陳文萍

（中鐵二十三局集團(tuán)第三工程有限公司，成都611130）

1 引言

目前，國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)大隧道施工基本采取于隧道中部設(shè)置若干個(gè)斜井進(jìn)入正洞、增加工作面的方式來施工，以加快施工進(jìn)度。格魯吉亞現(xiàn)代化項(xiàng)目9#隧道由于地形限制，無法采用斜井進(jìn)洞，又由于征地拆遷和設(shè)計(jì)變更，導(dǎo)致左洞施工進(jìn)度嚴(yán)重滯后，為保證合同工期，需由右洞通過橫通道進(jìn)入左洞，開辟第三工作面。

2 工程概況

格魯吉亞現(xiàn)代化鐵路項(xiàng)目位于格魯吉亞中部地區(qū)，為該國(guó)連接周邊國(guó)家唯一鐵路大動(dòng)脈。該項(xiàng)目9#隧道為新建雙洞單線隧道，左右洞間距為18～40m；防災(zāi)需要，左右洞之間平均300m設(shè)置1個(gè)橫通道進(jìn)行聯(lián)結(jié)，共設(shè)置橫通道27個(gè)。右洞起止里程為Km23+445～Km31+745，全長(zhǎng)8300m；左洞起止里程為 IIKm23+437～I(xiàn)Ikm31+712.7，全長(zhǎng) 8275.7m。9#隧道是該國(guó)歷史最長(zhǎng)隧道。

9#隧道進(jìn)口位于中低山區(qū)，隧道出口位于Shida Karti高原西部山間盆地邊緣。受地形限制，無法在隧道中部打斜井進(jìn)洞來增加隧道施工作業(yè)面，只具備進(jìn)出口2個(gè)作業(yè)面施工條件，成為整個(gè)項(xiàng)目的關(guān)鍵控制工程。

3 施工概況及案例產(chǎn)生原因

2012年6月7日，隧道右洞從出口方向開始進(jìn)洞施工；同年7月10日，隧道左洞由出口進(jìn)洞，施工至IIKm31+118.5處時(shí)，考慮左洞由平行輔助通道要變更為單洞單線隧道，左洞施工暫停。

該項(xiàng)目為施工設(shè)計(jì)總承包模式，施工時(shí)需進(jìn)行詳細(xì)的施工圖設(shè)計(jì)；由于隧道進(jìn)口附近一處礦泉水區(qū)域的征遷問題難以解決，無法進(jìn)洞施工。

從2012年7月15日開始，承包商和監(jiān)理、業(yè)主就9#隧道進(jìn)口段線路方案進(jìn)行磋商，以繞避隧道進(jìn)口附近的礦泉水區(qū)域，同時(shí)考慮將9#隧道左線由平行輔助救援通道變更為單洞單線隧道；經(jīng)過近3年時(shí)間的反復(fù)研究磋商，于2015年8月17日完成設(shè)計(jì)變更，并重新修訂了合同，合同完工日期相應(yīng)調(diào)整為2019年10月20日。

至2014年9月，9#隧道進(jìn)口段線路方案已基本確定；此時(shí)，隧道進(jìn)口圖紙和出口左洞圖紙才剛剛開始設(shè)計(jì)，出口右洞掌子面里程為Km30+504，進(jìn)洞僅為1241m，且隧道地質(zhì)條件十分復(fù)雜，施工進(jìn)度嚴(yán)重滯后。為保證合同工期，加快左洞施工進(jìn)度，研究決定將設(shè)計(jì)的24#橫通道由正交90°變更為斜交45°，由24#橫通道進(jìn)入隧道左洞，開辟第三工作面。

4 橫通道進(jìn)洞施工

由于隧道斷面面積相對(duì)較小，除地質(zhì)極差的情況下采用微臺(tái)階開挖施工外，其余均采用全斷面開挖，橫通道斷面更小，采用全斷面開挖。

4.1 隧道圍巖概況

右洞開挖揭露實(shí)際圍巖為泥質(zhì)灰?guī)r，巖層節(jié)理較發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化，無地下水，屬V級(jí)圍巖。24#橫通道及左洞地質(zhì)基本與右洞一致。

4.2 隧道襯砌情況

左洞按V級(jí)圍巖Iya型襯砌；最大開挖輪廓寬度和高度為790cm和999cm，開挖斷面面積為68.20m2（見圖1）。襯砌參數(shù)為：初支采用I18型鋼鋼架，間距0.6m；鋼架中間邊墻及拱部梅花形布置長(zhǎng)度為3.0m的φ22mm砂漿錨桿，間距為1.0m×1.0m；每榀鋼架拱腰及拱腳共對(duì)稱設(shè)置8根長(zhǎng)度為4.0m的φ22mm鎖腳錨桿；φ8mm鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距0.2m×0.2m；噴射23cm厚B22.5混凝土；二襯及仰拱厚45cm。

由于計(jì)劃將該橫通道作為施工通道，需通行大型機(jī)械設(shè)備并考慮錯(cuò)車問題，在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上對(duì)24#橫通道進(jìn)行尺寸加大。

24#橫通道調(diào)整后開挖輪廓寬度和高度為780cm和725cm，斷面面積為50.26m2（見圖2）。襯砌參數(shù)為：初支采用I18型鋼鋼架，間距1.0m；鋼架中間邊墻及拱部梅花形布置長(zhǎng)度為 3.0m的 φ22mm砂漿錨桿，間距為1.0m×1.0m；每榀鋼架兩側(cè)拱腰及拱腳對(duì)稱8根長(zhǎng)度為3.5m的φ22mm鎖腳錨桿；φ6mm鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格25cm×25cm；噴射20cm厚B22.5混凝土；二襯及底板為B22.5鋼筋混凝土，厚度分別為45cm和20cm。

圖1 隧道正洞橫斷面圖

圖2 橫通道橫斷面圖

4.3 橫通道施工進(jìn)入左洞

2014年9月24日，開始進(jìn)行24#橫通道施工。以Km30+581為中線，測(cè)量放樣出24#橫通道與右洞斜交45°的截面輪廓線，鑿除右洞初支混凝土并外擴(kuò)約30cm，于截面輪廓線外10cm處用I18型鋼在右洞I18型鋼鋼架之間進(jìn)行連接，整體呈拱形（見圖3）。

圖3 橫通道與右洞交叉截面圖

沿橫通道軸線方向（斜交45°），采用控制爆破開挖，首次開挖沿橫通道方向進(jìn)尺1.4m，安裝2榀平行右洞的橫通道I18型鋼鋼架，鋼架中線與橫通道中線重合，與右洞中線成45°夾角。隨后開挖進(jìn)尺按左側(cè)0.6m、右側(cè)1.4m，沿橫通道軸線通過10榀鋼架施工，將鋼架由平行右洞、與橫通道軸線斜交45°逐漸過渡到垂直于橫通道軸線[1]。

橫通道施工15～17m時(shí)，橫通道右側(cè)開始進(jìn)入隧道左洞；橫通道正常施工17m后，再按左側(cè)0.6m、右側(cè)1.4m，再次通過10榀鋼架施工，由垂直于橫通道軸線過渡到垂直于隧道左線軸線；由第8榀鋼架開始，由橫通道軸線向左偏轉(zhuǎn)45°，第10榀鋼架（IIKm30+521.37）開始按隧道左洞斷面施工（見圖4）。

圖4 橫通道進(jìn)左洞施工平面圖

24#橫通道斷面與正洞洞斷面拱頂至填充面的高差分別為7.05m和8.41m，相差1.36m，橫通道正常施工17m后，鋼架高度也同時(shí)開始逐榀加高，到第10榀鋼架（IIKm30+521.37）漸變?yōu)樽蠖磾嗝妫ㄒ妶D5）。

圖5 橫通道進(jìn)左洞縱斷面圖

2014年10月30日，第三工作面開辟成功。

4.4 9#隧道出口第二、三工作面貫通

2015年6月20日，由隧道出口開始進(jìn)行左洞擴(kuò)挖施工，擴(kuò)挖至前期暫停的IIKm30+118.5里程后，繼續(xù)向前進(jìn)口方向施工，最終于2017年4月28日和第三工作面貫通。

4.5 通風(fēng)方案

9#隧道由于斷面小、進(jìn)洞長(zhǎng)，存在通風(fēng)排煙難的問題，左洞開辟第三工作面后，原有通風(fēng)配置已不能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求，需對(duì)原通風(fēng)方案進(jìn)行優(yōu)化。

隧道出口右洞洞口配置2臺(tái)直徑為φ1.5m功率為55kW的壓入式風(fēng)機(jī)，供右洞掌子面送風(fēng)；為保證左洞第三工作面的通風(fēng)，出口右洞洞口增加1臺(tái)風(fēng)機(jī)，新增一條風(fēng)帶至24#橫通道，經(jīng)由橫通道進(jìn)入左洞進(jìn)行供風(fēng)；還在右洞24#橫通道處增加1臺(tái)射流風(fēng)機(jī)，以加強(qiáng)通風(fēng)。左洞洞口保持1臺(tái)風(fēng)機(jī)不變，供應(yīng)第二工作面洞內(nèi)通風(fēng)[2]。

4.6 給排水方案

左洞第三工作面不單獨(dú)設(shè)置給排水系統(tǒng)，積水可就近通過相應(yīng)的橫通道抽排至右洞，經(jīng)右洞排水系統(tǒng)抽排至洞外；施工用水于右洞24#橫通道處安裝三通管，供水至左洞第三工作面掌子面處。

5 結(jié)語(yǔ)

9#隧道出口左洞第三工作面的成功開辟，為隧道施工節(jié)約了將近22個(gè)月的工期時(shí)間，確保了項(xiàng)目的合同工期，節(jié)約了大量的時(shí)間成本和管理成本，為今后類似工程提供有價(jià)值的參考經(jīng)驗(yàn)。