CN113202501A - 位移活动断裂带四台阶开挖施工工法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种位移活动断裂带四台阶开挖施工工法，涉及高速公路施工领域。过程如下：1‑超前小导管；2‑上台阶开挖；3‑上台阶初期支护；4‑中台阶先行上部、中台阶先行下部、中台阶后行上部、中台阶后行下部开挖；5‑中台阶先行上部、中台阶先行下部、中台阶后行上部、中台阶后行下部支护；6‑核心土开挖；7‑下台阶先行、下台阶后行开挖；8‑下台阶先行、下台阶后行支护；9‑仰拱开挖；10‑仰拱支护；11‑仰拱及仰拱回填施工；12‑拱墙衬砌混凝土。本发明适用于隧道大断面开挖且地质不良、围岩极其破碎的Ⅴ、Ⅳ级围岩地段，该工法基于以前的台阶预留核心土法进行了优化，对传统、固定式的单、双侧壁法施工方法加以改良，使得隧道在开挖时，保证了施工进度和提高了施工安全系数。
Description
技术领域
本发明涉及高速公路施工领域，具体为一种位移活动断裂带四台阶开挖施工工法。
背景技术
中国高速公路是中国社会经济发展的必然产物，其优点在于能适应工业化和城市化的发展。高速公路基础设施既能配合汽车轻型化和重载化两大发展趋势，同时也能满足客运汽车高速度以及货运汽车大载重的需求。在铁路运输能力紧张、进出通道不畅的地区，高速公路就发挥着重要的运输作用。
在高速公路迅速发展的同时，高速公路隧道所起的作用无可替代。而隧道关键工序施工工法又在隧道施工过程中对安全质量以及施工效率起着决定性的作用。对于隧道存在不良地质“百年位移最大活动断裂带”段，采用合理有效的施工工法不仅有利于安全施工，也能高效地保证施工进度要求。所以针对这种活动断裂带提出了一种施工工法。
发明内容
本发明为了解决百年位移最大活动断裂带的施工问题，提供了一种位移活动断裂带四台阶开挖施工工法。
本发明是通过如下技术方案来实现的：一种位移活动断裂带四台阶开挖施工工法，包括如下步骤：
一、施工前制备超前小导管，超前小导管采用Φ42×4mm热轧无缝钢管，每根长3.5m，每环60根；钢管前段呈尖锥状；提前加工成钢花管，管壁四周钻8mm的压浆孔，尾部1.2m不设压浆孔；小导管施工时以外倾角为15°打入围岩，环向间距为35cm，纵向间距为200cm；
二、上台阶施工：
（1）上台阶开挖：
（2）上台阶初期支护：使用I25a工字钢，注浆锚管、锁脚锚管采用Φ42×4mm热轧无缝钢管，每根长4.5m，网格间距为15cm×15cm的双层Φ8钢筋网片，Φ22的纵向连接筋，在钢架支护结束、验收合格后，立即喷射C30钢纤维混凝土等，锁脚锚管、注浆锚管均注浆；
三、中台阶施工：
（1）中台阶先行上部、中台阶先行下部、中台阶后行上部、中台阶后行下部开挖：为避免钢架悬空，中台阶采用左右错步开挖，为开挖支护安全以及现场施工操作方便中台阶分为上下部开挖，并预留核心土；待上台阶长度为3-5m时施工中台阶先行上部，中台阶先行上部台阶长度为3m时施工中台阶先行下部，中台阶先行上下部台阶长度为5m时施工中台阶后行上部，中台阶后行上部台阶长度为3m时施工中台阶后行下部；上下部两侧先后错步施工；
（2）中台阶先行上部、中台阶先行下部、中台阶后行上部、中台阶后行下部支护：采用钢架支护，当钢架支护结束、验收合格后，立即喷射混凝土；锁脚锚管、注浆锚管均注浆；待施工正常后，中台阶各部平行推进施工；
四、核心土及下台阶施工：
（1）核心土及下台阶开挖：下台阶开挖采用左、右错步开挖，核心土保留至距中台阶后行5m处，待核心土开挖5m后进行下台阶先行开挖施工，下台阶先行开挖5m后进行下台阶后行开挖，两侧先后错步施工；
（2）下台阶支护：采用钢架支护，当钢架支护结束、验收合格后，立即喷射混凝土；锁脚锚管、注浆锚管均注浆；待施工正常后，下台阶两侧平行推进施工；
五、仰拱施工：
（1）仰拱开挖：待下台阶后行台阶长度3-5m时进行仰拱开挖，
（2）仰拱支护：钢架及时封闭成环施做，减少拱顶沉降、边墙收敛，达到稳定围岩的效果；
六、日常监测：正常施工过程中，每天要对洞内监控量测点监测两次，地表沉降点监测一次，并形成监控量测日报，若出现异常，立刻采取后续措施，例如及时向有关领导反映，并做出应急措施。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种位移活动断裂带四台阶开挖施工工法，适用于隧道大断面开挖且地质不良、围岩极其破碎的Ⅴ、Ⅳ级围岩地段，该工法基于以前的台阶预留核心土法进行了优化，不同于传统模式中单、双侧壁法或者两、三台阶法，对传统、固定式的单、双侧壁法施工方法加以改良，在保证安全的基础上，通过“多台阶施工”方法，将中台阶再次分为上、下两部两个台阶进行施工，使得隧道在开挖过程中，既能有效保证施工进度和进行成本控制，又可以极大地提高施工的安全系数。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明的四台阶预留核心土法开挖施工工法工序示意图。
图3为本发明的四台阶预留核心土法开挖施工工法效果图。
图4为本发明的四台阶预留核心土法支护示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种位移活动断裂带四台阶开挖施工工法，如图1~图4所示，包括如下步骤：
一、施工前制备超前小导管，超前小导管采用Φ42×4mm热轧无缝钢管，每根长3.5m，每环60根；钢管前段呈尖锥状；提前加工成钢花管，管壁四周钻8mm的压浆孔，尾部1.2m不设压浆孔；小导管施工时以外倾角为15°打入围岩，环向间距为35cm，纵向间距为200cm；
二、上台阶施工：
（1）上台阶开挖：
（2）上台阶初期支护：使用I25a工字钢，注浆锚管、锁脚锚管采用Φ42×4mm热轧无缝钢管，每根长4.5m，网格间距为15cm×15cm的双层Φ8钢筋网片，Φ22的纵向连接筋，在钢架支护结束、验收合格后，立即喷射C30钢纤维混凝土等，锁脚锚管、注浆锚管均注浆；
三、中台阶施工：
（1）中台阶先行上部、中台阶先行下部、中台阶后行上部、中台阶后行下部开挖：为避免钢架悬空，中台阶采用左右错步开挖，为开挖支护安全以及现场施工操作方便中台阶分为上下部开挖，并预留核心土；待上台阶长度为3-5m时施工中台阶先行上部，中台阶先行上部台阶长度为3m时施工中台阶先行下部，中台阶先行上下部台阶长度为5m时施工中台阶后行上部，中台阶后行上部台阶长度为3m时施工中台阶后行下部；上下部两侧先后错步施工；
（2）中台阶先行上部、中台阶先行下部、中台阶后行上部、中台阶后行下部支护：采用钢架支护，当钢架支护结束、验收合格后，立即喷射混凝土；锁脚锚管、注浆锚管均注浆；待施工正常后，中台阶各部平行推进施工；
四、核心土及下台阶施工：
（1）核心土及下台阶开挖：下台阶开挖采用左、右错步开挖，核心土保留至距中台阶后行5m处，待核心土开挖5m后进行下台阶先行开挖施工，下台阶先行开挖5m后进行下台阶后行开挖，两侧先后错步施工；
（2）下台阶支护：采用钢架支护，当钢架支护结束、验收合格后，立即喷射混凝土；锁脚锚管、注浆锚管均注浆；待施工正常后，下台阶两侧平行推进施工；
五、仰拱施工：
（1）仰拱开挖：待下台阶后行台阶长度3-5m时进行仰拱开挖，
（2）仰拱支护：钢架及时封闭成环施做，减少拱顶沉降、边墙收敛，达到稳定围岩的效果；
六、日常监测：正常施工过程中，每天要对洞内监控量测点监测两次，地表沉降点监测一次，并形成监控量测日报，若出现异常，立刻采取后续措施，例如及时向有关领导反映，并做出应急措施。
本实施例在施工的时候，超前小导管采用：长3.5m、直径42mm、壁厚4mm；注浆锚管及锁脚锚管：长4.5m、直径42mm、壁厚4mm。钢管外观应平直光滑，没有裂缝、折痕、结疤、分层、严重锈蚀（内、外壁）和硬弯曲等现象，打钻锚孔时严格控制施工用水，避免浸泡钢架拱脚。焊接时焊缝必须饱满，不得有假焊、漏焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。安装钢架前必须清理干净拱脚、拱底的虚渣及杂物，钢架底脚应置于牢固的基础或者垫板之上。使用Φ8的双层钢筋网片，网格间距15cm*15cm，钢筋网片搭接不能小于一个网格的长度。喷射混凝土时，应分层、分段、分片，分段长度不宜大于6m，喷射顺序应自下而上。不得有假喷、漏喷等现象，不能出现背后脱空。
本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，而且对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种位移活动断裂带四台阶开挖施工工法，其特征在于：包括如下步骤：
一、施工前制备超前小导管，超前小导管采用Φ42×4mm热轧无缝钢管，每根长3.5m，每环60根；钢管前段呈尖锥状；提前加工成钢花管，管壁四周钻8mm的压浆孔，尾部1.2m不设压浆孔；小导管施工时以外倾角为15°打入围岩，环向间距为35cm，纵向间距为200cm；
二、上台阶施工：
（1）上台阶开挖：
（2）上台阶初期支护：使用I25a工字钢，注浆锚管、锁脚锚管采用Φ42×4mm热轧无缝钢管，每根长4.5m，网格间距为15cm×15cm的双层Φ8钢筋网片，Φ22的纵向连接筋，在钢架支护结束、验收合格后，立即喷射C30钢纤维混凝土等，锁脚锚管、注浆锚管均注浆；
三、中台阶施工：
（1）中台阶先行上部、中台阶先行下部、中台阶后行上部、中台阶后行下部开挖：为避免钢架悬空，中台阶采用左右错步开挖，为开挖支护安全以及现场施工操作方便中台阶分为上下部开挖，并预留核心土；待上台阶长度为3-5m时施工中台阶先行上部，中台阶先行上部台阶长度为3m时施工中台阶先行下部，中台阶先行上下部台阶长度为5m时施工中台阶后行上部，中台阶后行上部台阶长度为3m时施工中台阶后行下部；上下部两侧先后错步施工；
（2）中台阶先行上部、中台阶先行下部、中台阶后行上部、中台阶后行下部支护：采用钢架支护，当钢架支护结束、验收合格后，立即喷射混凝土；锁脚锚管、注浆锚管均注浆；待施工正常后，中台阶各部平行推进施工；
四、核心土及下台阶施工：
（1）核心土及下台阶开挖：下台阶开挖采用左、右错步开挖，核心土保留至距中台阶后行5m处，待核心土开挖5m后进行下台阶先行开挖施工，下台阶先行开挖5m后进行下台阶后行开挖，两侧先后错步施工；
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五、仰拱施工：
（1）仰拱开挖：待下台阶后行台阶长度3-5m时进行仰拱开挖，
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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