本隧道Ⅴ级围岩浅埋段采用双侧壁导坑法开挖,坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行施工。
1)双侧壁导坑法开挖施工顺序
第一步:利用上一循环架立的钢架施作隧道超前管棚支护及导坑侧壁水平锚杆超前支护→人工开挖先开挖①部→喷混凝土封闭掌子面→施作①部导坑周边的初期支护和临时支护,架设钢架和临时钢架,并设锁脚锚杆,安设I18横撑→导坑内侧钻径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度,导坑外侧钻设注浆锚管后,浇注30cm厚混凝土,最后利用锚管注浆加固围岩。
第二步:人工开挖②部→喷混凝土封闭掌子面→导坑周边部分初喷4cm厚混凝土→接长钢架和临时钢架,并设锁脚锚杆,安设I18横撑→导坑内侧钻径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度,导坑外侧钻设注浆锚管后浇注30cm厚混凝土。
第三步:人工开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及施工工序同第二步。
第四步:人工开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及施工工序同第一步。
第五步:人工开挖⑤部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及施工工序同第二步。
第六步:人工开挖⑥部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及施工工序同第二步。
第七步:利用上一循环架立的钢架施作隧道自进式锚杆超前支护,人工开挖⑦部→喷8cm厚混凝土封闭掌子面→施作⑦部导坑周边的初期支护,架设钢架和临时钢架,钻设注浆锚管后,浇注30cm厚混凝土。
第八步:人工开挖⑧部。
第九步:人工开挖⑨部。
第十步:在滞后于③一段距离后,人工开挖⑩部→隧底周边初喷4cm厚混凝土→接长钢架和临时钢架,并设锁脚锚杆,钻设注浆锚管后,浇注30cm厚混凝土。
第十一步:在滞后于④一段距离后,人工开挖部→隧底周边初喷4cm厚混凝土→接长钢架和临时钢架,并设锁脚锚杆,钻设注浆锚管后,浇注30cm厚混凝土。
第十二步:人工开挖部→隧底周边初喷4cm厚混凝土→接长钢架和临时钢架,并设锁脚锚杆,钻设注浆锚管后,浇注30cm厚混凝土→拆除原两侧壁I18临时钢架最下一个单元,并使上部钢架基底移至部和部填充顶面。
第十三步:灌注部仰拱部分和部隧底填充部分。
第十四步:根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,拆除I18临时钢架和临时横撑→利用衬砌模板台车一次性灌注衬砌(拱墙衬砌同时施作)。
上台阶超前3~5m(视围岩情况确定),既保证足够的作业空间,又有利于上台阶出碴。上台阶开挖前,利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Φ42小导管及导坑侧壁Φ22水平锚杆超前支护,弱爆破开挖。
上台阶开挖后立即进行初喷砼、挂网、架立钢架、锁脚锚杆、安装Ⅰ18横撑,然后设径向锚杆、复喷砼至设计厚度,及时封闭成环,再进行下台阶的开挖及支护施工。上台阶小型挖装机械翻碴,下台阶,利用扩挖的断面,小型挖掘机或侧翻装载机装碴。上、下台阶同时钻爆,下台阶出碴时,上部可安装钢架。
双侧壁导坑法开挖施工工艺图见下图:
2)双侧壁导坑法开挖施工作业循环时间见下表:
双侧壁导坑法开挖施工作业循环时间表(循环进尺0.6m)
作业名称 | 作业时间(min) |
测量地质预报 | 30 |
超前支护 | 210 |
开挖 | 280 |
通风 | 15 |
挂网喷锚 | 45 |
装碴运输 | 60 |
支护 | 80 |
合计 | 12h |