标隧道初期支护侵限换拱施工方案

标隧道初期支护侵限换拱施工方案隧道初期支护侵限换拱施工方案一、侵线情况XXX隧道进口左洞ZK14+430～ZK14+442段设计为小净距洞口浅埋段，衬砌类型为XS-Va，开挖方法为三台阶七步流水法。

围岩主要由坡残积粉质粘土、全风化、强风化花岗岩组成，强度低，遇水易软化。

F1断裂通过洞口段，围岩节理裂隙发育，裂隙水较发育。

2014年8月27日晚上，上台阶掌子面ZK14+439处完成开挖后拱顶出现滑塌，滑塌范围ZK14+439～ZK14+442，长2米，高约2m，宽约7m。

现场采取了封闭掌子面、增加超前小导管、及时支护拱架、加厚喷射厚度等措施。

2014年8月28日上午，ZK14+435～ZK14+442段上导坑右侧拱脚处开始出现下沉并向左侧滑移，至下午5点ZK14+437处滑移值达到44cm。

滑移造成ZK14+437右侧钢架发生变形，初期支护混凝土出现剥落开裂，在ZK14+435和ZK14+437断面从右侧边墙至拱顶出现两道环向裂缝，最大缝宽10～15mm。

施工单位采取了临时拱架支撑、侧壁注浆、引水等方式处理。

29日上午侧壁基本稳定，地质雷达探测显示ZK14+437右侧壁处有疑似大块孤石，且裂隙水丰富。

2014年8月29日，业主、设计、总监办、施工单位四方人员在现场确定了ZK14+431.6～ZK14+442.4段右侧拱架侵线的临时处理方案。

方案要求二衬施做临近此段时开始施做换拱，目前二衬已经临近此段，监控数据显示此段拱顶下沉及周边收敛都比较稳定，具备了换拱条件。

二、目前侵线数据隧道初支断面检测结果汇总表11 ZK14+437.6 46.7 39 拱顶、拱肩12 ZK14+438.2 41.25 36 拱顶、拱肩13 ZK14+438.8 35.36 30 拱顶、拱肩14 1 ZK14+439.4 32.51 25 拱顶、拱肩15 ZK14+44026.2 20 拱顶、拱肩16 ZK14+440.620.1 14 拱顶、拱肩17 ZK14+441.216.2 13 拱顶、拱肩18 ZK14+441.812.3 6 拱顶、拱肩19 ZK14+442.4 6.35 2 拱顶、拱肩三、施工方案新奥法施工的最基本理论是尽量不扰动土体的平衡状态，充分利用土体的自持能力和初期支护共同承受土体压力，进口左洞初支侵线段埋深30米，基本属于处于浅埋，从滑动到目前3个多月监控数据显示围岩稳定，没有出现继续滑移。

具备换拱条件。

为了保证换拱结构安全和施工安全，根据实际侵线情况，本着减少换拱长度和减少扰动的原则，确定换拱里程为ZK14+431.6～ZK14+442.4段，换拱部位为右侧拱顶至拱脚。

具体见下图从图纸拱架断面来看，侵线范围共有3根拱架，分别是拱顶N1一半，右侧N1，右侧N2，考虑换拱后拱架联接，确定换拱数量为拱顶N1，右侧N1，右侧N2。

换拱次序：右N2-右N1-顶N1，即从下往上分节换拱。

换拱工艺流程：初期支护侵限处理需要破除原有的喷射混凝土，打开拱架法兰盘，此时隧道原有的平衡状态将会遭到破坏。

为了确保施工安全，在拆除初期支护前，对两侧原有的支护系统设立临时支撑，使隧道两侧拱架单元与临时支撑形成稳定的支撑体系。

临时支撑采用5根I20a型钢加工制作成支撑排架，其顶端与初支钢架中间焊接牢固，底端和和横向支撑焊接，具体见下图。

临时支撑示意图如下：更换每一节拱架前，先按方案设置临时钢支撑，根据现场情况，先把需置换拱架拱脚清理出来，尽量不扰动上方覆盖体，只清理出可以安设横向支撑位置。

然后安设横向支撑，确保横向支撑左侧和拱架焊接，右侧顶在基岩上，若有空隙或基岩破碎，需在右侧端头打设锁脚锚杆稳定横向支撑。

然后安设2、3、4#斜撑，注意两端头焊接。

临时钢支撑施工完成后清理需换拱架外围围岩，清理后再安设1#临时支撑，随后在上下2节拱架端头施做2根锁脚锚杆，然后开始凿除拱架周边砼，宽度30cm，深度至设计，随后卸掉1#斜撑及需换拱架，初喷砼封闭岩面，安设钢筋网片和周边联接，安装新拱架和上下拱架联接，安设横向联接钢筋，新拱架上下两端打设2根锁脚锚杆，复喷砼至设计断面，拆除2#临时支撑，安设1#临时支撑，进行下一节施工。

以此类推。

在侵限换拱施工之前加工制作换拱所需的钢支撑。

首榀钢支撑加工完毕后，在水泥地上试拼，当各部尺寸均符合设计要求时，方可批量生产，周边拼装允许偏差为±3cm，平面翘曲应小于2cm，拱架加工预留12cm变形量。

1、换拱前技术准备工作①测量组对初支变形地段每榀拱架进行断面净空检查，并绘出超欠挖断面图。

②根据隧道断面检测的结果，变形段内需要换拱处治的部位用红油漆标示出来。

标示清晰、准确。

③进行技术交底。

④测量组根据技术交底在现场用油漆标出换拱的起止里程、部位，方便现场换拱施工。

2、初期支护拆除围岩变形稳定的情况下从已施工二衬段向掌子面逐榀拆换，拆除采用风镐进行，拆除顺序采用从下向上、先墙后拱的顺序进行拆换，拆除一节，支护一节。

注意事项：a)风镐凿除喷射混凝土之前，先把喷射混凝土的凿除部分与不凿除部分在分界处切开分离，以防对不凿除部分混凝土有损伤。

b)拆除每次一节，以防塌方。

c)凿除喷射混凝土时如果锚杆垫板被破坏则按设计要求更换。

d)拆除后及时初喷。

3、架设换拱钢支撑①安装前清除拱脚虚碴和杂物，超挖部分用C25混凝土填充。

②安装允许偏差值横向和高程均为±5cm，垂直度允许偏差为±2°。

③钢支撑在换拱作业面前人工组装，各节钢架用螺栓连接,连接板接缝三面满焊。

④为减小拱顶下沉，钢支撑落底须落到实地，锁脚锚杆严格按照设计施工。

4、拆换后初支结构按原设计，设置12cm预留变形量，保证初期支护净空。

5、拱架拆换完成后及时施做喷射混凝土。

6、拆换长度达到侵限长度后，根据监控数据，稳定后立即施做防水层和二次衬砌，保证二衬紧跟。

7、加强监控量测，保证每天不少于2次，施工过程中安排专人负责观察，发现异常情况现场立即暂停施工，加强洞内支护，并立即按照程序，逐级报告。

8、侵限处治控制要点侵限处治控制重点在衬砌、换拱、落底、封闭成环四个方面。

①在换拱之前，为确保施工安全，先施工临时支撑，确保结构安全。

②换拱在临时支撑全部架设完毕后方可施工。

③换拱必须一榀一榀，逐榀进行拆换，严禁两榀换拱同时施作。

④侵限部位必须清除到位，杜绝二次侵限。

⑤锁脚锚杆打设牢固，并注意设计所有系统锚杆对拱架的锁固作用。

⑥预制砼块将底部垫实。

换拱施工工艺流程图如下：换拱施工工艺流程图四、资源配置（一）材料配置材料计划表（二）劳动力配置施工作业人员配备表（三）机械设备配置机械设备配备表五施工组织1.安全目标杜绝职工因工死亡事故，杜绝工伤事故，杜绝火灾、爆炸事故；无机械伤亡事故。

2.质量目标达到设计和验收标准要求，一次验收合格率100%。

1.施工组织机构项目经理部成立侵限处治专项工作领导小组,全面负责侵限处治工作，由项目经理冯广忠任组长，项目副经理王兆辉、项目总工程师王红雨任副组长，成员由各职能部门负责人（周刚、林高峰、周湖炎、张龙、程朝阳、靳松）组成。

领导小组下设专项工作组，具体负责现场侵限处治工作，副经理王兆辉任组长，总工程师王红雨任副组长，现场施工员、技术员、安全员、材料员、试验员、工班长为成员。

施工过程中，专项工作组成员轮流24小时现场值班。

2.队伍部署和任务划分（1）队伍部署根据施工需要和现场工程数量，现场侵限处治施工共设置加工班、结构班、注浆班、开挖班、运输班、综合班六个作业班组。

（2）任务划分①加工班：负责钢支撑、钢拱架、连接筋、钢筋网、锁脚钢管、小导管的加工制作。

②结构班：负责临时钢支撑的加固、拆除，侵限段初期支护拆除后钢拱架、连接筋、钢筋的安装，喷射混凝土等结构施工作业。

③注浆班：负责径向小导管注浆浆液的拌制、灌注作业。

④开挖班：负责侵限段初期支护的拆除、小导管、锁脚钢管的打孔、安装作业。

⑤运输班：负责洞内弃碴装运、混凝土运输。

⑥综合班：负责现场综合保障。

六、安全保证措施1、安排专职安全人员对隧道状况进行巡视，着重观察拱部喷射混凝土状态，具体包括洞身裂缝、掉块、异常情况，另外对山体变化状况进行观测。

发现异常状况的部位、形状、数量作好施工记录，并及时向领导小组汇报。

2、风镐凿除混凝土时，下方严禁站人，割除连接筋、钢筋网以及清理欠挖时，作业台车下严禁过往人员。

3、加强安全监控，主要注意以下几点：①加强隧道施工监控量测，配合监控单位多设置监控点，施工时随时监控并量测，每次量测后及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线和开挖面关系图，对初期的时态曲线进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化值，动态评估隧道的施工安全。

一旦出现数据异常立即停止施工并封闭施工面。

②严格按《安规》、《技规》实施操作。

③做到文明施工，杜绝违章指挥、违章作业及违反劳动纪律。

④该段地质情况较复杂及围岩较差，在换拱施工时，若其他工序需要放炮，采取弱爆，尽量减少对围岩的挠动。

⑤洞内出现险情时及时处理，立即启动应急预案，并上报上级进口制定处理措施。

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