PPT广州地铁某区间双连拱隧道施工技术

大跨度度不对对称双双联拱拱隧隧道在在复杂杂地质质条件件下的的施工工技术术提纲1.工程概概况2.模拟计计算及及隧道道结构构设计计2.1结构计计算模模型2.2结构设设计3.施工方方法3.1中导洞洞施工工3.2单线断断面台台阶法法施工工3.3双线断断面CRD法施工工3.4双联拱拱防水水施工工技术术4.监控量量测5.结束语语【内容摘摘要】介绍了了广州州地铁铁X号线XX折返线线工程程大跨跨度不不对称称双联联拱的的设计计与施施工，，针对对该结结构的的特点点，对对隧道道结构构进行行了受受力分分析，，通过过采取取一系系列施施工技技术措措施，，顺利利完成成了施施工。。为今今后复复杂地地质条条件下下大跨跨度不不对称称双联联拱的的施工工积累累了宝宝贵的的经验验。1.工程概概况广州地地铁X号线XX折返线线隧道道西起起XX广场站站，沿沿清河河东路路向东东，穿穿过东东环路路跨线线桥，，止于于外XX大楼。。区间由由左、、右两两条正正线及及存车车线组组成。其中左左线设设计里里程为为ZDK28＋431.80～ZDK28＋786.30，全长长354.5m，右线线设计计里程程为YDK28＋431.80～YDK28＋786.30，全长长354.5m。两条线线路的的隧道道净距距为1.75m～8.10m之间。。隧道道埋深深为14.0m～17.5m。区间线线路相相互交交错，，断面面类型型较多多，变变化频频繁，，断面面跨度度大，，结构构较复复杂。。其中大大跨度度不对对称双双联拱拱地段段位于于DK28+546.05~+566.5，其开开挖跨跨度为为21.7米，开开挖高高度为为10.21米，隧道拱拱顶埋埋深15.2米。是施工工难度度很大大的地地下洞洞室群群。大跨度度不对对称双双联拱拱段基基岩为为燕山山三期期（γy3）花岗岗岩。。隧道洞洞身位位于一一条宽宽度达达15m的断层层破碎碎带上上，该该破碎碎带岩岩石多多为全全风化化花岗岗岩，绿泥泥石化化严重重，岩岩石呈呈碎粒粒、碎碎块状状、地地下裂裂隙水水丰富富，岩石粘粘结力力差，，开挖挖易坍坍塌。由于该双联拱所处地段附近地面建筑物较少，只有北边20米外为罗家电脑城，因此只要确保双联拱施工安全，防止双联拱地段出现较大沉降和地下失水，即可保证地面和地下结构物的安全。针对双联拱跨度大、不对称、地质条件复杂的特点，该双联拱的施工方法采用中墙法＋台阶法＋CRD法，并以超前注浆小导管为辅助措施确保施工安全。2、模拟计算算及隧道结结构设计2.1结构计算模模型结构尺寸设设计充分考考虑了地铁铁限界要求求，暗挖结结构的施工工工艺要求求，结构受受力特性、、围岩级别别、地表建建筑等条件件，经计算算分析及优优化，并类类比同类工工程而综合合确定的。。结构计算采采用荷载—结构模型平平面杆系有有限单元法法。计算基本假假定衬砌为为小变形弹弹性梁，衬衬砌离散为为多个等厚厚度直杆梁梁单元；用用布置于各各节点上的的弹簧单元元来模拟围围岩与衬砌砌的相互约约束；弹簧簧只承受压压力，弹簧簧受压时的的反力即为为围岩对衬衬砌的弹性性抗力；初初期支护在在施工期间间承受水土土压力。正正常使用期期间二次衬衬砌承受全全水头压力力；排水措措施作为安安全储备，，不在结构构计算中考考虑。隧道所承受受的荷载主主要有土压压力、水压压力、围岩岩抗力、混混凝土的收收缩作用力力以及背后后注浆压力力等。考虑虑到大跨度度不对称双双联拱隧道道为浅埋隧隧道，其荷荷载组合按按作用基本本组合和偶偶然组合进进行分析，，根据经验验，作用偶偶然组合对对截面设计计不加控制制，不作分分析。荷载组合按按作用情况况分为：垂垂直压力和和水平侧压压力。垂直压力包包括地面荷荷载和土压压力；水平平侧压力包包括主体体结构水压压力和活载载产生的侧侧压力。采用SAP8450程序进行计计算，可得出大大跨度不对对称双联拱拱隧道初期支护弯弯矩及轴力力如图1、2所示。根据据计算结果果进行结构构设计。图1初支弯矩图图（单位：：t..m）图2初支轴力图图（单位：：t）通过计算得出挖挖支各步施施工顺序及及各步应错错开的最小小距离。各步施工挖挖支顺序如如图示。图3大跨度不对对称双联拱拱开挖顺序序图①—中导洞上导导挖支；②—中导洞下导导挖支；③—双线断面右右半侧上导导挖支；④—双线断面右右半侧下导导挖支；⑤—中墙衬砌；；⑥—单线断面上上导挖支；；⑦—单线断面下下导挖支；；⑧—单线断面仰仰拱衬砌及及回填；⑨—单线断面拱拱墙衬砌；；⑩—双线断面左左半侧上导导挖支；⑾—双线断面左左半侧下导导挖支；⑿—双线断面仰仰拱衬砌及及回填；⒀—双线断面拱拱墙衬砌；；开挖步骤前前后错距（（m）①与②3m①①与③15m③与④3m③③与⑩15m②与⑤15m⑤⑤与⑥15m⑥与⑦3m⑨⑨与⑩15m⑩与⑾3m2.2结构设计3.施工方法结合单线断断面，双线线断面的施施工方法，，该大跨度度不对称双双联拱的施施工采取中墙法+台阶法+CRD法施工，先先施工中导导洞，浇筑筑中墙混凝凝土，然后后进行单线线断面施工工，最后施施工双线断断面。各部施工方方法如下。。3.1中导洞施工工3.2单线断面台台阶法施工工3.3双线断面CRD法施工3.4双联拱防水水施工技术术3.1中导洞施工工中导洞按短短台阶法施施工，上下台阶阶拉开步距距为3～5m；每循环进进尺0.5～1.2m。根据现场场围岩情况况，开挖前前沿中导洞洞开挖轮廓廓外侧拱部部环向布置超超前注浆小小导管，导管采用用ф42热扎无缝钢钢管，壁厚厚3.5㎜，单根长度度为4.0m，环向间距距0.35m，纵向间距距2.4m，外插角约约为10°。开挖完成后后及时初喷C20混凝土，厚度约为为5cm，临时封闭掌掌子面，以防止掌掌子面失稳稳出现坍塌塌。依次立立设格栅钢架架，间距为50㎝，挂设钢筋网网喷射混凝凝土至设计计厚度。钢筋网采采用ф6.5钢筋，单层层铺设于格格栅外侧，，网距为150㎜××150㎜㎜，喷射混凝凝土厚度不不小于20㎜。图片1：软弱地层层双层超前前注浆小导导管上导喷砼完完成后进行行下导施工工，依次进进行开挖——立设格栅钢钢架——挂设钢筋网网——喷设C20早强混凝凝土。上上下导保保持步距距为3～5m。中导洞挖挖支完成成后，及及时进行行中墙衬衬砌施工工，处理理基面——铺设PVC防水板——浇筑C25防水混凝凝土，抗渗等级级S8。3.2单线断面面台阶法法施工中导洞施施工完成成后，应应及时对对中墙顶顶进行注注浆，回回填拱部部空隙。。待中墙墙混凝土土至设计计强度的的70%后方可进进行单线线断面施施工。单线断面面开挖前前，必须须对中导导洞右侧侧进行支支撑，以以防止中中墙受偏偏压产生生位移。。单线断面面仍按短短台阶法法施工，，上半断断面环形形开挖留留核心土土，上下下导拉开开步距为为3～5m；每循环环进尺0.5～1.2m。按设计计要求及及现场围围岩实际际情况，，考虑到到围岩情情况，II类围岩，，全风化化花岗岩岩，与水水溶解成成泥状，，依次进进行掌子子面临时时喷砼封封闭，超超前小导导管注浆浆加固围围岩，注注浆浆液液采用42.5级普通硅硅酸盐水水泥浆，，水灰比比为1:0.5～1:0.8，注浆压压力为0.5MPa，浆液强强度等级级为20Mpa。图片6：中墙临临时支撑撑单线断面面的初期期支护为为格栅钢钢架喷锚锚支护，，格栅钢钢架间距距为0.5m，喷射混混凝土厚厚度为30cm。单线断面面开挖支支护完成成后应及及时进行行二次衬衬砌。二次衬衬砌前需需拆除中导导洞侧墙墙格栅钢钢架及喷喷射混凝凝土，格栅钢架架拆除采采用微差差松动爆爆破技术术施工，，施工中注注意保护中墙墙混凝土土面以及中墙墙顶预留留的PVC防水板不被损坏坏，除在在爆破中中严格控控制钻孔孔及装药药量之外外，爆破破时还需需对防水水板采用用薄铁皮皮包裹进进行防护护，对中中墙混凝凝土表面面需用木木板或竹竹耙进行行遮挡。。3.3双线断面面CRD法施工双线断面面采用CRD法施工，先施工工右半侧侧上下导导，即先先施工③③④步，，③④步步与①②②步错开开距离为为15m左右。根根据围岩岩情况并并考虑到到施工方方便，③步施施工前钻钻设超前前小导管管进行注注浆加固固围岩，，开挖时时预留核核心土呈呈环形开开挖，及时支支立格栅栅钢架、、临时隔隔壁及仰仰拱型钢钢，挂设设钢筋网网，喷射射C20早强混凝土，，喷射混凝土土厚度：格栅栅钢架为30cm，临时隔壁及及仰拱喷砼厚厚度为20cm。③步施工完完成后进行④④步施工，③③步与④步拉拉开步距为3～5m。④步施工仍仍按开挖土体体——立设格栅钢架架及临时隔壁壁型钢——钻设侧墙锚杆杆——喷射格栅及隔隔壁混凝土顺顺序依次进行行。图片2：临时仰拱型型钢支撑图片3：临时中隔壁壁型钢支撑单线断面二次次衬砌完成后后方可进行双双线断面⑩、、⑾步的施工工，⑩与⑾步步施工仍采取取短台阶法施施工，施工中中需拆除中导导洞侧墙及拱拱部部分格栅栅，格栅拆除除完成后应及及时将临时仰仰拱型钢延伸伸至中墙混凝凝土面，并采采用膨胀螺栓栓进行联接固固定。仰拱格格栅应及时封封闭成环。根据“新奥法法”原理，双双线断面挖支支完成后，及及时布设沉降降观测点进行行拱顶沉降及及收敛观测，，根据监测数数据确定二衬衬施工时间。。双线断面二衬衬施工时先进进行⑿步施工工，再进行⒀⒀步，即先施施工仰拱混凝凝土进行轨底底回填后施工工拱墙混凝土土，仰拱混凝凝土施工前需需拆除临时隔隔壁竖向型钢钢至轨底回填填面，仰拱型型钢拆除每次次不大于5m，待仰拱回填完完成后竖撑即即可恢复。仰拱施工完成成后可进行⒀⒀步施工，⒀⒀步施工前需需拆除临时隔隔壁及仰拱支支撑，每次拆拆除长度不大大于4.8m，然后施作拱拱墙二衬混凝凝土。图片4：CRD法③步出渣图片5：格栅钢架安安装3.4双联拱防水施施工技术由于双联拱段段纵环向施工工缝较多，结结构复杂，因因此双联拱防防水是防水施施工的薄弱环环节。防水施工遵循循着“以防为主、、防排结合、、因地制宜、、综合治理””的原则进行。。对双联拱段段的防水采用外贴贴式PVC防水板实现全全包防水，防水板外侧侧设置单层无无纺布作缓冲冲层。双联拱纵环向施工缝中中部埋设镀锌锌钢板止水，，每条环向施工工缝外侧设置置一道平蹼式止水带带以实现分区区防水的目的。双联拱防水施施工如下图。。图5双联拱全包防防水施工图图片7：双联拱防水水层及衬砌排排架图片8：已衬砌完成成的双联拱中中墙4.监控量测根据本工程的的施工特点及及施工方案，，在双联拱施施工过程中，，需对隧道结结构以及周围围受影响的地面进行沉降降、收敛监测以及爆破震动监测测，以确保隧道道结构及周围围环境安全。。对监测到的的各项数据及及时反馈，进进行分析，各各项数据互相相验证，以确确保监测结果果的可靠性。。根据监测数数据预测发展展趋势，及时时掌握施工过过程中结构的的受力状况以以及对周围环环境的影响情情况，以便及及时调整施工工参数及施工工方案，根据据实际情况采采取应对措施施，为现场施施工安全提供供服务。现场采用WRM-3收敛仪进行拱顶位移移以及内净空空位移量测，，挖支完成后后即布设量测测点，每个测测量断面共设设置拱顶下沉沉降降量测点3个（中导洞、单单线断面双线线断面拱顶各各一个），收敛量测测点点4个（单线断面、、双线断面最最大跨度处各各一个，中导导洞起拱线位位置左右侧各各一个）。双双联拱段按10米左右设置一一个断面，共共