隧道施工工藝工法(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 監(jiān) 控 量 測(cè) 組 負(fù) 責(zé) 量 測(cè) 、 數(shù) 據(jù) 整 理 、 繪 制 回 歸 曲 線 并 及 時(shí)反 饋 至 生 產(chǎn) 管 理 組 ， 以 便 采 取 相 應(yīng) 的 措 施 。 全 部 數(shù) 據(jù) 處 理 與 曲 線 回 歸 采 用計(jì) 算 機(jī) 程 序 。 施 工 注 意 事 項(xiàng) 道 施 工 應(yīng) 堅(jiān) 持 短 進(jìn) 尺 、 強(qiáng) 支 護(hù) 、 早 封 閉 、 勤 量 測(cè) 的 原 則 。 挖 方 式 均 采 用 機(jī) 械 輔 以 人 工 開 挖 。 序 變 化 處 之 鋼 架 （ 或 臨 時(shí) 鋼 架 ） 應(yīng) 設(shè) φ 42 鎖 腳 鋼 管 ， 以 確 保 鋼架 基 礎(chǔ) 穩(wěn) 定 。 架 之 間 縱 向 連 接 鋼 筋 應(yīng) 按 要 求 設(shè) 置 ， 及 時(shí) 施 作 并 連 接 牢 固 。 部 導(dǎo) 洞 開 挖 ， 應(yīng) 滯 后 于 左 部 導(dǎo) 洞 ， 距 離 不 小 于 6m 為 宜 。 時(shí) 鋼 架 的 拆 除 應(yīng) 等 洞 身 主 體 結(jié) 構(gòu) 初 期 支 護(hù) 施 工 完 畢 并 穩(wěn) 定 后 ， 方可 進(jìn) 行 。 工 中 ， 應(yīng) 按 有 關(guān) 規(guī) 范 及 標(biāo) 準(zhǔn) 圖 的 要 求 ， 進(jìn) 行 監(jiān) 控 量 測(cè) ， 及 時(shí) 反 饋結(jié) 果 ， 分 析 洞 身 結(jié) 構(gòu) 的 穩(wěn) 定 ， 為 支 護(hù) 參 數(shù) 的 調(diào) 整 、 灌 筑 二 次 襯 砌 的 時(shí) 機(jī) 提 20 / 43供 依 據(jù) 。 設(shè) 計(jì) 要 求 做 好 隧 底 地 質(zhì) 檢 測(cè) 工 作 ， 檢 測(cè) 結(jié) 果 為 弱 軟 圍 巖 及 有 溶 洞 、溶 溝 及 溶 槽 隧 底 應(yīng) 按 要 求 采 取 加 固 措 施 。 及 時(shí) 對(duì) 隧 道 環(huán) 境 水 進(jìn) 行 取 樣 化 驗(yàn) ， 對(duì) 有 侵 蝕 性 ， 但 設(shè) 計(jì) 無 要 求 的水 應(yīng) 立 即 向 相 關(guān) 單 位 提 出 變 更 ， 采 用 侵 蝕 性 砼 。 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，又稱雙側(cè)壁導(dǎo)洞法或眼鏡工法：屬于新奧的一個(gè)分支，以新奧法基本原理為依據(jù)。在開挖導(dǎo)坑時(shí)，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，導(dǎo)坑斷面近似橢園，周邊輪廓園順，避免應(yīng)力集中。初期支護(hù)采用格柵鋼架、掛網(wǎng)、噴混凝土柔性支護(hù)體系，及時(shí)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(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行信息化施工管理，隨時(shí)掌握施工過程中的動(dòng)態(tài)變化，合理安排，調(diào)整施工工藝和設(shè)計(jì)參數(shù)，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(cè)壁導(dǎo)坑（1）、上部核心土（2）、下臺(tái)階 (3) 、導(dǎo)坑尺寸側(cè)壁導(dǎo)坑尺寸應(yīng)本著充分利用臺(tái)階的支撐作用，并考慮機(jī)械設(shè)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(dǎo)坑可分二次開挖和支護(hù)，不需要架設(shè)工作平臺(tái)，人工架立鋼支撐也較方便。導(dǎo)坑與臺(tái)階的距離沒有硬性規(guī)定，但一般應(yīng)以導(dǎo)坑施工和臺(tái)階施工不發(fā)生干擾為原則，所以在短隧道中可先挖通導(dǎo)坑，而后再開挖臺(tái)階。上、下臺(tái)階的距離則視圍巖情況參照短臺(tái)階法或超短臺(tái)階法擬定。左、右側(cè)導(dǎo)坑錯(cuò)開的距離，應(yīng)根據(jù)開挖一側(cè)導(dǎo)坑所引起的圍巖應(yīng)力重分布的影響不致波及另一側(cè)已成導(dǎo)坑的則確定。 21 / 43 施 工 作 業(yè) 順 序 為 ：開挖一側(cè)導(dǎo)坑，并及時(shí)地將其初次支護(hù)閉合。相隔適當(dāng)距離后開挖另一側(cè)導(dǎo)坑，并建造初次支護(hù)。開挖上部核心土，施做拱部初期支護(hù)，臨時(shí)支撐設(shè)在兩側(cè)壁導(dǎo)坑的拱腳初期支護(hù)上。開挖下臺(tái)階，施做底部（仰拱）的初期支護(hù)，使初支結(jié)構(gòu)全斷面閉合。拆除導(dǎo)坑臨空部分的初支結(jié)構(gòu)。施做二次襯砌。 雙 側(cè) 壁 導(dǎo) 坑 法 的 優(yōu) 缺 點(diǎn) ：當(dāng)隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴(yán)格，圍巖條件特別差，單側(cè)壁導(dǎo)坑難以控制圍巖變形時(shí)，可采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法所引起的地表沉陷僅為短臺(tái)階法的 1/2。雙側(cè)壁坑法雖然開挖斷面分塊多，擾動(dòng)大，初期支護(hù)全斷面閉合的時(shí)間長，但每個(gè)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(fā)展。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工安全，但速度較慢，成本較高。 雙 側(cè) 壁 導(dǎo) 坑 法 施 工 特 點(diǎn) 及 適 用 范 圍特點(diǎn)：淺埋隧道采用雙側(cè)壁導(dǎo)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，拆裝方便、靈活，經(jīng)濟(jì)效益顯著。2 該法是在借鑒新奧法的某些理論基礎(chǔ)上，在地鐵工程施工中總結(jié)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(qū)松散土介質(zhì)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(shù)方法。它的突出優(yōu)勢(shì)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(qū)松散土介質(zhì)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(shù)方法。它的突出優(yōu)勢(shì)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(jí)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(yùn)用，加之國內(nèi)豐富的勞動(dòng)力資源，在北京、廣州、深圳、南京等地的地鐵區(qū)間隧道修建中得到推廣，已成功建成許多各具特點(diǎn)的地鐵區(qū)間隧道，而且在大跨度車站的修筑中也有相當(dāng)多的應(yīng)用。此外，該方法也廣泛應(yīng)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(xiàng)技術(shù)的采用，結(jié)束了我國城市修建地鐵大開挖的歷史，開創(chuàng)了我國在大城市松軟地層內(nèi)修建地鐵的新途徑，同時(shí)標(biāo)志著我國地鐵建設(shè)已達(dá)到國際水平。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝原理：地鐵隧道淺埋暗挖雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工是一項(xiàng)邊開挖邊澆注的施工技術(shù)。其原理是：就是把整個(gè)隧道大斷面分成左右上下 6 個(gè)小斷面施工每一小斷面單獨(dú)掘進(jìn)，最后形成一個(gè)大的隧道且利用土層在開挖過程中短時(shí)間的自穩(wěn)能力，采用網(wǎng)狀支護(hù)形式，使圍巖或土層表面形成密貼型薄壁支護(hù)結(jié)構(gòu)，且用中隔壁及中隔板承擔(dān)部分受力。該方法主要適用于粘性土層、砂層、砂卵層等地質(zhì)。 雙側(cè)壁導(dǎo)坑施工方法側(cè)導(dǎo)洞分上下兩個(gè)臺(tái)階，上臺(tái)階土方采用人工風(fēng)鎬開挖土方，并直接翻入下臺(tái)階，采用翻斗車外運(yùn)至豎井集土坑處，桁架電動(dòng)葫蘆或抓斗垂直提升。開挖臺(tái)階長度 2～3m 初期支護(hù)分別進(jìn)行，兩側(cè)洞均設(shè)臨時(shí)鋼架橫撐，做到步步封閉成環(huán)。兩洞之間的中間部分開挖作業(yè)方式同側(cè)洞，并及時(shí)架設(shè)拱部和臨時(shí)橫撐及仰拱的拱架，使之與兩側(cè)洞及時(shí)聯(lián)接成環(huán)。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(tái)階土體的開挖掌子面；然后施作兩側(cè)仰拱，再做兩側(cè)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(tái)架安裝鋼模，混凝土泵泵送。該段施工過程中，適時(shí)進(jìn)行初支背后注漿，以控制地表沉降。在施工過程中，加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，實(shí)行信息化施工，并根據(jù)監(jiān)測(cè)情況，及時(shí)拆除臨時(shí)格柵支撐，施作該段二次襯砌。施工時(shí)兩側(cè)導(dǎo)坑錯(cuò)開施工，一側(cè)（如 3 部）的側(cè)導(dǎo)坑落后于另一側(cè)導(dǎo)坑（如 1 部）3～5m，中間土體部分（如 5 部）開挖初期支護(hù)落后最前面?zhèn)葘?dǎo)坑開挖面 6～10m。 兩側(cè)導(dǎo)坑上部開挖及支護(hù)： 23 / 43 ① 上部開挖。超前小導(dǎo)管預(yù)注漿對(duì)地層進(jìn)行加固后，采用人工開挖直接開挖翻碴至下臺(tái)階，用翻斗車轉(zhuǎn)運(yùn)至提升架處，采用電動(dòng)葫蘆垂直起吊外運(yùn)。每一開挖循環(huán)進(jìn)尺為 ，由測(cè)量人員控制中線水平，施工時(shí)保證不欠挖，控制超挖。開挖輪廓線盡可能圓順，以減小應(yīng)力集中，另一側(cè)上部開挖落后 3～5m。②上部斷面初期支護(hù)。a、初噴：砂層段，在開挖后立即進(jìn)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(wěn)定情況而定。b、格柵鋼架：格柵鋼架制作符合設(shè)計(jì)規(guī)范，滿足施工要求；安設(shè)時(shí)清除浮土，拱腳夯實(shí)或設(shè)置墊板，鋼格柵縱向間距按設(shè)計(jì)要求每榀 ，縱向設(shè) Φ22 連接筋，其環(huán)向間距為 1m，交錯(cuò)布置。c、掛網(wǎng)：?jiǎn)螌愉佋O(shè)，采用 鋼筋，網(wǎng)格 1515cm，作成 的網(wǎng)片，鋪設(shè)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(jī)噴護(hù)，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(huán)的超前管棚，封好管口，復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度。e、鎖腳錨管：在拱腳處打設(shè)兩根 Φ42 錨管，其尾部與格柵鋼架焊接牢固。噴砼時(shí)注意保護(hù)好管口，噴砼結(jié)束后，及時(shí)壓漿。③超前小導(dǎo)管作業(yè)。鉆孔：超前小導(dǎo)管采用風(fēng)鉆直接頂入，壓漿前用高壓風(fēng)清孔。超前小導(dǎo)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(shè)計(jì)要求。超前小導(dǎo)管按設(shè)計(jì)范圍沿拱部周邊輪廓線設(shè)置，超前小導(dǎo)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(zhì)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(zhì)情況及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，保證漿液擴(kuò)散互相咬接，以提高圍巖的穩(wěn)定性。兩側(cè)下部開挖及支護(hù)：兩側(cè)下部開挖每循環(huán)進(jìn)尺 ，下部落后上部3m。反坡開挖時(shí)，在掌子面設(shè)集水坑抽排水，集水坑內(nèi)抽至豎井集水井后排出洞 24 / 43外。永久與臨時(shí)初期支護(hù)同時(shí)施作，并及時(shí)封閉環(huán)狀。其余與上部同。兩側(cè)下部施工工藝流程為：一側(cè)側(cè)洞下部開挖落后另一側(cè)側(cè)洞下部開挖 5m→兩側(cè)下部開挖（含兩側(cè)仰拱） 、每循環(huán)進(jìn)尺 →初噴混凝土 4～5cm（包括隧底及中間土體側(cè)面）→安鋼架、掛鋼筋網(wǎng)、焊聯(lián)接筋（包括中間臨時(shí)鋼架等）→二次復(fù)噴混凝土達(dá)設(shè)計(jì)厚度→進(jìn)入下一循環(huán)。中間上部開挖及支護(hù)：待兩側(cè)洞初支作好一定時(shí)間后，開挖中間土體，落后一側(cè)側(cè)洞開挖初支 3～5m 中間上部施工工藝流程圖：施作超前小導(dǎo)管預(yù)注漿加固→開挖土石方→初噴混凝土 4～5cm→安設(shè)鋼格柵，焊縱向聯(lián)接筋→鋼架之間安設(shè)鋼筋網(wǎng)→復(fù)噴混凝土達(dá)設(shè)計(jì)厚度→進(jìn)入下一循環(huán)。中間下部開挖及支護(hù)：檢查中隔板、中隔壁支撐，分析各部開挖支護(hù)后的變形收斂情況，處于基本穩(wěn)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(wǎng)的安裝→噴混凝土封閉底部仰拱→下一循環(huán)。 cd 法 作業(yè)內(nèi)容 注漿錨桿、開挖、初噴、立鋼架、打錨桿、掛鋼筋網(wǎng)、復(fù)噴。 工藝流程 打 φ25 中空注漿錨桿—分臺(tái)階開挖 1 部—封閉掌子面（～ 米封一次）—施工作 1 步初期支護(hù)及中隔壁—按上部循環(huán)開挖 2～6 部—拆除開挖尾部6～8 米臨時(shí)鋼架—澆注Ⅶ部砼—澆注Ⅷ部砼。 施工方案 地質(zhì)預(yù)報(bào)地質(zhì)預(yù)報(bào)采用分級(jí)：簡(jiǎn)單。預(yù)報(bào)方法：地質(zhì)素描、超前鉆探。超前地質(zhì)鉆孔采用 TY28 鉆機(jī)打眼，深度超前開挖 25 / 432 進(jìn)尺，即超前不小于 米。 測(cè)量放樣根據(jù)測(cè)量班定的中點(diǎn)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(cè)后根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)再進(jìn)行調(diào)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(huán)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?jié){段。雙層小導(dǎo)管搭接長度≮。中空注漿錨桿及鋼架考慮循環(huán)使用，周轉(zhuǎn)距離暫按 40 米一次考慮。具體見《超前小導(dǎo)管施工技術(shù)交底》 開挖 開挖順序⑴利用上一循環(huán)架立的鋼架施作導(dǎo)坑側(cè)壁 Ф25 中空注漿錨桿超前支護(hù)。⑵機(jī)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(shí)仰拱。⑷施作①部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，即初噴 4cm 厚混凝土，架立型鋼鋼架和 I18 臨時(shí)鋼架，并設(shè)鎖腳鋼管。⑸安裝徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。 在滯后于①部 3～4m 距離后，機(jī)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(shí)仰拱，導(dǎo)坑周邊部分初噴 4cm 厚混凝土，接長型鋼鋼架和 I18 臨時(shí)鋼架，安裝鎖腳鋼管，鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。 在滯后于②部 2～3m 距離后，機(jī)械開挖③部，人工配合整修，并施作導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù),步驟及工序同① 在滯后于③部 10～15m 距離后，機(jī)械開挖④部，人工配合整修，并施作導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)，步驟及工序同①。在滯后于④部 3m 距離后，機(jī)械開挖⑤部，人工配合整修，施作初期支護(hù)。開挖部，接長Ⅰ18 臨時(shí)鋼架，施作初期支護(hù)。根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果分析，待初期支護(hù) 26 / 43收斂后，拆除開挖尾部靠近二次襯砌仰拱 3 米范圍內(nèi) I18 臨時(shí)鋼架。利用仰拱棧橋灌筑Ⅵ部邊墻基礎(chǔ)與仰拱混凝土。灌筑仰拱填充Ⅶ部至設(shè)計(jì)高度，并接長鋼架至仰拱填充頂部。利用襯砌模板臺(tái)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(jī)械開挖，堅(jiān)持“少擾動(dòng)、短進(jìn)尺，勤測(cè)量，緊封閉”的原則，上臺(tái)階每循環(huán)開挖支護(hù)進(jìn)尺不大于 1 榀鋼架間距，即不超過 米，邊墻每循環(huán)進(jìn)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(fù)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(tái)階滯后 1 臺(tái)階為 3～4 米；3 臺(tái)階滯后 2 臺(tái)階為 2～3 米；4 臺(tái)階滯后 3 臺(tái)階為 10～15 米；5 臺(tái)階滯后 4 臺(tái)階 3 米；6 臺(tái)階滯后 5 臺(tái)階 3 米；隧底填充、邊墻基礎(chǔ)滯后 3 臺(tái)階 10～15 米；二次襯砌滯后隧底填充及邊墻基礎(chǔ) 3米，且距掌子面不大于 4