浅谈特长隧道斜井快速施工技术

摘　要：介绍某铁路客运专线特长隧道2#斜井的关键工序施工方案和施工组织管理及机械配套技术。

关键词：特长隧道；斜井；施工技术

一、工程概况

某铁路客运专线特长隧道位于广西省贺州市钟县两安乡曹磁源村，2#斜井与正线交点里程DK536+300，斜井长度1355.142m，与正线夹角48.1°，坡度6.3　%。洞口处为Ⅴ级围岩，其余多数为Ⅱ级围岩。设计为双车道断面，每200m在线路左侧设会车道一处。根据施工要求，该隧道2#斜井作为施工辅助坑道，净空尺寸7.7m×6.2m，能够满足大规模机械化施工要求。地貌为典型的剥蚀中山地貌，绝对高程300-1200m，相对高差最大达900m，最大埋深700m，自然坡度一般20～55°。在与正洞交界处需穿越1条F2断层，地质条件较差。

该特长隧道2#斜井自2009年2月19日开工，2009年4月份后始终保持快速施工。于2009年8月15日提前5个月施工到正洞，平均月掘进225m，其中最高日循环5次，最高日进尺15m，最高月进尺385m。2009年5月～8月四个月内连续创造了月掘进均突破300m的施工记录。

二、关键工序施工方案的确定

重难点工序是制约整个工程施工的关键工序，关键工序施工方法的合理选用及科学的组织管理对快速施工的实现尤为重要。

1、施工方案优化

为了能够满足大规模机械化施工要求，更快的组织施工，项目部邀请隧道专家进行现场勘察并提出多种进洞方案，经过方案比选对原设计方案进行优化。

（1）　原设计施工方案

该隧道2#斜井与正线交点里程DK536+300，斜井长度1228m，与正线夹角48.5°，坡度9.3%，设计为单车道断面。

（2）优化后施工方案

该隧道2#斜井与正线交点里程DK536+300，斜井长度1355.142m，与正线夹角48.1°，坡度6.3　%。设计为双车道断面，每200m在线路左侧设会车道一处。方案优化前后对比平面图见图1。

2、斜井口施工方案

斜井洞口段施工顺序：施工测量截水沟洞口刷坡、挂网锚喷双排小导管超前支护暗洞开挖、支护监控量测。

截水沟施工：边仰坡开挖前先行截水沟施工，形成地表排水系统，由于地势陡峭，汇水面积小，水沟采取M7.5浆砌片石、0.4×0.4m矩形沟，沿开挖线外5米顺山势布置，保证排水通畅及美观。

边、仰坡施工：测量放线定出边线，井口的土石方施工采用挖掘机配自卸汽车自上而下分层开挖，遇中硬岩时，辅以浅孔松动爆破，减弱对边、仰坡的扰动。及时分层进行锚喷网联合支护，以稳固洞口，防止围岩风化，雨水渗透而造成边仰坡坍塌或滑坡。

斜井洞口由于位置较低，为确保安全，防止洪水倒灌，在洞口靠山体和碴场侧修挡水墙及防水堤坝，斜井进洞施工前，在洞口外2m处设横向截水沟一道。井口外场坪设向洞外3%的反坡，场坪下河沟设6排直径1m的过水通道，防止洞外地表水倒灌入斜井。

3、　斜井施工方法

针对现场的实际情况和地质条件及断面形式各级围岩均采用全断面法开挖，遇富水断层带时，留核心土，施工时密切注意地质变化，必要时采取超前小导管注浆堵水措施，保证施工安全。Ⅱ、Ⅲ级围岩段采用喷锚支护作为永久衬砌，Ⅳ、Ⅴ级围岩采用复合衬砌，衬砌采用组合拱架拼装钢模板的方法进行施工。V级围岩段采用超前锚杆、超前小导管注浆超前支护，人工开挖的方法，局部需要爆破时采用微震控制爆破的方法施工。其它地段施工采用简易钻爆台架，YT-28风动凿岩机钻孔，出碴采用966H装载机装碴，北方奔驰自卸汽车运碴，配以砼输送车、966H装载机、砼输送泵等性能良好的设备，形成隧洞“钻、爆、装、运、喷、锚、衬”一条龙机械化作业线。

三、机械配套

1、配置原则

（1）配套设备的外形尺寸与斜井断面相适应；

（2）配套设备外形尺寸间相适应；

（3）配套设备之间生产能力相匹配；

（4）配套设备与施工方法相适应

2、钻孔设备

项目在选择钻孔设备上并不是一味追求机械的先进化，而是根据施工现场实际情况，将资源进行合理配置，将投入的设备发挥最大的效率。结合斜井断面情况，项目配备28台YT28型风动凿岩机进行钻孔作业，每循环钻孔起爆时间控制到3个小时之内，每循环进尺在2.8m～3.0m。由于国内劳动力资源比较丰富且价格低廉，YT　28风动凿岩机与液压凿岩台车相比，具有以下优点。

（1）钻孔时间与液压台车相差无几；

（2）钻孔台架较短，底板施工与钻孔可同时进行，缩短了每排炮的循环时间；

（3）会车道钻爆和掌子面钻爆可以同时进行。

（4）风动凿岩机超欠挖控制比液压凿岩台车效果好，降低混凝土用量。

3、装碴设备

装碴运输设备配备是否合理是整个设备配套中的重点和制约整个工程施工进度的关键。所以，选择的装碴机械必须装碴效率高，性能稳定，坚实耐用。我项目经过对斜井每循环的开挖方量进行计算，最终确定使用两台966H装载机和10台北方奔驰自卸车进行出碴作业。

四、施工组织管理

（1）组建精干、高效的项目机构，实施全面标准化管理。一个项目班子综合素质和整体能力的高低，直接决定着一个项目的好坏。项目班子成员的选配要合理，按项目法施工，实行垂直管理体系，进行责任成本核算，使之责任分明，形成精干、高效的项目机构。根据特长隧道施工的具体特点，制定切实可行的管理办法和实施细则，使事事有标准，人人明确标准，人人按标准办事，进行全面标准化管理。

（2）狠抓作业循环，做好各工序之间的有机衔接。隧道施工工序有测量，钻爆，排烟，排险、出碴，初期支护，高压风水管、通风筒安装，任何一个环节抓得不紧或衔接不好，都将影响整个施工进度；进行多工序平行作业，减少循环时间，在打眼的同时进行底板浇筑、初期支护、通风筒的安装工序；在出碴的同时完成风水管的安装工序。对每一个环节实行定人、定岗、定时、定量、定标准，使各工序程序化作业。

（3）加强设备的维修保养，提高设备效率。由于长大隧道的设备投入占相当大一部分比例，所以加强机械设备管理，对保持快速施工、提高经济效益起着很重要的作用。通过培训来提高司机、维修人员的专业理论知识，使之掌握设备性能、操作规程；定人、定机、定岗、定责、定保养；维修人员坚持跟班作业；备足机械设备的易损件，努力提高设备的完好率和利用率。

（4）坚持文明施工，创造良好的施工环境。达到管线顺直、空气清新、照明良好、物料堆放有序、排水畅通，场地无杂物，为工人创造良好的施工环境。

（5）建立激励机制，严格奖惩制度。建立严格的奖惩制度，使各项工作都能认真落实。

五、进度分析

该隧道2#斜井采取以上施工方法、机械配套和施工组织管理，循环进尺2.8～3.2m，经统计各工序所需时间为：

施工准备、测量40min，钻孔爆破180min，通风排烟、排险20min，出碴60min，喷浆50min，底板施工120分钟（被平行），文明施工20min（被平行），合计循环时间为350min，按360min/循环计。若每月按25d正常工作日计算，每月进度为：2.8*×4×25=280m。该隧道2#斜井按此方法，在施工达到正常情况下后，每月进尺均在300m以上，最高月进尺达到385m，创造了人工钻爆新的施工记录。

六、结束语

该隧道2#斜井在施工过程中，对施工方案进行优化，合理的进行资源配套，加强工序衔接和施工组织管理，创造了月进尺385m的最高记录，并超前计划工期5个月时间打到正洞，受到了业主、集团公司及分公司的好评、奖励，值得在以后的施工过程中进行推广。

在整个斜井施工过程中，由于施工方法得当，施工时又严格控制，从未发生过塌方和人员受伤事故，既保证了施工的快速进行，又赢得了良好的信誉。