云南高速公路总体实施性施工组织设计.docx
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1、目录第1章编制依据及说明51编制依据5L2编制说明5第2章工程概况61工程概述62. 2工程简介63设计标准62. 4主要工程量75施工条件8第3章工程重点难点分析111工程特点111. 2工程重点、难点113施工技术对策12第4章管理和施工组织机构设置12工程组织机构123. 2岗位设置及职责13第5章总体实施思路181施工总体部署184. 2施工顺序安排18第6章总体平面布置19松散层孔隙水。裂隙水两大类型。拟建公路沿线属亚热带季风气候,地下水右充分的降雨入渗补及量。沿线地下水的补、 迳、排条件受沿线的地形、地貌及地层岩性制约。中低山区植被较发育,地形切割强烈, 坡度较陡,降水顺斜坡或冲沟
2、流失较快,渗入岩土层的量较小,地下水径流途径较短, 排泄条件较好、多以侧向泉、地表泾流的形式补给沟谷。降雨是地下水的主要补给来源, 地下水水位受气候影响较明显;山间谷地及河流谷底地势低洼、平坦,呈条带状展布, 地下水的主要补给来源于盆地外围基岩裂隙东侧向补给、河水侧向补给及降雨垂直补 给。地下水径流途径较长,一般向河谷方向排泄,地下水动态受季节性影响较大,洪水 期地下水位较高,枯水期、平水期那么地下水补给河流。2. 5. 4地震烈度思茅至澜沧高速公路工程工程场地地震平安性评价报告分析评估结果说明,本段路 线设计基本地震加速度值为0. 40g ,反响谱特征周期为0.45s。根据公路工程抗震设 计
3、规范(JTGB0 2-2013 )另根据云南省交通厅下发的云交基建(2008 ) 1081号云南 省交通运输厅转发交通部关于进一步提高高速公路基础设施防震抗震能力假设干意见的 通知,相应建(构)筑物设计应按国家规定的抗震设防标准上提高1度设防。3. 5.5工程地质(1 ) K103+1 50-K10 6+250 段构造侵蚀剥蚀中切中山地貌区,本段路线大体沿黑河南岸布线,山体坡度多在25 30 之间,支沟较发育,地形较破碎,主要以隧道、桥梁、路基通过。出露基岩为印支期 中粒花岗岩,二长花岗岩,花岗结构,块状构造,新鲜岩石致密坚硬,强度高。但本段 岩体风化层较发育,局部段强风化厚度可达20米。主要
4、地质问题为基岩风化层厚度变化 较大,注意桥梁基础置于稳固岩层中,线路开挖强化风基岩边坡容易失稳,形成浅层滑10vnvn交叉口段施工顺序流程图7)隧道爆破施工隧道开挖总体上要求采用水压爆破技术,以最大限度的保护周边岩体的完整性,同时减少超挖量,提高初期支护的承载能力。(1)爆破原理隧道水压爆破是利用在水中传播的爆破应力波对水的不可压缩性,使爆炸能量经过水传 递到炮眼围岩中几乎无损失,十分有利于岩石破碎。同时,水在爆炸气体膨胀作用下产29 生的“水楔”效应有利于岩石进一步破碎,炮眼中有水可以起到雾化降尘作用,大大降 低粉尘对环境的污染。a炸药在爆炸时产生的冲击波,在水中的衰减速度要远远小于在空气中
5、衰减的速度。所 以在炮孔底部加入一定量的水袋,使炸药产生的冲击波通过水袋直接作用在岩石上,大 大的减少了炸药能量的消耗,提高了炮眼利用率。b炮眼中的水袋,在炸药爆炸的作用下,会产生“水楔”效应,有利于围岩的进一步破碎, 减少爆破产生的大块率。堵塞水袋在爆炸的作用下会产生雾化作用,可以吸收粉尘,降 低爆破后的粉尘浓度,减少了爆后对环境的污染。c由于采用了炮泥加水袋堵塞,防止了炸药能量的外泄,炸药能量充分利用在爆破岩石 上,使得爆破效率提高,减少了炸药的消耗,提高了隧道开挖的经济效益。(2)水压爆破设计a爆破器材根据施工中常用的爆破器材、现场设备的选用,以及水压爆破的特殊要求,爆破器材选 用直径为
6、32的防水乳化炸药,并采用电雷管和导爆管雷管作为起爆器材。炮孔内所用水 袋及堵塞材料都由专用机械加工而成。b爆破参数确实定孔距根据现有设备,炮眼直径为d=40mm,所以周边孔间距= (8-16) d=3264cm。不耦合系数与光爆层厚度光面爆破的不耦合系数入=dO/d(dO为装药直径)在0.81之间变化,当人变小时,孔壁 上的最大切向应力减小,爆炸波作用时间延长,有利于应力叠加和应力集中,产生拉伸 裂隙,而不宜产生粉碎。生产实践说明,增大不耦合系数,采用空气间隔装药,可以消30除压碎破坏,控制放射状裂隙的产生,提高炮孔的残留率。根据最小抵抗线与炮孔间距 的关系:光爆层厚度w=a/入。周边眼延米
7、装药量周边眼装药量:ql=cwa=O. 060. 15kg/m式中:c-爆破系数,在通常情况下,c=0. 20. 5kg/m3;钻爆设计示意图钻爆设计示意图以下图所示钻爆设计示意图(3 )装药方法、装药结构及炮孔堵塞a装药方法采用人工用木制炮棍装药,由施工人员将药卷逐个装入炮孔,并用炮棍轻轻捣实,防止 药卷之间间隔较大,影响传爆。在装药过程中严禁大力用炮棍捣实炸药,防止用力过猛 后使水袋破裂或使装药密度过大,造成炸药压死拒爆。b装药结构周边眼采用空气间隔、不耦合装药,采用导爆索起爆,将导爆索插入空底药卷内,炸31药均匀分布装入炮孔内。为克服底部炮眼的阻力,一般将底部药量稍微加大。在装药前 先在
8、炮眼孔底装入长约20cm的一节水带,并在装药结束后再装入2节水袋,再进行堵塞。 其结构如以下图所示:水袋炸药水袋 炮泥.导爆索三-二 1 4三-三三二T窈绘侬砥蜜蟋三三壬二 二二二二-二一二三三:三-三一二将宝健褊泰耀后麓/图4-1周边眼装药结构示意图掏槽眼、辅助眼、底边眼等采用连续耦合装药,雷管埋入孔底药卷,聚能穴朝孔口方 向。在装药前先在炮眼孔底装入长约20cm的一节水带,并在装药结束后再装入2节水袋, 再进行堵塞。其结构如以下图所示:水袋炸药水袋炮泥导爆管图4-2掏槽眼装药结构C网络设计及起爆方法起爆网络采用簇连法,每个炮孔内装一发延期导爆管雷管,然后将导爆管连成一把后, 用2发8号电雷
9、管起爆。连接好网络后,等待其他施工人员撤离到警戒线以外后,由爆破 员用起爆器在平安避炮点起爆。d起爆顺序为满足光面爆破的要求,先起爆掏槽眼,为其他炮孔提供临空面,再起爆辅助眼、内圈 眼,最后起爆周边眼、底眼。为了保证各类炮眼之间的起爆时差,增强起爆效果,在选32用毫秒雷管时一般隔段使用,即选用1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#等。(4 )施工控制a测量控制首先使用全站仪定出隧道的轴线与圆心,再以半径长在掌子面用红油漆画出开挖轮廓 线,最后根据炮眼布置图画出炮眼位置,周边眼和掏槽眼的位置要求更加精确。b定位与钻孔采用液压凿岩台车进行炮孔钻眼,开眼的位置要求尽量不偏离设计炮位。其中周边眼
10、和 掏槽眼由技术的人员负责,使钻眼到达“准、平、直、齐”的要求,尤其要控制好以下 几点:控制眼门误差和眼底误差,不大于5cm;周边眼沿轮廓线调整误差不大于5cm,周边眼外插角控制在34。以内,眼底控制不超出开挖轮廓线10cm;除掏槽眼较深外,其它眼底落在同一垂直面上。c清孔炮眼钻好后,用高压气体进行清孔,将孔中的钻渣、小石渣清除干净后按设计装药、起 爆。d爆后检查及盲炮处理响炮30min后方可进入爆区检查,并对爆堆的形状大小、残孔率、飞石最大距离及盲炮 情况进行现场记录,掌握一手资料,适时对爆破参数进行调整。如发现盲炮应立即通知专职爆破员进行处理,处理方法为:二次起爆法:假设是由于起爆网络连接
11、不良造成的盲炮,可重新连线起爆;诱爆法:对于不能二次起爆的盲炮,如果周围环境允许,可准确判明装药的具体位置,33在原装药孔附近平行原装药孔进行钻孔,装入少量炸药,利用小装药将其诱爆;人工排除法:采用高压风吹出堵塞物,取出起爆雷管及炸药。在处理盲炮时无关人员不得在场,并在危险区边界设置警戒,危险区内禁止进行其他作业。盲炮处理后应仔细检查爆堆,并将残留爆破器材清理干净。e炸药退库在爆破结束后,炮工离开施工现场前,由爆破员将现场剩余火工品回收干净,并退回库房登记,做到账账相符,账物相符。水压爆破施工工艺流程图8)综合超前地质预测预报隧道地质超前预报预测工作由第三方检测单位组织实施,要求检测单位编制组
12、织机构、34施工检测方案等内容,上报驻地办审批。9)隧道逃生救援通道(1 )在隧道开挖掌子面至二衬之间,设置逃生救援通道,随着开挖进尺不断前移。逃生救援通道距离开挖掌子面距离不大于20m。(2)逃生救援通道规格:内径为80cm钢管;钢管壁厚为lOmni;每5m一节。(3 )在每节钢管距端头L 5m处各设一个吊环,焊接在同一纵断面上。在吊环垂直方向,位于钢管1/2高度处的管端焊接连接钢板,中间设连接孔,用U型插销将两节钢管连接,连接细部如以下图所示。纵断面图横断面图L 40 一|焊接吊环焊接焊接焊接500平面图隧道逃生救援通道管节连接细部图(单位:CH1)应急逃生通道10 )施工考前须知35 由
13、于V级围岩段岩性软弱,破碎程度严重,稳定性差,所以在施工过程中,把确保围岩 稳定、杜绝坍塌放在首位,一般采用凿岩机配合机械开挖,假设需要爆破时要严格控制装 药量,并不断修正爆破参数,及时有效地做好初期支护工作,严禁盲目掘进。其施工原 那么是:“弱爆破、强支护、短进尺、多循环”。同时注意如下几点:(1)开工前,对围岩状况进行充分的研究分析,准确预测围岩类别,尤其对工程力学 特性进行研究,进而制定周密、可靠的施工方案,并决定是否采取相应的辅助措施,并 严格要求按设计图纸施作钢架,保证平安。(2 )对洞身的水文地质情况进行认真研究,对地下水情况做到心中有数,并制定详细 的防排水措施,防止造成危害。开
14、挖前在掌子面超前探孔,孔长10m,设5孔,防止突 然涌水造成危害。(3 )新奥法复合式衬砌结构作用机理是充分利用围岩的自承能力,围岩初期喷锚支护 和二次支护共同作用,形成永久支护。(4)及时进行围岩量测,根据量测数据处理的结果,对围岩的变形趋势作出准确的分 析判断,据此指导施工、调整施工方法、修正支护参数,使施工更加经济合理。(5 )及早封闭是新奥法的基本原那么,也是减少变形的最有效的方法,施工时切不可有 丝毫疏忽,开挖后及时完成初喷并在12小时内完成初期支护。(6 )为保证衬砌厚度及衬砌结构不侵限,开挖轮廓按设计要求预留变形量。施工时, 结合量测结果及时予以修正。监控量测是施工工艺流程中的一
15、个重要工序,应贯穿施工的全过程。由于围岩的多变性、 复杂性,在施工中我们要根据围岩和支护的动态信息并及时反响,指导施工生产,并通 过对围岩的和支护变形、应力量测,为修改设计提供依据。在监控量测数据的基础上,36 做到“岩变我变”制定切实可行、平安、高效的施工方案。暗洞分部开挖时,在满足设计规范及平安质量要求的前提下,应尽量采用适合机械化作 业的施工工艺,分部尺寸划分合理,各分部尽量平行作业,从而到达快速施工的目的。 弃植时要由专人指挥、堆放整齐、边坡平整,弃硝场在弃渣前施工挡墙,做到“先防后 弃“。施工过程中杜绝随意倾倒弃砧和弃土。施工完毕后,对弃硝场及时平整,并做好 绿化、防护,防止水土流失
16、。7)隧道在整个施工过程中,作业环境应符合以下职业健康及平安标准:A )空气中氧气含量,按体积计不得小于20%;B )粉尘允许浓度,每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg ,每 立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg;C )有害气体最高允许浓度:一氧化碳的最高允许浓度为BOnig/m)在特殊情况下,施 工人员必须进入工作面时,浓度可为lOOmg/m)但工作时间不得大于30niin ;二氧化碳 按体积计不得大于0. 5%;氮氧化物(换算成NO 2)为5mg/m 3以下;隧道内气温不得高于2 8;隧道内噪声不得大于90Db。D )施工独头掘进长度超过
17、150 0 m时,应采取机械通风,确保洞内每人供应3 Y/min的 新鲜空气。E)便道及施工现场要注意撒水防尘,减少对周围环境的破坏。F)隧道施工作业地段必须保证足够的照明。不平安因素较大的地段应加大照度。在主要 交通道路、洞内抽水机站应设置平安照明,漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。9. 2.2. 5超前支护9. 2.2. 5. 1管棚施工隧道洞口设套拱,套拱管棚采用89 X6mm热轧无缝钢管,环向间距35cm ,每环共计43根, 每节钢管长度为4nl或6m ,编号为奇数的第一节管采用41n钢管,偶数的第一节钢管采用6 m钢管,钢管节段间用15cm丝扣连接,管棚内设钢筋笼,钢筋笼细部图见以下
18、图。37钢角笼大样导管上钻注浆孔,孔径10T6mm,孔间距15-20cm,呈梅花型布置,尾部留3nl不钻孔的 止浆段外插角1-3 。采用空气潜孔锤跟管钻进和潜孔锤超前扩底,套管扩孔双回旋钻进 技术。(1)施工误差要求径向不大于20cm,同一断面接头数量不大于50 %,相邻钢管的接头至少错开1m。施工方法套拱套拱位于洞身开挖轮廓线以外(预留20cm变形量),套拱内埋设3根工字钢支撑,钢支 撑与导向管焊成整体。导向管用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准 尺配合坡度板设定孔口管的倾角。导向管牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生 位移。搭钻孔平台安装钻机在所开挖的工作面上,将预留核心
19、土作为钻机作业平台。钻孔由两台钻机由高孔位向低38坡。(2 ) K106+2 50-K11 0+264 段构造侵蚀剥蚀中切中山地貌区,本段路线大体沿南婆南岸布线,山体坡度多在2535 之间,主要以隧道、桥梁、路基通过。出露基岩为澜沧群曼来组浅灰色片岩,岩体节理、 裂隙发育,属于较软岩,强风化层约510m。主要地质问题为路线沿斜坡布线,局部段 地形陡峻,风化层发育,路基路开挖,边坡容易失稳,诱发浅层滑坡,可采用半路半桥, 减少边坡防护本钱。第3章工程重点难点分析3.1工程特点本标段主要工程为谦迈河特大桥。谦迈河特大桥右线桥全长1876. 8 口 .本起始端、结束段平面位于右偏BJ曲线上,半柱分
20、别1000米、1300米,K106+3 10之前纵坡为0. 9%,之后纵坡为2. 9虬 本桥跨越澜沧江 支流-谦迈河,河谷较深,陡峭,桥位地形复杂,地面高程差异大。该引桥最大墩高为4 9. 9m o谦迈河大桥右线桥均为长大隧道.需在本桥位范围内设互通-麻粟互通,受地形与墩高 限制,在桥梁范围内设置了回头匝道。因桥墩较高,不适采用现浇施工,故除接B匝道处变宽桥面采用现浇T梁,其它变宽桥 跨均采用预制结构.跨越谦迈河局部采用主跨为166m现浇连续刚构。11义30预应力役 T粱+2 X23. 9预应力碎现浇T梁+ (4*30+7 *31 )预应力碎T梁+ (89+166 +89 )预应力 校连续刚构
21、+(27 X30 )预应力碎T梁。桥梁全长1876. 8 m。本桥所在桥位地面横坡.纵坡均较大,施工时做好边坡防护,防止土体滑坡破坏下部结 构。11 孔位对称进行。钻机定位:钻机与已设定好的孔口管方向平行,精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与导向管轴线相吻合。钻孔跟进钻机距工作面距离不大于2m ,采用两台钻机同时作业,由高孔位向低孔位对称进行,互 不干扰,加快进度。为克服钻机自重所产生的下垂,钻机要与导向管倾角保持一致。钻机开钻时,可低速低压,待成孔几米后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。为防止 堵塞钻机风孔,加大高压风清孔频率,切忌高压水清孔。
22、钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及 时处理钻进过程中出现的事故。清孔、验孔用钻杆配合钻头进行反复扫孔,用高压气从孔底向孔口清理钻渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。注浆向管棚内压注浆液,注浆前用喷混凝土将工作面封闭,并用速凝砂浆密封孔口管与钢管之间的缝隙。注浆方式采用全孔压入式。超前大管棚施工工艺见图:39管棚施工工艺图409. 2.2. 5. 2超前注浆小导管施工设置在V级围岩和IV围岩较破碎段落。(1 )采用外径42nlln、壁厚4mm的热轧无缝钢管,钢管环向间距:V级围岩按35cm , IV围岩按40cm布置,外插角1015 左右。各环小导管纵
23、向搭接长度不小于1. 0m。(2)钢管前端成锥状,尾部焊上8的加劲箍,管壁四周钻6mm压浆孔,尾部1m处不 设压浆孔。(3 )施工时钢管与隧道轴线平行以10T5 0仰角打入拱部围岩,每打完一环钢管注浆 后,开挖拱部及第一次喷射混凝土进行初期支护。(4 )超前小导管注浆采用水泥浆液(水泥-水玻璃浆液),浆液参数如下:水灰比:1:1; 35波美度,模数2. 4;注浆压力0. 5-1. 2MPa。超前小导管施工工艺框图见图超前小导管施工工艺框图9. 2.2. 5. 3超前锚杆施工41设置在w级围岩较完整段落。(1)超前锚杆施工工艺流程孔位放样一钻孔一注浆一插入锚杆一安装锚杆垫板一复喷碎覆盖垫板(2
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