川主寺一号隧道三台阶七步开挖法施工技术 修复的.docx
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川主寺一号隧道三台阶七步开挖法施工技术 修复的.docx
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川主寺一号隧道三台阶七步开挖法施工技术修复的
技术交底记录
技术交底记录
编号
隧道
CLZQ6-1-CZS1SDJD-开挖-08-2
工程名称
川主寺1#隧道(进口)
交底级别
Ⅰ级
部位名称
洞身开挖
工序名称
三台阶七步法施工
施工单位
隧道第一架子队
交底日期
2013年8月22日
交底内容:
一、适用范围:
三台阶七步法适用于地质条件较好的Ⅴ级深埋地段。
二、三台阶七步法施工段落:
1
D1K257+329
D1K257+332
3
V级复合非绝缘下锚
2
D1K257+332
D1K257+390
58
V级复合非绝缘一般锚段
3
D1K257+650
D1K257+740
90
V级复合加强
4
D1K257+740
D1K257+810
70
V级复合
5
D1K257+810
D1K257+910
100
V级复合抗震
6
D1K257+910
D1K257+990
80
V级复合
7
D1K257+990
D1K258+090
100
V级复合加强
8
D1K258+090
D1K258+220
130
V级复合
9
D1K258+580
D1K258+665
85
V级复合非绝缘一般锚段
10
D1K259+300
D1K259+370
70
V级复合
11
D1K259+670
D1K259+750
80
V级复合抗震(大变形Ⅰ型)
12
D1K259+750
D1K259+850
100
V级复合抗震
13
D1K259+850
D1K259+950
100
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
1
开挖(24人)
风镐手
4
风枪手
12
挖掘机司机
2
自卸车司机
6
2
初期支护(35人)
制作钢架
8
安装钢架、格栅
10
喷射手
3
喷射机司机
3
喷射机上料
6
搅拌机司机
2
搅拌机上料
3
3
技术及测试(6人)
技术员
1
试验员
1
测量班长
1
测量工
3
4
仰拱(10人)
隧底初期支护及仰拱混凝土浇筑
10
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
序号
作业项目
机具设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
开挖
电动压风机
20m3/min
台
5
高压供风
双液注浆机
4m3/h
台
2
注浆
风镐
G10
台
8
开挖修边
风动凿岩机
YT-28
台
15
系统锚杆、超前支护、局部爆破钻眼
挖掘机
CAT320C
台
1
开挖、装碴
自卸车
20t
辆
6
出碴
装载机
小松WA470
辆
2
装碴
泥浆泵
100m3/h
台
2
排水
2
初期支护
钢筋切断机
QJ40—1
台
1
加工钢筋
钢筋折弯机
40
台
1
加工钢筋
电焊机
BX—300
台
5
加工钢架、格栅及
其他钢构件
电焊机
BX—400
台
2
加工钢构件
台式钻床
SP-25A
台
1
加工钢构件
湿喷机
TK961
台
1
喷射混凝土
3
量测仪器
全站仪
莱卡SET2130R
台
1
水准仪
PENTAXAP-128
台
1
铟钢尺
个
2
4
通风
通风机
SDF-No12.5
台
1
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°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4、5步,左、右侧下台阶开挖:
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°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
1
1
衬砌
6-1
3
1
6-2
仰拱
2
5
栈桥
4
6-3
7
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
序号
监测项目
测量方法和仪表
测量精度
备注
1
洞内、外观察
现场观察,地质罗盘仪
2
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
3
初期支护拱顶下沉
采用非接触无尺量测法,全站仪
0.1mm
4
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)
量测频率
≥5
2次/d
(0~1)B
2次/d
1~5
1次/d
(1~2)B
1次/d
0.5~1
1次/2~3d
(2~5)B
1次/2~3d
0.2~0.5
1次/3d
>5B
1次/7d
<0.2
1次/7d
注:
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
日期
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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