国外公路施工组织设计Word下载.docx
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2.4技术标准
本项目施工规范及技术、质量标准采用吉尔吉斯规范和标准或俄罗斯规范和标准,并遵循当地有关法律和法规要求。
2.5主要工程数量
本项目为吉尔吉斯南北第二条公路建设项目(一期工程)第三标段(B段),主要工程量为KM340+000~KM341+850共计1875米的隧道正洞和1875米的隧道导洞。
2.6工期要求
本项目施工工期要求为45个日历月,拟计划开工日期为2014年9月1日,拟计划竣工日期为2018年5月31日。
2.7本项目施工特点(难点)
本项目的施工特点是隧道较长,地质复杂,洞内通风较难。
导洞断面较小,机械作业空间狭窄,车辆运输和转向较困难。
3施工总体安排及说明
3.1组织机构
为确保本隧道安全、优质、高效、按期完成,我单位组建“中国路桥吉尔吉斯南北第二条公路第三标段(B)段项目经理部”,设工程技术部、安全质检部、计划财务部、和综合办公室,在项目经理部下设置:
拌和站、钢筋班、开挖班、初支班、二衬班、机械班等班组负责本隧道施工,项目经理部全权负责资源调配、生产指挥和控制内外协调等工作。
具体见附图四。
3.2施工总平面布置图
根据本项目现场实际地形地貌,结合我公司类似施工经验,将现场各施工区域布置如下,具体见附图二、施工总平面布置图。
3.3施工总体计划及进度安排
3.3.1施工总体计划
本项目按45个日历月总工期进行计划安排。
拟计划开工日期为2014年9月1日,竣工日期为2018年5月30日。
考虑当地气候(每年十一月底至来年的3月初为吉尔吉斯的冬季),本项目原则上不安排冬季施工。
扣除冬季12个月,本项目有效作业时间为33个月,总体安排如下:
项目进场及前期准备1个月,洞口段施工2个月,开挖支护及衬砌等23个月,电缆槽和路面等工程计划工期为4个月,其他项目2个月,竣工验收1月。
3.3.2施工进度计划安排
根据业主对工期的要求及施工总体计划,结合本项目具体情况,现编制本项目主要工程项目施工进度计划,具体见下表:
附表六主要工程项目进度率计划(斜率图)
附表七工程管理曲线
附表八分项工程生产率和施工周期表
附表九施工总体计划表-施工横道图
3.3.3资金使用计划
为保证工程质量和进度、保证资金使用的合理性,根据业主相关要求,结合本项目的实际情况,制定资金使用计划,具体见附表:
附图一现金流量分析曲线
附表五项目用款估算表
3.4施工总体方案
本隧道全长3.7km,本标段施工出口段主导洞各1.875km,工期为45个自然月,拟计划开竣工日期为2014年9月1日~2018年5月31日。
本标段隧道洞口施工采用挖机开挖,边仰坡采用挖机配合人工刷坡,本标段隧道主洞和导洞开挖均采用上下台阶法开挖施工,主洞出渣采用50装载机配合自卸汽车出渣,导洞出渣采用40装载机配合自卸农用车出渣,主导洞喷锚初期衬砌采用湿喷机喷射砼进行初期支护施工,主导洞的防水施工采用人工配合简易台车进行防水板的施工,主导洞的二衬施工采用衬砌台车配合砼输送泵进行施工。
本标段隧道主洞和导洞分别形成超前地质预报、开挖、支护、装运、辅助、防水、衬砌等多条主要生产作业线,实现机械化施工。
坚持“预报超前,治水先行、管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤量测、速反馈、控变形”的施工原则。
隧道初期支护形式采用系统锚杆(砂浆和中空锚杆)、钢筋网、喷射混凝土。
喷混凝土采用湿喷机与多功能作业台架作业,为加快施工进度,尽早封闭围岩,采用12m长的液压台车全断面衬砌。
混凝土罐车运输,泵送入模,机械振捣。
施工前做好实地现场调查工作,核实地形、地物,必要时设置观察点,对施工中可能发生地质灾害予以充分估计,制定相应的处理预案,实施动态设计和信息化施工,采用先进的监控量测技术取得围岩状态参数,优化施工方案。
隧道开挖采用光面爆破,施工中尽量减少围岩扰动,控制变形。
对于较破碎岩石地段、水平层岩石地段,严格控制每循环爆破进尺,利用激光断面仪等较为先进高效的测量手段,适时调整钻爆参数,严格控制隧道开挖超欠挖。
由于本标段隧道开挖断面大,施工中把超前地质预报、监控量测纳入工序管理,充分发挥监控量测的指导作用,适时调整施工方法,开挖支护完成后尽快施作仰拱,以确保施工安全。
隧道在开工前对所有参建人员进行技术培训,认真研讨每道工序的施工工艺,确保各工序的施工质量;
隧道施工严格执行施工安全技术规程,建立安全生产责任制,培训作业人员,持证上岗,确保隧道施工安全。
3.5新技术新材料和新工艺
在本项目经理部成立“技术创新评估委员会”,由项目经理担任委员会组长,总工程师、副经理担任副组长,其他各部门主管、2~3名职工代表担任委员会组员。
技术创新申报和评估制度:
所有技术创新项目可以随时申报;
每年对员工的技术创新项目进行一次评估,每年12月底之前评审完毕。
所有员工如果有需要申报技术创新项目的,需要填写‘技术创新项目申报表’,填写完整后报给项目部办公室,由办公室统一汇总,奖励技术创新有成果的技术人员。
建立项目技术创新体系和制度,营造创新氛围。
以技术创新为先导开展科技攻关,全面提升项目科技含量。
聘请有关专家,充分发挥专家在关键技术、工艺等方面的指导咨询作用。
在施工过程中,及时总结经验,不断优化施工方案。
依靠科技进步,在施工中大力推广新技术、新装备、新工艺、新材料应用。
对每项新材料、新工艺、新技术的应用首先研究和制定方案,报建设单位、监理审批后,再进行工艺试验,成功后再全面应用和推广,并不断总结提高,指导施工。
坚持以重难点工程建设项目和技术创新为中心,以技术创新成果转换为关键,发展技术优势为目标,通过项目技术创新管理制度,鼓励技术人员开拓创新,加大科技投入。
积极应用新技术,培养科技尖兵,并在应用新技术的过程中,掌握工程施工中的关键、核心技术,为项目培养、储备技术人才。
要在工程建设实践中,善于攻克技术难题,不断总结施工经验,提高项目技术人员攻坚破难的能力。
并努力实现新技术的转化,增加项目工程的科技含量。
加大技术管理力度,技术工作一步到位。
要形成以项目总工程师为核心的技术、质量网络体系。
组织工程技术人员加强对重要技术问题的超前研究,不断优化施工方案、工艺和技术措施,使技术难题事先有预案。
要重视现场技术管理,重要部位、关键工序,技术人员24小时盯岗到位。
同时,加强技术交底、图纸会审和技术、质量的日常工作,并通过加强质量的三检制度,来检验技术方案的可靠性,靠技术保质量,以质量促技术的创新。
4材料、人员及机械配置计划
4.1材料
本项目施工所需的钢筋、水泥、沥青、油料等大宗材料由业主统一负责采购,其余材料均在吉尔吉斯斯坦当地采购。
进场计划见附表二主材进场计划表。
4.2人员
本项目施工所有项目部管理人员均为本公司员工,隧道施工的技术工种均为中国普工,其余所需劳动力均为当地普通工人,具体用工计划见附表四劳动力计划表。
4.3设备
根据本项目施工需求,我公司拟配备以下主要仪器设备,具体清单见以下附表:
附表一拟投入本项目的主要施工设备和仪器表
附表三拟配备主要材料试验、测量、质检仪器设备表
5主要工程项目施工方法
5.1隧道洞口段施工
5.1.1隧道施工控制测量
隧道的测量工作极为关键。
开工前,首先复测设计中线,并在山顶布设导线网联系进出洞口方向,达到设计精度,进出口高程进行复测闭合,采用统一高程。
施工中在洞内布设导线,建立中线与导线互控网络,定期将洞内点引出洞外与导线网联系,进行检测复核。
贯通后进行洞内与洞外控制点闭合测量。
确保隧道中线精度符合要求。
为保证隧道施工贯通精度,拟定如下测量控制方案:
5.1.1.1洞外控制测量
(1)地表平面控制
1)为保证洞口控制点的相对精度,平面控制网根据设计提供的控制点和实地地形情况布设精密控制网,并保证洞口附近有二个或二个以上的精密控制网点。
2)地表控制网经过多级复测,复测无误后方可进行引线进洞的测量工作。
(2)洞口联测
为保证地面控制测量精度很好地传递到洞内,采用如下洞口控制测量方案:
1)在洞口仰坡完成及洞口施工至设计标高后,在洞口埋设二个稳固的导线控制点。
2)洞口附近在基础稳定处埋设2~4个水准点,与地表水准控制网组网观测及平差计算,以便于隧道进洞水准测量。
(3)测量方法及措施
1)地表平面控制测量选用全站仪施测,建立四等导线控制网,并把隧道中线和横向轴线纳入控制网内以保证放样精度。
2)高程控制按四等网施测,运用光电三角高程新技术,高程起算点利用定测高程,三角高程与地表平面控制测量同时进行相关的平差计算,天顶角观测四个测回,仪器高和反射镜高精确到毫米。
3)洞内控制测量与地表平面控制测量按同等精度建网,施工中线测量使用光电经纬仪。
4)具体要求:
①项目部测量队负责地表平面控制测量、高程控制测量和洞内引线控制测量,提供正确的进洞方位和高程点。
对精测组提供的测量成果和桩位经复核无误后方可使用,并负责中线、高程测量。
中线测量在隧道每掘进20米,衬砌每10米时各进行一次,隧道每延伸100米时建导线网复核一次。
②测量作业需按《测规》要求,原始记录齐全,测量资料整洁无误,各种计算工作必须由两人独立进行,对照无误后方可进行下一步工作。
③所使用仪器,钢卷尺按规定定期送检。
④测量组需保管好各种测量桩橛,包桩时注明桩号,以防毁坏或用错桩。
5.1.1.2洞内控制测量
因洞内控制网随掘进长度的增加而不断向前延伸。
为满足精度要求和尽量减少测量工作量,洞内平面控制拟采用主控网、基本网和施工导线三级控制;
洞内高程控制拟采用高精度数字水准仪实施三等精密几何水准控制。
(1)洞内主控网
布网:
自洞外控制网点向洞内布置边长约为500m的重叠狭长菱形边角网。
在菱形的重叠部分施加长约5m的高精度因瓦线尺测距边(±
0.1~0.3mm)作为固定值,对控制网施加额外约束,以提高精度。
控制点布置在隧道两侧,以利保护点位,且测量时尽量不影响隧道内的交通。
施测:
施测时选用6套高精度Leica基座和4套Leica标准圆棱镜,利用LeicaTCA2003测地机器,根据三联脚架法,利用测地机器的ATR功能对目标实施全自动测量。
每点观测四个方向和四条边长,方向按全园测回法观测。
三联脚架法测量主控网的同时,用一根因瓦线尺测量联系短边。
隧道掘进增加500米,主控网向前推进一节。
(2)洞内基本网
自洞内主控网点向洞内布置边长为100~150m的狭长菱形导线网。
基本控制网点沿隧道两侧和隧道中线布置,部分基本网点与主控网点重合,由主控网分段对基本网施加约束。
利用2″级全站仪,根据三联脚架法测量。
隧道掘进增加100~150米,基本网向前推进一节。
(3)洞内施工导线
自基本控制网点,向洞内布置边长约为50~80m长的单支导线,控制洞内开挖和衬砌施工。
洞内施工导线测量和洞内施工测量,均采用LeicaTCR750无棱镜激光全站仪,以加快测量进度。
5.1.2边仰坡开挖
本隧道的洞口在施做前,首先进行边仰坡开挖。
先在洞口仰坡线外5~10m施作洞顶截水沟,防止地表水冲刷边仰坡,以拦截地表水,避免雨水冲刷洞门造成危害;
截水沟用浆砌片石砌筑,做到圆顺流畅,不积水,不渗水,拦截导引地表水,防止地表水影响洞口施工,达到稳定坡面的目的。
为增加洞口及边仰坡的稳定性,确保进洞安全,在洞口范围内放出边仰坡开挖轮廓线,清除开挖范围内植被,按照“分层、分段,自上而下,边开挖、边防护”的原则,采用挖掘机自上而下进行开挖,人工配合精确刷坡。
施工中避免围岩振动过大,造成边坡、仰坡坍塌,影响洞口施工安全。
洞口边仰坡按设计支护,支护完成后,然后开挖进洞。
5.1.3超前管棚支护
洞口开挖至超前管棚位置后,及时施做C25混凝土导向墙,精确预埋导向管,达到强度要求后,管棚钻机就位,施做洞口超前管棚。
洞口超前管棚采用Φ140mm的无缝钢管,管棚长度按设计施作,管棚内压注水泥浆。
导向墙施工(进洞施工):
导向墙采用C25混凝土,兼作止浆墙。
为保证长管棚施工精度,导向墙内设2榀I20b工字钢架,钢架外缘设Ф140mm壁厚5mm导向钢管,钢管与钢架焊接。
管棚定位及钢管安装:
充分考虑到上抬量和上抬角度后,正确算出各钻孔孔口位置,利用测量仪器定出钻孔的位置和倾角。
钻孔:
利用管棚钻机钻到设计深度,每钻入一节续接下一节钻杆。
表5.1.1管棚钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
钻孔外插角
1°
2
孔距
±
150mm
3
孔深
50mm
清孔:
利用高压风将孔内余碴清洗干净,以防塞管时卡管。
装入钢管:
棚管采用Φ127mm无缝钢管,钢管节长为6m,管棚长度30m,此必须接长。
棚管接长时先将前一根钢管顶入钻好的孔内再联结。
事先加工好的管节联结套,要预先焊接在每节钢管两端,便于联结。
第一根钢管前端焊上合金钢片空心钻头,以防管头顶弯或劈裂。
接长管件应满足管棚受力要求,相邻管的接头应前后错开,避免接头在同一断面受力。
高压注浆:
注浆前进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,利用注浆泵将浆液压入孔内,通过钢管壁注浆孔来加固地层。
注浆压力应符合设计要求,注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。
堵孔止浆:
堵孔质量的好坏,直接关系到注浆效果。
堵孔包括钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵。
钢管自身的封堵:
一般在钢管最外端1.5m~2.0m范围内不设置注浆孔。
孔口用厚3~5mm钢板凿孔焊接注浆管等直径小导管来封堵。
钢管与孔壁间空隙的封堵:
利用自制工具将早强水泥砂浆塞入孔口封堵,封堵材料装入孔内不小于1m长度,确保封堵质量。
施工要点:
①成孔较容易时,先用钻孔后顶进管;
成孔较难时,改装扩大孔偏心钻头,套管跟进。
②若钻进过程阻力较大,可退回1m左右,多次反复,阻力减小后继续钻进。
③初钻用低压顶进,以保持方向,防止孔位偏斜。
④注浆方式采用后退式。
图5.1.1管棚施工工艺框图
管棚施工完成后,采用台阶法开挖进洞,施作初期支护,根据围岩变化情况设置临时仰拱,尽早形成封闭支撑结构。
5.1.4洞门施工
在进洞施工正常后,适时安排洞门施工,首先进行测量放线,确定洞门的位置和标高及边、仰坡开挖线,待洞口段主洞衬砌后,再进行洞门的建筑。
洞门混凝土采用整体浇筑,内模采用衬砌台车,外模采用木模或组合钢模,混凝土输送泵浇筑,插入式振捣器振捣。
在洞门的混凝土浇注过程中,严格控制混凝土的配合比,保证混凝土强度满足要求。
洞门完成后及时修筑洞顶排水沟和边、仰坡防护工程,保证洞口稳定和排水顺畅。
回填在洞口段衬砌达到设计强度并施作防水层后进行,两侧对称回填土石方至设计坡度。
附图3.1洞口段施工工艺图
5.2洞身开挖施工
本隧道主洞和导洞均采用台阶法施工;
爆破均采用光面爆破。
详细爆破方案见第7章相关内容。
施工作业流程:
超前地质探测预报→测量放样→上台阶开挖→初喷→拱部组合锚杆→挂网→复喷→测量放样→开挖下台阶→初喷→边墙锚杆→挂网→复喷。
掏槽方式:
采取楔形掏槽。
炮眼深度:
上台阶钻眼深度3.0m,掏槽眼深度3.2m,循环进尺约2.8m;
下台阶炮眼深度为3.0m,循环进尺约2.8m。
5.2.1上台阶开挖
准备工作:
测出路面线和中线,标出开挖轮廓线,按爆破设计标出炮眼位置。
采用YT-28风钻钻眼。
装药:
装药前将炮眼内泥浆、石粉吹干净,检查炮眼达到设计要求后装药,装药时严格按设计药量进行,装药后所有炮眼均堵塞炮泥。
周边眼采用间隔装药,导爆管联接,掏槽眼采用集中装药,底部30%长度加强装药,其它眼采用集中装药。
起爆:
爆破网络采用微差、非电毫秒雷管起爆,非电毫秒雷管插入药卷内,反向装入眼孔内,导爆管引线连接采用一把抓型式。
连接雷管采用低毫秒段,同组连接雷管采用同种毫秒段导爆管。
5.2.2下台阶开挖
上台阶掘进一定距离后,进行下台阶的开挖爆破。
采用凿岩机钻孔,人工装药,非电毫秒雷管微差控制爆破。
图3.2台阶法开挖施工工艺流程
5.2.3超前注浆小导管
5.2.3.1小导管制作
小导管采用热轧无缝钢管加工,小导管前端做成尖锥形,尖锥形长度15cm,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔20cm梅花型钻眼,眼孔直径为8mm,尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。
小导管构造下图:
图5.2.2注浆小导管结构图
5.2.3.2小导管安装:
采用YT-28风动凿岩机钻孔后,将小导管按设计要求插入孔中,围岩软弱地段用凿岩机直接将小导管打入,外露端支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。
5.2.3.3小导管注浆:
采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。
注浆前先喷射混凝土5~10cm厚封闭掌子面,形成止浆盘。
注浆前先冲洗管内沉积物,由下至上顺序进行。
单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。
注浆施工中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。
注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。
注浆参数如下:
注浆压力:
一般为0.5~1.0Mpa
浆液初凝时间:
1~2min
水泥:
P.O32.5普通硅酸盐水泥
砂:
中细砂
5.2.3.4小导管施工工艺框图
图5.2.3超前小导管施工工艺框图
5.3初期支护
本隧道初期支护由挂钢筋网、系统锚杆、钢架、喷射混凝土组成。
5.3.1喷射混凝土
5.3.1.1原材料要求
砂选用颗粒坚硬、干净的中、粗砂,细度模数大于2.5,含水率控制在5-7%;
碎石选用坚硬耐久的碎石;
水泥用42.5R普通硅酸盐水泥;
速凝剂在使用前,要做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验,使用中初凝时间应小于5min,终凝时间小于10min。
5.3.1.2湿喷混凝土的施工方法
喷射混凝土采用湿喷工艺,喷射机安装调试好后,在料斗上安装振动筛,以避免超大粒径骨料进入喷射机;
喷射混凝土前首先要对岩面进行修整,清除松动岩块,对个别欠挖突出部分进行凿除、对个别超挖部分采用C25喷混凝土补平;
用高压水将岩面冲洗干净,对遇水易潮解的岩层,则用高压风清扫岩面;
检查喷射机工作是否正常;
喷混凝土前要进行喷射试验,一切正常后可进行混凝土喷射工作。
混凝土喷射送风之前先打开计量泵(此时喷嘴朝下,以免速凝剂流入输送管内),以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂环喷射孔;
送风后调整风压,控制在0.45~0.7MPa之间,喷射压力根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵,控制好速凝剂掺量。
初喷在刷帮、找顶后进行,喷射混凝土厚度4~5cm,及早快速封闭围岩,放炮后由人工在碴堆上喷护。
复喷是在初喷混凝土层及加固后的围岩保护下,完成立拱架、挂网、锚杆工序的作业后进行的。
喷射混凝土分段、分片、分层进行,由下向上,从无水、少水向有水、多水地段集中,多水处安放导管将水排出。
施喷时喷头与受喷面基本垂直,距离保持1.5~2.0m。
设格栅(型)钢架时,钢架与岩面之间的间隙用喷射混凝土充填密实,喷射顺序先下后上对称进行,先喷钢架与围岩之间空隙,后喷钢架之间,钢架应被喷射混凝土所覆盖,保护层不得小于4cm。
喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30cm,力求喷出的混凝土层面平顺光滑。
一次喷射厚度控制在6cm以下,每段长度不超过6m,喷射回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。
喷射混凝土施工顺序见下图:
图5.3.2喷射混凝土施工程序图
5.3.2系统锚杆
5.3.2.1拱部中空锚杆
①钻孔
中空锚杆钻孔前根据设计要求定出孔位,采用锚杆钻机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,钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。
②锚杆安装、注浆
钻孔完成后,用高压风吹净孔内岩屑;
将锚头与锚杆端头组合后送入孔内,直达孔底;
将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧;
锚杆末端戴上垫板,然后拧紧螺母;
采用锚杆专用的螺杆式注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆,水泥浆的配合比为:
1:
0.3~0.4,注浆压力为1.2MPa,水泥浆随拌随用。
图5.3.3中空锚杆施工工艺流程图
5.3.2.2砂浆锚杆
图5.3.4砂浆锚杆施工工艺流程图
①砂浆锚杆采用Ф22mm螺纹钢筋,施工前按设计长度截取
②锚杆钻孔
砂浆锚杆钻孔前根据设计要求定出孔位,采用普通风机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,钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。
③锚杆安装、注浆
在锚杆孔内灌入水泥砂浆,砂浆量以能将锚杆与锚孔四周空隙填满为准,然后插入锚杆;
锚杆末端戴上垫板,然后拧紧螺母。
5.3.3钢筋网
5.3.3.1制作
钢筋网片在洞外加工场集中加工成型。
5.3.3.2安装
采用人工铺设钢筋网,贴近岩面铺设并与锚杆和钢架焊接牢固。
钢筋网焊接在钢架靠近岩面一侧,以确保整体结构受力。
喷混凝土时,减小喷头至受喷面距离和控制风压,以减少钢筋网振动,降低回弹。
钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于3cm。
5.3.3.3钢筋网施工工艺流程图
图5.3.5钢筋网施工工艺流程图
5.3.4钢架
5.3.4.1钢架洞外加工制作
工字钢等钢材按照钢材质量证明书进行
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- 国外 公路 施工组织设计