XX明挖隧道工程实施性施工组织设计
一、工程概况及施工特点
(一)、工程概况
XX明挖隧道工程位于桩号K1+186.14~K1+740处,全长553.86m;隧道下穿XXX景观公园,采用双向四车道,下穿段隧道为单箱双室,结构形式为钢筋混凝土涵身和钢筋混凝土U型槽。
U型槽段桩号为K1+186.14~K1+280和K1+653~K1+740,长度180.86m,结构整体宽度20.40~20.80m,底板厚度1.00~1.20m,腹板宽度0.60~1.00m;隧道段桩号为K1+280~K1+653,长度373m,采用单箱双室,结构整体宽度20.80m,顶板厚度1.00m,底板厚度1.20m,中腹板厚度1.20m,侧腹板厚度1.00m;均采用C50自防水混凝土,防水等级P8,抗冻等级F150。
路面为沥青混凝土路面,单侧洞内设置1.5%的单向横坡,路面剖面结构由上至下分别为:40mm厚细粒式沥青混凝土,80mm厚粗粒式沥青混凝土,粘结层(PC-3乳化沥青),C20砼垫层。
(二)、土层地质分布
施工深度区域范围内,土层地分布情况如下:
1、杂填土:土层厚度0.50~1.90m,含有大量建筑及生活垃圾,局部地段为种植土;
2、粉质粘土:土层埋深0.50~1.90m,土层厚度0.50~1.70m,局部含有粉砂薄夹层。
3、圆砾层:土层埋深1.50~2.40m,最大可见厚度为43.5m,一般粒径2-60mm,最大粒径200mm,骨架基本连续接触,中粗砂充填,局部含有细砂、中砂薄夹层。
土层地质分类、分级表
岩土名称 状态特征 主 要 工 程 地 质 特 征 土质分类、分级 地质评价
A B
杂填土 松散稍密 均匀性差,透水性不均一,局部透水性较强,易蠕动。 Ⅰ类 Ⅵ级 围岩极易坍塌变形,有水时常发生涌土或涌砂,浅埋时易坍塌至地表。
粉质粘土 硬塑为主
局部坚硬 稍湿,透水性差。 Ⅱ类 Ⅴ级 围岩易坍塌,处理不当会出现大坍塌,侧壁经常小坍塌,浅埋时易出现地表下陷或坍塌至地表。
圆砾土 中密为主
局部稍密 主要为石英质卵石,含约5~10%粘性土,强透水性。 Ⅱ类 Ⅴ级
(三)、水文地质条件
由于区域地质构造原因,本区气候干燥,地表水资源贫乏。地下水主要补给来源为:北部山区冰雪消融渗透补给,上游灌区地下水渗透排泄补给,周围农田灌溉渗漏补给和丰水期阿克苏河侧渗补给;主要排泄途径:向阿克苏河或下游渗透排泄,地面蒸腾蒸发作用排泄。地下水流向:由西北流向东南(NW-→SE)。由于本区降雨少、蒸发强烈,每年季节性暴雨洪水期,上游地区易溶盐淋溶于流水中,按地球化学迁移规律向平原区聚积,在强烈的蒸发浓缩中使地表土壤朝盐渍化方向发展。故本区地表盐分和地下水水质均有明显的垂直分带性。区域地下水水位主要受多浪河水位的影响,一般情况下,地下水位在自然地下以下-2.7~-4.9(1101.9~1105.8)米之间,水位年变化幅度0.50~1.00米。
二、施工准备工作
(一)、施工现场准备
1、全面调查施工现场的地上输电线路、地下输水线路和待拆迁的建构筑物,书面上报建设单位,并积极配合进行障碍物的拆除工作。
2、施工用水、用电和通信工程同步施工,在工程开工前达到使用标准。
3、项目部驻地、施工场区和砼拌合站在队伍进场后即开始建设,在工程开工前达到使用标准。
(二)、施工技术准备
1、对建设单位提供的导线控制点、水准点进行复核工作,并对导线控制桩、水准点进行加密。基坑开挖范围内所有导线控制点、水准点都要引出机械施工活动区以外,并设置醒目的涂红白漆的钢筋支架加以保护。
2、根据导线控制点、施工图纸,测放出井点降水井位和基坑开挖外边线,并对原地表进行标高测量。
3、图纸会审:获得施工图纸及相关施工文件后,及时组织工程部人员进行图纸会审,领会设计精神,掌握技术标准设计原则,以及新材料、新工艺的运用。
4、进度计划编制:在熟读设计图纸并了解设计意图的基础上,根据总工期要求,编制各分项工程进度计划,制订出详细的、操作性强的月、旬、日施工进度作业计划。
5、实施性施工组织设计、技术交底:在图纸会审工作完成并熟悉和消化设计文件、现场地形复核、详细讨论施工方法和施工程序的基础上,结合业主的要求和本单位的创优目标,编制实施性施工组织设计并报监理审批;同时做好设计、施工“三交底”和施工组织设计交底工作,详细向参加施工的人员介绍本工程的概况、工程规模、工程工期、结构类型、施工方法、施工工艺、操作要求、施工重难点和安全防护、质量目标等,使参战员工心中有数,能预见性指导施工,避免出现安全、质量事故。
6、建立安全、质量、工期保证制度。
根据工程特点,甲方要求及本单位对该项目的目标责任,分别建立健全安全、质量、工期保证制度,争取做到“技术先进、工期提前、质量领先、安全达标”,争创安全、质量样板标准工地。
(三)、材料、机械设备准备
1、组织挖掘机、推土机、自卸汽车、冲击钻机、边坡支护施工设备、砼拌合站、砼输送泵车、砼运输罐车、汽车吊进场和排水设备等机械设备进场,并做好检修和保养工作。
2、钢筋、水泥、碎石、中砂、砼外加剂等需送检的原材料,进场后提前取样送检,确保进场材料合格。
3、根据施工方案和施工图纸进行钢筋、水泥、碎石、中砂等材料的进场准备工作。
4、拟投入的主要施工机械设备
机 械 设 备 进 场 计 划 表
序 号 设备名称 规格型号 单 位 数 量 性能参数
1 挖掘机 CAT-325 台 2 斗容量1.5 m3
2 挖掘机 PC—225 台 2 斗容量1m3
3 自卸汽车 斯太尔 辆 15 20 m3
4 推土机 TY180 台 2 180kw
5 冲击钻机 CK-6 台 10
6 旋挖钻机 山河SWDM15 台 2
7 锚杆钻机 MQT-120/2.7 台 6
8 注浆泵 2SNS 台 6
9 搅拌机 YJ-340 台 2 340ml
10 空压机 台 2 9-12m3
11 砼喷射泵 KSP-9PZ-5B型湿喷机 台 4
12 深井潜水泵 250QJ80-40/2 台 90 扬程40m出水量80 m3
13 水 泵 污水泵 台 4 出水量40 m3
14 砼拌合站 方圆HZS100 台 1 标准生产率100 m3/h
15 砼运输罐车 斯太尔 台 4 输送罐容积10m3
16 砼输送泵车 三一SY5388THB 48 台 1 臂长48m
17 装载机 ZL50B 台 2 5 m3
18 汽车吊 徐工QY25B 辆 2 25T
19 备用发电机组 康明斯HK300 台 2 额定功率300kw
20 钢筋调直机 HS-Z-4 台 4 功率2kw
21 钢筋弯曲机 GW40 台 6 功率3kw
22 电焊机 BX1-500 台 14
三、分部分项工程的主要施工方法
本隧道工程工程量较大而施工工期要求比较短,所以施工工序安排就的打破常规施工模式,采用分段落分层次的流水施工工序,其施工工序为:
井点降水→基坑开挖→边坡锚杆支护→基底抗拔桩→基底垫层→隧道底板→隧道腹板和顶板→隧道防水→基坑回填→机电工程→路面工程
(一)、管井井点降水工程
1.管井井点降水施工方案
由于施工区域内地下水埋置较浅,涌水量较大,隧道埋置于地下水位以下,必须先进行降水再进行基坑开挖。根据施工区域地下水埋藏及补给条件,地下水主要赋存于砂土和圆砾层中,基坑涌水量大,渗透系数K=20~60m/d,影响半径R=60~80m,涌水量Q=50~80m3/h,采用管井井点降水法进行降水。
根据地质勘探报告提供的地下水位深度数据,需要降水的起止桩号为K1+186.14~K1+740,长度为553.86m;施工水位要求降至隧道垫层底以下0.50m处,K1+480处为设计基底最低点,设计基底标高为1094.326m,根据基坑施工技术要求,地下水位要求控制在基底标高下0.50m处,要求的施工降水水位标高为1094.826m,地下实际水位标高在1101.9m~1105.80m之间。
由于降水深度较大,地下水存在于圆砾层中,地下涌水量较大,因此采用管井井点降水方案。管井纵向均匀布设于基坑开挖线两侧,管井距离基坑边线5m,管井井点纵向间距15m,降水井深度30m;在基坑两侧各设置一条纵向排水主干管线,各分泵的排水汇总至排水主干管线中,排至于城市排水地下管网中。
由于地层中有粉细砂的存在,在降水井内的底部无砂砼滤水管外侧设置过滤布进行过滤,并在井管周围选用5~10mm过滤碎石进行填充,以防止细颗粒土随水抽出地表,使井点降水影响半径内的地层产生沉降。
2.管井井点施工
(1)、管井的构造:管井底部采用内径350mm无砂砼滤水管,在其外侧设置过滤布进行过滤,管井顶部采用内径350mm普通砼管做为井壁。 并在井管周围选用5~10mm碎石做为过滤材料进行填充,以防止细颗粒砂土随水抽出地表,使井点降水影响半径内的地层产生沉降。
(2)、管井成井:采用CK-6冲击钻桩机成井,可利用地表层的粘性土自造泥浆护壁,开钻井前要提前开挖好泥浆池,冲击钻桩机靠泥浆循环排渣,泥浆量较大,泥浆池深度1.50~2.00m,并配备泥浆罐车随时将多余泥浆运走。
(3)、安装井管:用钻机的卷扬装置,采用井托法逐节吊放,井管连接采用竹片并用铁丝绑紧,要保持井管顺直,保证在井孔内位置居中。
(4)、回填过滤材料:从井管周围均匀回填过滤材料,并防止将井管挤偏,洗井后要补填滤料,在距井顶2.00m部分用粘性土封口。
(5)、洗井:采用9~12m3空压机气举冲洗法,将由气管和排渣管组成的洗井器放入井底,关闭排渣管,用高压气激荡沉渣和井壁,再开启排渣管将水渣混合物吹出,这一过程自下而上反复进行,直至清洗出清水,井内水位接近周围地下水位为止。
(6)、地面排水管:在基坑两侧各设置一条纵向排水主干管线,各分泵排出的地下水汇总至排水主干管线中,排至于城市排水地下管网中。
(7)、降水:采用250QJ80-40/2型深井潜水电泵,扬程为40m,流量为80t/h,单泵排水管采用直径100mm的高压胶管或钢管。一般情况下,群型管井排水6~7d后水位显著下降,10d后稳定到设计水位标高,此时水泵出水量显著减少,约为起始出水量的50%左右。
(8)、降水运转及维护:管井井点降水运转后,要配备专人值班,保持昼夜连续运转,并定期检查水泵及管路运转情况,测量水位、水量,做好降水施工记录。并配备备用电发电机组,以防停电、停泵造成水位上升,发生工程事故,影响施工进度。
3、管井井点降水对环境的影响:
在进行井点降水过程中,随时观察其周围建筑物和构筑物是否有沉
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