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施工工艺标准化手册
中铁北京工程局集团有限公司
洞身开挖—三台阶预留核心土法
目
录
中铁北京工程局集团有限公司
中国中铁
勇于跨越 追求卓越
三
管理要点
四
施工准备
一. 技术准备
开工前组织技术人员认真学习作业指导书,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施、应急预案。编制作业指导书,对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,并经考核合格后持证上岗。
二. 人员、设备组织
隧道开挖设备根据围岩地质条件、施工断面大小、施工方法等情况合理选择机械设备,土质隧道、不适宜爆破施工及需要减振开挖的隧道,可采用挖掘机、铣挖机等进行开挖。
一
作业项目
机具设备名称
规格型号
单位
数量
备注
开挖
空压机
20m3/min
台
4
高压供风
双液注浆机
4m3/h
台
2
注浆
风镐
台
4
开挖修边
风动凿岩机
YT-28
台
10
系统锚杆、超前支护
挖掘机
台
1
开挖、装碴
自卸车
15t
辆
6
出碴
装载机
辆
2
装碴
抽水机
台
2
备用排水
开挖(12人)
工班长
1
上导坑
风镐手
2
普 工
2
挖掘机司机
1
装载机司机
1
出渣车司机
5
单个作业面机械配置(建议)
单个作业面人员组织(建议)
二
施工工艺流程图
施工工艺要点
三
一. 测量放样
开挖断面轮廓宜采用断面仪进行量测。受干扰较大仪器使用困难时,也可以采用“五寸台法”量测,洞口段变形大,宜每0.5m设置轮廓点,洞身段按每1m设置轮廓点。
开挖测量时应复测上循环初支超欠情况。开挖断面应及时分析现场量测数据进行调整。
二. 超前地质预报
隧道施工过程中,应将超前地质预报纳入施工工序,并根据工程水文地质变化情况,及时调整各部台阶长度或施工方法,采取相应的技术措施,及早封闭成环,保证施工安全。黄土隧道超前地质预报通常以地质雷达和TSP物探为主,超前水平钻和超前炮孔验证的短距离预报方法。
地震反射波法(TSP)预报范围从100m到150m,重叠10m ;地质雷达预报距离一般在30m左右,重叠5m ;红外探测法可完成前方20~30m范围内地下水体、瓦斯和天然气等不良地质体的预报、探测工作,重叠10m ;超前钻孔每循环30~50m,重叠5~8m。加深炮孔每循环3m。
地质雷达
三. 超前支护
隧道施工时,应根据工程水文地质条件,按设计要求做好超前支护,防止围岩松弛,保证隧道开挖安全。浅埋段等自稳性较差或富水地层中,超前支护应按设计要求进行加强。
洞内一般采用超前小导管或超前锚杆。施工时,应严格按照技术要求布眼,掌握好超前外插角度,根据现场实际情况,调整外插角度。相邻段的搭接长度应符合设计及规范要求,支护尾部必须与钢支撑焊接牢固,注浆施工应严格按照设计配合比施工,并控制好注浆压力。
小导管施工
四. 洞身开挖
三台阶预留核心土法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开,平行推进的隧道施工方法。开挖以机械开挖为主,人工配合修边。
第1步上部弧形导坑开挖:在拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度宜为3~5m(可以有效的防止软弱围岩开挖面失稳,同时提供了作业平台)。每循环进尺V级为1榀钢拱架间距。开挖后立即初喷3~5cm混凝土,随即进行锚、网、钢架等联合支护。
第2、3步中台阶开挖:开挖高度一般为约3.5m,左、右侧台阶错开2~3m,循环进尺不大于2榀钢拱架间距,开挖后立即初喷3~5cm混凝土,随进行锚、网、钢架等联合支护。
第4、5步下台阶开挖:开挖高度一般为约3.5m,左、右侧台阶错开2~3m,循环进尺不大于2榀钢拱架间距,开挖后立即初喷3~5cm厚混凝土,随进行锚、网、钢架等联合支护。
第6步核心土开挖:各台阶分别开挖预留的核心土,开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。
第7步隧底开挖:每循环开挖长度宜为2~3m,开挖后及时施作仰拱初期支护,并及时施作仰拱。仰拱宜超前3倍以上拱墙衬砌循环作业长度,同时严格控制二衬与掌子面开挖间的步距。
五. 监控量测
监控量测,可掌握围岩变化规律及支护结构的力学状态和稳定程度,判断支护参数设置是否合理,因此必须加强监控量测,切实做到“勤量测”。主要施工监测项目见下表:
监控量测项目表
序号
量测项目
量测方法和仪器
测点布置
测量频率
测量
精度
1
水平收敛量测
收敛计、反射膜片配合全站仪
每10~30m一个断面,上下2条基线4个点
υ≥5mm(0~1B)2次/d;1≤υ<5(1~2B)1次/d;0.5≤υ<1 (1~2B)1次/2~3d;0.2≤υ<0.5 (2~5B)1次/3d;
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