爱华网1. 工程概况 长平高速公路虹梯关隧道全长13.122km，位于山西省长治市平顺县境内，是目前全国所建的第三长高速公路特长隧道。为确保整个隧道的安全运营，在B6合同段线路左侧设置了3、4号通风斜井和2号地下风机房。3号斜井长708.50m，坡度37.39%，倾角20°30′，运营后主要向右洞送排风；4号斜井长679.68m，坡度38.39%，倾角21°00′，运营后主要向左洞送排风。 2.施工总体部署 根据虹梯关隧道总体施工组织安排及工期要求，3、4号斜井掘进至井底并与正洞贯通后，要承担正洞约600m的出碴及材料运输任务。 3、4号斜井均采用绞车提升有轨运输系统出碴，3号斜井采用变频双筒绞车、双车道，矿车容量为12m3；4号斜井采用单筒绞车、单车道，矿车容量为6m3。为保证正洞施工的合理有序，快速进行，3号斜井主要承担正洞出碴任务，4号斜井作为材料运输和作业人员上下通道，同时在3号斜井井底设置临时存碴场，4号斜井井底设置临时存料场。 3、4号斜井掘进至井底并与正洞贯通后，按左右洞两个掌子面向进口方向掘进，开挖后洞碴先采用自卸车经3号排风道运至井底碴场集中堆放，再利用挖掘机装碴，矿车运输，绞车提升至洞外卸碴点，然后再采用自卸汽车运输至指定弃碴场。正洞材料运输（包括喷锚料、衬砌混凝土原材料、钢拱架、钢筋网片、锚杆等）首先利用4号斜井矿车运至井底存料场，然后再利用装载机、自卸车经4号排风道运至施工作业面。为加快3号排风道所需支护材料的运输和4号排风道出碴以及进入正洞施工后作业方便，需开挖一条作业通道，连通3、4号排风道。 同时购置人车1辆以运送正洞施工人员上下班，人车利用4号斜井绞车牵引，当需要人车运行时，将矿车摘钩牵引至洞口外存车线上，然后牵引人车并挂钩至4号斜井绞车上。 3. 施工方案及技术措施 3号斜井存碴场施工布置。依据绞车运行参数规定要求，矿车提升速度不得超过5米/秒，施工按照4米/秒计算，从井底碴场到卸碴点距离为770米，则往返一趟需6分钟，装碴时间按6分钟/车计算，则每车提升外运时间为12分钟，按此计算每小时装碴提升外运为5趟。矿车额定容量为12m3/车，考虑安全因素，平均按照每车装碴10m3计，每天绞车有效工作时间为18小时，其余时间为绞车、牵引系统、轨道部分维修养护时间，按以上参数可计算出，每天出碴量（虚方）为900m3（18×5×10＝900m3）。 3号斜井至井底经SC2-6型衬砌段后分为送风、排风两条风道，分离设置，两风道净距为7.7m，考虑存碴需要，施工时将SC2-6型衬砌段断面扩大开挖，形成碴场，存碴场按照每天最大出碴方量900m3设计，则存放高度约为3.0m。施工结束后，浇筑SC2-6型衬砌混凝土，并将存碴场扩大部分采用M7.5浆砌片石回填，其布置如图1所示。 图1 3号斜井井底存碴场平面 扩大断面开挖后存碴场净宽14.66m，净高8.97m，初期支护采用I20b型钢拱架，纵向间距为0.8m，拱架间采用φ22钢筋联接，环向间距为1.0m，在拱部及边墙部位打设D25中空注浆锚杆，锚杆长度4.0m，梅花型布设，喷射C20混凝土，如图2所示。 图2 3号斜井井底存碴场扩大后支护断面 存碴场施工方法。考虑扩挖后井底存碴场断面较大，为保证施工安全，施工时采用预留核心土三台阶七部法开挖支护，即将拱部、边墙分作三个台阶，开挖后及时架设钢拱架、完成锚网喷支护，再开挖仰拱，完成支护闭合成环。井底存碴场采用三台阶七部开挖法，施工步骤如图3所示。 图3 3号斜井井底存碴场七部开挖法施工步骤 a.(1)沿隧道开挖轮廓线施做超前支护，打设φ42超前小导管，环向间距35cm； (2)弱爆破开挖①部； (3)施做①部导坑周边的初期支护，初喷4cm厚混凝土，架立钢架，施作锁脚锚杆；
⑷打设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 b.⑴弱爆破开挖②部； ⑵导坑周边初喷4cm厚混凝土， ⑶施作下导坑周边支护，接拱部钢拱架，并打设φ25锁脚锚杆； ⑷打设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 c.弱爆破开挖③部并施做导坑周边的初期支护，步骤同②部。 d.弱爆破开挖④部，接边墙钢拱架，施作锚网喷支护。 e.弱爆破开挖⑤部，接边墙钢拱架，施作锚网喷支护。 f.拱部、边墙开挖支护完成后，开挖⑥部核心土。 g.开挖⑦部，施作仰拱初期支护，封闭成环，进入下一循施工。 4号斜井存料场施工布置。4号斜井作为材料运输及作业人员上下通道，需在井底设置临时存料场。临时存料场设在井底SC2-7型衬砌段，考虑存料及机械装料作业需要，施工时需扩大断面，形成料场，施工结束后，将扩大部分采用M7.5浆砌片石回填，存料场布置如图4所示。存料场施工方法同3号斜井存碴场一样，采用三台阶七部开挖法组织施工。 图4 4号斜井井底存料场平面 4. 安全控制措施 ⑴井底存碴场、存料场断面较大且地质较差，开挖时采用三台阶法施工，并严格控制爆破震动，施工时上下导坑错开距离控制在3～5m，开挖后及时施作支护体系。 ⑵开挖轮廓要预留支撑沉落量及变形量，并利用量测反馈信息及时调整支护措施。 ⑶存碴场、存料场掘进完成后，应及时施工仰拱，仰拱施工时，一次开挖长度控制在3～4m。同时，与排风道交叉口处应设置临时支撑，防止支护失稳造成坍塌。 实践证明，在大坡度斜井需承担正洞任务时，在井底设置碴场可以极大地加快洞内弃碴的流水线运输，设置料场可以加快掌子面的支护能够及时封闭，这样正洞施工的速度大大加快，施工效率得以提高，施工安全也能够得到保证。 参考文献 [1]姚铁军.一种斜井有轨出碴快速施工方法[J].铁道建筑技术,2011.01
