改建鐵路廣通至大理線擴能改造工程
沙橋2號隧道
換拱施工方案
編制審核
批准中鐵七局集團廣大鐵路專案部
第四隧道架子隊
二零一五年元月
沙橋2號隧道換拱方案
隧道位於南華南～普棚區間，雙線隧道，設計為11.5‰的單面上坡，全隧d2k69+002～d2k69+320.457段位於半徑r=4000m的左偏曲線上，其餘地段均位於直線上。
隧道進口里程d2k69+002，出口里程d2k69+421，全長419m，圍岩級別均為v級，最大埋深40m。
沙橋2號隧道d2k69+123.6～d2k69+106.8段上、中台階出現不同嚴重程度的初支侵線現象，需對該段進行換拱處理方能保證二次襯砌厚度。
（1）根據現場施工揭示該段地質為泥岩夾砂岩、泥灰巖，岩層層間擠壓劇烈，揉皺發育，節理發育、區域性極發育，岩體破碎、區域性極破碎。
（2）該段初支施工期間連續降雨，洞頂上方存在沖溝。
（3）隨著地表水及地下水逐漸下滲隧道圍岩岩體容重增加導致拱頂下沉、兩側收斂。
（1）對d2k69+123.6～d2k69+106.8段上、中台階範圍徑向設定小導管注漿加固圍岩，小導管每根長3m，環向間距1.
5m，縱向間距1.5m，梅花型布置，注純水泥漿。
水泥漿水灰比1：1，注漿壓力採用0.5～1.0mpa，注漿時根據實際注漿效果進行調整，注漿過程盡量緩慢，注一段時間需停頓一段時間再注
（2）對換拱段預留沉降量加大到30cm，並根據實際監控量測情況及時調整；上、中台階每處拱腳設定4根鎖腳錨管，φ42鎖腳錨管每根長4m。
（3）本段開挖工法按照三台階法施工，支護引數按原設計施工，施工中加強監控量測，並根據監控量測資料，適時調整預留變形量及支護措施。遇有異常情況立即採取處理措施，並及時通知相關單位處理。
（4）施工中加強鎖腳錨管等支護措施的施工工藝，鎖腳錨管及縱向連線筋未施作完畢前，不得進行下道工序。
（5）換拱採用弱爆破配合風鎬人工鑿除殘留混凝土，換拱施工前要準備好各項換拱施工需要的各項裝置、材料。加工好換拱需要的各片鋼拱架、鎖腳錨管等各項施工材料。同時採用防水板台車改裝作業平台，再準備洞內換拱需要的切割裝置。
（6）換拱前應先做好洞內監控量測工作，根據監控量測結果分析確認洞內拱頂沉降及水平收斂穩定無變化後再進行換拱。換拱過程按照每一榀進行，先換上台階鋼拱架，上台階鋼拱架換拱完成且初支噴射混凝土終凝3h後，應及時更換該榀中台階鋼架封閉成環，保證後續換拱施工過程的安全。
（7）拱架安裝時，測量人員嚴格對拱架進行放樣定位，質檢人員檢查拱架的垂直度和中線偏位，嚴格控制欠挖，杜絕二次換拱。
①首先進行拱頂部位的鋼拱架換拱施工，根據測量結果確定出需要換拱部位的開鑿深度。二襯混凝土破除採用爆破進行，每次爆破1m，遵循「多布眼，少裝藥」的原則，炮眼間距25～35cm，減少爆破擾動；二襯混凝土與初支砼不可同斷面一次性爆破換拱，二襯混凝土爆破超前1榀待換拱初支。初支砼採用弱爆破配合風鎬人工鑿除殘留砼，爆破前，首先採用油漆標出需要破除的部位，然後進行初支砼爆破，爆破後殘留初支砼採用風鎬進行混凝土的破除，以儘量減少在進行新鋼架立設部位混凝土破除時對周邊的影響。
②新立鋼架部位的初支混凝土破除後，採用氧氣乙炔把鋼架後的鋼筋網片以及鋼架間的縱向連線鋼筋燒斷。並根據設計開挖輪廓線，採用人工挖除混凝土破除部位的土體，以達到設計開挖線位置。
③在開挖到設計輪廓線的部位後，根據設計要求，做好φ22系統砂漿錨桿及φ22組合中空錨桿，錨桿用砂漿強度不低於m20，且所有錨桿必須設定鋼墊板。待砂漿強度達到設計要求後，及時進行換拱鋼拱架的立設。鋼拱架立設後要根據設計要求，把鋼拱架與系統錨桿進行牢固的連線。
鋼拱架逐榀進行更換，每一榀及時封閉成環。並按照以上步驟，進行每一榀新的鋼拱架的立設。
④在進行每一榀鋼拱架立設的時候，按照設計要求做好拱腳部位的鎖腳錨管，保證立設的鋼拱架不再出現變形。並加強拱架間連線鋼板的加工質量，保證鋼拱架之間採用螺栓連線時鋼板能緊貼密實。
⑤新的一榀鋼架上、中台階全部換拱完成後，方可進行其與前一榀需更換鋼架之間的初支混凝土破除以及前一榀鋼架的拆除。混凝土破除方法仍採用弱爆破配合人工進行。首先破除需拆除素二襯混凝土及鋼架周邊的混凝土，確保先拆除下報廢的鋼架。
混凝土破除從拱頂部位開始，破除出一榀鋼架，就採用氧氣乙炔進行切割分解，並及時吊放到地面。吊放鋼拱架時，利用搭設的臨時支架以及製作的頂公升托架拖住要拆除的鋼拱架，待割完鋼拱架與所有錨桿的連線後再徐徐下降放置到地面上。
⑥一榀鋼拱架拱頂部位拆除完成後方可拆除其它部位的鋼拱架，拆除過程中要採取措施保證拆除過程中鋼架的臨時穩定。一榀鋼架拆除完畢後，進行該段初支混凝土的破除和鋼筋網的拆除，再清理欠挖的圍岩，測量放樣，重新進行初支混凝土的施作。
⑦當前作業段的初支噴射混凝土終凝3h後，再按照以上方法進行下乙個作業區的施工，直到侵限的初支鋼架全部更換完畢。
⑧更換鋼拱架後，二襯施工緊隨其後，保證初支穩定。
換拱施工計畫從2023年1月13日開始，結束日期計畫為2023年2月2日，計畫工期為20天。
（1）物資裝置
施工前製作好換拱需要的新的鋼拱架，以及初支所用的各項錨桿、鋼材以及噴射混凝土的各項原材料。
破除初支混凝土的風鎬、換拱用的工作平台（防水板台車改造）、初支施工的各項施工裝置。
（2）人員安排
現場總負責2人，領工員4人，技術員5人，質檢員1人，安全員1人，現場作業人員35人，其中開挖班6人，立架班8人，噴漿班8人，二襯班13人。合計總人數46人。
現場總負責人：吳琦賀軍軍負責現場統一指揮調配。
領工員小組：
白班：趙軍、付昌巨集；夜班：王海軍、曹永紅負責換拱工序安排，人員、機械調配及協調。
測量小組：郭高鵬、張希、姚一江負責測量放線及監控量測。
值班技術員：陳小偉、畢曉龍負責現場技術卡控。
質檢員：吳晗負責換拱施工質量。
安全員：何鑫華負責現場安全。
（1）換拱施工時，要加強測量控制，確保更換後的鋼拱架不出現侵入二襯的情況發生。
（2）更換的每一榀鋼拱架，都要按照設計要求做好鎖腳錨管，並注滿漿液，保證鋼拱架的臨時穩定。
（3）每一榀鋼架噴射混凝土施工前，按照設計要求做好各種系統錨桿，並做好鋼架與錨桿之間的連線，確保鋼架的穩定。
（4）換拱施工時，每一榀鋼架必須及時封閉成環，鋼拱架底部不能脫空。
（5）針對整個換拱作業過程分工序分別對圍岩注漿加固、開挖、拱架拆除、系統錨桿及新拱架的加工立設和鎖腳錨管施做分別下發技術交底，同時加強現場施工過程的盯控。
隧道換拱方案secret
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