隧道双侧壁施工方案

1双侧壁导坑法施工方案一、编制依据1、《公路隧道施工技术规范》JTGF60—2009；2、我国现行的公路工程设计规范、施工技术规范；3、两阶段施工设计图纸；4、施工招标文件；5、施工现场实际地形及地质情况。二、工程概况Ⅴ级围岩浅埋破碎段地貌为山前黄土阶地，沉积地层主要为第四系黄土状粉质砂、粘土及碎（卵）石，粉质砂、粘土为黄褐色，硬塑状，土质不均，含盖质结核。碎（卵）石呈中密～密实状，成分主要为白云岩，粒径20～120mm，级配中见漂石，角砾及土填充，下部为钙质胶结，坚硬。三、施工步骤施工准备→开挖平台就位→断面测量、放样→施做超前支护→按分步顺序开挖，进尺控制在0.5m以内→喷5cm封闭掌子面，并初喷4cm砼封闭岩面（C25砼）→出碴→找顶→架立钢架、挂网、打设锚杆→分层喷射砼直至设计厚度（C25喷射砼）→施工下一循环。五、施工工艺以新奥法为施工原理，施工应遵循“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早闭合、勤量测、衬砌紧跟”的原则，V级围岩洞身开挖采用双侧壁导坑法施工。首先施工超前注浆小导管，小导管长度为5m，3.5m一个循环，两循环之间搭接1.5m。超前注浆小导管采用双层Φ42×4钢管，小导管环向间距为40cm,两侧壁均为40根注浆小导管，拱部为50根注浆小导管。小导管管壁上钻间距为15cm梅花眼，便于注浆时水泥浆液从钻眼中流出，和周围岩体形成一个固结体。初期支护采用I22b型钢拱架，拱架间距为50cm；D25中空注浆锚杆,锚杆长度为4.5m,纵、环向间距为50×75cm；挂网采用双层Φ8钢筋网片，网格尺寸为20×20cm；喷射混凝土采用C25喷射混凝土，施工时应分段、分层喷射，厚度为28cm。临时支护采用钢架采用I20b型钢，拱架间距同主洞拱架间距一致；锚杆采用D25中空注浆锚杆，锚杆长度为2.5m,纵环向间距为50×100cm；挂网采用单层Φ8钢筋网片，网格尺寸为20×20cm；喷射混凝土采用C25喷射混凝土，分段、分层喷射混凝土厚度为226cm。临时I20b拱架和主洞I22b拱架连接部采用焊接连接。1、超前小导管隧道开挖前应先施工超前支护，超前支护采用φ42×4mm小导管。具体参数为：主洞超前支护为小导管L=5m/根，环向间距为40cm，循环间距为3.5m；临时侧壁小导管L=4.5m/根，环向间距为35cm，循环间距为3m。超前小导管设置于导坑两侧钢架外侧，开挖前应预先施工。超前小导管采用φ42热轧无法钢管，管壁厚为4mm，管口段1m钢管不开孔，其余部分按15cm间距设置梅花形注浆孔，孔径8mm。注浆采用水泥浆，水泥浆水灰比0.5:1，注浆压力为0.5-1Mp,注浆前在钻孔口处喷射15cm喷射混凝土作为止浆墙，保证注浆效果。超前小导管分别布置于左右侧壁导坑和拱部外弧，左右侧壁各布置双层20根小导管，拱部布置50根小导管。小导管施工要求：①小导管安设一般采用打入法，即先钻孔，钻孔直径比钢管直径大3～5mm，然后将小导管穿过钢架，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内的砂石吹出。②小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围缝隙，必要时在小导管附近及工作面上喷施工准备测量布孔钻孔插打钢管注浆现场清理浆液准备机具准备清孔超前导管施工工艺框图3射砼，防止工作面坍塌。③隧道开挖长度必须小于导管的注浆长度，预留部分作为下一次的止浆墙。④注浆前必须进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为发挥设备效率加快施工速度，可采用群管注浆，每次3～5根。⑤注浆量达到设计量或注浆压力达到设计压力时可停止注浆。⑥注浆过程中要随时观察注浆压力机注浆泵排浆量变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆记录，以便分析注浆效果。注浆异常现象处理：①发生串浆现象：即浆液从其它孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆；②注浆压力突然升高：可能发生了堵管，停机检查；③注浆量很大，压力长时间不升高：则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过浆液的凝胶时间2、洞身开挖“双侧壁导坑法”即延隧道两侧对称设置两处导坑，每处导坑并分上下两部分进行开挖、支护，拱部导坑分上中下三部分进行，上部开挖时预留核心土。具体分部位置的断面示意图如下所示：本隧道施工时主要以挖掘机开挖为主，人工开挖为辅助。挖掘机型号为CAT320型，挖掘机铲斗定制1m3容量，专门适合小断面隧道施工；局部软岩采用人工风镐或洋镐开挖，局部硬质岩体采用钻眼爆破方法。钻眼采用风动凿岩机，孔径φ40mm，爆破采用岩石乳化炸药，起爆方式采用非电毫秒雷管分段起爆。出碴用柳工ZL50C侧翻式装载机，15T自卸汽车运至弃碴场，人工凿顶及排除危石。A、施工工序：1）、超前支护完成后，利用洞身上一循环架立的钢架施作隧道洞身，然后开挖左侧壁上导坑，每循环进尺为50～60cm。测量定位并施作上导坑左侧壁周边的初期支护和临时支护，架立洞身钢架及临时架，并设置锁脚锚杆。分段初喷4cmC25喷射混凝土，钻设径向锚杆眼安装锚杆并注水泥浆，接着挂双层钢筋网片，分层喷射混凝土至设计厚度。2）、开挖右侧壁上导坑并施作导坑周边的初期支护和临时支护。3）、开挖左侧壁下导坑，每循环进尺1m，及时施作初期支护和临时支护，架立钢架、4钻设径向锚杆、挂钢筋网片并喷混凝土至设计厚度。4）、开挖右侧下导坑并施作该段初期支护和临时支护。5）、施工拱部超前小导管，然后开挖上部环形导坑，预留核心土。及时架设拱部钢架，初喷4cm厚喷射混凝土，接着施工径向锚杆、钢筋网片，最后喷混凝土至设计厚度。6）、分台阶开挖中部核心土，开挖主洞仰拱部分，及时安装钢拱架并浇筑C25仰拱初期支护混凝土，使隧道行车一个整体环向支撑。7）、双侧壁开挖时，左（右）侧导坑要超前右（左）侧导坑大于5m距离，侧壁导坑要超前左右侧导坑大于5m距离；上导坑要超前下导坑大于3m距离。二衬距离掌子面里程不大于200m。8）、逐步拆除临时钢架，灌筑隧道仰拱和仰拱填充。9）、根据监控量测结果分析，待变形收敛后或根据需要，利用12m整体式液压衬砌模板台车一次性灌筑二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。B、双侧壁导坑法施工注意事项：1）、隧道应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的原则。2）、开挖方式均采用弱爆破或人工开挖,爆破时严格控制炮眼深度及装药量。3）、工序变化处之钢架（或临时钢架）应设锁脚锚杆，且必须对锁脚锚杆注浆，确保钢架稳定。4）、当现场导坑开挖孔径及台阶高度进行适当调整时，应保证侧壁导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固，并考虑侧壁导坑自身的稳定及施工的便捷性。5）、拱架架之间纵向连接筋应按设计图纸要求设置，及时施作并连接牢固。拱架拱脚部位应密实，使拱架座落在稳定的岩层上，否则应将拱脚喷射混凝土喷射密实，并垫钢板或混凝土块。6）、临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，方可进行。拆除临时拱架后，加大隧道主体监控量测，如有变形较大及时进行加强处理。7）、施工中应按隧道规范及设计图的要求，进行监控量测并及时反馈结果，根据监控量测成果分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整及灌筑二次衬砌的时机提供依据。2、初期支护(1)施工程序围岩开挖→找顶→洞身岩面初喷4cmC25喷射砼→架设钢架→打设径向锚杆→挂设钢筋网→复喷C25混凝土至设计厚度→检查验收。5（2）施工方法喷射砼采用湿喷施工工艺。喷射混凝土采用C25混凝土，混凝土在拌合站集中拌合。I22b钢拱架和I20b钢拱架在加工厂集中加工，汽车运至洞内，装载机配合人工安装架设。锚杆采用TY-28风钻钻孔，人工安装，注浆前吹洗孔内残碴，并采用注浆泵压注水泥浆，保证灌浆饱满。D25中空注浆锚杆尾与钢架焊接牢固，并设置垫板和螺母。φ8钢筋网在加工场加工成型，现场人工安装，钢筋网片大小按1.5m×0.8m规格加工，安装时用电焊点焊固定在钢架及锚杆外露头上，以防喷射砼时晃动。网片间搭接长度不小于一个网格。（3）湿喷法喷射砼①喷射混凝土所用的原材料应符合以下要求：水泥：采用普通硅酸盐P.O.42.5号水泥。骨料：细骨料采用河砂，细度模数应大于2.5，含泥量不大于3%；粗骨料采用坚硬耐久的碎石，粒径5～10mm，含泥量不大于1%。外加剂：所使用的速凝剂符合国家规定，速凝剂要求初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。减水剂应严格按实验设计配合比施工。②喷射砼前的准备工作1)喷射砼前撬去掌子面危石和欠挖处理。用高压水、高压风清除杂物，用高压水冲洗表面。遇到表面水量大时，采取措施将水集中引排。2)施工所需的机具设备及原材料均已准备，并且机具设备能够正常运行，原材料经检验合格，粗骨料加工拌和前要再次过筛，以防止超径骨料混入，造成堵塞。细骨料堆放在防雨料库，以控制含水量，且数量满足施工需要。3)机电检查：喷前进行电器及机械设备检查和试转，检查各部分连接是否符合要求，在施工作业场所配备充足照明及通风设备。③湿喷法施工工艺喷射混凝土施工工艺图如下所示：6喷射机械安设调整好后，先注水、通风，清除管道内杂物，清除掌子面杂物尘埃。喷射混凝土大堆料要储放于储料棚内，避免露天堆放、淋雨、环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料，引起堵管和强度降低等现象。喷射前，先开风，再送料，后开速凝剂阀门，以易粘结、回弹小、表面湿润光泽为准。严禁随意增加速凝剂和减水剂掺量。喷射机的工作风压严格控制在0.3～0.5Mpa范围内。严格控制好喷嘴与受喷面的距离和角度。喷嘴与受喷坡面垂直，有钢筋时角度可调至70°左右，喷嘴与受喷坡面距离控制在0.6-1.2m范围内。喷射顺序自下而上分段分层进行，呈旋转轨迹运动，旋转半径30cm，一圈压半圈，纵向按蛇形状布设。喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际清除受喷面机械就位接风、水管路混凝土拌制、运输喷混凝土检查下一喷射面清理、复喷前期准备断面检查欠挖处理埋设观测点喷砼设备准备湿喷混凝土施工工艺框图7配合比。喷射混凝土的回弹率：边墙不应大于15%，拱部不应大于25%。喷射层厚度边墙7～10cm，拱部5～7cm，厚度过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，促使喷层因自重过大而脱落，或拱顶处与围岩面间形成空隙；如果一次喷射厚度过小，则粗骨料容易回弹，后一层与前一层喷射时间间隔12－20min。影响喷层厚度的主要原因是混凝土坍落度、速凝剂的作用效果和气温。喷射混凝土厚度采用预埋钢筋法测设，不够设计厚度的重新加喷补够。喷射混凝土终凝2h后，对喷射混凝土进行养护，喷射混凝土由专人湿润养护，养护时间不小于7天，以减少由于水化热引起的开裂，若发现裂纹用红油漆作上标识，进行观察和监测，确定其是否继续发展并找出原因进行处理。（4）型钢拱架施工①钢架的制作型钢拱架在洞外的钢筋加工厂内进行加工，加工前先按1∶1的比例进行放样，确定主要杆件的下料尺寸。型钢拱架利用型钢弯曲机弯曲成型，而后焊接接头钢板并进行试拼，经检查加工拱度满足要求后存放于构件场内备用。拱架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷，钢架接头应焊接密实、焊缝饱满，接头处应贴10×10cm钢板并焊接密实，每榀钢架加工完成后应试拼，周边误差为±3cm，平面翘曲应小于2cm，偏差超出规定或焊接质量达不到要求的钢架严禁使用。型钢拱架在洞外分片堆放，上盖下垫。洞内安装时，使型钢拱架与隧道中心线垂直，最后焊接连接筋，使钢架成为一个整体。主要施工技术要求：立设型钢拱架、挂网、打设锚杆应在隧道开挖初喷4cm混凝土后进行；型钢拱架和钢筋网片的钢筋种类、型号、直径和间距等应符合设计要求。所有加工好的钢架必须标示明确，将各单元名称用红油漆标注于钢架两侧，如：A单元应标注“A”，临时钢架A单元应标注“临A”。②钢架的安装钢架施工工艺如下：8型钢拱架利用运输车运进洞内，人工配合机械进行逐榀安装。立拱时各节钢拱架采用螺丝将连接板联结牢固、位置正确。安装时使段与段之间的连接板结合紧密，不留有缝隙。钢架安装必须严格按照设计间距0.5m一榀进行架设，允许偏差不的超过5cm。每榀钢架安装时，要认真定位