隧道三台阶核心土法施工作业指导书文档格式.doc
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隧道进口采用台阶式洞门,设置有20m明洞,洞口段基础采用φ125cm钻孔桩加固地层,并设置钢筋混凝土承台。
隧道出口采用斜切式洞门,设置有32m缓冲结构。
洞口边仰坡采用拱形骨架护坡,拱形骨架的上缘设排水槽,在拱形骨架内植草绿化。
2.1.2工程地质
隧道通过地层为第四系上更新统风积黏质黄土及黏质黄土(古土壤),下部为第四系中更新统风积黏质黄土夹黏质黄土(古土壤),底部为中更新统冲积砂砂ⅹ
及圆砾土等。
无断裂构造。
2.1.3水文地质
隧道通过地段内地表水及地下水均不发育。
2.1.4方案设计
1按新奥法原理组织施工,并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法,洞内Ⅳ级围岩地段三台阶预留核心土法开挖(俗称三台阶七步开挖法),Ⅴ级围岩地段双侧壁导洞法开挖,个别稳定性较差地段铺设临时仰拱以策施工安全。
2三台阶预留核心土开挖采用超前小导管预支护,将隧道断面分为上中下三个台阶分步开挖,仰拱紧跟下台阶并及时闭合成环。
开挖主要采用人工配合挖机进行,自卸车出土,初支混凝土采用湿喷工艺。
防水主要采取防水卷材与土工布,且采用多功能台架进行防水板挂铺,爬焊机双缝焊接。
二衬混凝土采用自制全液压衬砌台车浇筑,混凝土设自动计量拌和站集中供应,,混凝土输送车运输和泵送入模。
3黄土隧道施工严格按照“管超前、严控水、强支护、短进尺、早封闭、勤量测”的原则组织施工,应特别注意地表冲沟、陷穴对隧道的影响,要加强调查和处理。
4监控量测纳入施工工序,根据监控量测结果调整支护参数,保证施工安全。
5隧道施工前,对地表进行详细调查,对隧道有影响的窑洞、地表冲沟、陷穴、裂缝等采取三七灰土回填,防止地表水下渗。
表2.1小村隧道开挖施工方法表
里程
长度(m)
开挖方法
DK627+747-DK627+767
20
明洞开挖
DK627+767-DK628+030
263
Ⅴ级围岩,双侧壁导洞法
DK628+030-DK628+330
300
Ⅳ级围岩,三台阶预留核心土法
DK628+330-DK628+618
288
DK628+618-DK628+650
32
缓冲结构
2.2编制依据
2.2.1《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设[2010]241号
2.2.2《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010)
2.2.3《小村隧道设计图》(西宝客专施遂1)
2.2.4《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)
3验收标准
3.1动洞
身开挖前必须进行超前地质预报。
3.2应根据监控量测数据及最终位移的预测,判定隧道围岩及初期支护的稳定状态,并动态调整开挖是时
围岩预留变形量。
3.3洞身开挖应减少对围岩的扰动,并应严格控制超挖。
3.4开挖步距应严格控制:
3.4.1上台阶每循环开挖支护进尺V级围岩不应大于1榀钢架间距,IV级围岩不得大于2榀钢架间距。
3.4.2边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。
3.4.3仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每循环开挖进尺不得大于3m。
3.4.4隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环,IV、V级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。
3.5隧道必须在每一次开挖后及时观察、描述开挖面底层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度等,核对设计地质情况,判断围岩稳定性。
3.6隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。
3.7隧道开挖净空必须符合设计要求。
拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
3.8隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。
3.9边墙基础及隧道底地质情况应满足设计要求,基底无积水、浮渣。
4作业准备
4.1施工调查
施工调查前应查阅设计文件和资料,制定调查提纲。
施工调查内容应包括工程概况、施工条件、地形地质及其他与工程相关内容。
调查结束后应编写施工调查报告。
4.2技术准备
4.2.1岗前培训组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
对施工及操作人员进行岗前培训。
4.2.2技术交底施工前必须进行技术交底,实行三级交底制度。
4.2.3制定应急预案针对突发状况及紧急情况下的应急预案。
4.2.4监控量测结果分析对已开挖段落进行监控量测数据结果分析,消除可能产生的不利因素。
利用分析结果指导施工。
4.2.5对开挖段面进行检查和复核(中线、高程、断面尺寸、净空等)
4.3开工之后首先修筑临时施工便道,架设施工供电线路,铺设供水管道,砌筑洞顶截水沟,开挖洞口段土方,洞口场地进行平整。
4.4针对隧道大断面、分部开挖的特点,施工机械配置应满足正常施工要求。
备齐发电机、移动栈桥、防水板台车、二衬台车、喷锚机、自卸车,挖掘机、装载机等设施。
4.5对工程上的材料(砂石料、钢材,水泥,速凝剂等原材料)抽样检测,报监理验收,并确定喷混凝土的配合比。
4.6做好开挖前平面控制网复测,根据本工程隧道设计图,精确计算结构相关尺寸和标高,编制隧道标高表。
4.7超前地质预报及成果分析
采用超前地质预测预报系统,对前方围岩进行超前探测,分析围岩的各种性能指标,确定合理的施工方案。
4.8布置监控量测点及测量放样。
4.9监控量测及成果分析。
4.10机具及设备验收。
4.11超前支护验收。
4.12初期支护型钢钢架、锚杆、钢筋网片等支护材料、机具的检查验收。
5技术要求
5.1施工中根据设计文件预留变形量,并根据监控量测结果及时调整。
5.2施工采用机械开挖,墙脚、拱脚等隅角处预留60~70cm采用人工开挖修边。
5.3开挖循环进尺上台阶每循环开挖支护进尺V级围岩不应大于1榀钢架间距,IV级围岩不得大于2榀钢架间距。
边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。
仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每循环开挖进尺不得大于3m。
5.4施工中如发现变形异常等不安全因素时,应暂停开挖,加强支护,调整施工方案。
5.5开挖各工序步距应严格控制,长度宜为5m左右。
开挖工作面距离仰拱不应大于30m,仰拱距离拱墙衬砌不宜大于30m。
5.6隧道开挖的允许超挖值应符合表5.6要求。
表5.6隧道允许超挖值(cm)
围岩级别
开挖部位
Ⅰ
Ⅱ~Ⅳ
Ⅴ、Ⅵ
拱部
平均线形超挖
10
15
最大超挖
25
边墙平均线形超挖
仰拱、隧底
6施工程序与工艺流程
6.1施工工序
三台阶预留核心土法开挖以机械为主,人工辅助修边。
见图6.1、图6.2。
图6.1三台阶预留核心土开挖法开挖工序示意图
图6.2三台阶预留核心土法施工工艺示意图
6.1.1上台阶施工
1在拱部140°
范围打设φ42超前小导管,再利用挖掘机开挖,人工修整至设计轮廓线,开挖高度为3.8m,中间预留核心土,台阶长度控制在3—5m,核心土距拱顶1.5—2.0m,核心土两侧距开挖面约2.4m。
根据地质情况每循环开挖进尺为1~2榀钢架距离(0.6~1.2m)。
2开挖完后初喷4cm厚混凝土,掌子面有必要时,喷5cm混凝土封闭作业面。
3初喷后打设系统锚杆和挂设钢筋网片,系统锚杆为φ22药包锚杆,间距1m×
1m梅花形布置;
钢筋网用φ8钢筋,网格间距为20cm×
20cm;
4然后架设型钢钢架,上台阶分3节安装,环向为钢板螺栓连接,纵向为φ42钢管连接,环向间距1m,超前小导管尾端焊接在钢架上;
钢架安装完毕后立即施做锁脚锚管,与钢架之间采用U型钢筋连接;
5最后复喷C25混凝土至设计厚度,完成上台阶施工,形成承载拱。
6.1.2中台阶边墙施工
1待上台阶超前中台阶3—5m后,交错开挖中台阶两侧边墙,即图中所示2、3部,每次开挖控制在2榀,使左右两侧暴露的初期支护不同时处于悬空状态。
中台阶的高度也是控制在3.8m左右,机械开挖,人工用风镐进行修整;
2待中台阶修边结束后及时初喷4cm厚混凝土;
初喷后及时打设系统锚杆、铺设钢筋网、架设钢架,在钢架墙腰以上50cm处,紧贴钢架两侧按斜向下倾角30°
打设锁脚锚管,锁脚锚管与钢架采用U形钢筋牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
中台阶长度控制在3-4m。
6.1.3下台阶两侧边墙开挖支护。
施工方法参照中台阶边墙开挖支护。
6.1.4开挖中部预留核心土。
6.1.5仰拱施工
1仰拱应根据情况及时施作,与掌子面的距离尽量控制在30m。
仰拱分两次开挖,每次开挖长度为3m,紧跟施做仰拱初期支护,循环上步,及时浇筑6m长仰拱混凝土,为减少仰拱填充混凝土施工缝,仰拱衬砌和填充混凝土分次整体浇筑,长度控制在一幅栈桥长度范围内。
2为了解决开挖、出碴、进料运输与仰拱施工之间的干扰问题,保证仰拱施工质量,加快施工进度,在施工过程中在已开挖仰拱上铺设栈桥,开挖、出碴运输车辆在栈桥上行驶,栈桥下进行仰拱以及仰拱填充施工。
6.1.6二衬施工
二衬时间根据围岩监控数据确定,应在初期支护变形稳定后进行。
6.2工艺流程
6.2.1三台阶预留核心土开挖法施工工艺流程示意图
6.2.2三台阶预留核心土开挖法施工工序图
超前地质预报
测量放样
超前支护
上部弧形导坑开挖,施做初期支护
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