崇礼铁路正盘台隧道平导转正洞三臂凿岩台车挑顶+双联络通道快速施工技术
在铁路工程建设中，隧道挑顶频频出现，隧道挑顶往往时间较长且风险较大。本文以某隧道施工过程中，依靠合理的施工组织和施工技术及工装，实现隧道挑顶快速、安全施工的实践来探讨隧道挑顶技术。
一、工程概况
正盘台隧道全长１２.９７４ｋｍ，隧道进口位于张家口市宣化县小白杨村村东北侧，出口位于张家口市赤城县，地面高程１０４７～１８８８ｍ，最大高差８４１ｍ，地形起伏较大，山势陡峭，山体处大部分可见基岩出露，地表植被发育。
２＃斜井位于河北省张家口市宣化县正盘台村，采用无轨运输双车道衬砌断面形式，斜井内净空根据运输要求，结合机械设备、管线布置、人行道、安全间隙等方面考虑，同时兼顾大型挖机及凿岩台车通行条件，车辆空间具体尺寸为６ｍ×４ｍ（宽×高）。斜井净宽７.５ｍ，斜井净高６.２ｍ。正盘台隧道２号斜井大里程平导位于正洞线路右侧，平导与正洞净距１５ｍ，平导坑底标高比正洞内轨顶面标高低３.８ｍ，正洞与平导纵坡均为３％，正洞及平导均采用无轨运输方式，正洞衬砌后大跨宽１２.９ｍ，轨面以上净高８.６８ｍ；平导按双车道设计，净空尺寸为６.５×６.５ｍ。由于正盘台隧道工期紧，２＃斜井大里程ＺＤ２－２与３＃斜井正洞ＺＤ３－３间施工段落长（２４６０ｍ），需在２＃斜井右侧平导ＤＫ３６＋６１１处开设横通道，增加正洞作业面ＺＤ２－３，以缓解施工压力。
ＤＫ３６＋６１１处隧道埋深３５５ｍ，围岩为侏罗系上统张家口组，岩性为一套酸性及中酸偏碱性火山喷出岩，主要有粗面岩、流纹岩、凝灰质砾岩及粗面安山岩，团块状构造，均一性较差，节理较发育－不发育，３组节理，岩体破碎－较完整，无断裂构造，挑顶段落设计为Ⅲ级围岩。围岩较完整，地质构造不发育，现场采用凿岩台车正向全断面挑顶施工。
二、施工指导原则
（１）平导扩挖施工遵循“短进尺、弱爆破”的指导思想，充分利用围岩自稳能力，预留足够变形量，采用足够强度的支护结构，以保证隧道施工安全。
（２）在施工中必须认真执行“四个及时”，即及时支护、及时监测、及时反馈、及时修改。
三、施工总体方法
（１）当平导施工至开口处，施工与正洞之间的横通道，全断面开挖，采用锚网喷支护形式，与正洞交角为４５°。按照平导断面继续开挖，并计算坡度，每循环开挖结束后，测量组及时检测超欠挖，对欠挖处进行剥皮处理，进行锚网喷支护。
（２）施工至正洞边墙处，正洞开始扩挖，扩挖采用全断面扩挖，坡度同正洞坡度，开挖支护至内轨面上１.２７米后，形成正洞全断面，测量组及时检测超欠挖，对欠挖处进行剥皮处理，进行网喷支护。
（３）待正洞正常施工后，在距离平导开口１５０米左右开第二个横通道，横通道支护参数为网锚喷，形成双横通道���正洞１５０米范围内组装液压栈桥和衬砌模板台车，正洞大里程方向继续正常施工。如图１：
四、扩挖施工步骤
平导开口→平导支护→正洞上台阶开挖→正洞调整、扩挖→第二个横通道施工。
（一）横通道施工
（１）当平导施工至开口处，施工与正洞之间的横通道，全断面开挖，采用锚网喷支护形式，与正洞交角为４５°，坡度为６.８６％上坡。横通道施工前９米（约３个循环）采用人工开挖，待作业空间满足凿岩台车施工时，开始采用凿岩台车进行开挖。
（２）开挖断面按照７.０ｍ（高）＊６.９ｍ（宽）正常开挖支护施工至正洞边墙处，坡度同正洞坡度，每循环开挖进尺控制在３ｍ以内，开挖后及时锚网喷砼支护，锚杆拱部为Φ２２组合中空注浆锚杆，边墙为Φ２２砂浆锚杆，长度２.５ｍ，设置间距１.５ｍ×１.５ｍ（环×纵）；网片采用φ８钢筋，网格间距２５ｃｍ×２５ｃｍ，喷设Ｃ２５混凝土，厚度８ｃｍ，锚网喷支护完成后开始扩挖。
每循环开挖结束后，测量组及时检测超欠挖，对欠挖处进行剥皮处理，进行锚网喷支护。
（二）正洞调整、扩挖
正洞施工至内轨面上１.２７米处，进行正洞全断面扩挖，扩挖长度１２ｍ，每延米扩高３２.３ｃｍ，扩宽２９.８ｃｍ，坡度同正洞坡度。开挖后及时网喷砼支护，支护方式参照正洞Ⅲ级围岩初期支护，锚杆拱部为Φ２２组合中空注浆锚杆，边墙为Φ２２砂浆锚杆，长度３ｍ，设置间距１.２ｍ×１.５ｍ（环×纵）；喷射Ｃ２５混凝土，厚度１２ｃｍ，每循环支护完成后继续扩挖。
（三）第二个横通道施工
待正洞正常施工后，在距离平导开口１５０米处开设第二个横通道，横通道支护参数为网锚喷，形成双横通道，这样可以在正洞后面１５０米范围内组装液压栈桥和衬砌模板台车，掌子面也可以正常出渣，不影响各个工序。
（四）人员及设备配置
机械配置：
人员配置：
五、施工要点及注意事项
（１）平导支护施工后方可进行扩挖施工。
（２）平导进入正洞后及扩挖段采用弱爆破开挖，严格控制装药量，挖机扒碴，装载机装碴，自卸汽车出碴，单循环开挖循环进尺不大于３米。
（３）开挖时，注意控制拱顶标高，扩挖后与正洞开挖轮廓线平齐，并预留１２ｃｍ施工误差及沉降变形量。
（４）控制超欠挖：开始扩挖后，严格控制外插角角度，开挖前由测量组量出掌子面确定每个炮眼深度及角度，保证成型质量。
六、实施效果
该隧道通过的地区经历多期构造、变质、岩浆活动及混合岩化作用，地质构造和地层岩性十分复杂给隧道掘进增加了极大的困难。但项目部在加强施工组织管理和施工技术优化的情况下，连续三个月分别打出了２０６ｍ，２００ｍ，２２３ｍ的好成绩；单炮循环时间最低７ｈ４４ｍｉｎ；单日进尺最高１０.６ｍ，实现了长大隧道的快速施工。
（１）光爆效果达到优良标准，开挖轮廓线圆顺，平均超挖一般小于６ｃｍ，最大超挖量小于８ｃｍ，局部欠挖小于５ｃｍ；炮眼利用率９０％以上，较好地段达到９５.８％；炮眼痕迹保存率：拱部达到９４％以上，边墙达到９０％以上。
（２）初期支护按设计要求施工，锚杆抗拔合格率１００％；喷混凝土表面平整圆顺，凹凸量小于５ｃｍ，强度满足设计要求。
（３）本工程施工过程中未发生一例安全事故。
七、结语
（１）大隧道需要通过增设辅助坑道增加正洞工作面来保障工期。
（２）相对于传统挑顶施工，该工法可有效利用材料，较少浪费，可保证实体质量，施工过程中安全风险低，进度快，且有利于快速形成正洞作业面，保障整个工期。
（３）在正洞形成后，可及时开展栈桥、模板台车及作业台架拼装。
（４）采用平导与正洞４５°转体挑顶施工，增加挑顶长度，有利于拱顶抬高、扩宽施工。