三台阶七步开挖施工总结

隧道三台阶七步开挖法施工技术总结吴源隧道、下历窠隧道是由我公司在京福客专闽赣V标承建的两座隧道，隧道的进口及出口岩性主要为粉质黏土和全风化石英云母片岩，围岩级别属于V级围岩，施工难度大。经过方案的比选分析最后决定采用三台阶七步开挖法施工。一、三台阶七步开挖法施工特点三台阶七步开挖法是以弧形导坑开挖预留核心土为基本模式，分为上中下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护采用沿隧道纵向错开，平行推进的隧道施工的方法，它具有如下几个特点：（1）、施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软弱围岩及土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工作效率较高。（2）、在地质条件发生变法时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工工法。（3）、适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。（4）、在台阶法开挖的基础上，预留核心土左右错开开挖，利于开挖工作面的稳定。（5）、当围岩变形较大或者突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可以尽快的调整封闭成环时间。二、三台阶七步开挖法施工作业工序（1）、第1步，上部弧形导坑开挖，在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为35m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/11/2。开挖循环进尺应根据围岩级别确定，最大不得超过2.0m，开挖后立即喷4cm混凝土。上台阶开挖矢跨比用大于0.3，开挖后应及时进行并及时进行钢架架立、钢筋网挂设、复喷混凝土至设计厚度、打设系统锚杆并注浆，完成初期支护。开挖采用人工配合挖掘机工配备10名作业人员，开挖人员8名（风镐手4名），挖掘机司机1名，工班长1名；配备挖掘机1台，风镐4台。（2）、第2、3步，分左、右侧开挖中台阶：开挖进尺应根据围岩级别确定（V、级围岩开挖进尺1榀钢架间距，级围岩不得超过2榀钢架间距），开挖高度一般为33.5m，左右侧台阶错开23m，开挖后立即初喷4cm混凝土，并及时进行钢架架立、钢筋网挂设、复喷混凝土至设计厚度、打设系统锚杆并注浆，完成初期支护。开挖采用人工配合挖掘机工配备6名作业人员，开挖人员4名（风镐手2名），挖掘机司机1名，工班长1名；配备挖掘机1台，风镐2台。（3）、第4、5步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护围岩级别确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为33.5m，左、右侧台阶错开23m，开挖后立即初喷4cm混凝土，并及时进行钢架架立、钢筋网挂设、复喷混凝土至设计厚度、打设系统锚杆并注浆，完成初期支护。开挖采用人工配合挖掘机工配备6名作业人员，开挖人员4名（风镐手2名），挖掘机司机1名，工班长1名；配备挖掘机1台，风镐2台。（4）、第6步，上中下台阶预留核心土；开挖个台阶预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。采用人工配合挖掘机开挖，安全员现场指挥。（5）、第7部，隧底开挖：每循环开挖长度宜为3m，开挖后及时施作初期支护，及时施工仰拱仰拱分段长度为3m。采用人工配合挖掘机开挖，安全员现场指挥。配备6名作业人员，开挖人员4名（风镐手2名），挖掘机司机1名，工班长1名；配备挖掘机1台，风镐2台。三、三台阶七步开挖法隧道支护施工隧道开挖应遵循“弱扰动、短进尺、强支护、勤量测”的原则。为保护围岩的自稳能力，隧道支护应尽快施作。三台阶七步开挖法的初期支护有喷射混凝土、钢架、钢筋网、系统锚杆等组成，各部分联合受力。初期支护在开挖后立即施作，以保护围岩的自稳能力。（1）、初喷混凝土封闭岩面初喷混凝土应在开挖后立即进行。清除岩面表面的空鼓和掉皮，埋设控制混凝土厚度的标志物。初喷混凝土厚度为4cm。喷射混凝土必须满足设计强度要求、厚度的要求。（2）、安装钢架安装工序：放样确定钢架基脚位置在基脚位置设槽钢垫板架设钢架布设纵向连接钢架。钢架单元之间夹橡胶垫片，连接采用高强螺栓栓接。在钢架安装前应清除基脚下的虚渣、虚土及杂物。在基脚位置设槽钢垫板增强基脚的刚性，防止钢架下沉。加强拱（墙）脚锁脚锚管施工，各台阶在钢架拱脚以上30cm处，紧贴钢架两测边沿下倾角30各打设4根锁脚锚管，并与钢架采用L型牢固焊接，锁脚锚管采用外径50mm，壁厚3.5mm，长度5m的无缝钢管，并在钢管内注水泥浆，以控制基脚变形。（3）、钢筋网施作钢筋网用8的HPB235钢筋制作，网格尺寸采用20cm*20cm，搭接长度为12个网格，网片间采用焊接方式连接。钢筋网随受喷面起伏铺设，其间隙不应大于3cm，大于3cm的须设置骑马垫块，钢筋网应与钢架连接牢靠。其钢筋保护层厚度不应小于4cm。（4）、复喷混凝土喷射作业应分段分次依次进行，拱部分成厚度不宜超过10cm，边墙厚度不宜超过15cm。喷射作业从拱脚或墙角自下而上进行，应避免部分回弹料虚掩拱脚，先找平凹洼部分，后喷射凸出部分，各部平顺连接，喷头应与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离宜保持在1.02.0m，沿水平方向以螺旋形画圈移动喷射。喷射混凝土表面应平顺，无空鼓、裂缝、松酥。（5）、系统锚杆打设待复喷混凝土完毕后打设系统锚杆，V级围岩系统锚杆长度L=4m，间距采用1.2（环向）*1.5（纵向），打设完毕后及时注浆，注浆采用M20水泥砂浆，锚杆尾部采用垫片及螺帽并与钢架焊接。四、三台阶七步开挖法隧道仰拱施工（1）、隧道开挖采用全幅分段施工，上面铺设仰拱栈桥，每循环开挖长度不得大于3m。当仰拱施作距离掌子面，V级围岩超过35m时，应停止掌子面的开挖或采用跳槽进行隧底开挖。（2）、隧底开挖后应实际清除虚渣、杂物、积水等，立即喷射混凝土封闭岩面，按照设计要求安装仰拱钢架，复喷混凝土至设计厚度，使初期支护及时封闭成环。（3）、仰拱应超前二次衬砌，每循环浇筑长度3m，仰拱混凝土采用全幅浇筑，一次成型，不留纵向施工缝，仰拱施工缝及变形缝应设置止水带，仰拱表面应平顺，不积水。（4）、仰拱填充混凝土应在仰拱混凝土总凝后浇筑，浇筑前应清除仰拱表面的杂物及积水，连续浇筑一次成型不留纵向施工缝。填充混凝土达到5MPa后允许人通行，达到设计强度的100%后方可通行车辆。仰拱表面坡度应符合设计要求，达到平顺、排水通畅无积水的效果。五、二衬施工（1）、施工准备对边墙基础顶面混凝土进行凿毛，并冲洗干净。凿毛时，混凝土必须达到强度：人工凿毛为2.5Mpa，风动凿毛为10 Mpa。 纵向施工缝浇注混凝土前，应在凿毛的先浇混凝土面上破一层厚约30cm的混凝土，