中隔壁和临时仰拱拆除论文.doc

大连地铁2号线工程西安路站至交通大学站区间盾构接收井及横通道施工方案
浅析CRD工法隧道临时支撑的拆除办法
　　　　　　　　　　刘明军
（中铁十局大连地铁一期工程201标段项目经理部）
摘要：大连地铁201标段盾构接收井临时支撑拆除比较复杂，对确保施工工期和节约成本起到关键作用
关键词：大断面隧道 临时支撑 拆除办法
在隧道工程中，ＣＲＤ法施工中临时支撑拆除是一个很复杂的工程，如果人工拆除相当费时费力，既耽误工期又会大幅增加成本，很不划算。而人工拆除和爆破拆除能很好的解决以上问题。下面，就以大连地铁一期工程２０１标段盾构接收井横通道为例浅析ＣＲＤ工法隧道临时支撑的拆除方法。
1.1工程简介
西安路站直交通大学站区间设盾构接收井1座及施工横通道1座（兼做左右线施工通道），中心里程CK18+135.50。盾构接收井位于大连交通大学院内，周围地势平坦，地面高程为10.23m。竖井内净空12m×9m，深36.6m，口部设高于地面的0.5m防淹井圈。竖井采用钻爆法开挖，垂直提升系统提升，喷锚构筑法支护及二次衬砌。施工横通道长45.64m，覆土厚度17.2m，断面采用拱形直墙断面，断面内净空（高11m，宽13.6m），采用CRD法施工。待盾构机接收完毕后回填竖井及横通道。

横通道临时支撑
2、施工方案
2.1、总体施工安排
首先拆除包括端头墙和右线暗挖及盾构洞门在内的10.8m范围的临时仰拱及中支撑，铺设防水板、绑扎钢筋、浇筑二衬混凝土；
待该段拱部二衬达到足够强度后，继续向前拆除下一段包括左线暗挖及盾构洞门、衬砌隔墙在内10.8m的临时仰拱及中支撑，铺设防水板、绑扎钢筋、浇筑二衬混凝土，至此横通道永久结构施工完毕；
由于竖井马头门处围岩在开挖竖井及横通道过程中多次受到扰动，受力复杂围岩稳定性较差，在拆除竖井马头门附近临时仰拱及支撑前必须将马头门范围内的竖井二衬施工完毕。在横通道永久结构浇筑完成等待拆除拱部模板的过程中，绑扎竖井底板及横通道马头门圈梁钢筋、支立横通道一侧的底板模板、浇筑底板混凝土；
竖井绑扎6m的二衬钢筋、马头门圈梁钢筋、支立竖井二衬模板浇筑混凝土，同时横通道内继续向前拆除8m的临时仰拱及中支撑，绑扎二衬钢筋、立模浇筑二衬混凝土。
竖井再绑扎6m的二衬钢筋、竖井井壁圈梁钢筋、马头门圈梁钢筋、支立竖井二衬模板浇筑混凝土，至此横通道马头门施工完毕；
竖井绑扎4.5m的二衬钢筋、竖井井壁圈梁钢筋、支立竖井二衬模板浇筑混凝土，同时施工横通道二衬，为方便施工，防止竖井脚手架搭设对横通道二衬钢筋等材料运输的影响，在竖井底或横通道内预存一定量的钢筋及防水材料。
重复上一步，直至竖井及横通道二衬施工完毕。其中，竖井共计7个循环，横通道共计5个循环。
2.2、横通道二衬施工顺序
入下图所示，拆除一段临时支撑，马上进行防水和二衬，和竖井的二衬，然后重复这个工序进行下一循环的施工，直到最后一循环的拆除作业完成。施工顺序如上图1到5依次进行。

3 施工工艺和施工方法
3.1 CRD法临时支撑拆除
3.1.1 CRD法临时支撑拆除的施工条件
CRD法各部开挖支护完毕后，初期支护封闭成环，初期支护体系可以承受围岩的全部压力。这时临时仰拱、临时支撑钢架就可以拆除了。
为确保安全，洞口段中隔壁、临时仰拱、临时支撑钢架的拆除安排在隧道仰拱填充施工完毕后进行。
仰拱填充完成后，进行拱顶下沉量测，观测封闭成环后隧道初期支护体系的变形情况，确认变形情况在正常范围内时，方可进行临时钢架的拆除。
3.1.2侧壁支撑拆除的施工步骤
第一环仰拱填充施工完毕后，即可安排拆除临时仰拱、中隔壁，第一次拆除长度13m，直至满足第一环衬砌。
衬砌结束后，顺序拆除下一环衬砌段中隔壁、临时仰拱。具体步骤如下：
1）布置变形观测点，确保安全。
洞口段拆除临时钢架前，进行监控量测，取得拆除前的初始数据。在整个拆除过程，对隧道拱顶下沉采取不间断观测，以保证隧道的安全。
2）拆除中隔壁，首先对其进行爆破处理，注意药量不能太大，确保不破坏初期支护的情况下，使砼与钢筋笼绝大部分脱离。用小药量、预裂切割、微差起爆的爆破技术，合理选择爆破参数，务必使支撑混凝土破碎均匀、“碎而不抛”。凿除中隔墙的喷砼及钢筋网。爆破施工之前要先切除顶端工字钢50厘米，使其与钢格栅分开，减少爆破对初期支护的破坏。
钢支撑去除采用电气焊切断工字钢，保证切面光滑平整，不突出，便于防水作业。
3）拆除临时仰拱钢架间的喷砼及钢筋网。
采用风镐凿除喷砼，采用电气焊切断钢筋网，搭设钢管脚手架作为工作平台。
在凿除喷砼过程中，应逐榀钢架自上而下，从里往外进行，凿除过程中，下方严禁行人机械通过。作业区前后设专人设防。注意在凿除砼、切断钢筋网过程中，尽量保证连接筋的连接，防止凿除期间中隔墙、钢架失稳。凿除完毕后，及时清理砼碴与废钢筋网，废钢筋网应指定地点堆放，以便日后集中处理。
4）进行拆除试验，确保拆除安全。
隧道在拆除临时支护过程中受力体系转换，为防止初期支护因应力突变发生失稳，在拆除前，选取端头13米进行拆除试验。
①首先采取隔3拆1的方法（如图带斜纹的钢架），在两侧壁钢架顶部切开2～3cm，观测隧道变形量和变形速率。
②隧道变形量和变形速率在正常范围内时，采取隔1拆1的方法（如图带方格的钢架），切开两侧壁支撑钢架顶部，观测隧道变形量和变形速率。严禁连续切开钢架，以防止两侧壁支撑突然失稳，倒塌伤人。

② ① ② ① ② ①
解开中隔壁支撑钢架顺序示意图

③变形稳定后，分析监控量测结果，确定隧道初期支护的稳定性。
5）逐榀拆除侧壁、临时仰拱钢架。如下图所示

拆除支撑时，采用逐环拆除的方法。如上图所示，每环钢架拆除顺序为：1上部中隔壁→2 左侧上部临时仰拱→3右侧上部临时仰拱→4中部中隔壁→5中部左侧临时仰拱→6中部右侧临时仰拱→7下部中隔壁→8下一循环。
利用下一环临时仰拱钢架采用绳索固定临时仰拱钢架两端，然后切断与该钢架相连的所有连接筋，切开焊接处后，放松两端绳索，去掉与初期支护、中隔墙钢架的连接螺栓，把临时仰拱钢架慢慢放到地面。也可以采用装载机配合，切开连接钢筋后，装载机料斗抬起端住临时仰拱钢架，去掉与初期支护、中隔墙钢架的连接螺栓，切开焊接处后，装载机把临时仰拱钢架抬走。
拆除上部、中部、下部中隔壁和两侧临时仰拱。
利用下一榀中隔壁钢架采用绳索、滑轮（如图所示）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，切断与该钢架相连的所有连接筋，先放松上部绳索，放倒中隔壁钢架后，同时放松上部、底部绳索，把钢架放到地面。

以上就是在施工生产中用到的拆除临时支撑的办法，这很好的达到了保证工期和控制成本的目的，可以借鉴到以后的工程施工中去。
4.1其他
1）做好拆除过程中监控量测工作，随时监测初期支护的稳定性。
2）严格按照上述拆除步骤进行，切不可数榀钢架同时拆除，防止隧道因体系转换应力过大，造成初期支护失稳。
3）拆除时，严禁采用挖掘机、装载机机械直接破坏方式拆除钢架，以防止应机械碰撞造成隧道初期支护体系变形失稳。
4）做好在拆除过程中的安全防护工作，拆除过程中，严禁施工人员、机具设备通过，防止坠物伤人。
5）钢架拆除，尽量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。
6）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。
7）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，为后续铺设防水板施工创造条件。
8）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。
9）采用符合国家有关生产质量标准的爆破器材，并进行抽样检查，防止因雷管或炸药的质量问题造成拒爆；
10）爆破作业应严格执行《爆破安全规程》（GB6722-2003），爆破时，一切与爆破作业的无关人员和设备撤至爆破安全警戒线外；
11）工业炸药爆炸时会产生一定的炮烟，必须等到炮烟稀释到国家规定范围内，方可进行哑炮的检查工作。派责任心强、施工经验丰富的技术人员进行检查工作，及时发现及时向工程指挥部汇报，作好记录并选择最安全的处理方法进行销毁；
12）由于爆破后爆渣内很可能有尚未爆破的炸药、雷管，要派人严格监督检查，若清渣现场发现未爆炸药、雷管及时上报，严禁携出工地，造成社会安全隐患；
13）气割工要切实做到“爆破工程现场六不割”，即：未经爆炸物品知识安全教育的不上岗切割；未经爆破员查验过的区、段不割；没有清渣工配合或无爆破员监护的不割；切割点四周无临空面的不割；切割点四周50cm范围内有爆炸残留物的不割；照明不好，情况不明的不割。
5 结束语
总之，为使盾构机顺利尽早出洞，要深入现场，不断探索行之有效的操作方法，保证工期及控制成本，才能攻克难关，保证隧道的顺利贯通。