李向平
(中鐵十二局集團有限公司,山西 太原 030031)
明月山特長隧道是滬蓉國道主干線支線重慶墊江—四川鄰水高速公路重點控制性工程,隧道左線長6557m,右線長6555m。為解決運營通風排煙難題,在左線K8+650(距洞口2300m)左側垂直距離45m 處設有一通風豎井,豎井井深278m,襯砌后直徑7.4m。通風豎井中設有中隔墻,將井筒分為兩部分,一側為送風道,另一側為消防排煙道。中隔墻為C25 鋼筋混凝土結構,厚30cm。通風豎井與左洞送風、排風通道交叉口位于K8+690~K8+600 段,左線排風通道口位于K8+680 處,送風通道口位于K8+620 處,右線消防排煙口位于YK8+676.58 處。左洞排風道長68.56m,左洞送風道長68.56m,右洞消防排煙通道長61.26m,通風聯絡道總長198.38m。
2.1 聯絡巷道斷面大小不一,總共有9 種大小不同的襯砌斷面,所需襯砌模具多、測量放樣困難。
2.2 右洞消防排煙道與左洞正洞立體交叉,左洞洞項最厚保護層僅為5m,安全風險大。
2.3 聯絡巷道與主洞及豎井同時施工,施工干擾較大。
2.4 右洞消防排煙道為25°人字坡,為大傾角斜井開挖、出渣難度大。
3.1 左洞排風通道施工方案
見圖3.1 所示左洞開挖至K8+660 位置且在主洞初期支護完成之后,開始進行左洞排風通道施工,從排風口開挖至豎井與排風通道交界馬頭門位置處停止掘進,完成相應的初期支護后,再從左洞排風道與右洞消防排煙道交叉口處開始進行消防排煙道施工,開挖至左洞拱頂中線位置處停止掘進,剩余段從右洞開始掘進至貫通。

圖3.1 豎井聯絡巷道平面布置示意圖
3.2 左洞送風道施工
左洞開挖至K8+600 處完成相應的初期支護后,進行送風道與左洞交叉口段(長度為至隧道中線7.03m)開挖及初期支護施工。因送風口為寬10.19m,高3.0m 的弧形,開挖跨度較大,開挖時采用CD 左右幅交錯法開挖,并及時施作初期支護,初期支護拱架采用15 ㎝厚格柵拱架,拱架間距60 ㎝噴C20 砼23 ㎝。考慮到出渣及下坡掘進的問題,送風道完成口部交叉7.03m 初支任務后,剩余61.53m 送風道待豎井與左洞排風道貫通后,由豎井一側開始掘進直至貫通。
3.3 右洞消防排煙道施工
右洞正洞開挖至YK8+666 處且當左洞排風道完成開挖及初期支護后,開始進行右洞消防排煙道施工,開挖至左洞拱頂隧道中線處與由左洞施工的排煙通道相貫通。施工順序見圖2
右洞排煙道與左洞交叉口橫斷面圖。

圖3.3 右洞排煙道與左洞交叉口橫斷面圖
3.4 開挖方法
聯絡巷道圍巖為IV 級圍巖且斷面較小,開挖按全斷面一次性光面爆破施工,左洞送排風通道利用自制鉆孔小臺架進行鉆孔、支護作業;消防排煙通道由人工搭設作業平臺進行鉆孔、支護作業。因該段開挖斷面形式較多,且有多處曲線及漸變段,施工進尺控制在1.0~1.5m,每排炮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,有技術人員現場進行跟蹤監控。
3.5 洞渣運輸
左洞排風道、送風道基底較平緩,采用裝載機裝渣,因送、排風通道斷面較窄無法錯車,裝載機裝渣后須退至主洞,將洞渣裝入自卸車運至棄渣場。
右洞消防排煙通道由于坡度較大、距離較短,洞渣采用人工裝至溜槽,溜槽采用4mm 鋼板焊接而成,利用自然坡度溜至排風通道及右洞交叉口處,再由裝載機裝渣、自卸車運至洞外棄渣場。
3.6 通風道施工時通風方式
通風聯絡道施工時,在主洞與各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輸送新鮮風流保證施工安全。
3.7 二襯砼施工
左洞K8+580~K8+625 送風口45m 擴大斷面采用目前緊急停車帶使用的7.5m 全斷面液壓臺車改裝后進行襯砌。二襯砼澆筑邊頂拱一次成型,送風口橫隔板與二襯交界處鋼筋接頭在二襯施作時預留,二襯施作完畢達到設計強度后再搭設支架進行隔板砼澆筑。
送排風道、消防排煙道由于斷面大小不一,二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,曲線段及消防排煙道每次襯砌長度3m。泵送砼入倉,插入式振動棒振搗,施工順序為送風道→排風道→消防排煙道,送風道從豎井處向出口方向開始施工,排風道從豎井處向入口方向施工,消防排煙道從左洞隧道中線向兩側施工,進口至左洞隧道中線段的消防排煙道由右線二襯隊負責施工,送風道、排風道、消防排煙道出口端由左線二襯隊負責施工。
3.8 測量放樣控制技術
根據施工安排,當左洞開挖至K8+660 后,精確定出K8+680 點的隧道中心樁,然后將全站儀置于點K8+680 后視隧道前進方向,反撥90°根據斷面尺寸放出左洞排風道位置,定出方向。按照這個方向和設計坡度掘進30m 后進入曲線段,曲線段放樣根據每次開挖進尺算出掌子面的中心點坐標,根據坐標放出此里程處中心位置,按斷面尺寸畫出開挖輪廓線。開挖至圓直點后按隧道前進方向掘進15m 到達豎井中心位置。左洞送風道則從豎井中心點開始,沿主洞前進方向掘進15m 后也進入曲線段。因左洞送風道曲線半徑和長度都與排煙道曲線參數一致,放樣方法也類似。掘進至圓直點后往主洞方向前進30m 可到達K8+620 隧道中心點位置。
右洞消防排煙道則根據施工方法,從右洞YK8+676.58 處開始定線放樣,由于此段坡度較大應嚴格控制各點高程,方向與左洞K8+680 隧道中心垂直。
4.1 因排風道、送風道、消防排煙道,施工斷面形式較多有9 種大小不同的斷面,且有多處平、豎曲線,加之主洞掘進施工進尺已達2300m,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,曲線及漸變段嚴格控制開挖進尺,防止超欠挖。
4.2 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,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。
4.3 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。
4.4 左洞排風道與豎井貫通時,通知豎井作業人員及設備撤離至安全距離,同時應做好排風道的排水溝防止與豎井貫通后排水不暢。右洞排煙道與左洞排風道貫通時,應在左、右洞交叉口設警戒崗,防止爆破產生的落石砸傷行人及車輛。
4.5 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。
4.6 加強聯絡風道的照明及通風工作,出渣時要有專人指揮倒車。
4.7 加強文明施工,及時清理撒落在交叉口處的巖渣,確保道路暢通。