中隔壁法施工設(shè)計.doc

中隔壁法施工設(shè)計一：含義 中隔壁法也稱CD工法（Center Diaphragm），它是在軟弱圍巖大跨度隧道中，先開挖隧道的一側(cè)，并在設(shè)計中間部位作中隔壁，然后再開挖另一側(cè)的施工方法，主要應(yīng)用于雙線隧道級圍巖深埋硬質(zhì)巖地段以及老黃土隧道（級圍巖）地段。二：適用范圍 中隔壁法一般適用于、級圍巖淺埋雙線隧道，主要適用于地層較差和不穩(wěn)定巖體，且地面沉降要求嚴(yán)格的地下工程施工。CD工法在大跨度隧道中應(yīng)用普遍，在施工中應(yīng)嚴(yán)格遵守正臺階法的施工要點，尤其要考慮時空效應(yīng)，每一步開挖必須快速，必須及時步步成環(huán)，工作面留核心土或用噴混凝土封閉，消除由于工作面應(yīng)力松弛而增大沉降值的現(xiàn)象。該工程為級圍巖，符合要求。三：施工工藝 （一）工藝特點 大跨度軟弱圍巖隧道分部開挖、格柵支撐、仰拱先行施工方法的一種， 中隔壁法（CD法）是將隧道分為左右兩大部分進行開挖，先在隧道一側(cè)采用臺階法自上而下分3層開挖，進行初期支護，施作中隔壁，待該側(cè)初期支護完成，且噴射混凝土達到設(shè)計強度70%以上時再分層開挖隧道的另一側(cè)，其分部次數(shù)及支護形式與先開挖的一側(cè)相同。最后，拆除支護，施作仰拱、拱墻襯砌和鋪底及填充。 （二）優(yōu)缺點 優(yōu)點：各部開挖及支護自上而下，步步成環(huán)，及時封閉，各分部封閉成環(huán)時間短。 缺點：該工藝分部較多，施工速度慢，不利于機械化作業(yè)；后部開挖和拆除支護對前面已形成的理學(xué)平衡體系產(chǎn)生影響，圍巖應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生多次改變有可能引起最終較大的變形量，施工面多，作業(yè)干擾大；拆除臨時支撐時，安全性差。 （三）作業(yè)內(nèi)容隧道拱部超前支護；左右側(cè)采用臺階法施工，先后開挖隧道的一、二、三部；每開挖一部均應(yīng)及時施作錨網(wǎng)噴支護、施作中隔壁并依次分部連接而成、初期支護、中隔壁依次連接形成閉合環(huán)；待支護結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，且噴射混凝土達到施工圖標(biāo)示強度70以上時再分部開挖隧道另一側(cè)；左右部交替開挖、支護，形成完整的噴射混凝土鋼格柵結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格狀交叉支護體系；拆除臨時支護，施作仰拱、拱墻和填充及鋪底。四：質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)隧道開挖斷面的中線和高程必須符合施工圖要求。檢查數(shù)量：每一開挖循環(huán)檢查一次；檢查方法：采用儀器測量。隧道開挖必須嚴(yán)格控制欠挖。當(dāng)圍巖完整、石質(zhì)堅硬時，巖石個別突出部位（每1m2不大于0.1m2）侵入襯砌必須小于5cm。拱腳和墻腳以上1m內(nèi)斷面嚴(yán)禁欠挖。檢查數(shù)量：每一開挖循環(huán)檢查一次；檢查方法：采用自動斷面儀等儀器測量周邊輪廓斷面，繪斷面圖與施工圖斷面核對。洞身開挖必須核對地質(zhì)。在每一次開挖后及時觀察、描述開挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙的結(jié)構(gòu)狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等，核對施工圖地質(zhì)情況，判斷圍巖穩(wěn)定性。每一開挖循環(huán)檢查一次；在每次開挖完成后對圍巖進行工程地質(zhì)觀察和描述。光面爆破或預(yù)裂爆破鉆孔眼，必須根據(jù)鉆爆設(shè)計圖準(zhǔn)確標(biāo)示出鉆孔位置。鉆孔時必須按鉆爆設(shè)計要求嚴(yán)格控制鉆孔的間距、深度和角度。掏槽眼的眼口間距和深度允許偏差為5cm。周邊眼的間距允許偏差為5cm，外插角必需符合鉆爆設(shè)計要求，孔底不得超過開挖斷面輪廓線15cm。檢查數(shù)量：每一開挖循環(huán)檢查全部掏槽眼和10周邊眼；檢查方法：測量。光面爆破的鉆孔痕跡保存率。硬巖不得小于80，中硬巖不得小于60，并在開挖輪廓面上均勻分布。檢查數(shù)量：每一爆破開挖循環(huán)檢查一次；檢查方法：對照鉆爆設(shè)計資料，觀察、計數(shù)檢驗鉆孔痕跡保存率。隧底開挖輪廓和底部高程應(yīng)符合設(shè)計要求。隧底范圍石質(zhì)堅硬時，巖石個別突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入襯砌應(yīng)小于5cm。檢驗數(shù)量：每一開挖循環(huán)檢查一次；檢驗方法：施工單位用儀器測量底部高程，用自動斷面儀測量周邊輪廓斷面，繪斷面圖與設(shè)計斷面核對。7.隧底開挖后應(yīng)及時核對隧底地質(zhì)情況。當(dāng)需要進行加固處理時，應(yīng)符合設(shè)計要求。檢查數(shù)量：每處檢查一次；檢驗方法：在每一次開挖后及時觀察、描述開挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙的結(jié)構(gòu)狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等，核對施工圖地質(zhì)情況，判斷圍巖穩(wěn)定性。五：施工準(zhǔn)備編制施工工藝設(shè)計、工序質(zhì)量控制設(shè)計和作業(yè)指導(dǎo)書；確定卸渣場的位置和范圍，汽車運輸?shù)缆返囊牒推渌\輸設(shè)施的布置；施工用風(fēng)、用水和用電設(shè)施布置。施工用風(fēng) 空壓機功率要求隧道施工用風(fēng)采用固定空壓機供風(fēng)，空壓機最大功率應(yīng)能滿足同時工作的各種風(fēng)動機具的最大用風(fēng)量和足夠風(fēng)壓的要求。 空壓機位置要求固定式空壓機站應(yīng)設(shè)在洞口附近，并靠近變電站，當(dāng)有多個洞口需集中供風(fēng)時，可選在適中位置，但應(yīng)靠近用風(fēng)量較大的洞口?？諌簷C站應(yīng)有具體的防水、降溫和保溫措施。 工作風(fēng)壓隧道工作面風(fēng)壓不應(yīng)小于0.5MPa，高壓風(fēng)管的直徑應(yīng)根據(jù)最大送風(fēng)量、風(fēng)管長度、閘閥等條件計算確定。 風(fēng)管的安裝和使用A. 高壓風(fēng)管及接頭裝置的材質(zhì)必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；B. 高壓風(fēng)管應(yīng)敷設(shè)平順，接頭嚴(yán)密，不漏風(fēng)；C. 在洞外地段，當(dāng)風(fēng)管長度大于100m以內(nèi)和溫度變化較大時宜安裝伸縮器，靠近空壓機150m以內(nèi)，風(fēng)管的法蘭盤接頭宜用石棉襯墊；D. 長度大于1000m時，應(yīng)在高壓風(fēng)管最低處設(shè)置油水分離器，定時放出管中的積油和水；E. 洞內(nèi)高壓風(fēng)管應(yīng)敷設(shè)在電纜電線相對的一側(cè)，風(fēng)管的前端至開挖面距離宜保持3040m，并用分風(fēng)器（可自制）連接高壓軟風(fēng)管；F. 各種閘閥在安裝前應(yīng)拆開清洗，閥門應(yīng)進行水壓強度試驗，合格后方可使用；G. 高壓風(fēng)管在安裝前應(yīng)進行檢查，當(dāng)有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現(xiàn)象不得使用，管內(nèi)不得保留有殘余物和其他臟物；H. 高壓風(fēng)管使用應(yīng)有專人負責(zé)檢查、養(yǎng)護。施工用水 隧道施工供水方案的選擇及設(shè)備的配置A. 水源的水量應(yīng)能滿足工程和生活用水的需要。有高山自然水源時，應(yīng)蓄水利用。水池高度應(yīng)通過計算，并能滿足洞內(nèi)最大水壓的要求；B. 水池的容量應(yīng)計算并有一定的儲備量，滿足洞內(nèi)外集中用水的需要；C. 采用機械抽水站供水時，應(yīng)有備用的抽水機；D. 工程和生活用水使用前必須經(jīng)過水質(zhì)鑒定。 工作面水壓隧道工作面的水壓不應(yīng)小于0.3Mpa，水管的直徑應(yīng)根據(jù)最大供水量、管路長度、彎頭、閘閥等條件計算確定。 高壓水管的安裝和使用A 管路應(yīng)敷設(shè)平順，接頭嚴(yán)密，不漏水；B 水池的總輸出管路上必須安裝總閘閥；主管路上每隔300500m應(yīng)分裝閘閥；C 洞內(nèi)水管前端至開挖面宜保持30m距離，并用高壓軟管連接分水器。洞內(nèi)軟管的長度，一般情況下不宜大于50m；D 洞內(nèi)水管管路應(yīng)敷設(shè)在電纜、電線相對的一側(cè)，不得妨礙運輸；當(dāng)與水溝同側(cè)時，不得影響排水；E 鋼管在安裝前應(yīng)進行檢查，有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現(xiàn)象時不得使用，管內(nèi)不得保留有殘余物和其他臟物；F 管路使用中應(yīng)有專人負責(zé)、養(yǎng)護。冬期應(yīng)注意管道保溫。施工用電 施工用電方案施工用電應(yīng)進行施工用電量設(shè)計，并采用三級配電二級保護方式。 隧道供電電壓應(yīng)符合下列要求:A. 長大隧道施工，電源采用10kv供電，經(jīng)過變壓后對用電設(shè)備供電；B. 低壓供電采用380v/220v三相五線系統(tǒng)；C. 照明電壓，作業(yè)地段宜36v，成洞和不作業(yè)地段可采用220v；D. 低壓線路末端的電壓降不得大于10。 變壓器容量變壓器容量應(yīng)按電氣設(shè)備用電總?cè)萘看_定。當(dāng)單臺電動設(shè)備容量超過變壓器容量1/3時，應(yīng)適當(dāng)考慮增加起動附加容量。 變壓器位置洞外變電站宜設(shè)在靠近負荷集中地點和設(shè)在電源來線一側(cè)，沿海地區(qū)工程，應(yīng)考慮防雷擊和防颶風(fēng)措施。變電站電源線當(dāng)需跨越施工地區(qū)時，其最低點距人行道和運輸線路的最小高度應(yīng)滿足：電壓35kV時7.0m，10kV時7.0m，400V時6.0m。 洞內(nèi)供電線路布置和安裝A. 成洞地段固定的電線路，應(yīng)用絕緣良好的塑料導(dǎo)線架設(shè)。施工地段的臨時電線路宜采用橡套電纜。豎井、斜井宜使用鎧裝電纜；B. 照明和動力電線路安裝在同一側(cè)時，必須分層架設(shè)。電線懸掛高度應(yīng)滿足：400V以下不小于2.5m，10kV不小于3.5m；C. 涌水隧道的電動排水設(shè)備，瓦斯隧道的通風(fēng)設(shè)備以及斜井、豎井內(nèi)的電氣裝置應(yīng)采用雙回路輸電，并有可靠的切換裝置和防爆措施；D. 36V低壓變壓器應(yīng)設(shè)在安全、干燥處，機殼接地，輸電線路長度不得大于100m；E. 動力干線上的每一份支線，必須裝設(shè)開關(guān)及保險裝置。嚴(yán)禁在動力線路上加掛照明設(shè)施。配置鋼架加工及試拼設(shè)備，準(zhǔn)備鋼架加工車間及貯存棚。六：施工機械及工藝裝備施工機械及工藝裝備配置方案見表1。 表1 中隔壁法（CD法）主要機械設(shè)備及工藝裝備序號設(shè)備名稱規(guī)格單位數(shù)量1挖掘機鏟斗容量0.51.0m3臺22裝載機側(cè)卸式臺43自卸汽車5t臺154濕噴機1020m3/h臺25混凝土攪拌運輸車筒容量大于5m3臺26混凝土輸送泵排量大于20m3/h臺27混凝土攪拌站生產(chǎn)能力60m3/h座1七、施工工藝及質(zhì)量控制流程 施工工序見圖1. 施工工序分為8步；按六個分部，即123456部分進行開挖及支護施工，以及拆除中隔壁、施作二次襯砌及底部結(jié)構(gòu)等8步；做到步步封閉成環(huán)。工藝及質(zhì)量控制流程中隔壁法(CD法)施工工藝及質(zhì)量控制流程見附圖。中隔壁法施工工藝流程見下圖施工準(zhǔn)備超前地質(zhì)預(yù)報、測量放樣拱部超前支護先行側(cè)導(dǎo)坑開挖，初期支護、中隔壁后行側(cè)導(dǎo)坑開挖，初期支護施作初期支護成環(huán)地質(zhì)素描、澆筑仰拱采取措施拆除中隔壁復(fù)合襯砌施工結(jié)束 支護檢驗、監(jiān)控量測超限變形值滿足規(guī)范要求6453216453211.43.635m2.535m612m施工棧橋超前小導(dǎo)管；1左側(cè)上部開挖；左側(cè)上部初期支護；2左側(cè)中部開挖；左側(cè)中部初期支護；3左側(cè)下部開挖；左側(cè)下部初期支護；4左側(cè)上部開挖；右側(cè)上部初期支護；5右側(cè)中部開挖；右側(cè)中部初期支護；6右側(cè)下部開挖；右側(cè)下部初期支護；仰拱填充混凝土；拱墻混凝土八、工序步序說明根據(jù)施工圖施作超前支護，一般多采用小導(dǎo)管超前注漿加固：雜填土層，采用鋼筋斜插錨固棚架做超前支護效果較好；粉細砂層，采用小導(dǎo)管酸性水玻璃注漿，按一榀一排一注進行加固；圓礫土層，采用短管注水泥漿加固。中隔壁法（CD法）各分部之間宜采用微臺階施工，臺階長度35m，應(yīng)創(chuàng)造條件，盡量縮短臺階長度。采用長臂挖掘機開挖，開挖進尺0.50.75m。臨時仰拱設(shè)置的早晚將直接影響到各部結(jié)構(gòu)的沉降和兩側(cè)土體的水平位移大小，盡早設(shè)置臨時仰拱，使支護結(jié)構(gòu)封閉成環(huán)。鋼拱架基礎(chǔ)原則上應(yīng)支撐于原狀土，如造成超挖，應(yīng)回填密實，并墊鋼板或木板，確保鋼拱架不產(chǎn)生垂直位移，并需施作鎖腳錨管，避免早期沉降量過大。 在噴射混凝土完成一天后，對滯后工作面3m左右的拱部支護于圍巖之間的空隙應(yīng)及時回填，注漿管埋設(shè)在拱部左右45處，在注漿壓力作用下，砂漿會上升填充拱部的空隙。噴射在自重作用下，網(wǎng)噴初期支護背后易形成空隙；另外為了安裝螺栓及連接鋼架之便，鋼拱架連接處留有局部超挖空間，形成噴射混凝土的死角。這些空隙如不及時回填，會引起圍巖變形和破壞結(jié)構(gòu)。因此要求：臨時仰拱封閉應(yīng)及時進行回填注漿；漿液宜采用水泥砂漿；回填注漿壓力應(yīng)小于0.5MPa；粉細砂層，采用小導(dǎo)管酸性水玻璃注漿，按一榀一排一注進行加固；圓礫土層，采用短管注水泥漿加固。中隔墻下的壓力的應(yīng)力大小涉及墻下土體和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以應(yīng)對各步序中隔墻下的壓應(yīng)力進行監(jiān)測，檢驗其是否超過地基承載力，以便及時采取加固措施，避免地基出現(xiàn)壓、剪破壞。開挖、支護過程中量測應(yīng)作為工序，緊湊安排，盡早進行第一次量測，及時反饋信息，以調(diào)整支護參數(shù)，襯砌前拆除臨時支護。臨時支護過早拆除對控制施工過程中結(jié)構(gòu)變形極為不利，對中隔墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定也有影響，因此臨時支護可在全部開挖和初期支護完成，并形成全斷面環(huán)形封閉后進行。臨時支護結(jié)構(gòu)縱向每次拆除長度不應(yīng)大于6m，拆除后立即進行仰拱施作，兩工序交錯進行。仰拱施作長度達到襯砌臺車一次襯砌的長度后，及時進行拱墻二次襯砌。工藝改進：為了保證拆除中隔壁時的安全，可以先施工仰拱、填充，然后拆除中隔壁。或者施工仰拱后拆除、部后形成的中隔壁，待完成隧底填充后再拆除其余隔壁。豎隔壁的下部留在仰拱及填充混凝土中。九：施工要點（1） 各部開挖時，周邊輪廓應(yīng)盡量圓順，減小應(yīng)力集中； （2） 各部的底部高程應(yīng)與鋼架接頭處一致；（3）每一部的開挖高度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況及隧道斷面大小而定；（4）后一側(cè)開挖形成全斷面時，應(yīng)及時完成全斷面初期支護閉合；（5）左、右兩側(cè)洞體施工時，縱向間距應(yīng)拉開不大于15m的距離；（6）中隔壁宜設(shè)置為弧形，并應(yīng)向左側(cè)偏斜1/2個剛拱架寬度；（7）在灌注二次襯砌前，應(yīng)逐段拆除中隔壁臨時支護，拆除時應(yīng)加強量測，一次拆除長度一般不宜超過15m，拆除后及時施工仰拱。十：作業(yè)組織洞內(nèi)各部作業(yè)采用平行、流水、交叉、循環(huán)作業(yè)。各部超前支護之間、開挖之間、支護之間采用平行作業(yè)；各部內(nèi)超前支護、開挖、支護之間采用循環(huán)流水作業(yè)；開挖與臨時支護拆除、支護與臨時支護拆除、臨時支護與永久仰拱采用交叉作業(yè)。勞動組這見表2。 生產(chǎn)效率及材料消耗生產(chǎn)效率 表2 中隔壁法（CD法）勞力配置（三班倒）序號工序名稱施工人數(shù)1先行導(dǎo)坑上部開挖支護302先行導(dǎo)坑下部開挖支護243后行導(dǎo)坑上部開挖支護304后行導(dǎo)坑下部開挖支護245其他21合計107根據(jù)工程實踐，由于斷面及工藝方法的不同，CD法的月進尺一般為2040m。材料消耗根據(jù)現(xiàn)場圍巖級別及巖性確定各種材料消耗。十一、施工安全及環(huán)境保護施工安全開始施工前，必須對施工工藝中存在的危險源進行辨識和安全風(fēng)險評估，編制安全管理實施方案，并制定相應(yīng)的應(yīng)急措施方案；施工機械使用、操作人員條件、檢修保養(yǎng)、各種專用施工機具和料具、施工用電、特殊環(huán)境中作業(yè)等應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程（JTJ076-95）；施工過程中必須對施工人員加強安全技術(shù)交底，特殊工種必須經(jīng)考試合格后方能上崗在推廣新技術(shù)和使用新型機械設(shè)備時，應(yīng)對員工進行再培訓(xùn)和安全教育