高速公路连拱隧道主洞三台阶6步开挖法施工简析

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1、高速公路连拱隧道主洞三台阶6步开挖法施工简析　　摘要：复杂环境下高速公路连拱隧道主洞开挖方法选择宜采用三台阶6步开挖法，本文简要介绍三台阶6步开挖法施工工艺流程及施工控制要点。关键词：高速公路连拱隧道;三台阶6步开挖法;工艺流程;控制要点中图分类号：U412.36+6文献标识码：A1.连拱隧道主洞三台阶6步开挖法简介连拱隧道施工是先行开挖中导洞，完成中导洞初期支护，接着施工完成中隔墙，再进行主洞开挖工作。高速公路连拱隧道主洞“三台阶6步开挖法”是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶6个开挖断面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平

2、行推进的隧道主洞开挖施工方法。此方法主要目的是保护围岩的天然承载力，减少对围岩的扰动。经量测监控信息化反馈指导施工，及时调整支护参数和混凝土衬砌施工时间，适用于不同跨度、多种断面形式及地质结构复杂多变的连拱隧道施工中。2.连拱隧道主洞三台阶6步开挖法适用条件三台阶6步开挖法适用于开挖断面为80～1807平方米，具备一定自稳条件的Ⅳ、V级围岩地段连拱隧道的施工。主要表现包括：黄土、强风化岩层（强风化泥岩、强风化泥质粉砂岩等）。不适用于围岩地质为流塑状态、洞口浅埋偏压段（但经过反压处理或施做超前大管棚后可采用）。3.连拱隧道主洞三台阶6步开挖法施工工艺

3、流程3.1三台阶开挖与支护施工顺序上台阶开挖与初期支护（预留核心土）→中台阶开挖与初期支护→右下台阶开挖与初期支护→右仰拱开挖与初期支护→左下台阶开挖与初期支护→左仰拱开挖与初期支护。3.2三台阶6步法施工工艺三台阶6步开挖法的初期支护由喷射混凝土、锚杆（管）、钢筋网和钢架等组成，各部分联合受力。初期支护应在开挖后立即施作，以保护围岩的自然承载力。(1)初期支护(2)初喷混凝土封闭岩面要求：初喷混凝土应在开挖后立即进行。用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉。7工作面滴水或淋水时，宜采用钻孔埋管做好引排水。大面积潮湿的岩面宜采用粘

4、结性强的混凝土，通过添加外加剂、掺合剂改善混凝土性能，也可采用干喷形式快速封闭渗水岩面。喷射混凝土必须满足设计强度、厚度及其与岩面粘结力要求。喷射作业应分段分片依次进行，喷射作业从拱脚或墙脚自下而上进行，作业时应避免上部喷射回弹料虚掩拱(墙)脚；先找平凹洼部分，后喷射凸出部分，各部平顺连接。喷头应与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离宜保持在1.0～2.0m，沿水平方向以螺旋形划圈移动。(3)系统锚杆(管)、钢筋网施做应符合下列要求：初喷混凝土后应及时施做锚杆，锚杆必须设置垫板。岩石隧道拱部系统锚杆必须带排气装置，采取沿锚杆孔进浆的施工工艺；黄土隧道系统

5、锚杆按设计要求选用。钢筋网可采用为φ8mm或φ6mm的HPB235钢制作，网格尺寸宜采用20cm×20cm～25cm×25cm，搭接长度应为1～2个网格，网片间采用焊接方式连接。钢筋网随受喷面起伏铺设，其间隙不应大于3cm，钢筋网应与锚杆、钢架连接牢固，且钢筋保护层厚度不应小于4cm。(4)安装钢架应符合下列要求：拱部单元安装工序：放样确定钢架基脚位置→施做定位锚杆→架设钢架→布设纵向连接筋。墙部单元安装工序：墙脚部位铺设槽钢垫板→施做定位锚杆→对应拱部单元架设墙部钢架单元→布设纵向连接筋。拱、墙部钢架单元宜采用栓接的方式连接。加强钢架拱(墙)脚锁

6、脚锚杆(管)施工，各台阶每单元钢架拱(墙)脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30。打设4根或4根以上锁脚锚杆(管)，锁脚锚杆(管)与钢架牢固焊接，锁脚锚杆直径不应小于22mm，锁脚锚管直径不应小于42mm，长度不得小于3．5m，以控制基脚变形。7(5）安装钢架施工注意事项及要求：钢架拱(墙)脚应架设在稳固的基岩上或底部铺垫槽钢，以保证钢架基础稳固。安装前应清除基脚下的虚渣、虚土及杂物。钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm，垂直度允许偏差为±2°。钢架应与纵向连接筋、锁脚锚杆焊接牢固，以增强钢架的整体稳

7、定性。锁脚锚杆施工应作为施工质量控制的重点，锁脚锚杆尾部宜加工成“L”形。钢架连接板应采用栓接牢固连接。钢架和初喷混凝土间有较大间隙时，每隔2m应采用骑马或楔形垫块顶紧；钢架与围岩的间隙不应大于5cm。喷射混凝土厚度应符合设计要求，二次复喷混凝土应分层喷射，每层厚宜为5～6cm。喷射混凝土表面应平顺，无空鼓、裂缝、酥松，平整度宜采用2m靠尺检查，允许偏差为侧壁5cm、拱部7cm。（6）仰拱施工a、隧底开挖应采用全幅分段施工，上面铺设仰拱栈桥，每循环开挖长度宜控制在2—3m。当仰拱施工滞后下部台阶开挖面30～40m时，应停止前方工作面开挖或短距离跳槽

8、进行隧底开挖。短距离跳槽的次数不得多余3次，每次跳槽间隔不得大于10m。b、隧底开挖后，应及时清除虚渣、杂物、泥浆、积水，