【桥梁工程中洞口与明洞施工方法综述3200字】

桥梁工程中洞口与明洞施工方法综述一、洞口施工1.洞口施工要求(1)洞口开挖和进洞施工宜避开雨期、融雪期及严寒季节。(2)应清除或加固斜坡及上坡上可能崩塌的表土、灌木及危险岩石。(3)对不利地质断面，在进入隧道前应按设计要求进行加固和防护。(4)孔坡和背坡由上至下开挖，不得进行底部开挖或重叠开挖。当洞口有相邻建筑物(构筑物)时，应采用微振动控制爆破。当地质条件较差时，应采取措施稳定边坡和上坡。(5)随时检查边坡及背坡的变形状态，发现不稳定现象，及时采取措施，确保施工安全。(6)在雨季到来之前，完成洞边和背坡排水系统的施工。(7)隧道排水应与洞外排水系统合理衔接，不得侵蚀、软化隧道和明挖隧道的基础，不得冲刷路基边坡、桥涵锥坡等设施。(8)监测地面沉降和拱顶沉降，并适当增加测量频率。(9)土石方开挖后，应尽快完成洞内永久支护工程。地基承载力应满足设计要求。2.洞口边、仰坡开挖及防护边、仰坡开挖及防护施工工艺流程如图11-1所示。图11-1洞口边、仰坡开挖及防护施工工艺流程3.洞口段施工隧道进出口段（洞口段）暗挖施工可能给洞顶地表和仰坡造成不良影响。洞口段的关键工序是挖隧道。进入隧道前，应对边坡进行适当保护或加固，并完成排水系统。洞口段的施工方法应考虑施工机械设备、工程地质、水文地质和地形条件、隧道外邻近建筑物、隧道本身的结构特点等多种因素。根据地层情况，洞口段可分为以下几种施工方法：(1)洞口段为Ⅰ〜Ⅲ级的良好围岩时，可采用全断面直接开挖进洞，初始10〜20m区段的开挖，爆破进尺应控制在2〜3m。拱部可施作局部锚杆支护，墙、拱采用素喷混凝土支护。洞口3〜5m区段可以挂网喷混凝土及设钢拱架予以加强。(2)洞口段围岩为Ⅲ〜Ⅳ级时，宜采用正台阶法进洞，爆破进尺控制在1.5〜2.5m，采用拱、墙系统锚杆和钢筋网喷射混凝土支护，必要时设钢拱架加强。(3)洞口段围岩为Ⅳ〜Ⅴ级时，宜采用上半断面长台阶法进洞施工。上半断面先进50m左右后，拉中槽落底，在保证岩体稳定的条件下，再进行边墙扩大及底部开挖。上部开挖进尺一般控制在1.5m以下，并严格控制爆破药量。施工支护采用超前锚杆与系统锚杆相结合，挂网喷射混凝土的方式。拱部安设间距为0.5〜1.0m的钢拱架支护，及早施作混凝土衬砌，确保稳定和安全。(4)洞口段围岩为Ⅴ级以下，地层条件差时，可釆用分部开挖法和其他特殊方法进洞施工。具体方法有：预留核心土环形开挖法；插板法或管棚法；侧壁导坑法；下导坑先进再上挑扩大，由里向外施工法；预切槽法；等。开挖进尺控制在1m以下，宜采用人工开挖，必要时才采用弱爆破。开挖前应对围岩进行预加固，如采用超前预注浆锚杆或釆用管棚注浆法加固岩层后，用钢架紧贴洞口开挖面进行支护，再进行开挖作业。在洞身开挖中，支撑应紧跟开挖工序，随挖随支。施工支护采用网喷混凝土，系统锚杆支护；架立钢拱架间距为0.5m，必要时可在开挖底面施作临时仰拱。开挖后，应尽快施工混凝土内衬。墙前拱施工衬砌时，下段开挖应满足以下要求:①下段开挖必须在拱圈混凝土达到设计强度的70%后才能进行；(2)可采取加大拱脚、在拱脚设置锚杆、加强纵向连接等措施对拱脚进行加固；(3)下部边墙开挖后，应尽早及时进行支撑，以保证上部混凝土拱的稳定。施工前，在工艺设计中，应对施工的各工序进行必要的力学分析。施工过程中应建立健全量测体系，收集量测数据及时分析，用以指导施工。二、明洞施工1.明洞施工方法明洞施工方法的选择，应根据地形、地质条件、结构形式等因素确定。独立式明洞可采用明挖法或盖挖法施工；延伸明挖隧道可采用开挖和衬砌施工顺序，可分为全明挖先墙后拱法、上明挖先拱后墙法和部分明挖墙拱交错法三种施工顺序。(1)先墙后拱法。明洞先墙后拱法如图11-2所示，这种方法适用于埋深较浅，且按临时边坡开挖能暂时稳定的对称式明洞，全部明挖。根据地质条件及开挖深度，选择临时边坡坡率，从上往下分台阶开挖，直至路基设计高程。如果地质条件较好，可开挖为分台阶直立坡；如果地质条件较差，则应将直立坡改为斜坡[图11-2(b)中虚线]。先墙后拱法衬砌整体性好，施工空间大，有利于施工，但土方开挖量大。图11-2明洞先墙后拱法示意图1—台阶1开挖；2—台阶2开挖；3—台阶3开挖；4—灌注边墙；5—灌注拱(2)先拱后墙法。当路堑边坡较高、明洞埋置较深，或明洞位于松软地层中，全部明挖到底可能引起边坡坍塌时，应采用先拱后墙法施工，如图11-3所示。其施工步骤为：开挖拱部以上土石至拱脚，灌注拱圈，做外贴式防水层，进行初步回填，然后暗挖拱脚以下土石，灌注边墙，故先拱后墙法又称明拱暗墙法。因边墙暗挖，在选择挖马口方式时要慎重，以防止掉拱。先拱后墙法土石方开挖量较小，刷坡较低，但衬砌整体性较差，施工空间窄小，防水层施作不方便。图11-3明洞先拱后墙法示意图1—上台阶开挖；2—灌注拱部；3—下合阶中央开挖;4—左侧马口开挖；5—灌注左恻边墙；6—右侧马口开挖；7—灌注右侧边墙(3)部分明挖拱墙交错法。此法较多地用于半路堑式明洞，或由于外侧地层松软，先做拱圈可能发生较大沉陷，先墙后拱亦有困难时。1）先做外侧边墙法。先做外侧边墙法的施工工序如图11-4所示。图11-4先做外侧边墙法示意图挖外侧墙基坑Ⅰ，然后将外侧墙Ⅱ砌筑至设计高程。开挖内侧起拱线以上部分3,挖除后立即架立拱架灌注拱圈Ⅳ，如有耳墙时，同时做好耳墙。在拱内落底5,应随落随加支护，以保持内侧边坡的稳定。开挖内边墙马口，逐段施作内边墙Ⅵ,然后进行拱顶回填，并做防水层。2）挖开灌注边墙法。采用先拱后墙法施工的路堑式明洞，如开挖后发现地层松软，难于承受拱圈压力时，或先墙后拱法，路堑边坡明挖过深可能引起边坡坍塌等不安全情况时，均可采用挖开法或拉槽法灌注边墙。可在起拱线以上部分开挖后，采用跳槽挖井法先灌注两侧部分边墙，再施作拱圈，最后施作其余边墙。2.明洞施工要求明洞段大多地质较差、地形陡峻、受力复杂，施工时应特别注意安全和结构稳定，符合下列要求：(1)开挖前要做好全部临时排水系统，适当选用施工方法，要按设计正确测定中线和高程，放好边桩和内、外墙的位置。石质地段的开挖，应有防止爆破危害边坡及仰坡稳定的措施；地质较差、边坡较高地段的开挖，除应设检查防护人员外，还应有必要的防护设施；必要时，需随挖随支撑。(2)认真处理基础。明洞边墙基础承载力必须保证达到设计要求；有地下水流时，及时予以引排；地基松软时，要相应采取措施，如夯填厚度不小于10cm的碎石层或采用扩大基础；岩石地基则应埋置于表面风化层以下0.25m。(3)明洞衬砌其拱圈要按断面要求，制作定型挡头板、外模和骨架，并防止走模；采用跳槽挖井法灌注拱圈时，应保证拱脚稳定；先做一侧边墙随即灌注拱圈时，应防止另一侧拱脚沉落；采用先拱后墙法施工的拱圈，在起拱线以上1m范围内应紧贴岩壁灌注，并同时做好纵向或竖向排水设施。(4)明洞衬砌完成后，应及时进行回填，明洞的回填土石主要是起缓和边、仰坡上的落石、坍塌和支挡边坡稳定的作用，应按设计厚度和坡度进行施工。(5)当墙背垂直开挖，超挖数量较小时，应采取与边墙相同的材料同时灌注；超挖数量较大时，应用浆砌片石回填◦由墙底起坡开挖或在已成路堑增建明洞时，必须按设计要求办理，不得任意拋填土石。墙后有排水设施时，应与回填同时施工，并保证渗水能顺畅排出。(6)拱圈灌注完成，在外模拆除后应立即施作防水层，随即回填拱背。拱圈混凝土达到设计强度的70%且拱顶回填高度达到0.7m时，方可拆除拱架。拱背回填必须对称分层夯实，每层厚度不宜大于0.3m，两侧回填的土面高差不得大于0.5m;回填至拱顶后亦满铺分层填筑。回填土石与边坡接触处，要挖成台阶，并用粗糙透水材料填塞，防止回填土石沿边坡滑动。3.明洞与隧道的衔接明洞与隧道衔接的施工方法，有先做明洞后进隧道和先进隧道