高鐵隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝

1、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工工藝一工藝概述雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖是先開挖隧道兩側(cè)的導(dǎo)坑,并進行初期支護,再分部開挖剩余部分的施工工藝。二適用條件級圍巖淺埋段和不良地質(zhì)洞口工程的雙線隧道可用。三作業(yè)內(nèi)容1 開挖必須沿一側(cè)采用臺階法先分部開挖隧道一側(cè)的一部或一部、二部。2 每開挖一部均應(yīng)及時施作錨噴支護。3 安設(shè)鋼架。4 施作中隔壁,底部必須設(shè)臨時仰拱。5 中隔壁墻依次分部聯(lián)結(jié)而成.待初期支護結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定且噴射混凝土達到施工圖標示強度等級的70%以上時再開挖隧道另一側(cè)的一部或二部;再分別開挖隧道左右側(cè)底部,形成左、右兩側(cè)洞的環(huán)形封閉和水平鋼架支撐的支護結(jié)構(gòu);最后分2部或3部自上而下開挖隧道中部,直至落地、鋪設(shè)仰

2、拱鋼支撐,使初期支護完全封閉。四質(zhì)量標準及檢驗1 隧道開挖斷面的中線和高程必須符合施工圖要求。2 隧道開挖必須嚴格控制欠挖。當(dāng)圍巖完整、石質(zhì)堅硬時,巖石個別突出部位(每1m2不大于0.1m2侵入襯砌必須小于5cm。拱腳和墻腳以上1m內(nèi)斷面嚴禁欠挖。3 洞身開挖必須核對地質(zhì)。在每一次開挖后及時觀察、描述開挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙的結(jié)構(gòu)狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等,核對施工圖地質(zhì)情況,判斷圍巖穩(wěn)定性。4 光面爆破或預(yù)裂爆破鉆孔眼,必須根據(jù)鉆爆設(shè)計圖準確標示出鉆孔位置。鉆孔時必須按鉆爆設(shè)計要求嚴格控制鉆孔的間距、深度和角度。掏槽眼的眼口間距和深度允許偏差為5cm。周邊眼的間距允許偏差為5cm

3、,外插角必需符合鉆爆設(shè)計要求,孔底不得超過開挖斷面輪廓線15cm。5 光面爆破的鉆孔痕跡保存率。硬巖不得小于80%,中硬巖不得小于60%,并在開挖輪廓面上均勻分布。6 隧底開挖輪廓和底部高程應(yīng)符合設(shè)計要求。隧底范圍石質(zhì)堅硬時,巖石個別突出部分(每1m2不大于0.1m2侵入襯砌應(yīng)小于5cm。7 隧底開挖后應(yīng)及時核對隧底地質(zhì)情況。當(dāng)需要進行加固處理時,應(yīng)符合設(shè)計要求。五施工準備1 編制施工工藝設(shè)計、工序質(zhì)量控制設(shè)計和作業(yè)指導(dǎo)書;2 確定卸渣場的位置和范圍,汽車運輸?shù)缆返囊牒推渌\輸設(shè)施的布置;3 施工用風(fēng)、用水和用電設(shè)施布置。1施工用風(fēng)(1 空壓機功率要求隧道施工用風(fēng)采用固定空壓機供風(fēng),空壓機最

4、大功率應(yīng)能滿足同時工作的各種風(fēng)動機具的最大用風(fēng)量和足夠風(fēng)壓的要求。(2 空壓機位置要求固定式空壓機站應(yīng)設(shè)在洞口附近,并靠近變電站,當(dāng)有多個洞口需集中供風(fēng)時,可選在適中位置,但應(yīng)靠近用風(fēng)量較大的洞口?？諌簷C站應(yīng)有具體的防水、降溫和保溫措施。(3工作風(fēng)壓隧道工作面風(fēng)壓不應(yīng)小于0.5MPa,高壓風(fēng)管的直徑應(yīng)根據(jù)最大送風(fēng)量、風(fēng)管長度、閘閥等條件計算確定。(4 風(fēng)管的安裝和使用高壓風(fēng)管及接頭裝置的材質(zhì)必須符合相關(guān)標準規(guī)定;高壓風(fēng)管應(yīng)敷設(shè)平順,接頭嚴密,不漏風(fēng);在洞外地段,當(dāng)風(fēng)管長度大于100m以內(nèi)和溫度變化較大時宜安裝伸縮器,靠近空壓機150m以內(nèi),風(fēng)管的法蘭盤接頭宜用石棉襯墊;長度大于1000m時,應(yīng)

5、在高壓風(fēng)管最低處設(shè)置油水分離器,定時放出管中的積油和水;洞內(nèi)高壓風(fēng)管應(yīng)敷設(shè)在電纜電線相對的一側(cè),風(fēng)管的前端至開挖面距離宜保持3040m,并用分風(fēng)器(可自制連接高壓軟風(fēng)管;各種閘閥在安裝前應(yīng)拆開清洗,閥門應(yīng)進行水壓強度試驗,合格后方可使用;高壓風(fēng)管在安裝前應(yīng)進行檢查,當(dāng)有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現(xiàn)象不得使用,管內(nèi)不得保留有殘余物和其他臟物;高壓風(fēng)管使用應(yīng)有專人負責(zé)檢查、養(yǎng)護。2施工用水(1 隧道施工供水方案的選擇及設(shè)備的配置水源的水量應(yīng)能滿足工程和生活用水的需要。有高山自然水源時,應(yīng)蓄水利用。水池高度應(yīng)通過計算,并能滿足洞內(nèi)最大水壓的要求;水池的容量應(yīng)計算并有一定的儲備量,滿足洞內(nèi)外集中用水的需要;采

6、用機械抽水站供水時,應(yīng)有備用的抽水機;工程和生活用水使用前必須經(jīng)過水質(zhì)鑒定。(2 工作面水壓隧道工作面的水壓不應(yīng)小于0.3Mpa,水管的直徑應(yīng)根據(jù)最大供水量、管路長度、彎頭、閘閥等條件計算確定。(3 高壓水管的安裝和使用管路應(yīng)敷設(shè)平順,接頭嚴密,不漏水;水池的總輸出管路上必須安裝總閘閥;主管路上每隔300500m應(yīng)分裝閘閥;洞內(nèi)水管前端至開挖面宜保持30m距離,并用高壓軟管連接分水器。洞內(nèi)軟管的長度,一般情況下不宜大于50m;洞內(nèi)水管管路應(yīng)敷設(shè)在電纜、電線相對的一側(cè),不得妨礙運輸;當(dāng)與水溝同側(cè)時,不得影響排水;鋼管在安裝前應(yīng)進行檢查,有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現(xiàn)象時不得使用,管內(nèi)不得保留有殘余物和其

7、他臟物;管路使用中應(yīng)有專人負責(zé)、養(yǎng)護。冬期應(yīng)注意管道保溫。3施工用電(1施工用電方案施工用電應(yīng)進行施工用電量設(shè)計,并采用三級配電二級保護方式。(2隧道供電電壓應(yīng)符合下列要求:長大隧道施工,電源采用10kv供電,經(jīng)過變壓后對用電設(shè)備供電;低壓供電采用380v/220v三相五線系統(tǒng);照明電壓,作業(yè)地段宜36v,成洞和不作業(yè)地段可采用220v;低壓線路末端的電壓降不得大于10%。(3變壓器容量變壓器容量應(yīng)按電氣設(shè)備用電總?cè)萘看_定。當(dāng)單臺電動設(shè)備容量超過變壓器容量1/3時,應(yīng)適當(dāng)考慮增加起動附加容量。(4變壓器位置洞外變電站宜設(shè)在靠近負荷集中地點和設(shè)在電源來線一側(cè),沿海地區(qū)工程,應(yīng)考慮防雷擊和防颶風(fēng)措

8、施。變電站電源線當(dāng)需跨越施工地區(qū)時,其最低點距人行道和運輸線路的最小高度應(yīng)滿足:電壓35kV時7.0m,10kV時7.0m,400V時6.0m。(5洞內(nèi)供電線路布置和安裝成洞地段固定的電線路,應(yīng)用絕緣良好的塑料導(dǎo)線架設(shè)。施工地段的臨時電線路宜采用橡套電纜。豎井、斜井宜使用鎧裝電纜;照明和動力電線路安裝在同一側(cè)時,必須分層架設(shè)。電線懸掛高度應(yīng)滿足:400V以下不小于2.5m,10kV不小于3.5m;涌水隧道的電動排水設(shè)備,瓦斯隧道的通風(fēng)設(shè)備以及斜井、豎井內(nèi)的電氣裝置應(yīng)采用雙回路輸電,并有可靠的切換裝置和防爆措施; 36V低壓變壓器應(yīng)設(shè)在安全、干燥處,機殼接地,輸電線路長度不得大于100m;動力干

9、線上的每一份支線,必須裝設(shè)開關(guān)及保險裝置。嚴禁在動力線路上加掛照明設(shè)施。六施工機械及工藝裝備雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工機械及工藝裝備配置見表1。七工藝及質(zhì)量控制流程雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工工序圖見圖1及圖2,質(zhì)量控制流程見圖3。八工藝步序說明級圍巖和不良地質(zhì)洞口工程的雙線隧道宜采用(對大跨度的直墻隧道,雙側(cè)壁可變化為雙 CD法,施工時應(yīng)符合下列規(guī)定:1 先開挖隧道兩側(cè)壁導(dǎo)坑,及時施作初期支護及邊墻襯砌,再根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小,采用臺階法開挖隧道拱部及下臺階和仰拱;表1 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖機械設(shè)備配置 2 側(cè)壁導(dǎo)坑形狀應(yīng)接近于橢圓形斷面,導(dǎo)坑斷面宜為整個斷面的1/3,導(dǎo)坑跨度不應(yīng)大于0.3倍隧道寬度;3

10、左右導(dǎo)坑施工時,前后錯開距離不宜小于15m;4 導(dǎo)坑與中間土體同時施工時,導(dǎo)坑應(yīng)超前3050m;5 導(dǎo)坑開挖后應(yīng)及時進行初期支護,并盡早封閉成環(huán)。九作業(yè)組織雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝勞動力組織見表2。表2 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖每班勞動力組織表 十生產(chǎn)效率及材料消耗1 生產(chǎn)效率生產(chǎn)效率見表3。從表3可知,每次循環(huán)的時間是580min,每次循環(huán)進尺按0.5m計算,每個月的生產(chǎn)效率為60m。2 材料消耗根據(jù)現(xiàn)場圍巖級別及巖性確定各種材料消耗。表3 序 號 1 2 3 4 5 6 超前地質(zhì)預(yù)報 測量放線 圍巖量測 超前支護 導(dǎo)坑開挖 導(dǎo)坑支護 工序 級圍巖雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝作業(yè)循環(huán)時間表 時間 （min） 1

11、5 30 30 120 210 180 60 120 180 循環(huán)時間（min） 240 300 360 420 480 540 600 說明：超前地質(zhì)預(yù)報、超前支護為攤消時間；上導(dǎo)、下導(dǎo)、左、右側(cè)各工作面 里程不同，平行作業(yè)，循環(huán)時間只計其中一個占用時間較大的工作。 十一 施工安全及環(huán)境保護 1、施工安全 1） 開始施工前， 必須對施工工藝中存在的危險源進行辨識和安全風(fēng)險評估， 編制安全管理實施方案，并制定相應(yīng)的應(yīng)急措施方案； 2）施工機械使用、操作人員條件、檢修保養(yǎng)、各種專用施工機具和料具、 施工用電、特殊環(huán)境中作業(yè)等應(yīng)嚴格執(zhí)行鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程 （TB10401） ； 3）施工過程

12、中必須對施工人員加強安全技術(shù)交底，特殊工種必須經(jīng)考試合 格后方能上崗在推廣新技術(shù)和使用新型機械設(shè)備時， 應(yīng)對員工進行再培訓(xùn)和安全 教育； 4）進洞人員必須戴好安全帽，洞內(nèi)作業(yè)人員應(yīng)佩戴防塵面具。禁止無關(guān)人 員進洞； 5）開挖作業(yè)必須保證安全。開挖時必須減少對圍巖的擾動； 6）爆破后應(yīng)檢查爆破和開挖面情況，清除瞎炮、殘炮和危石； 7）開挖面及未襯砌地段應(yīng)隨時檢查，險情應(yīng)及時處理； 8）開挖工作面與襯砌的距離必須在確保施工安全并力求減少施工干擾的原 則下合理選定； 9）開挖不得危及襯砌、初期支護及施工設(shè)備的安全； 10）施工作業(yè)地段的出渣車輛行車速度不得大于 15km/h，成洞地段不得大 于 25

13、km/h；在襯砌模板臺車等狹窄地段必須設(shè)置減速和警示標識； 11）出渣時間洞內(nèi)必須加強通風(fēng)，保證洞內(nèi)清晰，并且使洞內(nèi)環(huán)境必須符合 職業(yè)健康標準。 2、環(huán)境保護 1施工現(xiàn)場堅持工完料清，垃圾雜物集中整齊堆放，及時處理。施工廢水 嚴禁任意排放，嚴格按照招標文件要求經(jīng)處理后達標排放。 2）棄渣不得隨意堆放，須運至指定的卸渣場； 3）施工中采取有效措施，保護環(huán)境，爆破時采用控制爆破，不影響臨近建 筑物及其它設(shè)施正常安全使用； 4對棄碴場基層清除的土層和基坑開挖的土石方集中堆放，避免被水沖刷， 污染河流； 5自卸汽車在運輸過程中，必須保持平穩(wěn)行駛，嚴禁在便道上隨意拋灑； 6便道須經(jīng)常保持濕潤，避免車輛行

14、駛時粉塵較大，影響周邊環(huán)境。 圖1 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序示意圖 徑向錨桿 臨時支護砂 漿錨桿¦ µ 2 2 5 隧 道 中 線 超前支護砂漿錨桿¦ µ 2 2 1 6 3 2 7 4 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法工序橫斷面示意 圖2 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序示意圖 系統(tǒng)徑向錨桿 拱部超前支護 噴8cm厚C20砼封閉掌子面 導(dǎo)坑拱部超前支護 噴混凝土 二次襯砌 100 噴8cm厚C20砼封閉掌子面 噴8cm厚C20砼封閉掌子面 鋼架 （圖中未示臨時鋼架） 噴8cm厚C20砼封閉掌子面 此段臨時鋼 架已拆除 600800 300 300 300 30m 300 500 300 縱向連接鋼筋 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法工序縱斷面示意 爆破設(shè)計 信 息 反 饋 1 圖3 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法工藝及質(zhì)量控制流程圖 開始 左右側(cè)壁開挖相錯 10m15m 圍巖面處理 爆 破 測量放線 開 挖 工 藝 打眼 流 程 裝藥 放炮通風(fēng) 、