隧道初支侵限處理方案

1、新建 鐵路 標(biāo)（DK + DK + ）某某隧道初支變形處理專項(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、第三測設(shè)計(jì)施工圖客運(yùn)專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).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，施工機(jī)械設(shè)備、勞動力組織

2、、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5070m。粉質(zhì)黃土具I級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+600處為沖溝端頭，其次小里程方向有5處深溝，經(jīng)現(xiàn)場測量，隧道線路中線走向均跨越深溝。所經(jīng)之處山勢陡峻，沖溝發(fā)育，切割較深，山體植被繁茂，相對高差達(dá)10m30m不等。4. 設(shè)計(jì)

3、圍巖情況變形段原設(shè)計(jì)為IV級圍巖，開挖過程中實(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，開挖過程中滲水、股狀涌水現(xiàn)象嚴(yán)重，經(jīng)與設(shè)計(jì)、監(jiān)理現(xiàn)場勘查變更為V級圍巖支護(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 + 段采用臺階法進(jìn)行施工，在拱部120度范圍內(nèi)采用長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 + - 縱向間距0.75m），邊墻設(shè)置長3.5m的砂漿錨桿；鋼筋網(wǎng)為環(huán)向

4、8×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日完成上臺階的開挖、初期支護(hù)施工，2011年1月10號完成中、下臺階開挖、初期支護(hù)施工。 在開挖過程，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，通過監(jiān)控量測發(fā)現(xiàn)該段的拱部下沉及周邊水平圍巖收斂變形較大，在施工過程中，加強(qiáng)了超前支護(hù)的施工，縱向每1.2m施作了一

5、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。通過監(jiān)測，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，及時整體封閉成環(huán)，保證變形段DK + DK + 整體穩(wěn)定。（2）對變形體段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)見附圖 施隧02-95，預(yù)防替換拱架施工造成二次擾動變形加大，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

6、玻璃體積比NaH2PO4摻水泥質(zhì)量%注漿終（MPa）穩(wěn)壓時間（min）濃度（/0Be）模數(shù)1:1382.41:0.62.02.02.510（3）注漿完畢待注漿強(qiáng)度符合要求后，從DK + 開始用風(fēng)鎬在變形初期支護(hù)的格柵拱架處開槽鑿除欠挖部分，槽寬50cm，長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、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

7、連接筋，報監(jiān)理檢查合格后立即噴射混凝土封閉。以此類推間隔替換侵限格柵拱架施工至DK + 。6.2施工工藝：見換拱施工工藝流程圖測量檢測并標(biāo)示處理侵限段落部位處理段落全斷面小導(dǎo)管注漿預(yù)固結(jié) .開槽鑿除侵限拱架混凝土、切除拱架測量檢測、放樣安裝新格柵拱架施工系統(tǒng)錨桿、鎖腳錨管開槽處理第二榀格柵拱架，重復(fù)以上處理步驟，安裝第二榀格柵拱架風(fēng)鎬鑿出兩拱架之間侵限初期支護(hù)噴射混凝土，安裝鋼筋網(wǎng)片，縱向連接筋噴射C25混凝土至22cm重復(fù)以上工作步驟處理施工至DK147+603圖一：換拱施工工藝流程圖7.機(jī)械設(shè)備及人員配置7.1 人員配置技術(shù)人員測量人員風(fēng)鎬工立架工噴漿工風(fēng)鉆工普工13568447.2 機(jī)械

8、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)控量測布置監(jiān)控量測點(diǎn)，對初支變形段在施工過程中產(chǎn)生的變化進(jìn)行觀測，提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)換拱施工。監(jiān)控量測的頻率根據(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)測頻次不少于2次，監(jiān)測結(jié)果及時反饋。如果發(fā)現(xiàn)圍巖變形突變，應(yīng)該馬上停止換拱施工，分析突變原因，并及時向相現(xiàn)場管理人員匯報，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)斷面測量檢測成果，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、仰拱填充施工封閉成環(huán)，并對該段初期支護(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

9、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、注漿過程中要嚴(yán)格工序控制，加大施工的技術(shù)含量，專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場值班，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，適時調(diào)整注漿壓力、分段長度和注漿材料的種類及配比，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)滿足試驗(yàn)要求，嚴(yán)禁使用過期結(jié)塊的材料，必要時進(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、特種水泥漿攪拌時間為1030分鐘，但不得超過60分鐘。未攪拌均勻或沉淀的漿液嚴(yán)禁使用。

10、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、注漿過程中，時刻注意泵壓和流量的變化，若吸漿量很大或壓力突然下降，注漿壓力長時間不上升，應(yīng)查明原因，如跑漿可通過調(diào)換漿液、調(diào)整漿液配比，縮短漿液凝膠時間，進(jìn)行大泵量、低壓力注漿，必要時采用間歇注漿，以達(dá)到控域注漿目的。9.8、注漿過程中若發(fā)生串漿時，可采取兩孔同時注漿措施。9.9、注漿過程中壓力突然升高，應(yīng)及時查找原因，進(jìn)行處理，確因漿液凝膠時間過短，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、一臺泵發(fā)生故障時，應(yīng)立即換上備用泵繼續(xù)注漿。9.11、嚴(yán)格進(jìn)行注漿效果檢查評定，符合要求

11、時才能結(jié)束注漿作業(yè)。當(dāng)未達(dá)到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔注漿。9.12、風(fēng)鎬鑿出侵限格柵拱架，未侵限段處理時輕鑿輕敲，盡量不要對拱架產(chǎn)生較大傷害，鑿出混凝土，切除拱架時環(huán)向垂直切割，利于在切除面焊接連接板，保證連接板焊接質(zhì)量。9.13、拱架切除、先測量檢測侵限處理結(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)一個量測斷面，嚴(yán)格按隧道施工規(guī)范加強(qiáng)量測，確保注漿施工過程中初期支護(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置，當(dāng)壓力上升時，要防止管路連接部位爆裂傷人。10.3、孔口

12、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，防止機(jī)翻人傷事故發(fā)生。10.6、鑿除砼時在支撐結(jié)構(gòu)上搭設(shè)防護(hù)網(wǎng)，以免下落砼塊對人和機(jī)械構(gòu)成威脅。10.7風(fēng)鎬鑿除噴射混凝土之前，測量標(biāo)示開槽寬度及長度，寬度視重新安裝格柵拱架施工要求而定，但最大不能超過50cm，環(huán)向長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