隧道洞身开挖支护方案设计

隧道洞身开挖支护方案

1.方案目的

明确隧道开挖支护作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导现场施工，保证安全和质量。

2、编制依据

1、施工合同文件

2、设计文件

3、施工组织设计

4、同类施工经验

3、编制围

Nakettiya隧道及Bambarenda隧道洞身开挖支护施工。

4、施工工艺及方法

洞身开挖支护包括：超前支护、洞身开挖、初期支护。

4.1暗洞开挖初支施工工艺

4.1.1开挖方法

暗洞用台阶法开挖。采用挖机开挖，人工配合修整，自卸车运渣。

开挖透视图

开挖步骤图

边墙锚杆

开挖初支施工工序正面示意图

钢拱架间距为

施工工序纵断面示意图

施工步骤：

第1步：施作超前支护后，开挖上台阶，施作上台阶初期支护；

第2步：开挖左右侧下台阶并施作初期支护；

第3步：开挖隧底并施作仰拱初期支护封闭成环。

4.1.2台阶法施工工艺流程图

台阶法施工工艺流程如下：

4.1.3超前支护施工

4.1.2.1支护体系

方案中没有考虑洞口段施工时已施工的超前大管棚。隧道共有二种支护体系：

①第一类超前支护体系

采用I型CHS42.4×3.2钢花管超前注浆加固地层。钢花管外插角10°~15°，3.5m长，环向间距为0.4m，纵向间距2.4m。在拱部

168°围设置。

I型CHS42.4×

I型超前支护纵断面示意图

②第二类超前支护体系

采用II型CHS42.4×3.2配合I型CHS42.4×3.2钢花管超前注浆加固地层。II型钢花管外插角30°~35°，3.5m长，环向间距为0.4m，纵向间距2.4m。在拱部168°围设置。I型及II型钢花管错开布置。

II型配合I型超前小导管超前支护纵断面示意图×3.2钢花管

I

超前支护示意图

4.1.2.2支护体系施工

1、明暗交界处超前支护施工

在进行暗洞开挖前，先进行超前支护施工。

施工步骤如下：

1）在明暗交界处往暗洞方向按台阶法开挖上台阶，开挖进尺为30cm。

2）架设型钢钢架。（具体施工方法见后面初期支护工序）

3）超前小导管施工，施工流程如下：

①施工准备：在已安装的钢拱架上编号，钻机就位。

②钻孔：钻孔采用隔孔钻进，按照图纸设计角度围钻入。

③小导管预制：小导管采用热轧钢管预制，管身设注浆孔，孔径6~8mm，孔间距15cm，菱形布置，前端加工成锥形，尾部止浆段不小于30cm。并在钢管尾端焊上φ6加劲箍。

④安装：用钻机顶入钢花管，尾部预留不小于20cm与钢架形成预支护体系。

⑤注浆：采用1:1的水泥浆液，注浆压力一般为0.1~0.5MPa。

当其他地方出现冒浆或者当注浆量满足要求时停止注浆。单根小导管注浆量大于0.007m³即可。

⑥封孔：注浆结束后采用木塞封堵注浆口，堵头封闭严实。

2、暗洞超前支护施工

暗洞超前支护是在进行上一循环初支时进行。在上一循环钢架架设完毕后，开始进行超前支护施工，其施工工艺与明暗交界处施工工艺相同。

4.1.4上台阶开挖及初期支护

1、开挖

采用机械开挖，人工配合修整，自卸车运渣。开挖长度为1-2榀钢架间距。开挖时根据围岩稳定性情况预留10~15cm的变形量。

2、施工钢拱架

拱架施工工艺流程

（1）钢架加工：采用H型钢拱架，钢架在钢筋加工棚集中制作，采用型钢弯曲机按照图纸设计弧度弯制，配套加工连接板并焊接到位。钢架单元长度可根据台阶高度调整，接头不得设于拱顶处。

（2）测量定位：测量人员利用全站仪定出钢架架设控制点。

控制点主要控制以下几个点：

①拱顶处的偏距和高程

②拱脚处的偏距和高程

当隧道处于直线段时，可利用水平尺和施工线进行钢架架设控制。

（3）钢架安装：按照测量定位点按图纸设计间距架设钢架，各单元间采用螺栓连接，钢架弧按环向间距1m设置Φ20纵向连接筋。钢架安装应符合以下要求：

1、钢架间距允许偏差为正负10cm；

2、钢架横向允许偏差为正负5cm；

3、高程偏差允许偏差为正负5cm。

为保证保护层厚度和钢架架设稳定性，沿钢架外沿每隔2m用Grade25混凝土预制块锲紧。垫块尺寸为30cm*30cm*5cm(长*宽*厚)。当锁脚锚管打设完毕后，进行喷射混凝土施工前，可取出垫块，在进行下一循环钢架安装时使用。

架设型钢钢架示意图

A点详图

I-I示意图

II-II示意图

B 点连接筋连接示意图

3、铺设钢筋网：铺设网格间距为20cm 的φ8钢筋网，网片间搭接为1个网格。在钢筋加工棚集中制作，现场沿钢架外弧铺设，钢筋网之间、与钢架连接采用点焊的方法焊接。

Φ20Φ20

4、锁脚锚杆施工：

（1）锁脚锚杆打设

在钢架拱脚、拱腰处各设两根CHS42.4×3.2锁脚锚管，锁脚锚管长度4m，于钢架两侧垂直于开挖面或者斜向下打设，打设角度与水平面呈0~20°。

（2）锁脚锚杆安装

锁脚锚管插入锚管孔后，采用L型Φ20钢筋将锚管与钢架焊接牢固，焊接采用单面焊接。

CHS42.4×3.2

锁脚锚管打设示意图

H型钢与锁脚锚杆之间采用单面满焊

L 型Φ20钢筋详图

5、喷射混凝土：采用Grade 25喷射混凝土，喷射砼由拌合站集中拌合，现场人工作业喷射。 4.1.5下台阶开挖及初期支护

1、测量放线：测量人员用全站仪放出开挖轮廓线。

2、开挖：采用挖机开挖，人工修整。

3、钢拱架架设：按照测量定位点架设钢架，下台阶拱架与上台阶所立拱架采用螺栓连接，因为施工误差不能连接时，采用Φ20钢筋焊接连接。钢架间按环向间距1m 设置Φ20纵向连接筋。

4、铺设钢筋网：铺设网格间距为20cm 的φ8钢筋网，网片间搭接为1个网格。在钢筋加工棚集中制作，现场沿钢架铺设，钢筋网搭接、与钢架接头连接采用点焊的办法焊接。

5、锁脚锚杆施工：在钢架墙脚设CHS42.4×3.2锁脚锚管，锁脚

I-I 详图

H 型钢

H 型钢