柴 翠 花

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

1 工程施工背景

1)集安至通化高速公路JTL03合同段,隧道2座，單幅共長(zhǎng)10 466 m,其中：五女峰隧道LK23+700～LK28+309長(zhǎng)4 609 m，RK23+694～RK28+276長(zhǎng)4 576 m；礦山隧道LK40+111～LK40+786長(zhǎng)675 m，RK40+120～RK40+726長(zhǎng)606 m，設(shè)計(jì)圖紙為新奧法施工工藝。

2)本合同段有礦山隧道、五女峰隧道2座及斜井1座，為本標(biāo)段施工的重難點(diǎn)工程，圍巖相對(duì)較好，主要為花崗斑巖，圍巖為Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)、Ⅲ級(jí)，主要以Ⅲ級(jí)圍巖為主，地質(zhì)情況較為復(fù)雜，存在多處斷層、涌水、巖爆等特殊現(xiàn)象。尤其是五女峰隧道及其斜井洞身過(guò)長(zhǎng)，自出口向進(jìn)口方向掘進(jìn)為反坡施工，施工時(shí)排水和通風(fēng)較為困難，故是本標(biāo)段的施工難點(diǎn)和制約工期的主要因素。

2 施工準(zhǔn)備

技術(shù)準(zhǔn)備：審核圖紙，測(cè)量洞口地形根據(jù)設(shè)計(jì)確定邊仰坡開(kāi)挖方案、制定各工序、工藝作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、下發(fā)技術(shù)交底及安全技術(shù)交底；

試驗(yàn)準(zhǔn)備：C25噴射混凝土配合比試配報(bào)批、水泥水玻璃漿液配比試配、鋼材水泥等原材檢測(cè)，防水卷材、止水帶、排水管等提前檢測(cè)；

材料準(zhǔn)備：鋼材、水泥、砂石料、特種錨桿等儲(chǔ)備，防水卷材、止水帶、排水管等提前定購(gòu)；

機(jī)具準(zhǔn)備：管棚鉆機(jī)、開(kāi)挖設(shè)備、注漿設(shè)備、噴錨設(shè)備到位，并試機(jī)可正常工作；二襯臺(tái)車(chē)及時(shí)進(jìn)場(chǎng)組裝，混凝土輸送泵、通風(fēng)設(shè)備等提前到位；

場(chǎng)地準(zhǔn)備：合理規(guī)劃和布置場(chǎng)地，特別是水、風(fēng)、電、通風(fēng)、棄碴和攪拌站位置的考慮；

勞力準(zhǔn)備：開(kāi)挖班組、支護(hù)班組、二襯鋼筋及混凝土班組等其他特種作業(yè)人員到位；

半成品準(zhǔn)備：鋼拱架加工、鋼筋網(wǎng)片加工、錨桿加工、管棚制作等。

3 洞口邊、仰坡、明洞開(kāi)挖及防護(hù)施工

1)首先由測(cè)量組按設(shè)計(jì)放出隧道進(jìn)出口邊仰坡刷坡邊線(xiàn)及洞頂截水天溝位置。

2)洞口開(kāi)挖與洞外路塹同時(shí)進(jìn)行，根據(jù)土質(zhì)類(lèi)別，土方采用合適的機(jī)械開(kāi)挖、人工刷坡。石方采用光面爆破作業(yè)，確保邊坡的外觀(guān)質(zhì)量；為了保證邊坡穩(wěn)定，確保施工安全，應(yīng)采用錨桿掛網(wǎng)噴混凝土支護(hù)的施工方案，確保巖面穩(wěn)定。

3)能夠順利進(jìn)洞是本隧道施工至關(guān)重要的第一步，因此施工前應(yīng)高度重視，要反復(fù)論證進(jìn)洞方案，必要時(shí)加強(qiáng)支護(hù)手段，確保安全進(jìn)洞，本隧道主要采用了明挖法進(jìn)洞、長(zhǎng)管棚進(jìn)洞。

4)挖成至洞面后，先挖墻腳處、基底換填0.8 m砂礫后立模澆筑C20混凝土基礎(chǔ)，再在該基礎(chǔ)上架立Ⅰ18型工字鋼拱架，共3榀，間距0.5 m，每榀之間采用縱向聯(lián)接筋連接，底部與混凝土固定。

5)管棚施工在套拱混凝土澆筑完成達(dá)到一定強(qiáng)度后開(kāi)始，采用XY-28-300型電動(dòng)鉆機(jī)進(jìn)行。套拱及管棚完成后，形成了假擬洞口，具備進(jìn)洞條件，在棚狀預(yù)支護(hù)環(huán)的保護(hù)下，用側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖進(jìn)洞。

6)隧道洞口一般處于淺埋地段，施工中選用管棚施工能防止軟弱圍巖滑塌，能夠確保隧道順利進(jìn)洞施工。

4 Ⅴ級(jí)圍巖地段施工

本隧道Ⅴ級(jí)圍巖施工，根據(jù)地質(zhì)情況，分別采用了單側(cè)壁上下導(dǎo)坑法和臺(tái)階分步法兩種開(kāi)挖方法，并且在施工過(guò)程中先進(jìn)行支護(hù)，然后再開(kāi)挖。在施工到軟弱圍巖不良地段時(shí)，需要特別注意，加強(qiáng)“早預(yù)報(bào)、勤量測(cè)、管超前、強(qiáng)支護(hù)、弱爆破、短進(jìn)尺、快封閉、緊襯砌”的監(jiān)控原則，避免事故發(fā)生。

5 Ⅳ級(jí)圍巖地段施工

Ⅳ級(jí)圍巖較Ⅴ級(jí)圍巖地段地質(zhì)稍好，可用短臺(tái)階法施工，臺(tái)階長(zhǎng)度一般控制在10 m～15 m，施工時(shí)依然采用先支護(hù)后開(kāi)挖的方式，出渣全部采用裝載機(jī)裝車(chē)、自卸車(chē)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行。

6 Ⅲ級(jí)圍巖地段施工

Ⅲ級(jí)圍巖全部采用全斷面法施工，爆破采用光面爆破，確保開(kāi)挖面的光滑。由于全斷面開(kāi)挖法是按設(shè)計(jì)斷面將隧道一次開(kāi)挖成型，出渣量集中，需配置好運(yùn)渣機(jī)械，同時(shí)作好初期支護(hù)的跟進(jìn)工作，密切關(guān)注圍巖變化，加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。

7 隧道施工監(jiān)控測(cè)量

1)隧道施工監(jiān)控測(cè)量的好壞，直接關(guān)系到隧道能否正常施工，能否按期完工，本項(xiàng)目重點(diǎn)對(duì)洞內(nèi)外地質(zhì)和支護(hù)狀況觀(guān)察、地表下沉、周邊位移、拱頂下沉量測(cè)等項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)控。

2)監(jiān)控量測(cè)過(guò)程中，對(duì)原始觀(guān)測(cè)記錄的處理非常重要，需要及時(shí)準(zhǔn)確的反映實(shí)際施工地質(zhì)變化情況，以便來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。其中位移、時(shí)間曲線(xiàn)處理就非常重要，出現(xiàn)反常曲線(xiàn)時(shí)，要加密監(jiān)視，必要時(shí)應(yīng)立即停止施工，及時(shí)調(diào)整施工方法。正、反常曲線(xiàn)比較圖如圖1所示。

3)量測(cè)的管理。項(xiàng)目部成立隧道監(jiān)控量測(cè)領(lǐng)導(dǎo)小組，建立以項(xiàng)目總工任組長(zhǎng)，工程技術(shù)部部長(zhǎng)為副組長(zhǎng)，量測(cè)監(jiān)控中心專(zhuān)職負(fù)責(zé)，隊(duì)技術(shù)組參加的管理體系；施工時(shí)要及時(shí)埋設(shè)測(cè)點(diǎn)，下沉測(cè)點(diǎn)及收斂測(cè)點(diǎn)盡量布置在同一斷面上。各預(yù)埋測(cè)點(diǎn)要牢固可靠，設(shè)置專(zhuān)用標(biāo)識(shí)牌，標(biāo)明測(cè)點(diǎn)的名稱(chēng)、部位、編號(hào)、埋設(shè)日期等，易于識(shí)別并妥善保護(hù)，并教育所有進(jìn)洞人員不得隨意撤換和破壞。

8 仰拱施工

1)本隧道仰拱施工按下列程序進(jìn)行。

開(kāi)挖→初期支護(hù)→安裝二襯鋼筋→安裝模板→模注混凝土→仰拱填充模板→模注混凝土→養(yǎng)生。

2)仰拱開(kāi)挖采用鉆爆法施工，挖掘機(jī)裝車(chē)、自卸車(chē)運(yùn)輸，爆破參數(shù)參照爆破規(guī)程實(shí)施。

3)仰拱位于圍巖條件較差的Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)圍巖段,仰拱部位初期支護(hù)封閉成環(huán),距掌子面不得大于35 m。

4)仰拱兩側(cè)的預(yù)埋鋼筋伸長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足和二襯環(huán)向鋼筋連接要求，且接頭錯(cuò)開(kāi)，同一截面的鋼筋接頭數(shù)量不大于50%。

5)仰拱混凝土施工前應(yīng)清理虛渣、雜物、排除積水。

9 二次襯砌施工

二次襯砌需要緊跟初期支護(hù)后進(jìn)行，但需圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后施作。

二襯施工，臺(tái)車(chē)是關(guān)鍵，臺(tái)車(chē)需要在現(xiàn)場(chǎng)拼裝，本工程采用鋼結(jié)構(gòu)大模板，組裝的臺(tái)車(chē)具有液壓支拆模和電動(dòng)走行系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

10 斜井的施工方案

1)斜井的掘進(jìn)、初支，以及洞口防護(hù)，與正洞施工方案相同。

2)斜井二襯施工時(shí)，采用了大坡率隧道襯砌臺(tái)車(chē)固定施工技術(shù)，本技術(shù)主要采用“五點(diǎn)定位法”，對(duì)組裝好的臺(tái)車(chē)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并且利用卷?yè)P(yáng)機(jī)制作的自鎖裝置使行走中的臺(tái)車(chē)及時(shí)制動(dòng)，同時(shí)軌道上設(shè)置止滑楔塊，防止臺(tái)車(chē)在斜坡上滑移，加強(qiáng)了臺(tái)車(chē)自身的穩(wěn)定，另外增加外部固定裝置，減弱臺(tái)車(chē)的滑移趨勢(shì)。

3)斜井反坡排水采用2臺(tái)污水泵抽至梯級(jí)泵站，梯級(jí)泵站設(shè)渣漿泵將水抽至洞外。

11 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)集安至通化高速公路JTL03合同段帶斜井五女峰隧道施工方案的研究，為今后的帶斜井石質(zhì)隧道的施工提供必要的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)。