雙側(cè)壁導坑法施工

區(qū)間暗挖隧道雙側(cè)壁導坑法施工工序中鐵上海工程局石家莊地鐵一號線01標工程項目部二O一三年三月1a第1頁目錄施工工藝原理適用范圍施工工藝流程

施工優(yōu)缺陷施工注意事項與其他施工工法比較施工工藝介紹2a第2頁施工工藝原理雙側(cè)壁導坑工法是一項邊開挖邊支護施工技術(shù)。其原理是：就是利用兩個中隔壁把整個隧道大斷面提成左中右3個小斷面施工，左、右導洞先行，中間斷面緊跟其后；早期支護仰拱成環(huán)后，拆除兩側(cè)導洞臨時支撐，形成全斷面。兩側(cè)導洞皆為倒鵝蛋形，有助于控制拱頂下沉。該辦法主要適用于粘性土層、砂層、砂卵層等地層。3a第3頁雙側(cè)壁導坑法概述

雙側(cè)壁導坑法，又稱雙側(cè)壁導洞法或眼鏡工法。

雙側(cè)壁導坑法，屬于新奧法一種分支，以新奧法基本原理為根據(jù)。在開挖導坑時，盡可能減少對圍巖擾動，導坑斷面近似橢園，周圍輪廓園順，避免應(yīng)力集中。早期支護采取格柵鋼架、掛網(wǎng)、噴混凝土柔性支護體系，及時施作，使斷面及早閉合，以充足利用圍巖自承能力，控制圍巖變形。建立一整套圍巖支護構(gòu)造監(jiān)控量測系統(tǒng)，進行信息化施工管理，隨時掌握施工過程中動態(tài)變化，合理安排，調(diào)整施工工藝和設(shè)計參數(shù)，確保施工安全。4a第4頁區(qū)間暗挖隧道橫斷面示意圖5a第5頁施工照片6a第6頁施工照片7a第7頁適用范圍雙側(cè)壁導坑法開挖適用于圍巖較差Ⅴ級圍巖條件下行車隧道開挖，在淺埋大跨度隧道施工時，采取雙側(cè)壁導坑法能夠控制地表下沉，保持掌子面穩(wěn)定，安全可靠。8a第8頁優(yōu)缺陷長處：當隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴格，圍巖條件尤其差，單側(cè)壁導坑法難以控制圍巖變形時，可采取雙側(cè)壁導坑法?，F(xiàn)場實測表白，雙側(cè)壁導坑法所引發(fā)地表沉陷僅為短臺階法1/2。雙側(cè)壁導坑法雖然開挖斷面分塊多，擾動大，初次支護全斷面閉合時間長，但每個分塊都是在開挖后立即各自閉合，因此在施工中間變形幾乎不發(fā)展，施工安全。缺陷：速度較慢，成本較高。9a第9頁

施工流程圖10a第10頁

施工工藝流程：1左側(cè)洞室上臺階開挖及初支；2左側(cè)洞室下臺階開挖及初支；3右側(cè)洞室上臺階開挖及初支；4右側(cè)洞室下臺階開挖及初支；5中間洞室上臺階開挖及初支；6中間洞室下臺階開挖及初支；7仰拱防水及二襯施工；8拱部及邊墻防水及二襯施工；9中隔墻混凝土澆筑。

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第一步：拱頂小導管注漿，先開挖側(cè)洞①室，施作早期支護及中隔壁、中隔板。①號洞室超前②號洞室3~5m，開挖洞室②土體，施做早期支護及中隔壁、中隔板。12a第12頁

第二步：拱頂小導管注漿，開挖洞室③，②號洞室超前③號洞室15~20m，施作早期支護及中隔壁、中隔板。③號洞室超前④號洞室3~5m，開挖洞室④土體，施做早期支護及中隔壁、中隔板。13a第13頁

第三步：拱頂小導管注漿，開挖洞室⑤，施做早期支護及中隔板。④號洞室超前⑤號洞室20~30m.14a第14頁

第四步：開挖洞室⑥，洞室⑥、⑤掌子面錯開3~5m，施作早期支護。15a第15頁

第五步：分段(根據(jù)監(jiān)測情況確定，縱向3～6m)截斷仰拱厚度范圍內(nèi)中隔壁，剔除初支混凝土及鋼筋網(wǎng)，保存格柵鋼筋100mm長在二襯范圍內(nèi)，鋪設(shè)仰拱防水層，施做二次襯砌，達成設(shè)計強度75%后，頂緊豎向臨時支撐與二襯構(gòu)造。16a第16頁17a第17頁

第六步：分段局部破除臨時支撐（縱向3～6m），敷設(shè)防水層、綁扎鋼筋、臺車就位澆筑拱部邊墻及拱部混凝土，形成封閉二襯構(gòu)造。18a第18頁19a第19頁第七步：支模（臺車）澆筑中隔墻構(gòu)造20a第20頁開挖次序縱斷面示意圖21a第21頁雙側(cè)壁導坑法施工注意事項

（1）、側(cè)壁導坑形狀宜近似于橢圓形斷面，導坑斷面寬度宜為整個斷面1/3。（2）、土方開挖為人工開挖配合機械開挖，距離輪廓邊緣線30～40厘米設(shè)置修面層，必須采取人工開挖確保開挖輪廓線圓順。（3）、工序變化處之鋼架（或臨時鋼架）應(yīng)設(shè)鎖腳鋼管，且必須對鎖腳鋼管注漿，以確保鋼架基礎(chǔ)穩(wěn)定。（4）、各個洞室開挖后及時進行初支及臨時支護，并盡早封閉成環(huán)。（5）、開挖后拱部鋼架與兩側(cè)壁鋼架連接是難點，在兩側(cè)壁施工中，鋼架位置應(yīng)精確定位，確保各部鋼架架設(shè)后在同一垂直面內(nèi)，避免鋼架發(fā)生扭曲。（6）、臨時鋼架拆除應(yīng)等洞身主體構(gòu)造早期支護施工完成并穩(wěn)定后，方可進行。（7）、根據(jù)監(jiān)控量測信息，初支穩(wěn)定后方可拆除臨時支護，一次拆除長度不得大于15米，以一次澆筑二襯長度為宜。22a第22頁隧道開挖辦法選擇

施工中，從施工造價及施工速度考慮，施工辦法選擇次序為：全斷面法→臺階法→環(huán)形開挖留關(guān)鍵土法→中隔壁法（CD法)→交叉中壁法（CRD法）→雙側(cè)壁導坑法；從施工安全角度考慮，其選擇次序應(yīng)反過來。23a第23頁與其他施工工法比較根據(jù)右RCK0+019.100~右RCK0+445.000范圍內(nèi)，區(qū)間下穿現(xiàn)況中山西路及南側(cè)綠地，區(qū)間線路平面曲線半徑R250m，區(qū)間頂覆土約4.6m～8.70m，礦山法在雙側(cè)壁導坑法、中洞法之間進行比選。24a第24頁施工工法雙側(cè)壁導坑法中洞法適用情況適用于跨度很大，地表沉陷要求嚴格，圍巖條件尤其差情況適用于地層條件差，斷面特大情況斷面型式大斷面型式，斷面跨度較大，斷面高度較大雙聯(lián)拱型式，斷面劃分為兩小斷面，斷面高度較小施工技術(shù)難度技術(shù)成熟技術(shù)成熟安全性安全安全防水質(zhì)量易確保有薄弱點地面沉降沉降易控制沉降易控制施工速度速度較慢速度較慢工程造價造價較高造價較高25a第25頁有關(guān)施工工藝土方開挖濕噴法噴射混凝土格柵鋼架施工鋼筋網(wǎng)施工超前小導管26a第26頁土方開挖1機具準備

1.1機具：小型挖掘機、裝載機、風鎬、空壓機、風槍、提升架、手推車、自卸車、鎬、鐵鍬、電鉆、吊桶等。1.2測量設(shè)備：水準儀、全站儀、激光指向儀等。27a第27頁2作業(yè)條件2.1隧道開挖面必須保持在無水條件下施工，遇有地下水時，應(yīng)采取降水、注漿止水等措施加以防治。2.2暗挖隧道開挖前地層超前支護及預(yù)加固措施已完成。2.3開挖和運輸設(shè)備準備就緒。28a第28頁3技術(shù)準備3.1隧道開挖前已查對地質(zhì)資料，調(diào)查沿線地下管線、構(gòu)筑物及地面建筑物基礎(chǔ)等，并制定保護措施。3.2隧道開挖前，已根據(jù)建設(shè)單位交付測量資料進行查對和交接，測設(shè)平面控制點和高程控制點等隧道測量。3.3施工組織設(shè)計和施工方案已經(jīng)審批，并對有關(guān)人員進行技術(shù)交底。29a第29頁4操作辦法4.1斷面開挖采取自上而下一次開挖成形，沿著輪廓線開挖，一次開挖進尺應(yīng)不大于0.5m，并及時進行早期支護。4.2合適人工開挖或小型機械加以人工配合，機械開挖時為避免擾動周圍土體，在周圍預(yù)留200mm余土，人工清理。30a第30頁31a第31頁5.質(zhì)量標準5.1隧道應(yīng)按設(shè)計尺寸嚴格控制開挖斷面，不得欠挖。中線、高程必須符合設(shè)計要求。5.2邊墻基礎(chǔ)和隧底地質(zhì)情況應(yīng)滿足設(shè)計要求，基底土體嚴禁擾動。5.3隧道預(yù)留變形量應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況、隧道寬度、埋置深度、施工辦法和支護情況等條件，采取工程類比法確定，當無類比資料時，單線土質(zhì)隧道預(yù)留變形量取30～70mm，雙線土質(zhì)隧道為50~100㎜。5.4中線貫通允許偏差為：平面位置30mm，高程±20mm。5.5隧道允許超挖值應(yīng)符合下表要求32a第32頁表隧道允許超挖值（mm）33a第33頁濕噴法噴射混凝土

本工程噴射砼均采取濕噴施工工藝，采取TK500型濕噴機?；炷敛扇30混凝土，混凝土在拌合站集中拌合。34a第34頁施工工藝框圖35a第35頁1.原材料1.1水泥：采取一般硅酸鹽42.5號水泥。1.2骨料：細骨料采取河砂，細度模數(shù)應(yīng)大于2.5，含泥量不大于3%；粗骨料采取堅硬耐久碎石，粒徑5～16mm，含泥量不大于1%。1.3外加劑：所使用外加劑符合國家要求，速凝劑要求初凝時間不大于5min，終凝時間不大于10min。

36a第36頁2.噴射砼前準備工作

2.1噴射砼前撬去掌子面危石和欠挖處理。用高壓風清除雜物。2.2施工所需機具設(shè)備及原材料均已配備齊全，并且機具設(shè)備能夠正常運行，原材料經(jīng)檢查合格，粗骨料加工拌和前要再次過篩，以避免超徑骨料混入，造成堵塞。細骨料堆放在防雨料庫，以控制含水量，且數(shù)量滿足施工需要。2.3機電檢查：噴前進行電器及機械設(shè)備檢查和試轉(zhuǎn)，檢查各部分連接是否符合要求，在施工作業(yè)場所配備充足照明及通風設(shè)備。37a第37頁3.濕噴法噴射混凝土3.1噴射機械安設(shè)調(diào)整好后，先注水、通風，清除管道內(nèi)雜物，清除掌子面雜物塵埃。3.2噴射混凝土大堆料要儲放于儲料棚內(nèi)，避免露天堆放、淋雨、環(huán)境污染和倒運材料而引發(fā)泥污染集料，引發(fā)堵管和強度減少等現(xiàn)象。38a第38頁3.3噴射前，先開風，再送料，后開速凝劑閥門，以易粘結(jié)、回彈小、表面濕潤光澤為準。嚴禁隨意增加速凝劑和防水劑摻量，盡可能用新鮮水泥，寄存較長時間水泥將會影響噴射混凝土凝結(jié)時間。39a第39頁40a第40頁3.4噴射機工作風壓嚴格控制在0.3～0.5Mpa范圍內(nèi)。嚴格控制好噴嘴與受噴面距離和角度。噴嘴與受噴坡面垂直，有鋼筋時角度可調(diào)至70°左右，噴嘴與受噴坡面距離控制在0.8-1.2m范圍內(nèi)。噴射次序自下而上，料束呈旋轉(zhuǎn)軌跡運動，旋轉(zhuǎn)半徑30cm，一圈壓半圈，縱向按蛇形狀布設(shè)。噴射過程中應(yīng)及時檢查混凝土回彈率和實際配合比。噴射混凝土回彈率：邊墻不應(yīng)大于15%，拱部不應(yīng)大于25%（見下列圖）。41a第41頁42a第42頁3.5噴射層厚度邊墻7～10cm，拱部5～7cm，厚度過大會削弱混凝土顆粒間凝聚力，促使噴層因自重過大而脫落，或拱頂處與圍巖面間形成空隙；假如一次噴射厚度過小，則粗骨料容易回彈，后一層與前一層噴射時間間隔12－20min。影響噴層厚度主要原因是混凝土坍落度、速凝劑作用效果和氣溫。噴射混凝土厚度采取預(yù)埋鋼筋法測設(shè)，不夠設(shè)計厚度重新加噴補夠。43a第43頁3.6噴射混凝土終凝2h后，對噴射混凝土進行養(yǎng)護，噴射混凝土由專人濕潤養(yǎng)護，養(yǎng)護時間大于14天，以減少由于水化熱引起開裂，若發(fā)現(xiàn)裂紋用紅油漆作上標識，進行觀測和監(jiān)測，確定其是否繼續(xù)發(fā)展并找出原因進行處理。對不再發(fā)展裂紋，采取在其附近加設(shè)土釘或加噴一層混凝土辦法處理，以策安全。44a第44頁格柵鋼架在加工廠集中加工，提升設(shè)備吊至井底后汽車倒運到洞內(nèi)，現(xiàn)場機械配合人工進行架設(shè)。格柵鋼架施工45a第45頁1.鋼架制作1.1型鋼拱架在洞外鋼筋加工廠內(nèi)進行加工，加工前先按1∶1百分比進行放樣，確定主要桿件下料尺寸。型鋼拱架利用型鋼彎曲機彎曲成型，而后焊接接頭鋼板并進行試拼，經(jīng)檢查加工拱度滿足要求后寄存于構(gòu)件場內(nèi)備用（見下列圖）。46a第46頁47a第47頁1.2拱架加工焊接不得有假焊，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷，鋼架接頭應(yīng)焊接密實、焊縫飽滿，接頭處應(yīng)貼10×10cm鋼板并焊接密實，每榀鋼架加工完成后應(yīng)試拼，周圍誤差為±3cm，平面翹曲應(yīng)不大于2cm，偏差超出要求或焊接質(zhì)量達不到要求鋼架嚴禁使用。48a第48頁1.3主要施工技術(shù)要求：型鋼拱架和鋼筋網(wǎng)片鋼筋種類、型號、直徑和間距等應(yīng)符合設(shè)計要求。所有加工好鋼架必須標示明確，將各單元名稱用紅油漆標注于鋼架兩側(cè)，如：A單元應(yīng)標注“A”，臨時鋼架A單元應(yīng)標注“臨A”。49a第49頁2.鋼架安裝

2.1格柵安裝工藝流程圖50a第50頁51a第51頁2.2格柵拱架利用平板車運進洞內(nèi)，人工配合機械在臺架上進行逐榀安裝。立拱時各節(jié)鋼架聯(lián)結(jié)牢靠、位置正確。鋼架安裝必須嚴格按照設(shè)計間距0.5m一榀進行架設(shè)。每榀鋼架安裝時，要認真定位，不偏、不斜，輪廓要符合設(shè)計要求。52a第52頁2.3安裝前應(yīng)徹底清除底腳下虛碴及雜物。底腳標高不足時，不得用洞碴回填，必要時可用混凝土加固基底。確保鋼架底腳置于牢靠基礎(chǔ)上。2.4拼裝可在開挖面后來進行，各節(jié)鋼架間連接板必須設(shè)置橡膠墊板，并同鋼架連接板密貼，然后用螺栓螺母連接牢靠，螺栓連接時螺母方向應(yīng)交錯開布置。鋼架與鎖腳鋼管焊接牢靠，相鄰鋼架之間采取縱向鋼筋進行連接，呈梅花形布置，焊接采取點焊，同格柵鋼筋焊接牢靠。53a第53頁2.5分步開挖施工時，拱架拱腳應(yīng)打設(shè)φ42mm鎖腳錨管，錨桿長度2.5m，每側(cè)腳板處數(shù)量為2根，并采取φ22“U”形鋼筋同鋼架滿焊連接。下半部開挖后鋼架應(yīng)及時接長落底至基巖。54a第54頁2.6鋼架與圍巖間間隙應(yīng)用噴混凝土充填密實；噴射混凝土應(yīng)所有覆蓋鋼架，保護層厚度不得不大于4cm。開挖下臺階時，應(yīng)在鋼架拱腳下設(shè)砼墊塊，砼墊塊、巖石和鋼架連接密實、牢靠。55a第55頁鋼筋網(wǎng)片施工1鋼筋規(guī)格、材質(zhì)應(yīng)滿足設(shè)計要求，進場須經(jīng)試驗合格。2鋼筋應(yīng)冷拉調(diào)直后使用，鋼筋表面不得有裂紋、油污、顆?；蚱瑺钿P蝕。56a第56頁3.鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)平整，與鋼架聯(lián)結(jié)牢靠，網(wǎng)片之間搭接長度大于15cm（一個網(wǎng)格）。4.鋼筋網(wǎng)在洞外提前加工成1.0×1.5m鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片網(wǎng)格采取點焊連接（見下列圖），運輸至洞內(nèi)安裝焊接在錨桿上。安裝時，鋼筋網(wǎng)緊貼受噴巖面起伏鋪設(shè)。鋼筋網(wǎng)混凝土保護層大于3cm，且與錨桿連接牢靠，在進行噴射作業(yè)時不顫動。57a第57頁堆碼在一起鋼筋網(wǎng)片58a第58頁超前小導管支護工藝1.超前小導管注漿工藝流程圖59a第59頁60a第60頁2.超前小導管配合鋼架使用，相鄰兩排小導管水平搭接長度大于1.5m。小導管設(shè)計參數(shù)為：小導管采取熱軋無