隧道过湖明开方案.docx

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隧道过湖明开方案

穿湖段施工方案

编制单位：

xxxxxxx

编制时间：

20xx年xx月xx

第一章、工程概况

一、工程概况

xxxxxxxxxxxxxxxx

二、工程地质及水文气象情况

隧道沿线穿越处的地层有饱和的粉质粘土层、砂质粉土层，易发生流土，流砂及崩塌现象。

地面的机械振动可能加剧饱水的粘质粉土——砂质粉土层的流动性，易引起塌陷。

隧道通过岩土围岩主要为粉质粘土、粉质粉土、重粉质粘土局部为细砂。

本工程的抗浮设防水位标高建议值为32.5米，近3~5年最高地下水位为33.8米。

室外冬季极端最低温度平均值：

-19.6℃

三、对外交通条件

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

四、施工原则

xxxxxxxxxx是北京城区重要的景观湖泊，目前为开放式公园，每天的游人众多，采取的工程措施要尽量不影响现状。

1、工程措施不损坏公园的整体风貌。

2、最大程度降低对公园内游人的影响。

3、尽量减少占地，少动土方。

第二章、施工规划及总平面布置

本工程施工段长度共计356.3m，南北向横跨红领巾湖，湖南北岸各设置一座检查井。

一、施工平面布置

见【施工总平面布置图】

1、临时住区

施工临时住区布置在园区内四环路桥梁西侧苗木培植区，，表层地面铺筑20cm混凝土硬化处理。

联系公园管理部门解决临时用电、用水问题；

2、加工厂

本工程位于xx湖内，周边为公园游览区域，故我方计划将加工厂设于湖底施工道路东侧。

加工场地换填30cm砂砾料，表层地面铺筑20cm混凝土硬化处理。

3、施工道路：

本工程公园南门的硬化路面为进场道路，可直接到达施工区南端湖岸边。

施工车辆可从东四环辅路通过公园南门到达施工区南端，对公园内现有路面破坏较少。

修建下湖施工道路，在新建管线东侧红领巾湖内（水已排干）修建一条临时施工道路，道宽8m（满足重型设备进出），清理湖底淤泥换填天然级配砂石，厚80cm，两侧1：

1边坡。

厂区内开挖土方、进出物料均由此道运输。

4、施工导行

公园南门作为施工道路，在道路东侧设置围挡与公园游览区隔开，设置大门，此道禁止游人通行，公园管理人员可以通过；

1/9检查井位置施工前，设置围挡，将1#围堰和2#围堰圈入施工区内，将施工区与公园道路隔离开；绿化带北侧道路作为游人通行之用。

5、湖底施工区域清淤

由于沿管沟两侧须设置加工厂、施工道路等，故必须将该区域内湖底淤泥清理干净，清理平均厚度按照60cm考虑，清理范围约21413m2。

6、施工围堰、两湖连通

施工围堰设计遵循“经济、实用”的原则，采用桩膜围堰，双排管支撑。

整个湖内共设置三道：

东湖和西湖连通口处设置一道围堰，长约55m；湖心岛南北两端各设一道围堰与岸边连接，长度分别为50m、90m。

使施工区域湖区闭合，将水抽干后进行干槽作业。

围堰总长约195m。

为使施工期间西湖与东湖水流相通，施工时使用两根直径1000mm钢管作为两湖连通管，确保湖水相通，保持水质良好。

由于大部分施工期属于冬季施工，因此，为防止连通管受冻损坏，水流不顺畅，对连通管做保温保护。

7、施工排水

围堰施工完成后，安设抽水系统，将围堰内湖水抽排至围堰外侧。

根据现场量测结果，围堰内水域面积约29623m2，平均水深1.7m。

另外沿围堰在内侧设置一道排水沟，排水沟底宽1m，顶宽2.6m，深0.8m。

8、拆除恢复

本工程主要需拆除恢复项目有：

公园南门至施工区域长约150m水泥路面，宽度为4.5m，路两侧为道牙石；

2/8号检查井位置：

此处检查井需拆除恢复（45平米花砖；柏树丛：

7m×15m；柳树2棵：

80cm胸径；）；

1/9号检查井位置：

此处检查井需拆除恢复（柳树2棵，胸径60cm；碧桃4株；方砖步道20平米；绿地50平米）。

二、施工部署

1、施工竖井

本工程两座施工竖井计划同时施工，配备两套齐全的喷锚支护设备及施工人员；

2、明挖段

支护灌注桩采用跳打方法，桩间距1m，在湖内不影响施工的地方设置泥浆池，灌注桩施工完毕后恢复原状；

按照设计伸缩缝间距每25米作为一仓，跳仓施工；

施工降水井沿管线两侧梅花形布置，抽排水至湖内。

三、施工进度计划

本工程计划

见【施工进度计划横道图】。

第三章、施工方案及技术措施

一、桩膜围堰施工

考虑施工区域处于公园内，环境保护要求高，不宜采用草土围堰。

故最佳方案采用桩膜围堰。

详见【施工总平面布置示意图】。

1、堰型选则

由于湖内水深均在1.5m~1.8m之间，堰前水位较高，为保证围堰安全，采用双排桩膜围堰进行挡水。

详见【双桩膜围堰断面图】。

2、围堰施工工艺

双桩膜围堰主要材料包括钢桩、架子管、苇帘、高强防水膜布、压脚砂袋。

其中，主材采用直径￠15㎝、长6m钢桩。

现场将打桩机稳定在自制浮船上，施工人员沿着事先确定的围堰路线将钢桩稳固后，用打桩机按照设定尺寸，将第一排钢桩打入湖底，深度不小于2.2m，安全超高0.6m，钢桩间距为1m。

第二排钢桩与第一排钢桩的间距为1.8m，钢桩间的间距同样为1m，打入河底深度不小于2.2m。

两排钢桩中间用架子管作横撑及斜撑，用扣件紧固。

用方钢将两排钢桩上口锁定，钢桩外侧迎水面铺设钢管拍子，钢管拍子由架子管组成，立管竖向间距2m，横管间距20㎝。

架子管之间用卡子连接，架子管和钢桩之间、方管之间用8#铅丝绑扎。

为防止铅丝或卡子扎破、损坏高强膜布，在铅丝和卡子处用无纺布予以保护。

在钢管拍子外侧挂双层苇帘，用铅丝及火烧丝绑扎结实。

双层苇帘外侧铺设高强型防渗膜布，为减少渗漏，防渗膜布沿围堰向搭接长度不小于6m，垂直围堰方向的坑底铺设膜布长度不小于10m。

在围堰顶部，膜布用尼龙绳每隔20cm牢固地连续绑扎在钢管架上。

为减小渗流现象，高强膜布与双层苇帘必须靠砂袋贴紧，竖向每隔50cm用一个砂袋吊绑在架子管上，将防渗膜布压入水底，底部折点处必须用砂袋压脚，横向每隔1m一组吊袋，深坑底部膜布用砂袋满铺，与坑底紧密结合。

施工时人工下水进行扫地杆、钢管拍子、苇帘等的连接、高强膜布的铺设加固及沙袋压实。

在第二排桩上外侧用架子管做斜撑和扫地杆，进行围堰支撑加固，增加围堰整体稳定性。

在第二排桩外侧用架子管做斜撑和扫地杆，起加强保护作用。

掌握水位变化的情况，及时加固，安排对应不同水位更适合的工序，以利于质量、工期的保证。

3、施工区排水

围堰搭设完成后，使用5台6寸泵实施排水作业。

二、降水井施工

本工程管线处于湖区，地下水位较高，采用井点降水方案，Ф300mm降水井。

1、明挖段采取双侧降水，两侧降水井间距均8m梅花形布置，井深15m。

2、降水施工

井管埋设采用钻孔后再将井管沉入。

成井之后，即可接通抽水系统，将水排至已架设泵坑位置，抽排至湖内。

三、竖井施工

本工程两座竖井施工方法基本相同；

施工竖井提升系统均采用简易龙门架、电动葫芦配罐笼（长1500×宽1200×高1200mm，容量2.0m3）提升。

每个竖井配10t电动葫芦1台、龙门架一套。

1、竖井开挖及支护

竖井施工遵循“分层、对称、随挖随支”的原则。

井口较浅部位采用挖掘机配合人工进行开挖，井身采用人工风镐开挖，初期支护随着开挖紧跟进行。

井身分层开挖，每一榀为一层，首先进行竖井对角两块格栅的开挖、格栅架安设以及喷射砼支护，而后再进行同一榀另一对角格栅的开挖及支护。

⑴施工程序及流程

竖井施工流程见下图。

⑵施工方法及技术措施

①施工方法

竖井施工时，首先将锁口圈深度范围内开挖和初期支护完成，然后一次施作锁口圈、挡水捻，以稳固井口，保证施工安全。

完成锁口圈施工后，安装电动葫芦提升井架。

余下部分则边开挖边支护，井身支护采用锚喷网混凝土施工，竖井开挖及支护完成后方可进行通道施工。

a.开挖

井口较浅部位采用挖掘机配合人工分层开挖，其下部位采用人工风镐开挖，循环进尺0.5m，电动葫芦和料斗垂直提升出土。

竖井开挖至通道拱部标高时，先对通道拱部进行超前支护，然后继续下挖，直至开挖到位。

b.支护

井身每循环开挖后，立即初喷3～5cm混凝土，封闭开挖面。

初喷后即施作钢筋网、架立格栅钢架，然后复喷混凝土至设计厚度，上一循环支护完成后，再安排下一循环井身开挖。

c.竖井开挖至8m深度以下时，沿检查井双墙打砂浆锚杆，锚杆位Φ25，锚杆端部与竖井格栅锚固，L=3000mm，梅花形布置，间距1m。

。

②施工技术措施

a.施工前先由施工负责人和技术负责人全面检查各项施工准备工作，逐级进行技术、安全交底和安全教育，使各项安全、技术措施在思想上、组织上、操作上得到落实。

b.井身土方采用电动葫芦提升井架起吊至临时堆土场，夜间利用自卸车外运至业主指定的弃土场。

2、竖井提升系统

⑴提升能力的确定

2/8#施工竖井承担暗挖段的出碴及进料任务。

竖井提升主要为碴土、初支格栅拱架及二衬钢筋、模板组件等，最大提升重量不超过3t。

⑵提升设备配备

根据现场场地状况并综合考虑竖井高峰期提升要求，拟配备1台10T电动葫芦进行竖井垂直提升。

提升系统布置详见【施工竖井提升系统示意图】。

四、明挖段地沟施工

本工程明挖深度为5米左右，沟槽西侧为公园湖心喷泉，最近距离约8m，东侧为湖心岛，最近距离约15m；考虑沟槽放坡开挖影响两侧构筑物结构稳定，故采取灌注桩支护方案，灌注桩之间挂网锚喷混凝土护壁。

另外，沟槽两侧无喷泉和湖心岛段则按照1：

1放坡明挖方式施工。

施工工序：

降水施工→灌注桩施工→土方开挖、锚喷护壁→铺粘防水板→一期底板施工→沟壁及顶板施工→封闭防水层→沟槽回填

1、灌注桩支护

灌注桩计算

桩深计算

开挖深度h=5.13m，内摩擦角为20°，粘聚力c=10kn/m2，填土重度γ=18kn/m3，查表得：

主动土压力系数Ka=0.49，被动土压力系数Kp=2.04；开挖沟槽东侧需行走水泥罐车，按照50KN/m2均部荷载考虑。

γ=18kn/m3，均部荷载折算土高h’=50/18=2.78m；

折算后土重度γ’=18*（h+h’）/h=27.75kn/m

μ=ea/（Kp-Ka）γ=2.5m

l=h+μ=5.13+2.5=7.63m

主动土压力之和E=161.03kN/m

a=2*h/3=3.42m

Kr=（Kp-Ka）γ’=43.0125

m=6E/（Kr*l2）=0.3859

n=6E*a/（Kr*l3）=0.173

查表得：

w=0.79

X=w*l=6.03m

桩插入深度t=μ+1.3*6.03=10.5m

桩深H=5.13+10.5=15.63m。

考虑不安全因素，按照18米桩深施工。

最大弯矩计算

Xm=（2E/Kr）1/2=2.7364m

Mmax=E*（l+Xm-a）-（Kr*Xm3）/6

=971.7KN·m

截面及配筋计算

最大弯矩Mmax=971.7KN·m=971.7*106N·mm

桩径采用800mm，混凝土C30，fc=14.3N/mm2，fy=300N/mm2。

根据等效矩形断面计算：

b=0.876D=700.8mm

取保护层厚度a=70mm；h0为截面有效高度。

计算系数as=M/（fc·b·h02）=0.2437

查表得γs=0.858，则

As=M/（γs*fy*h0）=5985mm2。

故受拉区需配14根Φ25的钢筋。

受压区配8根Φ16构造筋。

灌注桩施工

根据工程特点采用旋挖成孔施工法，旋挖钻成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、无泥浆循环等优点。

钻进根据地层情况，合理选择钻进参数，开钻轻压慢转，正常钻进时钻进速度控制在5m/h以内，终孔前的钻进速度放慢以便及时排出钻屑，减少孔底沉渣。

2、土方开挖

灌注桩施工完毕后，使用挖土机分层开挖，开挖一层锚喷固壁一层，每层深度不超过80cm。

沟槽底部30cm人工清理。

灌注桩位置根据地沟结构尺寸向外推算，以锚喷混凝土面作为结构外模以及防水外贴面。

灌注桩基面挂网锚喷50mm混凝土，钢筋网片采用Φ6@100m，先行将灌注桩面凿除至钢筋，再将钢筋网片挂于灌注桩外露钢筋上之后进行喷射混凝土。

3、防水施工

地沟防水采用全包防水结构，材料为SBS防水（ш+ш）。

开挖完成后，对锚喷护壁墙面进行处理，清除基面渣粒、尖锐物等，将基面整平，地沟高度范围内支护墙体抹30mm厚度1：

3水泥砂浆处理。

基面处理完毕，采用热熔机将防水层粘贴于支护墙壁上，并预留地沟顶部搭接幅宽，固定于墙壁上，待地沟结构施工完毕后再焊接沟顶防水层，形成闭合。

防水层施工完毕后，在顶部抹20mm厚水泥砂浆保护层。

4、地沟结构施工

地沟出检查井1.5m设置一道伸缩缝，其余按照间距25m设置一道伸缩缝，并按具体设计要求避开固定支架与导向支架。

另外根据施工需求，在底板面八字角高度设置水平向施工缝，整个结构分两期浇筑，一期浇筑底板，两侧墙体以及顶板作为二期浇筑。

本段地沟总长356.3m，按照25m一仓，跳仓浇筑。

一期底板

底板垫层浇筑完成后，铺设粘贴防水板，计算好整圈防水板的长度；将底板与两侧墙体全部一次性粘贴牢固，底板钢筋绑扎及浇筑过程中，使用无纺布将两侧防水板保护起来。

所有钢筋两端全部带塑料套，防止戳坏防水板。

底板八字角部位模板采用钢吊模，吊模底部、内外侧均使用钢筋支撑牢固。

二期墙体及顶板

二期混凝土施工前，必须进行先期混凝土面的凿毛，确保新旧混凝土结合紧密。

防水板粘贴于支护墙面上，作为地沟结构的外侧模，内模采用组合钢模板拼装而成。

施工过程中每两块模板都必须使用连接件紧固连接。

内部满支脚手架，支撑两侧及顶部模板，每块侧模四周均使用钢丝向内捆绑于脚手架上拉结牢固，内部每隔2.5m设置一道钢管斜撑，支撑于两块模板接缝处。

混凝土浇筑

本工程混凝土浇筑均采用泵车泵送入模，分层浇筑，每层浇筑高度不超过0.5m；采用振捣棒入模振捣，振捣过程中重点振捣模板拐角处，止水带位置特别注意，不得使止水带在浇筑过程中移位。

5、放坡开挖段施工

施工工序：

土方开挖→底板垫层、防水→底板施工→墙体支内模、绑筋→支外模、浇筑→防水层、外保护层施工→回填土

按照1：

1坡比开挖沟槽，按照结构外尺寸外扩1000mm作为基槽开挖底边线；

一期底板施工工艺同支护桩段，底板施工时墙体防水卷材搭接长度，并采取措施覆盖保护预留卷材；墙体外模采用组合钢模板拼装，与内模、钢筋形成整体结构；见下墙体支模示意图。

墙体施工完毕后，粘结防水卷材，并严格按照设计要求施工防水保护层；

见下示意图。

6、土方回填

a、防水层必须经过自检、监理验收，方可进行沟槽回填，回填土方优先选用开挖黏性土；

b、土方回填时必须分层回填，确保回填密实。

五、湖区防渗

为防止工程完工后湖水渗漏，根据现场情况，采取以下措施处理。

1、湖底回填30cm粘土防渗漏；

2、明挖地沟上部做1.5m高混凝土挡墙，挡墙与地沟之间设置橡胶止水带防水；混凝土挡墙上部砌筑浆砌石与两侧挡墙顺接。

3、挡墙外侧采用两布一膜防水膜布处理，防水膜布伸入地沟混凝土结构内至少10cm。

第四章、冬雨季施工措施

一、冬季施工措施

冬期施工影响质量、安全和工期的项目主要为明挖结构施工。

另外冬季需采取防止湖水冻胀撑裂桩膜围堰膜布措施。

1、本工程明挖段冬季施工时，在开挖沟口采取苫盖措施保温，混凝土内掺加抗冻剂，保证冬季混凝土浇筑质量。

2、冬季围堰保护措施

采取移动泵破冰方法破除堰前冻冰，保护围堰。

在堰前使用移动船载汽油泵，将堰前水域通过水泵形成流动水面，防止结冰。

在堰顶搭设大板作为行走面，排设专人负责牵引“破冰船”破除堰前冰冻层。

如下图：

3.冬季连通管保温措施

为保证连通管不受冻损坏，连通顺畅，对连通管外壁包裹保温材料保温。

二、本工程不安排雨季施工。

第五章、质量保证体系

一、质量目标

单元、工序交验合格率100%

合同履约率100%

二、质量保证措施

（1）质量体系标准

全面贯彻“质量第一”，“预防为主”，“以人为本”的方针，坚持质量标准，严格检查，用数据说话，推行工作标准化。

从项目经理，到每位职工，将质量意识贯穿在头脑中，落实到每项工作、每道施工工序中去。

事事有人管，人人有专责，工作有标准，有检查，发挥广大职工积极性。

严格按质量体系文件控制整个文版施工过程，狠抓工程质量。

（2）质量管理

①加强测量工作

随时对原始基准点、导线点、控制点进行复核，建立完善的测量组织系统，建立测量资料档案。

在施工过程中加强测量的控制和检查，测设要步步有校核、有复核。

②加强技术管理工作

执行技术责任制、图纸会审、技术交底、工序验收制度。

工程技术人员对每道工序都要进行逐级书面技术交底，签字齐全。

第六章、安全生产、环境保护及文明施工

一、安全生产

（1）成立环保、安全及文明施工小组，为工程顺利完成创造良好条件。

（2）加强对施工人员的安全教育，增强安全意识。

施工中贯彻“安全第一，预防为主”的方针。

（3）设专人进行现场安全工作的检查、监督，有权停止存有事故隐患的作业。

（4）施工现场严禁焚烧废弃物，在现场配备足够的消防器材。

（5）建立安全事故汇报制度，出现事故必须及时上报。

（6）施工人员持证上岗。

二、环境保护及文明施工

（1）成立环保和安全生产及文明施工领导小组，建立健全环境保护和安全生产文明施工措施。

（2）对施工人员加强环保教育，提高全体人员的环保意识；

（3）选用低噪音设备进行施工，以减少噪音污染和对周边地区的影响。

（4）施工现场临时食堂采用液化石油气，加强管理，定期掏油，防止污染。

（5）严密施工组织，科学合理安排施工，主要工程项目实行网络管理，落实施工计划。

（6）引进先进机械设备，尽量采用新技术、新工艺、新材料，依靠技术进步提高劳动生产率。