隧道施工工藝工法培訓資料(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 監 控 量 測 組 負 責 量 測 、 數 據 整 理 、 繪 制 回 歸 曲 線 并 及 時反 饋 至 生 產 管 理 組 ， 以 便 采 取 相 應 的 措 施 。 全 部 數 據 處 理 與 曲 線 回 歸 采 用計 算 機 程 序 。 施 工 注 意 事 項 道 施 工 應 堅 持 短 進 尺 、 強 支 護 、 早 封 閉 、 勤 量 測 的 原 則 。 挖 方 式 均 采 用 機 械 輔 以 人 工 開 挖 。 序 變 化 處 之 鋼 架 （ 或 臨 時 鋼 架 ） 應 設 φ 42 鎖 腳 鋼 管 ， 以 確 保 鋼架 基 礎 穩 定 。 架 之 間 縱 向 連 接 鋼 筋 應 按 要 求 設 置 ， 及 時 施 作 并 連 接 牢 固 。 部 導 洞 開 挖 ， 應 滯 后 于 左 部 導 洞 ， 距 離 不 小 于 6m 為 宜 。 時 鋼 架 的 拆 除 應 等 洞 身 主 體 結 構 初 期 支 護 施 工 完 畢 并 穩 定 后 ， 方可 進 行 。 工 中 ， 應 按 有 關 規 范 及 標 準 圖 的 要 求 ， 進 行 監 控 量 測 ， 及 時 反 饋結 果 ， 分 析 洞 身 結 構 的 穩 定 ， 為 支 護 參 數 的 調 整 、 灌 筑 二 次 襯 砌 的 時 機 提 20 / 43供 依 據 。 設 計 要 求 做 好 隧 底 地 質 檢 測 工 作 ， 檢 測 結 果 為 弱 軟 圍 巖 及 有 溶 洞 、溶 溝 及 溶 槽 隧 底 應 按 要 求 采 取 加 固 措 施 。 及 時 對 隧 道 環 境 水 進 行 取 樣 化 驗 ， 對 有 侵 蝕 性 ， 但 設 計 無 要 求 的水 應 立 即 向 相 關 單 位 提 出 變 更 ， 采 用 侵 蝕 性 砼 。 雙側壁導坑法，又稱雙側壁導洞法或眼鏡工法：屬于新奧的一個分支，以新奧法基本原理為依據。在開挖導坑時，盡量減少對圍巖的擾動，導坑斷面近似橢園，周邊輪廓園順，避免應力集中。初期支護采用格柵鋼架、掛網、噴混凝土柔性支護體系，及時施作，使斷面及早閉合，以充分利用圍巖的自承能力，控制圍巖變形。建立一整套圍巖支護結構監控量測系統，進行信息化施工管理，隨時掌握施工過程中的動態變化，合理安排，調整施工工藝和設計參數，確保施工安全。 開 挖 面 分 部 形 式 ：一般將斷面分成四塊：左、右側壁導坑（1）、上部核心土（2）、下臺階 (3) 、導坑尺寸側壁導坑尺寸應本著充分利用臺階的支撐作用，并考慮機械設備和施工條件而定。但寬度不宜超過斷面最大跨度的 1/3。高度以到起拱線為宜，這樣，導坑可分二次開挖和支護，不需要架設工作平臺，人工架立鋼支撐也較方便。導坑與臺階的距離沒有硬性規定，但一般應以導坑施工和臺階施工不發生干擾為原則，所以在短隧道中可先挖通導坑，而后再開挖臺階。上、下臺階的距離則視圍巖情況參照短臺階法或超短臺階法擬定。左、右側導坑錯開的距離，應根據開挖一側導坑所引起的圍巖應力重分布的影響不致波及另一側已成導坑的則確定。 21 / 43 施 工 作 業 順 序 為 ：開挖一側導坑，并及時地將其初次支護閉合。相隔適當距離后開挖另一側導坑，并建造初次支護。開挖上部核心土，施做拱部初期支護，臨時支撐設在兩側壁導坑的拱腳初期支護上。開挖下臺階，施做底部（仰拱）的初期支護，使初支結構全斷面閉合。拆除導坑臨空部分的初支結構。施做二次襯砌。 雙 側 壁 導 坑 法 的 優 缺 點 ：當隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴格，圍巖條件特別差，單側壁導坑難以控制圍巖變形時，可采用雙側壁導坑法。現場實測表明，雙側壁導坑法所引起的地表沉陷僅為短臺階法的 1/2。雙側壁坑法雖然開挖斷面分塊多，擾動大，初期支護全斷面閉合的時間長，但每個分塊都是在開挖后立即各自閉合的，所以在施工中間變形幾乎不發展。雙側壁導坑法施工安全，但速度較慢，成本較高。 雙 側 壁 導 坑 法 施 工 特 點 及 適 用 范 圍特點：淺埋隧道采用雙側壁導坑法施工，很好的解決了大斷面隧道開挖的安全性問題，且結構簡單，安全可靠，拆裝方便、靈活，經濟效益顯著。2 該法是在借鑒新奧法的某些理論基礎上，在地鐵工程施工中總結出來的一整套完善的地鐵隧道修建理論和操作方法。與新奧法的不同之處在于，它是適合于城市地區松散土介質圍巖條件下，隧道埋深小于或等于隧道直徑，以很小的地表沉降修筑隧道的技術方法。它的突出優勢在于不影響城市交通，無污染、無噪聲，而且適合于各種尺寸與斷面形式的隧道洞室。適用范圍：它是適合于城市地區松散土介質圍巖條件下的淺埋隧道，以很小的地表沉降修筑隧道的技術方法。它的突出優勢在于不影響城市交通，無污染、無噪 22 / 43聲，而且適合于各種尺寸與斷面形式的隧道洞室。適用于 VVI 級圍巖地層，開挖斷面在 40～120m178。的隧道。由于該施工方法在有水條件的地層中可廣泛運用，加之國內豐富的勞動力資源，在北京、廣州、深圳、南京等地的地鐵區間隧道修建中得到推廣，已成功建成許多各具特點的地鐵區間隧道，而且在大跨度車站的修筑中也有相當多的應用。此外，該方法也廣泛應用于淺埋地下車庫、過街人行道和城市道路隧道等工程的修筑。這項技術的采用，結束了我國城市修建地鐵大開挖的歷史，開創了我國在大城市松軟地層內修建地鐵的新途徑，同時標志著我國地鐵建設已達到國際水平。雙側壁導坑法施工工藝原理：地鐵隧道淺埋暗挖雙側壁導坑法施工是一項邊開挖邊澆注的施工技術。其原理是：就是把整個隧道大斷面分成左右上下 6 個小斷面施工每一小斷面單獨掘進，最后形成一個大的隧道且利用土層在開挖過程中短時間的自穩能力，采用網狀支護形式，使圍巖或土層表面形成密貼型薄壁支護結構，且用中隔壁及中隔板承擔部分受力。該方法主要適用于粘性土層、砂層、砂卵層等地質。 雙側壁導坑施工方法側導洞分上下兩個臺階，上臺階土方采用人工風鎬開挖土方，并直接翻入下臺階，采用翻斗車外運至豎井集土坑處，桁架電動葫蘆或抓斗垂直提升。開挖臺階長度 2～3m 初期支護分別進行，兩側洞均設臨時鋼架橫撐，做到步步封閉成環。兩洞之間的中間部分開挖作業方式同側洞，并及時架設拱部和臨時橫撐及仰拱的拱架，使之與兩側洞及時聯接成環。二次襯砌采用輸送泵澆筑，先施作隧底仰拱，使其緊跟中部下臺階土體的開挖掌子面；然后施作兩側仰拱，再做兩側拱墻部份，最后施作中部拱圈。二次襯砌仰拱采用自制仰拱底模，邊墻與拱圈采用襯砌臺架安裝鋼模，混凝土泵泵送。該段施工過程中，適時進行初支背后注漿，以控制地表沉降。在施工過程中，加強監控量測，實行信息化施工，并根據監測情況，及時拆除臨時格柵支撐，施作該段二次襯砌。施工時兩側導坑錯開施工，一側（如 3 部）的側導坑落后于另一側導坑（如 1 部）3～5m，中間土體部分（如 5 部）開挖初期支護落后最前面側導坑開挖面 6～10m。 兩側導坑上部開挖及支護： 23 / 43 ① 上部開挖。超前小導管預注漿對地層進行加固后，采用人工開挖直接開挖翻碴至下臺階，用翻斗車轉運至提升架處，采用電動葫蘆垂直起吊外運。每一開挖循環進尺為 ，由測量人員控制中線水平，施工時保證不欠挖，控制超挖。開挖輪廓線盡可能圓順，以減小應力集中，另一側上部開挖落后 3～5m。②上部斷面初期支護。a、初噴：砂層段，在開挖后立即進行，以便盡早封閉拱頂暴露面，噴射混凝土厚 4～5cm。粘土層段視開挖后圍巖的穩定情況而定。b、格柵鋼架：格柵鋼架制作符合設計規范，滿足施工要求；安設時清除浮土，拱腳夯實或設置墊板，鋼格柵縱向間距按設計要求每榀 ，縱向設 Φ22 連接筋，其環向間距為 1m，交錯布置。c、掛網：單層鋪設，采用 鋼筋，網格 1515cm，作成 的網片，鋪設在格柵鋼架的背后位置，密貼圍巖，并與格柵鋼架連接牢固。d、噴射混凝土：采用噴機噴護，砂層段第一次噴射厚度 3～5cm，架立好格柵鋼架后，從鋼架腹部打入下一循環的超前管棚，封好管口，復噴至設計厚度。e、鎖腳錨管：在拱腳處打設兩根 Φ42 錨管，其尾部與格柵鋼架焊接牢固。噴砼時注意保護好管口，噴砼結束后，及時壓漿。③超前小導管作業。鉆孔：超前小導管采用風鉆直接頂入，壓漿前用高壓風清孔。超前小導管選用普通 φ424mm 鋼管加工而成，頂部切削成尖靴，尾部焊接墊圈，長度為 ～3m 或按設計要求。超前小導管按設計范圍沿拱部周邊輪廓線設置，超前小導管從鋼架腹部空間穿過，外插角在 20176。左右，尾部與鋼架焊連接成一體。 注漿為保證注漿質量，注漿前孔口處噴 20cm 混凝土封堵。采用高壓注漿泵注水泥、水玻璃漿液，壓力控制在 ～,漿液配合比視地質情況及現場試驗確定，保證漿液擴散互相咬接，以提高圍巖的穩定性。兩側下部開挖及支護：兩側下部開挖每循環進尺 ，下部落后上部3m。反坡開挖時，在掌子面設集水坑抽排水，集水坑內抽至豎井集水井后排出洞 24 / 43外。永久與臨時初期支護同時施作，并及時封閉環狀。其余與上部同。兩側下部施工工藝流程為：一側側洞下部開挖落后另一側側洞下部開挖 5m→兩側下部開挖（含兩側仰拱） 、每循環進尺 →初噴混凝土 4～5cm（包括隧底及中間土體側面）→安鋼架、掛鋼筋網、焊聯接筋（包括中間臨時鋼架等）→二次復噴混凝土達設計厚度→進入下一循環。中間上部開挖及支護：待兩側洞初支作好一定時間后，開挖中間土體，落后一側側洞開挖初支 3～5m 中間上部施工工藝流程圖：施作超前小導管預注漿加固→開挖土石方→初噴混凝土 4～5cm→安設鋼格柵，焊縱向聯接筋→鋼架之間安設鋼筋網→復噴混凝土達設計厚度→進入下一循環。中間下部開挖及支護：檢查中隔板、中隔壁支撐，分析各部開挖支護后的變形收斂情況，處于基本穩定后，開挖中間下部土體，下部開挖落后上部30～50m。施工工藝流程圖為：中間下部土體開挖→中間底部鋼格柵和鋼筋網的安裝→噴混凝土封閉底部仰拱→下一循環。 cd 法 作業內容 注漿錨桿、開挖、初噴、立鋼架、打錨桿、掛鋼筋網、復噴。 工藝流程 打 φ25 中空注漿錨桿—分臺階開挖 1 部—封閉掌子面（～ 米封一次）—施工作 1 步初期支護及中隔壁—按上部循環開挖 2～6 部—拆除開挖尾部6～8 米臨時鋼架—澆注Ⅶ部砼—澆注Ⅷ部砼。 施工方案 地質預報地質預報采用分級：簡單。預報方法：地質素描、超前鉆探。超前地質鉆孔采用 TY28 鉆機打眼，深度超前開挖 25 / 432 進尺，即超前不小于 米。 測量放樣根據測量班定的中點放樣輪廓線，本隧道采用單心圓，半徑=665（凈空）+50(二襯)+28（初噴）+1（變形量）=758cm，變形量暫按 15cm 取，待沉降觀測后根據觀測數據再進行調整。 中空注漿錨桿中空注漿錨桿配合鋼架使用。單根長度 米，環向間距40cm，插入角度：與線路中線平行，注漿水灰比 1：1，注漿壓力～。材料采用外徑 φ25mm，厚 7mm 熱軋鋼管，前部鉆注漿漿孔，孔徑 10mm，間 15cm，呈梅花狀布置，前端加工成錐形，尾部 30cm 不鉆孔，作為止漿段。雙層小導管搭接長度≮。中空注漿錨桿及鋼架考慮循環使用，周轉距離暫按 40 米一次考慮。具體見《超前小導管施工技術交底》 開挖 開挖順序⑴利用上一循環架立的鋼架施作導坑側壁 Ф25 中空注漿錨桿超前支護。⑵機械開挖①部，人工配合整修。⑶噴 8cm 厚混凝土封閉掌子面（～ 米封閉一次） ，并噴射 10cmC25 砼臨時仰拱。⑷施作①部導坑周邊的初期支護和臨時支護，即初噴 4cm 厚混凝土，架立型鋼鋼架和 I18 臨時鋼架，并設鎖腳鋼管。⑸安裝徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。 在滯后于①部 3～4m 距離后，機械開挖②部，人工配合整修，噴 8cm 厚混凝土封閉掌子面，并噴射 10cmC25砼臨時仰拱，導坑周邊部分初噴 4cm 厚混凝土，接長型鋼鋼架和 I18 臨時鋼架，安裝鎖腳鋼管，鉆設徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。 在滯后于②部 2～3m 距離后，機械開挖③部，人工配合整修，并施作導坑周邊的初期支護,步驟及工序同① 在滯后于③部 10～15m 距離后，機械開挖④部，人工配合整修，并施作導坑周邊的初期支護，步驟及工序同①。在滯后于④部 3m 距離后，機械開挖⑤部，人工配合整修，施作初期支護。開挖部，接長Ⅰ18 臨時鋼架，施作初期支護。根據監控量測結果分析，待初期支護 26 / 43收斂后，拆除開挖尾部靠近二次襯砌仰拱 3 米范圍內 I18 臨時鋼架。利用仰拱棧橋灌筑Ⅵ部邊墻基礎與仰拱混凝土。灌筑仰拱填充Ⅶ部至設計高度，并接長鋼架至仰拱填充頂部。利用襯砌模板臺車一次性灌注Ⅷ部襯砌（拱墻襯砌一次施作） 。 開挖要求 開挖采用人工配合機械開挖，堅持“少擾動、短進尺，勤測量，緊封閉”的原則，上臺階每循環開挖支護進尺不大于 1 榀鋼架間距，即不超過 米，邊墻每循環進尺不大于 2 榀鋼架，仰拱開挖后立即初期 4cm 砼，架立鋼架，打鎖腳錨桿后，復噴砼等完成后，再開挖仰拱，仰拱采用分段開挖，每段不大于 米，仰拱不能分幅施工。 開挖要求 2 臺階滯后 1 臺階為 3～4 米；3 臺階滯后 2 臺階為 2～3 米；4 臺階滯后 3 臺階為 10～15 米；5 臺階滯后 4 臺階 3 米；6 臺階滯后 5 臺階 3 米；隧底填充、邊墻基礎滯后 3 臺階 10～15 米；二次襯砌滯后隧底填充及邊墻基礎 3米，且距掌子面不大于 4