暗挖圓頂平墻結(jié)構(gòu)施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與設(shè)計(jì)參數(shù)1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況本工程為地下暗挖圓頂平墻結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)跨度12米，凈高8.5米，采用"圓頂+直墻"復(fù)合斷面形式。圓頂部分矢高3.2米，采用鋼筋混凝土薄壁殼體結(jié)構(gòu)，殼板厚度按跨度1/600設(shè)計(jì)為200mm，配置雙層雙向鋼筋網(wǎng)。直墻段高度5.3米，厚度300mm，采用C35P8抗?jié)B混凝土澆筑。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50年，抗震設(shè)防烈度8度，初期支護(hù)與二次襯砌形成復(fù)合受力體系。1.2地質(zhì)水文條件施工區(qū)域地層分布為：①素填土（厚0.5-1.2m）→②粉質(zhì)黏土（厚2.3-4.1m，γ=19kN/m3，c=25kPa，φ=18°）→③中砂層（厚1.8-3.5m，滲透系數(shù)1.2×10?3m/s）→④中風(fēng)化灰?guī)r（揭露厚度5.2m，單軸抗壓強(qiáng)度35MPa）。地下水位埋深6.8m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。1.3關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目圓頂結(jié)構(gòu)直墻結(jié)構(gòu)初期支護(hù)混凝土強(qiáng)度C40微膨脹混凝土C35P8抗?jié)B混凝土C25噴射混凝土鋼筋配置Φ12@150雙層雙向Φ20@200豎向+Φ14@150水平Φ8@150×150鋼筋網(wǎng)鋼支撐規(guī)格--I22b型鋼拱架（間距0.8m）錨桿參數(shù)--Φ25中空注漿錨桿（L=3.5m，間距1.2m×1.2m）二、施工總體部署2.1施工分區(qū)與流程采用"雙側(cè)壁導(dǎo)坑法+臺(tái)階法"組合開挖工藝，將斷面分為五個(gè)關(guān)鍵區(qū)域：①左側(cè)導(dǎo)坑（寬3.2m×高5.0m）→②右側(cè)導(dǎo)坑（寬3.2m×高5.0m）→③上部核心土（寬5.6m×高3.5m）→④下部臺(tái)階（全斷面寬12m×高2.0m）→⑤仰拱封底（厚500mm）。施工順序遵循"先導(dǎo)坑后主體、先拱部后下部、先支護(hù)后開挖"的原則，循環(huán)進(jìn)尺控制在0.5-1.0m。2.2施工平面布置在地面設(shè)置30m×40m施工場區(qū)，劃分：①材料堆放區(qū)（鋼筋加工棚30m2、模板堆放區(qū)50m2）→②機(jī)械設(shè)備區(qū)（空壓機(jī)站、注漿泵站、混凝土輸送泵）→③出土區(qū)（渣土臨時(shí)堆放點(diǎn)200m2）→④辦公區(qū)（集裝箱式臨建120m2）。場區(qū)設(shè)置6m寬環(huán)形施工通道，配備2臺(tái)QTZ63塔吊（覆蓋半徑50m）作為垂直運(yùn)輸設(shè)備。2.3進(jìn)度計(jì)劃控制總工期180天，關(guān)鍵線路為：施工準(zhǔn)備（15d）→超前支護(hù)（20d）→導(dǎo)坑開挖支護(hù)（45d）→主體結(jié)構(gòu)開挖（30d）→防水層施工（15d）→二次襯砌（40d）→驗(yàn)收整改（15d）。設(shè)置三個(gè)預(yù)警節(jié)點(diǎn)：①導(dǎo)坑貫通（第45天）、②初支封閉成環(huán)（第90天）、③二襯完成（第150天）。三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1超前支護(hù)體系采用"管棚+小導(dǎo)管"雙重超前支護(hù)：管棚施工：在拱部120°范圍設(shè)置Φ108×6mm熱軋無縫鋼管，長度15m，環(huán)向間距35cm，外插角1.5-2°。采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，管內(nèi)設(shè)置Φ20鋼筋籠，壓注1:1水泥-水玻璃雙液漿（水灰比0.8:1，初凝時(shí)間30s-2min）。小導(dǎo)管注漿：在管棚支護(hù)下臺(tái)階設(shè)置Φ42×3.5mm超前小導(dǎo)管，長度4.5m，環(huán)向間距20cm，搭接長度1.5m。注漿材料采用水泥漿（水灰比1:1），注漿壓力控制在0.5-1.0MPa，單孔注漿量≥2.8m3。3.2開挖支護(hù)工藝3.2.1環(huán)形開挖預(yù)留核心土法開挖工序：第一步：環(huán)形拱部開挖（寬2.5m，高3.0m），采用人工配合小型挖機(jī)開挖，進(jìn)尺0.5m/循環(huán)第二步：立即噴射50mm厚C25混凝土封閉掌子面，架設(shè)I22b型鋼拱架，安裝Φ8鋼筋網(wǎng)第三步：施作Φ25中空注漿錨桿，壓注水泥漿（壓力0.3-0.5MPa）第四步：開挖核心土（坡度1:1.2，留置高度2.5m），采用挖掘機(jī)裝碴，電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)出碴第五步：下臺(tái)階開挖（分左右幅錯(cuò)開施工，步距3m），及時(shí)接長鋼支撐支護(hù)參數(shù)控制：鋼拱架安裝偏差：軸線±30mm，高程±20mm，垂直度±2°噴射混凝土：初噴50mm（開挖后15min內(nèi)完成），復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度250mm（分3層施工）錨桿拉拔力：≥150kN（按10%比例抽檢）3.2.2直墻段開挖采用臺(tái)階法開挖，臺(tái)階高度2.6m，寬度3.5m。開挖后立即施作：噴射混凝土：分層噴射至150mm厚度（第一層40mm封閉，第二層60mm，第三層50mm）鋼筋網(wǎng)：Φ8@150×150，搭接長度30d，采用點(diǎn)焊固定鋼支撐：I22b型鋼（間距0.8m），與拱部鋼拱架螺栓連接（M20高強(qiáng)螺栓，扭矩≥350N·m）鎖腳錨桿：每側(cè)2根Φ25×5mm中空錨桿（L=4.0m），與鋼拱架焊接固定（焊縫長度≥10d）3.3防水層施工采用"三明治"防水體系：基面處理：初支表面平整度≤5mm/2m，采用1:2.5水泥砂漿修補(bǔ)凹陷（深度＞30mm處加設(shè)網(wǎng)格布）防水層結(jié)構(gòu)：底層：1.5mm厚非固化橡膠瀝青防水涂料（噴涂施工，用量2.0kg/m2）中層：1.2mm厚HDPE自粘膠膜防水板（采用無釘鋪設(shè)工藝，搭接寬度100mm，熱風(fēng)焊接）保護(hù)層：50mm厚C20細(xì)石混凝土（內(nèi)配Φ6@200×200鋼筋網(wǎng)）特殊部位處理：變形縫處設(shè)置中埋式鋼邊止水帶（寬350mm）+外貼式止水帶（寬300mm），施工縫設(shè)置遇水膨脹止水條（20mm×30mm）+緩膨型止水膠（寬度100mm）。3.4二次襯砌施工3.4.1圓頂結(jié)構(gòu)澆筑模板體系：采用定制鋼模板（厚度6mm）+滿堂腳手架支撐體系。腳手架立桿間距0.6m×0.6m，步距1.2m，設(shè)置雙向剪刀撐（間距≤6m）。模板預(yù)壓試驗(yàn)分三級(jí)加載（50%、100%、120%設(shè)計(jì)荷載），持荷1h，沉降量≤15mm。鋼筋工程：主筋Φ12@150（雙層雙向），采用直螺紋連接（絲頭長度25mm，扭矩≥200N·m）環(huán)向鋼筋接頭錯(cuò)開≥35d，同一截面接頭率≤25%設(shè)置鋼筋定位卡具（間距1.5m），確保保護(hù)層厚度30mm（誤差±5mm）混凝土施工：配合比：水泥380kg/m3，粉煤灰70kg/m3，礦粉50kg/m3，砂750kg/m3，石1050kg/m3，水165kg/m3，膨脹劑35kg/m3，減水劑8.5kg/m3（坍落度180±20mm）澆筑方式：采用輸送泵+布料機(jī)對(duì)稱澆筑（分層厚度≤300mm），振搗采用Φ50振搗棒（插點(diǎn)間距≤500mm，振搗時(shí)間15-20s）養(yǎng)護(hù)：覆蓋塑料薄膜+阻燃棉被，養(yǎng)護(hù)期≥14d，內(nèi)部溫度與表面溫差≤25℃3.4.2直墻段襯砌采用12m長整體式液壓模板臺(tái)車施工：鋼筋綁扎：豎向鋼筋Φ20@200（采用電渣壓力焊連接），水平鋼筋Φ14@150（綁扎連接，搭接長度42d），設(shè)置Φ10@600×600拉筋（梅花形布置）混凝土澆筑：分層澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高（每層厚度500mm），采用附著式振搗器（頻率200Hz）與插入式振搗棒配合振搗，確保密實(shí)度（拆模后蜂窩麻面面積≤0.5%）施工縫處理：清除浮漿后涂刷界面劑（用量0.3kg/m2），設(shè)置300mm寬同強(qiáng)度等級(jí)砂漿接茬層四、施工監(jiān)測(cè)與質(zhì)量控制4.1監(jiān)控量測(cè)體系監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與頻率：必測(cè)項(xiàng)目：洞內(nèi)外觀察（1次/d）、周邊位移（1-2次/d）、拱頂下沉（1-2次/d）、凈空變化（1次/d）選測(cè)項(xiàng)目：鋼支撐應(yīng)力（1次/2d）、圍巖壓力（1次/2d）、錨桿軸力（1次/3d）控制標(biāo)準(zhǔn)：周邊位移允許值：30mm（預(yù)警值24mm），位移速率≤0.2mm/d拱頂下沉允許值：25mm（預(yù)警值20mm），下沉速率≤0.15mm/d數(shù)據(jù)處理：采用Excel建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用最小二乘法進(jìn)行回歸分析，當(dāng)監(jiān)測(cè)值達(dá)預(yù)警值時(shí)啟動(dòng)預(yù)警響應(yīng)（黃色預(yù)警：加密監(jiān)測(cè)；橙色預(yù)警：暫停施工；紅色預(yù)警：人員撤離）。4.2質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)初期支護(hù)驗(yàn)收：噴射混凝土：表面平整度≤5mm/2m，厚度檢測(cè)合格率≥90%（最小厚度≥設(shè)計(jì)值80%）鋼拱架：安裝位置偏差≤50mm，高程偏差≤30mm，連接螺栓扭矩值≥設(shè)計(jì)值90%錨桿：抗拔力平均值≥設(shè)計(jì)值（150kN），最小值≥0.9倍設(shè)計(jì)值二次襯砌驗(yàn)收：混凝土強(qiáng)度：同條件養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值1.15倍結(jié)構(gòu)尺寸：斷面尺寸偏差+50mm/-20mm，軸線偏差≤15mm外觀質(zhì)量：蜂窩、麻面、裂縫等缺陷面積≤0.5%，且最大深度≤10mm4.3安全保證措施超前地質(zhì)預(yù)報(bào)：采用地質(zhì)雷達(dá)（探測(cè)距離15m）+超前水平鉆（鉆探深度30m）組合預(yù)報(bào)，每10m一個(gè)循環(huán)防突水措施：設(shè)置三級(jí)排水系統(tǒng)（掌子面積水坑→區(qū)間排水溝→集水井），配備2臺(tái)Φ150mm污水泵（揚(yáng)程25m，流量100m3/h）應(yīng)急管理：編制專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急物資（自救器15臺(tái)、應(yīng)急照明20套、擔(dān)架2副），每月組織1次應(yīng)急演練作業(yè)安全：開挖面距二襯距離≤2倍洞跨（24m），仰拱封閉成環(huán)距離≤30m作業(yè)平臺(tái)設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿（間距≤2m設(shè)立桿），腳手板滿鋪且固定牢固爆破作業(yè)采用光面爆破（周邊眼間距40cm，抵抗線50cm，裝藥量0.15kg/m），爆破后通風(fēng)≥15min方可進(jìn)洞五、施工組織管理5.1項(xiàng)目管理架構(gòu)實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，設(shè)立：決策層：項(xiàng)目經(jīng)理（1人）、技術(shù)負(fù)責(zé)人（1人）、安全總監(jiān)（1人）管理層：工程技術(shù)部（5人）、質(zhì)量安全部（4人）、物資設(shè)備部（3人）、計(jì)劃合同部（2人）作業(yè)層：開挖班組（25人）、支護(hù)班組（20人）、鋼筋班組（18人）、混凝土班組（15人）、機(jī)電班組（10人）5.2資源配置計(jì)劃機(jī)械設(shè)備：開挖設(shè)備：小型挖掘機(jī)2臺(tái)（斗容0.5m3）、電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)3臺(tái)（載重3t）支護(hù)設(shè)備：濕噴機(jī)2臺(tái)（生產(chǎn)率5m3/h）、錨桿鉆機(jī)3臺(tái)（鉆孔直徑Φ40mm）混凝土設(shè)備：輸送泵2臺(tái)（HBT80型）、布料機(jī)1臺(tái)（半徑12m）材料供應(yīng)：鋼材：HRB400E鋼筋（Φ8-Φ25），進(jìn)場檢驗(yàn)屈服強(qiáng)度≥400MPa，抗拉強(qiáng)度≥540MPa水泥：P.O42.5R水泥，進(jìn)場檢驗(yàn)安定性合格，初凝時(shí)間≥45min防水材料：HDPE防水板（斷裂拉伸強(qiáng)度≥15MPa，耐候性合格）5.3環(huán)保與文明施工揚(yáng)塵控制：洞口設(shè)置洗車平臺(tái)（高壓水槍2臺(tái)），出碴車輛全覆蓋