李進平

（山西省水利建筑工程局 山西太原030006）

1 工程概況

山西省晉中東山供水工程主要工程施工十一標位于山西省晉中祁縣來遠鄉(xiāng)集林坪村西的西坡，是9#隧洞3個標段中的出口段（YD14+418.86m～YD29+879.30 m），長15460.44m，9#隧洞最大設計流量6.0 m3/s，縱坡i=1/2700；本標段起始斷面（YD14+418.86）底高程1013.37m，出口（YD29+854.30）底高程1007.655m。9#隧洞出口段分2部分，一部分是鉆爆法施工，YD29+854.30 m～YD29+054.30 m，長800 m，C25鋼筋混凝土襯砌，為TBM進洞滑行段。該洞段為城門洞型，開挖斷面4.7m×4.8m。另一部分是TBM施工，TBM開挖14635.44m，圓形斷面，開挖直徑4.16m。襯砌為C45（W8、F150）預制混凝土管片拼裝式結構，單管片型式為六邊形蜂窩狀結構，厚25cm，寬1.2m，四片管片組成一環(huán)，并在每個管片周圍設遇水膨脹橡膠止水帶，管片與管片環(huán)向縫之間用兩個定位連接銷鎖定,縱向縫內設置圓柱形PVC導向桿。襯砌后隧洞凈直徑3.4m。

2 生產前施工準備工作

2.1 9#洞出口

2.1.1 20 m的明洞段

為了便于TBM施工，在鉆爆法施工前，要做20 m的明洞段，明洞斷面為城門洞型，用20榀16的工字鋼制作成鋼拱架，間距1m，拱架直墻段外側砌筑漿砌石擋土墻，拱架之間用鋼筋連接，外設鋼筋網(wǎng)和土工布，內部用噴射混凝土一次支護。

2.1.2 800 m鉆爆開挖及底拱混凝土施工

在TBM進場前，必須鉆爆法開挖800 m作為TBM的滑行段，鉆爆法施工結束后，需要把洞室底板做成反弧混凝土結構，內部預埋TBM滑行導軌。

2.1.3 洞臉護坡及排水

由于9#洞出口是在原始植被的山坡上削坡后開挖出來的，削坡面積大，為了防止雨水沖刷，對洞臉進行了漿砌石護坡、生態(tài)護坡及錨噴護坡。同時在削坡后形成的馬道內側及洞頂設置好排水溝，把山體上部的雨水順利的引下來，避免對洞頂?shù)臎_刷。

2.1.4 洞口二級沉淀池

洞內的生產廢水及地下水自流出洞外后需要進行污水處理，所以必須設置二級污水沉淀池，污水沉淀池長×寬×高（5m×2.5m×2m），中間以隔墻分成二級，隔墻上部預留溢水孔，為了便于清理淤泥，沉淀池頂用預制混凝土板覆蓋。

2.1.5 洞口調度室及洞口庫房

TBM生產調度是生產過程中的關鍵，調度室必須建立在洞口，調度室內設置電話3部，調度室為彩鋼房。進洞的一些小的物資必須放在洞口，便于進洞時裝車，洞口必須設置必要的庫房，庫房也是彩鋼房。

2.2 工業(yè)廣場

2.2.1 調度道軌的鋪設

1）通常道軌鋪設至少需要四條。本工程受洞外場地限制，TBM工業(yè)廣場只有約15000 m2的布置面積，為了保證TBM出渣、管片裝卸、豆礫石裝車、水泥裝車、車輛調度等需要，擬布置五條軌道線路，確保運轉靈活機動，一條為洞內所需物資的裝車線路（主要為：袋裝水泥、豆礫石、水管、道軌、道釘、道夾板、潤滑脂等），兩條往返車輛的主車道，一條備用車道，并增加一條支線直接進入機修車間便于小火車的維修。道軌為38軌，軌枕為條形預制混凝土，軌枕之間用石子填充。

2）38道軌和配套的道岔需要提前購買和定做。

2.2.2 翻渣機坑混凝土及其翻渣機的安裝

1）翻渣坑位于河道附近，從翻渣坑出口沿河道修建一條出渣道路直接和原水泥路面連接，解決TBM施工出渣運輸問題；在距離洞口150 m處設一液壓翻渣臺，能同時卸載2節(jié)8m3的渣車，翻渣臺下部場區(qū)滿足ZL50裝載機裝20t自卸汽車的運輸要求。翻渣機的選型很重要，既要方便操作，有便于維修和保養(yǎng)，翻渣機的基礎及渣坑翼墻都是混凝土結構。翻渣機操作室為磚混結構的2層房屋，1層放置翻渣機的液壓系統(tǒng)，2層放置操作臺電器控制系統(tǒng)。

2）翻渣機要提前聯(lián)系廠家定做，根據(jù)廠家提供的翻渣機混凝土基礎就可以提前進行土建施工。

2.2.3 機修車間的建設

在工業(yè)廣場沿維修專線設置60 m2的機修車間，房屋為型鋼輕型結構，機修車間分火車維修、刀具維修、機加工等?；疖嚲S修間高6m，寬5m，上部設有吊車梁及起重電葫蘆，刀具修理車間要滿足刀具的維修，機加工車間內要完成很多工作，預埋件的加工、打眼、焊割、水管法蘭的焊接、火車輪的維修補焊等。

2.2.4 TBM主機組裝平臺混凝土施工

TBM組裝平臺必須有足夠的空間確保TBM順利組裝（當TBM組裝完成并進洞后，組裝平臺還可以作為工業(yè)廣場內燃機車的主干線），在離明洞段20 m外沿洞軸線修建TBM組裝平臺，TBM組裝平臺長33m，寬6m，其中30 m為TBM主機組裝區(qū)，3m為TBM滑行提供反作用力的鎮(zhèn)墩。沿組裝平臺軸線后部為主道軌線路，便于后配套的組裝。整個TBM組裝區(qū)域長200 m，寬50 m，后配套臺車在組裝區(qū)按2列分布在主副道軌上。主機組裝平臺兩側各有24m的距離，便于50 t吊車的吊裝作業(yè)。

2.3 管片預制廠及配套設施

2.3.1 鋼結構管片預制廠

為了滿足施工要求，預制廠為鋼結構彩鋼房，分為主廠房和副廠房，主廠房長×寬（96m×18m），副廠房長×寬（96m×9m）。在廠房封頂以前要安裝3t、5t、10 t的移動吊車。

1）管片自動流水生產線及管片模具的招投標工作

管片生產自動流水線包括：15套（60+1個）管片模具，管片出模真空吸盤，翻管片機，管片調用行車，管片蒸養(yǎng)窯，溫控系統(tǒng)，管片生產流水線。

2）管片蒸養(yǎng)窯土建施工

管片蒸養(yǎng)窯共7間，每間蒸養(yǎng)窯放6個管片，全部是現(xiàn)澆混凝土施工，在廠房建造完就可以根據(jù)管片生產線廠家提供的圖紙進行施工，里面鋪設蒸汽管道。

3）管片鋼筋籠生產線

管片鋼筋籠生產線包括：鋼筋加工區(qū)及所有加工設備，鋼筋籠綁扎區(qū)及綁扎模具，鋼筋籠吊運設備（電葫蘆），鋼筋籠入模吊運設備。

農田水利現(xiàn)代化建設是一項長期復雜的系統(tǒng)工程，也是一個動態(tài)、漸進的歷史發(fā)展過程，它是隨著經濟社會和科學技術的進步而不斷發(fā)展的。同時，農田水利現(xiàn)代化具有很強的地域性特點，各地必須從實際出發(fā)，因地制宜地確定農田水利現(xiàn)代化的建設標準與目標任務。探討確定鄭州市農田水利現(xiàn)代化建設標準與目標，可為鄭州市農田水利現(xiàn)代化建設提供科學依據(jù)。

4）蒸氣鍋爐的購買及其基礎土建施工

管片的養(yǎng)護主要是蒸汽養(yǎng)護，本工程管片預制廠蒸汽鍋爐為4t，配套的節(jié)煤器、鼓風機等設備的基礎都是混凝土，設備需提前采購，根據(jù)設備廠家提供的基礎在鋼結構廠房建造完就可以施工。

5）管片預制廠實驗室的布置

管片預制廠配備專門的試驗室，有滿足施工要求的實驗儀器，負責管片預制廠和工程所有混凝土及原材料的實驗和鑒定。

2.3.3 管片預制廠外部配套設施

1）70拌和站的安裝

混凝土攪拌站包括：攪拌站，水泥料倉，粉煤灰料倉，骨料倉，上料裝載機，從攪拌機到管片澆筑混凝土存料斗，混凝土存料斗。

2）空壓機房的建設

在預制廠副廠房附近用彩鋼房修建一個15m3的空壓機房，里面放置一臺20 m3的空壓機，滿足預制廠用氣設備的需求。

3）砂石骨料分倉混凝土施工

預制管片的骨料主要為砂子和石子，砂子為水洗砂，石子分中料（20～40 mm）和小料（5～20 mm），三中料要分倉堆放且底部鋪設供暖管道。分倉采用強度等級C25混凝土。買個倉儲存方量滿足月生產量。

4）地磅的建設

為了收粗細骨料、散裝水泥、油料的方便，在進大門口附近建設一臺100 t的地磅，配套有值班室、收料室。

5）管片堆放廠

在管片預制廠與河道之間的開闊地帶設30 000 m2的管片堆放廠，并安裝一架大跨度5t門式起重機覆蓋全場，可滿足任何部位的管片吊運。

2.4 施工用水

2.4.1 打深井

洞內TBM生產日用水量達100 m3，為了滿足生產和生活用水，本項目需要打3口深井。在生活區(qū)打一口170 m的深井，出水量30 m3/h；在洞口附近為洞內生產提供用水打一口200 m的深井，出水量40 m3/h；在管片預制廠附近打一口100 m的深井，出水量20 m3/h，滿足預制廠的生產要求。

2.4.2 修建蓄水池

在洞頂上部20 m處，用15mm厚的鋼板制作了2個150 m3的圓形水池，水池外部要做保溫。深井的水通過水泵抽到水箱中，水箱中的水通過自重自壓的方式分別給生活和生產區(qū)供水。

2.5 施工用電

2.5.1 雙回路形式供電

1）從盤陀變電站接35kV線路至洞口附近變電站；

2）從10#洞進口接10 kV線路至洞口附近變電站。變電站容量為4500 kVA，變電站出線為2回TBM20 kV出線（1用1備）和2回10 kV洞外用電出線（1用1備）。

2.5.2 35kV變電站的建設

9#隧洞施工用電總負荷約為4000 kV，施工用電負荷較大且比較集中。隧洞TBM施工點從盤陀變電站35kV線路至洞口35kV/20 kV和35kV/10 kV變電站，TBM從變電站接20 kV電纜進洞，洞內加壓通風和排水接10 kV電纜進洞。

2.6 施工通風

洞內供風是TBM生產的一個重要環(huán)節(jié)，風機的購買要結合隧洞的長度和斷面，提前訂貨。根據(jù)本工程的洞徑尺寸擬采用3×90 kW的多級軸流風機，風筒直徑1100 mm，洞口左側要根據(jù)風機的尺寸提前加工鋼結構支架。

2.7 施工道路的建設

根據(jù)施工現(xiàn)場的情況，昌源河把管片預制廠和項目部生活區(qū)及洞口一分為二，為了交通運輸方便，要修建3條帶埋涵的混凝土過水路面，和一條專用出渣道路，一條專用管片運輸?shù)缆贰?/p>

2.8 施工臨建

施工臨建主要是項目部和業(yè)主的辦公樓、掘進隊、車隊、管片預制廠等工人的宿舍樓、食堂、洗浴、鍋爐房等，在TBM進場前都要建設完畢。

2.9 棄渣廠

TBM隧洞開挖出來的石渣必須運到棄渣場，進渣場的道路要提前修通并硬化。棄渣場要根據(jù)隧洞開挖出渣方量合理進行規(guī)劃，避免二次倒運。

2.10 其他配套設備及機加工

2.10.1 牽引火車頭的購買

洞內的運輸和出渣主要靠火車頭作為牽引機具，由于本工程隧洞洞經小，火車頭需要提前定做，由于供貨周期長，為了不影響TBM生產需要提前對生產廠家進行招投標，及時確定供貨廠家。

2.10.2 各種配套車輛的加工制作

根據(jù)TBM生產需要，按照生產配套的組列，需加工8m3渣斗車32節(jié)、載人車3節(jié)、管片車32節(jié)，豆粒石車3節(jié)、電纜車2節(jié)、導軌車2節(jié)，鋼結構數(shù)量大，質量要求高，盡快提前加工。

3 結束語

TBM進洞前洞外的施工準備工作特別重要，上述的施工準備工作滯后將直接影響施工進度，特別是管片預制廠和800 m的鉆爆法施工滑行段必須在TBM設備進場前施工完畢。合理地安排各項準備工作，能為TBM順利進場組裝、調試、掘進提供有力保障。