公路隧道豎井施工關(guān)鍵技術(shù)分析

王宏偉

（平山縣交通運(yùn)輸局地方道路管理站，河北 石家莊 050400）

1 工程概況

某公路隧道工程有兩個(gè)井筒，設(shè)計(jì)深度為568m，井筒的施工長(zhǎng)度為513m，采用強(qiáng)度等級(jí)為C30的素混凝土以現(xiàn)澆的方式支護(hù)。工程所在地的氣候溫暖濕潤(rùn)，由氣象資料可知，當(dāng)?shù)氐哪昃涤炅考s為1760mm，雨季主要集中在7～9月，該階段施工隧道豎井時(shí)，要充分考慮防排水，以免影響施工正常開展。本文重點(diǎn)對(duì)該公路隧道豎井施工關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)施要點(diǎn)展開分析。

2 公路隧道豎井施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 井筒施工

在公路隧道豎井工程中，井筒施工是重中之重，與豎井工程的整體質(zhì)量密切相關(guān)。井筒施工的關(guān)鍵技術(shù)及具體的實(shí)施要點(diǎn)如下：

2.1.1 鉆爆

（1）選用相應(yīng)型號(hào)的手抱鉆、十字鉆頭及鉆桿打眼，布設(shè)炮眼時(shí)，采用直眼掏槽的方法，共計(jì)掏挖主炮眼7個(gè)，輔助炮眼55個(gè)。同時(shí)，按照光面爆破的要求布設(shè)41個(gè)周邊眼[1]。

（2）以反向耦合連續(xù)裝藥的方式向掏槽眼和輔助眼內(nèi)裝入炸藥，而周邊眼則是以反向不耦合連續(xù)裝藥的方式裝入炸藥。先起爆掏槽眼，隨后依次起爆輔助眼和周邊眼，利用毫秒延期電雷管從內(nèi)向外逐次起爆。

（3）采用閉合并聯(lián)的方式放炮，利用380V電源起爆，從地面將放炮母線下垂至井底，并在炮眼木楔上設(shè)置兩個(gè)閉合圈，將線連接以后全面檢查，確認(rèn)無任何問題后，相關(guān)人員升井準(zhǔn)備放炮[2]。在正式放炮前，要對(duì)工作面所有設(shè)備采取安全保護(hù)措施，放炮后對(duì)井內(nèi)通風(fēng)消煙，查看放炮情況，并將吊盤上的浮碴全部清除干凈。

2.1.2 裝巖提升

（1）將抓巖機(jī)以懸吊的方式裝于地面井架之上，并通過穩(wěn)車來控制抓巖機(jī)。隨后在卸矸臺(tái)上布設(shè)卸矸溜槽，矸石會(huì)從溜槽內(nèi)自行滑落至自卸式汽車的車廂內(nèi)，運(yùn)至矸石場(chǎng)集中處理。

（2）在井筒施工的初期，井深≤250m時(shí)，提升能力基本上能夠與抓巖能力相匹配，此時(shí)不需要使用座底吊桶[3]；當(dāng)井深＞250m時(shí)，因抓巖能力已經(jīng)超出提升能力，所以必須在井底設(shè)置座底吊桶，以此來減少提升的休止時(shí)間，應(yīng)加快提升速度，使其與抓巖能力相協(xié)調(diào)。

（3）初期提升時(shí)，井筒≤250時(shí)，可以采用一臺(tái)絞車和2m2座鉤式吊桶，當(dāng)井深超過250m后，將吊桶改為3㎡，配置不旋轉(zhuǎn)的鋼絲繩和能夠承載9t重量的鉤頭[4]。

2.1.3 永久性支護(hù)

（1）本工程中，井筒采用的永久性支護(hù)形式如下：井頸12m以內(nèi)為雙層鋼筋混凝土；井筒12～31m為單層鋼筋混凝土；井筒31m至井底均為素混凝土。井筒素混凝土的標(biāo)號(hào)為C30，水泥∶水∶砂∶石的比例為1.0∶0.42∶1.91∶3.12[5]。

（2）本工程中，井筒支護(hù)選用的是滑模工藝，模板的高度為3.5m，用單筒穩(wěn)車以懸吊的方式支立。施工前，要先將井壁上的危巖全部清除，并將座底矸碴面整平，隨后以邊線作為基準(zhǔn)對(duì)斷面加以檢查，據(jù)此確定出井筒的中心位置，利用液壓千斤頂完成脫模。借助無線通信的方式指揮地面穩(wěn)車，緩慢下滑至工作面，以中線作為依據(jù)，找正圓心。落至矸碴面必須牢靠、穩(wěn)固，用矸石對(duì)模板刃腳懸空部位填實(shí)，避免混凝土灌注時(shí)出現(xiàn)漿液滲漏的現(xiàn)象。模板支設(shè)完畢后，用懸吊鋼絲繩調(diào)整模板，要保證鋼絲繩吊緊。

（3）井筒永久性支護(hù)施工中使用的混凝土在攪拌站集中生產(chǎn)，攪拌設(shè)備為強(qiáng)制式雙軸輪臥式攪拌機(jī)。根據(jù)混凝土的坍落度控制攪拌時(shí)間，坍落度≤130mm，攪拌時(shí)間應(yīng)達(dá)到90s以上，坍落度＞130mm，攪拌時(shí)間不少于60s[6]。拌制混凝土?xí)r若使用外加劑，則可在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間，以確保拌和均勻。攪拌時(shí)，要按照一定的順序加料，先裝石子、后裝水泥和砂，提升進(jìn)料時(shí)加水，以砂覆蓋水泥，防止出現(xiàn)揚(yáng)塵現(xiàn)象。

（4）依據(jù)實(shí)驗(yàn)室給出的配合比制備混凝土，計(jì)量過程中，確保偏差在規(guī)范要求的范圍以內(nèi)，不得超出。計(jì)量用的電子秤要定期校驗(yàn)，保證結(jié)果準(zhǔn)確。雨天生產(chǎn)混凝土?xí)r要測(cè)定砂石的含水率，看是否超限，如果超出，則應(yīng)對(duì)配合比加以調(diào)整。使用攪拌機(jī)拌制混凝土因故停機(jī)時(shí)，要盡可能將筒內(nèi)正在攪拌的混凝土取出，避免時(shí)間過長(zhǎng)發(fā)生凝結(jié)，影響混凝土生產(chǎn)。

（5）混凝土采用分層的方式澆筑，要保證澆筑過程的連續(xù)性，無特殊原因不得隨意中斷，以免影響混凝土的整體質(zhì)量。每一層混凝土的厚度控制在40cm，上層與下層澆筑的間隔時(shí)間控制在混凝土初凝時(shí)間以內(nèi)[7]；以插入式振搗棒對(duì)混凝土振搗密實(shí)，確保接茬部位平整密實(shí)。

2.2 連接部位施工

本工程中，與井筒硐室相連的部位較多，如馬頭門、管子道等。為簡(jiǎn)化施工過程，采用硐室與井筒一次成硐，分層掘砌的方法，具體的技術(shù)要點(diǎn)如下：

2.2.1 測(cè)量放線

以井筒十字線為基準(zhǔn)，下放鋼絲，并在鋼絲下端懸掛重量為50kg的垂鉈，以此標(biāo)示硐室的方位；用水準(zhǔn)儀測(cè)定標(biāo)高，據(jù)此確定出硐室的準(zhǔn)確位置，為掘進(jìn)施工的順利開展提供條件。

2.2.2 掘進(jìn)及混凝土澆筑

（1）將井筒掘砌至馬頭門上方2.0m的位置處，隨后澆筑混凝土，連續(xù)向下掘進(jìn)直至達(dá)到馬頭門底板深度為止，采用噴錨的方式對(duì)該段作臨時(shí)支護(hù)，并在支護(hù)完畢后，放線開幫并施作馬頭門。

（2）采用分層的方法施工，先對(duì)下部開挖，挖出墻基后澆筑混凝土，與井筒相連接，隨后繼續(xù)向內(nèi)掘進(jìn)。施工過程中遇到穩(wěn)定巖層時(shí)，可采用噴錨的方式對(duì)頂板臨時(shí)支護(hù)，若是巖層穩(wěn)定性欠佳，則可用鋼軌拱形支架作為臨時(shí)支護(hù)。

（3）施工過程中，最后澆筑井筒與硐室連接口1.5m長(zhǎng)度，將模板滑動(dòng)到硐室底部，調(diào)整好以后，澆筑硐室底部混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，拆掉模板下部刃腳，將模板向上提升，使其達(dá)到前一模的高度后，繼續(xù)澆筑混凝土。待硐室上部澆筑完畢后，松脫模板，安好刃腳后，繼續(xù)向下掘砌井筒。

2.3 壁后注漿

為給豎井施工提供便利條件，對(duì)井頸與井筒銜接部位采用壁后注漿的方法堵水，以此來減少后續(xù)的排水費(fèi)用。具體的施工要點(diǎn)如下：

2.3.1 確定注漿順序

（1）對(duì)豎井井口到井深16.5m位置處的井壁打眼注漿，以此來達(dá)到封堵井壁淋水及地表水的目的。注漿材料為雙漿液，即水泥加水玻璃，前者為32.5#普硅水泥，后者的濃度為30。按照上行式，先對(duì)井筒段0～3m的位置處注漿，將順著井壁向下流的水堵住，隨后對(duì)井頸與井筒接茬部位注漿，這是比較容易出現(xiàn)漏水的部位，通過對(duì)該部位注漿能夠分散漏水點(diǎn)[8]。

（2）沿著井壁按照三角形布設(shè)注漿孔，間距控制在1.5m，孔深控制在0.5m，以穿透井壁為準(zhǔn)。將注漿機(jī)、漿液攪拌桶安裝在井口，注漿管的一端打入孔內(nèi)，孔口周圍用膠泥封閉。以清水測(cè)試注漿壓力，看管路是否全部連接好，確認(rèn)無任何問題后，便可開啟注漿泵注漿，當(dāng)注漿孔不再吸漿時(shí)，便可停注。

3 結(jié)語

公路隧道豎井施工是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，其中涵蓋的內(nèi)容較多，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能影響豎井的整體質(zhì)量，從而導(dǎo)致隧道通風(fēng)受到影響。為避免這一問題的發(fā)生，作業(yè)人員要掌握施工關(guān)鍵技術(shù)，并在實(shí)際工程中合理運(yùn)用，以此來確保豎井的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。