隧道二衬拆除技术方案

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1、TA1施工组织设计（方案）报审表工程项目名称：叙大铁路B合同段 施工合同段：DK70+030 DK73+080编号：致成都西南交大工程建设咨询监理有限责任公司叙大铁路监理站（项目监理机构）：我单位根据施工合同的有关规定已编制完成尹家岩隧道DK70+660 DK70+696段二衬拆除专项 施工组织设计（方案），并经我单位技术负责人审查批 准,请予以审查。附：施工组织设计（方案）承包单位（章）:负 责 人：日期：专业监理工程师意见：专业监理工程师：日 期：新建地方铁路叙永至大村段B合同段尹家岩隧道二衬拆除专项方案编制：复核：辰四川省铁路建设有限公司叙大铁路项目经理部尹家岩隧道二衬拆除专项方案一、尹

2、家岩隧道DK70+660 DK70+696段工程概况叙大铁路B标段尹家岩隧道DK70+660DK70+696段原设计为页岩，围 岩类别为II级，岩体较完整，设计采用II级衬砌施工。2011 年 9 月 19 日施工至 DK70+551 处，爆破后发现有一横向贯穿线路 的溶洞，溶洞横向宽度约84m，右侧横向宽度约55m ； 2012年5月7日对 DK70+651DK70+659段进行变更，原设计为II级围岩变更为III级、 DK70+659DK70+665段原设计为II级围岩变更为IV级加强III型；2012年 5月23日，DK70+665DK70+675段于发生塌方，并由各参建单位对此塌方 段

3、进行现场变更处理；2012年7月26日对DK70+675DK70+685段进行变 更，原设计II级围岩变更为V级特殊加强；2012年8月13日对DK70+685 DK70+695段进行变更，原设计为I级围岩变更为V级加（该段岩层属中低山 构造剥蚀、溶蚀地貌，该段地表发育岩溶漏斗，溶蚀洼地，地表零星分布坡 残积粉质粘土，基岩多裸露，岩性为二叠系下统梁山、栖霞组灰岩，洞身岩 体较完整，局部可能存在隐伏溶洞）。我项目部按照设计变更后图纸，二衬已施工完毕（二衬厚度、防水板的 铺设、二衬钢筋布置、二衬混凝土强度等符合设计及规范要求）；2015 年 4 月雨季期间，泄水孔水流成喷射状，该段二衬个别部位出现

4、开裂，大部分区 域出现滴水、渗水现象；经各参建单位现场勘查，确定将该段二衬拆除，重 新加强支护措施。二、 施工方案本次设计变更主要主要内容为：对已施工完成的二衬混凝土进行爆破拆除，对初期支护型钢拱架进行更换（工18型钢、0.6m/榀），对隧道断面进行爆破扩挖（二衬厚度 60cm 、预留变形量 20cm ）并重新喷射混凝土。1、二衬混凝土拆除衬砌砼每循环拆除长度为15m，环向分为3次拆除，按照：拱顶一左边 墙右边墙仰拱顺序进行拆除。采用风钻打眼爆破，风镐清理的方式在拆除段与非拆除段交界处开槽， 槽宽40cm，消除后续爆破拆除时对非拆换段落衬砌砼的影响。风镐打眼爆破 环向间距40cm，纵向两排，排

5、距40cm。衬砌砼拆除采用弱爆破的方式进行，局部采用风镐清理。钻孔深度为衬 砌砼厚度的2/3 （以开槽及每循环爆破揭示厚度为准），炮眼间距为40cm X 40cm （环X纵）采用25乳化炸药，单孔装药量为40-50g,装药完毕后必 须堵孔，增强爆破效果并减少对相邻段落衬砌砼的扰动，分两段起爆，爆破完毕后采用风镐清理砼基面并切除衬砌钢筋，爆破示意图如下：二衬混凝土爆破完成后、更换初期支护型钢拱架前，应先对现有初支进 行加固。加固视现场实际情况而定；加固采用工18 型钢横撑，两端与既有拱 架焊接或用楔子楔紧。若稳定较差，则采用上下两排横撑加固。对原有初期支护喷射混凝土进行人工开槽，槽宽0.4m、深

6、度0.6m。拆除 钢架单元间接头连接螺栓。采用风镐对钢架接头处喷射砼凿开，对连接螺栓 进行切割拆除。开槽完成后，更换型钢拱架。拱架采用工18型钢，0.6m/榀， 拱架成环，锁脚采用 4.5m 长锁脚锚管。更换完一榀后再更换下一榀拱架，禁 止多榀拱架同时更换，施工过程中注意观察岩层稳定情况，注意施工安全。3、隧道断面进行扩挖拱架更换完成后，开始对岩层进行扩挖。采用弱爆破的方式，遵循“多打 眼，少装药”的原则，尽量减少对围岩和未拆换段的扰动。打眼采用 YT-28 风 钻，炮眼间距为3040cm，钻孔深度60cm，采用申25乳化炸药，单孔装药 量为1/31/5节药卷，装药后封堵孔口，增强爆破效果。4

7、、喷射混凝土 采用风镐对断面进行扩挖、修整后采用喷射砼进行初喷，初喷厚度 10cm， 通过初喷对围岩形成一层保护层，避免渗水的冲刷和围岩的风化加剧。喷射 混凝土面预留申150孑L, 2mx2m梅花形布置，以便雨季大量流水从预留孔道 流出，减小对初期支护的挤压。5、周围溶洞探测 采用综合地质探测探明周边溶洞情况，采用物探（地质雷达+红外线）和钻孔结合方式；全断面钻5m长的申32探测孔探测，探测孔间距2mx2m，梅 花形布置，环向共 9 孔，每孔做探测记录。拱墙断面环向取芯，根据物探结 果对异常段增设取芯孔探测。6、初期支护背后注浆注浆小导管采用32x3.25mm热轧钢管，长度为40cm,当有超挖

8、时适当 加长，注浆管迎水面位置应与围岩密贴。注浆管在钢筋格栅安装时预先埋设 于拱部共3根环向间距2m,纵向间距5m,与格栅焊接牢固。注浆管与注浆 机连接好后,排除管内空气,调整好注浆压力,启动注浆机开始注浆,注浆应在距 封闭成环的掌子面5m外进行，注浆时先注两侧孔，后注拱顶孔。注浆压力一 般为0.30.5Mpa,注浆终压力0.5MPa。注浆时，随时观测压力和流量变化。 当压力逐渐上升，流量逐渐减少，注浆压力达到终压时，稳定3min,可结束 本次注浆。对初期支护背后 5m 范围内注浆堵水。7、二衬施工 基面准备挂设土工布铺设前,应先对隧道初期支护喷射混凝土表面进行 处理,切除锚杆头和钢筋露头,并

9、用细石混凝土抹平覆盖,凹坑深宽比控制 在 1/10 以内；深宽比大于 1/10 的凹坑应用细石混凝土填平,确保喷射混凝 土表面平整，无尖锐棱角，用专用热熔衬垫及射钉将无纺布固定在喷射混凝 土上，专用热熔衬垫及射钉按梅花型布置，拱部间距1.01.5m,边墙1.5 2.0m ；防水板采用自动双缝热熔焊接机按照预定的温度、速度焊接，单条焊 缝的有效焊缝宽度不小于15mm，焊接后两条缝间留一条空气道，用空气检 测器检测焊接质量，焊接前先除尽防水板表面的灰尘再焊接。防水板搭接宽 度须不小于 15cm。钢筋绑扎按照叙大施隧（09）08-13-3 图施工；砼浇筑完毕后应在强度 达到设计强度的 100%之后拆

10、模，且在砼强度未达到设计要求前不得进行相邻 段的钢架爆破拆除作业。三、 监控量测1 点位布设主要监控拱顶下沉及周边收敛。洞口内每隔 2m 作一个观测断面，第一个断面紧跟二衬已施工完的工作 面，每断面5个测点用全站仪和水准仪分别观测水平收敛值和拱顶下沉值。2 量测频率洞内观测分为开挖工作面观测和初期支护状态观测两部分。开挖观测应 在每次开挖后进行，地质情况基本稳定无变化时，可每天进行一次。对初期 支护的观测也应每天至少进行一次。净空水平收敛和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见下表： 量测数量的处理与反馈：根据量测数据及时绘制拱脚水平相对净空变化 拱顶相对下沉和地表下沉的时态曲线及其与开挖

11、工作面距离的关系图。对初期支护时态曲线进行回归分析，选择与实测数据拟合性好的函数进 行回归，预测可能出现的最大位移。拱顶下沉和净空变化监控量测频率表变形速度(mm/d)量测断面距开挖断面距离量测频率1B2次/d15(1 2)B1次/d0.2 0.5(2 5)B1 次/3d5B1次/周注：B为隧道开挖宽度。3 根据量测结果按下列要求进行隧道稳定性综合判别1)隧道稳定性综合评价标准 实测最大值或回归预测值最大值应不大于允许值或设计最大值。 根据位移速率判别：当周边位移速率小于 0.10.2mm/d时或拱顶下沉速率小于0.07 -0.15mm/d 时，则认为围岩位移达到基本稳定；当周边位移或拱顶下沉

12、速率大于 1.0mm/d 时，表明位移不稳定，应加 强观测；当周边位移或拱顶下沉速率大于 5.0mm/d 时，应报警，进行加固。4 二次衬砌施做在满足下列要求时进行 各测试项目的位移速率明显收敛、围岩基本稳定； 已产生的各项位移已达到预计总位移量的80%90% ； 周边位移速率小于 0.10.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.07 -0.15mm/d；V级围岩地段不宜单纯强调洞室的收敛变形量，具备条件时应尽早施 作二次衬。四、 安全、质量控制措施 加强对技术、施工人员及相关人员的培训，提高全体参建人员的安全、 质量意识。 施工时严格按照“短进尺、弱爆破、勤量测、早封闭”的原则组织施工 严禁超挖

13、、乱挖。 严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工。 每循环进行测量放样，严格控制超欠挖。定期对测量控制点进行检查、 复核，避免由于隧底下沉、上鼓、不均匀变形及人工或机械碰撞等原因对控 制点的损害。 边墙、仰拱等的地基承载力必须满足设计要求。开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时反馈量测 信息。I 口 心、O 隧道在开挖过程中，尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖，应采用人工 风镐对隧道周边进行修整，减少对围岩的扰动，避免侧壁或拱顶掉块现象。 拱脚、墙角应预留30cm人工开挖，严禁超挖。土质隧道拱墙脚严禁被水浸泡。 开挖完毕后，应尽早对围岩进行支护封闭，减少围岩暴露的时间。 制定安全施工应急预案，做好应急物资储备。