【正文】 為了給一次支護(hù)爭取時(shí)間，安全的作業(yè)，需要在開挖工作面的前方圍巖進(jìn)行超前支護(hù)（預(yù)支護(hù)），然后再開挖。在安裝錨桿的同時(shí)，在圍巖和支護(hù)中埋設(shè)儀器或測點(diǎn)，進(jìn)行圍巖位移和應(yīng)力的現(xiàn)場測量：依據(jù)測量得到的信息來了解圍巖的動(dòng)態(tài)，以及支護(hù)抗力與圍巖的相適應(yīng)程度。 一次支護(hù)后，在圍巖變形趨于穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)行第二次支護(hù)和封底 ，即永久性的支護(hù)（或是補(bǔ)噴射混凝土，或是澆注混凝土內(nèi)拱），起到提高安全度和整個(gè)支護(hù)承載能力增強(qiáng)的作用，而此支護(hù)時(shí)機(jī)可以由監(jiān)測結(jié)果得到。 對于底板不穩(wěn)，底鼓變形嚴(yán)重，必然牽動(dòng)側(cè)墻及頂部支護(hù)不穩(wěn)，所以應(yīng)盡快封底，形成封閉式的支護(hù)，以謀求圍巖的穩(wěn)定。 新奧法適用范圍 ① 具有較長自穩(wěn)時(shí)間的中等巖體； ② 弱膠結(jié)的砂和石礫以及不穩(wěn)定的礫巖； ③ 強(qiáng)風(fēng)化的巖石； ④ 剛塑性的粘土泥質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r； ⑤ 堅(jiān)硬粘土，也有帶堅(jiān)硬夾層的粘土； ⑥ 微裂隙的，但很少粘土的巖體； ⑦ 在很高的初應(yīng)力 場條件下，堅(jiān)硬的和可變堅(jiān)硬的巖石； 在下述條件下應(yīng)用新奧法必須與一些輔助方法相配合 ① 有強(qiáng)烈地壓顯現(xiàn)的巖體； ② 膨脹性巖體（要與仰拱與底部錨桿相配合）； ③ 在一些松散巖體中，要與鋼背板與之配合； ④ 在蠕動(dòng)性巖體中，要與凍結(jié)法或預(yù)加固法等配合； 在下列場合中應(yīng)用應(yīng)慎重 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 ① 大量涌水的巖體； ② 由于涌水會(huì)產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的圍巖； ③ 極為破碎，錨桿鉆孔、安裝都極為困難的巖體； ④ 開挖面完全不能自穩(wěn)的巖體等。 新奧法的缺點(diǎn)主要有： ① 實(shí)施不僅要求有良好的施工組織和管理，也 要求技術(shù)人員和量測人員都十分熟練，沒有這一點(diǎn)就易于發(fā)生錯(cuò)誤；作業(yè)質(zhì)量都與每一個(gè)人的仔細(xì)操作有關(guān)。 ② 開挖暴露出的地質(zhì)會(huì)立即改變其狀態(tài)，因此要求施工地質(zhì)人員要親臨現(xiàn)場，以便發(fā)現(xiàn)問題； ③ 用能控制的施工量測，往往給施工帶來不便； ④ 干噴射帶來的灰塵以及由于易受化學(xué)藥品的損害必須加強(qiáng)防護(hù)，尤其是對眼睛的防護(hù)，濕噴雖然可以避免此缺點(diǎn)，但在同樣條件下，不如干噴那樣有效的支護(hù)巖體。 新奧法施工是從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出來的，又在不斷實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中得以豐富其內(nèi)容和進(jìn)一步發(fā)展，新澳法施工在我國推廣以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展 ，通過科研、設(shè)計(jì)、施工三結(jié)合，在修建下坑、西坪、大瑤山、軍都山等鐵路隧道以及中梁山、二郎山、西山坪等多座公路隧道中，應(yīng)用新奧法遠(yuǎn)離及其相應(yīng)的技術(shù)，取得了較大的成就。 盾構(gòu)法 概念 是一種較為先進(jìn)的頂涵施工方法，是在保留傳統(tǒng)頂涵施工、橋涵結(jié)構(gòu)路側(cè)預(yù)制工藝的基礎(chǔ)上，對結(jié)構(gòu)頂進(jìn)支護(hù)方法進(jìn)行了重大改革，將明挖開槽改為地下暗挖盾構(gòu)支護(hù)，暗挖推進(jìn)減低了施工對行車的影響。 施工方法及工藝要求 盾構(gòu)法頂涵施工，施工前期工作與普通施工方法相同主要為以下幾個(gè)方面：施工準(zhǔn)備、基坑開挖及滑 板制作、框架箱身預(yù)制、后座制做 ,下面主要就盾構(gòu)的安制、掘進(jìn)、監(jiān)測及線路防護(hù)等幾個(gè)方面進(jìn)行論述： 1盾構(gòu)制安前要注意以下幾點(diǎn) 框架橋幾何尺寸修整 框架橋前端面為盾構(gòu)止推梁、柱推力傳遞面。其不平整度將影響止推梁及相關(guān)柱的受力狀態(tài)，不均衡受力可能造成盾構(gòu)變形與偏向推進(jìn)，影響安全和破壞盾構(gòu)的導(dǎo)向功能。所以在盾構(gòu)安裝前必需對剛架橋前端面進(jìn)行檢測、修整。同時(shí)也應(yīng)對剛架橋外廓幾何尺寸進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對跑模較嚴(yán)重部分進(jìn)行必要的修整來減低推進(jìn)阻力，剛架橋各表面的整體平整度還直接影響線路沉降控制的效果。為此：剛架 橋邊墻不允許誤差 3cm，剛架安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 橋頂面不允許誤差 1cm。其檢查方法可采用儀器與拉線，對凸出部位采取鑿底后再補(bǔ)平，對較底部位則先鑿毛再水泥砂漿補(bǔ)平。 剛架橋底部潤滑層效果確認(rèn)及預(yù)頂 采用 “ 橋式盾構(gòu)法 ” 施工，框架推進(jìn)時(shí)增加了盾構(gòu)阻力，該狀況在框架初動(dòng)時(shí)會(huì)較明顯。盾構(gòu)安裝前必須預(yù)先將框架推動(dòng)相應(yīng)行程，以確認(rèn)滑板無粘連，可保證盾構(gòu)安裝后不因滑板粘連而又撤除。試頂方法為：使用油頂推動(dòng)框架橋，行程 3cm。預(yù)頂也是后座保護(hù)措施之一。 2橋式盾構(gòu)制做安裝 盾構(gòu)墩柱底板基底處理 在確認(rèn)底板無粘連后，在路基 邊坡下按框架橋軸線放出盾構(gòu)各墩柱底板開槽邊線 ,開挖槽寬 ,槽長 ，槽深至框架底面下 10cm。槽基底進(jìn)行硬化處理。硬化層坡度視現(xiàn)場開挖地質(zhì)狀況而定，硬化材料采用 C20 素混凝土，厚度平框架底。當(dāng)?shù)鼗休d力達(dá)180kPa 以上時(shí)墩柱底板地基可不作硬化處理。 盾構(gòu)墩柱安裝 將墩柱底板放入基槽中與預(yù)先埋設(shè)于框架橋前端預(yù)埋托板平整焊接 ,焊縫為 v30176。 坡口 ,焊接前應(yīng)復(fù)測底板坡度，并確認(rèn)滿足要求。施工人員充足時(shí)，所有墩柱可同步平行作業(yè)。以減少吊機(jī)臺(tái)班費(fèi)用。 墩柱下托梁按底板軸線平行等分安裝，下托梁與底板連接焊 縫以受壓為主，剪應(yīng)力小，可采用每焊接 10cm 空 20cm 不焊的間斷焊，為防下托梁在焊接過程中發(fā)生偏斜應(yīng)采用兩側(cè)同步對稱焊接。 立柱吊裝前，應(yīng)在預(yù)先搭設(shè)的工作平臺(tái)上采用鋼管腳手制做立柱定位架，在立柱安裝時(shí)起安全及臨時(shí)定位作用。將各條立柱的設(shè)計(jì)位置事前吊垂線標(biāo)記于下托梁及定位架上可極大程度提高墩柱安裝進(jìn)度與質(zhì)量。當(dāng)盾構(gòu)墩柱安裝基本就緒時(shí)，視情況對邊坡槽進(jìn)行簡易支護(hù)以確保路基穩(wěn)定為原則。 墩柱上、下托梁安裝時(shí)必需注意：與線路斜交，盾構(gòu)墩柱托梁不在同一水平面上，其各托梁高差值為基坑滑板坡度換算可得，由盾構(gòu)設(shè)計(jì)人現(xiàn)場確 定。 盾構(gòu)主梁安裝 橋式盾構(gòu)所用主梁在地面臨時(shí)平臺(tái)上精心制做，由于該主梁除上方負(fù)載外，還與盾構(gòu)頂板共同承擔(dān)框架橋推進(jìn)時(shí)的軸向力傳遞，因此，設(shè)計(jì)剛度較大。安裝時(shí)先測量標(biāo)記定位線于墩柱上托梁上，然后由起吊能力大的吊機(jī)分榀吊裝就位。其梁墊在測量人員配合指揮下安裝，各榀梁的頂面高度需按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)配。 子盾構(gòu)箱體制做安裝 為加快制做速度與合理安排勞動(dòng)力，子構(gòu)箱從母構(gòu)體兩側(cè)做起向中間發(fā)展，合攏后按實(shí)際尺寸制作非標(biāo)型子盾構(gòu)。子構(gòu)箱下托板需在臨時(shí)設(shè)制的托架上調(diào)校后與第一榀盾安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 構(gòu)主梁下托板進(jìn)行對接，其橫向受壓焊縫允 許采用間距不大于 30cm 的雙面間斷焊，縱向受剪、受拉焊縫卻必需采用 x60176。 坡口雙面滿焊以保證焊縫牢固度。便于總體吊裝的工地現(xiàn)場，子盾構(gòu)箱可在就近工作平臺(tái)上制做，采用機(jī)械整體吊裝。子盾構(gòu)導(dǎo)向架各組件均在平臺(tái)上靠模中統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)制做，安裝時(shí)采用定位裝置定位焊接，導(dǎo)梁滑道與子盾構(gòu)配合間隙設(shè)計(jì)為 4mm，誤差允許 177。1mm ，子盾構(gòu)箱制做完成后，將尚未編號子盾構(gòu)進(jìn)行試配，要求子盾構(gòu)裝入箱后無卡滯現(xiàn)象，空載時(shí)以人力可推動(dòng)為宜。裝配完成后進(jìn)行編號與滑道注油。 子盾構(gòu)箱底板厚 20mm,蓋板厚 16mm，板面靠前端均倒有上刃口，底板刃 口為鏟除土體欠挖量用，箱蓋板刃口為防止減阻板卷曲之用，導(dǎo)向架用料 I28B，要求材料平整無扭曲變形。 盾構(gòu)外殼制做安裝 盾構(gòu)外殼鋼板均采用 16mm 厚鋼板，其盾構(gòu)尾部長 30cm 套在框架橋前端，作相互制約用。盾構(gòu)外殼安裝后其總寬值大于框架橋總寬約 32mm，由此間隙來降低頂推過程中框架橋兩側(cè)與土體產(chǎn)生的摩擦阻力，并有效地減小兩側(cè)土體的摩擦位移現(xiàn)象。超寬造成的土損失在剛架橋頂推到位后進(jìn)行壓漿補(bǔ)空，也可在頂進(jìn)時(shí)壓注水泥漿，以避免路基出現(xiàn)沉降。 盾構(gòu)外殼頂面板采用 16mm 厚鋼板滿敷，左右兩邊與盾構(gòu)邊板焊接，頂板底面與 主梁間梁撐焊接。安裝時(shí)高于框架橋 4mm 以留出頂面扁鐵焊接位置。頂板敷設(shè)后需對整體平面進(jìn)行檢測，不平整度高差應(yīng)小于 3mm，如大于 3mm 則應(yīng)檢查調(diào)整。 頂力設(shè)置 1)子盾構(gòu)頂力設(shè)置 子盾構(gòu)是橋式盾構(gòu)母體中對上部掘進(jìn)面進(jìn)行有效支護(hù)的重要部分，在不同土層中采用不同的推進(jìn)方式來保持掘進(jìn)面的穩(wěn)定。連續(xù)框架根據(jù)盾構(gòu)總寬，設(shè)多臺(tái)組子盾構(gòu)，各組間隔 750cm(其中一組按剩余實(shí)際尺寸制做 )水平布置。 每臺(tái)組子盾構(gòu)內(nèi)布 30t 雙向作用液壓頂 2臺(tái)來保證子盾構(gòu)的推進(jìn)、切土能力，子盾構(gòu)推進(jìn)的同時(shí)，牽引框架橋頂面鋪設(shè)的減阻板。每臺(tái)子盾 構(gòu)中共需兩臺(tái)油頂，由 2套液壓泵站操縱控制，（中間連續(xù)框架每孔配備 1 套）該液壓系統(tǒng)中設(shè)有高壓截止閥，用以控制子盾構(gòu)單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或間隔群體運(yùn)動(dòng)。嚴(yán)禁相鄰子盾構(gòu)同步推進(jìn)，造成減阻板上部覆蓋土應(yīng)力集中被剪切破壞，使線路產(chǎn)生水平位移。 2）框架橋頂力設(shè)置 a、橋式盾構(gòu)母體與剛架橋采用鉸接，盾構(gòu)外殼套入橋體長度為 30cm。當(dāng)框架橋被推進(jìn)時(shí)盾構(gòu)亦被框架橋同步、同方向推進(jìn)。 b、頂位處布置單向作用多臺(tái)油壓頂，其中幾臺(tái)液壓泵站采用并聯(lián)方式操縱控制，以解決單泵流量過小推進(jìn)緩慢問題。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 掘進(jìn) 剛架橋工程采用橋式盾構(gòu)法施工 ，掘進(jìn)時(shí)，每組子盾構(gòu)由 1 名工人配合修整掘進(jìn)面、出土以及盾構(gòu)母體推進(jìn)時(shí)對子盾構(gòu)套入箱體狀態(tài)的監(jiān)視。如果出現(xiàn)意外能及時(shí)通報(bào)控制臺(tái)而中斷事故發(fā)展。子盾構(gòu)允許單次推進(jìn)行程 30～ 40cm。 子盾構(gòu)作業(yè)為人力配合機(jī)械 ,視挖掘面土體的自穩(wěn)能力而定 ,有先頂后挖、邊頂邊挖或先挖后頂?shù)娜N掘進(jìn)方式。采用何種形式，由 工程技術(shù)人員 決定，液壓操縱班按令執(zhí)行。子盾構(gòu)推進(jìn)時(shí) ,其上部土方由前端鋸齒刃腳切割下落。作業(yè)基本處線路板結(jié)層，工人可視情況申請采用氣動(dòng)風(fēng)鎬掘土。盾構(gòu)墩柱設(shè)計(jì)為多層，每層土體由 1名工人完成掘進(jìn)，每組墩柱由 4 人擔(dān)負(fù)出土、頂 推監(jiān)視工作。挖掘標(biāo)準(zhǔn)為墩柱的外廓尺寸寬與前進(jìn)方向 30～ 40cm 長。大斷面中心土采用挖機(jī)掘進(jìn)與裝車，自卸汽車外運(yùn)棄土。為縮短頂進(jìn)期。掘進(jìn)時(shí)，機(jī)械將框架橋前滯后的中心土挖去相同長 30～ 40cm 距離，并采用接力方式推進(jìn)各節(jié)框架橋同一距離為一頂進(jìn)工作循環(huán)。 頂進(jìn)到一定程度時(shí)為防止傳力柱橫向分力引發(fā)起拱甚至飛揚(yáng)傷人，在傳力柱上方設(shè)置軌束梁反壓或增設(shè)分配梁。傳力柱方向應(yīng)預(yù)留余土運(yùn)輸通道。 線路安全保證措施 線路沉降是由土損失、土干縮、及土運(yùn)動(dòng)所造成，本工程的關(guān)鍵所在就是路基的利用與保護(hù)，它需要從框架結(jié)構(gòu)預(yù)制、 盾構(gòu)制做、掘進(jìn)、糾偏、減阻、注漿填充等各環(huán)節(jié)精益求精的施工過程來控制水土損失，全套控制措施的有力實(shí)施才能確保線路沉降受控、列車行駛安全。 1 線路加固及日常養(yǎng)護(hù) 線路簡易加固 縱向軌束梁采用 P502+3 扣，每股道軌外側(cè)各一束，股道束間中心距為 ,縱向軌束需擺設(shè)平穩(wěn)，兩線間高出的道碴應(yīng)耙走、耙平。線路外側(cè)縱向軌束位如過低，則應(yīng)壘高道床邊坡加以墊平。兩側(cè)軌束面應(yīng)在基本軌底面下 20cm，以確保下一工序橫向軌束能順利穿越基本軌底為準(zhǔn)。每相鄰縱向軌束間隔距應(yīng)大于 3m。較大的軌束距安裝時(shí)對原線路不會(huì)造成影 響，可利用方便時(shí)提前完成。簡易加固屬線路雙重保險(xiǎn)工作，軌束下為無限支點(diǎn)，間隔距大，保護(hù)范圍相應(yīng)也大。 縱軌安裝時(shí)每根接頭相錯(cuò) 以上。所有軌束卡箍均靠近接頭安裝，并認(rèn)真鎖緊?？v橫軌束安裝均按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置安全防護(hù)員，鋼軌過線路派人持木枋保護(hù)線路，以防造成“ 紅軌 ” 。縱向軌束長度 L，以超出框架每側(cè)不少于 5m即可。橫向軌束單束不短于 4m，采用 P501+2 相扣，每隔 2 條枕木設(shè)置 1 束，并與縱向軌束鎖緊。橫軌束安裝均按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置安全防護(hù)員，如無條件采用封鎖穿軌，則利用列車間隔時(shí)間作業(yè)，采用隔 5穿 1的調(diào)作法作業(yè)。鋼軌過線路派 人持木枋保護(hù)線路，軌束過基本軌底采用絕緣材料隔護(hù)，以安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 嚴(yán)防 “ 紅軌 ” 事故。軌束安裝完畢，在橫向軌束與基本軌間對插木質(zhì)密實(shí)的木楔，以利于頂進(jìn)期間快速微調(diào)線路水平。 線路日常養(yǎng)護(hù) 施工期間，由專職線路工、防護(hù)員（包括駐站聯(lián)絡(luò)員）、普通工，共同組成線路維護(hù)班。對線路進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)，安全防護(hù)，辦理相關(guān)手續(xù)。線路加固與意外情況，從其它工班抽調(diào)人員會(huì)戰(zhàn)。線路養(yǎng)護(hù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按現(xiàn)行工務(wù)線路大維修規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。頂進(jìn)期間，工地負(fù)責(zé)人不得離開工地，跟班督促檢查，確保頂進(jìn)順利，線路狀態(tài)良好。駐站聯(lián)絡(luò)員與工地使用移動(dòng)電話聯(lián)絡(luò)，列車到達(dá) 前 10 分鐘停止頂進(jìn)。線路人員下線前復(fù)查線路，清理現(xiàn)場，列車通過后恢復(fù)正常施工。 線路工在每次頂進(jìn)停止后，第一時(shí)間對正在穿越線路進(jìn)行水平、軌距測量，對線路變化不管大、小，有變即修，決不拖延。不管是否頂進(jìn)，線路養(yǎng)護(hù)人員必需對線路進(jìn)行一列一檢，確保行車萬無一失。 施工監(jiān)測及糾偏 框架橋推進(jìn)施工的全過程中，盾構(gòu)及框架橋運(yùn)動(dòng)中線、水平的測量非常重要，工程技術(shù)人員將每一頂進(jìn)循環(huán)的測量數(shù)據(jù)繪制成框架橋推進(jìn)軌跡圖進(jìn)行分析研究，用于科學(xué)指導(dǎo)框架橋的掘進(jìn)與糾偏。 子盾構(gòu)箱托板前后高差： 抽檢各中心土中部臺(tái)組，每天 1次并換算成絕對高程。 墩柱滑板前后高差： 每工作循環(huán)，所有墩柱全測并換算成絕對高程。 墩柱軸線：（相對第一節(jié)框架橋?qū)嶋H軸線的平移線） 交接班前后測，每班 2 次，共 4次并標(biāo)示與第 1 節(jié)剛架橋?qū)嶋H軸線相對誤差。 框架橋軸線：（各節(jié)與初始位置的相對變化） 測量并標(biāo)示本次偏移值和累計(jì)偏移設(shè)計(jì)值。 框架橋高程： 測點(diǎn)設(shè)于各節(jié)橋內(nèi)靠頂板倒角處，每節(jié)分橋前、橋后 4個(gè)點(diǎn) ,各點(diǎn)基本成 90176。 關(guān)系，并換算成絕對高程。 線路沉降監(jiān)測點(diǎn)： 復(fù)核各線路軌頂及路肩標(biāo)高，作好初始記錄，以便線路交驗(yàn)前將線路恢復(fù)至初始值。 頂進(jìn)糾偏 盾構(gòu)糾偏是掘進(jìn)人員（包括挖機(jī)司機(jī)）按指揮人員發(fā)出的掘進(jìn)指令，對子盾構(gòu)、墩柱底板下及兩側(cè)土體進(jìn)行超挖或欠挖土，