隧道交叉中隔壁法施工工艺(CRD法)

3.4 交叉中隔墙法（CRD法）
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。

图3.1 隧道交叉中隔壁法施工
3.4.1 适用范围
交叉中隔墙法（CRD）可适用于Ⅳ～Ⅵ级围岩浅埋的双线隧道或多线隧道及特殊大断面隧道施工。

（1）优点
①各部封闭成环的时间短,结构受力均匀,形变小,且由于支护刚度大,施工时隧道整体下沉微弱,地层沉降量不大,而且容易控制。

②由于施工时化大跨为小跨,步步封闭,因此,每步开挖扰动土层的范围相对小得多,封闭时间短,结构很快就处于整体较好的受力状态。

同时,临时仰拱和中隔墙也起到了增大结构刚度的作用,有效抑制了结构的变形。

③该法适用于较差地层,如采用人工或人工配合机械开挖的IV~V级围岩和浅埋、偏压及洞口段。

(2)缺点
①由于地层软弱,断面较小,只能采取小型机械或人工开挖及运输作业,且分块太多,工序繁多、复杂,进度较慢。

②临时支撑的施作和拆除困难、成本较高。

③有必要采用爆破时,必须控制药量,避免损坏中隔墙。

3.4.2 施工工艺流程
图3.4.2 隧道CRD法施工工艺流程图
3.4.3 施工工艺
3.4.3.1开挖
（1）采用CRD法施工时，一般采用人工开挖或者机械开挖，尽量控制对围岩的扰动。

（2）开挖之前应根据施工图纸施做超前支护。

（3）按设计要求控制开挖进尺，一般控制在1榀钢架距离。

（4）开挖后及时施做初期支护，尽早封闭成环。

3.4.3.2初期支护
3.4.3.2.1 初期支护工艺流程
图3.4.3-01初期支护工艺流程图
3.4.3.2.2 初期支护施工工艺
（1）喷射混凝土
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比，并经常检查速凝剂注入环的工作状况。

喷射混凝土的坍落度宜控制在8~13cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。

喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率。

②喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。

③必须在隧道开挖后及时进行施作。

喷射混凝土厚度应预埋厚度控制标志，严格控制喷射混凝土的厚度。

④喷射前应仔细检查喷射面，如有松动土块应及时处理。

喷射机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作风压。

⑤喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可用锤敲击检查。

同时测量其平整度和断面。

并将此断面与开挖断面对比，确认喷射砼厚度是否满足设计和规范要求。

当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷，或采用压浆法充填。

⑥在喷射侧壁下部时，需将上半断面和喷射时的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度。

⑦经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。

管路堵塞时，必须先关闭主机，然后才能进行处理。

⑧喷射完成后应先关主机，再依次关闭计量泵、震动棒和风阀，然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。

⑨喷射混凝土冬期施工时，洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施；作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5°C ;在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业；混凝土强度未达到6MPa前，不得受冻。

（2）锚杆施工
①锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，按照设计间距布孔；
钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；锚杆孔比杆径大15mm，成孔后采用高压风清孔。

②孔位应按设计布置，偏差小于10cm，孔深误差±10cm；钻孔直径应大于锚杆直径15mm。

③钻孔本身成直线，方向沿隧道周边径向，并尽量与岩面垂直，不得平行于岩层面打设锚杆。

④孔内注浆前必须进行清孔，顺锚杆孔用高压风清除孔内积水、岩粉、碎屑等杂物，以免孔道堵塞造成锚杆插不到位。

⑤砂浆应随备随用，在砂浆初凝之前应使用完。

注浆用的砂必须用1.5mm的方孔筛过筛。

⑥注浆压力控制在0.4MPa以内。

注浆时将注浆管插入孔底，随着浆液的注入逐渐拔出注浆管，直到孔口有浆液流出为止。

⑦锚杆插入长度不得小于设计长度，并加设垫板。

⑧锚杆插入后不得随意敲击，三天内不准悬挂重物。

（3）钢架加工及安装
隧道各部开挖完成出喷砼后，分单元及时安装钢架，利用系统锚杆及双侧锁脚锚管固定，纵向采用钢筋连接，钢架之间铺挂钢筋网，然后复喷混凝土到设计厚度。

钢架安装前把按设计加工好各单元钢架组织试拼，检查钢架尺寸及轮廓是否合格。

在施工过程中需加强对钢架安装以后的监控测量，必要时采取有效措施进行加固，以防止拱顶钢架下沉。

（4）挂网施工
①钢筋网使用前要除锈，在洞外分片制作好后，运输至洞内。

②钢筋网宜在初喷混凝土后挂设，使其与喷射混凝土形成一体，初喷混凝土的厚度宜不小于4cm。

③钢筋网搭接长度应为1～2个网格边长。

④喷射混凝土时，应调整喷头与受喷面的距离、喷射角度，以减少钢筋振动，降低回弹，并保证钢筋网喷射混凝土保护层厚度不小于4cm。

⑤喷射时如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除。

3.4.4 施工顺序及控制要点
3.4.4.1施工顺序
第一步：CRD 1部施工
利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁及导坑侧壁超前支护；开挖1部，采用喷混凝土封闭掌子面。

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，施做径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

第二步CRD 2部施工
在滞后1部一段距离后，开挖2部。

开挖后先喷混凝土封闭掌子面。

然后对导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，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，施做径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

第三步CRD 3部施工
滞后2部一定距离后施作3部的开挖及初期支护和临时支护，步
骤及工序同1。

第四步CRD 4部施工
滞后3部一定距离后施作4部的开挖及初期支护和临时支护，步骤及工序同2。

第五步CRD 5 部施工
在滞后于4部一段距离后，开挖⑤部，隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。

接长I18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度，安设型钢钢架之仰拱单元。

第六步CRD 6 部施工
开挖6部并施作初期支护，步骤及工序同5。

并使型钢钢架之封闭成环。

第七步拆除临时支撑，施做仰拱
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，灌注Ⅶ部仰拱衬砌及矮边墙。

第八步施做仰拱填充及二衬
灌注仰拱填充Ⅷ部至设计高度，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）
3.4.4.2控制要点
（1）、开挖之前应根据施工图纸施做超前支护。

（2）、开挖进尺应控制在1m以内，一般控制在1榀钢架间距。

（3）、开挖后及时施做初期支护，尽早封闭成环。

（4）、施工中随时关注中隔壁下的地基稳定情况。

（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。

（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。

（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。

3.4.5 工艺装备
CRD 工法在CD 法的基础上增加了临时仰拱，分块更多，空间更小，上半部分的开挖及出碴均为人工方式，下半部分采用小型设备进行，具体设备类型应结合断面大小进行选择。

3.3.6 生产效率
根据以往施工经验，V 、Ⅵ级围岩采用CRD 法施工，循环进尺控制在0.6m,循环时间如下：
2
注：CRD 法施工效率受围岩条件、人工运碴影响很大，一般进度在15m/月左右。

3.4.7安全生产保证措施
（1）进洞人员必须戴安全帽，特殊工种应持证上岗。

无关人员严禁进入施工场地。

（2）坚持安全交底制度和安全学习制度，提高全员安全意识。

（3）施工中应严格控制施工步距，保持掌子面到仰拱距离不超过35m，仰拱到二衬距离不超过70m。

（4）施工中应做好监控量测工作，确立临界值，并根据量测结果指导施工。

当拱顶下沉及水平收敛速率达5mm/d及累计达到100mm时，应停止掘进，分析原因并采取措施，确保围岩稳定和洞内施工安全。

及时对围岩进行超前地质预报工作，根据前方围岩情况，及时调整支护措施及施工方案。

（5）施工时应严格按照设计要求挖大拱脚并安装好锁脚锚管，严格控制钢架下沉。

（6）施工时应做好防水和引排水工作，防止钢架脚板被水软化，引起过大下沉。

（7）在浅埋偏压隧道拱顶范围内，按照要求埋设沉降观测点，观测频率和洞内同步。

安排人员及时对洞顶地表进行观测，并做好洞顶排水系统。

（8）加强洞内电力、通风、排水管线路的管理，防止漏电、漏风伤人。

（9）加强机械保养维修，降低机械噪声和废气排放。

（10）做好洞内外文明施工，保证良好的施工环境。

3.4.8环境保护措施
（1）避免炸药爆炸产生的有害气体和粉尘含量，减少了对空气的污染，节约了炸药等能源的消耗。

合理对选定施工配合比，减少高能耗材料的使用；按照施工进度进行原材料的发放和领用，杜绝
超耗；采用油耗量较小的车辆机械，合理利用资源，杜绝铺张浪费。

（2）洞口开用上级沉淀池，施工用水经沉淀后在进行排放。

（3）隧道洞口和弃土场等及时修建挡护和排水系统，做到先挡后弃，防止水土流失，对环境造成影响。

（4）施工场地和运输道路经常洒水尽可能减少灰尘对生产人员和其它人员造成危害及对农作物的污染。