木寨岭隧道拆换拱施工管理.doc

1、1木寨岭隧道拆换拱施工管理摘要：木寨岭隧道因地质因素影响（高地应力） 、围岩收敛变形大造成已施工完毕的初期支护严重变形，侵入二次衬砌。为保证隧道施工的质量及安全，隧道进行拆换拱施工。隧道变形段换拱是保证二衬设计厚度及隧道运营期间安全的重要保障，加强施工的质量、安全、人员机械配备管理十分重要。本文从质量、安全、人员机械配备三方面分析了隧道工程拆换拱的施工管理。 关键词：拆换拱；质量；安全；人员 中图分类号：TU71 文献标识码： A 一、工程概述 新建兰渝铁路木寨岭隧道为双洞单线分离式特长隧道，该隧道地质条件非常复杂，隧道穿过 3 个背斜及 2 个向斜构造，属高地应力区，极易变形。隧道洞身穿越的

2、板岩及炭质板岩区，占全隧的 46.53%，该岩石遇水易崩解软化，围岩稳定性极差，极易发生围岩大滑坍，施工难度很高。木寨岭隧道大战沟斜井进入正洞两个重庆方向DK188+075DK188+295 段为 f16 断层，目前大战沟斜井进入正洞左线重庆方向施工里程 DK188+196，在 f16 断层内，初支变形较大，大战沟斜井进入正洞右线重庆方向施工里程 DyK188+387，已穿过 f16 断层，但初支变形仍然较大，侵入二次衬砌。为保证隧道施工的质量及安全，进行拆换拱施工，拆换拱坚持先支后拆的原则，先从外向里支顶，然后再从外2向里逐榀拆换。 二、拆换拱施工质量管理 （一）做好拆换前的超前加固措施 拆

3、换时按照既定的加固措施，进行临时加固，规范监控量测。先对左线 DK188+159DK188+193 段、右线 DyK188+367DyK188+390 段安设20b 工钢的支撑，拱墙设 42 小导管径向注浆，小导管长 3m，环、纵向间距为 1.2m1.2m，注浆采用单液浆。浆夜采用灰水比 1：0.8。注浆时从下排至上排依次进行，止浆阀采用 40 球阀进行安装，与注浆管焊接严密，注浆前进行压水试验，不得有渗漏现象，才可进行压注浆液。注浆判定当注浆压力达到 0.8MPa 时，终止注浆或注浆量单孔达到 2m3 时可终止注浆。 横撑施作示意图 径向注浆示意图 （二）拆换台架准备 台架整体采用如图示意的

4、门式结构，下部供车辆通行；所有钢结构部件均采用螺栓连接；左右两侧抽拉式结构，工作状态时内管拉出至隧道拱墙开挖面，上铺 8mm 网板，作为人员工作平台，移动时为防止挂擦拱墙，收回至套筒内。抽拉结构采用 100mm 钢管内套 80cm 钢管，顶部平台铺设 8mm 网板。 （三）钢架拆除、置换施工技术控制 根据初期支护断面测量成果，确定初期支护侵限范围，在现场标记出换拱范围，凿除侵限混凝土后，确定侵限钢架长度，割除钢架，人工3清除欠挖围岩，初喷 4cm 混凝土，安装钢筋网后按设计要求安装钢架。 1、换钢架 由上而下顺序进行拆换拱处理，每次只允许处理一榀拱架中的一节，按开挖轮廓线，人工凿除欠挖部分围岩

5、，人工凿除困难时采用松动爆破，严禁放大炮。割除侵限拱架、钢筋网片、连接筋，更换钢架并进行可靠连接，挂设钢筋网、连接筋，施作锁脚及系统锚杆，然后喷射混凝土。每榀钢架欠挖节数拆换完后才可拆换下一榀的欠挖钢架。 （1）喷射混凝土凿除时钢架切割处需多凿除 5060cm，换拱前预先在每榀钢架切割位置下方 50cm 处，每处左右两侧各打设 2 根锁脚锚管，锁脚锚管采用 42，长度为 4m。 （2）在钢架上确定侵限范围，量好切割拱架长度。 （3）先按原钢架设计要求加工好拱架，焊好连接钢板。 （4）把焊好的钢架运至作业平台上拼装钢架，就位调整后定位。 （5）换上的钢架与原钢架进行对接焊好后再分别在工字钢腹板和

6、翼板上贴板加强焊接，焊缝高度 8mm，最好采用螺栓连接。 （6）在钢架与围岩的空隙处加设混凝土垫块，楔紧钢架。 （7）按设计要求焊纵向连接筋。 （8）喷射混凝土。 2、换钢架质量控制要点 （1）严格按交底图纸加工钢拱架，检查其尺寸、焊接等，要符合设计规范要求，所用钢材进场时按批量和型号分批试验、检验，内容包括：标志、厂家、品种、数量、外观等，并按规定的抽样做力学性能试验，4符合要求后才能使用。 （2）根据中线、水平、隧道断面和预留沉落量等将钢拱架架设在中线方向的垂直面上，并力求整齐，同时，支护之间仍按设计要求设纵向连接筋，构成整体，并与围岩间用混凝土垫块顶紧。 （3）新拱架与原拱架间焊接要牢靠

7、、平顺。 （4）钢架垂直于隧道中线，上下、左右允许偏差5cm，钢架倾斜度不得大于 2。 （四）质量管理其它措施 1、风镐凿除喷射混凝土之前，必须先把喷射混凝土的凿除部分与不凿除部分在分界处切开分离，以防对不凿除部分混凝土有损伤。 2、不能大面积拆除初期支护，防止塌方及冒顶。 3、凿除喷射混凝土时如果锚杆垫板被破坏则需按设计要求更换。 4、拆除后必须及时初喷。 5、钢筋网施工 钢筋网采用 8钢筋，网格尺寸为 2020,搭接长度不少于20cm。 钢筋网铺设要符合下列要求：在初喷 4cm 混凝土后进行钢筋网铺设。使用前要清除锈蚀。随喷浆面起伏铺设与受喷面间隙一般不大于 3cm。开始喷射时，减小喷头至

8、受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度不得小于 4cm。 6、保证电焊施工质量，由专业的电焊工进行更换拱架的施作； 7、保证施工进度，逐榀更换钢拱架，每循环控制在 8 小时范围内， 51 榀喷一次混凝土； 8、更换拱架时打设锁脚钢管并注浆，保证更换后的钢拱架牢固可靠；9、在施工过程中做好监控量测工作，在施工过程中时时监控，保证换拱完成后初支断面的净空符合要求。 10、拆换完成，衬砌施作前由指挥部组织，设计、监理参加，对换拱的安全、质量、拱顶沉降速率等情况进行评估，符合要求后可以进行二衬施作。 三、拆换拱施工安全管理 （一）监控量测实施 监控量测的目的在于监测围岩变形和压力情况，验证支护衬

9、砌的设计效果，保证围岩稳定和施工安全；提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定衬砌的施做时间；通过对量测数据的分析处理，掌握地层稳定性变化规律，预见事故和险情，作为调整和休整支护参数及施工方法的依据，提供围岩和支护衬砌最终稳定的信息。 1、桩点埋设 对已经更换拱架段重新布点，加密量测点，量测点为 1 榀/点，频率为 1 次/天。对未破坏的点位，做到加强保护和观测，频率为 2 次/天。测点布设做到牢固可靠，易于识别，有利于保护测点，洞内拱顶下沉测点应用红油漆显著标明，水平收敛测点应在一侧挂牌标示，标明里程，测点编号。布点时量测桩露出初期支护面尽可能短，严防爆破损坏和机械损坏 62、数据分析 当

10、净空变化速度持续大于 5.0mm/d 时,表明围岩处于急剧变形状态,应停止换拱，重新注浆加固后再处理。 当净空变化值在 0.21.0mm/d 时，认为围岩处于缓慢变形阶段，表示围岩向稳定方向发展，拆换拱继续进行。 当隧道水平收敛速度小于 0.10.2mm/d 时，即称围岩基本稳定；当位移变化速率小于 0.2mm/d 时，进行二次衬砌。 （二）换拱施工安全管理 1、对拱架的置换应遵循先加固后置换、先墙后拱的原则，换拱应逐榀、分部、分段进行。 2、喷锚支护时，如作业面涌水，会使喷层剥离围岩，应采取埋设导水管疏导涌水的措施，做好排水处理；喷锚支护之后，应按照规定的监控项目和要求，布置测点，观测数据。

11、施工人员应会同设计人员对测试资料进行分析，据以确定永久支护施作时间和对设计参数作必要的调整；3、喷锚支护前应认真检查以下项目：喷锚地段的危石是否处理，用高压水冲洗岩面是否符合要求，能否使喷层与岩面密贴，脚手架平台是否牢固可靠，是否设置防护栏杆，照明是否符合要求，作业范围是否布置警戒人员等。 4、注浆口必须连接牢固，防止脱离，造成污染和人员受伤。并注意如下事项：止浆塞止浆，浆塞胶圈尺寸应与注浆孔径相配；岩溶缝隙涌水量加大时，应先钻引水孔泄压，再对裂隙注浆，最后用膨胀硬水7泥对引水孔进行封堵处理；钻孔速度应保持匀速，特别是钻头遇到夹泥夹砂层时，控制钻进速度，避免夹钻现象；注浆过程中随时检查孔口、邻

12、孔、覆盖较薄部位有无串浆现象，如发现串浆现象，立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。 5、二衬拆除。二次衬砌混凝土拆除采用分段、分部控制爆破，机械切割及人工凿除综合施工方法进行。爆破施工拟采用控制爆破法，采取较多的钻孔，较少的装药，严格控制爆破能量和规模，达到“破散不抛” 、“就近坍落” ，使爆破面比较规整，爆破时产生的飞石、振动、冲击波、破坏区域以及破碎体的散坍方向，控制在规定的限度内。 四、人力及机械资源配置管理 1、人员配备 （1）劳动力施行操作专业化进行组织，按不同工种、不同施工部位来划分作业班组，使各班组能从事

13、性质基本相同的工作，以提高操作者的熟练程度和劳动生产率，以满足工程的施工质量和施工进度的要求。（2）劳动力施行动态管理，项目应根据工程的施工进度和施工计划合理安排劳动力，做到有进有退，减少窝工。 （3）本计划中的劳动力不足时，应及时进行调整。对操作层人员应尽可能采取计件工资制。对经监理批准的节假日上班和加班加点，应按国家“劳动法”的规定付给操作者应得的报酬 2、机械资源配备 8（1）根据本工程的特点与布局来选择机械设备类型。 （2）根据本工程的工期、工程量的大小和所采用的施工方法来选择施工机械设备的类型和数量。 （3）所选用的机械设备既要满足施工生产的需要，又要尽量降低成本。 （4）所有机械设备全部选用性能完好的机械设备。 3、具体配备情况 结束语 木寨岭隧道变形段换拱的施工管理，取得了明显效果，实现了施工的质量与安全控制，该管理方法可以用于类似工程中去。 参考文献 1安熔南.杂地基条件中隧洞初期支护变形侵限处理与防治J.2010. 2达瓦浅谈水利水电工程引水隧洞超前预报与塌方处理J.2007.