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三台阶七步开挖施工工法大断面软岩隧道施工中，传统的施工方法有双侧壁导坑法、CD法、CRD法等，这些施工方法进...





三台阶七步开挖施工工法

大断面软岩隧道施工中，传统的施工方法有双侧壁导坑法、CD法、CRD法等，这些施工方法进度慢、工效低、存在一定的局限性，如：限制了大型施工机械的使用，基本靠人工开挖，工效低、速度慢，难以满足客运专线工期要求；拆除临时支护时，正洞初期支护会因突然卸载而出现大的变形，存在安全风险；各分部开挖面循环衔接性差，相互干扰大，施工质量得不到充分保证；临时支护反复拆除，成本投入大等。

而目前国内大断面软岩隧道施工中，我们往往会面临以下问题：对工期紧迫性的要求，需组织快速施工；工程水文地质复杂，可变性大，须选择一种能适应地质变化而迅速过渡的施工方法；能较大限度地发挥大型施工机械的优势，以求最佳的施工进度；把长期施工实践所积累的作业习惯融合于施工方法中，做到高工效，易掌握，达到快速形成施工能力的目的等要求。

借鉴近几年大断面隧道施工的成功经验，规避传统施工方法的局限性，以加快隧道施工进度、保证隧道施工安全、提高施工质量为目的，提出了三台阶七步开挖法施工的工艺流程、施工步骤、控制要点、劳动组织、机具设备等，突出大断面软岩隧道开挖施工的技术特点，总结完善形成本工法。

工法特点  

1、施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。

2、在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工方法。

3、适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。

4、在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。

5、当围岩变形较大或突变时, 在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。



中空锚杆注浆快速接头

注浆快速连接头具有以下优点：
(1) 安装简便快捷；
(2) 与锚杆、压浆管连接咬合密贴，能有效保证注浆压力和注浆饱满；
(3) 快速接头阀门可重复利用，降低了施工成本；

(4) 改善了以往人工手握管道注浆的施工条件，解决压浆过程中工人眼睛易被浆液溅伤问题。

使用湿喷机

施工隧道初期支护混凝土，初支喷射混凝土密实平整，质量稳定，有效解决了传统施工工艺存在的粉尘大、回弹高和混凝土质量不稳定等问题。使用湿喷机施工隧道初期支护混凝土，大大改善了隧道喷射混凝土的施工环境，保障了作业人员的安全和健康，且所需作业人员少，材料损耗少，符合节能环保施工理念。

隧道采用二次喷射工艺施工初支混凝土，通过对初喷不平整部位进行二次复喷，保证了喷射混凝土表面平整度，消除了由于喷射混凝土表面不平整造成二衬背后脱空的质量隐患。

钢拱架加工：

①按照隧道钢拱架总长一次下料到位，并整体冷弯成型。

②对照洞身开挖方案设定的断面大小切割分段。该工艺能从源头上保证钢拱架尺寸的准确性，使拱架安装成型后整体弧形圆顺，接头处相邻节段轴心重合，连接孔位置准确，确保拱架的结构受力性能。

钢拱架连接板与工字钢采用二氧化碳保护焊焊接，焊缝质量好。二氧化碳保护焊具有穿透力强、熔深大、焊缝成形良好、焊接牢固、抗裂性能强、焊后变形较小、操作简便等优点。

二衬钢筋定位

二衬钢筋定位是隧道质量控制的薄弱环节，为提高二衬钢筋安装质量，可采取如下安装工艺，保证了钢筋间距、排距和保护层厚度符合设计要求。

1、按设计要求准确加工各种规格的钢筋，准确控制拱脚边墙预埋钢筋位置，抓好二衬钢筋准确就位的源头。
2、设置安装台车和定位架进行钢筋定位，充分利用标准的层间连接构造钢筋准确控制二衬两层钢筋的间距，保证钢筋环向位置的准确性。
3、采用卡具定位，控制主筋纵向间距；通过拉线，调整钢筋骨架线形。
4、采用高强混凝土垫块作为二衬钢筋保护层加强措施，确保钢筋保护层厚度严格受控。

防水板

采用热熔性定位装置固定二衬防水板，其热熔衬垫可用射钉固定在隧道初支、围岩任意位置，通过电热熔接器将防水板焊接在热熔衬垫上，使防水板与初支或围岩密贴，松紧适度，有效减少二衬脱空。

改进二衬台车端头模板构造型式，按设计位置在端头模板中部设置中置式止水带预留槽，端头模板与止水带同时安装，止水带经模板上的专用螺栓紧固，保证了位置准确牢固。

二衬混凝土

控制原材料质量，实时调整混凝土坍落度，改进振捣工艺，加强模板台车的维修和保养，使二衬混凝土拆模后表面平整、密实、光洁，色泽一致，达到内实外美效果。

电缆沟、电缆槽

采用大块钢模现场浇筑隧道电缆沟和排水沟，较好地控制了电缆沟和排水沟线形，混凝土表面平整密实；电缆沟和排水沟盖板采用塑料定型模具，使用振动台振捣施工，盖板外观好，尺寸标准稳定，便于安装。

来源：筑龙路桥

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