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三台阶七步开挖施工总结.doc

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三台阶七步开挖施工总结.doc
文档介绍:
隧道三台阶七步开挖法施工技术总结
吴源隧道、下历窠隧道是由我公司在京福客专闽赣V标承建的两座隧道,隧道的进口及出口岩性主要为粉质黏土和全风化石英云母片岩,围岩级别属于V级围岩,施工难度大。经过方案的比选分析最后决定采用三台阶七步开挖法施工。
一、三台阶七步开挖法施工特点
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,分为上中下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护采用沿隧道纵向错开,平行推进的隧道施工的方法,它具有如下几个特点:
(1)、施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业。部分软弱围岩及土质地段可以采用挖掘机直接开挖,工作效率较高。
(2)、在地质条件发生变法时,便于灵活、及时地转换施工工序,调整施工工法。
(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,利于开挖工作面的稳定。
(5)、当围岩变形较大或者突变时,在保证安全和满足净空要求的前提下,可以尽快的调整封闭成环时间。
二、三台阶七步开挖法施工作业工序
(1)、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1/1
—1/2。开挖循环进尺应根据围岩级别确定,最大不得超过2.0m,开挖后立即喷4cm混凝土。上台阶开挖矢跨比用大于0.3,开挖后应及时进行并及时进行钢架架立、钢筋网挂设、复喷混凝土至设计厚度、打设系统锚杆并注浆,完成初期支护。开挖采用人工配合挖掘机工配备10名作业人员,开挖人员8名(风镐手4名),挖掘机司机1名,工班长1名;配备挖掘机1台,风镐4台。
(2)、第2、3步,分左、右侧开挖中台阶:开挖进尺应根据围岩级别确定(V、Ⅵ级围岩开挖进尺1榀钢架间距,Ⅳ级围岩不得超过2榀钢架间距),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4cm混凝土,并及时进行钢架架立、钢筋网挂设、复喷混凝土至设计厚度、打设系统锚杆并注浆,完成初期支护。开挖采用人工配合挖掘机工配备6名作业人员,开挖人员4名(风镐手2名),挖掘机司机1名,工班长1名;配备挖掘机1台,风镐2台。
(3)、第4、5步,左、右侧下台阶开挖:开挖进尺应根据初期支护围岩级别确定,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4cm混凝土,并及时进行钢架架立、钢筋网挂设、复喷混凝土至设计厚度、打设系统锚杆并注浆,完成初期支护。开挖采用人工配合挖掘机工配备6名作业人员,开挖人员4名(风镐手2名),挖掘机司机1名,工班长1名;配备挖掘机1台,风镐2台。
(4)、第6步,上中下台阶预留核心土;开挖个台阶预留的核心土,开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。采用人工配合挖掘机开挖,安全员现场指挥。
(5)、第7部,隧底开挖:每循环开挖长度宜为3m,开挖后及时施作初期支护,及时施工仰拱仰拱分段长度为3m。采用人工配合挖掘机开挖,安全员现场指挥。配备6名作业人员,开挖人员4名(风镐手2名),挖掘机司机1名,工班长1名;配备挖掘机1台,风镐2台。
三、三台阶七步开挖法隧道支护施工
隧道开挖应遵循“弱扰动、短进尺、强支护、勤量测”的原则。为保护围岩的自稳能力,隧道支护应尽快施作。三台阶七步开挖法的初期支护有喷射混凝土、钢架、钢筋网、系统锚杆等组成,各部分联合受力。初期支护在开挖后立即施作,以保护围岩的自稳能力。
(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清除岩面表面的空鼓和掉皮,埋设控制混凝土厚度的标志物。
③初喷混凝土厚度为4cm。喷射混凝土必须满足设计强度要求、厚度的要求。
(2)、安装钢架
①安装工序:放样确定钢架基脚位置→在基脚位置设槽钢垫板
→架设钢架→布设纵向连接钢架。钢架单元之间夹橡胶垫片,连接采用高强螺栓栓接。
②在钢架安装前应清除基脚下的虚渣、虚土及杂物。在基脚位置设槽钢垫板增强基脚的刚性,防止钢架下沉。
③加强拱(墙)脚锁脚锚管施工,各台阶在钢架拱脚以上30cm处,紧贴钢架两测边沿下倾角30°各打设4根锁脚锚管,并与钢架采用L型牢固焊接,锁脚锚管采用外径50mm,壁厚3.5mm,长度5m的无缝钢管,并在钢管内注水泥浆,以控制基脚变形。
(3)、钢筋网施作
①钢筋网用φ8的HPB235钢筋制作,网格尺寸采用20cm*20cm,搭接长度为1—2个网格,网片间采用焊接方式连接。
②钢筋网随受喷面起伏铺设,其间隙不应大于3cm,大于3cm的须设置骑马垫块,钢筋网应与钢架连接牢靠。其钢筋保护层厚度不应小于4cm。
(4)、复喷混凝土
①喷射作业应分段分次依次进行,拱部分成厚度不宜超过10cm,边墙厚度不宜超过15cm。喷射作业从拱脚或墙角自下而上进行,应避免部分回弹料虚掩拱脚,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画圈移动喷射。
②喷射混凝土表面应平顺,无空鼓、裂缝、松酥。
(5)、系统锚杆打设
待复喷混凝土完毕后打设系统锚杆,V级围岩系统锚杆长度L=4m,间距采用1.2(环向)*1.5(纵向),打设完毕后及时注浆,注浆采用M20水泥砂浆,锚杆尾部采用垫片及螺帽并与钢架焊接。
四、三台阶七步开挖法隧道仰拱施工
(1)、隧道开挖采用全幅分段施工,上面铺设仰拱栈桥,每循环开挖长度不得大于3m。当仰拱施作距离掌子面,V级围岩超过35m时,应停止掌子面的开挖或采用跳槽进行隧底开挖。
(2)、隧底开挖后应实际清除虚渣、杂物、积水等,立即喷射混凝土封闭岩面,按照设计要求安装仰拱钢架,复喷混凝土至设计厚度,使初期支护及时封闭成环。
(3)、仰拱应超前二次衬砌,每循环浇筑长度3m,仰拱混凝土采用全幅浇筑,一次成型,不留纵向施工缝,仰拱施工缝及变形缝应设置止水带,仰拱表面应平顺,不积水。
(4)、仰拱填充混凝土应在仰拱混凝土总凝后浇筑,浇筑前应清除仰拱表面的杂物及积水,连续浇筑一次成型不留纵向施工缝。填充混凝土达到5MPa后允许人通行,达到设计强度的100%后方可通行车辆。仰拱表面坡度应符合设计要求,达到平顺、排水通畅无积水的效果。
五、二衬施工
(1)、施工准备
①对边墙基础顶面混凝土进行凿毛,并冲洗干净。凿毛时,混凝土必须达到强度:人工凿毛为2.5Mpa,风动凿毛为10 Mpa。
②纵向施工缝浇注混凝土前,应在凿毛的先浇混凝土面上破一层厚约30cm的混凝土,其粗骨料宜比后浇混凝土减少10%,然后涂刷混凝土界面剂处理。
③环向施工缝后浇筑混凝土前,应将其表面浮浆和杂物清除,并及时浇筑混凝土。
(2)、施工顺序
初期支护表面处理→排水盲管、纵向排水管安装→土工布挂设→防水板安装→注浆管安装→钢筋绑扎→台车定位→槽道安装→止水带安装→混凝土浇注→脱模养护。
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