明挖隧道施工组织设计.docx
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明挖隧道施工组织设计
明挖隧道施工组织设计
某施工单位
2011年02月21日
第一章明挖隧道施工
明挖段施工方法
本标段区间隧道明挖段起讫里程：
右线CK13+250.0～CK13+435.0长185m、左线CK13+250.0～CK13+437.5长187.5m及车辆段出入段线，采用明挖法施工，断面形式为矩形钢筋砼框架结构。
车辆段出入段线沿区间隧道左右线之间以3‰、34.35‰的坡度上坡，前行至左CK13+547.141处从区间隧道左线上方穿出地面，区间隧道左右线从CK13+250.0开始以3‰上坡，到CK13+290转为-25‰下坡至明暗分界里程后暗挖进洞。
7.1区间明挖段施工方法
该区间隧道明挖段基坑右侧靠近深南大道，为防止该侧地表沉降，基坑围护采用φ1200人工挖孔桩排桩，桩插入基坑底以下6.0m，桩顶设冠梁，桩身设腰梁及预应力锚索。
桩顶冠梁顶面至地面1～3m按1：
1坡度放坡开挖，土钉支护。
基坑左侧及东西侧均采用1：
1放坡开挖，土钉支护。
7.1.1围护结构施工
（一）人工挖孔桩施工
在人工挖孔桩施工前先将桩顶冠梁标高以上1～3m厚的土体按1：
1
放坡开挖并作土钉支护，其施工工艺见“土钉墙支护”。
φ1200人工挖孔桩密排布置，桩芯相切，护壁咬合，基坑右侧共设置156根，其排列布置如下图：
（1）孔桩的开挖及支护
人工挖孔桩，采用间隔三孔跳挖方式进行，每开挖1.0m高度，立模灌注一次护壁
砼，在砾质粘性土及砂质粘性土易塌壁地段，分段开挖高度控制在0.5～1.0m范围内，采用插板法开挖。
孔内出土采用小型电动卷扬机提升吊桶出土，护壁模板采用外八字型钢模板，拆上节立下节循环周转使用。
根据地质资料，挖孔桩未入岩，成孔由人工配合风镐、铁铲开挖。
（2）挖孔桩成孔的质量控制及允许偏差
①开挖前准确定位放样，并从桩中心位置向四周埋设护桩。
当第一节桩孔挖好并安装护壁模板时，必须用桩心点来校正模板位置，并在第一节砼护壁上设十字控制点，每节护壁模板的安装必须用桩心点校正其位置，检查护壁厚度。
②挖孔桩施工允许偏差见下表：
项
1
次
项目
顺桩排轴线方向桩位
允许偏差（mm）
≤75
2
垂直桩排轴线方向桩位
≤50
3
垂直度
0.5%L
4
桩径
-0,+50
5
有效桩长
-0,+100
注：
L为挖孔桩桩长
③桩孔开挖后应尽快灌注护壁砼，且必须当天一次性灌注完毕：
灌注护壁砼时，采用插入式振捣器振捣，确保砼灌注密实。
④护壁模板的拆除，应根据气温等情况而定，一般在24h后进行。
⑤终孔时应清除护壁污泥、孔底的残碴、浮土、杂物和积水。
检验合格后，应迅速封底、安装钢筋笼、灌注桩身砼。
（3）挖孔桩的安全措施
①为防止地面施工人员和物体坠落桩孔内，孔口护壁高出地面150mm，同时在孔口四周设置0.8m高的护栏进行围护。
②供人员上下井所使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置，不得用人工拉绳子运送工作人员或脚踩护壁凸缘上下桩孔。
电葫芦宜用按钮式开关，使用前必须检验其安全起吊能力。
孔内必须设置应急软爬梯，并随挖孔深度放长到工作面。
③当桩孔开挖深度超过5m时，每日开工前应进行有毒气体的检测，并向孔内送风5min，使孔内混浊空气排出，才准下人。
孔深超过10m时，地面应配备向孔内送风的专门设备，风量不宜小于25L/S。
④挖出的土石方应及时运走，孔口四周2m范围内不得堆放淤泥杂物，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。
⑤当桩孔挖至5m以下时，应在孔口设置半圆形的防护罩，防护罩可用钢木板或密眼钢筋（丝）网做成，在吊桶上下时，作业人员必须站在防护罩下面，停止挖土，注意安全。
⑥开挖复杂的土层时，每挖深0.5～1m应用手持风钻或不小于φ16钢筋对孔底做品字形探查，检查孔底面以下是否有洞穴、涌砂等，确认安全后，方可继续进行挖掘；认
真留意孔内一切动态，如发现流砂、涌水、护壁变形等不良预兆以及有异味气体时，应停止作业并迅速撤离。
⑦施工场内的一切电源、电器在安装后必须经验收合格才准接通电源使用。
各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多用。
孔上电线、电缆必须架空，严禁拖地和埋压土中。
孔内电缆、电线必须绝缘，并有防磨损、防潮、防断等保护措施，孔内作业照明应采用安全矿灯或12V以下安全灯。
（4）钢筋笼制作及吊装
①钢筋笼制作允许偏差见下表：
钢筋笼制作允许偏差
②钢筋笼长度在20m之内，整笼一次加工成型。
主筋采用对焊连接，箍筋与主筋点焊连接，相邻主筋接头相互错开，距离至少大于50cm，保证同截面的接头数目不多于主筋根数的50%。
③钢筋笼吊装采用一台30T汽车吊车和一台20T汽车吊车相互配合整体起吊安装。
起吊时，两吊车同时起吊，先使钢筋笼离开地面一定距离，然后30T主吊机升高，辅吊机配合使钢筋笼底端不接触或冲撞地面，直至主吊机将整个钢筋笼垂直吊起，对准孔位，吊直扶稳，缓慢下放，就位后固定在设计标高位置。
（5）桩身砼灌注
①桩身使用商品砼，砼抗压强度等级按设计要求配制，砼要有良好的和易性，坍落度控制在5～8cm内。
②砼下料采用串筒或用砼溜管，不得在孔口抛铲或倒车卸入，砼连续分层浇筑，每
3
层厚度不得超过1.0m，用插入式振捣器振捣密实。
当机械或人工振捣困难时，采用大坍落度砼利用其下沉力使之密实，桩上部靠砼下沉力不能使之密实时，采用振捣器振捣密
实。
如果桩内渗水量大于1m/h时，采用导管水下砼灌注法。
（6）桩顶冠梁施工
人工挖孔桩桩顶设计有桩顶冠梁相连，冠梁断面尺寸为1200mm×1000mm。
待桩身砼达到设计强度后，开挖土体凿除护壁，对桩顶进行凿毛处理，绑扎桩顶冠梁钢筋，立模、浇筑冠梁砼。
一次灌注长度不小于20米。
（二）预应力锚索施工
区间明挖段挖孔桩在开挖后悬臂长度较大，设计中采用预应力锚索、腰梁来保证其
稳定。
锚索间距2.4m，设两排锚索梅花型布设。
锚索向下倾斜，与水平方向夹角15°。
第一排锚固长度20m，第二排锚固长度15m，自由段长度5m。
1、预应力锚索施工工艺流程
预应力锚索施工工艺流程如下图：
2、造孔
钻孔直径120mm，采用地质钻机钻进，为了保证钻孔精度，方便固定钻机，在开挖到锚索孔口时，即进行造孔作业。
钻孔所用的钻杆统一规格，按锚索设计长度将钻孔所需钻杆数好，放整齐，做到钻
杆用完孔深恰好到位，钻孔实际深度比锚索设计长度一般深0.2m。
孔位和角度严格测量，实际孔位和设计孔位误差控制在±10cm以内。
钻孔方位角用罗盘仪控制。
钻孔完成后逐根拔出钻具。
再逐根装上φ25钢风管至孔底，并注入清水，用高压风清孔，直至吹出清水，以保证注浆时水泥砂浆与孔壁的粘结。
对渗漏量较大的孔段，须进行灌浆处理后重
新造孔。
3、编索
编索在工棚内进行。
编束前先对钢绞线进行外观检查，检查合格的钢绞线才能使用。
下料长度须预留张拉所需长度，钢绞线用砂轮切割机切割。
编束时应严格按照设计图纸
安装对中支架、固线塞、限浆环等并逐根编号。
保证锚索的“平、直、顺”。
成型锚索为3×7φ5，编束时内锚固段要预留注浆管位置，保证安装时注浆管能插入孔底。
4、锚索安装
安装前，应对洗净锚孔再用高压风清孔一次，并核对锚索编号与孔号是否一致。
安装时注浆管一并随锚索到孔底，随后应向外拉出0.2m左右，确保注浆管畅通。
5、内锚段注浆
内锚段注浆是内锚型锚索施工的关键工序。
采用水泥砂浆为胶结材料进行注浆。
在
砂浆中掺入微膨胀早强剂，用量占水泥用量的10%。
水泥砂浆配比为0.4:
1:
1。
采用定量注浆施工内锚段，当实际注入量稍大于计算注入量时即停止注浆。
6、腰梁制作及安装
腰梁采用[36a的槽钢和10mm钢板加工制成的型钢腰梁。
腰梁沿水平方向是连续的，安装时分段安装，为使锚索受力合理地传递给围护结构，腰梁在安装时要密贴挖孔桩。
7、锚索张拉与锁定
锚索张拉采用YCW150型千斤顶，预张拉采用YDC240Q型千斤顶，油泵采用ZB4-500
型。
张拉前须对千斤顶和压力表进行配套标定，并绘制出油压---张拉力曲线。
当内锚段水泥砂浆达到设计强度且腰梁安装完成后，即可进行张拉。
张拉前将钢绞
线、腰梁清理干净，再依次套入锚垫板、工作锚板、限位板，并使其与钻孔成一系列同
心圆。
为使钢绞线受力均匀，先用YDC240Q千斤顶对单根钢绞线按一定次序进行预张拉，预张拉力控制在20KN，预张拉完成后，再依次安装千斤顶，自动工具锚，对钢绞线张拉至设计吨位。
锚索张拉分8级加载，油压每上升5Mpa为一级，每级加载后稳压时间不小于2min。
最后一次加载完成后稳压时间不小于5min再锁定。
达到每一级控制吨位时，均记录千斤顶活塞伸长值和油泵压力表读数。
锚索张拉力用压力表读数控制，同时用测力计及钢
绞线伸长量辅助控制，当钢绞线理论伸长量值与实际测量值误差超过规范要求时，应停
止张拉并分析原因。
8、自由段回填灌浆
采用与内锚固段相同浆液，由安装至第一次注浆体顶面的注浆管注浆。
注浆时边注浆边适当向上拔注浆管，从孔口的回浆管回浆。
注浆时严格控制浆液浓度和注浆压力。
（三）土钉墙施工
1、土钉墙设计概况：
（1）区间明挖段基坑左侧采用1：
1放坡（中间有一2m平台），与暗挖段衔接端处，箱形结构顶板上3m以上，采用1：
1放坡，其下采用1：
0.75放坡开挖，土钉支护。
土钉支护范围的基坑深度为9.61m～12.418m。
（2）土钉孔眼直径φ100，间距1.2m梅花型布置，垂直坡面，土钉采用Ф22螺纹钢，长度为4.0m，沿土钉长度每隔1.5m设一定位器。
（3）注浆采用1：
0.5水泥浆，强度20Mpa.
（4）钢筋网采用A3、φ6钢筋，间距为150×150mm。
喷砼厚度100mm，强度等级
C20。
2、土钉墙施工工艺
（1）工艺流程图
（2）施工程序说明
1）、土方开挖
土方按分层高度1.5m开挖。
2）、人工修平边坡
为保证坡面坡度、喷射砼厚度及喷射面平整度，施工中对坡面严格控制。
机械清坡后，剩余30cm厚度由人工修整。
人工修整时，每间隔5m先修出一标准样坡，然后再将修坡工作扩展到整个施工段。
修坡时在坡面上挂线，以保证坡面的平整。
3）、初喷砼
土钉墙坡面修好后先喷4cm厚C20砼。
①采用42.5#普通硅酸盐水泥，干净的中砂，含水量宜为5-7%，下雨天防止淋湿。
碎石粒径不大于15mm。
②喷射砼根据工期要求加早强剂及速凝剂。
③喷射前清理坡面浮土和杂物，喷射砼终凝后喷水养护。
④喷射前在坡面上用短钢筋打上厚度标志，用以检验喷层厚度。
⑤用熟练喷射手，喷射手要严格控制喷嘴处加水量，喷射轨迹由低到高，螺旋上升，
喷射回弹量不大于15%，喷射表面平整，无滑移和流淌现象。
⑥砼初喷工序可根据具体情况而定。
当坡面干爽时可在编网前进行，当预报天气有雨时就必须在修坡后立即进行。
⑦喷射砼层的施工缝位置要与土钉加强筋错开，与土钉加强筋距离必须大于30cm。
喷射砼质量保证措施：
a、在原材料选用方面，水泥必须有出厂合格证。
砂的级配良好，碎石粒径符合要
求。
b、喷射干料拌制时严格按配比执行，喷管头部的水阀开关根据喷料量计算调节。
c、砼试块试验结果保证满足强度要求。
d、喷射砼进行抗压强度试验的试块数量每500㎡取一组，每组试块不少于三个，
试块采用现场喷射无底模砼试块法。
4）、
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