微臺階施工技術(shù)

1、隧道微臺階法開挖施工技術(shù)0、引言目前公司在建項目隧道施工中，地質(zhì)條件差，不良地質(zhì)地段多，涌水量大的隧道比比 皆是，相應(yīng)地微臺階法的使用范圍也較為廣泛。但是在實際操作中，并不是很規(guī)范，觀點 也不一致。所以利用這次技術(shù)干部交流會把它專門提出來，以起到拋磚引玉的作用，便于 大家統(tǒng)一認(rèn)識，也算是一個議題。1、臺階法臺階法施工就是將結(jié)構(gòu)斷面分成兩個或幾個部分，即分成上下兩個斷面或幾個工作 面，分步開挖。根據(jù)隧道施工技術(shù)規(guī)范的定義，按上臺階超前長度分為長臺階法臺長50m 以上），短臺階法（臺長550m）和微臺階法（35m）三種。臺階法多用于W、V較軟而節(jié)理 發(fā)育的圍巖中。長臺階法：上下距離較遠(yuǎn)，一般上臺階

2、超前50m以上或大于5倍洞跨，施工中上下部 可配置同類大型機械進行平行作業(yè)，當(dāng)機械不足時也可進行交替作業(yè)。采用此方案當(dāng)遇短 隧道或IIII硬巖長隧道各區(qū)段需盡早貫通時，也可改用半斷面法，即將上半斷面全部挖 通后，再挖下半斷面。這種方法施工干擾少，機械配套，施工通風(fēng)和測量工作均較簡單， 可進行單工序作業(yè)。長臺階在開挖時縱向變位大，臺階斷面形狀不利于受力，而且容易引 起周圍地層松動，塑性區(qū)增大，造成拱腳附近受力大而使其失去穩(wěn)定性。所以軟巖施工中 是不允許使用長臺階法的。短臺階法：上臺階長度小于5倍但大于11.5倍洞跨，適用于V、W級圍巖，可縮短 仰拱封閉時間，改善初期支護受力條件，但是上臺階施工干

3、擾較大。微臺階法：微臺階開挖施工方法是將隧道設(shè)計斷面分成上半斷面和下半斷面兩次進行 開挖成形，上臺階僅超前35米，上、下斷面同時打眼，同時爆破，然后利用挖掘機或 其他扒碴設(shè)備，將上斷面爆破的碴體扒到下斷面，然后進行上、下斷面的同時出碴的施工 方法。2、微臺階法施工的適用性及優(yōu)缺點2.1適用性微臺階法適用于W、V級較軟而節(jié)理較發(fā)育的圍巖，多用于人工配合機 械開挖的方式進行，由于上斷面作業(yè)空間較小，一般采用人工自制操作平臺， 手持風(fēng)鉆進行打眼。2.2優(yōu)缺點2.2.1微臺階法施工的優(yōu)點有利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定；上、下斷面同時爆破，避免了多次爆破對周邊圍 巖的擾動，有利于隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。循環(huán)時間縮短；相對其他

4、臺階法，施工時避免了上臺階出碴對下斷面 施工的干擾，同時下斷面出碴時，上斷面進行立拱及噴砼作業(yè)，下斷面噴砼 時上斷面可進行鉆孔作業(yè)，循環(huán)時間縮短。有利于洞內(nèi)的通風(fēng)及文明施工；通風(fēng)管可以直接安裝到掌子面附近， 通風(fēng)效果較其他臺階法要好。有利于人員的組織：微臺階開挖時施工人員可根據(jù)現(xiàn)場人員情況來進 行組織，人員數(shù)量活動空間較大。2.2.2微臺階法施工的缺點施工干擾大：微臺階上、下臺階作業(yè)相互干擾大，要注意施工組織。施工工序質(zhì)量要求高；在微臺階施工過程中，對于下斷面的左右錯進 的控制，扒碴時對上斷面拱架的保護、上斷面鎖腳錨桿的施工質(zhì)量等要求較 高。3、微臺階法施工方法及工藝流程3.1施工方法微臺階法

5、施工時采用自制臺架，臺架的制作尺寸要根據(jù)隧道斷面情況而 定，人工手持YT-28型風(fēng)動鑿巖機上、下斷面同時打眼，同時人工裝藥，用 非電微差毫秒雷管將上、下雷管束連接在一起，然后引爆下斷面的引爆雷管， 上下臺階同時響炮，挖掘機扒碴，裝載機配合自卸汽車進行出碴。見下圖：“微 臺階法開挖施工示意圖”I I 笠甫國3.2施工工藝流程:見下圖。測量放線5下臺階打眼下臺階裝藥上下臺階起爆項頂初噴砼上臺階挖掘 機扒殖一上臺階立拱-系統(tǒng)錨桿施作-鋼筋網(wǎng)安裝4下臺階出碴-卜臺階立拱14條統(tǒng)錨桿施作一超前支護上臺階噴砼|下一循環(huán)_下下臺階噴砼一口微臺階法開挖施工工藝流程圖4、施工步驟具體施工工藝中的施工步驟與其他開

6、挖方法相同，不再贅述。5、開挖注意事項根據(jù)工程圍巖特性合理選用炸藥，導(dǎo)爆管、雷管起爆、掏槽方式、循 環(huán)進尺等。采用微臺階法施工，上下臺階前后錯開35米，下臺階分左右兩側(cè)錯 開前進，錯開距離根據(jù)圍巖情況而定，一般采用13m，并不得大于6m；下 臺階開挖時，嚴(yán)禁拉中槽施工，避免斷面兩側(cè)拱腳同時懸空。下臺階開挖后，及時進行初支仰拱的施工，使初支結(jié)構(gòu)及早成環(huán)。上臺階開挖前，由測量組畫出開挖輪廓線，開挖過程中及時檢查超欠 挖情況；根據(jù)圍巖情況，適當(dāng)調(diào)整炮眼底口距開挖輪廓線的距離；并根據(jù)初 支結(jié)構(gòu)的實測沉降值，調(diào)整預(yù)留沉降值。嚴(yán)格控制隧道超欠挖，超挖部分采用噴砼的方法予以回填，嚴(yán)禁初支 背后出現(xiàn)空洞。鋼拱

7、架加工時，嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)尺寸，洞外加工后試拼檢查后方可使用。認(rèn)真加固拱腳、如擴大拱腳、打鎖腳錨桿、加強縱向連接等，使上部 初期支護與圍巖形成完整體系。拱腳所處巖石破碎及軟弱時，加墊預(yù)制砼塊 或鋼板；鎖腳錨桿盡可能地與拱架焊接。加強洞內(nèi)排水，完善洞內(nèi)排水設(shè)施。6、微臺階法開挖施工組織6.1人員組織以普通公路隧道斷面（開挖斷面80100m2）為例，開挖時鉆孔作業(yè)人員上 斷面鉆孔10人，下斷面5人，鉆爆班15人，同時可根據(jù)進度需求情況增減。立拱班人員：12人。噴射砼班：12人。6.2設(shè)備配制YT28鋼鉆：14把挖掘機(推碴機)：1臺裝載機：2臺砼噴射機：3臺7、施工循環(huán)時間及月度進尺以公司某在建公路隧道為例，開挖進尺2米左右時各工序循環(huán)時間如下: 鉆眼：3.54小時；扒碴：1.52小時；出碴占用循環(huán)時間：23小時 立拱：3.54小時；噴射砼：44.5小時；每循環(huán)時間：14.517.5小 時。每月正常施工進度7090米。8、結(jié)束語微臺階法作為臺階法之一，相