大南山隧道交叉口施工方法（二）

田 勇

（山西遠(yuǎn)方路橋集團(tuán)總公司，山西 大同 037005）

大南山隧道交叉口施工方法（二）

田 勇

（山西遠(yuǎn)方路橋集團(tuán)總公司，山西 大同 037005）

文章結(jié)合施工實(shí)踐介紹了大南山隧道交叉口施工所采取的施工方案比選理由、各種施工方案的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍和最終方案的選定，及斜井進(jìn)入正洞圓曲線段施工、斜井導(dǎo)洞段施工、斜井口門(mén)架及懸臂梁施工、導(dǎo)洞內(nèi)正洞鋼拱架上臺(tái)階的部分施工。

大南山；隧道；交叉口；施工方法

1 斜井進(jìn)入正洞圓曲線段施

井底段從K0+528～K0+539.931段按圖紙交叉口加強(qiáng)段參數(shù)進(jìn)行施工。見(jiàn)圖1、2。

圖1 斜井進(jìn)入正洞平面圖

圖2 斜井進(jìn)入正洞立面圖

異型拱架中心線以O(shè)1為圓心，R1=13.912 m為半徑呈弧形布置，左側(cè)拱架間距0.694 m，右側(cè)拱架間距1.294 m，坡度由原來(lái)的6.38%變?yōu)?1.71%，使第12榀拱架正好到隧道正洞的右側(cè)邊緣3 m處。施工的具體參數(shù)按表1數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，其中1與1’、2與2’等分別代表設(shè)計(jì)標(biāo)高以上2.8 m處的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，具體坐標(biāo)為測(cè)量設(shè)計(jì)坐標(biāo)。本段施工按每個(gè)循環(huán)施工一榀進(jìn)行，每榀架設(shè)鋼拱架時(shí)，按坐標(biāo)測(cè)量放樣指導(dǎo)施工，可確保鋼拱架完全按設(shè)計(jì)坐標(biāo)架設(shè)，每2 m布設(shè)圍巖量測(cè)點(diǎn)一環(huán)，每環(huán)自拱頂往下間隔3 m設(shè)一個(gè)點(diǎn)，共5個(gè)點(diǎn)，每12 h測(cè)量1次，保證及時(shí)掌握轉(zhuǎn)向段斜井施工現(xiàn)場(chǎng)變化情況，及時(shí)調(diào)整加強(qiáng)措施，保證應(yīng)急措施及時(shí)到位。斜井與正洞夾角為33°，施工時(shí)若交叉口不轉(zhuǎn)為正交，交叉口寬度及受力薄弱部位都將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于斜井寬度，銳角部位的受力也將十分不穩(wěn)定，都將對(duì)斜井及正洞的支護(hù)襯砌很不利，而此圓曲線轉(zhuǎn)向段的施工，使斜井與正洞由斜交變?yōu)檎?，交叉口處受力較好，門(mén)架兩側(cè)受力穩(wěn)定，斜井底通過(guò)加固措施，狀態(tài)穩(wěn)定良好，導(dǎo)洞段正洞鋼支撐穩(wěn)固落腳于懸臂梁上，導(dǎo)洞兩側(cè)鋼支撐上、中、下導(dǎo)很快封閉，對(duì)大斷面正洞初期支護(hù)的穩(wěn)定能起到關(guān)鍵作用。

2 斜井導(dǎo)洞段施工

見(jiàn)圖3，小導(dǎo)洞拱腳處高于該截面正洞鋼拱架0.2 m，以便后續(xù)施工，凈高隨與正洞相交各截面變化。

圖3 導(dǎo)洞與正洞鋼拱架位置關(guān)系圖

3 斜井口門(mén)架及懸臂梁施工

斜井開(kāi)挖至K0+539.931時(shí)，首先按門(mén)架外輪廓尺寸進(jìn)行開(kāi)挖、立設(shè)門(mén)架、噴射混凝土。然后開(kāi)始進(jìn)入正洞按圖3拱架進(jìn)行導(dǎo)洞拱架的施工，完成后噴射混凝土封閉掌子面后回頭進(jìn)行懸臂梁施工。其次清理干凈斜井底端5榀門(mén)架的噴射混凝土保護(hù)層，露出鋼拱架，將15根I36工字鋼組成的懸臂梁水平連焊于門(mén)架頂端，見(jiàn)圖1，懸臂梁工字鋼間距0.4 m，全部采用I16工字鋼按間距0.5 m縱向連接。最后在懸臂梁底部施做托梁，再施做斜井交叉口加強(qiáng)段段標(biāo)準(zhǔn)拱架，見(jiàn)圖2，陰影處全部噴射混凝土密實(shí)，與門(mén)架、托梁、懸臂梁和圍巖形成一個(gè)良好的受力整體。懸臂梁與門(mén)架連接牢固，懸臂梁伸長(zhǎng)2.519 m，錨固段2 m與最后5榀門(mén)架連接牢固，懸臂段2.519 m上部與導(dǎo)洞第1、2榀拱架焊接牢固，下部用斜撐焊接于門(mén)架拱架上。到此，斜井井底段門(mén)架及懸臂梁施工完畢，懸臂梁施工完成后布設(shè)圍巖量測(cè)點(diǎn)一組，每12 h測(cè)量1次，保證及時(shí)掌握懸臂梁變化情況，及時(shí)調(diào)整加固措施。

4 導(dǎo)洞內(nèi)正洞鋼拱架上臺(tái)階部分施工

見(jiàn)圖4，正洞鋼拱架架設(shè)于導(dǎo)洞鋼拱架拱腳以下，右側(cè)穩(wěn)固落于門(mén)架懸臂梁上，左側(cè)接正洞中、下導(dǎo)拱架，每次施工2榀拱架，分4次施工正洞上臺(tái)階初期支護(hù)。

圖4 導(dǎo)洞結(jié)構(gòu)圖

見(jiàn)圖5，陰影部分全部噴射C25早強(qiáng)混凝土，保證導(dǎo)洞段正洞上臺(tái)階初期支護(hù)的密實(shí)穩(wěn)固。

5 正洞上臺(tái)階向兩邊依次施工初期支護(hù)

繼續(xù)向正洞大里程段開(kāi)挖上臺(tái)階，嚴(yán)格按“三臺(tái)階七步流水”作業(yè)法緊跟中、下臺(tái)階施工，同時(shí)從導(dǎo)洞處向正洞小里程段開(kāi)挖上臺(tái)階，同時(shí)嚴(yán)格按“三臺(tái)階七步流水”作業(yè)法緊跟中、下臺(tái)階施工。向小里程方向施工50 m，保證小里程處有足夠的工作空間組裝正洞臺(tái)車(chē)和冬季施工噴錨站的架設(shè)場(chǎng)地。

6 完成導(dǎo)洞范圍內(nèi)正洞仰拱和二次襯砌施工

分兩次各半分別開(kāi)挖導(dǎo)洞段正洞仰拱，并及時(shí)施做鋼筋和混凝土，保證正洞初期支護(hù)穩(wěn)定成形，然后穩(wěn)步組裝臺(tái)車(chē)，施工導(dǎo)洞段正洞二次襯砌。至此，斜井進(jìn)入正洞段交叉口施工完畢。

7 各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件

7.1 直接挑頂法

（1）優(yōu)點(diǎn)：①施工簡(jiǎn)便，可以斜井尺寸或小于斜井的尺寸直接進(jìn)主洞；②工期短。

圖5 斜井口門(mén)架結(jié)構(gòu)圖

（2）缺點(diǎn)：①適用范圍小，只適用于以上圍巖，Ⅲ級(jí)以下圍巖杜絕適用，安全系數(shù)太低；②導(dǎo)洞尺寸小，出渣較為困難。

適用范圍：Ⅲ級(jí)及其以上圍巖或尺寸較小的地下工程。

7.2 轉(zhuǎn)體擴(kuò)挖法

（1）優(yōu)點(diǎn)：①施工安全；②尺寸及線性容易控制。

（2）缺點(diǎn)：①施工周期長(zhǎng)。達(dá)到主洞施工條件需20天左右；②對(duì)圍巖撓動(dòng)大，因需要二次擴(kuò)挖爆破。

適用范圍：各級(jí)圍巖均適用；特別適用Ⅲ級(jí)以下的圍巖。

7.3 導(dǎo)洞棚架法

（1）優(yōu)點(diǎn)：①施工周期短，10天內(nèi)可完成；②質(zhì)量容易控制。

（2）缺點(diǎn)：①需在斜井與交叉處施工懸臂梁，成本較高；②導(dǎo)洞縱坡較大，出渣較慢；③導(dǎo)洞直腿切割時(shí)為最不利時(shí)刻。

適用范圍：Ⅳ級(jí)以上均可。

8 結(jié)束語(yǔ)

隧道斜井與交叉口處的施工方法的選擇，不僅關(guān)系到施工的安全，也關(guān)系到能否早日進(jìn)入主洞施工，從而達(dá)到增加施工面確保工期的目的。若在此處出現(xiàn)問(wèn)題或挑頂失敗，將影響到安全、工期等諸多方面，也可能直接導(dǎo)致項(xiàng)目的失敗。

為此，介紹以上幾種交叉口施工方法，可針對(duì)項(xiàng)目本身的條件自主選擇，從而確保項(xiàng)目的安全和工期目標(biāo)。

Dananshan Tunnel Road Intersection Job Practice

Tian Yong

This article unified the construction practice to introduce the Dananshan tunnel road intersection construction adopted the plan of construction compared to chose the reason，each kind of plan of construction good and bad points and applicable scope and final plan designation.And the slant hole enters the hole circular curve section construction，the slant hole guide hole section construction，the slant hole river mouth and in the cantilever beam construction，the guide hole on the hole steel centering the stair part construction.

Dananshan；tunnel；road intersection；job practice

U455

A

1000-8136(2010)35-0056-02

田勇，男，1967年3月20日出生，1989年7月25日畢業(yè)于山西礦業(yè)學(xué)院礦井建設(shè)專業(yè)，工程師。