隧道换拱施工方案

1、隧道换拱施工方案Company Document number : WTUT-WT88Y-W8BBGB-BW隧道初期支护拆换施工方案审批：二零一四年四月目 录一、编制依据1、新建铁路云昆明至桂南宁铁路YGZQ-3标招标、投标文 件。2、国家和铁道部现行的技术标准、高速铁路技术指南和验收评定标 准。3、?中华人民共和国平安生产法?、?建设工程平安管理条例?和 ?铁路工程施工平安技术规程?等工程建设平安生产有关管理规定。4、近年来我公司类似工程施工经验、施工工法、科技成果。5、我公司的人员和机械设备等综合能力以及以往类似工程的施工经 验。二、编制范围该初期支护拆换施工方案适用于云桂铁路广西段XXX

2、XXX段初期支 护拆换。编制内容主要包括：初期支护加固方案、拆换方案及施工工艺，施工 组织和平安、文明施工等管理措施。三、工程概况XX隧道进口里程XX,出口里程XX,全长714m,最大埋深约43m。隧 道范围内岩性为页岩夹泥质砂岩。全结合地形地质条件，隧道进口 XX段，釆用V级单压式抗震明洞， XX段釆用V级偏压式抗震明洞，隧道岀口 XX段埋深较浅且横坡较缓，全 隧为V级浅埋段，除明洞外其余地段均采用V级B型复合衬砌。截至目 前，XX隧道出口施工进展情况为：掌子面上台阶里程K155+146,中台阶 里程K155+,下台阶里程K155+,仰拱里程K155+,二衬里程K155+。通过监测数据分析，

3、XX隧道K155+K155+段初期支护净空轮廓实测 资料如附件1所示。洞内初期支护出现扭曲变形侵入二次衬砌限界，整体 向右偏移，需要拆换该段初期支护。四、初期支护加固方案根据监控量测记录，对K155+K155+段初支进行加固，具体措施如 下：采用442钢花管对该段围岩进行径向注浆加固处理，按照X 环向 X纵向的间距梅花形布设。42钢花管每根长，壁厚。钢花管施工顺 序：环向自两侧往拱顶方向进行，在42钢管外表必须钻26注浆孔，间 距20cm,梅花形布置，间距不能随意放大。根据监控量测断面，在需换拱的钢拱架接头处增加4根42锁脚锚 管采用L型钢筋卡与钢拱架焊接牢固，并注浆以加强锁脚。42锁脚锚管

4、每根长，壁厚。3为防止注浆软化围岩而进一步造成围岩失稳，要求注浆采用1： 1：1水泥浆，水泥浆中添加速凝剂，掺量为水泥用量的2%-3%，注浆压 力，根据现场实际情况进行调节，采用跳孔间隔注浆，保证注浆质量。4中台阶范围内，完成临时仰拱支撑，并在拱顶位置处支顶118工字 钢与临时仰拱连接牢固，在左右两侧各加一根118 X字钢斜撑，与中、上 台阶接头处连接。五、初期支护拆换方案及施工 工艺待注浆加固完成后，采用超前 水平钻对该段围岩进行取样分析， 取样分析结果和监控量测数据满足 拆换要求及围岩初期支护稳定后， 按照由二衬端向掌子面端“隔两棍 分单元拆换的原那么，对K155+ K155+段初期支护局

5、部进行拆换， 每栩拆换顺序如图1所示。初期支 护拆换工艺流程如图2所示。1、撤除初期支护按照拱架单元进行凿除，且每 次只能凿除一棍中的一个拱架单 元。凿除主要以人工利用风镐开挖为主,初期支护喷射混凝土凿除根据断面测量结果凿除侵限喷射混 凝土，凿除侵限初支混凝土施工注意事 项： 根据断面实测数据，用红油漆在 喷射混凝土外表标志出侵限的范围，并 用数字写出该处或该段侵限多少。 风镐凿除喷射混凝土之前，必须 先把喷射混凝土的凿除局部与不凿除部 分在分界处切开别离，以防对不凿除部 分混凝土有损伤。图1初期支护拆换顺序图 TTT尽量减少对围岩的扰动。图2拆换工艺流程图 不得大面积撤除初期支护，防止 塌方

6、及冒顶。 拆换位置、钢拱架加工数量、凿除混凝土面积由现场技术人员确 认。初期支护钢拱架割除钢拱架撤除时先用风镐破除钢拱架背后的岩土，当用风镐不便于操作 时可用钢钎凿除其背后的岩土。钢拱架切割应沿半径方向，一次割除一个钢拱架单元，割除前采用顶 撑顶住被割除段的型钢，两端用气焊割除后，再割除钢拱架原有的纵向连 接筋，然后用锤头先轻敵震动钢拱架，使钢拱架松动，此时由4名工人人 工配合托住钢拱架，1人用撬棍从一端到另一端逐步撬动，直至钢拱架顺 利撤除。2、挂设钢筋网片在钢拱架撤除完成后，人工进行欠挖处理，对于局部残留的殓采用风 镐破除，锚杆超前支护等钢结构采用电气焊切除，直至轮廓满足施工和设 计要求。

7、由于考虑该段地势偏压严重换拱后围岩有可能产生较大变形，轮 廓开挖时预留沉降量为10-15cmo岩面修整完成后及时进行初喷，挂设钢筋网。钢筋网采用8mm钢筋，网格间距为20X20cm,搭接长度为12个网 格。3、I20b钢架安装把加工好的相应钢拱架单元运至作业面，调整后定位安装。打设4根锁脚锚管，用L型筋与钢拱架焊接牢固。锁脚锚管采用长 的442X钢花管。在钢拱架与初喷混凝土的空隙处加设混凝土垫块，楔紧钢拱架。按设计要求焊纵向连接筋。注浆采用1:1水泥砂浆，注浆压力。4、喷射混凝土每单元初期支护拆换完成后及时湿喷C25栓，厚度同设计。5、二衬施工按以上拆换顺序反复循环，并及时跟进仰拱及仰拱填充，

8、初期支护拆 换完成一段，衬砌一段，确保平安。6、初期支护拆换考前须知初期支护拆换由二次衬砌端向掌子面端间隔两赫钢拱架实施。拆换拱过程中，必须全程监测，设平安员全程值守，负责平安管理 工作。拆换过程中，应尽量防止、减少各种振动、冲击作业，防止水影 响。拆换拱与二衬施作宜穿插进行，即拆换一段，衬砌一段。拆换前对工人进行换拱平安教育，施工时尽量减少正面对着换拱作 业面的时间，加工、钢钎各两根，以方便在换拱工作面的侧面进行作 业。拆换后的拱架单元恰巧不能栓接时，要采用型钢或16mm的钢板对 连接处楔紧并四面焊牢。六、监控量测系统1、量测程序监控量测的目的在于监测围岩变形和压力情况，验证支护衬砌的设计效

9、果，保证围岩稳定和施工平安；通过对量测数据的分析处理，掌握地层稳定性变化规律，预见事故和险情，作为调整和修整支护参数及施工方法 的依据，提供围岩和支护衬砌最终稳定的信息。隧道监控量测程序图2、测点布I也表下沉量测、拱顶下沉在XX壬甲测线布置 点布置图3、布点施工前,观测在洞内该段厂孟綁架上布置监控量测点，拱1 测点及净空收敛观测点按j J ； I击面进行布设,以观测围岩罪初 匕；洞顶原地表，传、米V个断面布设地表下沉观测点,周边工作面状态评价下刃数据处理 沉各工程测点尽量集中断 I成果分利。|对初畫篌限罚穴出;施区段的支护加强凹曳，页下护结构的变彳 测地表沉降。 设，以便量i 是连接钢板5拱顶

10、下$拱施工完的初期支护上每两米设1置一个点T 施工方法变更支护加强H小时 行完成I:和墙角处。I观测点，在9施工方法变更支护减弱是否平安是否经济片翱W支护上每3米设置_十点小、L观测频率为每大2次,直至/pj /y jITo|净空收敛观测点，在萨顶代冗观即点同一断面设置,仪器采用高 全站仪，观测频率同拱顶J施工是否完成 一-台4、量测整理及分析根据现场量测数据绘 时进行回归分析，以推算小I八工* H L m LL:结束壬扌是观支观布其 换进衬 度,在位移-时间曲线趋于平缓 乡变化规律，回归分析为建立下沉量(U)随时间(T)开展的时态函数，根据测点位移变化速率判断围 岩稳定状况，当隧道周边变形趋

11、势有明显减缓趋势，那么说明隧道变形根本 处于稳定状态，当变化速率过快、过大，或当位移-时间曲线出现反弯点 时，说明位移出现反常的急剧增加现象，说明围岩及支护已呈不稳状态, 应及时加强支护并停止作业，并根据现场及施工情况进行分析。5、加强监控量测工作监控量测不仅对原初期支护钢拱架变形进行观测，对置换后的拱架 同样要加强观测，量测人员应及时对测量结果进行分析。开挖过程中注意观察初期支护状态包括喷混凝土层是否产生裂缝、 剥离和剪切破坏、支撑是否压屈变形进行观察分析。对以上情况进行详细 描述、记录，并予以评估，作为及时采取支护参数选择的参考及量测等级 选择的依据。量测方法及频率现场量测时根据开挖、换拱

12、各工序作业持续时间加大测量频率。七、平安质量保证措施1、成立换拱平安施工领导小组为了保证置换拱架期间的施工平安以及隧道结构平安，工程部成立以 工程经理为组长的平安施工指导小组。组长：工程经理副组长.氏工 牟产绎理成员;穆部备负责I 现场技术主管，技术员等组长负责换拱期间的平安工作的总体协调及遭遇紧急情况时进行总调 度，副组长负责置换拱架期间具体的平安事项，各成员配合组长及副组长 工作。2、建立值班制度在洞口设置警示标志，并设置警戒线，无关人员不得进洞，且进洞 人员必须先登记后进洞，严格执行进出洞登记制度。置换拱架期间，要加强值班制度，除正常的专职平安员需现场值班 外，还需配置专门的换拱值班人员

13、，值班人员主要负责现场的平安物资调 配及应急汇报。专职安检人员每班都要对每棍置换拱架进行一次全面检查，尤其是 要注意加强对围岩和临时支护状态的检查，不放过任何微小变化，并应逐 级做好记录。发现问题及时上报。在施工作业面设置宣传标语和警示标志，保证作业人员随处可见， 提高“三不伤害的平安防范意识。派专人在洞外对山体开裂等情况进行观测，如有异常，及时上报。3、技术保障工程材料控制措施工程材料和辅助材料包括构件、成品、半成品，都将构成建筑工 程的实体。保证工程材料按质、按量、按时的供给是提髙和保证质量的前 提。因此，对采购的原材料、构件配件、半成品等材料，建立健全进 场前检查验收和取样送检制度，杜绝

14、不合格材料进入现场。在置换拱架期间，要派专人进行隧道围岩监控量测。在监控量测单位的正常监控外，工程部测量班也要进行观测，观测项 目包括： 未撤除段的拱顶下沉、周边收敛； 已撤除置换段的拱顶下沉、周边收敛； 变形段的洞外山体下沉、位移等。对观测数据认真做好记录和数据处理工作，以修正支护参数，保障施 工平安。严禁对侵限局部的钢拱架之间的混凝土多棍同时凿除，多棍同时换 拱，防止暴露面积过大造成围岩出现突然性垮塌，防止意外事故的发生。严禁对一棍钢拱架一次性进行撤除，必须逐棉逐单元换除。遵循原有钢拱架纵向连接筋最后割除的原那么，以防钢拱架突然掉落 伤人。钢拱架从撤除钢拱架至换拱完成必须有专人指挥，现场负责平安的 人员进行旁站监督。7系统锚杆设置时，需在钢拱架两侧交错布置，锚垫板与钢拱架焊接 牢固，砂浆锚杆采用M20水泥砂浆全长粘结，严禁采