隧道换拱施工方案设计

隧道

初期支护拆换施工方案

编制：

审核：

审批：

二零一四年四月

目录

一、编制依据 (1)

二、编制围 (1)

三、工程概况 (1)

四、初期支护加固方案 (2)

五、初期支护拆换方案及施工工艺 (2)

六、监控量测系统 (5)

七、安全质量保证措施 (7)

一、编制依据

1、新建铁路云（）至桂（）铁路YGZQ-3标招标、投标文件。

2、国家和铁道部现行的技术规、高速铁路技术指南和验收评定标准。

3、《中华人民全生产法》、《建设工程安全管理条例》和《铁路工程施工安全技术规程》等工程建设安全生产有关管理规定。

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、编制围

该初期支护拆换施工方案适用于云桂铁路（广西段）XXXXXX段初期支护拆换。

编制容主要包括：初期支护加固方案、拆换方案及施工工艺，施工组织和安全、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。隧道围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，采用V级单压式抗震明洞，XX 段采用V级偏压式抗震明洞，隧道出口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+155.1,下台阶里程K155+161.1，仰拱里程K155+165.9，二衬里程K155+169.4。

通过监测数据分析，XX隧道K155+155.1～K155+169.4段初期支护净空轮廓实测资料如附件1所示。洞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+155.1～K155+169.4段初支进行加固，具体措施如下：

⑴采用φ42钢花管对该段围岩进行径向注浆加固处理，按照1.2m×

1.0m(环向×纵向)的间距梅花形布设。φ42钢花管每根长4.5m，壁厚3.5mm。钢花管施工顺序：环向自两侧往拱顶方向进行，在φ42钢管表面必须钻φ6注浆孔，间距20cm，梅花形布置，间距不能随意放大。

⑵根据监控量测断面，在需换拱的钢拱架接头处增加4根φ42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。φ42锁脚锚管每根长4.5m，壁厚3.5mm。

⑶为避免注浆软化围岩而进一步造成围岩失稳，要求注浆采用1：0.5～1:1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0.3～

0.5Mpa，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。

⑷中台阶围，完成临时仰拱支撑，并在拱顶位置处支顶I18工字钢与临时仰拱连接牢固，在左右两侧各加一根I18工字钢斜撑，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“隔两榀分单元拆换”的原则，对图1 初期支护拆换顺序图(①→②→③→④

)

K155+155.1～K155+169.4段初期支护局部进行拆换，每榀拆换顺序如图1所示。初期支护拆换工艺流程如图2所示。

1、拆除初期支护

按照拱架单元进行凿除，且每次只能凿除一榀中的一个拱架单元。凿除主要以人工利用风镐开挖为主，尽量减少对围岩的扰动。

⑴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：

①根据断面实测数据，用红油漆在

喷射混凝土表面标志出侵限的围，并用

数字写出该处或该段侵限多少。

②风镐凿除喷射混凝土之前，必须

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。

③不得大面积拆除初期支护，防止

塌方及冒顶。

④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。 ⑵初期支护钢拱架割除

钢拱架拆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，然后用锤头先轻敲震动钢拱架，使钢拱架松动，此时由4名工人人

图2 拆换工艺流程图

工配合托住钢拱架，1人用撬棍从一端到另一端逐步撬动，直至钢拱架顺利拆除。

2、挂设钢筋网片

在钢拱架拆除完成后，人工进行欠挖处理，对于局部残留的砼采用风镐破除，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。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10-15cm。

岩面修整完成后及时进行初喷，挂设钢筋网。

钢筋网采用φ8mm钢筋，网格间距为20×20cm,搭接长度为1～2个网格。

3、I20b钢架安装

⑴把加工好的相应钢拱架单元运至作业面，调整后定位安装。

⑵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

4.5m的φ42×3.5mm钢花管。

⑶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。

⑷按设计要求焊纵向连接筋。

⑸注浆采用1:1水泥砂浆，注浆压力0.3～0.5Mpa。

4、喷射混凝土

每单元初期支护拆换完成后及时湿喷C25砼，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，初期支护拆换完成一段，衬砌一段，确保安全。

6、初期支护拆换注意事项

⑴初期支护拆换由二次衬砌端向掌子面端间隔两榀钢拱架实施。

⑵拆换拱过程中，必须全程监测，设安全员全程值守，负责安全管理