隧道馬蹄形二襯縱向拆除切割是指沿隧道軸線方向?qū)︸R蹄形二次襯砌進(jìn)行分段切割拆除的工藝，常用于隧道擴(kuò)建、結(jié)構(gòu)病害處理或線路改移等場景。由于馬蹄形斷面（拱頂弧形 + 邊墻直墻 + 仰拱）的結(jié)構(gòu)特殊性，縱向拆除需兼顧弧度與直線段的協(xié)同切割，以下從技術(shù)要點(diǎn)展開說明：

一、施工場景與拆除需求

隧道擴(kuò)建改造

例：單線隧道擴(kuò)雙線時(shí)，需縱向拆除一側(cè)二襯（長度可達(dá) 50-100m），原馬蹄形斷面半徑 4.5m，邊墻高度 3.2m，仰拱寬度 5.8m。

結(jié)構(gòu)病害處理

二襯縱向裂縫貫通（縫寬＞0.5mm）、仰拱隆起等需局部拆除重建（如某隧道仰拱縱向 15m 范圍因基底沉降需拆除）。

臨時(shí)開口施工

盾構(gòu)隧道聯(lián)絡(luò)通道施工時(shí)，需在馬蹄形二襯上縱向切割長條形開口（如寬 1.2m× 高 2.5m，沿隧道軸線方向）。

二、核心工藝與操作流程

（一）施工流程分解

前期支護(hù)加固

沿拆除段前后各 5m 施作 Φ42 鎖腳錨桿（長度 3.5m，間距 1.0m×1.0m），并架設(shè) I20a 型鋼支架（間距 0.8m），支架與二襯間用木楔塞緊。

測量放線與分塊設(shè)計(jì)

按設(shè)計(jì)圖紙用全站儀標(biāo)記縱向切割線，分塊原則：單塊重量≤800kg，拱頂弧形段分塊長度≤2.0m，邊墻直墻段≤3.0m，仰拱段≤2.5m（例：拱頂分塊尺寸 2.0m×1.5m，重量約 750kg）。

縱向切割實(shí)施

拱頂弧形段：采用金剛石繩鋸（直徑 10mm），沿弧形軌道勻速切割（線速度 0.6-0.8m/min），切割深度需超過二襯厚度 10cm（如厚度 35cm，切割深度 45cm）。

邊墻直墻段：用液壓墻鋸（型號(hào) HS-450）沿縱向直線切割，軌道固定于臺(tái)車支架，切割速度 1.0-1.2m/min，配合水鉆（Φ100mm）鉆孔預(yù)裂。

仰拱段：采用液壓分裂機(jī)（楔塊組推力≥500T）沿縱向切割線分裂混凝土，避免擾動(dòng)基底防水層。

塊體移除與安全支護(hù)

用電動(dòng)葫蘆（起重量 1T）配合吊帶吊裝塊體，移除后立即施作臨時(shí)支護(hù)（如掛網(wǎng)噴射 C25 混凝土，厚度 10cm）。

（二）關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

項(xiàng)目       標(biāo)準(zhǔn)要求       控制措施

縱向切割線偏差    ≤10mm/10m（沿隧道軸線）   每 5m 用全站儀復(fù)測切割線

分塊平整度    ≤8mm/2m（直墻段）、≤5mm/2m（拱頂）  切割后用靠尺檢查，超差處用角磨機(jī)打磨

振動(dòng)控制       周邊結(jié)構(gòu)振速≤2.5cm/s      采用靜態(tài)切割工藝，分塊尺寸≤2m3

三、設(shè)備選型與工況適配

（一）設(shè)備組合方案

施工部位       推薦設(shè)備       技術(shù)參數(shù)       效率       適用場景

拱頂弧形段    金剛石繩鋸    功率 30kW，線速度 0.5-1m/min     1.5-2m2/h    厚度＞30cm 的弧形切割

邊墻直墻段    液壓墻鋸       切割深度 45cm，軌道長度 6m 3-4m2/h 直線段縱向切割

仰拱段    液壓分裂機(jī) + 水鉆     楔塊壓力 500T，鉆孔間距 30cm     2m / 小時(shí)（線性長度）       需保護(hù)基底結(jié)構(gòu)的場景

小面積修補(bǔ)    手持液壓切割鋸    切割深度 15cm，重量 8kg 0.8m2/h  邊角缺陷處理

（二）特殊工況應(yīng)對(duì)

富水地層：切割前需在拆除段前后施作 Φ108 止水帷幕（深度≥5m），切割時(shí)預(yù)埋導(dǎo)流管（Φ50mm）引流，防止水壓破壞結(jié)構(gòu)。

運(yùn)營隧道：采用低噪音設(shè)備（如液壓墻鋸噪音≤85dB），夜間施工時(shí)切割速度降低 50%，并設(shè)置減震溝（深 2m，寬 0.5m）減少振動(dòng)影響。

四、安全控制與質(zhì)量驗(yàn)收

安全核心要點(diǎn)

臨時(shí)支撐強(qiáng)度：型鋼支架需驗(yàn)算抗壓承載力（如 I20a 支架間距 0.8m 時(shí)，單榀承載力≥150kN），支架與二襯間隙用 C30 細(xì)石混凝土填塞。

吊裝安全：塊體吊點(diǎn)需經(jīng)計(jì)算（如 750kg 塊體設(shè)置 4 個(gè)吊點(diǎn)，吊繩安全系數(shù)≥6），吊裝時(shí)下方嚴(yán)禁站人，設(shè)置警戒范圍（半徑 10m）。

通風(fēng)防塵：切割時(shí)啟動(dòng)隧道軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量≥3000m3/h），配合水霧降塵（霧滴粒徑≤50μm），粉塵濃度控制≤1mg/m3。

質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)構(gòu)完整性：拆除后用地質(zhì)雷達(dá)檢測周邊二襯，確保無縱向裂縫延伸（檢測范圍為切割面兩側(cè)各 2m）。

防水處理：拆除段邊緣需預(yù)留防水板搭接茬口（寬度≥20cm），采用雙焊縫焊接（焊縫寬度≥15mm），充氣檢測壓力 0.25MPa，保壓 30min 壓降≤10%。

五、常見問題與解決方案

問題現(xiàn)象       原因分析       解決措施

切割面錯(cuò)臺(tái)＞10mm    軌道固定不牢或切割速度不均    增加軌道錨固點(diǎn)（間距≤1.5m），設(shè)置速度控制器

拱頂塊體墜落風(fēng)險(xiǎn)       吊點(diǎn)設(shè)置不合理或塊體分裂不均       采用 CAD 模擬塊體重心，增設(shè)輔助吊點(diǎn)，切割前預(yù)裂鉆孔

仰拱切割時(shí)基底隆起    基底應(yīng)力釋放不均       先施工仰拱臨時(shí)支撐（如 Φ25@50cm 錨桿），分塊對(duì)稱切割

六、工程案例：某公路隧道擴(kuò)建縱向拆除

工程背景：原單線馬蹄形隧道（半徑 4.8m，二襯厚度 40cm）擴(kuò)雙線，需縱向拆除左側(cè)邊墻及拱頂 120° 范圍，長度 80m。

方案設(shè)計(jì)：

分 10 段施工（每段 8m），拱頂用繩鋸切割（分塊 2m×1.8m），邊墻用墻鋸切割（分塊 3m×2.5m），仰拱采用靜態(tài)爆破（膨脹劑型號(hào) HS-Ⅱ）。

臨時(shí)支護(hù)：拆除前施作 18m 長管棚（Φ108×6mm，間距 0.4m），架設(shè) I22b 型鋼支架（間距 0.6m）。

實(shí)施效果：切割面平整度≤6mm/2m，縱向軸線偏差≤8mm/10m，無結(jié)構(gòu)裂縫擴(kuò)展，工期 28 天，較傳統(tǒng)爆破工藝減少振動(dòng)影響區(qū)域 60%。

七、技術(shù)拓展：智能切割技術(shù)應(yīng)用

機(jī)器人切割系統(tǒng)：采用軌道式切割機(jī)器人（如德國 Hilti PR 700），搭載激光定位（精度 ±3mm），可自動(dòng)沿縱向軌跡切割，適用于曲率變化小的長距離拆除。

BIM + 切割模擬：通過 BIM 模型預(yù)演分塊方案，計(jì)算塊體重心與吊裝路徑，優(yōu)化切割順序（如從拱頂向邊墻對(duì)稱切割），減少結(jié)構(gòu)受力突變。

如需針對(duì)具體工程的受力驗(yàn)算或方案優(yōu)化，可提供隧道斷面尺寸、二襯強(qiáng)度等級(jí)及拆除長度等參數(shù)，進(jìn)一步深化技術(shù)細(xì)節(jié)。