淺埋黃土隧道換拱施工技術(shù)

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1、淺埋黃土隧道換拱施工技術(shù)摘要：寶蘭客專喬家營三號(hào)隧道為雙線隧道，屬于淺埋隧道。文章以寶蘭客專喬家營三號(hào)隧道為背景，介紹了淺埋黃土隧道初支侵限后的換拱施工方法、人員組織、安全質(zhì)量保證措施等，為以后類似工程施工提供了經(jīng)驗(yàn)。中國8/vie　　關(guān)鍵詞：黃土隧道；換拱施工技術(shù)；隧道工程；淺埋隧道；工程施工文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　　中圖分類號(hào)：U455：1009-2374（2017）05-0176-02DOI：10.13535/j.ki.11-4406/n.2017.05.085　　1工程概況　　寶蘭客專喬家營三號(hào)隧道全長241.6m，為雙線隧道，隧道工程范圍

2、內(nèi)濕陷性黃土主要為風(fēng)積黃土，壁立性強(qiáng)，大孔隙發(fā)育，具Ⅳ級(jí)自重濕陷性黃土，濕陷性土層厚為30～40m。濕陷性黃土對(duì)工程有一定影響。隧道屬于淺埋隧道，洞身最大埋深40m。隧道洞身通過的地層主要是第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土?！　∷淼蓝瓷泶┰椒秶鷥?nèi)為V級(jí)圍巖，斷面支護(hù)形式Ve，隧道出口DK1012+230.1～DK1012+242，初支侵限長度11.9m，最大侵限近40cm。處于隧道出口處，也是隧道進(jìn)洞洞口，隧道進(jìn)洞超前支護(hù)采用拱部Φ108管棚+Φ42超前小導(dǎo)管，設(shè)計(jì)襯砌厚度60cm，除侵限部分外其余地段二次襯砌全部施工完成，隧道初支侵限斷面如圖1

3、所示：　　2侵限原因分析　?。?）該段隧道位于洞口處，埋設(shè)較淺，最大埋深為12m；（2）圍巖本身具有濕陷性，洞頂土質(zhì)較疏松，自身承載力較差，加大了拱架的外力作用；（3）洞口導(dǎo)向墻處地基承載力較小，導(dǎo)致進(jìn)洞開挖時(shí)導(dǎo)向墻沉降；（4）預(yù)留沉降量預(yù)判存在偏差，圍巖本身沉降量超出了預(yù)留沉降量范圍，造成侵限?！　?人員機(jī)械組織　　施工班長1名，技術(shù)人員1名，安全人員1名，施工人員10人，參與施工的所有人員應(yīng)是從事隧道開挖的人員，有隧道施工經(jīng)驗(yàn)。開工前準(zhǔn)備好挖機(jī)1臺(tái)（帶破碎頭）、風(fēng)槍2把、風(fēng)鎬10把、裝載機(jī)1臺(tái)、自卸車1臺(tái)、電焊機(jī)2臺(tái)及小型機(jī)具若干。作業(yè)

4、平臺(tái)采用原隧道開挖過程中的防水板臺(tái)車，作業(yè)前確保防水板臺(tái)車結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，焊點(diǎn)牢靠。　　4換拱施工　　4.1總體思路　　先在原有的導(dǎo)向墻外側(cè)施工第一環(huán)超前小導(dǎo)管，長度5m，小導(dǎo)管一端支撐于現(xiàn)有的導(dǎo)向墻上，另一端打入后位于已經(jīng)施工的初支結(jié)構(gòu)上方，超前小導(dǎo)管的環(huán)向范圍為環(huán)向換拱范圍即原上臺(tái)階范圍?！　〉谝画h(huán)的超前施工完成后，開始由導(dǎo)向墻處內(nèi)側(cè)（保留導(dǎo)向墻）向洞內(nèi)逐榀拆除侵限段的拱架，采用挖機(jī)帶破碎頭拆除，人工持風(fēng)鎬輔助拆除。拆除時(shí)，應(yīng)拆除一榀支護(hù)一榀，其余超前支護(hù)及支護(hù)參數(shù)同原設(shè)計(jì)。環(huán)向拆除范圍為原上臺(tái)階全部拱架。拱架拆除前后，在地表布點(diǎn)進(jìn)行沉降觀測(cè)

5、?！　?.2施工準(zhǔn)備　　在侵限處理施工前組織技術(shù)人員、現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，班前下發(fā)“技術(shù)交底書”，進(jìn)行技術(shù)交底、安全交底培訓(xùn)，保證每一位施工人員熟悉施工方案內(nèi)容、施工流程及安全注意事項(xiàng)?！　〔饟Q作業(yè)前三天，必須進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。地表和洞內(nèi)同時(shí)觀測(cè)，量測(cè)斷面布設(shè)間距不得大于5m，量測(cè)頻率不得少于3次/天，量測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)上傳圍巖監(jiān)控量測(cè)信息化平臺(tái)。及時(shí)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，確定圍巖和初支穩(wěn)定的情況下，才能進(jìn)行作業(yè)。在臨近二襯布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并及時(shí)上傳數(shù)據(jù)，嚴(yán)密監(jiān)控臨近二襯變形情況?！　?.3超前小導(dǎo)管施工　　在原有的導(dǎo)向墻外側(cè)施工第一環(huán)超前小導(dǎo)管，

6、小導(dǎo)管采用Φ42鋼管，長度5m，間距0.3m，超前小導(dǎo)管的環(huán)向范圍為環(huán)向換拱范圍即原隧道開挖上臺(tái)階范圍。其余超前小導(dǎo)管施工同原設(shè)計(jì)參數(shù)。小導(dǎo)管施工平臺(tái)利用現(xiàn)有的鋪掛防水板臺(tái)車組建而成?！　?.4原拱架拆除　　路線縱向范圍拆除順序由洞口往洞內(nèi)進(jìn)行逐榀拆除，單個(gè)型鋼骨架先拆除原上臺(tái)階三節(jié)拱架的中間一節(jié)，再拆除兩側(cè)另外兩節(jié)的拱架。拆除采用挖?C破碎頭加風(fēng)鎬施工，首先由挖機(jī)破碎頭將需要換拱的拱架周圍的初噴混凝土及鋼筋網(wǎng)片慢慢鑿除掉，不適宜用挖機(jī)破碎頭的由人工采用風(fēng)鎬配合鑿除，露出型鋼骨架。此時(shí)用裝載機(jī)將鑿下的混凝土及鋼筋廢渣統(tǒng)一由洞內(nèi)推到洞外，保證

7、地面平坦，然后將防水板臺(tái)車移至拱架下方，由人工將原開挖上下臺(tái)階拱架之間連接的螺栓拆除，型鋼拆除按照自上而下的原則，逐節(jié)將型鋼拆卸至平臺(tái)上，通過挖機(jī)將拆下的型鋼吊裝至地面。拆除時(shí)應(yīng)保護(hù)好原中臺(tái)階拱架連接板，以便換新拱架時(shí)順利連接。部分型鋼可能由于變形導(dǎo)致型鋼連接螺栓無法拆除的現(xiàn)象，此時(shí)可以采用氧氣、乙炔對(duì)型鋼進(jìn)行切割。需要注意的時(shí)，在型鋼螺栓拆除及切割過程中一定要有相關(guān)輔助措施保證型鋼臨時(shí)固定。人員拆除時(shí)要站在型鋼旁邊，不要站在型鋼下面進(jìn)行拆除，確保施工作業(yè)安全?！　≡凹懿鸪瓿珊?，需要對(duì)土體進(jìn)行開挖，此時(shí)由人工采用風(fēng)鎬進(jìn)行開挖，開挖的深度

8、通過前后拱架的侵限范圍來確定，施工中首先通過前后拱架侵限深度，通過拉線方式初步確定土體開挖的深度，然后對(duì)土體進(jìn)行開挖到要求輪廓線?！　?.5新拱架的安裝　　侵限拱架每榀拆除后立刻