高速公路项目施工组织设计

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高速公路项目施工组织设计

1.总体施工组织布置及规划

四川省雅安至康定高速公路项目起于雅安市草坝,接在建的乐山至雅安高速公路,设对岩枢纽互通式立交与雅安至泸沽高速公路相接后,经天全、新沟,设隧道穿越二郎山后,经泸定、瓦斯沟止于康定县城东菜园子。路线全长134KM。

X合同段里程:K70+055~K75+640,路线长5.446km(左右线平均)。主要工程内容:隧道主洞右线长4.574km,左线长4.692km;桥梁403.47/7座(折合24.5米桥宽)。地质情况:花岗岩为主,存在岩爆、高压涌突水等不良地质及水库渗漏等影响。

北京老旧小区综合改造外墙外保温施工技术导则(复合硬泡聚氨酯板做法).pdf标段工程交工验收的质量评定:合格;

竣工验收的质量评定:优良。

1.2.2安全生产目标

控制一般安全生产责任事故,确保无较大及以上安全生产责任事故发生。

计划工期:33个月(其中洞身开挖30个月);

计划开工日期:暂定为2014年5月。

1.2.4职业健康目标

定期对从事有害作业人员进行健康检查,员工职业病发生率小于1.5‰。不出现因劳动保护措施不力而造成的重伤及其以上事故。

1.2.5文明施工目标

实行工程项目全面标准化管理,创建文明施工标准工地。

临时设施用地按“便于施工管理、节省用地、减少征地面积”的原则选择。

场区规划布局合理,施工区和非施工区分开,适应生产组织需要及周边环境的需要;临建按照招标文件的相关规定进行布置。

1.3.2施工驻地建设

根据现场踏勘情况,318国道附近南坝子作为项目经理部驻地,驻地拟采用新建房屋。生活区搭设彩钢板具有保温效果的活动房,颜色统一采用白墙蓝顶。按招标文件要求建好浴室、职工活动室、食堂等“五小”设施,同时设立医务室,常备应急药物。施工队驻地建在相应工程附近。

拟于南坝子隧道出口、猪杠山隧道进口及出口各安装800KVA变压器1台供施工生产、生活需要。

同时,各洞口配备柴油发电机作为备用电源,防止电网停电或电网供电不足,保证施工的正常进行。

线路一侧有天全河流过,水量充足,可用作施工用水。生活用水可根据水质情况,如符合饮用标准,则经净化消毒处理后作为生活饮用水,或者引用当地乡镇水厂自来水。

本合同段进出场便道需对整修原有便道、线内开路约1.2km,部分路段需进行硬化和局部拓宽处理。猪杠山隧道出口寻新建便道1.2km,连接两隧道至G318线;水獭坪隧道出口需新建便道0.9km,连接两隧道至G318线。便道每200米设一错车道。

预制场便道约1.8km,宽度4.5m,泥结碎石路面。

本工程砼供应采用场拌,分别在南坝子隧道进口、猪杠山隧道进、出口各设砼拌和站1座,每座拌和站配备1台生产能力75m3/h、型号为HZS75的拌和设备,分别负责隧道主洞和桥梁的砼拌和施工任务。

2.主要工程项目的施工方案、方法与技术措施、工期安排;特殊地质地段的施工方案及措施,隧道监控量测的实施计划;寒区施工质量控制措施等。

本合同段内路基工程土石方开挖18万m³;填方6261m3。

土方开挖采用机械化施工,流水作业,并根据现场情况,采用适宜的施工机械,一般情况时采用推土机推土,配合装载机装土、自卸汽车运输,或由挖掘机取土,自卸汽车运输。

施工时分段进行,每段自上而下分层开挖,并及时用人工配合挖掘机整刷边坡,对不便机械施工的并行地段,采用人力施工。

根据岩石的类别,风化程度和节理发育程度等确定石方的开挖方式。对于软石和强风化岩石,开挖采用推土机、挖掘机并附以小爆破,次坚石和坚石采用浅孔光面爆破。

爆破施工前根据石质类别、爆破器材、钻爆机具等情况,确定施工方法,合理选择爆破方案,计算装药量。

2.1.3.1一般路基土方填筑

土方填筑采用分段、分层、水平填筑法,机械化作业,按照填筑、摊铺和碾压三条机械化施工流水作业线,即由挖掘机、装载机、自卸车组成装、运、填筑作业线,由推土机、平地机组成摊铺作业线,由振动压路机组成碾压作业线,按照“四区段、八流程”的作业程序组织施工。

2.1.3.2气泡轻质土陡坡路堤加固

施工顺序:开挖边坡路基、铺设碎石垫层、设置面板及基础、浇筑气泡轻质土、铺设土工膜、上路面等。

2.1.4路基防护、排水

路基防护工程主要是路基护肩及护脚、砼挡土墙、路肩处设置锚索桩板墙或桩板墙加固边坡、框架锚索、钢管桩等。

人工辅助机械开挖挡墙基础、刷坡。挡墙结构挖方采用间隔分段跳槽式开挖,并由挡墙两头向中间逐段施工。开挖一段立即施工一段,待前一段施工完成后方可进行下一段的施工。

砌体挡土墙挂线利用挤浆法砌筑,当砌筑高度较大时,搭设脚手架辅助施工,砂浆采用机械拌合,人工上料。

砼挡土墙采用组合钢模板,钢管架支撑,砼人工入模,机械振捣,按要求添加合格片石。

本合同段排水工程包括边沟、排水沟、渗沟等工程。

①排水工程结合路基主体工程施工进行,在适宜的条件下和相应时间内分批安排施工。

②沟槽采用人工配合挖掘机开挖。开挖前先进行施工测量,按图纸确定的位置及尺寸准确放样,基底经监理工程师检查合格后方可进行沟体圬工施工。

③浆砌片石挂线人工砌筑,砌缝砂浆饱满,咬扣紧密,勾缝平顺密实,沟身不漏水。沟底平整,边沟与纵向排水沟或原地面自然沟、渠相衔接,保证排水通畅。

2.2.1桥涵施工方案

钻孔桩,用反循环冲击钻成孔,汽车吊吊装钢筋笼和导管入孔,导管法灌注水下砼。

挖孔桩,用人工挖孔,遇岩石实施浅眼松动爆破,逐段挂串筒浇筑护壁砼,插入式振捣器振捣。

(2)、钢筋:钢筋加工场集中加工下料,现场绑焊。

(3)、墩台:搭支架施工,用汽车吊起重;使用两节半圆新钢模逐段上翻;砼用串筒入模。

(4)、柱系梁和盖梁,采用柱上留洞穿钢锭、搭型钢的施工方案。

(5)、砼:拌和站集中生产,罐车水平运输,输送泵垂直输送,振捣器振捣;使用定型组合钢模;覆盖喷水养护。

(6)、制梁及安装:制梁场集中设梁座循环预制。砼集中生产,使用定型模板,用小斗车运输,龙门吊吊斗入模,高频附着振动器和插入式振捣器配合振捣。龙门吊移梁或装车。采用专用拖车运输;25m、30mT形梁用架桥机安装。

(7)、现浇钢筋砼箱梁采用满堂支架浇筑施工,底模采用钢板,侧模采用组合钢模板,绑扎盖板钢筋。砼在拌合站集中拌合,搅拌运输车运输,汽车吊吊送砼入模,插入式振动器水平分层振捣,连续浇筑。

安装管节采用人工配合吊机安装,安装时从下游开始,使接头面向上游,每节涵管紧贴于基座上,使管节受力均匀;所有管节应按正确的轴线和图纸所示坡度敷设。敷设时应保证内壁齐平,管内清洁无脏物,无多余的砂浆及其它杂物。安装管节完成后,浇筑剩余基础砼。安装时注意下列事项:

(1)注意按涵顶填土高度取用相应的管节。

(2)各管节流水安装平顺,管节必须垫稳坐实,管道内不得遗留泥土等杂物。

(3)管节沉降缝与基础沉降缝的端面必须严格一致,不能有犬牙交错现象,非沉降缝的管节接缝,尽量顶紧。

(4)圆管在运输、装卸过程中防止碰撞,避免管节损坏或产生裂纹。

(5)接缝宽度不大于10mm,并用1:3水泥砂浆抹带,形成密封层。

本合同段主要为隧道工程:南坝子隧道、猪杠山隧道、水獭坪隧道、前碉1号隧道,均为双线分离式隧道,全长4633m(左右线平均),其中南坝子隧道和猪杠山隧道进口为小净距隧道。隧道设计速度为80km/小时,主洞建筑界限:净宽10.25m×2m,净高5.0m。

整个隧道围岩类型以Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级围岩为主,施工方法采用钻爆法施工,隧道主洞出渣采用无轨运输,流水作业施工。

2.3.1小净距隧道施工

(1)Ⅴ级围岩地段先掘进洞和后掘进洞施工均采用侧壁导坑法开挖;Ⅳ级围岩地段先掘进洞采用预留核心土环形掏槽开挖法开挖,后掘进洞施工采用采用侧壁导坑法开挖。

(2)Ⅴ级围岩地段后行洞左半断面上台阶的开挖宜落后于先行洞左侧下半断面50m以上;Ⅳ级围岩地段后行洞左半断面上台阶的开挖宜落后于先行洞下半断面30~40m。

(3)初期支护及时封闭成环,二次衬砌应及时浇筑,洞内二次衬砌距掌子面长度50m以内。

(4)仰拱应利用栈桥整体浇筑。

(5)施工顺序:先超前支护、后开挖,开挖后及时支护;开挖作业由上至下,衬砌施工由下而上,及时施作仰拱及二次衬砌。

(6)中岩墙采用Ф42注浆小导管加固,加固应在架设钢架并初喷C20砼4~5cm后进行。

2.3.2隧道主洞施工方案

2.3.2.1隧道开挖方案

本合同段隧道工程控制整个合同段工期,施工过程中需精心组织施工,严格将超前地质预测预报、围岩监控量测纳入正常施工工序,做好施工通风及排水工作。

Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法或留核心土法或侧壁导坑法

Ⅲ、Ⅳ级围岩停车带采用台阶法;Ⅴ级围岩停车带采用侧壁导坑法

根据地形、地质条件和隧道本身特点,采用凿岩台车或YT28型凿岩机与液压升降钻孔平台配合钻孔。

2.3.2.2隧道支护方案

Φ42超前注浆小导管或Φ22超前药卷锚杆

初期支护在开挖完成后及时施工,紧跟开挖面

锚杆钻机或锚杆台车及凿岩机施作锚杆

钢架、钢筋网和锚杆由洞外加工厂加工,人工配合机械安装

喷射机械手配合泵式湿喷机喷砼

2.3.2.3隧道出碴方案

隧道出碴采用无轨运输,采用ZL50C型装载机装碴,15m3以上自卸汽车运输至弃碴场。

2.3.2.4隧道防排水方案

瓦斯设防段防水层全封闭,一般地段防水层采用EVA防水板与无纺布结合使用。隧道衬砌沉降缝设置中埋式橡胶止水带,施工缝中间位置设置带注浆管膨胀橡胶止水条。二次衬砌采用防水砼抗渗等级不小于S6。

隧道墙背均匀铺设环向Φ50HDPE单壁打孔波纹管,间距20m;有集中股水流处用Φ50HDPE单壁无孔波纹管直接引排至中央排水沟内。

隧道左右边墙背后设置Φ100HDPE单壁打孔波纹管(外裹无纺布),其纵坡与路面纵坡一致。

隧道中部设计基线以下60cm设置中央排水沟,纵向每隔100cm设置一处检查井,每两个检查井中间设一处沉砂池。

隧道边墙底部横向每隔10m设置一道Φ100HDPE单壁半打孔波纹排水支管,使墙背水排入中央排水沟内。

由于隧道涌水量较大,且为顺坡施工,采用自然排水,用水泵将开挖面水抽至临时排水沟,然后流入污水处理池净化后排放。

2.3.2.5隧道衬砌方案

二次衬砌及时施作,距掌子面距离符合设计要求。二次衬砌采用整体式大模板衬砌台车拱墙一次成型,砼在洞外采用搅拌站集中搅拌,砼罐车运输,泵送砼浇筑,插入式振捣器配合附着式振捣器进行振捣。

贯彻仰拱先行的原则,尽量紧跟开挖面施工,仰拱填充采用栈桥平台,并进行全幅一次性成型施工。仰拱填充必须在仰拱完成后分次施做。

2.3.2.6隧道施工机械化配套、辅助方案

不良地质地段要根据设计进行超前地质预测、预报。采用地质调查、地质雷达、TSP长距离超前地质预报、红外探水、长距离超前钻孔、炮眼超前钻孔等综合方法进行。

装碴机及自卸车组成无轨运输出碴线。

锚杆钻机、管棚钻机、自制钻孔台车及高压双液注浆泵组成大管棚、锚杆、小导管施工作业线;运输车、装载机、作业平台、砼湿喷机及喷砼机械手组成钢筋网、钢支撑、喷砼初期支护作业线。

铺设防水板台车、自行式防水板焊接器组成防水层铺设作业线;钢筋调直机、弯曲机、切割机、电焊机、对焊机组成钢筋加工作业线;整体液压钢模衬砌台车、砼输送车、砼输送泵、砼搅拌站及仰拱栈桥组成二次衬砌作业线。

高位水池或HYGS型变频供水设备。

电动压风机、内燃压风机组成高压风作业线。

变压器、发电机、高压电缆组成供电作业线。

轴流通风机、射流风机、隧道集尘器组成隧道通风排烟防尘作业线。

自吸泵、多级泵、单级双吸泵组成排水作业线。

2.3.3施工方法及工艺流程

2.3.3.1洞口及明洞

2.3.3.1.1施工工艺

2.3.3.1.2洞口段施工

为保障洞口段边、仰坡的稳定,减小洞口边仰坡暴露面积,洞口施工时先开挖一个洞,另一个洞及两洞间土体先不开挖;待先行洞洞口段、明洞衬砌及明洞回填施作完成后再进行后行洞的开挖,两洞间掌子面距离大于30m。

洞口段施工顺序:洞外截水沟→施作超前支护→施作暗洞→退回完成明洞衬砌。

2.3.3.2洞身开挖

2.3.3.2.1施工方法

Ⅲ级围岩采用全断面法,Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法,Ⅴ级围岩停车带采用侧壁导坑法。

2.3.2.2.2开挖工艺

2.3.3.2.3开挖方法

2.3.3.2.4钻爆施工

钻孔前测量放样,准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置。

钻眼前,钻工要熟悉炮眼布置图,严格按钻爆设计实施。

(3)周边眼的装药结构

装药按钻爆设计图确定的装药量定人、定位、定段别,自上而下顺序进行,导爆管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。

隧道周边采用光面爆破,不良地质、浅埋地段采用微震控制光面爆破。

2.3.3.3超前及初期支护

Φ108大管棚,间距40cm,节长4~6m。

超前小导管采用Φ42mm无缝钢管,L=4.5m

初期支护在开挖完成后及时施工,紧跟开挖面

系统锚杆为Φ22mm药卷锚杆

钢架采用I18工字钢钢架、格栅钢架

2.3.3.3.1超前小导管注浆

(1)超前小导管施工方法

现场加工小钢管,喷射砼封闭岩面,钻孔台车或风动凿岩机钻孔,并用钻孔台车或风动凿岩机的顶推力将小导管推送入孔,测斜仪控制钻孔角度,注浆泵压注水泥浆。

(2)超前小导管施工工艺

超前小导管以紧靠开挖面的钢架为支点,小导管尾段与钢架焊联,打入钢管后注浆,形成管栅支护环。

水泥浆水灰比为0.5~1.0之间调节,浆液由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐级变浓至1.0为止。

位于土层时,小导管压注水泥浆,压力不小于2MPa,其余地段压注水泥砂浆,压力不小于1MPa。

2.3.3.3.2超前管棚注浆预支护

洞口段设置φ108长管棚注浆支护,初期支护采用型钢钢架加强。

长管棚为热轧无缝钢管,管径外径108mm、壁厚6mm,环向间距40cm。长度为10m~45m,分段安装,每段长4~6m。管棚内穿由4根φ16为主筋组成的钢筋笼,导管上钻注浆孔,孔径12mm,呈梅花形布置。

水泥浆液水灰比为1:1(重量比),注浆压力:1~2.0MPa。

注浆前进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,取得管棚注浆施工经验。注浆结束后用M20水泥砂浆充填钢管,以增强管棚强度。

注浆按钢管施钻顺序从下而上叠加进行。压力逐渐由小加大。

管棚为超前支护,在隧道暗洞开挖之前完成;

先施做注浆孔,后施做检查孔。注浆孔注浆完成后,再与注浆孔同法打设检查孔钢管,以检查注浆孔的注浆质量,最后将检查孔钢管内注入水泥砂浆封堵密实。

洞口长管棚施工前,严格按设计要求施工长管棚导向墙,测量定位准确预埋套管,并用测斜仪控制钢套管的倾斜度,利用导向墙控制长管棚倾斜度;同时,钻进过程中利用测斜仪检查长管棚钢管的倾斜度,并做好每个钻孔地质及钻进长度记录。

2.3.3.3.3超前药卷锚杆

施工时,锚杆按设计的环向间距5°~10°外插角插入拱部围岩,锚杆长度4.5m,搭接长度不少于1.0m。

2.3.3.3.4钢筋网

按设计要求加工钢筋网,在加工棚分块预制成钢筋网片,长宽尺寸为200cm×200cm,洞内铺挂,钢筋网在初喷2cm厚砼后设置,同系统锚杆固定牢固。钢筋网与受喷面的间隙为3cm左右,其保护层大于2cm。搭接长度为1~2个网格。

在开始喷射时,适当缩短喷头至受喷面的距离,并适当调整喷射角度,使钢筋网背面砼达到密实。

2.3.3.3.5钢架

本工程钢支撑主要采用格栅钢架。

安装前分批按设计图检查验收加工质量,不合格禁用。清除干净底脚处浮碴。按设计焊连定位筋及纵向连接筋,段间连接安设垫片拧紧螺栓,确保安装质量。

严格控制中线及高程。拱架与岩面间安设鞍形砼垫块,确保岩面与拱架密贴。确保初喷质量。

拱脚高程不足时,不得用块石、碎石砌垫,设置钢板进行调整,或用砼浇筑,砼强度不小于C20。拱架安装后必须保证垂直度,不能发生扭曲变形。

2.3.3.3.6喷砼

喷射砼前按照规范和标准对开挖断面进行检验,采用湿喷工艺。施工机械采用砼湿喷机。

(1)湿式喷射砼作业程序

喷射砼严格按设计配合比进行拌和,配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。喷射砼作业采取分段、分块,先墙后拱、自下而上的顺序进行。喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动,螺旋直径约为20~30cm,以保证砼喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离,减少回弹量。

隧道喷射砼厚度>5cm时分两层作业,第二次喷射砼如在第一层砼终凝1h后进行,需冲洗第一层砼面。初次喷射先找平岩面。

喷射砼终凝2h后,进行喷水养护,养护时间不少于7d。

喷射砼开挖时,下次爆破距喷射砼完成时间的间隔,不小于4h。

(3)有水地段喷射砼措施

当涌水点不多时,设导管引排水后再喷射砼;当涌水量范围较大时,设树枝状排水导管后再喷射砼;当涌水严重时可设置泄水孔,边排水边喷砼。

增加水泥用量,改变配合比,喷砼由远而近逐渐向涌水点逼近,在涌水点安设导管,将水引出,再向导管附近喷砼。

当岩面普遍渗水时,先喷砂浆,并加大速凝剂掺量,初喷后再按原配合比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施,将水引导疏出后再喷砼。

2.3.3.4防、排水

2.3.3.4.1防、排水原则

根据隧道防排水设计,采用“防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的原则进行施工处置;对于地下水发育的地段“以堵为主、限量排放”,根据实际情况采用止浆墙对围岩进行全断面预注浆加固的手段,以达到降低围岩渗透系数,控制地下水流失的目的。

2.3.3.4.2围岩注浆止水

围岩止水注浆采用全断面预注浆,注浆孔采用管棚钻机钻孔,灰浆机拌制浆液,压浆机进行注浆,注浆管采用孔口管,注浆段一般长30m~50m,本隧道按40m考虑,分三环实施,第一环长15m,第二环长27m,第三环长40m,一个注浆段完成后留5m不开挖作为下一注浆段的止水岩盘。

为防止未注浆段地下水涌向作业面及注浆时跑浆,在注浆起始处掌子面喷射砼做成止水浆墙,厚不小于30cm。

钻孔和注浆顺序分批进行,先外圈后内圈,先近后远,同一圈孔间隔施工,岩层破碎容易造成坍孔时采用前进式注浆,否则均采用后退式注浆。

待每个环节注完后,钻2~3个检查孔检查注浆效果,如未达到预期效果,重新钻孔补注浆或以小导管压浆补强。

在钻进过程中遇涌水或岩层破碎造成卡钻时停止钻进,进行注浆加筋挡墙施工工艺,扫孔后再钻孔。

2.3.3.4.3自身结构防水

瓦斯设防段防水层全封闭,一般地段防水层采用EVA防水板与无纺布结合使用。隧道衬砌沉降缝设置中埋式橡胶止水带,施工缝中间位置设置带注浆管膨胀橡胶止水条。二次衬砌采用防水砼抗渗等级不小于S6。

明洞衬砌采用防水砼,衬砌段外铺采用外贴1.2mmEVC塑料防水板+300g/m2土工布,防水层基面施作水泥砂浆找平层,防水层表面射水泥砂浆保护层。

止水带安设采用安设钢筋卡工艺施工。沿设计衬砌轴线,每隔不大于0.5m钻一直径为φ12mm的钢筋孔;将制成的钢筋卡,由待灌砼侧向另侧穿入,内侧卡紧止水带之半,另一半止水带平靠在挡头板上;待砼凝固后拆除挡头板,将止水带靠钢筋拉直、拉平,然后弯钢筋卡套上止水带。

2.3.3.4.4排水设计

隧道洞内排水采用中央排水沟排水方式。拱墙环向、墙脚纵向设暗管DB32/T 3378-2018标准下载,分段通过横向排水支管与中央排水沟连通。

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