蓝色硅谷城际轨道交通工程东山沟隧道施工组织设计毕设论文.doc
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1、青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程QDLG-08标东山沟隧道施工组织设计编制:复核:审核:青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程QDLG-08标项目部二一三年八月十四44一、编制依据1青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程08合同段招投标文件、合同、施工图设计文件。2青岛市蓝色硅谷城际轨道交通工程东山沟隧道初步设计。3与本工程有关的设计、施工规范、规程及验收标准。4、青岛市蓝色硅谷城际轨道交通工程可行性研究报告。5、青岛市蓝色硅谷城际轨道交通工程施工设计文件。6、铁路工程施工及验收规范。7、铁路隧道锚喷构筑法技术规范。8、钢筋焊接及验收规程9国家及山东省、青岛市现行有关的规范、规程、规则、规定和标准等。二、编制原则1、
2、采用高效率的机械化施工方法,科学安排施工顺序,重点突出控制工期的项目,保证重点,统筹安排。2、尽可能采用网络技术,制定最合理的施工方案,落实好雨季施工措施,确保全年连续施工,全面平衡工人、材料的需用量,力求实现均衡生产。3、 满足施工需要的前提下,尽量减少临时设施,合理储备,降低成本,减少用电。4、 妥善安排施工现场,确保施工安全,实现文明施工、环保节约。三、施工组织设计总体思路根据该工程的特点,结合我单位施工技术水平、设备配备能力以及以往的施工经验,编制本施工组织设计。针对本工程隧道断面较大、淺埋、对隧道衬砌的安全性、耐久性和防水性要求高等的特点, 施工组织设计突出洞内开挖重点,主攻出碴通风
3、难点,强化锚喷支护关键,把握防水衬砌焦点,科学组织施工,合理配置资源,狠抓工期主要矛盾,搞好超前地质预报、监控量测。施工质量争创精品,施工成本精打细算全过程控制,确保各项目标的实现。1、指导方针及指导原则隧道施工按新奥法施工的原则,采用钻爆法施工、独头压入式通风方案,强化配置“开挖钻爆”、“装碴运输”、“锚喷支护”、“防水衬砌”几条机械化作业线。在、级围岩地段做到一个“稳”字,确保安全、质量、工期、环保各项目标的实现。2、总体思路(1)配置先进的施工作业线根据本工程的特点,配备各种隧道施工机械设备,以大型专用设备为主,形成开挖、支护、装运、二衬、辅助等多条主要生产作业线,实现机械化、流水线作业
4、。(2)专业化施工队伍施工选派施工管理经验丰富的人员组成项目经理部,调遣专业化的隧道施工队伍负责施工。 (3)采用新的施工工艺,提高工作效率施工中采用成熟的施工新工艺。如在洞身开挖采用CRD法,机械手湿喷;爆破采用机械装药。四、工程概况东山沟隧道位于蓝色硅谷轨道交通工程摩天三五站博览中心站区间,海泉路北侧约500m,温泉镇境内。隧道起始里程为K55+176,终止里程为K55+682,全长506m,为单洞双线隧道。该隧道位于R=800m的左偏曲线上,洞身最大埋深25.03m,属浅埋隧道。其中左线纵坡为4和-4.05,右线纵坡为4和-4;隧道进口高程21.1m左右,出口高程为19.97m左右。本隧
5、道采用新奥法施工,系统锚杆、喷射砼、钢筋网及钢支撑与混凝土相结合组成复合式衬砌结构。本工程主要特点:该隧道位于剥蚀丘陵区,地形开阔,地势起伏,进出口坡面较缓,为单洞双线大断面淺埋隧道,主要为砂岩,局部为花岗斑岩,节理裂隙发育,地质情况较复杂,开挖进尺较慢,开挖方法较复杂,施工难度较大。主要技术参数:设计行车速度:120公里/小时。隧道衬砌结构技术参数区间名称断面类型初期支护二次衬砌C45,P10钢筋混凝土C25喷射混凝土厚度钢架超前支护及加固东山沟隧道级围岩衬砌250mm间距1m42超前小导管450mm级围岩衬砌300mm间距0.6m42超前小导管108大管棚500mm本隧道进口K55+218
6、K55+251和出口K55+667K55+634 V级围岩地段采用108大管棚加固地层,K55+251K55+634地段采用42超前小导管超前支护。五、主要工程量暗洞工程量序号项 目材料及规格单位总计1开挖土方m35642普坚石/次坚石m344936.323超挖及回填土石方m32268.44C25早强喷混凝土m32268.45仰拱回填C20混凝土m33318.116超前支护超前小导管42小导管,t=3.5mmm20384.847注浆(水泥浆)m32815.39超前大管棚108*6mm 有孔钢花管m122110注浆(水泥浆)m321.8311初期支护喷混凝土C25早强喷混凝土m34649.281
7、2钢筋网6-200mmX200mm网格kg8442.72138-200mmX200mm网格kg23366.7214锚杆25中空锚杆L=3.5mm19631.821522砂浆锚杆L=3.5mm13986.4616钢架格栅钢架HPB300Kg18800.3217HRB400kg47569.28188角钢Kg5723.5219型钢钢架工22a型钢kg89343.1820连接钢板Q235Kg315149.3221二次衬砌模筑混凝土C45模筑混凝土,P10m37308.9422钢筋HPB300kg237297.2423HRB400Kg743408.4824监控量测监控量测断面(个)个16025监控量测点
8、(个)个16026临时支护及拆除喷射混凝土200mmm3364.4227钢架工18kg4676828钢板280*270*15kg10840.3529定位锚杆22砂浆锚杆L=3.5mm1370030锁脚钢管m5513.43125a槽钢kg200832中空锚杆25中空注浆锚杆L=4.5mm1370明洞含洞门工程量序号工程项目材料及规格单位合计1开挖土方m3115312普坚石/次坚石2776.73面层网喷砼C25,100mmm388.74钢筋网8200mmX200mm网格Kg4645.45砂浆锚杆L=4.0m,间距1.2*1.2mm6766模筑衬砌C45钢筋混凝土m315087钢筋 HPB300Kg
9、273008钢筋 HRB400Kg87448.49回填C35混凝土m3713210M10水泥砂浆砌片石m375.9211干砌片石m3152.3612碎石m3131.0413夯填土石m3188.6414粘土隔水层m3577.2815C45钢筋混凝土m3574.816钢筋 HPB300Kg1194017钢筋 HRB400Kg73225.218M10水泥砂浆浆砌片石m339019碎石m330020钢筋 HPB300Kg117988.0821钢筋HRB400Kg146273.5222Q235钢板Kg77378.5623C45钢筋混凝土m3781.716六、工程自然条件1、地形地貌隧道所在区域位于剥蚀丘
10、陵区,地形开阔,地势起伏,地表多为耕地。2、地层岩性隧道洞身岩性主要为白垩系下统莱阳群砂岩,伴随有燕山晚期花岗斑岩侵入。进出口段分布有第四系全新统素填土、冲积粉质粘土和坡积碎石土。各地层岩性详述如下:1)全新统:(1)素填土(Q4ml1):广泛分布于地表,厚0.41.1m。黄褐色,主要成分为粘性土,夹碎石、块石,松散,稍湿,级普通土。(2)粉质黏土(Q4al1):主要分布于进出口段素填土下,厚1.41.6m,褐黄色,含少量中粗砂,可塑,级普通土,0=120kPa。(3)碎石土(Q4dl7):分布于出口段,厚约4m,灰褐色,成份为砂岩,次棱角状,粒径一般为15cm,中密,稍湿,级硬土,0=600
11、kPa。2)白垩系砂岩(K1Ss):洞身主要岩性,青灰色,风化层呈黄褐色,砂状结构,块状构造,岩性坚硬,节理较发育,局部节理密集发育,进口段岩层常伴有花岗斑岩岩脉侵入。全风化层局部分布,厚约5m,级硬土,级围岩,0=400kPa;强风化层厚0.65.4米,级硬土,级围岩,0=700kPa;中风化层厚4.712.7m,部分钻孔未揭穿,级次坚石,级围岩,0=1500kPa;微风化层,级坚石,围岩,0=4000kPa。3)燕山晚期花岗斑岩(53):主要分布于隧道进出口段,肉红色,风化层呈灰白色,细粒斑状结构,块状构造。强风化层厚约4.1m,级软石,级围岩,0=900kPa;中风化层厚约9.5m,级次
12、坚石,级围岩,0=2000kPa;微风化层,级坚石,围岩,0=4500kPa。3、地质构造华北地台的胶南隆起带(2)南部胶南凸起(2)区北部,场地内断裂构造不发育。4、围岩分级序号起讫里程终止里程段落长度(m)围岩级别分级理由1K55+176K55+21842明挖段落,地层以强、中风化花岗斑岩为主2K55+218K55+29072中风化砂岩、花岗斑岩为主,顶板埋深小于7m。节理很发育,岩体破碎3K55+290K55+38090微风化砂岩,顶板埋深722m,岩体较完整4K55+380K55+490110中风化砂岩,节理密集发育,岩体破碎,呈碎块状5K55+490K55+590100微风化砂岩和花
13、岗斑岩,顶板埋深1017m,岩体较完整6K55+590K55+66777中风化砂岩和微风化花岗斑岩,节理、裂隙发育,顶板埋深小于10m7K55+667K55+68215明挖段落,地层以粉质粘土、碎石土和强、中风化砂岩为主5、水文特征K55+260右24m处分布一水塘,其余段落线路附近无地表水分布。洞身地下水主要为基岩裂隙水,赋存于中风化岩层中,水量较小。七、施工准备施工准备工作是保证各项主体工程顺利施工的先决条件。在主体工程施工前必须提前做好,包括征地拆迁、新扩建运输道路、架设临时电力线路、临时通信线路、铺设临时供水管路、平整洞口施工场地、临时房屋和砂石备料,以及与当地有关部门的协调、施工前的
14、技术准备等。我部已组织队伍、机械提前进场,办理征地拆迁、着手水、电、路的施工准备,开始料场、拌和站、临时驻地、施工便道等的修建,迅速全面展开施工。1、施工调查我部组织先遣人员对本标段现场情况作进一步详细调查,核准临时道路、给水、通讯、电力及临时房屋布设方案等。2、与社会有关部门的协调我部已与当地市、镇、村各级政府,以及交通、环保、通讯、环卫、公安、电力公司等部门取得联系,正在积极按要求办理相关手续,制定相应的规章制度。做好施工现场周围环境的调查研究工作,掌握真实情况,增强工作的预见性、针对性和时效性,尽可能减少自然或人为不利因素的影响,为施工顺利进行创造条件。 八、施工方案1、洞口工程洞口边仰
15、坡开挖前,结合当地气候特点及洞口地形特点,施作洞外截水沟。截水沟设在边仰坡开挖线5m以外,采用M7.5水泥砂浆浆砌片石砌筑,做到圆顺流畅,不积水,达到稳定坡面的目的。边仰坡采用挖掘机自上而下进行开挖,人工配合精确刷坡,按照“分层、分段,自上而下边开挖、边防护”的原则对洞口衬砌外3.0m范围外的边仰坡进行锚喷网加固防护。边仰坡开挖分两步开挖,首先开挖至洞口超前管棚范围内,挖掘机分层、分段,自上而下边开挖边防护,人工配合精确刷坡到位;待超前管棚施做完毕后,再一次开挖到位。2、进洞方法进出口端为级围岩浅埋偏压段,均采用超前管棚预支护,CRD法开挖,22a工字钢架初期支护。洞口开挖至超前管棚范围内后,
16、然后进行钢架安装,要求钢架垂直度允许偏差为2,中线及高程允许偏差为50mm。钢架安装完后及时施做C25混凝土管棚导向墙,在拱架上沿隧道开挖轮廓线精确预埋140mm导向管,达到强度要求后,钻机就位,纵向钻设管棚孔,其外插角3,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。采用TXU-150钻机钻孔,120mm的钻头,管棚材料采用1086mm的无缝钢管,管长9m,接长管棚钢管时,接头应采用厚壁管箍,上满丝扣,丝扣长度不应小于150mm。接头应在隧道横断面上错开。第一节前头加工成锥形,钢管内压注水泥浆。(1)超前管棚施工管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡;施作套拱;搭钻孔平台、安装钻机;钻孔;清孔、验孔;安装
17、管棚钢管;注浆。测量布孔钻孔及接长钻杆钻杆退出分节顶进,接长管棚钢管效果核查管棚钻机撤出结 束注 浆浆液制备钻机固定钻机就位钻机就位管棚施工工艺流程图施作导向墙:混凝土套拱作为长管棚的导向墙,套拱在明洞外廓线以外施作,套拱内埋设4榀22a工字钢,钢支撑与管棚孔口管焊成整体。孔口管作为管棚的导向管,它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用经纬仪以座标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。搭钻孔平台安装钻机:钻机平台可用钢管脚手架搭设,搭设平台应一次性搭好,钻孔由两
18、台钻机由高孔位向低孔位对称进行,可缩短移动钻机与搭设平台时间,便于钻机定位。平台支撑要着实地,连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。钻机定位:钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。钻孔:为了便于安装钢管,钻头直径采用120 mm。岩质较好的可以一次成孔;钻进时产生坍孔、卡钻,需补注浆后再钻进。钻机开钻时,可低速低压,待成孔1.0 m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过
19、程中出现的事故。钻进过程中确保动力器,扶正器、合金钻头按同心圆钻进。认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报,作为指导洞身开挖的依据。清孔验孔:用地质岩芯钻杆配合钻头(120 mm)进行来回扫孔,清除浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。用高压气从孔底向孔口清理钻渣。用经纬仪、测斜仪等检测孔深,倾角,外插角。安装管棚钢管:钢管应在专用的管床上加工好丝扣,棚管四周钻20出浆孔(靠掌子面3.3 m的棚管不钻孔);管头焊成圆锥形,便于入孔。棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔(120 mm),然后可用10 t
20、以上卷扬机配合滑轮组反压顶进;也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1.0m。注浆:安装好有孔钢花管后即对孔内注浆,注浆采用水泥浆,用注浆泵灌注。注浆后再施工无孔钢管,无孔钢管可以作为检查管,检查注浆质量。在管棚施作完成后,才可进洞开挖。开挖进尺控制在0.51.0m之间,开挖采用CRD法,台阶长度可根据实际情况调整,一般控制在510米之间。湿喷机喷嘴距受喷面的垂直距离取0.61.0m,并应有足够的工作面,初步确定环向开挖厚度为23m,开挖采用光面爆破的方法施工,以减少对围岩的扰动。每次开挖
21、后,及时喷混凝土封闭工作面,打设径向RD25N中空注浆锚杆,安设钢筋网,架设好一榀22a工字钢,并将锚杆与工字钢焊接,复喷混凝土达到设计要求的厚度,进行下步开挖作业。开挖于导管尾端时,必须加密架设2-3榀钢拱支撑,不得让钢管棚端部悬空,确保管棚刚度。隧道进出口段为级围岩,开挖采用CRD法,人工风镐开挖,左侧壁导坑先行,右侧导坑跟进,先墙后拱开挖施工,其中左右侧导坑开挖采用上下台阶分步开挖施工,及时施做边墙中空注浆锚杆、挂网喷浆等初期支护,上弧导坑开挖后顺序施做初期支护和超前小导管等;核心土开挖完毕后及时对仰拱进行封闭,仰拱衬砌分段浇筑,紧跟开挖。本合同段隧道工程、级围岩段采用超前注浆小导管预支
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