晏家堡二号隧道三线大跨度临时支护拆除专项施工方案.docx
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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》TB 10121-2007 ；
（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
（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5-1
序号
施工任务名称
人数
任务安排
1
混凝土工
4
承担拆除工程的混凝土凿除任务
2
焊工
2
承担拆除工程的拱架切割任务
3
钢筋工
4
承担拆除工程的拱架拆除任务
3
杂工
4
承担拆除工程的混凝土清理及拱架搬运任务
4
司机
2
车辆机械设备操作运输已拆除拱架
5
安全员
2
承担拆除现场的警戒及安全工作
合计
18
主要施工机具配置为装载机1台，出渣车1台，风镐4台，混凝土泵车1台，电焊机1台，氧气乙炔2套。
主要仪器设备为全站仪1台。
5.3.4总体施工组织结构图
安全总监：
蒋远凯
6、安全保证措施
6.1组织机构
成立以项目经理为组长的安全控制小组，全员参与，高度重视，保证安全。
安全总监：
蒋远凯
6.2安全保证措施
6.2.1组织措施
①建立已岗位责任制为中心的安全生产逐级负责制，制度明确，责任到人，奖罚分明。
②按施工人员的比例配备足够的专职安全员，专职安全员24小时工地值班。
③在编制施工计划的同时，编制详细的安全操作规程、细则、制度及切实可行的安全技术措施，分发至工班，组织逐条落实。
搞好“五同时”（在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时，计划、布置、检查、总结、评比安全工作）和“三级安全教育”。
④每一工序开始前，做出详细的施工技术及安全技术交底，并在施工过程中督促检查，严格坚持特殊工种持证上岗。
⑤进行定期和不定期的安全检查，及时发现和解决不安全的事故隐患，杜绝违章作业和违章指挥现场，同时加大安全教育及宣传力度。
⑥检查每周一安全活动日的安全学习制度。
严格执行交接班制度，坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评比安全的“三工制”活动。
⑦开工前期制定各项安全制度及防护措施。
6.2.2临时支撑拆除时的安全保证措施
①拆除现场全过程要有专职安全员负责安全工作，现场设置安全警示标志，提醒施工人员注意安全。
②施工人员佩戴安全帽，高空作业人员佩戴安全帽、安全带，拆除现场设置警戒线，警戒范围20米，严禁非作业人员进入拆除现场。
③做好拆除过程中监控量测工作，实时对初期支护进行监测，以便指导现场施工。
④严格按照拆除步骤进行，严禁多榀钢架同时拆除，防止隧道因体系转换应力过大，造成初期支护失稳。
⑤拆除后立即安装拱架，施工衬砌。
⑥严禁交叉作业，拆除过程中，严禁施工人员、机具设备通过，防治坠物伤人。
⑦拆除时，严禁采用挖掘机、装载机破坏方式拆除钢架，以防止因机械碰撞造成隧道初期支护体系变形失稳。
⑧钢架拆除，采用风镐凿除混凝土，利用绳索等安全设施，严禁钢架以自由落体形式直接落到地面，以免钢架弹起伤人。
⑨钢架拆除过程中，量测人员发现拱顶下沉异常时，暂停钢架拆除，并适当采取加固措施。
特别异常时，立即发出警报，通知洞内人员立即撤离。
⑩拆除钢架时，及时清除残留在初期支护上的短钢筋头、型钢头，为后续施工创造条件。
⑪拆除钢架后，对钢架上残留的钢筋进行清除，以防止在拆除的钢架在运输或再利用过程中，短钢筋碰伤、划伤施工人员。
7、安全应急救援预案
7.1基本原则
⑴坚持“以人为本，预防为主”，针对施工过程中存在的重大危险源，通过强化日常安全管理，落实各项安全防范措施，查堵各种事故隐患，做到防患于未然。
各施工队、作业班组紧紧结合各自施工区的实际，制定和完善施工应急预案，做好相关应急准备工作，包括救援器材。
⑵坚持统一领导，统一指挥，紧急处置，快速反应，分级负责，协调一致的原则，建立单元项目部、工区、施工队、班组应急救援体系，确保施工过程中一旦出现重大事故，能够迅速、快捷、有效的启动应急系统。
7.2应急救援预案内容
预案是针对未预测到或已预测到将要发生的安全事故，但仍未发生前而制定的抢险预案，是应急救灾措施的总纲，包括救援组织、救援通讯、救援材料、救援方案及自救互救、事故调查及处理等。
7.3突发事故报告、应急措施及处理
⑴突发事故报告
①事故报告与报警
施工中发生重、特大安全事故后，施工队迅速启动应急预案和专业预案，并在第一时间内向项目经理部应急救援领导小组报告。
报告内容包括：
事故发生的工区、事故发生的时间、地点，初步判断事故发生的原因，采取了哪些措施及现场控制情况，所需的专业人员和抢险设备、器材、交通路线、联系电话、联系人姓名等。
②应急程序
a工区长接到事故报告后，立即向项目经理部应急救援领导小组汇报事故情况以及救援情况。
b事故发生初期，现场人员采取积极自救、互救措施，防止事故扩大，指派专人负责引导指挥人员及各专业队伍进入事故现场。
c指挥人员到达现场后，立即了解现场情况及事故的性质，确定警戒区域和事故应急救援具体实施方案，布置各专业救援队任务。
d各专业咨询人员到达现场后，迅速对事故情况作出判断，提出处置实施办法和防范措施；事故得到控制后，参与事故调查及提出整改措施。
e救援队伍到达现场后，按照应急救援小组安排，采取必要的个人防护措施，按各自的分工开展抢险和救援工作。
f施工队严格保护事故现场，并迅速采取必要措施抢救人员和财产。
因抢救伤员，防止事故扩大以及疏通交通等原因需要移动现场时，必须及时做出标志、摄影、拍照、详细纪录和绘制事故现场图，并妥善保存现场重要痕迹、物证等。
g事故得到控制后，由项目经理部部统一布置，组织相关专家，相关机构和人员开展事故调查工作。
⑵救灾防备措施
①抢险器材准备
物资设备部按抢险需要，提前备足抢险器材，如草袋、抽水机、速凝剂、发电机、灭火器及一些切割、焊接用具，供氧瓶、担架和其它抢救器材与药品等，这些器材分发到抢险预备队，分人保管，并熟悉用途和用法，分放在易于装卸地点，平时不能动用。
②人员准备
凡担任抢险预备队人员，休息时间内允许在现场附近活动，如远离现场必须请人代替，而且须经队长同意，保证一旦发生险情能立即投入抢险。
③抢险技能准备
对参加抢险预备队人员进行抢险技能培训，使他们熟悉抢险步骤、方法、器材使用。
⑶机械伤害事故
发生机械伤害事故后，由项目经理负责现场总指挥，发现事故的第一人首先高声呼喊，通知现场安全员。
安全员立即向应急救援小组汇报并拨打“120”急救电话，并进行可行的应急抢救，如现场包扎、止血等措施，防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。
同时安排人员在路口迎接来救护的车辆，有程序的处理事故、事件，最大限度的减少人员和财产损失。
如事故严重，立即报告上级有关部门，并启动项目部应急救援预案。
7.4突发事故的调查及处理
在接到事故单位的报告后，应急救援小组立即赶赴现场，参加各方面组成的事故调查、处理委员会，组织指挥有关人员积极抢救伤员，采取措施迅速恢复施工，并做好调查工作，确定事故性质和责任。
调查处理工作内容：
勘察现场，检查机械、车辆及其他设备，做成记录；检查施工方法、机具车辆、材料设备、工程质量等情况并记录；调查关系人，做出记录并经本人签字；调查有关文件、资料并记录。
调查完毕，及时完成事故分析，认定事故类别、事故原因及责任单位，完成事故分析纪要。
7.5高空作业安全措施
从事高空作业的人员，开工前和施工中定期进行体检，凡患有恐高症等不适应高空作业的人员，严禁从事墩上工作。
严禁酒后登高作业。
高空作业人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑靴，施工人员所持工具必须用绳挂在工具栏内，防止坠落伤人。
悬空高处作业必须设有可靠的安全防护措施。
悬空高处作业包括：
在开放型结构上施工，如高处搭设脚手架等；在无防护的边缘上作业；在受限制的高处或不稳定的高处作业；在没有立足点或没有牢靠立足点的地方作业等。
高处作业所用的梯子不得缺档和垫高，同一架梯子不得二人同时上下，在通道处（或平台）使用梯子应设置围栏。
高处作业与地面联系，应有专人负责，或配有通讯设备。
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