铁路大断面隧道三台阶七步开挖法施工作业指南(试行)-部分-经规标准[2007]119号
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三台阶七步开挖法l 总则1.0.1 为保证大断面隧道施工安全和质量,规范开挖作业程序,加强过程控制,提高施工进度,制定本作业指南。
1.0.2大断面隧道三台阶七步开挖法(以下简称“三台阶七步开挖法”)是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。
1.0.3三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100~180 m。
,具备一定自稳条件的Ⅳ、V级围岩地段隧道的施工。
1.0.4三台阶七步开挖法具有下列技术特点:1施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业。
部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖,工效较高。
2在地质条件发生变化时,便于灵活、及时地转换施工工序,调整施工方法。
3适应不同跨度和多种断面形式,初期支护工序操作便捷。
4在台阶法开挖的基础上,预留核心土,左右错开开挖,利于开挖工作面稳定。
5当围岩变形较大或突变时,在保证安全和满足净空要求的前提下,可尽快调整闭合时间。
1.0.5采用三台阶七步开挖法施工应尽量缩短台阶长度,确保初期支护尽快闭合成环,仰拱和拱墙衬砌及时跟进,尽早形成稳定的支护体系。
1.0.6采用三台阶七步开挖法进行大断面隧道施工除应符合本作业指南要求外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
2 施工准备2.0.1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。
2.0.2施工调查后应结合三台阶七步开挖法的特点,按照建设项目的规模和工期要求,有针对性地编制实施性施工组织设计和施工作业指导书。
2.0.3 采用三台阶七步开挖法施工的隧道,应进行施工技术交底,作业人员应进行岗前培训和安全教育,特殊工种的作业人员应持证上岗。
2.0.4施工机械配备应满足正常施工要求。
实施中,可根据施工进度要求分期、分批组织上场。
2.0.5 隧道施工机械配套应针对隧道大断面的特点,以实现机械化均衡生产为目标,配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2~1.5倍。
隧道三台阶七步流水作业施工三台阶七步阶法施工步阶挖:第步~上部弧形阶坑阶,在拱部超前支阶后阶行~阶向阶上部弧形阶坑~阶留核心土~核心土挖挖1阶度宜阶米~阶度宜阶隧道阶阶度的挖。
阶循阶阶尺阶根据初期支阶阶架阶距定~最大不得超阶挖确3~51/3~1/2米~阶后立初阶挖即阶。
上台阶阶失跨比阶大于挖~阶后阶及阶阶行阶、阶、系阶支阶~架阶阶架挖网~1。
53~5cm0。
3在阶架拱脚以上高度阶~阶阶阶架阶阶沿按下阶角两搭阶阶脚阶杆~拱脚阶杆和阶架牢固阶接~阶阶阶30cm30?至阶阶厚度。
第、步~左右阶中台阶阶,阶阶尺阶根据初期支阶阶架阶距定~最大不得超阶挖挖确~阶高度挖231.5m一般阶,~左右阶台阶阶阶,~阶后立初阶挖即,阶~及阶阶行阶、阶、系阶支阶~接阶阶架~网33。
5m23m35cm在阶架拱脚以上高度阶~阶阶阶架阶阶沿按下阶角两搭阶阶脚阶杆~拱脚阶杆和阶架牢固阶接~阶阶阶30cm30?至阶阶厚度。
第、步~左右阶下台阶阶,阶阶尺阶根据初期支阶阶架阶距定~最大不得超阶挖挖确~阶高度挖451.5m一般阶,~左右阶台阶阶阶,~阶后立初阶挖即,阶~及阶阶行阶、阶、系阶支阶~接阶阶架~网33。
5m23m35cm在阶架拱脚以上高度阶~阶阶阶架阶阶沿按下阶角两搭阶阶脚阶杆~拱脚阶杆和阶架牢固阶接~阶阶阶30cm30?至阶阶厚度。
第步~上中下台阶阶留核心土,各台阶阶分阶阶后及阶施作仰拱初期支阶~完成隧道阶、挖挖两个挖6支阶循阶后~及阶施作仰拱~仰拱分段阶度宜阶。
4~6m第步~隧底阶,每循阶阶阶尺阶度宜阶挖挖阶后及阶施作仰拱初期支阶~完成隧底阶、挖两个挖72~3m支阶循阶后~及阶施作仰拱~仰拱分段阶度宜阶。
4~6m、三台阶七步阶法施工工阶挖3;,初阶混凝土封阶岩面要求,1、初阶混凝土阶在阶后立阶行.挖即a、用高阶阶自上而下吹阶岩面~埋阶控制阶射混凝土厚度的阶志阶。
b、工作面滴水或淋水阶~宜采用阶孔埋管做好引排水.大面阶潮的岩面宜采用粘阶性强的混凝湿c土~通阶添加外加阶、阶合阶改善混凝土性能~也可采用干阶形式快速封阶渗水岩面。
铁路大断面隧道三台阶七步开挖法施工作业指南(试行)经规标准[2007]119号l 总则1.0.1 为保证铁路大断面隧道施工安全和质量,规范开挖作业程序,加强过程控制,提高施工进度,制定本作业指南。
1.0.2铁路大断面隧道三台阶七步开挖法(以下简称“三台阶七步开挖法”)是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。
1.0.3三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100~180 m。
,具备一定自稳条件的Ⅳ、V级围岩地段隧道的施工。
1.0.4三台阶七步开挖法具有下列技术特点:1施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业。
部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖,工效较高。
2在地质条件发生变化时,便于灵活、及时地转换施工工序,调整施工方法。
3适应不同跨度和多种断面形式,初期支护工序操作便捷。
4在台阶法开挖的基础上,预留核心土,左右错开开挖,利于开挖工作面稳定。
5当围岩变形较大或突变时,在保证安全和满足净空要求的前提下,可尽快调整闭合时间。
1.0.5采用三台阶七步开挖法施工应尽量缩短台阶长度,确保初期支护尽快闭合成环,仰拱和拱墙衬砌及时跟进,尽早形成稳定的支护体系。
1.0.6采用三台阶七步开挖法进行大断面隧道施工除应符合本作业指南要求外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
2 施工准备2.0.1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。
2.0.2施工调查后应结合三台阶七步开挖法的特点,按照建设项目的规模和工期要求,有针对性地编制实施性施工组织设计和施工作业指导书。
2.0.3 采用三台阶七步开挖法施工的隧道,应进行施工技术交底,作业人员应进行岗前培训和安全教育,特殊工种的作业人员应持证上岗。
2.0.4施工机械配备应满足正常施工要求。
隧道三台阶七步开挖法作业指导书一、总则1、三台阶七步开挖法(以下简称“三台阶七步开挖法)是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开,平行推进的隧道施工方法。
2、三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100~180㎡,是根据以往大断面隧道施工的经验确定的。
该方法适用Ⅳ、Ⅴ级围岩,地质主要有砂岩、砂岩夹泥岩等;不适用条件有围岩地质为流塑状态、洞口浅埋偏压段(但经过反压处理或施做超前大管棚后可采用)。
3、三台阶七步开挖法具有下列技术特点:(1)施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业。
部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖,工效较高。
(2)在地质条件发生变化时,便于灵活、及时地转换施工工序,调整施工方法。
(3)三台阶七步开挖法规避了侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除临时支护及受力转换造成不安全的因素,及时调整闭合时间,方便机械化施工,利于施工工序转换。
适应不同跨度和多种断面形式,初期支护工序操作便捷。
(4)在台阶法开挖的基础上,预留核心土,左右错开开挖,利于开挖工作面稳定。
(5)当围岩变形较大或突变时,在保证安全和满足净空要求的前提下,可尽快调整闭合时间。
二、施工准备1、在采用三台阶七步开挖法施工前,查阅大量设计文件和资料,结合三台阶七步开挖法的特点,按照隧道的规模和工期要求,有针对性地编制实施性施工组织设计和施工作业指导书,并进行详细的施工技术交底,对作业人员进行岗前培训和安全教育,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。
针对大断面隧道的特点,人员和施工机械配套如下表:根据隧道施工情况分析,单作业面施工作业人员配备见表3.2.1,并可根据施工现场情况及时调整。
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:(1)上部弧形导坑环向开挖,施作拱部初期支护;(2)中、下台阶左右错开开挖,施作墙部初期支护;(3)中心预留核心土开挖,隧底开挖,施作隧底初期支护。
第四章 隧道三台阶七步开挖施工作业指导书1、目的明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道开挖施工,尽可能地减少超欠挖,保证隧道的开挖质量及作业安全。
2、编制依据(1)《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设【2010】241号(2)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010、J1149-2011) (3)《高速铁路设计规范(试行)》(TB 10621-2009) (4)西成客专6标范围隧道施工图及相关参考图(5)西成客专陕西公司《西成、宝兰客专桥梁工程关键工序施工工艺控制指导意见》 3、适用范围适用于西成客专陕西段站前工程XCZQ-6标段双线隧道洞身开挖施工作业。
4、隧道三台阶七步法开挖法三台阶七步法就是将大断面划分成自上而下三个台阶,七个小单元进行开挖,缩小开挖断面,保证围岩的稳定。
1)施工工艺流程三台阶临时仰拱法施工施工工艺流程见图1,施工工序示意图2。
图1 三台阶七步法加临时仰拱法施工工艺流程图说明:上台阶中台阶左侧中台阶右侧下台阶左侧下台阶右侧核心土仰拱三台阶法施工工序示意图2)施工注意事项(1)超前地质预报、围岩量测工作应紧跟施工,及时反馈信息,以调整开挖工法及支护参数。
(2)开挖前严格按照设计图纸要求施作质预报、围岩量测工作应紧跟施工,及时反馈信息,以调整开挖工法及支护参数。
(3)开挖过程中坚持“管超前、短进尺、弱爆破”的原则。
(4)三台阶开挖法应以机械或人工开挖为主,必要时辅以弱爆破,各分步平行作业,平行施作初期支护,各分部初期支护应衔接紧密。
(5)仰拱应紧跟下台阶施作,及时闭合构成稳固的支护体系。
(6)施工过程中应通过监控量测掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变2形量,保证施工安全。
(7)应完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。
(8)上、中、下台阶预留核心土开挖进程与各台阶循环进尺相一致。
(9)钢架临时墙脚应设锁脚锚管,以确保钢架基础稳定。
图-1 开挖步骤图
11
1234
5
7
6-16-26-33m~5m
2~3m 2~3m
2~3m 2~3m
4m~6m
1
66
6
2
3
457
核心土
7
5
4
21
1
6-23
4m~6m
30~40m
2~3m
2~3m 2~3m 2~3m 3m~5m 仰拱填充
仰拱
初期支护
6-3
6-115~25m 栈桥h 1
h 2
h 3
H
注:
1、上台阶开挖高度不小于上台阶开挖跨度的0.3倍, 一般为3.0~4.0m。
2、中、下台阶开挖高度为隧道总开挖高度(不含仰拱) 减去上台阶开挖高度后平均分配,一般为3.0~3.5m。
3、上台阶核心土长度(隧道纵向)3.0~5.0m,高度1.5 ~2.5m,宽度为上台阶开挖跨度的1/3~1/2。
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。
图-2 开挖透视图
1
1
1
2
3
4
5
6-1
6-2
6-3
7
超前支护 衬砌
仰拱
栈桥
施工工序纵断面示意图
施工工序正面示意图
图-3 施工工序图。
三台阶七步法开挖法一、施工工艺流程⑴三台阶七步法开挖法可分为以下主要步骤:1、上部弧形导坑环向开挖,施做拱部初期支护;2、中下台阶左右错开开挖,施做拱墙部初期支护;3、中心预留核心土开挖,隧底开挖,施做隧底初期支护。
每步开挖后均应及时支护,隧底初期支护后应及时施做仰拱,尽早封闭成环。
⑵三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图4.7-3。
4.7-3三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图二、施工作业⑴采用三台阶七步开挖法施工的隧道,应将超前地质预报纳入施工工序,并各根据个工程水文地质变化情况,及时调整各部台阶长度或施工方法,采取相应的技术措施,及早封闭成环,保证施工安全。
⑵采用三台阶七部开挖法施工的隧道,应根据工程水文地质条件,按设计要求做好超前支护,防止围岩松驰,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,超前支护应按照设计要求进行加强。
⑶三台阶七步施工方法施工符合下列要求:1、以机械开挖为主,必要时辅以弱爆破;2、弧形导坑开挖应沿开挖轮廓线环向开挖,预留核心土,开挖后及时支护。
3、其他分步平行开挖,平行施做初期支护,各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环;4、仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系;5、施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全。
6、完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。
⑷三台阶七步开挖施工步骤见图4.7-4,开挖透视图见4.7-5,施工顺序见图4.7-6。
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3~5米,宽度宜为隧道开挖宽度的1/2~1/3。
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 1.5米,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倾角300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。
三台阶七步开挖法在浅埋软弱围岩大断面隧道中的应用浅埋软弱围岩大断面隧道施工是隧道工程中的一个重要环节,针对这种情况,三台阶七步开挖法是一种常用的施工方法。
本文将从该施工方法的原理和优势入手,结合实际案例,探讨三台阶七步开挖法在浅埋软弱围岩大断面隧道中的应用。
一、三台阶七步开挖法的原理和优势1. 原理三台阶七步开挖法是指将大断面隧道根据围岩质量及地质条件分为三个台阶,然后按照每个台阶的特点结合七步法进行施工开挖。
具体包括预出口准备、顶板开挖、抽眼锁眼、侧行加固、拉喷锚杆、下行加固、掌子面拉返等七个步骤。
2. 优势三台阶七步开挖法在施工中具有以下优势:一是适应性强,可以根据不同的围岩情况进行灵活应用,适用于软弱围岩隧道的开挖;二是安全性高,通过分段开挖和加固措施,可以有效控制隧道的围岩变形和塌方风险;三是施工效率高,通过严格的施工步骤和配合,可以提高隧道的开挖速度和质量。
某地铁浅埋软弱围岩大断面隧道采用三台阶七步开挖法进行施工,首先根据现场地质勘探数据和围岩情况确定了三个台阶的划分,并结合七步法制定了详细的施工方案。
在实际施工中,首先进行了局部预出口的加固和准备工作,然后按照每个台阶的特点进行了相应的开挖和加固工作。
在顶板开挖阶段,针对软弱围岩的易塌方特点,采用了抽眼锁眼技术,通过深孔抽应力预裂缝技术和喷锚技术,有效控制了隧道的围岩破坏,保证了施工的安全性和质量。
在侧行加固和下行加固阶段,根据不同台阶的情况,采用了钢束加固、喷浆加固等措施,有效加固了隧道的围岩,提高了整体的稳定性。
最终通过三台阶七步开挖法的施工,实现了浅埋软弱围岩大断面隧道的高质量开挖,极大地提高了施工效率和施工质量,为隧道工程的顺利完工奠定了良好基础。
三、结语三台阶七步开挖法在浅埋软弱围岩大断面隧道中的应用,通过灵活的施工方式和严格的施工控制,可以有效保证隧道的施工安全性和质量,提高了开挖效率和施工进度。
也为类似软弱围岩大断面隧道的施工提供了一种可行的施工方案和经验。
铁路大断面隧道三台阶七步开挖法施工作业指南(试行)经规标准[2007]119号l 总则1.0.1 为保证铁路大断面隧道施工安全和质量,规范开挖作业程序,加强过程控制,提高施工进度,制定本作业指南。
1.0.2铁路大断面隧道三台阶七步开挖法(以下简称“三台阶七步开挖法”)是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。
1.0.3三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100~180 m。
,具备一定自稳条件的Ⅳ、V级围岩地段隧道的施工。
1.0.4三台阶七步开挖法具有下列技术特点:1施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业。
部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖,工效较高。
2在地质条件发生变化时,便于灵活、及时地转换施工工序,调整施工方法。
3适应不同跨度和多种断面形式,初期支护工序操作便捷。
4在台阶法开挖的基础上,预留核心土,左右错开开挖,利于开挖工作面稳定。
5当围岩变形较大或突变时,在保证安全和满足净空要求的前提下,可尽快调整闭合时间。
1.0.5采用三台阶七步开挖法施工应尽量缩短台阶长度,确保初期支护尽快闭合成环,仰拱和拱墙衬砌及时跟进,尽早形成稳定的支护体系。
1.0.6采用三台阶七步开挖法进行大断面隧道施工除应符合本作业指南要求外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
2 施工准备2.0.1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。
2.0.2施工调查后应结合三台阶七步开挖法的特点,按照建设项目的规模和工期要求,有针对性地编制实施性施工组织设计和施工作业指导书。
2.0.3 采用三台阶七步开挖法施工的隧道,应进行施工技术交底,作业人员应进行岗前培训和安全教育,特殊工种的作业人员应持证上岗。
2.0.4施工机械配备应满足正常施工要求。
实施中,可根据施工进度要求分期、分批组织上场。
2.0.5 隧道施工机械配套应针对隧道大断面的特点,以实现机械化均衡生产为目标,配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2~1.5倍。
3 施工工艺3.1 施工工艺流程3.1.1 三台阶七步开挖法可分为以下主要步骤:l 上部弧形导坑环向开挖,施做拱部初期支护;2中、下台阶左右错开开挖,施做墙部初期支护:3 中心预留核心土开挖、隧底开挖,施做隧底初期支护。
每部开挖后均应及时支护,隧底初期支护后应及时施做仰拱,尽早封闭成环。
3.1.2三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图3.1.2。
图3.1.2三台阶七步开挖法施工工艺流程3.2 施工作业3.2.1采用三台阶七步开挖法施工的隧道,应将超前地质预报纳入施工工序,并根据工程水文地质变化情况,及时调整各部台阶长度或施工方法,采取相应的技术措施,及早封闭成环,保证施工安全。
3.2.2采用三台阶七步开挖法施工的隧道,应根据工程水文地质条件,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,超前支护应按设计要求进行加强。
3.2.3 三台阶七步开挖法施工应符合下列要求:1 以机械开挖为主,必要时辅以弱爆破;2弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖,预留核心土,开挖后及时支护;3其他分步平行开挖,平行施做初期支护,各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环;4仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系;5施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全;6完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。
3.2.4三台阶七步开挖法施工步骤见图3.2.4--1,开挖透视图见.3.2.4—2,施工工序见图3.2.4—3。
图3.2.4-1施工步骤图 3.2.4-3施工工序图施工步骤: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3~5米,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1.5米,开挖后立即初喷3~5cm砼。
上台阶开挖失跨比应大于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30°搭设锁脚锚杆,拱脚锚杆和钢架牢固焊接,复喷砼至设计厚度。
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3~5cm砼,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆,拱脚锚杆和钢架牢固焊接,复喷砼至设计厚度。
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3~5cm砼,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆,拱脚锚杆和钢架牢固焊接,复喷砼至设计厚度。
第6步,上中下台阶预留核心土:各台阶开挖分别开挖后及时施作仰拱初期支护,完成两个隧道开挖、支护循环后,及时施作仰拱,仰拱分段长度宜为4~6m。
第7步,隧底开挖:每循环开挖进尺长度宜为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4~6m。
3.2.5三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3.2.5 初期支护施工工艺流程1初喷混凝土封闭岩面:1)初喷混凝土应在开挖后立即进行。
2)用高压风自上而下吹净岩面,埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉。
3)工作面滴水或淋水时,宜采用钻孔埋管做好引排水。
大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土,通过添加外加剂、掺合剂改善混凝土性能,也可采用干喷形式快速封闭渗水岩面。
4)喷射混凝土必须满足设计强度、厚度及其与岩面粘结力要求。
5)喷射作业应分段分片依次进行,喷射作业从拱脚或墙脚自下而上进行,作业时应避免上部喷射回弹料虚掩拱(墙)脚;先找平凹洼部分,后喷射凸出部分,各部平顺连接。
喷头应与受喷面垂直,喷嘴口至受喷面距离宜保持在1.0~2.0m,沿水平方向以螺旋形划圈移动。
2系统锚杆(管)、钢筋网施做应符合下列要求:1)初喷混凝土后应及时施做锚杆,锚杆必须设置垫板。
岩石隧道拱部系统锚杆必须带排气装置,采取沿锚杆孔进浆的施工工艺;黄土隧道系统锚杆按设计要求选用。
2)钢筋网可采用为φ8 mm或φ6 mm的HPB235钢制作,网格尺寸宜采用20 cm×20 cm~25 cm×25 cm,搭接长度应为1~2个网格,网片间采用焊接方式连接。
3)钢筋网随受喷面起伏铺设,其间隙不应大于3 cm,钢筋网应与锚杆、钢架连接牢固,且钢筋保护层厚度不应小于4 cm。
3安装钢架应符合下列要求:1)拱部单元安装工序:放样确定钢架基脚位置一施做定位锚杆一架设钢架一布设纵向连接筋。
2)墙部单元安装工序:墙脚部位铺设槽钢垫板一施做定位锚杆一对应拱部单元架设墙部钢架单元一布设纵向连接筋。
拱、墙部钢架单元宜采用栓接的方式连接。
3)加强钢架拱(墙)脚锁脚锚杆(管)施工,各台阶每单元钢架拱(墙)脚以上30 cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30。
打设4根或4根以上锁脚锚杆(管),锁脚锚杆(管)与钢架牢固焊接,锁脚锚杆直径不应小于22 mm,锁脚锚管直径不应小于42 mm,长度不得小于3.5 m,以控制基脚变形。
4)施工注意事项及要求:①钢架拱(墙)脚应架设在稳固的基岩上或底部铺垫槽钢,以保证钢架基础稳固。
安装前应清除基脚下的虚渣、虚土及杂物。
②钢架安装允许偏差:钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5 cm,垂直度允许偏差为±2。
③钢架应与纵向连接筋、锁脚锚杆焊接牢固,以增强钢架的整体稳定性。
④锁脚锚杆施工应作为施工质量控制的重点,锁脚锚杆尾部宜加工成“L”形。
钢架连接板应采用栓接牢固连接。
⑤钢架和初喷混凝土间有较大间隙时,每隔2 m应采用骑马或楔形垫块顶紧;钢架与围岩的间隙不应大于5 cm。
4 喷射混凝土厚度应符合设计要求,二次复喷混凝土应分层喷射,每层厚宜为5~6 cm。
喷射混凝土表面应平顺,无空鼓、裂缝、酥松,平整度宜采用2 m靠尺检查,允许偏差为侧壁5 cm、拱部7 cm。
3.3仰拱施工3.3.1 隧底开挖应采用全幅分段施工,上面铺设仰拱栈桥,每循环开挖长度宜控制在2—3 m。
当仰拱施工滞后下部台阶开挖面30~40m时,应停止前方工作面开挖或短距离跳槽进行隧底开挖。
短距离跳槽的次数不得多余3次,每次跳槽间隔不得大于10 m。
3.3.2隧底开挖后,应及时清除虚渣、杂物、泥浆、积水,立即初喷3~5 cm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。
3.3.3仰拱应超前拱墙衬砌,每循环浇筑长度宜为4~6 m,仰拱应采用浮放模板支架成型。
仰拱混凝土应分段全幅浇筑,一次成型,不留纵向施工缝,仰拱施工缝和变形缝应设置止水带。
仰拱表面应平顺,不积水。
3.3.4仰拱填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑,浇筑前应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。
仰拱填充表面坡度应符合设计要求,应平顺、排水通畅、不积水。
3.4监控量测3.4.1监控量测工作必须紧跟开挖、支护作业进行布点和监测,量测数据可运用工程类比法及时分析反馈,必要时应根据分析结果调整支护参数,以保证施工安全。
3.4.2量测项目可分为必测项目和选测项目。
必测项目见表3.4.2.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。
表3.4.2监控量测必测项目注:Ho为隧道埋深;b为隧道最大开挖宽度。
3.4.3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3.4.3。
拱顶观测点隧量测基线道中心线图3.4.3 净空变化测点布置1 上部弧形导坑开挖并施做拱部初期支护后,布设拱顶下沉测点A和第一条净空量测基线B—B’,在3~6 h内取得初读数;2 中台阶开挖并施做上部边墙初期支护后,布设第二条净空量测基线c—C’,在3~6 h 内取得初读数;3下台阶开挖并施做下部边墙初期支护后,布设第三条净空量测基线D—D’,在3~6 h 内取得初读数;4其他量测项目应在开挖后12 h内取得初读数,最迟不得超过24 h,且在下一循环开挖前完成;5拱(墙)脚净空变化、拱顶、地表观测点应布设在同一断面,便于分析、比较。