一种马头门的施工方法与流程

1.本技术涉及施工技术领域，具体涉及一种马头门的施工方法。


背景技术：

2.目前，随着城市基建的大力推进，为了方便人们的出行，各大城市开始推进城市轨道交通的建设，以此来缓解城市化进程中带来的交通出行压力。
3.暗挖法施工，是城市内地下施工最主要的施工方法。通常的做法是先挖一条竖井到达施工地层。然后开挖垂直于竖井的横通道，在横通道内组装开挖机械，再垂直于横通道进行正式的开挖工作，其利用了土层在开挖过程中短时间的自稳能力。浅埋暗挖法施工时，很少采用全断面开挖的方式进行施工，而是采用多导洞的方式开挖，即先后开挖数层相互平行的导洞，边挖边浇筑衬砌，然后将各导洞合并为完整的地下洞室。作为开挖起点的横通道通常很窄但很高，一般宽4-5米，高20米左右。横通道的衬砌为包含多层仰拱的完整拱圈，以抵抗来自地层的挤压。正式开挖的时候，需要在横通道的衬砌侧壁上开出马头门。
4.马头门的施工是个重大的风险工程，而受多方条件影响或制约，马头门在隧道开挖中数量较多，由于马头门位于厚表土、薄基岩的特殊条件下，大断面马头门施工影响范围大、应力集中严重。受后续巷硐施工影响，围岩受到多次扰动，变形大、易产生失稳，造成马头门支护结构破坏，从而使得马头门失稳。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供了一种马头门的施工方法，解决了现有技术中马头门支护结构被破坏，使得马头门失稳的技术问题。
6.本技术提供了一种马头门的施工方法，包括：当井深掘进至马头门开口位置时，对马头门段的围岩进行超前加固；当井深掘进至井底设计标高后，对所述马头门进行破除施工，形成马头门洞；施作马头门初支，形成一次衬砌；
7.施作马头门二衬，形成二次衬砌；以及施作联络通道。
8.在本技术一实施例中，所述对马头门段的围岩进行超前加固，包括：对所述马头门段的围岩采用管棚和药卷锚杆进行超前加固。
9.在本技术一实施例中，所述管棚的外插角为1
°
，所述管棚的环向间距为0.4m；和/或所述药卷锚杆为梅花型布置，且所述药卷锚杆的纵向布置间距为100cm，所述药卷锚杆的横向布置间距为120cm。
10.在本技术一实施例中，施作马头门初支，包括：对所述马头门洞进行初喷混凝土；对所述马头门洞进行架设钢拱架，并采用定位锚杆对所述钢拱架进行固定；在经过所述初喷混凝土的所述码头门洞的内壁上进行钻孔，形成锚杆孔，并在所述锚杆孔内安设锚杆；对所述马头门洞施作钢筋网；以及采用湿喷混凝土对所述马头门洞进行复喷混凝土，形成一次衬砌混凝土，且所述一次衬砌混凝土的厚度为10cm～30cm。
11.在本技术一实施例中，所述钢筋网与所述锚杆绑扎连接或点焊焊接；所述钢筋网
与所述钢拱架为绑扎连接或者点焊焊接。
12.在本技术一实施例中，所述钢拱架包括多榀钢架，其中，相邻两榀所述钢架之间采用钢筋拉杆进行纵向固定。
13.在本技术一实施例中，所述施作马头门初支，还包括：当所述马头门洞的拱脚开挖深度大于预设深度时，在所述马头门洞的拱背处垫填混凝土垫块。
14.在本技术一实施例中，所述锚杆呈梅花型布置在所述马头门洞的拱墙上，且所述锚杆的环向间距为100cm，所述锚杆的纵向间距为120cm。
15.在本技术一实施例中，在所述施作马头门初支，形成一次衬砌之后，且在所述施作马头门二衬，形成二次衬砌之前，所述马头门的施工方法还包括：在所述一次衬砌与所述二次衬砌之间铺设防水层；在所述一次衬砌变形缝处设置膨胀止水条；以及在施工缝处设置橡胶止水带。
16.在本技术一实施例中，所述马头门二衬施工，包括：对所述马头门洞的变截面施工段采用车行横洞衬砌模板进行二次衬砌；以及对所述马头门洞的非变截面施工段采用定型组合钢模板进行整体浇筑。
17.在本技术一实施例中，所述马头门二衬施工过程中，每次衬砌长度6m。
18.本技术提供的马头门的施工方法，包括：当井深掘进至马头门开口位置时，对马头门段的围岩进行超前加固；当井深掘进至井底设计标高后，对所述马头门进行破除施工，形成马头门洞；施作马头门初支，形成一次衬砌；施作马头门二衬，形成二次衬砌；以及施作联络通道。即在整个马头门施工过程中，对马头门进行了初支以及二衬，分别形成了一次衬砌和二次衬砌使得马头门的支护结构更加牢固，降低了后期马头门支护被破坏的概率，增加了马头门的稳定性。
附图说明
19.通过结合附图对本技术实施例进行更详细的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
20.图1所示为本技术一实施例提供的一种马头门的施工方法的流程示意图；
21.图2所示为本技术另一实施例提供的一种马头门的施工方法的流程示意图；
22.图3所示为本技术另一实施例提供的一种马头门的施工方法的流程示意图；
23.图4所示为本技术另一实施例提供的一种马头门的施工方法的流程示意图；
24.图5所示为本技术另一实施例提供的一种马头门的施工方法的流程示意图；
25.图6所示为本技术另一实施例提供的一种马头门的施工方法的流程示意图。
具体实施方式
26.本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它
们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
28.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.图1所示为本技术提供的一种马头门的施工方法的流程示意图，如图1所示，该马头门的施工方法包括以下步骤：
30.步骤s101：当井深掘进至马头门开口位置时，对马头门段的围岩进行超前加固；
31.步骤s102：当井深掘进至井底设计标高后，对马头门进行破除施工，形成马头门洞；
32.待井身施工至井底设计标高后采用微台阶法开挖。采用人工自制台架，手持yt-28型风动凿岩机进行打眼，人工装药，浅眼弱爆破辅以人工风镐开挖。吊桶底下设置临时弃渣坑，出渣时将吊桶放置临时弃渣坑内，由小型挖掘机(cz75型)配合小型自卸汽车将弃渣运至吊桶内，通过吊桶运至井外。爆破时严格控制装药量，塑料导爆管非电毫秒雷管起爆，毫秒微差有序起爆。
33.步骤s103：施作马头门初支，形成一次衬砌；
34.步骤s104：施作马头门二衬，形成二次衬砌；
35.可选的，在步骤s104中，即马头门二衬施工过程中，每次衬砌长度6m。
36.步骤s105：施作联络通道。
37.本技术提供的马头门的施工方法，包括：当井深掘进至马头门开口位置时，对马头门段的围岩进行超前加固；当井深掘进至井底设计标高后，对所述马头门进行破除施工，形成马头门洞；施作马头门初支，形成一次衬砌；施作马头门二衬，形成二次衬砌；以及施作联络通道。即在整个马头门施工过程中，对马头门进行了初支以及二衬，分别形成了一次衬砌和二次衬砌使得马头门的支护结构更加牢固，降低了后期马头门支护被破坏的概率，增加了马头门的稳定性。
38.在本技术一实施例中，图2所示为本技术另一实施例提供的马头门的施工方法的流程示意图，如图2所示，步骤s101(对马头门段的围岩进行超前加固)具体包括如下步骤：
39.步骤s1011：对马头门段的围岩采用管棚和药卷锚杆进行超前加固。
40.可选的，在对马头门段的围岩采用管棚进行超前加护时，管棚所用钢管采用φ108mm的钢管，管棚的长度为9m；管棚的外插角(即管棚的钢管与隧道纵向之间的夹角)为1
°
。管棚的环向间距为0.4m。另外，在对马头门段的围岩采用管棚进行超前加护时，采用潜孔钻分段施工。
41.可选的，在步骤s1011中对马头门段的围岩采用药卷锚杆进行超前加护时，采用
20mnsi的药卷锚杆，且药卷锚杆的长度为3m，药卷锚杆为梅花型布置，且药卷锚杆的纵向布置间距为100cm，药卷锚杆的横向布置间距为120cm。
42.在马头门段的围岩处设置好药卷锚杆后，采用yt-28风钻在药卷锚杆上打眼，形成药卷锚杆孔，钻孔打眼时，钻孔开孔角度误差不能超过2
°
。形成药卷锚杆孔后，采用风枪将锚固剂打入药卷锚杆孔内，锚固剂精风枪打药卷锚杆孔内。
43.本实施例提供的马头门的施工方法，在对马头门段进行超前加固时，采用了管棚和药卷锚杆进行超前加固，并在药卷锚杆上开设药卷锚杆孔，并在药卷锚杆孔内设置锚固剂，进一步增加了马头门段的超前支护的强度，从而增加了马头门段的稳定性。
44.在本技术一实施例中，图3所示为本技术另一实施例提供的马头门的施工方法的流程示意图，如图3所示，步骤s103(施作马头门初支，形成一次衬砌)具体包括如下步骤：
45.步骤s1031：对马头门洞进行初喷混凝土；
46.步骤s1032：对马头门洞进行架设钢拱架，并采用定位锚杆对钢拱架进行固定；
47.具体的，在对马头门进行架设钢拱架时，钢拱架需要安设在稳固的基岩上。钢拱架包括多榀拱架，多品拱架之间采用高强螺栓连接牢固，且每榀拱架垂直到位。
48.当钢拱架安装后，采用定位锚杆对钢拱架进行固定，以防止钢拱架发生移位，从而提高了钢拱架的稳定性，进而提高了马头门的稳定性。
49.可选的，钢拱架包括多榀钢架，其中，相邻两榀钢架之间采用钢筋拉杆进行纵向固定，增加了钢拱架中的纵向稳定性。
50.步骤s1033：在经过初喷混凝土的码头门洞的内壁上进行钻孔，形成锚杆孔，并在锚杆孔内安设锚杆；
51.在步骤s1033中，在锚杆孔内安设锚杆前，需要对锚杆的杆体进行除油污以及除锈，以降低锚杆的氧化、生锈概率，增加了锚杆的环境适应性。
52.可选的，在步骤s1033中再锚杆孔内安设的锚杆，该锚杆可以采用药卷锚杆，长度为3.0m，且多个锚杆呈梅花型设置在拱墙上，环纵向间距为100cm
×
120cm，即锚杆呈梅花型布置在马头门洞的拱墙上，且锚杆的环向间距为100cm，锚杆的纵向间距为120cm。
53.步骤s1034：对马头门洞施作钢筋网；
54.在对马头门施作钢筋网时，钢筋网由多个钢筋呈网状构成，其中每个钢筋的规格一样，即每个钢筋均采用的钢筋。多个钢筋网呈网状构成钢筋网时，该钢筋网的网格为20cm
×
20cm。构成钢筋网的钢筋在加工厂集中加工制作，在对马头门洞施作钢筋网时，按设计要求以及规范将多个钢筋进行搭接。
55.步骤s1035：采用湿喷混凝土对马头门洞进行复喷混凝土，形成一次衬砌混凝土，且一次衬砌混凝土的厚度为10cm～30cm。
56.在步骤s1035中，采用全环喷射混凝土的方式采用c25湿喷混凝土对马头门洞进行复喷混凝土。
57.另外，在进行喷射混凝土之前，需要检查开挖断面的净空尺寸，当净空尺寸满足预设条件时，才可以进行喷射混凝土。当开挖断面的净空尺寸不满足预设条件时，需要及时处理，直到开挖断面的净空尺寸满足预设条件之后，在进行喷射混凝土。
58.在本技术一实施例中，在步骤s1034中对马头门洞施作钢筋网时，钢筋网与步骤
s1033中安设的锚杆进行绑扎连接或点焊焊接；钢筋网与步骤s1032中架设的钢拱架进行绑扎连接或点焊焊接。在后续进行喷射混凝土时，可以减小喷头至受喷面的距离和风压，以减少钢筋网震动，降低了混凝土回弹的概率。
59.在本技术一实施例中，图4所示为本技术另一实施例提供的马头门的施工方法的流程示意图，如图4所示，步骤s103(施作马头门初支，形成一次衬砌)还包括如下步骤：
60.步骤s1036：当马头门洞的拱脚开挖深度大于预设深度时，在马头门洞的拱背处垫填混凝土垫块。
61.当马头门洞的拱脚开挖深度大于预设深度时，在马头门洞的拱背处垫填混凝土垫块，混凝土垫块可以抵住围岩，以控制围岩发生进一步变形。
62.在使用混凝土垫块对超挖部分进行回填时，禁止用石块以及木楔等填塞。
63.在本技术一实施例中，图5所示为本技术另一实施例提供的马头门的施工方法的流程示意图，如图5所示，步骤s104(施作马头门二衬，形成二次衬砌)具体包括如下步骤：
64.步骤s1041：对马头门洞的变截面施工段采用车行横洞衬砌模板进行二次衬砌；
65.步骤s1042：对马头门洞的非变截面施工段采用定型组合钢模板进行整体浇筑。
66.在本技术一实施例中，图6所示为本技术另一实施例提供的马头门的施工方法的流程示意图，如图6所示，在步骤s103(施作马头门一衬，形成一次衬砌)之后，且在步骤s104(施作马头门二衬，形成二次衬砌)之前，马头门的施工方法还包括如下步骤：
67.步骤s106：在一次衬砌与二次衬砌之间铺设防水层；
68.施工前准备：在一次衬砌与二次衬砌间铺设防水层，防水层施工超前二次衬砌施工1～2个衬砌段长度，涂刷防水涂料前对一次衬砌表面进行检查，发现空洞及时处理。对一次衬砌的渗漏水情况采用注浆或引排等措施进行处理，并清除各种异物。
69.在一次衬砌施工前安装竖向排水管：在开挖完成后，沿竖井设计中心点每30
°
在岩壁测量出纵向排水管设置线，共12根。
70.打孔波纹管在布设前使用无纺布进行包裹，以防止异物进入波纹管中，影响排水效果，采用钢筋卡将打孔波纹管固定在岩面上，固定间距1m/道。
71.在模板底部预留孔，将打孔波纹管穿出至模板外，以供波纹管连接，直至竖井井底。
72.具体的，步骤s106(在一次衬砌与二次衬砌之间铺设防水层)具体包括如下步骤：
73.步骤s11：将钢筋网、管道等凸出部分切断，后用锤铆平抹砂浆。
74.步骤s12：采用毛刷或滚刷将水泥基渗透防水涂料直接涂刷在基面上，形成防水层。
75.具体的，在采用毛刷或滚刷将水泥基渗透防水涂料直接涂刷在基面上时，涂刷力度使用均匀，另外不可漏刷。
76.涂刷防水涂料时宜涂刷2遍，每次涂刷厚度不超过1mm；前一次略微干固后再进行后一次涂刷(刚好不粘手，一般间隔1-2小时)，前后两次垂直十字交叉涂刷,涂刷总厚度一般为1-2mm；如果涂层已经固化，涂刷另一层时先用清水湿润。
77.步骤s107：在一次衬砌变形缝处设置膨胀止水条；
78.一次衬砌变形缝处即沉降缝具体为：在明暗洞交接位置、衬砌类型变化位置以及井身每隔50m间距设置一道变形缝(沉降缝)；缝宽2cm，全断面中埋式橡胶止水带，并用沥青
麻絮填缝。
79.另外，沉降缝防水处理需在下一环混凝土浇筑前，对沉降缝位置预留环向2cm厚泡沫板。随后模筑下一环混凝土。待混凝土终凝完成后凿除泡沫板，对缝隙位置填充石棉沥青麻丝，填充施工需要保证填充密实。填充施工完成后，对局部空隙压入双组份聚硫防水密封胶。
80.步骤s108：在施工缝处设置橡胶止水带。
81.施工缝：以现场实际施工段落划分来设置，本着能少设置则少设置为原则，方便现场施工为导向，计划配备4m整体钢模板，每段施工段落为3.85延米，施工缝按3.85m间距设置。
82.具体的，上述步骤s107(在一次衬砌变形缝处设置膨胀止水条)中止水条的安装以及步骤s108(在施工缝处设置橡胶止水带)中止水带的安装的具体安装方法包括如下步骤：
83.①
对施工缝(沉降缝)表面进行清理，必须保证坚实、相对平整，不得有蜂窝、起砂等部位否则应予清除；要求施工温度在5
°
以上。
84.②
沿衬砌方向轴线间1m在挡头板上钻一钢筋孔(钢筋直径22mm)；
85.③
将加工成型的φ10钢筋卡由待模筑混凝土一侧向另一侧穿入内侧卡紧止水带一半,另一半止水带固结在挡头板上；
86.④
浇筑混凝土；
87.⑤
待模筑混凝土凝固后拆除挡头板；
88.⑥
将止水带靠中心钢筋拉直,然后弯曲φ10钢筋卡套上止水带，模筑下一环混凝土。
89.本技术提供的马头门的施工方法，在一次衬砌与二次衬砌之间铺设防水层，在一次衬砌变形缝处设置膨胀止水条以及在施工缝处设置橡胶止水带，增加了整个马头门的混凝土的抗渗透性，以使得混凝土抗渗等级不低于p10。
90.以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
91.本技术中涉及的装置仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些装置。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
92.还需要指出的是，在本技术的装置和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
93.本技术提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此发明的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
94.以上所述仅为本技术创造的较佳实施例而已，并不用以限制本技术创造，凡在本技术创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术创造的保护范围之内。