隧道隧道換拱施工方案

1、*隧道換拱施工方案1編制依據(jù)及原則1.1 編制依據(jù)(1)鐵路工程基本作業(yè)施工安全技術(shù)規(guī)程(TB10301-2009);(2)鐵路混凝土工程施工技術(shù)規(guī)程Q/CR9207-2017;(3)高速鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程Q/CR(9604-2015)(4)鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)(TB10424-2018)(5)高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)(TB10753-2018)(6)國家相關(guān)法律、法規(guī)和中國鐵路總公司相關(guān)規(guī)章制度以及現(xiàn)行的施工規(guī)范、規(guī)程,技術(shù)規(guī)程和驗收標(biāo)準(zhǔn)等。1.2 編制原則符合性原則滿足工程質(zhì)量目標(biāo)和工程總工期及階段工期要求，符合施工安全、環(huán)境保護(hù)、水土保持和文明施工等方面的規(guī)定，嚴(yán)

2、格遵守鐵路建設(shè)工程施工合同條件、合同協(xié)議條款及補(bǔ)充協(xié)議內(nèi)容。堅持科學(xué)性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、合理性與實用性相結(jié)合的原則結(jié)合本隧道特點(diǎn)，采用新奧法施工技術(shù)，應(yīng)用科學(xué)的施工組織方法，合理地安排施工順序、優(yōu)化施工方案。搞好勞力、材料、機(jī)械的合理配置，力求施工方案的適用性、先進(jìn)性相結(jié)合，做到施工方案科學(xué)、技術(shù)先進(jìn)，確保隧道安全貫通。1.3 編制范圍該初期支護(hù)拆換施工方案適用于*隧*段初期支護(hù)拆換拱。2工程概況2.1 設(shè)計概況*隧道位于*附近，起訖里程為*,長1349m,洞身最大埋深111.21m。其中II級圍巖240mm級圍巖270mW級圍巖300mV級圍巖539m隧道出口采用帽檐斜切式洞門，長19m2.

3、2 換拱段設(shè)計及施工情況*隧道*段表覆粉質(zhì)黏土，硬塑，呈松軟結(jié)構(gòu)；下伏砂巖，強(qiáng)風(fēng)化弱風(fēng)化，巖體較破碎，呈角礫碎石狀松散結(jié)構(gòu)，易塌方，冒頂。根據(jù)測量資料顯示，該段為偏壓結(jié)構(gòu)。該段富水條件較好，雨季裂隙水易于下滲。*段為Vc級圍巖，采用三臺階臨時仰拱法，間距0.5m/幅，采用超前大管棚；*段為Vb級圍巖，采用三臺階臨時仰拱法，間距0.6m/根，超前中管棚加超前小導(dǎo)管。2.3工程現(xiàn)狀*隧道截止2020年3月28日，上臺階施工到DK184+911累計324m中臺階施工到DK184+932累計303m；下臺階施工到DK184+949累計286m仰拱施工至DK184+974.02累計260.98m,至掌子

4、面距離63.02m；襯砌施工至DK185+019.36,累計165.96m,至學(xué)子面距離108.36m。通過測量數(shù)據(jù)分析，*段初期支護(hù)凈空輪廓實測資料如附件：隧道斷面分析圖所示。洞內(nèi)初期支護(hù)出現(xiàn)扭曲變形侵入二次襯砌限界，整體向右偏移，需要拆換該段初期支護(hù)。3換拱施工方案換拱范圍兩端二次襯砌已完成施工與仰拱封閉成環(huán)，通過監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析，圍巖已趨于穩(wěn)定，滿足拆換要求。拆換順序由大里程往小里程且逐根進(jìn)行初期支護(hù)拆換，換拱施工必須在化凍前完成施工。拆換平臺采用原有的缺陷整治臺車。每桶拆換順序先拱腰，再拱頂，最后拱墻。初期支護(hù)拆換工藝流程如圖1所示。圖1初期支護(hù)拆換工藝流程3.1 拆除初期支護(hù)按照拱架

5、單元進(jìn)行拆除，且每次只能拆除一幅中的一個拱架單元。拆除主要以人工利用風(fēng)鎬開挖為主，盡量減少對圍巖的擾動。(1)初期支護(hù)噴射混凝土鑿除根據(jù)斷面測量結(jié)果鑿除侵限噴射混凝土，噴射混凝土由凈空面向圍巖面逐層鑿除。完畢后，通過測量數(shù)據(jù)確定換拱后的初期支護(hù)及襯砌厚度、凈空是否滿足要求。如不滿足要求，繼續(xù)鑿除，直至厚度、凈空滿足設(shè)計要求。鑿除侵限初支混凝土施工注意事項：根據(jù)斷面實測數(shù)據(jù)，用紅油漆在噴射混凝土表面標(biāo)志出侵限的范圍，并用數(shù)字寫出該處或該段侵限多少，同時鑿除部位需要保證換拱后初支及襯砌厚度要求。風(fēng)鎬鑿除噴射混凝土之前，必須先把噴射混凝土的鑿除部分與不鑿除部分在分界處切開分離，以防對不鑿除部分混凝土

6、有損傷。不得大面積拆除初期支護(hù)，防止塌方及冒頂。拆換位置、鋼拱架加工數(shù)量、鑿除混凝土面積由現(xiàn)場技術(shù)人員確認(rèn)。換拱后，圍巖有可能再次變形沉降，預(yù)留沉降量為25cm(2)初期支護(hù)鋼拱架割除拱架割除前，先在與被割除鋼架相鄰的鋼架上施做鎖腳錨管，防止鋼架沉降、變形。鎖腳錨管采用小50*5mm無縫鋼管，長度5m每個部位施做4根，與鋼架角度不小于45°采用U型筋焊接牢固，注漿采用強(qiáng)度不低于M20的水泥砂漿，注漿壓力0.51Mpa鋼拱架切割應(yīng)沿半徑方向，一次割除一個鋼拱架單元，割除前采用頂撐頂住被割除段的型鋼，兩端用氣焊割除后，再割除鋼拱架原有的縱向連接筋，然后用錘頭先輕敲震動鋼拱架，使鋼拱架松動

7、，此時由4名工人人工配合托住鋼拱架，1人用撬棍從一端到另一端逐步撬動，直至鋼拱架順利拆除。鋼架切割過程中盡量保證原有鋼拱架連接板的完好。3.2 掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片在鋼拱架拆除完成后，人工進(jìn)行欠挖處理，對于局部殘留的碎采用風(fēng)鎬破除，原有錨桿繼續(xù)保留，超前支護(hù)等鋼結(jié)構(gòu)采用氣焊切除，切除時要保證原有鋼筋網(wǎng)有足夠的搭接長度，直至輪廓滿足施工和設(shè)計要求。巖面修整完成后及時進(jìn)行初噴，通過原有錨桿掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)采用小8mmffi筋,網(wǎng)格間距為20X20cm搭接長度為12個網(wǎng)格，噴射混凝土?xí)r靠近學(xué)子面的鋼拱架不進(jìn)行封端處理，保證下一循環(huán)搭接長度。3.3 鋼拱架安裝把加工好的相應(yīng)鋼拱架單元運(yùn)至作業(yè)面，調(diào)整后定位安

8、裝。在鋼拱架與初噴混凝土的空隙處加設(shè)混凝土墊塊，楔緊鋼拱架。按設(shè)計要求進(jìn)行換拱，*段圍巖為Vb,采用I20a工字鋼，縱向間距0.6m,采用22鋼筋縱向連接，按設(shè)計要求焊接。鎖腳采用小50*5mm無縫鋼管，與鋼架角度不小于45°,長度5m每個連接板節(jié)點(diǎn)2根。*段圍巖為Vc,采用I20a工字鋼，縱向間距0.5m,采用22鋼筋縱向連接，縱向連接筋完成后進(jìn)行鎖腳錨管施工，鎖腳采用小50*5mm£縫鋼管，與鋼架角度不小于45°,長度5m每個連接板節(jié)點(diǎn)2根。鎖腳錨管施工和U型筋的焊接一定要在現(xiàn)場技術(shù)員的盯控下完成。鎖腳錨管注漿采用強(qiáng)度不小于M20的水泥砂漿，注漿壓力0.51M

9、pa更換第一幅鋼架時，縱向連接與原有的縱向連接筋焊接，并采用22鋼筋幫焊，噴射混凝土?xí)r靠近學(xué)子面的鋼拱架不進(jìn)行封端處理，保證下一循環(huán)連接筋與鋼架的連接。原有鋼拱架連接板完好，直接采用連接板加螺栓連接；原有鋼拱架連接板若已損壞，現(xiàn)場重新更換連接板，并采用40*40mm1鋼幫焊，保證鋼拱架之間的連接。3.4 噴射混凝土每單元初期支護(hù)拆換完成后及時濕噴C25混凝土，厚度不小于28cm,噴射密實，無空洞。待混凝土噴射完成3小時后，方可進(jìn)入下一循環(huán)施工。3.5 錨桿施工待噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，進(jìn)行錨桿施工，錨桿施工位置采用紅油漆標(biāo)記。拱部采用22中空錨桿，長度4m縱環(huán)向間距為1.2*1.0m,梅

10、花布置，注漿采用強(qiáng)度不低于M20的水泥砂漿，注漿壓力不宜大于0.2MPa；邊墻采用22砂漿錨桿，長度4m,縱環(huán)向間距為1.2*1.0m,梅花布置，注漿采用強(qiáng)度不低于M25的水泥砂漿，注漿壓力不大于0.2MPa4監(jiān)控量測系統(tǒng)4.1 量測程序監(jiān)控量測的目的在于監(jiān)測圍巖變形和壓力情況，驗證支護(hù)襯砌的設(shè)計效果，保證圍巖穩(wěn)定和施工安全；提供判斷圍巖和支護(hù)系統(tǒng)基本穩(wěn)定的依據(jù)，確定襯砌的施做時間；通過對量測數(shù)據(jù)的分析處理，掌握地層穩(wěn)定性變化規(guī)律，預(yù)見事故和險情，作為調(diào)整和休整支護(hù)參數(shù)及施工方法的依據(jù)，提供圍巖和支護(hù)襯砌最終穩(wěn)定的信息。隧道監(jiān)控量測程序圖4.2 測點(diǎn)布置在隧道換拱施工過程中，監(jiān)控量測嚴(yán)格進(jìn)行拱

11、頂下沉量測、水平凈空收斂量測兩項量測。監(jiān)控量測測點(diǎn)布置圖4.3 布點(diǎn)觀測施工前，在洞內(nèi)該段圍巖上布置監(jiān)控量測點(diǎn)，拱頂下沉觀測點(diǎn)及凈空收斂觀測點(diǎn)按每5米一個斷面進(jìn)行布設(shè)，以觀測圍巖及初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的變化。周邊收斂及拱頂下沉測點(diǎn)盡量集中斷面布設(shè)，以便量測成果分析。對初支侵限較大處，增設(shè)絕對位移監(jiān)測點(diǎn)，尤其是連接鋼板處和墻角處。拱頂下沉觀測點(diǎn)，在隧道需換拱的圍巖位置上每3米設(shè)置一個點(diǎn)，換拱施工完的圍巖上每兩米設(shè)置一個點(diǎn)，并且在換拱施工完6小時內(nèi)進(jìn)行第一次觀測，儀器采用高精度全站儀，觀測頻率為每天2次，直至二襯完成后為止。凈空收斂觀測點(diǎn)，在拱頂下沉觀測點(diǎn)同一斷面設(shè)置，儀器采用高精度全站儀，觀測頻率同拱頂

12、下沉觀測。4.4 量測整理及分析根據(jù)測點(diǎn)位移變化速率判斷圍巖穩(wěn)定狀況，當(dāng)隧道周邊變形趨勢有明顯減緩趨勢，則說明隧道變形基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)變化速率過快、過大，說明位移出現(xiàn)反常的急劇增加現(xiàn)象，表明圍巖及支護(hù)已呈不穩(wěn)狀態(tài)，應(yīng)及時加強(qiáng)支護(hù)并停止作業(yè)，并根據(jù)現(xiàn)場及施工情況進(jìn)行分析。4.5 加強(qiáng)監(jiān)控量測工作監(jiān)控量測不僅對原初期支護(hù)鋼架變形進(jìn)行觀測，對增加的換拱同樣要加強(qiáng)觀測，量測人員應(yīng)及時對測量結(jié)果進(jìn)行分析。換拱安裝過程中注意觀察初期支護(hù)狀態(tài)包括噴碎層是否產(chǎn)生裂縫、剝離和剪切破壞、支撐是否壓屈變形進(jìn)行觀察分析。對以上情況進(jìn)行詳細(xì)描述、記錄，并予以評估，作為及時采取支護(hù)參數(shù)選擇的參考及量測等級選擇的依據(jù)。

13、量測方法及頻率現(xiàn)場量測時根據(jù)開挖、換拱施工各工序作業(yè)持續(xù)時間加大測量頻率。5注意事項拆除鋼架時要隨時注意圍巖情況，如發(fā)現(xiàn)圍巖破碎及掉塊現(xiàn)象，立即停止拆除，用噴射混凝土進(jìn)行封閉，以穩(wěn)固圍巖。遵循原有鋼拱架縱向連接筋最后割除的原則，以防鋼拱架忽然掉落傷人。嚴(yán)禁對侵限部分的鋼拱架之間的混凝土多根同時鑿除，多極同時換拱，防止暴露面積過大造成圍巖出現(xiàn)突然性垮塌，避免意外事故的發(fā)生。拆換拱過程中，必須全程監(jiān)測，設(shè)安全員全程值守，負(fù)責(zé)安全管理工作。拆換過程中，應(yīng)盡量避免、減少各種振動、沖擊作業(yè)，避免水影響。置換拱架時，拆除完一板或一個單元拱架時，立即安裝新鋼架上去，待整環(huán)初支完成后，才可進(jìn)行下一根鋼拱架的拆

14、除置換工作。換拱期間加強(qiáng)監(jiān)控量測工作，并對換拱段加密測點(diǎn)，每天至少觀測兩次。如有異常及時上報。已經(jīng)拆換下來的鋼拱架因為嚴(yán)重變形，所以不得再次使用，拆換下來的連接筋、鋼筋網(wǎng)必須報廢。6安全保證措施6.1成立隧道換拱施工領(lǐng)導(dǎo)小組建立質(zhì)量責(zé)任制，將質(zhì)量目標(biāo)層層分解，制定各級、各部門質(zhì)量工作崗位責(zé)任制，明確具體的質(zhì)量責(zé)任，把質(zhì)量管理的每項工作、每個環(huán)節(jié)具體落實到每一個部門、每一個人,切實把質(zhì)量工作落到實處。組長：*副組長：*組員：*職責(zé)分工表序號姓名職務(wù)備主要職責(zé)1*組長總體組織協(xié)調(diào)2*副組長具體組織落實換拱方案，定期向組長匯報施工情況。3*副組長做好質(zhì)量監(jiān)督工作，制定落實質(zhì)量保證措施。4*組員做好現(xiàn)

15、場相關(guān)協(xié)調(diào)工作5*組員具體組織實施換拱方案的落實并對施工全過程進(jìn)行指導(dǎo)，負(fù)責(zé)技術(shù)交底的制定。6*組員負(fù)責(zé)換拱方案的編制及審核7*組員制定詳細(xì)的安全應(yīng)對措施，對施工全過程進(jìn)行監(jiān)控并及時處理8*組員負(fù)責(zé)現(xiàn)場監(jiān)控量測并對監(jiān)控量測結(jié)果進(jìn)行分析，及時上報9*組員負(fù)責(zé)落實物資供應(yīng)及相關(guān)配套工作10*組員做好現(xiàn)場人員及機(jī)械設(shè)備的安全管理工作11*組員組織有經(jīng)驗的專業(yè)施工隊伍，嚴(yán)格按照換拱施工方案及有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行施工12*組員負(fù)責(zé)相關(guān)實驗工作6.2建立健全安全管理組織機(jī)構(gòu)為保證換拱期間的施工安全，項目經(jīng)理部成立安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組，由項目經(jīng)理、安全總監(jiān)、項目總工程師和各業(yè)務(wù)部門主管組成。安全管理組織機(jī)構(gòu)見“安全

16、管理組織機(jī)構(gòu)圖”組長負(fù)責(zé)換拱期間的安全工作的總體協(xié)調(diào)及遭遇緊急情況時進(jìn)行總調(diào)度，副組長負(fù)責(zé)置換拱架期間具體的安全事項，各成員配合組長及副組長工作。制定安全包保責(zé)任制，逐級簽訂安全承包合同。達(dá)到全員參加，全面管理的目的，充分體現(xiàn)“管生產(chǎn)必須管安全”和“安全生產(chǎn)、人人有責(zé)”。在編制施工技術(shù)方案的同時，編制各分項工程的安全技術(shù)措施，確保安全目標(biāo)的實現(xiàn)。安全保證體系詳見“安全保證體系框圖”。安全管理組織機(jī)構(gòu)圖安全保證體系框圖消滅施工安全等級事故的安全保證體系技術(shù)保證組織保證制度保證經(jīng)濟(jì)保證安全技術(shù)措施項目經(jīng)理部安全領(lǐng)導(dǎo)小組各項安全生廣制度獎罰制度安全質(zhì)量部經(jīng)濟(jì)兌現(xiàn)制定針對性安全預(yù)案安全檢查和獎罰制度安

17、全技術(shù)交底制度安全崗位責(zé)任制度安全施工方案審批制度區(qū)段安全生產(chǎn)小組隊安全生產(chǎn)小組安全規(guī)則教育工班安全檢查員實現(xiàn)安全目標(biāo)6.3 險情應(yīng)急處理現(xiàn)場施工時間專職安全人員在場監(jiān)視圍巖變化，用哨聲通知作業(yè)人員撤離，在掛布臺架的前后各堆放沙堆，在極度危險的情況下，人員可以跳到沙堆上迅速撤離。施工期間，現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人會同技術(shù)人員對各部支護(hù)進(jìn)行定期檢查。當(dāng)發(fā)現(xiàn)量測數(shù)據(jù)有突變或異變時，立即通知現(xiàn)場負(fù)責(zé)人，采取應(yīng)急措施或通知施工人員撤離危險地段。加強(qiáng)圍巖開挖后變形量測，根據(jù)量測數(shù)據(jù)分析結(jié)果，反饋指導(dǎo)施工，保證換拱施工的安全和質(zhì)量。施工中，指定專人對洞內(nèi)圍巖及地面位移變形情況進(jìn)行觀測，出現(xiàn)異常情況立即停工處理。6.

18、4 安全教育對所有現(xiàn)場人員進(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。對隧道施工人員要堅持班前安全教育,嚴(yán)禁酒后上班。作業(yè)到達(dá)工作面時，先檢查工作面是否處于安全狀態(tài)，如有松動的初支裂塊，立即加以支護(hù)或清除。6.5 安全物資配足必要搶險物資，如砂子、滅火器、急救藥品、紗布、強(qiáng)光電筒、安全標(biāo)示以及保證工地有應(yīng)急車輛等。6.6 臺車防護(hù)措施臺車上必須按照設(shè)計要求配谿足夠的防火器材。臺車前后應(yīng)掛限速牌，臺車下應(yīng)安裝明顯的車輛安全通過標(biāo)志，嚴(yán)防車輛撞擊臺車，禁止車輛高速通

19、過模板臺車。臺車就位后應(yīng)加鋼楔制動，防止臺車移位。臺車行走時，應(yīng)有專人指揮。操作人員要聽從指揮，嚴(yán)守工作崗位。臺車工作前，應(yīng)作好臺車的檢查和接地工作。檢查電源相序和漏電保護(hù)裝置，避免線路漏電造成安全事故。臺車上必須采用低壓照明。作業(yè)平臺應(yīng)設(shè)置安全門或活動防護(hù)欄桿。臺車臨邊處必須設(shè)置臨邊防護(hù)欄桿，臨邊防護(hù)欄桿應(yīng)由上、下兩道橫桿及立柱組成，上桿離下平面高度為1.0-1.2m,下桿離下平面高度為0.5-0.6m。并加掛安全立網(wǎng)，可用鋼筋網(wǎng)代替。6.7 其他安全措施(1)實行領(lǐng)導(dǎo)包保制度，實行定期值班制度，確保在換拱施工期間項目部至少有一名領(lǐng)導(dǎo)在現(xiàn)場值班，確保施工進(jìn)度和安全。(2)增配一名有隧道施工經(jīng)

20、驗的管理人員全程管理換拱施工作業(yè)。(3)啟動應(yīng)急保障預(yù)案，在隧道設(shè)置專人負(fù)責(zé)安全監(jiān)控。換拱施工應(yīng)急預(yù)案見附件。(4)施工前，就換拱施工注意事項、風(fēng)險源、風(fēng)險因素及勞動紀(jì)律進(jìn)行再交底，提高各級人員的質(zhì)量安全意識。(5)拆換前對工人進(jìn)行換拱安全教育，施工時盡量減少正面對著換拱作業(yè)面的時間，加工1.0m、1.5m、2.0m鋼釬各兩根，以方便在換拱工作面的側(cè)面進(jìn)行作業(yè)。6.8 保證措施7.1 建立質(zhì)量保證體系建立一個從工程計劃、質(zhì)量、安全環(huán)保、綜合協(xié)調(diào)、物質(zhì)設(shè)備采購，再到工程試驗、項目施工保證的質(zhì)量保證系統(tǒng)，把質(zhì)量管理各階段、各環(huán)節(jié)的質(zhì)量職能嚴(yán)密組織起來，形成一個既有明確任務(wù)、職責(zé)、權(quán)限，又能互相協(xié)調(diào)

21、、促進(jìn)的質(zhì)量保證體系。見“質(zhì)量保證體系框圖”。質(zhì)量保證體系框圖項目經(jīng)理項目副經(jīng)理項目總工程師計劃保證施工保證技術(shù)保證工程管理部計劃財務(wù)部工藝審定方法培訓(xùn)安全質(zhì)量部技術(shù)交底工程管理部7.2 質(zhì)量管理制度質(zhì)量管理組織機(jī)構(gòu)見“質(zhì)量管理組織機(jī)構(gòu)圖”質(zhì)量管理職責(zé)見下表:質(zhì)量管理職責(zé)表成員管理職責(zé)組長項目經(jīng)理是本標(biāo)段工程質(zhì)量管理的第f任人，對本標(biāo)段的質(zhì)量管理工作負(fù)組織領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任；負(fù)責(zé)主持質(zhì)量工作會議；組織經(jīng)常性的質(zhì)量檢查，開展創(chuàng)優(yōu)活動，行使質(zhì)量T否決權(quán)；嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量獎罰規(guī)定，對質(zhì)量問題，組織分析原因和整改落實措施；推行全面質(zhì)量管理。副組長配合項目經(jīng)理抓好本標(biāo)段的施工質(zhì)量管理，并根據(jù)本標(biāo)段施工特點(diǎn)，指導(dǎo)和督促質(zhì)量部制訂相應(yīng)的、行之有效的質(zhì)量管理措施，并貫徹落實。安全/質(zhì)量部負(fù)責(zé)依據(jù)質(zhì)量目標(biāo)，根據(jù)本標(biāo)段的工程特點(diǎn)，有針對性地制定相應(yīng)的質(zhì)量管理工作規(guī)劃，負(fù)責(zé)質(zhì)量綜合管理與檢查，行使質(zhì)量檢查職能。對試驗、檢測等專項技術(shù)工作直接檢查，負(fù)責(zé)對本標(biāo)段的工程質(zhì)量進(jìn)行檢查、監(jiān)督和指導(dǎo)；負(fù)責(zé)全面質(zhì)量管理，組織開展QC小組