左 娜 （中铁十六局集团第三工程有限公司，浙江 湖州 313000）
1 引言
近年来随着基建项目建设的提速，铁路项目越来越多，隧道工程随之大幅度增加，施工中受各种因素影响导致初支变形、侵限现象也越发严重，已经成为困扰隧道施工的重大难题之一。其中工序循环时间长，初期支护全断面封闭成环慢，是隧道变形的重要原因之一。
丽香铁路白岩子隧道位于云南省迪庆藏族自治州香格里拉市虎跳峡镇境内，线路基本呈南北走向，起讫里程为D1K61+600～D1K65+683， 全 长4083m，最大埋深680m，最大坡度28.2‰。本隧道为单线隧道，正洞开挖面积54.58m2，隧道洞身穿越的岩层主要为薄层状炭质板岩、炭质千枚岩，褶皱、裂隙发育，产状紊乱，在空气及地下水的作用下极易软化，属于软弱围岩。由于隧道埋深大，地应力高，隧道围岩单轴抗压强度小，施工过程中易发生软岩大变形。现场除采取优化断面结构形式、加强初期支护强度、采用自进式长锚杆等措施外，还通过明确施工原则、严格工法管理、理顺施工流程、加强施工管理以及严格的绩效考核与激励措施，实现隧道初期支护全断面快速封闭成环，控制隧道变形，并保证了隧道施工安全快速。
2 主要施工方法
2.1 施工原则
单线隧道快速施工应按照空间占满、各工序零（负）搭接、尽可能多的平行作业原则，实现初期支护快速封闭成环、提高施工进度的目标。
2.2 工法管理
2.2.1 工法的选择
开挖工法的选择是隧道工程施工中的一项重要工作，直接关系到隧道工程施工的安全、质量、成本和进度。由于单线隧道开挖断面小，可供选择的工法少，主要有全断面法、（微）台阶法和台阶+临时仰拱法。
相较于全断面法和台阶+临时仰拱法，（微）台阶法一次开挖面积小，有利于掌子面的稳定，可确保施工安全，且无需要拆除的临时支护；同时由于台阶的存在增加了工作面，可实现上、下台阶平行作业，缩短循环时间，提高施工效率，可实现隧道快速开挖、快速支护、快速封闭成环。故优先选择（微）台阶法。
2.2.2 参数的确定
采用台阶法施工，应根据现场实际揭示围岩情况、爆破效果、机械设备配置情况以及满足人员操作等因素，确定台阶的高度、长度以及循环开挖进尺。
①确定台阶高度
台阶高度应保证围岩的稳定。在相同地质与施工条件下，台阶高度越高、临空面越大，掌子面稳定性越差，开挖后围岩变形越明显，严重的甚至造成开挖处坍塌；如台阶高度过小，临空面不足，则容易造成爆破效果差、开挖进尺不足，同时会增加下台阶高度，无法保证下台阶施工时的稳定性和安全性。
台阶高度应满足人员作业操作空间。台阶高度应留有足够的操作空间，保证人员可直接或通过施工台架进行钻孔、超前小导管和立架等工序作业，同时台阶高度与台架大小、重量应相互适应，以方便利用现场既有设备（装载机或挖掘机）移运台架。
台阶高度应满足挖机扒碴以及掌子面排险要求。单线隧道施工作业空间小，爆破后需将上台阶弃碴收拢到下台阶统一出碴，同时对掌子面进行排险，上台阶高度应同时满足挖机扒碴和掌子面排险要求。
综上所述，在保证掌子面稳定、满足人员和机械作业的情况下，台阶高度宜控制在5.0m左右较为合适。
②确定台阶长度
台阶长度应保证围岩的稳定。台阶的长度直接关系到掌子面的稳定性，如长度过短，台阶法类似于全断面法，下台阶土压力过小，掌子面有失稳的可能，无法保证人员作业的安全性；如台阶长度过长，则初期支护全断面封闭时间长，围岩收敛变形大。
台阶长度应与机械设备相适应。台阶的长度应保证挖机可完成上台阶扒碴、掌子面排险的要求。
综上所述，在保证掌子面稳定、施工人员安全、满足机械设备施工的情况下，台阶长度宜控制在4.5m左右较为合适。
③确定循环开挖进尺
循环开挖进尺直接关系到开挖面的稳定性和进度情况，在围岩自稳性满足要求的前提下，上、下台阶每循环进尺2榀钢架间距；当围岩稳定性较差时，每循环进尺可缩短为1榀钢架间距。
2.3 施工流程
见图1。
图1 施工流程
2.4 加强施工管理
2.4.1 明确施工组织
现场施工采取总带班负责制，统一负责隧道内施工组织。待确定施工方案后，应对总带班人员和各班组带班人员进行详细交底，明确施工原则、施工工法和施工流程，使快速施工理念深入人心，除特殊情况外，不得随意改变施工组织。
2.4.2 加快工序循环
单线软弱围岩隧道施工重点是通过工序管理，增加施工循环。首先应做好工序衔接。隧道内带班人员应把握好时间，提前做好下一工序人员、材料准备，两道工序间无缝衔接，避免现场出现“活等人”，并减少“人等活”；其次配足施工人员。由于循环时间加快，人员休息时间相对缩短，现场按实际工作需要人数的1.2～1.5倍配置，每循环对部分人员进行轮休，以保证作业人员有充足体力；第三配足机械设备。白岩子隧道进口工区紧邻长坪隧道斜井工区，两工区按实际需要配备机械设备，并互为紧急情况下的设备支援方，在满足施工要求的情况下，尽量控制成本。第四固定工序时间。在施工过程中总结经验教训，减少各种不利因素干扰施工，尽量做到各工序时间固定，这样既可保证施工进度又可相对固定作业人员工作和休息时间，形成良性循环。
2.4.3 洞内交通运输
隧道常用机械尺寸（单位：m） 表1
隧道洞室设计统计表（单位：m） 表2
单线隧道空间狭小，二衬施工完成后内轨顶面宽度为仅4.54m，车辆无法错车，也无法掉头，为解决车辆错车和掉头的问题，可利用隧道设计的避车洞解决此问题。隧道常用机械尺寸和设计避车洞设计统计详见表1和表2。
由表1和表2可知，大避车洞尺寸无法满足隧道常用机械设备错车或掉头，施工过程中采取以下措施：
①大避车洞尺寸扩大为6.5m×4.5m×10.0m（宽×高×深），以满足机械错车或掉头的要求；
②每2个大避车洞间设有6个小避车洞，将第三个或第四个避车洞扩挖为大避车洞，尺寸也为6.5m×4.5m×10.0m（宽×高×深）；
③大避车洞中线与隧道中线夹角为45°，为方便不同方向车辆掉头，将大避车洞调整为与隧道中线垂直。
2.5 设计方案优化
2.5.1 弃碴场优化
白岩子隧道设计弃碴场为冲江河一号碴场，运距9km，运输距离长且需要经过G214国道。丽香铁路地处香格里拉市境内，每年6～9月份为季节性雨季，施工便道塌方时有发生，同时6～9月份也是旅游旺季，G214国道作为目前进藏唯一陆路通道，交通压力大，极易发生堵车，不仅耽误现场出碴，而且便道塌方、施工与旅游车辆交叉行驶，也存在诸多不安全因素。经过现场实地踏勘，距离隧道进口约2km处的海巴洛冲沟边地势较为平缓，容碴量较大，经过与当地政府部门、水保监理、环保监理和参建各方沟通，将弃碴场位置调整到海巴洛冲沟边，避免了因施工便道塌方或国道堵车而耽误现场施工，同时也保证了施工安全。
2.6 奖励激励措施
积极合理的激励措施可充分调动现场管理人员和作业人员的积极性、主动性，使所有参建人员处于更好的工作状态，保持应有的工作激情。
2.6.1 明确考核办法
白岩子隧道地质情况一致性高，仅有隧道渗水的微小变化，月度施工水平相对稳定，因此，施工过程中采取月度形象进度考核的办法。月度考核周期为上月26日至本月25日，月进度指标按“快速施工模式”下施工能力以及工期要求统一考虑确定。
考核奖励由基本任务奖金与超额任务奖金相结合确定。完全月度施工计划奖励基本奖金，每超额完成一米，按一定数额奖励，上不封顶。同时，月度考核与现场安全布局、质量管理等挂钩考核，避免只重视施工进度而忽略安全质量问题。
2.6.2 考核奖金分配和宣传
月度考核完成后，由各作业队伍按施工贡献大小分配奖金，并造表报项目部财务部门，奖金直接发放到每位作业人员。同时将奖励文件、奖励金额分配表以及相关影像资料等张贴于全标段各工区食堂、浴室等公共区域，加强宣传，在标段内形成“人人讲生产、人人讲大干”的良好氛围。
3 结论及建议
单线隧道通过明确施工原则、严格工法管理、理顺施工流程、加强施工管理、适当的设计方案优化并辅以适当的奖励激励措施，实现隧道快速施工。施工过程中虽然因为增加施工人员、避车洞扩大和相关的激励措施造成成本增加，但此方法不仅可防止初期支护侵入限界，是控制软弱围岩变形的有效手段之一，更能有效地加快施工进度，保证项目工期并创造较好的经济效益。
上、下台阶与仰拱同步支护后，由于仰拱暂时无法施工，需将仰拱基坑进行洞渣回填。后期出渣过程中，为避免挖机破坏已施工完成的仰拱初支，建议采用15mm厚钢板按1:1尺寸制作平头挖机斗，仰拱基坑出碴剩余30cm时，采用此挖机斗配合人工清理，避免已施工的仰拱初支被破坏。
