大奎隧道出口左洞初支变形处理方案.doc
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大奎隧道出口左洞初支变形处理方案.doc
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炎汝高速公路第十二合同段
大奎隧道左线出口初支变形处理
专项施工方案
中国中铁
编制.
审核.
批准.
中铁隧道集团有限公司
炎汝高速公路第十二合同段项目经理部
2013年1月25日
目录
一、编制依据 3
二、工程概况 3
三、前期施工存在问题及已采取的措施 3
3.1、ZK52+002~ZK51+986段初支变形严重 3
3.2、ZK51+950~ZK51+940段采取施工措施 4
3.3、ZK51+926~ZK51+940上台阶存在问题 4
3.4、施工监测反馈信息 4
四、总体施工部署 5
4.1、处理施工顺序安排 5
4.2、施工工艺与主要措施 7
4.2.1、掌子面ZK51+940~926段临时仰拱加固 7
4.2.2、施工ZK51+940~957段施工临时仰拱及斜支撑 7
4.2.3、ZK52+002~ZK51+986段初支变形加固 7
4.2.4、ZK52+002~ZK51+986段、ZK51+940~957段初支侵限换拱 9
五、监控量测措施 错误!
未定义书签。
1)、量测方法、频率 错误!
未定义书签。
2)、数据分析与信息反馈 错误!
未定义书签。
六、资源配置 错误!
未定义书签。
7.1、人员配备见下表:
错误!
未定义书签。
7.2、机械设备见下表:
错误!
未定义书签。
7.3、主要材料计划见下表 错误!
未定义书签。
7.4、施工计划安排 15
八、安全、质量、环保保证措施 错误!
未定义书签。
8.1、安全保障措施 错误!
未定义书签。
8.2、质量保证措施 错误!
未定义书签。
8.3、环境保护措施 错误!
未定义书签。
九、施工注意事项 20
一、编制依据
1、《大奎隧道施工设计图纸》(两阶段施工图设计)
2、《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009)
3、四方会议纪要及项目部内部会议纪要
4、GB/T19001-2000质量标准体系
5、GB/T28001-2001职业健康安全标准建立的质量、环境和职业健康管理体系
二、工程概况
大奎隧道左线,起讫里程桩号ZK49+750~ZK52+972,线路全长3.2km。
目前出口左线初期支护施工在ZK51+803~ZK52+019段围岩破碎带内,设计为V级围岩,原衬砌类型为SF-Vc,后衬砌类型变更为SF-Va。
本段围岩由破碎带组成,岩质软,拱部支护时易塌方、掉块后空隙裂隙水较大。
施工进展情况:
左洞进口桩号ZK51+875、出口ZK51+926,剩余51米,设计围岩等级SF-Ⅴc围岩。
目前采取措施对ZK52+002~ZK51+986增设钢支撑及ZK51+960~926段回填反压,围岩趋于稳定后出口停止施工,从进口贯通。
三、前期施工存在问题及已采取的措施
3.1ZK52+002~ZK51+986段初支变形严重
2012年10月11日大奎隧道左线出口初期支护施工至ZK51+981时,发现ZK51+986~ZK52+002段已完初期支护较大范围出现变形、开裂现象。
10月12日项目部立即制定了应急措施,采用背拱紧急加固,以控制变形,确保不侵限,背拱采用I18型钢拱架,间距0.8m/榀,每榀拱架均增设Φ42锁腰、锁脚小导管各4根,每榀共8根,每根长4m,注浆采用水泥-添加5%水玻璃的水泥浆液,并复喷C20混凝土。
11月22日背拱加固处理完后恢复了掌子面施工,支护参数参照变更后SF-Va复合式衬砌施工,每榀工字钢每侧各增加4根Φ42小导管加强,锚杆长4.5m,压注水泥浆液,每榀共增加8根。
根据第三方监测数据显示,ZK52+002处一天收敛了6mm,累计沉降了335mm。
初期支护和背拱都出现了变形、工字钢严重扭曲。
为保证隧道安全,ZK52+002~ZK51+986段需换拱处理。
3.2ZK51+950~ZK51+940段采取施工措施
2012年12月25日大奎隧道左线出口初期支护施工至ZK51+926停止掘进,2013年1月10日发现K51+940~ZK51+960段上台阶拱顶右侧出现开裂,中台阶靠隧道掌子面右侧出现两道纵向裂缝,工字钢扭曲变形,监控数据反应继续沉降,右侧已出现侵限。
为保证隧道安全,ZK51+940~ZK51+960已紧急施作I18工字钢临时仰拱和斜支撑进行了处理,对掌子面ZK51+940-926段回填反压处理。
2013年1月12日根据第三方监测数据显示,ZK51+954处一天收敛了11mm,拱顶沉降了21mm。
3.3ZK51+926~ZK51+940上台阶存在问题
2013年1月10日发现ZK51+926~ZK51+940段上台阶拱顶右侧出现开裂,项目部内部会议立即采取应急措施,对掌子面回填反压,用沙袋顶至掌子面,防止初期支护继续变形
3.4施工监测反馈信息
近期根据测量情况分析,如下表:
3-1
桩号
ZK51+940
埋设日期
2013.1.20
测线
编号
量测时间
相对上次
下沉值
时间
间隔
下沉
速度
备注
年
月
日
时
mm
d
mm/d
1
2013
1
22
15:
02
4.5
1
4.5
1
2013
1
23
15:
41
0.3
1
0.3
1
2013
1
24
14:
32
0.4
1
0.4
1
2013
1
25
9:
43
0.4
1
0.4
1
2013
1
28
16:
26
0.3
3
0.1
图3-1
从监控数据分析,初支断面趋于稳定状态。
四、总体施工部署
为保证施工安全,针对上述三个施工段存在的问题,分别采取相应的加固措施,具体如下:
1、对ZK51+986~ZK52+002段侵入衬砌断面及变形的初期支护进行逐榀换拱处理。
2、ZK51+960~ZK51+926段全部进行回填处理,然后在逐步开挖、换拱处理。
初支断面处于稳定状态下,从ZK52+002至ZK51+940(从洞口方向至掌子面)换拱处理,换拱支护参数参照SF-Ⅴa施工。
如果围岩处于松散体时,先注浆加固然后再进行换拱。
加强监控量测,待初支断面处于稳定状态下,二衬及时跟进距换工6~7米的位置。
如量测数据变化过大,及时上报相关部门作出项目情况分析。
4.1处理施工顺序安排
各段的具体处理施工顺序详见图4-1《大奎隧道左线出口ZK52+002~ZK51+926段施工顺序示意图》。
ZK51+986~ZK52+002段原台架加固→ZK51+926~ZK51+960段反压回填→ZK51+986~ZK52+002段换拱、二衬→ZK51+926~ZK51+960段换拱、二衬
图4-1
4.2施工工艺与主要措施
ZK52+002~ZK51+986段增设横支撑
ZK51+960~926段第一层反压回填
ZK52+002~986段逐步换拱处理(施工二衬)
ZK52+960~940段逐步换拱处理(施工二衬)
监控量测
ZK51+926~960段第二层反压回填
为了保证安全施工及初期支护趋于稳定,对ZK52+002~ZK51+986段增设I18的工字钢作为横支撑,拱架间距根据初支拱架间距施工。
前方稳定后对掌子面逐步回填反压。
施工流程图4-2
图4-2
4.2.1ZK52+002~ZK51+986段初支变形加固
在原有的开挖台架施工2根横撑,长度分别是1250cm、1027cm,施工前把初支拱架喷射砼清楚干净,便于焊接牢固,焊接时采用Φ22钢筋帮焊,焊缝饱满。
详见图(Ⅰ-Ⅰ)
4.2.2ZK51+926~ZK51+960段反压回填
后方ZK52+002~ZK51+986段加固完毕后,对ZK51+926~ZK51+960初支开裂段全部进行反压回填:
分两层回填,先从ZK51+960~ZK51+926(洞口往掌子面)回填,第一次回填高度至中台阶和下台阶接腿处,实际高度,根据现场情况确定,保证尽量合理利用机械;见详图(Ⅱ-Ⅱ)
第二层从ZK51+926~ZK51+960(掌子面往洞口)回填,回填高度位于上台阶和中台阶接腿出1米以上,回填时,人工配合机械,边角处采用用是人工回填密实。
见详图(Ⅲ-Ⅲ)
4.2.3ZK52+002~ZK51+986段、ZK51+940~957段初支侵限换拱
a、施工流程图:
如下
施工准备
围岩松软、注浆
测量
立拱、喷浆
超欠挖处理
监控量测(每榀)
拱架拆除
下一循环
调整施工方案
b、由于初期支护不稳定及围岩较差,换拱必须采用风镐凿除初支混凝土,换拱从上到下原则,每次拆除一榀。
开挖断面满足设计要求,及时对开挖面和未衬砌段进行检查,对可能出现的险情,应采取措施处理。
开挖过程中应保护好量测用的测点。
应做好地质构造的核对和监控量测工作。
如果围岩较差施工双液浆----添加5%水玻璃
c、支护类型采用SF-Ⅴc支护,预留沉降量是12cm,钢拱架采用I18工字钢间距60cm,超前导管采用D42焊管长度4米,每环34根间距40cm,每240cm施工一环小导管,系统锚杆采用D25的中控锚杆间距60cm*120cm,长度350cm。
立拱前必须将虚渣清理干净,钢架拱脚必须放在牢固的基础上,应清除底脚下的虚渣及其他杂物,脚底超挖部分应用喷射混凝土填充。
钢架应分节安装,节段与节段之间应按设计要求连接。
连接钢板平面应与钢架轴线垂直,两块连接板间采用螺栓和焊接连接,螺栓不应少于4颗。
详图4-2
图4-2
d、为确保喷砼质量,喷砼宜采用湿喷工艺,砼自动计量搅拌站拌制,砼运输车运送。
施工顺序:
施工准备→施喷面清理→砂石、水泥、水、外加剂等计量→拌和→装运喷料→添加速凝剂→喷射砼→综合检查。
待钢筋网、锚杆安装完毕后进行喷射,喷嘴作小圆周运动;工作风压0.4~0.5Mpa,喷嘴至工作面距离在0.6~0.8m,喷嘴尽量垂直坡面。
e、每榀拱架布置沉降点和收敛点,以便后期观察及采取应急措施。
见详图4-3
图4-3
e加强监控量测,并及时反馈信息,以便及时调整施工方案,加快仰拱施工。
f、拆除背拱前修补二衬防水板二衬防水板台阶,作为换拱台架,为了保证施工安全,对台架开焊处进行补焊及增设I18的斜支撑。
五、监控量测措施
1)量测程序
监控量测的目的在于监测围岩变形,验证支护衬砌的设计效果,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。
2)测点布置
在大奎隧道出口换拱过程中,监控量测严格进行拱顶下沉量测、水平净空收敛量测两项量测。
3)布点观测
施工前,在洞内该段初期支护钢架上布置监控量测点,拱顶下沉观测点及净空收敛观测点按每3米一个断面进行布设,以观测围岩及初期支护结构的变化。
周边收敛、拱顶下沉各项目测点尽量集中断面布设,以便量测成果分析。
拱顶下沉观测点,
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- 隧道 出口 左洞初支 变形 处理 方案