交叉中隔壁法（CRD）施工工艺工法一、前言1、 工艺工法概况交叉中隔壁法又称CRD法，是Cross Diaphragm的简称，将大断面隧道分 成4个或者6个相对独立的小洞室分部施工施工遵循“小分块、短台阶、短 循环、快封闭、勤量测、强支护”的施工原则,自上而下,分块成环,随挖随撑, 及时做好初期支护交叉中隔壁法施工有利于围岩稳定，保证施工安全，目前 主要运用于W级围岩浅埋、偏压地段以及V级围岩段的隧道施工2、 工艺原理交叉中隔壁法施工就是在隧道等地下工程掘进施工中，通过设置中隔壁和 临时仰拱（两者交叉）将开挖断面分成4个部分，然后再根据围岩情况细分部 进行开挖，此法是以新奥法的基本原理为依据，在开挖过程中尽量减少对围岩 的扰动，通过超前导管、锚喷网、格栅洞壁支护系统和中隔壁、临时仰拱联结， 使断面支护及早闭合，控制围岩的变形，并使之趋于稳定同时，建立围岩支 护结构监控量测系统，随时掌握施工过程中的动态变化，合理安排，调整施工 工艺和修改设计参数，确保施工安全二、工艺工法特点1、 各部开挖及支护自上而下，步步成环，及时封闭，各分部封闭成环时间 短，中隔壁能有效的阻止支护结构和收敛变形和下沉，在控制地面沉降和土体 水平位移等方面优于其他工法。
2、 充分利用了中隔壁和临时仰拱的支撑作用，并辅以超前注浆小导管超前 支护、挂网和格栅喷砼等支护手段，加之开挖对围岩扰动小，故大大的提高了 施工的安全度3、 其支护系统能很好的适应围岩的变化，与围岩形成一个整体，能充分发 挥围岩的自承能力4、 能有效应用监控量测等信息化管理方法指导施工，使整个施工过程处于 受控状态5、交叉中隔壁法施工作业空间狭小，工序繁多，各部各道工序相互干扰比 较大，无法利用大型施工机械，施工速度较慢三、适用范围交叉中隔壁法主要适用W〜切级大断面软弱围岩隧道四、 主要引用标准《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304)、《铁路隧道工程施工质量 验收标准》 (TB10417)、 《铁路隧道工程施工技术指南》 (TZ204)、 《铁路工程测 量规范》 (TB10101)、 《铁路混凝土工程施工技术指南》 (TZ210)、 《公路隧道施 工技术规范》(JTG F60)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1)五、 施工方法交叉中隔壁法施工时采用将大的断面划分为四个部位开挖支护，交叉中隔 壁工法分部图1：图1 交叉中隔壁工法施工图开挖支护顺序：先开挖①部，①部全封闭完成8〜1 Om后开始开挖②部，此 时①、②部同时向前开挖，在②部开挖开挖支护完成8〜1 Om后，再开挖③部…… 同样的方式开始开挖④部，这样就形成了以①-②-③-④开挖支护顺序的CRD法 开挖支护局面，四部同时施做，同时前进。
六、工艺流程及操作要点1、施工工艺流程交叉中隔壁法施工工艺流程图见图22、操作要点2.1 施工准备（1）风、水、电管线敷设、施工便道、施工现场布置，机具设备、人员配 置、材料装备、修建防排水设施等2）根据地质勘探资料和施工设计，详细了解工程地质和水文地质情况， 制定相应的施工方法和措施，编制施工组织设计，制定施工监测计划施工准备超前地质预报上半部超前支护1左（右）上部导坑开挖右（左）上部导坑开挖仃1 r左（右）上部导坑支护并右（左）上部导坑支护并设临时仰拱设临时仰拱1 1左（右）下部导坑开挖右（左）下部导坑开挖左（右）下部导坑支护右（左）下部导坑支护拆除中隔壁临时支护仰拱浇筑、回填混凝土监控量测— j下一循环施工图 2 交叉中隔壁法施工工艺流程图2.2 超前小导管施工 小导管一般采用无缝钢管，钢管前端做成尖楔状，便于打插入孔中或直接 打入，在管身前部2.0m范围内按梅花形布置，钻©7mm的注浆孔，以便钢管进 入底层后对围岩空隙注浆注入纯水泥浆时，水泥浆水灰比控制在1:0.5〜1:1.25之间，水泥浆由稀 到浓逐渐变换，即先注稀浆，然后逐级变浓为注浆后尽快开挖，选用普通水 泥或早强水泥并掺入一定量的水玻璃溶液，以缩短初凝、终凝时间，注浆压力 0.5 〜l.OMPa。
2.3 超前地质预报隧道施工通过超前地质预测预报，可主动获取地质信息，及时发现异常情 况预报开挖面前方不良地段的位置、规模和性质，为优化、完善设计、制定 科学、合理的施工方法提供地质信息依据为施工提前做好准备，及早制定预 案，采取相应的技术和安全措施，以保证施工的正常、安全进行2.4 交叉中隔壁法洞身开挖交叉中隔壁法施工共将隧道分为六部分，具体划分为见图 3.横撑■i①22定位锚杆（L=2m）①22定位锚杆（L-2m）①42超前小导管（L-3.5111）锚杆L=4m横撑帝时钢架”咄©42超前小导管（L=3.5m）线0 1图 3 交叉中隔壁法施工工序横断面（1） ①部施工超前支护f开挖①部f喷混凝土封闭掌子面f施作①部导坑周边的初期支 护和临时支护（按设计初喷混凝土，铺设钢筋网，架立型钢钢架，设锁脚锚杆 必要时扩大钢架拱脚，安设横撑）f钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度2） ②部施工开挖②部并施作导坑周边的初期支护和临时仰拱，步骤及工序同⑴3) ③部施工开挖③部f喷混凝土封闭掌子面f初喷混凝土f接长型钢钢架和临时钢架 并设锁脚锚杆一钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度4) ④部施工开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时仰拱，步骤及工序同⑶。
5) 在滞后于④部一段距离后，开挖⑤部；隧底周边部分按设计初喷混凝 土；接长临时钢架，复喷混凝土至设计厚度；安设仰拱型钢钢架6) 开挖⑥部并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同5并使型钢钢 架之封闭成环采用交叉中隔壁法施工，将隧道共分四部分完成相邻开挖导坑施工间隔为8〜10m，每侧导坑采用正台阶法开挖，上下台阶长度3〜5m分部开挖后及 时施作临时支护和初期支护，使分部支护成环，各部每次开挖进尺不大于 1m2.5 初期支护施工施工程序：开挖后初喷混凝土f系统支护施工(锚杆、钢筋网、钢架)f 复喷混凝土至设计厚度1) 开挖完成后，检查断面并对欠挖部分进行处理，及时进行混凝土的初 喷，以尽早封闭开挖面，确保施工安全，混凝土初喷厚度不小于4cm，且不大于 6cm为了保证初喷厚度，可根据现场施工情况在拱顶挂设金属网2) 初喷完毕后进行钢支撑的架设，钢支撑纵向连接采用螺纹钢筋连接， 按照设计设置钢支撑及连接钢筋的间距3) 钢支撑施工完毕后进行钢筋网的安设，钢筋网搭接长度应为 1〜2 个 网格边长，钢筋网必须和工字钢焊接牢固4) 安设钢拱架，每榀钢架分拱、墙两次架成，钢架的拱脚或脚底不得置 于虚碴上，若是虚碴则先夯实，用混凝土找平并支垫槽钢或砼预制块，然后再 架设钢拱架。
5) 钢筋网施工完毕后进行复喷，复喷至设计厚度6) 锁脚锚管要紧随钢拱架施作，锁脚小导管与拱架焊接必须牢固7) 临时仰拱距掌子面距离要严格控制，一般为3〜5m8) 锚杆按照设计要求布设，锚杆钻眼安装时要求定位要准确，钻孔应与 围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直，钻孔深度应大于锚杆设计长度 10cm2.6 监控测量 监控测量工作必须紧接开挖、支护作业，应按设计要求进行布点和监控， 并根据现场施工情况及时调整测量项目和内容，量测数据应及时分析处理，并 与工程类比法相结合，及时调整支护参数或施工决策1) 监测项目 交叉中隔壁法施工主要监测项具体见下表：表 1 监控量测必测项目序号监测施工测试方法和仪器测试精度备注1洞内、外观察人工观察、地质罗盘2净空变化收敛计0.1mm一般进行水平收敛量测全站仪1mm一般进行三维多点量测3拱顶下沉水准测量，水准仪、铟钢尺0.1mm4地表下沉水准测量，水准仪、塔尺0.5mm浅埋隧道必测(H0W2B)(2) 测量结果分析在取得监测数据后，及时由专业监测人员真理分析监测数据结合围岩支护受力及变形情况，进行分析判断，将实测值与允许值进行比较，及时绘制 各种变形或应力〜时间关系曲线，预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全 状况，并将结果反馈给设计、监理、从而实现动态设计、动态施工。
3) 围岩稳定性判定 围岩稳定性的综合判别，应根据量测结果按以下方法进行1) 按变形管理等级指导施工，见表 2表 2 变形管理等级表管理等级管理位移施工状态IIIUVU0/3可正常施工IIU0/3WUW2U0/3应加强支护IU22U0/3停工，米取特殊措施后方可施工注：U为实测位移值；U0为最大允许位移值2）根据位移变化速度判别净空变化速度持续大于 5.0mm/d 时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d, 围岩基本达到稳定在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下,应采用监控量测分析判别3）根据位移时状态曲线的形态来判别当围岩位移速率不断下降时（du2/d2tV0）,围岩趋于稳定状态；当围岩位移速率保持不变时（du2/d21=0）,围岩不稳定，应加强支护；当围岩位移速率不断上升时（du2/d21>0）,围岩进入危险状态，必须立即 停止掘进，加强支护围岩稳定性判别是一项很复杂的也是非常重要的工作，必须结合具体工程 情况采用上述几种判别准则进行综合评判2.7 临时支护拆除（1）拆除的前提条件支护拆除前必须保证拆除段的永久支护已经封闭完成，且结构符合规范和 设计要求。
实践证明：封闭后若背后存在空隙、空洞，初支仍然会有一定量的 变形，甚至会开裂此时的初期支护为半刚性结构，必须加强注浆回填工作， 充填初支背后空隙、空洞，增强初支的刚性，避免因拆除中隔壁引起初支下沉 和变形，导致隧道出现险情2）拆除判定标准及原则1）拆除的判定标准规定如下：支护拆除前该拆除段沉降和收敛量测结果都 满足稳定条件，沉降收敛达到稳定的标准为收敛不超过0.2mm/d拱顶下沉量控 制在7d时间的增量W2mm；净空位移量控制在7d间的增量W4mm （拱顶下沉量 的2倍）2） 拆除临时支护作业点离最近的④部开挖掌子面距离不得小于60m，临时 支护拆除后能尽快进行二次衬砌支护，确保隧道结构的稳定和安全3） 加密布置监控量测点，做好监控量测工作，拆除期间认真分析监控量测 结果，若有异常情况，停止拆除作业，确保施工安全3）拆除顺序拆除时采用破碎锤破除喷射混凝土，用氧炔焰割除连接，局部采用风镐破 碎临时支护拆除时一次性拆除长度以不大于5m为宜拆除顺序为：破除上部中隔墙混凝土f割除上部中隔墙工字钢f破除右侧 临时仰拱混凝土f破除左侧临时仰拱混凝土f割除右侧临时仰拱工字钢f割除 左侧临时仰拱工字钢f破除下部中隔墙混凝土f割除下部中隔墙工字钢。
七、劳动力组织应根据开挖断面大小，机械化程度高低及作业空间能否允许各主要工序间 开展平行作业或影响各主要工序间开展平行作业程度等因素来确定劳动力配置 以某三车道公路隧道CRD法施工为例：现场共分6个组，即一个技术组、五个 综合班技术组负责施工现场的技术和测量量测工作；综合班分别负责交叉中 隔壁①②③④部开挖支护工作机械班负责机械、管路等的维修和机械开挖、 出碴工作，如表3所示，供参考表3 CRD法施工劳动力配置表序和戡童＜A）+篷。