中隔壁法CD法施工工艺工法

中隔壁法中隔壁法CDCD法施工工艺工法法施工工艺工法 1 1前言前言 1.11.1工艺工法概况工艺工法概况 隧道施工的中隔壁法，也叫CD法施工，CD是“Center Diaphragm”的简称，自隧道施工采用“新奥法”技术的不 断成熟，和施工设备不断的改进，隧道在设计方面也敢于向 大断面与不良地质层挑战，由此在施工中人们为了确保施工 安全，对于不良地质隧道采取分隔施工的办法，就是将大、 中跨的洞室开挖转换成中、小跨的洞室进行分部开挖与支 护，然后逐步拆去临时支护，达到隧道全断面开挖目的。 1.21.2工艺原理工艺原理 中隔壁法（CD法）施工基本原理：就是采用“新奥法” 原理，施工中将隧道分为左右两部分进行开挖，先在隧道一 侧采用二部或三部分层开挖，施作初期支护和中隔墙临时支 护，再分台阶开挖隧道另一侧，并进行相应的初期支护的施 工方法。 2 2 工艺工法特点工艺工法特点 2.1中隔壁法将大断面隧道施工分隔为小断面洞室施 工，缩短了对开挖围岩的早期施工时间，从而扼止开挖围岩 应力变化，有利于隧道安全施工。 2.2将隧道分隔为多洞室施工，增加了施工作业面，合 理地组织施工，有利于加快大断面不良地质隧道施工进度。 3 3 适用范围适用范围 本工艺工法适用于Ⅴ级围岩浅埋强风化层、土层、断层 破碎带或溶岩发育区及Ⅳ围岩偏压、浅埋软弱地层段施工。 4 4 主要引用标准主要引用标准 《高速铁路隧道工程施工技术指南》 （铁建设【2010】 241号） 、 《铁路隧道工程施工技术指南》 （TZ204） 、 《铁路隧 道工程施工质量验收标准》 （TB10417） 、 《铁路工程测量规范》 （TB10101） 、 《公路隧道施工技术规范》 （JTG F60） 、 《公路 工程质量检验评定标准》 （JTG F80/1） 。 5 5 施工方法施工方法 按照“新奥法”原理，遵循“早预报、管超前、弱爆破、 短开挖、少扰动、严治水、强支护、早封闭、勤量测、紧衬 砌”的原则稳步前进。采用人工配合挖掘机和弱爆破开挖， 超前支护一般在洞口段采用长管棚，在洞内采用小注浆导 管，在完成超前支护后，从隧道的一侧自上而下采用台阶法 分别完成开挖与初期支护，初期支护采用钢架、锚杆、网喷 砼。第一侧施作的隧道中部临时支护即为中隔壁；待第一侧 开挖进尺10～20m后，第二侧用同样的方法自上而下采用台 阶法进行开挖与初期支护，第二侧完成开挖与支护后，整个 隧道开挖形成带有中隔壁支撑的两个洞室支护系统；最后根 据围岩情况和监控量测依据，逐步拆除中隔壁支护，施作仰 拱、填充及拱墙衬砌。 6 6 工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点 6.1施工步序图及施工工艺流程 施工准备 超前地质预报 右侧上台阶超前支护 1 右侧上台阶开挖 Ⅰ右侧上台阶支护 2 右侧中台阶开挖 Ⅱ右侧中台阶支护 3 右侧下台阶开挖 Ⅲ右侧下台阶支护 左侧上台阶超前支护 4 左侧上台阶开挖 Ⅳ左侧上台阶支护 5 左侧中台阶开挖 Ⅴ左侧中台阶支护 6 左侧下台阶开挖 Ⅵ左侧下台阶支护 拆除中隔壁临时支护 仰拱浇筑、回填混凝土 监控测量 下一循环施工 图1工艺流程图 图图 2 2中隔壁法开挖横断面示意图中隔壁法开挖横断面示意图 Ⅲ 3 6 Ⅵ Ⅱ 2 5 1 Ⅰ 隧 道 中 线 Ⅳ 4 Ⅴ 6.26.2操作要点操作要点 6.2.1 施工准备 1 风、水管、电线敷设、施工便道、施工场地布置，机 械设备、人员配置、材料准备、修建防排水设施、修建环保、 水保设施。 2 根据设计资料及隧道周边地形地貌详细分析了解工 程地质、当地水文地质情况，制定合理的施工方案和施工措 施，制定施工监控量测方案及沉降观测计划；对隧道的风险 进行评估，找出风险源及制定出应对措施，储备必要的应急 物资。 6.2.2超前地质预报 一般采用本工法施工的隧道地质条件都比较差，在施工 前需要进行地质核查和超前地质预报，并与设计隧道围岩地 质核对，确定围岩实际地质情况，为施工方法提供依据。超 前地质预报可提前发现异常情况，及时制定科学合理的加固 措施和应急物资。 超前地质预报的现场使用的方法有：地质分析法（地质 素描） 、地质雷达扫描(30米)、超前探孔（30~50米） 、地震 波发射法（TSP） （100~150米） 。地质超前预报一般采用物探 和钻探，长距离、中长距离和短距离相结合多种手段综合分 析，相互印证。 6.2.3 开挖及支护 1．采用TSP203雷达和超前钻孔作超前地质预报，并与 设计隧道围岩地质核对，确定围岩实际地质情况，为施工方 法提供依据。 2．首先选择从隧道的一侧采用短台阶法自上而下开挖 支护，台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工设备确 定，台阶长度一般为3～5m，也可视围岩情况和施工设备而 定，但循环每开挖长度一般要求不能大于设计1榀钢架间距， 先行的这一侧中隔壁设置为向外鼓的弧形。 3．左右洞体同时施工时，纵向间距应拉开不大于15米 的距离。在一侧开挖支护10～15m时，开挖另一侧，施工方 法同样采用自上而下短台阶法开挖支护，但这一侧不再作中 隔墙支护施工。 4．每侧按两部或三部分台阶开挖，开挖后及时施作初 期支护、中隔壁，在各部开挖时，相邻部位的喷混凝土强度 必须达到设计强度的70％以上。 5．每循环开挖出来后及时支护并对掌子面喷混4~8cm封 闭，并根据围岩变形情况施工临时仰拱，对初期支护及时封 闭成环。 6.2.4临时支护拆除 在下部施工开挖30～40m后，逐段拆除中隔墙进行仰拱 和二次衬砌施工，中隔壁一次拆除长度根据监控量测结果确 定，不宜大于15m。特殊情况下可将中隔壁浇筑在仰拱中， 待铺设防水板时再割断。 6.2.5仰拱二衬施工 仰拱初期支护每循环进尺不能大于3米，开挖初支及仰 拱应在8小时和12小时内完成开挖、架设钢架、喷射混凝土 作业。确保初支仰拱快挖、快支、快速封闭。仰拱和填充要 分开进行施工。 二衬应在初期支护和围岩稳定后在进行施工，隧道周边 变形速率明显下降并趋于缓和，水平收敛小于0.2mm/D，拱 部下沉速度小于0.15mm/d。 二衬施工前应对初期支护的净空断面进行复测，并对初 期支护的表面平整度进行测量，符合要求后在进行防水板及 二衬施工。 如初期支护不能趋于稳定， 二次衬砌可提前施做， 并与设计联系保证二衬有足够的强度和刚度。 如在围岩稳定情况下施工的，二衬混凝土强度达到8mpa 时可进行模板拆除，如提前进行混凝土施工的二衬，混凝土 强度达到设计强度的100%方可进行模板拆除。 6.2.6施工注意要点 1．开挖 1)隧道施工应坚持“短进尺、强支护、早封闭、勤量测“ 的原则。 2)开挖方式均采用机械辅以人工开挖，爆破时严格控制 炮眼深度及装药量。各部开挖时，尽量保证开挖轮廓圆顺， 减少应力集中。 3)隧道采用机械开挖时时，每步开挖高度应和选用的机 械设备相匹配，避免开挖时机械对已经施工完毕的初期支护 造成破坏。 4)超前支护围围洞内长管棚的，在进行洞内管棚施工时 根据开挖空间选择适当的管棚施工机械，避免拱顶部分管棚 无法施工。 2．初期支护及临时支护 1)工序变化处之钢架（或临时钢架）应设φ50锁脚钢 管，必须对锁脚钢管进行注浆，以确保钢架基础稳定。钢架 之间纵向