晏家堡二号隧道三线大跨度临时支护拆除专项施工方案

1、编制依据（1）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010铁建设[2010]240号；（2）《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417-2003铁建设[2003]127号；（3）《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008经规标准[2008]176号；（4）《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》TB10108-2002铁建设〔2002〕24号；（5）《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009铁建设[2009]181号；（6）《铁路隧道监控量测技术规程》TB10121-2007；（7）《沪昆客专湖南公司建设标准化管理体系文件》；（8）新建铁路黔江至张家界至常德线施工图。2、编制范围新建黔张常铁路:晏家堡二号隧道出口DK130+075～DK130+287车站三线大跨段工程。3、工程概况晏家堡二号隧道：位于湖南省龙山县猛必乡与永顺县万民乡交界处；隧道起讫里程DK123+206～DK130+287，总长7081m，DK123+206～DK130+075(6869m)为双线隧道，DK130+075～DK130+287(212m)为三线车站隧道；隧道设1座斜井、1处平导辅助正洞施工，长度分别为610m及305m。出口平导设一处横通道，长度49.5m。洞身线路DK123+206～DK123+681.872位于R=7000m的曲线上,DK129+152.045～DK129+889.951位于R=3500m的曲线上,其余均位于直线上，洞身纵坡依次为+8.5‰/3794m、-3.5‰/3287m人字坡。隧道进口端位于猛必乡独家村附近沟谷内，交通不便。出口端位于万民乡熊家寨村，交通较便利。4、开挖、支护及衬砌施工方法4.1设计参数晏家堡二号隧道DK130+075～DK130+278车站三线大跨段采用双侧壁导坑法开挖。其中DK130+243～DK130+276段采用Φ108大管棚超前支护，全环采用I25a型钢钢架加强支护，间距为1榀/0.5m；DK130+075～DK130+243段采用Φ89洞身中管棚+Φ42超前小导管注浆超前支护。全环拱架采用I25a型钢钢架加强支护，间距为1榀/0.5m。双侧壁导坑法施工工序见图4-1。图4-1双侧壁导坑法施工工序平面图4.2施工工序一、（1）利用洞口导向措施或洞身上一循环架立的钢架施作隧道洞身纵向超前支护；（2）开挖左侧①部；喷8cm厚混凝土封闭掌子面；（3）施作左侧①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm混凝土，架立钢架（包括导坑的临时钢架及横撑），并设置锁脚锚管。（4）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。二、（1）在滞后于左侧①部一段距离后开挖左侧②部；喷8cm厚混凝土封闭掌子面；（2）施做左侧②部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm混凝土，架立钢架（包括导坑的临时钢架及横撑），并设置锁脚锚管；（3）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。三、开挖右侧①部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同1。四、开挖右侧②部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同2。五、开挖左侧⑤部并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同2。六、开挖右侧⑤部并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同2。七、（1）利用洞口导向措施或洞身上一循环架立的钢架施作隧道洞身纵向超前导管；（2）分两台阶开挖③部；喷8cm厚混凝土封闭掌子面；（3）施作③部导坑拱部初期支护和底部临时支护，即初喷4cm混凝土，架立钢架（包括导坑的横撑），使拱部钢架封闭。（4）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。八、开挖④部，喷8cm厚混凝土封闭掌子面；设置底部横撑。九、（1）开挖⑥部，喷8cm厚混凝土封闭掌子面；（2）导坑底部安设钢架封闭成环，复喷混凝土至设计厚度。十、灌筑V部仰拱及填充混凝土后利用小模版施做拱墙第一层衬砌，步骤及工序与初期支护步骤一致，待“素混凝土+格栅钢架”衬砌达到强度全部施做完成后逐步拆除临时钢架。十一、根据监控量测结果分析，待变形收敛后或根据需要，利用衬砌模版台车一次性灌筑X部二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。4.3初期支护拱部采用Φ89中管棚+Φ42小导管超前，其中Φ89热轧无缝钢管，长10～12m，外插角6～8°，环向间距60cm，纵向搭接长度不小于3m，压注水泥浆，管棚间设超前小导管，长4.0m，间距60cm，纵向搭接不小于1m，外插角10°。隧道出口三线大跨段初期支护主要类型为：边墙Φ22mm砂浆锚杆；喷C25混凝土支护、喷锚网支护；钢架主要采用Ⅰ25a型钢钢架。双侧壁导坑法临时支护设置临时支护钢架，中隔壁、上部横撑钢架间采用Φ42钢管连接，间距0.8m，并设Φ8钢筋网，网格间距20cm×20cm，喷C25混凝土，在中隔壁上打设20MnSiΦ22砂浆锚杆（L-2.5m）,间距1.2×1.2m，梅花型布置。开挖后，先喷混凝土4cm，然后架立型钢钢架，随即打锚杆挂网，喷混凝土至设计厚度；中隔壁及上部临时横撑处喷层厚25cm。在开挖隧道两侧导坑时在钢架分节处各设2根Φ42锁脚锚管（L-4m），锁脚锚管1根距钢架接头约25cm处并排在钢架两侧约倾角45度斜向下打入，另一根锚管在距钢架接头约50cm处以相同方式打入，并与钢架连为整体。施工工艺详见“图4-2隧道初期支护施工工艺流程图”。图4-2隧道初期支护施工工艺流程图4.4衬砌衬砌施工设计为俩次衬砌，一次衬砌厚度40cm，衬砌内架设格栅钢架，二次衬砌厚度60cm，采用钢筋混凝土。隧道施工贯彻仰拱先行的原则，仰拱施工超前拱墙二次衬砌施做，并且采用定型衬砌模板全幅浇筑的方法一次完成浇筑仰拱，仰拱混凝土浇筑高度必须高于仰拱填充顶面30cm，严禁半幅施工，以起到早闭合，防塌方的作用，并能够营造良好的施工环境。4.5施工注意事项无无无无有有有有施工准备施工准备施工准备施工准备清理危石清理危石清理危石清理危石通风排烟降尘通风排烟降尘通风排烟降尘通风排烟降尘处理欠挖处理欠挖处理欠挖处理欠挖吹净岩面吹净岩面吹净岩面吹净岩面检查断面超欠挖情况，初喷混凝土封闭岩面检查断面超欠挖情况，初喷混凝土封闭岩面检查断面超欠挖情况，初喷混凝土封闭岩面检查断面超欠挖情况，初喷混凝土封闭岩面施做锚杆，挂设钢筋网施做锚杆，挂设钢筋网施做锚杆，挂设钢筋网施做锚杆，挂设钢筋网有无质量问题有无质量问题有无质量问题有无质量问题施工放样施工放样施工放样施工放样改进改进改进改进安装钢架安装钢架安装钢架安装钢架符合符合符合符合否否否否是否符合标准是否符合标准是否符合标准是否符合标准喷射混凝土至设计厚度施做拱部超前支护，焊接施做拱部超前支护，焊接施做拱部超前支护，焊接调整调整调整调整施做拱部小导管，焊接喷射混凝土至设计厚度喷射混凝土至设计厚度喷射混凝土至设计厚度开挖开挖开挖开浆液下注超施中空注浆锚注浆配比设计与试浆液下注超施中空注浆锚注浆配比设计与试验（1）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。（2）开挖方式均采用弱爆破或人工开挖。爆破时严格控制炮眼深度及装药量。（3）工序变化处之钢架（或临时钢架）应设置锁脚锚管，以确保钢架基础稳定。（4）当现场导坑开挖孔径及台阶高度需要进行适当调整时，应保证侧壁导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固，横向钢支撑可根据监控量测结果适当调整其位置，并考虑侧壁导坑自身的稳定及施工的便捷性。（5）钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作并连接牢固。（6）侧壁导坑临时支护采用喷C25混凝土，厚度25cm。（7）临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，方可进行。（8）喷混凝土强度达到设计强度的70%后再进行下一步开挖。（9）施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据。5、临时支撑拆除方案仰拱衬砌施做完毕后，拱墙衬砌施工前需拆除临时支撑，晏家堡二号隧道仰拱施工完毕后，结构形式见图5-1：图5-1晏家堡二号隧道出口三线双侧壁临时支护结构图5.1施工原则①临时支撑拆除时，其他作业面停止施工，严禁交叉作业。②严格按照量测标准布置观测点，每2米埋设一环量测点，及时观测分析，及时反馈数据，量测指导施工。如有位移过大或位移速率过快情况，立即停止拆除，采取加固补强措施，保证安全。③拱架一次拆除数量不得大于2榀。④同一里程俩侧临时支撑拱架不得同步进行拆除作业。⑤拆过作业尽量避开雨季。5.2施工方案根据现场地质情况及初期支护监控量测数据分析，确定4米为一衬砌单元。单榀拱架自上而下拆除竖向支撑，先拆除线路一侧拱架，同时进行沉降及收敛观测，然后进行另一侧临时支撑拱架拆除，安装二衬拱架。4米作业段二衬拱架全部安装完成后，浇筑衬砌混凝土。5.3临时支撑拆除5.3.1临时支撑拆除的条件①初期支护封闭成环，全幅仰拱及填充已施工。②临时支撑拆除前该段沉降及收敛量测结果已满足条件，沉降收敛已达到稳定标准，沉降及收敛速率＜0.2mm/d。③拆除第一组4m并浇筑40cm模筑砼后，待混凝土达到设计强度，才能拆除下一4m单元；5.3.2临时支撑拆除顺序本着安全第一的原则，结合现场实际情况，临时支撑按从上到下的顺序分段拆除，俩侧间隔拆除侧壁支撑。临时支撑拆除顺序为：复测量测点→搭设脚手架及布置防护网→凿除喷射砼→临时支撑拱架拆除→处理初期支护表面杂物→拆除位置补喷砼找平。图5-2临时支撑拱架拆除工序平面图5.3.3临时支撑拆除施工技术初期支护封闭成环，全幅仰拱及填充施工完毕，量测数据趋于稳定时，即可安排拆除临时支撑。拆除长度为4m/循环，拆除之后立即安装二衬拱架，浇筑二衬混凝土，抑制变形，保证安全。具体步骤如下：①监测量测点，确保安全。严格按照量测标准布置观测点，每2米埋设一环量测点，拆除临时钢架前，进行监控量测，取得拆除前的初始数据。在整个拆除过程中，对隧道拱顶下沉采取不间断监测，拆除一榀拱架后立即观测一次，保证观测频率，隧道施工安全。量测点位埋设布置图见图5-3图5-3量测点位埋设布置图②搭设脚手架及布置防护安全网搭设脚手架作为作业平台，上挂防护安全网。脚手架采用φ50钢管，立杆横距80cm，纵距100cm；立杆与立杆采用扣件连接；连墙件采用钢管，与钢拱架焊接牢固。钢管上满铺5cm厚木板，木板与小横杆采用铁丝连接成整体。脚手架上焊接不低于1.2m的栏杆，栏杆采用φ50钢管，栏杆之间铺挂安全网。③凿除喷射砼，割断钢筋网采用风镐凿除喷射砼，采用电气焊切断钢筋网。在凿除喷砼过程中，应逐榀钢架自上而下进行，凿除过程中，下方严禁人机械通过。作业区前后设专人防护。注意在凿除砼、切断钢筋网过程中，尽量保证连接筋的连接，防止凿除期间临时支撑钢架失稳。凿除完毕后，及时清理砼渣与废钢筋网，废钢筋网应指定地点堆放，以便日后集中处理。④拆除临时支撑拱架将临时支撑拱架、初期支护拱架于连接处切开5~8cm，观测隧道变形量和变形速率。如若正常，将拱架拆除；若隧道变形速率过大，立即将拱架重新焊接，采取补强措施后在拆除拱架。利用下一榀侧壁钢架采用绳索、滑轮固定侧壁钢架上部和底部，然后去掉与初期支护的连接螺栓，切断与该钢架连接的所有连接筋，先放松上部绳索，放倒侧壁钢架后，同时放松上部、底部绳索，把钢架放到底面。操作图见图5-4图5-4拱架拆落操作图⑤补强、加固措施在拆除临时支撑过程中，沉降或收敛的速率过快，立即采取加固补强措施，确保安全。补强措施：在变形处施工L=3.5米、φ42径向注浆钢花管，间距100*60cm（环*纵），梅花型布置。加固措施：在变形处增加I20钢横支撑、竖、斜向支撑，防止初支拱架变形过大侵限。加固之后，立即采用径向注浆钢花管注浆加固围岩，待围岩稳定后拆除横、竖、斜向支撑。加固措施图见图5-5图5-5加固措施图5.3.4劳力、机具设备及仪器配置根据晏家堡二号隧道出口临时支撑的工程数量、工程特点、工期要求，本工程拟安排一个拱架拆除施工作业工班负责本工程具体施工任务，人员实行弹性编制、动态管理，正常施工投入各类人员18人。施工队伍具体任务安排及劳力配备详见表5-1。施工队伍任务划分及劳力配备表表5