隧道二次衬砌施工组织设计.docx
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隧道二次衬砌施工组织设计
一、概述
1.1编制依据及原则
法律法规、条例和有关规定要求。
4)本单位同类工程施工经验、劳动力及技术装备、专业化程度、机械设备实力、综合生产能力等。
5)前期的施工现场实地勘察资料。
1.1.2编制原则
1)以确保本工程的安全、质量、工期、环保目标为出发点,本着优质、高效、经济、合理的原则,按ISO9000标准建立的质量体系要求运作。
2)以确保安全生产为原则,针对当地自然条件和工程特点,制订各项技术组织措施,严格执行各项操作规程。
3)以确保工程质量为原则,安排专业化施工队伍,配备先进的机械设备,采用先进的施工方法。
4)以确保总工期及阶段性工期目标并适当提前为原则,综合分析各方面影响和控制因素,科学管理、精心组织,合理控制施工劳动力及机械设备的总投入量和各阶段资源的最佳配置。
5)在满足文明施工、环境保护等要求的基础上,以节约投入、方便施工为原则进行施工总平面布置。
6)强化工程管理,分块分段组织施工,综合协调,做好各方面保障工作。
大力推广应用“四新”技术,降耗增效。
1.1.3执行规范
《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)
《公路隧道交通工程设计规范》(JTG/TD71-2004)
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—2001
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
二、工程概况
YK14+527-YK14+555,YK14+880-YK14+908,共计112m。
三、二次衬砌施工工艺及方法
㈠砼二次衬砌施工工艺流程
施工工艺流程见图7.6-21。
㈡二衬施作时机的确定
本隧道在洞口段围岩类别低,采取二次衬砌紧跟的措施加强隧道支护,保证隧道稳定。
在进入深埋段时二次衬砌在围岩和初期支护变形基本稳定后施作。
围岩变形量较大,流变特性明显时,要加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。
围岩和初期支护变形基本稳定符合下列条件:
⒈各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定;
⒉己产生的各项位移,已达预计总变形量的80%~90%;
⒊周边位移速率小于0.1~0.2mm/d,或拱顶下沉速度小于0.07~0.15mm/d。
图7.6-21二次衬砌施工工艺框图
砼运输
施工配合比
砼拌和站
坍落度检查
砼入泵
制作试件
压试件
拆模
养护
砼浇注
输送管道安装
挡头板安装
预埋件安装
台车加固
涂脱模剂
基仓清理
面板整修
止水带安装
监控量测确定二次衬砌施做时机
布设轨道
台车就位
顶模升起
模板调整到位
侧模张开
净空检测
轨道标高
测量控制
轨距
水泥
碎石
水
中粗砂
㈢二衬机械化施工设备配套技术
⒈机械设备配套
只有合理的机械选型、配套才能充分发挥机械效能,提高工作效率,加快衬砌速度,保证衬砌质量。
一流的质量,需要一流的设备。
一流的设备,就是能够满足施工生产需要,能生产出一流的产品所需的最佳机械设备组合。
我们以此为原则通过多座类似的公路隧道衬砌施工的经验,并对所需的机械设备进行了认真的调查研究,通过计算分析,优化机械设备配置,使机械设备性能相匹配,与施工能力协调统一,主要衬砌设备选型配套情况见表7.6-22。
表7.6-22主要衬砌设备选型配套表
序号
机械设备名称
单位
数量
说明
1
自动液压衬砌台车
台
2
9延米各1套
2
砼输送泵
台
1
60m3/h
3
万能工作台架
台
12
说明:
砼采用商品砼,由该拌合砼搅拌运输车负责运输;9米长的二衬台车具有二套模板。
⒉保证衬砌作业连续性的措施
⑴合理配置机械设备,储备充足的机械设备易损件,做到设备有用有备;加强机械设备操作手现场培训和设备检修保养。
⑵建立衬砌前的设备检查制度,设备有故障或能力不匹配不开盘。
⑶对工程量较大的部位采用双系统作业,即两套衬砌设备、两台输送泵左右侧同时工作,但宜适当放慢砼灌注速度,以避免台车上浮。
㈣衬砌台车制造、调试、就位及端部模板安装
⒈台车结构
采用钢结构大模板,具有液压支拆模和电动走行系统,工厂制造后运至现场安装。
其结构见图7.6-23所示。
图7.6-23衬砌台车结构示意图
⒉台车拼装后的调试处置
台车模架、模板局部变形、加工尺寸偏差等是造成衬砌错台等衬砌外观质量问题的主要原因。
⑴衬砌台车现场拼装完成后,必须在轨道上往返走行3~5次后,再行紧固螺栓,并对部分连接部位加强焊接以提高台车的整体性。
⑵检查台车尺寸是否准确,掌握加工偏差大小情况,必要时进行整修。
⑶衬砌前对模板表面用抛光机进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈。
⒊台车就位
⑴台车轨道布设控制标准:
调整轨道中心及标高,采用铁路P38钢轨,方木作枕木,底面直接置于己铺底或仰拱填充的砼地面上,保证台车平稳。
轨道平面位置和高程偏差控制均在±1cm以内,使模板中心线尽量同台车大梁中心重合,使台车在砼灌注过程中处于良好的受力状态。
⑵定位方法
采用五点定位法,即:
以衬砌圆心为原点建立平面坐标系,通过控制拱部模板中心点、拱部模板同墙部模板的两个铰接点、两墙部模板的底脚点来精确控制台车就位。
曲线上考虑内外弧长差引起的左右侧搭接长度的变化,以使弧线圆顺,减小接缝错台。
台车走行至立模位置,用侧向千斤顶调整至准确位置,并进行定位复测,直至调整到准确位置为止。
台车撑开就位后检查台车各节点连接是否牢固,有无错动移位情况。
采用五点定位法检查模板是否翘曲或扭动,位置是否准确,保证衬砌净空,同时也易于克服衬砌环接缝处的错台。
为避免在浇注边墙砼时台车上浮,还须在台车顶部加设木撑或千斤顶。
同时检查工作窗状况是否良好。
⒋外模、端模(挡头板)制作和安装
明洞衬砌采用Φ48钢管弯制弧形拱架固定外模,外模选用木板或竹胶板;端模(挡头板)选用5cm厚木板制作,采用角钢U形卡和短方木固定,以适应端模尺寸的不规则性。
并在挡头板上钉木板条以便在混凝土端面预留出安装止水条的凹槽。
㈤二衬施工组织指挥
⒈指挥协调
衬砌施工机械化程度高,作业环节多,任何一个环节出现问题都会造成质量遗憾。
因此,必须加强指挥协调力度。
指挥协调人员定人、定岗,由项目部值班调度总体负责,指定施工队一名副队长协助。
采用整体式液压衬砌台车,大块组合钢模板,混凝土由洞口自动计量搅拌站集中拌制,混凝土输送车运输,输送泵灌注的施工方案。
衬砌台车、输送泵以及拌和站之间采用对讲机、电铃、口哨等工具进行有效联络,确保信息准确、及时传递。
⒉一个衬砌作业工区的劳力组织
每个洞口各成立一个衬砌工区,分砼作业班、模板与预埋管件班、防水卷材铺挂班、砼养护和外表整修班四个班组。
衬砌班又分为输送组、接换管组、捣固组。
每个洞口衬砌人员定员为24人(人员分工见表7.6-24),实行定人定岗的班组长负责制,既独立,又统一,协调合作。
表7.6-24衬砌工区人员配备表(不包括管理人员)
工
种
输
送
泵
司
机
振
捣
工
木
工
电
焊
工
普
工
防
水
板
铺
挂
砼
养
护
整
修
每
洞
口
合
计
人数
2
6
2
1
5
6
2
24
㈥铺底及矮边墙先行施工,为台车就位创造有利条件
铺底和矮边墙混凝土先行浇筑,便于台车就位和展开二次衬砌,并改善洞内道路状况,营造良好施工环境。
矮边墙施工高度的确定:
经过对比分析并结合多条公路隧道的施工经验,矮边墙顶面比衬砌台车模板底边低8cm,此部分在砼灌注前用梯形木封堵密贴,以防漏浆。
这种方法易于实现台车的精确定位。
矮边墙施作时注意按设计布设纵向透水盲管及其与沉砂井的连接管,预留环向软式透水盲管和防水卷材接头及设置预埋件和预留洞室等。
㈦预留洞室和预埋件的固定
隧道预留洞室和预埋件种类多、数量大,保证其尺寸和位置准确是衡量二衬质量的一个重要方面。
⒈钢筋砼衬砌地段,预留、预埋件固定在钢筋骨架上。
⒉无筋衬砌地段采取的方法是在衬砌台车模板上钻孔用螺栓固定预留、预埋件。
其优点是费用低廉,易于操作。
⒊预埋钢管的设置
为保证通讯、电力线路穿线顺利,预埋钢管需把好以下工序质量:
①采用切割机切割;
②用钢挫挫平管口毛刺;
③弯管机弯制;
④接头采用套管连接,套管同预埋钢管之间焊接,并对焊缝作防锈蚀处理;
⑤管内穿铁线;
⑥预留洞室处钢管头外露5mm,长短一致;
⑦管口在灌注砼前作临时封堵;
⑧每板二衬施工完毕,即用“铁老鼠”试通,发现有堵塞现象立即整治。
⒉砼坍落度控制
一般选14~17cm,根据砼灌注部位不同,墙部砼坍落度宜小,拱部砼坍落度宜大。
在保证砼可泵性的情况下,宜尽量减小砼的坍落度,并提高砼的和易性、保水性,避免砼泌水。
⒊外掺剂(料)的选用
适量掺加高效缓凝型减水剂,可以改善砼的和易性,增加其流动性;在衬砌砼中掺加粉煤灰也有利于提高砼的和易性、保水性和密实度;防水剂选用FS-P型。
⒋按施工配合比准确计量
自动计量器具须经具备资质的单位进行标定并定期校核,每次砼拌制前必须对计量器具进行检查,确保砼用料计量准确。
㈧减少二衬反弧段砼表面气泡,提高砼外观质量
在反弧段施工中,一是掺加1%的减水剂和16%的粉煤灰,以改善砼性能,二是控制砼坍落度(14cm),三是捣固方法得当,综合运用,可以减少减小反弧段气泡,有效改善衬砌砼表面质量。
㈨消灭砼接缝错台的措施
⒈消灭环接缝错台
一是在台车就位前,先将铺好的台车轨道预压,再将砼搭接部位及台车搭接部分表面彻底清理干净,使台车与砼表面尽量紧贴;二是加强台车支撑,将所有的支撑全部支撑到位,保证台车整体受力,必要时可在台车端部增加丝杠支撑;三是在台车前端端部拱顶增设支撑(采用三个40t的千斤顶),以防台车上浮造成拱部错台;四是严控台车底部以上3米灌注砼速度(一般控制在约2小时)和坍落度(一般在14cm);五是检查台车前后断面尺寸制造误差,及时消除;六是中线控制准确,使台车中线与隧道中线在同一个平面;七是保持台车与混凝土的搭接长度为10厘米(曲线地段指内侧)。
⒉消灭台车模板错台
对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整,形成三块大模板(即拱部一块,左右边墙各一块),以抑制使用过程中模板翘曲变形而影响砼表面质量,以克服板块间拼缝处错台。
⒊控制台车作业窗处错台和漏浆
作业窗关闭前,必须将窗口边框砼浆液残碴清理干净,并用湿抹布擦拭后锁紧压紧卡,并将关闭支点用楔形木塞紧,防止由于作业窗口关闭不严,使窗口部位砼表面形成凹凸不平的补丁甚至造成漏浆。
㈩衬砌砼封顶技术
封顶采用顶模中心封顶器接输送管,逐渐压注砼封顶。
当挡头板上观察孔有浆溢出,即标志封顶完成。
(十一)拆模
按施工规范采用最后一盘封顶砼试件现场试压达到的强度来控制,明洞强度不小于5.0Mpa时拆模,暗洞内二衬砼强度不小于2.5Mpa时拆模。
(十二)砼养护
拆模前用水冲洗模板外表面,拆模后用高压水喷淋混凝土表面,以降低水化热,养护期不少于14天。
(十三)砼表面整修
拆模后,若发现缺陷,不得擅自修补,由技术人员共同研究后并经监理工程师批准后及时处理。
⒈气泡:
采用白水泥和普通水泥按衬砌表面颜色对比试验确定的比例掺拌后,局部填补抹平。
⒉环接缝处理:
采用弧度尺画线,切割机切缝,缝深约2cm,不整齐处进行局部修凿或经砂轮机打磨后,用高标号水泥砂浆修饰,用钢镘刀抹平,使施工缝圆顺整齐。
⒊对于表面颜色不一致的采用砂纸反复擦拭数次。
⒋预留洞室周边先行清理干净,然后喷水湿润,采用高标号、与二衬颜色相统一的砂浆,抹平压光。
(十四)衬砌砼灌注作业中的几个工艺细节
⒈砼灌注:
砼采用分层、左右交替对称浇注,每层浇筑厚度不得大于1m。
两侧高差控制在50cm以内。
浇注过程要连续,避免停歇造成“冷缝”,间歇时间超过1h则按施工缝处理。
⒉砼定人定位捣固:
专职捣固手定人定位用插入式振动器捣固,保证砼密实;起拱线以下辅以木锤模外敲振和捣固铲抽插捣固,以抑制砼表面的气泡产生。
灌注过程中严禁用振动棒拖拉砼。
⒊钢筋保护层:
钢筋砼衬砌采用泵送砼,由于灌注速度快,钢筋变形显著,易造成拱部钢筋保护层减小。
因此适当加大混凝土垫块厚度并放慢砼灌注速度。
⒋矮边墙顶面处砼接缝处理:
砼开盘前先泵送同级砂浆,砂浆量以矮边墙上平铺2cm为宜,以保证矮边墙同拱墙砼的连接,防止模板缝隙漏浆造成砼泛砂或露骨;同时起到润湿输送泵和管路的作用。
⒌砼输送管路布置:
接头管箍避免不当接触造成爆脱,管路宜用方木支垫高出地面,穿过台车时管箍不与台车构件相接触。
砼输送管路端部设置一根软管,软管管口至浇筑面垂距控制在1.5m以内,以避免砼集料堆积和产生离析。
⒍砼对称灌注更替时间控制:
采取砼灌注时间和灌注高度两个指标进行双控,即单侧砼灌注高度达1m时,必须换管;单侧砼灌注间歇时间不超过砼的初凝时间,我们规定每侧连续灌注时间达70min时,必须换管。
四、质量保证措施
4.1、质量方针
严格遵守建设法律法规,信守合同、履行承诺,落实质量终身责任制,以先进的技术和管理手段精心组织施工生产,满足业主对工程项目质量、工期、造价、保修的要求和期望,取信于业主和市场。
4.2、质量目标
本项目质量管理目标是:
质量总目标为以“一流的材料、一流的设备、一流的工艺、一流的管理”四个一流为准则,创国内一流水平。
工程实体质量安全可靠、经久耐用,功能上以人为本、方便使用,外观质量上与生态景观协调统一。
具体为:
按照《公路工程质量检验评定标准》和《公路工程竣(交)工验收办法》进行质量评定和验收,交工验收阶段:
分项工程合格率100%,大于90分的单位工程所占比例不低于85%,合同段工程质量评分大于90分,质量等级优良。
4.3、质量保证措施
坚持“百年大计,质量第一”的方针,在施工现场建立完善的质量保证体系(质量保证体系详见下图),开展全员、全过程质量管理活动,并在体系的运行过程中不断完善。
从思想保证、组织保证、技术保证、施工保证、经济保证五个方面严格入手,制定完善的工程管理制度,在施工工序技术上严格把关,确保质量目标的实现。
育全员要以为国家、为人民高度负责的精神自觉搞好工程质量,并结合建筑市场激烈竞争的形势,深刻理解“质量就是生命、质量就是效益、质量就是信誉、质量就是发展、质量就是企业实力”的含义。
4.4.2实施贯彻始终的施工形势教育,使工程的每一个建设者时刻都明确当前的施工指导思想、形势和任务、施工计划以及保证工程质量、施工安全和形象进度计划实现的措施。
4.5、质量创优意识教育
4.5.1树立质量品牌意识。
使全员明确质量方针和创优目标,牢固树立“质量在我心中,创优在我手中”的思想,变“要我创优”为“我要创优”。
提高全员质量意识,增强全员质量责任感,使“争创国内一流水平”的质量总目标的名优战略意识深深扎根在广大职工心中。
4.5.2教育全员、特别是各级工程管理人员和质检人员,正确处理好质量、进度和效益之间的关系。
坚持好中求快,好中求省,严格按标准、规范和设计要求组织、指导施工,不能因为抢工期争效益而忽视工程质量。
4.6、质量法规教育
深入开展质量法规教育,组织全员学习《建筑法》、《合同法》、《建筑工程质量管理条例》等法律、法规,以及《技术规范》等规范、规程,积极开展“一学、五严、一追查”(学法规;严守设计标准、严守操作规程、严用合格产品、严格程序办事、严格履行合同;追查质量问题责任者)活动,充分发动职工群众,切实履行法定的质量义务,做到依法经营。
五、环境保护
5.1、环境保护工作方法
1)职工进场前组织进行岗前培训,认真学习《环境保护法》、《水土保护法》及工程技术部编制的有针对性的环保措施,强化环保意识,使大家认识到环境保护工作的重要性和必要性。
2)严格贯彻执行国家有关水土保护、环境保护的各项法规,结合设计文件和工程特点,及时提报有关环保设计,切实按批准的文件组织实施。
3)定期进行环保检查,及时处理违章事宜,主动联系环保机构,请示汇报环保工作,做到文明施工。
施工中应尽量减少对周围绿化环境的影响和破坏。
4)项目经理部安质环保部负责环保工作,与当地环保部门建立经常联系,针对工程特点,重点做好钢构件余料的回收、施工、生活场地整洁卫生的保持,对下属作业队提出施工过程的环保要求,并定期进行检查。
5)工程部编制实施性施工组织设计时,把环保工作作为施工组织设计的重要组成部分,根据设计文件及国家有关环境保护的各项法规制定切实可行的环境保护方案,报业主及当地有关主管部门审批签认后认真贯彻执行。
5.2、环境保护体系(后附图)
5.3、环境保护目标
5.3.1环境质量目标
1)施工环境空气质量二级以上达标天数每年达90%以上。
2)施工地区地表水环境质量按功能分区稳定达标,且施工区域内无劣Ⅴ类水体。
3)水质达到国家《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准。
4)集中式饮用水源地水质达标率达96%以上。
5)区域环境噪声平均值不大于60dB(A)。
6)交通干线噪声平均值不大于70dB(A)。
5.3.2污染控制目标
1)废料方要处理到达到国家规定的排放标准才排放。
2)实现稳定达标排放,环境安全应急体系完善。
3)重点污染源按规定时限实现污染物排放自动监测监控。
5.3.3生态保护目标
1)在施工过程中,按照提前做好的方案进行施工,做到少破坏或者不破坏环境进行施工,保护好国家森林资源。
2)工程建设完毕后生态还原程度达到接近或相同于施工前的生态环境,将工程建设对环境的影响降到最低,做到无破坏施工。
3)建成区内无法避免被破坏的植被在施工完成后重新绿化,达到绿化标准。
5.4、噪音环境保护措施
5.4.1合理安排施工时间,尽可能将噪声大的作业安排在白天施工,尽量避免夜间施工,对使用的工程机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养,降低噪音。
5.4.2机械车辆途经居住场所时应减速慢行,不鸣喇叭。
5.4.3在比较固定的机械设备附近,修建临时隔音屏障,减少噪音传播。
5.4.4适当控制机械布置密度,条件允许时拉开一定距离,避免机械过于集中形成噪音叠加。
5.5、大气环境保护措施
5.5.1在设备选型时选择低污染设备,并安装空气污染控制系统,对可能造成粉尘污染的设备安装污染控制系统。
5.5.2在运输砂、石、水泥、粘土等容易产生扬尘的建筑材料时,运输车辆应加盖蓬布,并装量适中,不得超限运输。
对汽车道路要经常洒水,防止尘土飞扬,污染空气。
5.5.3配备专用洒水车,对施工现场和运输道路经常进行洒水润湿,减少扬尘。
5.5.4对汽油等易挥发品的存放要密闭,并尽量缩短开启时间。
5.5.5在有粉尘的作业环境中作业,除洒水外,作业人员还必须配备劳保防护用品。
5.6、林木、植被、土地及地下水资源保护措施
5.6.1对施工人员加强保护自然资源及野生动植物的教育,在合同施工期内严禁偷猎和随意砍伐树木。
5.6.2保护原有植被。
对合同规定的施工界限内、外的植物、树木等尽力维持原状;砍除树木和其他经济植物时,事先征得所有者和业主的批示同意,严禁超范围砍伐。
5.6.3永久用地范围内的裸露地表用植被加以覆盖。
5.6.4临时用地范围内的耕地采取措施进行复耕,其它裸露地表植草或种树进行绿化。
5.6.5对隧道弃渣场进行必要防护。
5.6.6工程完工后,及时进行现场彻底清理,并按设计要求采用植被覆盖或其它处理措施。
5.6.7对有害物质(如燃料、废料、垃圾等)要按当地要求环保部门同意的措施处理后运至监理工程师指定地点进行掩埋,防止对动、植物造成损害。
5.7、水环境保护措施
5.7.1靠近生活水源的施工,用沟壕或堤坝同生活水源隔开,避免污染生活水源。
5.7.2施工废水、生活污水按有关要求进行处理,不得直接排入农田、河流和渠道。
5.7.3施工机械的废油废水,采用隔油池等有效措施加以处理,不得超标排放。
5.7.4在施工队生活区设化粪池等措施,对生活污水进行净化处理,经检查符合标准后方准排放。
5.7.5在农田区施工时,对既有的排灌系统加以保护,必要时修建临时水渠、水管等,保证排灌系统的完整性。
5.8、环保方案及环保纠纷应对
5.8.1环保方案
施工产生的固体废弃物采用专用车拉走,倾倒在业主或当地政府指定的地点,生活垃圾定点堆放,掩埋覆盖,严禁四处乱扔,当地政府有要求时,可联系环保部门,定时集中将垃圾运送到垃圾站;
生活污水处理设化粪池,不直接排放,避免污染水源。
施工期间的废水不得流出场外。
由项目副经理定期对既有排水设施进行定期检查,一旦发现淤塞及时组织人员清理。
排水沟出口与永久既有沟渠相连,保证排水畅通,严禁直接排入河流中。
5.8.2应对环保纠纷
严格遵守当地环保方面的法律、法规,施工前由施工技术部制定专门的环保措施,切实考虑施工中可能发生的问题,确保对当地环境的影响降到最小程度。
与当地居民发生纠纷时,马上上报项目部领导,由综合部主持,对当地提出的问题、意见认真调查,制定改正措施,认真整改。
环境保护体系图如下图所示:
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