高鐵隧道雙側壁導坑法施工工藝

1、雙側壁導坑法開挖施工工藝一工藝概述雙側壁導坑法開挖是先開挖隧道兩側的導坑,并進行初期支護,再分部開挖剩余部分的施工工藝。二適用條件級圍巖淺埋段和不良地質洞口工程的雙線隧道可用。三作業(yè)內容1 開挖必須沿一側采用臺階法先分部開挖隧道一側的一部或一部、二部。2 每開挖一部均應及時施作錨噴支護。3 安設鋼架。4 施作中隔壁,底部必須設臨時仰拱。5 中隔壁墻依次分部聯結而成.待初期支護結構基本穩(wěn)定且噴射混凝土達到施工圖標示強度等級的70%以上時再開挖隧道另一側的一部或二部;再分別開挖隧道左右側底部,形成左、右兩側洞的環(huán)形封閉和水平鋼架支撐的支護結構;最后分2部或3部自上而下開挖隧道中部,直至落地、鋪設仰

2、拱鋼支撐,使初期支護完全封閉。四質量標準及檢驗1 隧道開挖斷面的中線和高程必須符合施工圖要求。2 隧道開挖必須嚴格控制欠挖。當圍巖完整、石質堅硬時,巖石個別突出部位(每1m2不大于0.1m2侵入襯砌必須小于5cm。拱腳和墻腳以上1m內斷面嚴禁欠挖。3 洞身開挖必須核對地質。在每一次開挖后及時觀察、描述開挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙的結構狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等,核對施工圖地質情況,判斷圍巖穩(wěn)定性。4 光面爆破或預裂爆破鉆孔眼,必須根據鉆爆設計圖準確標示出鉆孔位置。鉆孔時必須按鉆爆設計要求嚴格控制鉆孔的間距、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計要求,孔底不得超過開挖斷面輪廓線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%,并在開挖輪廓面上均勻分布。6 隧底開挖輪廓和底部高程應符合設計要求。隧底范圍石質堅硬時,巖石個別突出部分(每1m2不大于0.1m2侵入襯砌應小于5cm。7 隧底開挖后應及時核對隧底地質情況。當需要進行加固處理時,應符合設計要求。五施工準備1 編制施工工藝設計、工序質量控制設計和作業(yè)指導書;2 確定卸渣場的位置和范圍,汽車運輸道路的引入和其他運輸設施的布置;3 施工用風、用水和用電設施布置。1施工用風(1 空壓機功率要求隧道施工用風采用固定空壓機供風,空壓機最

4、大功率應能滿足同時工作的各種風動機具的最大用風量和足夠風壓的要求。(2 空壓機位置要求固定式空壓機站應設在洞口附近,并靠近變電站,當有多個洞口需集中供風時,可選在適中位置,但應靠近用風量較大的洞口。空壓機站應有具體的防水、降溫和保溫措施。(3工作風壓隧道工作面風壓不應小于0.5MPa,高壓風管的直徑應根據最大送風量、風管長度、閘閥等條件計算確定。(4 風管的安裝和使用高壓風管及接頭裝置的材質必須符合相關標準規(guī)定;高壓風管應敷設平順,接頭嚴密,不漏風;在洞外地段,當風管長度大于100m以內和溫度變化較大時宜安裝伸縮器,靠近空壓機150m以內,風管的法蘭盤接頭宜用石棉襯墊;長度大于1000m時,應

5、在高壓風管最低處設置油水分離器,定時放出管中的積油和水;洞內高壓風管應敷設在電纜電線相對的一側,風管的前端至開挖面距離宜保持3040m,并用分風器(可自制連接高壓軟風管;各種閘閥在安裝前應拆開清洗,閥門應進行水壓強度試驗,合格后方可使用;高壓風管在安裝前應進行檢查,當有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現象不得使用,管內不得保留有殘余物和其他臟物;高壓風管使用應有專人負責檢查、養(yǎng)護。2施工用水(1 隧道施工供水方案的選擇及設備的配置水源的水量應能滿足工程和生活用水的需要。有高山自然水源時,應蓄水利用。水池高度應通過計算,并能滿足洞內最大水壓的要求;水池的容量應計算并有一定的儲備量,滿足洞內外集中用水的需要;采

6、用機械抽水站供水時,應有備用的抽水機;工程和生活用水使用前必須經過水質鑒定。(2 工作面水壓隧道工作面的水壓不應小于0.3Mpa,水管的直徑應根據最大供水量、管路長度、彎頭、閘閥等條件計算確定。(3 高壓水管的安裝和使用管路應敷設平順,接頭嚴密,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應分裝閘閥;洞內水管前端至開挖面宜保持30m距離,并用高壓軟管連接分水器。洞內軟管的長度,一般情況下不宜大于50m;洞內水管管路應敷設在電纜、電線相對的一側,不得妨礙運輸;當與水溝同側時,不得影響排水;鋼管在安裝前應進行檢查,有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現象時不得使用,管內不得保留有殘余物和其

7、他臟物;管路使用中應有專人負責、養(yǎng)護。冬期應注意管道保溫。3施工用電(1施工用電方案施工用電應進行施工用電量設計,并采用三級配電二級保護方式。(2隧道供電電壓應符合下列要求:長大隧道施工,電源采用10kv供電,經過變壓后對用電設備供電;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按電氣設備用電總容量確定。當單臺電動設備容量超過變壓器容量1/3時,應適當考慮增加起動附加容量。(4變壓器位置洞外變電站宜設在靠近負荷集中地點和設在電源來線一側,沿海地區(qū)工程,應考慮防雷擊和防颶風措

8、施。變電站電源線當需跨越施工地區(qū)時,其最低點距人行道和運輸線路的最小高度應滿足:電壓35kV時7.0m,10kV時7.0m,400V時6.0m。(5洞內供電線路布置和安裝成洞地段固定的電線路,應用絕緣良好的塑料導線架設。施工地段的臨時電線路宜采用橡套電纜。豎井、斜井宜使用鎧裝電纜;照明和動力電線路安裝在同一側時,必須分層架設。電線懸掛高度應滿足:400V以下不小于2.5m,10kV不小于3.5m;涌水隧道的電動排水設備,瓦斯隧道的通風設備以及斜井、豎井內的電氣裝置應采用雙回路輸電,并有可靠的切換裝置和防爆措施; 36V低壓變壓器應設在安全、干燥處,機殼接地,輸電線路長度不得大于100m;動力干

9、線上的每一份支線,必須裝設開關及保險裝置。嚴禁在動力線路上加掛照明設施。六施工機械及工藝裝備雙側壁導坑法開挖施工機械及工藝裝備配置見表1。七工藝及質量控制流程雙側壁導坑法開挖施工工序圖見圖1及圖2,質量控制流程見圖3。八工藝步序說明級圍巖和不良地質洞口工程的雙線隧道宜采用(對大跨度的直墻隧道,雙側壁可變化為雙 CD法,施工時應符合下列規(guī)定:1 先開挖隧道兩側壁導坑,及時施作初期支護及邊墻襯砌,再根據地質條件、斷面大小,采用臺階法開挖隧道拱部及下臺階和仰拱;表1 雙側壁導坑法開挖機械設備配置 2 側壁導坑形狀應接近于橢圓形斷面,導坑斷面宜為整個斷面的1/3,導坑跨度不應大于0.3倍隧道寬度;3

10、左右導坑施工時,前后錯開距離不宜小于15m;4 導坑與中間土體同時施工時,導坑應超前3050m;5 導坑開挖后應及時進行初期支護,并盡早封閉成環(huán)。九作業(yè)組織雙側壁導坑法施工工藝勞動力組織見表2。表2 雙側壁導坑法開挖每班勞動力組織表 十生產效率及材料消耗1 生產效率生產效率見表3。從表3可知,每次循環(huán)的時間是580min,每次循環(huán)進尺按0.5m計算,每個月的生產效率為60m。2 材料消耗根據現場圍巖級別及巖性確定各種材料消耗。表3 序 號 1 2 3 4 5 6 超前地質預報 測量放線 圍巖量測 超前支護 導坑開挖 導坑支護 工序 級圍巖雙側壁導坑法施工工藝作業(yè)循環(huán)時間表 時間 （min） 1

11、5 30 30 120 210 180 60 120 180 循環(huán)時間（min） 240 300 360 420 480 540 600 說明：超前地質預報、超前支護為攤消時間；上導、下導、左、右側各工作面 里程不同，平行作業(yè)，循環(huán)時間只計其中一個占用時間較大的工作。 十一 施工安全及環(huán)境保護 1、施工安全 1） 開始施工前， 必須對施工工藝中存在的危險源進行辨識和安全風險評估， 編制安全管理實施方案，并制定相應的應急措施方案； 2）施工機械使用、操作人員條件、檢修保養(yǎng)、各種專用施工機具和料具、 施工用電、特殊環(huán)境中作業(yè)等應嚴格執(zhí)行鐵路工程施工安全技術規(guī)程 （TB10401） ； 3）施工過程

12、中必須對施工人員加強安全技術交底，特殊工種必須經考試合 格后方能上崗在推廣新技術和使用新型機械設備時， 應對員工進行再培訓和安全 教育； 4）進洞人員必須戴好安全帽，洞內作業(yè)人員應佩戴防塵面具。禁止無關人 員進洞； 5）開挖作業(yè)必須保證安全。開挖時必須減少對圍巖的擾動； 6）爆破后應檢查爆破和開挖面情況，清除瞎炮、殘炮和危石； 7）開挖面及未襯砌地段應隨時檢查，險情應及時處理； 8）開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）開挖不得危及襯砌、初期支護及施工設備的安全； 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；在襯砌模板臺車等狹窄地段必須設置減速和警示標識； 11）出渣時間洞內必須加強通風，保證洞內清晰，并且使洞內環(huán)境必須符合 職業(yè)健康標準。 2、環(huán)境保護 1施工現場堅持工完料清，垃圾雜物集中整齊堆放，及時處理。施工廢水 嚴禁任意排放，嚴格按照招標文件要求經處理后達標排放。 2）棄渣不得隨意堆放，須運至指定的卸渣場； 3）施工中采取有效措施，保護環(huán)境，爆破時采用控制爆破，不影響臨近建 筑物及其它設施正常安全使用； 4對棄碴場基層清除的土層和基坑開挖的土石方集中堆放，避免被水沖刷， 污染河流； 5自卸汽車在運輸過程中，必須保持平穩(wěn)行駛，嚴禁在便道上隨意拋灑； 6便道須經常保持濕潤，避免車輛行

14、駛時粉塵較大，影響周邊環(huán)境。 圖1 雙側壁導坑法施工工序示意圖 徑向錨桿 臨時支護砂 漿錨桿¦ µ 2 2 5 隧 道 中 線 超前支護砂漿錨桿¦ µ 2 2 1 6 3 2 7 4 雙側壁導坑法工序橫斷面示意 圖2 雙側壁導坑法施工工序示意圖 系統(tǒng)徑向錨桿 拱部超前支護 噴8cm厚C20砼封閉掌子面 導坑拱部超前支護 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 （圖中未示臨時鋼架） 噴8cm厚C20砼封閉掌子面 此段臨時鋼 架已拆除 600800 300 300 300 30m 300 500 300 縱向連接鋼筋 雙側壁導坑法工序縱斷面示意 爆破設計 信 息 反 饋 1 圖3 雙側壁導坑法工藝及質量控制流程圖 開始 左右側壁開挖相錯 10m15m 圍巖面處理 爆 破 測量放線 開 挖 工 藝 打眼 流 程 裝藥 放炮通風 、