暗挖隧道专项施工方案(西-公区间暗挖隧道)

1矿山法暗挖施工方案一、施工工艺技术本矿山法隧道按新奥法原理组织施工，先施工I段和IV段再施工II段和III段。工作面一开挖支护深度达到15m后，工作面二开始施工。施工始终坚持“管超前、弱开挖、短进尺、强支护、早封闭、勤测量、紧衬砌”的原则。在施工中积极推广应用国内外隧道施工新技术、新工艺；洞内装碴运输采用人工结合农用车运输；喷混凝土采用湿喷工艺，以降低回弹量和粉尘；二衬采用整体液压钢模衬砌台车和泵送砼作业，施工中进行地质钻孔超前钻进，根据超前钻孔的数据分析和处理，及时反馈指导施工生产。隧道采用环形台阶法施工，共分为5部分开挖，上半断面采用台阶法加预留核心土法进行开挖，下半断面根据施工进度分三部开挖，先后左右侧墙开挖再开挖仰拱。1,2,3....表示开挖顺序，I、II、III...为衬砌顺序。二、矿山法隧道施工2.1.1马头门施工（见安全施工方案部分）2.1.2隧道开挖及初期支护2.1.3超前小导管施工根据设计，超前小导管采用单层φ42mm钢管（A型断面小导管参数为：L4.0m，纵向间距2.0m，拱部环向间距0.3m,拱部150度范围布置；B型断面小导管参数为：L4.0m，纵向间距1.5m，拱部环向间距0.3m,拱部150度范围布置），只在B型断面段进行超前预注单液水泥浆对岩层进行加固，确保1号线A出入口在施工过程中营运安全。⑴工艺流程如图1.1所示：2①小导管纵向搭接长度≥1.5m。②打孔布管：打设小导管前，按照设计要求放出小导管的位置。利用锚杆机直接打入，小导管外露长度0.3～0.4m，外插角严格按设计要求，尾端焊接于钢架上。小导管安装后用封闭器封堵导管外边的孔口，并预留注浆口。③注浆：用注浆机进行注浆，采用注浆量和注浆压力双控原则进行注浆时间控制。⑵注浆工艺参数①注浆压力：注浆压力应根据地层致密程度决定，一般为0.5～0.8MPa。②注浆材料及浆液配比：注浆浆液为单液水泥浆，水灰比为：W:C=0.8:1～1:1。根据现场注浆效果调整得出符合本矿山法隧道的施工配合比。③注浆数量：小导管注浆量可按照下式计算：Q=π·R2·L·n·K式中：R—浆液扩散半径，可按0.3m考虑L—小导管长度n—岩体孔隙率K—充填系数，为0.3～0.5。根据不同地质条件取值。2.1.4土方开挖隧道开挖采用环形台阶法。隧道开挖采用人工配合机械进行。一般情况下，隧道上半部分的开挖采用人工开挖，下半部分采用小型机械开挖，人工修整轮廓。如图4.5所示，隧道分上下两个导坑开挖，采用环形开挖留核心土，可以防止工作面的挤出。其开挖方法是上部导坑弧形断面留核心土平台，拱部初期支护，再开挖核心土。由于本隧道整个开挖面积仅为38.2平方，所以核心土高度为定为1.714m，上顶面宽1.518m，下底面宽4.019m。见图1.2所示。开挖施工步序：开挖○1、○2、○3、○4、○5并支护→○3滞后测量定线打入小导管封面注浆注浆检查小导管加工注浆机调试注浆材料配制注浆参数选择注浆参数试验图1.13于○12～3m、○4滞后于○310m，环形开挖后及时支护○2部分，○4开挖后及时施工边墙支护和仰拱支护，使初期支护及时形成环。Ⅵ部分是施作仰拱钢筋混凝土、Ⅶ部是施工拱墙二衬混凝土。13452Ⅶ12~3m234Ⅵ5Ⅵ环形开挖留核心土仰拱施作钢筋混凝土施工防水层开挖下半面，施作仰拱挖除核心土初期支护初期支护二衬隧道掘进方向说明：1.本图为骡马市车站与盾构始发井段暗挖隧道纵断面施工工序示意图。2.开挖步骤如图所示，每一步开挖后应立即初喷5cm厚混凝土，然后挂网、架立格栅拱架，格栅钢架与喷层间隙应楔紧，架立格栅钢架后，立即分层喷射混凝土至设计厚度。3.图中1、2、3、4、5表示开挖支护顺序;暗挖隧道纵断面施工工序示意图图1.2环形台价法施工步骤示意图将隧道分为上下两个断面，具体步骤如下：隧道采用环形台阶法施工，共分为5部分开挖，上半面采用台阶法加预留核心土法进行开挖，下半断面根据侧墙、仰拱的施工顺序变为5部开挖。详细情况见图11.7开挖施工步序图。图4.8开挖施工步序图步骤步序图施工方法及技术措施第一步施工超前小导管注浆加固，地超前小导管的保护下环型开挖，留核心土。4格栅钢架在钢筋棚场地内的加场地内设置的1∶1制作样台上加工制作，每环按照如图11.8所示的分成6个单元，上半断面3个单元，下半断面3个单元，采用冷弯分段制作，制作好后需进行试拼装，如拼装后存在连接不圆顺、无法对位等问题时，须重新冷弯校对，试拼装成功后再拆卸运至现场安装。其制作要求如下：⑴加工做到尺寸准确，弧形圆顺，接头处相邻两节圆心重合，连接孔位准S确。⑵加工后先试拼，检查有无扭曲、现象，接头连接每榀可以互换，沿隧道周边轮廓误差小于3cm。第二步立上台阶格栅钢架，喷射C25混凝土，打设锁脚锚杆。挖除核心土（3）。注意要与撑子面保持一定距离。第三步开挖下半断面左边，并及时架立下半断面的格栅拱架，并喷射C25混凝土，打设拱脚锁脚锚杆。下台阶开挖与上台阶保持10m。第四步开挖剩余下台阶土体，及时架设格栅钢架，施作墙脚锁脚锚杆，喷射C25混凝土。同左侧断面开挖滞后3-5m。第五步开挖隧道底，安装格栅钢架，喷射C25混凝土。5制作好的格栅钢架分单元堆码整齐，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖部分，首先测定出线路中线，确定高程，然后再测定其横向位置。格栅钢架利用锁脚锚杆和定位系筋定位。保证钢架正确安设，钢架外侧有不小于5cm、内侧有不小于3cm的喷射混凝土，安设拱脚或墙脚前清除垫板下的松碴，将钢架置于原状土体上，在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。格栅钢架与封闭混凝土之间紧贴，在安设过程中，当钢架和喷层之间有较大间隙时应设骑马垫块，垫块按每单元3处计。两榀格栅钢架间沿周边设φ22纵向连接筋，形成纵向连接体系。图11.8格栅钢架组合安装图2.1.5挂网喷射混凝土施工本工程采用湿喷工艺进行初支的喷射混凝土，喷射混凝土为350mm厚C25早强混凝土。湿喷混凝土具有粉尘少、回弹少，水灰比可控制，一次喷射混凝土较厚等优点。施工设备选用国产TK-500型湿喷机，混凝土采用商品混凝土,经出土孔下料管下至井底,再用运输车运送至工作面。湿喷混凝土施工工艺流程见下图11.9。6图11.9湿喷混凝土施工工艺流程图。⑴喷射机械安设调整好后，先注水、通风，清除管道杂物；同时用高压风吹洗坑壁（洞壁）面，清除坑壁面尘埃。⑵上料保证连续性，校正好喷料的输入输出比。⑶喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。⑷喷射机工作风压严格控制在0.3至0.7Mpa范围内，一般工作风压：边墙0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.65MPa。黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2MPa。2.1.6防水层施工本区间隧道的防水等级为二级，仰拱、边墙、拱顶均采用抗渗等级为P10的C35防水商品混凝土。如图4.11所示，本工程二衬和初支之间的防水采用一层自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材(单层厚度≥4mm)，在初支喷射混凝土施工后二衬钢筋安装前施作。喷混凝土配合比选定检查开挖断面尺寸，清除浮碴，清理受喷面施工机具就位喷射混合料拌合喷射混合料运输初喷混凝土4cm施作小导管、锁脚锚杆、钢架、挂钢筋网清除初喷面粉尘复喷至设计厚度清理施工机具加入速凝剂加入合成纤维或钢纤维7⑴防水卷材施工程序基层检查、清理→定位、弹基准线→试铺→施工缝处附加层铺设→铺设大面防水卷材→滚压卷材→搭接缝处理→接头固定、密封→检查、清理、维护→做保护层。⑵自粘式防水卷材铺设①基面处理：A铺设防水层的基面应无明水流，否则进行初支背后的注浆或表面刚性封堵处理，待基面上无明水流后才能进行下道工序。B铺设防水层的基面应平整，铺设防水层前对基面进行找平处理，处理方法可采用喷射混凝土或砂浆抹面的方法，一般宜采用水泥砂浆抹面的处理方法。C基面上不得有尖锐的毛刺部位，特别是喷射混凝土表面经常出现较大的尖锐的石子等硬物，应凿除干净或用1:2.5的水泥砂浆圆顺覆盖处理，避免浇筑混土时刺破防水板。D基面上不得有铁管、钢筋、铁丝等凸出物存在，否则应从根部割除，并在割除部位用水泥砂浆圆顺覆盖处理。E施工缝及变形缝两侧各50cm范围内的基面应全部采用1：2.5水泥砂浆找平，便于背贴式止水带的安装以及保证分区效果。F所有阴角部位均用水泥砂浆做成5cm×5cm的倒角，阳角部位应凿出3cm×3cm的钝角并用1:2.5水泥砂浆抹平。图11.10矿山法隧道结构防水设计图8②防水卷材铺设A同二衬混凝土施工顺序一样，先铺设仰拱部位的防水卷材，待仰拱混凝土浇筑后再铺设拱墙和拱顶防水卷材，所有施工缝部位的防水层预留长度均应超过预留搭接钢筋顶端最少40cm，也可将预留部分卷起后固定，并注意后期的保护。B自粘式防水卷材采用满粘法铺设。在铺设大面卷材前，先进行试铺，试铺成功后再进行大面铺设。铺设卷材前在基层上先弹线定位，确保卷材平整、顺直和卷材长边对接缝宽度一致；并在基层表面均匀涂刷基层处理剂，干燥后应及时铺贴卷材。铺贴卷材一般三人操作；铺贴时，将卷材的防粘隔离纸（膜）从背面撕开一段长约500mm，然后展开卷材对准基准线铺贴定位，拉住已撕开的隔离纸（膜），均匀用力向后拉，同时用辊子轻轻滚压卷材的上表面，确保卷材和基面紧密贴合。卷材铺贴平整顺直，不得扭曲，不得皱折，搭接尺寸准确。搭接部位宜采用热风加热，加热后随即粘贴牢固，溢出的自粘胶刮平封口；接缝口应用密封材料封严，宽度不小于100mm。铺贴拱墙立面及拱顶面卷材时，采取加热后再铺设粘贴的方法；C环向铺设防水卷材时，防水卷材的搭接宽度长边不少于80mm，短边不少于100mm，相邻两幅接缝要错开1/2幅宽，并错开结构转角处不少于600mm。卷材在施工缝、阴阳角、变形缝处必须铺设附加层。在阴阳角处附加层宽度500mm，施工缝和变形缝处附加层宽度600mm。沿隧道纵向的防水层铺设超前二衬至少4m，以满足防水层施工空间，确保防水层施工质量。D拱墙及拱顶防水层铺设好后，用专用固定钉按拱顶300×300拱墙500×500的间距对防水层进行固定。E为保证拱顶部混凝土与防水层之间密实，在防水层铺设完后，在拱部按纵向2～3米间距埋设回填注浆管，每一个断面埋设三根。F防水层铺设完毕后应对其表面进行全面的检查，发现破损部位及时进行修补，对防水层进行验收合格后，才能进行下道工序的施工。⑶隧道施工缝及变形缝隧道结构的分段分部施工不可避免留有施工缝以及变形缝，水平纵向施工缝、环向施工缝及变形缝是结构自防水的薄弱环节，处理的好坏将直接影响到结构防水的质量。如图下图所示，本工程水平纵向施工缝及环向施工缝均采用外贴式止水带加5mm厚中置式镀锌止水钢板进行防水；变形缝采用外贴式止水带加带注浆管的中置式橡胶止水带进行防水，变形缝中嵌填聚乙烯板。9施工缝的防水质量取决于施工缝两端混凝土的质量和钢板止水带的安装与背贴式止水带与防水卷材的粘贴质量。因此施工时应控制挡头板密闭不漏浆，背贴式止水带与防水板粘贴密实不透水。要求如下：①结构施工前，先排干积水和截断外部流入施工面的地下水。实践证明较好的作业环境有利于保证施工缝止水带安装质量和混凝土浇注施工；②在施工缝部位设置背贴式止水带，将隧道分隔成各自独立的防水区域。背贴式止水带粘贴在防水层表面，粘贴部位应密实不透水。③隧道顶部的模筑混凝土不易浇筑密实，为保证混凝土与背贴式止水带的咬合密实不窜水，对二次衬砌背后和施工缝处进行注浆处理。⑷注浆系统隧道结构除了全包防水层外，还要在防水层内表面预埋注浆系统。注浆系统包括注浆底座和注浆导管，要求注浆底座的材质必须和防水层材质相同，注浆底座必须牢固、可靠地固定在防水层内表面。避免浇筑和振捣混凝土时脱落。然后用塑料胶粘带将注浆底座四周封闭，避免灌注混凝土时浆液进入注浆底座内堵塞注浆导管。注浆导管的引出采用单个直接，引出部位预埋木盒，将集中引出的导管设置在木盒内，木盒埋入混凝土内。⑸防水层成品保护防水层铺设完成后必须对其加以保护，在后续工序施工过程中必须以不损伤已作好的防水层为原则。做好以下几点：①钢筋的安