馬家山隧道上羅斜井三岔口挑頂施工技術

秦 召 吳發展

(1.中鐵隧道集團二處有限公司，河北 三河 065201; 2.蘭州理工大學，甘肅 蘭州 730050;3.中鐵隧道集團蘭渝鐵路指揮部，甘肅岷縣 748400)

0 引言

鐵路隧道工程，為安全生產、快速施工，設置斜井開辟工作面成了長大隧道施工經常采用的方法［1］，斜井進正洞三岔口挑頂施工技術的安全合理性是施工中的一個關鍵環節，李本［2］對大斷面濕陷性黃土隧道斜井進入正洞的安全、進度和經濟方面進行了研究，史振宇［3］對大斷面斜井進入正洞從超前支護、分部開挖、加強支護等方面進行了闡述，趙勇［4］對太行山隧道8號斜井膏溶角礫巖地層三岔口挑頂的開挖、支護施工技術進行了總結。本文根據馬家山隧道工程特點，對上羅斜井進入正洞三岔口挑頂施工技術進行了總結，積累經驗，以期為同類項目提供借鑒。

1 工程概況

馬家山隧道位于秋末河左岸哈達鋪鎮西北側，線路基本呈北向南走向。隧道起訖里程:DK242+696～DK247+131，全長7 435 m，為雙線隧道。隧道洞身最小埋深42 m，最大埋深494 m。上羅斜井位于蘭渝鐵路線路右側，與正洞左線交點里程DK242+347.898，平面交角90°，內軌頂面高程2 178.988 1 m。斜井全長991.3 m，雙車道無軌運輸，斜井綜合坡度 －2.23%，井口高程2 156.846 m，井口與正線高差22.142 m。

2 三岔口施工技術

2.1 三岔口與正洞聯接方案

由于正洞為雙線單洞，根據本工程特點，斜井與正洞采取直接進洞，不設副聯。斜井與正洞平面交角為90°，見圖1。

2.2 斜井進正洞三岔口加強段設計

斜井進正洞交叉口段30 m設計采用Ⅳ級模筑襯砌支護，拱墻局部架立Ⅰ16型鋼鋼架。根據實際情況考慮斷面加大等因素，斜井與正洞交叉口5 m范圍內加強初期支護，采用曲墻斷面，架立Ⅰ16型鋼鋼架，增強交叉口地段初支受力狀態。在斜井與正洞交接處，采用并排架立兩榀Ⅰ16型鋼鋼架，并在拱架頂部設置門梁來支撐正洞上部拱架，門梁采用Ⅰ20b工字鋼，門梁與斜井鋼架焊接在一起，按照設計圖紙位置安設，保證立柱、橫梁位置準確。采用φ22鎖腳錨桿，分別與立柱和橫梁焊接牢固，錨桿長度為3 m。保證錨桿施工質量，防止因施工不當導致橫梁下沉引起安全和質量事故，見圖2，圖3。

2.3 挑頂施工步驟

小導洞開挖至上臺階→正洞上臺階支護→正洞上臺階向蘭州方向開挖支護→正洞上臺階向重慶方向開挖支護→正洞中(下)臺階開挖支護。施工示意圖見圖4，圖5。

2.4 小導洞施工方法

小導洞支護參數:頂部噴混凝土采用 C25混凝土，厚度20 cm，邊墻厚度5 cm～8 cm;拱架采用Ⅰ16鋼架，間距1.0 m/榀;φ8鋼筋網，網格間距20 cm×20 cm;縱向連接筋設φ22連接筋，環向間距1.0 m。

1)斜井岔口段施工:從斜井上臺階(臺階高度4.0 m)擬采取向上爬行至正洞上臺階進入正洞施工，與正洞正交進入，在井口正洞大跨處開始向上開挖，采用邊向上挑口邊進行門型鋼架錨噴支護，開口寬度4.5 m，進尺按1.0 m進行控制。斜井挑頂平面位置示意圖見圖6。

2)開挖后及時架設工鋼門架，間距按1.0 m進行布置。邊墻及時施作錨桿，環向間距按1.0 m進行布置。門型鋼架拱頂位于正洞開挖輪廓線外側，預留變形量10 cm。門型鋼架立柱采用定位錨桿將直立工字鋼鎖在邊墻上，以保證門架受力的穩定性，及時噴混凝土將拱部封閉。

3)開挖時逐漸將底板抬高至大跨線標高，按正洞上斷面開挖尺寸進行開挖，待開挖至正洞另側開挖限界后，按設計要求架設正洞鋼架(至少四榀)，將錨桿及鋼筋網施作完成，并增設局部定位錨桿及系統錨桿、噴射混凝土封閉，形成環向立拱錨噴支護。

4)待噴射混凝土達到一定強度并觀察穩定后，進行正洞上斷面的開挖支護，拆除直立工鋼，按正洞上半斷面向蘭州方向開挖，上臺階形成一定臺階后進行中部開挖。在每個開挖、支護面形成10 m～15 m長的工作面后再反方向開挖、支護，形成兩個工作面施工。

5)小導洞進正洞施工步驟:小導洞開挖至正洞上臺階→設立正洞上臺階拱架、網噴支護→正洞上臺階向重慶方向開挖支護→正洞上臺階向蘭州方向開挖支護→斜井進正洞后中臺階開挖支護→斜井進正洞后下臺階開挖支護。

3 施工注意事項

小導洞采用控制爆破，挖掘機扒碴，裝載機裝碴，自卸汽車運碴，開挖循環進尺1.0 m。小導洞開挖時，注意控制拱頂標高，頂部初支內側沿正洞開挖輪廓線布置，并預留10 cm施工誤差及沉降變形量。小導洞采用矩形斷面，斷面內凈寬4.5 m，高度根據正洞開挖輪廓線標高計算并進行控制，拱腳嚴禁懸空，必須落在堅實基礎上。

開挖過程中加大監控量測頻率，根據量測數據指導施工，保證施工安全。

4 結語

斜井進正洞三岔口采用小導洞沿正洞開挖輪廓線爬行開挖必須嚴格遵守施工規范，掌握施工技術標準、質量檢查及驗收標準。不符合要求時返工并追究負責人的責任?？刂坪蒙舷聰嗝孢B接處施工質量，邊墻嚴禁有欠挖。施工中認真進行地質素描和觀察，加強隧道開挖后變形收斂量測，及時反饋指導施工。

［1］王進志.雪峰山特長鐵路隧道白沙斜井主要難點與對策［J］.隧道建設，2011，31(2):246-251.

［2］李 本.大斷面黃土隧道斜井進入正洞挑頂施工技術［J］.鐵道建筑技術，2008(3):39-42.

［3］史振宇.包家山隧道大斷面斜井進正洞挑頂技術［J］.隧道建設，2010，30(3):99-102.

［4］趙 勇.無軌運輸斜井井底車場優化及挑頂施工技術［J］.隧道建設，2007，27(S1):40-42.