CD法临时中隔壁施工技术.docx

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CD法临时中隔壁施工技术

CD法临时中隔墙施工技术

河套停车场出入线区间矿山段范围内的燃气管线只有部分管线具备迁改条件，且燃气管线距离场线隧道较近，环境风险等级为Ⅰ级，对YRSK0+494～YRSK0+913范围内的支护措施进行加强，长419m，斜下穿燃气管道段断面拱顶超前支护增加超前大管棚，设计为超前管棚及超前小导管复合式超前支护；侧穿段设计为双排超前小导管超前支护，同时该里程范围内的Ⅲ2级和Ⅳ1级围岩断面由台阶法调整为“CD法”。

区间线路两侧有新建住宅小区、普通居民住房、大涧社区活动中心、青岛富普兴饲料公司等，区间隧道与建构物平面距离最近的是场线竖井东侧的新建楼盘，为24m，正阳西路地下管线主要有雨水、污水、电信、电力、给水、燃气等，埋深1～3m，沿隧道纵向敷设。

该施工区段位于正阳西路半幅路下方，区间东北方向是大涧社区活动中心，西北方向是项目部场区临建配套设施，沿线路走向经过社区小区，距离约50m。

地质资料表明，本标段区间结构所处地质以流纹质凝灰岩为主，夹杂微风化粉砂岩，稳定性较好，在开挖过程中可能发生坍塌，须严格按照设计支护参数进行控制。

区间侧穿高压燃气、市政雨污水及电信电力管线较多，由于部分管线年代已久，对地面沉降控制要求较高，洞身开挖及支护时需进行超前地质探测，避免因开挖引起空洞造成管网沉降，需要注意以下几点：

1）严格遵照“少扰动、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，杜绝隧道坍塌。

严格控制开挖质量，减少超挖。

2）穿越市政管线前20m施工时，先作好地质超前预报，提前掌握地层情况作好预防。

（1）根据设计图纸，在设计里程位置设置1管棚工作室，工作室长度7m（含渐变段），向小里程方向打设超前大管棚，管棚长度30m，管棚施工完成后按设计断面施作出入线隧道初期支护，施工完成11.3m后进行下一循环管棚施工，管棚开孔在初支面轮廓线下40cm，仰角3°，钻孔深度35.4m，将22m长管棚送至孔底，端头钻孔侵限部分为空孔，管棚施工完成后，开挖17m，临时封闭掌子面进行下一循环管棚施工，按此循环直至场线隧道斜下穿燃气管道段初支施工完成，之后施工侧穿段隧道初支。

出入线开挖示意图

隧道按浅埋暗挖法采用“CD”法施工。

超前支护采用大管棚辅以小导管（侧穿段采用双排超前小导管或76式自进管棚），初期支护采用喷、锚、网、格栅钢架进行支护，加强监控量测，在软弱破碎地层中采用人工配合机械开挖，严格按十八字方针“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”指导作业；隧道施工采用内燃运输车，硬岩采用气腿式凿岩机钻孔，药卷式乳化炸药爆破，非电毫秒雷管起爆，光面控制爆破。

区间Ⅳ1级围岩斜下穿燃气管道段（YRSK0+838~YSRK0+794）采用XB4a支护断面，围岩拱部150°范围内设置φ108超前大管棚（参数见超前大管棚施工章节），φ42t=3.5mm超前小导管，L=3.0m，环纵间距0.4×1.5m，外插角10°；边墙设置φ25中空注浆锚杆，L=3.0m，环纵间距1.0m×0.75m梅花型布置；全环设置φ8@200×200单层钢筋网，格栅钢架，纵向间距0.75m/榀；C25喷射混凝土，厚度为300mm。

中隔壁采用工22b工字钢挂网喷射混凝土，纵向连接筋间距1m，单侧布置，喷砼厚度30cm，每处拱脚处设置2φ25，L=3.5m中空锚管做为锁脚锚管。

XB4a支护断面图

标准断面格栅钢架图

该里程段初支施工均采用“CD”法施工，左右半洞采用台阶法施工，两侧掌子面错开15m，具体施工工序如下图示；

CD法施工工序图

CD法施工顺序示意图

按照图中施工标号，按顺序进行施工，每个版块依次进行超前支护，爆破开挖，土方外运，钢架支护，喷射混凝土等施工工序。

一、上台阶施工

1）超前支护

管棚洞室拱部150°打设双排超前小导管，小导管参数：

φ42，L=3m，t=3.5mm，环纵向间距0.4m×1.0m，仰角10°/30°，注水灰比为1：

1的水泥浆，注浆压力控制在0.2~0.5MPa。

通过在隧道拱部超前打入带孔眼的导管，将各种适应不同地层的浆液注入，渗透至地层的有效范围内，以达到改变地层参数，提高地层自承能力的目的，根据本工程地质情况，注浆材料采用普通水泥单液浆。

小导管制作：

小导管采用Ф42无缝钢管，管长L=3m，一端呈尖头形，沿管壁间距150mm，呈梅花形布设泄浆孔，孔位互成90°，孔径6～8mm。

（1）超前注浆施工要求

①注浆前封闭：

导管埋设完后，增加止浆阀。

②注浆顺序：

注浆时相邻孔位应错开，交叉进行，注浆顺序采用由下而上间隔注浆。

③注浆指标控制：

进浆速度每根导管控制在30L/min以内，如果注浆压力逐渐上升达到0.5MPa，流量逐渐减少，但注浆量已达设计注浆量时，也可以停止注浆。

④封堵注浆管：

采用止浆塞封堵注浆管。

⑤做好注浆试验，取得数据后方能施工，若掌子面地层自稳能力较好，经业主、监理、设计、施工现场确定后可调整小导管的参数及施工工艺，但应做到快封闭，及时进行背后注浆。

⑥浆液配置或存放过程中应设专人管理。

（2）注浆中异常情况的处理

①工作面漏浆：

注浆过程中，当压力稍升高，浆液便从孔口及工作面漏出，其原因可能是初喷混凝土不严或混凝土未达到强度要求，可用棉纱或塑胶泥填塞裂缝，在喷射混凝土后2~4小时方可注浆。

②注浆时，压力上升过快，在未达到设计注浆量80%时已达到设计压力。

处理办法：

开始升压时，延长浆液凝胶时间，尽量多进浆，无法进浆后，可在该孔周围再补打一孔，重新注浆或增加邻近两孔的距离。

当压力突然下降，且注浆量增大时，停止注浆作业，检查地层中是否存在空洞。

工字钢之间采用φ22连接筋连接，连接筋间距1m内外交错布置,钢架加工时注意预留“CRD”施工条件连接钢板；

2）钢架安装

①测量定位：

按设计位置现场测量定位。

首先测定出隧道中线，确定高程，然后再测定钢架的位置。

②径向位置：

钢架平面必须与隧道中线垂直，洞室钢架间距均为0.5m/榀。

③现场准备：

运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入净空部分，保证钢架正确安设，安设前清除松碴，将钢架置于原状岩土上。

④钢架安设：

在初喷混凝土后进行，分片定位安装。

安装时备好风镐，随时剔除个别突出部位，保证钢架就位准确，受力可靠，钢架安装就位后，与纵向连接钢筋及锁脚锚杆点焊固定，纵向连接钢筋采用Φ22钢筋，环向间距为1000mm，布置于背土侧。

⑤格栅钢架安装后，分层复喷混凝土，由下而上喷射，直至喷至设计厚度，将钢架完全覆盖3.5cm以上。

现场可用肉眼观察和锤击法进行检查。

钢筋网片施工要求

网片在钢筋加工厂加工，采用HRB300φ8圆钢，其宽度与长度可根据施工便宜性调节（可加工为格栅间距+25cm宽，3~5m长），采用点焊，网格尺寸200mm×200mm网片布置于背土侧，搭接长度不小于一个网格，即200mm。

中空锚管施工要求

（1）中空锚管

为了控制格栅初支的沉降，及加强围岩自稳性，隧道施工过程中采用Φ25中空锚杆，L=3m；管棚洞室内边墙打设中空锚杆，锚杆间距：

1.0×0.5m（环×纵），梅花形布置，注水泥浆。

（2）钢架拱脚锁脚锚杆

为了控制横通道拱部的沉降，钢架安装不可直接将钢架落在松散土体上。

拱脚下方垫设垫块，垫块可采用型钢、砼块、石块、方木等，初支成环后及时进行背后回填注浆；每处拱脚位置打设2根Φ25，单根长度L=3.5m的中空锚杆并注浆，注浆材料水灰比为1：

1水泥浆，注浆压力0.2~0.5MPa。

3）喷射混凝土

区间支护采用喷射C25砼施工，喷射混凝土厚度为300mm。

喷射混凝土作业紧跟开挖及格栅和型钢安装进行。

采用“湿喷法”喷射混凝土，砂石、水泥、高效速凝剂经过搅拌机拌合后，用GYP-90混凝土湿喷机喷射。

分层喷至设计厚度，后一层在前一层终凝后进行。

喷射时分片依次自下而上进行并先喷钢筋格栅与井壁面间混凝土，然后再喷上下格栅间混凝土。

（1）湿喷混凝土施工工艺

喷射混凝土强度等级为C25，混凝土采用自拌混凝土。

喷射混凝土时，喷头与受喷面保持垂直，并视情保持0.8～1.2m的距离。

喷射手应保持喷射混凝土表面平整，湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。

喷射混凝土时，分段分片依次进行，同一段内喷射顺序应自下而上，初喷厚度50mm；段片之间，层与层之间做好45°角的斜面，以便混凝土牢固凝结成整体。

喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，并在至少5天内始终保持其表面湿润。

图4.3-6湿喷混凝土工艺流程图

（2）湿喷混凝土施工技术要求

a.喷射料在搅拌前必须过筛，混合料随拌随用，拌合料现拌现用。

掺入速凝剂后，混凝土初凝时间在3～5min左右，终凝时间控制在10min左右。

b.初喷砼紧跟工作面，复喷前按设计完成钢筋格栅、小导管、锚杆及临时支撑的安装工作后，立即复喷砼到设计厚度。

c.混凝土喷射完成2h后，及时进行喷水养护。

d.喷射混凝土要求密实、平整、无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓等现象。

平整度偏差控制在30mm内，且矢弦比小于1/6。

e.坚决实行“四不”制度，即喷锚工艺未完毕，掌子面不前进；喷射砼厚度不够不前进；开挖喷锚后发现的问题不解决不前进；量测结果判断不安全未经补强不前进。

以上制度由工地施工员负责实施，将实施情况填入施工日志备查，项目经理部负责检查督促。

二、下台阶施工

下台阶跟进施工，下台阶距掌子面距离6~8m。

软岩采用机械开挖、硬岩采用松动爆破施工，严格控制装药量。

施工要求

（1）下台阶钢架落点坚实，若有超挖，则拱脚处垫射砼垫块或工字钢，坚硬石块等；

（2）下台阶侧墙设置φ25中空锚管，单根长度L=3.0m，环向间距1m，每榀设置梅花型布设。

（3）拱脚位置设有2φ25，L=3.5m，中空注浆管做为锁脚锚杆，管内注水泥浆；

（4）中隔壁施工参数同上台阶施工参数。

临时中隔壁前跟、后跟优劣分析：

临时中隔壁前跟即跟随第一单元施工进行上半部分施工，随第二单位施工进行下半部分施工；后跟即跟随第二单元施工进行整体施工。

前跟法优势:

1每单位施工完能及时形成闭合环，更好的承受围岩的压力，减小前期的沉降值；

2临时中隔壁分两次施工，钢架加工易于操作，方便运输，减小施工投入。

劣势：

1分两次施工，中断处需增加垫板，增加施工难度，对操作人员的要求较高；

后跟法优势：

1临时中隔壁一次成型，消除非弹性形变，能有效减小后期的施工沉降；

劣势：

1第一单元施工后不能及时形成闭合环，前期施工沉降大；

2出入线高9.6米，一次性施工难度大，不便于操作。

考虑，本段施工的最终目的是为了减小沉降，对隧道上方的道路及管线进行有效保护才从台阶法改为CD法，出发点是为了减小沉降，所以优选前跟法进行施工。

隧道台阶长度及两侧拉开距离的选择：

导坑采用台阶法开挖，台阶长度宜为开挖面宽度的1倍~1.5倍，考虑台阶法施工时操作台车长度，装载机操作长度等综合因素，台阶长度应控制在10-15米。

临时中隔壁左右两导洞掌子面开挖错开距离不应小于15米，并应在先开挖侧初期支护封闭，且喷射混凝土达到设计文件规定的强度后方可进行另一侧开挖。