完整升级版隧道施工组织设计4.docx
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完整升级版隧道施工组织设计4
内福口隧道进口施工组织设计
一、编制依据
1、海峡西岸经济区高速公路网漳州至永安联络线-龙岩漳平段招标图纸;
2、交通部颁发的《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94、《公路工程质量检验评定标准》JTGF801-2004以及国家、交通部、福建省等相关部门制定的其他公路隧道施工技术规范及有关规定;
3、通过对施工现场及其周边环境的考察所取得的施工位置的地形地貌、料源料场、道路交通、水电供给等资料;
4、我公司近年来总结形成的隧道工程施工科技成果、工法以及既有的施工资源、装备能力、生产经验和管理水平等。
二、工程概况
(一)、工程概况
内福口隧道进口位于梅水坑村,左右线分离式设计,我部由隧道进口出口分别进洞施工。
我合同段内内福口隧道进口左线起讫里程为ZK81+083---ZK82+673,长1590m;右线起讫里程为YK81+103---YK82+688,长1585m。
内福口隧道进口左右线明洞段各5m,Ⅴ级围岩207m,Ⅳ级围岩300m,Ⅲ级围岩460m,Ⅱ级围岩623m隧道截面建筑限界10.25*5.0(宽*高)m;右线明洞段5m,Ⅴ级围岩207m,Ⅳ级围岩320m,Ⅲ级围岩455m,Ⅱ级围岩603m隧道截面建筑限界10.25*5.0(宽*高)m。
隧道大部分线路左右线位于半径为1480m、1500m的圆平曲线上,隧道纵坡为+2.3%,进口洞门均为端墙式1:
0.25,全隧道采用机械通风、电光照明。
隧道洞口多为强风化凝灰岩,地质条件较差、缺乏自稳能力,左右线采用大管棚超前支护开挖施工,隧道洞身地质条件较好,主要采用小导管超前支护,台阶法开挖施工。
隧道排水施工以“防、排、堵、截相结合”的原则,在保证隧道排水效果的前提下,加强防水、堵水措施,尽量减少水流对隧道衬砌的侵蚀破坏。
(二)、地质特征
本隧道通过地层主要为凝灰岩等,隧道进口端以Ⅴ级围岩为主,主要是强风化凝灰岩为主,节理发育、岩体破碎,自稳及抗冲刷能力差;隧道洞身以Ⅱ级围岩为主。
(四)、地震烈度
本桥所处地区地震动峰值加速度为0.05g,反应谱特征周期为0.40s,对应地震基本烈度为Ⅶ度,总体地震烈度较低,破坏性不强。
(五)、气象特征
本合同段区域地处内陆,雨量充沛。
该处地貌以中山为主,兼有低山、丘陵、河谷地形,雨季一般集中在三---九月份,雨量充沛,常暴雨成灾。
易形成滑坡、泥石流等自然灾害。
(六)、施工条件
(1)、交通条件
该地区处于山区,道路较少,唯一主干道S208省道。
施工区内便道修建困难,材料、机具运输方式以汽车为主。
(2)、工程材料
隧道施工所用钢材从业主制定的厂家购买;采用当地生产地材、水泥等,施工混凝土采用自设混凝土拌和站供应。
其余材料就地购买。
(3)、水、电
隧道出口处有地表水流,水质为HCO-3-Ca2+.Na++K+型淡水按照规范《公路工程地质勘查规范》(JTJ064-98)附录D进行判定,地下水对混凝土不具腐蚀性。
符合设计及规范要求,水量满足施工生活需要。
施工期间用S208省道高压电线,在隧道口处安装800KVA的变压器2台。
三、施工组织机构
为顺利开展漳永高速公路工程,组建了中铁十六局集团第一工程有限公司漳永高速公路项目经理部,并设立相关部室。
图3-1-1施工管理组织机构图
为顺利完成内福口隧道进口的施工,特安排我公司具有隧道丰富施工经验的人员组成隧道一队进行施工。
主要管理人员如下:
队长:
技术负责人:
技术员:
质检员:
安全员:
材料员:
四、施工临时设施
(一)、临时驻地及钢筋加工场
队伍临时驻地安排隧道口左侧100m处,占地约3280m㎡,建临时房屋共30间(3.64*6.16m)(673m2),设有综合办公室、食堂、会议室、员工宿舍等临时房屋,同时用于存放各种小型机具。
钢筋加工场设在临时驻地东侧,占地1200m2(20m×60m),设有原材料存放区、钢筋加工区、半成品存放区。
加工好后的半成品分类别存放,用小型工具车运送到各施工作业面。
(二)、施工便道
临时施工便道由S208省道修建至隧道进口处本隧道施工需要新建施工便道约500m,拓宽便道800m,便道宽度5.5m,选择适当地方做为会车道,其宽度不小于7m。
由于处于山区,便道路面硬化处理。
(三)、混凝土拌合站
混凝土拌合站设在1#拌合料场统一搅拌运输
(四)、临时用电线路
施工期间用S208省道高压电线,在隧道口处安装800KVA的变压器2台解决。
(五)、弃碴场
内福口隧道进口单线长1590m,共有隧道弃碴265957.27m3。
按施工设计图纸,其中61716.98m3为弃渣,其余用以加工利用,内福口隧道进口弃碴场位于内福口隧道进口洞口外右侧500m处。
弃碴场顺冲沟方向长200m,平均宽度为70m,弃碴填高约18m,基本满足弃碴需求。
五、施工计划安排
(一)、施工顺序
内福口隧道进口左右线长度均超过1587m,为我合同段工期控制性工程。
在我合同段总体施工安排上,施工内福口隧道进口,且隧道左右线同时进行施工,以满足总体工期要求。
(二)、施工计划工期
根据我标段总体施工计划安排,内福口隧道进口于2013年12月30日完成,工期17个月。
各分部工程施工计划时间如下:
内福口隧道进口:
总工期:
2012.7.1——2013.12.30
洞口及明洞施工:
2012.7.1——2012.9.1
洞身开挖及支护:
2012.9.1——2013.7.10
洞身衬砌:
2012.10.1——2013.11.10
路面及附属:
2013.9.1——2013.12.30
施工计划横道图(附后)。
(三)、主要施工机械设备见表5-3-1:
表5-3-1施工机械设备表
序号
机械名称
规格型号
功率
数量
设备状况
容量
小计
其中
调入地点
吨位
自有
新购
租赁
1
模板衬砌台车
L=12m
2
2
良好
2
湿喷机
PZ-9
9m3h
4
4
5
砼输送泵
HBT50C
2
2
良好
6
发电机
6200Z型
500KW
良好
7
注浆泵
ZTG2-60210
4
4
8
挖掘机
PC-225
2
2
良好
9
装载机
ZL50
2
2
良好
11
运碴车
重汽金王子
20t
8
4
4
12
载重汽车
黄河150
5T
2
2
良好
13
空压机
4L-402
20m3min
8
8
良好
14
通风机
ZSZ-125A
2
2
良好
15
洒水车
WS144AS
8m3
1
1
良好
16
砼拌合楼
jS750
75m3h
1
1
良好
18
砼振捣器
ZX50
40
20
20
良好
19
钢筋调节机
QJ-48
5.5KW
2
2
良好
20
钢筋切割机
QJ-40-1
5.5KW
3
3
良好
21
钢筋弯曲机
GJ7-30
2.8KW
3
3
良好
22
钢筋对焊机
UN-75
1
1
良好
23
电焊机
BX-315
6
6
良好
24
变压器
800KVA
2
良好
26
抽水机
2
2
良好
(四)、测量、试验仪器见表5-4-1:
表5-4-1测量、试验仪器
序号
仪器设备名称
规格型号
产地
单位
数量
设备状况
设备来源
1
液压万能材料试验机
WE-600B
无锡
台
1
良好
新购
2
电动压力试验机
TSY-2000KN
无锡
台
1
良好
新购
3
负压筛析仪
浙江
台
1
良好
新购
4
水泥净浆搅拌机
NJ-160
上海
台
1
良好
新购
5
水泥胶砂搅拌机
JJ-5
上海
台
1
良好
新购
6
胶砂振动台
ZT-96
上海
台
1
良好
新购
7
水泥电动抗折机
DKZ-5000
沈阳
台
1
良好
新购
8
水泥标准稠度凝结时间测定仪
新标准
上海
台
1
良好
新购
9
胶砂试模40*40*40
新标准
无锡
台
20
良好
新购
10
雷式夹测定仪
新标准
上海
台
1
良好
新购
11
雷式夹
新标准
无锡
台
20
良好
新购
12
雷式沸煮箱
FZ-31
上海
台
1
良好
新购
13
混凝土搅拌机
60升
浙江
台
1
良好
新购
14
混凝土振动台
1平方
浙江
台
1
良好
新购
15
水泥混凝土养护箱
40B
上海
台
1
良好
新购
16
混凝土贯入阻力仪
SGO-1000N
北京
台
1
良好
新购
17
坍落度测定仪
浙江
台
1
良好
新购
18
回弹仪
山东
台
1
良好
新购
19
磅秤
100
上海
台
6
良好
新购
20
砂浆稠度仪
SC-145
天津
台
1
良好
新购
21
砂浆搅拌机
15升
浙江
套
1
良好
新购
22
金属材料划线机
XLB-1
浙江
台
1
良好
新购
23
泥浆比重计
上海
套
1
良好
新购
24
新标准抗压夹具
4*4
上海
台
1
良好
新购
25
新标准石筛
上海
套
1
良好
新购
26
新标准砂筛
无锡
套
1
良好
新购
27
针片状规准仪
浙江
套
1
良好
新购
28
电子天平
200g0.01g
金偌
台
1
良好
新购
29
砼含气量测定仪
浙江
台
1
良好
新购
30
量水器
上海
套
1
良好
新购
31
李氏比重瓶
天津
个
4
良好
新购
32
水泥浆稠度仪
天津
台
1
良好
新购
33
量筒
500mL
上海
个
4
良好
新购
34
烧杯
1000mL
天津
个
2
良好
新购
35
容量瓶
250mL
天津
个
2
良好
新购
36
水泥胶砂用标准砂
ISO
天津
袋
5
良好
新购
37
灌砂用标准砂
厦门
袋
2
良好
新购
38
砼抗压试模(塑料)
150mm3
厦门
个
180
良好
新购
39
电子秤
30KG
河北
台
1
良好
新购
40
全自动比表面积仪
FBT-5
浙江
台
1
良好
新购
41
砼抗渗试模
河北
个
12
良好
新购
42
砼抗折装置
JF-01A
无锡
套
1
良好
新购
43
砼抗折试模
15*15*55cm
北方
个
12
良好
新购
44
弯沉仪
5.4m
沭阳
套
1
良好
新购
45
温度计
0-100摄氏度
河北
个
10
良好
新购
46
取芯机(钻头)
10cm
上海
台
1
良好
新购
47
拉拔仪
浙江
台
1
良好
新购
48
灌砂筒
150mm
浙江
套
2
良好
新购
49
数量鼓风干燥箱
101-3
上海
台
1
良好
新购
50
电子天平
15㎏1g
金偌
台
1
良好
新购
51
摇筛机(可定时)
浙江
台
1
良好
新购
52
容积升
1-50升
浙江
套
1
良好
新购
53
电子浸水天平
5㎏0.1g
金偌
台
1
良好
新购
54
游标卡尺
0-200mm
上海
把
1
良好
新购
55
石料压碎仪
浙江
套
1
良好
新购
56
自动岩石切割机
北京
台
1
良好
新购
57
广口瓶
1000mL
天津
个
4
良好
新购
58
小盆
200*200*100㎜
北方
个
4
良好
新购
59
喷砼试模
500*500*200㎜
北方
个
4
良好
新购
60
方托盘
400*600㎜
西安
个
6
良好
新购
61
温湿度计
河北
个
5
良好
新购
62
水泥取样器
浙江
把
1
良好
新购
63
砂浆抗压试模
70.7㎜3
北方
个
30
良好
新购
64
百分表
桂林
个
5
良好
新购
65
重型触探仪
浙江
台
1
良好
新购
66
3米直尺
温州
把
1
良好
新购
67
金属板材反复弯曲机
浙江
台
1
良好
新购
68
自动磨平机
北京
台
1
良好
新购
69
全自动养护控制仪
BYS-40A
上海
台
1
良好
新购
70
30T压力机
300型数显一级
无锡
台
1
良好
新购
71
水泥跳桌
NLD-3
上海
台
1
良好
新购
72
水泥留样筒
新标准
浙江
个
30
良好
新购
73
方孔筛
0.9
上海
个
1
良好
新购
74
方孔筛
13.2
上海
个
1
良好
新购
75
坍落度筒
新标准
浙江
套
5
良好
新购
76
温度计
-130
河北
支
10
良好
新购
77
容量瓶
500ML
天津
个
4
良好
新购
78
量筒
1000ML
西安
WH
4
良好
新购
79
泥浆含沙量计
新标准
上海
套
1
良好
新购
80
泥浆粘度仪
新标准
上海
套
1
良好
新购
81
方盒
40X60
天津
个
6
良好
新购
82
电子秒表
PC396
深圳
个
1
良好
新购
83
10T万能机
10T
无锡
台
1
良好
新购
84
水银
汞
西安
瓶
1
良好
新购
85
压碎仪筒
浙江
只
1
良好
新购
86
2m直尺
温州
把
1
良好
新购
87
水泥试验箱
专用
西安
只
4
良好
新购
88
万能角度尺
上海
把
1
良好
新购
89
全站仪
台
1
良好
新购
90
水准仪
台
2
良好
新购
(五)、材料使用计划
经统计,我进口共需混凝土量为4万余方,经调查,标段沿线多为九龙江采砂场,其数量及质量均满足工程需要。
石料名强石料厂满足施工需求。
同时在隧道开挖中,还将对开挖石料进行检验,若满足设计要求,我标段将自建碎石场为施工提供碎石。
水泥我标段主要采用当地知名品牌——华润水泥,其质量符合相关标准要求,产量基本满足我标段需求。
对于钢筋、型材、炸药等施工材料,我标段将从业主要求的厂家中选购,料源较充足,不会对我标段施工造成影响。
为避免特殊情况出现,我部专门建设中心施工料场,用以储存施工用钢材、水泥、石料、砂子等施工原材料,保证材料储备量满足我部一个月的施工进度的需要。
(六)、劳动力组织计划见表5-6-1:
表5-6-1劳动力组织计划表
序号
工种
人数
1
队管理员
5
2
技术员
2
3
质检员
1
4
测量工
2
5
试验员
2
6
材料员
1
7
安全员
2
8
调度员
1
9
电工
1
10
架子工
8
11
模板工
10
12
砌筑工
2
13
汽车司机
5
14
机械司机
5
15
混凝土工
40
16
钢筋工
20
17
电焊工
5
18
机修工
1
19
起重工
2
20
普工
67
合计
182
六、隧道工程施工方案
(一)、施工准备
内福口隧道进口工程属我合同段工期控制性工程,施工准备本着“高速、高效、充分”的原则进行。
主要做好以下工作:
1、工地临时设施。
上场后立即着手进行征地拆迁工作,拆除对隧道施工有影响的民房及建筑物,以减少地方干扰,修建临时便道、便桥,平整场地,建设临时生活、生产性房屋;
2、解决施工通信,生活及施工用电、用水;
3、抓紧组织施工人员进驻,机械设备进场,对设备进行安装调试;
4、对施工人员进行教育和培训。
主要进行遵纪守法教育,尊重业主和监理工程师。
对施工图、施组和施工规范、验收标准等进行学习考核,对专业人员进行岗前业务培训,坚持持证上岗。
(二)、洞口防护及边仰坡施工方案
1、截水沟施工
在隧道开挖进口刷坡线以外距边、仰坡顶大于3m处设置截水天沟一道,以拦截雨水,避免雨水冲刷洞门,造成危害。
按设计断面尺寸采用M7.5浆砌片石砌筑,厚度30厘米。
在洞外坡脚处挖设排水明沟,防止雨水倒流入隧道内,给施工造成不便。
2、修整边仰坡
进洞口采用挖掘机分层开挖洞门边仰坡,坡度按设计要求一次整修到位,坡面由人工配合修整,并及时做好临时防护。
边、仰坡采用挂网喷锚(锚杆采用直径φ22mm,锚杆长度3.5m,按间距1.2m网格、梅花形布置分布于洞口边仰坡坡面;锚杆间挂设φ6@200×200mm钢筋网;喷射10cm厚C20砼封闭坡面)方法进行临时防护。
(三)、进洞施工方案
由于内福口隧道进口左右线进口处地质条件相差较大,为保证隧道安全进洞,对于隧道左右线采用大管棚超前支护施工
1、大管棚超前支护施工
(1)、施工工艺
①、管棚参数
棚管采用热轧无缝钢管,外径108mm,壁厚6mm。
每节钢管两端均预加工成外丝扣,以便连接接头钢管;管棚环向间距50cm,长度为17m,外插角控制在1°~3°;在拱部150°范围内布置,共计35根;注浆材料为水泥浆及水泥砂浆。
②、工艺流程
施工工艺流程见附图,大管棚布置见图6-3-1。
洞口明暗交接段开挖时挖至拱顶轮廓线下60cm左右,拱顶即作为套拱施工和钻机架设的平台。
(2)、施作套拱
套拱采用C25混凝土,在开挖轮廓线以外全断面范围内施作,断面尺寸为2m×0.6m,套拱内设3榀I18工字钢拱架,钢拱架外缘设φ127壁厚4mm导向钢管,钢管与钢拱架焊接。
用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;用前后差距法设定孔口管的外插角。
孔口管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。
(3)、大管棚施工
①、钻孔
当岩质较好的可以一次成孔。
若钻进时产生坍孔、卡钻时,需补注浆后再钻进。
钻机开钻时,应低速低压,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的状态判断成孔质量,及时处理钻进过程中出现的事故。
认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料,从而指导洞身开挖。
②、清孔验孔
用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔;
钻孔完成后,用高压风从孔底向孔口清理钻渣;并用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
③、安装管棚钢管
钻孔完成后,采用手拉葫芦和挖掘机相结合的工艺,在人工配
合下顶进钢管。
接长钢管采用丝扣连接,接头性能应满足受力要求,且相邻钢管的接头应前后错开。
同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。
图6-3-1大管棚施工布置图
④、注浆
安装好有孔钢花管后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。
压浆结束后用30号水泥砂浆填充,以增强棚管的强度和刚度;
采用注浆机将水泥浆注入管棚钢管内,初压0.5~1.0MPa,终压2.0MPa,持压15min后停止注浆;
(4)、施工质量控制措施
①、钻孔前,精确测定孔的平面位置、倾角、外插角,并对每个孔进行编号;
②、钻孔外插角1°~3°为宜,根据实际情况作调整。
钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定,一般控制在1°~2°。
施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量;
③、严格控制钻孔平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和相交;
④、经常量测孔的斜度,发现误差超限及时纠正,至终孔仍超限者应封孔注浆,然后在原位重钻。
2、小导管超前支护施工方案
我部拟采用YT-28风枪钻孔,沿孔打入注浆小导管(钢花管),注浆前喷射混凝土封闭掌子面,拌合机拌制浆液,采用注浆泵注浆的小导管超前注浆支护施工方法。
⑴、小导管布置
拟采用φ50×5钢管沿开挖轮廓线环向布置,其中第一排小导管长度为5m,第二排小导管长度为3.5m。
第一排小导管以15°外插角钻孔插入、注浆,环向间距50cm,纵向前后相临两排小导管搭接的水平投影长度不小于1m。
⑶、小导管选择
小导管选用φ50×5mm无缝钢管,管壁交错钻渗浆孔,渗浆孔直径8mm,间距15cm。
小导管结构图如下图6-3-2:
图6-3-2小导管结构图
⑷、注浆浆液
注浆浆液选用水泥浆,水灰比为0.5:
1,施工时实际配合比经现场试验确定,拌浆时掺入适量外加剂。
⑸、注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏浆(适用于后排小导管),浆液采用拌合机拌制。
注浆时选取最佳注浆压力和注浆量,注浆压力为0.5~1.0MPa,必要时可在孔口处设置止浆塞。
止浆塞应能承受规定的最大注浆压力。
注完浆的钢管要立即堵塞孔口,防止浆液外流。
小导管单液注浆示意图6-3-3:
图6-3-3小导管单液注浆示意图
⑹、小导管注浆施工安排
超前小导管注浆支护按掘进两循环施作一环,并保证超前小导管前后相邻搭接不小于1.0m。
施工顺序为:
施工准备喷射早强混凝土封闭掌子面施作超前小导管注浆固结掘进。
⑺、小导管施工注意事项
①、发生串浆现象时,采用隔孔注浆或群管注浆。
②、水泥浆压力突然升高,可能发现堵管,停止注浆进行检查。
③、水泥浆注浆量很大,压力长时间不升高,调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量底压力注浆或间隙式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过浆液凝胶时间。
3、进口段开挖施工方法、流程
⑴、施工方法
洞口段主要采用中隔壁法进行开挖,其中上台阶高度5.93m;下台阶高度3.85m,开挖时,台阶长度可根据现场围岩实际情况进行调整。
中隔壁开挖每次掘进0.70m,然后进行拱部初期支护。
开挖方法为:
1.开挖左侧导坑上台阶2.左侧导坑上台阶初期支护(包括侧壁临时支护、
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