隧道換拱方案

1、*隧道 進口換拱處理施工方案 編制： 審核： 審批： *標工程指揮部2012年6月*隧道換拱方案一、隧道設(shè)計概況1、進口洞門明挖段設(shè)計地質(zhì)描述 進口處為剝蝕丘陵區(qū)，地勢較陡，表層為粉質(zhì)黏土，厚約0-2.7m，下伏巖全風(fēng)化強風(fēng)化花崗巖，灰黃色、褐黃色，存在不均勻風(fēng)化風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，此段為淺埋偏壓，覆蓋層為2米至12.5米，位于全風(fēng)化地層中，基巖裂隙水發(fā)育。2、隧道施工情況描述 *隧道于2011年3月4日開始施工進出口洞口長30m108長管棚超前預(yù)支護，2012年3月8日開始掘進施工，施工由大里程向小里程方向施工，隧道進口里程為DK298+426，施工工法采用三臺階臨時仰拱法施工，2

2、012年3月8日上午開挖掘進上臺階，每次進尺一榀，每榀間距為0.6m（DK108+552DK998+438），2012年5月7日開挖里程至DK198+438，2012年5月15日中臺階施工(每次進尺1.2m)DK198+438處，2012年5月15日中臺階施工(每次進尺1.2m)DK188+938處，2012年5月22日下臺階施工(每次進尺1.2m)DK198+457處，仰拱施工至DK198+404處，發(fā)現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)拱頂下沉量較大，立即停止施工，洞內(nèi)采用I20型鋼斜撐進行加固，且每天進行3次沉降觀測，觀測至2012年5月31日，沉降觀測顯示最大拱頂下沉為86.6，地表出現(xiàn)長度112 米不等裂痕。

3、二、原因分析DK198+438+464段原地表當(dāng)?shù)卮迕袷┳鞯娜诩醇皶r進行回填；在施工期間雨季較長，降雨量較大，集水井內(nèi)積水嚴重，出洞前未及時查看和處理；此段為淺埋偏壓，覆蓋層為2米至12.5米，圍巖為全風(fēng)化中粗粒結(jié)構(gòu)花崗巖，土質(zhì)疏松、滲水性較強，且該段圍巖裂隙水比較發(fā)育，遇水承載力急劇下降，導(dǎo)致拱頂下沉。2、 換拱方案： 換拱里程:DK108+138DK198+462.8拱頂侵限值：DK198+444.4侵限0.396m、DK198+447侵限0.543m、DK198+452侵限0.566m、DK198+460侵限0.366m、DK198+462.8侵限0.019m、DK198+466

4、.8侵線限-0.071m。1、施工準備： （1）、制定換拱施工方案，并報監(jiān)理審批后實施換拱。 （2）、進行人員、機械、設(shè)備及換拱所需的材料的準備工作。 （3）、對換拱工班進行安全培訓(xùn)和技術(shù)交底2、加強監(jiān)控量測工作： 監(jiān)控量測不僅對原初期支護變形進行觀測，對換拱后的的初期支護同樣要加強觀測，測量人員應(yīng)及時對測量結(jié)果進行分析。 換拱過程中注意觀察初期支護狀態(tài)包括噴射混凝土層是否產(chǎn)生裂縫、剝離和剪切破壞、支撐是否變形進行觀察分析。對以上情況進行詳細描述、記錄，作為及時采取支護參數(shù)選擇的參考級量測等級選擇的依據(jù)?，F(xiàn)場量測根據(jù)開挖、換拱各工序作業(yè)持續(xù)時間加大測量頻率。3、 換拱前準備工作和加固措施 （1

5、）在洞口段DK308+436.75處左右兩側(cè)各設(shè)1根錨固樁，錨固樁長21米，截面面積為2.5m*2.5m。待錨固樁施做完成3天后，在DK198+435.5+438再次施做2.5m*2.5m導(dǎo)向墻，導(dǎo)向墻與錨固樁的銜接見下圖，導(dǎo)向墻施做完成后，施做長35m的108洞口長管棚。 （2）加緊隧道二襯施工，先施做DK198+462.8+471.8段二襯；二襯施做由小里程向大里程方向施做，待換拱完成夠6米時，立即跳回施做換拱段二襯。（3）洞口管棚和DK198+462.8+471.8段二襯施工完成后，逐步從DK198+468到進口洞口段進行逐步推進徑向注漿；注漿孔按梅花形布置 ，孔口環(huán)向間距為0.3m，縱

6、向間距0.3m（徑向注漿注漿孔布置見圖）。注漿管采用鋼花管，鋼花管制作采用42mm，壁厚3.5mm的熱軋無縫鋼管，鋼管長3.0m，注漿管應(yīng)埋設(shè)牢固，并有良好的止?jié){措施。注漿采用水泥漿，注漿壓力1.02.0MPa，漿液水灰比1：1（重量比）。（4） 初期支護侵限處理需要破除原有的噴射混凝土，打開拱架法蘭盤，此時隧道原有的平衡狀態(tài)將會遭到破壞，拱架會在自重及偏壓作用下發(fā)生坍塌。為了避免此種情況，確保施工安全，在拆除初期支護前，必須對兩側(cè)原有的支護系統(tǒng)設(shè)立臨時支撐，使隧道兩側(cè)拱架單元與臨時支撐形成穩(wěn)定的支撐體系。臨時支撐采用5根I20a型鋼加工制作成支撐排架，其頂端與初支鋼架B單元頂端周邊焊接牢固，

7、底角埋入底座混凝土中。底座采用寬60cm，厚30cm的混凝土現(xiàn)場澆筑于仰拱填充面上。臨時支撐樣式見圖 4、換拱方案通過斷面測量得知，隧道初期支護侵限部位集中為拱架A單元或A單元及部分B單元。對于徑向注漿施工完畢且齡期達到3d的初期支護進行換拱作業(yè)。從距二襯端頭2榀拱架的位置開始鑿除初期支護混凝土，初支混凝土的鑿除采用風(fēng)鎬或者炮錘進行，鑿槽深度以達到設(shè)計斷面半徑加沉降預(yù)留量30cm考慮；從兩榀拱架中間位置向進口方向開始逐段更換，每段長度為一榀拱架的間距（60cm），如圖；對于施做完下導(dǎo)的地段，更換順序為先邊墻后拱部；對于施做到中導(dǎo)位置的地段，先換邊墻拱架后換拱部；對于只完成上導(dǎo)開挖的地段，先將松

8、土挖除、施做臨時仰拱后開始更換拱架。具體施工步驟見下施工平面布置圖。換拱處理過程見下圖。 *隧道進口換拱示意圖（1）邊墻范圍內(nèi)初期支護處理處理B單元時左右兩側(cè)錯開35m進行，當(dāng)選擇從右側(cè)開始時，按照如下步驟進行：右側(cè)B單元初期支護拆除前，需先對右側(cè)臨時支撐進行拆除。臨時支撐拆除采用風(fēng)鎬鑿除混凝土，割斷臨時支撐與鋼拱架間的連接。人工手持風(fēng)鎬對右側(cè)B單元部分進行鑿出至設(shè)計斷面，松開處法蘭盤連接螺栓，然后調(diào)整B單元鋼拱架至設(shè)計位置，連接好處的連接螺栓，重新擰緊處連接螺栓，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，按設(shè)計要求打設(shè)錨桿及鎖腳錨管，噴射混凝土至設(shè)計厚度。左側(cè)初期支護侵限處理滯后右側(cè)35m進行，施工方法參照右側(cè)初期支護侵

9、限處理步驟進行。新處理的初期支護封閉成環(huán)后，及時進行二次襯砌施工，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。（2）拱部范圍內(nèi)初期支護處理拱部范圍內(nèi)斷面鑿除至預(yù)留沉降為30cm開挖輪廓線后，先初噴一層混凝土封閉開挖面防止拱部掉塊。然后打開接頭處法蘭盤，同時打開接頭、處法蘭盤，將鋼拱架抬高并加寬至設(shè)計位置?，F(xiàn)場加工預(yù)留沉降為30cm的鋼拱架，把加工好的鋼拱架安裝至打開的接頭位置。此時拱部與邊墻單元間的連接法蘭盤將會錯位，因此要在、接頭處打設(shè)鎖腳錨管固定拱架。然后按照設(shè)計施作錨網(wǎng)噴支護，打設(shè)超前小導(dǎo)管，小導(dǎo)管采用42m，壁厚3.5mm熱軋無縫鋼管，鋼管長4.5m，環(huán)向間距0.4m，縱向3.0m一環(huán)。小導(dǎo)管注漿采用水灰比0.51.0（重量比）的水泥砂漿，注漿壓力0.51.0MPa。然后噴射混凝土至設(shè)計厚度。5、換拱注意事項：（1）、鑿除初支混凝土?xí)r主要以風(fēng)鎬為主，嚴禁采用爆破作業(yè)，且每次只能換一榀，刻槽時注意預(yù)留沉降量不小于30cm。（2）、監(jiān)控量測點的布設(shè)要與換拱作業(yè)同步進行，按要求布設(shè)好監(jiān)控兩側(cè)點，加密量測斷面間距不大于5米并根據(jù)現(xiàn)場實際加密觀測頻率，每天定時分析數(shù)據(jù)，及時采取處理措施；（3）、對已換拱段，必須及時進行二次襯砌，每段二襯按照6米考慮。6、安全保障措施（1）項目部成立以二項目部經(jīng)理為組長、總工為組長、工程、安質(zhì)和架子隊參加的專門領(lǐng)導(dǎo)小組，負責(zé)方