暗挖隧道综合项目施工关键技术总结.doc

暗挖隧道施工技术总结摘要：简介西安地铁一号线长乐坡站至风井段暗挖隧道施工准备及开挖支护施工组织管理，为此后暗挖施工积累了宝贵经验。核心词：施工办法；施工准备；暗挖隧道；施工。一、工程概况 长乐坡暗挖隧道位于西安市长乐东路，为长乐坡站至风井（空军工程大学校门西侧）段一某些。该段左线长度400.116m （ZDK27+760.633ZDK28+160.749），涉及G 、E、F、B、A、A1四种断面，其中G 、E、F、B断面施工段为停车线段；右线长度404.008m（YDK27+760.633YDK28+164.641），涉及G、A两种断面。本区间暗挖隧道下穿长乐村居民楼房，隧道埋深较浅，仅为8-10米。该暗挖隧道施工段穿越长乐东路，路下管线较多，包括砼污水管道、天然气管道、自来水管道、电信光缆等管线。依照施工状况，对建筑及管线提前布设监测点，并进行监测。该暗挖段地层自上而下依次为第四系全新统人工填土、素填土、黄土状土、粗砂、卵石土、粉质黏土、及中更新统冲积粉质黏土、粗砂等构成。而开挖段拱部和上半断面均位于砂层及砂卵石地层中，土体自稳性差，易坍塌。暗挖施工段地下水埋深介于712.5m。地下水位与季节、气候、地下水赋存、补给及排泄有密切关系。丰水期间，地下水位会有所上升；枯水期间，地下水位会有所下降，变化幅度2m。施工前需对该暗挖段提迈进行降水。二、施工准备 因本工程为都市地铁施工，施工准备需考虑施工通风与防尘、施工降水、风水管及电线路布置、提高吊装设备制作与安装以及地面施工区场地布置等。 1.施工通风与防尘1)通风规定整个施工过程中，洞内作业环境符合下列卫生原则规定：洞内氧气含量按体积比不得不大于20%。粉尘最高容许浓度：每立方米空气中含游离二氧化硅在10%以上时，粉尘不超过2mg/m3；含游离二氧化硅在10%如下时，不超过10mg/m3，水泥粉尘则不超过6mg/m3；有害气体最高容许浓度：一氧化碳含量不不不大于30mg/m3；二氧化碳按体积计不不不大于0.5%；氮氧化物（NO2）含量不不不大于5mg/m3；洞内气温不得不不大于28，噪声不不不大于90dB，甲烷（CH4）浓度不不不大于0.3%。2)通风方式与通风设备选取采用压入式通风方式进行通风。依照对风量计算，本标段暗挖区间最大需风量为747m3/min。通风机及风管选用：SFD-I-NO10型通风机2台，分别向隧道工作面供风。SFD-I-NO10型风机性能指标：风量8001550m3/min，高效风量1250m3/min，风压7803550Pa，电机功率37kW2。风机从井口送风至井底后，分别向两个工作面供风，风管均采用负压风管，进风管口径为1006mm。出风管口径为800mm。 3)为保证通风效果，风管安装平顺，接头严密，破损地方及时修补或整节更换。通风管口距工作面距离保持在1015m之间，进风口距离竖井井口不不大于15m，以防洞内污染空气回流污染新鲜空气。2.洞内管线路布置区间隧道内送风管右线设在线路左侧起拱线以上，左线设在隧道暂时支撑中隔墙上。对于左线，高压风管、高压水管布置在左上导及右上导中隔板上，排水管布置在一侧仰拱底部；电线路均布置于左上导及右上导两侧起拱线以上。右线为上下台阶法开挖，高压风管、高压水管、排水管仅布设于下导即可；电线路布置于起拱线以上。3.施工降水暗挖隧道施工降水采用坑外大口径井降水。委托专业降水设计及施工单位对降水方案进行设计。依照水文条件可知本区段隧道位于地下水位如下，设计规定进行井点降水，保证无水作业。在施做深层降水井基本上，有条件施工处增长浅水层降水井，井深15米。启动浅层降水井可抽出浅层水，使隧道拱顶无水。 4.提高设备制安 对于地铁施工普通均为垂直提高吊装，故需依照施工量大小选取专业厂家制作及安装提高设备。本工程采用10+3t走行小车提高架。5.地面施工场地布置 地铁暗挖隧道施工工点场地布置重要有办公区和施工区两某些。施工区布置重要涉及砂石料场、钢筋成品及半成品加工场地、钢筋加工场地、水泥库以及配电室、空压机室、发电机室布置，还涉及通风机、储水罐、砼搅拌机安放，各布置均要考虑施工材料装卸及使用以便，考虑到地铁施工用场地紧张，在场地布置时应尽量合理紧凑布置，做到既以便施工也能为施工挪出尽量多场地；办公区普通要与施工区尽量远离。 三、施工内容及施工办法1.开挖施工因该段隧道施工断面类型较多，故针对不同地质状况和断面类型分别采用不同开挖办法，有台阶法、CRD法、中导洞法等。1）台阶法施工本暗挖段A、B断面采用台阶法开挖，开挖时上台阶进尺超前下台阶3-5米，开挖支护形式为拱部超前小导管采用42mm钢管，=3.5mm，L=2.5m，纵向间距1.0m，环向间距25cm，外插角10左右，单排布设。支立格栅钢架间距为0.5 m，纵向连接筋采用22钢筋，全断面内外双层梅花型布置，环向间距1.0米，内外双层6.5网片，喷C25混凝土厚30cm。施工工序为先采用风镐、铲对已进行超前加固隧道中部以上某些轮廓线周边土体进行人工开挖，留核心土，循环进尺0.5m。开挖后，及时架设钢格栅，铺网片。并且，于隧道拱部180范畴打入42 t=3.5mm L=2.5m超前注浆小导管，同步，格栅连接处打设锁脚锚管。然后，对格栅喷射混凝土，先喷100150mm厚。喷砼凝结硬化后，对超前小导管进行注浆施工，注入配比为1:1双液浆（水泥浆和水玻璃浆）。注完浆后，割除小导管末端多余某些钢管。最后，补充喷完格栅剩余某些砼。上半断面按照设计初支完毕后，再对下半断面开挖轮廓线周边土体进行开挖。同样，留置该某些核心土，待下部初支结束后，再最后开挖下半断面核心土方，然后进行下一循环施工。台阶法施工示意见下图。 2）CRD法施工E、F断面为停车线施工大断面，采用CRD法开挖，开挖时各导洞均相继错开8-10米，开挖支护形式为拱部超前小导管采用42mm钢管，=3.5mm，L=2.5m，纵向间距1.0m，环向间距40cm，外插角10左右，双排布设。支立格栅钢架间距为0.5 m，纵向连接筋采用25钢筋，全断面内外双层梅花型布置，环向间距1.0米，内外双层8网片，喷C25混凝土厚35cm。CRD法施工时，隧道断面通过中隔壁墙分为左、右两个单元洞，采用自上而下分二步开挖中隔墙一侧洞，每个洞室采用台阶法分别开挖支护。各导洞一方面进行拱顶超前注浆小导管施工，上部土体采用风铲、风镐配合人力开挖，下部土体重要通过人力配合小型挖掘机开挖（A，断面下导由人工开挖），小型翻斗车出碴。拱墙按设计间距布设格栅钢架，挂网喷C25早强砼；暂时中壁采用I20钢架，设于拱脚锁脚锚管，网喷C25混凝土。CRD法施工顺序示意见下图，既。3）中洞法施工G断面为双联拱左右不对称断面，该断面总长22.005米，是与长乐坡站接口隧道断面，埋深右线小断面为10m，左线大断面为8米。由于该双联拱所处地段附近地面建筑物较少，故只需保证双联拱施工安全，防止双联拱地段浮现较大沉降和地下失水，即可保证地面和地下构造物安全。针对双联拱跨度大且不对称、地质条件复杂等特点,采用“中洞法+台阶法+CRD法”办法开挖，施工时先施工中导洞和浇筑中墙混凝土，再进行单线断面和双线断面施工。施工工序如下： 采用台价法开挖中导洞，上导坑开挖台阶长度45m后，开始进行下台阶开挖，循环进尺0.5m。中导洞贯通后及时浇筑中隔墙，并于中导洞与砼中隔墙间设三排暂时钢支撑对衬砌面进行防护。 待中导洞中墙施工完毕后，再开始右线小断面洞室开挖。先进行掘进方向上导洞开挖和初期支护。拱部设立单排423.5注浆小导管，长L=2.5m，纵向间距1.0m，环向间距0.25m。钢格栅间距0.5m，钢筋网片6.5，网格间距150150mm，全断面单层布置。开挖土体，初喷5cm厚混凝土，安装钢架、内侧网片、超前小导管注浆后，复喷混凝土至设计厚度。在滞后上半断面3-5米后进行下半断面开挖支护，形式同上。 在右洞初期支护封闭成环后，分段拆除中导洞右侧初支钢架，并及时跟进右洞二衬施工。 滞后右洞衬砌后，再开始左线大断面洞室开挖。先进行掘进方向单侧壁左侧上导洞开挖和初期支护。拱部设立双排423.5注浆小导管，长L=2.5m，纵向间距1.0m，环向间距0.4m。钢格栅间距0.5m，钢筋网片8，网格间距150150mm，全断面双层布置。内侧暂时钢架为Ia20工字钢，采用长1000mm，直径25HRB335钢筋连接。开挖土体，初喷5cm厚混凝土，安装网片、钢架、内侧网片、I20a暂时钢架和超前小导管，注浆后，复喷混凝土至设计厚度。在滞后上断面3-5米后进行下断面开挖、支护。 在滞后于左线单侧壁左侧下导洞开挖面56m后，开挖左线单侧壁右侧上部导坑。同上第四步于拱部安装超前注浆小导管，并开挖前对土体进行超前注浆加固。本环节仅需安装拱部格栅和中部水平暂时工字钢支撑。 在滞后于左线单侧壁右侧上导洞开挖面45m后，开挖左线单侧壁右侧下部导坑。本环节仅需安装边墙及仰拱部位钢格栅，采用人工配合小型挖掘机开挖和装车，洞内自卸三轮车运土。 隧道拱部变形稳定后，分段拆除中导洞左侧钢格栅和左线洞室内暂时工字钢支撑，并及时进行左线隧道内二衬施工。中洞法施工工序如下示意图所示。四、施工控制办法 1.质量保证办法建立完善质量保证体系，使工程质量管理全过程处在有序可控状态。坚持谁实行谁负责，质量与经济利益挂钩原则。做到整体系统和局部系统组织、人员、资源和办法贯彻到位，形成全员、全方位、全过程质量保证体系，保证工程质量。 2.超前探测办法在施工过程中为了精确理解地层变化状况，需对掌子面进行超前探测。超前探测采用洛阳铲探挖，保持超前开挖面5m，精确探明开挖前方位置地质、水文状况，依照地质状况和渗水状况提前提前调节支护参数，保证施工安全。五、结束语 通过对构造剖析及方案论证，拟定本文该段暗挖隧道合理施工方案， 实现了工程顺利进行，保证了施工安全，证明采用该施工工艺是合理可行。通过现场地面量测、拱顶下沉和隧道收敛监测成果，证明该法可保证构造安全，有效控制地表沉降和隧道构造变形。此外，超前注浆小导管、预留核心土环型开挖等辅助施工办法也为开挖施工安全提供了有力保障。1 周顺华. 开挖理论M. 北京：中华人民共和国铁道出版社，19972地下铁道工程施工及验收规范 （GB50299-）