缙云山隧道斜井与正洞交叉段施工技术.doc

1、1缙云山隧道斜井与正洞交叉段施工技术摘要：斜井井身与正洞交叉段由于应力集中，为受力复杂地段，交叉口处采用悬臂梁法施工加强支护隧，是长大隧道施工安全和进度控制的重点。本文结合缙云山隧道斜井井身与正洞相交的施工实例，对相交处施工方法及工艺流程进行了较详细的论述，总结出一套行之有效的加固措施，保证了施工安全并减少了费用，对类似工程有一定的参考价值。关键词：交叉段施工；悬臂梁；加固措施；施工工艺 中图分类号： U445 文献标识码： A 文章编号： 1.工程概况 缙云山隧道是成都至重庆客运专线控制性工程之一，起讫里程为DK275+355DK278+530，中心里程 DK276+942.5，全长 317

2、5m。隧区属剥蚀低山地貌，地形受构造控制，山脉走向与温塘峡背斜岩层走向一致，呈南北向展布。区内最高点为隧道中部须家河组砂岩山岭的狮子岩附近，高程 640m，最低标高为区域南西侧的王家沟，高程 275m，相对高差365m，最大埋深 292m。全隧道地质情况复杂，主要不良地质为泥岩风化剥落、围岩落石；特殊岩土为松软土、泥岩的膨胀性、石膏。洞身地质主要以砂岩、泥岩为主，含水量较丰富。 斜井位于正线左侧，地处重庆市沙坪坝区虎峰山村，DK277+300 左侧一冲沟处，冲沟一般季节无水，仅在雨季可形成洪水，水量暴涨暴落，2对工程略有影响。 斜井与线路左中线相交，长 170.93m , 与正线交角 7655

3、16”， 与正洞左侧开挖边线相交里程为 DK277+477.559 ，距进口 2122.559m，距出口 1052.441m，相交处轨面标高 332.227m，仰拱填充面标高331.485m，斜井洞口地面标高 341.925m，斜井纵坡 6.1%。斜井进洞平面图如图 1 所示。 图 1 斜井进洞平面图 斜井口周围无裸露岩石，表面为腐植土，与正洞相交处为级围岩。2.施工方案 斜井井身与正洞相交处由于应力集中，为受力薄弱地段，交叉口处采用悬臂梁法施工加强支护。于正洞 DK277+473.891 隧道中线位置处施作集水井，主要为汇集正洞施工时的施工污水、裂隙水、岩溶水以及斜井汇水等，泵排至洞外。 斜

4、井井底段为方便车辆转弯及悬臂梁锚固段施工，根据交角及转弯半径，从靠正洞处设置 7.102m 的渐变段（其中 3.305m 为悬臂梁锚固段） ，锚固段与渐变段断面净空尺寸不相同，渐变段呈喇叭口状。如图 2 所示：3图 2 缙云山斜井三岔口平面图 3.斜井与正洞相交处加固处理方案 由于斜井井身洞顶与正洞相交于上断面，两弧相交交点处受力状态很薄弱，为了改善应力集中，确保洞身（斜井井身、正洞洞身）安全，采用悬臂梁法施工进行加固：在交叉口处采用 13 组悬臂梁（悬臂梁为I20b 工字钢，拱顶每两榀为一组共 5 组，其余一组一榀共 8 组）与正洞拱架形成整体受力结构，加固正洞洞身与斜井井底交叉口处。悬臂梁

5、最大悬臂长度为 3.25m，锚固端长度为 1.65m4.89m，悬臂梁支点采用 2榀 I20b 工字钢组成，采用 16mm 厚钢板垫平，并焊接牢固，锚固端采用C30 模筑混凝土。悬臂段开挖施工时，采用斜井拱架直伸到正洞内，相当于在斜井内安装悬臂梁。待安装完后，在保证安全的前提下拆除拱架（交叉口加强支护断面图及施工工序图如附图所示） 。 3.1 渐变段与锚固段支护参数及施工工艺 斜井井底段为方便车辆转弯，设置 XK0+163.828XK0+170.93 渐变段，同时设置 XK0+167.625XK0+170.93 锚固段。支护参数为：初期支护采用 I18 工字钢架，钢架间距 0.278m（斜井线

6、路左侧） （右侧为 0.9m） ，拱墙喷射 C25 混凝土 28cm 厚，拱墙位置设置 20cm20cm 的 8 钢筋网，拱部设置 25 中空锚杆长 3m，间距 1.2m1.5m。边墙设置 22 砂浆锚杆，间距 1.5m1.5m，呈梅花型布置。衬砌 40cm 厚 C30 混凝土,采用I20b 工字钢作悬臂梁及交叉口设 2 榀 I20b 型工字钢作为悬臂梁支点。初支钢架施工图见后附图,锚固段施工断面如图 3 所示： 4图 3 缙云山斜井 XK0+167.625XK0+170.93 锚固段施工断面图 3.2 正洞加强支护参数及施工工艺 交叉口段正洞设计围岩为级，支护类型为级复合式衬砌（初期支护为喷

7、锚支护） ，由于交点处受力状态很薄弱，为了改善应力集中，确保洞身（斜井井身、正洞洞身）安全，交叉口正洞须加强支护，其支护参数为：初期支护采用格栅钢架，钢架间距 100?，设置于拱部，与斜井相交处正洞格栅钢架落在悬臂梁上。拱墙喷射 C25 混凝土 12cm，拱部位置设置 25cm25cm 的 6 钢筋网。拱部 25 中空锚杆，每根长 3.0m，环纵向间距 1.2m1.5m，边墙 22 砂浆锚杆，每根长 3.0m，环纵向间距 1.5m1.5m，呈梅花型布置。二次衬砌为 40cmC30 纤维混凝土。正洞格栅钢架与悬臂梁连接采用螺栓或焊接连接。 4.机械设备、劳动力配置 4.1 机械设备配置 机械设备

8、选型主要是根据现场施工需要，确定设备的型号、种类及数量，其主要目的是必须满足施工需要。 5.控制要点 5.1 现场一定要组织好劳力、机械设备，在整个的施工过程中，合理安排各项施工工序，不得出现待工窝工现象。 5.2 在施工过程中设置专职安全员，加强现场防护和观察，一旦在现5场发现异常情况，撤除所有作业人员，确保人身安全，待险情排除后方可恢复施工。 5.3 交叉口处支点钢架及悬臂梁的焊接以及正洞钢架落在悬臂梁处的加固均为关键工序，现场技术员及现场施工员必须认真负责监督检查，对焊缝质量及螺栓是否拧紧应严格把关。同时现场要加强测量工作，准确定出每一榀梁的位置及确保梁不得侵入二衬断面内，保证后期施工有

9、序开展。 5.4 做好超前地质预报，掌子面素描，发现地质异常，根据现场情况制定相应的处理方案。 5.5 正洞与横洞相交地段处于复杂的三维受力状态，为保证正洞安全挑顶施工的完成，正洞初期支护必须座落于一个牢固的落脚平台，同时应加强该段正洞初期支护的锁脚锚杆施工，防止拱架下沉。 5.6 交叉口处支点钢架及悬臂梁的焊接以及正洞钢架落在悬臂梁处的加固均为关键工序，现场技术员及现场施工员必须认真负责监督检查，对焊缝质量及螺栓是否拧紧应严格把关。 5.7 悬臂梁施工完毕后，对梁体悬臂端部设观测点，加强拱顶下沉及位移观测，并作好量测记录，并绘出时程曲线图，当量测情况发生异常时，现场技术员必须立即上报，以便及

10、时提出处理措施，确保施工安全。5.8 由于交叉口施工工序复杂，施工难度大，安全隐患较大，在此段施工二衬时务必做好防排水系统，防止漏水。 6、几点心得体会 6（1） 、交叉口处支点钢架及悬臂梁的焊接以及正洞钢架落在悬臂梁处的加固均为关键工序，现场技术员及现场施工员必须认真负责监督检查，对焊缝质量及螺栓是否拧紧应严格把关。 （2） 、悬臂梁施工完毕后，对梁体悬臂端部设观测点，加强拱顶下沉及位移观测，并作好量测记录，并绘出时态曲线图，当量测情况发生异常时，现场技术员必须立即上报，以便及时提出处理措施，确保施工安全。 （3） 、悬臂梁施工成功之处为悬臂段开挖施工时，采用斜井拱架直伸到正洞内，相当于在斜井内安装悬臂梁，待安装完后，在保证安全的前提下拆除拱架。 总之，隧道斜井施工是一项较为复杂的工程，对施工顺序和施工工艺控制均有较高的要求，需要工程管理者根据工程的需要，制定合理的施工方法，并在必要时进行合理的调整，以确保斜井与正洞交叉施工各个环节有序进行。 参考文献： 1 张成刚. 长大隧道斜井施工技术J. 铁道建筑, 2009, (06) 2 赵忠保. 青云山隧道施工方案研究J. 铁道建筑, 2010, (03) 3 张有生. 古迹坪隧道雪沟斜井喇叭口施工技术.现代隧道技术2011