浅析铁路隧道车站渡线燕尾段施工技术

刘志超

摘要：以新建川藏铁路德拖隧道车站渡线段施工为例，重点介绍了车站渡线段的施工组织设计和断面转换施工技术。合理安排渡线段施工顺序，整合现场资源以保证施工质量，加快施工进度，节约施工成本，确保施工安全。

关键词：铁路隧道，燕尾段，断面转换，车站渡线，大跨度。

1.引言

随着我国工程建设的快速发展和西部大开发战略的推进，铁路隧道施工中多有车站伸入隧道端口的情况，分修段车站到发线路常常设计渡线。德拖隧道进口工区左右洞连接渡线，与左右洞距离近，爆破控制要求高，过渡段开挖难度大。因此合理的安排渡线段施工，将是德拖隧道施工的重点、难点。

2.工程概况

2.1 隧道概况

德拖隧道位于川藏铁路巴塘至金沙江段，德拖隧道处于白玉车站和罗麦车站区间，隧道左洞进口里程D3K678+048，隧道右洞进口里程为DY1K678+095，出口里程D3K681+610。左线分修里程为D3K678+048～D3K680+022，左线分修长1974m；右线分修里程DY1K678+095～DY1K680+040.514，右线分修长1945.514m；合修里程为D3K680+022～D3K681+610，合修长度为1588m。分修段左线线路中线距离右线线路中线距离为30m～43.358m～11.73m。隧道纵坡为单面下坡。隧道进口海拔约3499m，出口海拔约3432m，隧道最大埋深440m。白玉车站伸入隧道进口端，在德拖隧道分修段存在渡线设计。

2.2 渡线段设计概况

德拖隧道车站渡线施工段落对应分修隧道右线DY1K678+347~DY1K678+445，分修隧道左线D3K678+341~D3K678+439。该段落主要存在四个断面：A断面（Ⅴ型单侧加宽b2=3.55m）、B断面（Ⅳ型大跨b2=9.45m）、C断面（Ⅴ型大跨b2=9.45m）、D断面（Ⅴ型单线小净距Ⅰ型复合）。

图2.2-1 渡线段断面分布图

表2.2-1 隧道支护设计参数表

衬砌类型	超前支护	钢筋网	系统锚杆	拱架类型	喷射混凝土	预留变形	二次衬砌	施工方法
A断面（Ⅴ型单侧加宽b2=3.55m）	D89中管棚，L=9m，环向间距40cm	φ8钢筋网20cm×20cm	锚杆，L=3.0m，环向120cm，纵向120cm	I20b拱架，间距80cm	27cmC25混凝土	12-17cm	45cm厚C35钢筋砼	微台阶法
B断面（Ⅳ型大跨b2=9.45m）	D76中管棚，L=9m，环向间距50cm	φ10钢筋网20cm×20cm	φ32预应力锚杆，L=8.0m，φ25中空注浆锚杆，环向240cm，纵向80cm	I20b拱架，间距80cm	27cmC30混凝土	-	75cm厚C35钢筋砼	双侧壁导坑法
C断面（Ⅴ型大跨b2=9.45m）	D76中管棚，L=9m，环向间距40cm	φ10钢筋网20cm×20cm	φ32预应力锚杆，L=8.0m，φ25中空注浆锚杆，环向240cm，纵向80cm	I28a拱架，间距60cm	35cmC30高性能喷射混凝土	40-50cm	95cm厚C35钢筋砼	双侧壁导坑法
D断面（Ⅴ型单线小净距Ⅰ型复合）	D76中管棚，L=9m，环向间距40cm	φ8钢筋网20cm×20cm	锚杆，L=3.0m，环向120cm，纵向120cm	I20b钢架，间距80cm	27cmC30高性能混凝土	8-10cm	45cm厚C35钢筋砼	微台阶法

3.渡线段施工组织设计

3.1 渡线段施工顺序

渡线段施工顺序按照从进口向出口开挖，拟定七个开挖阶段，见下图：

图3.1-1 总体施工顺序图

1.第一步：施工①区域，右洞从进口雅安方向DY1K678+347往昌都出口方向DY1K678+367开挖C断面（Ⅴ型大跨b2=9.45m），长度20m。

2.第二步：施工②区域，右线从DY1K678+367开始向昌都出口方向开挖D断面（Ⅴ型单线小净距Ⅰ型复合），并向夹层围岩进行加固工作；同时施工③区域，左线从进口雅安方向往昌都出口方向D3K678+392开挖A断面（Ⅴ型单侧加宽b2=3.55m），并向夹层围岩进行注浆工作。

当先行隧道开挖和初期支护完成后，在靠近夹层围岩侧沿隧道径向施工φ42mm注浆导管，导管长度视线间土体宽度不同进行取值，间距1m×1m，梅花型布置。采用渗透注浆，浆液为水泥浆，注浆终压为1.5MPa。

3.第三步：施工④区域，从进口雅安方向往昌都出口方向施工左线A断面（Ⅴ型单侧加宽b2=3.55m）渐变扩到至B断面（Ⅳ型大跨b2=9.45m），长度为8m，共10榀拱架，拱架为I20b拱架，间距80cm。

4.第四步：当左线B断面（Ⅳ型大跨b2=9.45m）扩挖完成后，对掌子面进行封闭作业，并施工⑤区域，即对B断面（Ⅳ型大跨b2=9.45m）剩余的三角区域进行开挖。

5.第五步：施工⑥区域，即从进口雅安方向往昌都出口方向施工左线B断面（Ⅳ型大跨b

2=9.45m）；同时施工⑦区域，即施做渡线联络通道；施做完成后对挡土墙进行施工。

3.2 A型到B型断面施工

考虑由左线A断面（Ⅴ型单侧加宽b2=3.55m）进入B断面（Ⅳ型大跨b2=9.45m），跨度、高度变化量大，进入B断面段地质条件相对较差，为确保安全采用加长渐变进行施工过渡。

第一步开挖轮廓线为B断面左侧与仰拱拱架部分，右侧拱架扩挖1.16m，之后每一步右侧扩挖1.16m，总共开挖10个循环，直到B断面完全成型，停止施工，返掏剩余部分。

图3.2-1 断面转换平面示意图

图3.2-2 断面转换横断面示意图

在渐变段范围内，施工工艺如下：

1.在断面拱部150°范围内打设D76中管棚，L=9m，环向间距50cm，注浆采用1：1水泥浆。

2.钢架左侧拱架按正常初期支护进行施工，右侧部位架设临时支撑，临时支撑采用I20工字钢，纵向间距0.8m，临时支撑连接处采用可拆卸连接钢板，方便后续拆卸。

3.每个钢架拱脚处开挖过程中临时支撑角点设置两根φ22锁脚锚杆，L=4.5m。

4.打设锚杆8m长32预应力锚杆和4.5m长φ25低预应力树脂卷中空注浆锚杆，环纵向间距环向2.4×0.8m，梅花型布置。

5.渐变段内初支喷射混凝土厚度为270mm。

4.施工安全措施

1.严格按“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”二十一字方针进行施工全过程控制。

2.加强巡视，对断面转换段掌子面安排专人巡视，发现地质情况变化，及时采取相应的处理措施，保证施工安全有序进行。

3.按监测设计布置变形量测点，施工前应核实监控量测，根据测量数据进行超前预测。

4.施工期间应加强监控量测，加强监测频率，当总变形值超过10cm或变形大于2cm/天时，立即停止施工作业，必要时二次注浆加固地层，当沉降及净空收敛稳定后方可进行开挖作业。

5.开挖初期支护后，量测拱顶下沉及边墙收敛、地面下沉与隆起、格栅钢架内力，及时对数据进行分析，发现异常情况立即上报，并采取相应防治措施，把工程施工过程中的地层、支护结构和周围环境的动态变化始终置于可控状态。

6.开挖作业前，应对掌子面及拱部进行注浆加固处理。作好开挖土层地质记录，发现与设计不相符时应加强观察，并加强监测开挖面初支应力变化。

7.按设计要求施工，缩短初支闭合成环时间，并对出现的渗漏水及时堵漏或引排，现场备足应急物资。

8.实行信息化管理，做好超前预报工作，科学地指导施工。

5.结语

渡线段施工要结合隧道整体的施工组织设计合理的展开。进口车站段左右洞均为大跨结构，为保证施工安全，右洞先行，左洞与右洞掌子面间距不小于40m。小净距段后行洞掌子面距离先行洞掌子面不宜小于20m，且超前先行洞二村不宜小于30m。德拖隧道小净距段及大跨段施工期间加强监控量测，其中小净距段两洞净空监测断面应在同一断面，纵向问距5m，监控量测分析考虑施工顺序。保证施工质量，加快施工进度，节约施工成本，确保施工安全。施工过程中还需注意加强以下几点：

（1）根据围岩情况合理确定左右线的施工顺序和滞后距离，滞后太长影响后行隧道施工进度，滞后太短又存在安全隐患。

（2）为减少爆破对中岩墙的扰动，必须严格按钻爆方案钻眼、严格控制开挖进尺，达到保护围岩的目的。

（3）加强监控量测，根据监控量测结果调整初期支护参数，确保安全。严格按超前及初期支护设计进行施工。

（4）在条件允许的情况下，尽可能及早施工二次衬砌，保证结构最终安全。

参考文献

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[2] 《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214-2005）；

[3] 《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003)。

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