李棟政
摘要:結(jié)合某隧道工程地質(zhì)概況,根據(jù)斜井進(jìn)正洞的施工原則,具體闡述了斜井進(jìn)正洞施工總體方案,并總結(jié)了其施工注意事項(xiàng),以確保該隧道施工安全順利進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:隧道;斜井;挑頂;施工;技術(shù)
1 工程概況
1.1斜井概況
幸福隧道斜井洞口設(shè)置在線路前進(jìn)方向左側(cè),洞口里程為XJK1+350,斜井中線與左線線路中線小里程方向平面夾角為38°,平長1301m,縱坡為-9%。斜井與正洞的交點(diǎn)里程對應(yīng)關(guān)系為XJK0+000=DK531+200。
1.2線路情況
斜井與正洞左線中線交接里程為DK531+200,與平導(dǎo)中線交接里程為PDK531+148.67,本段位于直線上,位于15.6‰單面上坡;左右線線間距為4.6m,設(shè)計(jì)為無砟軌道。
2 施工方案確定
根據(jù)設(shè)計(jì)資料,斜井中線與正洞左線中線交于DK531+200;與平導(dǎo)中線交于PDK531+148.67。斜井施工進(jìn)入平導(dǎo)后,平導(dǎo)與斜井到正洞段同時(shí)施工。斜井施工至與正洞交界后,為方便施工以圓曲線形式轉(zhuǎn)體進(jìn)入正洞大里程方向,同時(shí)上坡開挖至正洞拱頂高程,并繼續(xù)沿相同方向擴(kuò)挖到正洞斷面,然后繼續(xù)施做上臺階一定距離,形成作業(yè)空間后,轉(zhuǎn)向相反方向施工上臺階和下臺階,擴(kuò)挖臨時(shí)支護(hù)達(dá)到正洞標(biāo)準(zhǔn)斷面,形成臺階法作業(yè)面。形成作業(yè)平臺后平導(dǎo)先向小里程方向施工至DK530+530,正洞向小里程施工至DK531+020后,平導(dǎo)及正洞轉(zhuǎn)向大里程施工。
3 施工步驟
3.1斜井進(jìn)入平導(dǎo)施工方案
設(shè)計(jì)幸福隧道斜井XJK0+052.69~XJK0+070段為Ⅳ級圍巖,襯砌類型為單車道Ⅳ級模筑襯砌,該段采用I14型鋼鋼架,間距1.5m每榀。斜井中線XJK0+048.73與平導(dǎo)中線PDK531+148.67處相交,PDK530+850~PDK531+180為Ⅲ圍巖,襯砌類型為單車道Ⅲ級錨噴襯砌,采用全斷面法施工。
⑴斜井施工至平導(dǎo)輪廓以后,在交界處施做加強(qiáng)支護(hù)。
⑵按照斜井開挖尺寸進(jìn)行進(jìn)入平導(dǎo)導(dǎo)洞施工,按照Ⅲ級圍巖施工。
⑶開始施工②步施工至正洞后按照挑頂步驟施工。
3.2斜井進(jìn)正洞挑頂方案
XJK0+044.73~XJK0+000段為平導(dǎo)至正洞段斜井施工,該段采用與平導(dǎo)同級模筑襯砌施工,采用Ⅲ級模筑襯砌。XJK0+044.73~XJK0+039.15段為從平行于平導(dǎo)中線向垂直于斜井中線的過渡段,該段加設(shè)I14型鋼鋼架5榀進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù),完成從平行于平導(dǎo)中線向垂直于斜井中線的過渡。XJK0+039.15~XJK0+013.2段采用全斷面施工,襯砌厚度25cm。XJK0+013.2~XJK0+007.6段增設(shè)I14型鋼鋼架5榀進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù),完成垂直于斜井中線到平行于正洞中線的過渡。
⑴斜井掘進(jìn)至正洞開挖輪廓線后,在交界處施作加強(qiáng)支護(hù)。
(2)掌子面開挖到位后向兩側(cè)擴(kuò)挖并修整為正洞輪廓,拱部采用斜坡向上開挖挑頂,隨開挖及時(shí)施做支護(hù)措施。
(3)正洞上臺階擴(kuò)挖成型后,掌子面繼續(xù)向昆明方向掘進(jìn)10m至DK531+233,形成作業(yè)空間后噴砼封閉掌子面,反向(南寧方向)擴(kuò)挖未成型地段。反向開挖按正洞上臺階的高度進(jìn)行,先開挖頂部,再開挖兩側(cè),按正洞設(shè)計(jì)要求及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)。
(4)待反向開挖至里程DK531+189處時(shí),噴砼封閉掌子面,施工DK531+189~+233段的下臺階。
3.3挑頂施工
⑴反向上臺階開挖
反向開挖按正洞Ⅲ級圍巖支護(hù)形式,開挖到DK531+189處;開挖進(jìn)尺控制在1.5m以內(nèi),開挖后及時(shí)施作初期支護(hù)。當(dāng)開挖到正洞拱部與導(dǎo)洞相交處時(shí),先開挖拱部,然后向兩邊擴(kuò)挖至正洞標(biāo)準(zhǔn)斷面,防止斜井與正洞交界處拱頂坍塌。
⑵下臺階開挖
當(dāng)上臺階開挖完成后,進(jìn)行下臺階開挖,下臺階開挖時(shí),先從DK531+189向DK531+200開挖到墻腳,該段開挖及支護(hù)完成后,及時(shí)將三叉口落底開挖到隧底、進(jìn)行仰拱支護(hù),及時(shí)完成三叉口處的仰拱、填充,便于后序施工。然后向南寧方向開挖下臺階。
3.4正洞二襯施工
在交叉口段和DK531+189向DK531+233段仰拱及填充施工完成后,及時(shí)拼裝二襯臺車、防水板臺車,組織二襯施工,確保仰拱、二襯安全步距滿足鐵建設(shè)120號文的要求。
3.5錨桿施工工藝
⑴斜井Ⅲ級圍巖采用φ22砂漿錨桿;正洞拱部采用帶排氣裝置的注漿錨桿,邊墻采用φ22砂漿錨桿。
⑵采用YT28型風(fēng)鉆鉆眼,孔眼方向垂直于巖面。錨桿安裝時(shí),應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求截取桿體并整直和除銹,在桿體外露端加工成螺紋,以便安裝螺母,在桿體每隔1m設(shè)隔離件,以使桿體在孔內(nèi)居中,保證有足夠的保護(hù)層。
4 施工要點(diǎn)
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)必須座落于一個(gè)牢固的落腳平臺,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。
4.1斜井變斷面段施工,應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù),設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)比正常斷面相應(yīng)提高。斜井開挖按照III級圍巖襯砌,支護(hù)均按照V級圍巖參數(shù)施工,同時(shí)加強(qiáng)該段型鋼支護(hù),采用I14型鋼,并加強(qiáng)該段徑向錨桿施工。
4.2斜井一進(jìn)入正洞施工時(shí),嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺,且導(dǎo)坑施工期間,應(yīng)嚴(yán)格按照III級圍巖參數(shù)進(jìn)行支護(hù),確保圍巖穩(wěn)定。
4.3交叉點(diǎn)施工中極易破壞圍巖的穩(wěn)定性,交叉口段正洞開挖完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù),以確保開挖及后續(xù)作業(yè)的安全。
4.4交叉口段施工加強(qiáng)監(jiān)控量測,在斜井和平導(dǎo)及正洞交界段量測加密布置監(jiān)控量測點(diǎn),并按照規(guī)范頻率進(jìn)行水平收斂和拱頂下沉的測量,及時(shí)掌握圍巖變化情況,指導(dǎo)施工。
5 施工工藝控制要點(diǎn)
5.1施工中必須加強(qiáng)圍巖量測,根據(jù)量測結(jié)果及時(shí)反饋支護(hù)信息,確保支護(hù)措施安全合理。
5.2交叉口范圍正洞及時(shí)施作仰拱及二次襯砌,加強(qiáng)支護(hù)。
5.3斜井與平導(dǎo)及斜井與正洞掌子面施工時(shí),應(yīng)設(shè)專人值班,隨時(shí)觀察圍巖及支護(hù)狀態(tài)的的穩(wěn)定性。
5.4導(dǎo)坑施工期間應(yīng)加強(qiáng)行車安全,制定行車方案,在隧道內(nèi)設(shè)置交通信號標(biāo)志,在交叉口處設(shè)置凸透鏡,車輛在進(jìn)入彎道時(shí)必須鳴笛,并指定專人進(jìn)行行車指揮。
5.5導(dǎo)坑施工期間采用在斜井洞口設(shè)置通風(fēng)機(jī),壓入式通風(fēng)至掌子面,同時(shí)于導(dǎo)坑內(nèi)設(shè)置移動式抽風(fēng)機(jī),往斜井外排風(fēng);
5.6導(dǎo)坑施工期間,轉(zhuǎn)體段起點(diǎn)位于最低處,考慮該地段的排水,采用離心式抽水機(jī)將水抽至斜井與平導(dǎo)交接處水站后,再由斜井設(shè)計(jì)泵站將水排出;制定防排水應(yīng)急預(yù)案,排水供電系統(tǒng)必須設(shè)置雙路供電系統(tǒng);
5.7針對導(dǎo)坑擴(kuò)挖和反向開挖正洞制定爆破設(shè)計(jì)方案;
5.8必須針對不同施工階段,做好相應(yīng)爆破設(shè)計(jì)和相應(yīng)階段風(fēng)險(xiǎn)評估、安全措施、應(yīng)急預(yù)案,加強(qiáng)交叉段監(jiān)控量測。
5.9交叉口正洞反向開挖應(yīng)按短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測的原則組織施工。
5.10制定挑頂施工的安全應(yīng)急預(yù)案,做好應(yīng)急材料、物資的儲備。
5.11進(jìn)入正常施工后,及時(shí)配齊配強(qiáng)人力、物資、設(shè)備、管理資源,進(jìn)行兩個(gè)方向施工,同時(shí)及時(shí)施作二次襯砌,確保交叉段穩(wěn)定、安全。
6 結(jié)束語
本文主要介紹從斜井進(jìn)入平導(dǎo)的施工方法及斜井進(jìn)入正洞交叉口處挑頂施工方法:首先斜井通過進(jìn)入平導(dǎo)施工,做好平行導(dǎo)坑的支護(hù)。并調(diào)整斜井與與正洞按照45°斜交;做好正洞初期支護(hù),完成由斜井施工向正洞施工的過渡;最后對橫通道進(jìn)行模筑襯砌施工,再向兩側(cè)進(jìn)行正洞的開挖掘進(jìn)施工。
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