CD法开挖作业指导书
1.适用条件、范围
XXX段隧道工程Ⅳ级围岩。 2.施工工艺
2.1.施工工序流程、作业方法及要求
2.1.1开挖及初期支护、临时支护(见CD工法工序图)
1(左侧上部开挖)→Ⅱ(左侧上部初期支护:每循环进尺一次,掌子面先喷砼封闭,其它面先初喷4cm砼,架立钢架,并打设锁脚锚杆,再钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度)→3(左侧中部开挖)→Ⅳ(左侧中部初期支护:每循环进尺一次,掌子面先喷砼封闭,其它面先初喷4cm砼,架立钢架,并打设锁脚锚杆,再钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度)→5(先行导坑左下部开挖) →Ⅵ(导坑下左部部初期支护:每循环进尺一次,掌子面先喷砼封闭,其它面先初喷4cm砼,架立钢架,再钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度)→7(右侧上部开挖)→Ⅷ(右侧上部初期支护:每循环进尺一次,掌子面先喷砼封闭,其它面先初
喷4cm砼,架立钢架,并打设锁脚锚杆,再钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度)→9(右侧中部开挖)→Ⅹ(右侧中部初期支护:每循环进尺一次,掌子面先喷砼封闭,其它面先初喷4cm砼,架立钢架,并打设锁脚锚杆,再钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度)→11(右侧下部开挖)→ⅩⅡ(右侧下部初期支护:每循环进尺一次,掌子面先喷砼封闭,其它面先初喷4cm砼,架立钢架,再钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度)→ⅩⅢ(拆除交叉中隔壁)→ⅩⅣ(仰拱超前浇筑)→ⅩⅤ(拆除其它临时支护)→ⅩⅥ(全断面二次衬砌)。
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拱墙一次衬砌隧底填充边墙基座初期支护之喷混凝土XIVxv临时支护之喷混凝土531喷8cm厚C20混凝土封闭掌子面XIVxv7喷8cm厚C20混凝土封闭掌子面30~50m6~8m6~8m6~8m10~20m中隔壁(CD)工法工序平面示意Ⅱ1ⅧⅩVIR3350ⅩVI0R335封底砼ⅡⅣⅩVI3R3350封底砼Ⅳ隧道中线ⅩVIⅩR3350ⅥⅥⅩVⅩⅣⅫ中隔壁(CD)工法工序横断面示意 2
2.1.2.临时支护拆除及衬砌施工(见CD工法临时支护横断面图) 根据监控量测数据分析结果,先拆除中隔壁底部钢架G单元,灌注仰拱及填充,待其达一定强度后,用钢架H单元接长中隔壁临时钢架。钢架H单元底部支撑于仰拱填充顶面。待初期支护收敛后,逐段拆除多余的临时钢架,利用衬砌台车一次性灌注二次衬砌(拱墙一次施作)。
超前支护砂浆锚杆|μ22,环向间距0.4m,L=3.5m临时支护砂浆锚杆|μ22,环向间距1.0m,L=2.5m I18临时钢架,纵向间距0.6m 喷砼厚18cm钢架E单元钢架A单元R3350钢架B单元R3350
隧道中R3350钢架C单元内轨顶面钢架H单元钢架G单元R3350钢架F单元线钢架D单元中隔壁(CD)工法临时支护横断面 2.2.施工参数 2.2.1.中壁拆除
在CD法中的一个关键问题是拆除中壁,据以往经验,中隔壁拆除时间应在全断面成环后,各部位位移充分稳定后,才能拆除,其要求如下。
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1) 中壁拆除参数
(1)拱顶下沉量:7d的增量小于2mm;
(2)净空收敛值:7d的增量小于4mm(拱顶下沉的2倍) 2)安全管理参数
管理水平 1 2 3 管理阶段 安全 注意 危险 中隔壁拆除中位移量(mm) 3 6 12 中隔壁拆除后位移量(mm) 6 12 24 2.2.2.临时支护
临时钢架均采用I18钢架,每榀钢架间距与主洞身钢架一致,喷砼采用C20砼,中隔墙部位厚18cm,临时封底10cm,径向锚杆长L=2.5m,间距1.0×1.0m(环×纵)。 2.3.施工注意事项
2.3.1.隧道施工应坚持\弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测\的原则。
2.3.2.开挖方式均采用弱爆破或人工开挖。爆破时严格控制炮眼深度及装药量。
2.3.3.工序变化处之钢架(或临时钢架)应设锁脚钢管,以确保钢架基础稳定。
2.3.4.钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置,及时施作并连接牢固。 2.3.5.右部导洞开挖,应滞后于左部导洞,距离不小于30m为宜。 2.3.6.临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后,方可进行。
2.3.7.施工中,应按有关规范及标准图的要求,进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据。
2.3.7.按设计要求做好瓦斯及突水突泥超前地质预报,并及时反馈结果。
2.3.8.按设计要求做好隧底地质检测工作,检测结果为弱软围岩及有溶洞、溶沟及溶槽隧底应按要求采取加固措施。
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2.3.9.应及时对隧道环境水进行取样化验,对有侵蚀性,但设计无要求的水应立即向相关单位提出变更,采用侵蚀性砼。 3.质量控制 3.1.质量控制标准
隧道允许超挖值(cm)
围岩级别 开挖部位 线性超挖 拱部 最大超挖 边墙线性超挖 线性超挖 仰拱、隧底 最大超挖 Ⅰ 10 15 10 Ⅱ~Ⅳ 15 25 10 10 25 Ⅴ,Ⅵ 10 15 10 3.2.质量检测
3.2.1.中线及高程应符合设计要求,使用全站仪和水准仪进行检测,技术人员每一开挖循环检查一次。
3.2.2.隧道开挖一般不允许欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部分(每一平方米不大于0.1平方米)侵入衬砌应小于5厘米,拱脚和墙脚以上1米内断面严禁欠挖。技术人员使用断面仪测量洞身周边轮廓断面,绘制断面图与设计断面进行核对
3.2.3.洞身开挖中,地质工程师应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等,核对地质情况,判断围岩稳定性。要求地质工程师每开挖一环,应立即对对工程地质进行素描。
3.2.4.石质隧道钻爆要求采用光面爆破。钻眼前,应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5厘米,周边眼的间距允许偏差为5厘米,外插角应符合设计要求,眼底不应超出开挖断面轮廓线15厘米。要求技术人员使用钢卷尺,每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼。
3.2.5.光爆效果检查,炮眼痕迹保存率硬岩不小于80%,中硬岩不小于60%。并在开挖轮廓面上均匀分布。要求技术人员每一开挖循环检查一次炮眼痕迹保存率。
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3.2.6.规范规定的超挖允许值及检查方法
对于Ⅳ级围岩:拱部平均线性超挖不大于15厘米,最大超挖不大于25厘米,边墙平均线性超挖不大于10厘米,仰拱、隧底平均线性超挖不大于10厘米,最大超挖不大于25厘米,Ⅴ级围岩:拱部平均线性超挖不大于10厘米,最大超挖不大于15厘米,边墙平均线性超挖不大于10厘米,仰拱、隧底平均线性超挖不大于10厘米,最大超挖不大于25厘米。
检查方法:用全站仪测定,在要测的点位粘贴反光片,用全站仪测定各点的三维坐标,通过计算绘制开挖断面,与设计断面进行比较。 3.3.质量保证措施
3.3.1.隧道开挖质量保证措施
隧道不良地质地段施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
开挖前,做好超前地质预报,根据预测结果采取合理的开挖方法和支护措施。
成立超欠挖管理领导小组,编制超欠挖管理办法,制订详细的奖罚措施,并严格执行。
派专人负责超欠挖控制,每次爆破由专业工程师值班检查监督爆破全过程,以保证钻爆作业按设计进行。
采用光面爆破,减少对周边围岩的扰动,保证开挖成型质量。 每循环用断面仪对开挖面进行检查,并根据检查结果进行分析,及时将分析的信息反馈到施工中,不断优化设计,以进一步改进光面爆破质量。
选择合理的爆破参数,周边眼采用光爆小药卷不耦合装药,选择合理周边眼间距和光面层厚度,以确保光面爆破。
施工时设备操作人员相对固定,以利于提高钻眼质量。 3.3.2.支护质量保证措施
1)喷射砼
(1)原材料进场前必须有产品合格证,并经检验合格。
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(2)喷射砼采用湿喷工艺、拌合楼严格按配合比自动计量配料、拌料,拌料时间不少于1.5min,砼搅拌运输车运输,喷射砼要求连续进行,喷射厚度符合要求;
(3)喷射砼表面平整、无空鼓、裂缝、松酥; 2)锚杆及钢筋网
(1)原材料进场前必须有产品合格证,并经检验合格; (2)钢筋网格间距严格按设计制作,网片与岩面紧贴; (3)锚杆垫板与围岩密贴; (4)钻杆施作严格按设计施工; 3)钢架
(1)原材料进场前必须有产品合格证,并经检验合格; (2)钢架加工必须经培训合证,持证上岗的技工进行加工,避免出现钢架加工存在假焊、焊缝表面有裂纹、焊瘤等缺陷;
(3)钢架安装前应清除底脚下的虚碴及杂物。并测出每榀钢架位置,使其安装后,钢架垂直度误差±2°,横向与高程偏差小于±5cm;
(4)沿钢架外缘每隔2m用钢楔或砼预制块楔紧;
(5)钢架底脚置于牢固的基础上。钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固,钢架之间按设计纵向用钢筋连接。
(6)分部开挖法施工时,钢拱架拱脚打设φ22锁脚锚杆,其长度不小于3.5m,数量为2~4根,下半部开挖后钢架及时落底接长,封闭成环;
(7)钢架与围岩间隙用喷射砼充填密实,先喷射钢架与围岩间的
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