许海峰 胡 平 康志荣 赵超志
(陕西省交通建设集团公司小康项目管理处 安康 725000)
摘 要 包家山特长隧道1号通风竖井深243m ，内净空Φ750c m ，其永久用途是为右线6410m 正洞提供运营通
风，在建设阶段兼作正洞投料及通风作用，施工采用正井法。本文着重介绍该竖井的施工技术。 关键词 包家山隧道 竖井 施工
1 概述
小河至安康高速公路为包茂高速公路在西安以南路段的组成部分，同时也是陕西省规划的“米”字型公路主骨架中南北向的重要经济干线，属陕西省生产力布局和经济建设的主轴线之一。包家山特长隧道位于小康高速公路的咽喉部位，是最艰巨的工程地段之一，也是全线最大的控制性工程。其中的1号通风竖井深243m ，内净空Φ750cm ，其永久用途是为右线6410m 正洞提供运营通风，在建设阶段兼作正洞投料及通风作用，故施工采用正井法。
2 井口地表到25m 深施工方法
2.1 井口防排水
由于竖井施工井口总体布置图的特殊性，故施工前做好地表水防排工作非常关键，在井口地表外砌筑截水沟以拦截地表水。井口四周比井沿处略低30～50cm ，防止地表水流入井内。
为防止井口在地表水的浸袭下变形，在井口开挖后立即按设计进行井口圈施工，防止井口发生变形。井身防排水用吊泵和深井泵接力排水，并且随时保持一套排水机械作为突然涌水时的防备措施，确保竖井施工安全。2.2 开挖 开挖采用手持风动凿岩机打眼，非电毫秒引爆，预裂爆破，人工修整开挖轮廓线，严格控制欠挖，确保开挖轮廓尺寸。开挖循环进尺1.5m ，开挖后立即进行锚杆、挂网、喷混凝土支护，然后清底、立模灌注混凝土。
竖井开挖前由测量组准确测出竖井的开挖轮廓线，测量采用测距仪及垂准仪定出竖井中心及开挖轮廓线，开挖后对开挖轮廓进行检查，确保竖井开挖净空尺寸符合设计要求。
2.3 出碴
竖井井下0～25m 采用反铲(山猫331型)井底装碴至1.5m 3吊桶,2台绞车提升吊桶出碴，井上采用汽车倒运至弃碴场。2.4 初期支护
由于此段为Ⅳ级围岩，施工采用初期支护与二次衬砌紧跟的方法进行，开挖后按喷—锚—网—喷联合支护结构进行支护。
支护时先整平浮碴后，喷射手站于浮碴上，喷射机安设于井外的拌和站处。喷浆时接长喷浆管对井壁进行初喷，再进行锚杆孔打眼—安装—注浆锚固—安装钢筋网片，之后对井壁进行复喷至设计厚度，最后进行二次衬砌。
2.5 衬砌
竖井前25m 衬砌采用组合钢模板做内模,J Z350型搅拌机拌制混凝土，搅拌机设于井口，衬砌时混凝土经底卸式灰筒输送至模内，人工捣固棒捣固密实。在衬砌施工中，为防止混凝土产生离析现象，在搅拌混凝土时，混凝土的水灰比不大于0.65，塌落度以8～12cm 为宜。
3 井筒施工方法
3.1 开挖
竖井井筒采用风动凿岩机钻孔,SYG -2型,1-7段毫秒延期电爆破,380V 动力电源起爆，光面爆破。喷锚网喷支护之后进行二次衬砌,Ⅲ级围岩采用喷锚网喷支护的方式，支护紧跟开挖，衬砌紧跟支护。开挖进尺为3m 。选用0.4m 3长绳悬吊式抓岩机装碴，绞车提升1.5m 3吊桶出碴，井口设两座座钩式自动翻碴台溜碴,20t 自卸汽车运至弃碴场。3 钻爆设计
)最大循环进尺确定
3 公路隧道
2010年第3期(总第71期)
.1.118
磨砂杯根据地质条件、所使用的钻眼机具、开挖方法确定循环进尺。循环进尺指标见表1。
表1 循环进尺指标
围岩级别Ⅳ级围岩Ⅲ级围岩
开挖方法全断面法全断面法
联系人管理
循环进尺(m) 1.53
声阻抗率 2)选型
本竖井前25m标选用威力适中、匹配性好、易于切割成小卷的2号岩石，引爆器材则选用国产Ⅱ系列15段非电毫秒微差导爆管。竖井25m到井底段选用防水性较好、威力适中的S YG-
2型，引爆器材则选用国产1-7段毫秒延期电爆破。
3)掏槽方式选型
隧道爆破开挖的关键是掏槽，掏槽成功与否直接影响爆破效果，并且掏槽深度亦直接影响竖井掘进的循环进尺。本竖井掏槽方式选用楔形掏槽，且中间布置中空眼。
4)炮眼布置参数
根据不同围岩级别而采用不同的炮眼布置和爆破参数。
3.1.2 钻爆施工作业要点
1)钻眼、爆破
(1)测量放线
按设计院提供的测量基点为准，经复核建立施工控制网，将施工控制网引入井内进行放样测量。钻爆前，根据不同围岩级别，按设计轮廓线并考虑施工误差，标出周边炮眼位置，放线时要确保施工精度。
(2)钻眼
采用YT-28手持式风打眼，钻眼深度、间距按钻爆设计进行布设，周边眼布置在开挖轮廓线上，外插角不大于5°。周边眼和掏槽眼的个数可随地质差异而适当增减。
(3)清孔
钻完眼用高压风将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净，清完眼后立即装药。
(4)装药、引爆
装药、引爆由持有“爆破员作业证”的炮工按爆破设计装药，已装药的炮眼及时用炮泥堵塞，堵塞长度不小于30cm，然后将各段毫秒延期电脚线集束于掌子面中央，连接成起爆网络，通过起爆电缆引爆。爆破后进行通风3；然后对井壁松动的岩石、浮石进行清理。
2)超欠挖控制
控制超欠挖是控制工程成本的重要环节，控制好超欠挖还可以保证初期支护和衬砌质量。因此，施工中必须重视，将超挖控制在允许范围内。根据本竖井施工经验，可采取以下措施:
(1)提高测量放线精度
定期对施工控制网桩号进行复测，对测量仪器进行校正，保证桩点的准确性和测量仪器的精度。测量放线时，要保证放线的精度。
(2)对作业人员进行技术培训，提高作业人员技术水平；定人定位，明确分工，明确责任。
监控预警
(3)提高钻眼质量
周边眼应布置在开挖轮廓线上，钻眼偏差不大于5cm，其余爆破眼偏差不大于10cm，周边眼的外插角不大于5°。
(4)优化爆破设计
①根据地质情况采用不同参数进行光面控制爆破。
②采用毫秒延期电起爆。
③周边眼装药结构为间隔装药，掏槽和掘进眼连续装药，并加强炮泥的堵塞质量。
④按钻爆设计的起爆顺序起爆。
⑤不断总结、修正爆破参数使之达到最佳效果。
(5)及时进行爆破质量检查，及时提供超欠挖实测图，根据提供的实测断面图，及时进行数理统计分析、处理，认真分析超欠挖的原因，以便采取对策。
3.2 初期支护
喷浆机安放于井底，喷浆料通过1.5m3吊桶运至井底，然后按设计进行初期支护，软弱围岩处可采用喷-锚-网-喷的方法进行支护。
3.3 衬砌施工
3.3.1 段高确定
根据各类围岩所处的地质情况及采用的施工方法确定Ⅲ级围岩段段高为40m,Ⅳ级围岩段段高为30m。
3.3.2 衬砌施工
当开挖达到一个段高的位置时，停止开挖作业，开始进行二次衬砌施工，在吊盘上进行衬砌作业。衬砌采用自下而上(或自上而下)的施工顺序，用吊盘配合人工安设3m悬吊门扉式可伸缩活动模板，溜灰管下料，整体混凝土衬砌，开挖与衬砌作业面的最大间距3～。
拉线绝缘子>电动车架3
许海峰等 包家山特长隧道1号竖井施工技术
0min040m
9
3.3.3 衬砌施工质量技术措施
衬砌施作前，应将初期支护表面的粉尘清除干净。所有模板工程施工要保证位置正确，固定牢固，严禁跑模，模板所有丝杆要支撑牢固，紧贴上次衬砌面，保持衔接平顺和衬砌内轮廓线的正确。
严格自动计量拌和站质量控制，保证混凝土的生产质量符合设计要求，混凝土质量的关键在于计量准确，所以在生产前和生产中必须检查调试计量部分和自动控制部分，使其处于正常状态。
自动计量拌和站的碎石仓上加罩格筛，控制倒入仓内碎石的最大粒径，防止混凝土输送管堵塞和损坏输送泵，避免影响施工进度和机械事故的发生。
4 马头门施工方法
1)竖井初期支护施工到S J K0+236.25时停止；掌子面开挖到S J K0+240.85时停止。
2)测量组把送(排)风道上半断面的开挖轮廓线在竖井壁上标出。
3)从竖井S J K0+240.85处，进行一个循环开挖。开挖后，不出碴，利用碴堆作为下步工序的作业平台，人站在碴堆上施作送(排)风道口上半断面的超前支护：沿测量组所标的送(排)风道开口轮廓线外侧20cm施作超前锚杆及超前导管。
4)在送(排)风口的超前支护完成后，开挖送(排)风道上半断面。待送(排)风道的上半断面整个掌子面全部显露出后，立设送(排)风道第1榀钢拱架。然后，再依次向前掘进，立设第2榀、第3榀、第4榀钢拱架，并施作系统锚杆，铺设钢筋网。系统锚杆采用Φ22螺纹钢，长度4m/根，锚杆间距为100cm×75cm(环向×纵向)；钢筋网采用Φ8盘条，网眼间距20cm×20cm。每循环拱架、锚杆、钢筋网完成后立即进行喷射混凝土，喷射混凝土厚度25cm。
5)待送风道及排风道的上半断面开挖及初支完成2m后，挖出竖井已有的洞碴。再向下开挖1个循环，
本循环的洞碴仍然作为下步施工的平台，暂不运出洞外。站在碴堆上，进行送风道及排风道的下半断面开挖及支护施工。开挖后及时把下部钢拱架与上部的连接上。
6)待整个送(排)风道及排风道掘进及支护完成2m后，进行竖井开挖及支护施工，竖井一直开挖到SJ K0+244.5里程处，并施作铺底混凝土后停止。
5 结语
包家山隧道1号竖井经过14个月的正井法施工，顺利完成开挖任务，并于2007年12月5日与正洞右线成功实现贯通，随之即为正洞施工提供投料和通风。实践证明本竖井施工是成功的，其施工方案和施工组织也是合理的。通过参与本竖井建设管理工作，有如下体会:
(1)竖井工程是一项专业化、机械化程度很高的分项工程，其技术难度和安全风险在隧道工程中名列榜首；因此，专业化的施工队伍是施工成败的前提。本竖井所选择的承包商拥有二十多年同类型工程施工经验，进场后能迅速组装机械设备，兴起大干热潮，总体施工进度在国内同类型地质条件下也居较高水平。
(2)衬砌段高直接影响到施工进度。建议在施工现场通过围岩监控量测及初支表面观察，在确认初支稳定的基础上，适当加大段高的长度，以利加快施工进度。
公路隧道2010年第3期(总第71期) 04
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