CN109113749A - 软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,具体包括以下步骤:步骤S1:进洞施工;具体包括以下步骤:步骤S11:在软岩中修建超大断面扁平结构,采用锚索框架梁加固边坡;步骤S12:采用双侧大管棚超前支护;步骤S13:采用复合双侧壁导坑开挖;在洞口坡体加固、锚索张拉完成且大管棚施工完毕后进行施工;步骤S2:浅埋段施工;具体是指:在软岩大断面浅埋段采用复合双侧壁导坑开挖、撑索转换、先墙后拱砌的施工方法;步骤S3:深埋段施工;具体是指:在软岩超大断面深埋段采用三台阶开挖、以索代撑、供墙一侧整体衬砌的施工方法;步骤S4:隧道内锚索竖直向上施工。本发明有效的解决超大断面隧道施工中初期支护下沉变形的问题;同时有效的加快施工工期,节约施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及软岩超大端面铁路、公路、水电隧道的大型地下工程施工技术领域,具体的说,是软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法。
背景技术
随着我们铁路建设特别是高速铁路的快速发展,受到山区地形、城市建筑条件的限制,超大断面车站隧道的修建也必将越来越多。
铁路车站隧道一般位于隧道进出口,从地形地貌上来说经历了洞口段、浅埋段、深埋端等具有不同开挖力学特征的阶段,地形由浅到深,地质由好到坏,具有普遍的规律性,但对于软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工还没有一套完整的施工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,能够有效的控制支护结构的变形,有效的解决超大断面隧道施工中初期支护下沉变形的问题;同时有效的加快施工工期,节约施工成本。
本发明通过下述技术方案实现:
软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,具体包括以下步骤:
步骤S1:进洞施工;具体包括以下步骤:
步骤S11:在软岩中修建超大断面扁平结构,采用锚索框架梁加固边坡;
步骤S12:采用双侧大管棚超前支护;
步骤S13:采用复合双侧壁导坑开挖;在洞口坡体加固、锚索张拉完成且大管棚施工完毕后进行施工;
步骤S2:浅埋段施工;具体是指:在软岩大断面浅埋段采用复合双侧壁导坑开挖、撑索转换、先墙后拱砌的施工方法;
步骤S3:深埋段施工;具体是指:在软岩超大断面深埋段采用三台阶开挖、以索代撑、供墙一侧整体衬砌的施工方法;
步骤S4:隧道内锚索竖直向上施工。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述步骤S11具体包括以下步骤:
步骤A1:排水系统施工;
步骤A2:刷坡施工;具体是指:刷坡自上而下进行,采用大型机械设备刷坡并采用人工进行修坡;对边坡进行防护施工,刷坡一层,边坡防护施工一层;
步骤A3:锚索钻孔施工;搭设钻孔作业平台,并在钻孔作业平台的四周设置维护栏杆;开孔偏差不大于20cm,孔深度不小于设计长度,钻孔方向与设计方法一致,孔向偏差不大于1.5°;在钻孔施工中,钻孔进尺每5m进行一次孔向测量;钻孔完毕后进行清孔并对孔口暂时封堵;
步骤A4:锚索安装与注浆施工;
所述锚索安装具体是指:将钢绞线理顺放齐,将注浆管并排放置;钢绞线围着注浆管捆扎,在张拉段和内锚固段的交界处捆牢,内锚端每隔1.0m放置一堆中支架,对中支架间捆紧并在内贸管端短偶安装上导向帽,使整个内锚固段成枣核状,并进行安装;
所述注浆施工具体是指:在锚索安装完毕后,通过位于孔底的注浆管进行灌注,通过注浆量计算浆液上升的位置,在测量浆液到达设计锚固段顶部时停止注浆;
步骤A5:框架梁施工;
步骤A6:锚索张拉施工;具体是指:在内锚固段砂浆达到设计强度后,进行锚索张拉;锚索张拉分三级进行,第一级张拉力为200KN,第二级张拉力为400KN,第三级张拉力为550KN,当达到各级张拉力时,均应持荷5min,当第三级张拉力稳定后,可锁定锚索。
步骤A7:封锚施工;
步骤A8:框架梁内喷混植生施工;
进一步地,为了更好的实现本发明,所述步骤S12具体包括以下步骤:
步骤B1:导向管安装施工;
步骤B2:导向墙混凝土施工;具体是指:在导向墙内设置φ133导向套管,导向套管与导向墙采用I20b工字钢架焊接,导向套管外插角为1°;
步骤B3:钻孔平台施工;钻孔平台采用感官脚手架或填方架设;
步骤B4:采用钻机钻孔施工;在导向墙混凝土强度达到设计强度的75%时,进行钻孔施工;钻孔前钻机钻杆的轴线与设定好的导向管轴线在一条直线上;采用低速低压钻孔,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速和风压;
步骤B5:大管棚棚管施工;在装管前,对钻孔进行清理;棚管的四周钻设孔径为10~16mm的注浆孔,孔间距20cm,呈梅花形布置,将管头焊接成圆锥形。采用机械顶紧和管棚机钻进的工艺进行;
步骤B6:大管棚内钢筋笼安装施工;
步骤B7:大管棚注浆施工;在安装有孔钢化管、放入钢筋笼后即对孔内注浆,注浆压力为0.5~1.0MPa,持压15min后停止注浆;注浆顺序自下而上隔孔注浆,先灌注单号孔,再灌注双号孔。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述步骤S2具体包括以下步骤:
步骤C1:下部双侧壁导坑施工;
步骤C2:大拱座混凝土浇筑施工;
步骤C3:拱部双侧壁导坑施工;
步骤C4:拱部中导坑施工;
步骤C5:拱部锚索安装和张拉施工;
步骤C6:拱部临时支撑拆除;
步骤C7:拱部二衬施工;
步骤C8:中下部核心土开挖施工;
步骤C9:仰拱及填充施工;
步骤C10:水沟电缆槽施工。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述在软岩大断面浅埋段采用复合双侧壁导坑开挖、撑索转换、先墙后拱砌的施工方法具体包括以下步骤:
步骤D1:边墙施工;具体包括以下步骤:
步骤D11:边墙部位双侧壁导坑A部施工;
步骤D12:边墙部位双侧壁导坑B部施工;
步骤D13:边墙部位大拱座混凝土C区施工;
步骤D14:边墙导洞内支撑施工;
步骤D141:在C区衬砌施工完毕后,在边墙部位双侧壁导坑A部和边墙部位双侧壁导坑B部临时支撑侧的钢架接缝处安设一根I20a工字钢横撑,另一端支撑在衬砌内表面上,纵向间距0.8m;
步骤D142:在B部临时干架中部斜向下安设一根I20a钢斜撑,另一端只在衬砌内表面的横撑上,纵向间距0.8m;所述横撑与混凝土表面之间、斜撑与混凝土表面之间、临时初支与混凝土表面之间采用[28a槽钢连接,横撑、斜撑之间采用焊接连接;
步骤D2:拱部施工;具体包括以下步骤:
步骤D21:拱部侧壁导坑D部和拱部侧壁E部施工;
步骤D211:洞口段拱部利用双层超前大管棚,其他段放作φ75超前中管棚支护,中管棚长度为8.0m,环形间距0.4m;
步骤D212:开挖导坑拱部侧壁导坑D部和拱部侧壁导坑E部,每开挖循环控制在2.0m,拱部侧壁导坑D部和拱部侧壁导坑E部的掌子面距离不大于15m;
步骤D213:施工拱部侧壁导坑D部和拱部侧壁导坑E部周边的初期支护和临时支护;
步骤D22:拱部F部和拱部G部施工;
步骤D221:洞口段拱部利用双层超前大管棚,其他段放作φ75超前中管棚支护,中管棚长度为8.0m,环形间距0.4m;
步骤D222:开挖导坑F部,每开挖循环控制在2.0m,F部与E部距离控制在30m以内;
步骤D223:施工F部拱部初期支护,钢架采用HW300型钢钢架,间距为0.6m,两端分别与拱部侧壁导坑D部、拱部侧壁导坑E部钢架连接;敷设φ8钢筋网片,网格间距为20cm*20cm;在公布施工φ25径向中空锚杆,锚杆长度0.5m,喷C25初支混凝土,喷射厚度为40cm;
步骤D224:开挖导坑H部,导坑H部与G部距离控制在5m以内;
步骤D23:拱部锚索以及临时支撑拆除施工;
步骤D231:对拱部侧壁导坑D部、拱部侧壁导坑E部、拱部F部的锚索进行钻孔、锚索安装、注浆、张拉、封锚施工;
步骤D232:拆除拱部临时钢架。
步骤D24:拱部二衬混凝土H区施工;
步骤D241:处理初期支护基面,补喷混凝土;
步骤D242:敷设拱部防水系统;
步骤D243:绑扎拱部二衬钢筋;
步骤D244:对下部土体进行对拉施工加固;
步骤D245:二衬混凝土浇筑;
步骤D3:中下部施工;
步骤D31:导坑I部、导坑J部、导坑K部开挖施工;
步骤D32:仰拱N部及填充仰拱N1部施工。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述步骤S3具体包括以下步骤:
步骤E1:拱部施工;具体包括以下步骤:
步骤E11:拱部侧壁导坑A部和拱部侧壁导坑B部施工;
步骤E111:洞口段拱部利用双层超前大管棚,其他段放作φ75超前中管棚支护,中管棚长度为8.0m,环形间距0.4m;
步骤E112:开挖拱部侧壁导坑A部和拱部侧壁导坑B部,每开挖循环控制在2.0m,拱部侧壁导坑A部和拱部侧壁导坑B部的掌子面距离不大于15m;
步骤E113:施工拱部侧壁导坑A部和拱部侧壁导坑B部周边的初期支护和临时支护;
步骤E12:拱部双侧壁导坑C部施工;
步骤E121:施工φ75超前中管棚支护,中管棚长度为8.0m,环形间距0.4m;
步骤E122:开挖拱部双侧壁导坑C部,每开挖循环控制在2.0m,拱部双侧壁导坑C部与拱部侧壁导坑B部距离控制在30m以内;
步骤E123:施工拱部双侧壁导坑C部初期支护,钢架采用HW300型钢钢架,间距为0.6m,两端分别与A部、B部钢架连接;敷设φ8钢筋网片,网格间距为20cm*20cm;在拱部施工φ25径向中空锚杆,锚杆长度0.5m,喷C25初支混凝土,喷射厚度为40cm;
步骤E13:拱部锚索及临时支撑拆除施工;
步骤E131:在拱部侧壁导坑A部、拱部侧壁导坑B、拱部双侧壁导坑C部施工完毕后,开始施工拱部及边墙的锚索;
步骤E132:采用潜孔钻进行锚索施工,锚索采用4根φ15.2mm高强度低松弛权喷涂环氧树脂型的无黏结高脚线制作,钢绞线的抗拉强度不小于1860MPa,钻孔直径为115mm,锚索长度为21m,环向间距1.2m,纵向间距1.2m;在拱部两个临时竖撑处各设置3束锚索,3束锚索长度的长度为21m;
步骤E133:张拉并拆除临时竖撑;
步骤E2:二台阶施工;
步骤E21:二台阶D部和二台阶E部施工;
步骤E211:开挖二台阶D部,每开挖循环控制在2.0m,且二台阶D部与拱部双侧壁导坑C部距离控制在30m以内;
步骤E22:二台阶D部施工,采用I20b工字钢接长墙边钢架,间距0.6m,每榀钢架底脚均设置两根φ50锁脚锚管,锁脚锚管的长度为5.0m;敷设φ8钢筋网片,网格间距为20cm*20cm;施工φ22径向砂浆锚杆,砂浆锚杆的长度为5.0m;喷C25初支混凝土,喷射厚度为40cm;
步骤E23:二台阶E部开挖方法与二台阶D部相同;可与二台阶D部同时施工,但施工时二台阶D部和二台阶E部施工错开距离控制在5~15m;
步骤E24:施工二台阶D部和二台阶E部边墙锚索并张拉;
步骤E3:三台阶施工;具体是指三台阶F部和三台阶G部施工;
步骤E31:开挖三台阶F部;每开挖循环控制在2.0m,且三台阶F部与二台阶E部距离控制在30m以内;
步骤E32:三台阶F部初期支护施工,采用I20b工字钢接长墙边钢架,间距0.6m,每榀钢架底脚均设置两根φ50锁脚锚管,锁脚锚管的长度为5.0m;敷设φ8钢筋网片,网格间距为20cm*20cm;施工φ22径向砂浆锚杆,砂浆锚杆的长度为5.0m;喷C25初支混凝土,喷射厚度为40cm;
步骤E33:三台阶G部开挖方法与三台阶F部相同;可与三台阶F部同时施工,但施工时三台阶F部和三台阶G部施工错开距离控制在5~15m;
步骤E34:三台阶F部和三台阶G部施工边墙锚索并张拉;
步骤E4:拱墙一次整体衬砌施工;
步骤E41:在下导坑施工完毕后,进行仰拱及填充施工,所述仰拱包括仰拱H部和I部;
步骤E411:施工初期支护;
步骤E412:绑扎仰拱钢筋;
步骤E413:施工仰拱H部二衬和填充I部,仰拱H部距离控制三台阶G部的距离小于10m,仰拱I部距离仰拱H部的距离在5m以内;
步骤E42:供墙J部衬砌施工;
步骤E421:处理初期支护基面,补喷混凝土;
步骤E422:敷设供墙J部防水系统;
步骤E423:绑扎供墙J部二衬钢筋;
步骤E424:采用四线隧道权液压整体衬砌台车进行供墙J部二衬浇筑施工。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述步骤S4具体包括以下步骤:
步骤F41:软岩竖直向上钻孔,装索施工;
步骤F411:平底圆形钻孔施工;
步骤F412:微膜泥浆造孔施工;
步骤F413:钢索制作及安装;
步骤F42:软岩竖直向上注浆施工。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述步骤F42包括以下步骤:
步骤F421:钢绞线自由段套管、锚索孔满孔注浆施工;
步骤F422:排气管置于孔顶部注浆施工。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述步骤F422包括以下步骤:
步骤F4221:将注浆管延伸到孔的顶部且距离空顶50cm,进行注浆,浆液先向下留至锚索孔底部;
步骤F4222:持续注浆,浆液将向孔顶部升高,孔内的空气将通过排气管排出,直至排气管出现浆液;
步骤F4223:在排气管出现浆液时,关闭排气管阀门,继续加压注浆,在达到注浆压力3MPa时,稳定5min,然后继续加注,在注浆压力超过3MPa时,停止注浆,关闭注浆管阀门。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本发明,能够有效的控制支护结构的变形,有效的解决超大断面隧道施工中初期支护下沉变形的问题;同时有效的加快施工工期,节约施工成本。
附图说明
图1为本发明中浅埋段的结构示意图;
图2为本发明中深埋段的结构示意图;
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:
本发明通过下述技术方案实现,如图1、图2所示,软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,具体包括以下步骤:
步骤S1:进洞施工;具体包括以下步骤:
步骤S11:在软岩中修建超大断面扁平结构,采用锚索框架梁加固边坡;在软岩中修建超大断面隧道扁平结构,采用锚索框架梁加固边坡,保证坡体稳定;
步骤S12:采用双侧大管棚超前支护;
步骤S13:采用复合双侧壁导坑开挖;在洞口坡体加固、锚索张拉完成且大管棚施工完毕后进行施工;
步骤S2:浅埋段施工;具体是指:在软岩大断面浅埋段采用复合双侧壁导坑开挖、撑索转换、先墙后拱砌的施工方法;
步骤S3:深埋段施工;具体是指:在软岩超大断面深埋段采用三台阶开挖、以索代撑、供墙一侧整体衬砌的施工方法;
步骤S4:隧道内锚索竖直向上施工。
需要说明的是,通过上述改进,采用三阶段进行施工,根据不同的地质及开挖力学特征情况,采取不同的施工方法,工法的实用性强;
进洞施工主要针对隧道洞口边坡高陡,岩体松散破碎具有流坍性质的特点,采用锚索框架梁对边坡加固,并利用双层大管棚超前支护,复合双侧壁导坑开挖进洞施工;使得坡体稳固,进洞安全;
浅埋施工针对围岩软弱,隧道边墙脚受力集中的特点,先施工底部双侧壁导坑,并在导坑中施工大拱座边墙,作为公布初期支护体系的承载体,使得拱部初期支护置于见识的大拱座混凝土上,有效的控制支护结构的变形,解决了超大端面隧道施工中初期支护下沉变形的问题;
深埋工法实现了索拱联合支护和超大断面的三台阶开挖,结构稳定,施工安全工法简单,利于大型设备展开施工,提高施工速度。
浅埋和深埋工法上部断面开挖时,采用预应力锚索,实现了以外锚置换内撑的撑索转换技术,有利于顶部围岩的温度,降低了拆除临时支撑是的安全风险;深埋下部端面开挖时采用预应力锚索控制围岩的侧面变形,起到以索代撑的作用,简化了施工工序;
索拱联合支护是使锚索、初期支护系统共同联合受力,是一种新型的隧道支护体系,有效的降低了拆撑风险。
本实施例的其他部分与上述实施例相同,故不再赘述。
实施例2:
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化,进一步地,为了更好的实现本发明,所述步骤S11具体包括以下步骤:
步骤A1:排水系统施工;
步骤A2:刷坡施工;具体是指:刷坡自上而下进行,采用大型机械设备刷坡并采用人工进行修坡;对边坡进行防护施工,刷坡一层,边坡防护施工一层;
步骤A3:锚索钻孔施工;搭设钻孔作业平台,并在钻孔作业平台的四周设置维护栏杆;开孔偏差不大于20cm,孔深度不小于设计长度,钻孔方向与设计方法一致,孔向偏差不大于1.5°;在钻孔施工中,钻孔进尺每5m进行一次孔向测量;钻孔完毕后进行清孔并对孔口暂时封堵;
步骤A4:锚索安装与注浆施工;
所述锚索安装具体是指:将钢绞线理顺放齐,将注浆管并排放置;钢绞线围着注浆管捆扎,在张拉段和内锚固段的交界处捆牢,内锚端每隔1.0m放置一堆中支架,对中支架间捆紧并在内贸管端短偶安装上导向帽,使整个内锚固段成枣核状,并进行安装;
所述注浆施工具体是指:在锚索安装完毕后,通过位于孔底的注浆管进行灌注,通过注浆量计算浆液上升的位置,在测量浆液到达设计锚固段顶部时停止注浆;
步骤A5:框架梁施工;
步骤A6:锚索张拉施工;具体是指:在内锚固段砂浆达到设计强度后,进行锚索张拉;锚索张拉分三级进行,第一级张拉力为200KN,第二级张拉力为400KN,第三级张拉力为550KN,当达到各级张拉力时,均应持荷5min,当第三级张拉力稳定后,可锁定锚索。
步骤A7:封锚施工;
步骤A8:框架梁内喷混植生施工;
需要说明的是,通过上述改进,洞口边坡采用锚杆、锚索框架梁加固,节点间距4.0m,框架梁采用C30钢筋混凝土浇筑,框架内采用喷混植生防护;洞顶结构以上、靠近隧道懂得结构的两排节点设置锚杆加固,锚杆采用φ32螺纹钢制作,螺纹钢的级别为HRB335,长度为10m,锚孔直径为91mm,与水平面下倾角20°,孔内灌注M30水泥砂浆;锚杆节点以上设置锚索加固节点,锚索长21m,采用一孔4束,设计张拉力500KN。
锚索钻孔采用φ115mm跟管钻孔,与水平面下倾角20°,锚索沿坡面间隔4.0m布置。每孔锚索锚固段长10m,均采用7φ15.2mm高强度、低松弛钢绞线制作,其抗拉强度不得低于1860MPa,孔内采用M35水泥砂浆灌筑,锚头采用C30砼封闭。
框架梁混凝土灌筑需密实,由于框架梁尺寸较小,必须加强养生,养生时间不少于7天。
锚索施工前应选择相同的地层进行异位拉拔试验,试验孔数不少于6孔,设置测力计6套,测力计量程单孔4束为800kN,以验证锚固段的设计指标,确定施工工艺及参数。
锚索张拉时框架染需达到设计强度,张拉完成及时封锚。
严格按设计要求的孔位及孔深钻孔,开孔偏差不大于20cm,孔深实际长度应不小设计长度,钻孔方向应与设计方向一致,孔向偏差不大于1.5°。
在钻孔施工过程中,应按钻孔进尺每5m进行一次孔向测量,若发现孔向发生偏差且大于1.5°,应及时纠正并进行调整。
钻孔结束后,应使用高压空气进行彻底吹孔,并对孔口进行暂时封堵。
锚索组装前应对钢绞线进行检查,下料及隔离处理,钢绞线的外观不得有死弯、明显刻痕、松丝散丝等缺陷,岩有上述情况应截去不用,对存在局部锈触的钢绞线也不得使用。
对每批进场的钢绞线均应做抽样强度检查,抽样的强度不得低于工厂的保证强度。抽样至少一组,每组三根,且分别从不同的盘中截取。检查合格的钢绞线按设计下料长度进行截取,截断时宜使用冷切割。
把钢受线理顺放齐,同时将注浆PVC软管并排放置,组装过程中应检查注浆管是否破裂,如破裂及时进行更换。钢绞线围着注浆管捆扎,在张拉段与内错固段的交接处用器丝据牢,内储固段每隔1.0m放置一对中支架,对中支架间用铅丝捆紧,并在内错固段端头安装上导向帽,使整个内锚固段成枣核状。组装好的锚索应大体上成一直线。为此要求在固定对中支架和隔离架时,应扭直钢绞线。
所有钢绞线不得互相交叉。
为防止塌孔,宜于在钻孔施工结束,孔径及孔深等达到设计要求后立即进行锚索安装,安装前必须进行锚索孔验收。
锚索应按设计孔深推送到位,若推送受阻,应拉出已推送入孔的锚索并进行扫孔后,再重新推送。
注浆在锚索安装完毕,监理检查签认后进行,为防止堵管,水泥和砂都应过筛。筛孔孔径为2.5~3mm,配置浆体时,各种掺入材料的比例应按重量计,灰浆搅拌必须使用机械进行强制拌和,搅拌时间取决于搅拌机的类型,但最低不应少于2min,浆液随拌随用,超过初凝时间的浆液要废弃。
注浆的作用主要有两个:一个是加固锚索周边的破碎岩体,形成受力岩柱,为锚索张拉提供反作用力;一个就是锚固锚索。为此,注浆浆液必须具备高流动渗透性和微膨胀性。
注浆时通过位于孔底的注浆管进行灌筑,通过注浆量计算浆液上升的位置,在测量浆液到达设计锚固段顶部时停止注浆。
当内锚固段砂浆达到设计强度后,方可进行锚索张拉,张拉千斤顶的轴线必须与锚索轴线一致,锚环、夹片和锚索体张拉部分不得有泥砂、锈蚀层或其他污物。
锚索整体张拉前应进行单股钢绞线的预张拉,单股钢绞线的最大预张拉力可取单股钢绞线设计张拉力的10%,且锚索各单元的预拉应力值应当一致,预张拉按两级进行,每级一个循环,共两个循环。
锚索张拉时,加载速率平缓,速率宜控制在设计预应力的0.1/min左右,卸荷载速率宜控制在设计预应力的0.2/min。
锚索整体张拉共分三级进行,第一级张拉力为200kN,第二级张拉力为400kN,第三级张拉力为550kN,当达到各级张拉力时,均应持荷5min,当第三级张拉力稳定后,可锁定锚索。
张拉段的封堵孔灌浆,应待相邻锚索张拉完毕,确定是否需要进行补偿张拉之后进行。
本实施例的其他部分与上述实施例相同,故不再赘述。
实施例3:
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化,所述步骤S12具体包括以下步骤:
步骤B1:导向管安装施工;
步骤B2:导向墙混凝土施工;具体是指:在导向墙内设置φ133导向套管,导向套管与导向墙采用I20b工字钢架焊接,导向套管外插角为1°;
步骤B3:钻孔平台施工;钻孔平台采用感官脚手架或填方架设;
步骤B4:采用钻机钻孔施工;在导向墙混凝土强度达到设计强度的75%时,进行钻孔施工;钻孔前钻机钻杆的轴线与设定好的导向管轴线在一条直线上;采用低速低压钻孔,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速和风压;
步骤B5:大管棚棚管施工;在装管前,对钻孔进行清理;棚管的四周钻设孔径为10~16mm的注浆孔,孔间距20cm,呈梅花形布置,将管头焊接成圆锥形。采用机械顶紧和管棚机钻进的工艺进行;
步骤B6:大管棚内钢筋笼安装施工;
步骤B7:大管棚注浆施工;在安装有孔钢化管、放入钢筋笼后即对孔内注浆,注浆压力为0.5~1.0MPa,持压15min后停止注浆;注浆顺序自下而上隔孔注浆,先灌注单号孔,再灌注双号孔。
需要说明的是,通过上述改进,采用40m长双层φ108大管棚超前支护技术,长管规格为热轧无缝光管,外径108mm、壁厚5mm;双层大管棚设计长度40m,内、处层间距40cm,每层管棚环向间距60cm;注浆材料采用水泥浆,水灰比为1:1,;导管上设置注浆孔,孔径10-16m,孔间距20cn,呈梅花形布置,尾部留不小于100cm的不钻孔止浆段;为提高导管的抗弯能力,在导管内增设钢筋笼,所述钢筋笼由四根主筋和固定环组成,主筋直径为18m时,固定环采用φ60短管节,壁厚4.5mm,长5cm,将其写主筋焊接,按1m间距设置。
导向墙采用C20混凝土浇筑,高1.2m,厚1.5m,其环向长度以保证导向墙两侧基础稳定为原则,根据具体地质、地形条件确定。导向墙内设置I20b工字钢架,设置6榀,钢架间纵向、径向采用φ22连接钢筋连接,环向间距1m,其中内侧钢架紧贴岩体范围纵向设置φ22砂浆锚杆连接,环向间距1m,每根长3m。
复合双侧壁导坑进洞施工原则:
1.洞口坡体加固、锚索张拉完成,并且大管棚施作完毕后方可进洞施工。
2.进洞前需核对洞口地质,由于断面超大,需进行分部开挖,故需对掌子面进行喷混封闭。
3.按照浅埋复合双侧壁开挖工法进洞。
4.进洞后,洞口结构形成时,及时施工洞门,起到稳定洞口边坡的作用。
本实施例的其他部分与上述实施例相同,故不再赘述。
实施例4:
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化,如图1所示,所述步骤S2具体包括以下
步骤:
步骤C1:下部双侧壁导坑施工;
步骤C2:大拱座混凝土浇筑施工;
步骤C3:拱部双侧壁导坑施工;
步骤C4:拱部中导坑施工;
步骤C5:拱部锚索安装和张拉施工;
步骤C6:拱部临时支撑拆除;
步骤C7:拱部二衬施工;
步骤C8:中下部核心土开挖施工;
步骤C9:仰拱及填充施工;
步骤C10:水沟电缆槽施工。
浅埋段施工难点在于:
1、山体表层岩石大都风化极为严重,强度低,稳定性差,进洞施工容易破坏山体坡面的
原有平衡状态,所以往往导致滑坡病害。
2、浅埋段围岩破碎松散,难以成拱,施工中稍有不慎,就会造成坍塌事故。
3、浅埋段围岩软弱,地层承载能力低,支护结构易产生变形。
本实施例的其他部分与上述实施例相同,故不再赘述。
实施例5:
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化,如图2所示,所述步骤S3具体包括以下
步骤:
步骤E1:拱部施工;具体包括以下步骤:
步骤E11:拱部侧壁导坑A部和拱部侧壁导坑B部施工;
步骤E111:洞口段拱部利用双层超前大管棚,其他段放作φ75超前中管棚支护,中管棚长度为8.0m,环形间距0.4m;
步骤E112:开挖拱部侧壁导坑A部和拱部侧壁导坑B部,每开挖循环控制在2.0m,拱部侧壁导坑A部和拱部侧壁导坑B部的掌子面距离不大于15m;
步骤E113:施工拱部侧壁导坑A部和拱部侧壁导坑B部周边的初期支护和临时支护;
步骤E12:拱部双侧壁导坑C部施工;
步骤E121:施工φ75超前中管棚支护,中管棚长度为8.0m,环形间距0.4m;
步骤E122:开挖拱部双侧壁导坑C部,每开挖循环控制在2.0m,拱部双侧壁导坑C部与拱部侧壁导坑B部距离控制在30m以内;
步骤E123:施工拱部双侧壁导坑C部初期支护,钢架采用HW300型钢钢架,间距为0.6m,两端分别与A部、B部钢架连接;敷设φ8钢筋网片,网格间距为20cm*20cm;在拱部施工φ25径向中空锚杆,锚杆长度0.5m,喷C25初支混凝土,喷射厚度为40cm;
步骤E13:拱部锚索及临时支撑拆除施工;
步骤E131:在拱部侧壁导坑A部、拱部侧壁导坑B、拱部双侧壁导坑C部施工完毕后,开始施工拱部及边墙的锚索;
步骤E132:采用潜孔钻进行锚索施工,锚索采用4根φ15.2mm高强度低松弛权喷涂环氧树脂型的无黏结高脚线制作,钢绞线的抗拉强度不小于1860MPa,钻孔直径为115mm,锚索长度为21m,环向间距1.2m,纵向间距1.2m;在拱部两个临时竖撑处各设置3束锚索,3束锚索长度的长度为21m;
步骤E133:张拉并拆除临时竖撑;
步骤E2:二台阶施工;
步骤E21:二台阶D部和二台阶E部施工;
步骤E211:开挖二台阶D部,每开挖循环控制在2.0m,且二台阶D部与拱部双侧壁导坑C部距离控制在30m以内;
步骤E22:二台阶D部施工,采用I20b工字钢接长墙边钢架,间距0.6m,每榀钢架底脚均设置两根φ50锁脚锚管,锁脚锚管的长度为5.0m;敷设φ8钢筋网片,网格间距为20cm*20cm;施工φ22径向砂浆锚杆,砂浆锚杆的长度为5.0m;喷C25初支混凝土,喷射厚度为40cm;
步骤E23:二台阶E部开挖方法与二台阶D部相同;可与二台阶D部同时施工,但施工时二台阶D部和二台阶E部施工错开距离控制在5~15m;
步骤E24:施工二台阶D部和二台阶E部边墙锚索并张拉;
步骤E3:三台阶施工;具体是指三台阶F部和三台阶G部施工;
步骤E31:开挖三台阶F部;每开挖循环控制在2.0m,且三台阶F部与二台阶E部距离控制在30m以内;
步骤E32:三台阶F部初期支护施工,采用I20b工字钢接长墙边钢架,间距0.6m,每榀钢架底脚均设置两根φ50锁脚锚管,锁脚锚管的长度为5.0m;敷设φ8钢筋网片,网格间距为20cm*20cm;施工φ22径向砂浆锚杆,砂浆锚杆的长度为5.0m;喷C25初支混凝土,喷射厚度为40cm;
步骤E33:三台阶G部开挖方法与三台阶F部相同;可与三台阶F部同时施工,但施工
时三台阶F部和三台阶G部施工错开距离控制在5~15m;
步骤E34:三台阶F部和三台阶G部施工边墙锚索并张拉;
步骤E4:拱墙一次整体衬砌施工;
步骤E41:在下导坑施工完毕后,进行仰拱及填充施工,所述仰拱包括仰拱H部和I部;
步骤E411:施工初期支护;
步骤E412:绑扎仰拱钢筋;
步骤E413:施工仰拱H部二衬和填充I部,仰拱H部距离控制三台阶G部的距离小于10m,仰拱I部距离仰拱H部的距离在5m以内;
步骤E42:供墙J部衬砌施工;
步骤E421:处理初期支护基面,补喷混凝土;
步骤E422:敷设供墙J部防水系统;
步骤E423:绑扎供墙J部二衬钢筋;
步骤E424:采用四线隧道权液压整体衬砌台车进行供墙J部二衬浇筑施工。
深埋段施工难点在于:
1、深埋段仍然为软岩,岩体强度低,隧道断面大,施工工法实现难度大;
2.深埋段没有施工大拱座来提高承载力,而且是自上而下施工,变形控制难度大。
3.深埋段施工段落长,工期短,
本实施例的其他部分与上述实施例相同,故不再赘述。
实施例6:
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化,所述步骤S4具体包括以下步骤:
步骤F41:软岩竖直向上钻孔,装索施工;
步骤F411:平底圆形钻孔施工;
步骤F412:微膜泥浆造孔施工;
步骤F413:钢索制作及安装;
步骤F42:软岩竖直向上注浆施工。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述步骤F42包括以下步骤:
步骤F421:钢绞线自由段套管、锚索孔满孔注浆施工;
由于孔壁不规则、锚固段与自由段的分界点位于孔内深处,且需要进行加压注浆,所以在孔内要实现止浆就变的异常困难,经多次试验,采用了多种止浆塞均无法起到止浆效果。
为此采用了在孔口封堵,自由段采用带套管的预应力钢绞线,进行全孔注浆。
在钢绞线采购选型时,直接采用带套管的钢绞线,在现场钢绞线编束加工时,将在锚固段范围内的钢绞线套管剥掉,并擦掉黄油,以提高握裹力。将钢绞线位于自由段的套管保留,这样全孔注浆后,锚固段的钢绞线被浆体包裹后与岩体形成受力体,而自由段的钢绞线位于套管内,不能被浆体包裹形成共同受力体,由于套管内满涂黄油,张拉时钢绞线可在套管内伸缩。
由于取消了孔内止浆塞,所以孔口止浆变得非常容易。注浆前,在孔口封堵可采用M30砂浆填塞至孔内30~50cm深,待砂浆达到设计强度时注浆即可。注浆可一次完成,避免了传统注浆时先注锚固段,张拉完成后注自由段的二次注浆工作,方便实用。
步骤F422:排气管置于孔顶部注浆施工。
首先采用将注浆管设置在孔底部的注浆方案,实际施工时,孔内的气体无排料,子现注浆困难,所以在锚索编束时增加了排气管,并将排气管一直延伸到孔的顶部;再沙进行注浆试验,此时发现,虽然注浆量有所增加,但是仍然不能注满,在注浆达到半孔时注浆变得十分困难。经分析,主要原因是注浆过程中,浆液很快与周围岩体接触后形成摩阻力,随着注浆高度的增加,摩阻力越来越大。为此,采用将注浆管一直延伸到孔的顶部设置,距孔顶50cm,此时注浆,浆液先向下流至锚索孔底部,然后随注浆的进行,浆液逐步的向孔顶部升高,在升高过程中,孔内的空气通过排气管排出,孔内注浆完成的时候,排气管会出浆,表示注浆已经基本注满,此时,将排气管阀门关闭,继续加压注浆,在达到注浆压力3MPa时,稳定5min,然后继续加注,注浆压力迅速超过3MPa时,停止注浆,注浆已经密实,关闭注浆管阀门。
所述步骤F422包括以下步骤:
步骤F4221:将注浆管延伸到孔的顶部且距离空顶50cm,进行注浆,浆液先向下留至锚索孔底部;
步骤F4222:持续注浆,浆液将向孔顶部升高,孔内的空气将通过排气管排出,直至排气管出现浆液;
步骤F4223:在排气管出现浆液时,关闭排气管阀门,继续加压注浆,在达到注浆压力3MPa时,稳定5min,然后继续加注,在注浆压力超过3MPa时,停止注浆,关闭注浆管阀门。
需要说明的是,通过上述改进,注浆的作用主要有两个:一个是加固锚索周边的破碎岩体,形成受力岩柱,为锚系张证提供反作用力;一个就是锚固锚索。为此,浆液就必须具备高流动渗透性,但高流动性带来的反作用就是高收缩性,就会引起锚索注浆体与周围岩体的脱离,无法达到锚固的作用。
注浆紧液必须具备高流动渗透性和微膨胀性,经多次试验研究,采用微膨胀高强度困腐蚀极细沙砂浆,实际注浆(水泥砂浆)配合比为:水泥:细砂:水:高效泵送微膨胀剂路蚀剂=1:0.3:0.37:0.01:0.06:0.02.浆液中掺加微膨胀剂,达到注浆体与岩体的靠体受力。防止浆体固结收缩。砂浆强度等级C35,水泥采用普通硅酸盐水泥。
预应力锚索的4股锚束之间受力不均将导致单根锚束被拉断,以致于影响整根预应力锚索的整体承载力。这对结构安全和人身安全存在着较大的风险。为预防错索锚束之间的偏载,一方面要求垫板和锚具之间接触尽量平整,另一方面使用六弦测力环测控张拉过程中是否会出现明显偏载现象,及时发现及时处理,如遇有偏载严重发展趋势的,立即停止张拉、回油,重新张拉。根据监测结果,可考虑进行后期二次张拉。
本实施例的其他部分与上述实施例相同,故不再赘述。
实施例7:
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化,施工监测是为施工安全提供保证,全方位动态的掌握施工过程的力学变化。在软岩超大断面隧道施工中,除了拱顶沉降和水平收敛等必测项目外,还需进行大量的选项目)监测。选测项目涉及围岩、隧道结构、临时支撑等。
本实施例的其他部分与上述实施例相同,故不再赘述。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤S1:进洞施工;具体包括以下步骤:
步骤S11:在软岩中修建超大断面扁平结构,采用锚索框架梁加固边坡;
步骤S12:采用双侧大管棚超前支护;
步骤S13:采用复合双侧壁导坑开挖;在洞口坡体加固、锚索张拉完成且大管棚施工完毕后进行施工;
步骤S2:浅埋段施工;具体是指:在软岩大断面浅埋段采用复合双侧壁导坑开挖、撑索转换、先墙后拱砌的施工方法;
步骤S3:深埋段施工;具体是指:在软岩超大断面深埋段采用三台阶开挖、以索代撑、供墙一侧整体衬砌的施工方法;
步骤S4:隧道内锚索竖直向上施工。
2.根据权利要求1所述的软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,其特征在于:所述步骤S11具体包括以下步骤:
步骤A1:排水系统施工;
步骤A2:刷坡施工;具体是指:刷坡自上而下进行,采用大型机械设备刷坡并采用人工进行修坡;对边坡进行防护施工,刷坡一层,边坡防护施工一层;
步骤A3:锚索钻孔施工;搭设钻孔作业平台,并在钻孔作业平台的四周设置维护栏杆;开孔偏差不大于20cm,孔深度不小于设计长度,钻孔方向与设计方法一致,孔向偏差不大于1.5°;在钻孔施工中,钻孔进尺每5m进行一次孔向测量;钻孔完毕后进行清孔并对孔口暂时封堵;
步骤A4:锚索安装与注浆施工;
所述锚索安装具体是指:将钢绞线理顺放齐,将注浆管并排放置;钢绞线围着注浆管捆扎,在张拉段和内锚固段的交界处捆牢,内锚端每隔1.0m放置一堆中支架,对中支架间捆紧并在内贸管端短偶安装上导向帽,使整个内锚固段成枣核状,并进行安装;
所述注浆施工具体是指:在锚索安装完毕后,通过位于孔底的注浆管进行灌注,通过注浆量计算浆液上升的位置,在测量浆液到达设计锚固段顶部时停止注浆;
步骤A5:框架梁施工;
步骤A6:锚索张拉施工;具体是指:在内锚固段砂浆达到设计强度后,进行锚索张拉;锚索张拉分三级进行,第一级张拉力为200KN,第二级张拉力为400KN,第三级张拉力为550KN,当达到各级张拉力时,均应持荷5min,当第三级张拉力稳定后,可锁定锚索;
步骤A7:封锚施工;
步骤A8:框架梁内喷混植生施工。
3.根据权利要求2所述的软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,其特征在于:所述步骤S12具体包括以下步骤:
步骤B1:导向管安装施工;
步骤B2:导向墙混凝土施工;具体是指:在导向墙内设置φ133导向套管,导向套管与导向墙采用工字钢架焊接,导向套管外插角为1°;
步骤B3:钻孔平台施工;钻孔平台采用感官脚手架或填方架设;
步骤B4:采用钻机钻孔施工;在导向墙混凝土强度达到设计强度的75%时,进行钻孔施工;钻孔前钻机钻杆的轴线与设定好的导向管轴线在一条直线上;采用低速低压钻孔,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速和风压;
步骤B5:大管棚棚管施工;在装管前,对钻孔进行清理;棚管的四周钻设孔径为10~16mm的注浆孔,孔间距20cm,呈梅花形布置,将管头焊接成圆锥形;
采用机械顶紧和管棚机钻进的工艺进行;
步骤B6:大管棚内钢筋笼安装施工;
步骤B7:大管棚注浆施工;在安装有孔钢化管、放入钢筋笼后即对孔内注浆,注浆压力为0.5~1.0MPa,持压15min后停止注浆;注浆顺序自下而上隔孔注浆,先灌注单号孔,再灌注双号孔。
4.根据权利要求1所述的软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,其特征在于:所述步骤S2具体包括以下步骤:
步骤C1:下部双侧壁导坑施工;
步骤C2:大拱座混凝土浇筑施工;
步骤C3:拱部双侧壁导坑施工;
步骤C4:拱部中导坑施工;
步骤C5:拱部锚索安装和张拉施工;
步骤C6:拱部临时支撑拆除;
步骤C7:拱部二衬施工;
步骤C8:中下部核心土开挖施工;
步骤C9:仰拱及填充施工;
步骤C10:水沟电缆槽施工。
5.根据权利要求1所述的软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,其特征在于:所述在软岩大断面浅埋段采用复合双侧壁导坑开挖、撑索转换、先墙后拱砌的施工方法具体包括以下步骤:
步骤D1:边墙施工;具体包括以下步骤:
步骤D11:边墙部位双侧壁导坑A部施工;
步骤D12:边墙部位双侧壁导坑B部施工;
步骤D13:边墙部位大拱座混凝土C区施工;
步骤D14:边墙导洞内支撑施工;
步骤D141:在C区衬砌施工完毕后,在边墙部位双侧壁导坑A部和边墙部位双侧壁导坑B部临时支撑侧的钢架接缝处安设一根工字钢横撑,另一端支撑在衬砌内表面上,纵向间距0.8m;
步骤D142:在B部临时干架中部斜向下安设一根钢斜撑,另一端只在衬砌内表面的横撑上,纵向间距0.8m;所述横撑与混凝土表面之间、斜撑与混凝土表面之间、临时初支与混凝土表面之间采用[28a槽钢连接,横撑、斜撑之间采用焊接连接;
步骤D2:拱部施工;具体包括以下步骤:
步骤D21:拱部侧壁导坑D部和拱部侧壁E部施工;
步骤D211:洞口段拱部利用双层超前大管棚,其他段放作φ75超前中管棚支护,中管棚长度为8.0m,环形间距0.4m;
步骤D212:开挖导坑拱部侧壁导坑D部和拱部侧壁导坑E部,每开挖循环控制在2.0m,拱部侧壁导坑D部和拱部侧壁导坑E部的掌子面距离不大于15m;
步骤D213:施工拱部侧壁导坑D部和拱部侧壁导坑E部周边的初期支护和临时支护;
步骤D22:拱部F部和拱部G部施工;
步骤D221:洞口段拱部利用双层超前大管棚,其他段放作φ75超前中管棚支护,中管棚长度为8.0m,环形间距0.4m;
步骤D222:开挖导坑F部,每开挖循环控制在2.0m,F部与E部距离控制在30m以内;
步骤D223:施工F部拱部初期支护,钢架采用HW300型钢钢架,间距为0.6m,两端分别与拱部侧壁导坑D部、拱部侧壁导坑E部钢架连接;敷设φ8钢筋网片,网格间距为20cm*20cm;在公布施工φ25径向中空锚杆,锚杆长度0.5m,喷C25初支混凝土,喷射厚度为40cm;
步骤D224:开挖导坑H部,导坑H部与G部距离控制在5m以内;
步骤D23:拱部锚索以及临时支撑拆除施工;
步骤D231:对拱部侧壁导坑D部、拱部侧壁导坑E部、拱部F部的锚索进行钻孔、锚索安装、注浆、张拉、封锚施工;
步骤D232:拆除拱部临时钢架;
步骤D24:拱部二衬混凝土H区施工;
步骤D241:处理初期支护基面,补喷混凝土;
步骤D242:敷设拱部防水系统;
步骤D243:绑扎拱部二衬钢筋;
步骤D244:对下部土体进行对拉施工加固;
步骤D245:二衬混凝土浇筑;
步骤D3:中下部施工;
步骤D31:导坑I部、导坑J部、导坑K部开挖施工;
步骤D32:仰拱N部及填充仰拱N1部施工。
6.根据权利要求1所述的软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,其特征在于:所述步骤S3具体包括以下步骤:
步骤E1:拱部施工;具体包括以下步骤:
步骤E11:拱部侧壁导坑A部和拱部侧壁导坑B部施工;
步骤E111:洞口段拱部利用双层超前大管棚,其他段放作φ75超前中管棚支护,中管棚长度为8.0m,环形间距0.4m;
步骤E112:开挖拱部侧壁导坑A部和拱部侧壁导坑B部,每开挖循环控制在2.0m,拱部侧壁导坑A部和拱部侧壁导坑B部的掌子面距离不大于15m;
步骤E113:施工拱部侧壁导坑A部和拱部侧壁导坑B部周边的初期支护和临时支护;
步骤E12:拱部双侧壁导坑C部施工;
步骤E121:施工φ75超前中管棚支护,中管棚长度为8.0m,环形间距0.4m;
步骤E122:开挖拱部双侧壁导坑C部,每开挖循环控制在2.0m,拱部双侧壁导坑C部与拱部侧壁导坑B部距离控制在30m以内;
步骤E123:施工拱部双侧壁导坑C部初期支护,钢架采用HW300型钢钢架,间距为0.6m,两端分别与A部、B部钢架连接;敷设φ8钢筋网片,网格间距为20cm*20cm;在拱部施工φ25径向中空锚杆,锚杆长度0.5m,喷C25初支混凝土,喷射厚度为40cm;
步骤E13:拱部锚索及临时支撑拆除施工;
步骤E131:在拱部侧壁导坑A部、拱部侧壁导坑B、拱部双侧壁导坑C部施工完毕后,开始施工拱部及边墙的锚索;
步骤E132:采用潜孔钻进行锚索施工,锚索采用4根φ15.2mm高强度低松弛权喷涂环氧树脂型的无黏结高脚线制作,钢绞线的抗拉强度不小于1860MPa,钻孔直径为115mm,锚索长度为21m,环向间距1.2m,纵向间距1.2m;在拱部两个临时竖撑处各设置3束锚索,3束锚索长度的长度为21m;
步骤E133:张拉并拆除临时竖撑;
步骤E2:二台阶施工;
步骤E21:二台阶D部和二台阶E部施工;
步骤E211:开挖二台阶D部,每开挖循环控制在2.0m,且二台阶D部与拱部双侧壁导坑C部距离控制在30m以内;
步骤E22:二台阶D部施工,采用工字钢接长墙边钢架,间距0.6m,每榀钢架底脚均设置两根φ50锁脚锚管,锁脚锚管的长度为5.0m;敷设φ8钢筋网片,网格间距为20cm*20cm;施工φ22径向砂浆锚杆,砂浆锚杆的长度为5.0m;喷C25初支混凝土,喷射厚度为40cm;
步骤E23:二台阶E部开挖方法与二台阶D部相同;可与二台阶D部同时施工,但施工时二台阶D部和二台阶E部施工错开距离控制在5~15m;
步骤E24:施工二台阶D部和二台阶E部边墙锚索并张拉;
步骤E3:三台阶施工;具体是指三台阶F部和三台阶G部施工;
步骤E31:开挖三台阶F部;每开挖循环控制在2.0m,且三台阶F部与二台阶E部距离控制在30m以内;
步骤E32:三台阶F部初期支护施工,采用工字钢接长墙边钢架,间距0.6m,每榀钢架底脚均设置两根φ50锁脚锚管,锁脚锚管的长度为5.0m;敷设φ8钢筋网片,网格间距为20cm*20cm;施工φ22径向砂浆锚杆,砂浆锚杆的长度为5.0m;喷C25初支混凝土,喷射厚度为40cm;
步骤E33:三台阶G部开挖方法与三台阶F部相同;可与三台阶F部同时施工,但施工时三台阶F部和三台阶G部施工错开距离控制在5~15m;
步骤E34:三台阶F部和三台阶G部施工边墙锚索并张拉;
步骤E4:拱墙一次整体衬砌施工;
步骤E41:在下导坑施工完毕后,进行仰拱及填充施工,所述仰拱包括仰拱H部和I部;
步骤E411:施工初期支护;
步骤E412:绑扎仰拱钢筋;
步骤E413:施工仰拱H部二衬和填充I部,仰拱H部距离控制三台阶G部的距离小于10m,仰拱I部距离仰拱H部的距离在5m以内;
步骤E42:供墙J部衬砌施工;
步骤E421:处理初期支护基面,补喷混凝土;
步骤E422:敷设供墙J部防水系统;
步骤E423:绑扎供墙J部二衬钢筋;
步骤E424:采用四线隧道权液压整体衬砌台车进行供墙J部二衬浇筑施工。
7.根据权利要求6所述的软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,其特征在于:所述步骤S4具体包括以下步骤:
步骤F41:软岩竖直向上钻孔,装索施工;
步骤F411:平底圆形钻孔施工;
步骤F412:微膜泥浆造孔施工;
步骤F413:钢索制作及安装;
步骤F42:软岩竖直向上注浆施工。
8.根据权利要求7所述的软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,其特征在于:所述步骤F42包括以下步骤:
步骤F421:钢绞线自由段套管、锚索孔满孔注浆施工;
步骤F422:排气管置于孔顶部注浆施工。
9.根据权利要求8所述的软弱围岩四线超大断面铁路隧道施工方法,其特征在于:所述步骤F422包括以下步骤:
步骤F4221:将注浆管延伸到孔的顶部且距离空顶50cm,进行注浆,浆液先向下留至锚索孔底部;
步骤F4222:持续注浆,浆液将向孔顶部升高,孔内的空气将通过排气管排出,直至排气管出现浆液;
步骤F4223:在排气管出现浆液时,关闭排气管阀门,继续加压注浆,在达到注浆压力3MPa时,稳定5min,然后继续加注,在注浆压力超过3MPa时,停止注浆,关闭注浆管阀门。
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