浅谈连拱隧道正洞台阶开挖施工工法
双连拱隧道正洞台阶开挖施工工法

双连拱隧道正洞台阶开挖施工工法引言双连拱隧道是一种采用双向拱形构造的隧道结构,在支撑结构上具有一定的优势。
本文将介绍双连拱隧道正洞台阶开挖施工工法。
工程背景该工程位于山西省某地,是一根长度为6.4km的双连拱隧道,挖掘施工将采用分段施工的方法,工程预计耗时3年。
施工方案工程准备在正式施工前,需要进行相关的准备工作。
包括:1.常规勘探工作,了解隧道地质情况。
2.制定施工方案,根据隧道地质情况和技术要求,确定施工工艺和施工方案。
3.装备和材料进场,包括钻机、爆破器材、测量设备等。
施工流程1.按设计要求,进行洞口开挖和爆破,将洞口开大,使得施工设备可以进入隧道内进行施工。
2.进行初始支撑。
通过安装锚杆、钢网片等方式进行隧道支护。
3.开挖台阶部分,需要使用特殊的开挖工具进行挖掘。
这些工具可以进行自动控制,确保挖掘的质量和精度。
4.施工设备进出口的建立。
为了方便施工,需要在隧道内设置进出口。
这些进出口需要符合规范,保证施工安全。
5.继续进行支护,保证隧道的稳定性。
此时需要进行超前支护,通过铁路、隧道灌浆等方式进行支护。
6.按照设计要求,进行隧道墙、顶的开挖和固结。
这个过程需要使用锚杆、钢筋网等材料进行支撑。
安全措施在施工过程中,需要注意安全事项。
包括:1.在洞口区域设置安全围栏,防止人员误入。
2.保证施工现场通风。
3.施工人员穿戴好安全装备,保护好眼睛、呼吸道等器官。
4.对于施工设备进行定期检查,确保设备安全使用。
通过对双连拱隧道正洞台阶开挖施工工法的介绍,可以看出,这是一个比较复杂的工程,需要进行细致的规划和施工。
在施工过程中,需要加强安全管理,保证施工人员的安全。
连拱隧道主洞开挖施工方案

连拱隧道主洞开挖施工方案本隧道(峡石隧道)全长220m,主要围岩级别为Ⅴ级浅埋和Ⅳ级围岩,根据图纸设计要求,Ⅴ级浅埋围岩段施工开挖采用三导洞法,既中导洞先行,完成后侧导洞续后,主洞采用正台阶方法施工开挖,这种方法曾有利增强支护及小面积开挖对岩体破坏较小.本隧道Ⅴ类围岩主要结构面为风化裂隙、节理和层面裂隙,属破碎岩体,无自稳能力。
三导洞对围岩的扰动较大。
根据计算及现场施工放样情况,侧导洞开挖掘进难度较大:1、侧导洞洞身最大范围不足5m,且成弧形逐渐减小上升,顶部空间不足50cm,侧卸装载机无法进入施工出渣.2、在侧导洞超前支护钻孔、打锚杆、注浆时,施工人员无法作业,钻机操作空间不足。
基于这些情况,本隧道提出几点措施,减少对围岩的扰动,方便施工人员施工操作,加强对岩体的支撑.1、Ⅴ级浅埋段围岩主洞采用正台阶法,整体上下分层施工掘进,上台阶为主洞三分之一范围,考虑岩层的结构变化,要求预留多数核心土,超前小导管钻孔,安装压浆完成,在上台阶凿岩机钻眼,塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差光面爆破后,一次性爆破深度不超过钢拱架支撑间距1。
5倍.2、上台阶开挖至规定允许深度时,立即初喷射砼,封闭围岩外露面,紧跟掌子面,打锚杆挂网,安装主洞钢拱架,一端与中导洞顶钢拱架焊接,如中间交错没有焊接位置时,在中导洞钢拱架上纵向焊接槽钢,将主洞钢拱架与之焊接牢固。
另一端采用预制水泥块或大面积钢板先垫起支撑,水泥预制块及钢板要求面积较大,再喷射砼至设计厚度.钢拱架与核心土之间竖向用钢管及木料支撑,用于增强稳定岩层。
在钢拱架支撑牢固后方可进行核心土的开挖。
3、主洞分台阶开挖,下层仰拱钢拱架与上拱钢拱架用锁脚锚杆紧密连接,在外拱拱底用钢板或水泥预制块将拱架垫起,增大受力面积,减小压强,防止拱架下陷。
在施工过程中为了减少施工事故的发生,提高自防自救的意识,本隧道指定了一系列的安全应急预案措施,具体突发事故的应急处理措施如下:1.隧道塌方处理与自救互救措施在断层破碎带及软岩地段易塌方,造成塌方的原因多数是地下水原因引起裂隙开张,降低了围岩相互作用力,加速围岩变形,使支护失稳而塌方,防止塌方措施是按设计要求和工艺要求做好超前支护和开挖后的联合支护,特别是超前注浆,一是截断地下水流入开挖面通道,二是提高结石率,增强围岩相互作用力,减轻支护圈压力,达到降低塌方机率。
连拱隧道开挖与衬砌施工方法

浅谈双连拱隧道开挖施工一公司赵喜坤关峡隧道全长150米,其中进出口明洞各5m,暗洞140m,隧道位于半径为840m的曲线上,结构为双连拱。
单孔净宽8m+2m,净高5m。
初期支护采用喷射砼,系统锚杆,双层钢筋网,钢拱,超前小导管注浆,二次衬砌为模筑砼,根据围岩类别喷射砼厚25cm,二次衬砌厚度为50-60cm,开挖最大尺寸高9.47m,宽厚23.76m,Ⅱ类围岩长40m,Ⅲ类围岩长110m,隧道最大埋深80m。
以此隧道为例,介绍一下双连拱隧道的开挖、支护主要施工方法和一些施工工艺。
一、施工方案1.1、根据该隧道的围岩类别,围岩软弱、破碎,连拱施工工序多,工艺要求高的特点,选定“弱爆破、少扰动、早喷锚、紧封闭、勤测量”的施工方法,先进行导洞开挖,其后采取先右洞后左洞逐步推进的方式开挖,左洞比右洞掌子面滞后30m以上,时间相隔20天以上,从进口独头掘进,最终完成连拱开挖与衬砌。
1.2、导洞开挖,三导洞均采用台阶法半断面开挖,即双侧壁导洞,中导洞。
导洞开挖步骤是:⑴中导洞上半断面开挖支护;⑵中导洞下半断面开挖支护;⑶中墙模注;⑷右侧导洞上半断面开挖支护;⑸右侧导洞下半断面开挖支护;⑹左侧导洞上半断面开挖支护;⑺左侧导洞下半断面开挖支护。
通过这7个步骤可以使三个导洞完成开挖与支护。
工程转到下道工序右、左洞开挖。
1.3、右洞开挖步聚:⑴上弧导开挖;⑵初期支护;⑶拆除导洞临时支护;⑷开挖核心土;⑸仰拱砼浇筑;⑹二次衬砌。
左洞开挖步聚:⑺上弧导开挖;⑻初期支护;⑼拆除临时支护;⑽开挖核心土;⑾仰拱砼浇筑;⑿二次衬砌。
1.4、因围岩破碎在开挖之前,施作超前小导管并注浆,开挖均采用上下半断面短台阶法,台阶长度3-5m,随挖随喷射砼,采用钢拱格构及锚杆相结合的方法进行防护。
二、主要施工方法2.1、中导洞开挖断面选择中导洞开挖断面选择:满足模筑中墙砼及予埋件的最小空间要求,中导洞偏离中墙中线0.7m,考虑到出碴等因素,中洞宽为5m,高7m,台阶长5¬7m,拱圈半径2.5m。
连拱隧道施工方法介绍

随着我国高等级公路的迅猛发
展,连拱隧道作为穿越山体的一种
设计方案也越来越多的得到应用,
其施工方法日渐成熟。连拱隧道与
传统的分离式隧道相比,有着自身
的特点和优势:工程量减少,占地
少,有利于环境保护,施工工序多,
受力计算复杂等。从其特点中可以
看出,连拱隧道作为一种高等级公
路的建设方案,优势日趋显现,特别
2.开挖明洞。大管棚施工完毕 后,开挖套拱下方明洞部分,将岩面 开挖成直立状,用 C20 喷射混凝土 封闭岩面。防止进一步风化,为三导 洞的施工创造条件。
3.三导洞开挖。中导洞开挖采 用全断面施工,光爆技术,开挖尺寸 不宜过大,以出渣和中隔墙混凝土 施工方便为原则。此隧道中隔墙基 础宽 3.2m,墙身宽 2.5m,且隧道较 短,采用装载机单方向出渣,开挖尺 寸定为宽 5m,高 5.5m。由于支护 是临时性的,衬砌中隔墙混凝土后
拱部混凝土施工完毕后,进行 核心土的开挖。此步的开挖务必注 意的是爆破的控制,由于周边混凝 土均已成型,为防止飞石破坏混凝 土表面和震动破坏混凝土结构,爆 破参数一定要精确计算,以松动爆 破为主,并采取搭设竹排或废旧轮 胎的防护措施,拱部混凝土及核心 土开挖完毕后,及时进行仰拱的施 工,使整个受力体系形成一个闭合 环,保持隧道稳定。
施作水沟及电缆沟 施工顺序图
50
施工企业管理 2004.8
施
工
技
术
CONSTRUCTION ENTERPRISE MANAGEMENT
四、施工方法
1.施工准备。在测量工作完毕 后。在洞口段开挖出大管棚施工平 台。由于覆盖层非常薄、石质破碎等 原因,要进洞必须稳定洞头和进行 大管棚施工。这里采用了增设套拱 的施工方法,即在明洞拱部衬砌界 限外先施工一道混凝土拱,以固定 大管棚位置和支挡山体,套拱达到 强度后施作大管棚并压浆,固结洞 口段松散的坡积层,给安全进洞奠 定基础。
隧道台阶法开挖施工方案

隧道台阶法开挖施工方案目录1. 内容综述 (3)1.1 背景与意义 (3)1.2 方案编制依据与原则 (5)1.3 方案适用范围 (6)2. 工程概况 (6)2.1 工程基本情况介绍 (7)2.2 工程地质与水文条件分析 (7)2.3 开挖施工难点与重点 (9)3. 施工准备 (10)3.1 施工材料准备 (12)3.2 施工设备选择与配置 (13)3.3 施工队伍组织与培训 (13)3.4 施工现场布置与安全防护措施 (14)4. 隧道台阶开挖施工方法 (16)4.1 台阶设计原则与尺寸确定 (18)4.2 开挖顺序与方法 (19)4.2.1 掘进方式选择 (20)4.2.2 每层开挖深度与宽度控制 (21)4.3 边坡支护与加固措施 (23)4.4 施工过程监控与管理 (24)5. 施工设备选型与配置 (25)5.1 主要施工设备的选型依据 (27)5.2 设备配置方案与布局优化 (28)5.3 设备操作规程与维护保养 (29)6. 施工技术与工艺流程 (32)6.1 开挖工艺流程详细说明 (33)6.2 关键施工技术指标要求 (34)6.3 施工质量保证措施 (36)7. 施工安全管理与应急预案 (37)7.1 安全生产责任制落实 (39)7.2 安全风险识别与预防措施 (39)7.3 应急预案制定与演练 (40)8. 施工进度计划与资源配置 (42)8.1 施工进度安排与关键节点控制 (43)8.2 人力资源配置与调度计划 (44)8.3 材料供应与保障措施 (45)9. 环境保护与文明施工 (46)9.1 环境保护措施与要求 (47)9.2 文明施工管理规范与标准 (48)9.3 施工废弃物处理与回收利用 (48)10. 质量检验与验收标准 (50)10.1 质量检验项目与方法 (52)10.2 验收标准制定与执行 (53)10.3 质量问题整改与追溯机制 (54)11. 结论与展望 (55)11.1 方案总结与优势分析 (56)11.2 不足之处与改进方向 (57)11.3 未来发展趋势与创新应用 (58)1. 内容综述本方案针对某隧道工程的台阶法开挖施工,旨在详细阐述工程的总体概况、开挖技术方案、施工工艺流程等关键内容,并对安全、环境和成本控制等方面进行详细的考虑。
连拱隧道施工方案

连拱隧道施工方案引言连拱隧道是一种复杂的地下工程结构,具有重要的交通运输功能。
本文将就连拱隧道的施工方案进行探讨,包括施工前的准备工作、施工过程中的关键步骤以及施工后的验收工作。
施工前的准备工作在进行连拱隧道的施工前,需要进行详细的勘测和设计工作。
勘测工作应准确测量地质情况、地下水情况以及交通流量等信息,为施工提供准确的基础数据。
设计工作则需要根据勘测结果确定隧道的结构形式、尺寸和材料选用等细节,确保隧道的安全性和稳定性。
除此之外,施工前还需要制定详细的施工计划和安全措施,确保施工过程顺利进行并保障施工人员的安全。
施工过程中的关键步骤连拱隧道的施工过程可以分为开挖、支护、砌筑和装饰几个关键步骤。
开挖开挖是连拱隧道施工的第一步,需要根据设计要求在地下往深层挖掘土石,根据土质和地质条件选择合适的开挖方法和设备,确保隧道的稳定。
支护在开挖过程中,需要及时进行隧道的支护工作,防止地层塌方和水沙流入,常用的支护方式包括钢撑支护、锚杆预应力支护等。
砌筑砌筑是连拱隧道的主要施工步骤,需要根据设计要求进行拱顶和拱肋的砌筑工作,确保隧道的内部结构牢固。
装饰最后,需要对隧道进行装饰工作,包括路面铺装、照明设施安装等,提升隧道的舒适性和美观度。
施工后的验收工作施工完成后,需要进行验收工作,包括对隧道结构的质量、安全性以及功能性进行检测和评估,确保隧道达到设计要求并可以安全投入使用。
结论连拱隧道的施工是一项复杂而重要的工程,需要在施工前做好充分的准备工作,在施工过程中严格按照设计要求进行操作,施工后进行详细的验收工作,确保隧道的质量和安全性。
希望通过本文的介绍,读者可以更加了解连拱隧道的施工方案,为相关工程提供参考和借鉴。
浅谈隧道微台阶开挖施工工法
浅谈隧道微台阶开挖施工工法摘要:文章结合崤山隧道开挖工法施工经验,介绍了微台阶开挖施工工法特点、原理以及施工流程,并根据现场围岩地质、施工机械配套等实际情况,对台阶法施工工装进行了改造,保证了隧道的施工安全,提升了隧道的施工进度。
关键词:微台阶法开挖;台架;初期支护0 前言为了预防和控制隧道施工安全事故的发生,国家对掌子面与仰拱之间的距离要求的越来越严格,目前采用的长台阶法施工,已经难以满足安全步距的强制性规定。
而采用长度大于10m的短台阶法施工容易受到变更台阶处道路和仰拱施工作业空间的限制;如果采用长度小于10m的短台阶法施工时,虽然满足安全步距的要求,但上台阶的施工作业空间小,各工序之间相互干扰,机械设备的运行效率会极大地降低,导致工程施工进度非常缓慢。
针对以上情况,对台阶法施工工法进行了改进,改成微台阶开挖施工工法,既能保证了隧道的施工安全,又能极大地提高了隧道的施工进度。
1 工程概况崤山隧道位于河南省三门峡卢氏县官道口镇境内,进口位于灵宝市寺河乡,右边靠近G209国道;出口位于官道口镇车家岭附近,位于S323省道上游。
崤山隧道起止里程为:左线DK694+053~DK716+804,全长22751m,右线YDK694+045~YDK716+816,全长22771m为两条单线隧道,隧道最大埋深约为510m,一般斜井进正洞后,围岩主要以IV、V围岩为主,围岩破碎,崤山隧道内水文地质条件及地质构造相当复杂,属于蒙华铁路线路控制性重点隧道工程。
2 工法特点采用该台架施作的微台阶工艺,可实现上、下台阶同时施作,满足钻爆及支护的使用和空间要求;钻爆过程中,上台阶常规施作,下台阶可连同仰拱部分同时开挖,实现仰拱初支拱架及时封闭成环,保证隧道施工安全质量;施工台架用于上台阶施工的“凸出部分”便于拆装,拆除后台架便可用于全断面施工,实现了全断面和两台阶法所使用工装之间的快速转换;采用该台架施作的微台阶工艺,减少了使用小台架施工需要反复拼装或吊装的所需时间及风险,缩短了工序时间,保障了施工进度。
隧道台阶法施工工艺
3.2 台阶法开挖台阶法开挖就是将开挖断面分成两步或多步开挖, 具有上下两个 工作面(多台阶时有多个工作面) ,可分为正台阶法、三台阶法(七 步流水、预留核心土)等。
3.2.1 适用范围( 1)两台阶开挖法一般适应于地层较好的Ⅲ、 Ⅳ级围岩, 将断面分成上下两个台阶 开挖,上台阶长度一般控制在 1~ 1.5 倍洞径( D )以内。
(2)三台阶七步开挖法 三台阶七步开挖法指隧道开挖过程中, 在三个台阶上分七个工作 面,以前后七个不同位置相互错开同时开挖,然后及时支护,形成支 护整体,以缩小作业循环赶时间,逐渐向纵深推进的隧道开挖方法。
一般适用于黄土地区隧道施工, 也可用于其它地区的Ⅲ~Ⅳ级围岩地 段施工。
3.2.2 施工工艺流程(1)台阶法施工工艺流程图 3.2-01 施工正台阶法施工图 3.2-02 施工三阶法施工图3.2.2 正台阶法施工流程图2)三台阶七步开挖工艺流程图3.2.2 三台阶法施工流程图3.2.3 施工工艺(1)施工准备①施工测量放样:开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面,确定开挖轮廓(根据测得的围岩收敛数据分析得出需放大的净空值,设计一般有规定可供参考)。
②钻爆设计确定:炮眼的布置、数目、深度和角度,装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,凿岩机的台数安排等。
③开挖台车准备就绪,加固良好,防护安全。
④开挖作业照明安装,高压风水管的连接到位。
⑤机械、机具数量满足要求且状况良好。
⑥人员到位,且培训合格。
(2)钻孔作业钻眼前先检查开挖断面中线、水平和断面轮廓以及炮眼布置与设计相符后再进行钻眼。
钻眼采用人工作业台架上用气腿式风钻钻眼。
钻眼从上往下进行,避免在钻眼过程中掉下的石碴堵塞已钻好的孔眼。
炮眼钻好后用高压风进行清孔以及按炮眼布置图进行检查并作好记录。
不符合要求的炮眼要求重钻,经检查合格后方可装药爆破。
(3)装药爆破按照爆破设计图正确装药及连接,完成后检查、确认与设计相符后进行爆破。
连拱隧道长台阶开挖法施工技术应用与控制
连拱隧道长台阶开挖法施工技术应用与控制摘要:隧道长台阶开挖法是台阶法的一种,是上、下断面开挖间距大于50m 以上的一种开挖方法,当隧道较短时,可一次先进行上断面开挖完成,再进行下断面开挖施工,又称半断面开挖法,浙江48 省道蜈蚣山连拱隧道在施工时成功运用长台阶开挖法进行施工,借此,将长台阶开挖法施工的经验进行归纳总结,具体阐述开挖的具体步骤和开挖过程中的注意事项。
关键词:连拱隧道长台阶开挖法施工技术半断面开挖法1、概述1.1 工程简介浙江省48 省道延伸至黄衢南高速江郎山互通(长台镇)段工程蜈蚣山隧道位于浙西金衢盆地,隧道进口里程为K7+663,出口里程为K7+890,总长227 米,为连拱隧道。
隧道全段为直线设置,洞身开挖最大断面尺寸宽12.15m,高9.86m,隧道洞内设计纵向坡度为2.95%的单向坡。
隧道最大埋深50 米。
1.2 工程地质及水文条件蜈蚣山连拱隧道进口地表覆盖第四系地液限残坡积角砾土层。
围岩为肉红色石英粗面斑岩,强~中风化状,岩体呈镶嵌块状结构,第四系覆盖层厚度0.5~1m,强风化带厚度2.5~3.5m,中风化带厚度10.5~13.5m,节理裂隙较发育,水文条件简单。
隧道洞身围岩为肉红色石英粗面斑岩,中风化状,岩体呈镶嵌块状结构,节理裂隙发育,水文条件简单。
隧道出口地表为丘陵地貌,地表普遍见基岩裸露。
围岩为肉红色石英粗面斑岩,强~中风化状,岩体呈镶嵌块状结构,强风化带厚度2.5~3.5m,中风化带厚度12.5~14.5m,节理裂隙较发育,水文条件简单。
2、连拱隧道洞身开挖施工方案2.1 洞身长台阶开挖法施工工艺蜈蚣山连拱隧道受地理位置影响,施工时从设计出口进洞施工,洞身开挖施工采用长台阶开挖法施工,洞身开挖具体施工工艺如下:2.2 洞身上、下台阶施工开挖断面尺寸确定连拱隧道洞身开挖施工受中隔墙空间位置的影响,在洞身上断面开挖时,为确保洞身开挖爆破震动对中隔墙造成危害降至最低,上断面开挖尺寸确定尤其重要,上断面开挖尺寸过大,爆破震动对中隔墙影响大,且造成中隔墙埋置深度过小,对中隔墙整体稳定影响大,中隔墙另外一侧支撑加固体系要求相对要加强,从而增加施工成本增大;若上断面开挖尺寸过小,则施工开挖操作空间变小,不利于上断面开挖施工操作。
隧道台阶法开挖施工方案
隧道台阶法开挖施工方案
隧道台阶法开挖施工方案是一种常用的隧道开挖方法,能够有效地提高施工效率和施工质量。
具体步骤如下:
1. 施工准备:确定隧道的开挖位置和范围,对现场地质、水文等进行勘察,确定开挖方式和施工参数。
准备开挖所需的设备、材料和工人。
2. 注浆加固:在开挖前,对隧道的周边地基进行注浆加固,以增强地基的承载能力和稳定性。
3. 挖台阶:根据设计要求,按照一定的台阶高度和宽度进行开挖。
首先挖掉头顶的土层,然后逐步向下挖掘,形成台阶状的挖掘面。
挖掘时要注意保持挖掘面的平整和整齐,并及时清理挖掘面上的杂物。
4. 支护:在挖掘过程中,根据需要进行及时的支护。
可以使用钢筋网片、喷锚网、锚索等进行支护,并根据开挖情况进行定期检查和调整。
5. 清理和检查:在挖掘到一定深度后,及时清理挖掘面上的杂物,并进行检查和评估开挖质量和安全状况。
6. 下一台阶:依次重复上述步骤,逐步向下挖掘形成台阶状的隧道。
每挖一阶都要进行支护和检查。
7. 完成开挖:当达到设计要求的隧道深度后,完成开挖工作。
根据需要进行清理,消除边坡、渗水等问题,确保隧道安全。
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浅谈连拱隧道正洞台阶开挖施工工法
【摘要】连拱隧道在中短隧道建设中经常被采用,而正洞上下台阶施工工法是连拱隧道施工的一种较为高效且安全的施工方法。
本文以宁波象山港大桥及接线工程第二合同段栎斜连拱隧道为例,施工过程中采用正洞台阶开挖施工工法,效果良好。
【关键词】连拱隧道台阶施工工法
Abstract: Multi-arch tunnel in construction of short tunnel is often adopted in the hole, and to lower the construction method is the tunnel construction is an effective and safe construction method. This article take the Ningbo Xiangshan Harbour Bridge and the wiring project second contract section of oak oblique arch tunnel as an example, in the construction process uses it to tunnel construction method, the effect was good.
Key words: double-arch tunnel; construction; construction stage;
1工法特点及适用范围
1.1工法特点
采用新奥法施工,以“短进尺、弱爆破、强支护”的施工原则,尽量减少对围岩的扰动,充分保护和利用围岩的自承载能力,提高隧道结构的整体安全度。
施工中工序相对简单,质量容易控制,有利缩短施工周期,降低成本。
1.2适用范围
本工法适用于公路、市政等连拱隧道的IV级围岩,II、III级围岩破碎时也可参照本工法。
2工艺原理
本工法的基本理论基础为新奥法。
根据新奥法原理,采用光面爆破开挖,并根据围岩情况采用相应支护方式及时进行支护。
隧道先开挖贯通中导洞,浇注中隔墙混凝土,然后采用上下台阶法开挖左右正洞,待围岩收敛稳定后进行正洞二次衬砌。
3.施工工艺及作业要点
结合宁波象山港大桥及接线工程第二合同段栎斜连拱隧道的施工过程叙述施工工艺流程及操作要点。
3.1施工工艺流程
施工主体流程如下:中导洞开挖支护→中隔墙浇注→开挖主洞上台阶及初期支护→开挖主洞下台阶及初期支护→仰拱施作→二次衬砌。
具体的施工顺序图如下:
图-1施工工序平面示意图
图-2 施工工序立面示意图
注:①中导洞全断面开挖。
②中导洞初期支护。
③中隔墙衬砌
④中隔墙墙顶处理
⑤右主洞管棚施作
⑥左主洞管棚施作
⑦中隔墙左侧横向设置工字钢临时支撑
⑧右主洞上台阶开挖
⑨右主洞上台阶初期支护
⑩右主洞下台阶半断面开挖
⑪右主洞下台阶剩余部分开挖
⑫右主洞下台阶侧墙支护
⑬拆除中导洞右侧临时支撑,设置右主洞排水设置,浇注右主洞仰拱混凝土
⑭浇注右主洞二衬混凝土
(左主洞施工顺序参考右主洞)
3.2施工作业要点
3.2.1中导洞施工
中导洞Ⅴ、Ⅳ级围岩段采用短台阶法施工,台阶长3~5m,Ⅲ级围岩段采用全断面法施工。
其中Ⅴ级围岩采用人工机械开挖,人工机械开挖不动时,采用弱爆破,进行松动,开挖后及时按设计施作初期支护;Ⅳ级围岩段采用光面爆破法开挖,每循环进尺1m,开挖后及时按设计施作初期支护;Ⅲ级围岩段采用光面爆破开挖施工方法,开挖后及时按设计施作初期支护。
中导洞开挖时,Ⅴ级围岩区段采用φ42×3.5mm小导管@400mm进行超前支护。
Ⅳ级围岩区段采用φ22锚杆@500mm进行超前支护。
3.2.2中隔墙施工
中导洞贯通后必须及时浇筑中隔墙,避免因围岩暴露过久而塌方。
中隔墙宜分段浇筑,每段长度不小于10m。
浇筑前先将洞底的水、泥、渣清除干净,浇注时采用泵送方式,浇注过程中加强振捣,确保混凝土质量满足要求。
为了保证中隔墙顶部密实、不留空隙,浇筑中隔墙时,在中隔墙顶部预埋φ42×3.5㎜的热轧无缝钢管,管壁上每隔150mm交错布置直径为6~8mm的注浆孔,中隔墙浇筑完成后,在顶部压注M20砂浆回填密实。
注浆压力为:初始压力0.5MP,终压2.0MP。
中隔墙顶部按设计要求埋设纵向连接钢板,主洞开挖后,钢支撑与该钢板焊接连接牢固。
3.2.3右主洞上台阶开挖及初期支护施工
利用浇注中隔墙施工时间,组织人员进行左右主洞洞顶的管棚施作,提高施工进度。
待中隔墙浇注完成后,即可进行隧道主洞上台阶开挖施工,本工程先进行右主洞上台阶开挖。
为了平衡初期支护拱圈的推力及中隔墙的施工安全,在中隔墙导洞空隙处用I14工字钢支撑,支顶中隔墙,纵向间距1m,端部用楔块顶紧,开挖另一侧时再拆除临时横向支撑。
为了减轻相互影响,连拱隧道左右两洞上台阶开挖错开35m以上,开挖过程中尽快施工初期支护,封闭围岩,控制围岩的变化和防止围岩松弛,确保施工安全。
3.2.4右主洞下台阶开挖及初期支护施工
当右主洞上台阶开挖支护完成25m后,并经量测围岩稳定后,即可进行下台阶左侧的开挖,左侧中导洞临时钢拱架随之进行拆除,开挖方式采用松动爆破,挖机负责清除石渣。
左侧开挖完成5m后再进行右侧边墙部分的开挖,右侧边墙开挖必须严格控制超欠挖,同时支护必须紧跟,接头连接紧固,且避免在隧道拱架高度2/3高处附近设置接头。
3.2.5右洞仰拱及衬砌施工
为尽快使初期支护封闭成环,首先安排仰拱施工。
仰拱开挖时采用分段开挖,为了保证在仰拱施工时隧道洞内能正常通行,在开挖处设置栈桥。
仰拱开挖后及时浇筑,浇注采用全弧一次性方式。
混凝土浇注前必须将虚渣、杂物、积水等清除干净,混凝土达到设计强度70%后及时进行仰拱回填。
经监控量测,在隧道围岩收敛稳定后,即可进行二次衬砌的施工。
二衬作业采用整体式模板台车,泵送混凝土浇筑,振捣采用附着式振动器结合插入式振动棒振捣。
二衬作业重点做好防水板施工、台车对位、混凝土质量、预埋件埋设等工作。
4劳动组织(单口作业)
①开挖
钻爆手(兼钻锚杆眼)6~8人,出渣2~3人,合计9~11人。
②初期支护
网片、锚杆、钢支撑制作及安装:10人。
锚喷:锚杆安装2人,砼喷射手2人,砼供料4人,搅拌机司机2人,质检1人,合计11人。
③衬砌
立模6~8人,砼供料2~3人,成品砼运输2~4人,砼浇筑4~6人,合计14~21人。
另配备搅拌机司机、输送泵司机各2人,质检1人。
④测量及量测
测量放样2人,量测2人。
⑤其他
风压机司机1人,电工1人,试验员1人,安全员1人,调度及管理人员2~3人。
5质量控制
5.1质量管理制度
编制质量控制体系,建立以经理、总工为首、由项目部、施工队、作业班组组成的三级质量保障机构,对项目工程进行全面的质量管理。
5.2现场施质量控制
项目施工过程实行三级质量控制,即工班实行质量自控自检,施工队实行专控互检和工序交接检验,项目经理部实行专控专检。
工序之间的质量检查,严格按技术规范进行,上道工序不检查签认,下道工序不准进行,严格执行工序之间的交接、签证手续,本级检查不合格的工程项目不准呈报上一级的质检人员检查、验收。
加强管理,落实责任,严格执行质量管理的各项制度,安排质检员全程控制施工质量,保证本程质量100﹪合格。
6安全管理
6.1安全管理制度
编制安全生产管理体系,组织成立安全以项目经理为组长的安全生产领导小组,全面负责并领导本项目的安全生产工作。
落实安全技术交底制度,由项目部技术及安全管理人员对现场所有作业人员进行书面详细的安全技术交底,并履行签字手续。
专职安全员对安全技术措施的执行情况进行监督检查,发现隐患及时安排整改。
加强安全教育,落实岗前三级培训教育和日常安全教育,特种作业做到持证上岗。
6.2现场施工安全管理
做好地质描述和超前地质预报,根据监控量测结果,调整支护参数,指导现场施工。
隧道爆破作业及火工品管理严格按照《爆破安全规程》执行,落实“一炮三检”制度,严格控制药量。
落实“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的施工原则,控制掌衬距,确保施工安全。
落实《施工现场临时用电安全技术规范》的相关要求。
加强现场作业人员的安全管理,执行进出洞翻牌制度。
规范施工,杜绝“三违”。
7工程实例
栎斜隧道为双拱连体式,隧道全长132m,其中明洞31m(进口11m,出口
20m),暗洞长101m。
设计推荐“三导洞”法施工,根据栎斜隧道的地形、地质条件及工期要求,此方案无论在开挖进度、安全和二次衬砌质量上都存在着不少困难和问题。
经施工技术人员反复讨论、研究和实验,提出了“正洞台阶法”的施工方案。
栎斜隧道2012年12月通过浙江省交通厅质监站质量鉴定,被评为优良工程并顺利通过交工验收。
本工法工序相对简单,质量容易控制,有利缩短了施工周期,降低成本,具体很强的实用性,在连拱隧道施工中值得推广和应用。