临时支护体系采用型钢横撑和中隔壁喷射混凝土,按照《Ⅴ级围岩双侧壁导坑法法开挖支护施工示意图》所示开挖顺序,1、3部开挖成形后用工25a型钢施做上部临时支护和横撑,与初期支护的钢架连为一体,接头部位采用L=4.0m的φ42锁脚锚管锁定,横撑及临时支护型钢沿隧道纵向布设,间距同初期支护的钢架,钢架间以环向间距1m的φ42钢管连接;然后喷25cm厚C25微纤维混凝土。5部、7部开挖、初期支护、临时支护及横撑施作方法同1部、3部。依次开挖中部土体并架设横撑,开挖13、15部,施作初期支护并接长临时支护至仰拱底部,与仰拱钢架连接,开挖17部并施作初期支护,形成完整的临时支护和横撑体系。
B、临时支护体系的拆除
当围岩稳定条件满足要求时,拆除部分临时支护及底部部分横撑,依次施作仰拱二衬及隧底填充;再拆除部分横撑,施作边墙二衬;剩余临时支护及横撑在边墙二衬施工结束后一次拆除,然后施作拱部二衬,封闭结构。
拆除中隔壁喷射混凝土层时要避免扰动初期支护。施工时钢架之间的喷射混凝土层采用风镐拆除,临时支护和初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土人工凿除,临时支护与初期支护连接部位用氧炔焰割断,其他部位附着的喷射混凝土,待钢架拆除运出洞外后再行处理。
中隔壁钢架与仰拱采用相同曲率,拆除后经过修整可用于仰拱钢钢架支护。
⑤循环进尺
为确保施工安全,最大限度的利用围岩的自稳性,本着“短进尺、快循环”的原则,Ⅴ级围岩上、中部每循环进尺为0.8m,下部可适当加大,但不超过1.5m。
⑥循环时间
Ⅴ级围岩开挖支护循环作业时间参见表《Ⅴ级围岩开挖支护循环作业时间表》。
Ⅴ级围岩双侧壁导坑法开挖支护循环作业时间表
序 号 工序名称 左、右侧上部 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 超前地质预报 测量放线 A—预支护 1、3--开挖、出碴 Ⅱ、Ⅳ--安装径向锚杆、钢架,挂钢筋网 Ⅱ、Ⅳ--喷射混凝土 合计 左、右侧下、底部 测量放线 5、7--开挖、出碴 Ⅵ、Ⅷ--安装径向锚杆、钢架,挂钢筋网 Ⅵ、Ⅷ--喷混 13、15--开挖、出碴 ⅩⅣ、ⅩⅥ--安装仰拱钢架、钢筋网 ⅧⅩⅣ、ⅩⅥ--喷混 合计 30 180 90 150 90 60 90 750 1 2 3 4 6 7 8 9 30 30 40 180 180 150 610 1 2 3 4 5 6 7 作业 时间 (min) 序 号 工序名称 中部 测量放线 B—预支护 3--开挖、出碴 Ⅳ--安装径向锚杆、钢架,挂钢筋网 Ⅳ--喷射混凝土 合计 中部下、底部 11--开挖、出碴 Ⅻ--径向锚杆、钢架、钢筋网安装 Ⅻ--喷射混凝土 17--开挖、出碴 ⅩⅧ--安装仰拱钢架、钢筋网 ⅩⅧ--喷混 合计 180 90 150 90 60 90 750 30 40 180 180 150 580 2台喷射机同时作业 每进尺10m加固1次 作业 时间 (min) 备注 每6循环预报一次 每次钻孔5m 每10循环施作一环 10 说明:1、上部开挖及支护占用直线时间610min。 2、下部施工需用时间750min,与上部开挖支护工序交叉平行作业,不占用直线时间。 10 3、上部每天施工2.36个循环,每循环进尺0.8m,日进尺1.89m,月进尺56.6m,长期有效率按85%计算,月平均进尺48m。 说明:1、上部开挖及支护占用直线时间580min。 2、下部施工需时750min,与上部开挖支护工序交叉平行作业,不占用直线时间。 3、上部每天施工2.48个循环,每循环进尺0.8m,日进尺1.98m,月进尺59.6m,按80%计算,月平均进尺48m。 4、右侧滞后左侧12m施工。 表中所列超前地质预报、超前支护、基底加固时间为平均到每循环占用时间。 3.2.6 洞身基底加固方案、方法
位于新黄土地层中的隧道基底,需采用水泥土挤密桩加固处理以消除湿陷性、提高地基承载力。
基地加固采用φ50cm水泥土挤密桩,桩底深入老黄土地层约2m,仰拱底部间距1.2m×1.2m,边墙底部间距1m×1m,梅花型布臵,明挖段桩顶采用灰土换填,换填厚度仰拱底部厚约1m,边墙底部厚约1.90m。
水泥土挤密桩施工采用沉管成孔,人工分层回填灰土,机械分层夯实的方法。暗挖段施工水泥土挤密桩时,打桩机的桩架定制加工以满足洞内作业空间,当局部施工不能使用打桩机沉管时,可采用洛阳铲挖孔,人工填料,夯锤夯实、挤密的方法。
(1)施工设备
成孔设备:DZ11振动打桩机,特制桩架,φ50cm桩管,长4~5m。
夯实设备:提升式夯实机。
回填设备:铁锹、量斗、铁筛、手推车等。
(2)施工准备
①施工场地平整,桩机拼装,施工场地预压。
②设臵桩轴线控制桩及水准基点桩,放线定桩位并复核。 ③进行土方、成孔、夯填和挤密效果试验,确定有关施工技术参数,并测试试桩的承载力和挤密效果等。
(3)施工工艺
施工准备→布臵桩位→桩机就位→开机→沉管造孔→填料→挤密成桩→关机就位。
①桩机就位
根据地面标示的桩位标记,移动桩机,使桩机对准桩位,桩管(活瓣尖)对准打桩点,调整桩机使之处于垂直状态,在桩架或钢管上标出控制深度标记,以便施工中观测钢管行进深度。
②成孔
启动桩锤,振动桩管使之沿桩位下沉至设汁深度或穿过软弱地层。沉管过程中,桩管应沿导向架运行,并始终同导杆保持平行,桩管发生偏斜时须及时扶正。
成孔后进行孔径、孔深、垂直度及、孔中心位移检查,合格后进行下道工序施工,或用盖板盖住孔口防止杂物落入。
成孔顺序按梅花型跳打法施工,按照先外排后里排,同排内间隔1-2孔的原则进行,以免因挤压造成相邻孔缩孔或坍孔。
③水泥土的拌制及灌入
水泥土由P.O32.5普硅水泥、黄土及粒径5mm以下的天然砂料加
水拌和而成,土料选用就地挖出、不含有机杂质的黄土,使用前过15mm筛。水泥掺入量由无侧限抗压强度试验确定,水的掺水量由击实试验最优含水量确定。施工前按配合比人工翻拌,翻拌次数不少于三遍,拌合料应混合均匀、颜色一致。水泥土拌制根据回填要求随拌随用。
按试桩取得的参数,将水泥土装入桩管内。 ④成桩
将桩管提升80~100cm,提升时桩管(活瓣尖)自动打开,管内的灰土流入孔内;降落桩管,振动挤压15~20s(观察料斗中灰土变化,如灰土没有减少,说明桩尖没有打开,要继续提升桩管,施予1~2s的振动,直到桩尖打开为止);每次提升桩管50cm,挤压时间以桩管难以下沉时为宜。按上述方法往复升降压拔桩管,直至所灌的灰土将地基挤密。
为保证桩身直径和密实程度,施工时采取“两快一慢一多”的施工方法,即桩管下沉快,加料快,上提慢,反插多。
⑤转移
完成该桩灌料,桩管提至地面,将桩管移到下一根桩位。 3.2.7 洞身初期支护施工方案、方法 (1)φ22药包锚杆
拱部120°范围内系统锚杆采用φ22药包锚杆。
①安装程序:清理岩面→检查开挖净空尺寸→初喷5cmC20微纤维混凝土→布臵孔位→钻孔→成孔检查→高压风清孔→送入药包→