特長(zhǎng)公路隧道斜井排煙通道施工技術(shù)

裴樹林

摘 要：近年來隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，高速公路長(zhǎng)大公路隧道逐年增多， 特長(zhǎng)隧道為確保運(yùn)營(yíng)期間的通風(fēng)救援，多以設(shè)斜井的方式確保通風(fēng)排煙效果，并且施工過程中還可以增加工作面，實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)隧短打”，以加快施工進(jìn)度。由此通風(fēng)斜井與豎井的設(shè)計(jì)運(yùn)用越來越多，大斷面斜井排煙通道應(yīng)用也俞加廣泛。武深高速青云山特長(zhǎng)隧道通風(fēng)斜井?dāng)嗝鎻?fù)雜，左右線設(shè)聯(lián)絡(luò)巷道與通風(fēng)井連接，尤其是上跨主洞段施工干擾大。本文就青云山隧道斜井排煙通道施工技術(shù)作簡(jiǎn)單介紹，僅供類似工程參考。

關(guān)鍵詞：特長(zhǎng)隧道；排煙通道；斜井；施工

中圖分類號(hào)：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）05-0103-02

1 工程概況

青云山隧道位于廣東省韶關(guān)市翁源縣及河源市連平縣分水嶺青云山山脈，左線長(zhǎng)5900m；右線長(zhǎng)6010m，隧道最大埋深約808m，屬特長(zhǎng)深埋三車道大斷面公路隧道，為武深高速?gòu)V東段最長(zhǎng)的三車道公路隧道。為解決運(yùn)營(yíng)通風(fēng)排煙難題，采用地面風(fēng)機(jī)房排煙，減小了工程建設(shè)規(guī)模和施工難度，與聯(lián)絡(luò)風(fēng)道的坡面布置主要考慮到斜井位置以及排煙區(qū)段的劃分等因素，同時(shí)考慮盡量使風(fēng)道平順。因此，排煙聯(lián)絡(luò)道的設(shè)計(jì)整體垂直于隧道軸線。

通風(fēng)斜井位于隧道的一側(cè)，為滿足左右線排煙的需要，需在斜井頂部通過聯(lián)絡(luò)道跨過左線主洞對(duì)右線進(jìn)行排風(fēng)。為便于排煙，排煙口均設(shè)置在主洞隧道頂部，根據(jù)排煙要求，開口面積>40m2。

2 工程特點(diǎn)

（1）排煙通道與斜井交叉口處半徑為600m，小半徑圓曲線，測(cè)量放樣困難，如圖1所示。

（2）坡度為16.2%的上坡，坡度大，施工困難，如圖2所示。

（3）排煙通道橫穿正洞拱頂，排煙口直接布置在主隧道頂部，距離主隧道設(shè)計(jì)高程7.4m，由于排風(fēng)口與主隧道夾角為90°，且排風(fēng)口斷面較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

（4）排煙通道與主洞及斜井同時(shí)施工，施工干擾較大。

（5）交叉口處空間受力復(fù)雜。

3 施工方案

3.1 總體施工方案

為減小各交叉洞室相互之間的施工干擾，并有利于運(yùn)營(yíng)排煙，排煙聯(lián)絡(luò)道與斜井采用順接，開挖時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守“管超前，嚴(yán)注漿，短開挖，強(qiáng)支護(hù)，勤量測(cè)，早封閉”的原則。為降低交叉口段施工干擾的影響，施工過程中合理有效的進(jìn)行控制爆破是順利通過交叉口的關(guān)鍵所在。必要時(shí)對(duì)中間巖體采取注漿加固處理后再進(jìn)行施工開挖。

3.2 施工工序（圖3）

開挖順序?yàn)椋盒本艧熉?lián)絡(luò)通道→正洞。

襯砌順序?yàn)椋赫础艧熉?lián)絡(luò)通道→斜井。

交叉口段開挖、支護(hù)待斜井完成主洞施工后進(jìn)行，交叉口擴(kuò)挖從K0+041.347開始，向小樁號(hào)方向進(jìn)行，逐段拆除斜井襯砌初期支護(hù)并進(jìn)行通道襯砌支護(hù)施工。拆除斜井初期支護(hù)過程中，應(yīng)將截?cái)嗟匿摴凹芎附釉谕ǖ莱跗谥ёo(hù)鋼拱架上，每次拆除長(zhǎng)度不得大于1m，并應(yīng)做好臨時(shí)加固。

待排煙聯(lián)絡(luò)通道施工完成，沉降穩(wěn)定后，進(jìn)行正洞施工，正洞施工至排煙聯(lián)絡(luò)通道處時(shí)，由于正洞與排煙聯(lián)絡(luò)通道成90°夾角，且排風(fēng)口斷面較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在施工過程中必須控制爆破，控制開挖進(jìn)尺，每次開挖一榀拱架，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，必要的時(shí)候采用機(jī)械開挖，及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)。

3.3 開挖方法

排煙聯(lián)絡(luò)通道圍巖為IV級(jí)圍巖且斷面較小，開挖按全斷面一次性光面爆破施工，利用自制鉆孔小臺(tái)架進(jìn)行鉆孔、支護(hù)作業(yè)。因排煙聯(lián)絡(luò)通道與斜井順接，斷面變化，坡度大，且有小半徑曲線段，施工進(jìn)尺控制在1.0～1.5m，每循環(huán)由測(cè)量班進(jìn)行精確放樣，對(duì)曲線段施工坡度和開挖角度由技術(shù)人員對(duì)測(cè)量班、開挖班進(jìn)行技術(shù)交底，技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行跟蹤監(jiān)控。

正洞開挖前，必須對(duì)排煙聯(lián)絡(luò)通道與正洞交叉口段進(jìn)行加固，在排煙聯(lián)絡(luò)通道兩側(cè)各打設(shè)三排長(zhǎng)3.5米的Φ42小導(dǎo)管進(jìn)行注漿加固，每榀拱架兩側(cè)用I20b工字鋼進(jìn)行聯(lián)結(jié)橫撐。如圖4所示。

正洞圍巖為IV級(jí)圍巖，斷面大，開挖采用三臺(tái)階施工方法，開挖至排煙聯(lián)絡(luò)通道處，進(jìn)行控制爆破，或者采用機(jī)械開挖，控制開挖進(jìn)尺，每循環(huán)開挖只允許開挖一榀拱架（0.8m），減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，開挖后必須立即進(jìn)行初期支護(hù)，加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，確保施工中排煙聯(lián)絡(luò)通道的穩(wěn)定。如圖5和圖6所示。

3.4 洞渣運(yùn)輸

排煙聯(lián)絡(luò)通道的斷面尺寸為5米×6.35米，所以出渣采用挖掘機(jī)配合裝載機(jī)將洞渣裝入自卸車運(yùn)至棄渣場(chǎng)。

3.5 排煙聯(lián)絡(luò)道施工時(shí)通風(fēng)方式

排煙聯(lián)絡(luò)道施工時(shí)，在斜井與聯(lián)絡(luò)風(fēng)道交叉口處自制三通接頭，利用小直徑通風(fēng)管將新鮮風(fēng)流引至工作面，轉(zhuǎn)角處配合小型射流風(fēng)機(jī)及局扇輸送新鮮風(fēng)流保證施工安全。

3.6 二襯施工

排煙聯(lián)絡(luò)通道施工完成，待沉降穩(wěn)定后，進(jìn)行正洞施工，為了避免正洞施工將排煙通道的排水系統(tǒng)及二襯破壞，因此排煙聯(lián)絡(luò)通道的二襯待正洞開挖支護(hù)完成，二襯施工完成后再進(jìn)行排煙通道的二襯施工。

正洞襯砌采用12米全斷面液壓臺(tái)車進(jìn)行襯砌。二襯砼澆筑邊頂拱一次成型，正洞與排煙聯(lián)絡(luò)通道交叉口處縱向肋與橫向肋施工，待臺(tái)車定位后，在臺(tái)車上進(jìn)行縱、橫向肋的鋼筋綁扎，模板制作和固定后進(jìn)行混凝土澆筑。在交叉口處防水板必須預(yù)留1m與排煙聯(lián)絡(luò)通道的防水板進(jìn)行聯(lián)結(jié)，正洞環(huán)向必須加密布設(shè)環(huán)向Ω型排水管，按3米一道布置，橫向Φ110排水管按3米一道布設(shè)，確保排水暢通。

排煙道聯(lián)絡(luò)通道由于斷面大小不一、坡度大、半徑小，二襯砼采用自制臺(tái)架配組合鋼模板襯砌，每次襯砌長(zhǎng)度直線段6m，曲線段及爬坡段每次襯砌長(zhǎng)度3m。泵送砼入倉(cāng)，插入式振動(dòng)棒振搗，施工順序?yàn)檎础艧熉?lián)絡(luò)通道→斜井。如圖7所示。

3.7 測(cè)量放樣控制技術(shù)

根據(jù)施工安排，當(dāng)斜井開挖進(jìn)入正洞后，交叉口擴(kuò)挖從K0+041.347開始，向小樁號(hào)方向進(jìn)行，精確定出排煙聯(lián)絡(luò)通道的中心樁，根據(jù)斷面尺寸放出排煙聯(lián)絡(luò)通道的位置，定出方向。按照這個(gè)方向和設(shè)計(jì)坡度掘進(jìn)進(jìn)入曲線段及爬坡段，曲線段放樣必須對(duì)每一榀拱架進(jìn)行精確測(cè)量，確保凈空斷面。

4 體會(huì)

（1）排煙聯(lián)絡(luò)道需要連接斜井，并跨越主洞，造成地下洞室互相交錯(cuò)，形成了一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于交叉洞室交叉處結(jié)構(gòu)受力非常復(fù)雜，施工時(shí)特別強(qiáng)調(diào)采用分部開挖的方法，加強(qiáng)支護(hù)，加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，確保交叉處結(jié)構(gòu)安全。

（2）排煙聯(lián)絡(luò)通道與斜井交叉口處曲線半徑小，坡度大，施工前加強(qiáng)導(dǎo)線復(fù)測(cè)工作、并做好技術(shù)交底，施工中加強(qiáng)測(cè)量工作，曲線段嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺，防止超欠挖。

（3）施工中加強(qiáng)通風(fēng)排煙工作，具體措施為在施工作業(yè)面增設(shè)小型射流風(fēng)機(jī)、局扇，加強(qiáng)通風(fēng)。同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)有害氣體的檢測(cè)工作，確保施工安全。

（4）各交叉口及與主洞相交地段設(shè)警示牌，并設(shè)專職安全員進(jìn)行巡視。

（5）排煙聯(lián)絡(luò)通道與正洞交叉處排水系統(tǒng)必須做好，防止?jié)B水。

（6）加強(qiáng)圍巖量測(cè)工作，根據(jù)量測(cè)信息及時(shí)修改支護(hù)參數(shù)，確保施工安全。