1、南平至龍巖鐵路擴(kuò)能改造工程N(yùn)LZQ-4標(biāo)柳城隧道出口換拱專(zhuān)項(xiàng)方案目 錄一 工程概況11 設(shè)計(jì)地質(zhì)描述12 隧道施工情況描述1二 原因分析2三 處理原則2四 換拱方案21、施工準(zhǔn)備22、人員及設(shè)備安排23、加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作34、換拱前準(zhǔn)備工作和加固措施35、換拱方案66、施工工藝87、換拱注意事項(xiàng)8五 掌子面開(kāi)挖前，對(duì)前方圍巖施做管棚固結(jié)9六 安全保障措施96.1組織措施96.2具體措施：10七 防止侵限措施11中鐵十六局集團(tuán)五公司南龍鐵路NLZQ-4標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 柳城隧道出口換拱專(zhuān)項(xiàng)方案一 工程概況1 設(shè)計(jì)地質(zhì)描述柳城隧道出口DK100+962DK100+862段洞身圍巖為泥盆系上統(tǒng)天瓦崠組石

2、英砂巖局部夾粉砂巖：石英砂巖，灰白色，砂狀結(jié)構(gòu)；粉砂巖，紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)。全風(fēng)化弱風(fēng)化,全風(fēng)化，呈砂土、砂粒狀；強(qiáng)風(fēng)化，巖體較破碎；弱風(fēng)化，巖體較完整。巖層產(chǎn)狀：31520，地下水相對(duì)豐富，為弱富水區(qū)。DK100+962DK100+862段圍巖設(shè)計(jì)為IIIb，由于巖體較破碎、穩(wěn)定性差，變更為IV支護(hù)措施。2 隧道施工情況描述柳城隧道出口目前掌子面里程為DK100+860，下臺(tái)階里程DK100+915，仰拱端頭里程為DK100+926，拱墻襯砌端頭里程為DK100+962。DK100+962DK100+862段初期支護(hù)施工時(shí)間：2015年5月28日至2015年7月6日。施工工法：DK100+96

3、2DK100+862段設(shè)計(jì)采用型超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)（按縱向間距3.0m一環(huán)布置），I18鋼架（按縱向間距0.8m一榀布置），三臺(tái)階法施工。 初期支護(hù)完成后，出現(xiàn)噴射砼開(kāi)裂、掉塊，拱架變形。測(cè)量班對(duì)DK100+962DK100+862段進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的沉降量量測(cè)，平均每天沉降35mm，沉降收斂時(shí)間較長(zhǎng)，沉降量超過(guò)IV圍巖的設(shè)計(jì)預(yù)留變形量，存在不同程度的初支侵限現(xiàn)象。二 原因分析DK100+962DK100+862段圍巖為石英砂巖局部夾粉砂巖，圍巖破碎，滲水性較強(qiáng)，且該段圍巖為弱富水區(qū)，遇水承載力急劇下降，開(kāi)挖后，自穩(wěn)時(shí)間短，圍巖收斂過(guò)程長(zhǎng)，沉降量偏大，導(dǎo)致拱頂下沉形成侵限欠挖。三 處理原則1、暫停

4、掌子面施工；2、初支侵限段進(jìn)行徑向注漿處理并施作臨時(shí)仰拱，形成封閉環(huán)，在鋼架底部增設(shè)2跟鎖腳錨管，防止下臺(tái)階開(kāi)挖時(shí)產(chǎn)生較大沉降；3、拱墻襯砌緊跟；4、逐榀換拱，一次一榀；5、加強(qiáng)沉降觀(guān)測(cè)。四 換拱方案鑒于DK100+962DK100+862段初期支護(hù)已侵入二襯,為滿(mǎn)足設(shè)計(jì)拱墻襯砌厚度要求，在確保安全及質(zhì)量的前提下必須對(duì)該段隧道初期支護(hù)做換拱處理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果，確定處理方式：對(duì)于拱墻襯砌厚度30cmh40cm部位，人工用風(fēng)槍鑿除部分初支表面砼，確保拱墻襯砌滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于拱墻襯砌厚度h30cm部位，人工或采用松動(dòng)爆破拆除侵限位置鋼架，重新設(shè)置鋼架，確保拱墻襯砌滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。1、施工準(zhǔn)備制定

5、換拱施工方案，并報(bào)監(jiān)理審批后實(shí)施換拱。進(jìn)行人員、機(jī)械、設(shè)備及換拱所需的材料的準(zhǔn)備工作。對(duì)換拱工班進(jìn)行安全培訓(xùn)和技術(shù)交底。2、人員及設(shè)備安排人員安排見(jiàn)表1主要設(shè)備見(jiàn)表2表1 換拱人員安排表序號(hào)職務(wù)人數(shù)分工1隊(duì)長(zhǎng)1負(fù)責(zé)全面協(xié)調(diào)2技術(shù)主管1負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)工作3測(cè)量工2負(fù)責(zé)換拱期間監(jiān)控量測(cè)4安全員2負(fù)責(zé)安全指導(dǎo)和安全值班5工人7負(fù)責(zé)鑿除、換拱等工作表2 換拱機(jī)械設(shè)備安排表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量備注1挖掘機(jī)PC2201自有2裝載機(jī)ZL591自有3空壓機(jī)20立方2自有4風(fēng)鎬2自有5電鎬1自有3、加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作監(jiān)控量測(cè)不僅對(duì)原初期支護(hù)變形進(jìn)行觀(guān)測(cè)，對(duì)換拱后的的初期支護(hù)同樣要加強(qiáng)觀(guān)測(cè)，對(duì)換拱前后拱頂下沉及圍巖收

6、斂觀(guān)測(cè)每天2次，測(cè)量人員應(yīng)及時(shí)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，匯總并上報(bào)工程部。換拱過(guò)程中注意觀(guān)察初期支護(hù)狀態(tài)包括噴射混凝土層是否產(chǎn)生裂縫、剝離和剪切破壞、支撐是否變形進(jìn)行觀(guān)察分析。對(duì)以上情況進(jìn)行詳細(xì)描述、記錄，作為及時(shí)采取支護(hù)參數(shù)選擇的參考級(jí)量測(cè)等級(jí)選擇的依據(jù)。現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)根據(jù)開(kāi)挖、換拱各工序作業(yè)持續(xù)時(shí)間加大測(cè)量頻率。4、換拱前準(zhǔn)備工作和加固措施初期支護(hù)未侵限的，在拱頂下沉和圍巖收斂基本穩(wěn)定后，加緊隧道二襯施工，尤其是仰拱混凝土要及時(shí)施做。二襯施做由大里程向小里程方向施做，待換拱完成夠10米時(shí)，立即施做換拱段二襯。換拱前，應(yīng)該對(duì)換拱段拱墻部位進(jìn)行注漿固結(jié)，注漿孔按梅花形布置，孔口環(huán)向間距為1.0m，縱向間距

7、1.0m。注漿管采用鋼花管，鋼花管制作采用42mm，壁厚3.5mm的熱軋無(wú)縫鋼管，鋼管長(zhǎng)3.0m，注漿管應(yīng)埋設(shè)牢固，并有良好的止?jié){措施。注漿采用水泥漿，注漿壓力1.02.0MPa，漿液水灰比1：1（重量比）。初期支護(hù)侵限處理需要破除原有的噴射混凝土，打開(kāi)拱架法蘭盤(pán)，此時(shí)隧道原有的平衡狀態(tài)將會(huì)遭到破壞，拱架會(huì)在自重及偏壓作用下發(fā)生坍塌。為了避免此種情況發(fā)生，確保施工安全，在拆除初期支護(hù)前，必須對(duì)兩側(cè)原有的支護(hù)系統(tǒng)設(shè)立臨時(shí)支撐，使隧道兩側(cè)拱架單元與臨時(shí)支撐形成穩(wěn)定的支撐體系。臨時(shí)支撐采用I20a型鋼加工制作成支撐排架，其頂端與初支鋼架B單元頂端周邊焊接牢固，底角埋入底座混凝土中。底座采用寬60cm

8、，厚30cm的混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑于仰拱填充面上。臨時(shí)支撐樣式見(jiàn)圖1 I20 鋼臨時(shí)支撐示意圖及圖2 柳城隧道出口換拱示意圖。圖1 I20鋼臨時(shí)支撐示意圖 三明南隧道出口換拱示意圖 圖2 柳城隧道出口換拱示意圖5、換拱方案先進(jìn)行隧底開(kāi)挖、仰供及填充施做，初支閉合成環(huán)。對(duì)于徑向注漿施工完畢且齡期達(dá)到3d的初期支護(hù)進(jìn)行換拱作業(yè)。從距二襯端頭2榀拱架的位置開(kāi)始鑿除初期支護(hù)混凝土，初支混凝土的鑿除采用風(fēng)鎬或者炮錘進(jìn)行，鑿槽深度以達(dá)到設(shè)計(jì)斷面半徑加沉降預(yù)留量30cm考慮；置換順序：利用換拱臺(tái)車(chē)從大里程逐環(huán)進(jìn)行，對(duì)每環(huán)的拱架置換應(yīng)遵循先墻后拱的原則，每段長(zhǎng)度為一榀拱架的間距（80cm）。邊墻范圍內(nèi)初期支護(hù)處理處

9、理邊墻鋼拱架時(shí)左右兩側(cè)錯(cuò)開(kāi)35m進(jìn)行，當(dāng)選擇從右側(cè)開(kāi)始時(shí)，按照如下步驟進(jìn)行：右側(cè)邊墻鋼拱架初期支護(hù)拆除前，需先對(duì)右側(cè)臨時(shí)支撐進(jìn)行拆除。臨時(shí)支撐拆除采用風(fēng)鎬鑿除混凝土，割斷臨時(shí)支撐與鋼拱架間的連接。人工手持風(fēng)鎬對(duì)右側(cè)邊墻鋼拱架部分進(jìn)行鑿出至設(shè)計(jì)斷面，松開(kāi)處法蘭盤(pán)連接螺栓，然后調(diào)整邊墻鋼拱架至設(shè)計(jì)位置，連接好處的連接螺栓，重新擰緊處連接螺栓，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，按設(shè)計(jì)要求打設(shè)錨桿及鎖腳錨管并按要求注漿，噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度。左側(cè)初期支護(hù)侵限處理滯后右側(cè)35m進(jìn)行，施工方法參照右側(cè)初期支護(hù)侵限處理步驟進(jìn)行。新處理的初期支護(hù)封閉成環(huán)后，及時(shí)進(jìn)行二次襯砌施工，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。拱部范圍內(nèi)初期支護(hù)處理拱部范圍內(nèi)斷面

10、鑿除至預(yù)留沉降為30cm開(kāi)挖輪廓線(xiàn)后，先初噴一層混凝土封閉開(kāi)挖面防止拱部掉塊。然后打開(kāi)接頭處法蘭盤(pán)，同時(shí)打開(kāi)接頭、處法蘭盤(pán)，將鋼拱架抬高并加寬至設(shè)計(jì)位置。現(xiàn)場(chǎng)加工預(yù)留沉降為30cm的鋼拱架，把加工好的鋼拱架安裝至打開(kāi)的接頭位置。此時(shí)拱部與邊墻單元間的連接法蘭盤(pán)將會(huì)錯(cuò)位，因此要在、接頭處打設(shè)鎖腳錨管固定拱架。然后按照設(shè)計(jì)施作錨網(wǎng)噴支護(hù)，打設(shè)超前小導(dǎo)管，小導(dǎo)管采用42m，壁厚3.5mm熱軋無(wú)縫鋼管，鋼管長(zhǎng)4.5m，環(huán)向間距0.4m，縱向3.0m一環(huán)。小導(dǎo)管注漿采用水灰比0.51.0（重量比）的水泥砂漿，注漿壓力0.51.0MPa。然后噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度。6、施工工藝測(cè)量檢測(cè)并標(biāo)示出侵限段落部位開(kāi)

11、槽鑿出侵限拱架，切除拱架測(cè)量放樣安裝新拱架施做鎖腳錨管及噴射砼 重復(fù)以上步驟，置換下榀拱架7、換拱注意事項(xiàng)鑿除初支混凝土?xí)r主要以風(fēng)鎬為主，嚴(yán)禁采用爆破作業(yè)，且每次只能換一榀，刻槽時(shí)注意預(yù)留沉降量不小于30cm。監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)的布設(shè)要與換拱作業(yè)同步進(jìn)行，按要求布設(shè)好監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)，加密量測(cè)斷面間距不大于5米并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際加密觀(guān)測(cè)頻率，采用每天定時(shí)與不定時(shí)相結(jié)合的方法進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)（每24小時(shí)不得少于3次），并及時(shí)分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取處理措施；監(jiān)控量測(cè)觀(guān)測(cè)項(xiàng)目包括：未拆除段的拱頂下沉、周邊收斂；已拆除置換段的拱頂下沉、周邊收斂；變形段的洞外山體下沉、位移等。并認(rèn)真做好記錄和數(shù)據(jù)處理工作，據(jù)以修正支護(hù)參

12、數(shù)，保障施工安全。并派專(zhuān)人在洞外對(duì)山體進(jìn)行觀(guān)測(cè)，如有異常，及時(shí)上報(bào)。對(duì)已換拱段，必須及時(shí)進(jìn)行二次襯砌，每段二襯按照10米考慮。局部換拱時(shí)對(duì)不侵限階段進(jìn)行鎖腳錨管加固，以防止出現(xiàn)掉拱情況。五 掌子面開(kāi)挖前，對(duì)前方圍巖施做管棚固結(jié)由于巖體較破碎、穩(wěn)定性差，并有大量滲水，掌子面繼續(xù)開(kāi)挖時(shí)易出現(xiàn)溜坍，為了保證施工安全，上臺(tái)階繼續(xù)開(kāi)挖前施做38米洞身長(zhǎng)管棚對(duì)前方圍巖進(jìn)行固結(jié)，參考圖號(hào)：南龍隧參04-13。六 安全保障措施6.1組織措施項(xiàng)目部成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)，書(shū)記、總工和副經(jīng)理為副組長(zhǎng)，工程部、安質(zhì)部和架子隊(duì)參加的換拱施工應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組。領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)方案調(diào)整、技術(shù)交底、現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)、監(jiān)控量測(cè)和安全監(jiān)控工作；

13、施工隊(duì)：組織有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍，施工前對(duì)所有施工人員進(jìn)行安全交底，嚴(yán)格按照換拱方案及有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行施工，現(xiàn)場(chǎng)必須聽(tīng)從技術(shù)及管理人員的指導(dǎo)。換拱施工應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組組 長(zhǎng)：王傳宗（項(xiàng)目經(jīng)理 組 長(zhǎng)：郭其祥（書(shū) 記春輝（總工程師渠嶺波（副 經(jīng) 理） 員：尚寶江（工程部長(zhǎng) 明（安質(zhì)部長(zhǎng)趙建昌（架子隊(duì)長(zhǎng)周 偉（現(xiàn)場(chǎng)工程師行領(lǐng)導(dǎo)包保制度，實(shí)行定期值班制度，確保在換拱期間項(xiàng)目部至少有一名領(lǐng)導(dǎo)在現(xiàn)場(chǎng)值班

14、，確保施工進(jìn)度和安全；啟動(dòng)應(yīng)急保障預(yù)案，在隧道兩端設(shè)置專(zhuān)人負(fù)責(zé)安全監(jiān)控；施工前，就換拱注意事項(xiàng)、風(fēng)險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)因素及勞動(dòng)紀(jì)律進(jìn)行再交底，提高各級(jí)人員的質(zhì)量安全意識(shí)。6.2具體措施：險(xiǎn)情應(yīng)急處理現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間專(zhuān)職安全人員在場(chǎng)監(jiān)視圍巖變化，用哨聲通知作業(yè)人員撤離，在換拱臺(tái)架的前后各堆放沙堆，在極度危險(xiǎn)的情況下，人員可以跳到沙堆上迅速撤離。施工期間，現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人會(huì)同技術(shù)人員對(duì)各部支護(hù)進(jìn)行定期檢查。當(dāng)發(fā)現(xiàn)量測(cè)數(shù)據(jù)有突變或異變時(shí)，立即通知現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人，采取應(yīng)急措施或通知施工人員撤離危險(xiǎn)地段。加強(qiáng)圍巖開(kāi)挖后變形量測(cè)，根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，反饋指導(dǎo)施工，保證開(kāi)挖及換拱的安全和質(zhì)量。施工中，指定專(zhuān)人對(duì)洞內(nèi)圍巖及地面位移變形情況進(jìn)行觀(guān)測(cè)，出現(xiàn)異常情況立即停工處理。安全教育對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行全員安全教育，并進(jìn)行安全技術(shù)交底，從思想上高度重視。建立安全領(lǐng)導(dǎo)小組，落實(shí)崗位責(zé)任制。施工人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，技術(shù)人員上課、現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。所有進(jìn)入隧道工地的人員，佩戴安全防護(hù)用品。對(duì)隧道施工人員要堅(jiān)持班前安全教育，嚴(yán)禁酒后上班。作業(yè)到達(dá)工作面時(shí)，先檢查工作面是否處于安全狀態(tài)，如有松動(dòng)的巖石，立即加以支護(hù)或清除。 安全物資配足必要