三臺(tái)階七步隧道施工法演示ppt課件.ppt

蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),西寧隧道全長(zhǎng)為5743m，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DK197+863，其明洞長(zhǎng)度為23m（DK197+863+840）。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V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。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),出口段平面線路處于半徑為7000m的右偏圓曲線上，在縱斷面上，出口處于人字坡段，洞口處于3下坡（出口往路線大里程方向）。出口端的明暗交界里程為DK197+840。隧道進(jìn)洞采用拱部套拱和50根長(zhǎng)30m108大管棚預(yù)支護(hù)、三臺(tái)階七步法開挖的方法。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(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。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),三臺(tái)階七步開挖法施工立體效果圖,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),三臺(tái)階七步開挖法適用于開挖斷面為100180平方米，具備一定自穩(wěn)條件的、V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）。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),本隧道開挖斷面約為150165平方米，圍巖級(jí)別為V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)30m長(zhǎng)的108超前大管棚支護(hù)，因此，可以采用三臺(tái)階七步開挖法。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),三臺(tái)階七步開挖法技術(shù)特點(diǎn)：,（1）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。,（2）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。,（3）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。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),三臺(tái)階七步開挖法技術(shù)特點(diǎn)：,（4）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。,（5）當(dāng)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。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(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。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),3.1施工工藝流程,（1）三臺(tái)階七步開挖法可分為以下主要步驟：A、上部弧形導(dǎo)坑環(huán)向開挖，施做拱部初期支護(hù)；B、中、下臺(tái)階左右錯(cuò)開開挖，施做墻部初期支護(hù)：C、中心預(yù)留核心土開挖、隧底開挖，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)。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),施做仰拱、仰拱填充,三臺(tái)階七步開挖法工藝流程圖,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),3.2施工作業(yè),（1）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。,（2）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)。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),（3）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；,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),（3）三臺(tái)階七步開挖法施工應(yīng)符合下列要求：,施工過程通過監(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)，防止地下水浸泡拱墻腳基礎(chǔ)。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),拱部超前小導(dǎo)管預(yù)注漿支護(hù),上1,上1,上2,上1,上2,上3,上1,上2,上3,上4,中1,上1,上2,上3,上4,中1,上5,中2,上1,上2,上3,上4,中1,上5,中2,上6,中3,中1,上1,上2,上3,上4,中1,上5,中2,上6,中3,中1,上7,中4,中2,下1,上1,上2,上3,上4,中1,上5,中2,上6,中3,中1,上7,中4,中2,上8,中5,中3,下1,下2,上1,上2,上3,上4,中1,上5,中2,上6,中3,中1,上7,中4,中2,上8,中5,中3,下1,下2,下1,上9,中6,中4,下3,上1,上2,上3,上4,中1,上5,中2,上6,中3,中1,上7,中4,中2,上8,中5,中3,下1,下2,下1,上9,中6,中4,下2,下3,上10,中7,中5,下4,上1,上2,上3,上4,中1,上5,中2,上6,中3,中1,上7,中4,中2,上8,中5,中3,下1,下2,下1,上9,中6,中4,下2,下3,上10,中7,中5,下4,上11,中8,中6,下5,下3,上1,上2,上3,上4,中1,上5,中2,上6,中3,中1,上7,中4,中2,上8,中5,中3,下1,下2,下1,上9,中6,中4,下2,下3,上10,中7,中5,下4,上11,中8,中6,下5,下3,上12,中9,中7,下6,下4,上1,上2,上3,上4,中1,上5,中2,上16,中1,上17,中14,中2,上18,中15,下1,下2,下1,上19,中16,中14,下2,上20,中17,中15,下14,上21,中18,中16,下15,上22,中19,中17,下16,下14,上23,中20,中18,下17,下15,仰1,上1,上2,上3,上4,中1,上5,中2,上16,中1,上17,中14,中2,上18,中15,下1,下2,下1,上19,中16,中14,下2,上20,中17,中15,下14,上21,中18,中16,下15,上22,中19,中17,下16,下14,上23,中20,中18,下17,下15,仰1,上24,中21,中19,下18,下16,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(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。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),量測(cè)數(shù)據(jù)分析、反饋,初期支護(hù)施工工藝流程圖,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),（1）初噴混凝土封閉巖面要求：,a、初噴混凝土應(yīng)在開挖后立即進(jìn)行。,b、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。,c、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。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),（1）初噴混凝土封閉巖面要求：,d、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。,e、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1.02.0m，沿水平方向以螺旋形劃圈移動(dòng)。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),（2）系統(tǒng)錨桿(管)、鋼筋網(wǎng)施做應(yīng)符合下列要求：,a、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。,b、鋼筋網(wǎng)可采用為8mm或6mm的HPB235鋼制作，網(wǎng)格尺寸宜采用20cm20cm25cm25cm，搭接長(zhǎng)度應(yīng)為12個(gè)網(wǎng)格，網(wǎng)片間采用焊接方式連接。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),（2）系統(tǒng)錨桿(管)、鋼筋網(wǎng)施做應(yīng)符合下列要求：,d、鋼筋網(wǎng)隨受噴面起伏鋪設(shè)，其間隙不應(yīng)大于3cm，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4cm。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),（3）安裝鋼架應(yīng)符合下列要求：,a、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。,b、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。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),（3）安裝鋼架應(yīng)符合下列要求：,c、加強(qiáng)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30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30。打設(shè)4根或4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22mm，鎖腳錨管直徑不應(yīng)小于42mm，長(zhǎng)度不得小于35m，以控制基腳變形。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(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5cm，垂直度允許偏差為2。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(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“L”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2m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5cm。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(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56cm。噴射混凝土表面應(yīng)平順，無空鼓、裂縫、酥松，平整度宜采用2m靠尺檢查，允許偏差為側(cè)壁5cm、拱部7cm。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),3.3仰拱施工,（1）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23m。當(dāng)仰拱施工滯后下部臺(tái)階開挖面3040m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3次，每次跳槽間隔不得大于10m。,（2）隧底開挖后，應(yīng)及時(shí)清除虛渣、雜物、泥漿、積水，立即初噴35cm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)。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),3.3仰拱施工,（3）仰拱應(yīng)超前拱墻襯砌，每循環(huán)澆筑長(zhǎng)度宜為46m，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。,（4）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，不留縱向施工縫。填充混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa后允許行人通行，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100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。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),3.4監(jiān)控量測(cè),（1）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。,（2）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)程的規(guī)定選取。,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。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),4.1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，影響結(jié)構(gòu)安全。,4.2三臺(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)。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),（1）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15d左右，有條件時(shí)應(yīng)盡量縮短閉合時(shí)間；,（2）仰拱應(yīng)超前施做，仰拱距上臺(tái)階開挖工作面宜控制在3040m，鋪設(shè)防水板、二次襯砌等后續(xù)工作應(yīng)及時(shí)進(jìn)行；,（3）二次襯砌距仰拱宜保持2倍以上襯砌循環(huán)作業(yè)長(zhǎng)度，但不得大于50m。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),4.3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35m，寬度宜為隧道開挖寬度的l3l2。,4.4三臺(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)進(jìn)尺，每次開挖長(zhǎng)度不得超過15m；開挖后立即初噴35cm混凝土，以減少圍巖暴露時(shí)間。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),4.5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。,4.6隧道周邊部位應(yīng)預(yù)留30cm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)。,蘭新第二雙線一項(xiàng)目部隧道四隊(duì),4.7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23m。,4.8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。,4.9隧道超挖部位必須回填