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摘要：针对两水隧道工程斜井与正洞交叉口加固技术，首先对技术本身进行探讨，了解其实施原理，其次分析技术应用流程，以此为前提阐述加固技术在交叉口段正洞以及辅助通道两个项目中的应用，从而真正提高隧道施工安全稳定性。
关键词：软岩隧道；交叉口；加固措施；施工方案
两水隧道起讫里程为DK357+070～DK362+095，全长4945.346米，隧道埋深26～346米（具体见图1）。两水隧道地质环境极为复杂、特殊。两水隧道设进口工区、出口工区和灰崖子斜井工区，斜井与正洞交叉口里程为DK359+325。施工过程中，交叉口段正洞出现衬砌开裂、交叉口段辅助通道出现拱架变形和初支开裂等情况。为保证施工安全，对交叉口段正洞采用套拱进行临时加固，对交叉口段辅助通道采用自进式锚杆、拆换拱、注浆等方案进行整治。目前，交叉口段正洞及辅助通道基本稳定。
1 斜井与正洞交叉口加固技术
因为斜井和正洞在上断面相交，两弧相交点所呈现的受力状态不是非常好，所以为了保证工程稳定性，可以选择悬臂梁法达到加固的目的。斜井交叉口位置可以放置5组悬臂梁，将其和正洞拱架结合起来搭建受力结构，提高正洞和斜井交叉口的稳固性[1]。搭建悬臂梁时，每一组都要运用到2榀32b工字钢，悬臂长度最大可以达到2.51m，结合施工现场实际情况确定锚固端长度，一般以2~2.5m为宜。
悬臂梁支点处需要运用到2榀I18工字钢，并且放置厚度为20 mm的钢板将其垫平。针对锚固端的浇筑选用C20砼挂板。当现场开始悬臂段开挖，结合地质条件选择适合的工艺，例如地质条件比较好，适合使用挂网喷锚防护方法，若地质条件欠佳，建议选择斜井拱架，直接伸入到正洞中，起到悬臂梁的作用。结束安装之后可以将拱架拆除。
2 斜井与正洞交叉口加固作业施工流程
第一，针对斜井进行开挖与掘进施工，当支护已经进行到正洞边时，便要视情况调整锚固段断面的宽度，斜井支护作业过程中在I16工字钢拱顶位置，需要设置一个“U”形螺栓，为之后吊梁操作提供便利[2]。一般在设置“U”形螺栓过程中，支护拱架必须超过3榀。
第二，若施工过程中发现围岩条件不佳，那么可以侵入到正洞端内1.2~1.5m以内的位置，保证装梁施工的安全性，完成悬臂梁施工后再将侵限拱架拆除即可。
第三，装吊施工之前使用C20砼对悬臂端进行封闭岩面处理，喷砼封闭厚度则要超过8cm。施工人员可以应用2个重量超过1.5t的葫芦吊，将提前拼接完毕的2榀32b工字钢组梁起吊，再操作挖掘机完成施工。第1榀梁安装过程大约会花费2h的时间，之后的每榀梁的安装时间则要小于1.5h，最后梁装吊与加固一共不能超过9h。
第四，梁吊装施工结束之后，可以使用φ22钢筋梁和悬臂端连接，连接筋之间的距离以50cm/根为宜，两根梁之间则要做好焊接工作，将φ8×φ8的钢筋钢片与之焊接成为整体，保证网格之间的距离为25cm×25 cm，最后要对喷射砼封闭悬壁端进行检查，保证施工质量[3]。
第五，施工人员安装2榀18工字钢支点钢架，其和梁中间需要使用厚钢板进行焊接，焊缝之间的厚度超过15mm，焊接人员要注意焊缝内不能有假焊、气泡现象，期间及时清理焊渣，保证焊缝质量。
第六，锚固端梁体通过φ22钢筋进行连接，其中设置连接筋的纵向间距，以50cm为宜，梁中间要焊接φ8×φ8的钢筋钢片，将网格间距控制为25cm×25cm。最后C20砼进行挂板模注作业，对于砼的选用，以坍落度低的干硬性砼为主。
第七，安全保证措施。对于施工过程中可能发生的安全事故有针对性的编制应急预案，并组织演练。当安全事故发生时，应立即实施救援工作，尽量减少事故的危害，保障作业人员的人身健康和安全、项目财产安全和周边单位财产安全。
3 加固技术应用
3.1 交叉口段正洞加固
第一，正洞注浆加固。交叉口段正洞加固主要使用全液压履带锚固钻机，于二衬表面钻梅花形孔，随后在上方设置型号为Φ60的注浆钢管，在管壁钻眼，尺寸为15cm，直径以10~16mm为最佳。当钢管安装结束之后便可以开始注浆操作，本次工程使用的是高压注水泥浆，将注浆压力控制在1~3MPa之间。注浆过程分为2~3次进行，期间可以掺加早强剂，保证二衬背后5m以内的围岩固结。施工人员完成注浆便可以开始套拱封闭。使用Φ22钢筋纵向连接套拱钢架，使用网喷砼实施套拱钢架的全封闭处理，将单层φ8钢筋网的网片间距设置为20cm×20cm，在上方喷射C25砼，且喷射的厚度控制为30cm。网喷砼可以连接套拱钢架，提升套拱的承载性。
第二，监控量测。间隔5m设置监控量测断面，在各个断面上设置拱顶下沉观测点以及2个水平收敛观测点，通过观测了解加固施工中存在的异常现象，为之后的超前注浆做好准备。一般施工人员会选用长度为4m的φ42超前小导管实施拱部补强注浆加固。
第三，岩柱加固。针对小导管可以选用热扎无缝钢管，其外径、壁厚分别为42mm和3.5mm，钢管长度以2.0~5.5m为宜。为了使小导管顺利插入到围岩内，施工人员可以将钢管的前端制作成尖锥状，并且在尾部焊接箍筋。加固之前，在施工现场加工小导管，斜井内部与锐角角点距离5m的位置，竖向设置第一排注浆孔，保证孔径、孔距、排距分别为50mm、1.0m、1.5m,与锐角角点距离14m的位置需要设置7排注浆孔[4]。最后再通过b=0.45L这一公式以及浆液扩散半径，计算每排注浆孔的深度。一般注浆孔成孔设备会选择YT-28风枪，通过高压风完成钻孔的清理作业，锤击小导管之后可以将其打装到孔中，这使钢管外露约15~20cm左右。待安装结束之后可以使用高压风清理钢管中的石碴，并且将孔口封堵。
3.2 交叉口段辅助通道加固
对于辅助通道的加固一般会应用风枪这一设备，在初支表面钻孔。钻孔之后安装Φ42注浆钢管。随后与正洞加固注浆的流程相同。当完成注浆加固之后组织网喷封闭施工。在拱墙初支表面铺设Φ25钢筋网，将网格间距控制为20cm×20cm。环向钢筋底部伸入通道底板砼内，采用电锤对底板锚孔进行钻孔与灌注，保证底端锚固稳定性。施工人员喷射C25砼，喷射的厚度为10cm。随后组织监控观测。当锚网封闭之后每隔5m设置监控量测断面。期间为了提高交叉口正洞拆换的安全性，要使用C20片石混凝土封堵交叉口段辅助通道，以此保证隧道稳固性。
结束语：
综上所述，软岩隧道斜井与正洞交叉口加固施工，需要结合现场情况选择合适的加固技术，一方面选择合适材料，保证混凝土型号与要求相符，另一方面则要完善交叉口段正洞以及辅助通道施工方案，以此提高隧道工程稳定性。
参考文献：
[1]刘恒涛.渗水黄土隧道斜井与正洞交叉口挑顶施工技术[J].中国水运(下半月),2018,18(04):214-215.
[2]王相森,何吉祥.南龙铁路端西隧道斜井与正洞交叉口段挑顶开挖施工技术[J].水利水电施工,2017(02):1-4.
[3]石雷.双洞单线隧道斜井进正洞挑顶施工技术[J].铁道勘察,2014,40(05):88-92.
[4]张涛,王会年,杨芳.浅谈西成客运专线斜井进正洞挑顶开挖施工[J].四川水力发电,2014,33(03):44-46.
论文作者:韩高耀
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第02期
论文发表时间:2019/5/6
标签：斜井论文; 交叉口论文; 隧道论文; 注浆论文; 悬臂梁论文; 锚固论文; 钢筋论文; 《工程管理前沿》2019年第02期论文;