泰宁隧道洋坑斜井进正洞专项施工技术

王志军

（中铁十八局集团第四工程公司 天津 300222）

泰宁隧道洋坑斜井进正洞专项施工技术

王志军

（中铁十八局集团第四工程公司 天津 300222）

结合泰宁隧道洋坑斜井进正洞工程实践，详细介绍了斜井进入正洞施工技术、主洞开挖及支护技术、洞内排水和通风技术，工程实践表明，本工程施工技术安全可靠，保证了施工工期，为同类工程施工提供借鉴。

泰宁隧道 斜井进正洞 施工技术

1 工程概况

泰宁隧道洋坑斜井位于隧道右侧，与主洞左线路中线相交于DK246+643，平面交角60°，斜井综合坡度为8.5 %，斜井斜长1 256.97 m，斜井与隧道采用斜交单联式，无轨运输单车道+错车道衬砌断面。交汇处地质围岩为Ⅱ级，里程为DK243+639.536—DK243+646.464，共计6.928 m。隧道围岩为黑云石英变粒岩，褐红色、褐灰色，砂状变余结构，片状构造，薄层状，弱风化，岩石较完整，裂隙较发育，洞身稳定。

泰宁隧道洋坑斜井正洞施工，需通过斜井喇叭口后转入正洞方能实现。斜井与正洞交汇于DK246 +643由于断面跨度大，为了确保洞内安全，选择合理的斜井转正洞施工方案显得尤其重要，也是本工程隧道施工的关键之一。若施工方案选择不当，将直接影响到正洞能否按期展开掘进施工。根据图纸设计，泰宁隧道洋坑斜井进正洞里程变更为与主洞左线路中线相交于DK246+643，位于隧道前进方向右侧，平面交角60°，斜井综合坡度为8.57 %，斜井斜长1 256.97 m，斜井与隧道采用斜交单联式，无轨运输单车道+错车道衬砌断面。斜井设4处错车道，错车道长30 m。为了满足施工要求，目前隧道施工采用无轨运输双车道施工。

2 施工组织方案

洋坑斜井施工至与正洞交界后，以圆曲线形式转体进入主洞，由小导洞掘进，并继续沿相同方向掘进一定距离；同时上坡开挖至正洞拱顶高程，形成作业空间后，转向相反方向施工，扩挖临时支护达到正洞标准断面。斜井进入正洞平面关系见图1，正洞立面关系见图2。

3 斜井进入正洞施工

3.1 施工准备

图1 斜井与主洞相交平面图（单位：cm）

图2 斜井与正洞相交立面图（单位：cm）

在斜井即将进入正洞时，斜井与正洞交叉口处，里程X1DKO+0OO—X1DKO+030应及时加强支护，并及时施做二次衬砌。在斜井贯通前，主洞开挖台车的主体结构要加工完毕。主洞开挖台车采用变截面活动台车，可以加宽加高。主体框架在洞外加工场加工完后在洞内拼装。由项目部测量班加密导线点，队测量班配合放出洞内的导线点并进行复测，然后进行交底。

3.2 施工组织

根据斜井与正洞相交角度，按照斜井的断面施工，施工至与正洞交接时，完成斜井中线由相交于60°到平行于正洞中线的过渡。斜井进入正洞内的导洞施工详见图3。

（1）导洞按照斜井断面，向前掘进至正洞左侧开挖轮廓线后在交叉口施做加强支护。支护参数为：初喷5cmC25混凝土，打锚杆，挂钢筋网，然后喷射混凝土至设计厚度。

图3 斜井进正洞开挖步骤图

至正洞开挖轮廓线后，继续向前开挖直到正洞左侧开挖轮廓线。从正洞右侧开挖边线，斜向上挑顶开挖至正洞拱顶设计标高。挑顶开挖后及时进行支护，支护参数按照Ⅲa围岩支护参数。完成拱部挑顶及扩挖后，对边墙进行扩边，直至设计开挖轮廓线，然后按照Ⅲa围岩支护参数进行支护。按正洞设计要求断面尺寸进行隧底开挖，正洞落底后要及时进行正洞底板的施工，以便初期支护与仰拱尽早成环，确保施工安全。向莆田方向按正洞Ⅱ级围岩开挖方法施工，同时按照设计要求完善相应支护；施工20 m后，暂停此掌子面开挖。然后调头（向向塘方向）按正洞Ⅱ级围岩施工方法开挖，开挖20 m后，则俩个掌子面可同时进行作业。

4 主洞开挖及支护

4.1 开挖

在斜井进入正洞后，泰宁隧道斜井与正洞交接的地段围岩较好，为二级围岩；采用全断面开挖。由于是变断面段施工，应加强初期支护，设计参数应比正常断面相应提高，相应围岩按照降低一级围岩进行加强处理。隧道正洞DK246+628—DK246+668考虑降低一级围岩进行加强处理，均由原设计“向莆隧参02（W）-03”变更为“向莆隧参02（W）-06”处理。拱部带排气装置的注浆锚杆，边墙Φ22砂浆锚杆或全螺纹砂浆锚杆；L=3.0 m，间距（环1.2×纵1.5 m），梅花型布置；φ6钢筋网，网格间距0.25×0.25 m；喷射C25砼，厚度12 cm。

4.2 锚喷支护

4.2.1 锚网作业

先施工锚杆再挂网，最后喷混凝土至设计厚度。系统锚杆：拱部带排气装置的注浆锚杆，边墙Φ22砂浆锚杆或全螺纹砂浆锚杆；L=3.0 m，间距（环1.2 m×纵1.5 m），梅花形布置；φ6钢筋网，网格间距0.25×0.25 m；喷射C25砼，厚度12 cm。

钢筋网为现场绑扎，钢筋搭接长度不小于20 cm。锚杆采用干钻法进行钻孔施工，避免施工用水对坡面产生破坏作用，影响坡面稳定。所用材料经监理工程师检验合格后方可安装。

4.2.2 素喷混凝土作业

根据开挖高度采取分层、分段、分片进行喷混凝土作业。

喷射厚度和平整度控制：在坡面突出部位，首先预埋设φ6钢筋头，使其外露长度与设计喷射混凝土厚度相等，当喷射混凝土完毕后，无φ6钢筋头外露即可。表面平整度通过2 m直尺进行检查，对于凹陷较大的需要进行补喷。喷射混凝土施工前，需先向现场监理进行报检。

4.2.3 喷混凝土养生

混凝土终凝2 h后，开始洒水养护，养护时间不小于7 d。

注意事项：喷混凝土时正确操作，控制好风压和水压，减小回弹量，保证喷混凝土质量。严格控制水灰比，喷到岩面上的混凝土应湿润光泽，粘塑性好，无干裂或流淌现象。喷混凝土要保证连续供料，避免堵塞管路。突然断水或断料时，喷头应迅速偏离喷射面，以避免高压风、水冲击尚未终凝的混凝土。

5 洞内排水

由于斜井综合坡度为8.5%，长度达到1 257 m，如果洞内排水做不好，将会严重影响主洞的正常施工。在斜井与主洞的相交处设置一座蓄水池，将斜井与主洞内的积水全部引到蓄水池内，在用高压水泵梯级排至洞外。分别在主洞及斜井两侧设置20×30 cm的排水槽，洞内积水利用排水槽引到蓄水池内，然后排出。正洞内同时要充分利用埋设的中心水沟，将排水槽内的水引到中心水沟里，然后汇集到蓄水池内，最后排出。

6 洞内通风

6.1 工作面风量

（1）按允许最低平均风速计算工作面风量。正洞：Q=AVmin=0.15×60×60=540 m3/min；斜井：Q=AVmin=0.25×60×40=600 m3/min。

（2）按排除炮烟计算，以正洞为例。取单位炸药用量为1.5 kg/m3，循环进尺3.0 m，则一次爆破的炸药用量G=1.5×60×3=270 kg。炮烟抛掷长度L=15+G/5=69 m。取爆破后通风时间t=20 min，工作面要求风量：Q= 640 m3/min。

（3）稀释内燃废气所需通风量。以无轨运输距离2 000 m为例，越间隔1 000 m有空车一辆，则总共有重车2辆，取每辆车载重20 t，配用柴油机功率170 kW，取功率风量系数3.0 m3/min.kW，则4辆自卸车需供风量Q=4×170×3=2 040 m3/min。

取风量供风量2400 m3/min，是满足要求的。

6.2 斜井的通风量

图4 台车组装扩挖段开挖尺寸图 （单位：cm）

斜井的总通风量原则上应大于所服务的各工作面风量之和，但考虑当工作面较多时，各工序并不同时，因而可酌情减少，一般应满足二个工作面同时爆破排烟、出渣、其他工作面辅助作业需要。无论是斜井还是工作面，供风量多时对改善作业环境显然有利，但风量大时，通风管直径也要大，所需的电用量也会增加，我们必须在改善作业环境和通风费用两方面求得平衡。对于洋坑斜井，采用两台设计风量为2 400 m3/min的风机，已完全满足2个工作面施工要求。

7 二衬台车组装

在主洞向小里程掘进20 m后，开始扩挖，拱顶向上扩挖1.5 m，边墙左右两侧各扩挖1.5 m，扩挖段长30 m（DK246+623—DK246+593，扩挖尺寸图见图4），用于洞内二衬台车组装场地。扩挖段按照Ⅱa下锚段支护参数进行支护。支护前要做好挂钩的预埋用于以后吊装二衬台车模板。

8 结语

隧道施工时，禁止无水钻孔，做好隧道内的通风、排烟设施，所有设施必须有足够的工作能力和必要的备用系统，每排炮后进行有效的降尘处理，控制隧道内的烟、尘及有害气体对施工人员的影响和对大气环境的污染，隧道排烟根据洞口植被和居民情况，采取改变排风口位置或提高排风口高度等措施。

On Specific Construction Technologies of Yangken Slant Hole Going into Positive Hole in Taining Tunnel

WANG Zhi-jun

（No.4 Engineering Corporation Limited of China Railway 18th Bureau Group Co. Ltd Tianjin 300222 China）

In connection with the construction practice of Yangken slant hole going into positive hole in Taining Tunnel， this paper clearly introduces the construction technologies of slant hole going into positive hole， excavating of main hole and maintaining technologies， and drainage and ventilation technologies. The construction practice indicates that this project meets requirements of safety and stability， guarantees the construction period， and can be referred for similar projects.

Taining Tunnel； slant hole going into positive hole； construction technologies

文献标识码：A 文章编号：11673-1816（2015）02-0049-05

2015-03-18

王志军（1972-），男，研究方向隧道施工。