隧道交叉中隔壁法施工工藝(CRD法)

1、3.4交叉中隔墻法(CRD法)CRD又稱(chēng)交叉中隔法，在軟弱圍巖大跨隧道中，先開(kāi)挖隧道一側(cè)的一或二部分，施作部分中隔壁和橫隔板，再開(kāi)挖隧道另一側(cè)的一或二部分，完成橫隔板施工；然后再開(kāi)挖最先施工一側(cè)的最后部分，并延長(zhǎng)中隔壁，最后開(kāi)挖剩余部分的施工方法。圖3.1隧道交叉中隔壁法施工適用范圍交叉中隔墻法(CRD)可適用于WW級(jí)圍巖淺埋的雙線(xiàn)隧道或多線(xiàn)隧道及特殊大斷面隧道施工。(1)優(yōu)點(diǎn)各部封閉成環(huán)的時(shí)間短，結(jié)構(gòu)受力均勻,形變小，且由于支護(hù)剛度大,施工時(shí)隧道整體下沉微弱,地層沉降量不大,而且容易控制。由于施工時(shí)化大跨為小跨，步步封閉，因此，每步開(kāi)挖擾動(dòng)土層的范圍相對(duì)小得多,封閉時(shí)間短,結(jié)構(gòu)很快就處于整體

2、較好的受力狀態(tài)。同時(shí),臨時(shí)仰拱和中隔墻也起到了增大結(jié)構(gòu)剛度的作用,有效抑制了結(jié)構(gòu)的變形。該法適用于較差地層,如采用人工或人工配合機(jī)械開(kāi)挖的IVV級(jí)圍巖和淺埋、偏壓及洞口段。(2)缺點(diǎn)由于地層軟弱面面較小，只能采取小型機(jī)械或人工開(kāi)挖及運(yùn)輸作業(yè),且分塊太多,工序繁多、復(fù)雜,進(jìn)度較慢。臨時(shí)支撐的施作和拆除困難、成本較高。有必要采用爆破時(shí),必須控制藥量，避免損壞中隔墻。施工工藝流程圖3.4.2隧道。區(qū)口法施工工藝流程圖施工工藝開(kāi)挖(1)采用CRD法施工時(shí)，一般采用人工開(kāi)挖或者機(jī)械開(kāi)挖，盡量控制對(duì)圍巖的擾動(dòng)。(2)開(kāi)挖之前應(yīng)根據(jù)施工圖紙施做超前支護(hù)。(3)按設(shè)計(jì)要求控制開(kāi)挖進(jìn)尺，一般控制在1根鋼架距離。

3、(4)開(kāi)挖后及時(shí)施做初期支護(hù)，盡早封閉成環(huán)。初期支護(hù)初期支護(hù)工藝流程圖3.4.3-01初期支護(hù)工藝流程圖初期支護(hù)施工工藝(1)噴射混凝土噴射混凝土原材料檢驗(yàn)合格后方能使用，嚴(yán)格控制拌合物的水灰比，并經(jīng)常檢查速凝劑注入環(huán)的工作狀況。噴射混凝土的坍落度宜控制在873cm，過(guò)大混凝土?xí)魈剩^(guò)小容易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。噴射過(guò)程中應(yīng)及時(shí)檢查混凝土的回彈率。噴射混凝土拌合物的停放時(shí)間不得大于30min。必須在隧道開(kāi)挖后及時(shí)進(jìn)行施作。噴射混凝土厚度應(yīng)預(yù)埋厚度控制標(biāo)志，嚴(yán)格控制噴射混凝土的厚度。噴射前應(yīng)仔細(xì)檢查噴射面，如有松動(dòng)土塊應(yīng)及時(shí)處理。噴射機(jī)應(yīng)布置在安全地帶，并盡量靠近噴射部位，便于掌機(jī)人員與噴射手聯(lián)系，隨

4、時(shí)調(diào)整工作風(fēng)壓。噴射完成后應(yīng)檢查噴射混凝土與巖面粘結(jié)情況，可用錘敲擊檢查。同時(shí)測(cè)量其平整度和斷面。并將此斷面與開(kāi)挖斷面對(duì)比，確認(rèn)噴射砼厚度是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。當(dāng)有空鼓、脫殼時(shí)，應(yīng)及時(shí)鑿除，沖洗干凈進(jìn)行重噴，或采用壓漿法充填。在噴射側(cè)壁下部時(shí)，需將上半斷面和噴射時(shí)的回彈物清理干凈，防止將回彈物卷入下部噴層中形成“蜂窩”而降低支護(hù)強(qiáng)度。經(jīng)常檢查噴射機(jī)出料彎頭、輸料管和管路接頭，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。管路堵塞時(shí)，必須先關(guān)閉主機(jī)，然后才能進(jìn)行處理。噴射完成后應(yīng)先關(guān)主機(jī)，再依次關(guān)閉計(jì)量泵、震動(dòng)棒和風(fēng)閥，然后用清水將機(jī)內(nèi)、輸送管路內(nèi)殘留物清除干凈。噴射混凝土冬期施工時(shí)，洞口噴射混凝土的作業(yè)場(chǎng)合應(yīng)有防凍保暖

5、措施；作業(yè)區(qū)的氣溫和混合料進(jìn)入噴射機(jī)的溫度均不應(yīng)低于5C;在結(jié)冰的層面上不得進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)；混凝土強(qiáng)度未達(dá)到6MPa前，不得受凍。（2）錨桿施工錨桿鉆孔利用開(kāi)挖臺(tái)階搭設(shè)簡(jiǎn)易臺(tái)架施鉆，按照設(shè)計(jì)間距布孔;鉆孔方向盡可能垂直結(jié)構(gòu)面或初噴砼表面；錨桿孔比桿徑大15mm，成孔后采用高壓風(fēng)清孔?？孜粦?yīng)按設(shè)計(jì)布置，偏差小于10cm,孔深誤差10cm；鉆孔直徑應(yīng)大于錨桿直徑15mm。鉆孔本身成直線(xiàn)，方向沿隧道周邊徑向，并盡量與巖面垂直，不得平行于巖層面打設(shè)錨桿?？變?nèi)注漿前必須進(jìn)行清孔，順錨桿孔用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)積水、巖粉、碎屑等雜物，以免孔道堵塞造成錨桿插不到位。砂漿應(yīng)隨備隨用，在砂漿初凝之前應(yīng)使用完。注漿

6、用的砂必須用1.5mm的方孔篩過(guò)篩。注漿壓力控制在0.4MPa以?xún)?nèi)。注漿時(shí)將注漿管插入孔底，隨著漿液的注入逐漸拔出注漿管，直到孔口有漿液流出為止。錨桿插入長(zhǎng)度不得小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，并加設(shè)墊板。錨桿插入后不得隨意敲擊，三天內(nèi)不準(zhǔn)懸掛重物。（3）鋼架加工及安裝隧道各部開(kāi)挖完成出噴砼后，分單元及時(shí)安裝鋼架，利用系統(tǒng)錨桿及雙側(cè)鎖腳錨管固定，縱向采用鋼筋連接，鋼架之間鋪掛鋼筋網(wǎng)，然后復(fù)噴混凝土到設(shè)計(jì)厚度。鋼架安裝前把按設(shè)計(jì)加工好各單元鋼架組織試拼，檢查鋼架尺寸及輪廓是否合格。在施工過(guò)程中需加強(qiáng)對(duì)鋼架安裝以后的監(jiān)控測(cè)量，必要時(shí)采取有效措施進(jìn)行加固，以防止拱頂鋼架下沉。（4）掛網(wǎng)施工鋼筋網(wǎng)使用前要除銹，在洞外分

7、片制作好后，運(yùn)輸至洞內(nèi)。鋼筋網(wǎng)宜在初噴混凝土后掛設(shè)，使其與噴射混凝土形成一體，初噴混凝土的厚度宜不小于4cm。鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度應(yīng)為12個(gè)網(wǎng)格邊長(zhǎng)。噴射混凝土?xí)r，應(yīng)調(diào)整噴頭與受?chē)娒娴木嚯x、噴射角度，以減少鋼筋振動(dòng)，降低回彈，并保證鋼筋網(wǎng)噴射混凝土保護(hù)層厚度不小于4cm。噴射時(shí)如有脫落的石塊或混凝土塊被鋼筋網(wǎng)卡住時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除。施工順序及控制要點(diǎn)施工順序木平橫揮二二木平橫揮二二157m|4I-4*5fm57m第一步：CRD1部施工利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側(cè)壁及導(dǎo)坑側(cè)壁超前支護(hù)；開(kāi)挖1部，采用噴混凝土封閉掌子面。施作1部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，即初噴4cm厚混凝土，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，架立I20b

8、型鋼鋼架和I18臨時(shí)鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿，安設(shè)I18橫撐，施做徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。第二步CRD2部施工在滯后1部一段距離后，開(kāi)挖2部。開(kāi)挖后先噴混凝土封閉掌子面。然后對(duì)導(dǎo)坑周邊部分初噴4cm厚混凝土，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，接長(zhǎng)型鋼鋼架和I18臨時(shí)鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿，根據(jù)實(shí)際地址情況，必要時(shí)安設(shè)I18橫撐，施做徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。第三步CRD3部施工滯后2部一定距離后施作3部的開(kāi)挖及初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，步驟及工序同1。第四步CRD4部施工滯后3部一定距離后施作4部的開(kāi)挖及初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，步驟及工序同2。第五步CRD5部施工在滯后于4部一段距離后，開(kāi)挖部，隧底周邊部分初噴4cm厚混

9、凝土。接長(zhǎng)I18臨時(shí)鋼架，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度，安設(shè)型鋼鋼架之仰拱單元。第六步CRD6部施工開(kāi)挖6部并施作初期支護(hù)，步驟及工序同5。并使型鋼鋼架之封閉成環(huán)。第七步拆除臨時(shí)支撐，施做仰拱根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果分析，待初期支護(hù)收斂后，拆除I18臨時(shí)鋼架及上部臨時(shí)橫撐，灌注叩部仰拱襯砌及矮邊墻。第八步施做仰拱填充及二襯灌注仰拱填充叩部至設(shè)計(jì)高度，利用襯砌模板臺(tái)車(chē)一次性灌注國(guó)部襯砌（拱墻襯砌一次施作）3.4.4.2控制要點(diǎn)（1）、開(kāi)挖之前應(yīng)根據(jù)施工圖紙施做超前支護(hù)。（2）、開(kāi)挖進(jìn)尺應(yīng)控制在1m以?xún)?nèi)，一般控制在1根鋼架間距。（3）、開(kāi)挖后及時(shí)施做初期支護(hù)，盡早封閉成環(huán)。（4）、施工中隨時(shí)關(guān)注中隔壁下的地基穩(wěn)定

10、情況。（5）、加強(qiáng)施工中的監(jiān)控量測(cè)工作，及時(shí)反饋信息，以調(diào)整支護(hù)參數(shù)，及確定拆除臨時(shí)支護(hù)的時(shí)間。（6）、臨時(shí)支護(hù)應(yīng)在全部開(kāi)挖和初期支護(hù)完成，并形成全斷面環(huán)形封閉，且圍巖變形收斂后進(jìn)行。每次拆除長(zhǎng)度不應(yīng)大于6m,并立即進(jìn)行仰拱施做。（7）、為了保證拆除中隔壁時(shí)的安全，可先施做仰拱、填充，然后拆除中隔壁。3.4.5工藝裝備CRD工法在CD法的基礎(chǔ)上增加了臨時(shí)仰拱，分塊更多，空間更小，上半部分的開(kāi)挖及出碴均為人工方式，下半部分采用小型設(shè)備進(jìn)行，具體設(shè)備類(lèi)型應(yīng)結(jié)合斷面大小進(jìn)行選擇。3.3.6生產(chǎn)效率根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，V、W級(jí)圍巖采用CRD法施工，循環(huán)進(jìn)尺控制在0.6m,循環(huán)時(shí)間如下：V、W級(jí)圍巖CRD

11、法施工循環(huán)時(shí)間表（S=135m2）序號(hào)工序循環(huán)時(shí)間（分鐘）備注1測(cè)量放線(xiàn)302開(kāi)挖、出碴720人工開(kāi)挖3初期支護(hù)（立架、掛網(wǎng)、錨桿）800合計(jì)1530注：CRD法施工效率受?chē)鷰r條件、人工運(yùn)碴影響很大，一般進(jìn)度在15m/月左右。3.4.7安全生產(chǎn)保證措施（1）進(jìn)洞人員必須戴安全帽，特殊工種應(yīng)持證上崗。無(wú)關(guān)人員嚴(yán)禁進(jìn)入施工場(chǎng)地。（2）堅(jiān)持安全交底制度和安全學(xué)習(xí)制度，提高全員安全意識(shí)。（3）施工中應(yīng)嚴(yán)格控制施工步距，保持掌子面到仰拱距離不超過(guò)35m,仰拱到二襯距離不超過(guò)70m。（4）施工中應(yīng)做好監(jiān)控量測(cè)工作，確立臨界值，并根據(jù)量測(cè)結(jié)果指導(dǎo)施工。當(dāng)拱頂下沉及水平收斂速率達(dá)5mm/d及累計(jì)達(dá)到100mm

12、時(shí)，應(yīng)停止掘進(jìn)，分析原因并采取措施，確保圍巖穩(wěn)定和洞內(nèi)施工安全。及時(shí)對(duì)圍巖進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，根據(jù)前方圍巖情況，及時(shí)調(diào)整支護(hù)措施及施工方案。（5）施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求挖大拱腳并安裝好鎖腳錨管，嚴(yán)格控制鋼架下沉。（6）施工時(shí)應(yīng)做好防水和引排水工作，防止鋼架腳板被水軟化，引起過(guò)大下沉。（7）在淺埋偏壓隧道拱頂范圍內(nèi)，按照要求埋設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)頻率和洞內(nèi)同步。安排人員及時(shí)對(duì)洞頂?shù)乇磉M(jìn)行觀測(cè)，并做好洞頂排水系統(tǒng)。（8）加強(qiáng)洞內(nèi)電力、通風(fēng)、排水管線(xiàn)路的管理，防止漏電、漏風(fēng)傷人。（9）加強(qiáng)機(jī)械保養(yǎng)維修，降低機(jī)械噪聲和廢氣排放。（10）做好洞內(nèi)外文明施工，保證良好的施工環(huán)境。3.4.8環(huán)境保護(hù)措施（1）避免炸藥爆炸產(chǎn)生的有害氣體和粉塵含量，減少了對(duì)空氣的污染，節(jié)約了炸藥等能源的消耗。