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横洞进正洞挑顶施工作业指导书

发布于:2020-11-25 15:55:25 来自:道路桥梁/涵洞设计施工 [复制转发]


横洞进正洞挑顶施工作业指导书

1目的

结合客运专线大断面隧道的特点,介绍了两种由横洞安全转入正洞的 施工方法,旨在指导隧道的挑顶施工作业,或作为施工的参考。

2 编制依据

⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》

⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》

⑶《高速铁路设计规范(试行)》

3 适用范围

适用于XX客专XX段站前工程隧道横洞进正洞挑顶施工作业。

4 施工方案

4.1 方案一

横洞施工至与正洞交界后,以圆曲线形式转体进入正洞,同时上坡开挖至正洞拱顶高程,并继续沿相同方向掘进一定距离;形成作业空间后,转向相反方向施工,扩挖临时支护达到正洞标准断面。横洞进入正洞平面关系见图4-1-1,横洞进入正洞立面关系见图4-1-2,施工程序详见表4-1-1。

表4-1-1     横洞与正洞相交处施工程序表

图4-1-2   横洞和正洞立面平面图

4.1.1 施工步骤

1.根据横洞与正洞相交角度,以间距1.0m间距安装异型钢架,完成由垂直于横洞中线到平行于正洞中线的过渡。

2.横洞与正洞交叉口段以0.6m间距架立I25a异型钢钢架,保证 相交地段三维受力状态围岩的稳定。 在此型钢钢架上焊接I25a型钢横梁,并在横梁两端螺栓连接I25a型钢立柱,为正洞钢架提供落脚平台。以后在此处安装正洞钢架时,用I25a型钢斜梁代替正洞的N2钢架,用I25a型钢立柱代替正洞的N2、N3钢架。仰拱钢架连接在横洞仰拱的预埋I25a型钢上。

3.横洞进入正洞内的导洞施工

(1)导洞设计净宽9 m 。支护参数为:HW125型钢钢架 间距1榀/ m ,Φ22锚杆,长度 3.0m ,间距 1.0×1.0m, 梅花型布置;φ 6 钢筋网,网格间距 0.2×0.2m ;喷射C20砼,厚度18 cm 支护施工中要严格按施工指南操作,保证锁脚锚杆和纵向连接筋的施工质量。

(2)爬坡道的坡度设计,应根据地质质情况及机械施工需要进行调整,以加快爬坡导坑施工进度,减少不安全因素为原则

完成爬坡后,按照线路设计坡度向杭州方向 按Ⅳ 级围岩开挖方法、支护参数继续进行弧行导坑掘进, 施工 10米 ,喷砼封闭 杭州 方向掌子面,反向向 长沙 方向开挖正洞,每循环先开挖上 部,立上部钢架后,再拆除导洞钢架。

4.反向开挖支护

反向开挖按正洞Ⅳ级围岩上部弧形导坑的高度进行,先开挖顶部,再开挖两侧,开挖时仅对有影响的导洞钢架进行拆除,按正洞设计要求间距进行钢架施工,相应完善其他支护。开挖分部见下图。

5.正洞落底后要及时进行正洞仰拱施工,以便初期支护与仰拱尽早成环,确保施工安全。

4.1.2需说明的问题

此章仅针Ⅳ级围岩地段横洞进正洞方案进行了介绍,相应的中导洞支护参数和正洞开挖方法均参照了Ⅳ级围岩隧道的施工设计。当横洞与正洞处于Ⅴ级围岩地段时,中导洞开挖及正洞扩挖时应采取与之相适应的施工方法,相应的支护参数应予以加强,从而确保施工安全。

4.2 施工方案二

在横洞接近与正洞相交里程时,逐渐 抬高横洞拱顶高程,接长钢架长度。于正洞与横洞相交里程起,采用小导坑进入正洞洞身开挖,于正洞中线处达到正洞拱顶高程,施工中应预留变形沉落量和临时支护厚度。然后再逐步扩挖至正洞标准断面。见下图。

4.2.1 施工步骤

1.根据横洞与正洞设计相交角度及拱顶高差,确定横洞扩挖起始里程HK0+L1,其拱顶抬高坡度控制在30%左右,同时并对该段横洞初期支护应进行加强,确保下步正洞跨越横洞提供支护保障。进入正洞范围后其开挖及初期支护需比正洞拱部相应设计标高加大,以预留临时支护厚度。


2.考虑横洞到正洞上导拱架落脚位置的牢固性,横洞拱架必须提供一个牢固的落脚平台。在正洞右侧边墙与横洞交界里程HK0+L2处时,沿正洞方向设置拱顶纵向托梁,托梁采用 I25a型钢 ,牢固焊接于横洞钢架拱顶,托梁与横洞钢架间空隙设置Ⅰ25竖向立柱 , 立柱与正洞拱架位置相对应,牢固焊接并喷射 C2 5砼回填密实。见下图所示。

3.横洞施工至正洞右侧边墙即L2时,采用人工开挖掏小洞( 2 2m )的施工方法,棚架临时支护及时跟进;与正洞走向垂直上坡到拱顶中线位置后,再逐步扩大施工断面,直至正洞的标准断面。

4.2.2 施工要点

正洞与横洞相交地段处于复杂的三维受力状态,为保证正洞安全挑顶施工的完成,正洞初期支护必须座落于一个牢固的落脚平台,同时应加强该段正洞初期支护的锁脚锚杆施工,防止拱架下沉。

1.横洞变断面段施工,应加强初期支护,设计参数应比正常断面相应提高。

2.交叉处加强环设置

由于正洞开挖断面较大,为确保扩顶段正洞施工安全,在横洞与正洞交接处设置一加强环,加强环由3榀Ⅰ25a型钢钢架组成,钢架间采用φ22钢筋连接,喷35cm厚混凝土覆盖钢架。并应及早施作横洞二次衬砌。

3.设置托梁,为正洞拱架提供落脚平台

在正洞与横洞拱顶交界里程处,沿正洞方向设置拱顶纵向托梁,托梁采用Ⅰ25a型钢,牢固焊接于横洞钢架拱顶,托梁与横洞钢架间空隙设置Ⅰ25a型钢竖向立柱,立柱应与正洞拱架位置相对应,牢固焊接并喷射 C2 5砼回填密实。

4.加密设置正洞初期支护锁脚锚杆,每榀钢架单侧不少于 4 根锁脚锚管,锚管长4.0 m ,注水泥砂浆,锁脚锚管与钢架牢固焊接,防止拱架下沉。

5.正洞扩顶开挖,顶部支撑Ⅰ18临时棚架,棚架间距依据围岩稳定状态采用0.6~1.0m,棚架间采用φ22钢筋焊接为整体,挂设钢筋网后复喷C25混凝土20~25cm,形成临时支护体系,管棚结构尺寸见下图。

5 劳力、机具设备配置

开挖作业人员20人;钢架、钢筋网及锚杆施工10人;喷射混凝土作业14人。

主要施工机具配置:小型挖掘机2台(或大型挖掘机1台),装载机1台,湿喷机2台,压入式通风机(视横洞长度设置),钢架弯制机1台等。

6 施工注意事项

6.1 施工中必须加强围岩量测,根据量测结果及时反馈支护信息,确保支护措施安全合理。

6.2 交叉口段横洞衬砌应及早施作,挡头板沿正洞线路方向安设。  

6.3 横洞与正洞掌子面施工时,应设专人值班, 随时 观察 围岩 及支护状态的 的稳定性

6.4 制定挑顶施工的安全应急预案,做好应急材料、物资的储备。



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