关于双侧壁导坑法隧道开挖施工要点的教学

2022-11-29

双侧壁导坑法是隧道施工的常用方法之一, 适用于软弱围岩大跨度隧道开挖。在浅埋大跨度隧道施工时, 采用双侧壁导坑法能够有效控制地表下沉, 保持掌子面稳定, 安全可靠。

一、开挖步序及要点

各导洞开挖顺序 (以右导洞为例, 见右图) 如下:

第一步开挖1, 安装拱2、3、中1, 喷混凝土;第二步开挖2, 安装拱1、中2, 喷混凝土;第三步开挖3, 安装拱14、15、中3, 喷混凝土;在开挖过程中以小型挖机为主, 配合人工修边, 辅以超前小导管, 减少坍塌量。

①开挖循环≤进尺1米为宜;掘进时由开挖面向后依次开挖, 形成平行作业。

②掘进时各部的间距5米为宜, 开挖面与仰拱的距离≤15米。

③左右导洞的步距:左右导洞作业相对独立, 施工作业对土体的扰动对称, 实施过程中根据监控量测的信息反馈, 及时对左右导洞的步距进行调整。

④中导洞与两侧洞之间步距:中导洞与左右导洞之间步距以不影响左右导洞的开挖为宜, 其拱部掘进应在左右导洞的仰拱封闭成环后进行。

⑤中导洞开挖:中导洞的拱部、仰拱的掘进、初期支护循环进尺1.5~2.0m为宜, 根据现场的地质情况确定;各步距以形成平行作业、减少干扰为原则。

二、初期支护施工步序及要点

(一) 初喷

在开挖完后, 为有效减少围岩变形和掉块, 要立即进行混凝土初喷施工, 喷射厚度一般为3~5cm, 初喷的关键是及时快速。

(二) 钢拱架的制作与安装

钢拱架集中制作, 现场安装。制作时要注意工字钢弯制弧度和连接板角度准确, 焊接质量要求达到设计及规范相关要求;安装要按照测量尺寸架立并根据地质情况及围岩监控测量的结果留够预留变形量, 防止出现侵限现象。

(三) 钢筋网片的制作与安装

钢筋网片集中制作, 现场安装。制作时要确保钢筋质量及加工尺寸, 安装时应注意钢筋网的搭接长度及与钢拱架之间要焊接牢固。双层钢筋网应分两次施工, 第一层钢筋网施工完成后即开始进行喷射砼施工, 达第二层钢筋网位置时停止喷砼施工, 进行第二层钢筋网片安装, 安装完后再继续进行喷射砼施工, 直至达到设计厚度。

(四) 喷射砼施工

喷射混凝土采用潮喷工艺, 严格按设计配合比配料、拌和;混合料在运输、存放过程中, 严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入, 装入喷射机前过筛。喷射作业应分段、分片、自下而上、先墙后拱顺序实施, 每段长度不宜超过6m。喷射作业时, 喷嘴垂直受喷面做反复缓慢螺旋形运动, 螺旋直径约20~30cm, 同时与受喷面保持一定的距离, 一般可取0.8?1.0m。若受喷面被钢筋网或格栅钢架覆盖时, 可将喷头稍加倾斜, 但不小于70度, 以保证混凝土喷射密实, 保证钢支撑背面填满混凝土, 粘结良好。

喷混凝土分二次施喷完成, 第一层钢筋网安装后进行第一次喷射混凝土施工, 待第二层钢筋网安装好后再复喷至设计厚度。后一层在前一层混凝土终凝后进行, 若终凝1h后再喷射时, 先用风水清洗喷层面。

(五) 拱背回填注浆

拱背回填注浆能有效地减少围岩变形, 是近年来发展起来的一项施工技术。每个导洞仰拱封闭后要及时进行拱背回填注浆, 回填注浆管不宜过长, 以穿透喷射砼层、进入土层20cm为宜。注浆压力控制在0.5Mpa以内, 如发现初期支护混凝土开裂应及时停止注浆。

(六) 拆除临时支撑

初期支护全环封闭后, 围岩变形已基本稳定, 依据围岩量测结果 (每天变形量小于0.5mm) , 临时支撑可拆除。

三、双侧壁导坑法施工注意事项

(一) 质量要求

1、两侧导洞施工要十分重视保护围岩, 隧道左右两侧导坑交错开挖前进, 严禁同时开挖;开挖后及时进行混凝土初喷, 当初期支护设计为两层钢筋网时, 喷射砼须分层施作, 以使其密实。

2、侧导坑施工中应按监控量测要求, 埋设洞内观测点, 实施监控量测, 并及时反馈信息以指导施工和修改设计参数。

3、钢架的拱脚或底脚不得置于虚碴上。

4、钢筋的制作和安装要严格控制好尺寸, 注意使钢筋网保护层符合设计要求, 以确保结构的耐久性。

5、强化质量保证体系, 按照施工规范和验收标准, 严格施工过程控制。质检员全程现场值班监督指导施工, 使工程质量得到较为有效的控制。

(二) 安全措施

1、做好超前地质预报工作, 编制安全可行的施工组织设计方案。

2、全面、及时、有效地进行监控量测工作, 及时调整支护参数和施工方案, 使施工时刻处于可控状态。

3、拆除临时支撑时需注意判定侧壁拆除时间和侧壁拆除后的安全性;要根据规范或有关规定, 以侧壁拆除前的拱顶下沉量、净空收敛值等来定, 并以侧壁拆除中、侧壁拆除后的拱顶下沉增量 (不大于6mm) 作为管理基准。

4、双侧壁导坑法开挖虽然沉降量小, 但水平收敛较其它方法开挖要大, 如果水平收敛异常, 应在两侧导洞中间增加水平支撑或加强初期支护, 待初期支护稳定后再拆除。

摘要:本文详细介绍了双侧导坑法隧道开挖的适用范围、工艺原理、施工步序及施工要点, 对双侧壁导坑法施工的开挖、初期支护和临时支护拆除应注意的事项进行了叙述, 并简要介绍了减小围岩松驰的初期支护背后回填注浆技术。

关键词:双侧壁导坑,开挖,施工,初期支护

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