目 录第一章 编制依据 51.1编制依据 51.2编制原则 5第二章 工程概况 62.1 工程简介 62.2水文地质 72.3地下管线 142.4 施工现场情况 152.5地质条件对隧道影响 16第三章 施工总体平面布置 173.1 施工总体布置说明 173.2临时用电 173.3现场用水 203.4 总体计划安排 20第四章 主要施工方法及技术措施 234.1工程测量 234.1.1 工程测量 23测量工作注意事项 264.2 竖井、隧道施工方法及技术措施 274.2.1隧道施工流程 274.2.2 竖井龙门架安装及竖井布置 27竖井施工方法 36竖井提升、运输系统 39马头门施工 394.2.7 隧道施工 44竖井和隧道施工的全断面注浆加固土体 47隧道土方开挖 51钢格栅、钢筋网加工制作及安装 51初期支护喷射混凝土 54初衬背后充填注浆 554.3 隧道供风措施 564.4洞内供水、供电及照明 58隧道内供水系统 58隧道内排水系统 58隧道内供电及照明系统 58隧道内管线布置 594.5背后注浆 604.6防水层施工 604.7雷达探测 654.8二衬施工 65二次衬砌钢筋绑扎 65二次衬砌模板 66二次衬砌混凝土施工 66为保证隧道二衬模板及支撑的体系 67混凝土施工 68伸缩缝施工 694.9热机施工 69热机施工工艺流程 69热机安装断面图 69下管 70对口及焊接 70管件安装 71压力试验 72管道清洗 75第五章 风险源辨识及管理措施 765.1 工程风险源影响因素分析与评价 765.2 标段内主要风险源分析 765.3 各类施工风险级别的管理及上报程序 775.4 重大风险源控制方法 79第六章 地下管线及地上设施加固保护措施 816.1 管线保护措施 816.2预防土方坍塌 826.3过路沉降观测 82第七章 隧道监控量测与信息反馈 857.1概述 85监测目的 85监测原则 85监测重点 85监测项目 867.2隧道内部监测 867.3隧道周围环境监测 877.4建立信息化监测系统 887.5监测组织管理 907.6监测质量保证措施 90第八章 质量保证体系及措施 921 质量保证体系 922 质量目标 923 质量保证体系 923.1 项目经理质量责任制度 923.2 项目副经理质量责任制度 933.3 项目总工程师质量责任制度 933.4 技术员质量责任制度 933.5 质控员质量责任制度 933.6 施工员质量责任制度 943.7 材料员质量责任制度 943.8 施工队质量责任制度 954 质量保证措施 954.1 施工管理保证措施 954.2 施工技术文件、资料管理 984.3 砼质量保证措施 984.4 结构防渗漏保证措施 1004.5 原材料质量保证措施 1014.6 隐蔽工程的质量保证措施 1024.7 对预埋件、预留孔洞的保证措施 1034.8 为确保质量所采取的检测试验手段及措施 104第九章 安全施工技术措施 1061 安全目标 1063 物质保证体系 964 安全生产管理制度 965 安全教育 966 现场临时用电安全措施 967 一般控制措施 97第十章 安全应急预案 991 应急措施的处理原则 992 组织机构 993 施工应急预案的物资准备 994 启动条件 99第十一章 雨季施工技术措施 1091 组织措施 1092 具体措施: 1092.1 准备工作 1092.2 主要项目雨季施工技术措施 109 基坑防雨和排水 109 钢筋工程 110 现浇混凝土工程 110 砂浆搅拌 110 架子工程 111 机电设备方面 111 临建工程 111 回填土工程 1112.3 雨季施工技术措施 1112.4 安全措施 112第一章 编制依据1.1编制依据1.1现行工程建设领域的规范、规程、标准以及有关的行业法规和法令。
1.2房山良乡区鸿顺园锅炉房集中供热体系(供热管网)工程施工图纸1.3现场实际调查情况和相关部门提供的信息、资料等1.4本工程有关法规、规范、技术和质量评定标准(1)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)(2)《铁路隧道喷锚构筑技术规则》(TB10108—2002)(3)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)(4)《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2002)(5)《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204—2002);(6)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18—2003);(7)《北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程》(DBJ01—87—2005);(8)《建设工程施工现场安全资料管理规程》(DB11/383—2006);(9)其他由甲方或监理工程师指定的工程规范和技术说明1.2编制原则 本方案,针对地质状况,地面建(构)筑物及管线情况、地理位置及设计要求,确定编制原则如下:(1)采用成熟、可靠、先进、有效的科学施工方法,确保实现设计意图,完成工程任务是施工方案编制的首要考虑原则2)控制地面沉降、保证建(构)筑物安全是本施工组织设计编制中的重要原则。
3)施工监测、环境监测项目作为编制重点,信息化施工是本施组设计的原则4)加强管理,科学组织,保证工期按期实现,是本工程施工组织设计编制的重点第二章 工程概况2.1 工程简介1.工程地理位置本工程为房山区良乡鸿顺园锅炉房集中供热体系(供热管网)工程,位于北京市房山区良乡设计隧道横穿现况京周路、西潞大街、拱辰大街、长虹路穿越京周路穿越西潞大街穿越拱辰大街穿越长虹路鸿顺园锅炉房集中供热工程由良乡西路及良乡中路供热管网,长虹路供热管网,拱辰西街供热管网,良乡东路—阳光北大街供热管网,昊天塔街及良关大街供热管网,翠柳大街供热管网,良乡东区八号路供热管网,苏庄东街供热管网,西潞大街至南关西路供热管网,长虹路供热管网组成管线大部分位于现况路下,且多数道路为主要街道,交通流量大、人多车多,地下管线繁杂,施工难度较大其中良乡西路供热管网为DN500管线,沿良乡西路敷设,穿越西潞大街,良乡中路DN400供热管线沿良乡中路敷设,穿越拱辰大街,揽秀大街DN600供热管网沿揽秀大街敷设,穿越长虹路,太平庄地区DN350供热管网穿越京周路,不具备明开槽施工条件,因此采用暗挖法施工京周路暗挖结构为内净空为2.2×2.0、长虹路2.9×2.3、西潞大街及拱辰大街为2.6×2.3的半圆拱直墙的断面形式,由钢隔栅加喷射混凝土的初期支护与注模混凝土的二次衬砌构成,两次衬砌之间设柔性防水层,钢榀架间距50cm。
本工程采取超前小导管注浆加固初衬喷射C20混凝土,二衬模注C30抗渗P8级混凝土导管采用普通型φ32×3.25钢管暗挖防水以结构自防水为主,外包卷材辅助结构采用P8级防水混凝土,外包ECB/EVA复合共挤卷材,变形缝部位设置中埋式止水带变形缝设置:隧道与施工竖井衔接部位各设置一道变形缝,隧道中间部分每隔25m设置一道暗挖竖井采用锚喷倒挂施工,暗挖工程具体情况如下: 部位项目揽秀大街西潞大街拱辰大街京周路6#7#2-1#3-1#10#13#15#16#竖井规格7.82米×5.22米8.82米×5.22米7.82米×4.92米10.32米×4.92米7.82米×4.92米10.32米×4.92米4.02米×4.22米9.22米×5.82米竖井侧墙0.3米0.3米0.3米0.3米0.3米0.3米0.25米0.25米竖井深度12.07米11.57米11.561米11.70米11.561米11.708米6.34米6.491米隧道净断面2.9米×2.3米2.6米×2.3米2.6米×2.3米2.2米×20米暗挖长度91米69米94米71.4米埋深8.5米9米8米4米热力管线规格DN600DN500DN400DN350初衬厚度(强度)250(C20)250(C20)250(C20)250(C20)二衬厚度(强度)250(C30P8)250(C30P8)250(C30P8)250(C30P8)防水做法无纺布、ECB/EVA共挤复合防水卷材无纺布、ECB/EVA共挤复合防水卷材无纺布、ECB/EVA共挤复合防水卷材无纺布、ECB/EVA共挤复合防水卷材2.2水文地质根据地勘报告显示:在勘探期间,场地在15.00m勘探深度范围内未见到地下水,近3~5年最高地下水位标高28.00m米,因此可不考虑地下水对施工的影响。
本场区在20.00m勘察深度范围内,自地表向下主要地层为人工堆积层(Q4ml)、第四纪冲洪积(Q4al+pl)的砂质粉土、粘质粉土、粉质粘土、粗砂、卵石及第三纪(E)强风化砂砾岩、白垩纪(K)强风化粘土岩等,现分述如下:2.2.1 人工堆积层(Q4ml)⑴粘质粉土、砂质粉土素填土(地层编号①):黄褐色,以粘质粉土、砂质粉土为主,含砖块、灰渣稍密,稍湿厚度:0.50~5.00m,平均厚度1.61m;层底标高:30.65~53.35m,平均层底标高40.92m;层底埋深:0.50~12.50m,平均层底埋深2.46m场区绝大多数钻孔中见到该层⑵ 杂填土(地层编号①1):杂色,由砖块、水泥块及混合土等组成,局部地段见少量生活垃圾稍密,稍湿厚度:0.40~11.50m,平均厚度1.90m;层底标高:31.65~45.15m,平均层底标高40.69m;层底埋深:0.50~11.50m,平均层底埋深1.95m场区多数钻孔中见到该层2.2.2 第四纪冲洪积层(Q4al+pl)⑶砂质粉土(地层编号②):褐黄色,含云母、氧化铁,局部见粉质粘土及粉细砂薄夹层中密,稍湿~湿厚度:0.80~6.90m,平均厚度2.97m;层底标高:22.65~40.97m,平均层底标高36.17m;层底埋深:2.40~20.00m,平均层底埋深6.53m。
场区多数钻孔中见到该层⑷粘质粉土(地层编号②1):褐黄色,含云母、氧化铁,局部见粉质粘土及粉细砂薄夹层中密,稍湿~湿厚度:0.70~6.80m,平均厚度3.06m;层底标高:27.65~46.41m,平均层底标高36.35m;层底埋深:1.60~15.00m,平均层底埋深6.58m场区绝大多数钻孔中见到该层⑸粉质粘土(地层编号②2): 褐黄色,含云母、氧化铁,局部见粘土、粘质粉土薄夹层可塑,很湿厚度:1.00~8.00m,平均厚度3.95m;层底标高:30.07~38.78m,平均层底标高34.76m;层底埋深:3.70~10.00m,平均层底埋深7.35m场区少数钻孔中见到该层⑹粗砂(地层编号③): 褐黄色,主要矿物成分为长石、石英,含云母、氧化铁稍密、湿厚度:1.30~2.00m,平均厚度1.60m;层底标高:32.28~33.86m,平均层底标高32.86m;层底埋深:7.50~8.00m,平均层底埋深7.83m场区仅在6#、7#、8#三个钻孔中见到该层⑺卵石(地层编号③1): 杂色,主要由石英岩、砂岩组成,亚圆形,微风化,一般粒径2-3cm,最大粒径大于7cm,含量60%,充填40%非均匀分布的中粗砂、圆砾。
密实厚度:4.30 m;层底标高:33.43m;层底埋深:8.00m场区仅在83#钻孔中见到该层⑻粉质粘土(地层编号④):褐黄色,含云母、氧化铁,局部见粘土、粘质粉土薄夹层可塑~硬塑(个别地段为软塑),很湿厚度:0.50~10.10m,平均厚度5.03m;层底标高:23.71~33.36m,平均层底标高26.50m;层底埋深:8.00~20.00m,平均层底埋深16.40m场区仅在6#、7#、33#、39#、40#、43#、62#、67#、74#九个钻孔中见到该层⑼粘质粉土(地层编号④1):褐黄色,含云母、氧化铁,局部见粉质粘土及粉细砂薄夹层中密,稍湿~湿厚度:3.10~4.70m,平均厚度3.84m;层底标高:20.43~31.52m,平均层底标高26.41m;层底埋深:13.00~20.00m,平均层底埋深16.26m场区仅在7#、33#、39#、43#、62#五个钻孔中见到该层⑽砂质粉土(地层编号④2):褐黄色,含云母、氧化铁,局部见粉质粘土及粉细砂薄夹层中密,稍湿~湿厚度:1.40~7.50m,平均厚度3.23m;层底标高:20.77~28.94m,平均层底标高26.07m;层底埋深:15.50~20.00m,平均层底埋深17.40m。
场区仅在33#、39#、40#、43#、62#、67#、74#七个钻孔中见到该层⑾卵石(地层编号⑤): 杂色,主要由石英岩、砂岩组成,亚圆形,微风化,一般粒径2-3cm,最大粒径大于7cm,含量60%,充填40%非均匀分布的中粗砂、圆砾厚度:0.60~2.70m,平均厚度2.10m;层底标高:23.38~24.52m,平均层底标高24.15m;层底埋深:20.00~20.00m,平均层底埋深20.00m场区仅在33#、39#、40#、42#、43#五个钻孔见到该层2.2.3第三纪(E)砂砾岩⑿强风化砂砾岩(地层编号⑥):杂色,结构已基本破坏,岩芯呈碎块状,砾石成分主要为石英岩、砂岩,钙质胶结,中粗砂充填,为棱角状~亚圆形,一般粒径约3~5cm,最大粒径约15cm场区仅在78#、98#、99#、100#、101#、102#、103#、104#、144#九个钻孔中揭露到该层,未穿透2.2.4白垩纪(K)粘土岩⒀强风化粘土岩(地层编号⑦):杂色,结构已基本破坏,岩芯呈碎块状场区仅在105#、106#、107#、108#、109#五个钻孔中揭露到该层,未穿透具体各暗挖施工段穿越土层情况如下:1、京周路段接收竖井工作竖井2、穿越西潞大街段工作竖井接收竖井3、拱辰大街段接收竖井工作竖井4、长虹路段接收竖井工作竖井2.3地下管线本暗挖工程纵断面横穿现况(不明)管线,在暗挖隧道施工中要根据管线的实际高程调整隧道高程,并在施工过程中对污水管的整体结构安全及人员安全保护采取相应的施工措施。
地下管线情况列表:西潞大街暗挖段地下管线统计表管线类型管径位置关系埋深(管顶-地面)电信DN74*52横跨沟槽 1.5m上水DN400横跨沟槽 1.42m污水DN600横跨沟槽3.3m排水DN500横跨沟槽2.6m天然气DN300横跨沟槽1.2m排水3500*2000横跨沟槽4.3m拱辰大街暗挖段地下管线统计表管线类型管径位置关系埋深(管顶-地面)排水DN500横跨沟槽3.8m上水DN500横跨沟槽2.1m电信60*20横跨沟槽1.3m电视36*25横跨沟槽1.5m电力横跨沟槽1.1m电信74*52横跨沟槽1.6m电力横跨沟槽0.5m揽秀大街暗挖段地下管线统计表管线类型管径位置关系埋深(管顶-地面)通讯52*35横跨沟槽 1.3m上水DN600横跨沟槽 1.3m上水DN600横跨沟槽1.4m排水DN1000横跨沟槽0.7m电力140*48横跨沟槽1.5m给水DN300横跨沟槽1.5m排水DN800横跨沟槽1.2m燃气DN300横跨沟槽未知电力沟2000*3000横跨沟槽1.3m京周路暗挖段地下管线统计表管线类型管径位置关系埋深(管顶-地面)上水DN400横跨沟槽 1.5m污水DN1050横跨沟槽6.3m排水DN500横跨沟槽2.6m天然气DN300横跨沟槽1.2m排水DN500横跨沟槽3.5m上水DN500横跨沟槽1.8电信60*20横跨沟槽1.2m2.4 施工现场情况2.4.1 地面情况拟建隧道位于房山区,横穿越京周路、西潞大街、拱辰大街、长虹路。
2.4.2 地下情况现场范围地下现况市政、公用管线较多,施工时落实精确位置,进行超前探测查明土质情况,并在施工中采取有效措施进行保护2.4.3工程重点难点 1.本工程暗挖工作竖井位于现况京周路、西潞大街、拱辰大街、长虹路两侧,现场场地狭窄对于施工组织管理、技术管理等都有很高的要求 2. 本工程穿越京周路、西潞大街、拱辰大街、长虹路,各施工单位相互协调对于施工组织管理、技术管理等都有很高的要求 3. 本工程暗挖工作竖井位于现况京周路、西潞大街、拱辰大街、长虹路两侧,对现况交通疏导是本工程的重点,我单位施工过程中建立专属交通疏导班组,委派专人管理,保证道路顺畅从而保证工程的顺利进行4.根据地勘报告,本段部分土质为砂质粉土、粘质粉土及粉质粘土,施工过程中对施工人员安全及现况路面的沉降是本工程的重点,为保证安全及路面不发生沉降我单位采用超前注浆,加固隧道开挖前土体5.施工过程中对地下管线的保护,保证管线下方土体不被扰动,采取对管线四周土体进行注浆加固处理 2.5地质条件对隧道影响 因土质多为砂质粉土、粘质粉土及粉质粘土,施工过程中进行全断面注浆加固,避免隧道和竖井施工土体塌方施工过程中严密监测开挖面土体变化,发现土体出现不稳定征兆时提前进行加固处理,如出现涌水现象立即喷射200mm厚防水混凝土封堵掌子面,防止坍塌事故发生。
第三章 施工总体平面布置3.1 施工总体布置说明结合本工程施工特点,本着“安全、合理、文明施工”的原则,对施工场地进行布置以周围空地现场布置项目部,以竖井为施工单元,布置相应的库房及料场3.1.1 施工现场平面布置场地围挡:用钢制围挡对各施工单元进行统一围护并根据交通管理部门要求设置齐全交通设施施工占地详见下表:表3-1临时用地计划表表3-1临时用地计划表工程名称:鸿顺园锅炉房集中供热体系(供热管网)工程用 途面积(平方米)位置占用时间竖井施工用地每座竖井400管线现况道路位置2012年7月~2012年10月生活、办公用地1000管线现况道路位置2012年7月~2012年10月 3.2临时用电①主要用电设备本工程施工现场临时用电主要包括:动力用电(搅拌机、空压机、锚喷机、电焊机、电葫芦、注浆机等),夜间照明用电(室内用电、室外照明)等各专业施工机械用电功率如下表根据现场实际情况,各暗挖段配备200KW无噪音发电机一台供电,同时配备一台80KW发电机备用表3-2 施工机械用电功率表(每一座竖井)序号设备名称设备主要技术数据台数换算后容量(KW)1电焊机单相380V cosφ=0.85JC=0.65 21KVA 5343.22电葫芦三相380V 7.5KW JC=0.25cosφ=0.82903空压机三相380V cosφ=0.85JC=0.75 165KW tgφ=1.011176.74搅拌机Y132H2-6 380V 7.5KW17.56锚喷机Y132H2-6 380V 7.5KW2157注浆机3KW268行灯变压器2KW489照明5KW15水泵5KW15需用系数KX=0.5负荷计算(1)将电焊机负荷换算到暂在率JC=100%的额定功率电焊机(序号1)∑Pj1=Se×√JC×cosφ=21×√0.65×0.85×4=57.6(KW)(2)电葫芦(序号2)∑Pj2=2×Pe×√JC =2×7.5×√0.25×12=15(KW)(3)空压机(序号3)∑Pj3=Se×√JC×cosφ =165×√0.75×0.85×1=176.7(KW)(4)其它设备∑Pj4=7.5+15+12+8+5+5=52.5(KW)(5)∑Pe=∑Pj1+∑Pj2+∑Pj3+∑Pj4=57.6+15+176.7+52.5=301.8(KW)(6)求有功计算负荷Pj=KX×∑Pe=0.5×301.8=150.9(KW)(7)求无功计算负荷Qj=Pj×tgφ=150.9×1.02≈154(KVAR)(8)求视在计算功率:Sj=√Pj2+Qj2=√150.9+154≈166(KVA)(9)求总计算电流Ij=S/√3×0.38=166/√3×0.38≈252(A)注:∑Pj1— 电焊机为计算有功功率 ∑Pj2—电葫芦为计算有功功率∑Pj3—其它设备功率 Pj—有功计算负荷cosφ— 设备的功率因数 Qj—无功计算负荷tgφ—正切值 Sj—视在计算功率KX—用电设备的需用系数 Ij—总计算电流②变压器容量选择计算根据Se>Sj的原则,315KVA>200KVA预计施工高峰期将需要不小于200kvA供电容量。
根据工程用电的需要,分两个变压器作为施工电源考虑到用电高峰和临时停电,同时配备4台75kw发电机备用,以满足工程的需要,保证工程的顺利进行③总自动空气开关的选择计算总自动开关额定电流Ise=Kk×Ij=1.2×252≈303(A)选择315KVA变压器主路自动空气开关额定值均为350A,Ise—总空气开关整定值(A)系数Kk=1.2 总计算电流Ij=252A④导线选择计算按照发热条件(负荷电流)选择Ixu≥Ij式中:Ixu—导线按发热条件允许长期工作电流(A) Ij—线路计算总电流(A)查表导线截面积为2×(2×302+3×152)导线大于实际电流300A⑤工作接地重复接地安装1)电力变压器低压中性点直接接地电阻值不大于4Ω2)为保证接零系统可靠,施工现场的PE线作不少于3处重复接地3)重复接地电阻不得大于10Ω4)材料采用定型接地镀锌钎子,型号Φ19㎜×2500㎜⑥施工现场临时用电布置根据实地勘察,本着规范施工、合理利用资源、降低成本的原则,进行施工现场临时用电布置线路采用临时电缆直埋敷设,施工用电线路就近接入,在每台发电机引出电源安装临时配电闸箱,以保证施工用电。
3.3现场用水 施工现场用水为生活用水和施工用水两部分,因本合同段的施工现场及施工临设区分为2个部分,故可采用各自独立供水,每个施工竖井设置水箱,由水车定期补水3.4 总体计划安排3.4.1原则1) 本工程工期紧,任务重,施工难度较大,所以要合理安排施工进度计划,保证工程在具备开工条件下及时开工2) 积极响应关于工期的要求,合理安排本工程的施工进度计划3.4.2工期保证措施根据工程量及工期要求,项目部制定了详细的劳务用工计划,要求施工队伍各工种人员配备齐全,确保工程顺利实施计划开工日期为:2012年07月05日;计划完工日期为:2012年09月30日;总工期为87天施工的主要阶段工期目标控制:第一阶段:施工准备阶段2012年07月05日~2012年07月08日本阶段包括:现况管线调查、交通导改报批第二阶段:工作坑施工2012年07月09日~2012年07月29日本阶段包括:工作坑开挖第三阶段:暗挖施工2012年07月30日~2012年09月18日本阶段包括:隧道暗挖施工第四阶段:热力套管2012年09月19日~2012年09月30日本阶段包括:热力管线套管施工本工期安排未排除节假日,根据工程进展具体情况再进行局部调整。
暗挖作业班组:每个竖井3个班组, 二衬作业班组:每个竖井3个班组, 24小时施工劳动力计划表 工程名称:房山区良乡鸿顺园锅炉房集中供热体系(供热管网)工程 单位:人工种按工程施工阶段投入劳动力情况表施工准备竖井初衬施工隧道初衬施工防水层施工隧道二衬施工竖井二衬施工浇筑步道、安装支架回填、理交验壮工1024246161688混凝土工333442钢筋工4444440模板工06660电焊工444440防水工000802电工22222222测工22222222试验工22222222架子工44444444机械工22222222合计29474726464636225) 材料供应①按照工程需要,编制材料供应计划,对钢筋、水泥、防水材料等主要材料,提前做好原材料的检验工作,对于模板、支架等材料,则按施工工艺质量要求提前加工、购置② 施工机械设备配置为了加快施工进度,保证工程工期,所有进场机械设备均由项目经理部派人提前维修、保养、做好调试,根据工程进度计划及时进场,主要机械设备配置详见附表2-4:拟投入的主要施工机械设备表拟投入的主要施工机械设备表工程名称:城关地区城东锅炉房集中供热体系(供热管网)工程序号机械或设备名称型号规格数量国别产地制造年份额定功率(KW)生产能力用于施工部位备注1龙门架5t1中国北京2010年7.5良好竖井、隧道土方提升2斯泰尔运输车15t1中国长春2007年120良好外运土方3装载机ZL-50C1中国厦门2008年100良好现场装土4盛隆牌电焊机Bx1-5004中国北京2011年20良好钢架制安5科达牌锚喷机PZ-5B2河南平顶山2007年5.5良好竖井隧道6英格索兰牌空压机XP825E1中国上海2010年165良好竖井隧道7搅拌机JZC 350型1中国河南2009年5.5良好搅拌喷射砼第四章 主要施工方法及技术措施本工程采用浅埋暗挖法修建,隧道施工严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的方针和有关规程、规定进行。
本工程暗挖竖井及暗挖隧道结构形式基本相近,本施工方案以穿越长虹路工程为例阐述4.1工程测量4.1.1 工程测量施工测量是地下工程质量控制的重要环节,是施工质量能否保证的前提本工程测量工作严格按照《工程测量规范》(GB 50026-2007)施测⑴测量作业前期准备根据施工顺序及进度安排,测量作业的主要内容及任务可分为以下五部,如下图所示 测量作业的前期准备工作主要包括对本工程内设计单位提供的控制点进行交接工作并进行复核作业;对与该工程相邻的相关控制点进行复核,对拟投入本工程的测量仪器进行检测等内容进行测量作业前,在现场进行交接桩工作,交接工作完成后,做好桩位标记,并对所有控制点适当保护,及时复测,将复测结果报经监理、业主批复后,再进行测量作业对工程中拟投入的测量器具均要进行检测及检验,合格后方可进场,不合格的测量仪器及器具严禁进入现场⑵平面及高程控制测量根据设计单位提交的控制网点,布设精密导线控制网,精密导线网的布设目的主要是为隧道施工及贯通提供依据,并保证各接口施工时能够准确贯通各控制网点布设时注意通视条件,同时避免可能由于施工对控制点产生不利影响,注意控制导线边长及相邻导线边长本电缆暗挖隧道共设施工竖井2座,在竖井周围布设的近井点平面控制点不少于3点;水准控制点不少于2点,用以传递坐标和方位。
导线网的布设技术要求满足有关测量规范及设计要求导线网布设完成后进行控制网施测,中精密导线网严格按测量规范技术要求进行,其主要技术指标见下表:表4-1 中精密导线测量的技术要求表平均 长度 (m)导线 总长度(km)每边 测距中 误差(mm)测距 相对中误差测角中误 差测回数方位角闭合差(mm)全长相对闭合差相邻点的相对点位中误差(mm)Ⅰ级全站仪Ⅱ级全站仪3503~5±61/60000±2.54651/35000±8注:n为导线的角度个数⑶导入测量及联系测量暗挖段通过竖井传递坐标点、中线点和高程点由于暗挖隧道是相向开挖或单头掘进,对隧道的测量精度要求较高,必须布设地面和地下导线网及高程网①导入测量竖井导线定向测量向竖井内木传递中线点必须进行竖井联系测量,拟利用有双轴补偿的全站仪(如下图),且全站仪配有弯管目镜,从竖井口向洞内采用导线测量的方法进行定向导线定向的距离必须进行对向观测,定向边中误差应在±8″之内 导线导入测量方法示意图在隧道内合适的位置埋设导线点,进行导线测量作业时,每一测站作业时使用2″级全站仪进行4测回观测,对测量结果进行平差处理后方可使用,竖井内的导线点数目拟设4-5点,导线测量作业完成后,根据导线成果,将隧道设计轴线放样于隧道内,每条轴线上测设3点,并使用全站仪进行轴线点复核与调直;水准点导入时,采用悬挂钢尺法进行,作业时地面及基杭内分别架设水准仪同时观测,每次观测完成后变换钢尺位置,并独立进行3次,导入高程值间的互差≤3mm,如下图所示。
竖井内指导隧道掘进的水准点为3点,每次使用时进行相互校核再进行使用②联系测量施工竖井开挖到设计深度,水平掘进10-20m距离,可进行单井定向测量,将坐标点及方位导入井下,指导施工隧道掘进;施工隧道掘进至主隧道位置时,在施工隧道与主隧道相交处的隧道顶部从地面钻一测量孔(地质钻机夜间成孔,必须保证钻孔垂直,并进行必要的保护),孔内安设φ200mm钢管并固定,然后利用地面网点,从测量孔向隧道内投点,并与施工竖井处的投点相联系,形成类似于矿山测量中的双井定向测量方法,提高地下施工导线的精度,确保隧道掘进方向准确 高程导入测量示意图⑷地下施工测量根据从地面导入的水准点及坐标点,建立地下施工控制导线,施工控制导线的边长不小于200m,隧道内水准点间距50-100m,在隧道掘进时,根据控制导线及隧道内水准点数据,在设计隧道的关键位置架设激光指向仪,激光指向仪的光束在空间上与隧道设计轴线平行,根据激光束进行隧道掘进施工在日常测量工作中,定期对激光指向仪激光束高程及平面进行复核,确保隧道掘进准确①中线测量隧道中线的准确测量是成型隧道质量的前提,在日常施工测量作业中,及时测设隧道中线并放样于隧道中。
根据施工需要,隧道内施工导线的边长确定为30m,测距中误差在±10mm之内,测角中误差在±6″以内成型隧道长度大于100m时,根据隧道内控制导线,将设计隧道中线放样在隧道内,中线点不少于3点,放样完成后进行必要的改正调整②高程测量隧道内高程测量使用S3水准仪作业隧道内水准测量的起始数据以从地面导入的水准点数值为依据,隧道掘进每100m,测设固定水准点,按国家三等水准测量进行施工测量控制,相邻水准点往返闭合差≤3mm,全程闭合差≤mm(L为全程水准路线长度,单位Km)⑸贯通测量贯通测量包括高程贯通测量及平面贯通测量,贯通测量在隧道贯通前100m、50m及30m各进行一次,每次测量均包括水准测量及平面测量两项作业任务对贯通测量所取得的结果进行综合评定,及时调整隧道的开挖方向当隧道按设计要求贯通后,及时测量贯通面处水平及高程误差,并及时上报,本工程中,根据相关规定,隧道贯通后在水平面及竖直面上的中误差值为:水平面≤30mm;竖直面≤20mm6)竣工测量主体结构竣工后,进行竣工测量主要对隧道线路中心线位置和内部净空进行测量,其基本方法和精度要求、采用的坐标系统、高程系统均与施工测量相同测量工作注意事项严格执行三级测量制度,严格测量操作规程,确保测量成果的准确性。
项目部测量技术负责人由经验丰富、合格资质的人员担任,开工前对技术人员进行技术交底,明确工程概况、施工测量规范要求、测量操作规程、测量设计方案配备足够数量、符合精度要求的测量仪器,所使用仪器定期检测和校核,保证仪器处于稳定的工作状态作好施工日常管理工作包括测量仪器的管理使用,仪器指定专人保管、养护;加强内业管理,测量、放样原始记录和计算数据等完整、清晰,计算、复核按要求签字测量按照不同施工阶段,定期向项目总工程师提交测量报告及工作汇报积极配合测量监理工程师的各项工作,对工程关键工序的施工测量,请测量监理工程师到场并填写报验单施工测量人员及其他施工人员间密切配合,避免测量出现偏差见下表:表3-3 中精密导线测量的技术要求表平均 长度 (m)导线 总长度(km)每边 测距中 误差(mm)测距 相对中误差测角中误 差测回数方位角闭合差(mm)全长相对闭合差相邻点的相对点位中误差(mm)Ⅰ级全站仪Ⅱ级全站仪3503~5±61/60000±2.54651/35000±8注:n为导线的角度个数4.2 竖井、隧道施工方法及技术措施4.2.1隧道施工流程隧道施工流程见图所示4.2.2 竖井龙门架安装及竖井布置(1)围挡施工完成后,进行井架地面放样,进行井架基础及预埋铁施工。
待基础达到设计强度70%后(C20商砼),开始安装竖井提升设备,本工程安装一台额定起重量为5t的电葫芦,土斗子分圆形(直径1m,高1m)和方形(长1m宽1m高1m)两种负责竖井、区间施工时出渣及料具吊运 (2)龙门架施工顺序如下:在地面预制好龙门架的细部钢 构件,主要为门型框架,同时焊好八字撑在基础预埋铁上放出准确立柱位置不小于16T吊车进场,先组装门型框架(托梁),与基础上预埋铁连接牢固,在焊接过程中控制好垂直度及单片框架的平整度接着组装行梁最后组装吊梁行梁吊装完毕后,吊装顶棚桁架,并将雨棚板吊装施工完毕分别施工爬梯、维修平台、操作平台、挡土板⑶竖井架子的起吊设备为1台5t电葫芦,基本上满足电力暗挖的进出料的荷载要求如有其它情况,可临时启用起重机来满足暗挖施工连续作业要求⑷竖井龙门架的结构验算:竖井龙门架尺寸:行梁方向长度:13m,托梁方向长度:6.0 m,高度:7.0 m龙门架行梁采用工字钢(I30b),共1根;托梁采用工字钢(I25b),共3根;立柱采用工字钢(I25b),共6根, 设一台额定起重量为5t的电动葫芦,负责竖井及区间段出渣及料具吊运竖井架受力计算简图如下(杆件连接实际安装采用焊接,图中简化为铰接,单位:m): a 行梁行梁采用I30b工字钢,且均为多跨连续梁,为了偏于安全,计算按照最不利的简支梁受力方式进行。
本计算按照上述受力,用固定荷载计算出简支梁的最大跨径计算荷载⑴ 恒载:I30b的线密度为48kg/m=0.47kN/m⑵ 活载:① 土罐自重(r=0.6m,h=1.0m, 钢板厚1.0cm)P1=(2πr*h+πr2) ×0.01×7850=385kg=3.85kN罐中土重:P2 =πr2h×1.8=3.14×(0.6)2×1.0×1.8=2.3t=20.3 KN电葫芦自重:P3=0.4t=4KNP4=P1+P2+P3=3.85+20.3+4=28.15KN选取电葫芦的额定起重为5t,满足吊装能力要求② 电葫芦的额定起重为5t,按照最大的100%负荷,则P5=5t=50KN荷载取F= P3+P5=4+50=54KN计算图式由抗弯强度验算确定最大简支跨径L公式:根据《建筑施工手册》,在计算内力时,给荷载乘以动力系数1.05,则查I30b热轧工字钢的截面特性知,抗弯强度设计值截面塑性发展系数则:由上述计算可知,符合要求抗剪强度验算公式:由于工字钢截面上的剪力主要由腹板承受,因此剪应力可以近似为:抗剪强度设计值剪力最大发生电葫芦行走至在支点附近时,,则由上可知,抗剪强度满足整体稳定性验算由于行梁受压翼缘自由长度,梁高度,其比值,因而必须进行稳定性验算。
查表:I30b工字钢的整体稳定系数0.91/0.82=111N/mm2, 因为整体可承受的最大应力f=215N/mm2, Mmax=111N/mm2
0.81/0.68=119N/mm2, 因为整体可承受的最大应力f=215N/mm2, Mmax=111N/mm2
e剪刀撑、横撑及八字撑设计剪刀撑:除土场出土方向不设,其他均设置L100×80×8角钢剪刀撑横撑:采用108钢管或18#工字钢在剪刀撑上侧及下侧各设置一道横撑土场出土方向在不影响出土施工的高度设置一道横撑八字撑:按中心线1.5m考虑,材料采用108钢管或18#工字钢f挡土板设计土场挡土板高度设计为2.2米,原则是不超过围挡高度,材料采用0.8mm厚钢板,后背采用I25b工字钢(高度同挡土板),顺竖井架子行梁方向后背工字钢间距考虑均布两根,垂直方向考虑均布三根,基础考虑0.6m*0.6m*0.8m,C20混凝土浇注,后背工字钢植入基础底部竖井施工方法1)本暗挖隧道工程利用施工竖井进行初衬及二衬施工在竖井提升系统就位后,当竖井向下开挖到井底设计标高后,在竖井侧墙东端墙开凿马头门,施工初期支护待隧道初衬结构完成后,进行二衬结构施工1)施工前先在锁口圈梁开挖范围内挖十字探坑,探明开挖范围内的地下管线施工时采用铁锹,风镐配合人工开挖将锁口圈梁竖井中间部分的土挖出, 然后进行修边,锁口梁土方开挖完成后,绑扎钢筋锁口梁钢筋全部完成后,向井身初衬预插钢筋接头,方法是向下将预留钢筋钉入土内,然后支搭模板,在支搭模板的同时将施工竖井的钢梯管线架等预埋钢板安装好,之后浇注锁口圈梁混凝土。
圈梁为1000mm×600mmC25现浇混凝土圈梁,采用1222主筋,12@300箍筋2)锁口圈梁施工程序:测量放线→挖探坑→土方开挖→初期支护→安装锁口圈梁钢筋→预插初衬连接筋→安装竖井井架及梯道预埋铁→支搭锁口圈内模板→浇注锁口圈梁混凝土→养护→拆模→龙门架安装3)圈梁顶与现况地面标高相比,高差大于2.0m时,竖井圈梁上至现况地面的围护结构采取锚喷混凝土+网构钢架+钢筋网片+连接钢筋方式进行,锚喷混凝土标号采取C20,厚度25cm,网构钢架间距60cm,钢筋网片采取φ6@100×100mm,互相搭接10cm;当高差小于2.0m时,竖井圈梁上至现况地面的围护结构采取砖砌体结构,厚度25cm2)竖井初衬施工竖井土方分层分步开挖,竖向每层开挖步距为0.6m竖井钢格栅采用425主筋,12@200箍筋,竖井四周设置角撑,从锁扣圈梁位置开始,隔榀设置一道,角撑采用2[16a槽钢对焊,尺寸为2.121米隔榀设置2[25a槽钢对焊临时对撑每层开挖分块进行,先开挖1/4环施做初期支护,再开挖另一对并支护,避免竖井初衬底部同时悬空,最后开挖对边1/4环沿竖井长向墙打砂浆锚杆,锚杆为25,锚杆端部与竖井钢榀架锚固,L=3m,梅花形布置,锚杆间距为1m,根据钢架位置适当调整。
竖井开挖过程中,在竖井中部设置集水坑,以此收集地层中渗出的渗水及施工废水在集水坑内设置一台38mm潜水泵排水当竖井初衬施工至主隧道马头门拱顶位置时,在竖井马头门位置设加强钢格栅环框暗梁,暗梁钢筋与竖井钢格栅焊接牢固形成整体同时在洞门上部预打φ32mm超前小导管,小导管长3.50m,范围为拱脚以上1.5m的拱部位置,注单液水泥浆加固洞口土体 锚喷竖井剖面图:竖井格栅图:竖井圈梁配筋4.2.4竖井提升、运输系统⑴ 提升设备的选择施工竖井在占用现况道路时,合理安排竖井内施工场地,竖井提升设备采用一台5t电动葫芦进行提升,电动葫芦通过安装在龙门架的轨道,将提升的土斗水平输送到渣土场内,再集中由运土车运送到渣土消纳场地竖井提升能力计算详见⑵堆土场为配合电动葫芦出土,在施工竖井的一侧且方便运输出土的方向设置堆土场,电动葫芦提升出来的土斗,把土卸入堆土场内堆土场内的土方由装载机装运上土车,再外运至存土场⑶隧道施工竖井布置由于竖井井口小,爬梯设置成竖直爬梯,爬梯设护身圈,在中部设置一休息平台爬梯与安装竖井钢格栅时预留的埋铁焊接牢固,焊缝厚度不小于8mm在竖井进口周围设置栏杆,栏杆高1.2m,采用φ48×3.5mm钢管,立杆间距2m,横杆三道,下层栏杆到地面底设挡泥板,防止泥、石落入基坑伤人。
4.2.5马头门施工1)马头门概述马头门是竖井与隧道交叉处,受力结构复杂,施工应该保证安全、稳妥马头门施工时要破除竖井洞口位置的井壁砼,割除该处格栅支护,由于破坏了整个竖井中的受力结构使洞口应力重新分布,容易使该处土体失稳,施工前应该进行换撑措施处理在割除前先在竖井内架设临时支撑,确保马头门土体稳定,临时支撑采用Ⅰ25b 的型钢施作,并与井壁上的格栅焊接牢固,临时支撑在马头门完成后拆除1)竖井施工时,在隧道马头门处预放马头门暗梁,钢格栅和竖向连接筋必须按要求安装,不得断开,并喷射混凝土,保证洞口处土体稳定2)竖井马头门采取加强措施在做竖井过程中,在预留马头门两侧曾加4Φ20钢筋作为暗柱,马头门开设时增加预制好的明柱,以起到马头门部位的加固作用竖井明柱与明梁、明柱与格栅用10d角钢单面焊接圆竖井开马头门示意图3)竖井隔榀在竖井中心位置架设一道对撑,2[25槽钢对焊,焊接在钢格栅预埋板上,通过水平横撑增加竖井结构刚度4)竖井施工完成,进行马头门施工,马头门位置结构复杂,马头门结构上方增设加强型钢环梁5)在马头门施工前,按照设计要求自两侧拱角至拱顶打入超前小导管对土层进行预注浆。