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1、小遠亭隧道交叉中隔壁法 施工方案,中鐵一局四公司向莆鐵路FJ-5A標(biāo)杜塢項目部,1,一、工程概況,2,小遠亭隧道位于福建省閩侯縣永豐村，起訖里程為FDK539 +490FDK539+837，全長347m，級圍巖，最大埋深為30.5m,最小埋深約3m位于隧道出口處，地表最大坡度為1：3.6，本隧道為淺埋隧道。 主要施工方法擬采用明挖34m（洞口斜切式洞門段）、交叉中隔壁法163m（FDK539+507+630、FDK539+780+820）及三臺階七步開挖法150m（FDK539+630+780）。 地形地貌：剝蝕底丘，自然坡度1525，地勢起伏不平,植被較發(fā)育，部分為竹林、果園，局部為取土場。
2、 表層為第四系棕紅色和黃褐色粉質(zhì)黏土，硬塑，含少量中粗砂，入口段厚2-4米，出口段厚度3-10m；全風(fēng)化花崗巖，黃褐色，灰白色，風(fēng)化成土狀，砂土狀，入口段厚度大于20m,出口段厚度5-15m；其下伏基巖為花崗巖強-弱風(fēng)化層，強風(fēng)化層大于3米，巖體較破碎，風(fēng)化不均勻，弱風(fēng)化，節(jié)理較發(fā)育，入口段地下水埋深約20m，出口段地下水埋深5-20m。,3,二、施工工藝,4,交叉中隔壁法（CRD法）在軟弱圍巖大跨度隧道中先就隧道一側(cè)采用二部分層開挖，施作初期支護、中隔壁和橫隔板臨時支護，再采用相同的方式開挖隧道另一側(cè)，并進行相應(yīng)的初期支護的施工方法，主要用于級偏弱圍巖地段。,5,部,部,部,部,6,7,三、
3、施工方法,8,總體方案 采用先左側(cè)后右側(cè)交叉中隔壁法開挖，采用人工配合機械開挖為主，松動爆破為輔，中隔壁和橫隔板均采用20a型鋼做為臨時鋼架。每循環(huán)進尺0.7m，每部開挖后及時施作初期支護和臨時支護，閉合成環(huán)。為減小導(dǎo)洞下部開挖時因拱部一次支護拱腳懸空引起的下沉，一次支護拱腳部位設(shè)鎖腳鋼管加固。仰拱一次開挖閉合成環(huán)，仰拱及填充混凝土采用棧橋法一次整體澆筑施工。在仰拱澆筑前后根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果確定是否拆除中隔壁、橫隔板及每次拆除的長度，每次拆除不宜大于6m。拆除地段施工機械采用棧橋通行，棧橋長7米（考慮兩頭搭接長1米）。 結(jié)合廈門海底隧道施工經(jīng)驗，橫隔板保證25cm厚度，橫隔板在懸空后，開挖、部的
4、小型挖機可在橫隔板上行走與作業(yè)。為方便、部施工，設(shè)置橫通道，小型挖機施工完部通過橫通道進入部施工，施工完部再進入部施工。,9,、進洞前施工,（一）、洞頂截排水 隧道洞口開挖之前，按設(shè)計要求先施工隧道洞頂?shù)慕厮疁?，將洞頂截水溝與場地內(nèi)水溝進行連接，減小天氣原因?qū)λ淼朗┕さ挠绊憽?10,（二）洞口邊仰坡開挖防護,1、邊仰坡采用挖掘機進行刷坡，局部硬巖石采用風(fēng)鎬進行破碎開挖，保證坡面的平順和穩(wěn)定性。 2、邊仰坡開挖時，必須做到邊開挖邊進行錨噴網(wǎng)支護，錨桿采用22砂漿錨桿，L-4m,間距1.5m1.5m，梅花形布置。錨桿施工完后，按設(shè)計掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片可事先在鋼筋加工場加工，鋼筋網(wǎng)采用6圓鋼，網(wǎng)
5、格尺寸為25cm25cm。C20噴射砼設(shè)計厚度10cm，分兩次進行噴射，第一次初噴4cm，第二次復(fù)噴射6cm。,11,（三）洞口長管棚施工,1、小遠亭隧道洞口長管棚進口為40m。洞頂邊仰坡開挖臨時支護施工完后，按設(shè)計洞口長管棚臨時開挖線坡率進行長管棚槽的開挖，預(yù)留核心土，核心土頂面整平，使之成為工作平臺，并刷一斜坡，挖掘機和裝載機能行駛到平臺上進行輔助施工。 2、在洞口長管棚槽開挖完之后，先按設(shè)計要求安裝2榀I18工字鋼作為管棚的定位固定端，工字鋼在場內(nèi)分節(jié)加工，采用螺栓連接。在管棚固定端的鋼架上布置48根140mm壁厚5mm導(dǎo)向鋼管，導(dǎo)向鋼管長度為1m，環(huán)向間距為40cm，將導(dǎo)向鋼管按設(shè)計角
6、度（鋼管軸線與襯砌外緣線夾角3）就位準(zhǔn)確，并在場內(nèi)將其焊接固定在I18工字鋼上，使其與工字鋼連成整體。,12,3、導(dǎo)向墻砼為C20級，截面尺寸為1m1m，砼澆筑采用核心土為內(nèi)模、加工鋼模作為外模。外模采取鋼筋定位加固，保證導(dǎo)向墻砼的厚度。導(dǎo)向墻砼澆筑前，報檢監(jiān)理工程師檢查合格后澆筑導(dǎo)向墻砼。在砼澆筑過程中，必須嚴(yán)格控制鋼架的穩(wěn)定，不偏移、不沉降，必要時增加一些臨時支撐。 4、待導(dǎo)向墻砼強度滿足設(shè)計強度后，采用電動潛孔鉆機在導(dǎo)向鋼管內(nèi)進行鉆孔，孔深度為40m。間隔一根打設(shè)鋼花管（鋼花管就是在108mm鋼管上鉆注漿孔，孔徑1016mm，孔間距15mm，呈梅花形布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段110cm）
7、并注漿，然后打設(shè)鋼管，以便檢查鋼花管的注漿質(zhì)量。按順序，其中奇數(shù)號者采用鋼花管，偶數(shù)號者采用鋼管。鋼管接頭在隧道的橫斷面上錯開。 5、鋼管安裝完后，留下導(dǎo)管，插入注漿管，注入水泥漿液（水灰比：1：1），注漿壓力為0.52.0Mpa，注漿的質(zhì)量通過注漿用量（每根設(shè)計注漿量約1.46m3）、注漿壓力值和導(dǎo)管口冒漿情況來判定。,13,、進洞施工,1、正洞左側(cè)上半斷面部施工 1.1開挖斷面尺寸高約6.5m、寬約6.65m（詳見CRD法示意圖），采用人工配合挖掘機開挖0.7m（較鋼架間距0.6m富余0.1m以利施工），每循環(huán)開挖進尺同時控制在0.7m。采用人工配合0.28m3的小型挖掘機開挖。在距部掌子
8、面向小里程2.5m、距中隔壁2.5m的位置預(yù)留2m*0.5m(兩榀工字鋼間距)的漏碴孔，漏碴孔縱向間距5m。洞碴通過漏碴孔漏至部，將8t自卸車停在漏碴孔下面，直接裝碴。示意圖如下：,14,15,部開挖支護,16,部架立鋼架,17,機具選用說明，挖掘機選用0.28m3小型挖掘機，外形尺寸（全長約6.1m全高約2.1m全寬約2.2m），最大挖掘半徑6.3m。部出碴車選用8t自卸車。 1.2 正洞初期支護：導(dǎo)坑周邊初噴4cm厚混凝土，架立正洞兩榀20a型鋼鋼架（A、B單元）、鉆設(shè)徑向錨桿（拱部60范圍采用25mm帶排氣裝置的注漿錨桿，長度4m，邊墻采用22mm砂漿錨桿，長度4m），導(dǎo)坑周邊鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)
9、片采用8鋼筋，網(wǎng)格尺寸為20cm20cm，復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度，并保證鋼架覆蓋層不小于3cm。底部（正洞20a工字鋼與橫隔板20a工字鋼連接處）向下傾斜約30角打入鎖腳鋼管（50 mm、壁厚3.5mm、長4.5m）。,18,1.3臨時支護：中隔壁、橫隔板與正洞同時進行4cm混凝土初噴，架立兩榀20a臨時鋼架（縱向間距0.6m），鋪設(shè)的鋼筋網(wǎng)片，采用6鋼筋，網(wǎng)格尺寸為20cm20cm，復(fù)噴混凝土覆蓋20a工字鋼，橫隔板保證25cm厚度。鋼架縱向均采用22螺紋鋼連接，鋼筋轉(zhuǎn)角處焊接于鋼架內(nèi)側(cè)翼緣，底部（中隔墻20a工字鋼與橫隔板20a工字鋼連接處）向下傾斜約30角打入鎖腳鋼管（50mm、壁厚3.5
10、mm、長4.5m）。 1.4 預(yù)留橫向通道：為了方便部小挖機進入部施工，根據(jù)開挖后實際情況設(shè)3m寬橫向通道。為保證正洞初期支護鋼架的穩(wěn)定性，在橫向通道頂部縱向設(shè)置3m的工字鋼，兩端與中隔壁工字鋼連接牢固。 1.5開挖支護15m后停止部掘進施工，采用24cm噴射混凝土封閉掌子面，轉(zhuǎn)入部施工。,19, 通往部橫通道,20,2、正洞右側(cè)上半斷面部,右側(cè)導(dǎo)坑部施工方法同左側(cè)導(dǎo)坑部施工，開挖支護10m與部導(dǎo)坑掌子面距離約5米左右時停止施工，轉(zhuǎn)入左側(cè)導(dǎo)坑部施工。,21,部,22,3、正洞左側(cè)下半斷面部,開挖斷面尺寸高約4.2米、寬約7.2米，開挖時采用人工配合機械開挖，每循環(huán)開挖0.7m，當(dāng)滿足一榀鋼架安
11、裝位置時立即對導(dǎo)坑周邊部分進行4cm厚混凝土初噴；接長正洞初期支護20a型鋼鋼架（C、D單元）和中隔壁臨時支護20a型鋼鋼架，設(shè)鎖腳鋼管，鉆設(shè)徑向錨桿并鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片（鎖腳鋼管、徑向錨桿及鋼筋網(wǎng)規(guī)格要求與部要求相同），正洞初期支護復(fù)噴混凝土4cm至設(shè)計厚度，臨時支護復(fù)噴砼覆蓋鋼架。經(jīng)監(jiān)控量測如凈空變化速度持續(xù)大于5.0/d時,表明圍巖處于急劇變化狀態(tài)，須施做部橫隔板20a臨時鋼架。 機具選用說明，開挖選用220挖掘機，出碴采用50裝載機，8t的自卸車運輸。 當(dāng)開挖支護10m后停止部施工，再次轉(zhuǎn)入右側(cè)導(dǎo)坑部施工。,23,部開挖支護,24,4、正洞右側(cè)下半斷面部,待、部依次開挖支護5m后，開挖部10
12、m，施工方法同部施工。,25,部開挖支護,26,5、仰拱開挖及初期支護,待、部依次開挖支護循環(huán)施工5米后，停止導(dǎo)坑掘進；一次性開挖仰拱5米，施作初期支護，接長中隔壁20a臨時鋼架至仰拱底，如設(shè)部橫隔板時拆除部橫隔板。對以閉合成環(huán)5米地段初期支護加強監(jiān)控量測。,27,6、仰拱及填充澆筑,待開挖支護完成5米仰拱根據(jù)監(jiān)控量測分析收斂穩(wěn)定后，拆除5米中隔壁與橫隔板20a臨時鋼架；利用仰拱棧橋整體性灌筑底部4米仰拱混凝土。棧橋長7米（考慮兩頭搭接長1米）。,28,7、循環(huán)施工,、部開挖支護每5米為一個循環(huán)，依次進行施工。仰拱開挖和仰拱澆筑每次施工4m。右側(cè)上下導(dǎo)坑與左側(cè)上下導(dǎo)坑掌子面距離控制在15米之內(nèi)
13、。,29,8、待仰拱長度滿足二襯施工長度時，利用襯砌模板臺車灌注二襯混凝土。,30,31,四、施工要求,32,（一）、開挖,1、開挖前測量人員必須精確放樣，在進行初噴混凝土以前對開挖斷面進行檢查，對欠挖部位及時處理。 2、各部開挖支護自上而下，預(yù)留核心土，核心土高度以方便架設(shè)鋼拱架和掛設(shè)鋼筋網(wǎng)為宜。開挖后及時施做初期支護、中隔壁、橫隔板，步步成環(huán)。 3、各部開挖時，相鄰部位的噴射混凝土強度應(yīng)達到設(shè)計強度的70%以上。 4、縮短各部開挖工作面的間距，使初期支護盡早封閉成環(huán)。 5、嚴(yán)格控制步長，仰拱距開挖面的距離不得超過40m。,33,（二）、支護,1、各部開挖后同時施工初期支護、中隔壁和橫隔板，
14、使各部及時閉合成環(huán)以保證隧道穩(wěn)定性。 2、初噴砼一次噴射砼4cm，作業(yè)前，清除所有的松動巖石，并使巖面保持一定濕度；速凝劑摻量準(zhǔn)確，添加均勻、不得隨意增加或減少。復(fù)噴砼，、部分3層噴射，一次噴射厚度510cm，、部分2層噴射，一次噴射厚度 715cm，分層噴射的間隔時間為1520min；噴射作業(yè)分段、分片、分層，由下而上依次進行，如有較大凹洼時，用混凝土填平；型鋼鋼架與巖面之間的間隙用噴射砼填充密實，噴射順序先下后上對稱進行，先噴鋼架與圍巖之間空隙，后噴鋼支撐之間，型鋼鋼架被噴射砼所覆蓋。正洞初期支護保護層不得小于3cm。 3、初期支護鋼架、中隔壁和橫隔板鋼架均采用I20a工字鋼在洞外加工，工
15、字鋼構(gòu)件連接采用厚度為16mm的鋼板和M30螺栓進行連接。架立工字鋼之前，必須將腳部架立鋼板底部的虛渣清除干凈，必要時澆筑C20砼基座，以保證工字鋼不下沉，工字鋼就位后，必須采用臨時支撐保持其穩(wěn)定。工字鋼縱向間距0.6m，縱向連接鋼筋為22，環(huán)向間距為1.0m。,34,4、鋼筋網(wǎng)在工地加工成型，現(xiàn)場人工安裝，網(wǎng)片大小按1.51.0m加工，安裝時用電焊點焊固定在鋼架及錨桿外露頭上，以防噴射砼時晃動。網(wǎng)片間搭接長度不小于20cm。 5、系統(tǒng)錨桿 拱部為25帶排氣裝置的注漿錨桿，邊墻為22砂漿錨桿；長度均為4米，間距（環(huán)1.2m縱1.0m）梅花型布置。 鉆孔前先標(biāo)定鉆孔位置。 孔深誤差不大于5cm，
16、孔徑大于錨桿直徑15mm，鉆孔完畢后，孔內(nèi)積水、積粉及巖碴要吹洗干凈。 錨桿采用風(fēng)鉆頂入，并設(shè)好孔口注漿塞。 錨桿在工字鋼架設(shè)后施作，錨桿可從工字鋼中間穿過或與工字鋼貼邊打入，使端部與工字鋼焊連成一整體。 錨桿的插入長度不小于設(shè)計長度的90%，安裝后不得隨意敲擊。,35,（三）、橫隔板、中隔壁破除,1、拆除采用破碎錘破除噴射混凝土，混凝土破除順序：部中隔壁噴射混凝土部橫隔板混凝土部橫隔板噴射混凝土部中隔墻噴射混凝土。 2、當(dāng)部中隔壁噴射混凝土、部橫隔板噴射破除完畢后進行部橫隔板混凝土的破除，然后割除部中隔壁工字鋼、部、部橫隔板工字鋼，最后破除部中隔壁噴射混凝土，并割除部中隔壁工字鋼。 3、破除
17、橫隔板與初期支護、中隔壁與初期支護接頭部位（破除斷面以30cm為宜），同時加強監(jiān)控量測，在監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定的前提下，全面破除橫隔板與中隔壁。 4、破除時，首先采用風(fēng)稿對型鋼鋼架間初期支護噴射混凝土自上而下進行破除，再采用切割方式對鋼架進行破除。 5、破除橫隔板與中隔壁后，應(yīng)加強監(jiān)控量測工作對初期支護變化進行分析，如有異常應(yīng)及時采取加固措施。 6、特殊情況下可先不拆橫隔板與中隔壁，將中隔壁澆筑在仰供中，待鋪設(shè)防水板時再拆除橫隔板，割斷中隔壁。,36,五、監(jiān)控量測,項目部成立隧道監(jiān)控量測小組，設(shè)專人負責(zé)現(xiàn)場量測及數(shù)據(jù)整理；工程部應(yīng)編制監(jiān)控量測實施方案，組織實施。 監(jiān)測圍巖變形和壓力情況，驗證支護襯砌的
18、設(shè)計效果，保證圍巖穩(wěn)定和施工安全。提供判斷圍巖變形和支護系統(tǒng)基本穩(wěn)定的依據(jù)，確定二襯與仰拱的施工時間。通過對量測數(shù)據(jù)的分析處理，掌握地層穩(wěn)定性變化規(guī)律，遇見事故和險情，作為調(diào)整和修正支護參數(shù)及施工方法的依據(jù)，提供圍巖和支護襯砌最終穩(wěn)定的信息。,37,六、安全保證措施,1、成立以項目經(jīng)理為組長的安全領(lǐng)導(dǎo)小組，建立安全領(lǐng)導(dǎo)體系，制定安全防護應(yīng)急預(yù)案。 2、施工過程中嚴(yán)格按照“先支護、后開挖、短進尺、弱爆破、快封閉、勤量測”的原則進行組織施工。 3、進入施工場地必須佩帶安全帽，且必須將帶子系緊。 4、運輸車輛及施工機械嚴(yán)加管理，經(jīng)常檢查制動和運轉(zhuǎn)部分情況，防止意外事故發(fā)生。在運輸繁忙的道口，設(shè)立安全
19、監(jiān)督崗，指揮行人和車輛，確保汽車運輸及行人安全。 5、噴射混凝土施工必須佩帶防護用品。 6、噴射混凝土作業(yè)過程中如果發(fā)生故障不能運轉(zhuǎn)時，應(yīng)先切斷電源，再進行檢修排除故障。 7、嚴(yán)禁酒后進入施工場地進行施工作業(yè)，嚴(yán)禁帶病堅持作業(yè)。 8、所有司機、焊工、電工等特殊工種必須持證上崗。 9、在進行錨桿抗拔力實驗時，應(yīng)防止因錨桿滑落而造成事故。 10、對開挖面及其附近加強檢查，如可能產(chǎn)生險情時，應(yīng)急時采取措施進行處理，以保證施工安全。,38,七、質(zhì)量保證措施,1、施工所用的原材料必須經(jīng)試驗室檢驗合格后方可使用。 2、噴射混凝土必須嚴(yán)格按照試驗室提供的配合比進行施工。 3、超挖部分嚴(yán)禁采用片石或其他雜物進行回填。,39,40,CRD法施工,41,CRD 法鋼架設(shè)計,42,
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