隧道双侧壁导坑法施工方案

隧道双侧壁导坑法施工方案This manuscript was revised on November 28, 2020裴家垣隧道右线出口v2-b级围岩洞身开挖施工组织设计城轨14-1目录裴家垣隧道右线出口v2-b级围岩洞身开挖施工组织设计马路河隧道进口K2+960~K2+920由于围岩为松散覆盖层、强风化及中风砂岩，局部夹泥岩，岩质极软，节理裂隙极发育，初勘物探显示岩体破碎，点滴状出水，拱顶及侧壁易坍塌，围岩级别为Ⅵ级，稳定性极差，此段除需地表加固注浆外，开挖方法拟采用双侧壁导坑开挖法。

一、施工步骤施工准备→洞口掌子面预加固→开挖平台就位→断面测量、放样→施做超前支护→按分步顺序开挖，进尺控制在～→喷8cm封闭掌子面，并初喷4cm砼封闭岩面（C25砼）→出碴→找顶→架立钢架、挂网、打设锚杆→分层喷射砼直至设计厚度→开挖平台就位→施工下一循环。

二、施工工艺马路河隧道以新奥法为施工原理，K2+960~K2+920段洞身开挖采用“双侧壁导坑法”，初期支护全环采用型钢钢架，锚喷挂网支护，临时钢架采用I20b 工字钢。

1、洞身开挖“双侧壁导坑法”即延隧道两侧对称设置两处导坑，每处导坑并分上下台阶进行开挖，同时对导坑靠中线部位用I20b工字钢支护，同洞身主钢架螺栓连接牢固。

具体分部位置的断面示意图见附图2：本隧道K2+960~K2+920段施工时主要以机械开挖人工辅助为主，施做时严格控制药量。

开挖平台一律使用自制整体移动式操作平台。

爆破孔采用风动YT-28风动凿岩机，一字形合金钻头，孔径φ40mm，爆破采用二号岩石乳化炸药，起爆方式均采用非电毫秒雷管分段起爆。

出碴用侧翻式装载机或小型扒碴机装车，10～15T自卸汽车运至弃碴场，凿顶及危石排除用反铲挖掘机施作。

施工工序：（1、⑴利用洞口导向措施或洞身上一循环架立的钢架施作隧道洞身，侧壁导坑纵向超前支护。

⑵开挖1部，同时，每进尺,掌子面喷8cm厚混凝土封闭。

⑶施作1部导坑周边的初期支护和临时支护，架立钢架（包括导坑的竖向临时钢架及底部临时横撑），并设置锁脚钢管，钻设径向锚杆，台阶底部和竖向临时钢架间及时喷射20ｃｍ混凝土封闭。

⑷复喷混凝土至设计厚度。

（2、⑴开挖２部，同时，每进尺ｍ，掌子面喷８ｃｍ厚混凝土封闭。

⑵施作２部导坑周边的初期支护和临时支护，架立钢架（包括导坑的临时钢架），钻设径向锚杆。

⑶复喷混凝土至设计厚度。

（3、开挖３部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同１。

（4、开挖４部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同２。

（5、⑴开挖５部，喷８ｃｍ厚混凝土封闭掌子面（下一循环拱部超前支护掌子面处）。

⑵拱部架设拱部钢架，钻设径向锚杆，复喷混凝土至设计厚度。

（6、⑴开挖６部．喷８ｃｍ厚混凝土封闭掌子面（下一循环拱部超前支护掌子面处）。

⑵拱部架设拱部钢架，钻设径向锚杆，复喷混凝土至设计厚度。

（7、⑴两台阶法施工第７、８部。

⑵喷８ｃｍ厚混凝土封闭掌子面。

⑶导坑底部安设钢架封闭成环，复喷混凝土至设计厚度。

（8、逐步拆除临时钢架，灌筑Ⅸ部仰拱。

（9、灌筑Ⅹ部隧底填充。

（10、根据监控量测结果分析，待变形收敛后或根据需要，利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅺ部二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

（11、双侧壁导坑法施工注意事项：（1）、隧道应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的原则。

（2）、开挖方式均采用弱爆破或人工开挖。

爆破时严格控制炮眼深度及装药量。

（3）、工序变化处之钢架（或临时钢架）应设锁脚钢管，且必须对锁脚钢管注浆，以确保钢架基础稳定。

（4）、当现场导坑开挖孔径及台阶高度进行适当调整时，应保证侧壁导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固，横向钢支撑可根据监控量测结果适当调整其位置，并考虑侧壁导坑自身的稳定及施工的便捷性。

（5）、钢架之间纵向连接筋应按要求设置，及时施作并连接牢固。

（6）、临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，方可进行。

（7）、施工中应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测并及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整，灌筑二次衬砌的时机提供依据。

2、初期支护(1) 施工程序施做超前支护→掌子面喷8cmC25砼→找顶→洞身岩面初喷4cmC25砼→架设钢架→挂设钢筋网→打设径向锚杆→复喷C30素纤维砼至设计厚度→检查验收。

（2）施工方法喷射砼采用湿喷施工工艺，建议采用TK500型湿喷机。

混凝土采用C30素纤维混凝土，混凝土在拌合站集中拌合。

钢拱架在加工厂集中加工，汽车倒运到洞内，现场机械配合人工架设。

锚杆采用TY-28风钻钻孔，人工安装，注浆前吹洗孔内残碴，并采用注浆泵压注浆，保证灌浆饱满。

φ22锚杆尾与钢架焊接牢固，并设置垫板和螺母。

φ8钢筋网在加工场加工成型，现场人工辅助机械安装，钢筋网片大小按×规格加工，安装时用电焊点焊固定在钢架及锚杆外露头上，以防喷射砼时晃动。

网片间搭接长度不小于一个网格。

超前小导管采用φ42壁厚4mm热轧无缝钢花管制作，加工厂统一加工，长4m，前端10cm做成锥形，并在管体上按15*15cm间距钻10mm眼孔，梅花形布置，尾部30cm为止浆段不钻孔。

（3）湿喷法喷射砼①喷射混凝土所用的原材料应符合以下要求：水泥：采用普通硅酸盐号水泥。

骨料：细骨料采用河砂，细度模数应大于，含泥量不大于3%；粗骨料采用坚硬耐久的碎石，粒径5～16mm，含泥量不大于1%。

外加材料：所使用聚脂纤维、钢纤维为经过检验的合格产品。

外加剂：所使用的外加剂符合国家规定，速凝剂要求初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。

②喷射砼前的准备工作1)喷射砼前撬去掌子面危石和欠挖处理。

用高压水、高压风清除杂物，用高压水冲洗表面。

遇到表面水量大时，采取措施将水集中引排。

2)施工所需的机具设备及原材料均已准备，并且机具设备能够正常运行，原材料经检验合格，粗骨料加工拌和前要再次过筛，以防止超径骨料混入，造成堵塞。

细骨料堆放在防雨料库，以控制含水量，且数量满足施工需要。

3)机电检查：喷前进行电器及机械设备检查和试转，检查各部分连接是否符合要求，在施工作业场所配备充足照明及通风设备。

③湿喷法施工工艺喷射混凝土施工程序图如下所示：喷射机械安设调整好后，先注水、通风，清除管道内杂物，清除掌子面杂物尘埃。

喷射混凝土大堆料要储放于储料棚内，避免露天堆放、淋雨、环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料，引起堵管和强度降低等现象。

喷射前，先开风，再送料，后开速凝剂阀门，以易粘结、回弹小、表面湿润光泽为准。

严禁随意增加速凝剂和防水剂掺量，尽量用新鲜的水泥，存放较长时间的水泥将会影响喷射混凝土的凝结时间。

喷射机的工作风压严格控制在～范围内。

严格控制好喷嘴与受喷面的距离和角度。

喷嘴与受喷坡面垂直，有钢筋时角度可调至70°左右，喷嘴与受喷坡面距离控制在范围内。

喷射顺序自下而上，料束呈旋转轨迹运动，旋转半径30cm，一圈压半圈，纵向按蛇形状布设。

喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。

喷射混凝土的回弹率：边墙不应大于15%，拱部不应大于25%。

喷射层厚度边墙7～10cm，拱部5～7cm，厚度过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，促使喷层因自重过大而脱落，或拱顶处与围岩面间形成空隙；如果一次喷射厚度过小，则粗骨料容易回弹，后一层与前一层喷射时间间隔12－20min 。

影响喷层厚度的主要原因是混凝土坍落度、速凝剂的作用效果和气温。

喷射混凝土厚度采用预埋钢筋法测设，不够设计厚度的重新加喷补够。

湿喷法施工工艺框图间不小于14（4拱架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷，钢架接头应焊接密实、焊缝饱满，接头处应贴10×10cm 钢板并焊接密实，每榀钢架加工完成后应试拼，周边误差为±3cm ，平面翘曲应小于2cm ，偏差超出规定或焊接质量达不到要求的钢架严禁使用。

型钢拱架在洞外分片堆放，上盖下垫，在洞内安装时，使型钢拱架与隧道中心线垂直，最后焊接连接筋，使钢架成为一个整体。

主要施工技术要求：立设型钢拱架、挂网、打设锚杆应在隧道开挖初喷4cm 混凝土后进行；型钢拱架和钢筋网片的钢筋种类、型号、直径和间距等应符合设计要求。

所有加工好的钢架必须标示明确，将各单元名称用红油漆标注于钢架两侧，如：A 单元应标注“A ”，临时钢架A 单元应标注“临A ”。

②钢架的安装钢架安装流程图如下：置正确，脚板间设橡胶垫板。

钢架利用平板车运进洞内，钢架在台架上逐榀安装。

拼装可在开挖面以后进行，各节钢架间连接板必须设置橡胶垫板，并同钢架连接板密贴，然后用M20*60螺栓螺母连接牢固，螺栓连接时螺母方向应交错开布置。

钢架沿外缘每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧。

钢架与锚杆焊接牢固，相邻钢架之间纵向采用φ22mm钢筋连接，呈折线形布置于钢架腹板中央，于水平保持30°的夹角，环向间距小口处，大口处，焊接采用周边焊，同钢架焊接牢固。

分步开挖施工时，钢拱架拱脚应打设φ42mm的锁脚锚管，锚杆长度4m，每侧脚板处数量为2根，并采用φ22“U”形钢筋同钢架满焊连接。

下半部开挖后钢架应及时接长落底至基岩。

钢架与围岩间的间隙应用喷混凝土充填密实；喷射混凝土应全部覆盖钢架，保护层厚度不得小于4cm。

开挖下台阶时，应在钢架拱脚下设砼垫块，砼垫块、岩石和钢架连接密实、牢固。

（5）钢筋网施工钢筋规格、材质应满足设计要求，进场须经试验合格。

钢筋应冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。

钢筋网铺设平整，与钢架联结牢固，网片之间搭接长度不小于20cm（一个网格）。

钢筋网在洞外提前加工成×钢筋网片，钢筋网片网格采用点焊连接，运输至洞内安装焊接在锚杆上。

安装时，钢筋网紧贴受喷岩面的起伏铺设。

钢筋网的混凝土保护层不小于3cm，且与锚杆连接牢固，在进行喷射作业时不颤动。

（6）中空锚杆、砂浆锚杆及锁脚钢管拱部、拱墙采用带排气装置的中空注浆锚杆，锚杆间距×（环×纵），锚杆长米；所有锚杆尾部均配备垫板和螺母。

中空锚杆杆体选用φ25mm的空心钢。

钻孔前先标定钻孔位置。

孔深应大于锚杆设计长度10cm，孔径应符合设计要求，锚杆孔距允许偏为±15cm，孔内积水、积粉及岩碴要吹洗干净。

锚杆采用多功能台架安设，锚杆端头安装垫板并与喷砼面密贴，设好孔口注浆塞。

注浆采用注浆泵，中空锚杆则直接将注浆管道连接到注浆塞上注浆。

注浆开始或中途停止超过30min时，应用水润滑注浆罐及其管路。

注浆孔口的压力不得大于。

锚杆的插入长度不小于设计长度的95%。

锚杆施工完成后，应由试验室进行拉拔试验。

（7）超前小导管支护工艺超前小导管注浆工艺流程见图。

超前小导管配合钢架使用，相邻两排小导管的水平搭接长度不小于。