穎河路電纜隧道豎井施工技術

2019-09-10 07:22:44張歌謠吳發展

河南科技 2019年1期

張歌謠吳發展

摘要：豎井由于占地少，對周邊構筑物和管線的影響較小，近年來被廣泛應用于隧道工程領域中。基于此，本文依托穎河輸變電工程，全面介紹了暗挖電纜隧道豎井施工技術，以期為相關學者的研究提供參考。

關鍵詞：電纜隧道;豎井;格柵鋼架;噴射混凝土

中圖分類號：U455.49 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）01-0110-03

Shaft Construction Technology of Yinghe Road Cable Tunnel

ZHANG Geyao WU Fazhan

（Erchu Co.， Ltd. of China Railway Tunnel Group，Sanhe Hebei 065201）

Abstract： Shafts are widely used in the field of tunnel engineering in recent years because of their small occupation of land and little influence on surrounding structures and pipelines. Based on this， relying on Yinghe power transmission and transformation project， this paper comprehensively introduced the construction technology of underground cable tunnel shaft， in order to provide reference for relevant scholars'research.

Keywords： cable tunnel;shaft;grid steel frame;shotcrete

近年來，豎井在隧道工程領域中的應用越來越廣泛，學者也對豎井施工技術進行了廣泛研究。例如，胡健、王建強和李欽月等[1-6]主要研究了公路隧道豎井施工技術;吳海之[7]研究了鐵路隧道豎井施工技術;李彬[8]研究了地鐵隧道豎井施工技術;陳志強等[9]研究了輸水隧道豎井施工技術;邱曉東等[10]介紹了冷凍法豎井施工技術。豎井占地少，對周邊構筑物和管線的影響較小，也適合在城市繁華地段使用，如秦漢[11]將豎井用于清除侵入隧道的障礙物。本文依托穎河輸變電工程，介紹了暗挖電纜隧道豎井施工技術。

1 工程概況

根據電網規劃，新建110kV穎河輸變電工程。該工程暗挖電纜隧道豎井地質情況表層為雜填土層，井身大部分為沖擊粉土層。豎井井身由格柵鋼架+Φ32環向錨管+Φ22連接筋+Φ8鋼筋網+C20 P6噴射砼組成。井身支護厚度0.3m;格柵鋼架間距鎖口圈以下0～4.5m為0.75m/榀、4.5～12m為0.5m/榀;環向錨管為Φ32×3.25鋼管，L=2.0mm，@1.0m，布設于每榀格柵鋼架;連接筋雙層布置，@1.0m;Φ8鋼筋網，網眼尺寸為0.2m×0.2m，雙層滿鋪。豎井井底由2根I16工字鋼+雙層Φ14封底鋼筋+C20 P6噴射砼組成。Φ14封底鋼筋雙層布置，@0.3m;封底厚度0.3m。豎井及橫通道平面布置見圖1。

2 豎井鎖口圈

鎖口圈尺寸為0.5m×0.5m，采用C20鋼筋砼澆筑，預埋Φ20連接筋，長0.5m，間距0.5m，預留鋼筋接頭與豎井格柵鋼架連接筋搭接。鎖口圈高出地面0.3m形成擋水墻，并做好井口場地排水溝。豎井鎖口圈平面布置見圖2。

鎖口圈基坑采用挖掘機開挖，預留30cm采用人工修整，保證側壁穩定及成形質量。

鋼筋根據實際情況采用加工場加工、現場綁扎的方法加工制作。鋼筋應調直，無局部曲折：同規格鋼筋下料，長短搭配，統籌配料，減少損耗;鋼筋搭接均采用焊接，單面焊不小于10d，彎折半徑為6d。綁扎鋼筋時，要做好防護工作，防止鋼筋被污染。

鎖口圈模筑混凝土現澆，模板采用1.6cm厚竹膠板，方木+鋼管支撐體系。鎖口圈防凍C20商品混凝土，一次性澆筑，采用插入式搗固棒振搗密實。

3 開挖支護

3.1 土方開挖

施工豎井采取逆作法開挖，由上往下逐段施工，每次進尺1榀格柵間距，開挖完一層，立即安裝格柵，掛鋼筋網噴射混凝土。豎井井身開挖采用人工開挖，人工將土方運至渣斗中，通過電動葫蘆提升至地面渣場。開挖至設計尺寸后，預留5cm人工修整，將底部平整。

3.2 掛鋼筋網

土方開挖完成后，先初噴5cm厚砼，再鋪設第一層鋼筋網。鋼筋網需要現場人工安裝，利用鋼釘固定，使鋼筋網緊貼壁面，鋼筋網之間搭接不小于10cm，并焊接牢固。

3.3 格柵拱架安裝

格柵拱架現場加工且檢驗合格后，運至現場作業面組裝，鋼架與初噴砼緊貼，當鋼架與初噴砼之間有較大間隙時，應安設墊塊，然后用噴砼噴密實。各節鋼架間以Φ20×55螺栓連接。連接筋采用單面焊，搭接長度不小于10d（22cm）。兩層連接筋插入拱架內分別與兩側主筋焊連，交錯分布、前后保持順直。格柵鋼架安裝允許偏差：①鋼架間距允許偏差為±100mm;②鋼架橫向允許偏差為±50mm;③高程允許偏差為±50mm;④垂直度允許偏差為±2°;⑤鋼架保護層厚度允許偏差為-5mm。格柵拱架安裝施工工藝流程見圖3。

3.4 環向錨管安設

環向錨管采用YT-28型風鉆鉆孔，風鎬頂進安設。施工時，鋼管頂部做成尖錐狀，人工沿格柵鋼架腹部將加工好的錨管打入孔內，外插角15°～20°，尾部與格柵鋼架焊接成一體。

3.5 噴射混凝土

噴射混凝土混合料攪拌時間不小于2min。拌和好的混合料運輸時間不得超過2h;混合料應隨拌隨用。噴射混凝土作業前，要清理受噴面并檢查斷面尺寸。噴射混凝土在格柵架立后立即進行。噴射混凝土分段分片自下而上進行，先噴格柵鋼架與土體間隙部分，噴嘴按螺旋形軌跡一圈壓半圈的方式沿橫向移動，使混凝土均勻密實，表面平整，噴嘴與受噴面的距離為0.6～1.2m，減少回彈率，提高噴混凝土質量。噴射混凝土應分層進行，一次噴射厚度為7～10cm，后噴的一層應在先噴一層凝固后進行。噴射作業完成后，清理回彈物并妥善處理，噴射混凝土終凝2h后開始灑水養護。

3.6 豎井封底

豎井開挖支護至豎井底標高以上30cm時，人工清底找平。豎井最后一榀格柵鋼架架立完畢后，立即施作井底工字鋼及封底鋼筋，井底鋼筋與最后一榀格柵鋼架焊接牢固，最后一榀格柵鋼架與封底噴射混凝土同時進行。

4 提升井架

豎井采用人工裝渣，井架吊裝出渣。基坑開挖完畢，清除虛渣，整平夯實后鋪墊磚塊，復測標高;預埋提升架底節立柱時須保持垂直;為保持井架穩固，井架各工字鋼之間根據現場情況設牛腿連接，采用工字鋼或角鋼余料制作;立柱鋼管吊裝時須嚴格控制其垂直度，各構件安裝時螺栓上齊上緊;底節立柱預埋，孔位誤差不大于5mm。

提升井架立柱采用Φ219無縫鋼管，基礎截面尺寸為1m×1m，埋深為1.5m（埋入原狀土深度至少1m），采用C30砼澆筑。

橫梁采用雙根Ⅰ18工字鋼，吊車梁采用Ⅰ32工字鋼，斜撐采用∠100×100×10角鋼，出渣側和兩端頭均不設置斜撐，斜撐布置形式可根據現場施工條件適當調整。

立柱接頭、梁連接點均采用法蘭盤焊接，并用螺栓連接，螺栓連接時，立柱連接處不少于6個螺栓，橫梁與吊車梁、橫梁與立柱連接處不少于4個螺栓，并擰緊上齊。

渣倉長9m、寬6m，除渣倉出渣口外，其余三邊均采用δ=10mm的鋼板設置擋板，擋板高2.5m，背后用Ⅰ18工字鋼設豎向背撐，背撐L=3.0m，埋深1.0m，間距為2m，視現場情況采用I18工字鋼作為背撐的斜支撐。

施工順序：加工場加工各節構件→開挖立柱基坑→預埋立柱底節、澆筑基礎砼→構件搬運→吊裝立柱→吊裝橫梁、吊車梁→安裝電動葫蘆→試運行。

5 安全與環保

豎井開挖過程中，檢測井內有害氣體的濃度，超標時應進行機械通風，以降低有害氣體的濃度，確保作業人員安全。豎井提升機械不得超負荷運行，有深度指示器和防止過卷等保護裝置[12]。提升用的鋼絲繩和懸掛使用的鉤、鏈、環、螺栓等連接裝置，具有規定的安全系數，使用前測試拉力合格方可安裝;使用中注意檢查、維修和更換。

采用噪聲水平滿足國家標準的機械設備，施工場周圍設置圍擋以在減小施工噪聲的影響。施工車輛出入現場時低速、禁鳴笛。集中進行混凝土攪拌、砂石料加工，施工區域設排水系統和沉沙池，施工廢水要盡量回收利用，防止漫排。建筑垃圾與生活垃圾分別收集，定期清理，并運至環保部門指定地點處置。施工場地出入口設置車輛沖洗設施，由專人負責沖洗車輛，不得將泥土帶出工地。四級以上大風嚴禁進行土方開挖、回填等可能產生揚塵的施工，并覆網防塵。

6 結語

鎖口圈是豎井施工的重要環節，為保證側壁穩定及成形質量，鎖口圈基坑采用挖掘機開挖，預留30cm采用人工修整，鎖口圈鋼筋現場加工、現場綁扎，防凍C20商品混凝土一次性澆筑。

根據豎井地質情況，采取逆作法人工開挖，由上往下逐段施工，開挖完一層，立即對該層予以支護。

提升井架立柱保持垂直，井架各工字鋼之間根據現場情況設牛腿連接，設置斜撐，保持井架穩固。

參考文獻：

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