PCCP管道穿越顾八路大件路施工组织设计Word文件下载.docx
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2.3.1工程地质条件
根据地质测绘和钻探揭露的地层情况，工程区基岩为白垩系下统坨里组（K1t）地层，岩性以泥岩、砂岩、砾岩为主。
埋藏于第四系松散沉积层之下。
1、白垩系下统坨里组（K1t）
图2-1浅埋暗挖过路标准横断面结构形式图
（1）泥岩：
紫红色为主，局部为青色等。
暴露后脆裂，遇水崩解。
中厚层层状构造。
厚层泥岩中夹有砂岩和砾岩。
（2）砂岩：
以灰白－灰色及褐色为主。
泥质、钙质胶结。
砂为中－粗砂，成份以长石、石英为主。
（3）砾岩：
杂色，少量为褐色，泥质、钙质胶结。
砾石砾径0.5～5cm，分选差，排列杂乱，沿砾石周围常见有钙质薄膜，有时见有结晶方解石细脉穿插。
砾石成份以安山岩、石英正长岩、辉绿岩、砂岩为主。
2、第四系松散沉积层（Q）
（1）全新统冲洪积卵石层（al-plQ4）
中密－密实，含漂石，最大粒径约35cm，漂石含量10~15；
卵石粒径2～20cm，卵粒含量约35～50%；
砾粒含量约15～20%；
充填砂以中粗砂为主，含量约20～25%。
局部夹有壤土、粉细砂透镜体层。
覆盖于坨里组泥岩、砂岩、砾岩之上。
钻孔揭露厚度10.40～13.10m，层底高程37.45～39.35m。
（2）全新统冲洪积壤土层（al-plQ4）
黄褐色，湿，可塑，局部地表分布素填土。
覆盖于全新统冲洪积卵石之上，厚度1.90～3.20m，层底高程48.98～50.64m。
2.3.2水文地质条件
房山区年平均降水量约700mm，大部分集中在6～9月份，占全年降水量的80%以上。
大石河河水多由暴雨形成，除汛期外，大部分时间干涸断流。
工程区地下水补给主要为大气降水和汛期洪水。
按地下水赋存特征，工程区地下水类型为松散层孔隙和基岩孔隙裂隙潜水。
主要赋存于al-plQ4卵石层孔隙和基岩孔隙裂隙中，勘察期间地下水水位高程40.98～41.06m（2006年3月25日）。
2.4工程地质评价
（1）工程段地质结构为土岩双层结构，按《水利水电工程地质勘察规范》围岩类别划分，围岩类别为Ⅴ类，围岩极不稳定，不能自稳，需采取工程支护措施。
（2）设计浅埋暗挖洞身段岩土体为卵石层，施工时应注意围岩稳定性，特别应注意洞顶部的细砂透镜体。
卵砾石层分布稳定，工程地质条件良好。
（3）勘探期间地下水位高程40.98～41.06m，略高于开挖洞底约0.25～0.45m左右，但卵石为强～中等透水层，水位变化幅度受大气降水及上游补给控制，施工时应加强观测，提前采取防御措施。
3.施工总体部署
3.1施工总体目标
3.1.1安全目标
贯彻“以人为本，安全第一”的安全管理指导思想，杜绝因工伤亡事故，无重大设备、人员、交通事故，因工负伤频率控制在0.5‰以下。
3.1.2工期目标
在满足本工程总体工期要求的前提下有所提前。
本工程计划实现的工期目标为：
总工期169天。
3.1.3质量目标
全部工程达到现行的工程质量验收及设计要求，工程一次验收合格率达到100%，工程质量达到零缺陷。
3.2施工进度安排
本工程总体施工计划按三个阶段进行，即施工准备阶段、主体施工阶段及收尾配套阶段。
具体安排如下：
第一阶段准备阶段。
计划安排20天。
主要完成组织施工队伍和机械设备进场、材料采购、修建施工便道，以及解决施工用水、用电等需要完成的工作。
同时熟悉图纸、编制施工方案、对工人进行技术交底及线路复测。
第二阶段主体施工阶段，计划安排10个月。
主要暗挖隧道的初支开挖、二次衬砌等项目的施工。
第三阶段是收尾配套阶段。
计划安排1个月。
主要完成附属工程，场地恢复，隧道竣工资料编制及验交等工作。
具体施工计划详见工程进度计划横道图3-1。
3.3组织机构及劳力部署
3.3.1组织机构
成立PCCP管道及隧洞工程项目部，派驻有丰富隧道及管道施工管理经验的项目经理，全面负责该段的工程指挥、协调和组织管理工作。
组织机构详见项目经理部组织机构图（图3-2）。
图3-2项目经理部组织机构图
3.3.2施工队及劳动力部署
根据本工程施工内容，主要安排四个施工队：
（1）围护结构施工队：
负责进出口段围护桩及地下连续墙的施工，负责钢筋笼制作、钻孔桩及地下连续墙砼灌注；
（2）管棚施工队：
负责本工程大管棚的施工；
（3）主体结构施工一队：
负责左线隧道的开挖支护及二次衬砌施工，负责左线隧道内渣土运输等；
（4）主体结构施工二队：
负责左线隧道的开挖支护及二次衬砌施工，负责左线隧道内渣土运输等。
投入施工队伍及人员组成情况见表3-1。
表3-1施工队伍人员配置表
序号
队伍名称
管理人员
技术员
质检员
测量员
安全员
材料员
其他人员
小计
1
围护结构施工队
2
3
40
52
管棚施工队
4
34
47
主体结构施工一队
6
48
63
主体结构施工二队
5
合计
225
3.4主要施工机械设备
3.4.1设备配置的原则
1、优选能够更好的满足施工工艺要求、性能稳定、易于操作的设备。
2、优选精、良、新设备，并合理匹配，形成综合生产能力。
3、本着设备能力大于进度指标要求的能力进行选择。
4、优先采用低噪声、少污染的设备。
3.4.2主要施工设备
详见表3-2拟投入本合同工程的主要施设备表。
表3-2拟投入本合同工程的主要施设备表
设备名称
规格型号
数量
现状
备注
装载机
ZL50
良好
挖掘机
PC-220,1.5m3
机动翻斗车
汽车吊
16T
35T
发电机
200GF200KW
7
人力推车
10
好
8
砼运输车
MR45,6m3/h
9
冲击反循环钻机
CJF－20型
旋转钻机
KP1500
11
插入式振捣器
ZX50
12
砼输送泵
HBT80,60m3/h
13
钢筋调直机
GT40
14
钢筋弯曲机
GW40
15
钢筋切断机
GQ40
16
电焊机
BX-513
17
高速回转式搅拌机
2L-400型
18
砼搅拌机
JS350
19
泥浆泵
BW-250D衡阳
20
管棚专用钻机
KD100-B
21
湿射混凝土机
TK961型
22
液压抓斗式成槽机
HS843HD型
23
风镐
G10
4.主要施工方案和方法
本工程施工项目包括：
隧道进出口防护结构施工，下穿顾八路、大件路隧道施工，PCCP管道工程等，本方案主要阐述PCCP管道穿越顾八路、大件路的隧道工程。
具体施工安排如下：
两段下穿隧道拟同时开工，先分别施工下穿顾八路、大件路隧道进出口地下连续墙及护坡桩围护结构，然后分别以进出口端为工作面相向施作隧道拱部的管棚超前支护，完成后以各自进出口为工作面进行隧道开挖施工，四条隧道共计8个开挖工作面，每条隧道各有两个工作面相向开挖，各条隧道初支施工完成后即进行二次衬砌施工。
四条隧道平行作业施工，各隧道内进行单工序作业。
本工程洞脸地下连续墙采用液压抓斗成槽，钢筋笼现场制作，汽车吊整体吊装入槽，导管法灌注水下砼；
护坡桩桩拟采用冲击反循环钻机和旋钻钻机钻孔，汽车吊吊放钢筋笼，灌注水下混凝土成桩。
暗挖隧道采用短台阶法施工，人工配合风镐开挖土方，渣土运输采用人力推斗车配合机动翻斗车出土；
洞内通风采用在开挖掌子面安装轴流式通风机进行通风；
二次衬砌采用定型钢模板+简易型钢支撑系统施工，泵送商品混凝土浇筑。
4.1施工准备（设计要求之第2点）
工程开工前，积极组织施工人员、机械、材料等进驻现场，进行生产、生活设施的修建；
施工供风、供水、供电配套设施的安装；
坐标控制点的调查、设置与复测、定位测量与放样；
进行技术交底，岗前培训等。
施工准备工作安排平行交叉作业，加强进度控制管理，为主体工程施工的全面展开创造条件。
施工准备工作的各项内容见表4-1。
表4-1施工准备工作各项内容表
项目
具体内容
调查
研究
调查有关工程特征与要求的资料；
调查附近地区自然条件资料；
施工区域地下管线及构筑物情况；
利用地质雷达探测线路上方路基的空洞及地层松散情况；
对施工地水质抽样分析；
调查施工地区周围环境等。
规划
安排
编制实施性施工组织设计并提交发包人和监理单位认可；
编制单位工程的施工计划安排；
做好施工机械设备的配置；
做好施工任务划分和施工动员。
现场
准备
完成“四通一平”；
确定临时占地计划；
搞好生产生活设施建设；
作业
条件
组织物资的采购、进货与管理，落实所需材料与工程设备，具备连续施工的条件；
编制施工成本控制计划；
汛期施工、低温施工的特殊准备；
组织施工设备进场，并保证全部到达现场且状况良好；
组织施工队伍进场，并保证施工组织机构、劳动力的配备和特殊工种的培训能满足本标段工程施工需要。
技术
施工图纸已通过发包人审查并转发；
进行测量桩橛交接，并布置施工阶段的测量控制网；
工程的施工测量定位；
对施工队进行施工前培训和技术交底；
对原材料进行各项试验；
选定施工的各项配合比。
4.2地下连续墙施工
本工程隧道进出口处洞脸采用C25钢筋混凝土地下连续墙作为支护结构，墙厚800mm，高19.845m。
根据施工场区的工程地质情况，采用HS843HD型液压抓斗成槽。
钢筋笼现场制作，整体吊装入槽，2-3套导管灌注水下砼。
4.2.1地下连续墙施工工艺
详见地下连续墙施工工艺图4-1。
图4-1地下连续墙施工工艺
4.2.2施工方法
4.2.2.1导墙施工
导墙采用C20钢筋砼现场浇制，断面为"
┓┏"
型，尺寸见下图4-2所示。
图4-2导墙断面图
用全站仪放出地墙轴线，并放出导墙位置（连续墙轴线向基坑外侧外放70mm），导墙开挖采用小型挖掘机开挖，人工配合清底。
基底夯实后，铺设7厘米厚1：
3水泥沙浆，砼浇筑采用钢模板及木支撑，插入式振捣器振捣。
导墙顶高出地面不小于10厘米，以防止地面水流入槽内，污染泥浆。
导墙顶面做成水平，考虑地面坡度影响，在适当位置做成10～15厘米台阶。
模板拆除后，沿其纵向每隔1米加设上下两道10*10厘米方木做内支撑，将两片导墙支撑起来，在导墙的砼达到设计强度前，禁止任何重型机械和运输设备在其旁边通过。
导墙施工缝与地下墙接缝错开。
其施工顺序如下：
图4-3导墙施工步序图
导墙施工的技术要求：
（1）内墙面与地墙纵轴线平行度误差为±
10mm。
（2）内外导墙间距误差为±
（3）导墙内墙面垂直度误差为5‰。
（4）导墙内墙面平整度为3mm。
（5）导墙顶面平整度为5mm。
4.2.2.2泥浆工程
泥浆主要是在地墙挖槽过程中起护壁作用，泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一，其质量好坏直接影响到地墙的质量与安全。
1、泥浆配合比
在地下墙施工中，泥浆的优劣将直接影响地下墙成槽施工，根据地质资料和北京地区地下墙施工经验初拟以下：
陶土粉10～12%
纯碱0.5%
CMC0.3%
新浆指标：
粘度18～25s
比重1.05～1.07g/cm3
失水量<
10ml/30min
泥皮厚<
1mm/30min
PH值7～9
胶体率98％
泥浆配合比在施工中应根据材料的性能，土质情况实际予以调整。
2、泥浆搅拌系统及拌制方法
泥浆搅拌系统由600l高速回转的泥浆搅拌机，φ200螺旋输送机等设备组成，工作出泥量4立方米/小时，泥浆制作时应确保水压和水量。
泥浆搅拌作业棚的搭建要求与水泥库相同，严禁陶土粉受潮，地面需填高，泥浆搅拌机作业区的净空需保证5米以上。
泥浆搅拌直接影响泥浆的质量，必须严格按照操作规程办事，即先配制1.5%CMC均匀溶液，静止5小时，按配合比在1000l的搅拌桶内加水，纯碱，陶土粉，搅拌3分钟以后方能加入CMC溶液，继续搅拌数分钟，存放24小时后方可使用。
3、泥浆循环系统
该系统布置在结构中部15×
10m，高2.5m（地下1.2m，地上1.3m），设计容积大于350m3，能满足作业的需要。
4、泥浆管理
泥浆在成槽施工中，会受到各种因素的污染而降低质量，为确保护壁效应及砼质量，应对每批制作新浆及槽段被置换后的泥浆进行测试，指标控制如下：
比重：
1.05～1.2g/cm3
粘度：
18～30s
失水量：
<
30cc/min
泥皮厚度：
1～3mm/30min
5、废浆处理
一般为严重水泥浸污及大比重泥浆即作废浆处理。
废浆处理方法：
采用全封闭式的车辆将废浆外运到指定地点，保证周边环境的清洁。
4.2.2.3成槽施工
连续墙施工采用跳槽法，采用液压式抓斗式成槽机挖土成槽，根据槽段长度与成槽机的开口宽度，确定出首开幅和闭合幅，保证成槽机切土时两侧邻界条件的均衡性，以确保槽壁垂直，部分槽段采取两钻一抓。
成槽后以超声波检测仪检查成槽质量。
1、测量放线
在槽上做好槽段及每一幅的记号，按施工组织设计详图中的槽段施工顺序进行施工。
2、成槽机成槽时及时补浆，防止塌方，泥浆液观应高于地下水位0.5～2.0m，设备在工作前必须操平对中，正确无误。
3、清基及节头处理
成槽后先做接头处理，再用空气吸泥做清基工作，清基结束后，要测定距槽底（设计标高）20cm处，泥浆比重应不大于1.25沉淀物淤积厚度要<
200mm，砼节头上的泥浆应认真，细致地清刷在30分钟左右，其次数应在30次以上。
4、锁口管吊放
为了保证槽段间施工交接，应在清基后吊放锁口管，锁口管直径1000mm，由50T履带吊分节吊放，拚装后垂直插入槽内，锁口管的中心线与槽段分段线相吻合，底部和槽底必须密贴，防止砼倒灌，上端口与导墙连接处用木楔楔牢。
防止倾斜。
5、成槽时的垂直度、深度控制
成槽时的垂直度控制：
首先成槽机械必须摆平对中，操作机械的纠偏装置使液压导管垂直，达到要求。
深度控制：
采用测绳做到每抓一幅1～2次。
4.2.2.4钢筋笼的制作与吊装
制作时必须对号入槽，分二节制作起吊，采用100T履带吊主付钩配合起吊，付钩起吊钢筋笼中间多组葫芦，主钩起吊钢筋笼顶部，主付钩同时工作，使钢筋笼逐渐离地面，并改变笼子的角度，直到垂直，吊车移到使其钢筋笼对准槽段的中心位置并缓缓入槽，按设计要求14号槽钢钢筋焊接搁于导墙面上，控制其标高，入槽过程中，禁止任何割短结构钢筋的现象。
钢筋笼必须在平整的操作面上制作，保证尺寸标准。
4.2.2.5导管的布置及水下砼浇注
1、导管布置
浇注水下砼采用导管法施工，砼导管选用Dg250的圆形螺旋快速接头型，长度每节2～2.5m。
用吊车将依次接长的导管吊入槽段的规定位置，直到距槽底50cm左右的标高，导管顶端上安方型漏斗，便于浇注砼。
质量要求：
导管不变形，接头处螺旋丝性良好，便于导管拼装；
导管连接牢固，防止接头漏泥浆，污染砼；
导管安放位置正确，垂直，防止在浇注砼的过程中，导管提升碰到钢筋笼，而发生下放困难的不良现象；
检查导管的安放长度，并做好记录。
2、水下砼施工
砼质量要求：
砼施工等级为C30，采用商品砼，严格控制水灰比，坍落度控制在18cm～22cm之间；
保证砼的和易性，砼到场后应及时浇注入槽；
做好砼浇注，导管拆除记录，宜每6m攩3攪填写一次记录。
水下砼浇注：
为保证砼在导管内的流动性，防止出现砼冷缝，夹泥现象，槽段砼面应均匀上升，且连续浇注；
导管应埋入砼内2m以上，但一般不宜大于4m，以免使砼顶面的沉渣或泥浆混入砼内，降低砼质量；
槽内砼面上升速度，不应小于4m/h，否则无法保证砼的质量，但不宜大于5m/h；
在砼浇注时不能将砼洒落槽内，污染泥浆；
浇注后的砼顶面超高30～50cm。
4.2.2.6锁口管的提拔
锁口管拔升工艺应与砼浇注相结合，砼浇注时应做好每车砼浇注时间与砼面上升记录，作为提拔锁口管时间控制的依据，根据水下砼凝固速度的规律及以往的施工经验操作，做到既顺利地拔出锁口管，又不会造成槽段砼的坍塌。
4.2.2.7地下墙砼超声波测试
根据设计要求，在相寻应的地下墙槽段中，预埋超声波测试管。
超声波测试管采用2寸钢管，其埋设深度：
底与地下墙钢筋笼相同，顶与导墙面相平。
每一槽段（以6米槽段考虑）布置2组6根测试管。
测试完毕10日将提供深度－时间、深度－波速数据、深度－波速曲线以及质量判别情况。
4.3钻孔围护桩施工
本工程隧道进出口段两侧采用φ800护坡桩作为支护结构，桩顶设冠梁，桩间采用挂网喷射混凝土保持桩间土体稳定。
护坡桩间距1600mm，根据基坑放坡，围护桩分两种长度：
一号护坡桩长19.845m，二号护坡桩长9.445m。
桩深范围地质主要为砂壤土,卵砾石层，粘砾双层结构段。
4.3.1施工方法及施工顺序
钻孔采用KP1500型旋挖钻机，根据本工程的区域地质特点，采用湿式泥浆护壁。
钢筋笼场区加工制作，汽车吊吊装安放，为控制钢筋笼上浮，采用在钢筋笼底设米字型钢板架。
采用搅拌运输车运送商品混凝土，直升导管法灌注水下砼。
一号、二号护坡桩分两阶段进行施工，一号护坡桩在隧道进口土方开挖前施作，待土体开挖至高程32.755m处时施作二号护坡桩。
钻孔过程中，为避免造成塌孔，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按每间隔两孔施作。
4.3.2施工工艺
钻孔灌注桩施工工艺流程详见图4-4。
4.3.3施工方法
4.3.3.1施工准备
在桩基施工前，首先进行物探，查明地下管线，障碍物的准确位置及埋深，作好明显的标记，然后清除桩基位置上的杂物，整平场地，设置泥浆池。
采用经纬仪测定桩孔位置，并埋设孔位护桩。
4.3.3.2埋设护筒
孔口护筒采用钢板卷制，内径比桩径大15～20cm，长度2.5米。
采用人工开挖埋设护筒，护筒外面与原土之间也要用粘土填满、夯实。
顶部高出施工地面30cm。
埋设要求准确竖直，护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计偏差小于2cm，护筒竖向的倾斜度不大于1%。
4.3.3.3泥浆制备
根据地质、水文情况，选用优质膨润土造浆，泥浆比重控制在1.1～1.4范围。
试验泥浆的全部性能指标，并在钻进中定期测试泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等（泥浆性能指标及测试方法见表4-2），并填写泥浆试验记录表。
泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后妥善处理。
表4-
2泥浆性能指标及测试方法表
性能指标
测试方法
相对密度
1.06～1.10
相对密度计
粘度
18～28"
500cc/700cc漏斗法
含砂率
≤4%
含砂率计
胶体率
≥95%
静置、澄清
失水率
滤纸法
泥皮厚
静切力
1～2.5Pa
空心不锈钢泥浆切力计
酸碱度
8～10PH
比色法
4.3.3.4钻机就位
钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在2cm以内。
4.3.3.5钻孔
钻孔方式采用旋挖钻，钻孔过程中，孔内应保持泥浆稠度适当、水位稳定，及时加水加粘土，以维持孔内水头差，以防坍孔。
并对钻碴作取样分析，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采用相应的钻进方式、泥浆稠度。
4.3.3.6第一次清孔
钻孔至设计高程，经过检查，孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后，将钻渣抽净。
清孔应符合下列规定
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