隧道初支侵限處理方案

1、新建 鐵路(DK +DK +)某某隧道初支變形處理專(zhuān)項(xiàng)方案編制：復(fù)核：審核：2012 年 3 月 19 日隧道初期支護(hù)變形換拱施工方案1. 編制依據(jù)隧道設(shè)計(jì)圖第一、第二、第三測(cè)設(shè)計(jì)施工圖客運(yùn)專(zhuān)線鐵路隧道工程施工技術(shù)指南鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)范 高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) (TB10753-2010) 鐵路混凝工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) ( TB10424) 鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn) (鐵建設(shè)(2005)160 號(hào)).2. 適用范圍某某隧道變形段換拱施工方案適用于隧道DK +DK + 段初期支護(hù)變形段處理。編制內(nèi)容主要包括：局部換拱施工方案及施工工藝，施 工

2、機(jī)械設(shè)備、勞動(dòng)力組織、進(jìn)度和質(zhì)量、安全、文明施工等管理措施。3. 變形段地質(zhì)及水文情況：該段水文地質(zhì)情況：該段處于第四系上更新統(tǒng)坡洪積粉質(zhì)黃層，含卵、碎 石土夾層，厚度50 - 70m粉質(zhì)黃土具I級(jí)非自重濕陷性及低壓縮性。掌子面 圍巖揭示為：拱部為第四系塑狀黏性土，較軟，潮濕；中間為12米厚砂礫石土夾層，滲水較大；下部為強(qiáng)風(fēng)化云母片麻巖、偉晶巖，巖體極破碎，強(qiáng) 度低，滲水較大。隧址區(qū)屬低山剝蝕丘陵地貌，地貌形態(tài)復(fù)雜，沿線地形起伏較大，其中DK147+60C處為沖溝端頭，其次小里程方向有5處深溝，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，隧道線 路中線走向均跨越深溝。所經(jīng)之處山勢(shì)陡峻，沖溝發(fā)育，切割較深，山體植 被繁茂，相對(duì)

3、高差達(dá)10m30m不等。4. 設(shè)計(jì)圍巖情況變形段原設(shè)計(jì)為 IV 級(jí)圍巖，開(kāi)挖過(guò)程中實(shí)際掌子面圍巖為：拱部為第四 系塑狀黏性土，較軟，潮濕；中間為 12米厚砂礫石土夾層，滲水較大；下 部為強(qiáng)風(fēng)化云母片麻巖、偉晶巖，巖體極破碎，強(qiáng)度低，滲水較大。由于圍 巖穩(wěn)定性較差，開(kāi)挖過(guò)程中滲水、股狀涌水現(xiàn)象嚴(yán)重，經(jīng)與設(shè)計(jì)、監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng) 勘查變更為 V 級(jí)圍巖支護(hù)施工。5. 初期支護(hù)變形情況根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙， 隧道 DK + DK + 段采用臺(tái)階法進(jìn)行施工， 在拱 部120度范圍內(nèi)采用長(zhǎng)3.5m、壁厚3.5mm的42小導(dǎo)管進(jìn)行超前支護(hù)；縱向 每2m施作一環(huán)；初期支護(hù)施作格柵拱架，縱向間距1.0m （其中DK + -縱向

4、間距0.75m）,邊墻設(shè)臵長(zhǎng)3.5m的砂漿錨桿；鋼筋網(wǎng)為環(huán)向8X縱向6 鋼筋加工制作，網(wǎng)格間距為20cm*20cm噴射混凝土厚度22cm。DK + 段于 2011 年12月18日至 2011 年12月 30日完成上臺(tái)階的開(kāi)挖、初期支護(hù)施工， 2011 年 1 月 1 0號(hào)完成中、下臺(tái)階開(kāi)挖、初期支護(hù) 施工。在開(kāi)挖過(guò)程，實(shí)際揭露圍巖與設(shè)計(jì)圍巖有一定出入，隧道兩側(cè)主要為老黃 土及風(fēng)化巖，掌子面中部主要為黏土充填層，圍巖自穩(wěn)能力差，兩側(cè)拱腳部 位有基巖裂隙水下滲，巖體遇水較易產(chǎn)生軟化，圍巖整體穩(wěn)定差。由于隧道埋深較淺，且存在一定的偏壓現(xiàn)象，加上圍巖情況較差，通過(guò)監(jiān) 控量測(cè)發(fā)現(xiàn)該段的拱部下沉及周邊水平

5、圍巖收斂變形較大，在施工過(guò)程中， 加強(qiáng)了超前支護(hù)的施工，縱向每1.2m施作了一環(huán)超前小導(dǎo)管，增加了鎖腳導(dǎo) 管的數(shù)量，確保了施工安全。通過(guò)監(jiān)測(cè)，目前該段初期支護(hù)已處于穩(wěn)定狀態(tài)； 但由于 DK147+DK147+ 左側(cè)拱腰部位變形過(guò)大，導(dǎo)致拱腰至起拱線部位初期支護(hù)侵入二襯設(shè)計(jì)厚度，為確保二次襯砌厚度和施工質(zhì)量，對(duì)該段進(jìn) 行換拱處理。6、換拱施工方案和工藝6.1施工方案：(1) 施工DK + 段仰拱初支、仰拱及仰拱填充，及時(shí)整體封閉成環(huán)，保證變形段DK +DK +整體穩(wěn)定。(2) 對(duì)變形體段DK + 段初期支護(hù)進(jìn)行全斷面徑向注漿固結(jié)處理，注漿參數(shù)見(jiàn)附圖 施隧02-95，預(yù)防替換拱架施工造成二次擾動(dòng)變

6、 形加大，導(dǎo)致坍塌不安全隱患事故發(fā)生。表1 ：注漿參數(shù)表水泥 漿水 灰比水玻璃水泥漿 與水玻 璃體積比NaH2PO摻 水泥質(zhì)量%注漿終(MPa穩(wěn)壓時(shí)間(mi n)濃度(/0Be)模數(shù)1:1382.41:0.62.02.0 2.510(3) 注漿完畢待注漿強(qiáng)度符合要求后，從DK + 開(kāi)始用風(fēng)鎬在變形初期支護(hù)的格柵拱架處開(kāi)槽鑿除欠挖部分，槽寬50cm長(zhǎng)度至拱腰上下未欠挖段100cm以上，切除侵限格柵拱架，在切除點(diǎn)重新焊接連接角鋼，安裝新 的格柵拱架，按設(shè)計(jì)要求施作好系統(tǒng)錨桿，并安設(shè)42mM 3.5mm鎖腳錨管(錨 管長(zhǎng)3.5m，每處2根)。采用同樣方法繼續(xù)處理第二榀侵限格柵拱架，新格柵 拱架安裝、

7、施工系統(tǒng)錨桿、鎖腳錨桿后利用風(fēng)鎬鑿出兩榀拱架之間侵限初期 支護(hù)噴射混凝土，安裝鋼筋網(wǎng)片，縱向連接筋，報(bào)監(jiān)理檢查合格后立即噴射混凝土封閉。以此類(lèi)推間隔替換侵限格柵拱架施工至DK +6.2施工工藝：見(jiàn)換拱施工工藝流程圖圖一：換拱施工工藝流程圖7. 機(jī)械設(shè)備及人員配臵7.1人員配臵技術(shù)人員測(cè)量人員風(fēng)鎬工立架工噴漿工風(fēng)鉆工普工13568447.2機(jī)械設(shè)備裝載機(jī)挖機(jī)風(fēng)鎬（把）噴漿機(jī)鑿巖機(jī)（把）116238. 監(jiān)控量測(cè)布臵監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)，對(duì)初支變形段在施工過(guò)程中產(chǎn)生的變化進(jìn)行觀測(cè)，提 供數(shù)據(jù)指導(dǎo)換拱施工。監(jiān)控量測(cè)的頻率根據(jù)相應(yīng)規(guī)范要求進(jìn)行，由于原初期 支護(hù)變形量大，每天監(jiān)測(cè)頻次不少于 2次，監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)反饋。

8、如果發(fā)現(xiàn)圍 巖變形突變，應(yīng)該馬上停止換拱施工，分析突變?cè)颍⒓皶r(shí)向相現(xiàn)場(chǎng)管理 人員匯報(bào)，研究進(jìn)一步處理方案。9、施工質(zhì)量保證措施：根據(jù)初期支護(hù)斷面測(cè)量檢測(cè)成果，確定初期支護(hù)拱架替換部位及里程段 落，為防止換拱作業(yè)過(guò)程中初期支護(hù)變形，在換拱施工前換拱段落仰拱初支、 仰拱、仰拱填充施工圭寸閉成環(huán)，并對(duì)該段初期支護(hù)進(jìn)行全斷面注漿預(yù)加固處 理，然后再采用風(fēng)鎬鑿除換拱部分噴射混凝土，重新安裝格柵拱架進(jìn)行二次 初期支護(hù)。9.1、注漿過(guò)程中要嚴(yán)格工序控制，加大施工的技術(shù)含量，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員 現(xiàn)場(chǎng)值班，劃分作業(yè)區(qū)域、采用“雙控”指標(biāo)、兩序孔作業(yè)，根據(jù)施工和變 形段落的收斂變化情況，適時(shí)調(diào)整注漿壓力、分段長(zhǎng)度和

9、注漿材料的種類(lèi)及 配比，保證注漿效果。9.2、 應(yīng)嚴(yán)格按照施隧02-95設(shè)計(jì)圖參數(shù)進(jìn)行鉆孔。9.3、注漿材料應(yīng)滿(mǎn)足試驗(yàn)要求，嚴(yán)禁使用過(guò)期結(jié)塊的材料，必要時(shí)進(jìn)行 檢驗(yàn)。9.4、漿液配比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，配漿時(shí)最大誤差為：水泥、水玻璃、水±5%。9.5、 漿液攪拌應(yīng)均勻，一般水泥漿、特種水泥漿攪拌時(shí)間為10 30分鐘，但不得超過(guò) 60 分鐘。未攪拌均勻或沉淀的漿液嚴(yán)禁使用。9.6、 注漿壓力控制在 23MPa注漿機(jī)額定功率不小于 5 MPa,保證注 漿效果。9.7 、注漿過(guò)程中，時(shí)刻注意泵壓和流量的變化，若吸漿量很大或壓力突 然下降，注漿壓力長(zhǎng)時(shí)間不上升，應(yīng)查明原因，如跑漿可通過(guò)調(diào)換漿液、

10、調(diào) 整漿液配比，縮短漿液凝膠時(shí)間，進(jìn)行大泵量、低壓力注漿，必要時(shí)采用間 歇注漿，以達(dá)到控域注漿目的。9.8 、注漿過(guò)程中若發(fā)生串漿時(shí)，可采取兩孔同時(shí)注漿措施。9.9、注漿過(guò)程中壓力突然升高，應(yīng)及時(shí)查找原因，進(jìn)行處理，確因漿液 凝膠時(shí)間過(guò)短，則應(yīng)停水玻璃泵，只注水泥漿，待泵壓恢復(fù)正常后再進(jìn)行雙 液注漿。9.10、一臺(tái)泵發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)立即換上備用泵繼續(xù)注漿。9.11 、嚴(yán)格進(jìn)行注漿效果檢查評(píng)定，符合要求時(shí)才能結(jié)束注漿作業(yè)。當(dāng) 未達(dá)到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔注漿。9.12、風(fēng)鎬鑿出侵限格柵拱架，未侵限段處理時(shí)輕鑿輕敲，盡量不要對(duì) 拱架產(chǎn)生較大傷害，鑿出混凝土，切除拱架時(shí)環(huán)向垂直切割，利于在切除面

11、焊接連接板，保證連接板焊接質(zhì)量。9.13、拱架切除、先測(cè)量檢測(cè)侵限處理結(jié)果，如處理面深度不足，繼續(xù)處理至設(shè)計(jì)面，初噴45cm混凝土封閉圍巖在支立格柵拱架支護(hù)，拱架采用 螺栓連接牢固。10、安全保證措施10.1 、注漿期間溶洞段至少設(shè)一個(gè)量測(cè)斷面,嚴(yán)格按隧道施工規(guī)范加強(qiáng)量測(cè)，確保注漿施工過(guò)程中初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。10.2 注漿管路及連接件必須采用耐高壓裝臵，當(dāng)壓力上升時(shí)，要防止管 路連接部位爆裂傷人。10.3 、孔口管、止?jié){塞要安裝固結(jié)牢固，施工期間嚴(yán)禁人員站在其沖出 方向前方，以防止孔口管、止?jié){塞沖出傷人。10.4 、注意機(jī)械使用、保養(yǎng)、維修，注意用電安全，經(jīng)常進(jìn)行檢查杜絕 漏電，并派專(zhuān)人操作和維修，非機(jī)電修理人員不得隨意拆卸設(shè)備。10.5 、應(yīng)搭設(shè)穩(wěn)固安全的腳手架和施工平臺(tái)，防止機(jī)翻人傷事故發(fā)生。10.6 、鑿除砼時(shí)在支撐結(jié)構(gòu)上搭設(shè)防護(hù)網(wǎng)，以免下落砼塊對(duì)人和機(jī)械構(gòu) 成威脅。10.7 風(fēng)鎬鑿除噴射混凝土之前， 測(cè)量標(biāo)示開(kāi)槽寬度及長(zhǎng)度， 寬度視重新安 裝格柵拱架施工要求而定，但最大不能超過(guò)50cm環(huán)向長(zhǎng)度至拱架侵限與未侵限交界處往為侵限處延伸100cm,避免二次處理侵限。不能大面積拆除初期 支護(hù)，防止塌方及冒頂。10.8 、替換拱架應(yīng)從大里程往小里程方向一