下穿铁路地道施工方案.docx

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下穿铁路地道施工方案

下穿铁路地道施工方案

一、工程概况

河北省唐山市某2号路工程是某经济开发区由市区进岛的第二条主要通道，本工程北起北环路南至钢厂北路，全长9.38KM。

2号路在K8+489.466处下穿规划铁路。

由于受规划铁路纵断面标高限制，因此在K8+339~K8+651范围内采用坞式结构地道，地道全长312米，以满足通车净空高度要求。

在道设计荷载为汽车城—A级，结构净宽为16.5米，最在纵坡2.5%，横坡为1.5%,抗震基本烈度为7O。

地道主要工程量有φ600mm抗拔桩192根共坟5444延米,地道节段及侧墙、挡土墙C30混凝土共计约16000立方米，横截沟一道及地道范围内的路面铺装层、防水层等。

二、施工组织设计依据

1、下穿规划铁路地道施工图-桥梁工程图纸（地道部分）

2、下穿规划铁路地道施工图-道路工程图纸（地道部分）

3、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）

4、《市政地下工程施工质量验收规范》（DBJ-236-2006）

5、《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）

6、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）

7、《混凝土结构工程施工及质量验收规范》（GB50204-2002）

8、《地基与基础工程质量验收规范》（GB50202-2002）

9、《建筑桩基技术标准》（JGJ94-94）

10、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

11、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

12、《上海市工程建设规范地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）

13、施工图技术交底大纲（3018-1A）

三、施工进度计划及工料机安排

1、地道工程总体施工流程如下:

三通一平→挡水坝防护→混凝土管井点降水→插打钢板桩→抗拔桩试桩施工→单桩抗拔承载力检测→抗拔桩施工→抗拔桩检测→排水明沟及盲沟设置→地道底板基坑开挖→K8+495横截沟施工→地道底板垫层施工→地道底板施工→侧墙施工→挡土墙施工→防撞护栏施工→铺装层施工

2、施工平面布置图如图1

3、工期计划

根据现场施工进度情况，地道施工计划从2008年9月1日开始施工，到2009年3月10日结束，工期191天，因地道施工受规划铁路施工的影响，实际工期视铁路施工有所增减。

施工计划安排表见附表1《地道施工计划横道图》。

4、机械设备计划安排

为保证施工质量，我部将从人力、物力等方面满足地道施工的需要。

机械设备组织安排如表1，

施工检测设备投入如表2，

组织机构管理人员表如表3，

表1：

拟投入的主要施工机械设备表

序号

机械或设备名称

型号

数量

（台）

国别

产地

制造

年份

额定

功率

（KW）

生产

能力

用于施工部位

备注

1

自卸汽车

解放140

20

长春

2003

8T

基坑开挖

2

挖掘机

卡特CAT320B1m3Q=20T

2

美国

2002

128PS

1M3

道路工程

3

空压机

4L-20/8

6

徐州

2003

130KW

20m3/min

道路工程

4

砼湿喷机

TK-961

3

成都

2002

5M3/h

喷砼

5

压浆机

UBJ1.8G

4

温州

2002

支护工程

6

注浆机

QZB-50/60

4

郑州

1998

0.7m3/min

支护工程

7

泥浆泵

5PU

4

石家庄

2000

55KW

支护工程

8

钢筋弯曲机

GWJ-40

3

洛阳

2003

10KW

钢筋工程

9

钢筋切割机

FQ40-1

3

洛阳

2002

10KW

钢筋工程

10

卷扬机

JJM-3

4

重庆

2002

3t

支护工程

11

轮胎式装载机

ZL50

2

柳州

2002

210PS

3M3

道路工程

12

振动压路机

YZ18C

1

长沙

2001

133KW

道路工程

13

双钢轮压路机

YZC12

2

洛阳

2002

79KW

道路工程

14

汽车式起重机

QY-16

2

徐州

2002

16T

地道工程

15

电焊机

BX-500

8

上海

2006

ф6~ф25

钢筋工程

16

电焊机

BX-300

5

上海

2005

ф6~ф25

钢筋工程

17

钢筋对焊机

UN75

1

上海

2001

钢筋工程

18

钢筋调直机

P30

1

成都

2000

4.5W

钢筋工程

19

发电机

150型

2

洛阳

2005

150KW

地道施工

20

打桩机

CAT320改制

1

美国

2001

支护工程

21

发电机

120型

2

洛阳

2006

120KW

辅助施工

22

千斤顶

恩派克

12

上海

2007

75T

施工检测

23

砼输送泵

HBT60C-1816高压15Mpa

低压9.2MPa

2

长沙

2003

161KW

60M3/h

混凝土施工

序号

机械或设备

名称

型号

数量

（台）

国别

产地

制造

年份

额定功

率（KW）

生产

能力

用于施工部位

备注

24

砼拌合机

JS750

2

成都

2006

26KW

混凝土施工

25

泥浆运输车

东风改制

5

湖北

2001

6M3

抗拔桩施工

26

回旋钻机

PH-5

8

深圳

2002

30M

抗拔桩施工

27

潜水泵

50A-8X9

12

上海

2001

排水工程

28

高压泵

BW120/30

1

天津

2000

排水工程

29

插入式振捣棒

Ф50

10

天津

2006

混凝土

表2:

施工检测设备

序号

仪器名称

规格型号

单位

数量

产地

出厂日期

检定日期

1

压力试验机

YES-2000

台

1

河南

2007.1

2007.12.18

2

砼试模

150mm39kg磨光

组

15

河北

2007.11

2007.12.25

3

砼振动台

1㎡

台

1

北京

2007.11

2007.12.25

4

电子天平

10kg/0.1g

台

2

常州

2007.11

2007.12.18

5

电子天平

500kg/0.01g

台

2

天津

2007.11

2007.12.18

6

烘箱

450×550

台

1

北京

2007.11

2007.12.18

7

养护室

HWB-30,配空调

套

1

北京

2007.11

2007.12.25

8

标准砂、石筛

Φ300mm

套

1

上虞

2007.11

2007.12.25

9

土壤筛

Φ300mm

套

1

上虞

2007.11

2007.12.25

10

石子压碎仪

套

1

北京

2007.11

2007.12.25

11

坍落度仪

4件套

套

1

北京

2007.11

2007.12.25

12

水泥胶砂搅拌机

JJ-5

台

1

无锡

2007.11

2007.12.18

13

水泥抗折试验机

DKZ-5000

台

1

无锡

2007.11

2007.12.18

14

水泥恒应力压力机

BC-300D

台

1

北京

2007.11.24

2007.12.18

15

水泥净浆搅拌机

NJ-160

台

1

无锡

2007.11

2007.12.18

16

水泥稠度仪

台

1

无锡

2007.11

2007.12.25

17

水泥胶砂试模

40×40×160

组

6

河北

2007.11

2007.12.25

18

负压筛析仪

FSY150B

台

1

北京

2007.11

2007.12.25

19

量筒

国标

套

1

天津

2007.11

2007.12.25

20

瓷盘

大号

个

2

北京

2007.11

2007.12.25

21

中号

个

3

北京

2007.11

2007.12.25

22

光电液塑限测定仪

台

1

上虞

2007.4.16

2007.12.25

23

铝盒

中号

个

20

上虞

2007.11

2007.12.25

24

弯沉仪

5.4m，每套4根

套

1

南京

2007.11

2007.12.18

25

分析天平

200G万分之一

台

1

天津

2007.11

2007.12.18

26

架盘天平

1000g

台

1

天津

2007.11

2007.12.25

27

容积升

1-30L

套

1

北京

2007.11

2007.12.25

28

万能材料试验机

WE-1000B

台

1

济南

2007.11

2007.12.18

29

砼搅拌机

卧式60L

台

1

沈阳

2007.11

2007.12.25

30

水泥抗压夹具

台

1

无锡

2007.11

2007.12.18

31

水泥胶砂振实台

ZS-15

台

1

无锡

2007.11

2007.12.18

32

路面材料强度试验仪

LCS-100

台

1

北京

2007.11

2007.12.18

33

电动振筛机

ZBSX-92A

台

1

上虞

2007.11

2007.12.25

34

砼浆试模

7.07mm磨光

组

6

河北

2007.11

2007.12.25

35

CBR附件

套

1

无锡

2007.11

2007.12.25

36

重型触探仪

63.5kg

套

1

河北

2007.11

2007.12.18

37

水泥沸煮箱

件

1

2007.8.27

2007.12.18

38

泥浆比重计

套

1

2007.11

2007.12.25

39

含砂率计

套

1

2007.11

2007.12.25

40

全站仪

DTM-352C

台

1

日本

2007.04

2007.11.12

41

水准仪

AL-32

台

1

北京

2007.04

2007.11.08

42

稠度仪

套

1

2007.11

2007.12.25

43

水泥养护箱

40B

台

1

北京

2007.11

2007.12.18

表3：

组织机构管理人员表

编号

姓名

岗位

职称

本项目职责

备注

1

项目经理

高级工程师

负责本项目的全面施工组织管理

2

常务经理

工程师

负责本项目的日常管理工作

3

总工程师

高级工程师

负责本项目全面技术工作

4

副经理

工程师

负责本项目现场生产管理工作

5

副经理

工程师

负责本项目合同部、施工预决算工作。

6

财务总监

会计师

负责本项目财务工作

7

质检部长

工程师

负责施工质量检验及总工办技术工作

8

施工员

助理工程师

负责地道施工技术工作

9

施工员

助理工程师

负责挡土墙施工技术工作

10

质检员

助理工程师

负责施工质量检验工作

11

测量队长

工程师

负责本项目测量工作

12

试验室主任

助理工程师

负责本项目试验室工作

13

材料部长

助理经济师

负责本项目材料供应工作

14

安全员

助理工程师

负责本项目安全检查和文明施工工作

15

综合办公室主任

助理政工师

负责本项目行政及资料管理工作

16

内业工程师

助理工程师

负责本项目内业资料管理工作

5、施工准备

5.1技术准备

技术准备工作包括以下三个方面。

5.1.1选配技术人员

首先根据该工程的需要，我单位抽调有施工经验的高级工程师2名，工程师4名，助理工程师（技术员）6名，担负该标段的专业技术工作，组成一支与本项目技术工作相适应的技术队伍。

根据各施工队工程任务的划分情况，配齐技术人员的数量，其专业状况和能力状况，要适应工程施工的要求，同时做好技术人员的分工，实行定人、定岗制度、各负其责，以提高技术人员的工作积极性和主观能动性。

5.1.2复测并布网

测量人员根据现有水准点及导线网的基础上，利用全站仪和水准仪在地道开工前完成导线点的复测与导线网的加密布设工作，对各主要坐标点认真作好防护，记录计算、测量无误后，整理成正规资料，将测量成果报设计单位和监理工程师批准后，进行控制测量布网，然后交施工队测量班，并协助测量队完成开工前的施工测量。

5.1.3技术培训

按照ISO9002等三个体系的贯标程序要求，结合该标段工程项目的技术要求和专业施工技术，对所有上场施工人员进行技术、安全及环保方面的技能培训。

四、施工技术方案

（一）、防护及降水

防护与降水工作贯穿地道施工全过程,由于本地道两端的地基不同,分别是山皮石填海路基和吹沙造地路基,所以施工的方法不有所不同:

1、填海段施工

由于填海段K8+250～K8+480段两侧都是现状海域，施工时采取如下防护及降水措施：

a、施工时先填筑挡水坝，挡水坝顶宽及路基边缘覆土厚度不随开挖断面变化，填筑时注意及时设置沙袋护岸，填料损耗控制在50%以内，挡水坝起点设置在K8＋250，并在该处路基上设置混凝土深井降水管，形式与坝顶管相同，使之与挡水坝上降水管形成闭合圈，以保证已完成路基内水不侵入地道范围。

b、挡水坝完成后，在坝顶设置三排500mm混凝土降水管，纵向间距15m，三排交错布置，施工期间始终将全段水位控制在低于地道施工最低处1m处。

（因路基填筑有山皮石，无法采用轻型井点降水）

c、水位下降到要求标高后，先开挖至预留两米高程处，在两侧开始布打4.5m钢板桩，入土深度4m。

然后继续开挖或开始施工具备条件的抗拔桩。

d、开挖到基底高程后，在坡脚线向内2米设置排水明沟和盲沟，盲沟采用2－4碎石外包裹土工布，考虑施工周期长，明沟坡面用土工隔删防护。

在地道中段排水沟外侧设置1m×1.6m×1.5m混凝土积水坑，施工期间持续抽水，以保证基底干燥。

e、路基左右幅形式如图2（填海段地道施工示意图），如吹填段左侧排水渠水位上升，影响地道施工时，则该段左侧也适用本施工工艺。

图2:

填海段地道施工示意图

2、吹填段施工

a、先开挖至原山皮石填筑底面，然后再开挖开口线范围内设置井点4×4m井点管降水20天，水位降至路基槽底面以下一米。

然后开始开挖。

b、在井点降水拔管前在开口线外一米处设置三排500mm混凝土降水管，终点为K8＋730，纵向间距15m，三排交错布置，施工期间始终将全段水位控制在低于地道施工最低处1m处，同时在K8＋730断面横路基方向设置三排同型号同间距降水管，与路基两侧降水管形成闭合圈。

c、再开挖至预留两米高程处，在两侧开始布打4.5m钢板桩，入土深度4m。

然后继续开挖或开始施工具备条件的抗拔桩。

d、开挖到基底高程后，在坡脚线向内2米设置排水明沟和盲沟，盲沟采用2－4碎石外包裹土工布，考虑施工周期长，明沟坡面用土工隔删防护。

在地道中段排水沟外侧设置1m×1.6m×1.5m混凝土积水坑，施工期间持续抽水，以保证基底干燥。

e、路基左右幅形式如图3（吹填段地道施工示意图），如左侧排水渠水位上升，本图无法实施地道施工时，则该段左侧也适用填海段施工。

图3:

吹填段地道施工示意图

（二）、抗拔桩施工

1、概述：

将桩位处上层山皮石挖除，桩位处为新近吹沙填海形成，土质松散、含水量高，地基土软弱，本桥基础为

600mm灌注抗桩拔桩配地道底板，依该处地层采用回旋钻机钻进成孔，共32排，每排6根，共192根：

桩长在27米~30米之间。

2、施工工艺

A.场地准备

1.钻孔前清除作业面一切障碍物，搞好四通一平工作。

2.钻孔机具进场，齐备处理施工故障的机具设备，如打捞、急救以及不同性能的其他钻机、钻具等。

3.确定混凝土搅拌场地，准备所需的混凝土搅拌、运输机具和充足材料。

4.挖制好沉渣池、泥浆池，制备充足的、符合施工要求的优质泥浆。

5.按要求采用5mm-8mm钢板制作好成品护筒。

为保证其刚度，防止变形，在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。

制作和埋设护筒，制作钻孔架，准备等。

6.采用挖埋法，即先在桩位处挖出比护筒直径大100-110cm的圆坑，然后在坑底填筑50cm左右厚的粘土，分层夯实，然后通过控制桩放样，把钻孔的中心位置标于坑底，再把护筒吊放进坑内，用十字线在顶部找出护筒的圆心位置，移动护筒，使护筒中心位置与桩位中心位置重合，平面允许误差50mm，使护筒竖直，随后即在护筒周围对称，均匀回填最佳含水量的粘土，分层夯实，使其达到最佳密实度，夯填时要防止护筒偏斜，护筒顶面至少应高出地面0.3米，以防杂物，地面水落入或流入井孔内。

B.施工放样

1.严格审核图纸，对钻孔桩设计坐标、高程进行复核计算，确认无误后采用总监办批复的控制点使用全站仪进行测量放样。

2.桩基础的桩位放样前，对测量控制点进行检查和测量仪器精度标定、检校，以确定满足精度要求的桩位。

3.建立满足精度要求的施工控制网，并进行平差计算。

4.补充施工需要的桥梁中线桩和水准点，测定基础桩纵横向中线及的位置

C.机械就位

1.钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。

2.钻机安装处事先整平夯实，使之有足够的承载力，以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。

3.钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移或沉陷。

4.钻机安装就位必须做到天车中心、转盘中心、钻孔中心在一垂直线上

D．成孔

根据设计要求,抗拔桩在正式施工前,要进行不少于两根桩的试成孔工艺验证,以便核对地质资料,检验所选设备施工工艺及技术要求是否适宜，并要求进行试桩施工，试桩的方法和数量按《建筑桩基技术标准》（JGJ94-94）中的有关规定执行，本工程的试成孔及试桩工艺均按以下施工工艺进行：

1.在首段慢速钻进，泵量适中，钻机启动形成正常正循环后再开始正式钻进，为避免坍孔，采用“低钻压、快转速、大泵量”的方法成孔。

2.钻头刃口在钻井中不断磨损，直径磨耗不得超过1.5cm，每班开钻前检查钻头直径、及时补焊，不宜中途修补，以免卡钻。

准备备用钻头，轮换使用和修补。

3.成孔过程中应保证钻渣沉积不高于30mm，地层变化，随时捞取渣样，判明后记入记录表并与地质剖面图核对，发现异常，立即停机进行分析，根据地层情况调整钻进工艺和泥浆指标。

4.经常钻孔泥浆进行检测和试验，保证泥浆的性能指标，不合要求应补充优质泥浆，并注意观察孔内泥浆面的变化情况、调整钻孔内泥浆高度。

5.钻孔至设计标高后，对孔径、孔深、孔形、竖直度是否与设计相符合进行自检，经监理工程师检查合格后，进行清孔。

6.为了防止坍塌，清孔排渣时必须高度重视保持孔内水头。

E.钢筋笼制作与安装

1.钢筋进场必须具有合格证，每批材料、每种规格均需抽样检查合格后方可使用。

2.钢筋笼制作主筋接头应错开，同一截面内接头不超过50%。

 一般钢筋笼用焊接方法，钢筋笼的加强箍筋必须与主筋焊牢，以保证钢筋笼焊接质量；个别连接点用绑孔，钢筋绑扎过程中应严格遵守规范。

为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求，在其上下端及中间每隔2m在一横截面上设置四个钢筋垫块，钢筋笼顶端要焊吊挂筋，高出钢护筒。

成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确，其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差，均不大于20mm.

3.钢筋笼吊装之前，先对钻孔进行检测。

检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符，主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，如突出尖石、树根等，以确保钢筋笼的安装。

4.钢筋笼一次性使用一台吊机，钢筋笼在安装过程中不能变形。

钢筋笼吊装时对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落，无效时，立即停止下落，查明原因后再安装。

不允许高起猛落，强行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。

入孔后牢固定位，容许偏差不大于5cm，并使钢筋笼处于悬吊状态

5.钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。

6.超声波检测桩的钢筋笼要安装镀锌钢管与箍筋连接，要保证检测钢管不漏水。

F.砼浇注

1.组成砼的碎石、砂的级配良好，最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸，钢筋间距及砼拌和、装卸、浇注及操作为准,本工程拟选用5~31.5mm级配碎石作为粗骨料。

2.用直径20cm导管灌注水下砼。

导管每节长度3-4m。

导管使用前试拼，仔细检查导管的焊缝，做封闭水试验（0.3Mpa），15分钟不漏水为宜。

3,钻孔桩灌注前计算准备好初灌砼方量，确保首灌能封住导管底口，并埋置导管一米以上；料斗同导管接头处采用阀们或钢球隔离并做好密封，防止砼砂浆损失初灌不顺畅。

4.导管安装时底部应高出孔底30-40cm。

导管埋入砼内深度2-3m，最深不超过4m，最浅不小于1m，导管提升速度要慢。

5.浇灌的桩顶标高应高出设计标高2m以上，砼灌注工作开始后，必须连续不断地进行并且每斗砼灌注，间隔时间不超过30分钟，拆除导管所耗时间严格控制，一般不超过15min，不能中途停工。

G、灌注工作中注意的几个问题：

1.在一切工作就绪，经量测孔底沉淀层超标时，采用射水（射风）管冲射3-5min。

2.严禁导管漏水或导管底口进水（即封不住底）而造成断桩事故，保证施工质量。

3.当砼灌注完毕后，待桩上部砼开始初凝，解除对钢筋笼固定措施，保证钢筋笼随着砼的收缩而收缩，避免粘结力的损失。

4.钻机移位，成桩待检

灌注完毕，拔出导管，拆除护筒钻孔机具移至下一桩位处。

H、施工流程图

抗拔桩施工工艺流程图如图4:

I．技术要求

1．钻孔桩的沉淀层厚度小于100mm。

2．钻孔灌注桩施工允许偏差应满足：

孔中心位置50mm；孔径：

不小于设计桩径；倾斜度1%。

3．钻孔灌注桩实际灌注混凝土体积和按设计桩身计算体积加预留长度体积之比即充盈系数不得小于1，也不宜大于1.3。

4．钻孔灌注桩施工中应对混凝土材料质量和用量进行检查，并按要求进行坍落度测定。

5．试桩终止加载条件为：

达到设计要求的预计最大上拔荷载，最大上拔荷载不应小于单桩抗拔承载力设计值的1.6倍，设计抗拔承载力设计值为550KN。

6．在施工铁路临近的钻孔抗拔桩之前，必须保证铁路的下部结构实施完毕，同时保证施工