隧道洞身衬砌施工方案

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隧道洞身衬砌施工方案

龙浦高速公路XX隧道洞口工程等。工程部位起止桩号为:ZK31+744~YK32+019

①、本段多山,施工场地狭窄,各种临时设施不易布置;

②、隧道内多为微风化的花岗岩闪长岩、斑岩;

1.6、地质构造与地震

本区地震基本烈度为Ⅵ度区,地震动峰值加速度为0.05g,近期未发生过较大地震,为相对稳定区。本隧道区内未见有地裂、地下洞穴、滑坡、崩塌、泥石流、危石等不良地质作用;也未发现防空洞、采空区等地下洞穴GBT51243-2017 物联网应用支撑平台工程技术标准.pdf,场地地质条件尚好,适宜隧道建设。

本隧道左右进出洞口地下水位埋藏较浅,均位于设计路面以上。勘察期间地下水位高于洞顶板,地下水对围岩有湿化作用,使围岩级别降低,不利于稳定。隧道开挖时在地下水相对较富集地段易发生地下水渗漏、涌水,应加强对地下水位及涌水量变化的监工测,做好截、排水和洞身防渗漏工作。本次勘察取地下水水样分析,地表水及地下水对混凝土不具腐蚀性。

2、施工组织设计、技术交底

(1)、浦城至建宁高速公路第2合同段《两阶段施工图设计》第四册隧道设计图。

(2)、《公路隧道施工技术规范》。

(4)、福建省高速公路《隧道施工标准化指南》。

(5)、《南平龙浦高速公路管理手册》。

(6)、公路隧道相关技术规范、评定标准及相关文件。

(7)、通过现场实地调查研究所得到的自然条件、施工条件、社情环境等资料及据图纸所计算的工程量与预算工料机数量。

(8)、我单位现有技术装备、资源及资本实力;近年来从事各等级公路及铁路、市政等工程的施工技术能力与经验。

(1)、全面按照合同要求。

(2)、实行项目法管理,组建整体功能强的现场工区,加强协调配合及经营管理。

(3)、遵守工期定额及本标工程工期要求,采取有效措施缩短工期,保证提前竣工,交付使用,尽早发挥投资效益。

(4)、符合相关的技术规范、验收标准、图纸要求,遵循国家和省市有关工程质量、安全施工生产、文明施工、环境保护等规定。

2.2、工期、质量、安全要求

根据业主会议精神,XX隧道计划工期:2009年6月26日开工,2010年9月25日竣工。

达到设计标准,满足业主要求,单位工程一次质量检验合格率100%,优良率达90%以上。

杜绝因公死亡事故、重大治安事故、重大机械事故、重大交通事故及重大火灾事故,追求零缺陷和零事故的安全目标,实行全员安全管理,避免死伤事故,达到安全样板工地。

2.3.1、交通及水、电

新建的线路紧靠近205省道,本隧道与一条乡村道路相交,进场道路方便。沿线地下水较丰富,地表水和地下水对砼无腐蚀,施工用水考虑自打井抽取水。沿线电网较差,工程用电采用网路电和自备发电相结合。

2.3.2、砂料、水泥、石料

新建线路,河床上部分布砂卵石中砂粒质地纯净满足施工要求。浦城产水泥,运输方便。沿线岩石为花岗岩、云母岩、凝灰岩、岩石主要为酸~中性的花岗岩,储量较丰富,经鉴定后可以作为砼用料。

2.4、施工进度计划安排

2.4.1、施工进度计划表(后附)

2.5、施工总平面布置

2.5.1、施工平面布置图

施工临时设施本着施工便利、安全可靠、物流顺畅、减少干扰、经济实用、永临结合、节约用地、保护环境的原则进行布设。后附《施工平面布置》。

2.5.2、临时生产设施

新建的线路紧靠近205省道,本隧道与一条乡村道路相交,进场道路方便。

拟与当地供电部门协商架设10kV高压线一条,考虑在隧道出口段先行施工,拟设变压器为:1台800kVA变压器(负责隧道施工)、另备用250kW内燃发电机2台负责隧道备用电源施工生活用电。

施工用水考虑打井抽取。

砼搅拌站场地全部用C20砼硬化处理,厚度15cm;场地四周设排水明沟,及时排除雨水;设水泥库存放袋装水泥;不同规格的砂石料间设砖砌隔墙隔离,防止混杂;砂石储备保证15天以上的施工需要。

钢筋棚能满足材料存放、防雨防潮、通风的要求,禁止钢材露天堆放或仅用彩条布等简单覆盖,钢筋棚内采用5cm厚C15砼进行硬化,有车辆行驶区砼硬化厚度为12~15cm,棚内按照其使用功能分为:原材料堆放区、钢筋下料区、加工制作区及半成品堆放区。

隧道队工人考虑在就近村庄租用民设,和现场修建临时板房相结合的方法,确保工人住宿。

2.6、主要项目施工方案及施工方法

2.6.1、主要工程内容

洞身衬砌工程内容包括:喷射混凝土支护、锚杆支护、钢筋网支护、仰拱、混凝土衬砌、钢支撑、衬砌钢筋等。

2.6.2、喷射混凝土支护

水泥:425#普通硅酸盐水泥

砂:河砂、细度模数>2.5

施工过程:先将水泥、砂、石子、水、硅粉和高效减水剂按配合比投入强制式搅拌机进行拌合,然后由搅拌运输车运至洞内,卸至喷射机进料口,在喷嘴处再加入液态速凝剂4~7%后,喷射岩面上,工艺流程见《湿喷砼施工工艺流程框图》。

②喷射作业应分段、分片、分层,由下而上,依次进行,如有较大凹洼时,应填平。

③喷砼作业前,应清除所有的松动岩石,并使岩面保持一定湿度。

④速凝剂掺量准确,添加要均匀,不得随意增加或减少。

⑤钢拱架与岩面之间的间隙必须用喷射砼充填密实,喷射顺序先下后上,对称进行,先喷钢拱架与围岩之间空隙,后钢拱架之间,钢拱架应被喷射砼所覆盖,保护层不得小于4cm。

⑥砼分2~4次喷射,拱部一次喷射厚度5~6cm,边墙一次喷射厚度7~10cm,分层喷射的间隔时间一般为15~20min。

2.6.3、、锚杆施工

本隧道设计采用φ25mm先锚正反循环式注浆锚杆支护或φ22mm的砂浆锚杆支护。

钻锚杆孔使用天水28风动凿岩机,钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直,钻孔直径φ42mm。其施工程序为:

1)、按设计要求用红油漆标出孔位。

2)、采用天水28风动凿岩机钻孔,钻径直径Ф42mm。

3)、钻完孔后,用高压风吹净孔内岩屑。

4)、将中空锚杆体送入孔内,直达孔底,锚杆尾端外露孔口10~15cm。

5)、将止浆塞安装在锚杆端头和孔口部位,拧紧螺母。

6)、采用NZ130A砂浆锚杆专用注浆泵压注水泥砂浆,砂浆的配合比为:水泥:砂=1∶1~1.5,水灰比:1∶0.4~0.5,注浆压力为0.2~0.5MPa,砂浆随拌随用。

2.6.4、、复合支护钢支撑拱架

复合支护钢支撑拱架采用I18或I20型工字钢;

每榀之间采用纵向联接筋交错连接,纵向联接筋环向间距1.0m;

钢支撑设计已考虑10cm的预留变形量,施工时应根据实际情况进行调整。钢支撑安装之前应先初喷厚度4cmC25砼。

钢支撑安装应保持铅直,喷射砼时应先喷填钢支撑面的砼,确保钢支撑与围岩的密贴;

各单元钢支撑由工字钢、连接板焊接成型,单元之间由螺栓连接,接头处焊缝厚度不得小于6mm;

每榀钢支撑之间采用纵向联接筋连接,纵向联接筋环向间距为1m。连接筋与工字钢翼缘采用双面焊接,焊缝厚度须大于6mm;

钢支撑接头位置应与开挖步骤相配合,施工中可根据实际开挖情况调整接头位置;

钢拱架连接钢板的螺栓孔成孔工艺应采用机械钻孔不得采用烧焊成孔;

2.6.5、钢筋网支护

初期支护能迅速控制或限制围岩松驰变形,充分发挥围岩自身承载能力,是隧道施工的重要环节。严格按照有关规范和设计要求进行施工,做好初期支护,保证隧道施工和运营安全。

钢筋网采用ø6钢筋加工成方格网片,网格尺寸20×20cm,隧道钢筋网预先在洞外加工厂加工成型。钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋冷拉调直后使用,钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。安装搭接长度为1~2个网格,采用焊接。砂层地段先铺挂钢筋网,再喷砼。钢筋网随受喷面起伏铺设,与受喷面的间隙一般不大于3cm。与锚杆或其它固定装置焊接牢固。开始喷射时,缩短喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋保护层厚度不得小于4cm。喷射中如有脱落的石块或砼块被钢筋网卡住时,应及时清除。

1)钢筋网材料应满足设计要求,钢筋网钢筋在使用前应调直、清除锈蚀和油渍。

2)推荐采用模具加工钢筋网。

3)应在初喷一层混凝土后再进行钢筋网的铺设。钢筋网宜随受喷面起伏铺设,并在锚杆安设后进行,与受喷面间隙宜控制在20~30mm之间。

4)钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固,在喷射混凝土时不得晃动。

5)钢筋搭接长度不得小于35倍钢筋直径,并不得小于一个网格长边尺寸。

2.6.6、仰拱及仰拱填充

软弱围岩段,仰拱随初期支护及时修筑,以利于初期支护结构的整体受力。为减少施工干扰,仰拱施工分段进行。仰拱施工采用仰拱大样挡头板控制仰拱尺寸,仰拱浇筑前清除浮碴,排除积水。两侧衔接部位捣固密实。

仰拱填充待仰拱砼达到设计强度70%后进行。在施作前清除仰拱面的碎碴、粉尘,并冲洗干净,不得有积水。

2.6.7、混凝土衬砌

初期支护完成后,为有效地控制其变形,仰拱尽量紧跟开挖面施工,仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题,并进行全幅一次性施工。仰拱施作完成后,利用多功能作业平台人工铺设防水板,绑扎钢筋后,采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌,采用拱墙一次性整体灌注施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内,混凝土输送泵泵送入模。

(1)、隧道边拱墙衬砌工艺

为保证砼“内实外美,不渗不漏”,现场施工拟采用以下工艺:

1)、钢筋绑扎:采用自制轨行式简易工作台车,人工绑扎。钢筋在洞外加工下料并弯制成型。

2)、模板台车:模板采用一台模板衬砌台车,一次衬砌长度为9m。

(2)、隧道拱墙衬砌施工

1)施工顺序及施工工艺

拱墙二次衬砌施工顺序如下:

材料及机械设备准备工作、施工前技术工作准备→钢筋制安→测量定位→台车就位→混凝土拌制、运输→泵送入模→养护→脱模→继续养护。

图1隧道二次衬砌施工工艺流程图

衬砌施工前结合本隧道特点与现场实际情况编制砼浇注、钢筋工程等关键工序及特殊过程作业指导书。

做好施工现场技术交底工作。

施工放样的准备工作,对隧道中心、标高进行放样与复测。

施工人员设备及材料准备

组织有施工经验的施工人员,成立衬砌作业班组。

施工机具、模板台车等到位后必须经过检查,模板台车采用9m长规格。模板台车须按集团公司高速公路模板台车制做过程控制程序进行,并经由总监办组织成立专门的审批验收小组验收合格后方可投入使用。

衬砌所用砂石料、水泥、外加剂等应做好原材料检验。

混凝土在洞外自动计量拌合站拌合,由6m3砼输送罐车运输至施工作业面。

砼入模:砼由泵送入模,采用BT60泵泵送入模,两侧交替浇筑,且两侧砼浇筑面高差不得大于1m,以免侧压引起台车移位。

砼振捣:在模板台车上开工作窗,内侧面安设附着式振捣器,浇注过程中利用插入式振捣器和附着振捣器及输送泵压力使砼密实。

按施工规范采用最后一盘封顶砼试件达到的强度来控制。不承受外荷载的拱、墙砼强度应达到5MPa或在拆模时混凝土表面和棱角不被损坏并能承受自重时拆模;当衬砌施作时间提前,拱、墙承受有围岩压力及封顶、和封口的混凝土强度应满足设计要求,一般应在混凝土强度达到设计强度70%以上。

砼养护:应配备养护喷管,在拆模前冲洗模板外表面,拆模后用高压水喷淋混凝土表面,以降低水化热。养生时间要求:洞口100m养护期不少于14d,洞身养护不少于7d,对已贯通的隧道二衬养护期不少于14d。

(4)隧道二次衬砌施工主要技术措施

4.1、二次衬砌的施作时间根据量测情况决定,当隧道周边位移速率小于0.1~0.2mm/d,或拱顶下沉速率小于0.07~0.15mm/d,可认为围岩变形基本稳定,此时可进行二次衬砌工作;当发现净空位移量过大或收敛速度无稳定趋势时按低一级围岩类别衬砌形式或补充增加钢筋或提高砼强度等级,及时施作二次衬砌。

4.2为控制台车下沉量以及文明施工需要,仰拱和边墙基础应超前二次衬砌一个月左右时间(四个循环左右)、结构防排水一般超前二个循环以上。

4.3隧道衬砌前必须对中线、标高、断面尺寸和净空大小进行检查,满足设计要求。

4.4浇注砼前,必须将基底石碴、污物和基坑内积水排除干净。

4.5灌注前认真做好隐蔽检查,监理工程师批准后再实施。

4.6衬砌模板台车和工作平台的净空要满足机械通行尺寸,模板台车制做精度满足省高指《隧道施工标准化指南》模板台车制做要求。

4.7二次衬砌前,将防水层表面的粉尘清除干净,并洒水润湿。

4.8灌注砼时严格按规范和操作细则施工,特别是封顶砼,从内模向外端模方向灌注,以利空气排除,保证拱顶部位砼灌注密实。

4.9当洞内围岩有明显的软硬变化处,可能引起衬砌沉落变形,以及图纸要求处,均需设置沉降缝。沉降缝的设置位置,应使拱圈、边墙和仰拱在同一里程。

4.10隧道边墙内的洞室,在浇筑边墙混凝土前,布设钢筋及预埋件及安设好洞室模板后,同边墙砼一次浇筑完成。

4.11隧道内各种预埋管件按图纸所示的位置准确设置,在施工前检查其名称、规格,在确认无误后使用,避免发生错乱。

(5)拱顶砼密实度解决方案

5.1在进行拱部衬砌施工时,拱部外端堵头模板随灌随增,灌注砼严格按规范操作,砼灌注从内向外堵头模方向灌注,以利排除空气,保证拱顶灌注密实。

5.2设计采用拱顶纵向间距2~3m的φ20预埋注浆管回填注浆,为规范注浆施工工艺,拟在模板台车上开孔,在砼灌注后尚未拆模时,压注水泥浆进行回填注浆,注浆压力须满足设计要求。

钢筋加工弯制前应调直,并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净;加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕;利用冷拉方法矫直伸长率:Ⅰ级钢筋不得超过2%,Ⅱ级钢筋不得超过1%。

⑴钢筋的加工应符合设计要求,其允许偏差和检验方法符合表2规定。

表2钢筋加工允许偏差和检验方法

受力钢筋顺长度方向的全长

检验数量:施工单位按钢筋编号各抽检10%,并各不少于3件。

⑵钢筋安装及保护层厚度允许偏差和检验方法应符合表3规定。

表3钢筋安装及保护层厚度允许偏差(mm)和检验方法

双排钢筋,上排钢筋与下排钢筋间距

同一排中受力钢筋水平间距

检验数量:施工单位全部检查。

⑶钢筋接头应设置在承受应力较小处,并应分散布置。配制在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积,占受力钢筋总截面面积的百分率,应符合设计要求。当设计未提出要求时,应符合下列规定:

①焊(连)接接头在受弯构件的受拉区不得大于50%,轴心受拉构件不得大于25%;

②在构件的受拉区,绑扎接头不得大于25%,在受压区不得大于50%;

③钢筋接头应避开钢筋的弯曲处,距离弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍。

④在同一根钢筋上应少设接头。“同一截面”内,同一根钢筋上不得超过一个接头。

⑷采用电弧焊焊接,单面搭接焊,其搭接长度不得小于10d,双面搭接焊,其搭接长度不得小于5d,焊缝宽度不小于0.8d且不小于10㎜,焊缝高度不小于0.3d且不小于4㎜。

2.7、技术交底(后附)

3、人工、材料、机械设备到位情况

3.1、劳动力配置与上场计划

XX隧道根据现场实际情况采取由出口段进行施工,并成立隧道队进行施工,施工技术科隧道出口段施工的技术服务,隧道队队长主要负责,隧道工程师、技术员技术指导;成立测量队,负责工程测量工作。施工中视施工进度实况进行动态调整。高峰期劳动力缺口采取就近调入或加班、倒班措施解决,确保按期竣工。

根据工期要求和施工进度的安排,我单位对劳动力进行了综合测算。在施工中对劳动力资源进行动态管理,保证劳力资源,并进行优化组合,科学合理的调配和使用。劳动力计划详见《工程的管理人员及劳动力计划表》

本工程的管理人员及劳动力计划表

3.2、主要材料供应进度计划

3.3、主要施工机械设备(后附)。

4、质量、安全、工期、文明、雨季、高温、环境保证措施

4.1、质量目标及质量保证措施:

(1)、质量目标:分项工程一次验收合格率100%,优良率95%以上;单位工程一次验收合格率100%,优良率100%。争创优质结构工程。

①、安排隧道专业化施工队伍进行施工,由精明强干的专业人员组成隧道施工队伍,等级技术工人达到85%。

②、加强测量、试验、检测等基础性技术工作:调遣技术水平高、操作熟练的技术人员组成强干的测量、试验、检测队伍,制定详细的、切实可行的、具有可操作性的技术管理工作制度,做到工作有标准,检查按标准。装备先进的测量、试验、检测仪器,用科学的手段保障工程质量。

③、加强隐蔽工程检查:钢筋工程、砼工程均要通过三级签证,上道工序检查合格后方可进行下一工序施工。

④、钢筋工程:一要严把材料关,钢筋应有出厂质量保证书或试验报告单,并作机械性能试验,对进场的钢筋进行抽验,遵守“先试验,后使用”的原则,对力学性能、严重锈蚀、麻坑、裂纹夹砂和夹层以及其它不合规范要求的钢筋,坚决不予验收、使用;二要严格控制钢筋的加工质量;三要加强对加工后的钢筋存放管理;四要保证钢筋的绑扎和焊接质量。

⑤、定型钢模板:均由有资质的专业厂家定做。

⑥、砼工程:砼采用拌和站集中搅拌,砼运输车运输。砼振捣采取定人定岗负责振捣,安排专人对砼浇注后的养护。

4.2、安全保证措施:

杜杜绝因公死亡事故、重大治安事故、重大机械事故、重大交通事故及重大火灾事故,追求零缺陷和零事故的安全目标,实行全员安全管理,避免死伤事故,达到安全样板工地。

(1)、安全生产教育制度:对新工人贯彻公司、队、班(组)各级安全教育,以师带徒边教边学;特殊工种必须持证上岗。

(2)、安全交底制度:开工前由专职安全员向全体员工进行安全技术交底。

(3)、安全生产检查制度:项目部每月一次,工区每旬一次,工程队每周一次,班(组)每日检查(三检制)。将安全问题纳入全面质量管理P、D、C、A循环之中。

(5)、安全设计制度与日常管理制度:针对施工中的薄弱环节进行详细的安全施组设计,预防事故发生。认真实行安全操作挂牌制度、班前安全讲评制度、交接班制度、安全活动日制度。

(6)、安全生产奖惩制度:加大安全生产的奖罚力度,把工作重点放在查隐患,抓事故苗头上。

(7)、安全基础设施的投入必须到位,横到边、纵到底,临边防护设施到位,警示、警戒标志醒目到位。

(8)、制定防中毒、防火、防坍塌、防坠落、防爆安全措施。

(9)、施工现场临时用电按照国家有关施工临时用电标准进行线路敷设与电器安装,必须在安全负荷下进行操作。

4.3、工期保证措施:

(1)、运用网络计划技术原理编制进度计划,确保关键线路,根据施工情况,进行比较分析,调整进度计划,确保施工总工期。

(2)、当实际进度比计划慢时,在总工期不变的前提下,增加劳动力与机械设备,必要时加班加点,保质量、抢工期。

(3)、抓住施工要点,按规范规程施工,保证质量,不返工,不窝工。

(4)、及时测量放样、合理安排流水作业,各道工序交叉施工,相互衔接,充分发挥机械化施工优势。

(5)、雨季施工应适当调整计划,做好防洪排水措施,尽量减少雨水对施工进度的影响。

4.4、文明施工保证措施:

(1)、创文明工地目标是创优规划中的重要方面,本隧道文明施工管理目标是:全线文明工地。

(2)、严格执行《项目部规范化管理》、《施工便道规范化管理》、《砼搅拌规范化管理》、《钢筋棚规范化管理》、《施工用电规范化管理》、《隧道施工规范化管理》。

(3)、施工现场管理人员一律配卡上岗,施工人员工作服、安全帽、劳动保护用品穿戴整齐。采用多种形式对职工文明施工教育,提高全员文明施工意识与文明素质。

(4)、各种材料、机具堆放停置有序,标识清楚,内容准确。各作业场所、交叉路口或有危险的地方设置醒目的安全、警示标志牌。

(5)、教育全体员工,遵守政府的各种条例,做到遵纪守法,行为规范,举止文明。积极开展争创“文明工地”、“文明工程”等文明施工活动。

(6)、队伍进场后及时与当地社会治安综合治理部门与当地派出所取得联系,进行审查、登记造册、申报临时户口、发放临时工作证。

(7)、消防措施:严格控制火源、易燃易爆物品和助燃物的存放。办公场所、职工宿舍及机械修理处配备足够的消防器材,加强消防安全防范工作。

(8)、严禁下河、塘游泳,防止意外事故发生。

(9)、严禁穿高跟鞋、裙子、短裤、拖鞋上工地。

4.5、雨季施工保证措施:

(1)、雨季来临前修好排水沟,确保临时便道不积水。水泥库房做好防雨、台风、洪涝、雷暴、寒潮措施。

(2)、雨季期间应预备足够的防洪、抽水设备。

4.6、高温气候施工保证措施:

(1)、夏季施工主要针对砼工程,当砼混合料在30℃~35℃时按照夏季施工要求采取相应措施Q/GDW 11394.6-2018 频率同步网技术基础 第6部分:同步网网管技术要求.pdf,防止因气温过高使砼水分蒸发过块,产生缩裂。砼运输采用砼运输自动搅拌罐车,尽可缩短各工序的施工时间。

(2)、砼尽量避开高温浇筑,防止因温度影响而引起缩裂。

(3)、做好后勤医疗卫生、生活保障工作,施工现场茶水供应充足,预防高温施工人员中暑。

4.7、环境保护措施:

(1)、依据设计,为环保采取永久性防护措施。

(2)、尽量减少临时用地,职工生活用房在有条件的情况下尽量租用当地民房,减少临时建设房屋数量,在施工住地周围以及施工临时用地界内植树种草绿化,美化环境。

(3)、工程施工完毕后将施工现场清理,并植树、种草绿化或复垦。

(5)、砼搅拌站、预制场全面硬化,设置沉淀池SJG 69-2020 道路设计标准,废水达标后进行排放。

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