴格遵守鐵路隧道施工的各項技術規范及驗收標準。

(2)由于施工斷面較大且結構復雜，施工中應嚴格控制開挖循環進尺，同時必須按設計鋼架間距設置，及時施做錨桿、鋼筋網、噴射混凝土，使支護盡快成形。

(3)在條件允許的情況下應盡早施做仰拱混凝土，使支護閉合成環。

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

(5)鋼構件下料按1∶1大樣為準，加工尺寸準確，無扭曲、翹曲現象，應盡量減少熱變形;嚴把焊點強度關。

7 安全措施

(1)加強全員安全意識教育，交叉施工地段設調度員加強調度。

(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造成破壞。

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

(4)嚴格火工品管理，堅持審批簽字手續。

(5)加強洞內外三管兩線的管理，防止漏電、漏風傷人。

(6)加強機械保養維修，降低機械噪聲及廢氣排放，改善作業環境。