隧道微臺(tái)階開挖施工工法模板

隧道微臺(tái)階開挖施工工法資料內(nèi)容僅供參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系本人改正或者刪除。Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖隧道微臺(tái)階開挖施工工法1．前言新奧法隧道施工方法自上世紀(jì)六十年代末被引入到中國,七、八十年代得到迅速發(fā)展,九十年代開始被廣泛應(yīng)用,是當(dāng)前使用最廣泛的隧道施工方法。新奧法施工一般有全斷面法、臺(tái)階法、分部開挖法。全斷面法開挖主要適用于Ⅰ～Ⅲ級(jí)硬質(zhì)圍巖;臺(tái)階法主要適用于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)中等硬度圍巖;分部開挖法主要適用于Ⅴ、Ⅵ級(jí)以下軟弱圍巖地質(zhì)條件。臺(tái)階法施工又分為長(zhǎng)臺(tái)階、短臺(tái)階法,對(duì)于自穩(wěn)較好的Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖常采用長(zhǎng)臺(tái)階法,上臺(tái)階長(zhǎng)度超過50m;短臺(tái)階法適用偏軟的Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖,上臺(tái)階長(zhǎng)度為5～50m;圍巖穩(wěn)定性較差時(shí),臺(tái)階長(zhǎng)度應(yīng)控制在一倍洞徑。近年來,國內(nèi)外隧道施工過程中發(fā)生多起坍塌事故,造成較大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明,發(fā)生這些事故的主要原因是隧道開挖臺(tái)階長(zhǎng)度過長(zhǎng)、初期支護(hù)未及時(shí)封閉成環(huán)和二次襯砌未及時(shí)跟進(jìn)導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)造成。為了控制和降低鐵路隧道施工安全事故,鐵道部對(duì)仰拱與掌子面的距離要求越來越嚴(yán)格,《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(TB10304-)規(guī)定:III級(jí)圍巖中仰拱與掌子面的距離不得超過90m,IV級(jí)圍巖不得超過50m,V級(jí)及以上圍巖不得超過40m.鐵道部《關(guān)于進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計(jì)施工有關(guān)技術(shù)規(guī)定的通知》(鐵建設(shè)[]120號(hào))文件對(duì)隧道開挖掌子面與仰拱、二襯之間的距離做出強(qiáng)制性規(guī)定:隧道開挖后初期支護(hù)應(yīng)及時(shí)施作并封閉成環(huán),IV、V、VI級(jí)圍巖仰拱封閉位置距離掌子面不得大于35m,IV級(jí)圍巖二次襯砌與掌子面距離不大于90m;V、VI級(jí)圍巖二襯與掌子面距離不大于70m。無論圍巖的穩(wěn)定性如何,采用長(zhǎng)臺(tái)階法施工,都難以滿足上述工序安全距離的強(qiáng)制性規(guī)定;采用長(zhǎng)度大于20m的短臺(tái)階法施工時(shí),受變臺(tái)階處交通和仰拱施工作業(yè)空間要求的限制,工序安全距離依然會(huì)超標(biāo);采用長(zhǎng)度小于20m的短臺(tái)階法施工時(shí),雖然能滿足工序安全距離的要求,但因?yàn)樯吓_(tái)階作業(yè)空間窄小,工序間相互干擾嚴(yán)重,機(jī)械設(shè)備的工作效率大大受阻,本文所介紹的Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖隧道微臺(tái)階開挖施工工法,有效地解決了上述問題,即保障了隧道施工安全,也提高了施工進(jìn)度。2．工法特點(diǎn)2.1只需要在原有的全斷面或半斷面開挖臺(tái)架上增設(shè)拼裝式懸臂平臺(tái)供微臺(tái)階鉆眼、噴砼作業(yè)使用,不需增加其它設(shè)備;2.2上下臺(tái)階同時(shí)鉆眼、放炮、出碴;3.3上下導(dǎo)坑部分工序可平行作業(yè),節(jié)約時(shí)間。上導(dǎo)微臺(tái)階初噴后,可集中作業(yè)人員打錨桿、安鋼架;上導(dǎo)拱架安裝后,作業(yè)人員撤至下導(dǎo)打錨桿、安鋼架,上導(dǎo)可同時(shí)進(jìn)行噴砼作業(yè);3.4開挖作業(yè)占用空間減少,工序間相互干擾降低,仰拱、二襯等后繼工序距掌子面的距離可控制在30～35m,滿足強(qiáng)制性規(guī)定要求;3.5較之短臺(tái)階開挖法,微臺(tái)階法施工進(jìn)度明顯加快。在滿足工序安全步距的前提下,若采用短臺(tái)階法施工,Ⅳ級(jí)圍巖月進(jìn)度最快能達(dá)70m;采用微臺(tái)階法施工,月進(jìn)度可保證80～90m,圍巖變化不大、工序銜接正常情況下,月進(jìn)度最快可達(dá)90m。3．適用范圍主要適用于設(shè)計(jì)建議臺(tái)階法施工的圍巖段。4．工藝原理隧道微臺(tái)階開挖工法由全斷面和短臺(tái)階開挖工法衍變而來,利用一個(gè)開挖臺(tái)架完成上下導(dǎo)坑鉆眼、裝藥,同時(shí)起爆、同時(shí)出碴,以此縮短工序間的銜接時(shí)間差,同時(shí)給后續(xù)工序仰拱施工提供更大的空間,縮小了掌子面與仰拱之間的距離,保證了隧道工序安全步距滿足鐵道部相關(guān)強(qiáng)制性規(guī)定要求,保障了隧道施工安全和進(jìn)度。5．施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1微臺(tái)階法開挖及支護(hù)作業(yè)工藝流程如圖5.1。5.2操作要點(diǎn)5.2.1上下臺(tái)階長(zhǎng)度、高度確定:上臺(tái)階長(zhǎng)度為3～5米,高度為4.0米,下臺(tái)階高度為6.2m,微臺(tái)階法開挖立面、縱斷面圖見圖5.2.1。5.2.2施工臺(tái)架加工微臺(tái)階施工臺(tái)架可用原有的半斷面或全斷面施工臺(tái)架改裝而成,需要在臺(tái)架掘進(jìn)前進(jìn)方向增加懸臂操作平臺(tái),參見圖5.2.2-1圖5.2.圖5.1微臺(tái)階法開挖及支護(hù)作業(yè)工藝流程圖5.2.1微臺(tái)階法開挖立面、縱斷面圖圖5.2.2-1微臺(tái)階法工況示意圖圖5.2.2-2微臺(tái)階施工臺(tái)架結(jié)構(gòu)示意圖5.2.3爆破設(shè)計(jì)圖5.2.3-1IV級(jí)圍巖微臺(tái)階施工爆破設(shè)計(jì)圖圖5.2.3-2V級(jí)圍巖微臺(tái)階施工爆破設(shè)計(jì)圖5.2.4施工順序說明(1)IV級(jí)圍巖每循環(huán)開挖進(jìn)尺2m,V級(jí)圍巖每循環(huán)開挖進(jìn)尺0.8m;(2)平行作業(yè)工序?yàn)?上臺(tái)階初噴、打錨桿、立架、掛網(wǎng)工序與出碴工序同時(shí)進(jìn)行,上臺(tái)階噴砼與下臺(tái)階初噴、打錨桿、立架、掛網(wǎng)同時(shí)進(jìn)行;6．設(shè)備與材料6.1隧道微臺(tái)階法開挖、支護(hù)主要設(shè)備參見下表:隧道單口作業(yè)面設(shè)備配置表序號(hào)機(jī)械稱及型號(hào)數(shù)量備注1挖掘機(jī)21臺(tái)備用2裝載機(jī)(側(cè)卸)23砼罐車(6m3)24砼濕噴機(jī)(TK500)4一臺(tái)備用5出碴運(yùn)輸車(19T以上)72臺(tái)備用6風(fēng)鉆YT28338臺(tái)備用7空壓機(jī)(22m348混凝土輸送泵1初支時(shí)可不用合計(jì)556.2主要材料隧道微臺(tái)階法施工主要根據(jù)圍巖類別設(shè)置掛網(wǎng)噴砼、格柵鋼架或型鋼鋼架等,按設(shè)計(jì)情況提前準(zhǔn)備到位即可,本文不列計(jì)。7．質(zhì)量控制7.1鉆孔:鉆眼時(shí)嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)布孔,由于上臺(tái)階拱腳處易出現(xiàn)欠挖或超挖,該處周邊眼加密布置,控制在35～40cm之間,掏槽眼采用楔形掏槽;7.2裝藥:為控制超欠挖,應(yīng)按光面爆破控制裝藥量,周邊眼采用間隔裝藥方式;7.3起爆順序:掏槽眼→輔助眼→周邊眼→底板眼,底板眼可較常規(guī)裝藥量大,目的是起到拋碴作用;7.4噴射砼:為確保噴射砼的強(qiáng)度質(zhì)量,采用濕噴砼,濕噴砼的坍落度控制在12～16cm,同時(shí)還可降低粉塵和回彈量。8．安全控制8.1采用微臺(tái)階法施工時(shí),上下臺(tái)階平行推行,為防止下臺(tái)階開挖后上一循環(huán)上臺(tái)階已施作的初期支護(hù)產(chǎn)生掉拱現(xiàn)象,鎖腳錨桿及系統(tǒng)錨桿必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工。同時(shí),上臺(tái)階必須保證至少有一榀鋼架在下臺(tái)階開挖后不形成懸空,這是確保本方案能夠順利實(shí)施的關(guān)鍵,在施工中必須嚴(yán)格控制下臺(tái)階的開挖進(jìn)尺;8.2各工序施工質(zhì)量必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范的有關(guān)要求,噴射砼背后嚴(yán)禁存在空洞現(xiàn)象;8.3、因掌子面存在個(gè)別工序間的交叉作業(yè),人員、機(jī)械在一個(gè)作業(yè)面施工,人員進(jìn)出必須按規(guī)定的線路進(jìn)行;8.4、開挖臺(tái)架移動(dòng)過程中,臺(tái)架周邊10米范圍嚴(yán)禁站人。臺(tái)架行走路面盡量平順,以防臺(tái)架在移動(dòng)過程中傾覆。8.5電工、電焊工、爆破工必須經(jīng)有關(guān)部門培訓(xùn),取得相應(yīng)資格證書方能進(jìn)行作業(yè);8.6臺(tái)架作業(yè)平臺(tái)周邊應(yīng)焊接安全防護(hù)網(wǎng);8.7作業(yè)臺(tái)架照明采用36V