老黄土隧道二台阶施工工法

PAGE11-老黄土隧道二台阶施工工法1.前言我国是世界上黄土分布面积最广的国家之一，黄土面积占国土面积的6.5％，主要分布在甘肃、山西、陕西、内蒙古等地区。隧址区为典型的黄土地貌，主要分布为马兰组Q3新黄土和Q2的离石组老黄土互错，地形沟壑交错，冲沟发育，地下水位深，土质天然含水量小。存在多种黄土隧道特有的不良地质现象。同时现新建线隧道相对于以往一般等级铁路隧道具有一定的特殊性，如断面加大、跨度增大、列车运行速度快、振动大，线路各方面技术要求都提高了很多，施工中应根据地质情况多种辅助措施联合应用，结合“新奥法”的施工原则：“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”。本文对二台阶预留核心土施工老黄土隧道的施工方法进行了总结，形成了本工法，对类似隧道的施工具有一定的参考价值。2.工法特点二台阶预留核心土法采用的是永久性支护，降低材料的损耗、减少了拆除临时支撑这道工序；掘进速度快（每天掘进3个循环），采用大型机械设备施工，辅以人工开挖，可以很好的控制超欠挖，节约了喷射混凝土；预留的核心土可以有效防止掌子面松动和坍塌，确保安全施工。2.1工序循环时间上对照三台阶法减少了一部的开挖、支护、喷射混凝土的工序，每循环节约2小时。2.2成本上对照双侧壁导坑法，采用临时支护，造成材料的极大浪费和损耗，同时临时支护工字钢拆除难也是很大的问题；进度缓慢（每天掘进0.8循环），不易采用大型机械设备，影响整个隧道施工组织，如果合同单价过低，势必会带来偷工减料的隐患，安全质量存在隐患。3.适用范围主要适用于新建铁路断面最大宽为15m、高为13.18m范围内的黄土隧道IV级、V级围岩。4.工艺原理基本原则可扼要的概括为：“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。实际施工为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题，采用二台阶预留核心土法，结合喷射砼及时封闭开挖面，用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动，是目前黄土隧道施工的较完整的方法。5.施工工艺流程及操作要点隧道贯通后二衬施工200m后围岩稳定性评判、修正施工方案，确定二次衬砌施作围岩监控量测围岩监控量测围岩监控量测水沟电缆槽盖板预制、安装水沟电缆槽施工二衬施工仰拱填充施工仰拱下部初期支护下导坑开挖、出碴上部初期支护上导坑开挖、出碴拱部超前支护测量放线洞内外检查井、及其他附属施工隧道贯通后二衬施工200m后围岩稳定性评判、修正施工方案，确定二次衬砌施作围岩监控量测围岩监控量测围岩监控量测水沟电缆槽盖板预制、安装水沟电缆槽施工二衬施工仰拱填充施工仰拱下部初期支护下导坑开挖、出碴上部初期支护上导坑开挖、出碴拱部超前支护测量放线洞内外检查井、及其他附属施工5.1二台阶预留核心土法施工流程图见图5.1-1。霉图胆5.1-1卵冒二台阶预留核屈心土法阁施工流程图企5.框2泪施工要点钟饺台阶预留核心童土屯施工工序说明出：并1氧、重⑴塌利用上一循环棉架立的钢架施麻作隧道小导管欠。握⑵剖机械开沙挖采①卡、皂②响、仅④些部，人工配合驻整修。表⑶岂初涉喷数①种、剧②删、匀④母部套4cm辣初厚混凝土。蕉⑷法架立钢架，拥设锁脚锚管，粒喷混凝土至设烈计厚度。厉2仙、诱⑴造开庆挖两③涝部，骑人工配合整修茫。竟⑵杰施作逆③识部初期支护扎，跟即初喷县4cm辉练厚混凝土。树⑶灌架立钢架，和设锁脚锚管，蝇喷混凝土至设韵计厚度。鞭3叛、在滞后馒于芝③幕部一段距离后延，机械开陆挖婚⑤纠部，瓦步骤嘱如眠2鸣项奴。大4我、在滞后于殖①搬、颂②刃、吩④错部一段距离后裙，确保核心土辨不小于太5m介，机械开拘挖幼⑥恒部。浩5恭、在滞后路于恢⑥改部一段距离后胡，机械开莫挖咳⑦始部。用6悼、贫⑴逢开挖隧底剩余芝部环分蹄⑧蚀部，倚⑵乡施作卖⑧蛾部初期支护捎，倘即初喷喂4cm浓援厚混凝土。刘⑶茂架立钢架，复晋喷混凝土至设司计厚度极。荡7块、施做仰拱钢胃筋，安装中心退排水管，利用货栈桥灌筑与仰减拱及仰拱填充即混凝土（仰拱待与填充应分次其施作）。史8测、岔根据围岩量测碍结果吵，笼利用衬砌模板扇台车灌火注洒Ⅺ展部衬砌（拱墙举衬砌一次施作窄）妙教经钢架安装工艺辰流程图钱(蓝图肢南1吼)程图瓶5.2.柜2拆-1籍钢架安装工艺塔流程图她5.2.川3溪喷射混凝土施羡工泻施工程序：施异工准软备宪→塑受喷面清、因撬举→仇喷纸4cm插后混凝暗土蔽→勿型钢钢架、系业统锚杆和钢筋甩网安跑设纹→旷分两次喷霜10cm慎厚混凝昆土沈→垄检查验溪收且→邪养护。其工艺央流程见图说俱-1水水细骨料粗骨料水泥搅拌机湿式喷射机喷头压缩空气慕图去蒜-1斩潮喷催混凝土搬工艺流程墨5.2.劲4=2\*CHINESENUM3责二会次衬砌混凝土洲施工方法=2\*CHINESENUM3千二恐次衬砌采用整腰体自行式模板来台车，输送泵支灌注，混凝土榴由项目部搅拌绳站集中拌和，匪混凝土搅拌运坚输车运输，人美工配合，背附探式振捣器捣固亲。拐施工工艺流程森图且蕉-1作：下一循环下一循环不合格合格拌和运输泵送拆模砼灌注模板清理尺寸检查台车调整轨道定位施工准备测量放点皇图罪岁-1=2\*CHINESENUM3眉二津次衬砌混凝土助施工工艺流程漆图胁5.2.脊5已防排水施工德排水盲管按衬罗砌施工缝环向狭设置，两侧纵榜向排水管按台钱车长度在排水康沟泄水孔标高撇纵向排设并于结环向盲管用三筹通连接与隧道县水沟连通。援防水层在拱部青和边墙按环状介铺设，并视材油质采取相应的见结合方法；防迅水板用焊接、脸搭接宽度为排15cm雷，两侧焊缝宽议应不小于吩2.5cm秩；防水层的接首头处不得有气猫泡，折皱及空司隙。接头处应纳牢固，强度应不不小于同质材悄料；防水层用捷垫圈和绳扣吊资挂在固定点上拴，其固定点的压间距，拱部应掀为塔0.耽5节～司0泪.7m插，侧墙厉为杠1.炼0构～齐1倚.2m拆，在凹凸处应薄适当增加固定乎点，点间防水裤层不得绷紧，踏以保证灌筑混猴凝土时板面与搞喷混凝土面能货密贴阔；隐巨5.2.误6末施工监测坏隧道监控量测宰是正“米新奥岛法米”治隧道施工的重里要组成部分，早它不仅能指导翻施工，预报险肺情，确保施工穷安全，而且通育过现场监测获勉得围岩的动态愤信息，为支护容设计提供依据理。欲（涉1躲）量测目的域A禾、掌握围岩在约施工中的动态老，控制围岩变库形；乖B假、了解支护结创构效果，及时止采取措施，安榴全施工；辩C涝、修正设计参乎数，保证隧道爬施工既稳定又咏安全。蚊（哄2图）量测项目垒施工监测主要乘量测收敛和顶宅拱沉降。量测虚区的间距不超驰过徐30m们，每个收敛量瓦测段的测点不稠少散于免3抄点。围岩收敛但和顶拱下沉量炭测原普则惜相上在同一断面盈上进行。量测宿断面的间距与禽隧洞长度、围怖岩条件、开愁挖方法等多种汁因素有关，实采际量测时，按刺技术规范要求填进行。量测拱颗顶沉降和收敛突的标记到掌子肝面的距离不超舰过膛1m兵。首次量测在芬喷射混凝土结更束后尽快实施若。王6顺.诚材料与设备瓣6.夹1奥使用的主要材恶料伍粪充水泥欲喷射混凝土优碧先采用硅酸盐届水泥或普通硅源酸盐水泥，强狂度等级不小糊于贵32.5MP彻a述。隔搁粗、细骨料惩粗骨料采用坚扑硬耐久的碎石沾或卵石（斗石独），或两者混辣和物，严禁选肺用具有潜在碱旧活性骨料。当拜使用碱性速凝菌剂时，不得使疑用含有活性二路氧化硅的石料净。喷射混凝土凑中的石子最大拦粒径不宜大于壤15mm幸，骨料级配采种用连续级配。访按重量计含泥资量不大兼于词1茧%丽，泥块含量不剪大守于蹈0.25广%篮。球细骨料采用坚六硬、耐久的中颂砂或粗砂，细漠度模数大畅于电2.喷5互，含水率控制艺在全5撞%薪～岂7搂%吐。砂中小于宅0.075m染m戚的颗粒不大掘于桂20窝%劈。含泥量不大冈于炭3赴%铲，泥块含量不慨大耍于掌1椒%彩。众林外加剂才对混凝土的强转度及围岩的粘内结力基本无影驾响；对混凝土桶和钢材无腐蚀遍作用；对混凝娇土的凝结时间秘影响不大（除润速凝剂和缓凝猪剂外）；吸湿嫂性差，易于保赖存；不污染环捉境，对人体无逢害。客辉速凝剂性喷射混凝土采逃用液体速凝剂宋。在使用速凝壁剂前，做水泥蒜的相容性试验客及水泥净浆凝昆结效果试验，弹严格控制掺量剥，并要求初凝续时间不大隐于绑5mi暖n乐，终凝不大利于率10mi殖n异。穴6.2宜主要施工机具浓、仪器、仪表母(宜表雨6.2-展1场)订。仍工序名称秆机具设备名称蜓规格型号巴单位俊数量饮备注药开挖热变压器颈400KVA元台授1随电动空压机叫20m3袖/塌min艇台夺2秆高压供风割注浆机少BW-250堵/窄50茶台府2久管棚钻机仇金星收-900脉台砌3拨管棚钻机软风镐洪台碰20锡开挖廉挖掘机酷PC200-冈台拢1是开挖特发电机万250kw饼台问1忧备用讯侧卸装载机喂ZLC40B象台色2李装碴础自卸车瓜东风笔辆鹰3待出碴掀初期支护亿钢筋切断机酿GQ40YF炎台月3撑钢架、极格栅及其它钢妖构件加工加钢筋折弯机驶GW40-1娘台朱2腾钢筋调直机餐GT40搂台合1惠电焊机浸B芦×漠6奥-250A向台摄4华搅拌机泛JS500扶台竖1碰初期支护饮湿喷机恢T庸K求－暖961罗2阵砼输送车愁6m3露辆狼2邻砼输送泵办HB依T后60C卷台惨1笑衬砌台车踏自制撇台逮1炕砼拌和站迎75m3锁/打h做台登集中拌和不再斑考虑疮插入振捣器休ZH-50屠台矛20慨辅助振捣滋测量垂全站仪坚PTS-60展2收台察1总断面量测及监笋控量测散水准仪愈DZS301合台先1昼收敛仪毫BJ-DS3鼓台柴1细表果6.2-珠1归挥耀隧道柴施工设备配套削表7.质量控制石7.1归执行的国家察主要技术标准佛、规范孔《新建铁路工四程测量规范讨》义TB1010颈-99洁《国家三、四夹等水准测量规移范藏》及GB/T12体898-19源91倍《铁路混凝土使与砌体工程施携工质量验收标暖准袍》聪TB1042旗4-2003款《铁路隧道工华程施工质量验生收标准超》描TB1041偶7-2003姑《新建时齿速悠20陕0宇公里客货共线辈铁路施工质量验验收暂行标准护》随《铁路混凝土扣工程施工质量法验收补充标准库》铁建设抛【易200乱5泰】辽16诉0或号滥《铁路隧道施协工规范急》殃TB1020柳4-2002变《铁路混凝土呼与砌体工程施抽工规范酱》挨TB1021响0-2002抗《铁路隧道喷慌锚构筑法技术拥规范撕》鼻TB1010蹦8-2002硬《铁路隧道防躁排水技术规范结》脾TB1011背9-2002城《注浆技术规券范尸》眠YSJ211纯-9姻2酒。毙YBJ44-半92馋《铁路混凝土缎结构耐久性设啄计暂行规定》触铁建设函误（患200灵5眼）苹5料7饭号播7.2功开挖质量保证牙措施稀7.2.灌1亲加强对技术及瘦施工人员的培倍训，提高全体灯参建人员的质附量意识。娘7.2.亚2专在隧道开挖前步，对隧道地表柴中线附近范围欧进行勘察，对式地表冲沟、深需井、滑塌、陷磁穴、地表附着蜂物等不良地质辨情况进行统计负，并按里程桩奋号逐一登记、品拍照，施工中酿加强监控量测帜工作，严格按展设计方案施工绪，确保隧道安绞全、顺利通过桂。脏7.2.炒3重每循环进行测被量放样，严格基控制超欠挖。和定期对测量控轰制点进行检查烟、复核，避免冈由于隧底下沉弹、上鼓、不均朵匀变形及人工崇或机械碰撞等台原因对控制点恐的损害。诱7.2.扑4辉开挖后按设计歉要求的量测项止目及频率进行捎围岩量测，及只时反馈量测信菠息。垃7.2.饲5璃隧道开挖中，舍在每次开挖后翅及时观察、描靠述围岩裂隙结童构状况、岩体因软硬程度、出奶水量大小，核增对设计情况，督判断围岩的稳洗定性。铁7.2.析6丘尽量减少挖掘寿机对隧道边沿艺的开挖，采用你人工风镐对隧限道周边进行修忧整，减少对围哀岩的扰动，避贪免侧壁或拱顶纽掉块现象。拱贴脚、墙角应预镜留百30cm含人工开挖，严拨禁超挖。开挖暮完毕后，尽早配对围岩进行支摄护封闭，减少殃围岩暴露的时杨间。裕7.3株喷射混凝土质友量保证措施帅采用湿式喷射主法工艺。喷射蛋混凝土作业分鸡片依次进行，葵喷射作业自下肥而上，先喷钢释架支撑与拱墙像壁间混凝土，阅后喷两拱架之块间混凝土。辞混凝土喷设采约取分层喷射，做后一层喷射在尺前一次喷射混艇凝土终凝后进各行。喷射混凝艳土时，喷头垂副直于受喷面，券喷头离受喷面幕的距离保持桌在艳0.勇6乏～埋1竭.2m阁之间。喷射混铃凝土的表面确刑保密实、平整避，无裂缝、脱村落、漏喷、漏芽筋、空鼓、渗庙漏水等现象。肠7.4贩监控量测质量勺保证措施友7.4.妇1韵将监测管理及挂监测实施计划闲纳入施工生产架计划中，作为亦一个重要的施迅工工序来抓，液并保证监测有按确定的时间和挠空间。公7.4.宵2灿制定切实可行洲的监测实施方柏案和相应的测娱点埋设保护措筛施，并将其纳骂入工程的施工四进度控制计划仍。壳7.4.码3军施工监测紧密岸结合施工步骤斤，监控每一施漂工步骤对周围存环境、围岩、赤支护结构、变菌形的影响，据建此优化施工方尤案。帝7.4.谁4妈量测项目人员膛要相对固定，伏保证数据资料辛的连续性。量亏测仪器专人使输用、专业机构质保养、专业机兴构检校。量测卡设备、元器件全等使用前均经编过检校，合格倒后方可使用。悬彩测试完毕后检轰查仪器、仪表渗，做好养护、仅保管工作，及呆时进行资料整或理及信息反馈四。8.安全措施拣把弱围岩作为蛛重点防范对象紧，注重围岩监凶测和观察，按梳新奥法原理组元织施工，随时抛注意围岩的岩末质和分布情况遥变化，节理裂爬隙发育程度和闷方向，掌子面祥填充物的性质甲、涌水量，锚贴杆是否挖断，族喷混凝土是否环产生裂隙。当还围岩变形量无孤变缓趋势或喷锋射混凝土产生蒜较大的剪切状晨态时立即停止北开挖，采取辅来助加固施工。俱做好隧道监控反测量，根据监凝测资料，判定忆围岩的稳定性支，超前指导施泽工，保证安全志。修8.1躁不良地质地段拾安全措施排对于隧道肾洞口段、软弱掘破碎带等不良绑地质地段，采积取超前支护、贸短开挖、驳衬砌紧跟、稳蒸步前进的处理伸措施，有水地婚段先治水后开城挖。严格按设井计规定进行锚籍喷支护，加强闲围岩及支护监比控量测，控制锈围岩的变形量顷，防止坍塌。茅不良地质地段幸采用短台阶法赵开挖，围岩有描一定的自稳性祥时，喷一层混柔凝土护面；围胆岩自稳性能力五差时，先打超缓前锚杆或超前乐小导管，围岩献压浆固结岩体奇后再开挖。及佣时安装钢架，电加强支护。同仇时，不良地质受地段的二次衬然砌要及时施作放，仰拱提前完百成及早形成封欠闭，确保隧道敢结构物及施工拿人员的绝对安聚全。松8.2溜喷射砼安全保裤证措施究埋喷射混凝土时阶，所有操作工晓人必须带安全仰帽，防尘口罩跨，防尘工作服黑，雨靴，橡胶锋手套。哥订喷射时控制好规风压、喷射距葛离，避免回弹骑骨料伤人。对立电线包皮应完助好，开关应装沿在固定闸刀盒穷内。眉峡安全员应随时士观察地质变化拘，发现有松动哭滑块现象，应岩立即撤离工作痛面。霞纪喷浆结束后，循应清洗喷射机皆及管路，避免丽堵管炸裂伤人桃。9.环保措施因9.荐1喝在弃碴场设置授喷水降尘系统输，在弃碴作业膏时喷水降语尘前,燥并做好弃渣场宫防护，防止水慨土流失。吧9.挑2回在洞口段施工拐中开挖的土石稳方要及时清告运语,咬不能堵塞溪流籍。虾9.3辉