隧道CRD法施工指導性施工工法

2022-06-18 12:30:05 字數 4732 閱讀 2643

1 前言

crd又稱交叉中隔法,在軟弱圍岩大跨隧道中,先開挖隧道一側的一或二部分,施作部分中隔壁和橫隔板,再開挖隧道另一側的一或二部分,完成橫隔板施工;然後再開挖最先施工一側的最後部分,並延長中隔壁,最後開挖剩餘部分的施工方法。主要應該於ⅳ級圍岩淺埋、偏壓地段以及ⅴ級圍岩段的施工。

2 工法特點

crd法施工是大跨度、軟弱圍岩隧道分部開挖、鋼架支撐、仰拱先行施工方法的一種。crd法一般上下分3層、左右兩側共6部施工。先開挖隧道一側的上、中層開挖及支護,施工橫豎中隔壁;待噴射混凝土達到設計強度等級的70%後,進行另一側的上、中層開挖及支護,施作橫中隔壁;最後開挖左右側底部,完成初期支護和中隔壁,形成帶有豎向中隔壁和2層橫向中隔壁的網格狀支護系統。

最後,拆除中隔壁,施作仰拱、拱牆襯砌和填充。crd法的每部開挖均形成環形封閉支護體系。其優、缺點為:

優點:各部開挖及支護自上而下,步步成環,及時封閉,各分部封閉成環時間短,中隔壁能有效的阻止支護結構和收斂變形和下沉,在控制地面沉降和土體水平位移等方面優於其他工法。

缺點:拆除中隔壁時風險較大;工序繁雜,施工速度較慢。

4 工藝原理

crd法又稱交叉中隔壁法,即在隧道斷面中部設定豎橫中隔壁,將斷面分塊,達到減小開挖跨度和降低開挖高度的效果。進行分部開挖,分塊成環,化大為小,步步封閉,環環相扣形成全斷面初期支護封閉結構的施工方法。同時在施工中,加強監控測量,依靠測量資料指導支護施工。

5 工藝流程及操作要點

5.1 crd法施工工藝流程

圖5-1 crd法施工工藝流程圖

5.2 施工要點

5.2.1 施工準備

5.2.1.1風、水、電管線敷設、施工便道、施工現場布置,機具裝置、人員配置、材料裝備、修建防排水設施等。

5.2.1.2 根據地質勘探資料和施工設計,詳細了解工程地質和水文地質情況,制定相應的施工方法和措施,編制施工組織設計,制定施工監測計畫。

5.2.2 超前小導管施工

小導管採用φ42的無縫鋼管,鋼管前端做成尖楔狀,便於打插入孔中或直接打入,在管身前部2.0m範圍內按梅花形布置,鑽φ10mm的注漿孔,以便鋼管進入底層後對圍岩空隙注漿。

注入純水泥漿時,水泥漿水灰比胃1:1,水泥漿由稀到濃逐漸變換,即先註稀漿,然後逐級變濃。為注漿後盡快開挖,選用普通水泥或早強水泥並摻入一定量的水玻璃溶液,以縮短初凝、終凝時間。

注漿採用pf-40a型注漿,注漿壓力0.4-0.6mpa。

圖5-2 超前小導管施工工藝流程圖

5.2.3 超前地質預報

隧道施工通過超前地質**預報,可主動獲取地質資訊,及時發現異常情況。預報開挖面前方不良地段的位置、規模和性質,為優化、完善設計、制定科學、合理的施工方法提供地質資訊依據。為施工提前做好準備,及早制定預案,採取相應的技術和安全措施,以保證施工的正常、安全進行。

超前地質預報工作流程圖見圖5-3。

圖5-3 超前地質預報工作流程圖

5.2.4 crd法洞身開挖施工步序:

crd法施工共將隧道分為六部分,具體劃分為見圖5-4

圖5-4 crd法施工工序橫斷面

5.2.4.1 開挖①部

(1)利用上一迴圈架立的鋼架施作隧道側壁及導坑側壁 42小導管超前支護。(2)開挖①部,(3)噴混凝土封閉掌子面。(4)施作①部導坑周邊的初期支護和臨時支護,即初噴4cm厚混凝土,架立i22型鋼鋼架和i22臨時鋼架,並設鎖腳錨桿,安設i22橫撐。

(5)鑽設徑向錨桿後復噴混凝土至設計厚度。

5.2.4.2 開挖②部

(1)在滯後①部一段距離後,開挖②部。(2)噴混凝土封閉掌子面。(3)導坑周邊部分初噴4cm厚混凝土,鋪設鋼筋網,(4)接長型鋼鋼架和i22臨時鋼架,並設鎖腳錨桿,根據實際位址情況,必要時安設i22橫撐,(5)鑽設徑向錨桿後復噴混凝土至設計厚度。

5.2.4.3 開挖③部並施作導坑周邊的初期支護和臨時支護,步驟及工序同1。

5.2.4.4 開挖④部並施作導坑周邊的初期支護和臨時支護,步驟及工序同2。

5.2.4.

5 (1)在滯後於④部一段距離後,開挖⑤部。(2)隧底周邊部分初噴4cm厚混凝土。(3)接長i22臨時鋼架,復噴混凝土至設計厚度。

(4)安設型鋼鋼架之仰拱單元。

5.2.4.6 開挖⑥部並施作導坑周邊的初期支護,步驟及工序同5。並使型鋼鋼架之封閉成環。

5.2.4.7 (1)根據監控量測結果分析,待初期支護收斂後,拆除i22臨時鋼架及上部臨時橫撐。(2)灌注ⅶ部仰拱襯砌及底板。

5.2.4.8 利用腳手架支撐、固定拱頂模板灌注側牆ⅷ部至設計高度。

5.2.4.9 利用腳手架支撐、固定拱頂模板一次性灌注ⅸ部襯砌(拱牆襯砌一次施作)

5.2.5開挖注意事項

5.2.5.1 開挖之前應根據施工圖紙施做超前支護。

5.2.5.2 開挖進尺應控制在0.5~0.75m

5.2.5.3 開挖後及時施做初期支護,盡早封閉成環。

5.2.5.4 施工中隨時關注中隔壁下的地基穩定情況。

5.2.5.5 加強施工中的監控量測工作,及時反饋資訊,以調整支護引數,及確定拆除臨時支護的時間。

5.2.5.6 臨時支護應在全部開挖和初期支護完成,並形成全斷面環形封閉,且圍岩變形收斂後進行。每次拆除長度不應大於6m,並立即進行仰拱施做。

5.2.5.7 為了保證拆除中隔壁時的安全,可先施做仰拱、填充,然後拆除中隔壁。

5.2.6 初期支護施工

5.2.6.1 施工程式:開挖後初噴混凝土系統支護施工(錨桿、鋼筋網、鋼架) 復噴混凝土至設計厚度。

5.2.6.2 噴射混凝土

(1)噴射混凝土原材料檢驗合格後方能使用,嚴格控制拌合物的水灰比,並經常檢查速凝劑注入環的工作狀況。噴射混凝土的坍落度宜控制在8~13cm,過大混凝土會流淌,過小容易出現堵管現象。噴射過程中應及時檢查混凝土的回彈率。

噴射混凝土的回彈率:側壁不應大於15%,拱部不應大於25%。

(2)噴射混凝土拌合物的停放時間不得大於30min。

(3)必須在隧道開挖後及時進行施作。噴射混凝土厚度應預埋厚度控制標誌,嚴格控制噴射混凝土的厚度。

(4)噴射前應仔細檢查噴射面,如有鬆動土塊應及時處理。噴射機應布置在安全地帶,並盡量靠近噴射部位,便於掌機人員與噴射手聯絡,隨時調整工作風壓。

(5)噴射完成後應檢查噴射混凝土與岩面粘結情況,可用錘敲擊檢查。同時測量其平整度和斷面。並將此斷面與開挖斷面對比,確認噴射砼厚度是否滿足設計和規範要求。

當有空鼓、脫殼時,應及時鑿除,沖洗乾淨進行重噴,或採用壓漿法充填。

(6)在噴射側壁下部時,需將上半斷面和噴射時的回彈物清理乾淨,防止將回彈物捲入下部噴層中形成「蜂窩」而降低支護強度。

(7)經常檢查噴射機出料彎頭、輸料管和管路接頭,發現問題及時處理。管路堵塞時,必須先關閉主機,然後才能進行處理。

(8)噴射完成後應先關主機,再依次關閉計量幫浦、震動棒和風閥,然後用清水將機內、輸送管路內殘留物清除乾淨。

(9)噴射混凝土冬期施工時,洞口噴射混凝土的作業場合應有防凍保暖措施;作業區的氣溫和混合料進入噴射機的溫度均不應低於5°c ;在結冰的層面上不得進行噴射混凝土作業;混凝土強度未達到6mpa前,不得受凍。

(10)噴射質量檢查

①噴射過程中檢查噴射表面是否有鬆動、開裂、下墜、滑移等現象,如有及時清除重噴。

②噴體達一定強度後可用鎚擊聽聲,對空鼓脫殼處採用鑿除重噴的方法及時進行處理。

③鑽眼檢查噴射厚度是否符合設計要求,厚度不夠處補噴。

④及時測定回彈率,以指導下步施工。

⑤作噴體試件進行噴射砼強度試驗,以檢查其強度。

原材料每盤稱量的允許偏差表5—2

5.2.5.3 錨桿施工

(1)錨桿鑽孔利用開挖台階搭設簡易台架施鑽,按照設計間距布孔;鑽孔方向盡可能垂直結構面或初噴砼表面;錨桿孔比杆徑大15mm,成孔後採用高壓風清孔。

(2)孔位應按設計布置,偏差小於10cm,孔深誤差±10cm;鑽孔直徑應大於錨桿直徑15mm。

(3)鑽孔本身成直線,方向沿隧道周邊徑向,並盡量與岩面垂直,不得平行於岩層面打設錨桿。

(4)孔內注漿前必須進行清孔,順錨桿孔用高壓風清除孔內積水、巖粉、碎屑等雜物,以免孔道堵塞造成錨桿插不到位。

(5)砂漿應隨備隨用,在砂漿初凝之前應使用完。注漿用的砂必須用1.5mm的方孔篩過篩。

(6)注漿壓力控制在0.4mpa以內。注漿時將注漿管插入孔底,隨著漿液的注入逐漸拔出注漿管,直到孔口有漿液流出為止。

(7)錨桿插入長度不得小於設計長度,並加設墊板。

(8)錨桿插入後不得隨意敲擊,三天內不准懸掛重物。

圖5-6錨桿施工工藝流程圖

5.2.5.4 鋼架施工

隧道各部開挖完成出噴砼後,分單元及時安裝鋼架,利用系統錨桿及雙側鎖腳錨管固定,縱向採用鋼筋連線,鋼架之間鋪掛鋼筋網,然後復噴混凝土到設計厚度。鋼架安裝前把按設計加工好各單元鋼架組織試拼,檢查鋼架尺寸及輪廓是否合格。

在施工過程中需加強對鋼架安裝以後的監控測量,必要時採取有效措施進行加固,以防止拱頂鋼架下沉。具體措施如下:

(1)加強對鋼架的鎖腳固定措施

由於採用分部開挖方法,拱部綱架安裝後,鋼架暫時不能全面封閉成環,拱部鋼架必須採取鎖腳措施,將鋼架兩底腳牢固鎖定,以防止鋼架下沉或兩底腳**,鋼架鎖腳採用兩根l=4.0m的φ42鎖腳錨管鎖定,錨桿採用鋼花管,壓注水泥漿液進行錨固,如地質較差時,採用加長鎖腳錨管長度和再增設一根鎖腳錨管以加強鋼架的穩定。

(2)鋼架基礎的加固

為防止鋼架下沉,視地質情況,必要時在拱部鋼架底腳增設連續縱樑,縱樑採用32槽鋼,與鋼架底腳採用焊接連線,以增加鋼架底腳的承力面積。

圖5-7 型鋼鋼架施工工藝流程路

(3)及時噴射混凝土進行覆蓋

鋼架安裝完成後,及時進行噴射微纖維混凝土,噴射時分層、分段進行,鋼架應全部被噴射混凝土覆蓋,保護層厚度不得小於40mm。

CFG樁指導性施工工法

目錄1.前言1 2.工法特點1 3.適用範圍1 4.工藝原理1 5.材料與裝置1 6.施工工藝流程及技術要求2 7.勞動力組織6 8.質量措施6 9 安全措施11 10 環保措施12 1 前言 1.1 河北省石安改擴建xj8合同段路基地基處理設計主要採用cfg樁加固地基,樁體主要由水泥 粉煤灰 碎石...

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