丰都造地桥改隧施工组织设计Word格式文档下载.docx
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区内出露地层为第四系全新统人工填土层(Q4m1)、第四系全新统坡洪积(Q4e1+p1)及坡残积层(Q4d1+e1)、侏罗系中统沙溪庙组(J2S)地层。
3.2水文地质
流域概况:
丰都造地桥改隧工程位于丰都斜南溪河口约1880m,斜南溪是长江右岸的一级支流,全流域面积5.6km,流域长6.675km,河道平均比降82.5%,铁路线位以上流域面积4.78km。
气象特征:
斜南溪流域属亚热带湿润气候区,具有气候温和、降雨充沛、四季分明、季风明显及随海拔高度变化的立体气候明显等特征。
四季特点是冬冷而少雨、夏热多伏旱、春早冷暖多变、秋凉多绵雨。
热量丰富,但地区差异大;
降水充沛,但时空分布不均;
光照少云雾多,霜雪少,无霜期长。
根据丰都造地气象资料统计资料统计,年降水日数为144.6~156天。
降水年内分配不均,主要集中在4~9月,此间的降水量占全年降水量的76.8%~74.7%。
多年平均降水量为1081.3mm,最大年降雨量1479.4mm,1998年暴雨期间,最大日降雨量超过300mm。
斜南溪流域内的暴雨(日降雨量大于50mm)雨日多集中在5月至9月,一般次暴雨的历时不长,大多在24小时左右,由暴雨形成的洪水过程多以单峰为主。
多年平均气温为18.3℃,历年极端最高气温为43.5℃(发生在1972年8月26日),极端最低气温为-2.5℃(发生在1975年12月15日)。
年平均相对湿度为79%,多年平均蒸发量为1240.9mm,七月蒸发量最大。
全年最热为7月,平均温度21~29.5℃;
年日照时间以8月最多,为231.8小时,12月最少,仅为36.7小时。
水文特征:
斜南溪河道狭窄,河道断面多成“V”型,在长江常年水位顶托范围内,在天然情况下,桥区河段汛期河宽一般小于100m,枯水期河宽只有几米至几十米不等,当三峡水库坝前175m(吴淞)蓄水时,河道段河宽明显展宽,但不会影响到桥改隧工程河段。
斜南溪流域面积小,径流主要有降雨补给,汛期暴雨汇流快,水位涨落快。
4、设计概况
本Ⅰ类变更设计为将原设计老院子双线大桥及路基工程(未实施)变更为D5K149+437~D5K149+810长373米的明洞工程,明洞基础包括190根桩基础、8根桩基托梁、16万方C30混凝土大坝;
坝基及明洞回填土石方约210万方,坝底设348.2m2-2.15m临时排水涵。
4.1基础处理
1、D5K149+437~D5K149+457段明洞底部设置15cmC20砼找平层,兼做基底基岩的防风化保护层,桩基采用钻孔桩,桩径80cm,4m×
4m间隔布置,桩长3m。
2、D5K149+457~D5K149+510段明洞底部设置15cmC20砼找平层,兼做基底基岩的防风化保护层,桩基采用钻孔桩,桩径80cm,4m×
4m间隔布置,桩长4m;
该段底板下基底W3、W4地层采用C20砼换填,换填深度嵌入W2地层不小于50cm。
3、D5K149+510~D5K149+575段明洞采用墙顶开挖,明洞底部设置15cmC20砼找平层,兼做基底基岩的防风化保护层。
4、D5K149+575~D5K149+582段段明洞底部设置15cmC20砼找平层,兼做基底基岩的防风化保护层,桩基采用钻孔桩,桩径80cm,3m×
3m间隔布置,桩长11~12m;
5、D5K149+582~D5K149+586段明洞基底回填C30砼,与砼坝一同实施。
6、D5K149+586~D5K149+746段隧道下部设砼基础坝,并于砼内设置抗剪键,其直径120cm,长度1~2m;
桩间距6.99×
5m(横向×
纵向)。
7、D5K149+746~D5K149+749段明洞基底回填C30砼,与砼坝一同实施。
8、D5K149+749~D5K149+768段明洞底部设置15cmC20砼找平层,兼做基底基岩的防风化保护层,桩基采用钻孔桩,桩径80cm,3m×
3m间隔布置,桩长11m。
9、D5K149+768~D5K149+790段明洞底部设置15cmC20砼找平层,兼做基底基岩的防风化保护层,桩基采用钻孔桩,桩径80cm,4m×
4m间隔布置,桩长3~4m;
10、D5K149+790~D5K149+810段套拱衬砌墙底下设置桩基托梁,托梁尺寸按2m×
2.5m截面,桩截面尺寸按2m×
2.2m,桩长8m,桩间距5.9m。
4.2明洞
明洞起讫里程:
D5K149+437~D5K149+810,全长373m。
除石缸坡隧道D5K149+796~D5K149+810已施工明洞段采用套拱衬砌(C型衬砌)外,其余段落明洞衬砌(A1、A2、B型衬砌)采用双层衬砌,由外衬和内衬组成,两层衬砌之间及已施工明洞与套拱衬砌之间采用拱墙无纺布及防水板防水,考虑到上部规划地面标高的不同,具体衬砌分段为:
A1型衬砌段:
D5K149+437~D5K149+510;
D5K149+746~D5K149+790;
A2型衬砌段:
D5K149+575~D5K149+746;
B型衬砌段:
D5K149+510~D5K149+575;
C型衬砌段:
D5K149+790~D5K149+810;
明洞按旅客列车设计行车速度200km/h,客货共线(开行双层集装箱)双线隧道设计。
洞内采用重型轨道碎石道床,铺设III型轨枕(长2.6m)及60kg/m钢轨,轨道结构高度766mm.
4.3涵洞工程
涵洞工程是为解决堰塘拦水坝及泄水隧洞完成前临时排洪而设,造地工程完成后发挥连通铁路隧道基础两侧地下水的功能,涵洞设计范围为铁路路基混凝土基础及两侧土体填筑范围,总长348.2m。
涵洞基础需设置于完整的基岩W3岩层上,部分涵节地质条件不能满足要求,基底采用M10浆砌片石换填至W3岩层,涵洞出入口采用梯形槽及垂裙。
涵洞采用C30砼基座,管涵采用两个内径2.15m,壁厚0.85m的C40砼圆管。
4.4附属工程
1、明洞内设双侧水沟及电缆槽,每侧按一沟二槽形式布置,隧道中线设置中心排水沟;
侧沟宽度30cm,电力电缆沟布置在靠边墙侧,内净空尺寸为20cm×
30cm(宽×
高),通信信号电缆沟布置在靠线路中线侧,内净空尺寸为35cm×
35cm(宽×
高).
2、明洞内双侧设置贯通的救援通道。
救援通道尺寸1.25m(宽)×
2.2m(高),救援通道边缘距线路中心线距离为2.2m。
救援通道走行面与沟槽盖板面齐平,较内轨顶面高30cm.
4.5回填工程
1、本次变更实施回填范围为I期填筑范围,上部水平填筑范围为隧道中线左右侧40m,总宽度80m,回填高度为17~28m。
2、为了增强填土期和运营期明洞的抗冲击能力,于明洞外层回填1m厚砂砾石。
6、施工环境及施工条件
6.1施工环境
丰都造地桥改隧工程位于丰都斜南溪沟谷中距长江河口约1880m,施工区以坡地、荒地为主,沟谷及回填区后缘有部分水田。
区域内零星分布有民房、坟地、通信线路等。
征地拆迁工作由当丰都县政府部门组织进行拆迁,目前大部分已拆除或改移。
6.2施工条件
6.2.1施工便道
进入丰都造地施工便道由石缸坡隧道进口方向进入,即从丰都县四环路引入,长度800m。
便道路基宽度为5m,其中行车道宽4m,两侧各设0.5m的硬路肩,行车道及硬路肩均采用C25砼硬化,原有的路况保持较好,进入车辆可方便通行。
6.2.2施工用水、电情况
丰都造地附近水源较丰富,拌合用水采用在山沟里抽水解决,通过Ф50钢管引入拌合站水池中。
施工用电采用由业主提供的10KV永临结合高压电网接入,变压器采用石缸坡隧道进口原有的1台400KVA、1台500KVA变压器。
6.2.3通讯
施工处均有中国移动、联通网络,信号较好,能保障通讯要求。
二、工程重、难点分析及处理措施
1、局部土层较厚、边仰坡稳定性较差防止边仰坡失稳是本工程的重点,应及时加强边仰坡防护。
2、上部回填土方极大,造成回填偏压和基底承载力不能满足是本工程的重点,应规范上部回填体单层厚度,对称回填,保证回填密实度,加强衬砌结构,采用桩基托梁、C30砼回填等方式处理下部地基,提高基础承载力,加强施工管理。
3、大体积混凝土的收缩变形是本工程的重点亦是难点,应合理布置冷却水管,规划好浇筑分仓、分层及浇筑顺序,控制最大分层厚度,做好大体积混凝土温控。
4、明洞二衬高空作业是本工程的重点,应增加防护拦、防护网以及作业人员的保险绳。
5、防止明洞衬砌钢筋失稳是本工程的重点,增设衬砌钢筋架立钢架。
三、主要临时工程
1、施工便道
4.1场地硬化
拌合站场地采用C20砼进行硬化处理。
道路硬化C20砼厚25cm。
料仓内C20砼厚20cm。
首先进行场地平整,场地平整后进行砼施工,砼施工全部采用石缸坡进口原有拌合站生产砼。
砼施工采用砼罐车运输,振动棒进行振捣。
场地硬化施工完后须进行表面整平拉毛,使表面不至于车辆打滑。
4.2排水布置
场地平整时整体设置自西向东设置0.5%的坡度。
料仓外设一道排水沟,料仓及道路想排水沟设1%的纵坡。
由排水沟排向原有沟渠。
排水沟沟尺寸见“图-排水沟大样图”。
排水沟大样图
拌合站东侧设洗车台,洗车及拌合污水经三级沉淀池最后流向原有沟渠。
洗车台旁边设置三个3m×
2m×
1.5m沉淀池,采用三七砖墙砌筑,详见“图-沉淀池断面图”。
沉淀池断面图
4.5浆砌片石挡墙
靠山侧挖方采用浆砌片石挡墙防护,厚度1m,高度2.5m,基础0.5m,长度50m。
4.6料仓雨棚
采用格栅钢架配合彩钢瓦进行防雨。
第五章施工方案
一、总体施工方案
本工程土石方施工采用机械化施工,填料钻爆开挖、机械配合汽车装运机械回填压实。
考虑工期土石方量大、工期紧,土石方作业分区、分段进行,与坝基、明洞施工平行作业,首先填筑坝基和明洞施工干扰区外侧,DK149+437~+586段明洞施工完成后先行回填。
本工程所有混凝土工程在工地设立大型拌合站集中拌合,坝体混凝土采用汽车运输,吊装入模,插入式振捣器振捣;
其他混凝土采用砼运输车运输,泵送入模。
涵洞施工采用定型钢模现浇;
坝体混凝土采用大板模,每层按横向15~30m,纵向10m分仓浇筑(设计横向每10m设一道变形缝),层高2m,层与层之间横向错缝浇筑;
明洞仰拱、底板及填充采用定型模板,二衬采用两台定制模板台车浇筑,外模采用整体钢模,先施工外层衬砌,回填后再施工内层衬砌。
二、施工总体顺序
施工准备→修筑临时环形截水沟→基础土石开挖→涵洞施工、钻孔桩(桩基托梁)→大坝混凝土施工(同步进行坝基回填)→明洞外层衬砌→明洞回填→明洞内层衬砌、沟槽。
三、施工方法及施工工艺
1、土石方开挖
线路沿线方向的临时边坡开挖<
9-1>
W2和<
W3采用1:
0.5的坡率,土层采用1:
1的坡率,混凝土基础垂直线路方向临时边坡开挖采用1:
0.2的坡率。
基础底部开挖时为保证基础底部基岩完整性和平整度,开挖时预留1~2m的保护层。
基础下部为泥岩夹砂岩,岩质较软,保护层撬挖完成后,及时进行断面测量和建基面清理,并喷护一层10cm砼进行基体保护。
2、喷锚网护坡
2.1工艺流程
锚网喷施工流程见“图-锚网喷工艺流程图”
锚网喷工艺流程图
清除初喷面粉尘
复喷至设计厚度
清理施工机具
施作锚杆、镀锌机编钢丝网
初喷混凝土4~5cm
加入速凝剂
喷射混合料拌合
喷射混合料运输
喷混凝土配
合比选定
检查开挖断面尺寸,清除浮碴,清理受喷面
施工机具就位
综合检查
不合格
补喷混凝土
养护
2.2受喷面检查及清理
喷射前应检查开挖尺寸,清除开挖面浮土及松动岩块等,欠挖处要补凿够
2.3机具就位
施工前,根据实际情况确定现场施工需要的罐车、喷浆机以及保障的相关机电数量和正常使用。
2.4混合料搅拌、运输
湿喷混凝土采用自动计量JS1200搅拌机搅拌,搅拌时间不得少于3min。
采用8m3混凝土罐车运输,随拌随运。
当工作面量大时,增加运输车辆交替运料,满足湿喷混合料的供应。
在运输过程中,运输罐车混凝土罐要转速均匀,防止混凝土产生离析、水泥浆流失、坍落度变化以及初凝等现象。
2.5喷射混凝土
1、喷锚网护坡与砼护坡之间夹一层镀锌机编钢丝网并用锚杆与边坡连接。
喷锚网护坡厚度为10cm,分两次喷射。
边仰坡开挖成型后立即第一次喷射,厚度4~5cm,挂网后立即进行第二次喷射,厚度6~5cm。
2、喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行,自下而上的喷射顺序施喷。
岩面凹凸不平时,应先喷凹处后找平,喷射时喷嘴料束应呈螺旋轨迹路线缓慢均匀的移动,一圈压半圈,喷混纵向呈“S”形进行,喷射的螺旋圈直径约为30cm。
料束旋转速度均匀,纵向喷射第二行时,我依顺序从第一行的起点处开始,行与行之间搭接不少于2~3cm,力求喷出的混凝土层面平顺光滑。
(1)喷射混凝土分段施工时,每次喷混凝土完毕应预留斜面,斜面宽度为200~300mm,再次喷射混凝土时,斜面上应用高压水冲洗润湿后再行喷射混凝土。
(2)分层喷射时,后一层喷射和前一层混凝土应间隔至少15~20min,若终凝1h后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。
一次喷混凝土的厚度主要由喷射混凝土颗粒间的凝聚力和喷射层与受喷岩面之间的粘结力而定。
所以分层厚度以喷混凝土不错裂、不坠落为度,既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力,也不能太薄而增加回弹量。
3、喷射速度要适当,以利于混凝土的压实。
风压过大,喷射速度增大,回弹增加;
风压过小,喷射速度过小,压实力小,影响喷射混凝土强度。
4、喷嘴与受喷面间距宜为0.6~1.8m为宜,喷嘴与岩面的角度,一般应垂直于岩面,以使获得最大压实和最小回弹。
5、喷射完成进行喷射机具的清理。
2.6养护
喷射混凝土终凝2小时后,应进行养护。
养护方式采用洒水养护,养护时间持续7~10d。
2.7注意事项
1、喷射砼前应将坡面碎石清理干净,边仰坡出露地下水时,应用PVC管引出。
2、喷射作业前应先试喷,调节水灰比,使喷射表面光泽平整,骨料分部均匀,回弹量小。
3、喷锚网护坡锚杆采用Ф18砂浆锚杆,锚杆用水灰比1:
3的水泥砂浆固定,锚杆孔直径Ф3.0,锚杆孔深2.0m或4.0m,梅花形布置,锚杆固定时应将端头露出岩面,做成弯钩压住镀锌钢丝网。
4、沿线路方向每隔15~20m应设置一道沥青木板伸缩缝,护脚墙顶以上0.5m起每隔4m设置一个泄水孔,泄水孔上下错开布置,内设1.0mФ42PVC花管。
5、严禁在雨中进行喷射工作。
6、施工用水不得具有侵蚀性并符合规范要求。
3、钻孔桩
D5K149+437~D5K149+457段明洞底部桩基采用钻孔桩,桩径80cm,4m×
4m间隔布置,桩长3m;
D5K149+457~D5K149+510段明洞底部桩基采用钻孔桩,桩径80cm,4m×
D5K149+575~D5K149+582段段明洞底部桩基采用钻孔桩,桩径80cm,3m×
D5K149+749~D5K149+768段明洞底部桩基采用钻孔桩,桩径80cm,3m×
3m间隔布置,桩长11m;
D5K149+768~D5K149+790段明洞底部桩基采用钻孔桩,桩径80cm,4m×
3.1工艺流程
钻孔桩施工流程见“图-钻孔桩施工工艺流程图”
平整场地
钻孔桩施工工艺流程图
桩位放线
埋设护筒
钻机就位对中
钻进、捞取钻渣
成孔检查、验收
第一次清孔
安装钢筋骨架
安装导管
第二次清孔
灌注水下混凝土
清理桩头
护筒制作
测量孔深斜度、直
导管试拼试压检查接头密封状况
配置水下混凝土配合比
制作混凝土试块
桩位复测
泥浆池造浆
测量沉渣厚度
钢筋骨架制作运
泥浆净化
3.2钻孔桩成孔
(1)、钻前准备
①、孔位放线
采用全站仪按施工图定出孔位中心点,埋入钻孔位标识牌,标识牌应载明钻孔编号等相关信息。
同时,应在孔位四周不受影响的地方埋设副桩,以随时检验桩位中心是否正确。
②、护筒埋设
钻孔孔口应埋设钢护筒,护筒采用直径Φ900mm由4mm~8mm钢板卷制而成,长度一般在2m左右的钢护筒。
埋设护筒前基坑开挖直径不得小于Φ1000mm,深度控制在小于护筒长度20cm为最好。
护筒在定位前应利用先前埋设的副桩进行校验,确定无误后,下入适量粘土逐层夯实。
③、钻机就位
钻机安装时应将天滑车中心对准钻孔中心,用枕木垫平钻机底座,防止施工中钻机倾斜,造成事故。
开钻前应当用测量仪器校正孔位中心,准确无误后方能开钻。
(2)、冲击钻进
开孔时,应低锤密击。
孔内泥浆泥面应保持稳定。
(3)、预防斜孔的技术措施
预防孔斜的关键在于,钻机安装时,天车滑轮和钻孔中心相一致。
另外要把钻机固定好,钻机底座不能因为地基不均匀沉降而发生价倾斜。
发现钻孔偏斜应回填片石至偏孔上方300mm~500mm处,重新冲孔作业。
钻遇孤石,可采用爆破手段或者采用大小冲程交替进行的方法,将大孤石击碎后挤入孔壁。
钻遇直径较大的漂石时,除采取上述方法外还应控制钻进速度,多次反复冲击确定漂石确已消除后方能继续钻进。
(4)、预防“十字孔”、孔径超标的技术措施
冲击钻进成孔时要密切注意钻孔的井眼形状和直径,钻孔深度达到一定程度后需要下入检孔器以检验钻孔孔径的情况。
钻机开钻后的首要任务是要检查钻头锥顶处钢丝绳的转动是否灵活,因为这是造成孔径不规则的主要原因。
另外泥浆比重过大会造成钻头回转的角度不充分而形成“梅花孔”。
钻头因为磨损而使用钻头直径达不到要求,需要及时补焊以达到钻孔设计的要求。
当发现钻头钢丝绳的垂心与钻孔中心发生偏移时要特别引起注意,因为这种情况极有可能表明钻孔的垂直度已经发生了问题。
(5)、预防孔壁坍塌的技术措施
因为地层的原因或者泥浆液柱压力的原因都可能造成钻孔坍塌。
因为地层的原因造成钻孔坍塌,可以采用泥浆正循环工艺加以解决,遭遇特别复杂的情况亦可采用跟进钢护筒的办法。
因为泥浆液柱压力不足而造成的孔壁坍塌,可以采用提高水头高度的办法控制,也可以采用改善钻孔泥浆性能的方法加以解决。
(6)、钻孔桩终孔深度的判断
钻孔进入泥灰岩后的一个主要工作是及时捞取岩样,以备终孔验收。
孔底持力层的判断要以孔内取出的岩样结合地质勘察资料确定。
进入中等风化泥灰岩要立即通知监理工程师进行确定,以确定终孔深度。
必要时应抽心取样由实验室确定。
(7)、清孔
冲孔结束后,应立即清孔。
在冲击成孔过程中,大部分岩屑已经清除。
为确保清孔质量,下入钢筋笼前应用比重较轻的优质泥奖对原浆进行更替。
灌注水下混凝土前,孔底500mm以内的泥浆比重控制在1.1,粘度小于28s,沉淀厚度不能超过计划5cm。
钢筋笼安装完毕,应进行第二次清孔,保证水下混凝土的灌注质量。
3.3钢筋笼制安
(1)、材质检验
钢材分批到达施工现场,供货商提供产品出厂材质证明文件。
钢材分批次到场需监理旁站取样送相关部门做有关材质方面的实验,出具相应的实验报告。
(2)、焊接实验
钢筋笼制安过程中,监理工程师根据现场取样的相关规定,在已经制作完毕的钢筋笼上截取规定数量的焊接接头送试验室,取得相应的实验报告,以保证钢筋笼的焊接质量。
(3)、钢筋笼制安设备
和钢筋笼制作有关的设备主要有:
电焊机、钢筋弯曲机、切割机、钢筋调直机。
和钢筋笼吊装的主要设备有:
吊车。
(4)、钢筋笼检验
钢筋笼制作前应将钢筋进行除锈,调直。
钢筋制作完毕在使用前应用彩条布或其他庶雨的材料将钢筋笼进行保护,以防止生锈。
钢筋笼制作偏差应满足“表-钢筋笼制作偏差及检查方法”中的相关规定:
钢筋笼制作偏差及检查方法
序号
项目
允许偏差
检查方法
1
钢筋骨架长度
±
50mm
尺量检查
2
螺旋箍筋螺距
20mm
3
钢筋骨架直径
10mm
4
主筋间距
5
加劲箍直径
5mm
6
钢筋骨架垂直度
1%L
吊线和尺量检查
(5)、钢筋笼的井口焊接
钢筋笼在井口的对接要特别注意焊接接口要昼对正,加接绑条时,绑条长度必须达到规定要求。
直立焊接时一定要严格要求焊接质量,必要时须监理工程师旁站取样,以了解钢筋笼井口对接质量。
(6)、钢筋笼保护层
为保证钢筋笼入孔后有足够的保护层,钢筋笼入孔前应安放足够数量的混凝土垫块。
混凝土垫块的尺寸、强度,绑扎丝的粗细、长度均应达到相关要求。
(7)、钢筋笼定位
钢筋笼完全入孔后,要校正钢筋笼的中心,将钢筋笼固定于孔口钢护筒上,使钢筋笼的中心和钻孔中心基本一致。
混凝土灌注完毕,初凝完成以前拔出钢护筒。
(8)、二次清孔
在钢筋笼安装完毕,灌注导管准备就位前,及时进行二次清孔。
可以采用捞碴筒清孔,亦可以采用泥浆泵正循环清孔。
二次清孔达到要求后(孔底沉渣厚度≤50mm),立即下入灌注导管浇注混凝土,从清孔停止至砼开始浇筑时间控制在1.5~3h,一般不超过4h,否则应重新清孔。
3.4灌注混凝土
1)导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应,可为20~30cm。
导管管节长度,中间节宜为2m等长,底节可为4m,漏斗下宜用1m长导管。
2)灌注混凝土是钻孔桩施工的重要工序,在浇筑前,应探测孔底泥浆沉淀厚度,如大于设计厚度(≤5cm),再次清孔,直到
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