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三台阶七步开挖施工工法.doc

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三台阶七步开挖施工工法.doc
文档介绍:
1三台阶七步开挖施工工法中铁十二局集团有限公司第二工程公司:赵华锋一、前言大断面软岩隧道施工中,传统的施工方法有双侧壁导坑法、CD 法、CRD 法等,这些施工方法进度慢、工效低、存在一定的局限性,如:限制了大型施工机械的使用,基本靠人工开挖,工效低、速度慢,难以满足客运专线工期要求;拆除临时支护时,正洞初期支护会因突然卸载而出现大的变形,存在安全风险;各分部开挖面循环衔接性差,相互干扰大,施工质量得不到充分保证;临时支护反复拆除,成本投入大等。而目前国内大断面软岩隧道施工中,我们往往会面临以下问题:对工期紧迫性的要求,需组织快速施工;工程水文地质复杂,可变性大,须选择一种能适应地质变化而迅速过渡的施工方法;能较大限度地发挥大型施工机械的优势,以求最佳的施工进度;把长期施工实践所积累的作业习惯融合于施工方法中,做到高工效,易掌握,达到快速形成施工能力的目的等要求。借鉴近几年大断面隧道施工的成功经验,规避传统施工方法的局限性,以加快隧道施工进度、保证隧道施工安全、提高施工质量为目的,提出了三台阶七步开挖法施工的工艺流程、施工步骤、控制要点、劳动组织、机具设备等,突出大断面软岩隧道开挖施工的技术特点,总结完善形成本工法。二、工法特点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。三、适用范围本工法适用于开挖断面为 100~180m2,具备一定自稳条件的Ⅳ、Ⅴ级围岩地段隧道的施工。四、施工工艺1、工艺原理“三台阶七步开挖法”,是以弧形导坑开挖预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。2 2、工艺流程3、三台阶七步开挖法施工步骤施工步骤见图 1,开挖***见图 2,施工工序见图 3 所示第 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 3~5m,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 m,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下倾角 30°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。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 3~5 混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架墙脚以上 30cm 高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角 30°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。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 3~5 混凝土,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架墙脚以上 30cm 高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角 30°打设上部弧形导坑开挖,施作初期支护开挖上、中、下台阶预留核心土左右错开开挖中台阶,施作初期支护左右错开开挖下台阶,施作初期支护超前支护测量放样施作仰拱施作仰拱填充围岩稳定性评判、修正支护参数分段开挖隧底,施做初期支护断面检查否满足3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。第 6 步,上、中、下台阶预留核心土:各台阶分别开挖预留的核心土,开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第 7 步,隧底开挖:每循环开挖长度宜为 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。4、三台阶七步开挖法施工注意事项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。⑵、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。⑶、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,平行施作初期支护,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。五、机具设备本工法操作简单,单作业面施工机具配备见下表,可根据施工现场情况酌情调整。单作业面施工机具配备序号作业项目机具设备名称规格型号单位数量备注1 开挖电动压风机 20m3/min 台 5 高压供风双液注浆机 4m3/h 台 2 注浆风镐 G10 台 8 开挖修边4风动凿岩机 YT-28 台 15系统锚杆、超前支护、局部爆破钻眼挖掘机 CAT320C 台 1 开挖、装碴自卸车 20t 辆 6 出碴装载机小松 WA470 辆 2 装碴泥浆泵 100m3/h 台 2 排水2 初期支护钢筋切断机 QJ40—1 台 1 加工钢筋钢筋折弯机 40 台 1 加工钢筋电焊机 BX—300 台 5加工钢架、格栅及其他钢构件电焊机 BX—400 台 2 加工钢构件台式钻床 SP-25A 台 1 加工钢构件搅拌机 JS500 台 2 拌合混凝土湿喷机 TK961 台 3 喷射混凝土3 量测仪器全站仪索佳 SET2130R 台 1水准仪 PENTAXAP-128 台 1铟钢尺个 2 4 通风通风机 SDF-No12.5 台 1 2×110kw六、劳动组织施工人员应经培训合格后上岗,特殊工种应持证上岗,人员分配和调整应按不同工种配齐、配足,单作业面施工一般需要 75 人左右,并保持相对稳定。单作业面施工作业人员配备序号作业项目作业内容人数1 开挖(24 人)风镐手 4风枪手 12挖掘机司机 2自卸车司机 6 2 初期支护(35 人) 制作钢架 8 5安装钢架、格栅 10喷射手 3喷射机司机 3喷射机上料 6搅拌机司机 2搅拌机上料 3 3 技术及测试(6 人)技术员 1试验员 1测量班长 1测量工 3 4 仰拱(10 人) 隧底初期支护及仰拱混凝土浇筑 10合计 75七、三台阶七步开挖法施工安全、质量控制措施1、隧道进洞前应做好洞顶及洞口防排水系统。洞顶及洞口排水沟应铺砌,用砂浆抹面,防止地表水及施工用水下渗 内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.
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