江 仙 華

(中鐵十局集團(tuán)西北工程有限公司，陜西 西安　710065)

1　工程概況

蒙華鐵路延安隧道進(jìn)出口里程DK305+100～DK314+298，全長(zhǎng)9 198 m，其中Ⅲ級(jí)圍巖6 810 m，Ⅳ級(jí)圍巖2 065 m，Ⅴ級(jí)圍巖323 m，單洞雙線隧道，隧道最大埋深約為228.30 m。

2　施工方案

為了解決隧道施工開(kāi)挖過(guò)程中存在的問(wèn)題，提高施工效率，保證施工安全，關(guān)鍵是要解決臺(tái)階法工序多、施工組織困難、噴射混凝土濕噴手作業(yè)空間受限等問(wèn)題。通過(guò)分析地質(zhì)圍巖情況，現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)研究，決定改變隧道開(kāi)挖方法。將隧道Ⅳ級(jí)圍巖三臺(tái)階法開(kāi)挖調(diào)整為超短兩臺(tái)階、仰拱連續(xù)開(kāi)挖施工。隧道上下臺(tái)階高度分別調(diào)整為6.2 m，4.8 m，臺(tái)階長(zhǎng)度控制在3 m～4 m，實(shí)現(xiàn)了上下臺(tái)階、仰拱同時(shí)爆破開(kāi)挖、出渣、同時(shí)立架、噴混凝土，對(duì)于相同工序集中組織，減少了原三臺(tái)階工法的工序重復(fù)作業(yè)現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)施工組織簡(jiǎn)單快速。通過(guò)隧道施工工序?qū)憣?shí)觀察，采用此開(kāi)挖方法具有工序銜接緊湊、機(jī)械利用率高、施工方便、大大縮短了工序循環(huán)時(shí)間，既能滿足安全步距的要求又加快了隧道施工進(jìn)度。黃土隧道超短兩臺(tái)階、仰拱連續(xù)施工具體做法：

1)利用黃土隧道Ⅳ級(jí)圍巖自穩(wěn)能力較好的特性，隧道先開(kāi)挖上臺(tái)階長(zhǎng)度控制在3 m～4 m。在開(kāi)挖下臺(tái)階長(zhǎng)度控制在6 m～7 m，既滿足人員、機(jī)械設(shè)備作業(yè)空間，又有利于壓縮挖機(jī)扒砟時(shí)間。2)利用上一循環(huán)初期支護(hù)及臺(tái)階工作面，上、下臺(tái)階及仰拱同時(shí)進(jìn)行鉆眼、清孔、裝藥、連線、爆破開(kāi)挖。3)下臺(tái)階兩側(cè)開(kāi)挖時(shí)錯(cuò)開(kāi)至少2 m～3 m，杜絕造成同榀拱架兩側(cè)拱腳同時(shí)懸空現(xiàn)象。4)隧道通風(fēng)后10 min～15 min后，施工環(huán)境達(dá)到要求后，挖掘機(jī)到上下臺(tái)階掌子面扒砟，兩臺(tái)裝載機(jī)配合自卸汽車(chē)出砟作業(yè)；仰拱出砟后期單獨(dú)進(jìn)行。5)隧道出渣后利用挖掘機(jī)將開(kāi)挖臺(tái)架推入上臺(tái)階，上臺(tái)階由人工在開(kāi)挖臺(tái)架上進(jìn)行修邊找頂作業(yè)，下臺(tái)階同時(shí)修邊；采用Ⅰ16工字鋼自制的開(kāi)挖臺(tái)架，充分考慮了作業(yè)平臺(tái)高度及寬度，分上下臺(tái)階、左右跨，能同時(shí)開(kāi)展立架，超前小導(dǎo)管、鉆眼施工。6)測(cè)量定位后進(jìn)行掛網(wǎng)，立架、安裝連接筋，并按照設(shè)計(jì)要求打設(shè)超前小導(dǎo)管及鎖腳錨管；同時(shí)在上、下臺(tái)階利用風(fēng)鉆打炮眼。7)以上工序完成后報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收合格后，混凝土濕噴機(jī)械手進(jìn)入作業(yè)面進(jìn)行初支噴射混凝土。8)噴射混凝土結(jié)束后，依次開(kāi)始下一循環(huán)上下臺(tái)階的測(cè)量、裝藥、連線、爆破等后續(xù)工序作業(yè)。9)將仰拱初期支護(hù)施工與二襯同時(shí)施作，納入臺(tái)階法工序管控，及時(shí)將支護(hù)封閉成環(huán)，避免了仰拱開(kāi)挖工序重復(fù)，保證了掌子面連續(xù)施工。

3　施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1　施工工藝流程

施工工藝流程如圖1所示。

3.2　主要工藝操作要點(diǎn)

3.2.1合理選擇臺(tái)階高度

參考以往鐵路隧道臺(tái)階法施工經(jīng)驗(yàn)，基于發(fā)揮大型機(jī)械化配套施工優(yōu)勢(shì)，減少仰拱單獨(dú)開(kāi)挖對(duì)其他工序的施工干擾、提高臺(tái)階法施工組織效率等因素選擇上、下臺(tái)階帶仰拱一次開(kāi)挖工法。上臺(tái)階主要考慮挖掘機(jī)扒砟有效作業(yè)，并提高濕噴機(jī)械手作業(yè)效率，臺(tái)階高度確定為6.32 m，立架掛網(wǎng)使用開(kāi)挖臺(tái)架施工；下臺(tái)階(帶仰拱)考慮人工施鉆、立拱架操作方便，其臺(tái)階高度不宜過(guò)高，高度為4.77 m(仰拱中心開(kāi)挖高度1.82 m)。

3.2.2臺(tái)階長(zhǎng)度

上、下臺(tái)階長(zhǎng)度的選擇綜合考慮施工作業(yè)空間、爆破后機(jī)械扒砟效率，濕噴機(jī)械手停放位置及臂長(zhǎng)等因素，確定上臺(tái)階長(zhǎng)度3 m左右,下臺(tái)階長(zhǎng)度6 m～8 m。下臺(tái)階至仰拱棧橋端頭，宜控制在20 m～25 m，以保證機(jī)械裝砟、濕噴機(jī)械手有充分的操作空間。Ⅳ級(jí)圍巖每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺2榀～3榀鋼架間距，同一臺(tái)階左右側(cè)錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖，杜絕鋼架同時(shí)懸空。

3.2.3主要設(shè)備機(jī)具配置

1)上、下臺(tái)階人工手持風(fēng)鉆孔裝藥，爆破開(kāi)挖。2)采用一臺(tái)挖掘機(jī)進(jìn)行上、下臺(tái)階扒渣，另外一臺(tái)挖掘機(jī)配合兩臺(tái)裝載機(jī)裝渣，自卸汽車(chē)運(yùn)渣出渣。3)采用一臺(tái)濕噴機(jī)械手進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。4)仰拱施工采用24 m液壓棧橋，人工配合挖掘機(jī)清渣。5)二次襯砌施工采用12 m模板臺(tái)車(chē)，混凝土罐車(chē)配合輸送泵澆筑混凝土。

4　結(jié)語(yǔ)

1)黃土隧道Ⅳ級(jí)圍巖采用三臺(tái)階開(kāi)挖法施工，綜合月施工能力95 m～110 m。采用超短兩臺(tái)階、仰拱連續(xù)開(kāi)挖施工方法，施工進(jìn)度由原先每天1個(gè)～1.5個(gè)循環(huán)提高至1.5個(gè)～2個(gè)循環(huán)，綜合月施工能力為120 m～150 m，施工進(jìn)度提高約30%。2)仰拱施工時(shí)間縮短，安全風(fēng)險(xiǎn)降低。隧道開(kāi)挖兩臺(tái)階法施工時(shí)，仰拱同時(shí)和下臺(tái)階一次開(kāi)挖，初支和仰拱同時(shí)先后作業(yè)，減少仰拱單獨(dú)開(kāi)挖工序，縮短仰拱施工循環(huán)時(shí)間。3)效益提高。延安隧道原開(kāi)挖采用三臺(tái)階法，后變?yōu)閮膳_(tái)階法帶仰拱開(kāi)挖連續(xù)施工，每月可提高施工進(jìn)度約30 m，保證了本隧道的施工進(jìn)度和安全，還提高了作業(yè)工效，縮短了工期，取得了很好的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn):

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