隧道換拱施工方案

1、隧道初期支護(hù)拆換施工方案審批：二零一四年四月一、編制依據(jù) 0二、編制范圍 0三、工程概況 0四、初期支護(hù)加固方案2五、初期支護(hù)拆換方案及施工工藝 2六、監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng) 5七、 平安質(zhì)量保證措施 7一、編制依據(jù)1、 新建鐵路云昆明至桂南寧鐵路 Y GZQ-3標(biāo)招標(biāo)、投標(biāo)文件。2、國(guó)家和鐵道部現(xiàn)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、高速鐵路技術(shù)指南和驗(yàn)收評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。3、 ?中華人民共和國(guó)平安生產(chǎn)法?、?建設(shè)工程平安管理?xiàng)l例?和?鐵 路工程施工平安技術(shù)規(guī)程?等工程建設(shè)平安生產(chǎn)有關(guān)管理規(guī)定。4、近年來我公司類似工程施工經(jīng)驗(yàn)、施工工法、科技成果。5、我公司的人員和機(jī)械設(shè)備等綜合能力以及以往類似工程的施工經(jīng) 驗(yàn)。二、編制范圍該初期支

2、護(hù)拆換施工方案適用于云桂鐵路廣西段XXXXX段初期支護(hù)拆換。編制內(nèi)容主要包括：初期支護(hù)加固方案、拆換方案及施工工藝，施工 組織和平安、文明施工等管理措施。三、工程概況XX隧道進(jìn)口里程XX出口里程XX全長(zhǎng)714m最大埋深約43m隧道 范圍內(nèi)巖性為頁巖夾泥質(zhì)砂巖。全結(jié)合地形地質(zhì)條件，隧道進(jìn)口 XX段，采用V級(jí)單壓式抗震明洞，XX 段采用V級(jí)偏壓式抗震明洞，隧道出口 XX段埋深較淺且橫坡較緩，全隧為 V級(jí)淺埋段，除明洞外其余地段均采用 V級(jí)B型復(fù)合襯砌。截至目前，XX 隧道出口施工進(jìn)展情況為：掌子面上臺(tái)階里程K155+146,中臺(tái)階里程K155+155.1,下臺(tái)階里程K1,仰拱里程K,二襯里程K1。

3、通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，XX隧道K155+155.1K155+169.4段初期支護(hù)凈空 輪廓實(shí)測(cè)資料如附件1所示。洞內(nèi)初期支護(hù)出現(xiàn)扭曲變形侵入二次襯砌限 界，整體向右偏移，需要拆換該段初期支護(hù)。四、初期支護(hù)加固方案根據(jù)監(jiān)控量測(cè)記錄，對(duì) K155+155.1K155+169.4段初支進(jìn)行加固，具 體措施如下：采用© 42鋼花管對(duì)該段圍巖進(jìn)行徑向注漿加固處理，按照X 1.0m環(huán)向X縱向的間距梅花形布設(shè)。© 42鋼花管每根長(zhǎng)，壁厚。鋼花管施工順序： 環(huán)向自兩側(cè)往拱頂方向進(jìn)行，在© 42鋼管外表必須鉆© 6注漿孔，間距20cm 梅花形布置，間距不能隨意放大。根據(jù)監(jiān)控量

4、測(cè)斷面，在需換拱的鋼拱架接頭處增加 4根© 42鎖腳錨 管采用L型鋼筋卡與鋼拱架焊接牢固，并注漿以加強(qiáng)鎖腳。© 42鎖腳錨管 每根長(zhǎng)，壁厚3.5mm為防止注漿軟化圍巖而進(jìn)一步造成圍巖失穩(wěn)， 要求注漿采用1:0.5 1:1水泥漿，水泥漿中添加速凝劑，摻量為水泥用量的2%-3%注漿壓力O.Mpa，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，采用跳孔間隔注漿，保證注漿質(zhì)量。中臺(tái)階范圍內(nèi)，完成臨時(shí)仰拱支撐，并在拱頂位置處支頂118工字鋼與臨時(shí)仰拱連接牢固，在左右兩側(cè)各加一根I18工字鋼斜撐，與中、上護(hù)臺(tái)階接頭處連接。五、初期支護(hù)拆換方案及施工 工藝圖1初期支護(hù)拆換順序圖-待注漿加固完成后，采用超前

5、水平鉆對(duì)該段圍巖進(jìn)行取樣分析， 取樣分析結(jié)果和監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)滿足 拆換要求及圍巖初期支護(hù)穩(wěn)定后， 按照由二襯端向掌子面端“隔兩榀 分單元拆換的原那么，對(duì)K155+155.1K155+169.4段初期支護(hù)局部進(jìn)行拆換，每榀拆換順序如圖1所示。初期支護(hù)拆換工藝流程如圖 2所示1、撤除初期支護(hù)按照拱架單元進(jìn)行鑿除，且每次只能鑿除一榀中的一個(gè)拱架單元。鑿 除主要以人工利用風(fēng)鎬開挖為主，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。初期支護(hù)噴射混凝土鑿除根據(jù)斷面測(cè)量結(jié)果鑿除侵限噴射混 凝土，鑿除侵限初支混凝土施工注意事 項(xiàng)： 根據(jù)斷面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，用紅油漆在 噴射混凝土外表標(biāo)志出侵限的范圍，并 用數(shù)字寫出該處或該段侵限多少。 風(fēng)鎬鑿

6、除噴射混凝土之前，必須 先把噴射混凝土的鑿除局部與不鑿除部 分在分界處切開別離，以防對(duì)不鑿除部 分混凝土有損傷。 不得大面積撤除初期支護(hù)，防止 塌方及冒頂。圖2拆換工藝流程圖 拆換位置、鋼拱架加工數(shù)量、鑿除混凝土面積由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員確認(rèn) 初期支護(hù)鋼拱架割除鋼拱架撤除時(shí)先用風(fēng)鎬破除鋼拱架背后的巖土，當(dāng)用風(fēng)鎬不便于操作 時(shí)可用鋼釬鑿除其背后的巖土。鋼拱架切割應(yīng)沿半徑方向，一次割除一個(gè)鋼拱架單元，割除前采用頂 撐頂住被割除段的型鋼，兩端用氣焊割除后，再割除鋼拱架原有的縱向連 接筋，然后用錘頭先輕敲震動(dòng)鋼拱架，使鋼拱架松動(dòng)，此時(shí)由4名工人人工配合托住鋼拱架，1人用撬棍從一端到另一端逐步撬動(dòng)， 直至鋼拱架

7、順利 撤除。2、掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片在鋼拱架撤除完成后，人工進(jìn)行欠挖處理，對(duì)于局部殘留的砼采用風(fēng) 鎬破除，錨桿超前支護(hù)等鋼結(jié)構(gòu)采用電氣焊切除，直至輪廓滿足施工和設(shè) 計(jì)要求。由于考慮該段地勢(shì)偏壓嚴(yán)重?fù)Q拱后圍巖有可能產(chǎn)生較大變形，輪 廓開挖時(shí)預(yù)留沉降量為10-15cm。巖面修整完成后及時(shí)進(jìn)行初噴，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)采用© 8mm鋼筋，網(wǎng)格間距為20x 20cm,搭接長(zhǎng)度為12個(gè)網(wǎng) 格。3、120b鋼架安裝把加工好的相應(yīng)鋼拱架單元運(yùn)至作業(yè)面，調(diào)整后定位安裝。打設(shè)4根鎖腳錨管，用L型筋與鋼拱架焊接牢固。鎖腳錨管采用長(zhǎng) 的© 42 x鋼花管。在鋼拱架與初噴混凝土的空隙處加設(shè)混凝土墊塊，楔緊鋼

8、拱架。按設(shè)計(jì)要求焊縱向連接筋。注漿采用1:1水泥砂漿，注漿壓力。4、噴射混凝土每單元初期支護(hù)拆換完成后及時(shí)濕噴 C25砼，厚度同設(shè)計(jì)。5、二襯施工按以上拆換順序反復(fù)循環(huán)，并及時(shí)跟進(jìn)仰拱及仰拱填充，初期支護(hù)拆 換完成一段，襯砌一段，確保平安。6、初期支護(hù)拆換考前須知初期支護(hù)拆換由二次襯砌端向掌子面端間隔兩榀鋼拱架實(shí)施。拆換拱過程中，必須全程監(jiān)測(cè)，設(shè)平安員全程值守，負(fù)責(zé)平安管理 工作拆換過程中，應(yīng)盡量防止、減少各種振動(dòng)、沖擊作業(yè)，防止水影響。拆換拱與二襯施作宜穿插進(jìn)行，即拆換一段，襯砌一段。拆換前對(duì)工人進(jìn)行換拱平安教育，施工時(shí)盡量減少正面對(duì)著換拱作 業(yè)面的時(shí)間，加工1.0m、1.5m、2.0m鋼釬

9、各兩根，以方便在換拱工作面的 側(cè)面進(jìn)行作業(yè)。拆換后的拱架單元恰巧不能栓接時(shí)，要采用型鋼或16mm的鋼板對(duì)連接處楔緊并四面焊牢。六、監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)1、量測(cè)程序監(jiān)控量測(cè)的目的在于監(jiān)測(cè)圍巖變形和壓力情況， 驗(yàn)證支護(hù)襯砌的設(shè)計(jì)效 果，保證圍巖穩(wěn)定和施工平安；通過對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理，掌握地層穩(wěn) 定性變化規(guī)律，預(yù)見事故和險(xiǎn)情，作為調(diào)整和修整支護(hù)參數(shù)及施工方法的 依據(jù)，提供圍巖和支護(hù)襯砌最終穩(wěn)定的信息。2、測(cè)點(diǎn)布置在XX隧道換拱過程中，監(jiān)控量測(cè)嚴(yán)格進(jìn)行地表下沉量測(cè)、拱頂下沉量測(cè)、水平凈空收斂量測(cè)三項(xiàng)量測(cè)。凈空變化量測(cè)測(cè)線布置B地表沉降測(cè)點(diǎn)布置圖3、布點(diǎn)觀測(cè)施工前，在洞內(nèi)該段初期支護(hù)鋼拱架上布置監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)，拱

10、頂下沉觀 測(cè)點(diǎn)及凈空收斂觀測(cè)點(diǎn)按每 5米一個(gè)斷面進(jìn)行布設(shè)，以觀測(cè)圍巖及初期支 護(hù)結(jié)構(gòu)的變化；洞頂原地表，每 5米一個(gè)斷面布設(shè)地表下沉觀測(cè)點(diǎn)，以觀 測(cè)地表沉降。周邊收斂、拱頂下沉及地表下沉各工程測(cè)點(diǎn)盡量集中斷面布 設(shè)，以便量測(cè)成果分析。對(duì)初支侵限較大處，增設(shè)絕對(duì)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，尤其 是連接鋼板處和墻角處。拱頂下沉觀測(cè)點(diǎn)，在隧道需換拱的初期支護(hù)上每3米設(shè)置一個(gè)點(diǎn)，換拱施工完的初期支護(hù)上每?jī)擅自O(shè)置一個(gè)點(diǎn)，并且在換拱施工完6小時(shí)內(nèi)進(jìn)行第一次觀測(cè)，儀器采用高精度全站儀，觀測(cè)頻率為每天2次，直至二襯完成后為止。凈空收斂觀測(cè)點(diǎn)，在拱頂下沉觀測(cè)點(diǎn)同一斷面設(shè)置，儀器采用高精度 全站儀，觀測(cè)頻率同拱頂下沉觀測(cè)。4、量

11、測(cè)整理及分析根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)繪制位移-時(shí)間曲線圖，在位移-時(shí)間曲線趨于平緩 時(shí)進(jìn)行回歸分析，以推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律，回歸分析為建立 下沉量U隨時(shí)間T開展的時(shí)態(tài)函數(shù)，根據(jù)測(cè)點(diǎn)位移變化速率判斷圍 巖穩(wěn)定狀況，當(dāng)隧道周邊變形趨勢(shì)有明顯減緩趨勢(shì)，那么說明隧道變形根本 處于穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)變化速率過快、過大，或當(dāng)位移-時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)時(shí), 說明位移出現(xiàn)反常的急劇增加現(xiàn)象，說明圍巖及支護(hù)已呈不穩(wěn)狀態(tài)，應(yīng)及 時(shí)加強(qiáng)支護(hù)并停止作業(yè)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及施工情況進(jìn)行分析。5、加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作監(jiān)控量測(cè)不僅對(duì)原初期支護(hù)鋼拱架變形進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)置換后的拱架 同樣要加強(qiáng)觀測(cè)，量測(cè)人員應(yīng)及時(shí)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析。開挖過程中注

12、意觀察初期支護(hù)狀態(tài)包括噴混凝土層是否產(chǎn)生裂縫、 剝離和剪切破壞、支撐是否壓屈變形進(jìn)行觀察分析。對(duì)以上情況進(jìn)行詳細(xì) 描述、記錄，并予以評(píng)估，作為及時(shí)采取支護(hù)參數(shù)選擇的參考及量測(cè)等級(jí) 選擇的依據(jù)。量測(cè)方法及頻率現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)時(shí)根據(jù)開挖、換拱各工序作業(yè)持續(xù)時(shí)間加大測(cè)量頻率。七、平安質(zhì)量保證措施1、成立換拱平安施工領(lǐng)導(dǎo)小組為了保證置換拱架期間的施工平安以及隧道結(jié)構(gòu)平安，工程部成立以 工程經(jīng)理為組長(zhǎng)的平安施工指導(dǎo)小組。組長(zhǎng)：工程經(jīng)理副組長(zhǎng)：總工、生產(chǎn)經(jīng)理成 員：各部室負(fù)責(zé)人，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)主管，技術(shù)員等組長(zhǎng)負(fù)責(zé)換拱期間的平安工作的總體協(xié)調(diào)及遭遇緊急情況時(shí)進(jìn)行總調(diào) 度，副組長(zhǎng)負(fù)責(zé)置換拱架期間具體的平安事項(xiàng)，各成員配合

13、組長(zhǎng)及副組長(zhǎng) 工作。2、建立值班制度在洞口設(shè)置警示標(biāo)志，并設(shè)置警戒線，無關(guān)人員不得進(jìn)洞，且進(jìn)洞 人員必須先登記后進(jìn)洞，嚴(yán)格執(zhí)行進(jìn)出洞登記制度。置換拱架期間，要加強(qiáng)值班制度，除正常的專職平安員需現(xiàn)場(chǎng)值班 外，還需配置專門的換拱值班人員，值班人員主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的平安物資調(diào) 配及應(yīng)急匯報(bào)。專職安檢人員每班都要對(duì)每榀置換拱架進(jìn)行一次全面檢查，尤其是 要注意加強(qiáng)對(duì)圍巖和臨時(shí)支護(hù)狀態(tài)的檢查，不放過任何微小變化，并應(yīng)逐 級(jí)做好記錄。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)。在施工作業(yè)面設(shè)置宣傳標(biāo)語和警示標(biāo)志，保證作業(yè)人員隨處可見， 提高“三不傷害的平安防范意識(shí)。派專人在洞外對(duì)山體開裂等情況進(jìn)行觀測(cè)，如有異常，及時(shí)上報(bào)。3、技術(shù)保障工

14、程材料控制措施工程材料和輔助材料包括構(gòu)件、成品、半成品，都將構(gòu)成建筑工程 的實(shí)體。保證工程材料按質(zhì)、按量、按時(shí)的供應(yīng)是提高和保證質(zhì)量的前提。 因此，對(duì)采購(gòu)的原材料、構(gòu)件配件、半成品等材料，建立健全進(jìn)場(chǎng)前檢 查驗(yàn)收和取樣送檢制度，杜絕不合格材料進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。在置換拱架期間，要派專人進(jìn)行隧道圍巖監(jiān)控量測(cè)。在監(jiān)控量測(cè)單位的正常監(jiān)控外，工程部測(cè)量班也要進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)項(xiàng) 目包括： 未撤除段的拱頂下沉、周邊收斂； 已撤除置換段的拱頂下沉、周邊收斂； 變形段的洞外山體下沉、位移等。對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)認(rèn)真做好記錄和數(shù)據(jù)處理工作，以修正支護(hù)參數(shù)，保障施 工平安。嚴(yán)禁對(duì)侵限局部的鋼拱架之間的混凝土多榀同時(shí)鑿除，多榀同時(shí)換 拱，防止暴露面積過大造成圍巖出現(xiàn)突然性垮塌，防止意外事故的發(fā)生。嚴(yán)禁對(duì)一榀鋼拱架一次性進(jìn)行撤除，必須逐榀逐單元換除。遵循原有鋼拱架縱向連接筋最后割除的原那么，以防鋼拱架突然掉落 傷人。鋼拱架從撤除鋼拱架至換拱完成必須有專人指揮，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)平安的 人員進(jìn)行旁站監(jiān)督。系統(tǒng)錨桿設(shè)置時(shí)，需在鋼拱架兩側(cè)交錯(cuò)布置，錨墊板與鋼拱架焊接 牢固，砂漿錨桿采用 M20水泥砂