一种大跨径公路隧道改进中隔壁CD施工工法的制作方法

本发明涉及cd施工工法，特别涉及一种大跨径公路隧道改进中隔壁cd施工工法。

背景技术：

1、我国是一个典型的以山地、丘陵为主的国家，地质情况复杂多变，在当今特别是西部地区经济发展迅速、为适应交通的迅猛发展，三车道大跨径隧道越来越多，在这样的地理条件下修建传统的傍山公路不仅工程量巨大，施工的风险极高，施工造价极大。高速公路的修建成为了基础设施建设中的重点，在国家少占农田耕地的指导方针下，迫使公路隧道数量增多且修建方法也需不断改进。公路隧道的施工方法很多主要有明挖法及暗挖法，其中：明挖法又分为明挖暗做、明挖敞开结构；暗挖法又分为矿山法、盾构法、顶管法及沉管施工工法等。隧道暗挖法的开挖方法有全断面法、分部台阶法、中隔壁cd法及中隔壁crd法等。在暗挖法施工ⅳ、ⅴ级软弱地层时，中隔壁cd法是保证安全、质量、进度的最佳方法，但工序复杂费用高。针对传统分离式隧道cd法的缺点，急需改进原有的cd施工工法，在保证安全的情况下提高经济效益、加快施工进度。所以针对高速的分离式隧道，提出一套改进工法来保障分离式隧道在施工、结构和运营方面的安全。

技术实现思路

1、本发明提供一种大跨径公路隧道改进中隔壁cd施工工法的目的在于解决背景技术中所涉及的技术问题。

2、本发明的技术方案：

3、一种大跨径公路隧道改进中隔壁cd施工工法，所述工法的流程为：施工准备→超前地质预报、测量→施作先导洞超前支护→先导洞开挖、架初支拱架并施作中隔壁及锚喷支护→监控量测→后导洞开挖并架设初支拱架及喷锚支护→监控量测→左右边墙错位开挖并架设钢拱架及喷锚支护→监控量测→临时中隔壁拆除→监控量测→仰拱开挖并架设钢拱架闭合成环及喷锚支护→仰拱填充→监控量测→二次施工及下一循环。

4、更进一步的，所述施作先导洞超前支护→先导洞开挖、架初支拱架并施作中隔壁及锚喷支护是：先导洞进行第i部分开挖，步骤为：

5、(1)按设计要求对初支拱部进行超前支护；

6、(2)开挖洞身第i部分导洞，按出露的围岩等级及围岩的破碎程度预留变形量，开挖循环进尺根据设计初期支护钢拱架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖后立即初喷2～4cm混凝土；

7、(3)架设初支钢拱架及临时支护钢拱架，初支与临时钢拱架采用连接钢板用螺栓连接牢固；临时拱架工字钢根据围岩情况选用，但不应小于20b型，临时拱架榀数必须与初支榀数相同；在正洞初支拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧沿向下倾角30°打设锁脚锚杆或锁脚锚管，锁脚锚杆与钢架必须牢固焊接；临时钢拱架纵向连接钢筋间距1米，相邻两根在拱架的内外侧错开布置，同一根纵向连接钢筋必须在同一侧纵向连通，在临时拱架的内外侧设置双层钢筋网片，喷射混凝土与正洞相同，复喷混凝土至设计厚度；初支完成后及时进行喷、锚、网系统支护，并设好变形观测点。

8、(4)按上述(1)～(3)施工步骤循环进行施工。

9、更进一步的，所述后导洞开挖并架设初支拱架及喷锚支护是：后导洞第ii部分导坑开挖，步骤为：

10、(1)按设计要求对初支拱部进行超前支护；

11、(2)开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，先、后导洞错开10～15m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土；

12、(3)架设初支钢拱架，在初支拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧沿向下倾角30°打设锁脚锚杆或锁脚锚管，锁脚锚杆与钢架必须牢固焊接；初支钢拱架按设计布设纵向连接钢筋间距1米，相邻两根在拱架的内外侧错开布置，同一根纵向连接钢筋必须在同一侧纵向连通，按设计在拱架的内外侧设置双层钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度；初支完成后及时进行喷、锚、网系统支护，并设好变形观测点；

13、(4)按上述(1)～(3)施工步骤循环进行施工。

14、更进一步的，所述左右边墙错位开挖并架设钢拱架及喷锚支护是：下导坑第iii部分开挖，步骤为：

15、(1)开挖两侧下导坑，开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，左右侧错开2-3m开挖，立即初喷2～4cm混凝土；

16、(2)两侧按设计安装c单元拱架后，复喷混凝土至设计厚度；

17、(3)根据监控量测结果分析，7d内拱顶下沉的增量≤2mm、净空位移量的增量≤4mm，则表示初支变形稳定，迅速拆除中隔壁临时支撑，完成第iii部分的全部开挖施工；

18、(4)第iii部分全部开挖完成后，及时进行仰拱钢拱架安装，喷混凝土至设计厚度，及时进行仰拱填充。

19、有益效果

20、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

21、1、本发明由于没有下台阶部分临时支撑，使得工序作业时间减少，也能投入大型机械设备，提高机械使用效率和减少人工的投入，减少了施工工序，提高施工进度，减少钢材用量，大幅节约施工成本，并能减少临时支护拆除时对主洞结构受力的扰动。该方法是在隧道修建过程中的一种新的隧道结构体系，以此确保隧道洞身施工作业过程中结构体系的稳定性，同时节约施工成本和施工工期的新型技术。

22、2、本发明工法的特点是：(1)三车道大跨径公路隧道矢跨比小，拱顶自稳能力差，碰到软弱围岩极易发生坍塌，减少中部临时支撑的二次开挖，能有效提高临时支撑的强度及刚度，减小拱顶下沉量；(2)隧道单洞根据现场情况，软弱及浅埋侧先行开挖进洞，先导洞开挖15米后再开挖后导洞，后导洞开挖15～20米后再开挖下导坑。按照i→ⅲ分步开挖施工，每一步开挖完成要及时施作周边的超前支护、初期支护及临时支撑，各个工序交替循环、逐段推进；(3)由于先导洞先行开挖，此时临时支撑要承担后导洞开挖时引起的偏压作用，同时还要承担后导洞开挖引起的爆破振动作用(动力)；(4)为使先导洞的临时支撑在后导洞开挖时能够支撑围岩压力，并形成整体受力状态，先导洞与临时支撑采用连接钢板栓接，临时支撑拱架用不小于20a工字钢，每榀临时钢拱架连接钢筋及喷射混凝土按正洞布设，并设置双层钢筋网片；该工法下台阶一次性开挖成型，这种处理方式不仅可以缩短初支闭合成环时间，减少围岩变形量，同时可降低施工难度，提高施工效率；该工法在经济效益方面，极大的减少了施工工序和钢材用量，节约施工成本，并减少临时初支拆除对主洞结构的扰动问题。

23、3、本发明适用于山势较低、纵向长度较短的大跨径浅埋公路隧道；适用于大断面开挖，地质条件围岩较差的ⅳ、ⅴ级公路隧道；适用于地质软弱、围岩节理发育，难以控制围岩变形量的公路隧道。用于贵州省公路工程集团有限公司承建的大理至南涧高速公路云鹤隧道(隧道为双洞六车道大跨径分离式隧道，起止桩号为k32+730～k33+200，全长470m；洞门采用明洞式，隧道最大埋深79.08m)取得了良好的技术效果。

24、4、本发明的工艺原理是，遵循原则：管超前、严注浆、强支护、快封闭、勤量测；以新奥法原理为指导中心，分部开挖减少对围岩的扰动，永临结合同步施作初期支护及临时支护，将初支闭合成环的时间减到最短；施工过程中加强监控量测、加强超前地质预报，通过监测数据来验证初支及临时支护参数，时时调整支护参数和施工方法的可靠性和适应性，并为隧道的信息化设计与施工提供依据；本工法考虑隧道断面的面积、地质情况，通过加快施工速度，减少不必要的临时支撑，缩短初支闭合时间，确保施工安全。紧抓超前地质预报及监控量测等施工控制因素、施工要点，制定详细的施工步骤、作业指导书；通过对隧道各结构部位的变形情况的现场监测分析，实时反馈和调校隧道的施工开挖方法，满足隧道的开挖进度、支撑承载力、施工变形量的要求，保障隧道施工全过程的安全。

25、5、目前正值我国高速交通网络完善的关键时期，各个省份都在大力建设，这也使得公路隧道的建设里程不断增加，然而由于地形、地貌及地质条件的不同，使得高速公路隧道在建设时不可避免的面对许多类似的技术难题，然而就目前大跨径隧道的实际建设情况而言，基本上采用的cd施工工艺，需要投入的人材机量大，造成一定程度的资源浪费，在二次接长临时支撑时，降低了支撑强度及刚度，加大了拱顶下沉量，加大了拱顶坍塌的风险，因此本工法可为该类工程的施工提供有效参考，工程应用价值大。