1、龍泉山隧道CRD法施工臨時鋼架拆除方案 (DK22+485DK29+813)目錄一、工程概況1二、地形地質情況:14三、臨時支護拆除的施工條件:4四、臨時支護拆除的施工步驟:47五、拆除臨時支護注意事項:7六、安全措施:8中鐵八局集團公司成渝鐵路客運專線項目經理部第三項目分部編制 第8頁一、工程概況隧道全長7328m,進口里程DK22+485,出口里程DK29+813。全隧位于直線上,隧道縱坡為4的下坡。本隧DK23+210DK25+900(2690m)為高瓦斯區段,其余為低瓦斯區段;其中級圍巖1505米占20.5%,級圍巖4695米占64.1%,級圍巖1128米占15.4%,其中部分級圍巖淺
2、埋地段采用中隔壁(CRD)法施工。二、地形地質情況1 自然特征隧道位于成都東簡陽南區間,隧道進口位于成都市龍泉驛區,出口位于簡陽市,龍泉山山脈系四川盆地西部成都平原和川中丘陵的地理界線,是岷江與沱江的分水嶺。在四川盆地內部,山脈形成一條高高的、狹長的隆起,其西面是成都平原,東面是川中丘陵。龍泉山呈一條形山脈,高程480985m,由北東南西縱貫境內,為本區最高地形。丘陵和平原分別依附與兩側,地形起伏較大,相對高差50150米,自然坡度3050,坡面植被發育。1.1 地層巖性隧道穿越主要地層巖性依次為第四系全新統坡殘積(Q4dl+el)粉質黏土;上更新統風積層(Q3eol)成都黏土;下-中更新統冰
3、水-流水堆積層(Q1-2 fgl+al)卵石土;下伏基巖為侏羅系中統上沙溪廟組(J2s)泥巖夾砂巖,上統遂寧組(J3s)泥巖夾砂巖,上統蓬萊鎮組(J3p)泥巖夾砂巖;斷層角礫(Fbr)、壓碎巖(Crr)。1.2 地質構造隧區為一背斜山脈,呈北北東向縱貫測區西北部,隧址區發育臥龍寺向斜(DK23+369)、 三大灣背斜(DK25+469)兩條褶皺;龍泉驛斷層(DK22+524)、尖尖山斷層(DK29+805)兩條斷層。隧址區節理裂隙較發育,主要以構造裂隙為主,淺部基巖多為風化卸荷裂隙。1.3 水文地質特征隧道區范圍內無大的地表水系,地表水主要為季節性溝水及較小的常年流水溝,流量受季節控制明顯,雨
4、季水量較大,旱季相對較小。 地下水主要有第四系土層孔隙潛水、基巖裂隙水。據初測水試驗資料,水質類型屬HCO3-.SO42- - Ca2+型水,對混凝土結構無侵蝕性。根據區域地質資料,隧址區下伏侏羅系中統上沙溪廟組(J2s)、上統遂寧組(J3s)、上統蓬萊鎮組(J3p)地層為含石膏地層,地下水對砼多具侵蝕性,設計考慮地下水具硫酸鹽侵蝕,環境作用等級為H1。雨季最大涌水量為19080m3/d。1.4 不良地質本隧道不良地質為天然氣、斷層破碎帶。1.4.1 天然氣隧道經過地段有害氣體主要為天然氣。據區域內氣礦資料調查:隧道所經過的侏羅系上、中統地層以及更深部的三疊系須家河組砂巖內儲存有具一定開采價值
5、的天然氣體,區內無油層分布。測區內的天然氣一般被上部厚層泥巖所阻隔,但由于受龍泉驛斷層及龍泉山背斜影響,隧道洞身段局部巖體節理裂隙發育、巖體破碎,天然氣可能沿斷層帶及背斜核部溢出。據成簡快速通道初勘及詳勘階段在龍泉山一、二號隧道布置深孔,并已委托西南石油大學針對天然氣進行專項測試,根據西南石油大學提供的龍泉山1#、2#隧道淺層天然氣檢測研究報告綜合研究分析:龍泉山隧道位于龍泉山背斜含油氣構造上,是油氣運輸的有利指向區和儲集區,并且在石油鉆探中已有顯示,只是未達到工業開采要求。同時隧道穿越遂寧組地層,緊臨沙溪廟組地層,而沙溪廟組地層在洛帶氣田屬油氣產層。由于受構造影響,巖層節理發育,所以沙溪廟組
6、中的油氣很容易上移至遂寧組,加之其上覆有較厚的泥巖層作為蓋層封閉,所以油氣易儲集而不易散發。綜合判定龍泉山隧道為高瓦斯隧道。1.4.2 斷層破碎帶斷層角礫:分布于DK29+490DK30+144段尖尖山斷層破碎帶內,巖體破碎,對隧道出口影響較大。斷層破碎帶為強富水區,隧道施工易突水、突泥、坍方、掉頂。壓碎巖:分布于DK22+263DK22+785段龍泉驛斷層破碎帶內,受龍泉山斷層影響,巖體節理裂隙極發育,隧道進口淺埋,對隧道進口影響較大。隧道施工易突水、突泥、坍方、掉頂。根據以上概況,在確保安全的前提下,按照短進尺、多循環、弱爆破、強支護、早襯砌的原則組織施工,防止隧道塌方、構筑物損壞及影響地
7、表山體的穩定。三、臨時支護拆除的施工條件1、中隔壁(CRD)法各部開挖支護完畢后,初期支護封閉成環,初期支護體系可以承受圍巖的全部應力,這時候臨時仰拱及臨時支撐鋼架就可以拆除了。2、加強拱頂下沉及周邊位移量測,觀測隧道封閉成環后隧道初期支護體系的變形情況,確定變形情況在正常范圍內時,方可進行臨時仰拱及臨時支撐鋼架的拆除。3、為確保安全,洞口段臨時仰拱及臨時支撐鋼架拆除后及時施做仰拱填充及二次襯砌。四、臨時支護拆除的施工步驟第一環仰拱填充施工完成后,即可安排拆除臨時支撐鋼架、臨時仰拱,第一次拆除長度6m(拆除試驗),滿足要求后再拆除7m以滿足一環襯砌要求。以后每一次拆除長度12m(每一環襯砌按照
8、12m計算)。 中隔壁(CRD)法施工工序橫斷面圖如下:襯砌結束后,按順序拆除下一環襯砌段中臨時支撐鋼架、臨時仰拱。具體步驟如下: 4.1、布置變形觀測點,確保安全。 拆除臨時鋼架前,進行監控量測,取得拆除前的初始數據。在整個拆除過程中,對隧道拱頂下沉采取不間斷觀測,以保證隧道的安全。 4.2、鑿出隔壁支撐、臨時仰拱鋼架間的噴砼及鋼筋網。 采用風鎬人工鑿出噴砼,采用電氣焊切斷鋼筋網,搭設鋼管腳手架作為工作平臺。 在鑿出噴砼過程中,應逐榀鋼架自上而下進行,鑿出過程中,下方嚴禁人員及機械通過。作業區前后設專人防護人員。注意在鑿出噴砼、切斷鋼筋網過程中,盡量保證鋼架連接筋的連接不被破壞,防止鑿出期間
9、隔壁鋼架失穩。鑿出完畢后,及時清理砼碴與廢鋼筋網,廢鋼筋網應指定地點堆放,以便日后集中處理。 4.3、進行拆除試驗,確保拆除安全。 隧道在拆除臨時支護過程中受力體系轉換,為防止初期支護因應力突變而失穩,在拆除前,選取靠已施做二次襯砌端6m進行拆除試驗。4.3.1、首先采取隔三拆一的方法(如圖帶斜紋的鋼架),在中支撐鋼架頂部切開23cm,觀察隧道變形量及變形速率。 4.3.2、隧道變形量及變形速率在正常范圍內時,采取隔一拆一的方法(如圖帶方格的鋼架)切開中支撐鋼架頂部,繼續觀察隧道變形量及變形速率。嚴禁連續切開鋼架,以防止中支撐突然失穩,倒塌傷人。4.3.3、變形穩定后分析監控量測結果,確定隧道
10、初期支護的穩定性。4.4、逐榀拆除中隔壁、臨時仰拱鋼架。拆除鋼架時,采用逐環拆除的方法。每環鋼架拆除順序為:部、部中隔壁鋼架(上部)部臨時仰拱鋼架部臨時仰拱鋼架部、部中隔壁鋼架(下部)下一環鋼架拆除循環。4.4.1、拆除上部、下部中支撐鋼架。利用下批榀中支撐鋼架采用繩索、滑輪(如圖所示)固定中支撐鋼架上部和底部,然后去掉與初期支護相連的連接螺栓,切斷與該榀鋼架相連的所有連接鋼筋,先放松上部繩索,放倒鋼架后,同時放松上部底部繩索,把鋼架放到地面。4.4.2、拆除部、部臨時仰拱鋼架。先拆除部臨時仰拱鋼架,后拆除部臨時仰拱鋼架,方法相同。利用下一循環臨時仰拱鋼架采用繩索固定臨時仰拱鋼架兩端,然后切斷
11、與該鋼架相連的所有連接鋼筋,切開焊接處后,去掉與中支撐鋼架和初期支護鋼架的連接螺栓,放松兩端繩索,把臨時仰拱鋼架慢慢放到地面。也可以采用裝載機配合,切開連接鋼筋后,裝載機料斗抬起端住臨時仰拱鋼架,切開焊接處后,去掉與中支撐鋼架和初期支護鋼架的連接螺栓,裝載機將臨時仰拱鋼架抬走。五、拆除臨時支護注意事項 5.1、做好拆除過程中監控量測工作,隨時監測初期支護穩定性。 5.2、嚴格按照上述拆除步驟進行,切不可數榀鋼架同時拆除,防止隧道因體系轉換應力過大,造成初期支護失穩。 5.3、拆除時嚴禁采用挖掘機、裝載機機械直接破壞方式拆除鋼架,以防止因機械碰撞造成隧道初期支護體系變形失穩。 5.4、做好在拆除
12、過程中的安全防護工作,拆除過程中嚴禁施工人員、機具設備通過,防止墜物傷人。 5.5、鋼架拆除,盡量利用繩索等安全設施,嚴禁鋼架以自由落體形式直接掉到地面,以免鋼架彈起傷人。 5.6、鋼架拆除過程中,測量人員發現拱頂下沉異常時,暫停鋼架拆除并適當采取加固措施。特別異常時,應立即發出警報,通知洞內人員立即撤離。 5.7、拆除臨時鋼架時,及時清除殘留在初期支護上的鋼筋頭、型鋼頭,為后期鋪設防水板等工序創造條件。 5.8、拆除鋼架后,對鋼架上殘留的鋼筋頭進行清除,以防止拆除的鋼架在運輸或再利用過程中,短鋼筋碰傷、劃傷施工人員。六、安全措施6.1、所有施工人員均應按要求佩戴安全帽。6.2、作業臺架應搭設穩固,連接扣件要扣牢固。臺架上需搭設木板并固定牢固。高空作業必須系安全繩。6.3、需要采用電氣焊時,必須提出用火申請,經瓦檢人間檢測達到規范要求后方可使用。6.4、鑿出噴砼及拆除臨時支護過程中下方嚴禁人員及機械通過。作業區前后設專人防護人員。6.5、臨時支護拆除完成后,及時施做仰拱填充和二次襯砌。