滨绥线牡丹江至绥芬河段扩能改造工程
兴源隧道换拱施工方案 （DK410+964～DK410+714）
中铁二十二局集团有限公司牡绥铁路工程Ⅰ标项目部 二〇一四年十二月二十三日
表A.0.1 兴源隧道换拱方案报审表
工程项目名称：滨绥线牡丹江至绥芬河段扩能改造工程 施工合同段：Ⅰ标段 致黑龙江中铁建设监理有限责任公司牡绥铁路工程一标项目监理部（项目监理机构）： 我单位根据施工合同的有关规定已编制完成兴源隧道（DK410+694- DK410+714）段 工程的换拱施工（方案），并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。 附：兴源隧道换拱施工方案。 施工单位（章）： 项 目 负责人： 日专业监理工程师意见： 专业监理工程师： 日项目监理机构意见： 期： 年 月 日 期： 年 月 日 项目监理机构（章）： 总监理工程师 ： 日建设单位意见： 建设单位（章）： 负 责 人： 日 期： 年 月 日 期： 年 月 日
兴源隧道换拱施工方案
一、工程概况
兴源隧道进口里程DK409+090，出口里程DK412+517，全长3427m，为双线隧道，最大埋深123m。2013年10月在DK410+633处线路左侧增加长度为350m斜井一座（新增2#斜井）。
二、现场工程地质情况
兴源隧道施工后揭示地层为薄层炭质泥岩夹砂岩，具有明显的不均匀性，受区域地质构造的作用明显，摩擦镜面和揉皱发育，易产生层间滑动，且岩层走向不利于隧道稳定，卸荷效应强烈，导致开挖后初期支护混凝土产生开裂、掉块、钢架扭曲、剪断等大变形现象，引起多次换拱，目前按照软岩大变形设计施工。
三、换拱位置及超限情况
1、换拱里程及部位：DK410+694- DK410+714
其中：DK410+694- DK410+697；DK410+708- DK410+714为局部右侧上中台阶欠挖处理段； DK410+697- DK410+708为右侧上中台阶及拱顶换拱段
2、超限情况：
（1）局部欠挖处理段：DK410+694- DK410+697段右侧上中台阶欠挖；最大欠挖12厘米；
（2）局部欠挖处理段：DK410+708- DK410+714段右侧上中台阶欠挖；最大欠挖29.8厘米；
（3）右侧上中台阶及拱顶换拱段：DK410+697- DK410+708段拱顶最大超限欠挖33.3厘米；右侧上中台阶欠挖；最大欠挖52厘米；
四、换拱施工方案 （一）总体思路
换拱作业必须控制好施工安全，总体思路是先跳过换拱地段，在初支轮廓线不侵线的部位DK410+720-DK410+714施做二次衬砌；杜绝换拱时出现换拱部位向前蔓延扩展；换拱前对需换拱
部位进行径向注浆加固，拱架拆换遵循先上后下、一次一榀的原则进行处理，其次换拱后，欠挖一次处理到位，防止换拱完成后出现二次侵限；换拱后初支轮廓线半径要大于设计初支轮廓线半径20cm；每完成6米换拱作业即进行施做二次衬砌，必要时每完成3米换拱作业即进行施做二次衬砌。
（二）施工方法 1、换拱施工流程
换拱段两端先施作二次衬砌，确认换拱段落初期支护封闭、完成仰拱及仰拱填充施作、变形收敛稳定→换拱地段径向注浆→注浆效果检测→换拱部位施作超前小导管→施作保留初支（上侧）端头锁脚锚管→分单元凿除侵限段初期支护（1榀）→开挖并安装型钢钢架→喷射C30早高强混凝土→下一榀处理
2、换拱分为拱墙全环换拱和局部换拱，换拱时应遵循从上到下依次分节拆除的原则。
（1）、拱墙全环换拱 1）径向注浆加固
换拱之前必须进行径向注浆加固，具体设计参数： ① 注浆范围：拱墙部位开挖轮廓线外3m厚度范围。 ② 设计按单孔注浆浆液扩散半径2m，孔底间距不大于3m设计。
③ 孔口管采用φ50mm，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管，钢管长2.5m，孔口管应埋设牢固，并有良好的止浆措施。
④ 注浆压力：设计注浆压力1～1.5MPa。
⑤ 注浆材料采用普通水泥浆，水灰比1:1，具体配比现场试验确定。
2）注浆完成后，进行取芯验证注浆效果，报监理确认后方可进行换拱施工。
3）逐榀切除分割需换拱的该榀初期支护混凝土及钢筋网片，防止对不凿除部分混凝土有损伤。
4）换拱部位施作φ42（壁厚3.5mm），长3.5m小导管，环
向间距3根/m，水平搭接不小于1m。
5）人工手持风镐分段凿除剥离拱架节段的喷射混凝土，拆除拱架节段连接板处的连接螺栓。
6）单元节段拱架拆除后，测量检查开挖尺寸是否满足要求，满足要求后及时对开挖面采用C30早高强混凝土封闭，再行按原设计设计参数施作初期支护。
7）喷射砼之前再次检查尺寸是否正确，确保不造成二次欠挖。喷射砼完成后重复以上步骤对下一榀钢架进行拱架拆除、安装。
（2）、拱墙局部侵限换拱方法
局部换拱步骤同全环换拱步骤，不同的是在注浆完成达到预定效果后，对不侵限拱架节段进行锁脚锚管加固，锁脚锚管采用φ42钢管（壁厚5mm），每节点2根，每根长4m。
五、施工注意事项
1、换拱期间应加强监控量测，加强监测频率，当总变形值超过10cm或变形大于2cm/天时，立即停止换拱作业，设置φ300钢管斜撑或竖撑以抑制变形，必要时二次注浆加固地层。
2、必须在临近无欠挖段衬砌混凝土达到强度后才开始拆除施工，换拱期间掌子面严禁作业。
3、换拱作业前，必须对拱墙进行注浆加固处理。 4、换拱前应量测断面轮廓，并与设计断面轮廓对比，确定换拱范围，严禁因操作失误造成误换拱或二次换拱。
5、换拱前应核实监控量测，当沉降及净空收敛稳定后方可进行换拱作业。
6、换拱前应先进行隧底开挖、仰拱及填充施作。初期支护封闭成环，仰拱及填充施作形成对隧底周边岩体的反压。
7、拆除拱架时要随时注意围岩情况，如发现围岩破碎及掉块现象，应立即停止拆除，用喷射混凝土封闭拆除面后再次进行径向注浆加固，以稳固围岩。
8、拆换拱架时，拆除完一个单元或一榀钢拱架后，应立即