梯子山某山岭隧道工程施工组织设计

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梯子山某山岭隧道工程施工组织设计

第二章施工总部署 10

第三章各分项工程施工顺序及主要项目 17

第四章创优规划、质量保证体系与措施 67

解放路高层建筑施工组织设计第五章工期目标、承诺和保证的措施 96

第六章安全生产目标、承诺和保证的措施 100

第七章其他应说明的问题 111

二、主要设计标准:路线平纵线形、隧道几何尺寸、净空断面标准按120km/h行车速度设计,隧道照明按80km/h行车速度设计;横断面按双洞单向行车双跨连拱断面设计,净宽14.05+2.4+14.05m,单洞净宽由0.75+0.5+0.5+3×3.75+0.5+0.55构成,设单侧检修道,内轮廓净高8.15m,采用三心圆,半径R=8.0m,r=6.6m,建筑限界高度5.0m。

隧道洞口段结合地形、地质情况设置了长度不等的明洞,隧道进口明洞长65m,出口明洞长20m,采用钢筋混凝土结构。

75*7575*100

四、洞门设计:本着“早进洞、晚出洞”的原则并结合隧道进出口地层、地质特征及开挖坡面稳定、洞口排水情况确定了相应的洞口位置,洞门型式进口采用端墙式洞门,出口采用削竹式洞门。洞口开挖边仰坡除采用护面墙外,还结合地质条件辅以喷、锚、网等防护措施;洞门墙基础均置于冻结线以下。

洞身防排水以“以排为主,防、排、堵相结合”综合治理为原则。明洞段衬砌采用外贴防水层防水,顶面回填粘土隔水层。洞身段采用PVC复合防水板防水,环向透水管集引水经由纵向排水管、横向引水管将水排到行车道两侧排水沟中,排出洞外。工作缝、沉降缝、变形缝均设置橡胶止水带止水;洞顶设截水沟,防止雨水对坡面及洞口冲刷的危害。

六、隧道内装饰:全断面采用防火涂料喷涂。洞内两侧5m以下喷涂乳白色涂料,5m以上为黑色。

根据地面地质调查及钻探揭露,隧址区出露地层从上而下依次为:

2、志留系茅山组中段(S23m):岩屑石英砂岩、岩屑砂岩,硬岩质,层状构造,产状平缓,中~厚层状,层间结合较差。局部夹薄层粘土岩、泥岩,部分岩屑砂岩含泥质砾石较多,粒径0.5~1cm不等,此时岩样强度接近泥岩指标。隧道洞身和出口段主要从弱风化岩屑石英砂岩、岩屑砂岩中穿过,洞身局部地段从微风化岩屑石英砂岩、岩屑砂岩中穿过。

强风化岩屑石英砂岩、岩屑砂岩呈碎块状,竖向节理较发育,裂隙中有粘土充填;粘土岩、泥岩质地较软,手指甲可划痕,属软质岩石,具有弱膨胀性,该层与砂岩呈互层状产出,厚度较小,在空间上,泥岩、粘土岩延伸欠稳定,厚度时有变化,有时尖灭。

2、地下水:由于地层向山内倾,地下水补给区不大,主要受大气降水所控制,大气降水沿裂隙下渗补给;水质分析结果表明,地下水对混凝土及钢结构无腐蚀性。

五、地震烈度:据江苏省地震局1999年《南京~杭州高速公路(江苏境)工程建设场地地震基本烈度复核工作报告》,宜兴南部山区地震基本烈度为Ⅵ度,地震活动强度低。

六、不良地质现象:主要有两种:一是粘土岩,为软质岩,抗风化能力弱,亲水性较强,遇水易软化、泥化,具弱膨胀性;二是采空区,在线路附近多处发现当地村民采掘粘土岩开凿的平洞采空区,已发现局部地面塌陷,虽规模小,因其分布无序,洞口隐蔽,对施工安全有不利影响。

1.3安全、质量、工期目标及承诺

1.3.1 安全目标、承诺 杜绝因工亡人事故,避免重伤,因工年受伤率控制在0.5‰以下。

由本投标人造成的安全事故,按安全事故等级,接受业主按劳动部、交通部安全生产处罚规定的处罚。

1.3.2 质量目标、承诺严格按照设计文件、国家和交通部现行的有关技术标准、规范进行施工,确保全部工程达到国家优质工程标准。工程质量一次验收合格率达到100%,优良率达到95%以上。

若质量达不到承诺的质量目标,本投标人愿接受金额为合同造价的5%的违约金处罚;项目经理对本标段工程质量终身负责。

1.3.3 工期目标、承诺 在15.5个月内,比业主要求工期提前1.0个月完成本合同段任务。

如果本标段工程不能按期完成,本投标人愿接受人民币10万元/天的拖期损失偿金,其限额可达合同金额的10%。

对施工中的难点项目进行研究指导,帮助项目部抓好施工生产,直接参与重大施工方案的决策。拟设施工组织机构详见《表1拟为本合同工程设立的组织机构图》。

2.1.2项目部人员安排针对本项目工程特点,我们对项目经理部人员进行了安排,项目部各类人员共计48

测量及监控6人,内业1人,技术5人

专职质检工程师1人,质检员2人

专职安检工程师1人,安检员2人

负责1人,采购1人,保管2人,机械1人

2.1.3施工任务安排及劳动力组织根据本合同段的工程数量、工程特点、工期要求及本承包人企业定额水平现状,本工程拟安排三个隧道施工队和一个机械保障队负责本合同段具体施工任务,人员实行弹性编制、动态管理,正常施工投入各类人员260人,其中熟练技工占50%,高级技工占

承担本隧道工程的开挖掘进任务

负责本隧道的初期支护施工任务

负责本隧道的防排水、二衬、砼路面及洞门施工任务

负责本隧道机械出碴、砼生产运输、压风站等机械保障任务

说明:本表中人数为施工高峰期人数。

第一阶段——施工准备阶段,计划安排1.5个月。主要组织人员、主要机械设备、材料进场,完成施工便道、给水管道、递接高压线,安装变压器,修建生产及生活用房,交接桩橛和本标段控制测量,复核技术资料,办理征地拆迁等工作。

第二阶段——主体工程施工阶段,计划安排13.5个月。主要完成本隧道的明洞、洞门工程、开挖、初支、仰拱、回填层、二次衬砌、砼路面及隧道的内装饰等。

第三阶段——收尾配套阶段,计划安排0.5个月。主要完成缺陷修复,设备、人员转场、场地恢复、竣工资料编制及验交等工作。

2.3施工总平面布置与临时工程方案

本标段的施工总平面布置本着因地制宜,便于施工,少占农田,安全渡汛和有利于

环境保护的原则进行布置,详见《表4施工总平面布置图》。

本标段交通条件便利,104国道从标段旁穿过,同时既有施工便道可至施工现场,只需略做整修即可,长度500m。

沿线有电力线经过,在向电力部门申请后,于出口设一台500KVA变压器,就近接引,以满足本工程施工需要;同时,配备600KW发电机,以利于前期快速进场展开施工,防止施工期间出现突发事故,弥补用电高峰期电量不足。

本工程所处地段水系发育,施工用水可就近使用,设200m3高位水池一座,以满足施工所用高压水,上下水管均采用φ200无缝钢管;隧道出口生活区附近打一眼水井以供生活用水。

隧道出口设HZS60型砼拌和站一座,占地面积2000m2。

生产、生活用房按方便施工、便于管理的原则,按平面布置图指定位置修建,均采用砖混结构,主要场地及屋内地面均用C10砼硬化,总建筑面积3000m2。具体临时占地面积见表6(临时占地计划表)。

2.4主要施工机械及材料检验、测量、质检仪器设备配备

2.4.1 主要施工机械机械设备本着先进、实用、技术能力与生产需要相匹配的原则配备,着重设备成龙

配套,关键配件现场有备用。投入主要机械设备详见表3(拟投入本合同工程的主要施工机械表)。

2.4.2材料检验、测量、质检仪器设备

拟投入的主要检验、测量、质检仪器设备详见表4(拟配备本合同工程主要的材料检验、测量、质检仪器设备表)。

2.5设备人员动员周期及设备人员和材料运到现场的方法

2.5.1 设备人员动员周期我单位接到中标通知书后,立即组织人员和机械设备的上场工作,签定合同后3天内由项目经理率工程技术部、物资设备部、安全保障部、质量监察部、财务部、计划经营部、试验室人员共15人组成先遣队进入现场。迅速展开现场勘察与施工调查,会审图纸,进行现场交接桩及征地拆迁的组织协调工作。7天内从福建、山东、河北等地调配急需的施工人员60名及推土机、挖掘机、运输车、发电机、抽水机、测量仪器等设备40余台到达工地。主要施建项目部及施工队生产、生活用房,材料场等临时设施,并办理有关证件手续,准备开工。

项目部其余人员15天内全部到达现场,其它机械设备、人员根据工程进度安排,陆续组织上场,确保满足施工需要。

2.5.2设备人员和材料运到现场的方法

本省所调设备、人员、材料和当地雇工及采购的设备、材料用汽车运输直达工地,外省调配的设备、人员、材料视情况以铁路、水运、公路结合的办法运至工地。

各分项工程施工顺序及主要项目

3.1各分项工程施工顺序

本隧道工程由进出洞口明洞和洞身段组成,施工时分成进口和出口两个工区进行组织施工。进口工区仅负责洞口104国道改道与恢复、65m明洞衬砌、洞门工程及明、暗洞交界面成洞处理;出口工区是本隧道施工的重点,承担洞口20m明洞、削竹式洞门及洞身段导坑开挖、支护、中隔墙施工、两侧正洞开挖、导坑临时支护的拆除、正洞初期支护、防排水、二次衬砌、砼路面、内装饰等。

进口各分项工程施工顺序为:

(1)在104国道南侧开挖、修筑临时便道,将104国道上的车辆引至便道上;

(2)破除104国道原有路面,梯段浅孔松动爆破开挖第一节明洞土石方;

(3)开挖面锚喷临时支护,随开挖及时进行;

(4)第一节明洞施工:仰拱浇筑→中墙施工→仰拱回填层→台车就位,浇筑主拱;

(5)明洞外防水→两侧浆砌片石→立模,整体浇筑C20砼洞门墙→拱背回填;

(6)修筑北侧临时便道,将车辆引至第一节明洞上;

(7)进行第二节明洞开挖;

(8)明暗交界面成洞处理:按设计进行第一环φ89,L=20m大管棚施工;

(9)同(4)程序进行第二节明洞施工,随之进行外防水,拱背回填施工;

(10)明洞结构达设计强度后,铺设104国道,恢复交通。

出口洞口及明洞施工顺序为:明挖土石方开挖→K148+211~+200段明洞衬砌→进行K148+220~+211段明洞施工;当K148+211~+200段明洞完成后,先进行中导洞开挖支护,再进行左侧导洞开挖支护,随之开始右导洞施工,中隔墙施工在中导洞施工时适时进行;中隔墙衬砌完成后,随之进行两侧正洞开挖初支施工,先左洞、后右洞,二次衬砌紧跟;路面、内装饰在衬砌完成后进行;出口洞门在洞口明洞完成后及时进行施工。

3.2主要项目施工方案

本隧道按新奥法原理组织指导施工,出碴进料采用无轨运输方式,实施开挖(钻孔、爆破、装运)、喷锚(拌和、运输、锚喷)、衬砌(拌和、运输、灌注、振捣)三条机械化作业线,实现主要工序机械化作业。

3.2.1隧道穿越104国道段施工方案

一、施工方法及施工步骤

二、保证安全的技术措施

施工的关键是在隧道施工期间,要保障104国道畅通,不能危及行车安全。主要措施一是科学安排每次爆破的时间,尽量选择车流密度低的时间进行;二是采用梯段浅孔松动爆破方案(采用爆破方案详见下述),严格爆破设计的审查审批制度,优选爆破器材和爆破参数,首次爆破前必须进行试爆;三是按爆破设计进行施工,规范进行爆破作业,严格控制单响装药量和总装药量,爆前进行复查;四是做好爆破的防护工作;五是及时做好第一节明洞开挖面的锚喷临时防护加固工作;六是和地方交警部门合作,加强施工期间的交通管制,使来往车辆有序通行。

3.2.2 明洞段施工方案明洞段施工应将土石方开挖、明洞衬砌、洞门、明暗交界面处理及暗洞进洞统筹考虑,既要确保边坡稳定,安全进洞,又要减少干扰,利于施工。在总体安排上,洞口施

工最好避开雨季。因工期影响,只能在雨季进洞时,要充分做好施工准备工作,严密组织,快速施工,并提前作出遇到可能发生问题时的预案。

二、明洞段土石方开挖明挖法施工,采用梯段浅孔松动爆破开挖方案,挖掘机挖装,自卸汽车运输。

1、梯段高度H及平台宽度:梯段高度一般2~4米;台阶宽度以钻孔类型、钻孔要

求、钻机安装和安全操作的需要而定。2、底板抵抗线Wp:Wp=Kdd(m),式中d—钻孔直径(cm)

1.0)a。4、炮孔超钻深度h根据岩层石质情况决定:h=μ'Wp,式中:μ'—超钻系数,一般可取μ'=0.1~0.33。

5、单个炮孔装药量Q(Kg),可分别按下式计算: 前排炮孔:Q=qWpaH 后排炮孔:Q=(1.25~1.3)qWpbH

,q=0.33k,其中K为单位用药量。k值参考施工规范和类似地质施工经验选取,取k=1.0~1.4(Kg/m3)。要求装药深度不大于炮孔深度的2/3。反之,加密炮孔(减小a值)重新计算装药量。

三、明洞衬砌施工明洞衬砌施工按先仰拱再中墙最后主拱的顺序进行施工。主拱施工采用整体模板台车,泵送混凝土入模,机械捣固。

四、明暗交界面成洞处理

明暗交界面成洞处理是明洞段施工承前启后的重要环节,是保证暗洞能否安全进洞的关键之一,故此,必须认真处理。根据各洞口具体地质情况、设计图纸及以往的施工经验,具体方法如下:

1、及时施做好洞顶截水沟,完善洞口施工区的排水系统,防止地表水渗入开挖面影响明洞边坡和成洞面的稳定。2、土石方开挖、防护必须同步进行,做到随挖随护。根据边仰坡开挖暴露的围岩情况及时进行挂网、锚喷,防止表水下渗,强化边仰坡稳定。

3、当洞口土石方开挖至明暗交界设计成洞面位置时,沿拱部开挖轮廓线按设计布设第一环超前支护,然后紧贴成洞面按50cm间距架立两榀钢拱架,超前钢管尾部和钢架焊连,最后于拱架内缘挂模湿喷30cm厚25#砼完成套拱施工。这样,既避免了明洞施工完成后,暗洞超前管棚施工操作空间不够的问题;又稳定了开挖面;同时,还形成了棚状预支护环结构,保证了后续暗洞施工安全。

五、洞门施工要及时进行。

六、土石方开挖前在仰坡顶至少布设一个断面的观测点,规范进行监控量测,当刷至坡脚时,采集4~5组数据,分析仰坡开挖是否稳定,并提前做好土质分析试验。施工时要密切观测地表纵、横向沉陷槽和洞内围岩收敛、拱顶下沉数据变化情况,发现问题及时处理。

八字方针组织施工,开挖时化大为小,适时封闭成环,稳扎稳打,步步为营。具体施工方法及要点如下:

施工程序为:测量放样→超前预支护→上台阶开挖→导洞上部支护(初喷→打系统锚杆、挂网→架立钢拱架→复喷至设计厚度)→下台阶开挖→导洞下部支护。

导洞开挖均采用正台阶法施工,台阶长度3~5m,开挖进尺按两榀钢架间距进行。三个导洞开挖作业之间的距离按中导洞先行,左导洞滞后中导洞7~10m,右导洞滞后左导洞7~10m进行控制。

中导洞先行施工的一个关键点,中导坑超前并先行贯通,可及时完成中隔墙衬砌,利于正洞施工通风,同时探明了地质,使后继工序选择爆破参数和支护时机的确定有的放矢。

二、中隔墙施工中隔墙钢筋混凝土在导洞内修筑,中隔墙上方围岩是薄弱环节,施工过程中在中导坑开挖及左右侧隧道开挖时有多次扰动,随之而来的不利偏压、变位和不平衡推力都要由坚实的隔墙承受,故中隔墙施工是本隧道施工的一个重点和难点。

1、基底处理:由于中隔墙要提供施工时抗滑移和结构抵抗收敛变位的能力,对基底的要求很高,故必须对基底进行处理。

首先清除基底浮碴、杂物和积水,喷射砼25#砼,施做找平层,然后采用φ22早强砂浆锚杆进行基底加固。锚杆单长3.0m,间距1m×1.5m布置,锚杆露出开挖面50cm,与其上部基础配筋焊接在一起。

2、中墙衬砌:采用5mm厚热轧钢板制作大块中隔墙模板,拐角处设异形定型钢模,模板间螺栓连接;模板采用槽钢和对拉钢筋固定牢靠;钢筋现场绑扎、焊接,并注意预埋竖向和横向排水管;砼按先基础,后墙身,再顶帽的顺序进行施工,在洞口拌和站集中拌制,输送车运输,输送泵泵送入模,机械捣固密实。

a、钢筋的焊接和绑扎应符合设计与规范规定,同一断面接头数量不得超过50%。

b、砼浇注前要对钢筋、固定拱架的预埋钢筋、排水管等隐蔽工程认真进行检查,墙身内竖向和横向排水管要位置准确、管身顺直、连接良好。

c、纵向施工节段长度不得小于8m,施工缝处理必须符合设计和规范要求。

d、墙顶拱趾在灌注混凝土时要做到结构尺寸、位置正确,以利将来主洞整体模板的架立与灌注。

a、中隔墙顶部在填充前必须按中隔墙顶部防排水要求完成各种防排水设施,包括左右两根纵向盲管、盲管与竖向排水管的连接、盲管与拱顶环向管的连接及防水层的埋设。

b、中隔墙顶部在填充时沿纵向必须留出适当的安装空隙。

中隔墙右侧支顶是设计和施工的关键环节,要求在左侧主洞施工前必须预先完成中隔墙右侧的支顶。采用硬质木材加千斤顶支顶。左侧主洞初支施工时,应先给中墙施加一定的预应力,其力大小视施工实际情况而定。

5、中隔墙顶部围岩加固

根据以往施工经验及弹塑性有限元分析表明,中隔墙顶部的岩体的稳定性至关重要,由于施工过程中频繁地扰动,较早出现塑性破坏,岩体单元变位较大,如不及时补强,塑性区迅速扩展,围岩压力呈不平衡的畸形分布,对未完成的结构将构成很大威胁,故此必须对中隔墙顶部围岩进行加固。具体方法如下:

在中隔墙顶主拱拱脚位置沿拱架边缘径向布设3(根)×2=6(根)注浆锚杆,初期支护完成后压注单液纯水泥浆进行加固。

开挖亦采用台阶法,上台阶分步开挖留核心土,开挖进尺控制同导洞开挖。主洞开挖先进行左洞,右洞滞后左洞7~10m。

1、台阶法开挖时台阶长度根据实际情况确定,一般采用短台阶或微台阶。台阶分界以侧墙钢拱架单元顶部为参考点;核心土及下部土体开挖,视前步工序稳定情况进行;

2、经验表明,主洞拱部阶段围岩稳定性最难控制,应放慢进度,初期支护紧跟掌子面;

3、要及时浇注仰拱形成封闭结构,捡底时,需间隔开挖,跳跃式浇注仰拱,以防中隔墙基础的抗滑移和结构抵抗收敛变位的能力不足;

4、为扼制拱顶下沉,二次衬砌也宜紧随其后,及时施做以提供足够的刚度和强度,并视情况对结构予以补强。正洞开挖作业面与二次衬砌作业面之间的距离,按一倍洞径考虑。

二次衬砌采用节长10m整体钢模电动液压衬砌台车泵送砼施工方案,混凝土在洞口HZS60型自动计量混凝土拌合站集中生产,混凝土输送车运输,HBT60型输送泵泵送混凝土入模,插入式振捣器振捣密实。现场设工程测试试验室,配齐试验技术人员和设备,负责各种原材料及混凝土的试验工作,确保混凝土衬砌内实外美,断面尺寸准确无误,一次达标。

5、施工过程要加强监测,及时处理分析数据,以调整支护参数,改变施工方法。

1、密打眼,少装药,特别是中导坑拱部中心两侧各60°及中隔墙中心两侧各4.0m范围周边眼加密一倍,隔孔装药。

计算式为:Qmax=R3(Vkp/K)3/a

式中:Qmax—最大一段爆破药量JCT2184-2013 建筑用透光装饰板,kg;

Vkp—安全速度,cm/s;取V=5cm/s;

R—爆破安全距离,m;

K—地形、地质影响系数;a—衰减系数。

K、a值是针对隧道的具体情况,通过多次试爆基础上进行K、a值回归后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求,并由此推出的每段的最大装药量。

3、合理安排段间隔时差:为避免爆破震动波形叠加,降低爆破震动强度某道路二侧景观带施工组织设计,毫秒雷管跳段使用,段间隔时差控制在100ms左右。

5、采用周边光面爆破技术,减轻爆破对周边的扰动,控制超欠挖。周边眼光爆参数根据设计提供地质资料,结合我单位以往施工经验选取:周边眼间距E=30~60cm,炮眼密集系数m=0.5~0.8,最小抵抗线W=40~65cm,不耦合系数D=2~2.5,周边眼装药集中度q=0.07~0.15kg/m,周边眼采用不耦合装药结构。

破碎地段,周边眼采用钻密眼,人为切开一条缝不装药或隔孔装药措施。

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