隧道crd开挖工法

隧道隧道 CRDCRD 开挖工法开挖工法 一 工法特点一 工法特点 1 能有效的控制围岩变形和地表下沉 2 本工法充分利用了中隔壁和临时仰拱的支撑作用 并辅以 超前注浆小导管超前支护 挂网和格栅喷砼等支护手段 加之开挖 对围岩扰动小 故大大的提高了施工的安全度 3 其支护系统能很好的适应围岩的变化 与围岩形成一个整 体 能充分发挥围岩的自承能力 4 能有效应用监控量测等信息化管理方法指导施工 使整个 施工过程处于受控状态 5 本工法采用分部开挖 其超前导坑可以起到超前预报的作 用 根据现场施工实际情况 首先应进行由台阶法向 CRD 工法转换的 过渡施工 转换段为掌子面至其后 12m 转换段按既定 CRD 法施作 中隔壁和临时仰拱支撑 按 V 级加强断面支护参数进行初期支护 形成支护成环封闭 掌子面前方按 CRD 工法施工 二 工艺原理二 工艺原理 所谓 CRD 法 就是在隧道等地下工程掘进施工中 通过设置 中隔壁和临时仰拱 两者交叉 将开挖断面分成 4 个部分 然后再 根据围岩情况细分部进行开挖 此法是以新奥法的基本原理为依据 在开挖过程中尽量减少对围岩的扰动 通过超前导管 锚喷网 格 栅洞壁支护系统和中隔壁 临时仰拱联结 使断面支护及早闭合 控制围岩的变形 并使之趋于稳定 同时 建立围岩支护结构监控 量测系统 随时掌握施工过程中的动态变化 合理安排 调整施工 工艺和修改设计参数 确保施工安全 三 施工工艺三 施工工艺 根据设计 隧道该段 CRD 法隧道开挖分 1 3 5 7 四部分进行 由于每部开挖断面较大 每部中分两台阶开挖 以防止侧壁因开挖 过高而出现坍塌 每分部施作中上下台阶步距 2 3m 每部开挖步距 3 5m CRD 法施工中 1 3 部开挖采用人工配合小型机械进行 5 7 部采用人工配合小型机械施作 大型机械辅助 图图 1 1 CRDCRD 工法施工分区图工法施工分区图 隧道 CRD 法施工段隧道开挖超前支护采用注浆小导管 注浆浆 液为双液浆 隧道初期支护采用格栅钢架 喷 C25 砼 挂钢筋网 支护中锚杆采用中空注浆锚杆 中隔壁及临时仰拱采用 I18 工字钢 挂钢筋网喷 C25 砼支护 CRD 开挖施工工艺流程见图二 3 13 1 超前注浆小导管施工超前注浆小导管施工 施工方法 在 1 部和 5 部开挖之前对拱部按设计施作超前小导 管 并注水泥 水玻璃双液浆 首先用凿岩机钻孔后放入小导管 双液注浆机注浆 施工参数 1 选 42 钢插管 管长 5 0m 在管段中部设梅 花形 8 出浆孔 孔距 0 2m 双液注浆一定要保证注浆效果 小导 管按图 3 示意制作 2 钢管沿开挖轮廓线布置 外插角 5 10 间距 0 4m 3 注浆压力控制在 0 5 1 0 Mpa 注浆时先采用较小压力 当压力升高至 1 0 Mpa 时 停止注浆 等待几分钟后 不得长于浆 液凝胶时间 当压力降低后重新注浆 这样反复几次 直到压力不 再下降为止 以达到最佳注浆效果 当进浆量很大 压力长时间不 升高 则应调整浆液浓度及配合比 缩短浆液凝胶时间 1 部导坑拱部超前小导管注浆 加固 1 部导坑开挖上半断面 留核 心土 1 部上导坑拱部初期支护及左 侧上导坑中隔墙临时初期支护 及临时仰拱临时初期支护 3 部导坑拱部超小导管注浆加 固 7 部导坑下半断面开挖 3 部导坑开挖上半断面 留核 心土 5 部导坑下半断面开挖 5 部下导坑边墙初期支护 左 侧下导坑中隔墙临时初期支护 5 部下导坑仰拱初期支护 7 部下导坑边墙初期支护 7 部下导坑仰拱初期支护 图图 2 2 CRDCRD 工法施工工艺流程工法施工工艺流程 图图 3 3 CRDCRD 工法小导管加工图工法小导管加工图 4 双液注浆 注 1 1 水泥 水玻璃双液浆 注浆压力控制在 0 5 1 0 Mpa 注浆时先采用较小压力 当压力升高至 1 0 Mpa 时 停止注浆 等待几分钟后 不得长于浆液凝胶时间 当压力降低后 重新注浆 这样反复几次 直到压力不再下降为止 以达到最佳注 浆效果 5 小导管端部应与钢架联接 和钢架与注浆小导管配合使用 以形成棚架支护体系 在拱部根据设计要求布置 3 23 2 开挖及支护开挖及支护 1 开挖顺序 1 部先开挖 随即依次开挖 3 部 5 部 7 部 1 部 3 部采用人工配合小型机具开挖 架子车运土至下台 5 部 下部中隔壁拆除 监控量测 整体仰拱砼浇筑 中隔壁及临时仰拱拆除 监控量测 二次衬砌施工 3 部上导坑拱部初期支护及右 侧上导坑临时仰拱临时支护 7 部采用人工开挖两侧边墙 中间采用装载机 挖掘机 开挖 自 卸车出渣 开挖分部见图 4 所示 开挖循环进尺与设计钢架间距相 同 0 5m 榀 即每次开挖进尺为 0 5m 2 初期支护为 C25 喷射砼厚 30cm II VIII 组成 格栅 钢架 0 5m 榀 6 5 钢筋网 网格间距 15cm 15cm 拱墙布设系 统锚杆 采用 25 中空注浆锚杆 每两榀拱架之间设纵向 22 连 接筋 环向间距 0 8m 3 施作工序 先开挖 1 部上台阶 开挖单循环 0 5m 开挖后初喷 3 5cm 砼 挂钢筋网 架设拱部及中隔壁钢架 施工系统及锁脚锚杆 最 后复喷至设计厚度 1 部上台阶施工 2 3m 后 开挖 1 部下台阶 每循环进尺 0 5m 开挖后初喷 3 5cm 砼 挂钢筋网 架设上边墙 中隔壁 及 临时仰拱钢架 施工系统及锁脚锚杆 最后复喷至设计厚度 1 部下台阶施工 2 3m 后 开挖 3 部上台阶 每循环进尺 0 5m 开挖后初喷 3 5cm 砼 挂钢筋网 架设下边墙 中隔壁钢架 施工系统及锁脚锚杆 最后复喷至设计厚度 3 部上台阶施工 2 3m 后 开挖 3 部下台阶 每循环进尺 0 5m 开挖后初喷 3 5cm 砼 挂钢筋网 架设下边墙 中隔壁及仰 拱钢架 施工系统及锁脚锚杆 最后复喷至设计厚度 3 部下台阶施工后 开挖 5 部上台阶 开挖后初喷 3 5cm 砼 挂钢筋网 架设拱部及中隔壁钢架 施工系统及锁脚锚杆 最 后复喷至设计厚度 5 部上台阶施工 2 3m 后 开挖 5 部下台阶 每循环进尺 0 5m 开挖后初喷 3 5cm 砼 挂钢筋网 架设上边墙 中隔壁 及 临时仰拱钢架 施工系统及锁脚锚杆 最后复喷至设计厚度 5 部下台阶施工 2 3m 后 开挖 7 部上台阶 每循环进尺 0 5m 开挖后初喷 3 5cm 砼 挂钢筋网 架设下边墙 中隔壁钢架 施工系统及锁脚锚杆 最后复喷至设计厚度 7 部上台阶施工 2 3m 后 开挖 7 部下台阶 每循环进尺 0 5m 开挖后初喷 3 5cm 砼 挂钢筋网 架设下边墙 中隔壁 仰 拱钢架 施工系统及锁脚锚杆 最后复喷至设计厚度 仰拱钢架每 3m 封闭一次 图图 4 4 CRDCRD 工法施工工序示意图工法施工工序示意图 4 施工注意事项 施工 1 3 5 7 部上断面时 要做好钢架锁脚导管 并注 浆加固 初期支护及中隔壁钢架底部垫设砼预制块 防止出现过大 收敛和沉降变形 7 部下台阶仰拱初期支护 每 3m 封闭一次 以便中心排水 管施工 3 3 3 3 拆除中隔墙 仰拱及填充施工拆除中隔墙 仰拱及填充施工 7 部下台阶仰拱初期支护封闭完成 超前设计仰拱 6 8m 后 仅靠设计仰拱端拆除底部中隔墙喷射砼及工字钢架 拆除长度 5m 实际拆除时根据监控量测结果调整拆除长度 然后施工仰拱及填充 3 43 4 二次衬砌施工二次衬砌施工 在施作二次衬砌前 拆除中隔墙及临时仰拱 然后铺设防水层 二次衬砌为模筑钢筋砼 采用整体定型钢模台车 配备砼输送泵灌 注砼 仰拱及填充超前 5m 后 二次衬砌施作一环 衬砌灌注 10 20h 后进行养护 砼强度达到规范要求强度后拆模 施作下一 循环 根据监控量测反馈的信息 确定二衬施作长度并及时施作 3 53 5 监控量测监控量测 监控量测的项目及方法 1 地质及支护状态观察 对开挖掌子面进行观察 地质素描 对围岩及初期支护表面进行观察 2 拱顶下沉量测 在中隔壁的两侧即 1 部 5 部的开挖拱顶 各设一个测点 采用水平仪测其下沉量 3 周边收敛量测 根据需要 在洞内拱脚 最大跨度线 边 墙角等处布设水平基线 采用收敛仪量测 4 拆除中隔墙及临时仰拱过程拱顶下沉及周边收敛量测监控 量测拱顶下沉 收敛全部测点均埋设在同一断面 5 根据规范和设计要求 制定监控量测断面间距及量测频率 等量测方案 6 施工测量组和监控量测组负责量测 数据整理 绘制回归 曲线并及时反馈至隧道专业工程师 以采取相应的技术措施 7 喷砼 二次衬砌 钢架支立 仰拱填充等施工工艺与台阶 法施工相同 3 63 6 CRDCRD 法施工关键技术及作业要点法施工关键技术及作业要点 保持各分部开挖断面和各部的纵向间距 分部开挖要严格 按预定尺寸放线 开挖遵循 宁欠勿超 的原则 局部欠挖采用风 稿修正 断面开挖力求圆顺 以减少出现应力集中现象 每块小断面开挖长度 3 5m 及时设置临时仰拱封闭 步 步成环 尽量缩短成环时间 必要时进行掌子面喷射混凝土临时支 护 中隔壁设置为弧形临时支护 隧道左右开挖小断面底部临 时仰拱保持在同一断面上 各节点的连接一定要对齐 螺栓连接牢 固 并及时施作锁脚锚管 必须保证中隔壁和临时仰拱钢架的规格数量和喷射混凝土 的厚度 钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固 为减小支护结构对地基的压力 提高地基的承载能力 对 型钢拱架的底部设置 40 40 20 厘米的预制垫块 初期支护稳定后分段拆除中隔壁临时支护 拆除长度应根 据变形监控量测信息和仰拱浇筑长度确定 一般为 4 6m 但一次 拆除长度不宜超过 15m 并加强拆除过程监控量测 中隔壁混凝土拆除时 要防止对初期支护系统形成大的振 动和扰动 可采用风镐由上至下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土 以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土 临 时钢构件采用气焊烧断 临时支护拆除后及时施作隧道仰拱和二次衬砌 加强对围岩的量测监控 四 质量控制四 质量控制 1 严格按设计及规范要求施工 做到规范操作 2 加强质量教育 提高全员质量意识 加强和完善质量控制 体系 3 切实做好技术交底 加强现场指导和过程控制 认真执行 测量复核制 4 加强工序质量控制 尤其是超前支护和初期支护施作质量 五 安全控制五 安全控制 1 加强安全教育 做好岗前培训