高鐵隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝

1、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖施工工藝一工藝概述雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖是先開(kāi)挖隧道兩側(cè)的導(dǎo)坑,并進(jìn)行初期支護(hù),再分部開(kāi)挖剩余部分的施工工藝。二適用條件級(jí)圍巖淺埋段和不良地質(zhì)洞口工程的雙線隧道可用。三作業(yè)內(nèi)容1 開(kāi)挖必須沿一側(cè)采用臺(tái)階法先分部開(kāi)挖隧道一側(cè)的一部或一部、二部。2 每開(kāi)挖一部均應(yīng)及時(shí)施作錨噴支護(hù)。3 安設(shè)鋼架。4 施作中隔壁,底部必須設(shè)臨時(shí)仰拱。5 中隔壁墻依次分部聯(lián)結(jié)而成.待初期支護(hù)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定且噴射混凝土達(dá)到施工圖標(biāo)示強(qiáng)度等級(jí)的70%以上時(shí)再開(kāi)挖隧道另一側(cè)的一部或二部;再分別開(kāi)挖隧道左右側(cè)底部,形成左、右兩側(cè)洞的環(huán)形封閉和水平鋼架支撐的支護(hù)結(jié)構(gòu);最后分2部或3部自上而下開(kāi)挖隧道中部,直至落地、鋪設(shè)仰

2、拱鋼支撐,使初期支護(hù)完全封閉。四質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)1 隧道開(kāi)挖斷面的中線和高程必須符合施工圖要求。2 隧道開(kāi)挖必須嚴(yán)格控制欠挖。當(dāng)圍巖完整、石質(zhì)堅(jiān)硬時(shí),巖石個(gè)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。3 洞身開(kāi)挖必須核對(duì)地質(zhì)。在每一次開(kāi)挖后及時(shí)觀察、描述開(kāi)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(duì)施工圖地質(zhì)情況,判斷圍巖穩(wěn)定性。4 光面爆破或預(yù)裂爆破鉆孔眼,必須根據(jù)鉆爆設(shè)計(jì)圖準(zhǔn)確標(biāo)示出鉆孔位置。鉆孔時(shí)必須按鉆爆設(shè)計(jì)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

3、,外插角必需符合鉆爆設(shè)計(jì)要求,孔底不得超過(guò)開(kāi)挖斷面輪廓線15cm。5 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(kāi)挖輪廓面上均勻分布。6 隧底開(kāi)挖輪廓和底部高程應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。隧底范圍石質(zhì)堅(jiān)硬時(shí),巖石個(gè)別突出部分(每1m2不大于0.1m2侵入襯砌應(yīng)小于5cm。7 隧底開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)核對(duì)隧底地質(zhì)情況。當(dāng)需要進(jìn)行加固處理時(shí),應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。五施工準(zhǔn)備1 編制施工工藝設(shè)計(jì)、工序質(zhì)量控制設(shè)計(jì)和作業(yè)指導(dǎo)書(shū);2 確定卸渣場(chǎng)的位置和范圍,汽車運(yùn)輸?shù)缆返囊牒推渌\(yùn)輸設(shè)施的布置;3 施工用風(fēng)、用水和用電設(shè)施布置。1施工用風(fēng)(1 空壓機(jī)功率要求隧道施工用風(fēng)采用固定空壓機(jī)供風(fēng),空壓機(jī)最

4、大功率應(yīng)能滿足同時(shí)工作的各種風(fēng)動(dòng)機(jī)具的最大用風(fēng)量和足夠風(fēng)壓的要求。(2 空壓機(jī)位置要求固定式空壓機(jī)站應(yīng)設(shè)在洞口附近,并靠近變電站,當(dāng)有多個(gè)洞口需集中供風(fēng)時(shí),可選在適中位置,但應(yīng)靠近用風(fēng)量較大的洞口?？諌簷C(jī)站應(yīng)有具體的防水、降溫和保溫措施。(3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(zhǎng)度、閘閥等條件計(jì)算確定。(4 風(fēng)管的安裝和使用高壓風(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;高壓風(fēng)管應(yīng)敷設(shè)平順,接頭嚴(yán)密,不漏風(fēng);在洞外地段,當(dāng)風(fēng)管長(zhǎng)度大于100m以內(nèi)和溫度變化較大時(shí)宜安裝伸縮器,靠近空壓機(jī)150m以內(nèi),風(fēng)管的法蘭盤(pán)接頭宜用石棉襯墊;長(zhǎng)度大于1000m時(shí),應(yīng)

5、在高壓風(fēng)管最低處設(shè)置油水分離器,定時(shí)放出管中的積油和水;洞內(nèi)高壓風(fēng)管應(yīng)敷設(shè)在電纜電線相對(duì)的一側(cè),風(fēng)管的前端至開(kāi)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;各種閘閥在安裝前應(yīng)拆開(kāi)清洗,閥門(mén)應(yīng)進(jìn)行水壓強(qiáng)度試驗(yàn),合格后方可使用;高壓風(fēng)管在安裝前應(yīng)進(jìn)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;高壓風(fēng)管使用應(yīng)有專人負(fù)責(zé)檢查、養(yǎng)護(hù)。2施工用水(1 隧道施工供水方案的選擇及設(shè)備的配置水源的水量應(yīng)能滿足工程和生活用水的需要。有高山自然水源時(shí),應(yīng)蓄水利用。水池高度應(yīng)通過(guò)計(jì)算,并能滿足洞內(nèi)最大水壓的要求;水池的容量應(yīng)計(jì)算并有一定的儲(chǔ)備量,滿足洞內(nèi)外集中用水的需要;采

6、用機(jī)械抽水站供水時(shí),應(yīng)有備用的抽水機(jī);工程和生活用水使用前必須經(jīng)過(guò)水質(zhì)鑒定。(2 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(zhǎng)度、彎頭、閘閥等條件計(jì)算確定。(3 高壓水管的安裝和使用管路應(yīng)敷設(shè)平順,接頭嚴(yán)密,不漏水;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;洞內(nèi)水管前端至開(kāi)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(zhǎng)度,一般情況下不宜大于50m;洞內(nèi)水管管路應(yīng)敷設(shè)在電纜、電線相對(duì)的一側(cè),不得妨礙運(yùn)輸;當(dāng)與水溝同側(cè)時(shí),不得影響排水;鋼管在安裝前應(yīng)進(jìn)行檢查,有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現(xiàn)象時(shí)不得使用,管內(nèi)不得保留有殘余物和其

7、他臟物;管路使用中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)、養(yǎng)護(hù)。冬期應(yīng)注意管道保溫。3施工用電(1施工用電方案施工用電應(yīng)進(jìn)行施工用電量設(shè)計(jì),并采用三級(jí)配電二級(jí)保護(hù)方式。(2隧道供電電壓應(yīng)符合下列要求:長(zhǎng)大隧道施工,電源采用10kv供電,經(jīng)過(guò)變壓后對(duì)用電設(shè)備供電;低壓供電采用380v/220v三相五線系統(tǒng);照明電壓,作業(yè)地段宜36v,成洞和不作業(yè)地段可采用220v;低壓線路末端的電壓降不得大于10%。(3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(tái)電動(dòng)設(shè)備容量超過(guò)變壓器容量1/3時(shí),應(yīng)適當(dāng)考慮增加起動(dòng)附加容量。(4變壓器位置洞外變電站宜設(shè)在靠近負(fù)荷集中地點(diǎn)和設(shè)在電源來(lái)線一側(cè),沿海地區(qū)工程,應(yīng)考慮防雷擊和防颶風(fēng)措

8、施。變電站電源線當(dāng)需跨越施工地區(qū)時(shí),其最低點(diǎn)距人行道和運(yùn)輸線路的最小高度應(yīng)滿足:電壓35kV時(shí)7.0m,10kV時(shí)7.0m,400V時(shí)6.0m。(5洞內(nèi)供電線路布置和安裝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(shí)電線路宜采用橡套電纜。豎井、斜井宜使用鎧裝電纜;照明和動(dòng)力電線路安裝在同一側(cè)時(shí),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;涌水隧道的電動(dòng)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; 36V低壓變壓器應(yīng)設(shè)在安全、干燥處,機(jī)殼接地,輸電線路長(zhǎng)度不得大于100m;動(dòng)力干

9、線上的每一份支線,必須裝設(shè)開(kāi)關(guān)及保險(xiǎn)裝置。嚴(yán)禁在動(dòng)力線路上加掛照明設(shè)施。六施工機(jī)械及工藝裝備雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖施工機(jī)械及工藝裝備配置見(jiàn)表1。七工藝及質(zhì)量控制流程雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖施工工序圖見(jiàn)圖1及圖2,質(zhì)量控制流程見(jiàn)圖3。八工藝步序說(shuō)明級(jí)圍巖和不良地質(zhì)洞口工程的雙線隧道宜采用(對(duì)大跨度的直墻隧道,雙側(cè)壁可變化為雙 CD法,施工時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定:1 先開(kāi)挖隧道兩側(cè)壁導(dǎo)坑,及時(shí)施作初期支護(hù)及邊墻襯砌,再根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小,采用臺(tái)階法開(kāi)挖隧道拱部及下臺(tái)階和仰拱;表1 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖機(jī)械設(shè)備配置 2 側(cè)壁導(dǎo)坑形狀應(yīng)接近于橢圓形斷面,導(dǎo)坑斷面宜為整個(gè)斷面的1/3,導(dǎo)坑跨度不應(yīng)大于0.3倍隧道寬度;3

10、左右導(dǎo)坑施工時(shí),前后錯(cuò)開(kāi)距離不宜小于15m;4 導(dǎo)坑與中間土體同時(shí)施工時(shí),導(dǎo)坑應(yīng)超前3050m;5 導(dǎo)坑開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù),并盡早封閉成環(huán)。九作業(yè)組織雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝勞動(dòng)力組織見(jiàn)表2。表2 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖每班勞動(dòng)力組織表 十生產(chǎn)效率及材料消耗1 生產(chǎn)效率生產(chǎn)效率見(jiàn)表3。從表3可知,每次循環(huán)的時(shí)間是580min,每次循環(huán)進(jìn)尺按0.5m計(jì)算,每個(gè)月的生產(chǎn)效率為60m。2 材料消耗根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)圍巖級(jí)別及巖性確定各種材料消耗。表3 序 號(hào) 1 2 3 4 5 6 超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 測(cè)量放線 圍巖量測(cè) 超前支護(hù) 導(dǎo)坑開(kāi)挖 導(dǎo)坑支護(hù) 工序 級(jí)圍巖雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝作業(yè)循環(huán)時(shí)間表 時(shí)間 （min） 1

11、5 30 30 120 210 180 60 120 180 循環(huán)時(shí)間（min） 240 300 360 420 480 540 600 說(shuō)明：超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、超前支護(hù)為攤消時(shí)間；上導(dǎo)、下導(dǎo)、左、右側(cè)各工作面 里程不同，平行作業(yè)，循環(huán)時(shí)間只計(jì)其中一個(gè)占用時(shí)間較大的工作。 十一 施工安全及環(huán)境保護(hù) 1、施工安全 1） 開(kāi)始施工前， 必須對(duì)施工工藝中存在的危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)和安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估， 編制安全管理實(shí)施方案，并制定相應(yīng)的應(yīng)急措施方案； 2）施工機(jī)械使用、操作人員條件、檢修保養(yǎng)、各種專用施工機(jī)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)行鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程 （TB10401） ； 3）施工過(guò)程

12、中必須對(duì)施工人員加強(qiáng)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(jī)械設(shè)備時(shí)， 應(yīng)對(duì)員工進(jìn)行再培訓(xùn)和安全 教育； 4）進(jìn)洞人員必須戴好安全帽，洞內(nèi)作業(yè)人員應(yīng)佩戴防塵面具。禁止無(wú)關(guān)人 員進(jìn)洞； 5）開(kāi)挖作業(yè)必須保證安全。開(kāi)挖時(shí)必須減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)； 6）爆破后應(yīng)檢查爆破和開(kāi)挖面情況，清除瞎炮、殘炮和危石； 7）開(kāi)挖面及未襯砌地段應(yīng)隨時(shí)檢查，險(xiǎn)情應(yīng)及時(shí)處理； 8）開(kāi)挖工作面與襯砌的距離必須在確保施工安全并力求減少施工干擾的原 則下合理選定； 9）開(kāi)挖不得危及襯砌、初期支護(hù)及施工設(shè)備的安全； 10）施工作業(yè)地段的出渣車輛行車速度不得大于 15km/h，成洞地段不得大 于 25

13、km/h；在襯砌模板臺(tái)車等狹窄地段必須設(shè)置減速和警示標(biāo)識(shí)； 11）出渣時(shí)間洞內(nèi)必須加強(qiáng)通風(fēng)，保證洞內(nèi)清晰，并且使洞內(nèi)環(huán)境必須符合 職業(yè)健康標(biāo)準(zhǔn)。 2、環(huán)境保護(hù) 1施工現(xiàn)場(chǎng)堅(jiān)持工完料清，垃圾雜物集中整齊堆放，及時(shí)處理。施工廢水 嚴(yán)禁任意排放，嚴(yán)格按照招標(biāo)文件要求經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放。 2）棄渣不得隨意堆放，須運(yùn)至指定的卸渣場(chǎng)； 3）施工中采取有效措施，保護(hù)環(huán)境，爆破時(shí)采用控制爆破，不影響臨近建 筑物及其它設(shè)施正常安全使用； 4對(duì)棄碴場(chǎng)基層清除的土層和基坑開(kāi)挖的土石方集中堆放，避免被水沖刷， 污染河流； 5自卸汽車在運(yùn)輸過(guò)程中，必須保持平穩(wěn)行駛，嚴(yán)禁在便道上隨意拋灑； 6便道須經(jīng)常保持濕潤(rùn)，避免車輛行

14、駛時(shí)粉塵較大，影響周邊環(huán)境。 圖1 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序示意圖 徑向錨桿 臨時(shí)支護(hù)砂 漿錨桿¦ µ 2 2 5 隧 道 中 線 超前支護(hù)砂漿錨桿¦ µ 2 2 1 6 3 2 7 4 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法工序橫斷面示意 圖2 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序示意圖 系統(tǒng)徑向錨桿 拱部超前支護(hù) 噴8cm厚C20砼封閉掌子面 導(dǎo)坑拱部超前支護(hù) 噴混凝土 二次襯砌 100 噴8cm厚C20砼封閉掌子面 噴8cm厚C20砼封閉掌子面 鋼架 （圖中未示臨時(shí)鋼架） 噴8cm厚C20砼封閉掌子面 此段臨時(shí)鋼 架已拆除 600800 300 300 300 30m 300 500 300 縱向連接鋼筋 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法工序縱斷面示意 爆破設(shè)計(jì) 信 息 反 饋 1 圖3 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法工藝及質(zhì)量控制流程圖 開(kāi)始 左右側(cè)壁開(kāi)挖相錯(cuò) 10m15m 圍巖面處理 爆 破 測(cè)量放線 開(kāi) 挖 工 藝 打眼 流 程 裝藥 放炮通風(fēng) 、