第6步,上、中、下台阶预留核心土:各台阶分别开挖预留的核心土,开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。
第7步,隧底开挖:每循环开挖长度为2~3m,开挖后及时施作仰拱初期支护,完成两个隧底开挖、支护循环后,及时施作仰拱,仰拱分段长度宜为4~6m。
7.6.4.3三台阶七步开挖法初期支护:
三台阶七步开挖法的初期支护由喷射混凝土、锚杆(管)、钢筋网和钢架等组成,各部分联合受力。初期支护应在开挖后立即施作,以保护围岩的自然承载力,其施工工艺流程见图7-6-4-3。
1初喷混凝土封闭岩面
1)初喷混凝土应在开挖后立即进行。
2)用高压风自上而下吹净岩面,埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉。
3)工作面滴水或淋水时,宜采用钻孔埋管做好引排水。大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土,通过添加外加剂、掺合剂改善混凝土性能,也可采用干喷形式快速封闭渗水岩面。
4)喷射混凝土必须满足设计强度、厚度及其与岩面粘结力要求。
5)喷射作业应分段分片依次进行,喷射作业从拱脚或墙脚自下而上进行,作业时应避免上部喷射回弹料虚掩拱(墙)脚;先找平凹洼部分,后喷射凸出部分,各部平顺连接。喷头应与受喷面垂直,喷嘴口至受喷面距离宜保持在1.0~2.0m,沿水平方向以螺旋形划圈移动。
2 系统锚杆(管)、钢筋网施作:
1)初喷混凝土后应及时施作锚杆,锚杆必须设置垫板。岩石隧道拱部系统锚杆必须带排气装置,采取沿锚杆孔进浆的施工工艺;黄土隧道系统锚杆按设计要求选用。
2)钢筋网可采用为φ8的HPB235钢制作,网格尺寸采用20cm×20cm,搭接长度应为1~2个网格,网片间采用焊接方式连接。
3)钢筋网随受喷面起伏铺设,其间隙不应大于3cm,钢筋网应与锚杆、钢架连接牢固,且钢筋保护层厚度不应小于4cm。
3 安装钢架:
1)拱部单元安装工序:放样确定钢架基脚位置→施作定位锚杆→架设钢架→布设纵向连接筋。
2)墙部单元安装工序:墙脚部位铺设槽钢垫板→施作定位锚杆→对应拱部单元架设墙部钢架单元→布设纵向连接筋。 拱、墙部钢架单元宜采用栓接的方式连接。
3)加强钢架拱(墙)脚锁脚锚杆(管)施工,各台阶每单元钢架拱(墙)脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设4根或4根以上锁脚锚杆(管),锁脚锚杆(管)与钢架牢固焊接,锁脚锚杆直径不应小于22mm,锁脚锚管直径不应小于42mm,长度不得小于3.5m,以控制基脚变形。
4)施工注意事项及要求:
①钢架拱(墙)脚应架设在稳固的基岩上或底部铺垫槽钢,以保证钢架基础稳固。安装前应清除基脚下的虚碴、虚土及杂物。
②钢架安装允许偏差:钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm,垂直度允许偏差为±2°。
③钢架应与纵向连接筋、锁脚锚杆焊接牢固,以增强钢架的整体稳定性。
④锁脚锚杆施工应作为施工质量控制的重点,锁脚锚杆尾部宜加工成“L”型。钢架连接板应采用栓接牢固连接。
⑤钢架和初喷混凝土间有较大间隙时,每隔2m应采用骑马或楔形垫块顶紧;钢架与围岩的间隙不应大于5cm。
4喷射混凝土
厚度应符合设计要求,二次复喷混凝土应分层喷射,每层厚宜为5~6cm。喷射混凝土表面应平顺,无空鼓、裂缝、松酥,平整度宜采用2m靠尺检查,允许偏差为侧壁5cm、拱部7cm。
7.6.4.4仰拱施工
隧底开挖应采用全幅分段施工,上面铺设仰拱栈桥,每循环开挖长度宜控制在2~3m。当仰拱施工滞后下部台阶开挖面30~40m时,应停止前方工作面开挖或短距离跳槽进行隧底开挖。短距离跳槽的次数不得多余3次,每次跳槽间隔不得大于10 m。
隧底开挖后,应及时清除虚碴、杂物、泥浆、积水,立即初喷3~5cm厚混凝土封闭岩面,按照设计要求安装仰拱钢架,复喷射混凝土至设计厚度,使初期支护及时闭合成环。
仰拱应超前拱墙衬砌,每循环浇筑长度宜为4~6m,仰拱应采用浮放模板支架成型。仰拱混凝土应分段全幅浇筑,一次成型,不留纵向施工缝,仰拱施工缝和变形缝应设置止水带。仰拱表面应平顺,不积水。
仰拱填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑,浇筑前应清除仰拱表面的杂物和积水,连续浇筑,一次成型,不留纵向施工缝。填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行,达到设计强度的100%后允许车辆通行。仰拱填充表面坡度应符合设计要求,应平顺、排水通畅、不积水。
施工步骤见图-1
施工步骤:
第1步:施作超前支护后,开挖拱部弧形导坑,预留核心土,施作拱部初期支护;
第2、3步:开挖左右侧中台阶并施作初期支护;
第4、5步:开挖左右侧下台阶并施作初期支护;
第6步:分别开挖上、中、下台阶核心土;
第7步:开挖隧底并施作仰拱初期支护封闭成环。 图-2 开挖透视图
图-3 施工工序图
8.0综合超前地质预测预报
根据隧道地质情况复杂,需结合施工地质工作予以查明。为此,要求针对大断面隧道与辅助坑道设置的具体情况,开展综合超前地质预测预报,并将综合超前地质预测预报纳入施工工序。
针对隧道地质特点,拟采用地质素描法(常规地质法)、超前水平钻孔法、LDS-1A陆地声纳仪、地质雷达探测法相结合的方法进行超前地质预报。并进行地下水的超前预报、监测及试验。综合监测结果,即时提出对不良地质的处理措施,以降低施工风险,确保工程质量和运营安全。
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