变更技术交底讲解

XX隧道进口初期支护变形段

换拱施工方案

1.编制依据

《文笔坡一号隧道设计图》

《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》

《铁路混凝土工程施工技术指南》

《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》

《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010)

《铁路混凝工程施工质量验收标准》（TB10424）

《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设(2005)160号).

2.适用范围

《文笔坡一号隧道进口变形段换拱施工方案》适用于沪昆客运专线沪昆贵州段文笔坡一号隧道进口DK490+690～DK490+810段初期支护变形段处理。编制内容主要包括：局部换拱施工方案及施工工艺，施工机械设备、劳动力组织、进度和质量、安全、文明施工等管理措施。

3.工程概况

文笔坡一号隧道位于三穗至凯里南区间，双线隧道，左右线间距为5.0m全随均在直线上。隧道进口里程D1K490+690，出口里程D1K490+810，隧道最大埋深为19m，全隧为19.98936‰的上坡。

隧道位于构造剥蚀中低山区，隧道穿越缓坡山体，两端为较宽缓槽谷。地面高程690~730m，相对高差约40m，自然坡度10~40°，局部陡峻，植被发育。

隧道出口及进口仅有乡间小路相连，交通较为不便。

4.设计围岩情况

根据设计图纸，文笔坡1号隧道基岩大部分裸露，为震旦系下统南沱组（Z1n）页岩夹板岩。地层由新到老。

细角砾土：黄褐色，含角砾约60%,次棱角状，粒径20-40mm左右，成分为泥岩，级配差，褐黄色粘土充填，密实、稍湿。主要分于洞口出口处，厚2-5m，属II级普通土。

页岩夹板岩（Z1n）：灰绿色、黄褐色，含角砾岩，节理发育，岩石破碎，岩芯大部分呈砂状，少数碎块状，质软易风化。强风化层（W3）节理发育，岩体破碎，呈半岩半土状、碎石状，厚2~10m，属IV级软石，弱风化带（W2）节理较发育，岩层较破碎，岩芯大部分呈砂状，少数碎块状，下部含碎屑砂岩，角硬，岩芯多为短柱状。属IV 级软石。

文笔坡一号隧道进口DK490+690～DK490+810段设计为V级围岩，采用V c复合式衬砌（浅埋）

5.初期支护变形情况

根据设计图纸，XX隧道进口改DK165+450～改DK165+462段采用三台阶临时仰拱法进行施工，在拱部150度范围内采用长4m、壁厚3.5mm的Ф42小导管进行超前支护；纵向每2.4m施作一环；初期支护施作I22a全环型钢拱架，纵向间距0,6m，拱墙设置长4m 的中空锚杆，边墙设置长4m的砂浆锚杆；钢筋网为Ф8钢筋加工制作，网格间距为20cm*20cm，喷射混凝土厚度拱墙及仰拱的厚度皆为30cm。

该段于2011年2月19日至2011年2月28日完成上台阶的开

挖及初期支护施工，2011年3月14号完成该段的中、下台阶拱架的落底接长等支护施工。

在开挖过程，实际揭露围岩与设计围岩有一定出入，隧道两侧主要为灰黑色炭质板岩，掌子面中部主要为黏土充填层，围岩自稳能力差，两侧拱脚部位有基岩裂隙水下渗，岩体遇水较易产生软化，对围岩整体稳定不利。

由于隧道埋深较浅，且存在一定的偏压现象，加上围岩情况较差，通过监控量测发现该段的拱部下沉及位移变形较大，在施工过程中，加强了超前支护的施工，纵向每1.8m施作了一环超前小导管，增加了锁脚导管的数量，确保了施工安全。通过监测，目前该段初期支护处于稳定状态；但由于变形，目前二衬厚度少于设计厚度，为确保施工质量，对该段进行换拱处理。

6、换拱施工方案和工艺

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，XX隧道进口改DK165+450～改DK165+462段处于浅埋，现根据监控量测资料分析已重新稳定，如果大面积换拱再次大幅扰动土体，土体丧失了自持能力仅靠初期支护抵抗土体压力，结构安全和施工安全得不到有效保证，因此在确保施工安全和结构自身受力需要的前提下应尽量减少换拱范围，针对初期支护侵入二衬不超过3cm的范围局部凿除初期支护表层3cm后按原设计图纸施工，初期支护侵入二衬3～10cm段凿除表面初喷混凝土至拱架，进行二衬结构补强处理，初期支护侵入二衬大于10cm的范围进行换拱处理，换拱里程为改DK165+450～改DK165+462段，环向为中线左侧6m至中线右侧5m范围。

6.1换拱施工方案

根据初期支护断面测量成果，确定拱部初期支护侵限范围，在现场画出换拱范围。在该范围内先用小导管在换拱范围内全部进行预注浆，待预注浆达到强度后，每次用风枪凿除1榀钢架初期支护，按设计开挖轮廓线人工修出欠挖部分围岩土，割除侵限部分工字钢拱架钢筋网片、连接筋，按设计要求挂设钢筋网，换上新加工的钢架并进行可靠连接，然后喷射混凝土，完成一次换拱循环。

6.2施工工艺：

见《换拱施工工艺流程图》

图一：

图一：换拱施工工艺流程图

根据初期支护断面测量成果，确定每次换拱部位及开挖断面，为防止换拱作业过程中初期支护变形，在换拱施工前对换拱部位初期支护进行加固，然后用风镐凿除换拱部分喷射混凝土，凿除砼时在支撑结构上搭设防护网，以免下落砼块对人和机械构成威胁，混凝土凿除后进行换拱部位原初期支护纵向连接筋、钢筋网及钢架的割除，然后根据设计开挖轮廓线，人工用风镐等工具修整开挖断面，进行初期支护施工。

6.2.1拆除侵限初期支护施工注意事项：

6.2.1.1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。

6.2.1.2不能大面积拆除初期支护，防止塌方及冒顶。

6.2.1.3凿除喷射混凝土时如果锚杆垫板被破坏则需按设计要求更换。

6.2.1.4拆除后必须及时初喷。

6.2.2钢筋网施工

6.2.2.1钢筋网采用φ8㎜钢筋，网格尺寸为20×20㎝,搭接长度不少于20cm。

6.2.2.2钢筋网铺设要符合下列要求：