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青海省互助丰台沟隧道施工组织设计

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'青海省互助丰台沟隧道施工组织设计S102西宁绕城环线平安经互助至大通段公路E标丰台沟隧道实施性施工组织设计编制:复核:审核:青海省湟源公路工程建设公司平安经互助至大通段公路E标项冃经理部2014年8月10日丰台沟隧道工程实施性施工组织设计目录第一章总体施工组织布铬及规戈IJ-1第一节工程概%參參參■1■第二节施工总体目标-8-第三节施工组织机构设 第四节施工总体安第五节临时工程文明施工措槪-11-第二章施工进度安招h•-13-第一节工期目木示•-13-第二节施工进度安排原贝IJ-13-第三节主要项目进度指标的确13第三章劳动力组织计划16-第一节劳动力投入原贝IJ-16-第二节劳动力组成 第三节劳动力管理和培第四节劳动力保证措方缶-18-第四章主耍的施工机械设备、试验、质量检测设备配备-20-第一节施工机械设备配备原贝IJ-20-第二节主要机械设备配备及调配计戈IJ-20-第三节主要试验、质量检测设备配备原贝IJ-21-第四节施工机械设备保证措-21-第五章丰台沟隧道的施工方案、施工方yi-23-第一节概-23-第二节施工方 案 第三节施工技术措第四节施工工艺及方-37-第五节施工辅助措槪-65--1-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计第六章确保工程质量和工期的措槪-74-第一节确保工程质量的措-74-第二节确保工期的措-80-第七章重点(关键)和难点部位的施工方案、方法及其措施••••••••••-§7-第八章冬季和雨季的施工安士非-91-第一节冬、雨季施工安祠,-91-第二节雨季防洪防汛措 第九章质量目标和质量保证措-95-第一节质量目木示•-95-第二节创优规划•-95-第三节质量保证及管理体M-96-第四节质量保证措-96第十章安全目标和安全保证体系及安全措施-103-第一节安全目103-第二节安全保证及管理体系-103-第三节安全保证措-103- 第四节安全应急救援预 章施工环保、水土保持措施-130-第一节环境保护目木示-130-第二节环境保护保证及管理体香"-130-第三节环保、水土保持措施-131-第十二章职业健康安全保障措槪-135-第一节职业健康安全目本示-135-第二节职业健康安全保证及管理体M-135-第三节职业健康安全保护措施-136-第十三章临时用地与施工用电-140-第十四-142-第章主耍材料供应计戈IJ十五章文明施工、文物保 -144--2-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计第一章总体施工组织布铬及规划第一节工程概况一、工程概况丰台沟隧道地处青藏高原东北部互助县,隧道长525m,起讫桩号为K56+755〜K57+280,按照二级公路单洞双向交通设计,隧道建筑限界:1.0+0.5+3.5X2+0.5+1.0=10.0m,限界高度:5m。隧道穿越地层为强、中风化泥岩或黄土,为V级围岩,地层稳定性较差。隧道埋深为13〜65.816m。二、编制依据施工隧道合同、投标书、施工图纸,现行施工技术规范、操作规程、安全技术规程(包括技规、安规、行规、维规)、试验规程、检验评定标准、验收规范、管理办法,项目进场调查报告等。三、主要工程数量本隧道主要工程数量见表1-1-1。表1-1-1主要工程数量表-1-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计-2-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计 丰台沟隧道工程实施性施工组织设计四、主要技术标准1.隧道道路等级:二级公路2.隧道设计车行速度:60Km/h3.隧道车行道宽:7m;4.隧道建筑限界:净宽10.0m,净高5.0m;5.路面结构设计:复合式路面五、自然特征(一)地形地貌隧址区属侵蚀构造屮高山。地形呈屮间高两侧低,北西〜南东走向,海拔最高高程2743.3m,地势起伏较大,隧址区山顶形成北西〜南东向分水岭。隧址区山体风化剥蚀作用强烈,山体坡度在20°〜40°之间,植被以低矮灌木及草甸为主。隧道穿越段,海拔介于2691.0m〜2743.3m,高差52.3m。(二)工程地质1.地层岩性据钻探及工程地质调绘,丰台沟隧道隧址区出露地层主要为上第三系中新统西宁组(N1X)、第四系上更新统的风积物(Q3eol)0现从老至新叙述如下:(1)上第三系中新统西宁组(N1X) 隧址未见出露,由棕红色、桔黄色泥岩、砂泥岩及硕岩组成,岩性基本无变化,与上伏贵德组呈整合接触。(1)第四系上更新统的风积物(Q3eol)主要分布在隧址区所在坡体及山顶上,不整合于第三系地层之上,呈浅黄色,具孔隙构造,质地均匀,无层理。1.不良地质和特殊岩土隧址区不良地质作用不甚发育,无影响线路稳定性的重大不良地质现象。隧道区特殊岩土主要为深陷性黄土。该层黄土湿陷厚度在5.0m左右,其自重湿陷系数在0.026〜0.082之间,塑性系数在6.0〜7.2,天然含水量15.1〜21.6%。2.地震动参数-4-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计根据国标《建筑抗震设计规范》(CB50011—2010)和《中国地动参数区划图》(GB18306—2001)冇关规定,线路区地震基本烈度7度区,设计基本地震加速度值0.10g,特征周期值为0.45S,设计地震分组为第三组。3.气象水文项目地处青藏高原东北部,属于冬寒夏凉半干旱大陆性高原气候,日照时间短,年日照时间2631小时,年円照率59%,年平均气温3.7°C,最高气温17.0°C〜20.0°C,极端最高气温34.9°C,最低气温-5.0°C〜-12.0°C,极端最低气温-33.VC;雨水多集屮在七、八月,年蒸发量远远大于降雨量, 年降水量491.2mm,多年平均蒸发量1188.0mm,多年平均相对湿度63%,最大冻土深度105cm最人积雪深度15cm。温差变化大,并具垂直分带性。 霜冻期长,一年仅七、八月份较热。春冬季多风,主力风向为东北风和西南风,平均风速最大可达1.2m/s,风速最大可达15.3m/s,地面平均温度7.2°C,十月上旬开始降雪,10月底开始冰冻,次年4月底解冻。隧址区地表水主要为卓科村西侧的柳家河、隧道出口西北A的普通沟水库及山体两坡而接纳大气降水,流入柳家河和普通沟水库,流量为180〜241m3/s;雨季时水量较大,冬季时水量较小,河浸滩较为平缓。六、现场施工条件(一)主材、地材、油料1.主材所需钢材、水泥、防水材料等可以从西宁市和周边采购,较为便利。2.碎石、片石及砂等地材经现场考察,工程所用碎石、中粗砂、片石可采用周边地区生产的,汽车运至工地。中粗砂为水洗砂,碎石、片石石料质地为石灰岩。3.油料工地施工所需的大量油料可从西宁市及周边地区购买。附近县城宥加油站,也可满足工程所用油料需求。(二)通讯本标段均可接收到无线通讯信号,通讯可采用移动电话。项目部配备固定电话、传真、宽带,能满足隧道施工通讯需要。七、工程特点、重点及难点(一)工程特点、重点及难点分析 丰台沟隧道工程实施性施工组织设计1.地质条件差,安全风险大本标段隧道均为V级围岩,隧道通过地层主要为强风化和中风化泥岩等,地质围岩稳定性差;隧道出口穿越旧路、埋深较浅,有一定的施工安全风险。2.有效施工期短木隧道位于青藏高原东北部,冬季气候严寒,有效施工期短,必须在冬季施工前顺利开挖进洞。二车道掘进主要采用弧形导坑预留核心土法或侧壁导坑法开挖,月进尺平均达到35〜50m左右,施工进度较慢,根据现场条件和工期耍求计划采用从进门端单向掘进,为此必须加大机械和人力的投入,加强工序衔接,精心组织、精心施工,才能满足工期要求。3.环保、文明施工要求高本隧道位于互助县内,隧道周边为农村农耕地,环保、文明施工方妞要求高。工程施工难免会对当地的环境产生影响,且隧道施工中的震动、噪音、烟尘、粉尘等可能会对周边居民及农作物造成影响,因此,在施工过程中对隧道弃碴处理、泥浆排放、生活、生产污水处理及隧道施工设备等均要采取有效措施,尽量减小对周边环境和居民的影响。(二)重、难点工程项目的施工对策本隧道工程的重、难点是隧道出口段紧急停车道和下穿老路段的施工。隧道穿越既有老路,埋深较浅,围岩地质为全风化泥岩上覆黄土。因此施工过程中重点要做好地表沉降及开挖支护段围岩的变形观测工作,为调整 支护方案提供依据。施工中严格按照“短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的原则组织施工。1.施工组织措施⑴施工过程中,要优先考隧道工程的人、材、物、设备的投入与保障工作,确保工程顺利进行。(2)各级管理人员耍组织好重难点工程项冃的施工,抓住重难点工程的要点,提前安排,及时协调、解决可能出现的问题。(3)合理组织施工,精心安排,加强系统管理,选用专业、经验的施工人员和队伍。参加施工的隧道队工班负责和管理、技术人员都是从事过多个黄土、泥岩隧道的施工人员,具有丰富的施工经验。丰台沟隧道工程实施性施工组织设计⑷加强前期施工准备的控制,充分考虑现场有利条件及不利因素,切实做好重难点工程施工技术方案的比选和优化。2.施工技术措施根据合冋文件的要求,结合本工程的特点,为确保本工程快速、优质、高效的施工,特采取以下措施:(1)隧道开挖施工尽量按照设计要求进行,初期支护应尽早封闭,两车道段洞口采用弧形导坑预留核心土法或侧壁导坑法开挖,隧道进洞后根据围岩情况可适当调整开挖方法。坚持“短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的原则;在保证安全、质量的前提下,抢抓施工进度,确保工程工期。(2)洞口开挖前,首先完成洞口段排水沟、洞顶截水沟、以及洞门、 边仰坡防护工程。(1)配备足够的照明或应急照明设备、报警设备及通讯设备、救援用逃生管。并安排专人负责洞内工程的安全巡视,确保施工安全。(2)施工过程中,加强围岩量测,及时调整施工方案及支护参数。八、遵循的技术标准及规范本隧道在施工中,严格执行国家及青海省交通厅现行工程建设政策、法规和规范、验收标准。同时,严格执行国家现行的有关强制性标准的规定,确保工程质量。本隧道施工所遵循的技术标准及规范如下:1.部颁《公路工程技术标准》OTGB01-2007);2.部颁《公路勘测规范》(JTGC10-2007);3.部颁《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004);4.部颁《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009);5.部颁《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011);6.部颁《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89);7.部颁《公路隧道通风照明设计规范》(几1026.1-1999);8.公安部发布《混凝土结构防火涂料》(GA98-2005);9.国家建设材料工业局发布《混凝土膨胀剂》(中华人民共和国建材行业标准K476-2001);10.屮华人民共和国国家发展和改革委员会发布《砂浆、混凝土防水剂》 丰台沟隧道工程实施性施工组织设计 (中华人民共和国建材行业标准JC474-2008);1.交通部发布《公路环境保护设计规范》(JTGB04-2010)2.部颁《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(2007);3.部颁《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001);第二节施工总体冃标本隧道施工总体目标见表1-2-1施工总体目标表表1-2-1施工总体目标表一、施工组织机构在现场设立“丰台沟隧道工程施工队”,在青海省湟源公路工程建设-8-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计公司平安经互助至人通段公路E标项目经理部领导下,组织现场施工队伍和机械设备进场,全面负责施工人员和机械设备、物资、资金的管理、配铬与供给;负责隧道施工现场技术管理,全面负责现场工程进度、质量、安全等,解决隧道施工中的各种问题。隧道队设队长、副队长、技术负责人等管理人员,不设4个隧道专业化施工工班,配备隧道混凝土供应拌和站。施工组织机构见图1-3-1。二、管理职责隧道队主要管理人员职责见表1-3-1。-9-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计 表1-3-1隧道队主要管理人员及机构职责表一、指导思想与总体部署坚持“以人为本、服务运输、系统优化、着眼发展”的建设理念,又好又快地建成丰台沟隧道。针对隧道工程项目主要包括:洞口开挖、洞身开挖、初期支护、隧道二衬混凝土、防排水、洞门工程以及其它附属工程等。二、任务划分隧道共安排4个专业施工工班及3个后勤服务工班,具体负责任务见表1-3-1。三、总体施工方案及施工顺序1.施工准备-10-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计按照投标及合同要求,提前做好隧道临时工程施工,及时有序地组织人、财、物、设备的进场。做好施工图审核、现场地质核对及施工方案优化;做好交接桩点的复测与审核,完成中线、高程的控制测量,确保工程按期开工。临时工程在20天内完成,为主体工程的开工创造条件。2.隧道施工隧道明洞及洞口采用明挖法施工,暗洞采用新奥法施工,隧道开挖采用人工配合机械开挖,必要时采用弱爆破。两车道断面V级围岩洞身段K56+850〜K57+155采用弧形导坑预留核心土法开挖,V级围岩浅埋段 K56+790〜K56+850、K57+155〜K57+220和V级黄土浅埋段K57+220K57+280采用侧壁导坑法开挖,隧道进出口均采用30米大管棚作为超前支 护的施工方案。隧道以人工配合挖掘机开挖,必要时使用风镐、破碎锤或弱爆破,施工时采用侧卸式50装载机装碴,自卸式汽车运输出碴。初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺,锚杆、超前导管、锁脚导管采用煤电钻或风钻成孔施工。二衬混凝土施工采用混凝土衬砌台车一次浇筑成型。隧道初期支护要紧跟幵挖面,尽快封闭;隧道仰拱紧跟,使结构尽快封闭成环;洞口段、浅埋段,二次衬砌应及时施做。二次衬砌二车道采用9m长全断面钢模整体式液压衬砌台车拱墙一次成型,混凝土采用自拌防水混凝土,混凝土罐车运输,泵送入模、机械振捣。隧道内仰拱混凝土应整体浇筑。施工过程中,应认真做好围岩监控量测,及时掌握围岩变形趋势,合理确定二次衬砌施作时间。同时,为施工中修改支护参数和变更施工方法提供依据。1.隧道工程总体施工顺序隧道队进场后放抓紧进行开工前的准备工作,人员设备满足施工现场需要,按时开工。第五节临时工程文明施工措施临时工程包括施工生产和生活设施的布铬,其布铬的原则应该是组织生产和方便生活,尽量少占地,临时设施需符合消防安全和工地上生的规定,一般禁止占据在建工程位铬,员工生活区与施工区要有明确划分。 1.临时便道:主要施工场区和临时施工运输便道及道路采用泥结石路丰台沟隧道工程实施性施工组织设计面。施工屮派专人负责运输便道的维修保养,路面不得有坑洼积水,应保持平顺畅通。气候干燥时经常洒水养护,防止扬尘。2.临时房屋:临时房屋的布铬要符合防火安全和工地卫生的规定,面积满足队部办公和施工人员居住需耍,通风采光良好,修建前应报当地消防及有关部门审批同意。3.临时排水:施工现场设铬连续、顺畅的排水系统,沟池成网,以利排水。排水沟截妞满足流量需要,排水沟用砖砌,流水诎用水泥砂浆抹妞,排水经处理后排至污水管道,防止泥浆、污水、废水外流。4.临时供电:临时用电应编制临时施工用电方案,确定电源线、总配电箱、分配电箱的位铬及线路定向,进行负荷计算,选择变压器容量和导线截面、绘制电气平面图、立面图和接线系统图,制定安全用电技术措施和电气防火措施。现场所有用电事宜均由专业电工统一安排,各照明线、动力线分开,做到灯明线顺,无私接乱拉现象。5.现场建筑材料要按照施工现场平面布铬图指定的区域范闱分类堆放,堆码整齐,做到一条线、一头齐,并设铬标识牌,不超出围蔽范围,不侵占场内道路和安全防护措施,对废料及时清理出施工场地。6.队伍驻地大门旁要设铬醒目、整洁的施工标牌,写明工程名称、建设单位、施工单位、驻地监理单位、设计单位、施工及监理负责人姓名。 1.现场施工人员一律耍佩戴工作胸卡和安全帽,遵守现场的各项规章制度,非施工人员一律不准擅自进入施工现场。 丰台沟隧道工程实施性施工组织设计第二章施工进度安排第一节工期目标一、工期要求根据施工招标文件以及施工招标补充文件,隧道计划开工H期为2014年9月10日,竣工日期为2015年12月31日,总工期478日历天,工期将根据实际情况调整。二、工期安排本标段各工程项目工期均要满足建设单位的工期要求,尽量提前。按期交付使用。第二节施工进度安排原则⑴满足合同文件对本工程施工工期要求,考虑各种对工期的不利因素,留有余地,使工期有效可控。实际工期及阶段性工期根据业主的总体要求及建设单位审定的实施性施工组织设计随吋调整。⑵以技术资料、工程量清单提供的工程数量和本标段计划投放的资源(机械设备、劳动力、材料、资金等)为依据,以招标文件的要求工期为前提,运用网络计划技术,统筹兼顾,合理安排各分项工程施工进度。⑶在保证工程质量和安全生产的基础上,优化资源配铬,充分利用机械设备的潜力,突出专业化生产。⑷以组织均衡法施工为基本方法,抓住有利季节,减少雨季冬季影响,采取平行、流水、平衡的作业方法,积极谋划,超前运作。 ⑸围绕总工期及分阶段工期要求,上道工序及时为后序工作创造作业面,保证各分项工程施工进度安排与施工计划相协调的原则。第三节主耍项冃进度指标的确定一、隧道工程施工进度指标丰台沟隧道暗洞施工采用新奥法施工,明洞采用明挖法施工,无轨运输。正洞深埋段采用弧形导坑预留核心土法,洞门浅埋段采用侧壁导坑法幵挖。复合式衬砌采用9m全液压衬砌台车拱墙一次衬砌。隧道工程施工进度指标见表2-3-1。-13-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计表2-3-1隧道工程进度指标汇总表根据合同文件约定和丰台沟隧道拆迁的进展情况,暂定开工日期为2014年9月10日,隧道洞口开挖完成后,隧道总体完工日期为2015年12月底。隧道各分项工程施工计划横道图见下表:“丰台沟隧道施工组织计划及进度安排图”。-14-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计见Excel表“丰台沟隧道施工组织计划及进度安排图”-15-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计第三章劳动力组织计划 第一节劳动力投入原则充分考虑木隧道的工程特点,综合考虑工期目标和施工工艺方法等,以“结构合理、高效精干、技术素质高、专业对口、施工经验丰富、各工种搭配科学合理”的总原则进行劳动力配备。参建人员应具有较高的专业技能,特殊工种需具有相应的操作技能,所有施工人员均经过挑选,经培训合格后持证上岗。第二节劳动力组成为提高工效、保证工程质量,结合工程特点和进度要求,安排有类似地质条件施工经验的专业作业队投入木隧道的施工,木隧道作业队将以熟练技术工人为骨干组成,工种配铬合理齐全。实行专业化施工,充分发挥专业优势和机械效能。隧道作业队劳动力数量根裾标段工期耍求及工程数量确定,结合工程专业特点和现代科学管理理论,充分发挥和调动每个人的劳动积极性,精心筹划、科学安排,进行动态管理、弹性编组、灵活组织,实施平行、流水、交叉作业。高峰期劳动力配铬见表3-2-1。第三节劳动力管理和培训一、劳动力管理在正式施工前,由项目经理部统一组织对施工人员进行岗前培训,明确设计标准、技术要求、施工工艺、操作方法和质量标准,施工人员经培训合格后持证上岗。 在施工人员进场时和各分项工程施工前对施工人员进行安全教育,树立安全第一的思想,并对特殊工种、危险区域操作进行专项安全交底。在施工中开展劳动竞赛、技术比武和安全评比等活动,提高施工人员整体施工水平。利用施工间隙进行法制宣传和环保教育,教育施工人员遵章守纪,保障社会治安,保护周边环境。根据工程实际需要,各工班、工种之间相互协调,由隧道队统一调度,合理调配施工人员,减少窝工和施工人员浪费现象,同时,随工程进展,-16-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计在统一安排、调度下,多余施工人员尽快安排退场。表3-2-1劳动力配铬表-17-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计二、队伍培训开工前紧密结合本隧道工程实际,编制技术培训大纲,以技术要求、质量标准和操作工艺为培训内容,对所冇参建人员进行一次全面的技术培训,以保证各项规范和标准的正确实施。技术培训离不开质量教育,我们将在提高员工技术水平的同时加强对参建人员的质量教育,以强化和提高其质量意识,做到责任在我心中,质量在我手中,规范操作、不出差错。为确保按时完成本隧道工程,实现质量目标,针对本工程的特点,重难点, 制定一系列的培训教育计划,组织全体施工人员进行定期和不定期的培训和专项教育,主要包括:(一)常规技术培训尽管我们要按合同要求选派技术熟练的技术人员,但为保证木工程的 顺利实施,我们仍将对所有员工进行一次全面的技术培训,其目的是培养员工的科学态度,增强创新意识,为创造优质工程打下良好基础。(二)质量意识教育加强对现场施工人员质量教育,进行应知应会教育,强化质量意识,严格执行规范,严格操作纪律,服从质量监督检査,实现质量冃标。(三)安全操作培训结合工程特点,在开工前,组织进行系统的安全教育培训,熟悉安全规定和安全操作规程,对于特种机械的操作等坚持持证上岗,在整个施工过程中制定详细的安全培训计划,根据工程进展情况逐步落实实施。(四)重难点施工技术培训结合本工程的特点,针对施工中的隧道洞口段施工、隧道不良地质处理、隧道塌方应急处理等重难点项目,制定详细的作业指导书,在开工前进行专项培训。第四节劳动力保证措施上场后,在项0经理部统一组织下所有施工人员进行岗前培训教育,经考核合格后方可上岗,使所有参建人员以认真负责的工作态度,熟练的施工技术,优质高效的工作效率投入到施工中去。施工人员要一专多能,所配备的管理人员均应会管理,懂技术,能施工,作业人员既要有施工经验,又要经过本项目培训合格后,方可上岗;丰台沟隧道工程实施性施工组织设计 真正做到精干管理层,强化作业层。 劳动力配铬时要满足本工程施工需要,并考虑有一定富余量,以保证本工程的顺利实施。上场所有劳动力和施工机械配铬相互配套,主要施工设备选配有多年经验的司机操作,确保关键工序的顺利进行。所有人员必须由队部实行集屮管理,根据工程施工需要进行调配。做好农忙季节和春节期间的施工人员安排,确保农忙和春节期间的正常施工生产。春节期间一是有计划安排春节期间离岗人数,进行轮流休假,保证施工现场人员满足施工需要;二是调整劳力结构和根据工程进展情况适当调整进度计划,确保工期总目标的实现。施工过程屮,提高施工人员福利待遇,搞好施工后勤保障,让所有施工人员安心工作。对于职工在施工中遇到的难题,及时予以解决,不能解决的及时上报解决。施工现场有条件开展一定的文体活动,让所有职工以良好心态工作。-19-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计第四章主要的施工机械设备、试验、质量检测设备配备第一节施工机械设备配备原则根据本工程建设的具体特点和特殊的施工环境,为确保工程工期、质量和工艺要求,施工设备配铬遵循科技含量高、性能优良、生产效率高、环保性能好、采用先进的机械设备和检测仪器的原则进行设备组合匹配,并与施工方案相适应,配铬数量以满足施工需要为前提,使用过程中充分挖掘设备的潜力,做到均衡生产,综合利用,降低机械使用成木。具备进 场条件后立即进行机械设备的调遣,确保尽早上场。第二节主耍机械设备配备及调配计划本隧道工程根据施工需要配备施工机械设备。机械设备分批逐步递减退场。主要机械设备配备见表4-2-1。表4-2-1拟配备本隧道工程的主要机械设备表-20-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计第三节主要试验、质量检测设备配备原则本隧道工程,为保证工程质量,满足工程检测需耍,主耍配备现场测量、取样检测的仪器设备。主要测量、试验、质量检测设备配备见附表4-3-1。表4-3-1拟配备本隧道的试验和检测仪器设备表第四节施工机械设备保证措施一、机构设铬隧道施工队组建专业机械作业工班和维修工班。使设备管理有序、维修保养到位、提高设备的完好程度,按时完成工作任务。-21-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计二、保证措施根据隧道的实际情况和采用的施工工艺、施工方法,合理配备性能和 负荷能力均适用的机械设备,使施工生产建立在先进合理的物质技术基础上。储备一定数量、型号常用机械配件,并与生产厂家签订配件供应合同,保证设备维修保养及时恢复,保证设备完好。加强机械设备使用管理责任制,将施工生产、技术保障、安全操作、效能发挥等责任落实到人。设铬机械停放场,便于集中管理,减少来回调迁,提高工作效率。-22-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计第五章丰台沟隧道的施工方案、施工方法第一节概述丰台沟隧道长525m,起讫桩号为K56+755〜K57+280,按照二级公路单洞双向交通设计,设计行车速度为60KM/h,隧道建筑限界:1.0+0.5+3.5X2+0.5+1.0=10.0m,限界高度:5m。隧道纵坡位于0.3%的下坡段,平面位于R=1500m的右转曲线上,隧道进口明洞长35m,隧道进出口洞门均为端墙式。隧道穿越地层为强风化、中风化泥岩或黄土,为V级闱岩,遇水易软化,易造成坍塌、冒顶等现象,地层稳定性较差。隧道埋深为13〜65.816m。第二节施工方案一、施T指导思想总的指导思想是:严格执行设计文件、国家及交通部现行工程建设政策、法规和规范、验收标准的耍求,严格按设计要求进行超前地质预测、 预报。通过地质综合超前预测、预报手段探明掌子面前方地质条件,针对存在的不良地质及可能发生的地质灾害,采取有效施工措施,避免施工突发事故的发生。施工前要针对可能存在的地质灾害、对环境的影响,制定相应的抢险、应急预案与应对措施,配备必耍的报警、救援、逃生设施(比如逃生管),开工前应进行应急演练,以避免造成人员伤亡及财产损失。重点做好人员、设备的组织,合理安排施工工序及各工序的节点工期。施工屮严格按照确定的施工方案进行施工,采用“管超前、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的原则,边开挖边支护,加强监控量测,及时采取措施,调整支护参数,杜绝塌方;做到稳中求快,及时采取必要的措施,确保施工安全。隧道以开挖为主要工序,支护紧跟,在确保安全质量的前提下,抢施工进度。在设备选型配套上要突出先进可靠、配套高效的原则。选配先进可靠的隧道开挖、装碴、运输、喷射混凝土、衬砌、通风、供水供电等机械设备,一次性配齐配足,同时充分考虑备用,以达到施工机械化程度高、速度快,配套性好,生产效率高,施工干扰小的特点,满足快速施工的要求。二、施工安排根据该隧道工程的特点、工程量大小、招标要求工期等因素,本着便于管理和方便施工的原则,丰台沟隧道安排从隧道进口一个工作面施工,-23-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计采取平行、流水组织施工。隧道总体施工组织方案见表5-2-1。 表5-2-1隧道总体施工组织方案表开工后首先修筑临时施工便道,架设施工供电线路、修筑供水设施和铺设供水管道,砌筑洞顶截水沟,洞口段进行仰坡刷方,安装和修建隧道供风、供水、发电设施、钢构件加工等设备。为隧道进洞做好一切施工准备。洞门工程尽量避开雨季选择干旱季节及时安排施工。根裾冃前开工时间,必须在进入冬季施工前暗洞开挖支护进洞。四、明洞施工测量放样后,首先对洞门边、仰坡按照设计要求刷坡,喷锚支护,并完善洞顶截、排水设施。洞口明洞段施工采用明挖拉槽,用挖掘机挖土,装载机装土,大型汽车拉运,按设计位铬测量好中线和高程,幵挖时严格控制好宽度和底部标高,严禁超挖,并适时安排仰拱开挖,封闭。尽早封闭成环。明洞的浇筑和暗洞的二次衬砌同时施工,明洞基础位于湿陷性黄土段,必须按照设计进行基础加固处理。五、正洞施工指导原则:按新奥法原理组织施工,严格遵循“超前探、管超前、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的原则。通过围岩量测,对信息、数据的综合分析和处理,判定地质变化,及时反馈,调整施工方案和支护参数,实行动态管理信息化施工。积极推广放用国内外隧道施工新技术、新工艺,投入大型隧道施工专用机械设备,组成挖、装、运、衬等机械化作业线。(一)施工测量每个测量班由1名测量工程师、2名测量技工组成,共同完成测量工作。每个测量班主要测量及监测仪器配铬为:全站仪1套、自动安平水准 仪2台、数显式收敛计1台、激光隧道限界检测仪1台。控制测量主耍搞好施工前平面控制网复测、平面控制附合导线测设及高程控制;施工测量主要-24-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计搞好洞门放样测量、洞身放样测量及隧道监控量测:最后完成竣工测量并完善竣工资料。(二)超前预报成立专业超前地质探测与预报小组,并将该项工作作为一个工序安排运用TSP203地质探测仪、超前钻探等综合超前地质探测与预报手段,提前推测前方地层岩性及可能出现的异常情况,及时制定针对性的施工措施修正施丁.方案。(三)洞身开挖根据设计要求:两车道断面V级围岩洞身段K56+850〜K57+155采用弧形导坑预留核心土法幵挖,V级围岩浅埋段K56+790〜K56+850、K57+155〜K57+220和V级黄土浅埋段K57+220〜K57+280采用侧壁导坑法开挖,实际施工中在保证安全、质量的前提下可根据围岩情况适当调整施工方法。锚网喷初期支护,拱墙一次衬砌。对于浅埋地段采用超前大管棚及超前小导管及型钢钢架加固等施工方法;施工中应根据不同的围岩地质条件、不同的围岩特性,选择安全稳妥的施工方法,并根据实施情况进行不断完善。本隧道出口下穿老路地段,施工中根据设计采用人工配合机械开挖, 严格控制开挖对隧道周边围岩的震动及扰动,加强对隧道围岩、支护、衬砌及洞顶的沉降与变形观测,避免造成对洞顶既有老路的破坏。幵挖遵循“稳扎稳打、稳中求快”和“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速反馈”的原则,在做好隧道超前支护的前提下,按照设计方法和施工方案进行开挖,开挖后立即喷素混凝土封闭围岩,及时进行初期支护。(四)施工运输运输原则:设备配套,调度有序,保障到位,线路畅通。明洞、暗洞均采用无轨运输,采用侧卸式装载机装碴,白卸汽车运输。幵挖时,上半断面的碴土用反铲挖掘机扒至下台阶后,由装载机装碴,自卸汽车运输,车辆数量根据弃碴运距确定,并考虑不少于30%的富裕量。隧道开挖石碴直接运往指定的填筑路段或弃碴场弃铬,并按要求对弃碴场设铬挡护,避免污染环境。-25-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计洞内运输道路在仰拱先行的前提下,安排专人进行路面维修养护,确保运输道路畅通,提高运输效率。视具体施工情形,必要时购铬或自行加工仰拱桟桥,以解决仰拱施工与交通运输的干扰问题。隧道用砼采用混凝土搅拌运输车运至现场,砼输送泵入模。(五)洞身支护洞身支护施工方法见表5-2-2o 表5-2-2洞身支护施工方法以量测资料为基础及时修正初期支护参数,确保二次衬砌施作时机,实施信息化施工。监控量测项目包括:拱顶位移量测、隧道净空水平收敛量测、洞内围岩位移量测、浅埋段地表下沉量测等项目。测量方法,复测设计院提供的导线点控制桩位,布设控制点导线网。控制测量采用全站仪、收敛计、精密水准仪、拉拔计等仪器测定。(七)仰拱及填充为保证出碴、进料运输与仰拱填充施工平行作业,保证仰拱施工质量,减少施工干扰,加快掌子面的掘进速度,施工过程屮,仰拱采用全幅灌注。(八)结构防排水隧道结构防排水以环境保护要求为主导,采取防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理的原则,一般地段以排为主,且满足《地下工程防水-26-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计技术规范》及《公路隧道施工技术规范》相关要求。明洞两侧设排水沟,结构采用C30防水混凝土,结构外侧设不小于2cm的水泥砂浆找平层,找平层背后设分离式防水板,防水板外侧设3cm的水泥砂浆保护层,纵向两侧设®110PVC双壁打孔波纹管,将水引至隧道水沟。施工缝设带注浆管的膨胀止水条。初期支护与二次衬砌间拱、墙设分离式防水板,施工缝、变形缝设橡 胶止水带,外侧设外贴式止水带。环向每6〜8m设一道®110PVC双壁无孔波纹管,将水引至隧道中心水沟,两侧墙角纵向设110PVC双壁打孔波纹管。明洞与暗洞分界处、衬砌类型变化处和洞身每隔50m设变形缝沉降缝,变形缝宽2cm,全断面设中埋式橡胶止水带和带注浆管的膨胀止水条,并用沥青麻絮填缝。地层明显变化处均设沉降缝。 洞口边仰坡顶外5〜10m处设截水天沟排水,并与线路路堑边坡外的天沟顺接。隧道A设双侧水沟,衬砌背后设排水管,将水引至隧道A纵向排水管排出;(九)二次衬砌根椐监控量测数裾确定二次衬砌时间。采用自制简易轮行式移动工作平台铺设复合防水板和绑扎衬砌钢筋;二次衬砌采用9m长全断面钢模整体式液压衬砌台车、泵送混凝土灌注施工;混凝土采用自拌混凝土,混凝土输送车运输。(十)附属工程安排附属工班进行预留洞室、电缆槽、水沟等附属工程的施工。附属工程施工不得影响正洞工作面正常作业。附属洞室衬砌混凝土作业采用钢制整体模板,与正洞衬砌同时施作,浇筑成整体结构。附属洞室防水层,在洞外按洞室三维模型加工,直接镶入洞室内与正洞防水板焊接成一体。施工中应注意衬砌施工缝不得设于预留洞室处。电缆槽、水沟采用整体套模一次浇筑成型。(十一)不良地质段施工隧址区不良地质作用不甚发育,无影响线路稳定性的重大不良地质现象。隧道区特殊岩土主要为深陷性黄土。该层黄土湿陷厚度在5.0m左右,其自重湿陷系数在0.026〜0.082之间,塑性系数在6.0〜7.2,天然含水量-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计 15.1〜21.6%。 湿陷性黄土泛指饱和的结构不稳定的黄色土,在自重压力或自重压力与附加压力作用下,受水浸湿后,土的结构迅速破坏,发生显著下沉的现象。它的这种特性,会对结构物带来不同程度的危害,使结构物大幅度沉降、折裂、倾斜,严重影响其安全和使用。施工时加强超前地质预报和地质钻探,探明不良地质影响范围、填充物性状、赋水情况及强度等。六、通风方案通风原则:方案合理、相互匹配、重在维护、满足需要。丰台沟隧道长525m,根据工期要求,采用从进口段独头掘进,最大独头掘进距离为525m。因此,通风要求较低,均采用压入式通风。在洞外设铬主风机,接风管引至工作面,为工作面提供新鲜空气,污浊空气通过正洞排出洞外。七、施工排水方案对于反坡排水施工地段,在工作面附近设临时集水坑,采用移动潜水泵梯级抽水方式最终排出洞外,如此接力抽排至洞外污水处理场所。隧道通过土层具V级(很严重)自重湿陷性,为避免地基浸水造成土的结构迅速破坏,临时集水坑采用防水板铺底、5〜10cm喷射混凝土封闭的方法施做,施工仰拱时彻底拆除以同标号混凝土回填。八、风、水、电供应方案施工风水管路布铬原则:布铬合理,电力线路布铬在其他管线的对侧。(一)施工用电 在洞外设10KV高压配电房,采用双回路供电系统,一路为主电源,另一路为备用电源,主电源停电时,备用电源自动投入使用。(二)施工供风为了减少洞外供风压力,设备选型尽量选用液压及电动设备。在隧道进口洞外设空压机站房,安装3台20m3/min空压机,根据洞内供风量大小,由阀门控制使用,选用Ol50mm风管输送到工作面;主要供应风枪、混凝土喷射机和风镐用风。(三)施工用水28丰台沟隧道工程实施性施工组织设il隧道用水采用打井取水,高压水采用增压泵辅助,以满足洞A喷射砼施工的要求。第三节施工技术措施(一)洞口浅埋段施工技术措施采用大管棚方案,超前小导管预支护,严格控制开挖进尺,必要时采取机械开挖,减少劳动扰动和及时施作初期支护,减少闱岩暴露时间,确保施工安全。加强围岩量测,并通过围岩量测数据的分析和判断,及时反馈指导施工,修改支护参数,确保围岩结构稳定。采用跳跃式开挖仰拱部位。仰拱开挖时,及时安装仰拱钢架,使之与边墙钢架封闭成环。对于仰拱及填充混凝土施工采用“栈桥”方案,使仰拱施工与洞内运输互不影响 (二)洞身开挖技术措施因隧道地质情况较差,隧道通过地段均为V级围岩,为确保隧道施工安全稳妥向前推进,施工屮必须控制开挖进尺,开挖、衬砌间距尽量缩短,以减少围岩的暴露时间。采用“短进尺、强支护”的施工方法,采用机械及人工开挖,尽量减少对围岩的扰动,并根据监测数据预留一定的沉降量。加强支护,针对隧道围岩情况,及时进行支护,并确保支护结构有足够的强度,以保证施工安全。加强围岩量测,并通过对围岩的施工监控量测、信息反馈,及时调整支护参数与预留变形量,以确保施工安全与结构稳定。(三)洞身支护施工技术措施1.大管棚施工前,先在拱部施作导向墙,并在导向墙上按设计孔位准确安放钢导管。注浆过程中,注浆压力达到设计规定的终压值,注浆量达到设计要求时,可认为注浆达到了设计要求可结束注浆。注浆完成后,打开检查孔检查,若孔内有水,继续检查孔内注浆;开挖过程中,出现压浆效果不好的情况,采用小导管补注浆。-29-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计大管棚施工屮,应精心施工,每一孔从钻孔到注浆完成都要作好详细 的记彔,如发现问题,必须找出原因并采取有效措施。1.超前小导管前后两排小导管搭接长度不小于1.0m,且钻孔深度大于导管长度,插入长度不小于导管长的90%。2.砂浆锚杆根据围岩开挖的实际情况,结合设计图纸和施工规范要求确定孔位、孔深和倾角。如岩层情况变化,需调整孔位、孔深和间距时,应及时报监理工程师同意后方可执行。锚杆施作后安装好垫板、螺帽。垫板应紧贴岩面,螺帽上紧不得出现松动。3.钢架钢架在开挖或初次喷混凝土后及时加设。严格按照设计图准确放样,加工。安设钢架时平面应垂直于隧道中线,倾斜度偏差不大于2°,横向和高程偏差不应大于±5cm。沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块楔紧。钢架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土充填密实;钢架应全部被喷射混凝土覆盖,保护层厚度不得小于40mm。4.钢筋网钢筋网搭接长度应为1〜2个网格。钢筋网应紧贴支护血,并与系统锚杆焊接牢同。当岩血凹凸较大时,网片应随岩面呈凹凸状铺设 1.喷射混凝土喷射混凝土作业前,埋设厚度控制标志钉,以保证受喷面喷射淳度符合设计要求。严格控制各种原材料的质量和混凝土施工配合比,搅拌混凝土时间不少于1.5min。水泥净浆初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于lOmin。分层喷射时,一次喷混凝土的厚度不小于40mm,后层混凝土应在前层混凝土终凝后进行,若终凝lh后再喷射,应先用风、水清洗喷层表面。喷射拱部时,混凝土的回弹率不应大于25%。喷射边墙时,混凝土的回-30-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计弹率不应大于15%。湿喷作业时,粉尘含量不得大于2mg/m3。喷射混凝土终凝2h后,应进行湿润养护。养护时间不得小于14d。(四)衬砌施工技术措施钢筋焊接时焊工必须持证上尚,在正式焊接前必须按实际施工条件对焊接试样进行试验,合格后才能进行焊接施工。施工过程中要定期检测骨料的含水率,每一工班至少测定两次,当含水率显著变化时,要增加测定次数。混凝土衬砌施工前,必须符合隧道断面尺寸,保证衬砌厚度。冋时检验防水板铺设是否符合要求,有无破损,衬砌钢筋保护M厚度要满足规范要求。混凝土自出搅拌楼后,任何时刻不准向拌合物中擅自加水。混凝土泵 送要连续进行,必须中断时,其中断时间不得超过混凝土自搅拌至浇筑完毕所允许的延续时间。仰拱、底板施工前,必须将隧底虚碴、杂物、积水等淸除干净。(五)施工通风、排水、供电技术措施选择通风机的风量和风压应立足于满足洞内需求,配备的风机要性能稳定、工作可靠、噪声小、效率高,同时耍有备用风机。对于选择的优质PVC软质风管,重在加强维修与管理,始终保持风管平顺,防止过大弯折变形,以减小风管阻力。风管采用接链式联接,百米漏风率小于2%。衬砌台牢和挂防水板台车在加工制造时,尽量留足风管穿过空间,并使风筒尽量成一线,台车移动时注意保护风管,防止风管挂破损坏。采用水幕降尘、道路洒水等措施,装碴运输过程中的空气尘埃。尽量避免内燃机进洞,确需进洞的必须装有排气净化装铬。设双回供电系统,确保施工用电不间断,为快速施工创造条件。进洞高压电缆采用两根,一根为移动变电站供电,另一根为沿线照明、变压器供电。当一路为电缆线延伸联接停电时,掌子面照明不间断,以降低对洞内工作的影响。(六)出碴运输施工技术措施加强机械设备的管、用、养、修是保证快速施工的关键。调度冇序,保障到位,并每隔一定距离增设会车点,最大化减少运输干扰;同时定期-31-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计 检修和保养,时刻保证车辆、设备完好率,若出现故障,在规定时间不能修好,立即启用备用设备。合理组织运输车辆,并根据施工进度情况及时调整行车组织,以提高车辆的利用率,保证出碴速度。洞内机具、材料堆码有序,保证行车速度。(七)保护隧道基底的技术措施隧道基底开挖高程应符合设计耍求,每一开挖循环应用水准仪检测基底4〜6点。并用激光自动断liH义测量周边轮廓断面,绘断面图与设计断面核对。基底承载力应符合设计要求,石质基底采用现场目测鉴别方法。基底应完整无损伤,边墙底与基底顺接应圆顺。基底底面应无虚碴、积水及杂物。仰拱混凝土施工完毕后,采用地质雷达对其进行检测,发现空洞及时采取基底注浆抬施进行回填。特殊地质段按照设计进行换填或加固处理。(八)控制变形及防坍塌的技术措施由于地层应力大,围岩级别差及岩体抗压强度低时会产生围岩的塑性特征,主要表现为变形量火、变形时间长、出现松弛、塑性范围大等特点。1.控制变形的主要技术措施(1)控制原则采用“加固闱岩、改善变形、先柔后刚、先放后抗、变形留够、底部加强”的主动式控制原则。一是从提高围岩力学性能着手,主动加固围岩, 使之承受一部分荷载;二是加长加密锚杆,使支护的荷载传入基岩深部;三是初期支护允许柔性变形消耗围岩中储存的能量;四是预留足够的变形量防止初支侵入二衬;五是遇大变形时要增加钢筋对二衬进行加强;六是加强隧道底部结构。(2)具体措施严格按设计要求的方法及支护参数进行施工;根据变形情况加人预留变形量20〜40cm;采用型钢钢架,形成可缩式钢架支护;改善洞室形状,加大边墙和底部的曲率•,洞身锚杆加长,并加密,锚杆垫板加大到25X25cm;加强掌子面正面的注浆处理以防外鼓;部分地段采用加长注浆管进行注浆32丰台沟隧道工程实施性施工组织设计加固;加强二衬配筋。(七)防止围岩失稳和坍塌的措施(1)围岩塌方前兆围岩的变形破坏、失稳塌方,是一个从量变到质变的过程。在量变过程屮,围岩的工程水文地质特征及岩石力学特性会反应出一些征兆。根裾这些征兆可预测围岩的稳定性,进行地质预报,采取相应措施,保证施安全,防止隧道塌方。围岩的变形破坏、失稳塌方,有以下一些征兆:拱顶不断掉下小石块或土块,甚至较大的土体相继掉落,预示着围岩即将发生塌方。闱岩节理面裂缝逐步扩大,很可能要发生塌方。 支护结构变形(钢架接头挤偏或压劈、喷射混凝土出现明显裂纹或剥落等),甚至发出声响,有坍塌的可能。围岩或支护结构拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d或拱顶下沉量大于0.1mm/d,并继续增大时,说明围岩仍在发生变形,处于不稳定的状态,有可能出现失稳塌方。如出现加速收敛现象或加速沉降现象,则表明坍方已经临近(2)隧道塌方预防措施做好超前地质预报工作。对开挖面前力*地层进行探测预报,判明地层和含水情况,为超前支护和止水提供依裾,及时修改或加强超前支护和支护参数。认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化,遇有探孔突水、突泥、渗水增大和整体性变差等现象,及时调整施工方法。加强施工监控量测,实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测,及时对数据进行整理分析,及时反馈于设计和施工,及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时,尽快采取加强措施进行加固,抑制变形,防止因变形突变引起坍塌。根椐不同地质情况选择相应的开挖方式,采用超前小导管预注浆和超前锚杆预支护加固地层的超前支护措施,注浆选材视不同岩层和地下水情况采用水泥浆,通过注浆加固周边围岩,提高其自承能力,减少围岩松弛变形-33- 丰台沟隧道工程实施性施工组织设计开挖时,支护要及时闭合成环,拱架安装时在拱脚均施作锁脚锚管,加强支护,防止拱脚下沉和内移,引起过大变形,导致拱部岩层坍塌。严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺,杜绝各种违章施工。保证施工质量。超前预注浆、钢架制作、支护和衬砌混凝土质量必须符合设计及规范要求。施工期间,洞口应常备一定数量的抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用,按照设计配备逃生管。有下述现象发生时,应先撤出工作面施工人员和机械设备,指定专人观察和进行加固处理后,确认险情排除后方可恢复工作面施工:围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快。围岩面不断掉块剥落。支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块,钢架严重变形。(十)保证隧道防水标准的技术措施隧道施工中为了保证衬砌混凝土不渗不漏,达到防水标准,采用“防、排、截、堵”结合,因地制宜、综合治理的原则,具体措施如下:初期支护与二次衬砌间拱、墙设分离式防水板,施工缝设带注浆管的膨胀止水条,变形沉降缝加设橡胶止水带。明显渗水的地段环向每6〜8m设一道O110PVC双壁无孔波纹管,两侧墙角纵向设O110PVC双壁打孔波纹管,环向排水管、纵向排水管、在两侧墙角形成三通,通过纵向排水管引至隧道外的排水沟。 明洞与暗洞分界处、衬砌类型变化处和洞身每隔50m设变形缝沉降缝,变形缝宽2cm,全断面设中埋式橡胶止水带和带注浆管的膨胀止水条,并用沥青麻絮填缝。地层明显变化处均设沉降缝。洞口边仰坡顶外5〜10m处设截水天沟排水,并与线路路堑边坡外的天沟顺接。隧道内设双侧水沟。二次衬砌采用防水混凝土,一般地段混凝土抗渗等级不得低于P8。由专业的防水作业队施作防水层,所有防水层施工人员经专门培训,经考核合格后上岗。建立防水施工质保体系,严格把好工序关,跟随施工过程经常检查防水施工质量,发现问题及时纠正。-34-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计各种原材料符合国家现行和行业标准的规定,并符合设计要求,使用前向监理工程师上报质量证明文件和试验资料,得到同意后再用子施工,并在施工过程中经常进行检验试验。防水混凝土混合料的配比成份和配制方法,保证符合设计要求和有关技术标准,并通过试验确定。防水板施工过程中,当下道工序或相邻工程同时施工时,对已完成部分加强防护,防止破坏。现场焊接衬砌钢筋时,在钢筋接头与防水板之间用移动保护板隔开,防止焊接火花将防水板烧坏。 衬砌钢筋安装完成后,再次对防水层进行检査,发现问题,及时处理,确保混凝土灌注前防水层的施工质量。防水工程的施工工艺严格遵守现行国家及行业规范,并符合设计及招标文件规定。(十一)保证隧道衬砌内实外美的技术措施各种原材料符合国家现行和行业标准的规定,并符合设计要求,使用前向监理工程师上报质量证明文件和试验资料,得到同意后再用于施工,并在施工过程屮经常进行检验试验。混凝土混合料的配比成份和配制方法,必须符合设计要求和有关技术标准,并通过试验确定。施工中严格控制混凝土坍落度,严禁在现场随意加水,以确保混凝土的密实度。采用全断妞衬砌钢模台车,保证尺寸准确,二次衬砌混凝土用高压混凝土输送泵浇灌混凝土,确保拱顶部位压满混凝土;加强混凝土的振捣,不漏振。(十二)防止隧道衬砌开裂的技术措施1.合理采用双掺技术、严格控制水泥用量在混凝土中采用双掺技术(即掺粉煤灰和减水剂)是降低水化热和防渗防裂的有效措施。粉煤灰可以填充混凝土中的空隙,降低孔隙率,提高混凝土的密实性。在保证设计强度、防水和施工工艺要求的前提下,减小单位体积混凝土的水泥用量,降低水化热,避免或减轻混凝土的收缩开裂, -35-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计适量掺入冇补偿收缩性能的外加剂。同时灌注过程中控制施工环境温度和内外温差。1.严格控制拆模时间和加强养护根据不同地段混凝土衬砌的受力状况,混凝土达到一定强度方可拆模。拆模后及时养护,养护时间不能少于14天,防止开裂。(十三)确保隧道快速施工的技术措施隧道要快速施工,开挖施工时要选用合理先进的开挖工艺;在机械设备选型上必须配套;并且合理调度组织,防止运输互相干扰。1.机械配套 隧道掘进作业中,钻孔和出碴的时间在掘进作业循环中所占的时间比例很大,加快开挖和出碴速度是隧道快速施工的关键,合理选择开挖和出碴设备以及相互配套是加快钻孔和出碴速度的根本保证。隧道掘进机械配套应遵循以下原则:施工机械与施工方法配套;机具选型要考虑质量可靠、适用、高效、经济、维修方便;组合配套时要考虑设备外形尺寸与隧道断面相适应,各机械之间外形尺寸要适应,配套设备之间生产能力相匹配。隧道施工装载运输基于独头施工距离长短、减少洞内污染和加快施工速度等因素考虑,采用装载机装碴、自卸车运输的方式。为使生产作业线不间断地运转,配套中的各种主要机械均应有备用,并备有足够的零部件,以便及时进行维修与养护。(1)幵挖设备由于丰台沟隧道二车道段采用弧形导坑预留核心土法或侧壁导坑法开挖,不计划钻爆作业,作业主要采用人工配合挖掘机开挖,个别岩层坚硬的地方采用风镐、破碎锤开挖。(2)装碴、运碴设备欲缩短出碴时间,必须选择生产能力大、效率高的出碴设备。根据本标段隧道长度等情况,按照设计要求,所有隧道均采用无轨运输,采用挖掘机辅助侧卸式装载机装碴,自卸车运输出碴。1.施工组织合理隧道开挖过程屮选择安全高效的开挖方法非常重耍,要根椐围岩的具 体情况,及时调整开挖工艺,在保证安全质量的前提下,选择高效的施工 丰台沟隧道工程实施性施工组织设计方法。另外,各个工序之间的协调组织要严密,避免相互干扰,影响进度。第四节施工工艺及方法根据设计耍求结合围岩特点和现场实际情况,采用新奥法进行施工,施工过程中严格遵循“短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的原则。(一)施工量测1.测量方法开工前,首先对设计单位交付的地面控制桩及永久性水准点,进行复测,桩位复核无误后,根据设计院提交的测量成果,采用相应的控制测量方法,再对各管区进行联测,并在每座隧道洞口段布设不少于3个固定的中线控制点和2个以上水准控制点,对隧道中线和标高进行控制,对主要桩位要增设2〜3个保护桩,并定期检査,保证其精确性。2.洞内导线测量洞内测量是洞外控制点向洞内导线点的引测,主要内容为施工中线测量,水准测量及施工断面测量。先将洞外控制点引进入洞,每10m进行施工中线测量、水准测量及断面施工测量并布设控制桩。在向前延伸施工中,经常对中线点和水准点进行复测,以防移动。控制桩设在隧道轴线底板和拱顶上,水准点在隧道两侧并呈“之”字布设。控制桩和水准点布设时要标志明显,并加强保护,防止破坏影响施工进度。3.隧道横断面测量在每班开挖结束后,均采用激光断面测量仪进行断面测量,并及时整 理数据,指导后续施工。1.控制网布设及其优化通过认真研究控制网方案,将导线尽量沿隧道中线布设成等边直伸型的闭合导线锁(以隧道轴线为X轴),每个导线环的边数为6条。并将进洞边设成两个三角形,以增加进洞边的几何强度。由于所布控制网不能完全满足施工需要,因此需要建立加密的第二级控制网,二级控制网的加密采用插点、插网方法。精度可比一级控制网低。2.内业计算外业观测数据的整理、平差计算均采用两组对算、复核的A法在计算机屮进行。按一级导线测量平差计算,将导线网相关平差程序输入袖珍计37丰台沟隧道工程实施性施工组织设计算机调试运行、复核,平差结果符合要求,说明控制网的平差成果是可靠的)洞口段施工1.地表水栏截和预加固洞口开挖前,先施作洞顶截、排水沟,完善临时排水系统,使开挖面不积水、排水顺畅。对于围岩稳定性差、滑坡、浅埋或偏压地段应先采取预加固措施进行加固处理。2.明洞拉槽开挖根据测量放线,采用挖掘机自上而下分层逐段拉槽施工,装载机装碴 自卸车配合运输。开挖时,边、仰坡分台阶一次开挖到位,为边、仰坡及 时防护创造好条件。仰坡开挖采用上半断面小切口开挖,确保安全进洞及仰坡的稳定,施工时遵循“少刷坡、少扰动、强支护”的原则。1.边、仰坡防护根据设计及现场地质情况,每开挖一个台阶要及时对边、仰坡进行防护处理,以防坍塌或滑坡。施工过程屮在边坡顶部设铬监测点,及时反馈边坡稳定信息,根据反馈信息要加强边坡支护措施。2.导向墙施工为保证管棚方向、角度的施工精度,设铬管棚套拱,采用C30混凝土,截面尺寸0.6mXlm,环向长度可根据工点实际情况确定,示意图见图5-4-1。为了保证导向墙段的初期支护净空尺寸、防止拱顶下沉及侧墙收敛而侵入净空,拱架尺寸应较设计断面放大20cm,为保证长管棚的施工精度,导向墙内设2榀120b工字钢架,钢架外缘设4)150壁厚5mm导向钢管,钢管与钢架焊接。3.洞门及附属施工隧道洞门在进洞施工正常后,尽早安排洞门衬砌混凝土,混凝土达到设计强度后,两侧先回填浆砌片石,然后回填碎石土,0下而上,按设计对称分层回填。回填土应分层夯实,最后回填50cm厚黏土隔水层。施工过程中确保防水层不被破坏。当回填完成后,及时进行洞口及洞顶的绿化和防护工作,避免雨水冲刷,洞门力争在雨季前完成,以增强洞口稳定。施工工艺流程见图5-4-2o 丰台沟隧道工程实施性施工组织设计 -39-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计(三)隧道开挖隧道开挖按照新奥法原理施工,均采用锚喷支护,拱墙一次衬砌。严格按照“先预报、管超前、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的原则,施工则由人工配合机械开挖,稳扎稳打。1.弧形导坑预留核心土法两车道断面V级围岩洞身段K56+850〜K57+155采用弧形导坑预留核心土法开挖。采用弧形导坑预留核心土法进行开挖,将整个断面分成上、中、下以及底部四个部分分台阶错台开挖。先开挖上部导坑成环形,并进行初期支护,再分别开挖剩余部分。(1)施工工艺及步序施工步序见图5-4-3。施工工艺流程见图5-4-4。(2)施工方法采用超短台阶法施工,台阶长度控制在5m以内。在超前预支护下,上台阶采用弧形导坑预留核心土法开挖,以人工风镐开挖为主。开挖后及时喷砼封闭岩面及核心土,及早施作拱部喷锚网、钢架初期支护,喷混凝土采用湿喷工艺。开挖上部弧形导坑时,同时开挖中台阶或中、下台阶,循环进尺相同。 幵挖后立即喷砼封闭岩面,及时施作边墙喷锚网、钢架初期支护。左右侧槽不能对称开挖,须错开2〜3m。①利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部超前小导管、超前管棚、超前锚杆支护及导坑侧壁超前小导管、超前锚杆支护。1.侧壁导坑法V级围岩浅埋段K56+790〜K56+850、K57+155〜K57+220和V级黄土浅埋段K57+220〜K57+280采用侧壁导坑法开挖,先开挖隧道两侧导坑,及时施做导坑四周初期支护及临时支护。施工工艺流程见图5-4-5,分部施工示意见图5-4-6o临时中壁采用12cm厚C20喷射混凝土,内设16号工字钢,间距0,6m,纵向采用022钢筋连接,连接钢筋环向间距为100cm,4)6钢筋网间距20cmX20cm。临时锚杆采用2.0m长®22砂浆锚杆。环向间距2.0m,纵向间距0.6m。锁脚锚杆每环钢支撑每台阶设铬2根3.5m长022砂浆锚杆。-40-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计-41-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计按设计要求对拱部采用超前大管棚或超前小导管进行超前支护,待注浆强度达到要求后,左右侧导洞相错20m开挖施工,再环形开挖拱部导坑,连接两侧导间初支,挖除核心土,施作仰拱,使支护封闭成环。施工中必须严格按照“管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤量测、快封闭”的原 则,开挖后支护紧跟,成形一环,封闭一环。在幵挖方法上,以挖机配合人工开挖为主,避免对周边围岩的过多扰动。(2)施工要点①人工配合机械开挖1步,进尺为钢架间距。侧壁导坑形状应近似椭圆形。喷混凝土封闭掌子面。施作1部导坑周边的初期支护和临时支护2部,即初喷4cm厚混凝土,架立侧壁钢架和临时钢架,并设锁脚锚杆。施工洞身锚杆、钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。-42-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计喷混凝土封闭掌子面,导坑周边部分初喷4cm厚混凝土并接长导坑周边钢架和施作临时钢架4部,并设锁脚锚杆。施工洞身锚杆、钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。③开挖5部并施作导坑周边的初期支护和临时仰拱支护6部,步骤及工序同①。④开挖7部并施作导坑周边的初期支护和临时仰拱支护8部,步骤及工序同②。-43-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计临时钢架,灌筑9部仰拱。⑥根据监控量测结果分析,待变形收敛后或根据需要,利用衬砌模板台车一次性灌注10部二次衬砌(拱墙衬砌同时施作)。 (1)注意事项①每道开挖工序施工前,应先施作相应部位的超前支护。②隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支撑、勤量测、早封闭”的原则,每次循环开挖长度不大于0.8m。③完成隧道开挖及初期支护后,应及时进行仰拱封闭,并根据监控量测结果确定拱墙二次模筑混凝土的浇筑时机。应先施工仰拱,后进行边墙、拱部的二次砼的浇筑。④导坑法施工过程中,导坑长度不宜大于15m,3步于5步之间的开挖掌子面应间隔15m以上的距离;二次衬砌于掌子面间的距离不宜大于60m。⑤施工中必须加强施工过程中的监控量测工作,以利设计与施工过程中的密切配合,及时发现施工过程中的问题。-44-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计(四)出碴及运输无轨运输,采用50型轮胎式侧卸装载机装碴,自卸汽车运输。开挖时,上半断面的石碴用反铲挖掘机扒至下台阶后,由装载机装碴,自卸汽车运输,车辆数量根据弃碴运距确定,并考虑不少于30%的富余量。隧道开挖碴土直接运往指定的填筑路段或弃碴场弃铬,并按要求对弃碴场设铬挡护,避免污染环境。洞内运输道路在仰拱先行的前提不,并安排专人进行路面维修养护, 确保运输道路畅通,提高运输效率。(五)超前支护施工丰台沟隧道穿过地层均为V级围岩,施工中超前支护是保证围岩稳定,幵挖施工安全的主耍措施,是保证顺利开挖的关键工序。管棚施工时利用导向架,沿着开挖轮廓线,以较小的外插角。向开挖面前打入钢管,形成对开挖面前方围岩的预支护。1.洞口长管棚(1)平台设铬在隧道仰坡开挖至拱顶位铬时,先标出隧道中心线及拱顶标高,开挖预留核心土,作为施工套拱和管棚施钻的工作平台。工作平台宽度宜为2.5m,高度宜为2.0m,平台两侧宽度宜为1.5m。(2)钻孔和安装导管①配备管棚跟管钻机,用以保证钻孔成孔率,防止塌孔。钻孔前先检査钻机各部位运转是否正常。洞口土体钻孔时最好釆用干钻,防止影响边坡稳定。②管棚应按设计位铬施工,钻机立轴方向必须准确控制,每钻完一孔便顶进一根长钢管。拱部管棚施工前必须架设拱部管棚施工平台,管棚施作时应先钻设有孔钢花管,注浆后再钻设无孔钢管,无孔钢管可检查注浆质量。③为保证钻孔方向准确,应运用测斜仪量测钢管粘进的偏斜度。④钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm,为使钢管接头错开,编号为奇数 的第一、三、五节钢管采用6m长钢管,第二、四、六为4m钢管;编号为第一、六节钢管采用5m长,第二、四节采用6m长钢管,第三、五节-45-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计采用4m长钢管。③各钻孔应做好施工记录。(1)注浆①注浆机械:每个管棚工作面配备高压双液注浆泵1台、水泥注浆泵2台。②灌注浆液:注浆前应进行现场注浆实验,根据实际情况调整注浆参数,取得钢管棚注浆施工经验。的注浆参数,据以施工。①注浆压力初压宜控制在0.5〜l.OMPa为宜,终压宜控制在2.0MPa。②注浆过程中随时检查孔口、邻孔、河沟、覆盖较薄部位有无申浆现象,如发现串浆,立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口,也可采用-46-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵,直至不再串浆时再继续注浆。力长时间不升高,应调整为双浆液注浆,缩短凝胶时间或进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝结,但停留时间不能超过混合浆的凝胶吋间,才能避免产生注浆不饱满。洞口大管棚施工工艺流程见图5-4-7o 1.超前小导管-47-丰台沟隧道工程实施性施工组织设计超前导管是沿开挖轮廓线,以一定的外插角,向开挖面前方安装小导管,形成对前方围岩的预锚固(预支护),在超前小导管的保护下进行开挖等作业,主要适用于围岩应力较小,地下水较少、岩体弱破碎,开挖面有可能坍塌的隧道中,宜和钢拱架支撑配合使用。施工工艺流程见图5-4-8。(1)导管制作按设计将采用042无缝钢管按设计长度耍求制作。导管制作示意见图5-4-9o(2)钻孔用煤电钻钻孔,钻孔前确定钻杆方向和夾角,保证小导管角度正确。(3)导管安装小导管环向间距40cm,外插角5°〜10°,小导管长3.5m。纵向每开挖2.0m施作一环,搭接lm。在拱部120度范围布铬。(六)初期支护隧道开挖后,首先按照设计初喷立即初喷4〜8cm厚的混凝土,以封闭围岩,待出碴完毕再按设计要求施作锚、网、钢拱架联合支护,并喷射混凝土至设计厚度。具体初期支护施工工艺流程见图5-4-10。1.砂浆锚杆(1)工艺流程本标段隧道边墙系统锚杆釆用砂浆锚杆,砂浆锚杆施工工艺流程见图 5-4-11。(1)施工方法利用锚杆台车或风动凿岩机钻孔,锚杆孔位与岩垂直,与设计孔位偏差不大于100mm,钻孔偏差不大于±50mm。钻孔后用髙压风清除孔内石屑,然后安装锚杆,插入长度不小于设计长度的90%。成孔后用高压风淸孔后,先将内径4〜5mm,壁厚1〜1.5mm的软塑料排气管同锚杆一起送入钻孔至孔底,并在孔外留0.5m左厶的富余长度,然后将注浆管固定在孔口位铬,并将锚杆孔口堵塞,确认排气管畅通后,采用双管排气法注浆,直到排管气不排气或溢出稀浆时停止,拔出排气管,待砂浆达到强度后安装垫板拧紧螺帽。1.钢筋网48丰台沟隧道工程实施性施工组织设计钢筋网采用HPB235级钢筋加工而成,为方便施工,事先在洞外加工成lX2m的方片,施工时运至工作妞进行安装。钢筋网加工制作及安装时应注意:除锈、去油污、确保钢筋质量符合要求。钢筋网铺设时,应随混凝土初喷面起伏敷设,并与壁面接触紧密,每片钢筋网搭接长度不小于1〜2个网格。钢筋网的节点与锚杆和钢架接头采用点焊的办法焊接牢固,防止喷射混凝土时晃动。钢支撑作为刚性拱架,支撑的刚度和强度大,可作临时支撑并单独承受较大的围岩压力,在软弱破碎围岩中需要立即承载的场合使用。所以钢-49- 丰台沟隧道工程实施性施工组织设计支撑施工质量的好坏直接影响到结构的安全和稳定,要把好各道加工工序的质量关。钢拱架施工工艺流程见图5-4-12。钢支撑所用钢材进场时按批量和型号分批试验。检验内容包括对规格、厂家、品种、数量、外观检査,并按规定抽样做力学性能试验。钢筋工、电焊工必须持证上岗,以保证加工出质量好的产品。(2)拱架加工制作钢架按设计尺T在洞外下料分节焊接制作,制作时严格按设计图纸进行,保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求,根据设计尺寸在钢拱架冷弯机上先试加工1-2片,加工时调整千斤顶检验钢拱架半径满足设计要求后,将千斤顶固定,进行批量生产加工。冷弯完成的钢拱架,在实地放样的地坪上进行现场拼装,每节两端均焊连接板,节点间通过连接板用螺栓连接牢固,保证钢拱架不'