一建市政喷锚暗挖工作井

1、 1K413041 喷锚暗挖法掘进方式选择 市政公用地下工程，因地下障碍物和周围环境限制通常采取喷锚暗挖(矿山)法中浅埋暗挖法施工。 一、浅埋暗挖法与掘进方式 浅埋暗挖法施工因掘进方式不一样，可分为众多详细施工方法，如全断面法、正台阶法、环形开挖预留关键土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、柱洞法等。第1页 (一)全断面开挖法 （2）全断面开挖法采取自上而下一次开挖成型，沿着轮廓开挖，按施工方案一次进尺并及时进行早期支护。 （3）全断面开挖法优点是能够降低开挖对围岩扰动次数，有利于围岩天然承载拱形成，工序简便;缺点是对地质条件要求严格，围岩必须有足够自稳能力

2、。第2页 (二)台阶开挖法 (2)台阶开挖法将结构断面分成两个以上部分，即分成上下两个工作面或几个工作面，分步开挖。 (3)台阶开挖法优点是含有足够作业空间和较快施工速度，灵活多变，适用性强。第3页 (三)环形开挖预留关键土法 (1)环形开挖预留关键土法适合用于普通土质或易明塌软弱围岩、断面较大隧道施工。是城市第四纪软土地层浅埋暗挖法最惯用一个标准掘进方式。 2)普通情况下，将断面分成环形拱部、上部关键土、下部台阶等三部分。依据断面大小，环形拱部又可分成几块交替开挖。第4页第5页 (3)施工作业流程:用人工或单臂掘进机开挖环形拱部架立钢支撑挂钢筋网喷射混凝土。在拱部早期支护保护下，为加紧进度，

3、宜采取挖掘机或单臂掘进机开挖关键土和下台阶，随时接长钢支撑和喷射混凝土、封底。视早期支护变形情况或施工步序，安排施工二次衬砌作业。第6页 (四)单侧壁导坑法 (2)单侧壁导坑法是将断面横向分成3块或4块:侧壁导坑、上台阶、下台阶，侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶支撑作用，并考虑、机械设备和施工条件而定。第7页 (五)双侧壁导坑法 (2)双侧壁导坑法普通是将断面分成四块:左、右侧壁导坑、上部关键土、下台阶。第8页 （3）施工次序:开挖一侧导坑，并及时地将其早期支护闭合。相隔适当距离后开挖另一侧导坑，并建造早期支护。开挖上部关键土，建造拱部早期支护，拱脚支承在两侧壁导坑早期支护上。开挖下台阶，建造底

4、部早期支护，使早期支护全断面闭合。拆除导坑临空部分早期支护。施作内层衬砌。第9页 (六)中隔壁法和交叉中隔壁法 (1)中隔壁法也称CD工法，主要适合用于地层较差、岩体不稳定且地面沉降要求严格地下工程施工。 (2)当 CD工法不能满足要求时，可在CD工法基础上加设暂时仰拱，即所谓交叉中隔壁法 (CRD工法)。第10页 (七)中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法 当地层条件差、断面特大时，普通设计成多跨结构，跨与跨之间有梁、柱连接，普通采取中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工，其关键思想是变大断面为中小断面，提升施工安全度。第11页 (1)中洞法施工就是先开挖中间部分(中洞) ，在中洞内施作梁、柱结构，

5、然后再开挖两侧部分(侧洞) ，并逐步将侧洞顶部荷载经过中洞早期支护转移到梁、柱结构上。第12页 (2)侧洞法施工就是先开挖两侧部分(侧洞)，在侧洞内做梁、柱结构，然后再开挖中间部分(中洞) ，并逐步将中洞顶部荷载经过早期支护转移到梁、柱上，这种施工方法在处理中洞顶部荷载转移时，相对于中洞法要困难一些。第13页 (3)柱洞法施工是先在立柱位置施做一个小导洞，当小导洞做好后，再在洞内做底梁，形成一个细而高纵向结构，柱洞法施工关键是怎样确保两侧开挖后早期支护同时作用在顶纵梁上，而且柱子左右水平力要同时加上且保持相等。第14页第15页第16页第17页第18页第19页第20页第21页 （4）洞桩法就是先

6、挖洞，在洞内制作挖孔桩，梁柱完成后，再施作顶部结构，然后在其保护下施工，实际上就是将盖挖法施工挖孔桩梁柱等转人地下进行 。第22页 三、掘进(开挖)方式及其选择条件第23页第24页第25页 1K413042 工作井施工技术 一、工作井施工技术 锚喷暗挖(矿山)法工作井是为隧道施工而设置竖向通道，普通采取倒挂井壁法施工。 本条简明介绍工作井施工技术(以下简称竖井)和马头门施工技术。 (一)施工准备 (1)竖井施工前，应对竖井及隧道范围内地下管线 、建(构)筑物进行调查，并应会同产权单位确定保护方案;施工中，应加强对主要管线、建(构)筑物等保护和监测 。第26页 (2)竖井施工范围内应人工开挖十字

7、探沟，确定无管线后再开挖 。第27页 (3)竖井井口防护应符合以下要求: 1)竖井应设置防雨棚、挡水墙。 2)竖井应设置安全护栏，护栏高度不应小于1. 2m 。 3) 竖井周围应架设安全警示装置。第28页 (二)锁口圈梁第29页 (二)锁口圈梁 （1）竖井应按设计施做锁口圈梁，圈梁埋深较大时，上部应设置砖砌挡土墙、土钉墙或格栅钢架+喷射混凝土等暂时围护结构。 （2）锁口圈梁处土方不得超挖，并应做好边坡支护。 （3） 圈梁混凝土强度应到达设计强度 70%及以上时，方可向下开挖竖井。 （4） 锁口圈梁与格栅应按设计要求进行连接，井壁不得出现脱落。第30页 (四)竖井开挖与支护 (2)井口地面荷载不

8、得超出设计要求值;井口应设置挡水墙，四面地面应硬化处理，并应做好排水办法。 (3)应对称、分层、分块开挖，每层开挖高度不得大于设计要求，随挖随支护;每一分层开挖，宜遵照先开挖周围、后开挖中部次序。 (4)早期支护应尽快封闭成环，按设计要求做好格栅钢架竖向连接及采取预防井壁下沉办法。第31页 (5)喷射混凝土强度和厚度等应符合设计要求。喷射混凝土应密实、平整，不得出现裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水等现象。 (6) 施工平面尺寸和深度较大竖井时，应依据设计要求及时安装暂时支撑。 (7)严格控制竖井开挖断面尺寸和高程，不得欠挖，竖井开挖到底后应及时封底。第32页 二、马头门施工技术 (1)竖井

9、早期支护施工至马头门处应预埋暗梁及暗桩，并应沿马头门拱部外轮廓线打入超前小导管，注浆加固地层 。第33页 (2) 破除马头门前，应做好马头门区域竖井或隧道支撑体系受力转换。第34页 (4)马头门开挖应分段破除竖井井壁，宜按照先拱部、再侧墙、最终底板次序破除。隧道掘进方式为环形开挖预留关键土法时，马头门施工步序以下: 1)开挖上台阶土方时应保留关键土。 2) 安装上部钢格栅，连接纵向钢筋，挂钢筋网，喷射混凝土。 3)上台阶掌子面进尺3-5m时开挖下台阶，破除下台阶隧道洞口竖井井壁 。第35页 4) 开挖下台阶土方 。 5)安装下部钢格栅，连续纵向钢筋，挂初支钢筋网，喷射墙体及仰拱混凝土。 ( 5

10、 )马头门处隧道应密排三榀格栅钢架;隧道格栅主筋应与格栅主筋、连接筋焊接牢靠；隧道纵向连接筋应与竖井主筋焊接牢靠。第36页 （6）马头门开启应按次序进行，同一竖井内马头门不得同时施工。一侧隧道掘进15m后，方可开启另一侧马头门。马头门标高不一致时，宜遵照先低后高标准。第37页 ( 7 )施工中严格落实管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭十八字方针。 1K413043 超前预支护及预加固施工技术 依据地质条件、地下水情况、施工方法以及环境条件等原因，地层超前预支护及预加固可采取以下办法: (1)超前小导管注浆加固。 (2)深孔注浆。 (3)管棚支护。 第38页 一、超前小导管注浆加固第

11、39页 (一)适用条件 (1)超前小导管注浆加固技术可作为暗挖隧道惯用超前预支护办法，能配套使用各种注浆材料，施工速度快，施工机具简单，工序交换轻易。 (2)在软弱、破碎地层中成孔困难或易塌孔，且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时，宜采取超前小导管注浆加固处理方法。第40页 (二)技术关键点 （1）超前小导管应沿隧道拱部轮廓线外侧设置，依据地层条件可采取单层、双层超前小导管;其环向布设范围及环向间距由设计单位依据地层特征确定；安装小导管孔位、孔深、孔径应符合设计要求 。第41页 （2）超前小导管应选取直径为40 50mm钢管或水煤气管，长度应大于循环进尺2倍，宜为 3-5m ，详细长度 、

12、直径应依据设计要求确定 。第42页 （3）超前小导管应从钢格栅腹部穿过，后端应支承在已架设好钢格栅上，并焊接牢靠，前端嵌固在地层中 。 前后两排小导管水平支撑搭接长度不应小于 1m 。钢格栅超前小导管混凝土第43页第44页 （4 )超前小导管成孔工艺应依据地层条件进行选择，应尽可能降低对地层扰动 。 ( 5 )小导管其端头应封闭并制成锥状，尾端设钢筋加强箍，管身梅花型布设6-8溢浆孔 。 ( 6 )超前小导管加固地层时，其注浆浆液应依据地质条件、并经现场试验确定;并应依据浆液类型，确定合理注浆压力和选择适当注浆设备。注浆材料可采取普通水泥单液浆、改性水玻璃浆、水泥一水玻璃双液浆、超细水泥等注浆

13、材料。第45页 ( 8 )注浆施工应符合以下要求: 1) 注浆工艺应简单、方便、安全，应依据土质条件选择注浆工艺(法)。在砂卵石地层中宜采取渗透注浆法;在砂层中宜采取挤压、渗透注浆法;在黏土层中宜采取劈裂或电动硅化注浆法。 2) 注浆次序:应由下而上、间隔对称进行;相邻孔位应错开、交叉进行。第46页 3)渗透法注浆压力:注人压力应保持在0.1 - O.4MPa ，注浆终压应由地层条件和周围环境控制要求确定，普通宜小于0.5MPa。每孔稳压时间大于2min。劈裂法注浆压力应大于0.8MPa。 5)注浆施工期应进行监测，监测项目通常有地(路)面隆起、地下水污染等，尤其要采取必要办法预防注浆浆液溢出

14、地面或超出注浆范围 。第47页 二、深孔注浆加固技术第48页 (3)注浆段长度应综合考虑地层条件、地下水状态和钻孔设备工作能力给予确定，宜为 10 -15m ，并应预留一定止浆墙厚度。第49页 (4)浆液材料和类型应综合考虑土质条件、注浆要求、地下水情况、周围环境条条件及效果要求等原因;且应经现场试验确定。可参考表1K413043 进行选择。第50页 (5)隧道内注浆孔应按设计要求采取全断面、半断面等方式布设，并应满足加固范围要求;浆液扩散半径应依据注浆材料、方法及地层条件，经现场注浆试验确定。第51页 (6)依据地层条件和加固要求，深孔注浆可采取前进式分段注浆、后退式分段注浆等方法。第52页

15、 三、管棚支护 (一)结构组成与适用条件 1.结构组成 （1）管棚法是一个暂时支护方法，与超前小导管注浆法相对应，通常又称为大管棚超前预支护法。 （2）管棚是由钢管和钢格栅拱架组成。钢管入土端制作成尖靴状或模形，沿着开挖轮廓线，以较小外插角，向掌子面前方敷设钢管或钢插板，末端支架在钢拱架上，形成对开挖面前方围岩预支护。第53页第54页 （3）管棚中钢管应按照设计要求进行加工和开孔，管内应灌注水泥浆或水泥砂浆，方便提升钢管本身刚度和强度。 2. 适用条件 (1)适合用于软弱地层和特殊困难地段，如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩

16、，并对地层变形有严格要求工程。第55页 (2)通常，在以下施工场所应考虑采取管棚进行超前支护: 1)穿越铁路修建地下工程。 2)穿越地下和地面结构物修建地下工程。 3)修建大断面地下工程。 4) 隧道洞口段施工。 5) 经过断层破碎带等特殊地层 。 6) 特殊地段，如大跨度地铁车站、主要文物保护区、河底、海底地下工程施工等。第56页 (二)技术关键点 (1)施工工艺流程: 测放孔位钻机就位水平钻孔压入钢管注浆(向钢管内和管周围土体)封口。 (2) 管棚应依据地层情况、施工条件和环境要求选取，并应符合以下要求: 1)宜选取加厚80-180mm焊接钢管或无缝钢管制作。普通采取l08 x 8mm钢管

17、，对应孔口管采取1278mm钢管第57页 2) 钢管间距应依据支护要求(如:防现塌、控制建(构)筑物变形等)给予确定，宜为300- 500mm。 3 )双向相邻管棚搭接长度大于3m。 4) 为增加管棚刚度，应依据需要在钢管内灌注水泥砂浆、混凝土或放置钢筋笼并灌注水泥砂浆。 5)钢管宜沿隧道开挖轮廓线纵向近水平方向或按纵坡要求设置。第58页 （4）钻孔次序应由高孔位向低孔位进行。钻孔直径应比设计管棚直径大20 - 30mm。钻杆方向和角度应符合设计要求。钻孔过程中应注意钻杆角度改变，并确保钻机不移位。 （6）钢管在安装前应逐孔逐根进行编号，按编号次序接管推进、不得混接。管棚接头应相互错开。 第5

18、9页 （7）管棚就位后，应按要求进行注浆;钢管内部宜填充水泥砂浆，以增加钢管强度和刚度。注浆应采取分段注浆方法，浆液能充分填充至围岩内。注浆压力到达设定压力，并稳压5min以上，注浆量到达设计注浆量 80%时，方可停顿注浆。第60页 1K413044 喷锚支护施工技术 浅埋暗挖法施工地下结构需采取喷锚早期支护，主要包含钢筋网喷射混凝土、锚杆钢筋网喷射混凝土、钢拱架-钢筋网喷射混凝土等支护结构形式，可依据围岩稳定情况，采取一个或几个结构组合。第61页 (一)主要材料 (1)喷射混凝土应采取早强混凝土，其强度必须符合设计要求。混凝土配合比应依据试验确定。禁止选取含有碱活性骨料。可依据工程需要掺用外

19、加剂，速凝剂应依据水泥品种、水胶比等，经过不一样掺量混凝土试验选择最正确掺量，使用前应做凝结时间试验，要求初凝时间不应大于5min ，终凝时间不应大于10min 。第62页 (2)钢筋网材料宜采取 Q235 钢，钢筋直径宜为6-12mm，网格尺寸宜采取150 - 300mm ，搭接长度应符合规范。钢筋网应与锚杆或其它固定装置连接牢靠。 (3)钢拱架宜选取钢筋、型钢、钢轨等制成，采取钢筋加工而成格栅拱架主筋直径不宜小于 18mm 。第63页 (二)格栅加工及安装 (1)格栅拱架和钢筋网片均应在模具内焊接成型。 (2)格栅拱架、钢筋网片加工制作应符合以下要求: 1)按照图纸组装焊接格栅拱架各部件“

20、8”字筋布置应均匀、对称，方向相互错开 “8”字筋间距不得大于50mm。节点板用连接螺栓紧固 。第64页 2)格栅钢架在模具内初步点焊固定，从模具内对称、均匀取出，按设计要求将格栅钢架冷弯、焊接成型。 3)格栅拱架组装焊接应从两端均匀对称地进行，以降低应力变形。 4) 格栅拱架主筋和 8 字筋之间、主筋与连接板之间应双面焊连接，焊缝应平顺、饱满、连续，无咬蚀、气孔、夹渣现象；焊接成品焊缝药皮应清理洁净。第65页 （3）首榀格栅拱架应进行试拼装，并应经建设单位、监理单位、设计单位共同验收合格后方可批量加工。格栅拱架拼装尺寸允许偏差应为0- +30mm ，平面翘曲应小于20mm 。 （4）格栅拱架

21、、钢筋网片应分类存放、标识，并应采取防锈蚀办法;运输和存放过程中应采取防变形办法。第66页 (6)钢筋网片应沿格栅拱架内、外侧主筋和纵向连接筋铺设，钢筋网片纵向和环向搭接长度应大于 1个网孔，网片之间、网片与格栅钢架、纵向连接筋应绑扎牢靠或点焊连接牢靠。 (7)纵向连接筋直径、间距以及连接应符合设计要求。连接筋应与格栅主筋点焊牢靠；沿环向连接筋应在主筋内、外侧交织布置。第67页 (8)连接筋长度应为格栅拱架间距+搭接长度;采取双面搭接焊时，搭接长度为5d; 单面焊搭接长度为lOd。焊接质量应符合设计和现行行业标准钢筋焊接及验收规程 JGJ 18-相关要求。 (9)格栅拱架安装时，其拱脚处不得座在虚土上，连接板下宜加垫板以减小拱架下沉量；相邻格栅纵向连接应牢靠。 (10) 在自稳能力较差土层中安装格栅拱架时，应按设计要求在拱脚处打设锁脚锚管，以预防拱架下沉。第68页 (三)喷射混凝土 (3)喷射混凝土应分段、分片、分层自下而上依次进行。混凝土厚度较大时，应分层喷射，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。混凝土一次喷射厚度宜为:边墙50 - 80mm ，拱部30 - 50mm 。 (4)喷射混凝土时，应先喷格栅拱架与围岩间混凝土，之后喷射拱架间混凝土。格栅拱架连接板、墙角等钢筋密集处应适当调整喷射角度，确保混凝土密实。第69页 (9)喷射混