隧道工程施工组织课程设计Word文件下载.docx
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井架,门架等。
汽车有解放牌(5T),黄河牌(8T)可以使用。
卷扬机、搅拌机、木工机械、钢筋机械、混凝土振捣器、脚手架板等可按计划供应。
二、施工方案
1、划分施工过程
本工程施工可分为三个阶段:
基础工程阶段、主体结构工程阶段、屋面及装饰工程阶段。
其施工顺序为:
基础工程——框架结构——屋面防水——门窗安装——内外装饰
其中,框架结构的施工顺序为:
柱钢筋绑扎——柱模板安装——柱混凝土浇筑——支梁板模板——绑扎梁板钢筋——浇筑梁板混凝土——下一层钢筋绑扎
2、各施工段的施工顺序
2.1基础工程的施工顺序
基础工程是指室内地坪(±
0.00)以下的所有工程。
其施工顺序一般是:
挖土——做垫层——砌基础——铺设防潮层——回填土。
需要注意挖土与垫层之间搭接应紧凑,以防积水侵泡货曝晒地基,影响其承载力;
垫层施工后,留有技术间歇时间,使其具有一定的强度后,在进行下一道工序的施工。
2.2主体结构工程的施工顺序
放线→柱钢筋绑扎→柱支模板→柱砼浇筑→梁、板支模板→梁、板钢筋绑扎→水电等专业管线、洞预埋预留→梁、板砼浇筑→砼养护→拆模→至结构完。
结构阶段及时插入墙体砌筑和内部粗装修。
3、施工起重机械
本工程可供选择的起重机有QT1-6型及QT1-2型塔吊。
因为QT1-6型塔吊起重量为2-6t,起重半径8-20m,最大起重力矩为400-500kN.m,起重量高度40m。
适用于构件较轻的多层框架或8-10层民用建筑的结构安装。
QT1-2型塔吊起重量为1-2t,起重力矩为160kN.m。
适用于5-6层民用建筑的结构安装。
而本次施工组织设计的是学校综合楼,层高为5-6层。
所以,应选用QT1-2型塔吊。
其它还有井架,门架等。
三、施工进度计划
本工程项目多且分布范围广,所以采取分段流水施工方法交叉穿插施工,以保证施工工期,降低成本。
(详见施工进度计划横道图)。
四、资源需要量计划
1.劳动力需要量计划
根据工程结构和工期的要求,对各种人员、数量分期分批进场。
首先进场的是与主体结构相关工种和少数砌筑粉刷工种,所有进场人员都要经过严格的工种培训,具备良好的施工操作技术和身体素质,以适应施工现场高节奏的工作。
2.主要材料需要量计划
本工程所需的原材料,在工程开工前要组织材料供应部门认真落实货源和材料质量,做到优质优价。
对大宗材料(如混凝土、钢材、水泥等)要根据施工进度安排和货源情况,组织分批进场。
施工模板和架设材料要先期进场。
3.构件及半成品需要量计划
建筑结构构件、配件和其他加工半成品的需要量计划主要用于落实加工订货单位,病按所需规格、数量、时间进行组织施工、运输、确定仓库或堆场。
4.施工机具设备需要量计划
主要机具用量计划表1
序号
设备名称
单位
数量
1
塔吊
台
2
电动卷扬机
3
钢筋切断机
4
钢筋弯曲机
5
木工圆锯
6
木工平刨
7
无齿锯
8
搅拌机
9
插入式振捣器
10
门架
11
空压机
12
喷浆机
13
电焊机
14
平板振捣器
对所有的机械设备,在安装使用前都要集中维修和保养,以保证机械处于完好状态。
根据施工计划安排要建立统一的机械设备集中管理机构,统筹进场、安装、使用、维修和保养,并建立相应健全的岗位责任制度。
五、施工准备工作计划
现场的“三通一平
施工现场场地基本平整,按建设单位所给的水源、电源进行线路设置,并在现场内搭设一些临时建筑作为生产、生活设施。
现场施工道路根据现场所处的位置利用城市永久道路,进场入口留置在永久道路旁。
根据施工现场需用机械设备的额定功率和数量,并考虑施工高峰时机械设备同时使用的情况,照明用电按施工用电量的10%考虑,总用电量为二者之和。
经计算施工用水量和生活用水量之和小于消防用水量,故总用水量按消防用水量考虑。
六、施工现场平面布置
根据现场的情况及规划图,生活区及办公室布置在施工现场外,施工现场内只设办公室、保卫室、卫生间、仓库及加工场、材料堆放场(详见施工平面布置图)。
七、主体分部分项工程的施工工艺
1.施工方案设计
隧道主体工程施工前,首先完成施工便道、拌合站、钢筋加工场、水、电供应设施及办公、生活住房等临时施工,并结合隧道出渣方量、运距以及环、水保等因素,合理选择弃渣场位置。
正洞施工前做好进洞准备:
根据设计坡比要求及实际地质情况,刷出边、仰坡,并在雨季来临前,完成截水天沟施工,做好洞口安全防护。
正洞施工采用单口掘进的施工方式。
根据设计要求及围岩实际情况,合理选择开挖方法,并以“快支护,勤量测,及时施作仰拱,二衬紧跟”的指导思想,做好后续工序施工。
隧道洞门施工,待洞口拱墙二次衬砌完成后及早施作,以起到保护洞口的作用。
2.开挖方案
本隧道洞门采用明挖法,其余段落均采用暗挖法施工。
暗挖段采用锚喷构筑法施工,开挖采用光面爆破,Ⅲ级围岩采用台阶法施工,Ⅳ、Ⅴ级围岩采用全断面法施工,围岩较好地段采用光面爆破技术,严格控制超欠挖,软弱围岩地段采用微震光面爆破技术或非爆破开挖,以减轻对围岩的扰动和破坏。
3.施工方法
3.1洞口施工
1.洞口段采用边坡、仰坡自上而下分层开挖,施工机械以挖掘机为主,尽量不采用爆破,保证不扰动原地层;
洞口场地用装载机辅以推土机整平压实;
遇坚硬石质地层人工钻眼爆破,运输采用自卸车,挖方土弃往指定的弃碴场。
洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要修建供水、供电设施及材料堆放场地和机械停放场地,合理布置。
2.边仰坡防护、边仰坡开挖按设计坡度一次整修到位,并分层进行边仰坡挂网喷锚防护,以防围岩风化,雨水渗透而坍塌。
以稳定边仰坡。
3.隧道洞门在进洞施工正常后,适时安排施工。
综合考虑地形地质条件,进洞施工前,先将洞外排水系统做好,再考虑进洞,以防对洞门造成威胁。
4.明洞拱墙与洞内相邻的拱墙衬砌时,应同时施工连成整体;
5.洞门及洞口附近的排水、截水设施应配合洞门施工尽早做好,并与洞外排水系统连通,以免地表水冲刷坡面。
6.洞门仰坡和边坡宜在进洞前刷好,坡度的施工允许偏差为5%;
洞口土石方宜采用控制爆破施工,不得使用集中药包爆破,以免影响仰边坡的稳定。
7.洞口开挖避开雨季施工,先开挖并施作洞口截水沟等排水系统,天沟设于边、仰坡顶以外不小于5m,其坡度根据地形设置,但不应小于3%,以免淤积。
8.洞口土方及表层风化石方采用机械自上而下分层开挖,爆破石方采用短开挖、弱爆破自上而下开挖,人工修整坡面。
3.2洞身开挖
本隧道设计依据地质条件共分为明挖法、台阶法、全断面开挖法。
3.2.1明挖法
先将洞门位置挖出。
开挖时采用挖掘机按设计尺寸位置挖出洞门位置,避免对洞门仰坡及边坡的扰动。
施工过程中加强对仰坡的观测,如洞门仰坡在开挖过程中有滑坡迹象,应对仰坡和边坡采取加固措施。
(1)挖出洞门位置后立即施做衬砌。
(2)待明洞施工完毕后,再向前掘进。
明洞施工工艺图4-1
放线测量
清理施工现场
检查是否符合要求
明洞砌筑
回填土石
边坡修整及防护工程
边仰坡临时防护
明洞土石方分层开挖
排水沟的修筑
边仰坡修整
不合格
3.2.2台阶法
Ⅲ级围岩段采用台阶法施工,周边采用光面爆破减少对围岩的震动以控制成形。
上台阶风钻钻孔,挖掘机扒碴到下断面,下台阶利用风钻钻孔,下断面出碴利用装载机装碴,自卸汽车运碴至指定的弃碴场地。
要求支护紧跟开挖,开挖后先初喷4cm厚混凝土,再根据自稳时间合理调整支护参数,其中Ⅲ级围岩复合加强衬砌段采用全环设置型钢拱架及拱部设置ф50超前导管注浆支护。
(1)施工工艺流程图如4-2
台阶法施工工艺流程图4-2
(2)台阶法施工分类图4-3,根据围岩的性质选择适当的方法。
(a)长台阶法施工(b)短台阶法施工
(c)超短台阶法施工
上半断面开挖:
①用两臂钻孔台车钻眼、装药爆破,地层较软时亦可用挖掘机或人工开挖。
②安设锚杆和钢筋网,必要时可加设钢支撑、喷射混凝土。
③用推铲机将石碴推运到台阶下,再由装载机装入车内运至洞外。
下半断面开挖:
①用两臂钻孔台车钻眼、装药爆破,装碴直接运至洞外。
②安设边墙锚杆和喷混凝土。
③用反铲挖掘机开挖水沟,喷底部混凝土,浇筑水沟。
(3)台阶法施工横断面示意图4-4
1.上断面开挖2.上断面支护3.下断面开挖
4.下断面支护5.二次衬砌6.隧底填充
3.2.3Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖采用全断面法
(1)全断面开挖法
全断面开挖法是将设计坑道端面内、一定深度的岩体在一个作业循环时间内予以挖除的方法。
即一次开挖成型一定深度的毛洞,并在此后再进行支护等其他各项作业。
(2)全断面开挖法施工工艺流程图4-5
(3)全断面开挖法的适用条件
全断面开挖法主要适用于围岩稳定性很好和断面不太大的条件下。
(4)全断面开挖法的技术要点
各工区、各工作面、各工序之间的务求在时间、空间、人员、机械设备、材料供应、后勤保障等方面的完整配套、合理组织、协调一致,动态调整,以提高施工速度,缩短施工工期。
(5)全断面法施工法横断面示意图如图4-6
1.全断面开挖2.全断面初期支护3.拱墙二次衬砌4.底板填充
3.24爆破设计方案
(1)爆破顺序图4—7
(2)光面爆破质量标准:
平均线性超挖10厘米以内,
炮眼痕迹保存率:
硬岩≥90%中硬岩≥80%软岩≥60%
炮眼利用率:
≥90%
(3)爆破作业管理控制
按“一标准、两要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。
“一标准”即一个控制标准。
“两要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。
“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度;
控制装药量和装药结构;
控制测量放线精度。
“四保证”即搞好思想保证,端正态度,纠正“宁超勿欠”等错误思想;
搞好技术保证,及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数;
搞好施工保证,落实岗位责任制,组织QC小组活动,严格工序自检、互检、交接检;
搞好经济保证,落实经济责任制。
装药作业采取定人、定位、定段别,做到装药按顺序进行;
装药前,所有炮眼全部用高压风吹洗;
严格按爆破设计的装药结构和药量施作。
严格按设计的联接网络实施,控制导爆索的连接方向和连接点的牢固性。
(4)光面爆破施工工艺
①光面爆破施工工艺流程见图4—8光面爆破施工工艺流程图。
图4—8光面爆破施工工艺流程图
②光面爆破工艺要求
A.钻爆设计
a.设计原则:
据地质条件,开挖断面、开挖进尺,爆破器材等编制光面爆破设计方案。
根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线,辅助炮眼交错均匀布置,周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽眼加20cm。
严格控制周边眼装药量,间隔装药,使药量沿炮眼全长均匀分布。
选用低密度低爆速、低猛度的炸药;
本工程采用乳化炸药,非电毫秒
雷管采用微差爆破,周边眼采用导爆索起爆,以减小起爆时差。
b.钻爆设计要求
爆破作业由爆破工程师根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破器材等进行爆破设计。
编制详细的爆破作业指导书,并负责进行试验、数据收集分析、参数调整、指导施工。
采用光面爆破,合理选择爆破参数,根据围岩情况合理选择中空直眼或斜眼掏槽。
爆破后要求炮眼痕迹保存率:
硬岩≥80%,中硬岩≥60%,并在开挖轮廓面上均匀分布,两次爆破衔接台阶不大于15cm。
每次爆破后通过爆破效果检查,分析原因,及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善技术经济指标。
洞口附近爆破施工严格控制单位装药量,降低震速,确保周边民房及其他构筑物的安全。
B.掏槽方式
采用中空直眼或斜眼掏槽。
直眼掏槽操作较简单,钻孔方向易掌握;
当石质较硬、断面较大时,采用斜眼掏槽,以便减少钻眼数量。
C.放样布眼
钻眼前,测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不得超过5cm。
在直线段,可用3~5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。
每次测量放线的同时,对上次爆破断面进行检查,利用《隧道开挖断面量测系统》对测量数据进行处理,及时调整爆破参数,以达最佳爆破效果。
D.定位开眼
按炮眼布置图正确钻孔,对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差要控制在3cm和5cm以内。
E.钻眼
严格按钻爆设计实施。
定人定位,周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻,以确保周边眼有准确的外插角(眼深3m时,外插角小于3°
;
眼深5m时,外插角小于2°
),尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。
同时,应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度,以保证炮眼底在同一平面上。
同类炮眼钻孔深度达到钻爆设计要求,眼底保持在一个铅垂面上。
钻工要熟悉炮眼布置图见附录三。
F.清孔
装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。
G.装药结构及堵塞方式
装药采用分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管“对号入座”。
所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。
周边眼装药结构是实现光面爆破的重要条件,严格控制周边眼装药量,采取分段非连续装药结构。
施工时采用不耦合装药结构,不耦合装药系数控制在1.4~2.0范围内。
根据岩石强度选用不同猛度、爆速的炸药,有水地段及周边眼选用乳化炸药,其余均用2号岩石硝铵炸药。
周边眼用φ25×
200小药卷,不耦合装药。
3.2.5超欠挖控制
钻爆法开挖是否经济、高效,关键是控制好超欠挖,钻爆施工中将采取如下措施:
(1)根据不同地质情况,选择合理的钻爆参数,完善爆破工艺,提高爆破效果。
对于Ⅴ、Ⅳ类围岩,考虑开挖线内的预留量,爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。
实践证明此法对于光面爆破十分有效,可起到事半功倍的效果。
(2)提高画线、钻眼精度,尤其是周边眼的精度,是直接影响超欠挖的主要因素,因此要认真测画中线高程,准确画出开挖轮廓线。
(3)提高装药质量,杜绝随意性,防止雷管混装。
(4)断面轮廓检查及信息反馈:
了解开挖后断面各点的超欠挖情况,分析超欠挖原因,及时更改爆破设计参数,减少误差,配专职测量工检查开挖断面,超挖量(平均线性超挖)应控制在10cm(进尺3m),杜绝一味追求单循环进尺。
(5)建立严格的施工管理:
在解决好超欠挖技术问题的同时,必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施,为此,从进洞前,制定严格的奖罚制度,用经济杠杆来调动施工人员的积极性,造成人人关心超欠挖,人人为控制超挖去努力。
3.2.5.1支护和超前支护
(1)超前小导管施工
①钻孔:
采用风钻(YT28型)钻孔(Ф50mm),沿拱部开挖轮廓线夹角为150°
的范围内布置(径向注浆管除外)。
环向间距35~40cm,钻孔外倾角选6°
。
钻孔深度应大于钢管长度,采用锤击或钻机顶入,顶入长度不小于管长的90%。
②安装:
导管安装应在安设钢格栅架后进行。
加工好的导管插入已钻好的眼孔,为充分发挥小导管的支护作用,将导管尾部焊接在已架好的钢格栅架上。
③注浆:
注浆应在导管安设好并封闭工作面的情况下进行,工作面封闭采用喷砼,厚度不小于5cm。
注浆采用水泥浆,根据地层情况所需要的凝结时间选定水泥浆水灰比,注浆终压力不小于设计。
④注意事项
a.正确布设导管孔,并控制好外倾角和孔深;
b.注浆前要封闭工作面,并用止浆塞防止漏浆、跑浆;
c.注浆顺序为由拱脚向拱顶进行;
d.防止浆液溢出有效注浆范围。
如发现注浆量持续增长而注浆压力稳定时应停止浆等待一段时间后再注。
(2)超前小导管施工工艺流程图见图4—9。
图4—9超前小导管施工工艺框图
砼封闭开挖面
钻孔
注浆
浆液准备
开挖
3.2.5.2初期支护
(1)架立钢架
①钢架的制作
钢架在加工场现场冷弯制作,按1∶1比例在工作台上放样。
钢架分段制作,按单元焊制后,运至现场安装。
做到尺寸准确,弧形圆顺。
允许偏差为:
矢高、弧长±
20mm,架长±
20mm;
钢筋焊接(或搭接)长度满足规范要求;
焊接成型时,让钢架两侧对称进行,钢架主筋对称中心与轴线重合,接头处相邻两节圆心重合,连接孔位置准确。
钢架加工后先试拼,检查有无扭曲现象,接头连接每榀之间可以互换,断面尺寸允许偏差±
20mm,扭曲度20mm。
钢架单元组装,将各单元主筋、加强筋、架立筋及接头钢板焊接成型,单元间用螺栓连接,堆放和运输时不得损坏和变形。
②钢架的安装
安装工作内容包括:
定位测量、安装前的准备和安放。
A.定位测量
首先测定出线路中线,确定高程,然后再测定其横向位置;
钢架设于曲线上时,安设方向为该点的法线方向;
安设于直线上时,安设方向与线路中线垂直。
安装位置的允许偏差为:
距线路中线位置支距不大于3cm,垂直度5%,前后两榀间距±
10cm,矢高积累+5cm。
B.安设前的准备工作
运至现场的单元钢架分单元堆码,安设前进行断面尺寸检查,及时处理欠挖侵入净空部分,保证钢架正确安设,钢架外侧有不小于5cm的喷射混凝土,安设拱脚或墙脚前,清除垫板下的虚碴,将钢架置于原状岩石上,在软弱地段,采用拱脚下垫钢板的方法。
(2)挂钢筋网
钢筋网制作采用半成品网片拼接挂网。
按设计要求网片的宽度按钢架的间距预制,网片重量控制在100kg左右,同时用在墙部网片应一侧带钩(如下图4—10),从上而下方便挂钩。
初喷砼岩面
钢筋网
图4—10
(3)喷混凝土
①材料选择:
水泥优先选用普通硅酸盐水泥,标号不低于32.5号,砂采用坚固耐久的中粗砂,细度模数大于2.5,且泥土杂物含量不大于3%,含泥量不大于5%,云母含量不超过2%,硫化物与硫酸盐(折算为SO3)含量不大于1%(重量),有机物含量用比色法试验,颜色不深于标准色;
石子采用坚固耐久的碎石,粒径不大于15mm,用前应过筛,其饱和极限抗压强度与砼设计标号之比,碎石不小于200%;
碎石、卵石中针状颗粒含量不大于15%,卵石中泥土、杂物含量不大于1%;
硫化物和硫酸盐(折算为SO3)含量不大于1%,石粉含量不大于2%,有机物含量用比色法试验,颜色不深于标准色。
(以上有害物质含量均以重量计)。
②外加剂:
速凝剂、减水剂、早强剂。
减水剂早强剂可根据本地区材料市场采购;
速凝剂应使用液体速凝剂。
③喷射砼配合比设计原则
选择喷射砼的配合比,既要考虑砼强度和其它物理力学性能的要求,又要考虑施工工艺的要求。
设计强度C25,与围岩的粘结力,Ⅲ级围岩不低于0.8MPa,Ⅳ、ⅤⅢ级围岩不低于0.5MPa。
重量配合比:
水泥:
(砂+石)=1/4~1/4.5;
水灰比0.4~0.45;
含砂率:
45~55%;
水泥用量350~420kg/m3。
④喷射工艺流程见4—11《喷射砼施工工艺框图》。
喷射砼施工工艺流程图4—11
A.喷体达到一定强度后可用锤击听声,对空鼓脱壳处及时进行处理。
B.钻眼量测,厚度不够处补喷。
C.及时测定回弹率和实际配合比,以指导下步施工。
D.作喷体试件进行力学试验。
(4)锚杆施工
隧道锚杆类型为φ22mm砂浆锚杆。
①φ22砂浆锚杆
锚杆采用Ⅱ级钢,锚杆垫板采用A3钢,用M16螺母连接。
锚杆钻孔前根据设计要求和围岩情况,定出孔位,作出标记。
钻孔应圆而直,其孔径和孔深符合设计要求,孔内积水和岩粉应吹洗干净;
锚杆孔口岩面应整平,并使岩面与钻孔方向垂直,如不垂直,安装锚杆时可用特制垫板调整,使托板密贴岩面。
锚杆安装后要定时检查,发现松动及时紧固。
②锚杆施工要点及注意事项
A.孔位应按设计布置,偏差小于10cm,孔深误差±
10cm。
B.钻孔直径应大于锚杆直径15mm。
C.钻孔本身应成直线,不应弯曲。
方向应沿隧道周边径向,并根据岩层节理、产状予以调整,不得平行于岩面。
D.灌孔前应清孔,顺锚杆孔用高压风清除孔内积水、岩粉、碎屑等杂物。
E.砂浆应随备随用,在砂浆初凝前应使用完。
F.注浆应使用灌浆罐和注浆管,孔口压力小于0.4MPa。
顺着锚杆孔注浆,直到孔口有浆液流出为止。
G.锚杆插入长度不得小于设计长度。
H.锚杆插入后不得随意敲击,三天内不准悬挂重物。
K.每100根锚杆应随机抽样三根,作拉拔试验,以了解锚杆的锚固质量。
J.施作锚杆时,同时应预埋格栅钢架的定位锚杆。
3.2.6二次衬砌施工
(1)仰拱及填充
仰拱超前于二次衬砌施工,仰拱、填充采用搭设移动式栈桥进行施工,Ⅳ级围岩一次施工长度12m,Ⅴ级围岩一次施工长度9m。
第一步:
栈桥安装就绪,允许各种车辆通过,准备桥下仰拱作业。
第二步:
桥下仰拱作业,各种车辆正常通过,桥下桥下互不干扰。
第三步:
仰拱施工结束,坡桥在液压油缸作业下升起,离开地面,同时行走轮下降,行走轮
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