高速公路大直径竖井测量控制和设备选择研究

摘 要 本文通过笔者工程实践总结，针对高速公路大直径竖井开完施工技术进行分析总结，通过深入透彻的对每道工序的施工质量要求进行叙述。

关键词 高速公路；大直径；竖井；开挖

中图分类号U415 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0144-03

1 施工方法分析

1.1竖井开挖及初期支护

竖井开挖Ⅴ级围岩采用一般挖掘机挖装，个别较硬处采用风镐挖松或凿岩机钻孔小药量炸松后挖掘机挖装；Ⅳ级围岩采用手持风钻打眼，非电毫秒雷管簇联，火雷管起爆，周边眼采取小药卷间隔装药，以达到光面爆破的效果。

1.2竖井二次衬砌及防排水

竖井衬砌采用砼拌合站机械集中拌合砼，自动计量，输送带送砼至井口卸入竖井投料管，经溜槽溜放至衬砌平台人工对称入模。

开挖至一定段高后，即进行上一段高的衬砌。而在上一段高内，在吊盘上自下而上进行衬砌作业，每节衬砌高度控制在3m，衬砌台车采用液压衬砌钢模板台车，提升机定位，激光指向仪对中，人工丝杠配合液压顶杆调位和脱模，井壁先行施工，隔墙最后施工。衬砌钢筋安装时，预留隔墙搭接钢筋。

竖井防排水采用全封闭防水设计，在初支表面铺设300g/㎡无纺布及1.2mm防水板，防水板背后按设计要求设环向排水管，渗水经环向排水管流入与之联接的纵向排水管将水引排至联络通道中心水沟。施作防水板及排水管采取从下到上进行，灌注砼前按设计位置安装纵向排水管，排水管用U形卡固定。防水板采用在井外加工场制成半成品，下至工作面铺装，接头采用热合技术焊接。

2 测量控制及导向方法

竖井在井外地面采用精密导线网控制，设置三个平面控制点，三个点设在互相通视，交通方便，地基稳定且能长期保存的地方。井内用垂线控制，并定期复测。

井筒开凿前，通过施工范围内较高一级三角控制基础上加密测量平面和高程点，敷设井筒施工用十字中线，在井口标定井筒中心线。自井口往下施工时，用井口设置的专用测量小绞车缠绕弹簧钢丝，井下悬挂20kg重锤在工作面投点测量井筒掘砌半径。

为保证井筒施工测量导向精度，满足施工要求，具体采用以下方法：

1）竖井中心和竖井十字中线，应根据竖井中心的设计平面坐标和高程，竖井十字中线的坐标方位角，利用设计院提供的近井点成果进行标定。标定竖井实际中心坐标和十字中线的坐标方位角按地面一级导线的精度要求实地测定。两条十字中线垂直误差应≤10＂。十字基桩点在竖井每侧均不少于3个，点间距不少于20m，离井口边缘最近的十字中线点距竖井的距离大于15m；

2）在固定盘上方1.2m处安置两根工字钢，将激光投点仪按已标设的竖井中心位置安在钢梁上，以确保激光投点仪的稳定性；

3）利用钉于封口盘的特制中线牌子板定期对激光投点仪的位置进行检查和校正；

4）使用激光仪导向，要适时利用激光管定位螺旋进行调整，使光斑规则，边缘清晰。利用望远镜头的改正螺丝，使光斑划圈到最小程度；

5）每次打眼和稳模前，都应安排测量人员对激光投点仪进行检查校正。必须将仪器精确整平，使水准器的气泡在各个位置严格居中；

6）每隔一段距离要检查在四个方向上光斑（取光斑中点）是否投在同一个点上，如偏差应即时校正，并每隔50m用垂球对光进行一次检查和校正。

3 主要凿井设备的选择方法

根据总体施工方案，主要机械设备将分期分批进场，并按计划进行安装和调试，经验收合格后方可使用，使用前每台设备均应制定安全操作规程、安全管理制度和保养维修制度并挂牌上墙。

提升设备选择及安装:

1）提升重量计算：根据工程实际情况，提升机主要用于人员、设备及物料上下运输，载重量最大时为运输挖掘机下井，重约12 500kg，吊筒净重700kg。

2）凿井井架的选择、安装调试

麻崖子通风竖井与同类型通风竖井相比较，具有跨度大，深度较深的特点，井筒衬砌后直径达到9.2m，深度达213m，根据这个特点同时兼顾井口与井身两段施工设备相结合，本着高效、便于安装的原则，选择桥式龙门架作为凿井主井架，跨径为20m，起重重量为20T。

主井架拼装完成后按照井筒施工要求，安装提升卷扬机、制动装置、减速器、深度指示器、过卷平台、稳车、滑轮组等施工相关的提升配套设施。

3）提升吊桶的选择

依据现有的提升机进行吊桶的选择，现有提升机核定提升重量为20T，故选用1个4.5m3的吊桶（尺寸为2m×2m×1.5m）。

4）钢丝绳的选择及验算

（1）钢丝绳最大悬垂高度H0，单位m；

H0=HSH+HJ

其中HSH-井筒深度；

HJ-井口水平至井架平台垂高；

可得H0=213+10=223m

（2）提升荷重载Q，单位：kg

当提升物料时Q=Km×VTB×yg +0.9（1-1/KS）×VTB×ysh

Km-装满系数，取0.9；

VTB-标准吊桶容积，m3，取4.5m3；

KS-岩石松散系数，取1.8；

yg-岩石松散容重，千克/m3，取1500kg/m3；

ysh-水容重，千克/m3，取1 000kg/m3；

根据计算：Q=7 875kg

当提升设备时，最大设备重量为125 00Kg，此时Q=12 500Kg。

（3）提升钢丝绳终端荷重Q0，单位：kg

Q0= Q+QZ

其中：QZ－提升容器自重，当提升最大设备时，将吊桶暂时拆除。

Q0=12500kg

（4）钢丝绳单位长度重量Pk，单位：kg/m

Pk= Q0/n?(б/γma-H0)

其中：

n-所用钢丝绳的根数，在此取2根；

б-钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，取1850Mpa；