区间暗挖大断面施工

1、内容提要内容提要 一、工程概况一、工程概况 二、暗挖施工方法二、暗挖施工方法 三、施工重点、难点三、施工重点、难点 四、解决对策四、解决对策 五、施工体会五、施工体会 一、工程概况一、工程概况 区间大断面是指菜市口站陶然亭站区间大断面是指菜市口站陶然亭站 的区间段的区间段, ,全长全长981981米（我们仅完成区间米（我们仅完成区间 左、右线各左、右线各150m150m）. . 1. 1. 内容包括：内容包括： ( ().).区间左线区间左线 ( ().).区间右线区间右线 ( ().).渡线（从左线到右线）渡线（从左线到右线） ( ().).停车线（在右线设置）停车线（在右线设置）. 2.2

2、.工程特点工程特点: : (1).(1).共计共计2020个不同的断面个不同的断面 (2).(2).窜越五个不同的地层窜越五个不同的地层( (卵石层卵石层, , 粉质黏土粉质黏土, ,粉土粉土, ,中粗砂中粗砂, ,细砂和粉细细砂和粉细 砂砂).). (3).(3).施工方法施工方法: :台阶法台阶法,CRD,CRD法和双侧法和双侧 壁法壁法. . (4).(4).攻克两个抬高渐变段攻克两个抬高渐变段. . 返回概况 返回 二、暗挖施工方法二、暗挖施工方法 1.暗挖法暗挖法(minning method): 不开挖地面不开挖地面,采用从施工通道在地下开采用从施工通道在地下开 挖、支护、衬砌的方

3、式修建区间隧道的施工挖、支护、衬砌的方式修建区间隧道的施工 方法方法,包括包括:台阶法、台阶法、CD法、法、CRD法、中洞法、法、中洞法、 侧洞法、双侧壁导坑法等侧洞法、双侧壁导坑法等. 2.暗挖初支施工工艺暗挖初支施工工艺 “三检三检” 施工放线定期复核施工放线定期复核 施工降水施工降水超前预注浆超前预注浆 土方开挖土方开挖 格栅支护格栅支护 喷射砼封闭喷射砼封闭 背后回填注浆背后回填注浆 不断循环不断循环 监控量测监控量测 格栅加工和验收格栅加工和验收 2.12.1施工降水施工降水 我们所进行的暗挖施工我们所进行的暗挖施工, , 都要求地都要求地 下水位保持在基底以下下水位保持在基底以下0

4、.50.5米米. . 因此在因此在 进行区间隧道暗挖作业之前先进行降水进行区间隧道暗挖作业之前先进行降水 施工施工. . 通常所用的方法是通常所用的方法是: :井点降水井点降水. . 根据土层的渗透系数及要求降水根据土层的渗透系数及要求降水 的深度的深度, ,有不工的方法有不工的方法.(.(见下表见下表) ) 降水降水 方法方法 适用适用 条件条件 土层渗透土层渗透 系数系数(m/d) 水位降低水位降低 深度深度(m) 0.150 多层多层 轻型轻型 井点井点 喷射喷射 井点井点 管井管井 井点井点 砂砂(砾砾) 渗井点渗井点 单层单层 轻型轻型 井点井点 0.150 0.15020200 0

5、.10.2 10 83061236 按水头、按水头、 导水性与导水性与 坑深确定坑深确定 砂砂( (砾砾) )渗井点施工工艺渗井点施工工艺 井点孔位放样井点孔位放样井点钻孔井点钻孔分节拼装井管分节拼装井管 投放滤料及回填投放滤料及回填检查排水管路检查排水管路 用泵抽水用泵抽水 砂砂( (砾砾) )渗井点注意事项渗井点注意事项: : 1.1.井点距暗挖隧道结构应不小于井点距暗挖隧道结构应不小于2m.2m. 2.2.井点沿暗挖隧道布设井点沿暗挖隧道布设, ,并形成封闭形并形成封闭形; ;不能形不能形 成封闭的延长成封闭的延长1B(B1B(B为隧道横断面宽度为隧道横断面宽度).). 3.3.滤管分滤

6、管分: :穿孔钢管穿孔钢管( (孔隙率孔隙率25%)25%)和无砂混凝和无砂混凝 土管土管( (孔隙率孔隙率20%),20%),外壁均包土工布滤网外壁均包土工布滤网. . 4.4.滤料应洁净滤料应洁净, ,投放前应清孔并沿井管周围均投放前应清孔并沿井管周围均 匀投放匀投放. .至井口至井口1m1m左右用黏土填平夯实左右用黏土填平夯实. . 5.5.降水施工时降水施工时, ,注意周围的建筑物沉降及水平注意周围的建筑物沉降及水平 位移的监测位移的监测. . 2.2格栅加工 钢材进场验收钢材进场验收制作模具制作模具加工格栅加工格栅 (1).钢筋进场时,应按批抽取试件做力学性能(屈服强 度、抗拉强度和

7、伸长率)和工艺性能(冷弯)试验并 检查产品合格证、出厂检验报告和进场复试报告. (2).根据技术人员在1cm厚的钢板上,分段放样出格 栅大样,工人焊接模具. (3).钢筋技工下料,并焊接格栅钢架,格栅加工应符合 下列要求: .拱架(包括顶拱和墙拱架)应圆顺,直墙应直顺允 许偏差为:拱架矢高及弧长020mm,墙架长度 20mm,拱、墙架横断面尺寸(高、宽)010mm. .钢筋格栅组装后应在同一平面内,允许偏差为:高 度30mm,宽度20mm,扭曲度20mm. (4)钢筋格栅第一榀制作好后应试拼,经过验收合格 后方可进行批量生产. 模具放样模具放样 2.3超前预注浆 注浆工艺流程注浆工艺流程: 封

8、闭掌子面封闭掌子面成孔成孔超前小导管安设超前小导管安设堵孔堵孔 注浆注浆浆液配制浆液配制 封堵注浆管封堵注浆管 导管制作导管制作 1.喷射混凝土封闭掌子面,厚度为50100mm. 2.成孔:对于自稳能力差的砂类土,用吹管法成孔;对 于卵石含量较大的砾石土,采用钻机钻孔,然后用 风镐将超前小导管打入. 3.超前小导管制作:在管壁上钻孔间距为100mm 150mm,孔径6mm8mm的花眼,梅花型布置.导 管前端应加工成锥形,导管后部不小与600mm长 不设出浆孔. 4.安装超前小导管:平顶隧道设于顶部范围,拱形隧 道设于拱部120,两排小导管纵向水平投影搭接 长度不小于1m,环向间距3根/m,仰角

9、812. 5.超前小导管和孔壁之间应进行封堵,防止浆液外溢. 6.浆液配制: (1)改性水玻璃: .先将浓硫酸缓缓倒入盛水的桶里,并搅拌 (或送风搅拌),稀释成浓度为18%20% 的稀硫酸. ,将浓度为4045Be的水玻璃稀释成 1820Be. .经过试验,按一定比例将稀硫酸和水玻璃 配制成pH=2.54.0的改性水玻璃. .为防止浆液未入土前凝固,用风管从底部 送风使浆液翻动. (2).水泥-水玻璃双浆液:水泥水灰比宜1:1 1.5:1,水泥浆与改性水玻璃浆液体积 比:1:11:0.5. (3)水泥浆:根据地层条件,并掺入适量促凝剂. 7.注浆: (1).注浆方法: 改性水玻璃浆液:适用于砂

10、类土,采用吹管 法,先将浆液倒入容器中,一端接风,另一端 直接接注浆管,瞬间高压风将浆液吹进土体. 双浆液:必须采用双浆液注浆泵. 水泥浆:主要适用于空隙率比较大的地层. (2)注浆顺序:相临孔位应错开,交叉进行.一般 有上而下,以间隔对称注浆为宜. (3)注浆压力: .水泥浆或改性水玻璃,初压0.10.3Mp,砂 质土终压不大于0.5Mp. .水泥浆-水玻璃浆液,初压0.31.0Mp,终 压1.21.5Mp. (4)注浆控制指标: .单根结束标准,压力逐渐上升,流量逐渐减 小,当压力达到终压,注浆量达到设计80%; 压力未达到终压,但注浆量达到设计值,并无 漏浆现象. .本循环结束标准:所有

11、注浆孔均达到注浆 结束标准,无漏浆现象. 2.4土方开挖 土方开挖方法:应根据地质条件、隧道长 度、断面大小、埋置深度及地面环境条件,综 合考虑安全、经济和工期的要求,可采用下列 方法开挖:全断面开挖法,台阶法,CD法、CRD 法和双侧壁法. 1.台阶法: 适用于土质较好的隧道,台阶长度为 11.5B,B为隧道宽度.每循环开挖长度为 0.51m. 2.CRD法: 也叫交叉中隔壁法,适用于大跨度、浅 埋、软弱地质隧道. 3.双侧壁法: 也叫眼镜法,适用于地质软弱的双线或 多线隧道. 打超前小 导管,注浆 打锁脚锚杆打锁脚锚杆 挖上导土方 核心土 架上导格栅 U台阶 挖下导土方 架下导格栅 挖1洞

12、上导土 核心土 下导土方 减压槽 下导土方 架2洞格栅 挖3洞上导土 架格栅,打 锁脚锚杆 U型台阶 3洞下导土 减压槽 挖4洞下导土 架格栅, 打锚杆 架上导格 栅,打锚杆 架格栅, 打锚杆 U型台阶 架4洞格栅 挖1洞上导 架上导格栅 挖U形台阶 挖下导土 架下导格栅 挖下导土 架格栅 挖上导土 拱部格栅 安全台阶 挖下导土 中层格栅 挖下导土 上台阶 下台阶 仰拱格栅 减压槽 挖下导土 挖U型台阶 架下导格栅 减压槽 架格栅 挖3洞上导 架上导格栅 2.5格栅支护 二、施工方法二、施工方法 浅埋暗挖法的十八字方针:“管超前,严注浆, 短进尺,强支护,早封闭,勤量测.” 这十八字方针是暗挖

13、施工的精髓,是经过 无数的实践总结出来的,谁要是违反了这原则, 谁就会吃大亏的.这一点,我是深有体会.(举 例:渡线抬高段没能及时成环而出现裂缝.) 2.1 理解方针 1.管超前:碰到砂层或者不良地质时,必须打设 超前小导管,超前小导管制作和打设环向间距 (根据地质情况可有增减)必须符合要求. 2.严注浆:包括开挖前的注浆和成还后的背后回填 注浆. (1).开挖之前如果注浆效果不好,必须封闭掌子面 重新注浆,否则一旦造成坍方,小则影响进度,大则能 引起一系列的恶劣影响(路面沉降、自来水管断裂等 等, 北京这两年因暗挖而发生的事已很多了.) (2).背后回填注浆,成环35m,就应该回填注浆,填

14、充围岩与格栅之间的空隙.这能有效防止开挖前的注 浆浆液向倒流,尤其能保证在后坍方的注浆质量.(这 一点我们区间做得不好,也出现过二次坍方,希望以 后能杜绝这现象.) 注浆效果好是指:浆液固结前方地质,并在一定时间 内能保持土体的稳定. 3.短进尺:要求格栅开挖的进尺要短,大断面为 50cm,标准段为75cm.实践证明,在地质稳定情 况下,大断面可达到60cm,标准段为8090cm. 严禁同时开挖两榀.(我们区间,后期大断面仰 拱已经达到开挖5榀,进尺2.5m,这是非常危险 的.为保住我们北京市场,以后行政领导应该 坚决杜绝这类野蛮施工.) 4.强支护:支护的强度要达到规范要求.包括连 接筋的布

15、置和焊接,格栅钢架的焊接,格栅与 格栅的栓接,格栅与工字钢的连接以及喷射混 凝土的配合比等等.(这是我控制质量的重点, 也是施工的中的通病.如: 螺栓是经常戴不上, 拧不紧;连接筋通常是搭接长度不够,布置间 距大过3040cm;格栅就是接不合,常常缝隙 焊不满,喷射混凝土的搅拌机经常”休假”等 等,都是检查和督促的重点) 5.早封闭:指及时封闭成环和及时喷射混凝土. 架设格栅时间要及时 返回 2.12.1施工降水施工降水 我们所进行的暗挖施工我们所进行的暗挖施工, , 都要求地都要求地 下水位保持在基底以下下水位保持在基底以下0.50.5米米. . 因此在因此在 进行区间隧道暗挖作业之前先进行降水进行区间隧道暗挖作业之前先进行降水 施工施工. . 通常所用的方法是通常所用的方法是: :井点降水井点降水. . 根据土层的渗透系数及要求降水根据土层的渗透系数及要求降水 的深度的深度, ,有不工的方法有不工的方法.(.(见下表见下表) ) (2).水泥-水玻璃双浆液:水泥水灰比宜1:1 1.5:1,水泥浆与改性水玻璃浆液体积 比:1:11:0.5. (3)水泥浆:根据地层条件,并掺入适量