管棚施工方案.docx

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管棚施工方案

第1章工程概况

第1节工程概况

1、项目概况

重庆市嘉陵江磁井段防洪护岸综合整治工程—市政道路工程项目起点位于沙坪坝区高家花园大桥桥头，终点向北延伸至沙坪坝区的区界处，它的建设能将井口、双碑和磁器口串联起来，改善项目所在区域的交通基础设施面貌。

整个工程施工范围包括清水溪至特钢段K0+626-K2+300的市政工程和堤防工程两部分。

市政工程范围：

清水溪至特钢段K0+626-K2+300完成施工图范围内的隧道、道路、堤防、护坡、景观绿化、路灯、交通工程等所有内容。

堤防工程范围：

堤顶内侧8m到堤脚线的土石方、挡墙、护坡等工程。

本次工程为主线K0+920～K1+265磁器口隧道，位于嘉陵江的右岸，距嘉陵江约20～50m，设计为左右双线（左线里程CLK0+485～CLK0+835、右线里程CRK0+488～CRK0+828），采用暗挖隧道型式通过，设计隧道单孔宽11.5m，净高6.9m。

隧道围岩岩性主要为砂岩和泥岩，左线全洞最大埋深约52.8m围岩为Ⅴ级长度约296.5m，Ⅳ级长度约53.5m；右线右线全洞最大埋深约65.5m围岩为Ⅴ级长度约287.3m，Ⅳ级长度约52.7m。

隧道初期支护采用锚杆喷砼，二次衬砌采用C40钢筋混凝土结构，其中拱、边墙采用抗渗等级为P12防水混凝土。

钢筋混凝土结构除满足强度的需要外，还考虑抗渗、抗腐蚀的要求。

2、暗挖隧道进出口土质构造及水文情况

根据地质报告与现场开挖实际情况观察，暗挖隧道洞口区域土质构造情况如下：

1）、隧道进洞口：

主线里程桩号K0+920（左线里程桩号CLK0+485、右线里程桩号CRK0+488），洞口路面设计高程约为162.5，地面高程约为172.5～173.5m，洞口中心开挖深度10.0～11.0m，洞顶覆盖层厚约1.0～3.5m，洞口段未见崩塌、滑坡泥石流等不良地质作用，天然斜坡整体稳定。

进洞口纵向斜坡坡度15°～20°，洞口与地形线成正交进洞。

岩体内发育2组裂隙。

进口段岩体较完整。

隧道仰坡分析如下：

地形坡角约15～20°，上部土体厚度1.0～3.5m，岩土界面倾角较陡，约为15～20°，仰坡开挖后，形成的仰坡高约5.0～7.0m，坡向121°，直立切坡后，上部土体可能产生整体滑移；下部基岩根据赤平投影可知，①、②裂隙与仰坡相切，对其影响小，③层面与仰坡大角度相交，对其影响小，岩体内无不利外倾结构面。

综述，按设计直立切坡后，仰坡整体稳定性受岩体自身强度控制，总体稳定性较好。

根据《公路路基设计规范》（JTGD30-2015），该边坡岩体类型为Ⅲ类，岩体等效内摩擦角取52°。

破裂角取62°。

根据现有设计意图，隧道该段与明挖箱涵接拢后，将对已挖除部分进行回填，恢复原有地貌，故该仰坡为临时边坡，建议开挖时清除坡面易滑土体及顶门上部局部松散岩块，并作必要的临时支护措施，隧道与明挖箱涵对接后，回填土分层辗压满足规范要求。

2）、隧道出洞口：

里程桩号为K1+265（左线里程桩号CLK0+835、右线里程桩号CRK0+828），洞口路面设计高程约175.4m。

洞口段未见崩塌、滑坡等不良地质作用。

洞顶土厚3～15m，洞口段未见崩塌、滑坡泥石流等不良地质作用，现状斜坡整体稳定。

出洞口纵向地形较为平缓，横向斜坡坡度15°～30°，洞口与地形线近于平行出洞。

岩体内发育2组裂隙，出口段岩体较完整。

地形坡角约0～10°，上部土体厚度3～14.5m，纵向岩土界面倾角平缓，约为5～10°，仰坡开挖后，形成的仰坡坡向338°，坡高约20.5m，直立切坡后上部土体整体滑移可能性不大，但易在现状填土内部形成圆弧滑移，局部易坍塌失稳；下部基岩部分根据赤平投影可知，①裂隙与仰坡近于反向，对其影响小，②裂隙与仰坡大角度相交，对其影响小，③层面与仰坡近于直交，对其影响小。

综述，按设计直立切坡后，仰坡整体稳定性受岩体自身强度控制，总体稳定性较好。

根据《公路路基设计规范》（JTGD30-2015），该边坡岩体类型为Ⅲ类，岩体等效内摩擦角取52°。

破裂角取62°。

根据现有设计意图，隧道该段与明挖箱涵接拢后，将对已挖除部分进行回填，上部修建国道212连接线，故该仰坡为临时边坡，建议开挖时对边坡岩土体按土层1:

1.5、基岩强风化1:

0.75、基岩中等风化带1:

0.5的坡率进行放坡处理，并作必要的临时支护措施，待隧道与明挖箱涵对接后，回填土分层辗压满足规范要求。

水文概况：

施工区域处于嘉陵江边，嘉陵江为区内最重要水系，构成区域最低侵蚀基准面，其一遇汛期，河水上涨，水流湍急，洪水水位对场地的方案设计及水文条件影响甚大。

嘉陵江水位特点是：

洪枯明显，水位差大，枯水期水位平稳，洪水期峰高量大，洪水陡涨陡落，历时相对长，一次过程一般6～10天，洪水过程水位变幅大，常达20～30m，使沿江两岸城镇、厂矿、码头等易被淹没。

根据水文站历年观察资料及沙坪坝区防汛办公室针对磁器口水位标识的数据，嘉陵江旱限水位约162.0m，常年枯水位173.4m（黄海高程），常年平均洪水位190.97m，50年一遇洪水位193.69m，100年一遇洪水位195.49m。

勘察期间，场地段最高水位达到约182.0m该场地位于构造剥蚀丘陵地貌上，受人类活动改造影响较大，第四系覆盖层厚度差异较大，下伏基岩为砂岩泥岩互层的陆相碎屑岩，含水微弱。

地下水富水性受地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制，为大气降雨补给。

根据地下水的赋存条件、水理性质及水力特征，场地地下水可划分为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水。

松散层孔隙水不连续分布在残坡积层和人工填土层中，多为局部性上层滞水，水量小，动态幅度大，无统一地下水位，水质成分由含水介质的性质决定，主要由大气降水补给，具就近补给就近排泄的特点，总体向场地东侧嘉陵江中排泄。

局部卵石位于冲洪积粉质粘土层下部，故构成局部少量的卵石层承压水。

场区上部松散层孔隙水主要接受大气降水及周边生产生活排水的补给。

大气降水大部分以地表分散流的形式排泄至嘉陵江，局部渗入土层并储存在上层松散层的孔隙内，形成潜水。

此类地下水和地表径流的流量、水质变化均与大气降水的季节和强度相对应，雨季流量增大，矿化度减少，枯季则相反，流量减小。

局部少量的卵石土承压水主要接受嘉陵江的河水补给，河水水位高于卵石层时，裸露于河床及河底的卵石为补给区。

该类地下水零星分布于场地相对低洼地段的覆盖层厚度较大区域（清水溪、童家溪两侧及原特钢厂区内覆盖层厚度较大地段），一般赋存于基岩面之上一定标高，无统一地下水位，水位高程相差大。

基岩裂隙水包括风化裂隙水和构造裂隙水。

风化裂隙水分布在浅表层基岩强风化带中，为局部上层滞水或小区域潜水，水量小，受季节性影响大，各含水层自成补给、径流、排泄系统；构造裂隙水分布于中下部的中厚～厚层块状基岩裂隙中，以层间裂隙水或脉状裂隙水形式储存，水量大小与裂隙发育程度和裂隙贯通性密切相关，水量一般较小，多呈滴状或脉状，动态不稳定。

主要接受大气降水补给，浅部地层成为其地下水补给通道，大气降水一部分顺坡流排泄，一部分沿风化裂隙潜入地下，再从地势低洼处，以泉井形态流出地表。

场区地下水补给、排泄条件较好，地下水流量受大气降水严格控制，雨季水大，枯季水小。

场区内地下水具有补给条件单一、短途径流、就近排泄的特点。

由于岩层中构造裂隙总体不发育，不利于地下水赋存和接受补给。

当开挖揭穿贯通性好、延伸远的裂隙则涌水量大，开挖遇封闭性好、延伸短的裂隙则涌水量小。

第2章编制依据

1、《重庆市嘉陵江磁井段防洪护岸综合整治工程（清水溪-特钢厂段）第二册结构工程》

2、《重庆市嘉陵江磁井段防洪护岸综合整治工程（高家花园至磁器口）工程地质勘察报告》（重庆川东南地质工程勘察设计院2015.11）；

3、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；

4、《公路隧道设计规范》JTGD70-2004；

5、《公路隧道设计细则》（JTG/TD70-2010）；

6、《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；

7、《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）；

8、《城市隧道工程施工质量验收规范》（DBJ50-107-2010）；

9、国家、行业、地方、企业等其他规范；

第3章施工准备及施工工艺

1.作业准备

施作管棚套拱先安装套拱内拱架和导向钢管，立模、浇筑套拱混凝土后再钻孔、顶管、注浆、封口，即完成管棚施工。

管棚完成后，借助上半断面台阶高度，进行暗洞侧壁导坑的上台阶开挖与支护工作，掘进约10～15m左右，开挖明挖段的下半断面。

明挖段下半断面随挖随喷混凝土防护，挖至两侧墙底标高后，及时施作两侧浆砌片石挡墙，同时进行暗挖段导坑下台阶开挖支护。

2.1机械配备

表1机械设备配置表

设备名称

数量

制造商名称

型号和功率

凿岩台架

2

自制

气腿式凿岩机

25

沈阳风动工具厂

YT-28

挖掘机

1

加腾公司

KOTO0820

电动空压机

3

20m3

电动空压机

1

10m3

内燃空压机

1

12m3

风镐

5

浙开山集团

G10

潜孔地质钻机

1

S200

平洞钻机

1

P-120

装载机

1

龙工

ZL-50F

自卸汽车

4

东风

5t

自卸汽车

3

斯太尔双娇

8t

搅拌站

1

2-HZS100

搅拌站

1

JQ500

混凝土输送泵

1

长沙中联重工

HBT60

混凝土输送泵

1

长沙三一重工

HBT60

衬砌模板台车

1

厂制

L=10.5m

喷砼台架

1

自制

6m

混凝土湿喷机

3

JZ-5

注浆机

1

S120-T

压浆机

1

TH-2

混凝土搅拌输送车

3

6m3

装载机

2

ZL50154kw

钢筋切断机

1

GQ40B-FB

钢筋弯曲机

1

GTB7-40

型钢弯曲机

1

200T

钢筋调直机

1

GTJ4-14

交流电焊机

4

BX3-300

闪光对焊机

1

普通车床

1

CD6140B

柴油发电机

1

200KW

柴油发电机

1

300KW

变压器

1

S9-800

低压开关柜

2

PBL1000

轴流通风机

1

SDNF2×110kw

高压注浆泵

1

KBY50/70

多功能台架

2

泥浆泵

3

Q5PS

潜水泵

5

CQ3260

GPS接受机

1

全站仪

1

SET2100

经纬仪

1

DJD2

水准仪

1

DZS2

水准仪

1

DZS3

2.2人员配备

表2人员配备表

工种

钢筋工

砼工

电工

电焊工

风钻工

木工

普工

试验工

测量工

机械司机

汽车司机

修理工

人数

4

6

2

2

6

2

4

1

2

6

2

1

合计

38

2技术要求

洞口土方开挖须避开雨季施工。

开挖前先施工截水沟、天沟等排水系统，后进行洞口开挖。

明挖段开挖应自上而下逐层进行，随开挖随喷混凝土进行边、仰坡防护。

至暗挖段拱顶开挖轮廓线高度时，垂直下挖至设定的上半断面底部，临时喷设混凝土封闭暗洞掌子面。

沿开挖轮廓线环向掏槽，安装2榀型钢钢架（型钢尺寸按设计文件），浇筑混凝土，为暗洞开挖作准备。

图1明暗交界处开挖示意图

3施工工艺流程及操作要点

3.1套拱施工

管棚施工前应先施工套拱，利用套拱进行导向，同时借助混凝土套拱稳定仰坡面山体。

套拱混凝土达到85%强度时，方可实施管棚钻孔工作。

套拱结构示意如上图所示。

3.1.1测量放样,标定套拱与暗洞开挖分界