隧道初期支护侵限换拱施工方案
一、侵线情况
XXX隧道进口左洞ZK14+430～ZK14+442段设计为小净距洞口浅埋段，衬砌类型为XS-Va，开挖方法为三台阶七步流水法。围岩主要由坡残积粉质粘土、全风化、强风化花岗岩组成，强度低，遇水易软化。F1断裂通过洞口段，围岩节理裂隙发育，裂隙水较发育。2014年8月27日晚上，上台阶掌子面ZK14+439处完成开挖后拱顶出现滑塌，滑塌范围ZK14+439～ZK14+442，长2米，高约2m，宽约7m。现场采取了封闭掌子面、增加超前小导管、及时支护拱架、加厚喷射厚度等措施。2014年8月28日上午，ZK14+435～ZK14+442段上导坑右侧拱脚处开始出现下沉并向左侧滑移，至下午5点ZK14+437处滑移值达到44cm。滑移造成ZK14+437右侧钢架发生变形，初期支护混凝土出现剥落开裂，在ZK14+435和ZK14+437断面从右侧边墙至拱顶出现两道环向裂缝，最大缝宽10～15mm。施工单位采取了临时拱架支撑、侧壁注浆、引水等方式处理。29日上午侧壁基本稳定，地质雷达探测显示ZK14+437右侧壁处有疑似大块孤石，且裂隙水丰富。
2014年8月29日，业主、设计、总监办、施工单位四方人员在现场确定了ZK14+431.6～ZK14+442.4段右侧拱架侵线的临时处理方案。方案要求二衬施做临近此段时开始施做换拱，目前二衬已经临近此段，监控数据显示此段拱顶下沉及周边收敛都比较稳定，具备了换拱条件。
二、目前侵线数据
隧道初支断面检测结果汇总表
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 左线 隧道 断面里程 ZK14+431.6 ZK14+432.2 ZK14+432.8 ZK14+433.4 ZK14+434 ZK14+434.6 ZK14+435.2 ZK14+435.8 ZK14+436.4 ZK14+437 拱肩处侵限厚度（cm） 10.45 15.21 22.4 25.7 28.3 31.3 37.6 42.4 45.2 49.5 拱顶侵限厚度（cm） 8 12 18 20 24 27 34 36 40 43 侵限部位 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 - 1 -
11 12 13 14 1 15 16 17 18 19 ZK14+437.6 ZK14+438.2 ZK14+438.8 ZK14+439.4 ZK14+440 ZK14+440.6 ZK14+441.2 ZK14+441.8 ZK14+442.4 46.7 41.25 35.36 32.51 26.2 20.1 16.2 12.3 6.35 39 36 30 25 20 14 13 6 2 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩 拱顶、拱肩
三 、施工方案
新奥法施工的最基本理论是尽量不扰动土体的平衡状态，充分利用土体的自持能力和初期支护共同承受土体压力，进口左洞初支侵线段埋深30米，基本属于处于浅埋，从滑动到目前3个多月监控数据显示围岩稳定，没有出现继续滑移。具备换拱条件。为了保证换拱结构安全和施工安全，根据实际侵线情况，本着减少换拱长度和减少扰动的原则，确定换拱里程为ZK14+431.6～ZK14+442.4段，换拱部位为右侧拱顶至拱脚。具体见下图
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从图纸拱架断面来看，侵线范围共有3根拱架，分别是拱顶N1一半，右侧N1，右侧N2，考虑换拱后拱架联接，确定换拱数量为拱顶N1，右侧N1，右侧N2。
换拱次序：右N2-右N1-顶N1，即从下往上分节换拱。 换拱工艺流程：
架设临时钢支撑 清理拱架外围岩 开挖空间至设计 施作保留初支端头锁脚锚杆
初喷砼 凿出需换拱拱架 安装新钢架 打设锁脚锚杆 复喷砼
进行下一节施工 初期支护侵限处理需要破除原有的喷射混凝土，打开拱架法兰盘，此时隧道原有的平衡状态将会遭到破坏。为了确保施工安全，在拆除初期支护前，对两侧原有的支护系统设立临时支撑，使隧道两侧拱架单元与临时支撑形成稳定的支撑体系。临时支撑采用5根I20a型钢加工制作成支撑排架，其顶端与初支钢架中间焊接牢固，底端和和横向支撑焊接，具体见下图。
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