內(nèi)蒙古特殊土隧道工程開挖施工方案中鐵建

砂質(zhì)黃土隧道開挖施工方案1一、隧道概況XX鐵路XX線施工XX由XX集團有限公司承建，標段內(nèi)XX溝隧道、XX梁隧道在施工過程中，掌子面拱部地質(zhì)均為含砂量較高的砂質(zhì)黃土，含水量低，呈松散結(jié)構(gòu)，自穩(wěn)能力差，經(jīng)過多次變更調(diào)整支護參數(shù)，但拱部超挖量仍較大，且時常出現(xiàn)塌方情況；根據(jù)XX塔隧道出口處土方開挖及設(shè)計地勘情況分析，XX塔隧道也可能出現(xiàn)類似情況。2012年1月8日，建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計單位及施工單位相關(guān)人員及多位專家共同研討，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，形成如下方案。二、三臺階預(yù)留核心土（上臺階三步開挖）法施工工藝為了控制開挖過程中的拱頂坍塌及增大鋼支撐受力，類似地質(zhì)情況隧道的開挖采用三臺階方法，并將拱部分成三步進行開挖、且分別施作超前支護（超前小導(dǎo)管，間距按20cm控制）及初期支護，初期支護鋼架采用工22型鋼及雙層φ8鋼筋網(wǎng)片，鋼架間距為50cm，噴射混凝土厚度調(diào)整至30cm。由于在進行1部和2部開挖及初期支護過程中作業(yè)面狹窄，故在拱腳處預(yù)留直徑6cmPVC管，在3部開挖形成后打設(shè)鎖腳錨管。在豎向支撐背后根據(jù)開挖土質(zhì)情況臨時增設(shè)擋土木板。其中，1部和2部開挖后均采用臨時仰拱及臨時豎向支撐與永久初期支護的型鋼鋼架構(gòu)成閉合體系，以確保其穩(wěn)定性。具體施工工序如下：1、第一部分開挖工序（上臺階左側(cè)導(dǎo)坑）（1）人工開挖及整修1部；（2）噴射5cm厚混凝土封閉掌子面，初噴4cm混凝土封閉圍巖面；（3）安裝Ⅷ部工字鋼，即墊縱向槽鋼縱梁，架立鋼架，安裝臨時仰拱及豎向支撐；（4）安裝φ8㎜鋼筋網(wǎng)片及鋼架縱向連接筋；（5）噴射混凝土至設(shè)計厚度（在鎖腳位置預(yù)留6cmPVC管兩根，待3部開挖后施作鎖腳錨管）；2、第二部分開挖工序（上臺階右側(cè)導(dǎo)坑）（1）在滯后1部2m初期支護后，人工開挖及整修2部；（2）噴射5cm厚混凝土封閉掌子面，初噴4cm混凝土封閉圍巖面；（3）安裝Ⅱ部工字鋼，即墊縱向槽鋼縱梁，架立鋼架，安裝臨時仰拱及豎向支撐；（4）安裝φ8㎜鋼筋網(wǎng)片及鋼架縱向連接筋；（5）噴射混凝土至設(shè)計厚度（在鎖腳位置預(yù)留6cmPVC管兩根，待3部開挖后施作鎖腳錨管）；3、第三部分開挖工序（上臺階核心土）（1）在滯后2部2m初期支護后，人工開挖及整修3部；（2）噴射5cm厚混凝土封閉掌子面；（3）施作Ⅰ部初期支護，即初噴4cm厚混凝土，架立鋼架，安裝φ8㎜鋼筋網(wǎng)片及鋼架縱向連接筋；（4）安裝上臺階鎖腳錨管（規(guī)格為φ42*3.5㎜，每根長4米）；（5）噴射混凝土至設(shè)計厚度；4、第四部分開挖工序（中臺階）（1）在滯后3部初期支護5～10m，機械開挖及人工整修4部，拱腳預(yù)留500～600mm進行人工開挖，防止拱腳超挖，出現(xiàn)后期拱頂沉降數(shù)值較大情況（中臺階開挖方法，采用左右交錯2～3m方法開挖，并預(yù)留核心土）；（2）施作Ⅲ、Ⅶ部初期支護，即初噴4cm厚混凝土，架立鋼架，安裝鎖腳錨管（規(guī)格為φ42*3.5㎜，每根長4米），安裝φ8㎜鋼筋網(wǎng)片及鋼架縱向連接筋。（3）噴射混凝土至設(shè)計厚度；（4）拆除上臺階的臨時仰拱及豎向支撐；5、第五部分開挖工序（下臺階）（1）在滯后4部初期支護5～10m后機械開挖及人工整修5部；（2）施作Ⅳ、Ⅵ部初期支護，即初噴4cm厚混凝土，架立鋼架，安裝φ8㎜鋼筋網(wǎng)片及鋼架縱向連接筋；（3）Ⅳ、Ⅵ部初期支護左右錯開2～3m；6、第六部分開挖工序（撿底）（1）仰拱開挖，施工Ⅴ部初期支護，噴混凝土至設(shè)計厚度；（2）仰拱混凝土填充（仰拱與隧底填充必須分開施作，且注意施工縫必須錯開）；（3）根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果分析，待初期支護收斂穩(wěn)定后，利用襯砌模板臺車一次性澆筑二次襯砌混凝土；三、縱向托梁施工工藝本開挖方法中采用增設(shè)縱向托梁體系，以防止拱頂沉降數(shù)據(jù)較大?？v向托梁設(shè)在型鋼鋼架上臺階與中臺階、中臺階與下臺階連接處，用[25a槽鋼作為縱向托梁,這是防止中、下臺階開挖馬口時，鋼架下沉的關(guān)鍵措施，同時也大大增強了初期支護的整體受力。縱向托梁與鋼架連接方式采用焊接，前后托梁也采用焊接連接方式。四、其他注意事項1、隧道施工應(yīng)堅持“少擾動、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則。2、各分部初期支護應(yīng)銜接緊密，及時封閉成環(huán)。3、上臺階開挖進尺為1榀鋼架距離。4、仰拱應(yīng)緊跟下臺階施作，及時閉合構(gòu)成穩(wěn)固的支護體系。5、施工過程中應(yīng)通過監(jiān)控量測掌握圍巖和支護的變形情況，及時調(diào)整支護參數(shù)和預(yù)留變形量，保證施工安全。6、中臺階、下臺階左、右側(cè)開挖進尺為2榀鋼架距離，左、右側(cè)臺階錯開2～3m。五、人員、機械設(shè)備擬用本開挖方法的機械設(shè)備序號設(shè)備名稱型號數(shù)量備注1混凝土噴射機PZ-332挖掘機PC20013裝載機ZL5024自卸汽車EQ324225混凝土地泵HBTS60CC16氣腿式風(fēng)鉆765567襯砌臺車9m18防水板作業(yè)臺車車19仰拱棧橋1序號工種人數(shù)備注1管理人員22測量員23電工14開挖及支護20分兩組一組122人一組8人5噴射12分兩組，每組66人6仰拱及填充6一組7襯砌258附屬水溝10兩組擬用本開挖方法的施工人員六、方案優(yōu)、缺點1、優(yōu)點：本方案將上臺階分成三部分開挖，大大降低了每次開挖的面積，并能縮短初支的時間，將大大降低拱部塌方情況的出現(xiàn)，三個單元均開挖完畢后，將構(gòu)成相對較穩(wěn)定的上臺階初支，再配以上臺階拱腳處的縱梁支撐，大大增大了拱腳處的承載力，避免后期