隧道換拱綜合項目施工專項方案

隧道早期支護拆換施工方案編制：審核：審批：二零一四年四月目錄一、編制依據(jù) 1二、編制范圍 1三、工程概況 1四、早期支護加固方案 2五、早期支護拆換方案及施工工藝 2六、監(jiān)控量測系統(tǒng) 5七、安全質量確保方法 7一、編制依據(jù)1、新建鐵路云（昆明）至桂（南寧）鐵路YGZQ-3標招標、投標文件。2、國家和鐵道部現(xiàn)行技術規(guī)范、高速鐵路技術指南和驗收評定標準。3、《中國安全生產法》、《建設工程安全管理條例》和《鐵路工程施工安全技術規(guī)程》等工程建設安全生產相關管理要求。4、多年來我企業(yè)類似工程施工經驗、施工工法、科技結果。5、我企業(yè)人員和機械設備等綜合能力和以往類似工程施工經驗。二、編制范圍該早期支護拆換施工方案適適用于云桂鐵路（廣西段）XXXXXX段早期支護拆換。編制內容關鍵包含：早期支護加固方案、拆換方案及施工工藝，施工組織和安全、文明施工等管理方法。三、工程概況XX隧道進口里程XX，出口里程XX，全長714m，最大埋深約43m。隧道范圍內巖性為頁巖夾泥質砂巖。全結合地形地質條件，隧道進口XX段，采取V級單壓式抗震明洞，XX段采取V級偏壓式抗震明洞，隧道出口XX段埋深較淺且橫坡較緩，全隧為V級淺埋段，除明洞外其它地段均采取V級B型復合襯砌。截至現(xiàn)在，XX隧道出口施工進展情況為：掌子面上臺階里程K155+146，中臺階里程K155+155.1,下臺階里程K155+161.1，仰拱里程K155+165.9，二襯里程K155+169.4。經過監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，XX隧道K155+155.1～K155+169.4段早期支護凈空輪廓實測資料如附件1所表示。洞內早期支護出現(xiàn)扭曲變形侵入二次襯砌限界，整體向右偏移，需要拆換該段早期支護。四、早期支護加固方案依據(jù)監(jiān)控量測統(tǒng)計，對K155+155.1～K155+169.4段初支進行加固，具體方法以下：⑴采取φ42鋼花管對該段圍巖進行徑向注漿加固處理，根據(jù)1.2m×1.0m(環(huán)向×縱向)間距梅花形布設。φ42鋼花管每根長4.5m，壁厚3.5mm。鋼花管施工次序：環(huán)向自兩側往拱頂方向進行，在φ42鋼管表面必需鉆φ6注漿孔，間距20cm，梅花形部署，間距不能隨意放大。⑵依據(jù)監(jiān)控量測斷面，在需換拱鋼拱架接頭處增加4根φ42鎖腳錨管采取L型鋼筋卡和鋼拱架焊接牢靠，并注漿以加強鎖腳。φ42鎖腳錨管每根長4.5m，壁厚3.5mm。⑶為避免注漿軟化圍巖而深入造成圍巖失穩(wěn)，要求注漿采取1：0.5～1:1水泥漿，水泥漿中添加速凝劑，摻量為水泥用量2%-3%，注漿壓力0.3～0.5Mpa，依據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調整，采取跳孔間隔注漿，確保注漿質量。圖1圖1早期支護拆換次序圖(①→②→③→④)五、早期支護拆換方案及施工工藝待注漿加固完成后，采取超前水平鉆對該段圍巖進行取樣分析，取樣分析結果和監(jiān)控量測數(shù)據(jù)滿足拆換要求及圍巖早期支護穩(wěn)定后，根據(jù)由二襯端向掌子面端“隔兩榀分單元拆換”標準，對K155+155.1～K155+169.4段早期支護局部進行拆換，每榀拆換次序圖1所表示。早期支護拆換工藝步驟圖2所表示。1、拆除早期支護圖2圖2拆換工藝步驟圖⑴早期支護噴射混凝土鑿除依據(jù)斷面測量結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：①依據(jù)斷面實測數(shù)據(jù)，用紅油漆在噴射混凝土表面標志出侵限范圍，并用數(shù)字寫出該處或該段侵限多少。②風鎬鑿除噴射混凝土之前，必需先把噴射混凝土鑿除部分和不鑿除部分在分界處切開分離，以防對不鑿除部分混凝土有損傷。③不得大面積拆除早期支護，預防塌方及冒頂。=4\*GB3④拆換位置、鋼拱架加工數(shù)量、鑿除混凝土面積由現(xiàn)場技術人員確定。⑵早期支護鋼拱架割除鋼拱架拆除時先用風鎬破除鋼拱架背后巖土，當用風鎬不便于操作時可用鋼釬鑿除其背后巖土。鋼拱架切割應沿半徑方向，一次割除一個鋼拱架單元，割除前采取頂撐頂住被割除段型鋼，兩端用氣焊割除后，再割除鋼拱架原有縱向連接筋，然后用錘頭先輕敲震動鋼拱架，使鋼拱架松動，此時由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，直至鋼拱架順利拆除。2、掛設鋼筋網(wǎng)片在鋼拱架拆除完成后，人工進行欠挖處理，對于局部殘留砼采取風鎬破除，錨桿超前支護等鋼結構采取電氣焊切除，直至輪廓滿足施工和設計要求。因為考慮該段地勢偏壓嚴重換拱后圍巖有可能產生較大變形，輪廓開挖時預留沉降量為10-15cm。巖面修整完成后立即進行初噴，掛設鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)采取φ8mm鋼筋，網(wǎng)格間距為20×20cm,搭接長度為1～2個網(wǎng)格。3、I20b鋼架安裝⑴把加工好對應鋼拱架單元運至作業(yè)面，調整后定位安裝。⑵打設4根鎖腳錨管，用L型筋和鋼拱架焊接牢靠。鎖腳錨管采取長4.5mφ42×3.5mm鋼花管。⑶在鋼拱架和初噴混凝土空隙處加設混凝土墊塊，楔緊鋼拱架。⑷按設計要求焊縱向連接筋。⑸注漿采取1:1水泥砂漿，注漿壓力0.3～0.5Mpa。4、噴射混凝土每單元早期支護拆換完成后立即濕噴C25砼，厚度同設計。5、二襯施工按以上拆換次序反復循環(huán)，并立即跟進仰拱及仰拱填充，早期支護拆換完成一段，襯砌一段，確保安全。6、早期支護拆換注意事項⑴早期支護拆換由二次襯砌端向掌子面端間隔兩榀鋼拱架實施。⑵拆換拱過程中，必需全程監(jiān)測，設安全員全程值守，負責安全管理工作。⑶拆換過程中，應盡可能避免、降低多種振動、沖擊作業(yè)，避免水影響。⑷拆換拱和二襯施作宜穿插進行，即拆換一段，襯砌一段。⑸拆換前對工人進行換拱安全教育，施工時盡可能降低正面對著換拱作業(yè)面時間，加工1.0m、1.5m、2.0m鋼釬各兩根，以方便在換拱工作面?zhèn)让孢M行作業(yè)。⑹拆換后拱架單元恰巧不能栓接時，要采取型鋼或16mm鋼板對連接處楔緊并四面焊牢。六、監(jiān)控量測系統(tǒng)1、量測程序監(jiān)控量測目標在于監(jiān)測圍巖變形和壓力情況，驗證支護襯砌設計效果，確保圍巖穩(wěn)定和施工安全；經過對量測數(shù)據(jù)分析處理，掌握地層穩(wěn)定性改變規(guī)律，預見事故和險情，作為調整和修整支護參數(shù)及施工方法依據(jù)，提供圍巖和支護襯砌最終穩(wěn)定信息。隧道監(jiān)控量測程序圖2、測點部署在XX隧道換拱過程中，監(jiān)控量測嚴格進行地表下沉量測、拱頂下沉量測、水平凈空收斂量測三項量測。凈空改變量測測線部署地表沉降測點部署圖3、布點觀察施工前，在洞內該段早期支護鋼拱架上部署監(jiān)控量測點，拱頂下沉觀察點及凈空收斂觀察點按每5米一個斷面進行布設，以觀察圍巖及早期支護結構改變；洞頂原地表，每5米一個斷面布設地表下沉觀察點，以觀察地表沉降。周圍收斂、拱頂下沉及地表下沉各項目測點盡可能集中止面布設，方便量測結果分析。對初支侵限較大處，增設絕對位移監(jiān)測點，尤其是連接鋼板處和墻角處。拱頂下沉觀察點，在隧道需換拱早期支護上每3米設置一個點，換拱施工完早期支護上每兩米設置一個點，而且在換拱施工完6小時內進行第一次觀察，儀器采取高精度全站儀，觀察頻率為天天2次，直至二襯完成后為止。凈空收斂觀察點，在拱頂下沉觀察點同一斷面設置，儀器采取高精度全站儀，觀察頻率同拱頂下沉觀察。4、量測整理及分析依據(jù)現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)繪制位移-時間曲線圖，在位移-時間曲線趨于平緩時進行回歸分析，以推算最終位移和掌握位移改變規(guī)律，回歸分析為建立下沉量（U）隨時間（T）發(fā)展時態(tài)函數(shù)，依據(jù)測點位移改變速率判定圍巖穩(wěn)定情況，當隧道周圍變形趨勢有顯著減緩趨勢，則說明隧道變形基礎處于穩(wěn)定狀態(tài)，當改變速率過快、過大，或當位移-時間曲線出現(xiàn)反彎點時，說明位移出現(xiàn)反常急劇增加現(xiàn)象，表明圍巖及支護已呈不穩(wěn)狀態(tài)，應立即加強支護并停止作業(yè)，并依據(jù)現(xiàn)場及施工情況進行分析。5、加強監(jiān)控量測工作⑴監(jiān)控量測不僅對原早期支護鋼拱架變形進行觀察，對置換后拱架一樣要加強觀察，量測人員應立即對測量結果進行分析。⑵開挖過程中注意觀察早期支護狀態(tài)包含噴混凝土層是否產生裂縫、剝離和剪切破壞、支撐是否壓屈變形進行觀察分析。對以上情況進行具體描述、統(tǒng)計，并給予評定，作為立即采取支護參數(shù)選擇參考及量測等級選擇依據(jù)。⑶量測方法及頻率現(xiàn)場量測時依據(jù)開挖、換拱各工序作業(yè)連續(xù)時間加大測量頻率。七、安全質量確保方法1、成立換拱安全施工領導小組為了確保置換拱架期間施工安全和隧道結構安全，項目部成立以項目經理為組長安全施工指導小組。組長：項目經理副組長：總工、生產經理成員：各部室責任人，現(xiàn)場技術主管，技術員等組長負責換拱期間安全工作總體協(xié)調及遭遇緊急情況時進行總調度，副組長負責置換拱架期間具體安全事項，各組員配合組長及副組長工作。2、建立值班制度⑴在洞口設置警示標志，并設置警戒線，無關人員不得進洞，且進洞人員必需先登記后進洞，嚴格實施進出洞登記制度。⑵置換拱架期間，要加強值班制度，除正常專職安全員需現(xiàn)場值班外，還需配置專門換拱值班人員，值班人員關鍵負責現(xiàn)場安全物資調配及應急匯報。⑶專職安檢人員每班全部要對每榀置換拱架進行一次全方面檢驗，尤其是要注意加強對圍巖和臨時支護狀態(tài)檢驗，不放過任何微小改變，并應逐層做好統(tǒng)計。發(fā)覺問題立即上報。⑷在施工作業(yè)面設置宣傳口號和警示標志，確保作業(yè)人員隨地可見，提升“三不傷害”安全防范意識。⑸派專員在洞外對山體開裂等情況進行觀察，如有異常，立即上報。3、技術保障⑴工程材料控制方法工程材料和輔助材料（包含構件、成品、半成品），全部將組成建筑工程實體。確保工程材料按質、按量、按時供給是提升和確保質量前提。所以，對采購原材料、構件（配件）、半成品等材料，建立健全進場前檢驗驗收和取樣送檢制度，杜絕不合格材料進入現(xiàn)場。⑵在置換拱架期間，要派專員進行隧道圍巖監(jiān)控量測。在監(jiān)控量測單位正常監(jiān)控外，項目部測量班也要進行觀察，觀察項目包含：①未拆除段拱頂下沉、周圍收斂；②已拆除置換段拱頂下沉、周圍收斂；③變形段洞外山體下沉、位移等。對觀察數(shù)據(jù)認真做好統(tǒng)計和數(shù)據(jù)處理工作，以修正支護參數(shù)，保障施工安全。⑶嚴禁對侵限部分鋼拱架之間混凝土多榀同時鑿除，多榀同時換拱，預防暴露面積過大造成圍巖出現(xiàn)忽然性垮塌，避免意外事故發(fā)生。⑷嚴禁對一榀鋼拱架一次性進行拆除，必需逐榀逐單元換除。⑸遵照原有鋼拱架縱向連接筋最終割除標準，以防鋼拱架忽然掉落傷人。⑹鋼拱架從拆除鋼拱架至換拱完成必需有專員指揮，現(xiàn)場負責安全人員進行旁站監(jiān)督。⑺系統(tǒng)錨桿設置時，需在鋼拱架兩側交錯部署，錨墊板和鋼拱架焊接牢靠，砂漿錨桿采取M