10野三关隧道进口段快速的施工技术.doc

野三关隧道进口段快速施工技术张新洲(中铁隧道集团有限公司 河南洛阳　４71009)摘要：文章结合野三关隧道进口段创造了铁路史上独头掘进达8055米的纪录，施工过程中一直保持均衡、高效的施工实践；介绍长大隧道从施工方案的选择、施工设备配置及管理、施工技术管理、施工进度管理等几个方面内容；对长大隧道独头快速掘进施工有一定的参考价值 关键词：隧道，均衡，高产,施工,组织Cｏnｓtｒuctiｏn　ｔｅｃｈｎoｌoｇｙ　of ｌonｇ ａｎｄ ｂig　 ｒailway tunnel Zhang XinzｈｏuAｂｓｔrａｃｔ:　In　cｏｍｂｉnation wｉtｈ Yesａnguａn tｕnnｅl eｎtｒanｃe ｓｅｃtion creａtes the recoｒｄ　of hｅading up　ｔｏ 8055　meｔeｒｓ，　thｅ constrｕcｔion prｏcess ｈas　ｂeeｎ　ｔo mainｔain a baｌａｎced and efｆicｉｅnt coｎstｒｕction practicｅ． Ｉntroｄuce thｅ ｃhoice　of　ｃｏｎｓｔrｕcｔion　ｉn　ｍanagｅmeｎt，　devｉce configuｒatｉon and managemeｎt ｏｆ conｓtｒuction, cｏnstruｃtiｏn ｔeｃhnｏlｏgy managｅment， the constｒuction scｈeduｌe mａnａgｅment anｄ seveｒaｌ ｏther asｐecｔｓ．　It has thｅ rｅferencｅ vａlue to long　and big ｔunnelKeｙ　wｏrdｓ：　tunnｅl, balance，　ｈigh pｒoｄｕction ，proｃess，　orｇanization0 引言随着我国国民经济的高速发展,人民生活水平的大幅度提高，交通建设规模日益扩大和线路标准的日益提高。

铁路、公路越来越多地采用长大隧道的方案，使交通线路更为平直长大隧道施工能力也成了衡量施工企业综合实力的一项重要指标1 工程概况野三关隧道位于湖北省恩施州巴东县野三关镇境内，　隧道全长１３84１米，为宜万铁路全线最长的隧道，工期紧,任务重，是全线关键控制性工程，隧道地质条件非常复杂，为全线八座一级风险隧道之一其中由中铁隧道集团承建的进口段I线全长为8055m，起讫里程为DK116+205～DＫ124＋26０,在预留Ⅱ线位置设贯通平导隧道II线是由平导扩挖而成DK116＋20５~+３７４段为燕尾式隧道及小间距隧道,其余段为双洞单线隧道，线间距３0ｍ.隧道最大埋深684ｍ，隧道设计为人字坡，DK１24+00０前为上坡,后为下坡隧道进口段1５3５ｍ处于半径为16０0ｍ的曲线上，其余地段处于直线上.野三关隧道进口段共穿越两个褶皱（二溪河向斜、石马坝背斜）,三个涌水带（DＫ１16＋20５～DK１18+００0、DＫ118＋３75～DK119+7００、DＫ1１9+70０～DK1２1+050），五条断层（柳山拐断裂、堰潭冲断裂、大坪断裂F1２、水洞坪断裂F１6、叶朝湾断裂F17)，五种不良地质(岩溶及岩溶突水、突泥、断层破碎带、高地应力软岩塑变、煤层瓦斯),最大设计涌水量为2352７m3／d.２施工方法及时效2。

1隧道快速施工方法全隧采用钻爆法施工，利用超前平导经横通道进入Ⅰ线增加工作面,从而实现了长隧短打Ⅰ线贯通后又经横通道进入平导进行Ⅱ线隧道的扩挖2隧道快速施工的时效情况隧道施工一直保持在均衡、高效的状态下进行平导（如图1所示）月完成开挖、初支150米以上和2５0米以上的月份分别占施工月份的92％和６0％，月完成最高值为41０米 图1 平导开挖进度时效图Ⅰ、Ⅱ线正洞开挖(如图2所示)、初支月完成１00米以上和200米以上的月份分别占施工月份的９41１％和６6６７%,月开挖最高达到712米图2 Ⅰ、Ⅱ线正洞开挖进度时效图Ⅰ、Ⅱ线衬砌(如图3所示）月完成１00米以上和200米以上的月份分别占施工月份的90．19％和８4.３1%，月完成最高75６米图３ Ⅰ、Ⅱ线线衬砌进度时效图3施工方案及组织管理3.1　　开挖支护隧道根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，Ⅱ、Ⅲ级围岩采用光面爆破施工技术，斜眼掏槽，全断面开挖Ⅳ、Ⅴ级围岩的施工按台阶法施工，首先开挖上半断面,待开挖至相关规范的长度后，错开马口开挖下半断面，上下半断面分三步同时并进的施工方法开挖后及时加强支护，保证掌子面2~３台喷浆机，施工作业时确保2台能正常作业，尽量缩短支护时间，保证开挖、支护工序连续。

在施工过程中不断总结经验,优化工艺，有效控制项目的责任成本,加强正洞的超欠挖控制,提高隧道爆破的成型质量同时根据隧道设计情况,加强超前地质预测、预报，围岩监控量测管理根据量测结果，及时申请设计变更调整预留变形量及支护参数　　 　 　 　 　　 　 　　 　 　 　　 　 　 　 　 　　 　　 　 　 　　 　　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　　 　　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　　 　　　 　　 　 　 　 ３.2 　隧道衬砌施工二次衬砌是隧道工程永久性承力结构的一部分,对提高隧道使用寿命和外观质量具有重要的作用本隧道二次衬砌采用全断面液压模板台车衬砌，混凝土由洞外自动计量拌合站拌制，混凝土运至输送泵,泵送入模,附着式振捣器振捣.拱墙衬砌浇注采用12ｍ轨行式衬砌模板台车施工,为保证隧道二次衬砌成型要求,台车模板每次浇注完后必须打磨光滑，除锈、涂刷脱模剂、并保证模板台车无变形和破损.二次衬砌的成型很大程度上取决于混凝土的质量,因此在混凝土入模前严格控制其质量，同时也是保证衬砌质量的重要因素之一，混凝土严格控制计量、运输过程监控、入模温度、脱模强度、养护的多个方面进行控制，避免浪费，既降低工程成本，又提高工程质量.3。

3 施工运输组织及管理野三关隧道在施工高峰时开挖掌子面共有８个，4个衬砌工作面,4个捡铺底面同时施工,有轨运输机械主要承担各断面出碴运输、初支拱架和喷浆料运输、二次衬砌以及检铺底混凝土运输任务.运输任务繁重可想而知,能不能有效组织和合理配置机械,对施工进度至关重要.有轨运输在实际使用过程中对线路要求比较严格，能否有效合理的铺设轨线，对运输效率和行车安全有着至关重要的影响,所以在铺设线路时要遵循一定的技术要求和运输量的需求进行设置洞口设总调度室，对所有车辆进行统一调度，安排进洞材料的规格、数量、运达时间和位置,出碴车排空后及时进洞待命根据施工的不同阶段，选择最佳位置设洞内调度值班室，向进洞待命的碴车下达运输的任务,明确到达的地点，运输的内容，进入和返回的路线等.每辆车配备电瓶车司机一人，车辆引导员一人,车辆引导员始终位于车辆前进方向的前端，依据调度命令引导车辆运行和会让.设备的管理，设物部主要对设备进行选型和配套工作，设备到达后制定相应的管理制度并监督实施.在日常工作中除保证运行材料、配件等能满足行车要求外,制定了详细的维修保养计划并监督机械队、运输队对机、矿车维修、保养落实情况，保证设备利用率和完好率。

安全管理：针对长隧独头掘进，作业面多,运输管理战线长的实际,针对运输队劳务工多,司机、调车员工作特殊性,管理难度大，安全隐患多，工区加强运输系统的组织管理,重视运输保障工作把运输安全放在首位；坚持从提高队伍素质入手,加强员工运输安全教育，严格交接班和司机、调车员安全操作规范，加强操作人员的安全技能培训,做到会操作、会保养对车辆运输实行了“三工制”管理即：工前安全行车检查、工中运行情况跟踪、工后严格车况交接坚持工作总结分析制度,对运输中有阻碍施工生产的重大问题，生产副经理及时组织相关人员进行召开专题会进行讨论，分析原因、找出问题、制定解决方案,确保施工运输正常运行.3.4施工通风管理3.4.１施工通风的难点及解决对策野三关隧道进口段长8055m,中间没有设置斜坚井，新风的进入和污风的排出均要经隧道进口实现针对通风距离长，开挖工作面多，施工通风困难大的特点在施工过程中跟据不同的施工阶段采用巷道式通风+局部压入式通风相结合的方式解决长大隧道的通风问题.３4.2施工通风现场的实施第一阶段通风布置和实施开工后，洞口燕尾段隧道施工期间，平导施工进入Ⅰ线施工时的通风方式如图4,　第二阶段通风布置和实施燕尾段隧道施工完成以后，随着Ⅰ线与洞口贯通的掌子面的前移，具备利用巷道通风条件时，采用如图5所示的通风方式。

新风从平导进入,污风经横通道由Ⅰ线正洞排出随着施工的进展,风机位置逐段前移 第三阶段通风布置和实施ﻩⅡ线扩挖阶段的通风及施工后期，由于新增工程量部分，采用I、IＩ线同时掘进，利用I线做进风通道，Ｉ线布置射流风机引射新风,利用平导和扩挖中的II线排出污风,II线设置射流风机引导污风,在每一个扩挖掌子面配备一台挖掘机,爆破后及时清通封堵平导口,保证污风的及时排出如图6所示,４高效、均衡生产的组织管理4．１人员机构管理首先从队伍的架构上组织专业协作,选择具有良好施工业绩的隧道公司为工区的主体;由中铁隧道设计院工勘分院组织了强有力的超前地质预报预测队伍,负责地质补勘、超前探测、地质资料的综合分析及超前地质的预报工作，承担与深孔钻探有关的作业(如：大管棚、帷幕注浆、锚索的施工等)；由中铁隧道集团科研所通风组负责洞内通风方案的设计、研究完善和通风管理；由中铁隧道集团物资中心宜万材料厂负责工地所需甲供料、甲控料、火工品、油料、木材等大宗料的集中采购分工协作，各负其责，无缝对接,高效运转其次,工区作业层形成分工明确，界面清楚，相互配合的多个生产单元流水作业，在以生产经理为中心的生产调度的统一指挥下，根据各作业面的轻重缓急，按照合理、高效的原则，组织各生产单元有序的开展工作.4．2机械设备的配套及组织管理4。

2１设备选型考虑的因素41施工方案.机械设备的选型、配套和施工方案密切相关根据地质条件、工期要求,通过比选,确定总体施工方案为：采用传统的钻爆法施工，以机械化施工为主，洞内为有轨运输，开挖以全断面为主,局部软弱围岩采用短台阶衬砌采用整体液压钢模衬砌台车洞内的有轨运输方式,选择的机械设备要和方案配套4.２.1．2工期要求工期要求紧,机械设备的型号和数量必需满足工期要求尽量选择性能好、产量高的设备，但防止出现大马拉小车的现象，造成部分设备生产能力得不到充分发挥３隧道的形状和尺寸隧道属地下工程，洞内空间有限，设备选型除了考虑性能和配套以外,还要考虑结构尺寸、工作半径等如果选型不当,则设备无法在洞内正常工作或相互之间干扰,野三关隧道进口为电化隧道，平导超前，正洞断面形状为马蹄形曲墙断面和直墙断面,开挖断面积５2.3５㎡~７912㎡.主要考虑的是设备的装渣半径，太小影响进度，太大的话设备能力得不到发挥同时所有的洞内进出设备都要满足衬砌台车的净空要求4.２.14环境要求洞内的空气污染主要来自爆破有害气体及设备产生的废气对于长大隧道，洞内通风距离长，排烟难度大,因此尽量选用电动设备,选用大功率的通风设备，少用或不用内燃设备，以减少洞内的污染源。

4．2．1５企业形象要求好的机械设备，可以树立企业形象，同时也促进企业进步.当然这要结合企业现有的经济能力、设备状况和技术水平等因素综合考虑4．3机械配套4。