换拱施工方案修改 第一次教材.docx

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换拱施工方案修改第一次教材

一、编制依据

1.国家法律、法规和河南省交通厅规章制度；

2.河南省交通规划勘察设计院下发的《玉皇庙隧道大里程端浅埋段初期支护侵限严重段径向注浆加固设计图》、《玉皇庙隧道大里程端浅埋段初期支护侵限严重段施工处理方案要点说明》；

3.河南省高速公路采用的标准、规范、规程及《两阶段施工设计图》等；

4.2011年06月01日玉皇庙隧道初期支护异常变形施工方案评审会议纪要；

5.2011年07月01日玉皇庙隧道出口端浅埋段施工专家意见；

6、我单位类似工程施工经验。

二、工程概况及编制范围

1、工程概况

玉皇庙公路隧道采用上下行分离设置的中隧道，为小净距隧道+独立双洞隧道，小净距段设计线最小间距为15.2m。

右线隧道长809m（K59+970~K60+779），其中Ⅴ级围岩段长39m，Ⅳ级围岩段长82m，Ⅲ级围岩段长688m，沿线路方向设计纵坡为-2.5%/350m、-3.0%/459m；左线隧道长815m（F2K59+968~F2K60+783），其中Ⅴ级围岩段长33m，Ⅳ级围岩段长79m，Ⅲ级围岩段长703m，设计纵坡为-2.7%/347.42m、-3.0%/467.58m。

现左线已开挖贯通，除初期支护侵限段外二衬已施工完毕。

2、编制范围

玉皇庙隧道左线F2K60+742～F2K60+694初期支护侵限段。

三、病害及临时加固方案情况

玉皇庙隧道大里程段围岩较差，采用挖掘机配合人工开挖，开挖时围岩容易掉块、塌方，初期支护沉降较大而侵限，初期支护混凝土开裂、钢拱架扭曲变形，给施工质量及安全造成很大隐患。

针对软弱围岩的施工困难，业主多次组织专家会审方案：

2011年06月01日，嵩阳公司组织设计、监理、监控量测、施工单位四方共同查勘了现场，并查阅了有关施工和技术资料，召开四方会议，决定对该段变形超限段采取增加临时护拱加固处理措施，以保证施工安全。

2011年07月01日，嵩阳公司组织召开玉皇庙隧道出口端浅埋段专家会议，形成对软弱围岩段的施工方案建议。

四、换拱施工方案

（一）、监控量测方案

由于该段隧道埋深较浅，监控量测工作将分为地表沉降观测和洞内监控量测。

1、地表沉降观测

在隧道换拱前布设点位，地表沉降观测点纵向间距按10米设置，横向间距为5米，在隧道中线附近适当加密，隧道中线两侧量测范围不小于（隧道开挖宽度+隧道埋深），其测点布置如图：

2、洞内监控量测

（1）、在临时护拱上布置监控量测点，建立测量台账，测点断面间距保证5至10米一个,测量频次一天一次。

（2）、画出隧道在测断面周边收敛—时间曲线图、拱顶下沉—时间曲线图。

如下图所示（下图仅为示意）：

XXX断面周边收敛（拱顶下沉）-时间曲线图

（3）、填写在测断面测量数据，包括隧道周边收敛测量值以及拱顶下沉值，并判定隧道稳定性。

（二）、换拱前初期支护加固方案

1、隧道全断面径向5m小导管注浆加固

（1）、换拱前在洞内进行全断面径向注浆加固，F2K60+742～F2K60+694段一次注浆完成后再开始进行换拱作业。

洞内全断面设置Φ42径向注浆小导管，对初期支护背后围岩进行加固处理。

注浆孔按梅花型布置，孔口环向间距100cm，纵向间距120cm（后附径向导管布置示意图）。

径向注浆导管布置示意图

（2）、注浆钢花管采用Φ42mm，壁厚4mm的热轧无缝钢管，长5m，管口应埋设牢固，并有良好的止浆措施。

注浆孔采用风机钻开孔，注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆，水泥浆水灰比W:

C=1.1：

1，水泥采用42.5级硅酸盐水泥，注浆压力0.5～1.2MPa（后附钢花管大样图）。

（3）、注浆结束标准：

①注浆量达到设计注浆量；

②注浆压力达到1.2MPa时，稳压10min以上，且注浆量达到设计注浆量的

80％以上。

（4）、注浆效果检查:

注浆完成后，应打设4m深检查孔，当检查孔最多只有滴水（不成线）且渗水量不大于2L/d时，且单轴抗压强度达到1.2MPa，则判断注浆达到效果，否则应该进行补充注浆。

每个工作区段至少在拱部及两边墙各设一个检查孔。

注浆检查孔在注浆效果检查完成后应及时采用M10水泥砂浆进行全孔封堵。

（5）、径向小导管加固注浆工艺流程图（见下图）

2、在侵限换拱施工之前必须加工好侵限换拱台架和制作换拱所需的钢支撑。

首榀钢支撑加工完毕后，应在水泥地上试拼，当各部尺寸均符合设计要求时，方可批量生产，周边拼装允许偏差为±3cm，平面翘曲应小于2cm，拱架加工预留10～15cm变形量。

3、换拱前技术准备工作

（1）、对初支变形地段每榀拱架进行断面净空检查，并绘出超欠挖断面图。

（详见后附件）

（2）、根据隧道断面检测的结果，变形段内需要换拱处治的部位用红油漆标示出来。

标示必须清晰、准确。

断面图所反映出的隧道超欠挖的里程、部位，综合研究确定出每段合理的换拱部位。

（3）、根据各段不同的换拱部位采取有针对性的换拱方案，并进行技术交底。

（4）、测量组根据技术交底在现场用油漆标出换拱的起止里程、部位，方便现场换拱施工。

（5）、开工前编制详细的安全保证措施及应急预案，并且进行书面技术交底。

4、初期支护拆除

径向注浆加固结束固结龄期不小于7天后，经过注浆效果控制达到要求且围岩变形稳定的情况下方可逐榀拆除原初期支护及临时支护并同时施工新的初期支护，拆换原初期支护和临时护拱应从一端开始（大里程或小里程端），严禁从该段中部开始。

拆除应采用人工凿除、切割，拆除顺序一般采用从下向上、先墙后拱的顺序进行拆换，拆除一段，支护一段。

原初期支护拆除时可将多余钢化管切割掉，尽量避免对原径向加固体的扰动破坏。

超前支护形式仍采用S2X-Ⅴb衬砌的超前支护形式：

Φ42×4mm超前小导管，长度为4.5m，环向间距30cm，纵向间距2.4m，外插角5~10°。

5、架设换拱钢支撑

（1）、安装前应清除拱脚虚碴和杂物，超挖部分用C25喷射混凝土填充。

（2）、安装允许偏差值横向和高程均为±5cm，垂直度允许偏差为±2°。

（3）、钢支撑在换拱作业面前人工组装，各节钢架用螺栓连接,连接板接缝三面满焊。

（4）、沿钢架外缘每隔2m用混凝土楔子临时楔紧。

（5）、为减小拱顶下沉，钢支撑落底必须落到实地，锁脚钢管必须严格按照设计施工。

6、在拆除原初期支护后，所采用的支护形式与该段落原变更后的支护形式一致；初期支护原则上仍按原设计预留12cm的预留沉降量，但根据实际施工情况可做适当调整，以保证二次衬砌的厚度。

7、拱架拆换完成后及时施做喷射混凝土。

8、在拆换累计长度达到6m时，立即施做复合防水层及二次衬砌。

在该段二次衬砌混凝土强度达到设计强度70%后方可拆除模板，并开始下一段逐榀拆换。

二次衬砌施工缝采用橡胶止水带进行处理。

二衬应及时施做，确保换拱施工安全。

9、加强监控量测，尤其应注重新施做初期支护，建议每榀钢架一个监测断面。

保证每天不少于1次，施工过程中安排专人负责观察，发现异常情况现场立即暂停施工，加强洞内支护，并立即按照程序，逐级报告。

10、侵限处治控制要点：

侵限处治控制重点在衬砌、换拱、落底、封闭成环四个方面。

（1）、换拱必须在注浆完成并达到设计效果后方可施工。

（2）、换拱必须一榀一榀，逐榀进行拆换，严禁两榀换拱同时施作。

（3）、侵限部位必须清除到位，并预留10～15cm变形量，杜绝二次侵限。

（4）、锁脚锚杆打设牢固，并注意设计所有系统锚杆对拱架的锁固作用。

（5）、预制砼块将底部垫实。

（6）、换拱必须半幅进行，待喷射混凝土稳定后方可进行另一半幅的换拱施工。

换拱施工工艺流程图如下：

换拱施工工艺流程图

五、资源配置

（一）材料配置

材料计划表

序号

材料名称

规格型号

单位

数量

备注

1

水泥

P.O42.5

t

331.10

2

米石

5-10mm

m3

163.58

3

砂

中粗

m3

263.60

4

速凝剂

黄河同力

t

1.24

5

钢筋

φ8/HPB235

t

3.839

6

钢筋

Φ/22HRB335

t

3.637

7

工字钢

I20a

t

92.138

8

角钢

50×50×3

t

4.951

9

钢板

16mm

t

3.684

10

螺栓

M30×65GB30-66

个

1408

11

螺母

M30GB41-66

个

1408

12

钢管

φ50

壁厚3.5mm

t

22.607

（二）劳动力配置

施工作业人员配备表

序号

工种

数量

序号

工种

数量

1

钻孔工

8

8

支护工

16

2

注浆工

6

9

测量工

2

3

钢筋工

10

10

领工员

3

4

模板工

6

11

安全员

4

5

电焊工

4

12

技术员

3

6

杂工

10

13

试验员

2

7

司机

5

14

材料员

2

合计：

65人

（三）机械设备配置

机械设备配备表

序号

机械名称

规格型号

单位

数量

备注

1

多功能作业台架

自制

台

1

2

风钻

YT－28

台

4

3

风镐

G10A

台

10

4

电动空压机

LGW22/7

台

3

5

装载机

ZL50C

台

2

6

自卸汽车

TMXC3260

台

4

7

自卸汽车

6T

台

2

8

挖掘机

PC220

台

1

9

湿喷机

台

4

10

注浆机

KBY—50/70

台

2

11

砼搅拌站

JS750

台

1

12

发电机

250KW

台

1

13

轴流通风机

55KW×2

台

1

14

电焊机

DX-500-1

台

10

15

冷弯机

GK18

台

1

16

钢筋切断机

GWQ32

台

1

17

钢筋调直机

GT4—4

台

1

18

钻床

Z3032

台

1

19

砂轮机

台

1

20

砂轮切割机

台

2

21

液压破碎炮机

台

1

22

混凝土运输车

8m3

台

3

23

衬砌台车

L=10.5m

台

1

24

全站仪

TCR402

台

1

25

水准仪

C32Ⅱ

台

1

六、施工组织安排

施工组织机构、队伍部署和任务划分

1.施工组织机构

项目经理部成立侵限处治专项工作领导小组,全面负责侵限处治工作，由项目经理魏跃东任组长，项目副经理陈子军、项目总工程师唐定任副组长，成员由各职能部门负责人（赵广智、李强、隰艳青、谢勇军、陈惠强）组成。

领导小组下设专项工作组，具体负责现场侵限处治工作，副经理陈子军任组长，总工程师唐定任副组长，现场施工员、技术员、安全员、材料员、试验员、工班长为成员。

施工过程中，专项工作组成员轮流24小时现场值班。

2.队伍部署和任务划分

（1）队伍部署

根据施工需要和现场工程数量，现场侵限处治施工共设置加工班、结构班、注浆班、开挖班、运输班、综合班六个作业班组。

（2）任务划分

①加工班：

负责钢支撑、钢拱架、连接筋、钢筋网、锁脚钢管、小导管的加工制作。

②结构班：

负责临时钢支撑的加固、拆除，侵限段初期支护拆除后钢拱架、连接筋、钢筋的安装，喷射混凝土等结构施工作业。

③注浆班：

负责径向小导管注浆浆液的拌制、灌注作业。

④开挖班：

负责侵限段初期支护的拆除、小导管、锁脚钢管的打孔、安装作业。

⑤运输班：

负责洞内弃碴装运、混凝土运输。

⑥综合班：

负责现场综合保障。