秦 召 吳發(fā)展

(1.中鐵隧道集團二處有限公司，河北 三河 065201; 2.蘭州理工大學(xué)，甘肅 蘭州 730050;3.中鐵隧道集團蘭渝鐵路指揮部，甘肅岷縣 748400)

0 引言

鐵路隧道工程，為安全生產(chǎn)、快速施工，設(shè)置斜井開辟工作面成了長大隧道施工經(jīng)常采用的方法［1］，斜井進正洞三岔口挑頂施工技術(shù)的安全合理性是施工中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，李本［2］對大斷面濕陷性黃土隧道斜井進入正洞的安全、進度和經(jīng)濟方面進行了研究，史振宇［3］對大斷面斜井進入正洞從超前支護、分部開挖、加強支護等方面進行了闡述，趙勇［4］對太行山隧道8號斜井膏溶角礫巖地層三岔口挑頂?shù)拈_挖、支護施工技術(shù)進行了總結(jié)。本文根據(jù)馬家山隧道工程特點，對上羅斜井進入正洞三岔口挑頂施工技術(shù)進行了總結(jié)，積累經(jīng)驗，以期為同類項目提供借鑒。

1 工程概況

馬家山隧道位于秋末河左岸哈達鋪鎮(zhèn)西北側(cè)，線路基本呈北向南走向。隧道起訖里程:DK242+696～DK247+131，全長7 435 m，為雙線隧道。隧道洞身最小埋深42 m，最大埋深494 m。上羅斜井位于蘭渝鐵路線路右側(cè)，與正洞左線交點里程DK242+347.898，平面交角90°，內(nèi)軌頂面高程2 178.988 1 m。斜井全長991.3 m，雙車道無軌運輸，斜井綜合坡度 －2.23%，井口高程2 156.846 m，井口與正線高差22.142 m。

2 三岔口施工技術(shù)

2.1 三岔口與正洞聯(lián)接方案

由于正洞為雙線單洞，根據(jù)本工程特點，斜井與正洞采取直接進洞，不設(shè)副聯(lián)。斜井與正洞平面交角為90°，見圖1。

2.2 斜井進正洞三岔口加強段設(shè)計

斜井進正洞交叉口段30 m設(shè)計采用Ⅳ級模筑襯砌支護，拱墻局部架立Ⅰ16型鋼鋼架。根據(jù)實際情況考慮斷面加大等因素，斜井與正洞交叉口5 m范圍內(nèi)加強初期支護，采用曲墻斷面，架立Ⅰ16型鋼鋼架，增強交叉口地段初支受力狀態(tài)。在斜井與正洞交接處，采用并排架立兩榀Ⅰ16型鋼鋼架，并在拱架頂部設(shè)置門梁來支撐正洞上部拱架，門梁采用Ⅰ20b工字鋼，門梁與斜井鋼架焊接在一起，按照設(shè)計圖紙位置安設(shè)，保證立柱、橫梁位置準(zhǔn)確。采用φ22鎖腳錨桿，分別與立柱和橫梁焊接牢固，錨桿長度為3 m。保證錨桿施工質(zhì)量，防止因施工不當(dāng)導(dǎo)致橫梁下沉引起安全和質(zhì)量事故，見圖2，圖3。

2.3 挑頂施工步驟

小導(dǎo)洞開挖至上臺階→正洞上臺階支護→正洞上臺階向蘭州方向開挖支護→正洞上臺階向重慶方向開挖支護→正洞中(下)臺階開挖支護。施工示意圖見圖4，圖5。

2.4 小導(dǎo)洞施工方法

小導(dǎo)洞支護參數(shù):頂部噴混凝土采用 C25混凝土，厚度20 cm，邊墻厚度5 cm～8 cm;拱架采用Ⅰ16鋼架，間距1.0 m/榀;φ8鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距20 cm×20 cm;縱向連接筋設(shè)φ22連接筋，環(huán)向間距1.0 m。

1)斜井岔口段施工:從斜井上臺階(臺階高度4.0 m)擬采取向上爬行至正洞上臺階進入正洞施工，與正洞正交進入，在井口正洞大跨處開始向上開挖，采用邊向上挑口邊進行門型鋼架錨噴支護，開口寬度4.5 m，進尺按1.0 m進行控制。斜井挑頂平面位置示意圖見圖6。

2)開挖后及時架設(shè)工鋼門架，間距按1.0 m進行布置。邊墻及時施作錨桿，環(huán)向間距按1.0 m進行布置。門型鋼架拱頂位于正洞開挖輪廓線外側(cè)，預(yù)留變形量10 cm。門型鋼架立柱采用定位錨桿將直立工字鋼鎖在邊墻上，以保證門架受力的穩(wěn)定性，及時噴混凝土將拱部封閉。

3)開挖時逐漸將底板抬高至大跨線標(biāo)高，按正洞上斷面開挖尺寸進行開挖，待開挖至正洞另側(cè)開挖限界后，按設(shè)計要求架設(shè)正洞鋼架(至少四榀)，將錨桿及鋼筋網(wǎng)施作完成，并增設(shè)局部定位錨桿及系統(tǒng)錨桿、噴射混凝土封閉，形成環(huán)向立拱錨噴支護。

4)待噴射混凝土達到一定強度并觀察穩(wěn)定后，進行正洞上斷面的開挖支護，拆除直立工鋼，按正洞上半斷面向蘭州方向開挖，上臺階形成一定臺階后進行中部開挖。在每個開挖、支護面形成10 m～15 m長的工作面后再反方向開挖、支護，形成兩個工作面施工。

5)小導(dǎo)洞進正洞施工步驟:小導(dǎo)洞開挖至正洞上臺階→設(shè)立正洞上臺階拱架、網(wǎng)噴支護→正洞上臺階向重慶方向開挖支護→正洞上臺階向蘭州方向開挖支護→斜井進正洞后中臺階開挖支護→斜井進正洞后下臺階開挖支護。

3 施工注意事項

小導(dǎo)洞采用控制爆破，挖掘機扒碴，裝載機裝碴，自卸汽車運碴，開挖循環(huán)進尺1.0 m。小導(dǎo)洞開挖時，注意控制拱頂標(biāo)高，頂部初支內(nèi)側(cè)沿正洞開挖輪廓線布置，并預(yù)留10 cm施工誤差及沉降變形量。小導(dǎo)洞采用矩形斷面，斷面內(nèi)凈寬4.5 m，高度根據(jù)正洞開挖輪廓線標(biāo)高計算并進行控制，拱腳嚴(yán)禁懸空，必須落在堅實基礎(chǔ)上。

開挖過程中加大監(jiān)控量測頻率，根據(jù)量測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工，保證施工安全。

4 結(jié)語

斜井進正洞三岔口采用小導(dǎo)洞沿正洞開挖輪廓線爬行開挖必須嚴(yán)格遵守施工規(guī)范，掌握施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢查及驗收標(biāo)準(zhǔn)。不符合要求時返工并追究負(fù)責(zé)人的責(zé)任。控制好上下斷面連接處施工質(zhì)量，邊墻嚴(yán)禁有欠挖。施工中認(rèn)真進行地質(zhì)素描和觀察，加強隧道開挖后變形收斂量測，及時反饋指導(dǎo)施工。

［1］王進志.雪峰山特長鐵路隧道白沙斜井主要難點與對策［J］.隧道建設(shè)，2011，31(2):246-251.

［2］李 本.大斷面黃土隧道斜井進入正洞挑頂施工技術(shù)［J］.鐵道建筑技術(shù)，2008(3):39-42.

［3］史振宇.包家山隧道大斷面斜井進正洞挑頂技術(shù)［J］.隧道建設(shè)，2010，30(3):99-102.

［4］趙 勇.無軌運輸斜井井底車場優(yōu)化及挑頂施工技術(shù)［J］.隧道建設(shè)，2007，27(S1):40-42.