隧道结构施工方案.docx
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隧道结构施工方案
目录
一、工程概况1
二、施工部署1
三、施工组织架构2
四、施工流程3
五、施工方法5
1、施工准备5
2.钢板桩支护施工6
3.箱涵施工7
4.箱涵支撑结构施工及验算10
5.箱涵附属施工13
六、质量要求14
七、施工安全措施14
八、文明施工及环保措施15
第一章、工程概况
一、工程概况
白云一线东隧道下穿云城西路,隧道双向六车道,隧道总长359米,隧道里程范围为K0+125~K0+484,其中包括西段长108米的U型敞口段(K0+125~K0+233)和东段长140米的U型敞口段(K0+344~K+0+484),考虑景观要求U形敞口段两侧利用路侧绿化带放坡植草,尽量减少侧墙高度;隧道箱形闭口段的长度111米(K0+233~K0+344)。
隧道西端接顺双向十二车道的白云一线,隧道东侧接顺双向六车道的云城东路隧道,隧道敞口段两侧设置2.2米宽绿化带、12米的地面机动车道以及4.5米路侧绿化带、2米非机动车道和5米人行道,地面辅道与云城西路为十字灯控交叉口,并在东西两端隧道闭口段顶上设置掉头车道。
隧道采用钢筋砼结构,砼强度等级C30、抗渗等级为S8,隧道结构共划分为长25~30米不等的13个节段,其中A1段~A4段、C1段~C4段隧道为U形开口框架结构,根据隧道结构埋深和地下水位隧道结构侧墙厚度设计为0.5米、0.8米和1.0米三种,底板厚度对应设计为0.5米、0.8米和1.0米,底板厚度0.8米和1.0米的隧道节段底板外侧设1.0米的趾部以增加抗浮能力,不同结构厚度设4米的过渡段,使结构外表面平顺,方便外防水层的施工并保证防水效果;
车道隧道为双室,单室净宽13.35米,双向六车道,隧道框架段设置三个分隔墙,为双箱四段框架,隧道净空5.90m。
中墙宽1.0米,边墙宽度1.0米,侧壁宽度1.0米,顶板厚度1.0米,底板厚度1.0米,顶、底板局部厚度达2.7米(中间排水沟),槽形挡墙混凝土厚度0.5~1.0米,总净宽26.70米。
框架及U型槽均采用C30砼,砼抗渗等级为S8。
根据结构尺寸,以上各部位混凝土属于大体积混凝土。
其主要工程数量表见下表:
主体结构主要工程数量表
序号
工程名称
单位
数量
备注
一
敞口段隧道工程
1
C15砼垫层(20cm)
m3
1540
2
C20砼压重层(50cm)
m3
2867
3
C30砼结构层(S8防水砼)
m3
34085
4
钢筋
T
1714
二
闭口段隧道工程
1
C15砼垫层(20cm)
m3
664
2
C20砼压重层(50cm)
m3
1284
3
C30砼结构层(S8防水砼)
m3
8696
4
钢筋
T
1889
三
防水工程
四
模板、支撑结构
1
25厚夹板
块
1500
2
Φ48钢管
m
7000
3
木枋
m3
70
4
拉杆
支
8000
二、施工部署
1.工期目标
2008年1月15日前完成全部箱涵。
2.质量目标:
合格率100%,并且达到广州市优良样板工程要求。
3.安全生产、文明施工目标
⑴安全生产目标
①不发生重大伤亡事故;
②不发生人为责任重伤、死亡事故;
③工伤事故月度小于1‰。
⑵文明施工目标
坚持文明施工,达广州市文明施工样板工地标准。
4.成本控制
加强技术革新,减少材料损耗,加强施工管理,控制工程成本。
5.施工准备
⑴组织技术人员熟悉图纸,对各班组进行详细的技术交底,明确施工重点和要求。
⑵根据施工需要,及时申请合格的材料进场。
⑶配备各种检测仪器、监测仪表,准备专业记录表格,加强对施工工序的检查监督。
⑷根据工艺要求和工期计划,合理组织进场机械设备,并提前进行检修、采购易损配件备用。
三、施工组织架构
见施工组织架构图。
施工组织机构图
四、施工流程
见施工流程图。
箱涵施工流程图
搅拌桩施工
测量放线
基坑支护、土方开挖
砂砾、混凝土垫层施工
钢筋制作
底部钢筋安装
监理工程师验收合格
支架搭设
底板混凝土浇筑
侧墙、顶板钢筋模板安装
监理工程师验收合格
拆模养护
边墙、顶板混凝土浇注
混凝土试块制作
箱涵接缝施工
箱涵回填施工
箱涵搭板、栏杆施工
五、施工方法
1、施工准备
1.材料设备人员准备
①施工主要机械设备
名称
规格
数量
名称
规格
数量
挖掘机
3
电焊机
6
水准仪
2
搅拌站
4
自卸汽车
6
混凝土振捣器
6
钢筋弯曲机
3
钢筋调直机
3
抽水机
3
钢筋切断机
3
全站仪
2
钢板桩机
2台
②主要劳动力组织
名称
数量(人)
名称
数量(人)
名称
数量(人)
钢板桩
10
箱涵组
40
电工
3
机械工
5
基坑开挖
16
测量人员
4
③材料供应(主要材料计划)
本工程所有材料进场时都应按规定进行验收,都必须是合格品,合格率必须是100%,不合格品不准进入施工现场。
2.搅拌桩施工
箱涵位置搅拌桩施工与路基位置一起进行,施工时在正箱涵开挖位置预留出相应开挖深度的空桩。
具体的搅拌桩施工过程详见《水泥土搅拌桩施工方案》。
3.测量放线
根据设计图纸准确测量出箱涵中心线、结构边线和基础边线,并相应测量出钢板桩施打边线(钢板桩应距离箱涵结构边线2.0m)。
2.钢板桩支护施工
采用振动锤配挖掘机将拉森钢板桩沿灰线打入土层中,钢板桩采用12m长板桩。
桩头露出地面20cm。
插打钢板桩时必须密扣,以起到应有的止水作用。
由于箱涵顶面标高高出现有地面,钢板桩无法使用支撑,按悬臂方式施工。
1.板桩每延米承受的主动土压力
+E1
式中r——沟槽范围土的加权平均重度,考虑水泥土按20.1KN/m3计
H——基坑开挖深度,根据现场地面标高及箱涵基底标高,大部分箱涵开挖深度在4m左右,如有超过的,则采取降土开挖。
Ka——主动土压力系数
,
取20°
E1——沟槽两侧基坑顶施工附加荷载,取15KN/m
则
2.板桩插入深度计算
查Blum计算曲线,
,
入土深度t=1.2x+μ=1.2*6.38+3.01=10.666m
最大弯矩:
=623.3KN·m
故基坑开挖深度在4m,采用悬臂钢板板桩支护,桩身入土深度12m,最大弯矩为每延米钢板桩墙623.3KN·m。
如在开挖箱涵过程中,遇到土质较差的情况,可在距离钢板桩开挖面外侧5m左右位置的土层中施打钢板桩柱(5m左右一组,每组两条钢板桩),然后使用钢筋将支护钢板桩与钢板桩柱连接,以增加支护钢板桩的支护能力
3.箱涵施工
①箱涵土方开挖
按箱涵搅拌桩顶面标高及箱涵级配碎石垫层标高进行控制,用挖掘机从出水口端开始开挖,一般每次开挖两个涵节(20m~22m)。
基底20厘米土方采用人工开挖。
在翼墙边角外设集水坑,将水抽排出基坑外,保持坑内无积水。
挖除的土方外运。
②基础施工
按设计要求,水泥搅拌桩顶上设60厘米厚级配碎石垫层。
开挖至基底标高后,将碎石填入基坑,并用打夯机夯实。
级配碎石垫层整平并复测标高后,按素砼垫层标高,浇筑20cm厚垫层。
模板用10cm×10cm木枋(两层)。
砼从坑项倒入坑底采用溜槽,禁止人工直接抛洒。
垫层表面抹平。
至砼终凝前基坑内不能有渗水,防止砼终凝前受水浸泡。
终凝后及时养护。
③制作安装箱涵钢筋
箱涵钢筋全部采用螺纹钢筋,直径Φ12~Φ25(具体设计详见各箱涵设计图)。
钢筋接长采用单面搭接焊,下料时要根据钢筋定尺长度,配置好各种编号的配料表,做到利用率高、接头少。
并保证各钢筋接头位置在规范允许之内。
钢筋在加工场制作好后,在素砼垫层上,按设计间距弹出墨线,逐根摆放好底板底层钢筋与底板底层纵向筋绑扎牢固,再安装底板顶层、撇角斜筋及等钢筋,并安装腹板竖立筋,用支架临时固定,使其竖立牢固。
箱涵钢筋分阶段安装,安装好底板及腹板的竖向筋,浇筑底板砼后,再安装腹板及顶板钢筋。
撇角钢筋与其他钢筋的连接采用焊接,其它种钢筋采用绑扎连接。
钢筋保护层采用水泥砂浆垫块固定。
④浇筑底板砼
底板钢筋验收合格后,浇筑底板砼。
砼为C40砼,采用混凝土泵车进行灌注。
从商品砼运输车卸至混凝土泵车,再浇捣至模内。
第一次模板安装高度应高撇角上30cm,做好施工缝处理。
砼振捣采用插入式振捣器振捣,表面用平板式振捣器振捣平整密实,收浆抹平。
⑤安装腹板顶板模板
采用门式架做为支顶结构。
搭设支架时应自下而上逐层安装,并及时设置扫地杆、纵横拉杆和剪刀撑,确保支顶体系的稳定。
支架底部垫方木,顶部设可调顶托,上架方木并铺设模板。
验收合格后可进入下道工序。
⑥安装腹板顶板钢筋
在安装好腹板内侧模板与顶板模板后,开始安装腹板、顶板钢筋。
先安装绑扎腹板竖立筋,再绑扎纵向通长钢筋,最后安装顶板钢筋。
纵向通长钢筋的绑扎长度应符合施工规范的要求。
各种钢筋绑扎牢固,钢筋保护层垫块安装正确。
腹板、顶板钢筋安装好后,安装腹板外侧模板,用斜撑及内顶支撑好模板。
⑦浇筑腹板顶板砼
腹板、顶板钢筋模板验收合格后,准备浇筑砼。
砼浇筑顺序为:
分层分段浇筑腹板砼,两侧腹板对称进行;分段浇筑顶板砼。
商品砼用泵车送入模内。
浇捣过程中要人专人观察模板变形情况,对有漏浆的缝隙及时填实。
⑧拆模养护
混凝土浇筑完成12小时后,可拆除侧模,并立即进行混凝土养生,养生期应最少保持7天。
侧墙背后填筑应在涵身混凝土强度达100%时方可进行,对称分层(0.3m)夯实,密实度达到90%以上。
为争取工期,顶板混凝土强度达到75%时,支架暂不拆除,开始回填。
4.箱涵支撑结构施工及验算
一、门式支架搭设
1、地质与基础:
搭设脚手架的场地在箱涵底板砼面,支架下垫10cm×10cm方木,便可满足地质基础要求。
方木要求摆平、摆正、垫实。
2、从一端起立第一层门式架并同时装剪刀撑,通过调节杆调整高度一致,拉好斜拉杆,安装第一层斜梯。
3、用Φ48×3.5mm钢管作扫地杆,离地0.2m,每侧平面2根,四个方向相互间用扣件拧紧,钢管和门式支架立杆同样用扣件拧固。
4、第一层门式支架每侧平面上用2根Φ48钢管同门支架水平杆扣接,四个方向钢管又相互扣接。
5、检查第一层门式支架整体垂直度和整体稳定后才上第二层门式支架,并按照第一层做法进行搭设,然后逐层向上。
二、门式支架搭设的质量要求
1、水平架在其设置层面内应连续设置。
2、剪刀撑斜杆若采用搭接接长,搭接长度不宜小于600mm,搭接处应采用两个扣件扣紧。
其它各相互扣件也都必须扣紧。
3、加固杆、剪刀撑必须与脚手架同步搭设。
4、各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不得小于100mm。
三、门式支架拆除
1、拆除支架前,应清除支架上面的材料、工具和杂物。
2、拆除支架时,应设置警戒区和警戒标志,并由专职人员负责警戒。
3、支架拆除应在统一指挥下,按后装先拆的顺序进行。
4、拆除工作从一端走向另一端,自上而下逐层进行。
同一层的构配件和加固件应按先上后下、先外后里的顺序进行。
5、工人必须站在临时设置的脚手板上进行拆除作业,并按规定使用防护用品。
四、运输
1、门式支架、Φ48钢管在拆除过程中,堆放在地上要分类归堆摆放整齐,螺栓和扣件集中装袋,应在围蔽内留有人行通道。
2、所有物件运输至另一个作业点,主要以人工搬运为主,在围蔽外侧,四周要设防护栏和安全绳,前后方向分别设警示灯和警示牌,并派专人协助指挥交通,确保运输安全。
五、支架搭设验算
一榀门架的稳定承载力计算(取箱涵长度及净高最大的2号路2号涵第一节,箱涵节长11.5m,净高4.4m)
门式支架采用MF1219型,纵向间距为I2=0.61m,横向间距为1.219m。
门架布置为沿箱涵洞口横断面为四排(见上页附图)、纵断面为18排(间距0.61m)。
钢筋混凝土容重取25KN/m3,涵体底面11.5m×6m=69m2(单边涵洞),经计算砼为34.5m3。
1、稳定性计算(计算依据建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128—2000))
根据要求,门架稳定性应按下列公式计算:
N≤Nd
式中N——作用于一榀门架的轴向力设计值,按式5.2.1计算;
Nd——一榀门架的承载力设计值,查表所得为40.16kN;
2、作用于一榀门架的轴向力设计值,应按下列公式计算:
N=1.2(NGk1+NGk2)H+1.4∑NQik(5.2.1)
式中NGk1——每米高度脚手架构配件自重产生的轴向力标准值;
NGk2——每米高度脚手架附件重产生的轴向力标准值;
∑NQik——施工荷载作用于一榀门架的轴向力标准值总和;
H——以米为单位的脚手架高度值;
a)、门架自重:
经计算需FM1219(h0=1930mm)门架144榀。
其自重为:
g1=0.224×144=32.3KN,其他钢管、扣件等构配件自重取10KN。
b)、钢筋砼重量:
g2=(6×11×0.5)×25=825KN
c)、模板重量:
g3=0.3×11×6=19.8KN
d)、倾倒砼和振捣砼所产生的荷载均按2.0KN/m2计算:
g4=11×6×2=132KN
e)、施工人员及设备所产生的荷载均按1.5KN/m2计算:
g5=11×6×1.5=99KN
根据公式5.2.1,N=1.2×(32.3+10)/4.4+1.4×(825+19.8+132+99)/144=22KN
结论:
22KN<40.16KN,满足要求。
5.箱涵附属施工
1、搭板与枕梁
按设计尺寸挖出枕梁槽,安装枕梁钢筋,浇筑枕梁砼。
之后安装搭板钢筋,浇筑搭板砼。
2、栏杆制作安装
在箱涵的人行道部位,按设计要求浇注人行道板垫块,预制安装人行道板,并安装栏杆。
两端头设铁制栏杆。
浇筑渠箱顶板砼时,预埋好栏杆底座钢筋,浇筑栏杆底座砼。
按一个栏杆单元各种管件的尺寸下好料,凿出栏杆底座下的预埋钢板,焊接主立钢管,再分别焊接栏杆和扶手钢管,焊缝应饱满,毛刺应抛光。
除锈后做热浸锌防锈处理,表面涂两道防锈漆。
六、质量要求
1.施工前要熟悉图纸、施工技术交底和变更内容,按照设计尺寸立模板、确定标高位置以及控制钢筋下料和布筋的准确,不得长料短用,大料小用。
2.特殊工种作业人员必须持证上岗,必须掌握应知应会操作知识和技能。
3.做好基坑排水措施,挖好后要及时浇筑混凝土,防止被水浸泡。
4.模板与钢筋安装工作要配合进行,妨碍绑扎钢筋的模板要待钢筋安装完毕后才安设。
安装侧模时,要防止模板移位和凹出。
模板表面须平整光滑,拼缝要求严密,不漏浆,保证成型后外观优美。
模板安装完毕后,要对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行全面的检查。
浇筑混凝土时,派专人检查,发现模板有超过允许偏差变形值的可能或漏浆严重时,要及时纠正。
5.做好防雨措施,保证混凝土浇筑质量。
七、施工安全措施
1.施工前进行仔细全面技术交底和安全操作交底。
2.挖掘机配合施工时要特别小心,防止伤人或损伤桩基。
回旋半径内严禁站人。
3.人工挖土时,两人操作间距要大于2.5m,挖土时由上而下,由高而低,分段逐层挖掘。
4.拆除固壁支撑时,按固填顺序,从下而上逐步拆除。
5.严格执行各类机械设备的专人管理和操作制度,各类机械有安全防护设备。
严格用电管理,现场临时用电线路按《施工临时用电方案》要求布设。
八、文明施工及环保措施
1.弃土及时清运至指定地点堆放;
2.一切余土不允许倒入当地排水灌溉系统、农田及鱼塘;
3.严格按《安全文明施工方案》进行施工。
施工排水时,与当地排灌站协调,做好排水工作,防止水浸或污染当地农田。