陕西定汉线坪坎至汉中(石门)高速公路交叉中隔壁(CRD)与两台阶开挖方案比选
中铁十一局集团第一工程有限公司
宝汉高速公路坪坎至汉中(石门)段PH-10标项目经理部
二〇一四年八月五日
交叉中隔壁(CRD)与两台阶开挖方案比选
一、交叉中隔壁法(CRD法)
CRD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先开挖隧道一侧的一或二部分,施作部分中隔壁和横撑,再开挖隧道另一侧的一或二部分,完成横撑施工的施工方法,主要应用于Ⅳ级围岩深埋软质岩、浅埋、偏压地段以及Ⅴ级围岩深埋地段的施工,Ⅴ级围岩深埋段二型衬砌仅在必要时增设。
1、CRD法施工工艺流程
厚混
横撑;
横撑,
临时(10)利用衬砌模板台车一次性灌注○Ⅷ部衬砌(拱墙衬砌一次施
作)。
二、两台阶法
1.开挖、支护顺序说明
(1)拱部超前小导管注浆预支护。
(2)上台阶开挖。
(Ⅲ)上台阶初期支护(安装钢拱架、挂网、安装锚杆、喷射混凝土)。
(4)下台阶开挖。
(Ⅴ)下台阶初期支护(安装钢拱架、挂网、安装锚杆、喷射混凝土)。
(Ⅵ)浇筑仰拱。
(Ⅶ)敷设土工布和防水板,采用模板台车全断面一次抹筑二次衬砌混凝土。
(图中阿拉伯数字代表开挖部序,罗马数字代表支护施工顺序)。
三、CRD与两台阶开挖方法比选
在保证安全施工的前提下,两种开挖方法的比选应从爆破难度、施工时间、后期初期支护、二衬施工等方面进行选择。
根据围岩等级划分的标准(BQ),对岩体的单轴抗压强度及岩体的裂隙程度进行实验获得结果后,可将Ⅴ级围岩转做Ⅳ级进行施工。
1.爆破难度
由前面的叙述可知,对于CRD开挖来说,简而言之是将隧道的断面划分四个部分,各个部分按照“先支护,后开挖,快封闭,勤量测”的施工方法进行施工。
对于两台阶开挖方法,明显增加了其开挖断面的宽度。
对于隧道爆破来说,两台阶施工增加了炮眼利用率,而断面的宽度过小会降低楔形掏槽眼的爆破效果,从而增加了爆破成本,而对于隧道来说,违背了“向开挖要效益”的遵旨。
2.施工时间
根据《隧道施工技术规范》JTGF60-2001的要求,CRD施工首
先应在开挖喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖,且左右量测导坑开挖工作面的纵向距离不宜小于50米:台阶法施工时,下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%后即可开挖。
因此台阶法施工大大节约了时间成本,从而提高了经济效益。
3.初期支护及二衬
下表是对CRD开挖和台阶法开挖初期支护及二衬每延米工程量进行简单的比较:
由上表可知,Ⅵ级二型导洞无临时支撑,相对于开挖方量、早强砂浆锚杆、钢拱架、锚杆垫板、螺栓螺母、初支喷射砼方量以及二衬施工砼方量Ⅵ级二型均明显优于Ⅴ级浅埋。
综上所述,在保证隧道安全施工的前提下,Ⅵ级二型明显优于Ⅴ级浅埋。