徐智磊

(中鐵十八局集團隧道工程有限公司，重慶 400700)

在復雜地質(zhì)的長大隧道施工中，易發(fā)生大規(guī)模塌方、突水等災害，導致工程受阻。為滿足工期要求，在隧道施工中往往需要設置輔助坑道，需要根據(jù)隧道工程實際情況，選擇與之相適的輔助坑道才能確保施工的安全性。在鐵路隧道施工中常見的輔助坑道有斜井、橫洞、平行導坑等。月直山隧道在施工中的輔助坑道挑頂進入正洞施工技術，具有良好的參考價值，希望對今后輔助坑道的方案優(yōu)化、設計和施工有一定借鑒。

一、工程概述

月直山隧道地處金口河～新特克區(qū)間，全長14085m，單洞雙線。進口接路基，出口接依布雙線大橋，令金口河車站伸入隧道進口端，形成三線車站隧道485m，進口里程DK239+915，出口里程DK254+000。出口工區(qū)平導設置于線路前進方向左線左側(cè)30m，平行于左線線路中線，平導長7366m，承擔正洞施工長度為7820m。出口平導PDK253+400～PDK253+996洞口段由于需反向施工正洞洞口采用無軌雙車道斷面，其余地段除錯車道

外均采用無軌單車道斷面，錯車道及無軌雙車道斷面尺寸為6.2m(高)×7.5m（寬），無軌單車道斷面尺寸為6m(高)×5m（寬）。出口平導洞口段、立極古柏正斷層破碎帶以及橫通道采用模筑襯砌，其余段均采用錨噴襯砌。月直山隧道出口5#橫通道轉(zhuǎn)正洞處，與平導交點前后50m范圍（PDK251+703-PDK251+803）內(nèi)地質(zhì)巖性為中厚層狀凝灰?guī)r，掌子面干燥，局部呈滴水狀。其節(jié)理弱發(fā)育，圍巖穩(wěn)定性較好。

二、橫通道轉(zhuǎn)入正洞挑頂施工工藝流程

橫通道轉(zhuǎn)入正洞挑頂施工工藝流程圖如圖1所示。

接近交叉口處時橫通道設置3榀鋼架與正洞線路方向平行，鋼架間距0.8m，第3榀鋼架作為橫通道鎖口，與鎖口鋼架并排設置1榀I20b型鋼拱形鋼架，用于提供正洞初支鋼架落腳點。鎖口門架先落底至底板處，再進行正洞挑頂施工。以25%坡度用隧道棄渣填筑爬坡道路，爬坡采用邊向上挑口邊進行錨噴支護的方法進行小導洞開挖支護，在門架鋼架上架設正洞鋼架，然后向昆明方向開挖，形成正常臺階長度后，向成都方向開挖形成正常臺階長度，進入正常工序。

圖1 橫通道轉(zhuǎn)入正洞挑頂施工工藝流程圖

三、鐵路隧道輔助坑道挑頂進入正洞施工技術

（一）橫通道交叉口施工

在距離橫通道與正洞開挖輪廓線中線交點4.5m位置處開始抬高橫通道頂部高度0.5m，以減弱交叉口處的應力集中。橫通道開挖至正洞左側(cè)邊墻初支外側(cè)時，接近交叉口時設置3榀I20b型鋼鋼架以加強交叉口處的支護強度，鋼架拱頂間距0.8m，第3榀作為鎖口鋼架。與鎖口鋼架并排設置1榀與第3榀鋼架尺寸相同的I20b型鋼鋼架（即第4榀鋼架），用于提供正洞初支鋼架落腳點，以便在此榀鋼架上固定正洞型鋼鋼架，拱形鋼架上預留與正洞初支鋼架接頭連接板。鎖口鋼架在拱腳及拱腰位置分別施做2根Φ22鎖腳錨桿，L=3.5m，以保證交叉口圍巖穩(wěn)定及安全。鎖口門架先落底至底板處，再進行正洞挑頂施工。具體施工方案圖如圖2所示：

圖2 橫通道交叉口施工方案圖

（二）鋪墊爬坡道路

按照25%坡度用隧道棄渣填筑爬坡道路，以便機械及人員進入小導洞施工，填筑完成后，開始小導洞施作。

（三）小導洞施工

小導洞斷面上寬4m，下寬5m，從橫通道已鋪墊坡頂處開始與正洞正交進入，沿正洞開挖輪廓線爬行開挖，采用邊向上挑口邊進行錨噴支護，進尺按2m進行控制，小導洞采用錨噴支護。拱部120°范圍設Φ22砂漿錨桿，間距1.2×1.5(環(huán)×縱），L=2m；拱部 120°φ6鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距25×25cm；噴砼采用C25砼，厚度8cm。

（四）正洞鋼架架設

鑿除第4榀鋼架背后的部分初支混凝土，露出鋼架上的鋼架連接板，在小導洞內(nèi)架設正洞型鋼拱架，一端固定在圍巖基面上，另一端固定在第4榀鋼架上，連接牢固，及時進行正洞初期支護。交叉口段寬度7.53m，對橫通道口左右兩側(cè)至少5m范圍內(nèi)鋼架進行加強，即DK251+709.4～DK251+728.6，即每側(cè)設置8榀鋼架。初期支護參數(shù)：拱墻設I18型鋼鋼架，間距1.2m/榀；拱、墻布設φ6鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸20×20cm；鋼架間設Φ22連接筋，環(huán)向間距1.0米；拱部、邊墻噴射C25混凝土，噴砼厚度為25cm；拱部采用Φ22中空組合錨桿長3m，邊墻采用Φ22砂漿錨桿長3m，1.2m×1.5m（環(huán)×縱）布設。具體情況如圖3所示。

圖3 第4榀鋼架與正洞鋼架連接施工示意圖

（五）小導洞擴挖及正洞施工

架設正洞鋼架完畢后，噴射混凝土支護。待噴射混凝土達到一定強度并觀察穩(wěn)定后，按正洞上臺階斷面尺寸，進行昆明方向正洞上臺階斷面的開挖支護，上臺階開挖8m～10m后進行中臺階開挖。在每個開挖、支護面形成8m～10m長的工作面后再進行下臺階開挖，每循環(huán)開挖后按設計要求架設正洞鋼架，將錨桿及鋼筋網(wǎng)施作完成，再噴射混凝土封閉，形成環(huán)向立拱錨噴支護。橫通道第4榀鋼架與已落地的正洞鋼架上用I18型鋼進行焊接并牢固固定，保證相交地段三維受力狀態(tài)圍巖的穩(wěn)定。挑頂完成正洞施工示意如圖4所示。

圖4 挑頂完成正洞施工示意圖（cm）

反方向進行成都方向正洞上臺階斷面的開挖支護，上臺階開挖8m～10m后進行中臺階開挖。在每個開挖、支護面形成8m～10m長的工作面后再進行下臺階開挖，此時開挖形成標準臺階長度后，進入正常工序開挖施工。昆明方向開挖長度60m（施工至DK251+783）后，作為成都方向開挖爆破時開挖臺車避炮的安全地段，待施工一段距離后可在此拼裝液壓棧橋及襯砌臺車。

四、橫通道模筑襯砌

若圍巖揭示情況較差，根據(jù)現(xiàn)場情況，必要時先施作橫通道二次襯砌，再進行正洞挑頂施工。橫通道襯砌施工時，預留橫通道與正洞開挖輪廓線銳角交點0.5m范圍內(nèi)的襯砌，此段襯砌與正洞二次襯砌一起澆筑，采用正洞二次襯砌臺車配合小塊鋼模板澆筑。橫通道交叉口處襯砌受挑頂爆破施工影響較大，于襯砌前端端頭掛設炮被進行遮擋，炮被用廢舊橡膠輪胎編織而成。

五、施工過程中的注意事項

第一，小導洞施工前注意調(diào)整好橫通道鋼架，不侵入正洞襯砌。

第二，交岔口段支護牢固后方可進行爬坡挑頂施工。

第三，小導洞采用挖掘機扒碴，裝載機裝碴，自卸汽車運碴，開挖循環(huán)進尺2米。

第四，小導洞開挖時，注意控制拱頂標高，頂部初支內(nèi)側(cè)沿正洞開挖輪廓線布置，并預留施工誤差及沉降變形量。

第五，小導洞采用矩形斷面，斷面內(nèi)凈寬不小于4米，高度根據(jù)正洞開挖輪廓線標高計算進行控制，拱腳嚴禁懸空，必須落在堅實基礎上。

第六，小導洞頂部采用掛網(wǎng)滿噴砼支護，兩側(cè)邊墻采用噴8cm厚砼進行封閉。

本文結(jié)合工程實例，分析了鐵路隧道輔助坑道挑頂進入正洞施工技術，輔助坑道挑頂進入正洞施工技術在月直山隧道中的成功應用為后續(xù)同類工程的施工建設提供了借鑒和經(jīng)驗，輔助坑道挑頂進入正洞施工技術鐵路隧道工程施工中進行工序轉(zhuǎn)換的主要方法，其工序比較復雜，同時各項結(jié)構(gòu)受力情況也比較復雜，對每道工序的銜接質(zhì)量有極高的要求。因此，在具體施工建設中，為更好地保證施工安全性，為后期隧道開挖、支護、襯砌創(chuàng)造良好的環(huán)境，就必須對施工組織工序進行全面優(yōu)化，在確保施工安全的基礎上，提升施工效率。