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高速公路长大隧道深大竖井施工工法

一、前言

竖井工程自从1878年开滦煤矿建立第一对机械提升矿井到现在，在

煤碳行业已经有130历史，技术较为成熟，而在高速公路施工中是

近几年才出现的，根据公路的特殊要求借鉴煤矿竖井进行技术改进。

沪蓉西高速公路龙潭隧道是我国在建第三长公路隧道，国家重点工程

建设项目，该隧道左、右线在距出口端约3km处分别设3号、4号

竖井进行通风。3号竖井净径7.0m，深335m；4号竖井净径5.3m，

深349m。为增加井身混凝土的摩擦力每隔20设一壁座，共设30个

壁座；井身由30cm厚钢筋混凝土中隔板隔开送风道与排风道。因目

前竖井在高速公路中还较少，为下步竖井施工中达到安全快速施工的

效果，以3号竖井为例(井内排水以4号井为例)，经总结和提高形成

本工法。

二、工法特点

1．综合利用悬吊钢丝绳，减少稳车投入。

2．根据工期要求，开挖采用人工钻爆法进行施工，避免投入伞钻，

减少设备投资。

3．衬砌混凝土分别采用3.5m整体下滑模板、井身上部1.0m一组

钢模板、1.1m一组（三组为一板）中隔板模板，进行施工。

4．井口30m以下井身采用衬砌紧跟开挖面，保证施工安全。

三、适用范围

适合公路长大隧道中5.0m～7.0m净径，深度在200m以上的的深

大竖井工程，且地下水流量＜1.5m3/h，无瓦斯等不良地段。

四、工艺原理

根据现有设备，在保证安全的前提下做到设备的综合利用，尽可能提

高开挖、衬砌施工工序衔接，以求得最大效益。施工流程见图1

五、施工工艺及要点

1.设备安装

井架安装：竖井施工中对井架的基底采用混凝土浇注成形。基底混凝

土先铺垫底座混凝土找平再用木模做四周外模，底为2.5m×2.5m，

顶为1m×1m，高为2.3米且顶面沿井架四支柱交叉轴线方向倾斜11

°，并在混凝土内预留直径15cm四个二次浇注孔。井架先小局部组

装，在地平面采用自制三管支撑辅助倒链进行起吊，再将井架两侧进

行拼装，并在二层平台焊接钢管上设工字钢螺栓连接点，并预先将两

根工20平台工字钢安装，全部采用国标M24高强螺栓，拼装完成后

用25t吊车将井架两部分进行拼接。拼接完成后将顶帽“日”字梁与

井架连接。立井架采用两台25t吊车两侧起吊、两台10t稳车牵引点

在井架“日”字梁中间配合架立，立后吊车进行调整位置，将高强螺

栓栽与井架基座预留孔内，并浇注混凝土。

绞车安装：井筒中心距绞车卷筒中心48米，钢丝绳倾斜31°25′(一

般不应小于30°)，安装时要根据绞车基础图纸在现场挖出基坑，再

用白线定出所要预留二次浇注的孔位(卷筒基础、减速器、电机预留

孔，预留孔用木板订成方块状并在内侧设支撑防止混凝土挤压变形，

小预留孔可用钢管)，浇注时要保证混凝土的密实度，浇注一定深度

后要检查预留孔的位置是否准确。绞车卷筒安装时，因与基座为一体，

故采用三根钢管制作的简易支架，配合10t倒链进行调整，保证卷筒

的轴线水平位置(因需与减速器进行对接)。然后进行减速器和电机安

装，先用单根［40槽钢四侧拼接做底座，电机两侧两根［40槽钢对

拼做底座，浇注二次混凝土用φ48圆钢上部车丝用高强螺帽连接基

础。分别安装电阻组、控制柜、控制台，因绞车控制台控制整个绞车

房内设备的运转，需将所有电缆(包括控制柜、控制台、电机、小发

电机、液压站、回油电机)均一一用号码进行标识、量测，必须达到

万无一失，电缆铺设需设电缆沟及电缆穿管，保证电缆的顺直及接地

的良好。

2.井口段施工

井口段先进行锁口盘开挖，根据图纸要求在地面画出放坡开挖轮廓，

用挖掘机进行开挖，对于岩石部分实行爆破作业，并对坡面进行初期

支护，井身部分往锁口盘底下挖2米，回填碴石，平整锁口盘底进行

绑扎钢筋、立模、混凝土浇注作业，待混凝土达到强度后将开挖空间

进行回填夯实。井口段开挖采用人工6人钻孔，一人装药，钻孔深度

为2米(实际掘进1.8米)，井口设一28kw通风机，爆破后对井内进

行通风，视掘进深度不同而通风时间不同。自制1m3吊桶，人工装

碴(四人负责一个吊桶)，在井身两侧各设一自制摇头拔杆，每个拔杆

转向采用两根摆绳人工操作，10t稳车提升，提升后由挖掘机配合自

卸车出碴。摇头拔杆高7米，用一根φ150钢管和一根φ80钢管，

两钢管底部与上部有φ80钢管进行连接，其余部分用Φ25钢筋每

50cm设一连接点；外伸旋转部用3米工20a

工