左线隧道进洞施工方案

厦门东通道（翔安隧道）主体工程A3标左线隧道进洞施工方案1技术交底书行车左线隧道进洞施工方案编制依据：工程设计图、厦翔隧设［2005］07号设计通知单、项目部有关决策。交底内容：行车左线隧道进洞施工顺序、施工工艺及参数、注意事项等。行车左线隧道进洞施工顺序：①、CD法〔CRD法备用方案〕开挖到一定距离暂停掘进→②、套拱落底→③、洞口仰拱施作→④、小边墙及二衬→⑤、洞身开挖。一、CD法〔CRD法备用方案〕开挖到一定距离暂停掘进：参照CD法施工程序示意图，当②部下台阶开挖到6米距离后暂停掘进，分析监控量测结果，若需要则这6米（或更长）增设临时支撑，转入下一道工序套拱落底，第一道工序具体情况如下：1、施工准备（1）施工测量控制点已布设并复测完毕，洞顶监控量测点已布设并监测；（2）真空降水具备作业条件。（3）施工用电、高压供风、高压供水均已接至洞口，可投入生产。（4）工地材料库、钢筋加工场已建成并已投入生产。主隧道型钢钢拱架已按设计尺寸加工了20榀，并已试拼完毕，满足进洞施工进度需要；（5）洞身开挖所用原材料均已进场，并已完成取样试验，配合比已选定；（6）施工人员、机械设备均已进场；2、地质情况、初期支护参数：厦门东通道（翔安隧道）主体工程A3标左线隧道进洞施工方案2隧道洞口段最小埋深约6.0米，覆盖层为残积粘土、亚粘土，风化严重，稳定性差。洞口段Ⅴ级围岩开挖高度12.56m，宽度17.04m，开挖面积170.7㎡。洞口40米采用φ108大管棚超前支护,环向间距40cm。考虑大管棚注浆效果，掘进过程中必须增设超前注浆小导管和洞内降水两项措施。洞身采用复合式衬砌。初期支护采用φ8钢筋网双层20×20cm，30cm厚C25喷射混凝土，20b工字钢钢架，间距0.5米。3、隧道洞身开挖方法左线隧道进洞按CD法施工，进洞后根据掌子面围岩情况可调整为CRD法开挖。（1）工艺流程CRD法施工工艺流程如图所示。图CRD法施工工艺工艺流程图（2）主要施工程序左上部超前小管棚（导管）及注浆左上部开挖、支护右上部超前小管棚（导管）及注浆左下部开挖、支护右上部开挖、支护右下部开挖、支护拆除十字钢架防水板施工二次模注砼衬砌超前地质预报监控量测厦门东通道（翔安隧道）主体工程A3标左线隧道进洞施工方案3CRD工法施工时，将整个断面分成四个分部，按顺序开挖，其施工程序见示意图所示：左侧下导坑边墙初期支护，接长下部中隔壁；3214ⅠⅡⅠⅡⅢⅥⅣⅠⅤⅣ中隔墙边墙初期支护临时仰拱开挖左侧导坑上半断面;左侧导坑拱部初期支护，施作上部中隔壁及临时仰拱（横撑）；开挖左侧导坑下断面;左侧下导坑仰拱支护;开挖右侧导坑上半断面;右侧上导坑拱部初期支护,及右侧上导坑仰拱临时支护;开挖右侧导坑下半断面；右侧导坑边墙初期支护及仰拱支护。1Ⅰ2ⅡⅢ3Ⅵ4Ⅴ拱部衬砌中心线说明：CRD法施工时，1、2、3、4部依次间隔5～8m。CRD法施工步序：Ⅵ仰拱灌筑及二衬混凝土灌筑。图CRD法施工程序示意图先施工①部，开挖前完成超前小导管（a）、或（b）的施工，并注浆加固地层，固结后开挖①部土体，视围岩状况必要时采用人工环形留核心土法开挖。施工中采用人工辅以挖掘机开挖与出碴。注意：在挖至开挖轮廓线50cm处，禁止使用挖机，人工开挖，避免围岩扰动。尤其拱架连接处，预留20cm人工开挖，保持原状土。每循环进尺0.5m，开挖后立即初喷4cm混凝土开挖面及掌子面，安装边墙工字钢支撑、横联竖撑钢架，挂网、锚杆、复喷砼完成①部初期支护；开挖左侧下方②部，安装边墙钢架，并按设计完成初期支护；同样方法向下分别开挖两侧右侧③④分部，完成整个断面的初期支护体系统，形成闭合环；①、②、③、④各分部之间工作面依次错开5～8m。CD工法施工时，取消CRD工法中的临时仰拱，将①②断面和③④分别合成一个断面，整个掌子面面分成两个分部，其施工程序见示意图所示：厦门东通道（翔安隧道）主体工程A3标左线隧道进洞施工方案4图CD法施工程序示意图将掌子面分为①、②两部分，先施工①部。开挖前完成超前小导管的施工，并注浆加固地层。固结后开挖①部土体，分上、中、下台阶法开挖。施工中采用人工辅以挖掘机开挖与出碴，每循环进尺1.0m，先开挖①部上台阶，开挖后立即初喷4cm混凝土开挖面及掌子面，安装边墙工字钢支撑，挂网、锚杆、复喷砼完成上台阶初期支护；同样方法开挖中台阶，然后开挖①部下台阶，安装边墙钢架，并按设计完成初期支护；同样方法分别开挖②部上下台阶，完成整个断面的初期支护体系统，形成闭合环；①、②分部之间工作面错开15～20m。①、②分部的上、中、下台阶高度及相互之间错开距离见附图。注意：初期支护时，上中下拱脚连接处集中隔墙连接处,增设4根注浆锁脚小导管，详见附图一。拱架安装见附图二4、超前小导管施工洞口段40米后采用超前小导管支护作为辅助施工措施。大管棚范围内均施作小导管。导管均采用外径Φ42mm，壁厚3.5mm热扎无缝钢管。焊接Φ6加劲箍筋，管壁钻Φ8mm压浆孔，尾部1m不设压浆孔。钢管前端呈尖锥状，尾部导管仰角均为100，环向间距40cm。拱部衬砌中心线中隔墙边墙初期支护12说明：CD法施工时，左部和右部分上下台阶开挖，右部滞后左部1倍洞径即15m左右ⅠⅣⅠⅢⅡⅡⅠCD法施工步序：施做1Ⅰ部开挖（分上、下台阶）1部初期支护，中隔壁及1部仰拱支护2部开挖（分上、下台阶）ⅡⅢⅣ施做2部初期支护及2部仰拱支护仰拱及仰拱填充施工二衬混凝土灌筑厦门东通道（翔安隧道）主体工程A3标左线隧道进洞施工方案5采用风枪直接将小导管顶入，以10度仰角打入拱部围岩，环向间距60cm。小导管打入后，在小导管内以0.5~1.0MPa压力注入1:1.5-1:2的纯水泥浆。施工时注浆材料及参数可根据试验效果进行调整。注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏液。浆液采用拌和机搅拌，拌浆时掺入减水剂，由两侧对称向中间进行，由下而上逐孔注浆。注浆压力0.5～1.0Mpa，由小到大，从开始0升到终止压力1.0Mpa，稳压3min，流量计显示注浆量较小时，即可结束注浆。注浆结束后应用止浆塞进行堵口，防止浆液外流。开挖2.5m后以同样方法施作第2排超前小导管，形成一长二短的双层小管棚超前支护。每排长导管之间及每排短导管之间搭接长度必须满足设计要求。质量检查标准：①导管在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入。渗入性注浆施工时，孔位误差不得大于5cm；角度误差不得大于2度。超过允许误差时，应在距离偏大的孔间补管、注浆。②钢管实际打入长度不得短于平均每根实际打入长度30cm，否则，开挖1.0m后补管、注浆。③检查钻孔、打管质量时，画出草图，对孔位编号、逐孔、逐根检查并认真填写记录。④注浆过程中，逐管填写记录，标明注浆压力、注浆量、发生情况及处理过程。5、初期支护主洞初期支护主要由I20b型钢钢架、超前和锁脚小导管、钢筋网及喷射混凝土组成。初期支护施工作业程序如图2所示。（1）钢筋网施工钢筋网片按设计尺寸在钢筋加工厂加工。铺设前先在岩面喷射3cm混凝土，网片应随受喷面的起伏铺设，混凝土保护层应不小于厦门东通道（翔安隧道）主体工程A3标左线隧道进洞施工方案620mm，且与小导管联结牢固，在喷射作业时不发生颤动。图2初期支护施工作业程序图（2）喷射混凝土施工喷混凝土采用自动计量拌和机拌料，潮喷施工。初喷前人工清理围岩表面浮土。同时控制好速凝剂掺量。施工时喷嘴与岩面的距离为100～150cm，喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。一次喷射厚度不超过10cm，喷射第二层时，两层喷射的时间间隔为15～20min。（3）型钢钢架施工主隧道型钢钢架在钢筋加工厂加工成型。加工时须注意提高加工精度，冷弯机弯制，焊接时注意法兰盘方向必须与圆心方向一致。加工完后在加工场试拼，合格后分榀标记堆放。型钢安装时每节钢架法兰盘螺栓孔应对接吻合，螺栓连接必须牢定位打眼施工准备测试元件埋设及测试（在设计的量测断面）监控量测、稳定安全判别初喷砼封闭架型钢钢架、挂钢筋网补喷砼至设计厚度小导管与钢架焊接连接小导管施作厦门东通道（翔安隧道）主体工程A3标左线隧道进洞施工方案7固。钢架之间纵向用Φ22的钢筋连接，拱脚部位1m范围内纵向施工托梁，见附图。施工时钢架必须与围岩密贴，形成承载结构。钢拱架架设采用徕卡TCRA1102三维非接触围岩量测系统放样，复核断面超欠挖情况，根据设计要求及时调整。施工时在钢架基脚部位预留0.15～0.2m原地基土，人工风镐清除使钢架就位，为防止拱脚下沉，在拱脚和钢架接头处设置4根锁脚锚管并注浆，在钢架基脚处垫设预制混凝土扩大基础以增加基底承载力。二、套拱落底第一工序完成后进入第二工序（1）套拱左右两侧分别施工，先施工左侧。挖除套拱范围内核心土至托梁底标高，凿除托梁边套拱型钢砼支撑台。（2）小挖掘机分层开挖左侧套拱内侧土层至设计标高，一次开挖深度宽度均不得大于1.0米，人工掏除套拱底部土体，内侧边坡网喷支护。支护参数：10cm厚C25喷射砼，Ф8网片（20×20cm）。（3）增设带牛腿的刚支撑，每根刚支撑两侧加设两根锁脚小导管，长度3.5米，下30度角，并与刚支撑焊接牢固。（4）套拱侧墙喷射C25混凝土。（5）同样方法施工右侧套拱至设计标高。（6）两牛腿间临时仰拱闭合，注意：临时仰拱不得侵限仰拱范围。三、洞口仰拱施作：从ZK12+445~ZK12+457施作明洞仰拱，在ZK12+445里程设置沉降缝，沉降缝施工另见技术交底。注意：仰拱端面必须与隧道中心线方向垂直，禁止跑模。明洞仰拱施作另有交底，不再祥述。洞内降水和监控量测为重要的辅助措施。为CD法开挖作业的前提条件。1、洞内降水厦门东通道（翔安隧道）主体工程A3标左线隧道进洞施工方案8主隧道进洞段为全、强风化V级围岩，处于地下水位线以下，土层为砂质亚粘土、亚粘土。隧道开挖拟采用轻型井点降水方案。沿隧道轴向在拱脚和墙脚布置6根真空降水管（如图4示），仰拱部位视情况布置1~2根竖向真空降水管，以提前降排地下水。沿隧道轴向的降水管采用Ф89钢花管，长度15～20m左右，其作用除降水外，还起超前勘探地质的功能。图4左线隧道真空降水管布置示意图2、围岩监控量测（1）监控量测的项目与量测点的布置及内容施工监测项目分必测项目和选测项目。围岩及支护状态观察、拱顶下沉、周边位移及收敛以及浅埋段的地表下沉、围岩与支护结构的接触应力、支护结构的应力状态为必测项目；支护、衬砌相关量测、围岩弹性波检测做为选测项目，地表下沉量测断面频率间距表分别见表5和表6，隧道监控量测的项目布置内容见表7。洞顶埋设沉降观测点，测点横向间距4m/点，纵向间距为30m；套拱拱顶及两拱脚埋3个沉降观测点，采用LeicaNA2精密水准仪（配测微器），铟钢尺监测。监测频率：开挖面前30m，1次/2天；开挖面后30m，2次/1天；开挖面后30～80m，1次/2天；开挖面后80m，1次/7天。监测精度：∆h＝0.1mm表5量测频率表厦门东通道（翔安隧道）主体工程A3标左线隧道进洞施工方案9变形速度（mm/d）量测断面距开挖工作面的距离量测频率10（0～1）B1～2次/d10～5（1～2）B1次/d5～1(2～5)B1次/2d15B1次/1周表6量测间距表埋置深度H地表下沉量测量面的间距（m）H2B20～50BH2B10～20HB5～10表7监控测量项目方法一览表项目名称方法及工具布置量测时间服务隧道必测项目地质及支护状态观察岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述，地质罗盘及规尺等开挖后及初期支护后进行每次爆破后进行水平收敛及拱部下沉量测或侧墙顶变形量测精密水准仪、钢挂尺、数量式收敛计Ⅴ级围岩分别每10m一个断面，Ⅳ级围岩每20m一个断面，Ⅲ、Ⅱ级每40m一个断面，洞内收敛点埋设同拱顶测点，且两者应埋设在同一断面内爆破后24小时进行0～18m18～36m36～90m90m1～2次/天1次/天1次/2天1次/周选测项目锚杆内力及抗拔力量测各类电测锚杆，锚杆测力计及拉拔器每一衬砌类型段选一组，每组3～5根锚杆施作后开始0～18m18～36m36～90m90m1～2次/天1次/天1