隧道換拱施工綜合技術(shù)方案一、項(xiàng)目概況與編制依據(jù)（一）工程概況本項(xiàng)目為XX隧道換拱維修加固工程，位于XX地區(qū)山嶺重丘路段，隧道全長(zhǎng)2.1公里，設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h，雙向四車(chē)道分離式結(jié)構(gòu)。本次換拱施工段為K1+200~K1+350段，共計(jì)150米，該區(qū)域原設(shè)計(jì)為V級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌，因運(yùn)營(yíng)期間出現(xiàn)拱頂沉降、襯砌開(kāi)裂等病害，需進(jìn)行系統(tǒng)性換拱處理。結(jié)構(gòu)特征：原隧道拱部采用I18工字鋼拱架（間距1.0m）+φ8鋼筋網(wǎng)（20×20cm）+25cm厚C25噴射混凝土支護(hù)體系，二次襯砌為50cm厚C30模筑混凝土。換拱后新結(jié)構(gòu)采用I22a工字鋼加強(qiáng)型拱架，增設(shè)φ42鎖腳錨管（L=4.5m）及徑向注漿系統(tǒng)，形成"超前支護(hù)-鋼拱架-錨桿-噴射混凝土"聯(lián)合支護(hù)體系。地質(zhì)條件：施工段穿越第三系泥質(zhì)砂巖夾頁(yè)巖地層，圍巖呈碎石狀松散結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育，地下水位位于拱頂以上1.5m，滲透系數(shù)1.2×10?3m/d，存在弱膨脹性土特征。（二）編制依據(jù)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)：《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD70/2-2014）、《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3660-2020）、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2015）設(shè)計(jì)文件：XX隧道病害整治設(shè)計(jì)圖紙（編號(hào)SGS-2024-08）、地質(zhì)勘察報(bào)告（GSK-2024-11）合同文件：XX隧道維修加固工程施工合同（HT-2024-32）技術(shù)文件：施工組織設(shè)計(jì)、專(zhuān)項(xiàng)安全評(píng)估報(bào)告、監(jiān)測(cè)方案二、施工組織管理體系（一）項(xiàng)目管理架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，實(shí)行三級(jí)管理體系：決策層：項(xiàng)目經(jīng)理（1人）、技術(shù)負(fù)責(zé)人（1人）、安全總監(jiān)（1人）管理層：工程技術(shù)部（3人）、安全質(zhì)量部（2人）、物資設(shè)備部（2人）、計(jì)劃合同部（1人）作業(yè)層：隧道施工隊(duì)（30人）、機(jī)械作業(yè)隊(duì)（12人）、支護(hù)作業(yè)隊(duì)（15人）（二）資源配置計(jì)劃勞動(dòng)力計(jì)劃（按施工階段）準(zhǔn)備階段：測(cè)量工3人、電工2人、普工10人加固階段：鉆工6人、注漿工4人、鋼筋工5人拆換階段：風(fēng)鎬工8人、焊工6人、立架工8人襯砌階段：混凝土工10人、模板工8人、養(yǎng)護(hù)工2人主要機(jī)械設(shè)備|設(shè)備名稱(chēng)|型號(hào)規(guī)格|數(shù)量|用途||----------|----------|------|------||液壓鑿巖機(jī)|YT28|4臺(tái)|錨桿鉆孔||注漿泵|ZJB-3|2臺(tái)|圍巖注漿||汽車(chē)吊|25T|1臺(tái)|拱架吊裝||濕噴機(jī)|HPS30|2臺(tái)|混凝土噴射||工字鋼彎曲機(jī)|GW40|1臺(tái)|拱架加工||監(jiān)控量測(cè)儀|TrimbleS9|1套|變形監(jiān)測(cè)|材料供應(yīng)計(jì)劃鋼材：I22a工字鋼（Q235B）、φ22螺紋鋼、φ8鋼筋網(wǎng)水泥：P.O42.5R普通硅酸鹽水泥外加劑：JM-Ⅲ型高效減水劑、FDN-5型速凝劑注漿材料：42.5級(jí)水泥漿（水灰比1:0.8~1:1）三、施工關(guān)鍵技術(shù)與工藝流程（一）超前加固系統(tǒng)施工徑向注漿加固采用φ42鋼花管（L=4.5m，壁厚3.5mm），按1.2m×1.0m（環(huán)×縱）梅花形布置注漿參數(shù)：水泥漿水灰比1:0.5~1:1，摻3%速凝劑，注漿壓力0.3~0.5MPa施工順序：自拱腳向拱頂分段施作，每循環(huán)注漿長(zhǎng)度5m，采用跳孔間隔注漿工藝鎖腳錨管加強(qiáng)在原拱架接頭處增設(shè)4根φ42鎖腳錨管（L=4.5m），與鋼拱架采用L100×8角鋼焊接，焊縫高度≥8mm，注漿采用1:1水泥砂漿，注漿飽滿(mǎn)度≥95%（二）分步拆換施工工藝采用"短進(jìn)尺、弱擾動(dòng)、勤量測(cè)"的原則，實(shí)行"隔兩榀拆一榀"的單元化施工，單榀拆換循環(huán)流程如下：施工準(zhǔn)備測(cè)量放線(xiàn)：采用全站儀精確放樣，標(biāo)出換拱輪廓線(xiàn)及切割位置，輪廓線(xiàn)預(yù)留10~15cm沉降量作業(yè)平臺(tái)：搭設(shè)滿(mǎn)堂紅腳手架（立桿間距0.8×0.8m），鋪設(shè)5cm厚防滑木板，設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿初期支護(hù)拆除混凝土鑿除：采用風(fēng)鎬分層鑿除，先沿輪廓線(xiàn)切割分離，每次鑿除面積≤5㎡，嚴(yán)禁大面積剝離鋼拱架切割：采用氧乙炔焰沿徑向切割，切割前設(shè)置臨時(shí)支撐（I18工字鋼斜撐，間距1.5m）廢渣清運(yùn)：小型裝載機(jī)配合人工裝袋，自卸車(chē)及時(shí)外運(yùn)，保持作業(yè)面整潔新拱架安裝拱架加工：按設(shè)計(jì)弧度預(yù)彎，每榀分3段制作，法蘭盤(pán)連接（M20螺栓，8.8級(jí)）安裝精度：中線(xiàn)偏差≤5cm，高程偏差≤3cm，傾斜度≤2°，拱架與圍巖間隙采用C25混凝土墊塊楔緊連接系統(tǒng)：縱向連接筋采用φ22螺紋鋼（環(huán)向間距1.0m），與新舊拱架雙面焊接（焊縫長(zhǎng)10d）噴射混凝土施工分兩層噴射：初噴4cm封閉圍巖，復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度（25cm），噴射壓力0.4~0.6MPa工藝控制：噴頭與受?chē)娒娉?5°角，距離1.5~2.0m，采用螺旋式移動(dòng)，回彈率控制在15%以?xún)?nèi)養(yǎng)護(hù)措施：噴射完成后2h內(nèi)開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期≥7d，表面保持濕潤(rùn)（三）二次襯砌施工防水層施工采用EVA復(fù)合防水板（1.5mm厚）+無(wú)紡布（350g/㎡），環(huán)向搭接寬度≥10cm，熱熔焊接止水系統(tǒng)：設(shè)置中埋式橡膠止水帶（10×30cm）+背貼式止水帶，施工縫采用遇水膨脹止水條模板體系采用12mm厚竹膠板+5×10cm方木（間距30cm），外用φ48鋼管腳手架支撐（間距60×60cm）模板驗(yàn)收：平整度≤5mm/2m，接縫寬度≤2mm，預(yù)留沉降量按5cm設(shè)置混凝土澆筑配合比：C30混凝土（水泥:砂:石:水=1:1.85:3.2:0.45），摻加1.2%減水劑澆筑工藝：分層澆筑（厚度≤30cm），采用插入式振搗棒（φ50）振搗，振搗時(shí)間20~30s/點(diǎn)養(yǎng)護(hù)措施：覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期≥14d，強(qiáng)度達(dá)85%以上方可拆模四、施工進(jìn)度計(jì)劃與控制措施（一）進(jìn)度計(jì)劃編制采用Project軟件編制四級(jí)進(jìn)度計(jì)劃體系，總工期90天，關(guān)鍵線(xiàn)路如下：施工準(zhǔn)備階段（7天）：場(chǎng)地布置、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、材料檢驗(yàn)超前加固階段（15天）：注漿管施工、圍巖加固、效果檢測(cè)換拱施工階段（45天）：分5個(gè)循環(huán)，每循環(huán)30米（15榀拱架），9天/循環(huán)襯砌施工階段（18天）：防水層4天→鋼筋綁扎5天→模板安裝3天→混凝土澆筑3天→養(yǎng)護(hù)3天收尾驗(yàn)收階段（5天）：場(chǎng)地清理、竣工測(cè)量、驗(yàn)收準(zhǔn)備（二）進(jìn)度保障措施資源保障材料儲(chǔ)備：提前儲(chǔ)備3個(gè)循環(huán)的主要材料，建立材料臺(tái)賬動(dòng)態(tài)管理設(shè)備保障：配備備用濕噴機(jī)、注漿泵各1臺(tái)，建立設(shè)備定期檢修制度勞動(dòng)力保障：實(shí)行三班制作業(yè)（每班8h），關(guān)鍵工序采用雙班制技術(shù)保障成立技術(shù)攻關(guān)小組，針對(duì)弱膨脹土特性?xún)?yōu)化注漿參數(shù)采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬，提前解決各工序銜接問(wèn)題推廣"四新"技術(shù)：應(yīng)用混凝土快速養(yǎng)護(hù)劑（養(yǎng)護(hù)期縮短30%）進(jìn)度監(jiān)控每日召開(kāi)進(jìn)度碰頭會(huì)，每周進(jìn)行進(jìn)度考核設(shè)置進(jìn)度預(yù)警機(jī)制：當(dāng)實(shí)際進(jìn)度滯后計(jì)劃5%時(shí)，啟動(dòng)趕工措施采用Project軟件跟蹤關(guān)鍵線(xiàn)路，動(dòng)態(tài)調(diào)整資源配置五、質(zhì)量安全環(huán)保一體化管理（一）質(zhì)量管理體系質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)鋼拱架安裝：軸線(xiàn)偏差≤50mm，高程偏差≤30mm，間距偏差±100mm噴射混凝土：強(qiáng)度≥C25，厚度允許偏差+8mm/-5mm，平整度≤8mm/2m注漿效果：滲透系數(shù)≤1×10??m/d，固結(jié)體強(qiáng)度≥2.5MPa關(guān)鍵工序控制材料檢驗(yàn)：鋼材、水泥等主要材料進(jìn)場(chǎng)需提供出廠合格證，并按規(guī)定抽樣送檢工序驗(yàn)收：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），隱蔽工程需監(jiān)理驗(yàn)收簽字試驗(yàn)檢測(cè)：每50m制作噴射混凝土試塊3組，每100m進(jìn)行1次錨桿抗拔力試驗(yàn)（≥150kN）（二）安全管理措施危險(xiǎn)源辨識(shí)一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)：塌方、涌水、高處墜落二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)：物體打擊、機(jī)械傷害、觸電專(zhuān)項(xiàng)安全措施開(kāi)挖作業(yè)：設(shè)置聲光報(bào)警裝置，掌子面照明亮度≥30lux，配備2臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量≥200m3/min）高空作業(yè)：作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，腳手架搭設(shè)后需經(jīng)第三方檢測(cè)驗(yàn)收用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱設(shè)置防雨棚及漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA）應(yīng)急管理編制專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急物資：救生繩（50m）、應(yīng)急燈（10臺(tái)）、急救箱（2套）每月組織1次應(yīng)急演練，重點(diǎn)演練塌方逃生、觸電急救等科目（三）環(huán)境保護(hù)措施揚(yáng)塵控制施工便道每日灑水3次，出入口設(shè)置洗車(chē)平臺(tái)（8m×4m）水泥、粉煤灰等易揚(yáng)塵材料采用密閉罐車(chē)運(yùn)輸，堆場(chǎng)設(shè)置防塵網(wǎng)（2000目）廢水處理設(shè)置三級(jí)沉淀池（10m×5m×1.5m），施工廢水經(jīng)處理后回用（用于灑水降塵）生活污水經(jīng)化糞池處理后排入市政管網(wǎng)，COD控制在100mg/L以下噪聲控制高噪聲設(shè)備（空壓機(jī)、破碎機(jī)）設(shè)置隔音棚，作業(yè)時(shí)間限制在6:00-22:00敏感區(qū)域設(shè)置聲屏障（高度3m），噪聲排放符合《建筑施工場(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12523-2011）六、監(jiān)控量測(cè)與信息化施工（一）量測(cè)項(xiàng)目與頻率量測(cè)項(xiàng)目?jī)x器設(shè)備量測(cè)頻率控制標(biāo)準(zhǔn)拱頂下沉水準(zhǔn)儀+銦鋼尺1-15天：1次/天≤5mm/天凈空變化收斂計(jì)16-30天：1次/2天累計(jì)≤100mm圍巖壓力壓力盒1次/3天≤設(shè)計(jì)值80%錨桿軸力軸力計(jì)1次/7天≤設(shè)計(jì)值90%（二）數(shù)據(jù)處理與反饋建立監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，采用Excel進(jìn)行回歸分析，繪制變形-時(shí)間曲線(xiàn)當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)立即停工處理：拱頂日下沉量＞5mm水平收斂日變化量＞3mm噴射混凝土出現(xiàn)環(huán)向裂縫（寬度＞0.2mm）信息化施工流程：量測(cè)數(shù)據(jù)采集→數(shù)據(jù)分析→變形預(yù)測(cè)→參數(shù)調(diào)整→施工優(yōu)化→效果驗(yàn)證七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量評(píng)定（一）分部分項(xiàng)驗(yàn)收隱蔽工程驗(yàn)收錨桿施工：孔位偏差≤150mm，孔深偏差+50mm/-0mm，注漿飽滿(mǎn)度≥90%鋼拱架安裝：連接螺栓扭矩≥350N·m，節(jié)點(diǎn)焊接強(qiáng)度≥母材強(qiáng)度分項(xiàng)工程驗(yàn)收噴射混凝土：表面平整度≤8mm，強(qiáng)度合格率100%，厚度檢測(cè)點(diǎn)數(shù)90%以上達(dá)標(biāo)二次襯砌：結(jié)構(gòu)尺寸偏差±50mm，表面蜂窩麻面面積≤0.5%，無(wú)露筋現(xiàn)象（二）竣工驗(yàn)收竣工資料編制：包含施工日志、檢測(cè)報(bào)告、隱蔽工程驗(yàn)收記錄等1