CD法隧道施工组织设计.docx

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CD法隧道施工组织设计

中隔壁法进洞案

一、工程概况

小远亭隧道位于省闽侯县永丰村，起讫里程为FDK539+490～FDK539+837，全长347m，

级围岩，最大埋深为30.5m，出口为最小埋深约3m，地表最大坡度为1：

3.6，本隧道为浅埋隧道。

主要施工法拟采用明挖34m（洞口斜切式洞门段）、中隔壁法163m（FDK539+507～+630、FDK539+780～+820）及三台阶七步开挖法150m（FDK539+630～+780）。

地形地貌：

剥蚀底丘，自然坡度15~25。

，地势起伏不平，植被较发育，部分辟为竹林、果园，局部为取土场。

表层为第四系更新统粉质黏土，黄褐色，硬塑，含中粗砂，厚2-4米；全风化花岗岩，黄褐色，灰白色，风化成土状，砂土状，厚度大于20m；其下伏基岩为花岗岩强-弱风化层，强风化层大于3米，岩体较破碎，风化不均匀，弱风化，节理较发育。

隧道进口地下水埋深约20m左右。

二、施工工艺

中隔壁法（CD法）在软弱围岩大跨度隧道中先就隧道一侧采用二部分层开挖，施作初期支护和中隔墙临时支护，再开挖隧道另一侧，并进行相应的初期支护的施工法，主要用用Ⅴ级偏弱围岩地段。

施工工艺流程见下表

1、中隔壁法施工工序如下图所示：

三、施工法

Ⅰ总体案

采用先左侧后右侧中隔壁法开挖，中隔壁采用Ⅰ18型钢做为临时钢架，临时支护锚杆采用Φ22砂浆锚杆（L=2.5m），采用人工配合机械开挖为主，松动爆破为辅。

每循环进尺0.7m，每部开挖后及时施作一次支护和临时支撑，为减小导洞下部开挖时因拱部一次支护拱脚悬空引起的下沉，一次支护拱脚部位设锁脚钢管加固。

仰拱一次开挖闭合成环，仰拱及填充混凝土采用栈桥法一次整体浇筑施工，浇筑长度为5m。

每次拆除中隔壁长度根据量测结果确定，不宜大于7m。

拆除地段施工机械通行采用栈桥通行。

（一）、洞顶截排水措施

隧道洞口开挖之前，按设计要求先施工隧道洞顶的截水沟，将洞顶截水沟与施工场地的水沟进行连接，施工用水采用三级沉淀池进行净化，最终通过排水沟或排水盲沟将雨水和施工用水引至既有涵洞进行排放，并逐步完善洞口的排水系统。

（二）洞口边仰坡开挖防护

2.1根据隧道洞口设计的边坡坡率1：

1.25、仰坡临时坡率1：

0.75，进行测量放样，放出边仰坡的刷坡边桩，并报监理工程师复测，合格后进行边仰坡开挖。

2.2边仰坡采用挖掘机进行刷坡，局部硬岩采用风镐进行破碎开挖，保证坡面的平顺和稳定性。

2.3边仰坡开挖时，必须做到边开挖边进行锚喷网支护，锚杆采用φ22砂浆锚杆，L-4m,间距1.5*1.5m，梅花形布置。

2.4锚杆施工完后，按设计挂设钢筋网片，钢筋网片可事先在钢筋加工场加工，钢筋网采用φ6，网格25*25cm。

2.5坡面锚喷采用湿喷工艺，喷射的C20砼分两次连续喷射到设计厚度10cm，第一次初喷4cm，第二次喷射6cm。

2.6洞口边仰坡开挖控制在明暗洞交界的拱顶标高以上，同时在洞口边仰坡上埋设沉降观测点，具体法如下：

断面上测点间距为2～5m，基本成对称布设，参照标准水准点埋设，所有基点应和附近水准点联测取得原始高程。

基点布设：

埋设在隧道开挖纵横向各（3～5）倍洞径外的区域，埋设5个以上的基点，以便互相校核。

测点布设：

在测点位置挖长、宽、深均为300mm的坑，然后放入地表测点预埋件（自制），测点一般采用长度为300mm，直径为20mm的平圆头钢筋制成。

测点四用砼填实，待砼固结后即可量测。

量测：

用高精度全站仪、水平仪进行观测。

要求a）观测应在仪器检验合格后可进行，且避免在测站和标尺有振动时进行；b）尽量选择在每一天同一时间进行观测；观测坚持四固定原则，即：

施测人员固定，测站位置固定，测量延续时间固定，施测顺序固定，且应每隔30天用精密水准测量的法进行基点与水准点的联测，其误差不得超过

±0.5

mm（n为测站数）。

数据简要分析：

可绘制时间-位移与距离－位移图，曲线正常则说明位移随施工的进行渐趋稳定。

如果出现反常，出现反弯点，说明地表下沉出现点骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳状况，应立即采取措施。

在确认暗洞口边仰坡加固稳定后，施作洞口长管棚。

（三）洞口长管棚施工

3.1小远亭隧道洞口长管棚进口为40m。

洞口边仰坡开挖施工完后，按设计洞口长管棚临时开挖线坡率进行长管棚槽的开挖，并对临时坡面进行锚喷支护；预留核心土，核心土顶面粗略整平，使之成为工作平台，并刷一斜坡，挖掘机和装载机能行驶到平台上进行辅助施工。

3.2在洞口长管棚槽开挖完之后，先按设计要求安装2榀I18工字钢作为管棚的定位固定端。

3.3在管棚固定端的钢架上布置41个φ140mm壁厚5mm导向钢管，环向间距为40cm，将导向钢管按设计角度（钢管轴线与衬砌外缘线夹角1。

~3。

）就位准确，并将其焊接固定在I18工字钢上，使其与工字钢连成整体。

3.4导向墙砼为C20，截面尺寸为1m*1m，砼浇筑采用木模拼装作为底模和外模，采取钢筋定位加固，保证导向墙砼的厚度。

导向墙砼浇筑前，报检监理工程师检查合格后浇筑导向墙砼。

在砼浇筑过程中，必须格控制钢架的稳定，不偏移、不沉降，必要时增加一些临时支撑。

5.5定位导向墙砼强度到达设计强度后，采用电动回转冲击钻机错开钻，深度为40m。

先打设加工好的φ108mm钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量。

按顺序，其中奇数号者采用钢花管，偶数号者采用钢管。

钢管接头在隧道的横断面上错开，钢花管上钻注浆，径10~16mm，间距15mm，呈梅花形布置，尾部留不钻的止浆段110cm。

3.6钢管安装完后，留下导管，插入注浆管，注入水泥浆液（水灰比：

1：

1），注浆压力为0.5~2.0Mpa，注浆的质量通过注浆用量、注浆压力值和导管口冒浆情况来判定。

（四）进洞施工

1、正洞左侧上半断面①部施工

1.1开挖断面尺寸高约6.1m、宽约7.3m（详见CD法示意图），采用人工配合挖掘机开挖0.7m（较钢架间距0.6m富余0.2m以利施工），每循环开挖进尺同时控制在0.7m。

采用50装载机出碴，8t的自卸车运输。

1.2初期支护：

导坑两侧壁初喷4cm厚混凝土，架立正洞Ⅰ20型钢钢架（A、B单元）、Ⅰ18中隔壁临时钢架各两榀，于钢架底部设锁脚钢管（Φ50mm、壁厚3.5mm、长4.5m），安装径向锚杆（拱部采用Φ25mm带排气装置的注浆锚杆，长度4m，边墙采用Φ22mm砂浆锚杆，长度4m）及铺设钢筋网片，连接钢架纵向连接筋，复喷混凝土至设计厚度。

1.3循环掘进20m后停止①部掘进施工，采用4cm喷射混凝土封闭掌子面，转入②部施工。

②部开挖时在隧道中心预留3m宽的核心土，以利于下次①部施工，核心土两侧各剩余2m宽空间进行混凝土初喷和Ⅰ20型钢钢架（C、D单元）、Ⅰ18中隔壁临时钢架施工，当循环掘进10m后停止②部施工，转入右侧导坑③部施工。

1.4右侧导坑③部施工工序同左侧导坑①部施工，开挖掘进10m后停止施工，转入左侧导坑①部施工。

导坑开挖径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。

钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。

Ⅱ施工工序（见附图2）

（一）、1、洞口段40m采用超前大管棚进行超前支护；2、人力配合机械开挖①部，高约7米，宽约为7.5米；开挖后，立即初喷砼2～4cm封闭围岩;3、施作①部导坑边的初期支护和临时支护（初喷4cm厚混凝土，架立正洞Ⅰ20型钢钢架和Ⅰ18中隔壁临时钢架，于钢架底部设锁脚钢管（Φ50mm、壁厚3.5mm、长4.5m），安装径向锚杆及铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度）。

（二）、1、在滞后于①部10m后，挖掘机开挖②部，人工整修表面；2、导坑边部分初喷4cm厚混凝土；3、接长型钢钢架和Ⅰ18中隔壁临时钢架，并设锁脚钢管（Φ50mm、壁厚3.5mm、长4.5m）；4、钻设径锚杆并铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。

（三）在滞后于②部10m距离，挖掘机开挖③部，人工整修表面，施导坑边初期支护，步骤及工序同①。

（四）在滞后于③部20m距离，挖掘机开挖④部，人工整修表面，施工导坑边初期支护，步骤及工序同②部。

（五）1、在滞后于④部10m距离后，挖掘机开挖⑤部（⑤部开挖长度为5m）；2、接长Ⅰ18中隔壁临时钢架行成初期支护闭合环，施作仰拱闭合环。

（六）1、根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除Ⅰ18中隔壁临时钢架；2、利用仰拱栈桥灌筑底部仰拱混凝土。

（七）、利用仰拱栈桥浇筑仰拱填充至设计高度。

（八）利用衬砌模板台车一次性灌注二衬混凝土。

四、施工注意事项

（一）、开挖

1、各部开挖时，相邻部位的喷射混凝土强度应达到设计强度的70%以上。

2、格控制步长，仰拱距开挖面的距离不得超过40m。

（二）、初期支护

1、喷砼作业前，清除所有的松动岩，并使岩面保持一定湿度；速凝剂掺量准确，添加均匀、不得随意增加或减少；混合料随接拌随喷，砼分2～5次喷射，拱部一次喷射厚度5～6cm，边墙一次喷射厚度7～10cm，分层喷射的间隔口时间一般为15～20rain；喷射作业分段、片、分层．由上而下依次进行，如有较大凹洼时，予以填平；型钢钢架与岩面之间的间隙用喷射砼充填密实，喷射顺序先下后上对称进行，先喷钢架与围岩之间空隙，后喷钢支撑之间，型钢钢架被喷射砼所覆盖．保护层不得小于2cm。

2、施工现场应加工储备Ⅰ18型钢弧型横向支撑，当导坑上部开挖后变形量较大时，应及时采用横向支撑使上部及时闭合形成小环以保证隧道稳定性。

3、钢架采用I20a工字钢分12段在洞外加工，工字钢构件连接采用厚度为16mm的钢板和M30螺栓进行连接。

架立工字钢之前，必须将脚部架立钢板底部的虚渣清除干净，必要时，浇筑C20砼基座，以保证工字钢不下沉，工字钢就位后，必须采用临时支撑保持其稳定。

工字钢纵向间距0.6m，纵向连接钢筋为φ22，环向间距为1.0m。

4、钢筋网在工地加工成型，现场人工安装，网片大小按1.5×1.0m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20cm。

5、系统锚杆

拱部为带排气装置的注浆锚杆，边墙为Φ22砂浆锚杆；长度4米，间距（环1.2m×纵1.0m）梅花型布置。

①钻前先标定钻位置。

②深误差不大于5cm，径大于杆体直径15mm，钻完毕后，积水、积粉及岩碴要吹洗干净。

③锚杆采用风钻顶入，并设好口注浆塞。

④锚杆的插入长度不小于设计长度的90%，锚杆安装后，不得随意敲击。

（三）、中隔壁破除

1、破除中隔壁与初期支护接头部位（破除断面以30cm为宜），同时加强监控量测，在监测数据稳定的前提下，全面破除中隔壁。

2、破除时，首先采用风稿对型钢钢架间初期支护喷射混凝土自上而下进行破除，再采用切割式对钢架进行破除。

3、破除中隔壁后，应加强监控量测工作对初期支护变化进行分析，如有异常应及时采取加固措施。

4、特殊情况下可将中隔壁浇筑在仰供中，待铺设防水板时再隔断。

五、监控量测

项目部成立隧道监控量测小组，设专人负责现场量测及数据整理；工程部应编制监控量测实施案，组织实施。

监测围岩变形和压力情况，验证支护衬砌的设计效果，保证围岩稳定和施工安全。

提供判断围岩变形和支护系统基本稳定的依据，确定二衬与仰拱的施工时间。

通过对量测数据的分析处理，掌握地层稳定性变化规律，遇见事故和险情，作为调整和修正支护参数及施工法的依据，提供围岩和支护衬砌最终稳定的信息。

六、安全防护措施

1、成立一项目经理为组长的安全领导小组，建立安全领导体系，制定安全防护应急预案。

2、施工过程中格按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。