暗挖隧道施工方案

暗挖隧道施工方案（一）施工原則1、豎井垂直提升系統(tǒng)與地下出渣進(jìn)料運(yùn)輸系統(tǒng)配套，開(kāi)挖作業(yè)的機(jī)具設(shè)備及量測(cè)儀器配備齊全。2、暗挖施工過(guò)程中，根據(jù)不同的地層采取不同的技術(shù)措施，確保洞室施工安全。控制地表沉降，最大限度減少對(duì)地表建筑物及地下構(gòu)筑物的影響，做到穩(wěn)妥可靠，萬(wàn)無(wú)一失。3、施工中嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”的施工原則，并實(shí)行信息化管理，加強(qiáng)施工量測(cè)信息的處理及反饋，指導(dǎo)施工順利進(jìn)行。管超前---在工作面開(kāi)挖前，沿隧道拱部周邊外輪廓線按設(shè)計(jì)打入超前小導(dǎo)管，以架立的鋼格柵為支點(diǎn)，施做超前支護(hù)的作業(yè)。嚴(yán)注漿---在打設(shè)超前小導(dǎo)管后注漿加固地層，使松散、松軟的土體膠結(jié)成整體。增強(qiáng)土體的自穩(wěn)能力，和超前小導(dǎo)管一起形成縱向超前支護(hù)體系，防止工作面失穩(wěn)。短開(kāi)挖---每次開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺要符合設(shè)計(jì)要求500mm，開(kāi)挖和支護(hù)時(shí)間盡可能縮短。強(qiáng)支護(hù)---采用鋼格柵和噴射混凝土進(jìn)行必要的早期支護(hù)。早封閉---開(kāi)挖后初期支護(hù)要盡早封閉成環(huán)，以改善受力條件。勤量測(cè)---量測(cè)是對(duì)施工過(guò)程中圍巖及結(jié)構(gòu)變化情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤的重要手段，對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，應(yīng)變監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪制位移---時(shí)間曲線，當(dāng)位移---時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)時(shí)，表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，加密監(jiān)視，加強(qiáng)支護(hù)，確保施工安全。嚴(yán)格控制地表的沉降變形和拱頂下沉。確保地面建筑和地下管線的安全及隧道施工安全。4、施工中做到先加固、后開(kāi)挖，加固一段、開(kāi)挖一段，封閉一段。第一步：施工超前支護(hù)，注漿加固拱頂土體，達(dá)到加固效果后，按導(dǎo)洞編號(hào)保留核心土順序開(kāi)挖各洞室并施工初期支護(hù)，臺(tái)階長(zhǎng)度3-5米，及時(shí)施作鎖腳錨管，各洞室縱向開(kāi)挖長(zhǎng)度錯(cuò)開(kāi)8-10m。第二步：分段局部鑿除下導(dǎo)洞臨時(shí)中隔壁（步長(zhǎng)不大于5m），敷設(shè)防水層，綁扎鋼筋，澆筑底板，砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，將中隔壁重新頂緊到底板二襯上。第三步：分段破除臨時(shí)中隔板（步長(zhǎng)不大于5m），澆筑側(cè)墻，待砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后，分段破除中隔壁（步長(zhǎng)不大于5m），敷設(shè)防水層，最后澆筑頂拱形成封閉二襯。本工程設(shè)計(jì)初襯結(jié)構(gòu)厚度350mm標(biāo)準(zhǔn)段初襯結(jié)構(gòu)凈空6400mm，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，初支臨時(shí)支護(hù)體系拆除一般為5~8m。結(jié)合本工程初襯厚度大，施工斷面較小的特點(diǎn)，建議在車站以南7m位置做初襯臨時(shí)支護(hù)體系拆除試驗(yàn)段。通過(guò)初襯變形監(jiān)測(cè)，合理調(diào)整初襯臨時(shí)支護(hù)體系的拆除長(zhǎng)度和二襯施工長(zhǎng)度。（二）超前小導(dǎo)管注漿施工小導(dǎo)管注漿漿液選用原則：暗挖段拱部均為粉細(xì)砂層，所以均采用水泥水玻璃雙液漿。注漿量、配比、注漿壓力具體情況須由現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各土層進(jìn)行注漿試驗(yàn)確定，并根據(jù)土層變化作相應(yīng)調(diào)整。要求加固體半徑不得小于0.25m。若小導(dǎo)管注漿不能達(dá)到預(yù)期效果，可采用后退式分段注漿或其它注漿工藝，保證在開(kāi)挖頂部形成加固土體。1、注漿材料及配合比選擇暗挖段拱部均為粉細(xì)砂層，所以均采用水泥水玻璃雙液漿。注漿量、配比、注漿壓力具體情況須由現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各土層進(jìn)行注漿試驗(yàn)確定，并根據(jù)土層變化作相應(yīng)調(diào)整。要求加固體半徑不得小于0.25m。若小導(dǎo)管注漿不能達(dá)到預(yù)期效果，可采用后退式分段注漿或其它注漿工藝，保證在開(kāi)挖頂部形成加固土體。2、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)每一個(gè)注漿段的結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)主要有兩條，一是看注入量，二是看注漿壓力，二者兼顧。為此，要根據(jù)地層的孔隙率，估算每一個(gè)孔、每一段的吸漿量，作為施工時(shí)的參考標(biāo)準(zhǔn)，注漿過(guò)程中如果達(dá)到或接近預(yù)計(jì)值，并且壓力也有所升高，即可以結(jié)束該段注漿。如果進(jìn)漿量雖沒(méi)有達(dá)到預(yù)計(jì)值，檢查壓力已接近上限，可能因?yàn)樵摱我驯簧弦欢巫{時(shí)串漿或地層有變化注不進(jìn)，也可以結(jié)束該段的注漿。一個(gè)孔的每一段都注好了，就可以結(jié)束該孔的注漿。3、小導(dǎo)管加工小導(dǎo)管采用φ32mm，馬頭門處L=2.5m，其他處L=2m，壁厚3.25mm的水煤氣管,一端封閉并制成尖狀,以便順利插入已鉆好的導(dǎo)管孔內(nèi),當(dāng)圍巖松軟時(shí),也可以直接打入,小導(dǎo)管尾端采用φ8鋼筋焊一圈加強(qiáng)箍,防止施工時(shí)導(dǎo)管尾端變形。為了便于注漿，在小導(dǎo)管中部鉆φ6@100、梅花形布置的小孔。小導(dǎo)管加工前，需要給加工人員進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)交底或崗前培訓(xùn)。對(duì)加工好的成品要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，以保證注漿質(zhì)量。為了能與注漿協(xié)調(diào)進(jìn)行，可提前安排加工。4、注漿技術(shù)的工藝流程超前預(yù)注漿作為一種輔助方法，其主要工藝流程見(jiàn)超前預(yù)注漿工藝流程圖。5、超前預(yù)注漿的主要機(jī)具設(shè)備5.1注漿管加工設(shè)備：金屬材料切割機(jī)、電焊機(jī)、鉆頭、等；5.2鉆孔設(shè)備:風(fēng)鉆及配套工具等；5.3制漿機(jī)具：攪拌機(jī)、儲(chǔ)漿桶、濾網(wǎng)、波美比重計(jì)等；5.4注漿機(jī)具：注漿泵及其管路、混合器、球閥、專用管接頭等；5.5其他工具：管路扳手、活動(dòng)扳手、螺絲刀、鋼絲鉗等。6、超前預(yù)注漿的勞動(dòng)力組織每個(gè)工班需要施工人員為：工班長(zhǎng)：1人；拌漿工：3人；注漿工：2人；司泵：1人；機(jī)電維修工：1人，超前預(yù)注漿工藝流程圖：上道工序上道工序封閉掌子面鉆孔、安裝小導(dǎo)管孔口密封管路連接試驗(yàn)分段注漿全面檢查開(kāi)挖檢驗(yàn)小導(dǎo)管加工制漿原材料試驗(yàn)機(jī)具檢修備料7、注漿效果分析與檢查超前預(yù)注漿的效果直接關(guān)系著后續(xù)開(kāi)挖工序的順利與否，對(duì)工期和成本的影響很大。只有這道工序做好了，開(kāi)挖施工才容易。從以下這兩個(gè)方面著手，進(jìn)行注漿效果的分析與檢查。一是根據(jù)土層的孔隙率，分析各孔各段的注漿量(注漿時(shí)要嚴(yán)格記錄)，計(jì)算填充率。一般情況下，孔隙的填充率不低于75%，填充率太低，說(shuō)明漿液注進(jìn)去的少，固結(jié)率就低.二是根據(jù)以上分析計(jì)算結(jié)果，尋找注漿薄弱部位，選取若干個(gè)點(diǎn)進(jìn)行鉆孔檢驗(yàn)。鉆孔深度要大于開(kāi)挖段長(zhǎng)。然后再次鉆孔檢查，直到不出現(xiàn)坍塌時(shí)才進(jìn)行開(kāi)挖。采用鎖腳錨桿加固底角：根據(jù)施工步序設(shè)置，采用φ32×3.25水煤氣管，L=2.0m，打設(shè)角度為30°，并注水泥砂漿，注漿半徑不小于0.3m，每榀格柵打設(shè)，并與格柵可靠連接。（三）隧道土方開(kāi)挖1、根據(jù)地質(zhì)條件和環(huán)境保護(hù)要求選用開(kāi)挖方法，隧道開(kāi)挖以人工開(kāi)挖為主、輔助風(fēng)鎬松動(dòng)土體。開(kāi)挖后即組織裝碴運(yùn)輸，運(yùn)至出土口后，垂直提升至地面。2、各導(dǎo)洞開(kāi)挖采用短臺(tái)階法施工，每一開(kāi)挖循環(huán)步距為0.5m。開(kāi)挖時(shí)按規(guī)范要求留置核心土，先開(kāi)挖上拱土方，噴射混凝土封閉后，再開(kāi)挖邊墻、核心土及底板土方。由于地理位置重要，為確保安全，拱部開(kāi)挖后盡早封閉，盡量減少頂部土方懸空時(shí)間，最前一步已封閉的上拱格柵與最前一步未封閉拱腿的間距控制在3—5m左右，核心土大于1:0.33的坡度，防止土方坍塌，下臺(tái)階土方如果松散，加可靠的臨時(shí)支護(hù)，防止工作面滑坡。（四）初期支護(hù)施工工藝初期支護(hù)在每步開(kāi)挖后及時(shí)進(jìn)行，主要有初噴、安裝格柵、掛網(wǎng)、噴混凝土等工序。1、初噴初噴作用為封閉工作面、防止風(fēng)化，一般噴層厚度為3-5cm，在開(kāi)挖之后立即進(jìn)行。2、格柵鋼架制作安裝格柵鋼架掛網(wǎng)安裝在每步開(kāi)挖后及時(shí)進(jìn)行，格柵定點(diǎn)預(yù)制，分片安裝。格柵分片之間用角鋼打眼螺栓連接，格柵之間用縱向連接筋相連。格柵架立中心和垂直度進(jìn)行測(cè)量控制；鋼筋網(wǎng)均掛在格柵上，鋼筋網(wǎng)需掛靠牢固，在噴射混凝土?xí)r不得晃動(dòng)。鋼筋網(wǎng)隨受噴面的起伏鋪設(shè)。2.1鋼架制作格柵鋼架在鋼筋加工棚設(shè)置的1:1制作樣臺(tái)上，采用冷彎制作，格柵鋼架分段制作，按單元拼焊后，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。首先用2cm厚鋼板鋪設(shè)成加工平臺(tái)，在平臺(tái)上放出每個(gè)單元格柵的大樣，再沿大樣線焊接側(cè)向定型模具和端頭定型鋼板。按設(shè)計(jì)尺寸（外放50mm作為預(yù)留變形量）進(jìn)行鋼筋下料，并預(yù)留焊接收縮余量。將下料主鋼筋按設(shè)計(jì)弧度冷彎成型，放入定型模具定位焊接。焊接時(shí)應(yīng)對(duì)稱，焊接后清除熔渣和金屬飛濺物。將已加工完畢的單元格柵取出進(jìn)行整體試拼，檢查試拼誤差并糾正。2.2鋼架安裝安裝工作內(nèi)容包括定位測(cè)量、安裝前的準(zhǔn)備和安設(shè)。（1）安裝前的準(zhǔn)備工作運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的單元鋼架分單元堆碼，并掛牌標(biāo)識(shí)，以防用錯(cuò)。安設(shè)前進(jìn)行斷面尺寸檢查，及時(shí)處理欠挖部分，保證鋼架正確安裝，鋼架外側(cè)有不小于5cm的噴射混凝土，安設(shè)前將格柵拱腳或墻腳部位的松渣清理干凈，并墊上鋼板或木板，防止鋼架下沉或失穩(wěn)。（2）定位測(cè)量首先控制中線架設(shè)格柵，按設(shè)計(jì)拱頂標(biāo)高控制格柵頂部高程，然后再檢查格柵支距，格柵鋼架安設(shè)于曲線上時(shí)，安設(shè)方向?yàn)樵擖c(diǎn)的法線方向，安設(shè)于直線上時(shí)，安設(shè)方向垂直于線路中線。直線地段安裝激光指向儀控制中線。（3）鋼架安裝鋼架與初噴混凝土之間緊貼，在安設(shè)過(guò)程中，當(dāng)鋼架與圍巖間有較大間隙時(shí)安設(shè)混凝土墊塊，或用水泥砂漿找平，兩榀鋼架間沿周邊設(shè)φ22縱向連接筋，環(huán)向間距為1.0m，內(nèi)外雙層布置。形成縱向連接體系，并及時(shí)打入鎖腳錨管，錨管應(yīng)與格柵焊牢，然后掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片，綁扎在鋼架的設(shè)計(jì)位置，并與格柵鋼架連接牢固，然后噴射混凝土，封閉成環(huán)。（4）格柵架設(shè)質(zhì)量要求格柵鋼架應(yīng)架設(shè)在與隧道軸線垂直的平面內(nèi)，格柵間距允許偏差為±30mm，垂直度不大于5‰。格柵鋼架保護(hù)層厚度在35-40mm，其背后應(yīng)保證噴射混凝土密實(shí)。格柵鋼架安設(shè)正確后，縱向必須用鋼筋連接牢固，并與鎖腳錨管焊接連成一個(gè)整體。2.3鋼筋網(wǎng)采用φ6的鋼筋編制而成，網(wǎng)格間距150mm，鋼筋交叉處點(diǎn)焊，在場(chǎng)外加工成片狀以便于安裝。在鋼架的內(nèi)外兩側(cè)設(shè)置單層或雙層網(wǎng)片，網(wǎng)片與格柵鋼筋焊接牢固。2.4噴射混凝土施工工藝噴射混凝土采用干噴工藝。隧道開(kāi)挖后先在掌子面噴一層3～5cm混凝土，封閉洞壁并使基面平順。鋼架安裝后由下至上分層、分片噴射混凝土，一次噴射厚度邊墻不超過(guò)10cm，拱部不超過(guò)6cm。噴頭應(yīng)與受噴面垂直，距離受噴面60～100cm，連續(xù)緩慢地做橫向環(huán)形運(yùn)動(dòng)?；炷帘砻鎽?yīng)濕潤(rùn)光澤、無(wú)干、無(wú)滑和流淌現(xiàn)象。在拱腳處用土將格柵連接板埋20cm，在下臺(tái)階續(xù)接格柵時(shí)用高壓風(fēng)吹凈。（1）噴射機(jī)械安裝好后，先注水、通風(fēng)、清除管道內(nèi)雜物。（2）保證連續(xù)上料，嚴(yán)格按施工配合比配料，嚴(yán)格控制水灰比及坍落度，保證材料運(yùn)送順暢。（3）操作順序：噴射時(shí)先開(kāi)液態(tài)速凝劑泵，再開(kāi)風(fēng)，后送料，以凝結(jié)效果好、回彈量小、表面濕潤(rùn)光澤為準(zhǔn)。（4）原材料的要求：水泥：采用不低于PO32.5普通硅酸鹽水泥，使用前做強(qiáng)度復(fù)查試驗(yàn)，其性能符合現(xiàn)行的水泥標(biāo)準(zhǔn)。細(xì)骨料：采用硬質(zhì)、潔凈的中砂或粗砂，細(xì)度模數(shù)大于2.5。粗骨料：采用堅(jiān)硬耐久的碎石，粒徑不大于15mm，級(jí)配良好。使用堿性速凝劑時(shí)，不得使用含有活性二氧化硅的石料。水：采用不含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化有害雜質(zhì)的自來(lái)水。速凝劑：使用前與水泥做相容性試驗(yàn)及水泥凝結(jié)效果試驗(yàn)，其初凝時(shí)間不得大于5min，終凝時(shí)間不得大于10min。摻量根據(jù)初凝、終凝試驗(yàn)確定，一般為水泥用量的5%左右。（5）噴射混凝土作業(yè)在滿足《錨桿噴射混凝土支護(hù)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，增加以下技術(shù)要求：攪拌混合料采用普通混凝土攪拌機(jī)，攪拌時(shí)間不小于2分鐘。原材料的稱量誤差為：水泥、速凝劑±1%，砂石±3%；拌合好的混合料運(yùn)輸時(shí)間不得超過(guò)1小時(shí)；混合料應(yīng)隨拌隨用?；炷羾娚錂C(jī)具性能良好，輸送連續(xù)、均勻，技術(shù)性能滿足噴射混凝土作業(yè)要求。噴射混凝土作業(yè)前，清洗受噴面并檢查斷面尺寸，保證尺寸符合設(shè)計(jì)要求。噴射混凝土作業(yè)區(qū)有足夠的照明，作業(yè)人員佩戴好作業(yè)防護(hù)用具。（6）噴射混凝土在開(kāi)挖面暴露后立即進(jìn)行，作業(yè)符合下列要求：噴射混凝土作業(yè)分段分片進(jìn)行。噴射作業(yè)自下而上，先噴格柵鋼架與拱壁間隙部分，后噴兩鋼架之間部分。噴射混凝土分層進(jìn)行，一次噴射厚度根據(jù)噴射部位和設(shè)計(jì)厚度而定，拱部宜為5cm～6cm，邊墻為7cm～10cm，后噴一層應(yīng)在先噴一層凝固后進(jìn)行，若終凝后或間隔一小時(shí)后噴射，受噴面應(yīng)用風(fēng)水清洗干凈。噴射時(shí)自下而上，即先墻腳后墻頂，先拱腳后拱頂，避免死角，料束呈螺旋旋轉(zhuǎn)軌跡運(yùn)動(dòng)，一圈壓半圈，縱向按蛇形噴射，每次蛇形噴射長(zhǎng)度為3～4m。正常情況采用干噴混凝土工藝，混凝土的回彈量邊墻不大于15%，拱部不大于25%。噴射混凝土終凝2小時(shí)后開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)，灑水次數(shù)應(yīng)以能保證混凝土具有足夠的濕潤(rùn)狀態(tài)為度；養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14天。噴射混凝土表面應(yīng)密實(shí)、平整，無(wú)裂縫、脫落、漏噴、空鼓、滲漏水等現(xiàn)象，平整度允許偏差為±3cm。（7）保證噴射混凝土密實(shí)的技術(shù)措施嚴(yán)格控制混凝土施工配合比，配合比經(jīng)試驗(yàn)確定，混凝土各項(xiàng)指標(biāo)都必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，混凝土拌合用料稱量精度必須符合規(guī)范要求。嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，原材料的各項(xiàng)指標(biāo)都必須滿足要求。噴射混凝土施工中確定合理的風(fēng)壓，保證噴料均勻、連續(xù)。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的保養(yǎng)，保證其工作性能。噴射作業(yè)由有經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)熟練的噴射手操作，保證噴射混凝土各層之間銜接緊密。初噴混凝土緊跟掌子面，復(fù)噴前先按設(shè)計(jì)要求完成超前小導(dǎo)管、鋼筋網(wǎng)、格柵鋼架的安裝工作。噴射混凝土由專人噴水養(yǎng)護(hù)，以減少因水化熱引起的開(kāi)裂，發(fā)現(xiàn)裂紋用紅油漆作標(biāo)記，進(jìn)行觀察和監(jiān)測(cè)，確定其是否繼續(xù)發(fā)展，若在繼續(xù)發(fā)展，找出原因并作處理，對(duì)可能掉下的噴射混凝土撬下重新噴射。堅(jiān)決實(shí)行“四不”制度：即噴射混凝土工序不完，掌子面不前進(jìn)，噴射混凝土厚度不夠不前進(jìn)，混凝土噴射后