PPT廣州地鐵某區(qū)間雙連拱隧道施工技術(shù)

大跨度度不對(duì)對(duì)稱雙雙聯(lián)拱拱隧隧道在在復(fù)雜雜地質(zhì)質(zhì)條件件下的的施工工技術(shù)術(shù)提綱1.工程概概況2.模擬計(jì)計(jì)算及及隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)2.1結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算模模型2.2結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)3.施工方方法3.1中導(dǎo)洞洞施工工3.2單線斷斷面臺(tái)臺(tái)階法法施工工3.3雙線斷斷面CRD法施工工3.4雙聯(lián)拱拱防水水施工工技術(shù)術(shù)4.監(jiān)控量量測(cè)5.結(jié)束語(yǔ)語(yǔ)【內(nèi)容摘摘要】介紹了了廣州州地鐵鐵X號(hào)線XX折返線線工程程大跨跨度不不對(duì)稱稱雙聯(lián)聯(lián)拱的的設(shè)計(jì)計(jì)與施施工，，針對(duì)對(duì)該結(jié)結(jié)構(gòu)的的特點(diǎn)點(diǎn)，對(duì)對(duì)隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行行了受受力分分析，，通過過采取取一系系列施施工技技術(shù)措措施，，順利利完成成了施施工。。為今今后復(fù)復(fù)雜地地質(zhì)條條件下下大跨跨度不不對(duì)稱稱雙聯(lián)聯(lián)拱的的施工工積累累了寶寶貴的的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)。1.工程概概況廣州地地鐵X號(hào)線XX折返線線隧道道西起起XX廣場(chǎng)站站，沿沿清河河?xùn)|路路向東東，穿穿過東東環(huán)路路跨線線橋，，止于于外XX大樓。。區(qū)間由由左、、右兩兩條正正線及及存車車線組組成。其中左左線設(shè)設(shè)計(jì)里里程為為ZDK28＋431.80～ZDK28＋786.30，全長(zhǎng)長(zhǎng)354.5m，右線線設(shè)計(jì)計(jì)里程程為YDK28＋431.80～YDK28＋786.30，全長(zhǎng)長(zhǎng)354.5m。兩條線線路的的隧道道凈距距為1.75m～8.10m之間。。隧道道埋深深為14.0m～17.5m。區(qū)間線線路相相互交交錯(cuò)，，斷面面類型型較多多，變變化頻頻繁，，斷面面跨度度大，，結(jié)構(gòu)構(gòu)較復(fù)復(fù)雜。。其中大大跨度度不對(duì)對(duì)稱雙雙聯(lián)拱拱地段段位于于DK28+546.05~+566.5，其開開挖跨跨度為為21.7米，開開挖高高度為為10.21米，隧道拱拱頂埋埋深15.2米。是施工工難度度很大大的地地下洞洞室群群。大跨度度不對(duì)對(duì)稱雙雙聯(lián)拱拱段基基巖為為燕山山三期期（γy3）花崗崗巖。。隧道洞洞身位位于一一條寬寬度達(dá)達(dá)15m的斷層層破碎碎帶上上，該該破碎碎帶巖巖石多多為全全風(fēng)化化花崗崗巖，綠泥泥石化化嚴(yán)重重，巖巖石呈呈碎粒粒、碎碎塊狀狀、地地下裂裂隙水水豐富富，巖石粘粘結(jié)力力差，，開挖挖易坍坍塌。由于該雙聯(lián)拱所處地段附近地面建筑物較少，只有北邊20米外為羅家電腦城，因此只要確保雙聯(lián)拱施工安全，防止雙聯(lián)拱地段出現(xiàn)較大沉降和地下失水，即可保證地面和地下結(jié)構(gòu)物的安全。針對(duì)雙聯(lián)拱跨度大、不對(duì)稱、地質(zhì)條件復(fù)雜的特點(diǎn)，該雙聯(lián)拱的施工方法采用中墻法＋臺(tái)階法＋CRD法，并以超前注漿小導(dǎo)管為輔助措施確保施工安全。2、模擬計(jì)算算及隧道結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1結(jié)構(gòu)計(jì)算模模型結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)設(shè)計(jì)充分考考慮了地鐵鐵限界要求求，暗挖結(jié)結(jié)構(gòu)的施工工工藝要求求，結(jié)構(gòu)受受力特性、、圍巖級(jí)別別、地表建建筑等條件件，經(jīng)計(jì)算算分析及優(yōu)優(yōu)化，并類類比同類工工程而綜合合確定的。。結(jié)構(gòu)計(jì)算采采用荷載—結(jié)構(gòu)模型平平面桿系有有限單元法法。計(jì)算基本假假定襯砌為為小變形彈彈性梁，襯襯砌離散為為多個(gè)等厚厚度直桿梁梁?jiǎn)卧?；用用布置于各各?jié)點(diǎn)上的的彈簧單元元來(lái)模擬圍圍巖與襯砌砌的相互約約束；彈簧簧只承受壓壓力，彈簧簧受壓時(shí)的的反力即為為圍巖對(duì)襯襯砌的彈性性抗力；初初期支護(hù)在在施工期間間承受水土土壓力。正正常使用期期間二次襯襯砌承受全全水頭壓力力；排水措措施作為安安全儲(chǔ)備，，不在結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算中考考慮。隧道所承受受的荷載主主要有土壓壓力、水壓壓力、圍巖巖抗力、混混凝土的收收縮作用力力以及背后后注漿壓力力等?？紤]慮到大跨度度不對(duì)稱雙雙聯(lián)拱隧道道為淺埋隧隧道，其荷荷載組合按按作用基本本組合和偶偶然組合進(jìn)進(jìn)行分析，，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，作用偶偶然組合對(duì)對(duì)截面設(shè)計(jì)計(jì)不加控制制，不作分分析。荷載組合按按作用情況況分為：垂垂直壓力和和水平側(cè)壓壓力。垂直壓力包包括地面荷荷載和土壓壓力；水平平側(cè)壓力包包括主體體結(jié)構(gòu)水壓壓力和活載載產(chǎn)生的側(cè)側(cè)壓力。采用SAP8450程序進(jìn)行計(jì)計(jì)算，可得出大大跨度不對(duì)對(duì)稱雙聯(lián)拱拱隧道初期支護(hù)彎彎矩及軸力力如圖1、2所示。根據(jù)據(jù)計(jì)算結(jié)果果進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)。圖1初支彎矩圖圖（單位：：t..m）圖2初支軸力圖圖（單位：：t）通過計(jì)算得出挖挖支各步施施工順序及及各步應(yīng)錯(cuò)錯(cuò)開的最小小距離。各步施工挖挖支順序如如圖示。圖3大跨度不對(duì)對(duì)稱雙聯(lián)拱拱開挖順序序圖①—中導(dǎo)洞上導(dǎo)導(dǎo)挖支；②—中導(dǎo)洞下導(dǎo)導(dǎo)挖支；③—雙線斷面右右半側(cè)上導(dǎo)導(dǎo)挖支；④—雙線斷面右右半側(cè)下導(dǎo)導(dǎo)挖支；⑤—中墻襯砌；；⑥—單線斷面上上導(dǎo)挖支；；⑦—單線斷面下下導(dǎo)挖支；；⑧—單線斷面仰仰拱襯砌及及回填；⑨—單線斷面拱拱墻襯砌；；⑩—雙線斷面左左半側(cè)上導(dǎo)導(dǎo)挖支；⑾—雙線斷面左左半側(cè)下導(dǎo)導(dǎo)挖支；⑿—雙線斷面仰仰拱襯砌及及回填；⒀—雙線斷面拱拱墻襯砌；；開挖步驟前前后錯(cuò)距（（m）①與②3m①①與③15m③與④3m③③與⑩15m②與⑤15m⑤⑤與⑥15m⑥與⑦3m⑨⑨與⑩15m⑩與⑾3m2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.施工方法結(jié)合單線斷斷面，雙線線斷面的施施工方法，，該大跨度度不對(duì)稱雙雙聯(lián)拱的施施工采取中墻法+臺(tái)階法+CRD法施工，先先施工中導(dǎo)導(dǎo)洞，澆筑筑中墻混凝凝土，然后后進(jìn)行單線線斷面施工工，最后施施工雙線斷斷面。各部施工方方法如下。。3.1中導(dǎo)洞施工工3.2單線斷面臺(tái)臺(tái)階法施工工3.3雙線斷面CRD法施工3.4雙聯(lián)拱防水水施工技術(shù)術(shù)3.1中導(dǎo)洞施工工中導(dǎo)洞按短短臺(tái)階法施施工，上下臺(tái)階階拉開步距距為3～5m；每循環(huán)進(jìn)進(jìn)尺0.5～1.2m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)圍巖情況況，開挖前前沿中導(dǎo)洞洞開挖輪廓廓外側(cè)拱部部環(huán)向布置超超前注漿小小導(dǎo)管，導(dǎo)管采用用ф42熱扎無(wú)縫鋼鋼管，壁厚厚3.5㎜，單根長(zhǎng)度度為4.0m，環(huán)向間距距0.35m，縱向間距距2.4m，外插角約約為10°。開挖完成后后及時(shí)初噴C20混凝土，厚度約為為5cm，臨時(shí)封閉掌掌子面，以防止掌掌子面失穩(wěn)穩(wěn)出現(xiàn)坍塌塌。依次立立設(shè)格柵鋼架架，間距為50㎝，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)網(wǎng)噴射混凝凝土至設(shè)計(jì)計(jì)厚度。鋼筋網(wǎng)采采用ф6.5鋼筋，單層層鋪設(shè)于格格柵外側(cè)，，網(wǎng)距為150㎜××150㎜㎜，噴射混凝凝土厚度不不小于20㎜。圖片1：軟弱地層層雙層超前前注漿小導(dǎo)導(dǎo)管上導(dǎo)噴砼完完成后進(jìn)行行下導(dǎo)施工工，依次進(jìn)進(jìn)行開挖——立設(shè)格柵鋼鋼架——掛設(shè)鋼筋網(wǎng)網(wǎng)——噴設(shè)C20早強(qiáng)混凝凝土。上上下導(dǎo)保保持步距距為3～5m。中導(dǎo)洞挖挖支完成成后，及及時(shí)進(jìn)行行中墻襯襯砌施工工，處理理基面——鋪設(shè)PVC防水板——澆筑C25防水混凝凝土，抗?jié)B等級(jí)級(jí)S8。3.2單線斷面面臺(tái)階法法施工中導(dǎo)洞施施工完成成后，應(yīng)應(yīng)及時(shí)對(duì)對(duì)中墻頂頂進(jìn)行注注漿，回回填拱部部空隙。。待中墻墻混凝土土至設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度的的70%后方可進(jìn)進(jìn)行單線線斷面施施工。單線斷面面開挖前前，必須須對(duì)中導(dǎo)導(dǎo)洞右側(cè)側(cè)進(jìn)行支支撐，以以防止中中墻受偏偏壓產(chǎn)生生位移。。單線斷面面仍按短短臺(tái)階法法施工，，上半斷斷面環(huán)形形開挖留留核心土土，上下下導(dǎo)拉開開步距為為3～5m；每循環(huán)環(huán)進(jìn)尺0.5～1.2m。按設(shè)計(jì)計(jì)要求及及現(xiàn)場(chǎng)圍圍巖實(shí)際際情況，，考慮到到圍巖情情況，II類圍巖，，全風(fēng)化化花崗巖巖，與水水溶解成成泥狀，，依次進(jìn)進(jìn)行掌子子面臨時(shí)時(shí)噴砼封封閉，超超前小導(dǎo)導(dǎo)管注漿漿加固圍圍巖，注注漿漿液液采用42.5級(jí)普通硅硅酸鹽水水泥漿，，水灰比比為1:0.5～1:0.8，注漿壓壓力為0.5MPa，漿液強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)級(jí)為20Mpa。圖片6：中墻臨臨時(shí)支撐撐單線斷面面的初期期支護(hù)為為格柵鋼鋼架噴錨錨支護(hù)，，格柵鋼鋼架間距距為0.5m，噴射混混凝土厚厚度為30cm。單線斷面面開挖支支護(hù)完成成后應(yīng)及及時(shí)進(jìn)行行二次襯襯砌。二次襯襯砌前需需拆除中導(dǎo)導(dǎo)洞側(cè)墻墻格柵鋼鋼架及噴噴射混凝凝土，格柵鋼架架拆除采采用微差差松動(dòng)爆爆破技術(shù)術(shù)施工，，施工中注注意保護(hù)中墻墻混凝土土面以及中墻墻頂預(yù)留留的PVC防水板不被損壞壞，除在在爆破中中嚴(yán)格控控制鉆孔孔及裝藥藥量之外外，爆破破時(shí)還需需對(duì)防水水板采用用薄鐵皮皮包裹進(jìn)進(jìn)行防護(hù)護(hù)，對(duì)中中墻混凝凝土表面面需用木木板或竹竹耙進(jìn)行行遮擋。。3.3雙線斷面面CRD法施工雙線斷面面采用CRD法施工，先施工工右半側(cè)側(cè)上下導(dǎo)導(dǎo)，即先先施工③③④步，，③④步步與①②②步錯(cuò)開開距離為為15m左右。根根據(jù)圍巖巖情況并并考慮到到施工方方便，③步施施工前鉆鉆設(shè)超前前小導(dǎo)管管進(jìn)行注注漿加固固圍巖，，開挖時(shí)時(shí)預(yù)留核核心土呈呈環(huán)形開開挖，及時(shí)支支立格柵柵鋼架、、臨時(shí)隔隔壁及仰仰拱型鋼鋼，掛設(shè)設(shè)鋼筋網(wǎng)網(wǎng)，噴射射C20早強(qiáng)混凝土，，噴射混凝土土厚度：格柵柵鋼架為30cm，臨時(shí)隔壁及及仰拱噴砼厚厚度為20cm。③步施工完完成后進(jìn)行④④步施工，③③步與④步拉拉開步距為3～5m。④步施工仍仍按開挖土體體——立設(shè)格柵鋼架架及臨時(shí)隔壁壁型鋼——鉆設(shè)側(cè)墻錨桿桿——噴射格柵及隔隔壁混凝土順順序依次進(jìn)行行。圖片2：臨時(shí)仰拱型型鋼支撐圖片3：臨時(shí)中隔壁壁型鋼支撐單線斷面二次次襯砌完成后后方可進(jìn)行雙雙線斷面⑩、、⑾步的施工工，⑩與⑾步步施工仍采取取短臺(tái)階法施施工，施工中中需拆除中導(dǎo)導(dǎo)洞側(cè)墻及拱拱部部分格柵柵，格柵拆除除完成后應(yīng)及及時(shí)將臨時(shí)仰仰拱型鋼延伸伸至中墻混凝凝土面，并采采用膨脹螺栓栓進(jìn)行聯(lián)接固固定。仰拱格格柵應(yīng)及時(shí)封封閉成環(huán)。根據(jù)“新奧法法”原理，雙雙線斷面挖支支完成后，及及時(shí)布設(shè)沉降降觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行行拱頂沉降及及收斂觀測(cè)，，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)確定二襯襯施工時(shí)間。。雙線斷面二襯襯施工時(shí)先進(jìn)進(jìn)行⑿步施工工，再進(jìn)行⒀⒀步，即先施施工仰拱混凝凝土進(jìn)行軌底底回填后施工工拱墻混凝土土，仰拱混凝凝土施工前需需拆除臨時(shí)隔隔壁豎向型鋼鋼至軌底回填填面，仰拱型型鋼拆除每次次不大于5m，待仰拱回填完完成后豎撐即即可恢復(fù)。仰拱施工完成成后可進(jìn)行⒀⒀步施工，⒀⒀步施工前需需拆除臨時(shí)隔隔壁及仰拱支支撐，每次拆拆除長(zhǎng)度不大大于4.8m，然后施作拱拱墻二襯混凝凝土。圖片4：CRD法③步出渣圖片5：格柵鋼架安安裝3.4雙聯(lián)拱防水施施工技術(shù)由于雙聯(lián)拱段段縱環(huán)向施工工縫較多，結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因因此雙聯(lián)拱防防水是防水施施工的薄弱環(huán)環(huán)節(jié)。防水施工遵循循著“以防為主、、防排結(jié)合、、因地制宜、、綜合治理””的原則進(jìn)行。。對(duì)雙聯(lián)拱段段的防水采用外貼貼式PVC防水板實(shí)現(xiàn)全全包防水，防水板外側(cè)側(cè)設(shè)置單層無(wú)無(wú)紡布作緩沖沖層。雙聯(lián)拱縱環(huán)向施工縫中中部埋設(shè)鍍鋅鋅鋼板止水，，每條環(huán)向施工工縫外側(cè)設(shè)置置一道平蹼式止水帶帶以實(shí)現(xiàn)分區(qū)區(qū)防水的目的。雙聯(lián)拱防水施施工如下圖。。圖5雙聯(lián)拱全包防防水施工圖圖片7：雙聯(lián)拱防水水層及襯砌排排架圖片8：已襯砌完成成的雙聯(lián)拱中中墻4.監(jiān)控量測(cè)根據(jù)本工程的的施工特點(diǎn)及及施工方案，，在雙聯(lián)拱施施工過程中，，需對(duì)隧道結(jié)結(jié)構(gòu)以及周圍圍受影響的地面進(jìn)行沉降降、收斂監(jiān)測(cè)以及爆破震動(dòng)監(jiān)測(cè)測(cè)，以確保隧道道結(jié)構(gòu)及周圍圍環(huán)境安全。。對(duì)監(jiān)測(cè)到的的各項(xiàng)數(shù)據(jù)及及時(shí)反饋，進(jìn)進(jìn)行分析，各各項(xiàng)數(shù)據(jù)互相相驗(yàn)證，以確確保監(jiān)測(cè)結(jié)果果的可靠性。。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)發(fā)展展趨勢(shì)，及時(shí)時(shí)掌握施工過過程中結(jié)構(gòu)的的受力狀況以以及對(duì)周圍環(huán)環(huán)境的影響情情況，以便及及時(shí)調(diào)整施工工參數(shù)及施工工方案，根據(jù)據(jù)實(shí)際情況采采取應(yīng)對(duì)措施施，為現(xiàn)場(chǎng)施施工安全提供供服務(wù)。現(xiàn)場(chǎng)采用WRM-3收斂?jī)x進(jìn)行拱頂位移移以及內(nèi)凈空空位移量測(cè)，，挖支完成后后即布設(shè)量測(cè)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)測(cè)量斷面共設(shè)設(shè)置拱頂下沉沉降降量測(cè)點(diǎn)3個(gè)（中導(dǎo)洞、單單線斷面雙線線斷面拱頂各各一個(gè)），收斂量測(cè)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)4個(gè)（單線斷面、、雙線斷面最最大跨度處各各一個(gè)，中導(dǎo)導(dǎo)洞起拱線位位置左右側(cè)各各一個(gè)）。雙雙聯(lián)拱段按10米左右設(shè)置一一個(gè)斷面，共共