雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工PPT

1、區(qū)間暗挖隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 施工工序,中鐵上海工程局石家莊地鐵一號(hào)線01標(biāo)工程項(xiàng)目部二O一三年三月,目 錄,施工工藝原理 適用范圍 施工工藝流程 施工優(yōu)缺點(diǎn) 施工注意事項(xiàng) 與其他施工工法的比較 施工工藝簡(jiǎn)介,施工工藝原理,雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法是一項(xiàng)邊開挖邊支護(hù)的施工技術(shù)。其原理是：就是利用兩個(gè)中隔壁把整個(gè)隧道大斷面分成左中右3個(gè)小斷面施工，左、右導(dǎo)洞先行，中間斷面緊跟其后；初期支護(hù)仰拱成環(huán)后，拆除兩側(cè)導(dǎo)洞臨時(shí)支撐，形成全斷面。兩側(cè)導(dǎo)洞皆為倒鵝蛋形，有利于控制拱頂下沉。該方法主要適用于粘性土層、砂層、砂卵層等地層。,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法概述,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，又稱雙側(cè)壁導(dǎo)洞法或眼鏡工法。 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，屬于新奧法的

2、一個(gè)分支，以新奧法基本原理為依據(jù)。在開挖導(dǎo)坑時(shí)，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，導(dǎo)坑斷面近似橢園，周邊輪廓園順，避免應(yīng)力集中。初期支護(hù)采用格柵鋼架、掛網(wǎng)、噴混凝土柔性支護(hù)體系，及時(shí)施作，使斷面及早閉合，以充分利用圍巖的自承能力，控制圍巖變形。建立一整套圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行信息化施工管理，隨時(shí)掌握施工過程中的動(dòng)態(tài)變化，合理安排，調(diào)整施工工藝和設(shè)計(jì)參數(shù)，確保施工安全。,區(qū)間暗挖隧道橫斷面示意圖,施工照片,施工照片,適 用 范 圍,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖適用于圍巖較差的級(jí)圍巖條件下的行車隧道開挖，在淺埋大跨度隧道施工時(shí)，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法能夠控制地表下沉，保持掌子面的穩(wěn)定，安全可靠。,優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)隧道跨

3、度很大，地表沉陷要求嚴(yán)格，圍巖條件特別差，單側(cè)壁導(dǎo)坑法難以控制圍巖變形時(shí)，可采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法所引起的地表沉陷僅為短臺(tái)階法的1/2。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雖然開挖斷面分塊多，擾動(dòng)大，初次支護(hù)全斷面閉合的時(shí)間長(zhǎng)，但每個(gè)分塊都是在開挖后立即各自閉合的，所以在施工中間變形幾乎不發(fā)展，施工安全。 缺點(diǎn)：速度較慢，成本較高。,施工流程圖,施工工藝流程： 1 左側(cè)洞室上臺(tái)階開挖及初支； 2 左側(cè)洞室下臺(tái)階開挖及初支； 3 右側(cè)洞室上臺(tái)階開挖及初支； 4 右側(cè)洞室下臺(tái)階開挖及初支； 5 中間洞室上臺(tái)階開挖及初支； 6 中間洞室下臺(tái)階開挖及初支； 7 仰拱防水及二襯的施工； 8 拱部及邊墻防水

4、及二襯施工； 9 中隔墻混凝土澆筑。,第一步：拱頂小導(dǎo)管注漿，先開挖側(cè)洞室，施作初期支護(hù)及中隔壁、中隔板。號(hào)洞室超前號(hào)洞室35m，開挖洞室土體，施做初期支護(hù)及中隔壁、中隔板。,第二步：拱頂小導(dǎo)管注漿，開挖洞室，號(hào)洞室超前號(hào)洞室1520m，施作初期支護(hù)及中隔壁、中隔板。號(hào)洞室超前號(hào)洞室35m，開挖洞室土體，施做初期支護(hù)及中隔壁、中隔板。,第三步：拱頂小導(dǎo)管注漿，開挖洞室，施做初期支護(hù)及中隔板。號(hào)洞室超前號(hào)洞室2030m.,第四步：開挖洞室，洞室、掌子面錯(cuò)開35m，施作初期支護(hù)。,第五步：分段(根據(jù)監(jiān)測(cè)情況確定，縱向36m)截?cái)嘌龉昂穸确秶鷥?nèi)的中隔壁，剔除初支混凝土及鋼筋網(wǎng)，保留格柵鋼筋100mm

5、長(zhǎng)在二襯范圍內(nèi)，鋪設(shè)仰拱防水層，施做二次襯砌，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%后，頂緊豎向臨時(shí)支撐與二襯結(jié)構(gòu)。,第六步：分段局部破除臨時(shí)支撐（縱向36m），敷設(shè)防水層、綁扎鋼筋、臺(tái)車就位澆筑拱部邊墻及拱部混凝土，形成封閉二襯結(jié)構(gòu)。,第七步：支模（臺(tái)車）澆筑中隔墻結(jié)構(gòu),開挖順序縱斷面示意圖,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工注意事項(xiàng),（1）、側(cè)壁導(dǎo)坑形狀宜近似于橢圓形斷面，導(dǎo)坑斷面寬度宜為整個(gè)斷面的1/3。 （2）、土方開挖為人工開挖配合機(jī)械開挖，距離輪廓邊緣線3040厘米設(shè)置修面層，必須采用人工開挖保證開挖輪廓線圓順。 （3）、工序變化處之鋼架（或臨時(shí)鋼架）應(yīng)設(shè)鎖腳鋼管，且必須對(duì)鎖腳鋼管注漿，以確保鋼架基礎(chǔ)穩(wěn)定。 （4）、各

6、個(gè)洞室開挖后及時(shí)進(jìn)行初支及臨時(shí)支護(hù)，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(diǎn)，在兩側(cè)壁施工中，鋼架位置應(yīng)準(zhǔn)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(shí)鋼架的拆除應(yīng)等洞身主體結(jié)構(gòu)初期支護(hù)施工完畢并穩(wěn)定后，方可進(jìn)行。 （7）、根據(jù)監(jiān)控量測(cè)信息，初支穩(wěn)定后方可拆除臨時(shí)支護(hù)，一次拆除長(zhǎng)度不得大于15米，以一次澆筑二襯長(zhǎng)度為宜。,隧道開挖方法的選擇,施工中，從施工造價(jià)及施工速度考慮，施工方法的選擇順序?yàn)椋喝珨嗝娣ㄅ_(tái)階法環(huán)形開挖留核心土法中隔壁法（CD法)交叉中壁法（CRD法）雙側(cè)壁導(dǎo)坑法；從施工安全角度考慮，其選擇順序應(yīng)反過來。,與其它施工工法的比較,

7、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4.6m8.70m ，礦山法在雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中洞法之間進(jìn)行比選。,相關(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(dǎo)管,土方開挖,1 機(jī)具準(zhǔn)備 1.1 機(jī)具：小型挖掘機(jī)、裝載機(jī)、風(fēng)鎬、空壓機(jī)、風(fēng)槍、提升架、手推車、自卸車、鎬、鐵鍬、電鉆、吊桶等。 1.2 測(cè)量設(shè)備：水準(zhǔn)儀、全站儀、激光指向儀等。,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(shí)，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

8、超前支護(hù)及預(yù)加固措施已完成。 2.3 開挖和運(yùn)輸設(shè)備準(zhǔn)備就緒。,3 技術(shù)準(zhǔn)備 3.1 隧道開挖前已核對(duì)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(hù)措施。 3.2 隧道開挖前，已根據(jù)建設(shè)單位交付的測(cè)量資料進(jìn)行核對(duì)和交接，測(cè)設(shè)平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)等隧道測(cè)量。 3.3 施工組織設(shè)計(jì)和施工方案已經(jīng)審批，并對(duì)有關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)交底。,4 操作方法 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(jìn)尺應(yīng)不大于0.5m，并及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)。 4.2 適宜人工開挖或小型機(jī)械加以人工配合，機(jī)械開挖時(shí)為防止擾動(dòng)周邊土體，在周邊預(yù)留200mm余土，人工清理。,5. 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 5

9、.1 隧道應(yīng)按設(shè)計(jì)尺寸嚴(yán)格控制開挖斷面，不得欠挖。中線、高程必須符合設(shè)計(jì)要求。 5.2 邊墻基礎(chǔ)和隧底地質(zhì)情況應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，基底土體嚴(yán)禁擾動(dòng)。 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、施工方法和支護(hù)情況等條件，采用工程類比法確定，當(dāng)無類比資料時(shí)，單線土質(zhì)隧道預(yù)留變形量取3070mm，雙線土質(zhì)隧道為50100。 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)符合下表的規(guī)定,表 隧道允許超挖值（mm）,濕噴法噴射混凝土,本工程噴射砼均采用濕噴施工工藝，采用TK500型濕噴機(jī)?；炷敛捎肅30混凝土，混凝土在拌合站集中拌合。,施工工藝框圖,1

10、.原材料 1.1水泥：采用普通硅酸鹽42.5號(hào)水泥。 1.2骨料：細(xì)骨料采用河砂，細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于2.5，含泥量不大于3%；粗骨料采用堅(jiān)硬耐久的碎石，粒徑516mm，含泥量不大于1%。 1.3外加劑：所使用的外加劑符合國(guó)家規(guī)定，速凝劑要求初凝時(shí)間不大于5min，終凝時(shí)間不大于10min。,2.噴射砼前的準(zhǔn)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(fēng)清除雜物。 2.2施工所需的機(jī)具設(shè)備及原材料均已配備齊全，并且機(jī)具設(shè)備能夠正常運(yùn)行，原材料經(jīng)檢驗(yàn)合格，粗骨料加工拌和前要再次過篩，以防止超徑骨料混入，造成堵塞。細(xì)骨料堆放在防雨料庫(kù)，以控制含水量，且數(shù)量滿足施工需要。 2.3機(jī)電檢查：噴前進(jìn)

11、行電器及機(jī)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(chǎng)所配備充足照明及通風(fēng)設(shè)備。,3.濕噴法噴射混凝土,3.1噴射機(jī)械安設(shè)調(diào)整好后，先注水、通風(fēng)，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(chǔ)放于儲(chǔ)料棚內(nèi)，避免露天堆放、淋雨、環(huán)境污染和倒運(yùn)材料而引起的泥污染集料，引起堵管和強(qiáng)度降低等現(xiàn)象。,3.3噴射前，先開風(fēng)，再送料，后開速凝劑閥門，以易粘結(jié)、回彈小、表面濕潤(rùn)光澤為準(zhǔn)。嚴(yán)禁隨意增加速凝劑和防水劑摻量，盡量用新鮮的水泥，存放較長(zhǎng)時(shí)間的水泥將會(huì)影響噴射混凝土的凝結(jié)時(shí)間。,3.4噴射機(jī)的工作風(fēng)壓嚴(yán)格控制在0.30.5Mpa范圍內(nèi)。嚴(yán)格控制好噴嘴與受噴面的距離和角度。

12、噴嘴與受噴坡面垂直，有鋼筋時(shí)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)。噴射順序自下而上，料束呈旋轉(zhuǎn)軌跡運(yùn)動(dòng)，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(shí)檢查混凝土的回彈率和實(shí)際配合比。噴射混凝土的回彈率：邊墻不應(yīng)大于15%，拱部不應(yīng)大于25%（見下圖）。,3.5噴射層厚度邊墻710cm，拱部57cm，厚度過大會(huì)削弱混凝土顆粒間的凝聚力，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；如果一次噴射厚度過小，則粗骨料容易回彈，后一層與前一層噴射時(shí)間間隔1220min。影響噴層厚度的主要原因是混凝土坍落度、速凝劑的作用效果和氣溫。噴射混凝土厚度采用

13、預(yù)埋鋼筋法測(cè)設(shè)，不夠設(shè)計(jì)厚度的重新加噴補(bǔ)夠。,3.6噴射混凝土終凝2h后，對(duì)噴射混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，噴射混凝土由專人濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于14天，以減少由于水化熱引起的開裂，若發(fā)現(xiàn)裂紋用紅油漆作上標(biāo)識(shí)，進(jìn)行觀察和監(jiān)測(cè)，確定其是否繼續(xù)發(fā)展并找出原因進(jìn)行處理。對(duì)不再發(fā)展的裂紋，采取在其附近加設(shè)土釘或加噴一層混凝土的辦法處理，以策安全。,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(yùn)到洞內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械配合人工進(jìn)行架設(shè)。,格柵鋼架施工,1.鋼架的制作,1.1型鋼拱架在洞外的鋼筋加工廠內(nèi)進(jìn)行加工，加工前先按11的比例進(jìn)行放樣，確定主要桿件的下料尺寸。型鋼拱架利用型鋼彎曲機(jī)彎曲成型，而后焊接接頭鋼板并進(jìn)

14、行試拼，經(jīng)檢查加工拱度滿足要求后存放于構(gòu)件場(chǎng)內(nèi)備用（見下圖）。,1.2拱架加工的焊接不得有假焊，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷，鋼架接頭應(yīng)焊接密實(shí)、焊縫飽滿，接頭處應(yīng)貼1010cm鋼板并焊接密實(shí)，每榀鋼架加工完成后應(yīng)試拼，周邊誤差為3cm，平面翹曲應(yīng)小于2cm，偏差超出規(guī)定或焊接質(zhì)量達(dá)不到要求的鋼架嚴(yán)禁使用。,1.3主要施工技術(shù)要求：型鋼拱架和鋼筋網(wǎng)片的鋼筋種類、型號(hào)、直徑和間距等應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。所有加工好的鋼架必須標(biāo)示明確，將各單元名稱用紅油漆標(biāo)注于鋼架兩側(cè)，如：A單元應(yīng)標(biāo)注“A”，臨時(shí)鋼架A單元應(yīng)標(biāo)注“臨A”。,2.鋼架的安裝 2.1格柵安裝工藝流程圖,2.2格柵拱架利用平板車運(yùn)進(jìn)洞內(nèi)，人

15、工配合機(jī)械在臺(tái)架上進(jìn)行逐榀安裝。立拱時(shí)各節(jié)鋼架聯(lián)結(jié)牢固、位置正確。鋼架安裝必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)間距0.5m一榀進(jìn)行架設(shè)。每榀鋼架安裝時(shí)，要認(rèn)真定位，不偏、不斜，輪廓要符合設(shè)計(jì)要求。,2.3安裝前應(yīng)徹底清除底腳下的虛碴及雜物。底腳標(biāo)高不足時(shí)，不得用洞碴回填，必要時(shí)可用混凝土加固基底。確保鋼架底腳置于牢固的基礎(chǔ)上。 2.4拼裝可在開挖面以后進(jìn)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固，螺栓連接時(shí)螺母方向應(yīng)交錯(cuò)開布置。鋼架與鎖腳鋼管焊接牢固，相鄰鋼架之間采用縱向鋼筋進(jìn)行連接，呈梅花形布置，焊接采用點(diǎn)焊，同格柵鋼筋焊接牢固。,2.5分步開挖施工時(shí)，拱架拱腳應(yīng)打設(shè)42m

16、m的鎖腳錨管，錨桿長(zhǎng)度2.5m，每側(cè)腳板處數(shù)量為2根，并采用22“U”形鋼筋同鋼架滿焊連接。下半部開挖后鋼架應(yīng)及時(shí)接長(zhǎng)落底至基巖。,2.6鋼架與圍巖間的間隙應(yīng)用噴混凝土充填密實(shí)；噴射混凝土應(yīng)全部覆蓋鋼架，保護(hù)層厚度不得小于4cm。開挖下臺(tái)階時(shí)，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(shí)、牢固。,鋼筋網(wǎng)片施工,1鋼筋規(guī)格、材質(zhì)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，進(jìn)場(chǎng)須經(jīng)試驗(yàn)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。,3.鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)平整，與鋼架聯(lián)結(jié)牢固，網(wǎng)片之間搭接長(zhǎng)度不小于15cm（一個(gè)網(wǎng)格）。 4.鋼筋網(wǎng)在洞外提前加工成1.01.5m鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片網(wǎng)格采用點(diǎn)焊連接（見下

17、圖），運(yùn)輸至洞內(nèi)安裝焊接在錨桿上。安裝時(shí)，鋼筋網(wǎng)緊貼受噴巖面的起伏鋪設(shè)。鋼筋網(wǎng)的混凝土保護(hù)層不小于3cm，且與錨桿連接牢固，在進(jìn)行噴射作業(yè)時(shí)不顫動(dòng)。,堆碼在一起的鋼筋網(wǎng)片,超前小導(dǎo)管支護(hù)工藝,1.超前小導(dǎo)管注漿工藝流程圖,2.超前小導(dǎo)管配合鋼架使用，相鄰兩排小導(dǎo)管的水平搭接長(zhǎng)度不小于1.5m。小導(dǎo)管設(shè)計(jì)參數(shù)為：小導(dǎo)管采用熱軋無縫鋼花管，單根長(zhǎng)3m，外徑42mm，壁厚3.5mm。環(huán)向間距0.3m。傾角510交錯(cuò)布置，當(dāng)注漿壓力0.51Mpa。 3.小導(dǎo)管制作在前部鉆注漿孔，孔徑8mm，間距15cm，呈梅花形布置，前端加工成錐形，尾部預(yù)留30cm止?jié){段不鉆孔。,4.小導(dǎo)管施工要求： 小導(dǎo)管安設(shè)一般采用打入法，即先鉆孔，鉆孔直徑比鋼管直徑大35mm，然后將小導(dǎo)管穿過鋼架，用錘擊或鉆機(jī)頂入，頂入長(zhǎng)度不小于鋼管長(zhǎng)度的90%，并用高壓風(fēng)將鋼管內(nèi)的砂石吹出。 小導(dǎo)管安設(shè)后，用塑膠泥封堵孔口及周圍縫隙，必要時(shí)在小導(dǎo)管附近及工作面上噴射砼，防止工作面坍塌。 隧道開挖長(zhǎng)度必須小于導(dǎo)管的注漿長(zhǎng)度，預(yù)留部分作為下一次的止?jié){墻。 注漿前必須進(jìn)行壓水試驗(yàn)，檢查機(jī)械設(shè)備是否正常，管路連接是否正確，為發(fā)揮設(shè)備效率加快施工速