隧道三臺階七步開挖法施工技術(shù)

完好word版地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)完好word版地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)11/11完好word版地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)張茅地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)張茅地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)一、概略我企業(yè)企業(yè)承建的鄭西客運專線工程所肩負(fù)的地道施工主要工程量為地道18座；此中列為鐵道部重點工程的有：張茅地道8483m、金銀山地道4004m、交口隧4012m，下邊謹(jǐn)以張茅地道為例就地道三臺階七步流水法施工的做法向各位領(lǐng)導(dǎo)做一簡要報告。重點工程項目第一標(biāo)段張茅地道位于河南省陜縣境內(nèi)，起訖里程DK218+207～DK227+090，地道全長8483m。地道分別于DK223+200、DK225+560、DK224+747線路前進方向右邊設(shè)置三個斜井，一號、二號斜井與線路平面夾角45度，三號斜井與線路平面夾角42.57度，一號斜井長246米，二號斜井長413米，三號斜井長108米。本管段內(nèi)的地道所在地區(qū)大多為低山丘陵及黃土臺源地貌，張茅地道入口端DK218+630～DK222+300段屬于低山丘陵地貌，地形較陡，地面高程630～860m，相對高差200m以上。出口端DK222+300～DK227+080段為黃土臺源地貌，黃土沖溝發(fā)育，多呈“V”字型，地形切割沖洗嚴(yán)重，地面高程640～740m，相對高差約100m。二、總則1、三臺階七步開挖法（以下簡稱“三臺階七步開挖法）是以弧形導(dǎo)坑開挖留核心土為基本模式，分上、中、下三個臺階七個開挖面，各部位的開挖與支護沿地道縱向錯開，平行推動的地道施工方法。22、三臺階七步開挖法合用于開挖斷面為100～180m，是依據(jù)過去大斷面地道施工及鄭西客運專線張茅地道施工的經(jīng)驗確立的。該方法合用Ⅳ、Ⅴ級圍巖，地質(zhì)主要有黃土、強風(fēng)化巖層等，如張茅地道為Q2老黃土（入口為強風(fēng)化安山巖），不合用條件有圍巖地質(zhì)為流塑狀態(tài)、洞口淺埋偏壓段（但經(jīng)過反壓辦理或施做超前大管棚后可采納）。3、三臺階七步開挖法擁有以下技術(shù)特色：⑴施工空間大，方便機械化施工，能夠多作業(yè)面平行作業(yè)。部分軟巖或土質(zhì)地段能夠采納發(fā)掘機直接開挖，工效較高。⑵在地質(zhì)條件發(fā)生變化時，便于靈巧、實時地變換施工工序，調(diào)整施工方法。⑶三臺階七步開挖法閃避了側(cè)壁導(dǎo)坑法、中近鄰法及交叉中近鄰法等需要拆掉臨時支護及受力變換造成不安全的要素，實時調(diào)整閉合時間，方便機械化施工，利于施工工序變換。適應(yīng)不一樣樣跨度和多種斷面形式，早期支護工序操作便利。1張茅地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)⑷在臺階法開挖的基礎(chǔ)上，預(yù)留核心土，左右錯開開挖，利于開挖工作面堅固。⑸當(dāng)圍巖變形較大或突變時,在保證安全和知足凈空要求的前提下，可趕快調(diào)整閉合時間。三、施工準(zhǔn)備1、在采納三臺階七步開挖法施工前，查閱大批設(shè)計文件和資料，聯(lián)合三臺階七步開挖法的特色，依據(jù)地道的規(guī)模和工期要求，有針對性地編制實行性施工組織設(shè)計和施工作業(yè)指導(dǎo)書，并進行詳盡的施工技術(shù)交底，對作業(yè)人員進行崗前培訓(xùn)和安全教育，從事特別工種的作業(yè)人員持證上崗。2、依據(jù)施工進度要求，施工機械、人員分期、分批組織上場。針對大斷面地道的特色，人員和施工機械配套以下表：依據(jù)地道施工狀況分析，單作業(yè)面施工作業(yè)人員裝備見表，并可依據(jù)施工現(xiàn)場狀況實時調(diào)整。表單作業(yè)面施工作業(yè)人員裝備序號作業(yè)項目作業(yè)內(nèi)容人數(shù)風(fēng)鎬手41開挖（24人）風(fēng)槍手12發(fā)掘機司機2自卸車司機6制作鋼架8安裝鋼架、格柵10發(fā)射手32早期支護（35人）發(fā)射機司機3發(fā)射機上料6攪拌機司機2攪拌機上料3技術(shù)員13技術(shù)及測試（6人）試驗員1丈量班長1丈量工34仰拱（10人）隧底早期支護及仰拱混凝土澆筑10共計752張茅地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)單作業(yè)面施工機具裝備拜見表，可依據(jù)施工現(xiàn)場狀況實時調(diào)整。序作業(yè)項目號開挖早期支護量測儀器通風(fēng)

單作業(yè)面施工機具裝備機具設(shè)施名稱規(guī)格型號單位數(shù)目電動壓風(fēng)機20m3/min臺5雙液注漿機3臺24m/h風(fēng)鎬G10臺8風(fēng)動鑿巖機YT-28臺15發(fā)掘機CAT320C臺1自卸車20t輛6裝載機小松WA470輛2泥漿泵3臺2100m/h鋼筋切斷機QJ40—1臺1鋼筋折彎機40臺1電焊機BX—300臺5電焊機BX—400臺2臺式鉆床SP-25A臺1攪拌機JS500臺2濕噴機TK961臺3全站儀索佳SET2130R臺1水平儀PENTAXAP-128臺1銦鋼尺個2通風(fēng)機臺1

備注高壓供風(fēng)注漿開挖修邊系統(tǒng)錨桿、超前支護、局部爆破鉆眼開挖、裝碴出碴裝碴排水加工鋼筋加工鋼筋加工鋼架、格柵及其余鋼構(gòu)件加工鋼構(gòu)件加工鋼構(gòu)件拌合混凝土發(fā)射混凝土2×110kw四、施工工藝1、施工工藝流程三臺階七步開挖法可分為以下主要步驟：3張茅地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)⑴上部弧形導(dǎo)坑環(huán)向開挖，施作拱部早期支護；⑵中、下臺階左右錯開開挖，施作墻部早期支護；⑶中心預(yù)留核心土開挖，隧底開挖，施作隧底早期支護。每部開挖后均應(yīng)實時支護，隧底早期支護后應(yīng)實時施作仰拱，盡早關(guān)閉成環(huán)。三臺階七步開挖法的施工工藝流程見圖。丈量放樣超前支護上部弧形導(dǎo)坑開挖，施作早期支護否斷面檢查知足左右錯開開挖中臺階，施作早期支護左右錯開開挖下臺階，施作早期支護開挖上、中、下臺階預(yù)留核心土分段開挖隧底，施做早期支護施作仰拱施作仰拱填補圖三臺階七步開挖法施工流程

圍巖堅固性評判、修正支護參數(shù)2、施工作業(yè)⑴依據(jù)地道的水文地質(zhì)條件，按設(shè)計要求做好超前支護，防備圍巖廢弛，保證隧道開挖安全。在斷層、破裂帶、淺埋段等自穩(wěn)性較差或富水地層中，超前支護應(yīng)按設(shè)計要求進行增強。⑵弧形導(dǎo)坑應(yīng)沿開挖輪廓線環(huán)向開挖，預(yù)留核心土，以人工開挖為主，機械開挖為輔，開挖后實時支護；其余分步平行開挖，平行施作早期支護，各分部早期支護銜接親近，實時關(guān)閉成環(huán)；仰拱緊跟下臺階，實時閉合構(gòu)成堅固的支護系統(tǒng)。4張茅地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)⑶施工過程經(jīng)過監(jiān)控量測，掌握圍巖和支護的變形狀況，實時指導(dǎo)調(diào)整支護參數(shù)和預(yù)留變形量，保證施工安全；⑷三臺階七步開挖法施工步驟見圖，開挖透視圖見。1步，上部弧形導(dǎo)坑開挖：在拱部超前支護后進行，環(huán)向開挖上部弧形導(dǎo)坑，預(yù)留核心土，核心土長度宜為3～5m，寬度宜為地道開挖寬度的1/3～1/2。開挖循環(huán)進尺應(yīng)依據(jù)早期支護鋼架間距確立，最大不得超出1.5m，開挖后立刻初噴3～5cm混凝土。登臺階開挖矢跨比應(yīng)大于0.3，開挖后應(yīng)實時進行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護，架設(shè)鋼架，在鋼架拱腳以上30cm高度處，緊貼鋼架雙側(cè)邊緣按下傾角30°打設(shè)鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架堅固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。2、3步，左、右邊中臺階開挖：開挖進尺應(yīng)依據(jù)早期支護鋼架間距確立，最大不得超出1.5m，開挖高度一般為3～，左、右邊臺階錯開2～3m，開挖后立刻初3～5混凝土，實時進行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護，接長鋼架，在鋼架墻腳以上30cm高度處，緊貼鋼架雙側(cè)邊緣按下傾角30°打設(shè)鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架堅固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。4、5步，左、右邊下臺階開挖：開挖進尺應(yīng)依據(jù)早期支護鋼架間距確立，最大不得超出1.5m，開挖高度一般為3～，左、右邊臺階錯開2～3m，開挖后立刻初3～5混凝土，實時進行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護，接長鋼架，在鋼架墻腳以上30cm高度處，緊貼鋼架雙側(cè)邊緣按下傾角30°打設(shè)鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架堅固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。6步，上、中、下臺階預(yù)留核心土：各臺階分別開挖預(yù)留的核心土，開挖進尺與各臺階循環(huán)進尺相一致。7步，隧底開挖：每循環(huán)開挖長度宜為2～3m，開挖后實時施作仰拱早期支護，達(dá)成兩個隧底開挖、支護循環(huán)后，實時施作仰拱，仰拱分段長度宜為4～6m。⑸三臺階七步開挖法的早期支護由發(fā)射混凝土、錨桿（管）、鋼筋網(wǎng)和鋼架等構(gòu)成，各部分聯(lián)合受力。早期支護應(yīng)在開挖后立刻施作，以保護圍巖的自然承載力，其施工工藝流程見圖。5張茅地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)開挖清理巖面初噴混凝土關(guān)閉巖面施作系統(tǒng)錨桿，掛鋼筋網(wǎng)安裝鋼架復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度圍巖量測數(shù)據(jù)分析、反應(yīng)圖早期支護施工工藝流程3、仰拱施工⑴隧底開挖采納全幅分段施工，上邊鋪設(shè)仰拱棧橋，每循環(huán)開挖長度宜控制在2～3m。當(dāng)仰拱施工滯后下部臺階開挖面30～40m時，采納短距離跳槽進行隧底開挖。⑵隧底開挖后，實時除掉虛碴、雜物、泥漿、積水，立刻初噴3～5cm厚混凝土關(guān)閉巖面，依據(jù)設(shè)計要求安裝仰拱鋼架，復(fù)發(fā)射混凝土至設(shè)計厚度，使早期支護實時閉合成環(huán)。⑶仰拱超前拱墻襯砌，每循環(huán)澆筑長度宜為4～6m，仰拱采納浮放模板支架成型。仰拱混凝土分段全幅澆筑，一次成型，不留縱向施工縫，仰拱施工縫和變形縫設(shè)置止水帶。仰拱表面平順，不積水。⑷仰拱填補混凝土在仰拱混凝土終凝后澆筑，澆筑前除掉仰拱表面的雜物和積水，連續(xù)澆筑，一次成型，不留縱向施工縫。填補混凝土強度達(dá)到5MPa后贊成行人通行，達(dá)到設(shè)計強度的100％后贊成車輛通行。仰拱填補表面坡度符合設(shè)計要求，平順、排水暢達(dá)、不積水。611h16-11H2h26-23346-35h7注：1、登臺階開挖高度不小于登臺階開挖跨度的0.3倍，一般為3.0～。2、中、下臺階開挖高度為地道總開挖高度(不含仰拱)減去登臺階開挖高度后均勻分派，一般為3.0～。3、登臺階核心土長度(地道縱向)3.0～5.0m,高度～2.5m,寬度為登臺階開挖跨度的1/3～1/2。

1核心土3m～5m16-11

62362～3m2～3m4562～3m2～3m早期支護356-26-324

張茅地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)棧橋74m～6m仰拱仰拱填補73m～5m

2～3m2～3m2～3m2～3m15～25m4m～6m30～40m圖開挖步驟圖7超前支護1

16-113襯砌6-225仰拱6-3棧橋47施工步驟：1步：施作超前支護后，開挖拱部弧形導(dǎo)坑，預(yù)留核心土，施作拱部早期支護；2、3步：開挖左右邊中臺階并施作早期支護；4、5步：開挖左右邊下臺階并施作早期支護；第6步：分別開挖上、中、下臺階核心土；第7步：開挖隧底并施作仰拱早期支護關(guān)閉成環(huán)。圖開挖透視圖8張茅地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)4、監(jiān)控量測⑴張茅地道監(jiān)控量測工作緊跟開挖、支護作業(yè)進行布點和監(jiān)測，量測數(shù)據(jù)運用工程類比法實時分析反應(yīng)，必需時依據(jù)分析結(jié)果實時調(diào)整支護參數(shù)，以保證施工安全。⑵量測項目可分為必測項目和選測項目，必測項目見表，選測項目可聯(lián)合工程實質(zhì)狀況，依據(jù)《鐵路地道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定采納。表監(jiān)控量測必測項目序號監(jiān)測項目丈量方法和儀表丈量精度備注1洞內(nèi)、外察看現(xiàn)場察看，地質(zhì)羅盤儀2早期支護拱（墻）腳凈空變化采納非接觸無尺量測法，全站儀3早期支護拱頂下沉采納非接觸無尺量測法，全站儀淺埋地道（H0≤2b）、4地表沉降水平丈量的方法，水平儀1mm洞口段、下穿高速公路（建筑物）段必測注：H0—地道埋深；b—地道最大開挖寬度。⑶凈空變化量測測點部署和初讀數(shù)的讀取應(yīng)符合以下規(guī)定。測點、測線部署詳見。拱頂察看點隧B道量測基線B'中心C線C'DD'圖凈空變化測點部署上部弧形導(dǎo)坑開挖并施作拱部早期支護后，布設(shè)拱頂下沉測點A和第一條凈空量測基線B—B’，在3～6h內(nèi)獲得初讀數(shù)；中臺階開挖并施作上部邊墻早期支護后，布設(shè)第二條凈空量測基線C—C’，在9張茅地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)3～6h內(nèi)獲得初讀數(shù)；3下臺階開挖并施作下部邊墻早期支護后，布設(shè)第三條凈空量測基線D—D’，在3～6h內(nèi)獲得初讀數(shù)；4其余量測項目在開挖后12h內(nèi)獲得初讀數(shù)，最遲不得超出24h，且在下一循環(huán)開挖前達(dá)成；拱（墻）腳凈空變化、拱頂、地表察看點布設(shè)在同一斷面，便于分析、比較。⑷各測點獲得初讀數(shù)據(jù)后，應(yīng)依據(jù)位移速度和量測斷面距開挖面距離選擇量測頻率（見表）。當(dāng)出現(xiàn)異樣狀況時，應(yīng)加大批測頻次。表量測頻次位移速度距開挖面距離位移速度（mm/d）量測頻次量測斷面距開挖面距離（m）量測頻次≥52次/d（0～1）B2次/d1～51次/d（1～2）B1次/d0.5～11次/2～3d（2～5）B1次/2～3d0.2～1次/3d＞5B1次/7d＜1次/7d注：1、B—地道開挖跨度。、當(dāng)依據(jù)“位移速度”和“量測斷面距開挖面距離”選擇量測頻次出現(xiàn)較大差別時，宜取量測頻次較高的實行。五、施工控制重點⑴地道進洞前，實時做好洞頂及洞口防排水系統(tǒng)。洞頂及洞口排水渠采納鋪砌，用沙漿抹面，防備地表水及施工用水下滲，影響構(gòu)造安全。⑵三臺階七步開挖法施工應(yīng)做好工序連接。工序安排應(yīng)緊湊，盡量減少圍巖裸露時間，防備因長時間裸露惹起圍巖失穩(wěn)。1早期支護實時關(guān)閉成環(huán)，全斷面早期支護閉合時間宜控制在15d左右；2仰拱超前施作，仰拱距登臺階開挖工作面宜控制在30～40m。鋪布防水板、二10張茅地道三臺階七步開挖法施工技術(shù)次襯砌等后續(xù)工作應(yīng)實時進行。3二次襯砌距仰拱保持2倍以上襯砌循環(huán)作業(yè)長度，但不得大于30m。⑶在知足作業(yè)空間和臺階堅固的前提下，盡量縮短臺階長度，核心土長度應(yīng)控制3～5m，寬度為地道開挖寬度的1/3～1/2。三臺階七步開挖法施工應(yīng)嚴(yán)格控制開挖長度，依據(jù)張茅地道圍巖地質(zhì)狀況，合理確立循環(huán)進尺，每次開挖長度不得超出；開挖后立刻初噴3～5cm混凝土，以減少圍巖裸露時間。⑸嚴(yán)格按設(shè)計要求施作超前支護，控制好超前支護外插角，嚴(yán)格按注漿工藝加固地層，保證地道開挖在超前支護的保護下施工。⑹地道周邊部位預(yù)留30cm人工開挖，其余部位采納機械開挖，中、下臺階左、右邊