簡(jiǎn)述導(dǎo)洞法在軟弱圍巖斜井進(jìn)主洞交叉段的運(yùn)用

校偉

重慶兩江新區(qū)人力資源開(kāi)發(fā)服務(wù)中心 重慶 400020

針對(duì)挑頂施工中存在的問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化施工參數(shù)，加強(qiáng)挑頂段和正洞的支護(hù)參數(shù)，采用輔助導(dǎo)洞施工方法，選擇合理的施工工藝，可成功解決挑頂施工中各種困難，大大縮短了挑頂施工時(shí)間；采取對(duì)交叉段范圍進(jìn)行徑向注漿，對(duì)小角度中夾圍巖進(jìn)行中空錨桿注漿加固的方法，保證了施工的安全。

1 工程概況

南廣鐵路飛鷹隧道全長(zhǎng)7141m，是全線控制性工程，其中芒坑斜井洞身長(zhǎng)426m，斜長(zhǎng)427.8m，綜合坡率為11%，中線與正洞線路小里程方向平面夾角為36°，斜井與正洞中線交叉里程為IDK376+425，交叉口處斜井拱頂與正洞拱頂高差為3.9m，交叉口處隧道埋深45m。該段主洞為泥盆系石英砂巖與奧陶系泥質(zhì)砂巖接觸帶，為強(qiáng)風(fēng)化石英砂巖，巖體破碎，穩(wěn)定性較差，設(shè)計(jì)為Ⅳ級(jí)圍巖。正線里程為IDK375+750處與地表沖溝斜交，常年有水，雨季水量加大，安全風(fēng)險(xiǎn)高[1]。

2 施工方案

斜井進(jìn)正洞挑頂采用中導(dǎo)洞進(jìn)入正洞頂部，形成正臺(tái)階施工斷面后反向挑頂擴(kuò)大形成正洞斷面的施工方案。

斜井施工至距正洞交界5m處時(shí)，應(yīng)適當(dāng)抬高斜井拱部和上臺(tái)階標(biāo)高，以降低由斜井拱頂至正洞拱頂?shù)纳咸舾叨龋灰蛐本c正洞夾角為36°，中夾巖體厚度很小，為提高中夾巖體的整體性以及正洞開(kāi)挖時(shí)中夾圍巖承受爆破震動(dòng)的能力，在斜井洞身靠近中夾圍巖一側(cè)拱墻采用Φ25中空注漿錨桿對(duì)圍巖進(jìn)行加固，確保中夾巖體的整體性和穩(wěn)定性。

爬坡導(dǎo)洞以圓曲線形式轉(zhuǎn)體進(jìn)入正洞，當(dāng)斜井上臺(tái)階開(kāi)挖支護(hù)至與正洞開(kāi)挖輪廓線5m距離處時(shí)，在斜井上臺(tái)階開(kāi)挖支護(hù)至與正洞開(kāi)挖輪廓線交界處后，首先在斜井口施做門式鋼架，為正洞鋼架安裝創(chuàng)造條件，然后擴(kuò)挖至正洞斷面并向南寧方向繼續(xù)施工5m，創(chuàng)造出正洞斷面施工空間后，在按照正洞的設(shè)計(jì)斷面反向向廣州方向開(kāi)挖支護(hù)，邊開(kāi)挖支護(hù)邊拆除爬坡導(dǎo)坑臨時(shí)支護(hù)，直至跨過(guò)交叉口范圍，完成斜井向正洞的過(guò)渡[2]。

3 施工方法

3.1 交叉口段斜井襯砌

交叉口段斜井襯砌要在爬坡導(dǎo)洞開(kāi)挖前施工完成，采用模板臺(tái)車施工C30鋼筋混凝土，根據(jù)圍巖情況施工1～3組，最后一組混凝土堵頭板沿正洞線路方向安設(shè)。

3.2 施工步步驟

（1）根據(jù)斜井與正洞相交角度，以間距1.0m間距安裝異型鋼架，完成由垂直于斜井中線到平行于正洞中線的過(guò)渡。

（2）斜井與正洞交叉口段以0.6m間距架立I25a異型鋼鋼架，保證相交地段三維受力狀態(tài)圍巖的穩(wěn)定。在此型鋼鋼架上焊接I25a型鋼橫梁，并在橫梁兩端螺栓連接I25a型鋼立柱，為正洞鋼架提供落腳平臺(tái)。以后在此處安裝正洞鋼架時(shí)，用I25a型鋼斜梁代替正洞的N2鋼架，用I25a型鋼立柱代替正洞的N2、N3鋼架。仰拱鋼架連接在斜井仰拱的預(yù)埋I25a型鋼上。

3.3 爬坡導(dǎo)洞施工

（1）導(dǎo)洞設(shè)計(jì)凈寬9m，詳細(xì)結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖4。支護(hù)參數(shù)為：HW125型鋼架，間距1榀/m，Φ22錨桿，長(zhǎng)度3.0m，間距1.0×1.0m，梅花形布置；φ6鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距0.2×0.2m；噴射C20砼，厚度18cm。 支護(hù)施工中要嚴(yán)格按施工指南操作，保證鎖腳錨桿和縱向連接筋的施工質(zhì)量。

（2）爬坡道的坡度設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況及機(jī)械施工需要進(jìn)行調(diào)整，以加快爬坡導(dǎo)坑施工進(jìn)度，減少不安全因素為原則。

（3）完成爬坡后，按照線路設(shè)計(jì)坡度向廣州方向按Ⅳ級(jí)圍巖開(kāi)挖方法、支護(hù)參數(shù)繼續(xù)進(jìn)行弧形導(dǎo)坑掘進(jìn)，施工10米后，噴砼封閉廣州方向掌子面，反向向南寧方向開(kāi)挖正洞，每循環(huán)先開(kāi)挖上部，立上部鋼架后，再拆除導(dǎo)洞鋼架。

3.4 反向開(kāi)挖支護(hù)

反向開(kāi)挖按正洞Ⅳ級(jí)圍巖上部弧形導(dǎo)坑的高度進(jìn)行，先開(kāi)挖頂部，再開(kāi)挖兩側(cè)，開(kāi)挖時(shí)僅對(duì)有影響的導(dǎo)洞鋼架進(jìn)行拆除，按正洞設(shè)計(jì)要求間距進(jìn)行鋼架施工，相應(yīng)完善其他支護(hù)。

3.5 正洞仰拱施工

正洞落底后要及時(shí)進(jìn)行正洞仰拱施工，以便初期支護(hù)與仰拱盡早成環(huán)，確保施工安全。

4 施工要點(diǎn)

（1）正洞與斜井相交地段處于復(fù)雜的三維受力狀態(tài)，為保證正洞安全挑頂施工的完成，正洞初期支護(hù)必須坐落于一個(gè)牢固的落腳平臺(tái)，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)該段正洞初期支護(hù)的鎖腳錨桿施工，防止拱架下沉。

（2）在正洞與斜井拱頂交界里程處，沿正洞方向設(shè)置拱頂縱向托梁，托梁采用3榀I20b型鋼拼裝、焊接而成，托梁牢固焊接于斜井門口門架拱頂，托梁與斜井門口門架間空隙設(shè)置I20b型鋼豎向立柱，立柱應(yīng)與正洞拱架位置相對(duì)應(yīng)，牢固焊接并噴射C30砼回填密實(shí)。

（3）加密設(shè)置正洞初期支護(hù)鎖腳錨桿，每榀鋼架單側(cè)不少于4根鎖腳錨管，錨管長(zhǎng)4.0m，注水泥漿，鎖腳錨管與鋼架牢固焊接，防止拱架下沉。

5 監(jiān)控量測(cè)

飛鷹隧道具有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、開(kāi)挖斷面大、施工方法多等特點(diǎn)，圍巖自穩(wěn)能力差、含水量變化大、交叉口應(yīng)力集中點(diǎn)多、結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜。為了更好地掌握圍巖變形情況，施工監(jiān)控量測(cè)方案和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施尤為重要。在斜井向正洞轉(zhuǎn)換施工過(guò)程中，尤其應(yīng)重視監(jiān)控量測(cè)工作。該段施工過(guò)程中，拱頂沉降量測(cè)采用貼反射膜片配合全站儀無(wú)尺量測(cè)工藝，水平收斂采用JSS30A型數(shù)顯收斂計(jì)進(jìn)行量測(cè)。該段施工量測(cè)結(jié)果為：隧道拱頂沉降累計(jì)最大值為12cm，水平收斂累計(jì)最大值為9cm，整個(gè)施工過(guò)程處于穩(wěn)定狀態(tài)。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述各種措施的綜合應(yīng)用，在飛鷹隧道斜井施工工期緊迫，圍巖破碎、正洞斷面大的挑頂條件下，采用爬坡導(dǎo)洞的施工方法，挑頂工作得以安全快速的推進(jìn)，并得到了業(yè)主、監(jiān)理及兄弟單位的一致好評(píng)，對(duì)于大斷面小角度破碎圍巖隧道挑頂施工有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。