張歌謠 吳發(fā)展

摘 要：豎井由于占地少，對(duì)周邊構(gòu)筑物和管線的影響較小，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于隧道工程領(lǐng)域中?；诖?，本文依托穎河輸變電工程，全面介紹了暗挖電纜隧道豎井施工技術(shù)，以期為相關(guān)學(xué)者的研究提供參考。

關(guān)鍵詞：電纜隧道;豎井;格柵鋼架;噴射混凝土

中圖分類(lèi)號(hào)：U455.49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）01-0110-03

Shaft Construction Technology of Yinghe Road Cable Tunnel

ZHANG Geyao WU Fazhan

（Erchu Co.， Ltd. of China Railway Tunnel Group，Sanhe Hebei 065201）

Abstract： Shafts are widely used in the field of tunnel engineering in recent years because of their small occupation of land and little influence on surrounding structures and pipelines. Based on this， relying on Yinghe power transmission and transformation project， this paper comprehensively introduced the construction technology of underground cable tunnel shaft， in order to provide reference for relevant scholars'research.

Keywords： cable tunnel;shaft;grid steel frame;shotcrete

近年來(lái)，豎井在隧道工程領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，學(xué)者也對(duì)豎井施工技術(shù)進(jìn)行了廣泛研究。例如，胡健、王建強(qiáng)和李欽月等[1-6]主要研究了公路隧道豎井施工技術(shù);吳海之[7]研究了鐵路隧道豎井施工技術(shù);李彬[8]研究了地鐵隧道豎井施工技術(shù);陳志強(qiáng)等[9]研究了輸水隧道豎井施工技術(shù);邱曉東等[10]介紹了冷凍法豎井施工技術(shù)。豎井占地少，對(duì)周邊構(gòu)筑物和管線的影響較小，也適合在城市繁華地段使用，如秦漢[11]將豎井用于清除侵入隧道的障礙物。本文依托穎河輸變電工程，介紹了暗挖電纜隧道豎井施工技術(shù)。

1 工程概況

根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃，新建110kV穎河輸變電工程。該工程暗挖電纜隧道豎井地質(zhì)情況表層為雜填土層，井身大部分為沖擊粉土層。豎井井身由格柵鋼架+Φ32環(huán)向錨管+Φ22連接筋+Φ8鋼筋網(wǎng)+C20 P6噴射砼組成。井身支護(hù)厚度0.3m;格柵鋼架間距鎖口圈以下0～4.5m為0.75m/榀、4.5～12m為0.5m/榀;環(huán)向錨管為Φ32×3.25鋼管，L=2.0mm，@1.0m，布設(shè)于每榀格柵鋼架;連接筋雙層布置，@1.0m;Φ8鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)眼尺寸為0.2m×0.2m，雙層滿鋪。豎井井底由2根I16工字鋼+雙層Φ14封底鋼筋+C20 P6噴射砼組成。Φ14封底鋼筋雙層布置，@0.3m;封底厚度0.3m。豎井及橫通道平面布置見(jiàn)圖1。

2 豎井鎖口圈

鎖口圈尺寸為0.5m×0.5m，采用C20鋼筋砼澆筑，預(yù)埋Φ20連接筋，長(zhǎng)0.5m，間距0.5m，預(yù)留鋼筋接頭與豎井格柵鋼架連接筋搭接。鎖口圈高出地面0.3m形成擋水墻，并做好井口場(chǎng)地排水溝。豎井鎖口圈平面布置見(jiàn)圖2。

鎖口圈基坑采用挖掘機(jī)開(kāi)挖，預(yù)留30cm采用人工修整，保證側(cè)壁穩(wěn)定及成形質(zhì)量。

鋼筋根據(jù)實(shí)際情況采用加工場(chǎng)加工、現(xiàn)場(chǎng)綁扎的方法加工制作。鋼筋應(yīng)調(diào)直，無(wú)局部曲折：同規(guī)格鋼筋下料，長(zhǎng)短搭配，統(tǒng)籌配料，減少損耗;鋼筋搭接均采用焊接，單面焊不小于10d，彎折半徑為6d。綁扎鋼筋時(shí)，要做好防護(hù)工作，防止鋼筋被污染。

鎖口圈模筑混凝土現(xiàn)澆，模板采用1.6cm厚竹膠板，方木+鋼管支撐體系。鎖口圈防凍C20商品混凝土，一次性澆筑，采用插入式搗固棒振搗密實(shí)。

3 開(kāi)挖支護(hù)

3.1 土方開(kāi)挖

施工豎井采取逆作法開(kāi)挖，由上往下逐段施工，每次進(jìn)尺1榀格柵間距，開(kāi)挖完一層，立即安裝格柵，掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土。豎井井身開(kāi)挖采用人工開(kāi)挖，人工將土方運(yùn)至渣斗中，通過(guò)電動(dòng)葫蘆提升至地面渣場(chǎng)。開(kāi)挖至設(shè)計(jì)尺寸后，預(yù)留5cm人工修整，將底部平整。

3.2 掛鋼筋網(wǎng)

土方開(kāi)挖完成后，先初噴5cm厚砼，再鋪設(shè)第一層鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)需要現(xiàn)場(chǎng)人工安裝，利用鋼釘固定，使鋼筋網(wǎng)緊貼壁面，鋼筋網(wǎng)之間搭接不小于10cm，并焊接牢固。

3.3 格柵拱架安裝

格柵拱架現(xiàn)場(chǎng)加工且檢驗(yàn)合格后，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面組裝，鋼架與初噴砼緊貼，當(dāng)鋼架與初噴砼之間有較大間隙時(shí)，應(yīng)安設(shè)墊塊，然后用噴砼噴密實(shí)。各節(jié)鋼架間以Φ20×55螺栓連接。連接筋采用單面焊，搭接長(zhǎng)度不小于10d（22cm）。兩層連接筋插入拱架內(nèi)分別與兩側(cè)主筋焊連，交錯(cuò)分布、前后保持順直。格柵鋼架安裝允許偏差：①鋼架間距允許偏差為±100mm;②鋼架橫向允許偏差為±50mm;③高程允許偏差為±50mm;④垂直度允許偏差為±2°;⑤鋼架保護(hù)層厚度允許偏差為-5mm。格柵拱架安裝施工工藝流程見(jiàn)圖3。

3.4 環(huán)向錨管安設(shè)

環(huán)向錨管采用YT-28型風(fēng)鉆鉆孔，風(fēng)鎬頂進(jìn)安設(shè)。施工時(shí)，鋼管頂部做成尖錐狀，人工沿格柵鋼架腹部將加工好的錨管打入孔內(nèi)，外插角15°～20°，尾部與格柵鋼架焊接成一體。

3.5 噴射混凝土

噴射混凝土混合料攪拌時(shí)間不小于2min。拌和好的混合料運(yùn)輸時(shí)間不得超過(guò)2h;混合料應(yīng)隨拌隨用。噴射混凝土作業(yè)前，要清理受?chē)娒娌z查斷面尺寸。噴射混凝土在格柵架立后立即進(jìn)行。噴射混凝土分段分片自下而上進(jìn)行，先噴格柵鋼架與土體間隙部分，噴嘴按螺旋形軌跡一圈壓半圈的方式沿橫向移動(dòng)，使混凝土均勻密實(shí)，表面平整，噴嘴與受?chē)娒娴木嚯x為0.6～1.2m，減少回彈率，提高噴混凝土質(zhì)量。噴射混凝土應(yīng)分層進(jìn)行，一次噴射厚度為7～10cm，后噴的一層應(yīng)在先噴一層凝固后進(jìn)行。噴射作業(yè)完成后，清理回彈物并妥善處理，噴射混凝土終凝2h后開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)。

3.6 豎井封底

豎井開(kāi)挖支護(hù)至豎井底標(biāo)高以上30cm時(shí)，人工清底找平。豎井最后一榀格柵鋼架架立完畢后，立即施作井底工字鋼及封底鋼筋，井底鋼筋與最后一榀格柵鋼架焊接牢固，最后一榀格柵鋼架與封底噴射混凝土同時(shí)進(jìn)行。

4 提升井架

豎井采用人工裝渣，井架吊裝出渣。基坑開(kāi)挖完畢，清除虛渣，整平夯實(shí)后鋪墊磚塊，復(fù)測(cè)標(biāo)高;預(yù)埋提升架底節(jié)立柱時(shí)須保持垂直;為保持井架穩(wěn)固，井架各工字鋼之間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)牛腿連接，采用工字鋼或角鋼余料制作;立柱鋼管吊裝時(shí)須嚴(yán)格控制其垂直度，各構(gòu)件安裝時(shí)螺栓上齊上緊;底節(jié)立柱預(yù)埋，孔位誤差不大于5mm。

提升井架立柱采用Φ219無(wú)縫鋼管，基礎(chǔ)截面尺寸為1m×1m，埋深為1.5m（埋入原狀土深度至少1m），采用C30砼澆筑。

橫梁采用雙根Ⅰ18工字鋼，吊車(chē)梁采用Ⅰ32工字鋼，斜撐采用∠100×100×10角鋼，出渣側(cè)和兩端頭均不設(shè)置斜撐，斜撐布置形式可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件適當(dāng)調(diào)整。

立柱接頭、梁連接點(diǎn)均采用法蘭盤(pán)焊接，并用螺栓連接，螺栓連接時(shí)，立柱連接處不少于6個(gè)螺栓，橫梁與吊車(chē)梁、橫梁與立柱連接處不少于4個(gè)螺栓，并擰緊上齊。

渣倉(cāng)長(zhǎng)9m、寬6m，除渣倉(cāng)出渣口外，其余三邊均采用δ=10mm的鋼板設(shè)置擋板，擋板高2.5m，背后用Ⅰ18工字鋼設(shè)豎向背撐，背撐L=3.0m，埋深1.0m，間距為2m，視現(xiàn)場(chǎng)情況采用I18工字鋼作為背撐的斜支撐。

施工順序：加工場(chǎng)加工各節(jié)構(gòu)件→開(kāi)挖立柱基坑→預(yù)埋立柱底節(jié)、澆筑基礎(chǔ)砼→構(gòu)件搬運(yùn)→吊裝立柱→吊裝橫梁、吊車(chē)梁→安裝電動(dòng)葫蘆→試運(yùn)行。

5 安全與環(huán)保

豎井開(kāi)挖過(guò)程中，檢測(cè)井內(nèi)有害氣體的濃度，超標(biāo)時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)，以降低有害氣體的濃度，確保作業(yè)人員安全。豎井提升機(jī)械不得超負(fù)荷運(yùn)行，有深度指示器和防止過(guò)卷等保護(hù)裝置[12]。提升用的鋼絲繩和懸掛使用的鉤、鏈、環(huán)、螺栓等連接裝置，具有規(guī)定的安全系數(shù)，使用前測(cè)試?yán)细穹娇砂惭b;使用中注意檢查、維修和更換。

采用噪聲水平滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械設(shè)備，施工場(chǎng)周?chē)O(shè)置圍擋以在減小施工噪聲的影響。施工車(chē)輛出入現(xiàn)場(chǎng)時(shí)低速、禁鳴笛。集中進(jìn)行混凝土攪拌、砂石料加工，施工區(qū)域設(shè)排水系統(tǒng)和沉沙池，施工廢水要盡量回收利用，防止漫排。建筑垃圾與生活垃圾分別收集，定期清理，并運(yùn)至環(huán)保部門(mén)指定地點(diǎn)處置。施工場(chǎng)地出入口設(shè)置車(chē)輛沖洗設(shè)施，由專(zhuān)人負(fù)責(zé)沖洗車(chē)輛，不得將泥土帶出工地。四級(jí)以上大風(fēng)嚴(yán)禁進(jìn)行土方開(kāi)挖、回填等可能產(chǎn)生揚(yáng)塵的施工，并覆網(wǎng)防塵。

6 結(jié)語(yǔ)

鎖口圈是豎井施工的重要環(huán)節(jié)，為保證側(cè)壁穩(wěn)定及成形質(zhì)量，鎖口圈基坑采用挖掘機(jī)開(kāi)挖，預(yù)留30cm采用人工修整，鎖口圈鋼筋現(xiàn)場(chǎng)加工、現(xiàn)場(chǎng)綁扎，防凍C20商品混凝土一次性澆筑。

根據(jù)豎井地質(zhì)情況，采取逆作法人工開(kāi)挖，由上往下逐段施工，開(kāi)挖完一層，立即對(duì)該層予以支護(hù)。

提升井架立柱保持垂直，井架各工字鋼之間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)牛腿連接，設(shè)置斜撐，保持井架穩(wěn)固。

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