隧道CRD法施工指导性施工工法

隧道CRD法施工指导性施工工法

1 前言

CRD又称交叉中隔法，在软弱围岩大跨隧道中，先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横隔板施工；然后再开挖最先施工一侧的最后部分，并延长中隔壁，最后开挖剩余部分的施工方法。主要应该于Ⅳ级围岩浅埋、偏压地段以及Ⅴ级围岩段的施工。

2 工法特点

CRD法施工是大跨度、软弱围岩隧道分部开挖、钢架支撑、仰拱先行施工方法的一种。CRD法一般上下分3层、左右两侧共6部施工。先开挖隧道一侧的上、中层开挖及支护，施工横竖中隔壁；待喷射混凝土达到设计强度等级的70%后，进行另一侧的上、中层开挖及支护，施作横中隔壁；最后开挖左右侧底部，完成初期支护和中隔壁，形成带有竖向中隔壁和2层横向中隔壁的网格状支护系统。最后，拆除中隔壁，施作仰拱、拱墙衬砌和填充。CRD法的每部开挖均形成环形封闭支护体系。其优、缺点为：

优点：各部开挖及支护自上而下，步步成环，及时封闭，各分部封闭成环时间短，中隔壁能有效的阻止支护结构和收敛变形和下沉，在控制地面沉降和土体水平位移等方面优于其他工法。

缺点：拆除中隔壁时风险较大；工序繁杂，施工速度较慢。

4 工艺原理

CRD法又称交叉中隔壁法，即在隧道断面中部设置竖横中隔壁，将断面分块，达到减小开挖跨度和降低开挖高度的效果。进行分部开挖，分块成环，化大为小，步步封闭，环环相扣形成全断面初期支护封闭结构的施工方法。同时在施工中，加强监控测量，依靠测量数据指导支护施工。

5 工艺流程及操作要点

5.1 CRD法施工工艺流程

图5-1 CRD法施工工艺流程图

5.2 施工要点

5.2.1 施工准备

5.2.1.1风、水、电管线敷设、施工便道、施工现场布置，机具设备、人员配置、材料装备、修建防排水设施等。

5.2.1.2 根据地质勘探资料和施工设计，详细了解工程地质和水文地质情况，制定相应的施工方法和措施，编制施工组织设计，制定施工监测计划。

5.2.2 超前小导管施工

小导管采用φ42的无缝钢管，钢管前端做成尖楔状，便于打插入孔中或直接打入，在管身前部2.0m范围内按梅花形布置，钻φ10mm的注浆孔，以便钢管进入底层后对围岩空隙注浆。

注入纯水泥浆时，水泥浆水灰比为1:0.5～1:1.25，水泥浆由稀到浓逐渐变换，即先注稀浆，然后逐级变浓。为注浆后尽快开挖，选用普通水泥或早强水泥并掺入一定量的水玻璃溶液，以缩短初凝、终凝时间。

注浆采用PF-40A型注浆，注浆压力0.4-0.6MPa。

图5-2 超前小导管施工工艺流程图

5.2.3 超前地质预报

隧道施工通过超前地质预测预报，可主动获取地质信息，及时发现异常情况。预报开挖面前方不良地段的位置、规模和性质，为优化、完善设计、制定科学、合理的施工方法提供地质信息依据。为施工提前做好准备，及早制定预案，采取相应的技术和安全措施，以保证施工的正常、安全进行。超前地质预报工作流程图见图5-3。

图5-3 超前地质预报工作流程图

5.2.4 CRD法洞身开挖施工步序：

CRD法施工共将隧道分为六部分，具体划分为见图5-4图5-4 CRD法施工工序横断面

5.2.4.1 开挖①部

（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁及导坑侧壁42小导管超前支护。（2）开挖①部，（3）喷混凝土封闭掌子面。（4）施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立I20b型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设I18横撑。（5）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

5.2.4.2 开挖②部

（1）在滞后①部一段距离后，开挖②部。（2）喷混凝土封闭掌子面。（3）导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，（4）接长型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，根据实际地址情况，必要时安设I18横撑，（5）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

5.2.4.3 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。

5.2.4.4 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。

5.2.4.5 （1）在滞后于④部一段距离后，开挖⑤部。（2）隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。（3）接长I18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。（4）安设型钢钢架之仰拱单元。

5.2.4.6 开挖⑥部并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同5。并使型钢钢架之封闭成环。

5.2.4.7 （1）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及上部临时横撑。（2）灌注Ⅶ部仰拱衬砌及矮边墙。

5.2.4.8 灌注仰拱填充Ⅷ部至设计高度。

5.2.4.9 利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅸ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）

5.2.5开挖注意事项

5.2.5.1 开挖之前应根据施工图纸施做超前支护。

5.2.5.2 开挖进尺应控制在0.5~0.75m

5.2.5.3 开挖后及时施做初期支护，尽早封闭成环。 5.2.5.4 施工中随时关注中隔壁下的地基稳定情况。

5.2.5.5 加强施工中的监控量测工作，及时反馈信息，以调整支护参数，及确定拆除临时支护的时间。

5.2.5.6 临时支护应在全部开挖和初期支护完成，并形成全断面环形封闭，且围岩变形收敛后进行。每次拆除长度不应大于6m ，并立即进行仰拱施做。

5.2.5.7 为了保证拆除中隔壁时的安全，可先施做仰拱、填充，然后拆除中隔壁。

5.2.6 初期支护施工

5.2.

6.1

施工程序：开挖后初喷混凝土 系统支护施工（锚杆、钢筋网、钢架） 复喷混凝土至设计厚度。

5.2.

6.2 喷射混凝土

图5-5 喷射混凝土施工工艺流程图

（1）喷射混凝土原材料检验合格后方能使用，严格控制拌合物的水灰