土木工程毕业设计（论文）-魏家山隧道施工组织设计

'西南交通大学网络教育毕业设计（论文）IV题目：魏家山隧道施工组织设计专业：土木工程学号：姓名：指导教师：学习中心：汉阳学习中心西南交通大学网络教育学院2011年4月10日 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）IV院系西南交通大学网络教育学院专业土木工程年级09土木春学号09832481姓名杨光学习中心汉阳学习中心指导教师周正峰题目魏家山隧道施工组织设计指导教师评语是否同意答辩过程分(满分20)指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩组组长(签章)年月日 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）IV诚信承诺一、本论文是本人独立完成；二、本论文没有任何抄袭行为；三、若有不实，一经查出，请答辩委员会取消本人答辩（评阅）资格。　　　　　　　　　　　　　　　承诺人（钢笔填写）：年　　月　　日 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）IV目录摘要I第一章工程概况11.1工程概况1第二章隧道施工工艺22.1魏家山隧道施工方案、方法22.1.1明洞施工22.1.2暗洞施工2第三章隧道排水53.1隧道结构防排水53.1.1初期支护防水53.1.2系统盲管施工53.1.3防水层施工53.1.4施工缝、变形缝处理83.1.5排水边沟施工93.1.6抗渗混凝土9第四章隧道二次衬砌施工104.1隧道暗洞二次衬砌施工104.1.1基底处理、仰拱和填充施工104.1.2拱墙衬砌施工104.1.3综合接地、接触网预埋件施工124.1.4水沟与电缆槽施工124.1.5衬砌背后回填压浆12致谢13参考文献13 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）I摘要巴达高速公路是《四川省高速公路网规划》中兰州～广元～巴中～达州～万州东西横线高速公路的组成路段，是我国本部省区和四川省东北部地区与华中、华东地区相互联系的便捷通道，是连接万州港、进入长江黄金水道的便捷出海通道，是落实四川省委提出“一枢纽、三中心、四基地”战略构想，同时该横线高速公路先后与纵向布局线的京昆、汉中至巴中至成都、包茂3条高速公路相交，可实现多条高速公路之间的相互转换和联系，并与国家高速公路网相接，对完善四川省和区域高速公路网、发挥高速公路网络规模效益具有重要意义。本段为巴达高速BD14合同段，起始段位于四川省达州市通川区金石乡，其余部分位于四川省达州市达县碑庙镇安云乡境内。关键词：一枢纽、三中心、四基地 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）13第一章工程概况西南交通大学网络教育毕业设计（论文）131.1工程概况本合同段起始达州市通川区金石乡，主要工程位于达州市安云乡，合同起止里程为K96+612～K100+080,全长5.468KM，主要包括魏家山隧道、刘家沟隧道、安云互通式立交等工程 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）13第二章隧道施工工艺2.1魏家山隧道施工方案、方法本合同段隧道洞口围岩为断层破碎带，进洞方案采用30m的超前大管棚预支护，和修建支护性构件砼套拱，短台阶法进洞的施工方案。测量放线→钢拱架安装→导向管安装→模板安装→砼套拱施工→钻机定位、钻孔→φ108无缝钢管安装→钢筋笼安装→注浆。2.1.1明洞施工隧道进洞口采用φ108大管棚对围岩进行整体加固。套拱采用两品I18工字钢，一榀靠紧开挖面，两榀间距为0.5m，拱架立好之后用Ф22钢筋纵向连成整体，连接钢筋环向间距1.0m，按设计贴紧拱架外缘施工φ127导向管无缝钢管，并将导管的尾部焊接于钢拱架上，外插角1°~2°。套拱采用木模板，吊模法施工C25砼，砼厚50cm。套拱混凝土强度达到设计钻孔强度后采用MKD-5钻机进行钻孔。管棚采用Φ108热扎无缝钢尖管制作，钢管前段呈尖锥状，尾部焊接φ10加劲筋，管壁四周钻2排φ22mm压浆孔，间距10×10cm梅花形布置，环向布置间距为50cm。分段安装，每段长4～6米，两段之间用破口焊接。2.1.2暗洞施工管棚安装完成后采用KBY50-70注水泥砂浆对洞口段围岩加固，形成支护结构明洞，然后按台阶法步骤开挖上半断面进洞。施工工序：初喷砼→锚杆施工→挂钢筋网→架立钢架→辅助施工措施→复喷砼。隧道初期支护参数见表2-1。表2-1 隧道初期支护参数表围岩级别喷砼钢筋网锚杆钢支撑/钢格栅二衬Ⅴ级加强24cm单层钢筋网φ6.5，@20×20cmφ22砂浆锚杆，L=300cm，100（环）×50纵）18工字钢,0.5m/榀50cm 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）13Ⅴ级浅埋24cm单层钢筋网φ6.5，@20×20cmφ22砂浆锚杆，L=300cm，100（环）×60纵）18工字钢,0.6m/榀50cmⅤ级24cm单层钢筋网φ6.5，@20×20cmφ22砂浆锚杆，L=300cm，100（环）×80纵）18工字钢,0.8m/榀40cmⅣ18cm单层钢筋网φ6.5，@20×20cmφ22砂浆锚杆，L=300cm，100（环）×120纵）100格栅拱1m/榀40cmⅣ级加强24cm单层钢筋网φ6.5，@20×20cmφ22砂浆锚杆，L=300cm，100（环）×80纵）18工字钢,0.8m/榀40cm喷射混泥土施工工艺喷砼采用湿喷工艺施工，施工工艺见图2-1隧道喷砼施工工艺框图。施工方法喷射砼采用湿喷机，利用多功能作业台架人工喷射,软弱围岩分初喷和复喷两阶段完成，完整围岩地段一次性或分多层喷够设计厚度，后一层喷射在前一层砼终凝后进行，以降低砼回弹率。喷射砼由洞外拌合站集中拌料，由砼运输车运到工作面，喷射砼前，用高压风清理岩面粉尘和杂物，喷射作业分段、分片、由下而上顺序进行，分段长度不宜超过6m。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）13水泥砂碎石水砼拌和料砼运输车放出砼料喷射砼速凝剂图2-1xxx 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）13第三章隧道排水3.1隧道结构防排水隧道衬砌采用防水混凝土，隧道内设双侧水沟排水，初期支护与二次衬砌间设防水层，初期支护与防水板间设环纵向透水盲管与洞身排水侧沟连通；二次衬砌施工缝、变形缝处设中埋式及背贴式止水带。3.1.1初期支护防水喷混凝土施工时喷射密实，抗渗等级满足设计要求。3.1.2系统盲管施工1、环向排水盲管施作方法隧道初期支护与防水板间设软式透水环向盲管，弹性、透水性好，能承受不小于0.5MPa的压力，并不易锈蚀，在泄水孔标高处直接与隧道排水侧沟相连通。环向盲管设置间距6～12m。2、纵向排水盲管施作方法纵向排水盲管沿纵向布设于隧道左、右墙脚外侧泄水孔标高处分段设置，盲管弹性、透水性好，能承受不小于0.5MPa的压力，并不易锈蚀，中间安排盲管与隧道排水侧沟相连。按规定划线，以使盲管位置准确合理，盲管安设的坡度与线路坡度一致。沿线钻孔，定位孔间距在30cm～50cm。将膨胀锚栓打入定位孔或用锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中，固定钉安在盲管的两侧。用无纺布包住盲管，用扎丝捆好；用卡子卡住盲管，然后固定在膨胀螺栓上。3.1.3防水层施工初期支护与二次衬砌间设防水板和无纺布作为防水层，防水板厚度不小于1.5mm，无纺布密度不小于300g/㎡,采用地钉铺挂，搭接缝为双焊缝。防水板搭接处与施工缝错开布置，错开的距离不小于50cm。附属洞室与正洞防水层搭接成整体。施工工艺见图6-16。1、基面处理基面处理：铺设防水层前对初期支护大致找平，边墙及拱部补喷找平、底部砂浆找平。对外露的锚杆、管棚等切除、磨平，水泥砂浆封堵找平等。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）13出水点处理：在铺设防水板前，初期支护喷层表面漏水及时处理，采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边沟，保持基面的干燥。基层修凿找平基面验收铺设缓冲无纺布层金属垫圈固定铺设防水板、焊接充气检查对防水层进行保护下一工序合格不合格合格不合格图3-1防水层施工程序图2、铺设防水板铺设防水板前需在喷射砼初衬表面铺设缓冲土工布，防水板采用无钉铺设方法，一次铺设长度根据混凝土循环灌筑长度确定，铺设前先行试铺，再加以调整。防水板采用无钉铺设工艺，即先用φ80塑料垫圈和射钉将无纺布固定于基面上(垫圈间距：拱0.5m～0.8m，边墙1.0m，呈梅花型布置)，再将防水板用专用粘合剂粘合在垫圈上。3、防水板焊(粘)接防水板接缝采用热合机自动焊缝形成或专用胶粘结，即将两层防水板的边缘搭接不小于15cm，通过热熔加压或专用胶粘合两条粘缝，每条粘缝宽度不小于1.5cm 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）13；当纵向接缝与环向接缝成十字交叉时(十字形接缝)，事先对纵向接缝外的多余搭接部分齐根处削去，将台阶修理成斜面并整平。4、防水板质量检查和处理（1）外观检查防水板铺设均匀连续，接缝宽度不小于155mm，搭接宽度不小于150mm，接缝平顺、无褶皱、均匀连续，无假焊、漏焊、焊穿或夹层等现象。（2）接缝质量检查防水板搭接用热合机进行焊接或专用胶粘结，接缝为双面缝，中间留出空隙以便充气检查。检查方法为：用5号注射针头与打气筒相连，针头处设压力表，将打气筒加压至0.25MPa时，停止充气，保持该压力达15min，压力降小于10%，否则说明有未焊好之处。用肥皂水涂在焊接缝上，产生气泡地方重新焊接或粘结，直到不漏气为止。检查数量采取随机抽样的原则，每10条抽试一条，为保证质量，每天每台热合机焊接制取一个试样，注明取样位置、焊接操作者及日期，供试验检查之用。（3）要保持防水层接头处的洁净、干燥，同时在下一阶段施工前不得将其弄破损。（4）二次衬砌混凝土浇筑前加强对防水层的保护，注意钢筋的运输及绑扎过程中可能对防水板产生的损伤，发现层面有破损及时修补。5、铺设防水板的施工技术措施防水板铺设前，先割除混凝土衬砌表面外露的锚杆头，钢筋尖头等硬物，凸凹不平处需先喷平，使混凝土表面平顺；局部漏水处需先进行处理。防水板，特别是在凸凹较大的基面上，要预留足够的松散系数，使其留有余地，并在断面变化处增加悬挂点，保证缓冲面与混凝土表面密贴。同时做好防水板与泄水孔的密闭性连接。铺设防水板地段距开挖工作面不小于爆破安全距离。衬砌混凝土灌注前检查防水板质量，填写检查证。灌注衬砌混凝土时，不损坏塑料防水板。防水板是易燃物品，一旦烧穿，影响防水效果，因此工作区内禁止烟火，并设消防设施和高压水管备用。3.1.4施工缝、变形缝处理 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）13中等富水区段的衬砌施工缝防水构造为：外贴止水带+中埋橡胶止水带。弱富水区段和贫水区段的衬砌施工缝防水构造为：外贴止水带+遇水膨胀橡胶止水条。横通道及其它非机电综合洞室的衬砌施工缝采用单一防水构造：即中埋橡胶止水带。变形缝均采用复合防水构造：外贴止水带+中埋橡胶止水带+聚硫建筑密封膏。1、中埋式橡胶止水带施工中埋式橡胶止水带施工工艺流程如图3-2：钻钢筋孔穿钢筋卡放置止水带拆挡头板灌注混凝土图3-2止水带施工工艺流程图沿衬砌轴线每隔不大于0.5m钻一φ12的钢筋孔。将制成的钢筋卡，由待灌砼侧向另侧穿过挡头模板，内侧卡紧止水带一半，另一半止水带平靠在挡头板上。待砼凝固后拆除挡头板，将止水带拉直，然后弯钢筋卡紧止水带。2、背贴式止水带背贴式止水带尽可能采用与防水板材质相同的塑料止水带，与防水板的连接采用双焊缝焊于防水板上，另一面与二次衬砌密贴。背贴式止水带安装完毕后，及时在上面安装软管，管壁梅花形布设适宜间距的注浆孔，注浆软管置于背贴式止水带两牙口内槽，用防水板边角料采取热焊接在止水带上，焊点间距50cm。混凝土施工完毕后，及时注入水泥净浆，压力0.3MPa左右，充填止水带牙口内不密实的混凝土空隙。3、止水条施工在先浇段砼端头横截面的中部预留凹槽，槽的深度为止水条厚度，宽度为止水条宽度，拆模后进行清洗晾干，在灌筑下循环砼之前，将止水条挤入槽中，然后模板台车定位，灌筑下循环的砼。4、主要技术措施 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）13在绑扎钢筋和支模时，止水带必须采取可靠的固定措施，避免被尖角小石子及锐口的钢筋损伤，发现有破裂及进修补，否则在接缝变形和受水压时，止水带所能抵抗外力和防水的能力就会大幅度降低。浇捣时，防止止水带偏移，并充分振捣，使止水带与混凝土很好贴合。止水带全环施作，止水带施作除材料长度原因外只允许有左右两侧边基上部两个接头，接头搭接长度不小于30cm。3.1.5排水边沟施工进、出口工作面排水边沟与电缆沟槽同时在二次衬砌全部完成后施作。盖板预制，沟槽采用架立定型钢模板立模，人工灌注砼，插入式振捣器捣固密实。3.1.6抗渗混凝土采用抗渗砼施工，一般地段砼抗渗等级不小于P6，承压水地段不低于P8，因此选用合格的原材料，进行选配砼配合比，严格控制外加剂的品质和掺量，严格搅拌时间和运输过程的时间控制，使砼浇筑过程做到连续，振捣密实，保护层达到规定要求等措施保砼抗渗性指标达到规范要求。第四章隧道二次衬砌施工 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）134.1隧道暗洞二次衬砌施工本标段隧道衬砌类型有：明洞衬砌和复合式衬砌。衬砌砼有钢筋砼和素砼，拱墙设复合防水板，施工缝设止水带。衬砌工序安排采取先浇筑仰拱砼再填充砼，后拱墙施工，仰拱全幅超前施工，拱墙衬砌采用模板台车衬砌。衬砌混凝土均采用自动计量搅拌站生产，混凝土罐车运输，泵送混凝土入模。严格按设计和技术标准施工，保证“尺寸准确，强度合格，内实外美，不渗不漏，快速施工”目标，施工方法见图4-1。图4-1正洞衬砌施工方法图4.1.1基底处理、仰拱和填充施工1、在开挖成形后仰拱施作前，利用地质雷达进行底部15m内的地质探测，预测预报仰拱地质情况，与设计不符或存在隐患时及时进行变更，采取加固措施后进行仰拱的施工。2、仰拱、填充紧随开挖进行，为减少其与出碴运输的干扰，采用仰拱栈桥跨过施工地段，以保证隧道底部的施工质量，从根本上消除隧底质量隐患，确保结构稳定。仰拱和填充砼超前施工，为拱墙衬砌模板台车作业提供条件，并有利于文明施工。在仰拱混凝土自中间向两侧对称浇筑，插入式振捣器进行振捣密实。仰拱砼终凝后才可进行填充砼的施工，砼强度达到规范要求后方可在其上方行车。4.1.2拱墙衬砌施工正洞拱墙衬砌根据量测情况在围岩及初期支护变形基本稳定后进行，适度紧跟开挖面(一般地段距开挖面100～200m；特殊地质地段适当调整衬砌与开挖面距离)，拱墙采用12m整体液压钢模板台车衬砌，泵送混凝土入模，每环在拱顶预留压浆管兼排气管，保证拱顶混凝土与围岩密贴，混凝土强度达到70%后，应进行衬砌背后回填压浆。混凝土采取附着式振捣器振捣，辅以插入式振捣器辅助振捣。特殊地段，附属洞室采用衬砌台架和组合钢模板衬砌。钢筋混凝土衬砌地段，钢筋在洞外下料加工，弯制成型，洞内绑扎或拼装焊接，钢筋绑扎采用多功能作业台架施工。施工方法及工艺见图4-2。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）13铺设防水层钢筋安装凿毛砼施工缝安装橡胶止水条模板台车就位调整台车固定模板接输送管涂脱模剂立堵头模板泵送砼入模养生拆模钢筋制作运砼进洞洞外制备砼拆除清洗输料管，清洗砼输送泵进入下一循环图4-2暗洞衬砌施工工艺图4.1.3综合接地、接触网预埋件施工综合接地、接触网预埋件施工与在二次衬砌同时施工。综合接地、接触网预埋件预埋位置严格按设计要求进行施做，保证综合接地线、预埋件位置及质量要求符合设计和施工规范。4.1.4水沟与电缆槽施工 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）13水沟与电缆槽同时在二次衬砌全部完成后施作。盖板预制，沟槽采用架立定型钢模板立模，人工灌注砼，插入式振捣器捣固密实。4.1.5衬砌背后回填压浆衬砌后根据雷达检测清况和出水情况，选择合理的注浆参数和注浆材料，对衬砌背后进行回填及压浆堵水，达到设计标准。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）13致谢首先感谢西南交通大学对我们的辛苦培育，让我学到了很多东西，特别感谢网络教育这个平台。还感谢我的班主任及所有的西交大老师们，给我支持和帮助，谢谢你们。特别感谢我的指导老师周正风，周老师。这篇论文是在周老师的精心指导与鼓励下完成的，老师给我提供了多方面的指导，使我能克服困难将此论文完成。在此向周老师，致以诚挚的谢意和崇高的敬意。谢谢参考文献[1]中华人民共和国行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范（JTGD40-2002）.人民交通出版社[2]王建宇.地下工程喷锚支护原理和设计.北京：中国铁道出版社，1980[3]TBJ204—86铁路隧道施工规范.北京：中国铁道出版社，1988'