三臺(tái)階七步隧道施工法演示(建工)課件

1、蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)年月蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)西寧隧道全長(zhǎng)為，其中出口位于西寧市城北區(qū)二十里鋪鎮(zhèn)魏家莊村預(yù)制場(chǎng)附近，與防空洞相交兩次。洞門形式為端墻式洞門，洞口里程為，其明洞長(zhǎng)度為（）。線路右側(cè)山坡較陡，線路左側(cè)覆土較薄，上層風(fēng)積砂質(zhì)黃土，下伏上第三系泥巖，夾薄層砂巖、石膏巖和巖鹽。出口段圍巖為級(jí)，洞口地址表現(xiàn)為淺埋偏壓，巖質(zhì)軟弱破碎、成拱困難。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)出口段平面線路處于半徑為的右偏圓曲線上，在縱斷面上，出口處于人字坡段，洞口處于下坡（出口往路線大里程方向）。出口端的明暗交界里程為。隧道進(jìn)洞采用拱部套拱和根長(zhǎng)大管棚預(yù)支護(hù)、三臺(tái)階七步

2、法開挖的方法。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)鐵路大斷面隧道三臺(tái)階七步開挖法(以下簡(jiǎn)稱“三臺(tái)階七步開挖法”)是以弧形導(dǎo)坑開挖留核心土為基本模式，分上、中、下三個(gè)臺(tái)階七個(gè)開挖面，各部位的開挖與支護(hù)沿隧道縱向錯(cuò)開、平行推進(jìn)的隧道施工方法。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)三臺(tái)階七步開挖法施工立體效果圖蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)三臺(tái)階七步開挖法適用于開挖斷面為 平方米，具備一定自穩(wěn)條件的、級(jí)圍巖地段隧道的施工。主要表現(xiàn)包括：黃土、強(qiáng)風(fēng)化巖層（強(qiáng)風(fēng)化泥巖、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖等）。不適用于圍巖地質(zhì)為流塑狀態(tài)、洞口淺埋偏壓段（但經(jīng)過反壓處理或施做超前大管棚后可采用）。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)本隧道開挖斷面約為

3、平方米，圍巖級(jí)別為級(jí)，上層風(fēng)積砂質(zhì)黃土，下伏上第三系泥巖，夾薄層砂巖、石膏巖和巖鹽，雖然洞口地址表現(xiàn)為淺埋偏壓，但洞口施做了一環(huán)長(zhǎng)的超前大管棚支護(hù)，因此，可以采用三臺(tái)階七步開挖法。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 三臺(tái)階七步開挖法技術(shù)特點(diǎn)：（）施工空間大，方便機(jī)械化施工，可以多作業(yè)面平行作業(yè)。部分軟巖或土質(zhì)地段可以采用挖掘機(jī)直接開挖，工效較高。（）在地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，便于靈活、及時(shí)地轉(zhuǎn)換施工工序，調(diào)整施工方法。（）適應(yīng)不同跨度和多種斷面形式，初期支護(hù)工序操作便捷。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 三臺(tái)階七步開挖法技術(shù)特點(diǎn)：（）在臺(tái)階法開挖的基礎(chǔ)上，預(yù)留核心土，左右錯(cuò)開開挖，利于開挖工作面穩(wěn)定。（）當(dāng)

4、圍巖變形較大或突變時(shí)，在保證安全和滿足凈空要求的前提下，可盡快調(diào)整閉合時(shí)間。三臺(tái)階七步開挖法律法律法規(guī)避了側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除臨時(shí)支護(hù)及受力轉(zhuǎn)換造成不安全的因素，及時(shí)調(diào)整閉合時(shí)間，方便機(jī)械施工，利于施工工序轉(zhuǎn)換。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)三臺(tái)階七步開挖法原則：采用三臺(tái)階七步開挖法施工應(yīng)盡量縮短臺(tái)階長(zhǎng)度，確保初期支護(hù)盡快閉合成環(huán)，仰拱和拱墻襯砌及時(shí)跟進(jìn)，盡早形成穩(wěn)定的支護(hù)體系。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 施工工藝流程（）三臺(tái)階七步開挖法可分為以下主要步驟：、上部弧形導(dǎo)坑環(huán)向開挖，施做拱部初期支護(hù)。、中、下臺(tái)階左右錯(cuò)開開挖，施做墻部初期支護(hù)：、中心預(yù)留核心土開挖、隧底開

5、挖，施做隧底初期支護(hù)。每部開挖后均應(yīng)及時(shí)支護(hù)，隧底初期支護(hù)后應(yīng)及時(shí)施做仰拱，盡早封閉成環(huán)。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)測(cè)量放樣超前支護(hù)上部弧形導(dǎo)坑開挖斷面處理、初支左右交錯(cuò)開挖中臺(tái)階、初支左右交錯(cuò)開挖下臺(tái)階、初支分段開挖隧底、初支施做仰拱、仰拱填充圍巖穩(wěn)定性評(píng)判修正支護(hù)參數(shù)三臺(tái)階七步開挖法工藝流程圖滿足斷面檢查不滿足蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 施工作業(yè)（）采用三臺(tái)階七步開挖法施工的隧道，應(yīng)將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)納入施工工序，并根據(jù)工程水文地質(zhì)變化情況，及時(shí)調(diào)整各部臺(tái)階長(zhǎng)度或施工方法，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，及早封閉成環(huán)，保證施工安全。（）采用三臺(tái)階七步開挖法施工的隧道，應(yīng)根據(jù)工程水文地質(zhì)條件，按設(shè)計(jì)要求

6、做好超前支護(hù)，防止圍巖松弛，保證隧道開挖安全。在斷層、破碎帶、淺埋段等自穩(wěn)性較差或富水地層中，超前支護(hù)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行加強(qiáng)。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)（）三臺(tái)階七步開挖法施工應(yīng)符合下列要求： 以機(jī)械開挖為主，必要時(shí)輔以弱爆破。 弧形導(dǎo)坑應(yīng)沿開挖輪廓線環(huán)向開挖，預(yù)留核心土，開挖后及時(shí)支護(hù)。 其他分步平行開挖，平行施做初期支護(hù)，各分部初期支護(hù)銜接緊密，及時(shí)封閉成環(huán)。 仰拱緊跟下臺(tái)階，及時(shí)閉合構(gòu)成穩(wěn)固的支護(hù)體系。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)（）三臺(tái)階七步開挖法施工應(yīng)符合下列要求：項(xiàng)目建設(shè)周期通過監(jiān)控量測(cè)，掌握圍巖和支護(hù)的變形情況，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)和預(yù)留變形量，保證施工安全。完善洞內(nèi)臨時(shí)防排水系統(tǒng)，

7、防止地下水浸泡拱墻腳基礎(chǔ)。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)拱部超前小導(dǎo)管預(yù)注漿支護(hù)上上上上上上上上上上中上上上上中上中上上上上中上中上中中上上上上中上中上中中上中中下上上上上中上中上中中上中中上中中下下上上上上中上中上中中上中中上中中下下下上中中下上上上上中上中上中中上中中上中中下下下上中中下下上中中下上上上上中上中上中中上中中上中中下下下上中中下下上中中下上中中下下上上上上中上中上中中上中中上中中下下下上中中下下上中中下上中中下下上中中下下上上上上中上中上中上中中上中下下下上中中下上中中下上中中下上中中下下上中中下下仰1上上上上中上中上中上中中上中下下下上中中下上中中下上中中下上中中下下上中中下

8、下仰1上中中下下蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)三臺(tái)階七步開挖法的初期支護(hù)由噴射混凝土、錨桿（管）、鋼筋網(wǎng)和鋼架等組成，各部分聯(lián)合受力。初期支護(hù)應(yīng)在開挖后立即施作，以保護(hù)圍巖的自然承載力。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)開 挖清理巖面初噴混凝土封閉巖面施做系統(tǒng)錨桿，掛鋼筋網(wǎng)安裝鋼架復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度量測(cè)數(shù)據(jù)分析、反饋初期支護(hù)施工工藝流程圖蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)（）初噴混凝土封閉巖面要求：、初噴混凝土應(yīng)在開挖后立即進(jìn)行。、用高壓風(fēng)自上而下吹凈巖面，埋設(shè)控制噴射混凝土厚度的標(biāo)志釘。 、工作面滴水或淋水時(shí)，宜采用鉆孔埋管做好引排水。大面積潮濕的巖面宜采用粘結(jié)性強(qiáng)的混凝土，通過添加外加劑、摻合劑改善混

9、凝土性能，也可采用干噴形式快速封閉滲水巖面。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)（）初噴混凝土封閉巖面要求：、噴射混凝土必須滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度、厚度及其與巖面粘結(jié)力要求。、噴射作業(yè)應(yīng)分段分片依次進(jìn)行，噴射作業(yè)從拱腳或墻腳自下而上進(jìn)行，作業(yè)時(shí)應(yīng)避免上部噴射回彈料虛掩拱(墻)腳。先找平凹洼部分，后噴射凸出部分，各部平順連接。噴頭應(yīng)與受噴面垂直，噴嘴口至受噴面距離宜保持在，沿水平方向以螺旋形劃圈移動(dòng)。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)（）系統(tǒng)錨桿(管)、鋼筋網(wǎng)施做應(yīng)符合下列要求：、初噴混凝土后應(yīng)及時(shí)施做錨桿，錨桿必須設(shè)置墊板。巖石隧道拱部系統(tǒng)錨桿必須帶排氣裝置，采取沿錨桿孔進(jìn)漿的施工工藝。黃土隧道系統(tǒng)錨桿按設(shè)計(jì)要求選用

10、。、鋼筋網(wǎng)可采用為 或 的鋼制作，網(wǎng)格尺寸宜采用 ，搭接長(zhǎng)度應(yīng)為個(gè)網(wǎng)格，網(wǎng)片間采用焊接方式連接。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)（）系統(tǒng)錨桿(管)、鋼筋網(wǎng)施做應(yīng)符合下列要求：、鋼筋網(wǎng)隨受噴面起伏鋪設(shè)，其間隙不應(yīng)大于 ，鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿、鋼架連接牢固，且鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于 。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)（）安裝鋼架應(yīng)符合下列要求：、拱部單元安裝工序：放樣確定鋼架基腳位置施做定位錨桿架設(shè)鋼架布設(shè)縱向連接筋。、墻部單元安裝工序：墻腳部位鋪設(shè)槽鋼墊板施做定位錨桿對(duì)應(yīng)拱部單元架設(shè)墻部鋼架單元布設(shè)縱向連接筋。拱、墻部鋼架單元宜采用栓接的方式連接。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)（）安裝鋼架應(yīng)符合下列要求：、加強(qiáng)

11、鋼架拱(墻)腳鎖腳錨桿(管)施工，各臺(tái)階每單元鋼架拱(墻)腳以上 高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角。打設(shè)根或根以上鎖腳錨桿(管)，鎖腳錨桿(管)與鋼架牢固焊接，鎖腳錨桿直徑不應(yīng)小于 ，鎖腳錨管直徑不應(yīng)小于 ，長(zhǎng)度不得小于 ，以控制基腳變形。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)安裝鋼架施工注意事項(xiàng)及要求： 鋼架拱(墻)腳應(yīng)架設(shè)在穩(wěn)固的基巖上或底部鋪墊槽鋼，以保證鋼架基礎(chǔ)穩(wěn)固。安裝前應(yīng)清除基腳下的虛渣、虛土及雜物。鋼架安裝允許偏差：鋼架間距、橫向位置和高程與設(shè)計(jì)位置的偏差不超過 ，垂直度允許偏差為。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)安裝鋼架施工注意事項(xiàng)及要求：鋼架應(yīng)與縱向連接筋、鎖腳錨桿焊接牢固，以增強(qiáng)鋼架的整

12、體穩(wěn)定性。鎖腳錨桿施工應(yīng)作為施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)，鎖腳錨桿尾部宜加工成“”形。鋼架連接板應(yīng)采用栓接牢固連接。鋼架和初噴混凝土間有較大間隙時(shí)，每隔 應(yīng)采用騎馬或楔形墊塊頂緊。鋼架與圍巖的間隙不應(yīng)大于 。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)噴射混凝土厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，二次復(fù)噴混凝土應(yīng)分層噴射，每層厚宜為 。噴射混凝土表面應(yīng)平順，無空鼓、裂縫、酥松，平整度宜采用 靠尺檢查，允許偏差為側(cè)壁 、拱部 。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 仰拱施工（） 隧底開挖應(yīng)采用全幅分段施工，上面鋪設(shè)仰拱棧橋，每循環(huán)開挖長(zhǎng)度宜控制在 。當(dāng)仰拱施工滯

13、后下部臺(tái)階開挖面時(shí)，應(yīng)停止前方工作面開挖或短距離跳槽進(jìn)行隧底開挖。短距離跳槽的次數(shù)不得多余次，每次跳槽間隔不得大于 。（）隧底開挖后，應(yīng)及時(shí)清除虛渣、雜物、泥漿、積水，立即初噴 厚混凝土封閉巖面，按照設(shè)計(jì)要求安裝仰拱鋼架，復(fù)噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度，使初期支護(hù)及時(shí)閉合成環(huán)。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 仰拱施工（）仰拱應(yīng)超前拱墻襯砌，每循環(huán)澆筑長(zhǎng)度宜為 ，仰拱應(yīng)采用浮放模板支架成型。仰拱混凝土應(yīng)分段全幅澆筑，一次成型，不留縱向施工縫，仰拱施工縫和變形縫應(yīng)設(shè)置止水帶。仰拱表面應(yīng)平順，不積水。（）仰拱填充混凝土應(yīng)在仰拱混凝土終凝后澆筑，澆筑前應(yīng)清除仰拱表面的雜物和積水，連續(xù)澆筑，一次成型，不留縱向施工

14、縫。填充混凝土強(qiáng)度達(dá)到后允許行人通行，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的后允許車輛通行。仰拱填充表面坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)平順、排水通暢、不積水。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 監(jiān)控量測(cè)（）監(jiān)控量測(cè)工作必須緊跟開挖、支護(hù)作業(yè)進(jìn)行布點(diǎn)和監(jiān)測(cè)，量測(cè)數(shù)據(jù)可運(yùn)用工程類比法及時(shí)分析反饋，必要時(shí)應(yīng)根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整支護(hù)參數(shù)，以保證施工安全。（）量測(cè)項(xiàng)目可分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目。選測(cè)項(xiàng)目可結(jié)合工程實(shí)際情況，按照鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程的要求選取。注：監(jiān)控量測(cè)具體操作參見隧道監(jiān)控量測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書，在此不贅述。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 隧道進(jìn)洞前應(yīng)做好洞頂及洞口防排水系統(tǒng)。洞頂及洞口排水溝應(yīng)鋪砌，用砂漿抹面，防止地表水及施工用水下滲

15、，影響結(jié)構(gòu)安全。 三臺(tái)階七步開挖法施工應(yīng)做好工序銜接。工序安排應(yīng)緊湊，盡量減少圍巖暴露時(shí)間，避免因長(zhǎng)時(shí)間暴露引起圍巖失穩(wěn)。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì)（）初期支護(hù)應(yīng)及時(shí)封閉成環(huán)，全斷面初期支護(hù)閉合時(shí)間宜控制在左右，有條件時(shí)應(yīng)盡量縮短閉合時(shí)間。（）仰拱應(yīng)超前施做，仰拱距上臺(tái)階開挖工作面宜控制在 ，鋪設(shè)防水板、二次襯砌等后續(xù)工作應(yīng)及時(shí)進(jìn)行。（）二次襯砌距仰拱宜保持倍以上襯砌循環(huán)作業(yè)長(zhǎng)度，但不得大于。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 在滿足作業(yè)空間和臺(tái)階穩(wěn)定的前提下，應(yīng)盡量縮短臺(tái)階長(zhǎng)度，核心土長(zhǎng)度應(yīng)控制在 ，寬度宜為隧道開挖寬度的。 三臺(tái)階七步開挖法施工應(yīng)嚴(yán)格控制開挖長(zhǎng)度，根據(jù)圍巖地質(zhì)情況，合理確定循環(huán)

16、進(jìn)尺，每次開挖長(zhǎng)度不得超過 。開挖后立即初噴混凝土，以減少圍巖暴露時(shí)間。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施做超前支護(hù)，控制好超前支護(hù)外插角，嚴(yán)格按注漿工藝加固地層，保證隧道開挖在超前支護(hù)的保護(hù)下施工。 隧道周邊部位應(yīng)預(yù)留人工開挖，其余部位宜采用機(jī)械開挖，局部需要爆破時(shí)，必須采用弱爆破，不得超挖。施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制裝藥量，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 中、下臺(tái)階左、右側(cè)開挖應(yīng)錯(cuò)開，嚴(yán)禁對(duì)開，左右側(cè)錯(cuò)開距離宜為 。 鋼架應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求加工制作和架設(shè)。鋼架應(yīng)架設(shè)在堅(jiān)實(shí)基面上，嚴(yán)禁拱(墻)腳懸空或采用虛渣回填。鋼架應(yīng)與鎖腳錨桿(管)焊接牢固。 隧道超挖部位必須回填密

17、實(shí)，嚴(yán)禁初期支護(hù)背后存在空洞。必要時(shí)初期支護(hù)背后應(yīng)進(jìn)行充填注漿，保證初期支護(hù)與圍巖密貼。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 項(xiàng)目建設(shè)周期中可采用增加拱(墻)腳鎖腳錨桿(管)、增設(shè)鋼架拱(墻)腳部位縱向連接筋、擴(kuò)大拱(墻)腳初期支護(hù)基礎(chǔ)及增設(shè)拱(墻)腳槽鋼墊板等增強(qiáng)拱(墻)腳承載力等措施控制變形。 應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作，根據(jù)量測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，確定二次襯砌施做時(shí)間，進(jìn)行信息化施工管理。蘭新第二雙線一工程部隧道四隊(duì) 應(yīng)完善洞內(nèi)臨時(shí)防排水系統(tǒng)，嚴(yán)禁積水浸泡拱(墻)腳及在施工現(xiàn)場(chǎng)漫流，防止基底承載力降低。當(dāng)?shù)貙雍看髸r(shí)，上臺(tái)階開挖工作面附近宜開挖橫向水溝，將水引至隧道中部或兩側(cè)排水溝排出洞外。必要時(shí)應(yīng)配合井點(diǎn)降水等措施，降低地下水位至隧道仰拱以下，確保施工順