鸡冠山隧道交叉中隔壁法施工设计-

1、鸡冠山隧道中隔壁CRD法施工方案一、工程概况1、设计围岩情况：K7+100-K7+200左5m地段附近有裂隙破碎带2和断层破碎带Fw3通过；现未施 工段为K7+100-K7+139设计衬砌类型为SF5b支护参数：© 25中空锚杆L=400cm 间距100X 70cm C25喷射砼厚27cm © 8双层钢筋网15X 15cm 120b钢拱架，间 距70cm预留变形量12cm 400g 土工布与1.2mm自粘式防水卷材；C35防水钢筋砼 厚60cn；按设计要求，别离式隧道断层破碎带采用 CRD法开挖。2、现场施工情况：拱部A单元5-6m发生溜塌，塌腔约12-15m3,延伸至掌子

2、面前方1.5-2.0m , 拱顶以上塌高约，未引起过大沉降和初支开裂；通过现场勘查，地质结构 为褐黄色全-强风化泥岩为主，夹风化泥质砂岩，围岩节理裂隙很发育，富含基岩裂 隙水，掌子面呈饱水状，渗水严重，围岩极松散，呈碎块状，手动剥落容易，手捏 即碎成细粒土，泥岩遇水软化泥化严重，手握可塑，层间结合力差，开挖后拱部与 中导侧壁自稳能力差。确认造成坍塌的主要原因是全-强风化泥岩破碎松散，强度低， 渗水软化，软化的泥岩随着渗水流出，在掌子面临空情况下致使失稳坍塌。处理措施为：对塌腔喷素砼护壁，反压回填封堵坍塌逸出口，再素喷砼封闭掌 子面；对塌腔拱弧段按 20cm间距加密施做超前注浆小导管©

3、 42X4, L=3.0m为 后续回填喷砼提供足够支撑力；对塌腔定位增设5根上仰注浆钢花管© 42X 4，L=4.5m,仰角50度，满足后续回填灌浆需要；对 K7+142-K7+138段拱架的B接头 处左右侧隔一榀设置一根© 89X 6钢花管，L=5.0m,共设8根；K7+140-K7+125段按 SF5c衬砌类型施工支护参数：© 25中空锚杆或© 42X 4注浆小导管L=450cm，间 距100X 60cm C25喷射砼厚29cm © 8双层钢筋网15X 15cm 122b钢拱架，间距 60cm预留变形量15cm 400g 土工布与1.2mm

4、自粘式防水卷材；C35防水钢筋砼厚70cm；调整超前小导管© 42X 4按2榀一循环，L=3.0m施工；调整锁脚小导管 © 42X 4按每榀16根L=3.0m设置。现掌子面里程K7+139,仰拱里程至K7+150,二衬里程至K7+155,塌腔已处理 完成,K7+142-K7+139段拱架的B接头处左右侧隔一榀设置一根 L=5m的© 89X 6钢 花管已完成；但K7+150-K7+139段至今未趋于稳定,拱顶下沉值偏大，需增设中隔 壁与临时仰拱。根据2015年7月14日会议讨论确定：K7+150向小里程段开始,采用 CRDS开 挖，具体终止里程根据现场围岩情况确定，

5、后附中隔壁 CRD法施工程序示意图。 二、施工准备1、人员安排在人员方面紧急调派管理班子和技术骨干，参与此项坍塌处理事件。项目部现场负责人：陈玉网；项目部现场技术负责人：郭春生；项目部现场技术员：李拥军；工区施工负责人：严平；工区技术主管：孟令海；工区现场主管：尚发茂；钻孔班班长：徐富乾钻孔班共 8人；支护班班长：曹志勇支护班共12人；2、根据鸡冠山隧道出口施工要求，本着“先进、适用、配套合理的原如此 配置机械设备，形成以隧道施工为主的专业化、机械化作业线，主页机械设备详见 下表。主要施工机械表机械名称规格型号额定功率KW或容量 m或吨位t数量设备状况挖掘机PC22031良好侧翻装载机ZL50

6、C1良好电焊机BX1-50010 KW4良好空压机空压机22 m3132KW2良好砼拌和站JS75037 KW1良好潜孔钻901良好风动凿岩机TY-285良好液压双液注浆泵QZ-7Mpa11KW2良好注浆桶自制4良好备浆拌合机KW2良好压力检测表YA-1002良好全站仪KTS-462RL2”1良好3、试验室准备措施试验室与时对现场进场原材料取样检测，严禁不合格原材料进场；与时做好施工配合比，为施工服好务；提供各种施工配合比，作为施工的依据；进展工程半成 品、成品的质量检验；配合监理单位、第三方检测单位进展质量检查管理工作。4、物资准备措施项目部抓紧物资的采购，认真把好检验试验关，确保用于永久工

7、程的主辅材料符合设计标准、合同要求，供货与时，保障工程顺利按计划开展。四、施工方法I、施工工艺交叉中隔壁法CRD法在软弱、破碎围岩大跨度隧道中先就隧道一侧采用 三局部层开挖，施作初期支护、中隔壁和横隔板临时支护，再采用一样的方式开 挖隧道另一侧，并进展相应的初期支护的施工方法，主要用于V级浅埋、破碎围 岩地段。施工工艺流程见下表1、中隔壁CRD法施工工序流程图如下所示：中隔壁CRD法施工工序流程图U、进洞方案为保证隧道的施工质量、安全，拱顶下沉预留量设定为 30cm施工中根据具体 下沉量与围岩情况进展调整。施工中采用人工配合机械开挖为主，松动爆破为辅。 中隔壁和横隔板均采用I 18型钢做为临时

8、钢架，每循环进尺与初期支护循环进尺一 致均为0.6m，每部开挖后与时施作初期支护和临时支护，闭合成环。为减小导洞下 部开挖时因拱脚悬空引起的下沉，拱脚部位设锁脚锚杆加固。在仰拱浇筑前后根据 监控量测结果确定是否拆除中隔壁、横隔板与每次拆除的长度，每次拆除不宜大于 5m1、I右上半断面上台阶开挖，施作右上半断面上台阶初期支护、 a 上中隔壁临时支护；为确保中隔壁开挖安全，开挖前在中隔壁处先设置© 42 X 4mn超前小导管，小导管长4.5m,每6榀一循环，每循环6根，间距为40cm详见 中隔壁CRD法施工程序示意图。1.1采用人工配合挖掘机开挖0.7m较钢架间距0.6m富余0.1m以利

9、施工，每循 环开挖进尺同时控制在0.7m，开挖断面尺寸高约3.0m、宽约5.4m。1.2初期支护：导坑周边初喷3-4cm厚混凝土，架立I 22b型钢钢架A单元， 铺设8双层钢筋网片，网格尺寸为15cmX 15cm复喷混凝土至设计厚度，并保证 钢架覆盖层不小于3cm A单元拱脚处向下倾斜约30°角打入锁脚钢管42 mm 壁厚4mm长施工过程中用U型筋将管底锁焊，保证焊接结实。1.3临时支护：中隔壁与正洞同时进展 2-3cm混凝土初喷，架立I 18临时钢架 纵向间距0.6m，I 18临时钢架拱脚处向下倾斜约30°角打入锁脚钢管42 mm 壁厚4mm长m。复喷混凝土覆盖I 18工

10、字钢，保证22cm厚度。中隔壁处钻设25 中空锚杆详见中隔壁 CRD法施工程序示意图X 0.6m。I右上半断面上台阶掘进施工，采用 24cm喷射混凝土封闭掌子面，转入U右上半断面下台阶掘进施工。2、U右上半断面下台阶开挖，施作右上半断面下台阶初期支护、 a 下中隔壁与b临时仰拱临时支护：为确保中隔壁开挖安全，开挖前在中隔 壁处先设置© 42x 4mn超前小导管，小导管长4.5m,每6榀一循环，每循环6根， 间距为40cm详见中隔壁CRD法施工程序示意图。2.1采用人工配合挖掘机开挖0.7m较钢架间距0.6m富余0.1m以利施工，每循 环开挖进尺同时控制在0.7m，开挖断面尺寸高约5.

11、0m、宽约5.4m。2.2初期支护：导坑周边初喷3-4cm厚混凝土，架立I 22b型钢钢架B单元， 铺设8双层钢筋网片，网格尺寸为15cmx 15cm复喷混凝土至设计厚度，并保证 钢架覆盖层不小于3cm； B单元拱脚处向下倾斜约30°角打入锁脚钢管42 mm 壁厚4mm长施工过程中用U型筋将管底锁焊，保证焊接结实。2.3临时支护：中隔壁、临时仰拱与正洞同时进展，2-3cm混凝土初喷，架立I 18临时钢架纵向间距0.6m，复喷混凝土覆盖I 18工字钢，保证22cm厚度； 临时I 18工字钢中隔壁与临时仰拱连接处向下倾斜约30°角打入锁脚钢管42mm壁厚4mm长n，施工过程中管

12、头应产生交叉并用 U型筋将管底锁焊，保证焊 接结实；注意B单元、a右下、b的连接。B单元处钻设25中空锚杆x 0.6m;中隔 壁处钻设25中空锚杆详见中隔壁 CRD法施工程序示意图x 0.6m。II右上半断面下台阶施工，采用24cm喷射混凝土封闭掌子面，转入川左 上半断面上台阶施工。3、 川左上半断面上台阶开挖，施作左上半断面上台阶初期支护同 时施工I右上半断面上台阶丨。3.1采用人工配合挖掘机开挖0.7m较钢架间距0.6m富余0.1m以利施工，每循 环开挖进尺同时控制在0.7m，开挖断面尺寸高约3.0m、宽约5.4m。3.2初期支护：导坑周边初喷3-4cm厚混凝土，架立I 22b型钢钢架A单

13、元； 铺设8双层钢筋网片，网格尺寸为15cmx 15cm复喷混凝土至设计厚度，并保证 钢架覆盖层不小于3cm； A单元拱脚处向下倾斜约30°角打入锁脚钢管42 mm 壁厚4mm长3.0m。川左上半断面上台阶转入W左上半断面下台阶施工。4、 W左上半断面下台阶开挖，施作左上半断面下台阶初期支护，c临时仰拱临时支护同时施工I右上半断面下台阶。4.1采用人工配合挖掘机开挖0.7m较钢架间距0.6m富余0.1m以利施工，每循 环开挖进尺同时控制在0.7m，开挖断面尺寸高约5.0m、宽约8.4m。4.2初期支护：导坑周边初喷3-4cm厚混凝土，架立I 22b型钢钢架B单元； 铺设8双层钢筋网片

14、，网格尺寸为15cmx 15cm复喷混凝土至设计厚度，并保证 钢架覆盖层不小于3cm B单元拱脚处向下倾斜约30°角打入锁脚钢管42 mm 壁厚4mm长ni; B单元处钻设25中空锚杆x 0.6m。4.3临时支护：临时仰拱与正洞同时进展，架立I 18临时钢架纵向间距0.6m， 复喷混凝土覆盖I 18工字钢，临时仰拱保证22cm厚度。4.4待I开挖支护12m U开挖支护10m川开挖支护10m W开挖支护8m转入 V右下半断面施工。5、 V右下半断面开挖，施作右下半断面初期支护、d中隔壁临 时支护。5.1采用人工配合挖掘机开挖0.7m较钢架间距0.6m富余0.1m以利施工， 每循环开挖进

15、尺同时控制在0.7m，开挖断面尺寸高约3.3米、宽约8.4米。5.2初期支护：导坑周边初喷3-4cm厚混凝土，架立IX 0.6m。5.3临时支护：中隔壁与正洞同时进展，2-3cm混凝土初喷，架立I 18临时钢架纵向间距0.6m，复喷混凝土覆盖I 18工字钢，中隔壁保证22cm厚度。W左下半断面。6、切左下半断面开挖，施作左下半断面初期支护。6.1 W左下半断面开挖支护5m施工方法同V右下半断面施工。7、 根据监控量测分析收敛稳定后，拆除 a、b、c、d临时中隔壁与临时仰拱， 拆除过程监控量测必须与时跟进，保证施工安全，施工A仰拱拱圈；&待A仰拱拱圈施工完成后施工 B仰拱填充砼，待仰拱填

16、充混凝土达 到7天强度后方可上重车，期间利用仰拱栈桥形成临时通道，保证掌子面通车和下 方仰拱施工。9、依次进展施工，待仰拱长度满足二衬施工长度时，C铺设防水层、浇筑二衬混凝土。五、施工工艺说明一、开挖1开挖前测量人员必须准确放样，在进展初喷混凝土以前对开挖断面进展检 查，对欠挖部位与时处理。2、各部开挖支护自上而下，开挖后与时施做初期支护、中隔壁临时支护、临 时仰拱，尽早成环。3 、各部开挖时，相邻部位的喷射混凝土强度应达到设计强度的70鸠上。4、缩短各部开挖工作面的间距，使初期支护尽早封闭成环。5、严格控制步距长度，仰拱距掌子面的距离不得超过 30m二衬距掌子面不得超过55m>二支护1

17、各部开挖后同时施工初期支护、侧壁临时支护、临时仰拱，使各部与时闭 合成环以保证隧道稳定性。2、初喷砼一次喷射砼3-4cm,作业前，去除所有的松动岩石，并使岩面保持一定湿度；速凝剂掺量准确，添加均匀、不得随意增加或减少。喷射作业分段、分片、 分层，由下而上依次进展，如有较大凹洼时，用混凝土填平；型钢钢架与岩面之间 的间隙用喷射砼填充密实，喷射顺序先下后上对称进展，先喷钢架与围岩之间空隙， 后喷钢支撑之间，型钢钢架被喷射砼所覆盖。正洞初期支护保护层不得小于3cm。3、 初期支护钢架、中隔壁和横隔板钢架均采用I18工字钢在洞外加工，工字钢构件连接采用厚度为10mm勺钢板和M24螺栓进展连接。架立工字

18、钢之前，必须 将脚部架立钢板底部的虚渣去除干净，必要时采用钢板或混凝土块垫实， 连接钢板要求密贴，假如存在间隙必须用钢板垫实，连接螺栓要求正反向安装，以保证工字 钢不下沉，工字钢就位后，必须采用临时支撑保持其稳定。工字钢纵向间距0.6m。4、 钢筋网在工地加工成型，现场人工安装，网片大小按1.0 Xm加工，安装时 用电焊点焊固定在钢架与锚杆外露头上，以防喷射砼时晃动。网片间搭接长度不小于 15cm5、系统锚杆拱部为2 5带排气装置的注浆锚杆，长度均为 4.5米，间距环1.0论纵m 梅花型布置。1钻孔前先标定钻孔位置。2孔深误差不大于5cm孔径大于锚杆直径15mm钻孔完毕后，孔内积水、 积粉与岩

19、碴要吹洗干净。3锚杆采用风钻顶入，并设好孔口注浆塞。4锚杆在工字钢架设后施作，锚杆可从工字钢中间穿过或与工字钢贴边打入， 使端部与工字钢焊连成一整体。5锚杆的插入长度不小于设计长度的 90%安装后不得随意敲击。六、监控量测项目部成立隧道监控量测小组，编制监控量测实施方案，设专人负责现场量测 与数据整理。1、监控量测点的布置施工中应力变化产生的可能变形与威胁隐患点有拱顶、起拱线向上1.5m处、AB单元接头处。洞内拱顶下沉与周边位移观测点：按每 5m个断面在洞内拱顶、起拱线向上 1.5m处、AB单元接头处设置沉降与周边位移观测点，按设计要求频率观测。2、量测工具收敛计选用JSS30- 10/15A

20、型数显示收敛计，地质罗盘，水平仪， 水平尺，挂钩钢尺等。3、监控量测管理措施1项目部、工区联合组成隧道监控量测领导小组，项目总工任组长，工程部部 长任副组长，隧道专业工程师专职负责，队技术室参加共同组建管理体系，加强隧 道监控量测工作。项目部量测中心负责日常量测，数据处理、仪器保养维修工作以 与数据信息整理，并反应于第三方检测单位。专业工程师检查落实，施工队技术室 设专职量测小组，每小组 4人，负责测点埋设，负责配合项目部、第三方检测单位 进展日常量测工作。2丨量测小组负责测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修工作，坚持“三 勤、一与时，即量测勤、数据勤、分析勤，与时将量测信息反应给施工生

21、产和设 计，指导施工；3丨制定切实可行的监控量测计划，计划包含量测内容、方法、使用仪器、测点 布设、量测频率、数据处理、量测人员与其负责人；具体监测开始时间与频率如下。观测频率：当观测点距掌子面小于 1倍隧道开挖宽度时，每日观测2次；当 观测点距掌子面1-2倍隧道开挖宽度时，每日观测1次；当观测点距掌子面2-5倍 隧道开挖宽度时，每2-3日观测1次。4与时按要求埋设测点，要结实可靠，标识清晰，易于区分，并妥善保护。任 何施工人员不得随意撤换和破坏。5开挖后立即进展工程地质和水文地质状况的观察记录，进展地质描述。记录 采用照片、录像等记录；初期支护完成后进展喷层外表的观察和记录，进展初支厚 度与

22、拱部空洞检测。6认真整理量测资料，作到认真、与时、完整、准确；服从监理工程师的指令， 无条件认真配合其工作，定期向监理工程师报送：现场监控量测计划、实际测点布 置图、围岩和支护位移-时间曲线图、空间关系曲线图以与量测记录汇总表、量测信 息反应记录、现场量测说明以与其他须提交的资料。4、监控量测任务和目的1根据围岩沉降与围岩收敛的数据，得出围岩变形和压力情况，验证独立成 环落地初期支护的设计效果，检验独立成环落地的可行性，为最终确定连拱隧道后行洞施工方案提供参考。2提供围岩和支护衬砌最终稳定的信息，确定二衬与仰拱的施工时间。3通过对量测数据的分析处理，掌握地层稳定性变化规律，遇见事故和险情， 作

23、为调整和修正支护参数与施工方法的依据。七、拱顶下沉，岩处于急剧变化应急措施1经监控量测如净空变化速度持续大于 10.0伽/d但小于15.0伽/d时，明确围 岩处于变化状态，但还在可控 X围，须马上将侧壁导坑临时支护、临时仰拱、隧道 初支钢拱架形成闭合，完成挂网喷射混凝土施工，如净空变化速度没有得到有效控 制，如此暂停下步施工，立即增加临时钢支撑；2、经监控量测如净空变化速度持续大于 15伽/d但小于20伽/d时,明确围岩处 于急剧变化状态，必须马上增加临时钢支撑，然后再将侧壁导坑临时支护、临时仰拱、隧道初支钢拱架形成闭合，完成挂网喷射混凝土施工并报项管公司与监理单位， 如净空变化速度没有得到有

24、效控制，如此暂停下步施工，与设计、监理、项管等单 位共同待查明原因，确定处理方案后再进展处理；3、经监控量测如净空变化速度持续大于 20伽/d时，明确围岩处于急剧变化状态， 如此马上暂停施工，增加临时钢支撑，上报项管公司、监理单位、业主单位，启动应急预案，待与业主、设计、项管、监理等单位共同查明原因，确定处理方案后再 进展处理。4、项目部抓紧物资的采购，认真把好检验试验关，确保用于永久工程的主辅材 料符合设计标准、合同要求，供货与时，保障工程顺利按计划开展。当现场永久工程的主辅材出现断货而不能与时供应时，立即从其它工区调派或采用 现金从当地市场购置，确保不影响工程的正常进展，防止出现质量、安全

25、风险。八、安全保证措施第一节施工安全组织机构1. 安全组织机构与专职安检机构安全管理组织机构见“安全管理组织机构框图见下页。2. 专职安检机构在安全组织机构系统内，建立专职安检机构，成立安全生产领导小组。施工队 配置安全员，班组设兼职安全检查员，实行安全生产责任制，做到分工明确，责任 到人。专职安检组织机构详见“专职安检组织机构框图。专职安检组织机构框图第二节安全管理措施1开挖与钻孔施工安全保证措施1向广阔员工贯彻“不坍才有进度'的指导思想，切勿片面追求进度而无视质量，造成因施工质量问题而坍方，给工程造成损失。2做好超前地质预报工作，采用地质素描和超前钻孔等综合预报手段对开挖面前方的地

26、质情况作出详细的预报。每个开挖工班配一名工程师跟班，确保各种措施、技术交底的落实，保证标准化作业。开挖过程中，配备有经验的地质工程师，24小时轮流值班，与时发现地质变化，监控指导现场施工。3根据设计图纸的要求做好超前导管注浆加固围岩的作用。4不良地质段隧道施工时，严格遵循“先治水，短开挖、强支护、勤量测、早 封闭的施工原如此保证隧道不坍方。5施工人员到达工作面后，应首先检查工作面是否处于安全状态。支护、拱顶 是否稳定，如有松动危石应去除并加以支护。6操作人员必须互相配合，并保持必要的安全操作距离。7站在碴堆上作业时，应该注意碴堆的稳定性，防止滑坍伤人。8施钻工钻孔前，对风钻和工具作如下检查，机

27、身、螺栓、卡套、弹簧和支架 是否正常完好。管路是否良好，连接是否结实。钻杆是否弯曲、带伤，防止作业时断钎伤人。湿式凿岩的供水装置是否良好，不符合要求的应立即修理或更换。9用带支架的风钻钻孔时，应将支架安置稳妥。在钻孔台架上打眼时，先检查 平台架与斜撑是否稳定，平台上是否铺满板，外侧的防护栏杆是否结实，防止高处 坠落。10用风镐开挖时，工作前必须检查气压与风镐的连接。工作中，要防止空打， 卡钎时不可猛摇风镐，要与时更换磨钝的镐钎，与时排除滤风网堵塞的污物。11两工作面接近贯穿时，按规 X要求，两端加强联系，确保统一指挥、安全 施工。两个工作面相向开挖时，相距 30m时必须停止一方掘进，由另一方掘

28、进贯穿, 另一方爆破时必须向对方通知。2 、支护安全保证措施1隧道开挖后必须与时进展支护。支护质量必须达到设计规定标准。2施工期间，现场值班负责人员每天应同安全质检人员对开挖面地质以与各部 支护情况进展一次检查。不良地质地段每班检查一次，当发现支护变异或损坏时立 即加固处理并做出详细记录。3量测人员发现量测数据有突变或异变时，应于量测后半小时内向技术负责人 汇报，并立即采取应急措施或通知施工人员暂时撤离危险地段。4钢拱架架立时不得置于虚碴或活动石上，软弱围岩地段基底夯实加设垫板或 加设木楔楔紧。锚杆支护，孔深、间距、方位必须到设计要求，注浆要饱满，钢筋 网喷砼必须达到设计厚度。5洞内支护，坚持

29、“随挖随支护的原如此，支护至开挖面的距离最大不得超 过4m；如遇石质破碎、风化严重时，尽量缩小支护工作面。6喷射支护前，去除危石与松动石块，脚手架要结实可靠，喷射手配戴防护用 品；机械各部完好正常，压力保持在 0.2Mpa左右，喷浆管喷嘴严禁对人放置。7当发现已喷锚区段的围岩有较大变形或锚杆失效时，立即在该区段增设加强 锚杆，其长度不小于原锚杆长度的 1.5倍。如喷锚后发现围岩突变或围岩变形量超 过设计允许值时，应与时想工程师反应，采取钢架配长锚索等加强支护措施。第三节施工安全保证措施1成立以项目经理为组长的安全领导小组，建立安全领导体系，制定安全防 护应急预案。2、施工过程中严格按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量 测'的原如此进展组织施工。3、掌子面与二衬间必须设置逃生管道，并配备应急食品、水和易保存的食品。4、进入施工场地必须佩带安全帽且必须将带子系紧，穿反光背心，高空作业 人员必须