颖河路电缆隧道竖井施工技术

张歌谣 吴发展

摘 要：竖井由于占地少，对周边构筑物和管线的影响较小，近年来被广泛应用于隧道工程领域中。基于此，本文依托颖河输变电工程，全面介绍了暗挖电缆隧道竖井施工技术，以期为相关学者的研究提供参考。

关键词：电缆隧道;竖井;格栅钢架;喷射混凝土

中图分类号：U455.49 文献标识码：A 文章编号：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

近年来，竖井在隧道工程领域中的应用越来越广泛，学者也对竖井施工技术进行了广泛研究。例如，胡健、王建强和李钦月等[1-6]主要研究了公路隧道竖井施工技术;吴海之[7]研究了铁路隧道竖井施工技术;李彬[8]研究了地铁隧道竖井施工技术;陈志强等[9]研究了输水隧道竖井施工技术;邱晓东等[10]介绍了冷冻法竖井施工技术。竖井占地少，对周边构筑物和管线的影响较小，也适合在城市繁华地段使用，如秦汉[11]将竖井用于清除侵入隧道的障碍物。本文依托颖河输变电工程，介绍了暗挖电缆隧道竖井施工技术。

1 工程概况

根据电网规划，新建110kV颖河输变电工程。该工程暗挖电缆隧道竖井地质情况表层为杂填土层，井身大部分为冲击粉土层。竖井井身由格栅钢架+Φ32环向锚管+Φ22连接筋+Φ8钢筋网+C20 P6喷射砼组成。井身支护厚度0.3m;格栅钢架间距锁口圈以下0～4.5m为0.75m/榀、4.5～12m为0.5m/榀;环向锚管为Φ32×3.25钢管，L=2.0mm，@1.0m，布设于每榀格栅钢架;连接筋双层布置，@1.0m;Φ8钢筋网，网眼尺寸为0.2m×0.2m，双层满铺。竖井井底由2根I16工字钢+双层Φ14封底钢筋+C20 P6喷射砼组成。Φ14封底钢筋双层布置，@0.3m;封底厚度0.3m。竖井及横通道平面布置见图1。

2 竖井锁口圈

锁口圈尺寸为0.5m×0.5m，采用C20钢筋砼浇筑，预埋Φ20连接筋，长0.5m，间距0.5m，预留钢筋接头与竖井格栅钢架连接筋搭接。锁口圈高出地面0.3m形成挡水墙，并做好井口场地排水沟。竖井锁口圈平面布置见图2。

锁口圈基坑采用挖掘机开挖，预留30cm采用人工修整，保证侧壁稳定及成形质量。

钢筋根据实际情况采用加工场加工、现场绑扎的方法加工制作。钢筋应调直，无局部曲折：同规格钢筋下料，长短搭配，统筹配料，减少损耗;钢筋搭接均采用焊接，单面焊不小于10d，弯折半径为6d。绑扎钢筋时，要做好防护工作，防止钢筋被污染。

锁口圈模筑混凝土现浇，模板采用1.6cm厚竹胶板，方木+钢管支撑体系。锁口圈防冻C20商品混凝土，一次性浇筑，采用插入式捣固棒振捣密实。

3 开挖支护

3.1 土方开挖

施工竖井采取逆作法开挖，由上往下逐段施工，每次进尺1榀格栅间距，开挖完一层，立即安装格栅，挂钢筋网喷射混凝土。竖井井身开挖采用人工开挖，人工将土方运至渣斗中，通过电动葫芦提升至地面渣场。开挖至设计尺寸后，预留5cm人工修整，将底部平整。

3.2 挂钢筋网

土方开挖完成后，先初喷5cm厚砼，再铺设第一层钢筋网。钢筋网需要现场人工安装，利用钢钉固定，使钢筋网紧贴壁面，钢筋网之间搭接不小于10cm，并焊接牢固。

3.3 格栅拱架安装

格栅拱架现场加工且检验合格后，运至现场作业面组装，钢架与初喷砼紧贴，当钢架与初喷砼之间有较大间隙时，应安设垫块，然后用喷砼喷密实。各节钢架间以Φ20×55螺栓连接。连接筋采用单面焊，搭接长度不小于10d（22cm）。两层连接筋插入拱架内分别与两侧主筋焊连，交错分布、前后保持顺直。格栅钢架安装允许偏差：①钢架间距允许偏差为±100mm;②钢架横向允许偏差为±50mm;③高程允許偏差为±50mm;④垂直度允许偏差为±2°;⑤钢架保护层厚度允许偏差为-5mm。格栅拱架安装施工工艺流程见图3。

3.4 环向锚管安设

环向锚管采用YT-28型风钻钻孔，风镐顶进安设。施工时，钢管顶部做成尖锥状，人工沿格栅钢架腹部将加工好的锚管打入孔内，外插角15°～20°，尾部与格栅钢架焊接成一体。

3.5 喷射混凝土

喷射混凝土混合料搅拌时间不小于2min。拌和好的混合料运输时间不得超过2h;混合料应随拌随用。喷射混凝土作业前，要清理受喷面并检查断面尺寸。喷射混凝土在格栅架立后立即进行。喷射混凝土分段分片自下而上进行，先喷格栅钢架与土体间隙部分，喷嘴按螺旋形轨迹一圈压半圈的方式沿横向移动，使混凝土均匀密实，表面平整，喷嘴与受喷面的距离为0.6～1.2m，减少回弹率，提高喷混凝土质量。喷射混凝土应分层进行，一次喷射厚度为7～10cm，后喷的一层应在先喷一层凝固后进行。喷射作业完成后，清理回弹物并妥善处理，喷射混凝土终凝2h后开始洒水养护。

3.6 竖井封底

竖井开挖支护至竖井底标高以上30cm时，人工清底找平。竖井最后一榀格栅钢架架立完毕后，立即施作井底工字钢及封底钢筋，井底钢筋与最后一榀格栅钢架焊接牢固，最后一榀格栅钢架与封底喷射混凝土同时进行。

4 提升井架

竖井采用人工装渣，井架吊装出渣。基坑开挖完毕，清除虚渣，整平夯实后铺垫砖块，复测标高;预埋提升架底节立柱时须保持垂直;为保持井架稳固，井架各工字钢之间根据现场情况设牛腿连接，采用工字钢或角钢余料制作;立柱钢管吊装时须严格控制其垂直度，各构件安装时螺栓上齐上紧;底节立柱预埋，孔位误差不大于5mm。

提升井架立柱采用Φ219无缝钢管，基础截面尺寸为1m×1m，埋深为1.5m（埋入原状土深度至少1m），采用C30砼浇筑。

橫梁采用双根Ⅰ18工字钢，吊车梁采用Ⅰ32工字钢，斜撑采用∠100×100×10角钢，出渣侧和两端头均不设置斜撑，斜撑布置形式可根据现场施工条件适当调整。

立柱接头、梁连接点均采用法兰盘焊接，并用螺栓连接，螺栓连接时，立柱连接处不少于6个螺栓，横梁与吊车梁、横梁与立柱连接处不少于4个螺栓，并拧紧上齐。

渣仓长9m、宽6m，除渣仓出渣口外，其余三边均采用δ=10mm的钢板设置挡板，挡板高2.5m，背后用Ⅰ18工字钢设竖向背撑，背撑L=3.0m，埋深1.0m，间距为2m，视现场情况采用I18工字钢作为背撑的斜支撑。

施工顺序：加工场加工各节构件→开挖立柱基坑→预埋立柱底节、浇筑基础砼→构件搬运→吊装立柱→吊装横梁、吊车梁→安装电动葫芦→试运行。

5 安全与环保

竖井开挖过程中，检测井内有害气体的浓度，超标时应进行机械通风，以降低有害气体的浓度，确保作业人员安全。竖井提升机械不得超负荷运行，有深度指示器和防止过卷等保护装置[12]。提升用的钢丝绳和悬挂使用的钩、链、环、螺栓等连接装置，具有规定的安全系数，使用前测试拉力合格方可安装;使用中注意检查、维修和更换。

采用噪声水平满足国家标准的机械设备，施工场周围设置围挡以在减小施工噪声的影响。施工车辆出入现场时低速、禁鸣笛。集中进行混凝土搅拌、砂石料加工，施工区域设排水系统和沉沙池，施工废水要尽量回收利用，防止漫排。建筑垃圾与生活垃圾分别收集，定期清理，并运至环保部门指定地点处置。施工场地出入口设置车辆冲洗设施，由专人负责冲洗车辆，不得将泥土带出工地。四级以上大风严禁进行土方开挖、回填等可能产生扬尘的施工，并覆网防尘。

6 结语

锁口圈是竖井施工的重要环节，为保证侧壁稳定及成形质量，锁口圈基坑采用挖掘机开挖，预留30cm采用人工修整，锁口圈钢筋现场加工、现场绑扎，防冻C20商品混凝土一次性浇筑。

根据竖井地质情况，采取逆作法人工开挖，由上往下逐段施工，开挖完一层，立即对该层予以支护。

提升井架立柱保持垂直，井架各工字钢之间根据现场情况设牛腿连接，设置斜撑，保持井架稳固。

参考文献：

[1]胡健，雷平，王立新，等.秦岭终南山公路隧道竖井施工技术探讨[J].公路隧道，2009（4）：24-27.

[2]王建强，邓武波，张治荣，等.云山公路隧道通风竖井施工综合技术[J].公路，2014（5）：157-160.

[3]李钦月.谈公路隧道竖井施工技术[J].山西建筑，2016（9）：193-194.

[4]朱俊峰.公路隧道竖井施工技术研究[J].中国建材科技，2012（2）：89-92.

[5]孙臣生.云山隧道1#竖井施工关键技术[J].北方交通，2014（4）：111-114.

[6]郭忠宝.明堂山隧道竖井施工方法浅析[J].北方交通，2014（4）：119-121.

[7]吴海之，深竖井软弱围岩段快速施工[J].隧道建设，2004（3）：54-56.

[8]李彬.风化岩石地层条件下地铁竖井施工关键技术研究[J].民营科技，2012（10）：289.

[9]陈志强，刘国平.深埋隧道竖井施工技术[J].建筑技术开发，2015（6）：40-42.

[10]邱晓东，李永进.冻结法竖井施工技术[J].采矿技术，2014（4）：50-51.

[11]秦汉.增设竖井及暗挖通道清除侵入盾构隧道的锚索障碍物的工程实践[J]，隧道建设，2018（4）：674-682.

[12]吴发展，大坪斜井有轨运输施工技术研究[J].河南科技，2015（8）：88-91.