淺埋暗挖隧道施工技術(shù)介紹PPT版講義

1、 洪山廣場淺埋暗挖隧道施工技術(shù)介紹 中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 匯報目錄 中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目第一部分 工程概況第二部分 淺埋暗挖隧道概念第三部分 施工技術(shù)介紹一、工程概況1、工程概況中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目工程名稱：武漢市軌道交通二號線一期18C標(biāo)工程建設(shè)單位：武漢地鐵集團有限公司設(shè)計單位：北京城建設(shè)計研究總院有限責(zé)任公司監(jiān)理單位：上海天佑工程咨詢有限公司施工單位：中建三局建設(shè)工程股份有限公司 洪山廣場東區(qū)地下空間以商業(yè)和社會停車場為主. 包括地下開發(fā)兩層，埋深約13米，覆土厚2米，局部覆土3米，總建筑面積35865m2，建筑長151米，寬110米。地面

2、共設(shè)置14個人行地面出入口、2個地下通廊，11個地面低風(fēng)亭。本工程地下通道按照功能分類，包括4條人行地下通道、2條汽車通道、2條地下通廊，采用淺埋暗挖法施工。二、淺埋暗挖隧道概念1、淺埋暗挖法定義中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 淺埋暗挖法是依據(jù)新奧法（New Austrian Tunnelling Method）的基本原理，在施工中采用多種輔助施工措施加固圍巖，充分調(diào)動圍巖的自承能力，隧道開挖后及時支護、封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護體系，有效地抑制圍巖過大變形的一種綜合配套施工技術(shù)，適用于第四系無水土質(zhì)或軟弱無膠結(jié)的砂、卵石等地層修建覆跨比大于0.5的隧道；對于較高地下水位的

3、類似地層，采取灌漿堵水或降水等措施后仍能適用。采用淺埋暗挖法修建的隧道多采用復(fù)合式襯砌。 2、施工原則 淺埋暗挖法的施工原則為18字方針：“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早封閉、勤量測”。二、淺埋暗挖隧道概念2、施工原則中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 管超前：由于開挖拱部土體自穩(wěn)能力差，自立時間短，當(dāng)拱部土體凌空后極易坍塌，為了保證土體不坍塌，提高其穩(wěn)定性，采用超前小導(dǎo)管或大管棚等預(yù)支護，形成對凌空土體的支護棚架，以約束土體變形，減少坍塌。 嚴注漿：要解決土體的穩(wěn)定問題，必須從內(nèi)部著手對土體性質(zhì)進行改良，在施工中主要采取通過小導(dǎo)管預(yù)留的注漿孔對土體進行注漿固結(jié)的預(yù)加固措施。對間隙大的粗

4、顆粒土體，采用持續(xù)壓力的滲透式注漿方式固結(jié)土體；對于致密的細顆粒土體，采用瞬時壓力作用下的劈裂式注漿，確保開挖過程中的安全。 短進尺：開挖中，土體的穩(wěn)定是施工中要解決的重點問題，性質(zhì)一定的土體的穩(wěn)定取決于以下兩個因素：暴露（或凌空）時間和開挖進尺大小得到的自拱半徑的大小。暴露時間越長，進尺越大，土體坍塌的危險就越大；反之則越小。在施工中應(yīng)主要采取預(yù)留核心土，開挖環(huán)向土體的施工方環(huán)法，每個循進尺要小。預(yù)留核心土的目的除減少開挖時間外，預(yù)留的土體還可以平衡掌子面的土體，防止滑塌。二、淺埋暗挖隧道概念2、施工原則中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 強支護：由于土體被擾動后拱部凌空面層的土體產(chǎn)生下沉

5、，雖然自拱的存在阻止了自拱線以上土體的繼續(xù)下沉，但隨著時間的推移，振動的影響，自拱逐漸被破壞，大量松散土體的重力會直接作用于初期支護結(jié)構(gòu)上，因此，必須有較強的支護體系來保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。 早封閉：隧道施工一般采用臺階法，根據(jù)作業(yè)的空間要求設(shè)置分層高度，自上而下分層施工，為了防止拱部在沒有堅實支撐面的情況下土體壓迫拱部持續(xù)下沉，在施工中除采用厚木板支墊拱腳以增大拱腳與土體的接觸面積的方法外，采取的最根本辦法就是及早使支護體系成環(huán)。 勤量測：淺埋暗挖法施工的理論基礎(chǔ)源于新奧法施工理論，也離不開新奧法的理論精髓信息化施工。在淺埋暗挖作業(yè)中，土體的沉降、支護結(jié)構(gòu)受力等均需要通過量測數(shù)據(jù)來了解，因此，必須

6、按照規(guī)定頻率對規(guī)定部位進行觀測，掌握變形變位信息，調(diào)整施工參數(shù)并設(shè)置各種部位的變形警戒值，采取必要措施進行過大變形的預(yù)防預(yù)控。二、淺埋暗挖隧道概念1、施工工藝中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目循環(huán)掘進修改設(shè)計地質(zhì)調(diào)查及環(huán)境調(diào)查實施性施工組織設(shè)計通道土方開挖地層預(yù)加固預(yù)支護初期支護&噴射混凝土監(jiān)控測量穩(wěn)定安全判別防水層施工結(jié)束二次襯砌及主體結(jié)構(gòu)施工NoYes 嚴格按照十八字方針施工。 以噴射混凝土+網(wǎng)構(gòu)鋼架+鋼筋網(wǎng)為初期支護（即一次襯砌）、二次襯砌為模筑鋼筋混凝土，應(yīng)在兩層襯砌之間施作高材料的防水層。 當(dāng)隧道圍巖為V類，由于其自穩(wěn)能力差，必須采取預(yù)注漿加固地層后方可開挖。 隧道開挖應(yīng)在無水條件

7、下進行。如遇地下水，根據(jù)工程具體情況選擇人工降水或灌漿堵水措施，創(chuàng)造無水作業(yè)條件。 三、施工技術(shù)介紹中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目3#人行通道橫斷面示意圖 本工程共有8條地下通道，現(xiàn)以3#人行通道來進行淺埋暗挖施工技術(shù)的介紹,3#人行通道暗挖橫斷面示意圖如右圖。 3#人行通道明挖段寬度為5.3m，長度31.4米；暗挖段寬度為4米，長度為42.81米。3#人行通道橫穿洪山廣場環(huán)路與主體結(jié)構(gòu)C-D/14軸連接，覆土厚度為38m。三、施工技術(shù)介紹中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 3#人行通道主要位于雜填土層和粉質(zhì)黏土層，暗挖斷縱剖面示意圖如下：3#人行通道結(jié)構(gòu)暗挖斷縱剖面示意圖42.81米

8、三、施工技術(shù)介紹1、施工總體安排中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 1）施工流程： 先暗挖后明挖 先豎井后暗挖三、施工技術(shù)介紹1、施工總體安排中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 2）施工平面布置施工豎井?dāng)嚢铏C及空壓機臨時材料堆場水泥及砂石堆場渣土堆場三、施工技術(shù)介紹2、豎井施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 豎井采用倒掛井壁的支護形式施工，初期支護由噴射混凝土、錨管、鋼筋網(wǎng)及鋼筋格柵拱組成。豎井設(shè)計結(jié)構(gòu)圖如下： 42X3.25小導(dǎo)管環(huán)向間距0.75m，豎向間距隨格柵間距,傾角15格柵鋼架0.5m縱向螺紋22連接筋，L=0.74m，間距500，內(nèi)外側(cè)雙層布置鋼筋網(wǎng)6.5，150X150

9、，內(nèi)外側(cè)雙層滿鋪42X3.25回填注漿管，3.0m梅花形布設(shè)C25噴射混凝土，厚400井底布設(shè)格柵鋼架0.5m井底雙層螺紋22連接筋500，雙層滿鋪6.5鋼筋網(wǎng)150X150三、施工技術(shù)介紹中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目溝槽開挖格柵施工噴錨支護豎井封底三、施工技術(shù)介紹3、大管棚施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目3#人行通道管棚布設(shè)示意圖 大管棚施工工法是在通道暗挖之前，沿通道開挖斷面外輪廓線，以一定間隔與通道軸線成1030夾角的鉆孔，插入鋼管，再從插入的鋼管內(nèi)壓注充填水泥漿或水泥砂漿，來增強鋼管的彎矩，并對管周圍的巖土體進行加固，使鋼管與土體一體化，由管棚和土體構(gòu)成的棚架支撐承載體

10、系減少土體下沉。 3#人行通道大管棚采用108*6無縫鋼管，打設(shè)長度為42m，鋼管采用水泥漿填充。三、施工技術(shù)介紹3、大管棚施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 1）機械選型 現(xiàn)場通道埋深較淺，打設(shè)長度達到42m，部分大管棚處于雜填土層中?？紤]到現(xiàn)場管線以及現(xiàn)場地質(zhì)情況，管棚采用非開挖水平導(dǎo)向跟管鉆進方法施工。 施工機械擬選用HGT100鉆機，主要性能如下：長8m，扭距6500N.m，給進力200KN，重量1.5t，電機功率60KW。同時導(dǎo)向系統(tǒng)采用SE1型水平導(dǎo)向系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)包括探頭和監(jiān)視器，導(dǎo)線連接，可測鉆頭傾角及鉆頭斜面的面向角，探頭發(fā)射的光束可監(jiān)測左右偏斜。 2）施工工藝流程：人

11、員設(shè)備進場測量放線鋪設(shè)“H”鋼軌道設(shè)備組裝調(diào)試埋設(shè)孔口管調(diào)試鉆機（方位、傾角）鉆具組裝進孔沖洗液循環(huán)導(dǎo)向鉆進回次加尺（接線、接口補焊）孔斜測量導(dǎo)向鉆進直至設(shè)計深度終孔回取探頭盒管內(nèi)及環(huán)狀間隙注漿移至下一孔位三、施工技術(shù)介紹3、大管棚施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 3）管棚施工 工作平臺搭設(shè)三、施工技術(shù)介紹3、大管棚施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 3）管棚施工 大管棚加工 大管棚分節(jié)段制作，首節(jié)鋼管前端呈尖錐形。管接頭采取絲扣連接，管接頭須錯開。三、施工技術(shù)介紹3、大管棚施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 3）管棚施工 馬頭門鉆孔處理取芯鉆頭三、施工技術(shù)介紹3、大管棚施

12、工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 3）管棚施工 跟管鉆進三、施工技術(shù)介紹3、大管棚施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 3）管棚施工 終孔注漿三、施工技術(shù)介紹3、大管棚施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 3）管棚施工 特殊段處理 根據(jù)設(shè)計，3#人行通道小截面變大截面過渡段存在大管棚。截面過渡段的大管棚施工時，為方便此段大管棚的施工作業(yè)，在過渡段大管棚的起始打設(shè)部位超前3米范圍內(nèi)，將通道開挖的兩側(cè)輪廓線外擴200mm ,拱頂上抬400mm，增加部位用二襯的混凝土最終進行填充。具體如圖：三、施工技術(shù)介紹4、超前小導(dǎo)管施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 1）設(shè)計概況 超前小導(dǎo)管

13、設(shè)置形式主要有兩種，一種為大管棚間插小導(dǎo)管形式，另一種為雙排小導(dǎo)管。小導(dǎo)管采用42*3.25無縫鋼管，鋼管內(nèi)壓注水泥水玻璃漿液。間插小導(dǎo)管雙排小導(dǎo)管小導(dǎo)管長2m，徑向間距30cm，每榀打設(shè)一環(huán)上排小導(dǎo)管長4m，徑向間距30cm，每4榀打設(shè)一環(huán)；下排小導(dǎo)管長2m，徑向間距30cm，每榀打設(shè)一環(huán)。三、施工技術(shù)介紹4、超前小導(dǎo)管施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 2）施工部署 根據(jù)現(xiàn)場實際情況，3#人行通道擬配置2臺YT-28風(fēng)鉆進行小導(dǎo)管鉆孔施工，配置1臺KBY-50/70型注漿機和1臺拌漿機進行小導(dǎo)管注漿施工。作業(yè)時，暗挖通道24小時組織施工，確保工期得到保證。 3）施工工藝 三、施工技術(shù)

14、介紹4、超前小導(dǎo)管施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 4）施工方法 （1）導(dǎo)管制作：該工程的小導(dǎo)管均采用42*3.25的熱軋鋼管，在管壁鉆孔間距為200mm，孔徑為68mm的花眼，梅花狀布置。導(dǎo)管前端100mm應(yīng)加工成錐形，導(dǎo)管后部（2.5m小導(dǎo)管1.0m長，4m小導(dǎo)管1.5m長為宜）不設(shè)出漿孔。 （2）配漿：該工程漿液為水泥-水玻璃漿液。漿液的配置包括單液水泥漿配置和水玻璃的稀釋。單液水泥漿配置應(yīng)在攪拌機內(nèi)進行。其投料順序為：在放水的同時，將緩凝劑磷酸氫二鈉并加入并攪拌，待水加之設(shè)計量后，繼續(xù)攪拌1min，然后投入水泥，再攪拌3min。水玻璃的配置（水玻璃的稀釋）采用邊加水邊攪拌邊用波

15、美計量測量的方法進行，亦可采用計算辦法，先計算出加水量，然后加入攪拌均勻。三、施工技術(shù)介紹4、超前小導(dǎo)管施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 4）施工方法 （3）封閉掌子面：根據(jù)土質(zhì)情況，噴射混凝土封閉掌子面，噴射混凝土厚度一般為5080mm。 （4）成孔：按設(shè)計圖要求，在掌子面上準(zhǔn)確畫出小導(dǎo)管設(shè)計孔位，采用YT風(fēng)洞鑿巖機鉆孔，成孔直徑為48mm，如遇塌孔，可直接利用風(fēng)鉆和特制頂頭將小導(dǎo)管導(dǎo)入。 （5）超前導(dǎo)管安設(shè)：超前小導(dǎo)管應(yīng)按設(shè)計要求布置，小導(dǎo)管從鋼架腹部穿過，小導(dǎo)管鋼管尾端外露設(shè)計長度2030mm，并與格柵鋼拱架焊接在一起。環(huán)向間距宜為每米3根，長度35m，仰角530。 （6）堵孔：

16、超前小導(dǎo)管和孔壁之間的空隙應(yīng)進行封堵，以防止?jié){液從管外溢出，擬采用沾有CS膠泥的麻絲纏繞成不小于孔徑的紡錘形柱塞，把小導(dǎo)管插入孔內(nèi)，帶好絲扣保護帽，用風(fēng)鉆或風(fēng)鎬打入到設(shè)計深度，使麻絲柱塞與孔壁壓緊。 三、施工技術(shù)介紹4、超前小導(dǎo)管施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 4）施工方法 （7）注漿：注漿時相鄰孔位應(yīng)錯開，交叉進行。注漿順序一般由上而下，以間隔對稱注漿為宜。注漿控制標(biāo)準(zhǔn)：單根結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：注漿過程中，壓力逐漸上升，流量逐漸減少，當(dāng)壓力達到注漿終壓并穩(wěn)定1015min，注漿量達到設(shè)計注漿量的80以上，可結(jié)束該孔注漿。 （8）封堵注漿管：采用止?jié){塞封堵注漿管。 （9）采用水泥-水玻璃漿液時

17、，開挖時間為注漿后4小時。 三、施工技術(shù)介紹5、洞身開挖施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 1）概述 3#人行通道洞身開挖采用CRD工法(交叉中隔壁法)+正臺階留核心土的復(fù)合開挖工法；土方開挖采用風(fēng)鎬松動、人工開挖的方式，推車裝渣運輸至洞口，然后由豎井電動葫蘆運出豎井傾倒在臨時渣土堆放場。 施工過程中，考慮到現(xiàn)場實際情況，洞身土方開挖進尺控制在0.450.5m，各洞室的縱向開挖步距控制為6m。 三、施工技術(shù)介紹5、洞身開挖施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 在這里，以下面的工法示意圖來簡單解釋CRD工法： 第一步：開挖洞室 ，施作初期支護。第二步：臺階法開挖洞室 ，施作初期支護。第

18、三步：臺階法開挖洞室 ，施作初期支護。第四步：臺階法開挖洞室 ，施作初期支護。第五步：根據(jù)監(jiān)測情況，縱向分段拆除臨時支撐第六步：敷設(shè)防水層，施作二次襯砌及內(nèi)部結(jié)構(gòu).三、施工技術(shù)介紹5、洞身開挖施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 第一步：破除豎井墻壁結(jié)構(gòu)，在拱形斷面中施作超前小導(dǎo)管，注漿加固地層，并噴射砼封堵掌子面。 第二步：待豎井支撐強度達到設(shè)計強度要求后，測量放線后通道截面尺寸后，鑿除豎井支護結(jié)構(gòu)，上臺階留核心土法開挖上洞室，并架設(shè)鋼筋格柵拱架、鋼筋網(wǎng)片及臨時仰拱，并在臨時仰拱處打設(shè)鎖腳錨管并注漿；施作噴射砼初支封閉上洞室，待上洞室開挖6米后進行下洞室的開挖，封閉左側(cè)導(dǎo)洞初支，并及時對

19、初支背后進行回填注漿。 2）洞身開挖工序三、施工技術(shù)介紹5、洞身開挖施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 第三步:待下開挖6米后，留核心土法開挖上洞室，并架設(shè)格柵、鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片及臨時仰拱；拱架處打鎖腳錨管并注漿加固拱腳處地層，封閉上洞室；待上洞室開挖6米后開挖下洞室，封閉右側(cè)導(dǎo)洞初支，并及時對初支背后回填注漿。 第四步：分段拆除底板范圍內(nèi)臨時中隔壁，拆除長度不大于6m，并鋪設(shè)底板及部分側(cè)墻防水層，綁扎二襯鋼筋支模澆筑結(jié)構(gòu)砼。 第五步：分段拆除頂板范圍內(nèi)臨時中隔壁和側(cè)墻范圍臨時仰拱，拆除長度不大于6m，鋪設(shè)剩余側(cè)墻及頂板防水層，做好施工縫的處理，搭設(shè)支撐體系及模板并綁扎鋼筋后澆筑砼，澆筑后并

20、及時對初支二襯頂部進行回填注漿。 2）洞身開挖工序三、施工技術(shù)介紹5、洞身開挖施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 3）施工照片 目前，已有5個通道開始施工，其中有兩個通道已進行洞身土方開挖。綜合考慮各種因素，每班組需46人，每天一個導(dǎo)洞可掘進施工1m。三、施工技術(shù)介紹6、初期支護施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 地下通道初期支護由噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、鋼筋格柵拱架及鋼拉桿組成。初支施工順序為：開挖后初噴砼 鋪設(shè)內(nèi)層鋼筋網(wǎng) 拼裝鋼格柵拱架 鋼拉桿焊接 鋪設(shè)外層鋼筋網(wǎng) 噴射砼至設(shè)計厚度。 1）鋼格柵 各通道鋼格柵統(tǒng)計情況如下表： 通道1#、2#通廊1#人行通道3人行通道4#人行通道1#

21、汽車坡道2#汽車坡道截面尺寸（mm）270*270270*270220*220320*320220*220220*220縱向間距（mm）500（450）500500450500500三、施工技術(shù)介紹6、初期支護施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 1）鋼格柵 通道鋼格柵設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖如下：三、施工技術(shù)介紹6、初期支護施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 1）鋼格柵 由專業(yè)鋼筋工長分別對每條通道不同截面的鋼格柵進行編號和規(guī)格的分類按設(shè)計尺寸下料并計算其工程量，在現(xiàn)場指導(dǎo)加工試拼并分類堆碼，施工時分別運輸至施工工作面。鋼格柵施工前選取一定數(shù)量進行試拼裝。三、施工技術(shù)介紹6、初期支護施工中建三局工程總承包公司 洪山廣場項目 2）噴射混凝土 本工程的初襯為噴射混凝土，等級均為C25混凝土（P6防水早強混凝土），噴射混凝土應(yīng)摻速凝劑，并采用濕噴法施工。 噴射作業(yè)應(yīng)分層、分段、分片，噴射順序應(yīng)自下而上，分段長度不宜大于6m。分層噴射時,在前一層混凝土終凝后進行,如終凝1h后再噴射,應(yīng)清洗噴射表面。施工