項(xiàng)目三： 淺埋 隧道施工

1、教學(xué)學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)項(xiàng)目三： 淺埋隧道施工重點(diǎn)：1淺埋隧道施工方法；2隧道洞口及明洞的類(lèi)型及適用條件。難點(diǎn)： 根據(jù)隧道埋深及地質(zhì)構(gòu)造等因素確定淺埋隧道施工方法。解決辦法：通過(guò)大量工程實(shí)例，使學(xué)生對(duì)淺埋隧道施工方法有直觀了解。第一節(jié) 明挖法施工1.放坡開(kāi)挖隧道埋深較淺，施工對(duì)周?chē)h(huán)境影響較小，基坑開(kāi)挖僅僅依靠適當(dāng)坡率的邊坡即可保持土體穩(wěn)定，可采用放坡開(kāi)挖。此法雖然開(kāi)挖方量大，但機(jī)械化程度高，施工速度快，質(zhì)量也易得到保證。受地下水影響的工程，可采用井點(diǎn)降水法提高邊坡的穩(wěn)定性及改善基坑內(nèi)施工環(huán)境。放坡開(kāi)挖是明挖法施工的首選方案。2.懸臂支護(hù)開(kāi)挖法基坑的懸臂支護(hù)開(kāi)挖法是將基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)插入基坑底部以下，然后

2、直接開(kāi)挖基坑內(nèi)土體。結(jié)構(gòu)處于懸臂狀態(tài)，靠本身剛度和插入開(kāi)挖面下的深度來(lái)平衡外側(cè)土壓力，開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工，如圖5-1-1所示。由于基坑內(nèi)無(wú)支撐，便于基礎(chǔ)開(kāi)挖和主體結(jié)構(gòu)施工的機(jī)械化，也易保證工程質(zhì)量。缺點(diǎn)是圍護(hù)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，增加了造價(jià)及施工難度。此法有時(shí)也用在有支撐開(kāi)挖基坑的上部。圖5-1-1 懸臂支護(hù)開(kāi)挖法簡(jiǎn)圖圍護(hù)結(jié)構(gòu)常用木樁、鋼樁、挖孔樁、灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁或連續(xù)墻等組成為加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度，減少其變形與位移，常采用下列工程措施：（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成剛度較大的截面形式。（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部設(shè)圈梁等，改善其整體受力狀況，提高整體剛度。（3）基坑外一定范圍內(nèi)挖去表層覆蓋

3、土，減少側(cè)壓力。（4）基坑外進(jìn)行井點(diǎn)降水，采用壓密注漿、旋噴樁、攪拌樁或粉噴樁等方法加固土體，以減少側(cè)壓力。（5）基坑內(nèi)用井點(diǎn)降水和加固土體方法，使坑低土體固結(jié)，增加土體抗力。（6）基坑內(nèi)設(shè)置護(hù)腳，即預(yù)留一定高度和寬度的原狀土臺(tái)，以減少開(kāi)挖時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)暴露高度。待基坑中間部分土體挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，將中間底板灌完后，用跳槽開(kāi)挖護(hù)腳土臺(tái)，逐塊澆灌這部分底板。以上各種措施也可聯(lián)合采用。3.圍護(hù)結(jié)構(gòu)有支撐的明挖法當(dāng)基坑深度較大，開(kāi)挖時(shí)除采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)外，還常采用支撐加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)以抵抗大的側(cè)壓力。支撐分為水平支撐、斜支撐。也可采用錨桿加固圍護(hù)結(jié)構(gòu)。支撐的設(shè)置應(yīng)考慮施工工藝的要求，支撐的強(qiáng)度、剛度、間距、層數(shù)及層

4、位等應(yīng)根據(jù)力學(xué)分析計(jì)算確定。施工中應(yīng)經(jīng)常檢查支撐狀態(tài)。必要時(shí)對(duì)其應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)控。（1）水平支撐水平支撐常用的形式有橫撐和角撐，基坑拐角或斷面變化處用角撐，其它一般用橫撐，如圖5-1-2所示。除環(huán)形圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用環(huán)梁支撐外，其余是受軸向壓力的直線型支撐。支撐可用木材、鋼筋混凝土構(gòu)件、鋼管、型鋼及型鋼組合構(gòu)件等。使用鋼管、型鋼及型鋼組合構(gòu)件作為支撐，拆裝方便，占據(jù)空間較小，回收率高，還可以做成工具式支撐，故在實(shí)際工程中應(yīng)用較多。圖5-1-2 水平支撐開(kāi)挖支護(hù)簡(jiǎn)圖a）立面圖；b）平面圖圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工完畢，一般情況下可開(kāi)挖至第一道支撐所需的標(biāo)高，及時(shí)安裝支撐并施加預(yù)應(yīng)力。再采用挖槽法，先開(kāi)挖支撐設(shè)計(jì)位置處土

5、體，（保留其兩側(cè)土體），挖至第二道支撐標(biāo)高時(shí)，安裝第二道支撐，并施加預(yù)應(yīng)力，然后由上向下開(kāi)挖土體至適當(dāng)高度，繼續(xù)用挖槽法安裝下道支撐。重復(fù)以上方法，最后開(kāi)挖至基底標(biāo)高，再依次澆筑底板下層側(cè)墻中板上層側(cè)墻頂板。按要求的時(shí)序拆除支撐，完成結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。采用水平支撐的優(yōu)點(diǎn)是：墻體水平位移??；安全可靠，開(kāi)挖深度不受限制；但要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)的平面形狀比較規(guī)則，以矩形為最佳。開(kāi)挖基坑寬度較大時(shí)，支撐應(yīng)加設(shè)中間支柱來(lái)保持其穩(wěn)定性。中間支柱應(yīng)在開(kāi)挖前按設(shè)計(jì)位置作好。（2）斜支撐當(dāng)基坑橫向?qū)挾容^大或形狀不規(guī)則，不便使用水平支撐時(shí)，可采用斜支撐，如圖5-1-3所示。圖5-1-3斜支撐立面斜支撐的施工常采用中心挖槽法開(kāi)

6、挖基坑內(nèi)土體至斜支撐基礎(chǔ)底標(biāo)高，澆筑基礎(chǔ)，及時(shí)安裝斜支撐，使支撐一端支承在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，另一端支承在已澆筑的基礎(chǔ)上，并施加預(yù)應(yīng)力，然后開(kāi)挖其余土體。設(shè)有兩道或多道斜支撐時(shí)，先安裝外側(cè)的長(zhǎng)支撐，后安裝內(nèi)側(cè)的支撐，并把所有斜支撐基礎(chǔ)連為整體，形成結(jié)構(gòu)底板。最后依次澆筑下層側(cè)墻中板上層側(cè)墻頂板，并按要求的時(shí)序拆除支撐，完成結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。采用斜支撐時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)上部水平位移比較大，易引起基坑外地面及附近建筑下沉，對(duì)沉降要求嚴(yán)格的地段應(yīng)十分慎重，因此基坑開(kāi)挖深度也受到一定限制。并且斜支撐基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)底板需分批施工，工序交錯(cuò)復(fù)雜，施工難度大。（3）錨桿1) 錨桿構(gòu)造錨桿是一種設(shè)在基坑外的支撐。一般由錨頭、拉桿和

7、錨固體三個(gè)基本部分組成，如圖5-1-4所示。錨頭錨固在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上。錨固體在巖石中的為巖石錨桿，在土層中的為土層錨桿。基坑開(kāi)挖時(shí)，作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的側(cè)應(yīng)力可由錨桿與巖土之間產(chǎn)生的作用力來(lái)平衡。錨桿是受拉桿件，可采用高強(qiáng)鋼索，充分發(fā)揮其抗拉性能。由于錨桿設(shè)置在基坑外，可提供寬敞的施工空間，有利于機(jī)械開(kāi)挖坑內(nèi)土體及組織結(jié)構(gòu)主體施工。錨桿易于施加預(yù)應(yīng)力，更好的控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移，減小地面及建筑物的沉降量，并能適用于各種形狀的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。錨桿可設(shè)成單層或多層，開(kāi)挖深度不受限制；在大面積的基坑中，應(yīng)用錨桿的經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。其缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，錨桿不易回收，造價(jià)較高。當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)四周建筑物若有密集的深基礎(chǔ)時(shí)

8、，不宜采用。錨桿的蠕變會(huì)降低其承載力。在流砂地層中若錨頭預(yù)留孔口與錨桿套筒之間的空隙過(guò)大時(shí)，易發(fā)生涌水涌砂，引起坑外地面和建筑物沉降。錨桿的施工方法是開(kāi)挖至錨桿所需標(biāo)高，鉆孔插入鋼索后注漿，注漿七至十天后對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力。2)錨桿施工流程造孔鉆孔直徑120mm，采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆進(jìn)，為了保證鉆孔精度，方便固定鉆機(jī)，在開(kāi)挖到錨索孔口時(shí)，即進(jìn)行造孔作業(yè)。 鉆孔所用的鉆桿統(tǒng)一規(guī)格，按錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度將鉆孔所需鉆桿數(shù)好，放整齊，做到鉆桿用完孔深恰好到位，鉆孔實(shí)際深度比錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度一般深0.2m?？孜缓徒嵌葒?yán)格測(cè)量，實(shí)際孔位和設(shè)計(jì)孔位誤差控制在10cm以?xún)?nèi)。鉆孔方位角用羅盤(pán)儀控制。鉆孔完成后逐根拔出鉆具。再逐根

9、裝上25鋼風(fēng)管至孔底，并注入清水，用高壓風(fēng)清孔，直至吹出清水，以保證注漿時(shí)水泥砂漿與孔壁的粘結(jié)。對(duì)滲漏量較大的孔段，須進(jìn)行灌漿處理后重新造孔。 編索 編索在工棚內(nèi)進(jìn)行。編束前先對(duì)鋼絞線進(jìn)行外觀檢查，檢查合格的鋼絞線才能使用。下料長(zhǎng)度須預(yù)留張拉所需長(zhǎng)度，鋼絞線用砂輪切割機(jī)切割。編束時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙安裝對(duì)中支架、固線塞、限漿環(huán)等并逐根編號(hào)。保證錨索的“平、直、順”。成型錨索為375，編束時(shí)內(nèi)錨固段要預(yù)留注漿管位置，保證安裝時(shí)注漿管能插入孔底。 錨索安裝 安裝前，應(yīng)對(duì)洗凈錨孔再用高壓風(fēng)清孔一次，并核對(duì)錨索編號(hào)與孔號(hào)是否一致。安裝時(shí)注漿管一并隨錨索到孔底，隨后應(yīng)向外拉出0.2m左右，確保注漿管暢通

10、。 內(nèi)錨段注漿 內(nèi)錨段注漿是內(nèi)錨型錨索施工的關(guān)鍵工序。采用水泥砂漿為膠結(jié)材料進(jìn)行注漿。在砂漿中摻入微膨脹早強(qiáng)劑，用量占水泥用量的10%。水泥砂漿配比為0.4:1:1。采用定量注漿施工內(nèi)錨段，當(dāng)實(shí)際注入量稍大于計(jì)算注入量時(shí)即停止注漿。 腰梁制作及安裝 腰梁采用36a的槽鋼和10mm鋼板加工制成的型鋼腰梁。腰梁沿水平方向是連續(xù)的，安裝時(shí)分段安裝，為使錨索受力合理地傳遞給圍護(hù)結(jié)構(gòu)，腰梁在安裝時(shí)要密貼挖孔樁。 錨索張拉與鎖定 錨索張拉采用YCW150型千斤頂，預(yù)張拉采用YDC240Q型千斤頂，油泵采用ZB4-500型。張拉前須對(duì)千斤頂和壓力表進(jìn)行配套標(biāo)定，并繪制出油壓-張拉力曲線。 當(dāng)內(nèi)錨段水泥砂漿達(dá)

11、到設(shè)計(jì)強(qiáng)度且腰梁安裝完成后，即可進(jìn)行張拉。張拉前將鋼絞線、腰梁清理干凈，再依次套入錨墊板、工作錨板、限位板，并使其與鉆孔成一系列同心圓。為使鋼絞線受力均勻，先用YDC240Q千斤頂對(duì)單根鋼絞線按一定次序進(jìn)行預(yù)張拉，預(yù)張拉力控制在20KN，預(yù)張拉完成后，再依次安裝千斤頂，自動(dòng)工具錨，對(duì)鋼絞線張拉至設(shè)計(jì)噸位。 錨索張拉分8級(jí)加載，油壓每上升5Mpa 為一級(jí)，每級(jí)加載后穩(wěn)壓時(shí)間不小于2min。最后一次加載完成后穩(wěn)壓時(shí)間不小于5min再鎖定。達(dá)到每一級(jí)控制噸位時(shí)，均記錄千斤頂活塞伸長(zhǎng)值和油泵壓力表讀數(shù)。錨索張拉力用壓力表讀數(shù)控制，同時(shí)用測(cè)力計(jì)及鋼絞線伸長(zhǎng)量輔助控制，當(dāng)鋼絞線理論伸長(zhǎng)量值與實(shí)際測(cè)量值誤差

12、超過(guò)規(guī)范要求時(shí)，應(yīng)停止張拉并分析原因。 自由段回填灌漿 采用與內(nèi)錨固段相同漿液，由安裝至第一次注漿體頂面的注漿管注漿。注漿時(shí)邊注漿邊適當(dāng)向上拔注漿管，從孔口的回漿管回漿。注漿時(shí)嚴(yán)格控制漿液濃度和注漿壓力。隧道支護(hù)分為永久支護(hù)與施工支護(hù)。永久支護(hù)又稱(chēng)襯砌,是關(guān)系隧道能否長(zhǎng)期良好使用的主體建筑物之一,必須按照設(shè)計(jì)要求,確保圬工質(zhì)量、隧道凈空符合規(guī)定。施工支護(hù)又稱(chēng)臨時(shí)支護(hù),是在隧道施工過(guò)程中,為了確保施工安全而設(shè)置的支護(hù)。根據(jù)開(kāi)挖后隧道圍巖的穩(wěn)定情況,I級(jí)圍巖一般在開(kāi)挖后設(shè)置局部支護(hù)；級(jí)圍巖為先挖后護(hù),支護(hù)距開(kāi)挖面約510；V級(jí)圍巖為隨挖隨支護(hù),即支護(hù)緊跟開(kāi)挖面；V級(jí)圍巖多為先支護(hù)后開(kāi)挖,即在將開(kāi)挖

13、的地段事先在地層中設(shè)置支護(hù)。在傳統(tǒng)的礦山法施工中,施工支護(hù)常常在施作永久支護(hù)時(shí)拆除。近年來(lái),多采用噴錨及鋼支撐支護(hù)等作為施工支護(hù),同時(shí)也作為襯砌結(jié)構(gòu)的組成部分,這樣既保護(hù)了圍巖,提高了隧道的穩(wěn)定性,方便了施工,又降低了施工支護(hù)的造價(jià)。一、構(gòu)件支撐1. 構(gòu)件支撐形式：一般分為鋼支撐（鋼結(jié)構(gòu)或鋼格柵支撐steel frame or beam support）或木支撐（wood support）,也有采用鋼木混合支撐（steel and wood mixed support）的。2. 構(gòu)件支撐的要求：構(gòu)件支撐的結(jié)構(gòu)形式及其接頭應(yīng)簡(jiǎn)單牢固,易于安裝與拆除,能多次倒用,并盡可能定型化。 (一)木支撐1.

14、選擇木支撐要求：（1）選擇強(qiáng)度高、韌性大、富有彈性、形狀順直、疵病少、無(wú)顯著裂紋、含水率小于15為宜,一般選擇松木和杉木；（2）疵病節(jié)疤過(guò)多或已經(jīng)破裂、彎曲和腐朽的木料不能使用；（3）木支撐的梁、柱等主要桿件的直徑不應(yīng)小于20cm,跨度大于4時(shí)不應(yīng)小于 25cm。2.特點(diǎn)：（1）木支撐具有加工簡(jiǎn)易,架、拆和移動(dòng)靈活方便,發(fā)生變形能早察覺(jué)和加固便利等優(yōu)點(diǎn)；（2）它吸水性強(qiáng),在有水或濕度較大的隧道里易于腐朽,耐久性差,使用周期短,耗量大,且尺寸較大,占用坑道空間,妨礙機(jī)械作業(yè)和施工通風(fēng)。在可采用錨噴及鋼支撐等作為施工支護(hù)時(shí),要求隧道開(kāi)挖中的支護(hù)盡量不用或少用木支撐。木支撐僅著重用于臨時(shí)性的應(yīng)急支護(hù)

15、。圖3-6-2 拱部擴(kuò)大支撐導(dǎo)坑支撐如圖3-6-1所示,其中(a)為半框架式,(b)為封閉式。拱部擴(kuò)大支撐如圖3-6-2所示,其中(a)為簡(jiǎn)式,(b)為復(fù)式。馬口支撐如圖3-6-3所示。圖3-6-1 導(dǎo)坑支撐 圖3-6-3 馬口支撐(二)鋼支撐鋼拱支撐是在開(kāi)挖后架設(shè)的,要求直到襯砌完成以前必須能安全承載,因此應(yīng)具有必要的強(qiáng)度和保持一定的間距,而且不產(chǎn)生下沉、變形、傾倒和扭曲等現(xiàn)象。鋼支撐有兩種：圖3-6-4 型鋼架支撐一是僅作施工支護(hù),如導(dǎo)坑中的支撐框架或漏斗棚架等,在襯砌前還要拆除,并繼續(xù)倒用；二是既作施工支護(hù)又作為襯砌結(jié)構(gòu)的組成部分,為施工提供了極大便利,如圖3-6-4所示。1.材料、斷面

16、尺寸和間距通常根據(jù)地質(zhì)條件和開(kāi)挖斷面寬度選用鋼支撐,斷面尺寸和間距可參照表3-6-1確定。表3-6-1 鋼支撐 土壓大小 項(xiàng)目?jī)魧?)判斷可能落石時(shí)判斷有土壓時(shí)判斷土壓很大時(shí)工字鋼尺寸(mm)間距()工字鋼尺寸(mm)間距()工字鋼尺寸(mm)間距()5100100(17 kg/)1.5125125(24 kg/)1.2150150(32 kg/)1.010150150(32 kg/)1.5200200(50 kg/)1.0250250(72 kg/)1.02.鋼支撐構(gòu)件連接及底板鋼支撐構(gòu)件接頭是支撐的弱點(diǎn),因此,根據(jù)施工條件,接頭應(yīng)盡量減少。目前單線隧道所用鋼拱支撐,用于拱部時(shí)一般為二節(jié),用

17、于邊墻則為一節(jié)。鋼支撐各構(gòu)件的連接系采用接頭板或聯(lián)接板并用螺栓連接。要求構(gòu)造簡(jiǎn)單、連接牢固可靠,圖3-6-5為拱頂接頭板及聯(lián)接板的設(shè)計(jì)實(shí)例。圖3-6-5 拱頂接頭板及聯(lián)接板圖3-6-6 底板為防止鋼支撐受荷載下沉,在構(gòu)件下端應(yīng)加底板(圖3-6-6),以擴(kuò)大基礎(chǔ)受力面積。3.縱向聯(lián)系及背板圖3-6-7 系桿及縱撐表3-6-2 系桿及縱撐 種 類(lèi)支撐尺寸（工字鋼） 系 桿直徑(mm)縱 撐圓木直徑(cm)15015016229200200192512兩排鋼支撐之間,為使其互相牢固聯(lián)系成整體,保證能充分承受隧道軸向力及爆破引起的震動(dòng),在縱向必需設(shè)置聯(lián)系螺栓和縱向支撐。圖3-6-7及表3-6-2是系桿

18、及縱撐的設(shè)計(jì)實(shí)例。系桿除在拱頂及拱腳處必須設(shè)置外,沿支撐軸線每隔120cm(或小些)均須設(shè)置一個(gè)。背板是在鋼拱支撐的外圍,為防止周?chē)鷰r塊、土砂坍落而以木板、填塞木、鋼板等做成的防護(hù)。一般木背板厚1.53cm,填塞木則采用直徑為 59 cm的圓木。（三）鋼格柵支撐鋼格柵制作簡(jiǎn)單,重量小,便于安裝成各種形式的斷面,能節(jié)約材料,而且能夠很好地與網(wǎng)噴結(jié)合,形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系,并與圍巖形成一體,提高承載能力,既能作施工支護(hù)又能作永久支護(hù)的一部分,所以目前在我國(guó)的隧道現(xiàn)場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用,特別是在較差的地層中施工時(shí)。網(wǎng)噴、鋼格柵聯(lián)合支護(hù)使用條件：(1)淺埋、偏壓及自穩(wěn)時(shí)間很短的V、級(jí)圍巖的隧道；(2)土夾

19、石、砂卵石及噴錨難支護(hù)的地層、早期圍巖壓力增長(zhǎng)快和需要提高初期支護(hù)的強(qiáng)度和剛度的情況；(3)斷層、大面積淋水、濕陷性黃土、膨脹性巖體的地段,以及為了抑制大的變形需要增強(qiáng)支護(hù)力時(shí)；(4)設(shè)置超前錨桿需要支撐時(shí)。鋼架的形式和設(shè)計(jì)要點(diǎn)見(jiàn)表3-6-3。表3-6-3 鋼架類(lèi)型圖 示材 料說(shuō) 明主 筋聯(lián)結(jié)筋三角形桁架式2220MnSi或A3鋼(Q235)12或10Mn鋼1.15cm,16cm,25cm；2.用于圍巖壓力小的地方；3.聯(lián)結(jié)筋系短根焊接,應(yīng)保證焊接質(zhì)量蝶式2220MnSi或A3鋼 (Q235)1420MnSi或A3鋼(Q235)1.16cm,25cm；2.主筋1與兩根主筋2的面積應(yīng)相近；3.蝶

20、形件可預(yù)加工后再與主筋焊接四邊形桁架式2220Mnsi或A3鋼(Q235)12或1020MnSi或A3鋼(Q235)1.20cm,25cm；2、繳橫方向強(qiáng)度相等； ；3.應(yīng)保證焊接質(zhì)量轅式2220MnSi或A3鋼 (Q235)1420MnSi或A3鋼(Q235)1.16cm,41cm；2.抗彎、抗扭慣性矩比三角形大；3.根據(jù)需要采用重點(diǎn)聯(lián)結(jié)或水平聯(lián)結(jié)二、噴錨支護(hù)（shotcrete and rock bolt support）目前,在絕大數(shù)隧道施工支護(hù)中均采用噴錨支護(hù),這一部分內(nèi)容在第四章新奧法施工中做詳細(xì)介紹。一、 模筑混凝土襯砌隧道及地下工程中常用的支護(hù)襯砌形式主要有：整體式襯砌、復(fù)合式襯

21、砌及錨噴襯砌。整體式襯砌即為永久性的隧道模筑混凝土襯砌(常用于傳統(tǒng)的礦山法施工)；復(fù)合式襯砌是由初期支護(hù)和二次襯砌所組成，初期支護(hù)是幫助圍巖達(dá)成施工期間的初步穩(wěn)定，二次襯砌則是提供安全儲(chǔ)備或承受后期圍巖壓力。初期支護(hù)按主要承載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工；二次襯砌在級(jí)及以上圍巖時(shí)按安全儲(chǔ)備設(shè)計(jì)；在級(jí)及以下圍巖時(shí)，則按承受后期圍巖壓力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工，并均應(yīng)滿(mǎn)足構(gòu)造要求；錨噴襯砌的設(shè)計(jì)基本上同復(fù)合式襯砌中的初期支護(hù)的設(shè)計(jì)，只是 應(yīng)增加一定的安全儲(chǔ)備量(主要適用于級(jí)及以上圍巖條件)。 依據(jù)隧道開(kāi)挖方法的不同, 模筑混凝土襯砌施工分為先拱后墻或先墻后拱兩種方式。在新奧法施工中，二次襯砌多采用順作法，即由下到上，先墻

22、后拱順序連續(xù)灌筑。在隧道縱向需要分段施作，分段長(zhǎng)度一般為912。二次襯砌和抑拱的施作時(shí)間，直接關(guān)系到襯砌結(jié)構(gòu)的安全。過(guò)早施作會(huì)使二次襯砌承受較大的圍巖壓力，拖后施作會(huì)不利于初期支護(hù)的穩(wěn)定。因此，在施工中通過(guò)監(jiān)控、量測(cè)，掌握圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，及時(shí)調(diào)整支護(hù)與襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)，并確定二次襯砌和仰拱的施作時(shí)間，使襯砌結(jié)構(gòu)安全可靠。 模筑混凝土襯砌施工的主要工作有：準(zhǔn)備工作,混凝土的制備與運(yùn)送,灌筑作業(yè),養(yǎng)護(hù)和拆模。必要時(shí)還應(yīng)在成洞地段向襯砌背后壓漿。1. 模筑混凝土襯砌施工的一般要求(1)施工準(zhǔn)備在灌筑前應(yīng)重新核對(duì)施工放樣的中線、高程和斷面尺寸。拱圈與邊墻的縱向端頭外露處,立模時(shí)應(yīng)設(shè)置預(yù)制成型的擋

23、頭板。木支撐侵入襯砌截面時(shí),要盡可能拆除。(2)拌和與運(yùn)送對(duì)混凝土拌和用的各種材料和外加劑,都應(yīng)按要求進(jìn)行質(zhì)量合格鑒定,混凝土用料應(yīng)嚴(yán)格稱(chēng)量,以保證配合比正確。采用機(jī)械拌和時(shí),每次拌和時(shí)間約為1.52.5min,以拌和均勻、色澤一致為度。盛混凝土的容器不能漏漿,運(yùn)送時(shí)間一般不應(yīng)超過(guò)45min,以防混凝土初凝。(3)灌筑與振搗混凝土入模的自由傾落高度,應(yīng)保證其不發(fā)生離析,一般不應(yīng)超過(guò)2。灌筑拱圈應(yīng)左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分層進(jìn)行,當(dāng)使用插入式軟軸搗固器振搗時(shí),分層厚度一般為30cm；兩側(cè)灌筑高差最大不超過(guò)50cm。振搗時(shí)搗固器應(yīng)插入到前一層內(nèi)的一定深度。拱圈的灌筑層面都要成輻射狀。灌筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,若必

24、須終止時(shí),則不應(yīng)超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間,否則應(yīng)作間歇灌筑處理。(4)襯砌背后的回填和排水設(shè)施襯砌背后空隙部位應(yīng)隨同襯砌同時(shí)回填密實(shí),但回填片石不應(yīng)侵入襯砌截面以?xún)?nèi)。襯砌如設(shè)計(jì)有暗管、暗溝或盲溝等排水設(shè)施時(shí),應(yīng)及時(shí)按要求做好,回填時(shí)切勿堵塞。(5)支撐替換支撐替換是在先拱后墻法施工中常遇到的問(wèn)題。若拱部受力很大支撐不能拆除時(shí),則必須進(jìn)行支撐替換工作。支撐替換的原則是先頂后拆,不使圍巖松動(dòng)。(6)間歇灌筑的處理因特殊原因(如停水、停電、坍方、缺料等)拱圈混凝土不能連續(xù)灌筑而必須間歇灌筑時(shí),應(yīng)將混凝土表面做成輻射狀,其間歇時(shí)間應(yīng)根據(jù)水泥凝固時(shí)間及水灰比和混凝土硬化條件等情況而定。當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí),塑性混

25、凝土最大間歇時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2 h；干硬性混凝土不應(yīng)超過(guò) 1 h。若間歇時(shí)間超過(guò)上述規(guī)定時(shí),則必須待混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2 MPa后,才允許繼續(xù)灌筑。在繼續(xù)灌筑前應(yīng)將混凝土表面鑿毛、洗刷干凈,并鋪一層厚15 cm的水泥砂漿,以保證新舊混凝土結(jié)合良好。(7)拱節(jié)連接縫處理拱圈混凝土分段灌筑所形成的工作接頭縫,稱(chēng)為拱節(jié)連接縫。它是拱圈的薄弱環(huán)節(jié),常常因處理不當(dāng)而使接頭縫處的混凝土裂開(kāi)、滲水以致毀壞。因此,在灌筑下一節(jié)拱時(shí),應(yīng)先將接頭處混凝土表面鑿毛、洗刷干凈后再灌筑。每節(jié)端頭要用垂直擋頭板封住,注意不要漏漿。在地質(zhì)松軟、圍巖壓力較大地段,可預(yù)埋短鋼筋或鋼釬以加強(qiáng)聯(lián)結(jié)。(8)封頂拱圈混凝土均自?xún)蓚?cè)拱腳由下

26、而上灌筑,當(dāng)灌筑到頂部中間約剩0.81.0寬時(shí),就要進(jìn)行封頂工作。圖3-6-13 活封頂封頂分活封頂(又叫剎尖)和死封頂兩種。活封頂：混凝土由兩邊對(duì)稱(chēng)灌筑至拱頂,隨拱圈前進(jìn)方向邊灌筑邊沿縱向封口的方法,如圖3-6-13所示。死封頂：當(dāng)混凝土由兩端相向灌筑到連接處,在拱頂中央形成一個(gè)缺口(一般3040 cm見(jiàn)方),然后用混凝土堵塞這個(gè)缺口的方法。圖3-6-14 死封頂死封頂口應(yīng)盡量選在圍巖較好、無(wú)超挖的地點(diǎn)。死封頂?shù)姆椒ㄊ窃谒羧笨诘乃闹芗芰躅^板,待四周混凝土灌筑完畢24h后,拆除四周擋頭板。根據(jù)缺口尺寸,特制一個(gè)內(nèi)徑與缺口相同的活底木盒。封頂時(shí)將盛滿(mǎn)經(jīng)搗固后的混凝土的木盒放在缺口下面,并用千

27、斤頂將混凝土頂入缺口內(nèi),如圖 3-6-14所示。(9)養(yǎng)護(hù)與拆模一般隧道內(nèi)空氣的相對(duì)濕度大于90時(shí),不灑水養(yǎng)護(hù)；相對(duì)濕度在6090時(shí),應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)不少于714d,相對(duì)濕度小于60時(shí),灑水養(yǎng)護(hù)1421 d。凡對(duì)抗?jié)B性要求高,摻有塑化劑以及水泥品種采用火山灰質(zhì)或礦碴水泥者,都應(yīng)按上述養(yǎng)護(hù)期的較長(zhǎng)天數(shù)進(jìn)行；只有采用普通水泥而無(wú)特殊要求者,才按較短的養(yǎng)護(hù)期養(yǎng)護(hù)。拆模時(shí)間應(yīng)按混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的情況決定。不承重模板和端頭擋板,如直墻、水溝和電纜等,一般達(dá)到2.5 MPa時(shí)拆模；承重模板如曲墻和單線隧道的拱圈等,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70以上時(shí)方可拆模；圍巖壓力很大的單線、雙線和多線隧道的拱圈,都應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的1

28、00才能拆模。2.各部位施工的要求(1)拱圈先拱后墻法中,拱腳地基松軟可能引起較大沉陷時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況采用下列措施：如加大拱腳截面；夯填碎石層；加鋪縱向方木和橫向木板；在混凝土截面內(nèi)縱向設(shè)粗鋼筋或小鋼軌；在橫向巖壁上打短鋼軌或設(shè)置錨桿；在嚴(yán)重松軟地段采用挖井法先做部分立柱式邊墻以支頂拱腳。(2)邊墻 在先拱后墻法中,由于拱圈已經(jīng)完成,邊墻頂部與拱腳間有一個(gè)封口的工序,在距拱腳高約710cm時(shí),邊墻應(yīng)停止灌筑,經(jīng)24 h后,再用坍落度較小的同等級(jí)混凝土認(rèn)真搗固密實(shí)進(jìn)行封口,以免混凝土固結(jié)硬化時(shí)產(chǎn)生裂縫。邊墻部位設(shè)有大小避車(chē)洞時(shí),宜與邊墻一并施工；如圍巖不穩(wěn)定有坍塌可能時(shí),可先做好避車(chē)洞前后兩端

29、邊墻,再作避車(chē)洞。(3)底部仰拱仰拱拱座應(yīng)在曲邊墻施工時(shí)同時(shí)做好。仰拱灌筑時(shí)需保持洞內(nèi)運(yùn)輸暢通,并采用分段間隔作業(yè)。灌筑仰拱宜用低塑性混凝土,并由仰拱中心向兩側(cè)灌筑至拱座。隧底填充可在檢查仰拱斷面及厚度合格后進(jìn)行,但不能使填充的低強(qiáng)度混凝土侵入仰拱截面以?xún)?nèi)。隧底隧底灌筑即鋪底,厚度為10cm。為了使圬工結(jié)合良好,其灌筑施工一般在墻拱主體襯砌及水溝、電纜槽完成后進(jìn)行。隧道鋪底頂面應(yīng)根據(jù)軌頂標(biāo)高控制,以保證縱橫向坡度正確和表面平順光潔。短隧道鋪底,可從洞內(nèi)向兩端洞口分別進(jìn)行,以利用軌道運(yùn)入鋪底混凝土材料。有平行導(dǎo)坑的隧道鋪底時(shí),常在兩個(gè)橫通道之間作為灌筑段施工；長(zhǎng)隧道的鋪底,常在前后二副道岔之間保

30、持一股軌道作為施工運(yùn)輸,同時(shí)拆除另一股軌道先鋪隧道寬度的一半,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到允許荷載時(shí),恢復(fù)已拆股道,換拆另一股道完成其余一半的鋪底。第二節(jié) 地下連續(xù)墻施工地下連續(xù)墻分為現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、預(yù)制地下連續(xù)墻、排樁地下連續(xù)墻。目前廣泛應(yīng)用于地下工程作為基坑開(kāi)挖的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，也可作為地下結(jié)構(gòu)物的一部分。由于其墻體剛度大、防滲性能好，能適應(yīng)軟土地質(zhì)條件，工程施工對(duì)周?chē)馏w擾動(dòng)小，對(duì)周?chē)ㄖ镉绊懶?，施工時(shí)振動(dòng)小、噪音低，在狹窄場(chǎng)地也能安全施工。但須隨地質(zhì)條件選用不同的挖槽機(jī)械及采取相應(yīng)措施穩(wěn)定槽壁。1.現(xiàn)澆地下連續(xù)墻在地下挖一段狹長(zhǎng)的深槽，在槽內(nèi)放入鋼筋籠，澆筑成一段鋼筋混凝土墻體，把這些墻體逐一連接起來(lái)

31、形成一道連續(xù)的地下墻壁，就是一般所稱(chēng)的地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻的施工流程見(jiàn)圖5-2-1所示。圖5-2-1 地下連續(xù)墻施工流程圖（1）施工準(zhǔn)備包括編制施工組織設(shè)計(jì)；審閱技術(shù)文件；測(cè)量放線，場(chǎng)地規(guī)劃與拆遷；道路、供水、供電等臨時(shí)設(shè)施的建設(shè)；機(jī)械設(shè)備、材料的落實(shí)及設(shè)立試驗(yàn)室等工作，需在開(kāi)工前完成。（2）護(hù)壁泥漿在地基中進(jìn)行鉆孔或挖槽，可通過(guò)泥漿的靜壓力來(lái)防止槽孔坍塌或剝落，維持槽孔的形狀。同時(shí)泥漿還具有懸浮土渣把土渣攜出地面的功能。槽孔形成之后，澆注混凝土把泥漿由槽孔中置換出來(lái)。1） 泥漿的種類(lèi)，有膨潤(rùn)土泥漿、聚合物泥漿、CMC泥漿、鹽水泥漿。使用的外加劑有分散劑、CMC 增粘劑、加重劑、防漏劑、鹽水

32、泥漿劑等。2） 泥漿的使用方法： 靜止方式：抓斗挖槽時(shí)不斷注入新泥漿，直到澆注混凝土漿泥漿置換出來(lái)為止。泥漿一直儲(chǔ)存在槽內(nèi)僅起護(hù)壁作用，不用來(lái)排渣。 循環(huán)方式：用泵使泥漿在槽底與地面之間進(jìn)行循環(huán)，把土渣排出地面。有正、反循環(huán)兩種。適用于鉆頭式挖槽機(jī)施工。3) 泥漿質(zhì)量要求拌制和使用泥漿時(shí)，必須隨時(shí)檢驗(yàn)，不合格的泥漿必須及時(shí)處理。泥漿性能指標(biāo)分：新漿質(zhì)量指標(biāo)、存放24小時(shí)質(zhì)量指標(biāo)、使用過(guò)程中的質(zhì)量指標(biāo)、廢棄泥漿指標(biāo)。當(dāng)泥漿達(dá)到廢棄指標(biāo)時(shí)應(yīng)予廢棄。未達(dá)到廢棄程度的泥漿可回收，采用振動(dòng)篩、旋流器或沉淀池等進(jìn)行除砂凈化再生利用。4）泥漿池容量新鮮泥漿總需量，約為每幅槽段挖方量的70%80%（鉆抓法）或

33、80%90%（回轉(zhuǎn)切削法）。若地層為砂礫質(zhì)土?xí)r，宜適當(dāng)增大。泥漿池總?cè)莘e包括拌漿池、優(yōu)質(zhì)泥漿池、沉淀池、凈化池、廢漿池等。用一臺(tái)抓斗挖槽時(shí)，大約需三倍單幅槽段挖方量的泥漿池；用回轉(zhuǎn)式挖槽機(jī)時(shí)，約需四倍挖方量的泥漿池。（3）導(dǎo)墻導(dǎo)墻的作用是：在挖槽孔時(shí)起導(dǎo)向作用，提高槽孔垂直精度；儲(chǔ)存泥漿，保持泥漿液面高度，穩(wěn)定槽壁；支檔表土，支承施工設(shè)備及固定鋼筋籠、接頭管；防止泥漿滲漏及地表水流入。導(dǎo)墻分為現(xiàn)澆或預(yù)制拼裝鋼筋混凝土、H型鋼等型式導(dǎo)墻。常用現(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)墻。導(dǎo)墻深度一般為1.2m2.0m，內(nèi)凈寬比地下連續(xù)墻寬5cm10cm，頂面應(yīng)高出地表15cm以上，并高于地下水位一般為1.5m。導(dǎo)墻中心線

34、定位，應(yīng)考慮成槽垂直誤差和地下連續(xù)墻變位，適當(dāng)外移，防止侵限。導(dǎo)墻形式：根據(jù)地質(zhì)情況不同，可選用不同的形式，常用導(dǎo)墻截面形式如圖5-2-2所示。圖5-2-2 導(dǎo)墻截面形式導(dǎo)墻面應(yīng)垂直，精度要求1/500（液壓抓斗有糾偏裝置者不受此限），且與連續(xù)墻軸線平行，內(nèi)外導(dǎo)墻間距允許誤差5mm，內(nèi)外側(cè)墻頂高差允許10mm。導(dǎo)墻宜建在密實(shí)地基上，背后開(kāi)挖回填部分需用粘性干土分層夯實(shí)。導(dǎo)墻應(yīng)做成連續(xù)的。地下管線橫穿導(dǎo)墻或地下連續(xù)墻淺部有較大障礙物時(shí)，應(yīng)探明其位置后予以妥善處理。導(dǎo)墻作完后，一般應(yīng)即時(shí)在墻間加設(shè)支撐，防止導(dǎo)墻在外力作用下內(nèi)擠。（4）挖槽機(jī)械挖槽是地下連續(xù)墻施工最主要的工序之一。目前還沒(méi)有一種能夠

35、適用于各種地質(zhì)條件的挖槽機(jī)。因此，應(yīng)根據(jù)不同的功能要求，不同的地質(zhì)條件來(lái)選擇不同的挖槽方法和挖槽機(jī)械。按挖槽機(jī)理來(lái)分，挖槽機(jī)可分為兩大類(lèi)：挖斗式挖槽機(jī)、鉆斗式挖槽機(jī)。1） 挖斗式挖槽機(jī)這類(lèi)機(jī)械的特點(diǎn)是既對(duì)土層進(jìn)行破碎，又將土渣運(yùn)出槽外，構(gòu)造簡(jiǎn)單耐用、故障少，廣泛用于軟弱土層施工，如圖5-2-3所示。挖斗式挖槽機(jī)的構(gòu)成包括土斗，使土斗開(kāi)閉、旋轉(zhuǎn)、上下運(yùn)行的原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)及動(dòng)力結(jié)構(gòu)，專(zhuān)用機(jī)架（或履帶式起重機(jī)）。挖斗式挖槽機(jī)有蚌式挖槽機(jī)、鏟斗式挖槽機(jī)、回轉(zhuǎn)式挖槽機(jī)、螺旋鉆等。蚌式抓斗挖槽機(jī)最為常用，它利用斗齒切削土層并將土渣收容在斗內(nèi)提出地面卸渣，然后又返回到挖土位置，進(jìn)行新的循環(huán)。此類(lèi)挖槽機(jī)可分為三

36、種：鋼索式抓斗挖槽機(jī)、液壓式抓斗挖槽機(jī)、導(dǎo)桿式抓斗挖槽機(jī)。上部設(shè)導(dǎo)板以提高挖槽垂直度的抓斗稱(chēng)為導(dǎo)板抓斗。 鋼索式抓斗挖槽機(jī)：抓斗可裝備在普通的雙卷筒的起重機(jī)上或卷?yè)P(yáng)機(jī)上，依靠斗體本身自重進(jìn)行切削土體。操作簡(jiǎn)便，斗體損耗小，但挖槽慢、垂直精度低。 液壓式抓斗挖槽機(jī)：抓斗工作時(shí)切削力不是主要依靠自重而是由液壓缸的推進(jìn)來(lái)完成，吃土深、挖土多，并能克服啟閉時(shí)鋼索磨損、更換不便等缺陷，提高了挖掘能力和速度，但斗體損耗較大。備有測(cè)斜糾偏裝置，挖槽精度高。此類(lèi)挖槽機(jī)使用較多。 導(dǎo)桿式抓斗挖槽機(jī)：是將抓斗固定在一根剛性桿上，抓斗與導(dǎo)桿由起重機(jī)控制上下起落。由于晃動(dòng)小，每個(gè)循環(huán)的工效高，精度高，但機(jī)構(gòu)多，所需施

37、工場(chǎng)地凈空高。圖5-2-3 液壓式抓斗與履帶吊車(chē)起重機(jī)配套圖2) 鉆頭挖槽機(jī)這類(lèi)機(jī)械是用鉆頭對(duì)地層進(jìn)行破碎，借助泥漿循環(huán)將土渣排出槽外，如圖5-2-4所示。依鉆斗對(duì)地層的破壞方式可分為沖擊式、回轉(zhuǎn)式、鑿刨式挖槽機(jī)、雙輪銑槽機(jī)，其載運(yùn)機(jī)械是專(zhuān)用機(jī)架或覆帶式起重機(jī)。常用的是沖擊式、回轉(zhuǎn)式挖槽機(jī)和雙輪銑槽機(jī)。 沖擊式挖槽機(jī)就是沖擊鉆機(jī)。是通過(guò)鉆頭上下運(yùn)動(dòng)，沖擊破碎地基土，借助泥漿循環(huán)把土渣攜出槽外。疊合鉆孔可成槽。適用于大卵石、大孤石等較大障礙物和軟硬不均的復(fù)雜的地層。挖槽精度較高，但速度較慢，多用于鉆導(dǎo)孔和接合面的防滲構(gòu)造施工。 回轉(zhuǎn)式挖槽機(jī)：就是回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，它是將鉆頭壓入土層并使之回轉(zhuǎn)來(lái)破碎土層。

38、在松軟的地層中速度快、精度高，但在礫石等硬地層中較困難。它又分為獨(dú)頭回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和多頭鉆機(jī)。獨(dú)頭回轉(zhuǎn)鉆機(jī)只有一個(gè)鉆頭，其開(kāi)挖形狀是圓形，疊合鉆孔能成槽，成槽速度慢，主要用于鉆導(dǎo)孔。多頭鉆機(jī)由數(shù)個(gè)鉆頭組合成一體，同時(shí)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)切削土層，并有邊刀上下滑動(dòng)刮平槽壁。鉆頭邊挖邊下降。多頭鉆配有偏差糾正器?？梢詮拇怪焙退絻煞较驕y(cè)定鉆頭偏差，通過(guò)可調(diào)導(dǎo)件進(jìn)行糾偏，保證開(kāi)挖精度。通常多頭鉆機(jī)由標(biāo)準(zhǔn)支架懸吊，也可將其吊在履帶式起重機(jī)上。多頭鉆機(jī)挖槽精度高，但維修保養(yǎng)要求高，輔助設(shè)備較多，地質(zhì)不均勻時(shí)，部分鉆頭易超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)造成損壞。圖5-2-4 多頭鉆機(jī)工作原理圖1-滑輪組；2-反循環(huán)軟管；3-電纜；4-壓縮空氣噴

39、嘴；5-潛水電機(jī)；6-反循環(huán)軸；7-邊刀；8-反循環(huán)鉆頭；9-回轉(zhuǎn)鉆頭3）雙輪銑槽機(jī)是國(guó)內(nèi)外新近采用的一種成槽機(jī)，其下端裝有能旋轉(zhuǎn)的多刃刀具切削破碎地層，通過(guò)反循環(huán)泵將碎渣排出槽孔。一次能完成槽形孔，效率高，設(shè)有糾偏裝置因此精度高，適合堅(jiān)硬巖土地層施工，由于反循環(huán)泵吸力較大在軟土地層易塌孔不宜采用。（5）挖槽1) 導(dǎo)孔施工：蚌式抓斗挖槽機(jī)施工前，常先以一定間距鉆出垂直導(dǎo)孔，其作用是提高挖槽效率和垂直精度，也便于接頭施工。導(dǎo)孔的直徑為地下連續(xù)墻的厚度，導(dǎo)孔間距為開(kāi)斗寬度。導(dǎo)孔視具體情況可用回轉(zhuǎn)式挖斗機(jī)、螺旋鉆機(jī)、沖擊式鉆機(jī)、獨(dú)頭回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。2) 槽段的劃分和施工機(jī)械。槽段長(zhǎng)度選擇，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地下

40、水位、有無(wú)地下管線等因素來(lái)決定?？紤]槽壁穩(wěn)定性和鋼筋籠重量，槽段一段長(zhǎng)46m。不良地層、附加荷載大時(shí)為23m,，條件好可用至78m。拐角處應(yīng)短些。槽段有一段式和多段式，多段式應(yīng)跳挖，如圖5-2-5所示。圖5-2-5 槽段劃分及開(kāi)挖挖槽機(jī)采用最多的是蚌式抓斗挖槽機(jī)和鉆機(jī)。采用回轉(zhuǎn)式挖斗機(jī)、螺旋鉆機(jī)、沖擊式鉆機(jī)和獨(dú)頭回轉(zhuǎn)鉆機(jī)時(shí)應(yīng)沿槽段先打一排鉆孔，然后用疊合鉆孔的形式削掉兩孔之間的尖凸角，使之成槽，如圖5-2-6所示。圖5-2-6 疊合鉆孔成槽工藝圖3)挖槽要領(lǐng) 泥漿面一般應(yīng)高于地下水位1m，開(kāi)挖過(guò)程中不低于導(dǎo)墻頂0.5m，隨挖隨加泥漿。停挖時(shí)應(yīng)把泥漿面加至不低于導(dǎo)墻頂0.2m，以保證槽段穩(wěn)定性。

41、 挖槽機(jī)的載運(yùn)機(jī)械（履帶式起重機(jī)）距槽邊不小于3m，履帶宜垂直導(dǎo)墻。挖槽機(jī)不要碰撞導(dǎo)墻。其它機(jī)械不要在槽邊停留。 暫時(shí)不挖的槽段，導(dǎo)墻應(yīng)用對(duì)口撐撐好。 用抓斗挖土，挖完后應(yīng)進(jìn)行一次掃孔，以挖除欠挖部分，清除槽底的大塊泥土。為避免超挖，清底前不宜挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。兩槽段接頭處任何深度的偏差值，不得大于墻厚的三分之一，以防槽壁修直后，澆注時(shí)混凝土繞管，造成拔管困難、浪費(fèi)砼和影響下段開(kāi)挖。挖槽時(shí)隨時(shí)檢測(cè)槽壁垂直精度，隨時(shí)糾正。4) 挖槽過(guò)程中的事故及處理措施 槽壁坍塌：漏漿或施工不慎引起液面太低造成槽壁坍塌，可調(diào)整泥漿配合比或加防漏劑，并恢復(fù)液面高度；泥漿質(zhì)量不合格時(shí)應(yīng)進(jìn)行再生處理；因降雨等地下水位急劇

42、上升時(shí)，應(yīng)隨時(shí)確保液面高出地下水位1m以上；因地下障礙物引起坍塌時(shí)，淺部的障礙物可挖除并用優(yōu)質(zhì)土回填后再挖槽，也可用地質(zhì)套筒鉆排除障礙物；存在極軟弱層和松砂層時(shí)，應(yīng)縮短槽段長(zhǎng)度；因上部荷載大、受到偏壓，引起坍塌時(shí)，應(yīng)移走機(jī)械設(shè)備等附加荷載，進(jìn)行減載和加固地基。 挖槽機(jī)卡在槽內(nèi)主要是挖槽機(jī)停放在槽內(nèi)被沉渣堆埋；槽壁偏斜過(guò)大或大塊石落入槽內(nèi)等引起。措施：停止挖槽時(shí)，禁止把挖槽機(jī)放在槽內(nèi)；清除泥漿中的土渣，不合格的泥漿不得使用；在粘土內(nèi)挖槽時(shí)，泥漿應(yīng)保持低粘度；修壁保持垂直精度；機(jī)具卡在槽內(nèi)時(shí)不能強(qiáng)行提拉，可先排出泥渣石塊，然后提拉。（6）吊入接頭構(gòu)件接頭構(gòu)件可采用鋼管、接頭箱、型鋼、預(yù)制鋼筋混凝土

43、等。前兩種可以拔出，重復(fù)利用。常用鋼管作接頭管，又稱(chēng)鎖口管。吊入時(shí)表面涂油，盡量使其緊靠原土層，垂直緩慢插入。（7）刷壁、清底刷壁、清底的目的是清除接頭部位的凝聚物、槽底已松動(dòng)的泥塊、沉淀物、不合格的泥漿。這些不利因素，將使混凝土上部不良部分增加；影響混凝土的強(qiáng)度和流動(dòng)性及接頭部位的防滲性；降低混凝土的灌注速度；促使鋼筋籠上??；加速泥漿變質(zhì)；沉渣在槽底很難被混凝土置換會(huì)使地下連續(xù)墻承載力降低、沉降量加大；沉渣過(guò)多影響鋼筋籠插到預(yù)定位置，影響結(jié)構(gòu)的標(biāo)高。具體作法：1）刷壁用吊車(chē)或鉆機(jī)將刷壁器下到槽底，向已灌側(cè)靠攏貼緊，提起刷壁，反復(fù)數(shù)次把泥土除凈為止。刷壁器應(yīng)經(jīng)常清理干凈，以提高刷壁效果。刷壁不

44、徹底，接頭夾泥過(guò)厚，開(kāi)挖后將造成嚴(yán)重滲漏，很難處理。2）清底可用抓斗抓泥和置換泥漿兩種辦法。抓斗挖槽時(shí)，不要挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高，留出0.5m以上土體，待清除浮土沉渣后再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。置換泥漿排泥時(shí)可采用吸泥泵排泥、壓縮空氣升液排泥或潛水泥漿泵排泥。應(yīng)由底部抽吸，頂部補(bǔ)漿，保持液面高度。刷壁、清底后應(yīng)使槽內(nèi)泥漿達(dá)到規(guī)定要求，一般比重小于1.15，粘度小于30s，含砂量小于10%。（8）鋼筋籠制作及吊裝1) 鋼筋籠制作鋼筋籠在現(xiàn)場(chǎng)模型臺(tái)架上制作，其大小視槽段長(zhǎng)寬、起吊能力、凈空而定，可制成整幅式或分段式。鋼筋籠應(yīng)按設(shè)計(jì)設(shè)置保護(hù)層墊塊、連接鋼筋、支撐預(yù)埋件等。鋼筋籠起吊點(diǎn)附近兩豎排向主筋間焊成W型抗彎鋼筋

45、片，減小起吊時(shí)鋼筋籠變形。在灌注混凝土導(dǎo)管處的豎向筋應(yīng)設(shè)在導(dǎo)管側(cè)，以利導(dǎo)管上下活動(dòng)。鋼筋籠制作誤差應(yīng)在允許范圍內(nèi)，并注明上下、里外側(cè)，及槽段編號(hào)。2) 鋼筋籠的吊入起吊前應(yīng)驗(yàn)算起吊能力。鋼筋籠的下端不得在地上拖拉、碰撞，應(yīng)系上拖繩防止其擺動(dòng)，運(yùn)至槽口時(shí)對(duì)準(zhǔn)后慢速下降就位。需在槽口上對(duì)接的鋼筋籠，將先吊入槽的下段臨時(shí)固定在導(dǎo)墻上，再吊上段對(duì)準(zhǔn)后焊成一體，繼續(xù)吊裝入槽就位。鋼筋籠吊裝就位應(yīng)保證上下前后左右位置的正確性。就位后，應(yīng)將鋼筋籠固定，防止?jié)沧⒒炷習(xí)r上浮。鋼筋籠在水中的浸泡時(shí)間不應(yīng)大于24小時(shí)，避免降低鋼筋與混凝土之間的握裹力。3) 事故處理措施為防止鋼筋籠變形和破壞，吊裝應(yīng)采用主副吊鉤，

46、并用起吊架均衡起吊。吊點(diǎn)處鋼筋籠設(shè)(型抗彎鋼筋片，籠內(nèi)吊點(diǎn)設(shè)橫穿鋼管使鋼筋較均勻受力，局部拉脫處應(yīng)及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)。鋼筋籠入槽困難主要是因?yàn)椴郾谄?、壁面不平?nèi)鼓、槽底有沉渣、鋼筋籠不平直。應(yīng)通過(guò)修壁掃孔保持槽壁垂直精度；縮短槽段開(kāi)挖寬度；增加泥漿比重，增大泥漿與地下水位高差，保持槽壁穩(wěn)定性；通過(guò)清底保證槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高；保證鋼筋籠加工精度，增加鋼筋籠的抗彎剛度減少其變形。（9）澆筑混凝土水下灌筑混凝土應(yīng)比設(shè)計(jì)等級(jí)提高一級(jí)。水灰比在0.50.6之間，水泥用量宜大于400kg/m3坍落度（202）cm，流動(dòng)保持率k為12小時(shí)為20cm，具有良好的和易性和粘聚性?；炷恋墓橇弦瞬捎弥写稚凹傲讲淮笥?0mm的

47、碎石。水泥宜采用普通硅酸鹽水泥。澆筑水下混凝土應(yīng)采用導(dǎo)管法。導(dǎo)墻上槽口應(yīng)鋪蓋板，防止混凝土掉入槽內(nèi)。導(dǎo)管事先應(yīng)檢查并進(jìn)行水壓試驗(yàn)。導(dǎo)管與漏斗相接，在漏斗內(nèi)放置鐵格柵以截留大塊石，導(dǎo)管內(nèi)塞入底塞，導(dǎo)管下端放在槽底。每幅槽段一般用兩根導(dǎo)管，其間距不大于3m，澆筑混凝土?xí)r交叉使用兩導(dǎo)管，盡量使混凝土表面平整上升，導(dǎo)管埋入深度2m6m。邊澆筑邊抽出槽內(nèi)泥漿，保持液面高度。在澆筑混凝土過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常測(cè)量導(dǎo)管底與混凝土面高差，根據(jù)測(cè)量結(jié)果決定提升及拆除導(dǎo)管長(zhǎng)度。在澆至頂部時(shí)，由于落差小，混凝土流動(dòng)困難，導(dǎo)管埋深可控制在1m左右。必須確保混凝土的供應(yīng)能力，使?jié)仓苓B續(xù)進(jìn)行，中斷時(shí)間不宜超過(guò)半小時(shí)。偶有中斷時(shí)

48、，應(yīng)經(jīng)?；顒?dòng)導(dǎo)管，防止導(dǎo)管被凝結(jié)、堵死。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)防止脫管、返漿、漏漿、導(dǎo)管破裂、堵管等事故。發(fā)生堵管時(shí)，應(yīng)分段拆下導(dǎo)管，將管內(nèi)混凝土清出槽外，不允許吊升整根導(dǎo)管，以免混凝土散落入槽。安裝好導(dǎo)管后按重新澆筑辦理。 （10）拔出接頭構(gòu)件提拔接頭構(gòu)件宜采用頂升架。根據(jù)混凝土開(kāi)始凝結(jié)的時(shí)間，依次適當(dāng)?shù)陌蝿?dòng)，最后全部拔出。若拔管過(guò)早會(huì)影響接頭的強(qiáng)度和形狀，拔管過(guò)遲可能拔不出來(lái)。一般是澆筑后23小時(shí)開(kāi)始，每次拔10cm左右，已拔0.5m1m后，每隔半小時(shí)拔0.5m左右。接頭構(gòu)件拔不出的主要原因是：被鋼筋籠卡死；提拔過(guò)晚，被混凝土凝結(jié)；土層阻力較大。使用吊車(chē)提拔時(shí)不能強(qiáng)行提拔，以免翻車(chē)，拔不動(dòng)時(shí)應(yīng)改用

49、頂升架頂拔，如仍拔不動(dòng)，則繼續(xù)澆筑槽段混凝土，待鄰幅槽段開(kāi)挖后再將其取出。2.預(yù)制地下連續(xù)墻預(yù)制地下連續(xù)墻是挖槽后用預(yù)制的墻板組拼并經(jīng)水泥漿固化后形成的地下連續(xù)墻。預(yù)制地下連續(xù)墻有板梁和板板法。板梁法中，板的作用是將土壓力傳遞到梁上，梁比板長(zhǎng)，梁設(shè)有錨桿，錨固于更深的地層。常用的為板一板法，它又可分為板榫槽、板槽體系，如圖5-2-7所示。圖5-2-7 預(yù)制地下連續(xù)墻平面簡(jiǎn)圖預(yù)制地下連續(xù)墻施工的主要工序有：（1）導(dǎo)墻施工；（2）制備護(hù)壁泥漿；（3）挖槽；（4）清底和刷壁；（5）用錨固水泥漿替換護(hù)壁泥漿；（6）吊裝預(yù)制墻板；（7）接縫處理。14道工序作法與現(xiàn)澆地下連續(xù)墻基本一樣，導(dǎo)墻內(nèi)凈寬要求比地

50、下連續(xù)墻寬15cm左右。錨固水泥漿以水、起緩凝作用的膨潤(rùn)土、砂子以及抗腐蝕作用的水泥、粘結(jié)摻合料調(diào)制成的。其比重約為1.25，水灰比約為0.3。清底和刷壁完成后，把錨固水泥漿注入基坑底部，吊放預(yù)制墻板，置換全部護(hù)壁泥漿。為了使墻板順利壓入槽內(nèi)，并將其嵌住，應(yīng)采用流動(dòng)性極大的水泥漿。水泥漿的標(biāo)號(hào)隨墻的高度而變化，在底部采用標(biāo)號(hào)較高的以承受較大的豎向荷載。靠土側(cè)采用防水水泥漿。吊放預(yù)制墻板時(shí)，通過(guò)預(yù)埋在墻板里的導(dǎo)桿用吊車(chē)懸吊墻板入槽，墻板又通過(guò)鋼構(gòu)件支承在導(dǎo)墻上，浸漬于錨固水泥漿中。墻板的位置可由導(dǎo)桿上螺栓調(diào)整。相鄰墻板間可采用錨桿或張拉設(shè)備相互扣住，保持整體穩(wěn)定。水泥漿凝固起錨固作用后，預(yù)制地下

51、連續(xù)墻也就形成了，如圖5-2-8所示。圖5-2-8 錨固階段簡(jiǎn)圖墻板間接縫處理：（1）簡(jiǎn)單縫，可向兩板間的縫隙灌入水泥漿；（2）為了提高接縫抗剪強(qiáng)度，可在縫中放置鋼筋混凝土楔；（3）在水泥漿中放止水帶，如圖5-2-9所示。圖5-2-9 板間接縫處理與地下連續(xù)墻相比其優(yōu)、缺點(diǎn)為:1.優(yōu)點(diǎn)：（1）墻板生產(chǎn)效率高，施工速度快。（2）墻的防水性能好，平面平整。（3）墻的位置較準(zhǔn)確，工程精度高，后續(xù)表面處理也較簡(jiǎn)單。2. 缺點(diǎn)：（1）為了預(yù)制和貯存，應(yīng)有較大的場(chǎng)地。（2）每塊墻板較重，安裝需要較大噸位的起重機(jī)，為了減輕板的重量，正研究采用空心板，輕骨料混凝土，預(yù)應(yīng)力墻板等。3.排樁地下連續(xù)墻排樁地下連續(xù)

52、墻是把各個(gè)獨(dú)立施工的樁連成一體，組成的地下連續(xù)墻。（1）鉆沖孔排樁地下連續(xù)墻采用兩鉆一沖，即按一定樁距鉆孔并澆筑鋼筋混凝土成樁，然后在兩樁間沖孔再澆筑鋼筋混凝土，形成排樁地下連續(xù)墻。比較適合在狹窄、凈空高度受限制、大卵石等障礙物較多地段和無(wú)大型挖槽機(jī)情況下使用，如圖5-2-10所示。1) 鉆沖孔排樁地下連續(xù)墻施工機(jī)械圖5-2-10 鉆沖孔排樁地下連續(xù)墻平面簡(jiǎn)圖鉆孔可用旋轉(zhuǎn)鉆和沖擊鉆。沖孔用沖擊鉆，其使用的鉆頭有：一是配平行鉆頭、鼓形鉆頭和修平鉆頭。先用平行鉆頭粗鉆一遍，再用鼓形鉆頭進(jìn)行沖削，最后用修平鉆頭將鉆孔樁側(cè)面修平；二是目前常用的方法，使用四周焊有錘齒特制的沖錘，沖削鉆孔樁側(cè)面成孔。2)

53、 施工方法泥漿制備及導(dǎo)墻施工兩工序與現(xiàn)澆地下連續(xù)墻相似。排樁地下連續(xù)墻成孔時(shí)，要求每一根樁孔都要滿(mǎn)足垂直精度的要求。水下混凝土澆注時(shí)，為確保鉆孔樁的混凝土保護(hù)層；在連續(xù)墻縱向，樁的鋼筋籠兩側(cè)掛上2根定位鋼管，橫向在鋼筋籠上焊定位鋼塊，澆筑混凝土后拔出鋼管。沖孔樁鋼筋籠縱橫向均設(shè)定位鋼塊。3) 排樁地下連續(xù)墻的特點(diǎn) 樁徑小有效搭接面小，防滲效果較差。樁徑大，搭接面大，但會(huì)造成沖孔難度。 排樁鋼筋籠位置準(zhǔn)確度有嚴(yán)格要求，偏斜過(guò)大，沖孔時(shí)就會(huì)碰上鋼筋造成卡錘。 沖程控制。沖孔時(shí)，沖錘對(duì)鉆孔樁兩邊的混凝土進(jìn)行切割，沖程過(guò)大，也容易造成卡錘，應(yīng)由小到大試沖而定。 錘齒磨損較大，應(yīng)勤修沖錘。 墻頂宜設(shè)壓頂

54、梁，形成整體增加穩(wěn)定性。 與現(xiàn)澆地下連續(xù)墻相比，不但具有防水擋土承重功能，而且施工簡(jiǎn)便，成本較低；不需設(shè)置笨重的接頭管，省去吊放和拔除接頭管的大型設(shè)備；孔壁穩(wěn)定性好，不需大型挖槽機(jī)；鉆孔與沖孔的時(shí)間差要求不高；便于流水作業(yè)，可多工作面作業(yè)。其缺點(diǎn)是接合面多，整體性較差，抗?jié)B性較差，工藝要求較嚴(yán)，施工速度較慢。（2）挖孔排樁地下連續(xù)墻在地下水影響不大、適合人工挖孔的地下工程可采用挖孔排樁地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)或主體結(jié)構(gòu)一部分。其優(yōu)點(diǎn)：可多工作面同時(shí)作業(yè)加快速度；不需大型提拔、吊裝、挖槽設(shè)備；地下連續(xù)墻的尺寸精度、防水、混凝土的質(zhì)量都能得到很好保證；施工簡(jiǎn)便、材料消耗少、造價(jià)低。挖孔樁多采用帶護(hù)壁

55、的方樁。施工方法：根據(jù)地質(zhì)條件間隔挖孔，并及時(shí)施作護(hù)壁，保持土體穩(wěn)定；挖到樁底標(biāo)高，吊裝樁身鋼筋籠就位，并澆筑混凝土，完成挖孔樁；然后在已作好的挖孔樁相鄰樁位挖土，鑿除已成樁護(hù)壁的混凝土，將鋼筋與新樁護(hù)壁鋼筋相接、澆筑護(hù)壁混凝土，挖到新樁底標(biāo)高，吊裝鋼筋籠就位，澆筑混凝土，就舊樁連為一體。這樣就形成了地下連續(xù)墻，如圖5-2-11所示。圖5-2-11 挖孔排樁地下連續(xù)墻施工平面簡(jiǎn)圖a）樁孔護(hù)壁開(kāi)挖；b）成樁；c）樁間開(kāi)挖第三節(jié) 蓋挖法施工蓋挖法是先蓋后挖，即先以臨時(shí)路面或結(jié)構(gòu)頂板維持地面暢通再向下施工。早期的蓋挖法是在支護(hù)基坑的鋼樁上架設(shè)鋼梁、鋪設(shè)臨時(shí)路面維持地面交通。開(kāi)挖到基坑底后，澆筑底板至

56、澆筑頂板的蓋挖順作法。后來(lái)使用蓋挖逆作法。用剛度更大的圍護(hù)結(jié)構(gòu)取代了鋼樁，用結(jié)構(gòu)頂板作為路面系統(tǒng)和支撐，結(jié)構(gòu)施作順序是自上而下挖土后澆筑側(cè)墻樓板至底板完成。也有采用蓋挖半逆作法，施工程序如下：圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂板挖土到基坑底底板及其側(cè)墻中板及其側(cè)墻。蓋挖法施工的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)的水平位移?。唤Y(jié)構(gòu)板作為基坑開(kāi)挖的支撐，節(jié)省了臨時(shí)支撐；縮短占道時(shí)間，減少對(duì)地面干擾；受外界氣候影響小。其缺點(diǎn)是：出土不方便；板墻柱施工接頭多，需進(jìn)行防水處理；工效低，速度慢；結(jié)構(gòu)框架形成之前，中間立柱能夠支承的上部荷載有限。1.蓋挖法的施工方法蓋挖法施工主要有以下幾種類(lèi)型：蓋挖順作法,如圖5-3-1所示；蓋挖逆作法,；蓋挖半逆作法；蓋挖順作法與蓋挖逆作法的組合, 如圖5-3-2所示；蓋挖法與暗挖法的組合,如圖5-3-3所示；蓋挖法與盾構(gòu)法的組合,如圖5-3-4所示。圖5-3-1 蓋挖逆作法施工程序圖a）施