川主寺一号隧道三台阶七步开挖法施工技术 修复的Word文档格式.docx
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D1K257+650
D1K257+740
90
V级复合加强
4
D1K257+810
70
V级复合
5
D1K257+910
100
V级复合抗震
6
D1K257+990
80
7
D1K258+090
8
D1K258+220
130
9
D1K258+580
D1K258+665
85
10
D1K259+300
D1K259+370
11
D1K259+670
D1K259+750
V级复合抗震(大变形Ⅰ型)
12
D1K259+850
13
D1K259+950
V级复合抗震(大变形Ⅱ型)
二、施工准备:
1、进行详细的施工技术交底,对作业人员进行岗前技术培训和安全教育,从事特殊工种的作业人员持证上岗。
2、根据施工进度要求,施工机械、人员分期、分批组织上场。
人员和施工机械配套如下表:
单作业面施工作业人员配备
序号
作业项目
作业内容
人数
开挖(24人)
风镐手
风枪手
挖掘机司机
自卸车司机
初期支护(35人)
制作钢架
安装钢架、格栅
喷射手
喷射机司机
喷射机上料
搅拌机司机
搅拌机上料
技术及测试(6人)
技术员
试验员
测量班长
测量工
仰拱(10人)
隧底初期支护及仰拱混凝土浇筑
合计
75
单作业面施工机具配备参见下表,可根据施工现场情况及时调整。
单作业面施工机具配备
机具设备名称
规格型号
单位
数量
备注
开挖
电动压风机
20m3/min
台
高压供风
双液注浆机
4m3/h
注浆
风镐
G10
开挖修边
风动凿岩机
YT-28
15
系统锚杆、超前支护、局部爆破钻眼
挖掘机
CAT320C
开挖、装碴
自卸车
20t
辆
出碴
装载机
小松WA470
装碴
泥浆泵
100m3/h
排水
初期支护
钢筋切断机
QJ40—1
加工钢筋
钢筋折弯机
40
电焊机
BX—300
加工钢架、格栅及
其他钢构件
BX—400
加工钢构件
台式钻床
SP-25A
湿喷机
TK961
喷射混凝土
量测仪器
全站仪
莱卡SET2130R
水准仪
PENTAXAP-128
铟钢尺
个
通风
通风机
SDF-No12.5
2×
110kw
三、施工工艺
1、施工工艺流程
三台阶七步开挖法可分为以下主要步骤:
⑴上部弧形导坑环向开挖,施作拱部初期支护;
⑵中、下台阶左右错开开挖,施作墙部初期支护;
⑶中心预留核心土开挖,隧底开挖,施作隧底初期支护。
每部开挖后均应及时支护,隧底初期支护后应及时施作仰拱,尽早封闭成环。
三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图。
三台阶七步开挖法施工流程
2、施工作业
⑴根据水文地质条件,按设计要求做好超前支护,防止围岩松弛,保证隧道开挖安全。
在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中,超前支护及超前帷幕注浆应按设计要求进行加强。
⑵弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖,预留核心土,以人工开挖为主,机械开挖为辅,开挖后及时支护;
其他分步平行开挖,平行施作初期支护,各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环;
仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系。
⑶施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时指导调整支护参数和预留变形量,保证施工安全。
⑷三台阶七步开挖法施工步骤见图、开挖透视图。
第1步,上部弧形导坑开挖:
在拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度宜为3~5m,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2。
开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土。
上台阶开挖矢跨比应大于0.3,开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护,架设钢架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角20°
交错打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
第2、3步,左、右侧中台阶开挖:
开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖高度一般为3~3.5m,左、右侧台阶错开2~3m,开挖后立即初喷3~5混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架墙脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角20°
第4、5步,左、右侧下台阶开挖:
第6步,上、中、下台阶预留核心土:
各台阶分别开挖预留的核心土,开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。
第7步,隧底开挖:
每循环开挖长度宜为2~3m,开挖后及时施作仰拱初期支护,完成两个隧底开挖、支护循环后,及时施作仰拱,仰拱分段长度宜为3~6m。
⑸三台阶七步开挖法的初期支护由喷射混凝土、锚杆(管)、钢筋网和钢架等组成,各部分联合受力。
初期支护应在开挖后立即施作,以保护围岩的自然承载力,其施工工艺流程见图(下页)。
3、仰拱施工
⑴隧底开挖采用全幅分段施工,上面铺设仰拱栈桥,每循环开挖长度宜控制在2~3m。
。
⑵隧底开挖后,及时清除虚碴、杂物、泥浆、积水,立即初喷3~5cm厚混凝
土封闭岩面,按照设计要求安装仰拱钢架,复喷射混凝土至设计厚度,使初期支护及时闭合成环。
初期支护施工工艺流程
⑶仰拱超前拱墙衬砌,每循环浇筑长度宜为3~6m,仰拱采用浮放模板支架成型。
仰拱混凝土分段全幅浇筑,一次成型,不留纵向施工缝,仰拱施工缝和变形缝设置止水带。
仰拱表面平顺,不积水。
⑷仰拱填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑,浇筑前清除仰拱表面的杂物和积水,连续浇筑,一次成型,不留纵向施工缝。
填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行,达到设计强度的100%后允许车辆通行。
仰拱填充表面坡度符合设计要求,平顺、排水通畅、不积水。
超前支护
衬砌
6-1
6-2
仰拱
栈桥
6-3
施工步骤:
第1步:
施作超前支护后,开挖拱部弧形导坑,预留核心土,施作拱部初期支护;
第2、3步:
开挖左右侧中台阶并施作初期支护;
第4、5步:
开挖左右侧下台阶并施作初期支护;
第6步:
分别开挖上、中、下台阶核心土;
第7步:
开挖隧底并施作仰拱初期支护封闭成环。
开挖透视图
4、监控量测
⑴川主寺1#隧道隧道监控量测工作紧跟开挖、支护作业进行布点和监测,量测数据运用工程类比法及时分析反馈,必要时根据分析结果及时调整支护参数,以保证施工安全。
⑵量测项目可分为必测项目和选测项目,必测项目见表,选测项目可结合工程实际情况,按照《铁路隧道监控量测技术规程》的规定选取。
监控量测必测项目
监测项目
测量方法和仪表
测量精度
洞内、外观察
现场观察,地质罗盘仪
初期支护拱(墙)脚净空变化
采用非接触无尺量测法,全站仪
0.1mm
初期支护拱顶下沉
地表沉降
水准测量的方法,水准仪
1mm
浅埋隧道(H0≤2b)、洞口段、下穿高速公路(建筑物)段必测
注:
H0—隧道埋深;
b—隧道最大开挖宽度。
⑶净空变化量测测点布置和初读数的读取应符合下列规定。
测点、测线布置详见图4.4.3。
净空变化测点布置
1上部弧形导坑开挖并施作拱部初期支护后,布设拱顶下沉测点A和第一条净空量测基线B—B’,在3~6h内取得初读数;
2中台阶开挖并施作上部边墙初期支护后,布设第二条净空量测基线C—C’,在3~6h内取得初读数;
3下台阶开挖并施作下部边墙初期支护后,布设第三条净空量测基线D—D’,在3~6h内取得初读数;
4其它量测项目在开挖后12h内取得初读数,最迟不得超过24h,且在下一循环开挖前完成;
5拱(墙)脚净空变化、拱顶、地表观测点布设在同一断面,便于分析、比较。
⑷各测点取得初读数据后,应按照位移速度和量测断面距开挖面距离选择量测频率。
当出现异常情况时,应加大量测频率。
量测频率
位移速度
距开挖面距离
位移速度(mm/d)
量测频率
量测断面距开挖面距离(m)
≥5
2次/d
(0~1)B
1~5
1次/d
(1~2)B
0.5~1
1次/2~3d
(2~5)B
0.2~0.5
1次/3d
>5B
1次/7d
<0.2
1、B—隧道开挖跨度。
2、当按照“位移速度”和“量测断面距开挖面距离”选择量测频率出现较大差异时,宜取量测频率较高的实施。
五、施工控制要点
⑴隧道进洞前,及时做好洞顶及洞口防排水系统。
洞顶及洞口排水沟采用铺砌,用砂浆抹面,防止地表水及施工用水下渗,影响结构安全。
⑵三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。
工序安排应紧凑,尽量减少围岩暴露时间,避免因长时间暴露引起围岩失稳。
1初期支护及时封闭成环,全断面初期支护闭合时间宜控制在15d左右;
2仰拱超前施作,仰拱距上台阶开挖工作面必须控制在35m以内。
铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行。
3二次衬砌距仰拱保持2倍以上衬砌循环作业长度,但不得大于30m。
⑶在满足作业空间和台阶稳定的前提下,尽量缩短台阶长度,核心土长度应控制在3~5m,宽度为隧道开挖宽度的1/3~1/2。
⑷三台阶七步开挖法施工应严格控制开挖长度,根据川主寺1#隧道围岩地质情况,合理确定循环进尺,每次开挖长度不得超过1.0m;
开挖后立即初喷3~5cm混凝土,以减少围岩暴露时间。
⑸严格按设计要求施作超前支护,控制好超前支护外插角,严格按注浆工艺加固地层,保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。
⑹隧道周边部位预留30cm人工开挖,其余部位采用机械开挖,中、下台阶左、右侧开挖应错开,严禁对开,左右侧错开距离宜为2~3m。
⑺钢架严格按设计及规范要求加工制作和架设。
钢架应架设在坚实基面上,并加垫槽钢,严禁拱(墙)脚悬空或采用虚土回填。
钢架应与锁脚锚杆焊接牢固。
⑻隧道超挖部位必须回填密实,严禁初期支护背后存在空洞。
必要时初期支护背后应进行充填注浆,保证初期支护与围岩密贴。
⑼完善洞内临时防排水系统,严禁积水浸泡拱(墙)脚及在施工现场漫流,防止基底承载力降低。
当地层含水量大时,在上台阶开挖工作面附近开挖横向水沟,将水引至隧道两侧排水沟排出洞外。
反坡施工时,设置集水坑将水集中抽排。
工程部
交底人
交底接收人
接收日期
日期
架
子
队
队长
复核
领工员
技术负责人
⑽确保隧道施工的洞内通风,保证作业环境符合职业健康及安全标准。
本交底一式四份,工程部归档一份,队长、领工员、技术负责人各一份。
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