浅埋暗挖段施工方案48页文档资料Word文档格式.docx
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（3）现行的标准、规范：
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2019）；
《喷射混凝土施工技术规程》（YBJ226-1991）；
《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）；
《水工混凝土外加剂技术规范》DL/T5100-2019；
《水利水电工程锚喷支护技术规范》（SL377-2019）；
《水工建筑物地下开挖工程施工规范》（SL387-2019）；
《水利水电工程物探规程》（SL326-2019）；
《钢筋焊接接头试验方法标准》（JGJ/T27-2019）；
《低碳钢热轧圆盘条》（GB701-2019）；
《基坑支护技术规范》（DB11/489-2019）。
（4）通过现场实地调查研究所得到的自然条件、施工条件等资料。
（5）我公司相似工程施工中成熟的施工技术和管理经验，及相关项目管理办法。
2、工程概况
2.1工程概况
本标段工程编号为NSBD-MYTX-SG.12，工程范围为：
雁栖~溪翁庄段YX7+500~YX16+500桩号范围内的PCCP管道及管道附属建筑物工程。
主要工程内容为新建PCCP管线9.0km，桩号为YX7+500~YX16+500，管线在YX14+513.5处修建穿铁路明挖方涵，在YX8+868处及YX10+924处修建浅埋暗挖隧洞横穿西统路及密西路，新建排气阀井12处，各级公路交叉6处，新建巡线路约9.0km。
输水管道穿越西统路（浅埋暗挖段起止桩号为YX8+846~YX8+894，穿越长度48m）、穿越密西路（浅埋暗挖段起止桩号为YX10+900~YX10+948，穿越长度48m），采用浅埋暗挖法施工，浅埋暗挖施工采用圆形断面，成洞直径3.8m，支护厚度300mm，顶拱180°
范围内采用超前小导管注浆；
防护结构内穿内径2.6m钢管，防护结构内填充C20混凝土。
见图2.1-1所示。
图2.1-1浅埋暗挖段横断面图
2.2工程地质
PCCP管道穿密西路段（浅埋暗挖段起止桩号为YX10+900~YX10+948，穿越长度48m），采用浅埋暗挖施工方式，管道穿越管顶覆土分别为5.7m。
本标段输水管道沿线15m深度范围内大部分地区未揭露地下水，场区地质结构较简单，主要由第四系全新统冲洪积地层组成。
根据钻孔揭露的地层空间分布及组合特征，其地质结构描述为：
第四系人工堆积层（Qs）：
①素填土：
主要以粉土为主，局部为砂和卵石。
广泛分布于沿线表层，钻孔揭露厚度0.4~4.8m。
局部有零星分布的①1杂填土，以碎石、建筑废弃物和生活垃圾为主。
第四系全新统（Q4al+pl）：
③卵石：
杂色，密实，卵石粒径一般4~16cm，局部含漂石，可见漂石最大粒径达120cm。
卵石含量约80%~95%，砾石含量约3%~12%，砂含量约2%~8%。
卵石层平均粒径一般为57~108mm。
该层沿管线分布广泛、厚度大。
本次钻探未揭穿该层，最大揭露厚度24.90m，局部含中砂、粘性土等透镜体。
岩土物理力学性质成果分析如表：
土的物理力学指标建议值
土层
名称
含
水
率
天然
密度
比
重
孔
隙
塑性
指数
液性
粘粒
含量
压缩
模量
粘
聚
力
内摩擦角
渗透
系数
标贯
击数
承载力
标准值
ω
ρ
Gs
e
Ip
IL
ρc
Es100
c
φ
k
N
fka
%
g/cm3
－
MPa
kPa
°
m/s
击
③卵石
2.05
（40）
40
200
260~300
③1中细砂
2.00
10
25
2.3气象、水文情况
工程位于北京密云县，处于北京市北部山前平原区，属中纬度暖温大陆性季风气候，四季分明，春季少雨多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥。
密云县山前平原区年平均气温10.9℃，极端最高气温40℃，极端最低气温-22.6℃，多年平均相对湿度57％，年日照总时数为2804.8小时，年平均风速2.5m/s，多年平均水面蒸发量为1037mm。
密云县多年平均降雨量为646mm，最大降雨量为995mm（1959年），最小降雨量为345mm（2019年），降雨不仅年际变化大，年内变化也极不均匀，汛期降雨量约占全年的80%。
3、施工准备及人员组织
3.1施工管理及施工人员组织安排
本工程按项目法组织施工，按高效精干的原则，配置施工经验丰富的管理人员具体负责浅埋暗挖段的施工。
为了便于指挥，合理用地，方便施工，项目经理部设在北京市密云县西田各庄村一处出租厂房内，位于桩号YX10+920北侧，紧邻密西路。
项目经理部及主要工程技术和管理人员由本单位选派，抽调具有丰富的施工经验、专业技术能力强、综合素质高的工程技术和管理人员。
项目经理部设项目经理1人，副经理2人，总工程师1人。
项目经理部设六部一室，即工程管理部、质量管理部、计划合同部、物资设备部、安全环保部、财务部、综合办公室。
项目组织机构见图3.2-1。
图3.2-1组织机构图
3.2施工准备
3.2.1临时设施
为确保优质高效完成本工程的施工任务，自进场的起，我部统筹安排，科学调度，全面展开开工前的各项准备工作。
（1）施工便道
通过既有道路和场内便道可直接进入施工现场，顶宽3.5m，厚度30cm，采用炮碴及碎石压实路面，两侧设置侧沟排水。
便道长度根据现场实际确定，每隔一段距离，设置错车位。
（2）混凝土
混凝土采用商品混凝土供应。
（3）生产、生活区设置
在浅埋暗挖段小里程进口处设生产生活区，包括住宿及钢筋加工场地等，面积约为2000m2。
（4）电力供应
采用300KW发电机，负责浅埋暗挖段的供电。
在施工作业面设分动力箱，从各分动力箱用软质电缆或移动式配电箱接至各用电处。
（5）施工用水
施工范围内用水方便，地表及地下水资源丰富。
经水质分析检验后，可直接使用。
3.2.2施工测量
（1）主控制网的复核
重视测量工作，选派技术水平高，操作熟练的技术人员组成强干的测量队伍，装配先进的测量仪器，以便充分地保证测量精度，认真做好主控制网的复测。
（2）主控制网的加密
根据施工现场通视条件等实际情况，为方便施工测量、放样，需对主控制网导线点、水准点进行适当加密。
（3）测量质量技术管理
坚持测量复核制度，确保构筑物准确定位。
尤其是搞好本合同段与两端相邻标段的贯通测量工作，以保中线、水平准确无误。
测量时认真做好记录，所有施工测量记录和计算成果均按工程项目分类装订成册，并附必要的文字说明。
隐蔽工程的施工测量资料，作为隐蔽工程质量检查的附件，施工测量资料及竣工测量资料，作为工程竣工验收的附件。
定期对控制网进行复测。
现场的施工放样由技术主管负责实施，并要做好各项记录，且记录必须按照测量规范进行记录、如上报时没有完好的记录的视同不合格处理，不得进行报检，所耽误的进度由技术主管负责。
技术主管放样完成后必须按照要求报测量工程师。
由测量工程师组织复核，复核有错时，测量工程师以书面形式通知各技术员整改。
复核无误后方可报请监理进行检测。
当检查不合格时由测量工程师负责处理。
施工现场垂直度、高程等的监控由各技术员负责，并须做好各种记录。
测量工程师进行定期和不定期检查。
对于无记录或记录不全、虚假的将给予严肃处理。
不得隐瞒施工中的测量控制质量事故，对出现的测量控制质量问题应及时汇报“严肃对待，科学决策，迅速处置，不留后患”。
施工完后，技术员应及时对中线和高程进行自检，并作好记录。
报测量工程师，由测量工程师进行复核后，报监理检验。
3.2.3征地
按合同要求、国家和地方政府有关规定、有关文件进行征地工作。
根据设计图纸将征地部分的边界线放出，由业主统一协调进行征地。
征地的有关批复文件、协议、报告、丈量记录等资料按受控状态进行编号，作为竣工交付资料的依据。
3.2.4工程试验
根据业主要求和工程施工的实际需要，工程试验开展项目主要有：
水泥物理性能检验；
钢材检验，金属硬度检验；
砼、砂浆配合比设计,外加剂试拌；
砼、砂浆强度检验；
粗、细骨料检验等。
通过实验，判断被检测原材料、半成品合格与否，保证不合格的原材料及半成品不流入下道工序。
并将检验结果按要求上报业主和监理。
通过现场测试获得数据，经过加工整理、分析后，能及时发现工序质量状态，以便及早采取措施，防止不良品的出现。
在现场施工控制过程中，对发现的质量问题及时反馈给有关工序部门领导，督促采取相关决策。
3.2.5技术交底
（1）施工技术部门在全面掌握设计文件要求后，依据施工和验收规范及施工组织设计的有关要求，明确工艺流程，确定过程中影响质量的重要因素并制定技术、安全等控制措施，编制技术交底书。
（2）工程部对架子队的交底，可以通过文件下发和会议通知的形式交底，如实施性施工组织设计、年度季度计划的有关施工部署、技术措施、会议纪要或邀请设计等部门进行综合性技术交底。
技术交底实行三级交底模式，即总工交底给工程部，工程部交底给架子队，架子队交底给施工班组。
（3）架子队的技术交底，分为开工前的工程交底和施工过程中分项、分工序、分工种、分部位与单位结合交底。
按内容的性质分为工艺（工法）交底、质量安全措施交底、测量交底、结构尺寸交底等。
（4）技术交底书面资料采用统一印制的标准样式，应填写清楚并注明各部尺寸，复制若干份。
交底人和接受交底人当面交接，解释明白确认无误后双方签认，其中一份由交底人留存。
技术交底书应含主要质量及安全措施。
设计有变更时，相应的受控文件、资料、技术交底应同步变更，避免因变更设计引起工程材料重复提报。
（5）架子队技术人员分单位工程建立技术交底台帐，统一编号。
台帐内容主要为：
编号、交底日期、工程部位、内容摘要、交底人、接受人。
综合交底亦应记录在案。
（6）质量、安全措施交底，工程部和施工技术室都要分年、季、月编制针对性的安全质量措施，分项工序的安全质量措施，冬季、雨季措施，防洪措施等。
3.2.6物资机械
物资部门在项目经理统一安排下，根据工程的轻重缓急，负责组织施工材料的采购、进场和堆放。
水泥、砂、石、粉煤灰、钢筋等的试验由试验室负责，进行进场检验，为开工报告作准备。
机械设备按照合同和计划要求，分批陆续进场，对土石方所需的机械设备，优先安排。
进场后应及时进行试运行，以保证本工程施工的形象进度完成。
此外还需进行相关的机械准备，如注浆机、喷浆机、挖机、常规试验设备等其它机具。
本工程拟采用的主要施工设备见表3.3-1。
表3.3-1机械设备表
序号
设备名称
规格型号
数量
额定功率（KW）
备注
1
挖掘机
60
1台
2
铲车
6t
3
砼浇灌设备
4台
4
自卸汽车
KAMAZ
585
5
喷浆机
TK-961
2台
18KW
6
注浆机
15KW
7
空压机
20m³
135KW
8
风钻
G10
8把
9
混凝土输送泵
PTF-60S
75KW
开挖台车
自制
11
通风机
MFA100P
3.3.7道路安全防护
（1）保证交通导改与施工进度相协调，互不影响。
（2）保证施工期间周边道路通畅，满足道路交通和施工需求。
（3）为确保施工行车安全，在行驶双向上，分别在距离施工地段±
300处设置限速40km/h与解除限速标志。
图3.3-1限速和解除限速标志图
（4）在此区域行车过车中，中间线行车线为实线，禁止在此区域内超车。
图3.3-2限制超车和解除限制标志图
（5）在道路和前后道路分叉口处设置前方施工牌。
图3.3-3前方施工标志图
4、施工工艺技术
4.1洞口工程施工方法和工艺
洞口是浅埋暗挖施工关键的第一步。
洞门的施工进度、质量是决定洞身掘进的关键，所以必须在洞身开始施工前形成稳固的洞口环节，以保证安全。
施工以“减少干扰，利于施工，确保安全进洞”为原则，做好统筹规划，科学安排各项目的施工顺序，严密组织，精心施工，确保隧道洞口施工顺利进行。
4.1.1洞口段开挖与防护
（1）准备工作
①施工前，仔细查明地上、地下有无管线，提前拆除或防护。
②根据设计图纸、相关文件、施工调查资料及工程特点编制详细且有针对性的施工作业指导书或技术交底书。
（2）开挖施工
由测量工放出设计开挖边线，核实开挖断面，人工清除开挖区内的植被、杂物，开挖线坡外做好截水沟。
截水沟距边坡开挖线距离为5m，洞口顶部地表凹坑、小洞穴用粘土填平，使其排水顺畅。
开挖根据地形情况采用挖掘机配合自卸汽车运输或铲运机开挖运输，靠近底层表面及边坡辅以人工开挖。
按设计边坡自上而下分层逐层开挖方式，开挖面保持不小于4%的排水坡，严禁积水，并且保持边坡平顺。
每段开挖工作完成后，对边坡进行及时防护。
依据基坑支护技术规范DB11/489-2019中规定，洞口段基坑的安全等级为Ⅲ级，基坑最大水平变形限值为0.006h。
本基坑开挖深度约为5m，两侧边坡挂网喷浆防护。
仰坡开挖完毕后，及时初喷3cm厚的C20混凝土进行防护。
初喷全部完成并达到要求后，进行锚杆施工。
锚杆采用φ22砂浆锚杆，长3.5m，采用梅花型布置，竖向间距1×
1m，横向间距1.5×
1.5m。
最后挂钢筋网喷射12cm厚的C20混凝土，成洞面临时支护完毕。
详见图4.1-1和4.1-2。
图4.1-1洞口处横断面图
图4.1-2洞口处纵断面图
（3）马头门施工
①进洞门刷坡支护完成后，在进洞里程前1.2m密布5排格栅钢架，确保进洞安全。
②密布的格栅钢架间距0.3m,最后两榀格栅钢架与加固锚杆焊接。
③马头门采用C25喷射混凝土喷射，喷射厚度为30cm。
④喷射混凝土的配合比、计量、搅拌、喷射必须符合规范要求。
⑤喷射混凝土的结构，不得出现脱落和露筋现象。
喷射混凝土的结构不得夹泥夹渣，严禁出现夹层。
图4.1-3马头门密布格栅钢架立面图
图4.1-4马头门正立面图
（4）质量控制措施
①开挖前准确测定开挖区开口线，确保边坡开口定位准确。
②先施工边坡开挖区周围排水设施,并按质量要求进行检查，确认达到安全标准后，才能开始边坡开挖。
开挖严格按至上而下的施工顺序进行。
③作好成型坡面的施工期监测，发现问题及时处理，以防坡面移位或塌滑。
④合理安排运土通道与掘进工作面的位置及施工次序，做到运土、排水、挖掘、防护互不干扰，以确保开挖顺利进行。
⑤喷射混凝土的配合比、计量、搅拌、喷射必须符合规范要求。
⑥喷射混凝土的结构，不得出现脱落和露筋现象。
4.1.2大管棚施工
进洞施工前，考虑到进口拱顶上部为砂质粉土，为了保证施工的安全性，采用施做超前大管棚支护。
大管棚设置范围为拱部180°
范围内，环向间距0.3m，并注水泥浆填塞管体，大管棚采用Φ108×
6mm的无缝钢管制作。
管棚中心距开挖轮廓线约30cm，外插角1～3°
，以确保支护质量。
管棚施工流程见图4.1-3。
图4.1-3大管棚施工工艺流程图
进口处大管棚长度以达到京加路路肩为准，长约35m。
出口处大管棚长度以不影响燃气管线为准，长约20m。
钢管壁加工注浆花孔，孔径φ8mm，间距15cm，一周4排，呈梅花形排列，前端为尖形，尾端3.5m不钻孔作为止浆段。
钢管大样见图4.1-4钢管大样及安装示意图。
图4.1-4钢管大样及安装示意图
使用KR80412管棚钻机钻孔，采用管棚钢管跟进钻孔方式。
为保证成孔质量，防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌，钻孔间隔进行。
先钻钢花管奇数孔，后钻无孔钢管偶数孔，成孔直径为φ120mm，以便顺利安装φ108×
6mm钢管。
奇数孔成孔后及时安装钢花管，压注水泥浆。
偶数孔成孔后也必须立即安装钢管，防止塌孔，同时偶数孔的施工一方面可以检查奇数孔注浆质量，另一方面也可以进行补充注浆，提高注浆加固围岩的效果。
φ108×
6mm钢管采用4.0m和6.0m两种规格，奇数孔首根4.0m，偶数孔首根6.0m，奇数、偶数孔第2根为6m，其余均为4.0m，以避免钢管接头在同一断面上。
采用20cm长连接套管用丝扣连接，套管采用外丝扣，钢管端采用内丝扣，以保证连接强度和顺直。
4.1.3洞口段开挖支护方法及工艺
洞口段开挖支护方法及工艺见图4.1-6洞口段开挖支护方法及工艺示意图。
图4.1-6洞口段开挖支护方法及工艺示意图
洞门进口为台阶式洞门，进洞后严格按照设计图纸加强支护。
采用短台阶法掘进，上半断面首先开挖进洞，同时观察大管棚支护效果，结合小导管注浆加强支护。
支护格栅钢架由进口到出口全环布置，间距0.5m。
进、出口上半断面开挖5m后，开挖下部，紧跟施工格栅钢架、锚杆、潮喷混凝土，使初期支护形成整体闭合环，以加强围岩自稳能力，力保围岩稳定。
4.2超前小导管施工
4.2.1施工流程
超前小导管流程详见图4.2-1。
图4.2-1超前小导管注浆工艺流程图
4.2.2操作工艺
（1）封闭掌子面：
喷射混凝土封闭掌子面，喷射混凝土厚度为50mm。
（2）成孔：
小导管打设采用风镐顶入法，将需要打入的小导管定好位置、角度和方向，角度控制在15°
～20°
，后端将风镐前段钎子套入管内，通过风镐提供的向前冲击力，慢慢将小导管顶入卵石层。
（3）导管制作：
先把钢管截成需要的长度，在距一端100mm处焊接φ6的钢筋箍。
在钢管的另一端做成25～30°
尖锥形，距头部0.1米以下每隔10cm交叉钻φ5mm的出浆孔，打孔范围见图4.2-2。
图4.2-2小导管制作简图
（4）超前导管安设：
小导管超前注浆每榀一次，环向间距0.3m，仰角15°
，外露20cm与格栅焊接。
（5）堵孔：
导管周围缝隙用塑胶泥封堵，并用棉纱将孔口封堵。
（6）浆液制备：
小导管注浆是整个暗挖过程中最为重要的工序之一，所以根据不同的地质情况选用不同的浆液十分重要，级配较好的砂砾层和粉细砂层（可灌性差）宜采用改性水玻璃浆液，级配不好的砂砾层（可灌性好）宜采用改性水玻璃或改性水玻璃、水泥双液浆，双液浆的比例视地质情况即时调节，施工过程中应根据不同的地质情况，适时调整浆液。
本工程小导管的浆液采用水泥浆。
根据现场地质条件，经过试验确定液浆配比，水泥浆水灰比为1:
0.9（重量比）。
（7）注浆顺序：
采用分次单排注浆方式，注浆顺序由低到高跳孔进行，先注单号孔，再注双号孔，使浆液互相补充，避免严重窜浆。
（8）注浆量：
单根小导管注浆量
Q=πRLnaβ
式中：
R——浆液扩散半径，本工程超前小导管注浆扩散半径为300mm；
L——注浆管长，本工程注浆管有效长度700mm；
n——地层孔隙率；
a——地层填充系数，一般取0.8；
β——浆液消耗系数，一般取1.1-1.2。
（9）注浆压力
注浆过程中，应严格控制注浆压力，注浆终压0.3MPa，注浆终压必须达到设计要求并稳压，保证浆液的渗透范围，防止出现结构变形、串浆、危及地下构筑物、地面建筑物的异常现象。
当出现异常现象时，宜采取下列控制措施：
①降低注浆压力或采用间隙注浆。
②改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间。
③调整注浆实施方案。
④当出现浆液从其它孔内流出的串浆现象时，可采取用多台注浆机同时注浆或将串浆孔击实堵塞，轮到该管注浆时再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋清除管内杂物，并用高压风或水冲洗（拔管后向外流浆不必进行此工序），然后再注浆。
⑤水泥浆注浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶。
（10）注浆控制指标：
一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。
当注浆压力达到设计终压不少于20分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆。
本循环结束标准：
所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象，即可结束本循环注浆。
（11）封堵注浆管：
注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。
4.3隧洞土方开挖
该浅埋暗挖段洞身开挖采用预留核心土台阶法开挖，利用风镐配合机械开挖。
严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早成环、勤量测”的十八字方针施工。
要遵循先上后下的原则，即先施做上拱，后施做下拱，要严格遵守掌子面开挖工作制度，做到地质情况不明不开挖，围岩不稳固不开挖。
开挖时，上拱宜从中间向两边开挖。
完整保存核心土（生命土），上台阶开挖支护完成2m左右后，开始开挖下台阶，上、下台阶步距至少保持1.2～1.5倍洞径，开挖横断面及纵断面如图5.3-1所示。
开挖完成后，要严格检查截面尺寸，严禁超挖，杜绝欠挖。
如果超挖，容易造成塌方，如果欠挖，则影响成环后一衬的受力情况。
所以必须保证喷射混凝土完成后的断面尺寸，保护层充足，确保钢格栅受力良好。
开挖循环进尺控制在0.65m，详见图4.3-1和图4.3
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