城市主干道下穿隧道開挖施工綜合方案一、工程概況1.1項目基本信息本工程為城市主干道下穿隧道工程，位于市中心核心區(qū)域，隧道全長1206.56米，采用單洞雙向四車道設(shè)計，凈寬12.5米，凈高5米，設(shè)計時速60公里/小時。隧道起點樁號K0+000，終點樁號K1+206.56，其中暗挖段長800米，明挖段長406.56米，穿越地層主要為雜填土、粉質(zhì)黏土、中粗砂及強風(fēng)化礫巖，最大埋深18米，最小埋深7.1米。1.2地質(zhì)水文條件根據(jù)地質(zhì)勘察報告，隧道穿越地層自上而下分布為：雜填土層：厚0.5-9米，松散結(jié)構(gòu)，含磚渣及碎石，局部達(dá)35-45%粉質(zhì)黏土層：厚0.3-9.6米，可塑-硬塑狀，含鐵錳質(zhì)氧化物，中等干強度中粗砂層：厚0.5-5.1米，飽和稍密狀，石英質(zhì)成分，局部含礫石強風(fēng)化礫巖：厚0.9-11.5米，碎屑結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)膠結(jié)，極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級Ⅴ級中風(fēng)化礫巖：厚2.0-17.5米，泥質(zhì)膠結(jié)，軟巖，RQD=85，巖體較完整地下水主要為上層滯水，水位埋深0.8-6.0米，對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。場地抗震設(shè)防烈度6度，設(shè)計地震加速度0.05g，場地類別Ⅱ類。1.3工程結(jié)構(gòu)特點隧道主體采用C30/P8防水混凝土，結(jié)構(gòu)斷面形式為：暗挖段：雙聯(lián)拱斷面，總寬25.75米，高9.05米，采用淺埋暗挖法施工明挖段：框架式結(jié)構(gòu)，分15-30米設(shè)置沉降縫，采用明挖順作法施工過渡段：東、西段蓋挖段分別長7.4米和9.4米，采用蓋挖逆作法施工二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會審：組織技術(shù)人員對設(shè)計圖紙進(jìn)行三級會審，重點復(fù)核隧道結(jié)構(gòu)尺寸、地質(zhì)剖面與支護(hù)參數(shù)，形成圖紙會審記錄并經(jīng)設(shè)計單位簽認(rèn)測量控制網(wǎng)建立：布設(shè)四等導(dǎo)線控制網(wǎng)，建立3個永久水準(zhǔn)點，測量精度滿足《工程測量規(guī)范》GB50026要求，平面位置誤差≤15mm，高程誤差≤20mm施工方案編制：針對暗挖段、明挖段分別編制專項施工方案，組織專家論證通過后實施技術(shù)交底：采用BIM技術(shù)進(jìn)行三維可視化交底，對開挖、支護(hù)、防水等關(guān)鍵工序進(jìn)行專項交底，交底覆蓋率100%2.2現(xiàn)場準(zhǔn)備場地布置：劃分功能區(qū)域，設(shè)置鋼筋加工區(qū)（30m×20m）、模板堆放區(qū)（25m×15m）、混凝土輸送區(qū)（配備2臺HBT60泵）、材料倉庫（20m×15m）及辦公生活區(qū)，臨時設(shè)施采用集裝箱式組合房臨時設(shè)施：施工便道：寬6米，C20混凝土澆筑，設(shè)置環(huán)形排水溝臨時用電：安裝400KVA變壓器2臺，采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置三級配電箱臨時用水：接入市政供水管網(wǎng)，安裝DN100主管，設(shè)置3個消防水池（50m3/個）管線遷改：對施工影響范圍內(nèi)的10kV高壓線、DN300給水管、通信光纜等12處地下管線進(jìn)行遷改或保護(hù)，采用鋼板樁+懸吊保護(hù)措施2.3資源配置人員配置：組建項目經(jīng)理部，配置管理人員18人，下設(shè)5個專業(yè)部門；施工隊伍分2個隧道隊，總?cè)藬?shù)156人，其中特種作業(yè)人員32人（持證上崗率100%）崗位類別人數(shù)主要職責(zé)管理人員18施工組織、技術(shù)管理、質(zhì)量安全控制隧道一隊72暗挖段開挖、支護(hù)、襯砌施工隧道二隊66明挖段結(jié)構(gòu)、防水、附屬工程施工機械設(shè)備：投入主要施工設(shè)備86臺套，關(guān)鍵設(shè)備如下：開挖設(shè)備：XE60挖掘機2臺、EBZ200掘進(jìn)機1臺、液壓破碎錘2臺支護(hù)設(shè)備：PZ-5混凝土噴射機3臺、MGJ-50錨桿鉆機4臺、注漿泵2臺運輸設(shè)備：15t自卸汽車10輛、ZL-50裝載機2臺監(jiān)測設(shè)備：LeicaTS60全站儀1臺、測斜儀3臺、鋼筋掃描儀2臺材料準(zhǔn)備：鋼材：HRB400E鋼筋，進(jìn)場檢驗屈服強度≥400MPa，抗拉強度≥540MPa，伸長率≥16%防水材料：1.5mm厚HDPE防水板，耐穿刺強度≥300N，斷裂拉伸強度≥18MPa混凝土：采用商品混凝土，C30/P8抗?jié)B混凝土初凝時間≥6h，坍落度180±20mm三、主要施工工藝3.1明挖段施工（K0+000~K0+406.56）3.1.1基坑開挖支護(hù)體系：圍護(hù)結(jié)構(gòu)：采用Φ800@1200鉆孔灌注樁，樁長15-22米，嵌固深度≥3米，樁頂設(shè)置1.2m×0.8m冠梁內(nèi)支撐：第一道采用609×16鋼管支撐，間距3米；第二道采用雙拼25a工字鋼支撐，間距2.5米降水措施：布設(shè)Φ600管井，井深15米，間距15米，配備150QJ20-26深井泵，降水至基底以下1米開挖工藝：分層開挖：分4層開挖，每層深度≤2.5米，坡度1:0.75，采用臺階式開挖機械選擇：上層采用挖掘機開挖，下層采用小型挖機配合人工清底出土路線：設(shè)置2個出土口，采用50t汽車吊配合自卸汽車出土，日出土量控制在500m3以內(nèi)基底處理：開挖至設(shè)計標(biāo)高后，鋪設(shè)300mm厚級配砂石墊層，平板振動器扎實，地基承載力檢測≥180kPa3.1.2主體結(jié)構(gòu)施工墊層施工：C15混凝土墊層，厚150mm，采用平板振搗器振搗，表面平整度≤5mm/2m墊層施工分倉進(jìn)行，每倉≤20米，設(shè)置20mm寬伸縮縫，嵌填瀝青木板鋼筋工程：底板鋼筋：下層Φ25@150，上層Φ22@150，雙向布置，保護(hù)層厚度50mm側(cè)墻鋼筋：豎筋Φ20@150，水平筋Φ18@200，拉筋Φ8@600×600梅花形布置連接方式：直徑≥22mm采用直螺紋連接，Ⅰ級接頭，連接區(qū)段長度35d，同一截面接頭率≤50%鋼筋綁扎：采用粉筆劃線定位，綁扎絲扣朝內(nèi)，保護(hù)層墊塊采用C30混凝土預(yù)制塊，強度≥設(shè)計強度模板工程：底板側(cè)模：采用18mm厚酚醛覆膜膠合板，50×100mm方木背楞，間距300mm側(cè)墻模板：采用15mm厚多層板+[10槽鋼背帶，間距600mm，對拉螺栓Φ16@600×600，帶止水環(huán)（3mm厚，直徑70mm）頂板模板：WDJ碗扣式腳手架支撐，立桿間距900×900mm，橫桿步距1200mm，設(shè)置掃地桿和剪刀撐模板驗收：截面尺寸誤差±5mm，垂直度≤3mm/m，表面平整度≤5mm混凝土工程：配合比：C30/P8混凝土，水泥采用P.O42.5R，摻加粉煤灰（替代率15%）和聚羧酸系高效減水劑（摻量1.2%）澆筑順序：底板→側(cè)墻→頂板，分倉跳倉施工，每倉長度15-30米澆筑工藝：底板：采用斜面分層法，厚度500mm，振搗棒插入下層50mm，振搗時間15-30s側(cè)墻：分層澆筑至倒角以上300mm，層高≤500mm，采用布料機均勻布料頂板：從中間向兩端推進(jìn)，采用平板振搗器+振搗棒配合振搗養(yǎng)護(hù)：覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期≥14天，混凝土強度≥75%設(shè)計強度時拆模3.1.3防水施工結(jié)構(gòu)自防水：混凝土抗?jié)B等級P8，水泥用量≥320kg/m3，水膠比≤0.50連續(xù)澆筑，施工縫設(shè)置中埋式橡膠止水帶（300×8mm）+外貼式止水帶（350×10mm）外包防水：底板：20mm厚1:2.5水泥砂漿找平層→1.5mm厚HDPE防水板→50mm厚C20細(xì)石混凝土保護(hù)層側(cè)墻：基層處理劑→1.5mm厚聚氨酯防水涂料→無紡布隔離層→30mm厚聚苯板保護(hù)層變形縫：設(shè)置中埋式鋼邊橡膠止水帶（350×10mm），縫內(nèi)填充聚乙烯泡沫板，表面嵌填聚硫密封膠（寬度20mm，深度15mm）3.2暗挖段施工（K0+406.56~K1+206.56）3.2.1超前支護(hù)管棚支護(hù)：洞口段設(shè)置Φ108×6mm管棚，長10米，環(huán)向間距400mm，外插角1-2°，采用地質(zhì)鉆機鉆孔，注漿采用水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'）小導(dǎo)管注漿：超前小導(dǎo)管：Φ42×3.5mm熱軋無縫鋼管，長3.5米，環(huán)向間距300mm，外插角5-10°注漿材料：水泥漿（水灰比0.8:1-1:1），注漿壓力0.5-1.0MPa，單孔注漿量Q=πr2Lη（r=擴散半徑0.5m，L=導(dǎo)管長度，η=地層孔隙率）3.2.2開挖施工采用CRD工法（交叉中隔壁法）開挖，分6個導(dǎo)洞施工，具體步驟：導(dǎo)洞開挖順序：1部→2部→3部→4部→5部→6部，步距控制在3-5米鉆爆參數(shù)：鉆孔：YT-28風(fēng)動鑿巖機，炮孔直徑42mm，孔深2.5米，周邊眼間距450mm，抵抗線500mm裝藥：采用2#巖石乳化炸藥，周邊眼采用間隔裝藥，不耦合系數(shù)1.5，裝藥集中度0.25kg/m起爆：非電毫秒雷管起爆，周邊眼滯后掏槽眼100ms起爆，控制最大段藥量≤50kg出碴運輸：裝碴：采用側(cè)卸式裝載機，配合扒碴機運輸：15t自卸汽車，洞內(nèi)設(shè)置會車道，運輸速度≤15km/h循環(huán)時間：每循環(huán)進(jìn)尺2米，循環(huán)時間16小時（鉆孔4h，裝藥1h，起爆通風(fēng)1h，出碴6h，支護(hù)4h）3.2.3初期支護(hù)噴射混凝土：材料：C25噴射混凝土，水泥用量400kg/m3，砂率45%，采用濕噴工藝工藝參數(shù)：工作風(fēng)壓0.4-0.6MPa，噴頭距巖面1.0-1.5m，噴射角度75-90°厚度控制：設(shè)置厚度標(biāo)志，分兩層噴射（初噴50mm，復(fù)噴至設(shè)計厚度200mm）錨桿支護(hù)：系統(tǒng)錨桿：Φ22藥卷錨桿，長2.5米，間距1.5×1.5m，梅花形布置，錨固力≥150kN鎖腳錨桿：Φ25中空注漿錨桿，長3.5米，每導(dǎo)洞拐角處設(shè)置2根，注漿壓力0.8-1.2MPa鋼拱架：型號：I20b工字鋼，間距0.8米/榀，連接板采用10mm厚鋼板，螺栓M20×80mm安裝：拱架中線偏差≤50mm，高程偏差≤30mm，垂直度≤2°，與圍巖間隙采用噴射混凝土填充3.2.4二次襯砌施工時機：初期支護(hù)變形穩(wěn)定后施工，變形速率≤0.15mm/d，累計變形≤100mm鋼筋施工：主筋Φ25@200mm，分布筋Φ12@250mm，采用焊接連接，焊縫長度≥10d（單面焊）保護(hù)層厚度50mm，采用專用墊塊，間距1000mm模板施工：采用液壓整體式襯砌臺車，長12米，模板厚度10mm，面板變形≤1.5mm/m臺車定位：采用激光投線儀，調(diào)整偏差≤10mm混凝土施工：采用輸送泵澆筑，分層厚度500mm，振搗采用附著式振搗器+插入式振搗棒施工縫處理：鑿毛露出新鮮混凝土面，涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料（干膜厚度≥1.0mm）3.3蓋挖段施工（過渡段）圍護(hù)結(jié)構(gòu)：人工挖孔樁Φ1200@1500mm，樁長18米，設(shè)置3道錨索（Φ15.2，設(shè)計拉力150kN）蓋板施工：樁頂澆筑1.0m厚鋼筋混凝土蓋板，預(yù)留出土口（4m×6m）和通風(fēng)孔逆作施工：頂板施工：采用滿堂支架，先施工頂板，后開挖下部土體中板施工：待頂板混凝土強度達(dá)100%后，開挖至中板標(biāo)高，施工中板底板施工：開挖至基底，施工底板及側(cè)墻，形成閉合結(jié)構(gòu)四、施工進(jìn)度計劃4.1關(guān)鍵線路施工總工期480日歷天，關(guān)鍵線路為：施工準(zhǔn)備→明挖段基坑開挖→暗挖段超前支護(hù)→CRD工法開挖支護(hù)→二次襯砌→防水施工→附屬結(jié)構(gòu)→竣工驗收4.2進(jìn)度計劃安排施工階段起止時間工期（天）主要工作內(nèi)容施工準(zhǔn)備第1-30天30圖紙會審、測量控制網(wǎng)、臨建搭設(shè)明挖段施工第31-180天150基坑開挖、支護(hù)、主體結(jié)構(gòu)、防水暗挖段施工第91-360天270超前支護(hù)、CRD工法開挖、初期支護(hù)、二次襯砌蓋挖段施工第151-240天90圍護(hù)結(jié)構(gòu)、蓋板施工、逆作結(jié)構(gòu)附屬工程第331-450天120路面工程、機電安裝、綠化工程竣工驗收第451-480天30竣工清理、資料歸檔、驗收4.3進(jìn)度保證措施資源保障：配備2套模板體系，投入3班制施工，高峰期投入勞動力180人技術(shù)保障：采用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度模擬，對CRD工法開挖等關(guān)鍵工序進(jìn)行優(yōu)化設(shè)備保障：關(guān)鍵設(shè)備配備備用設(shè)備（如混凝土輸送泵備用1臺），建立設(shè)備臺賬，定期保養(yǎng)資金保障：設(shè)立專用賬戶，確保工程款專款專用，每月編制資金使用計劃進(jìn)度考核：實行周調(diào)度、月考核制度，對超額完成計劃的班組給予獎勵，延誤工期分析原因并采取趕工措施五、質(zhì)量控制措施5.1原材料控制進(jìn)場檢驗：鋼筋：每60t為一批，檢驗屈服強度、抗拉強度、伸長率及冷彎性能防水材料：防水板每10000m2為一批，檢驗拉伸強度、扯斷伸長率、耐穿刺性混凝土：每100m3留置1組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊，同條件養(yǎng)護(hù)試塊按施工段留置儲存管理：鋼材：分類堆放，設(shè)置防雨棚，墊高300mm，掛標(biāo)識牌（規(guī)格、產(chǎn)地、檢驗狀態(tài)）防水材料：存放于干燥通風(fēng)倉庫，溫度≤40℃，遠(yuǎn)離火源5.2關(guān)鍵工序質(zhì)量控制測量放線：采用全站儀進(jìn)行隧道中線和高程控制，每50米設(shè)置一個導(dǎo)線點，定期復(fù)核暗挖段每循環(huán)進(jìn)行斷面測量，超挖量控制在100mm以內(nèi)，欠挖嚴(yán)禁出現(xiàn)噴射混凝土：配合比每班檢查1次，坍落度控制在80-120mm厚度采用鑿孔法檢查，每10米檢查一個斷面，每個斷面檢查5點錨桿施工：孔位偏差≤150mm，孔深偏差+50mm/-0mm，角度偏差≤3°抗拔力試驗：每300根錨桿取1組（3根）進(jìn)行試驗，抗拔力≥設(shè)計值的90%防水層施工：搭接寬度：防水板≥100mm，采用雙縫熱熔焊接，焊縫寬度≥10mm氣密性檢測：每100m焊縫檢查1處，氣壓0.2MPa，保持30min壓力下降≤2%5.3質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)項目允許偏差檢驗方法檢驗頻率隧道凈空±50mm激光斷面儀每10米1個斷面混凝土強度≥設(shè)計強度回彈法+鉆芯取樣每500m31組防水層厚度≥設(shè)計厚度的90%測厚儀每100m21點鋼拱架安裝中線±30mm，高程±20mm全站儀每榀檢查六、安全管理措施6.1安全管理體系組織機構(gòu)：成立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，項目經(jīng)理任組長，設(shè)置專職安全員3名，各班組設(shè)兼職安全員責(zé)任制：簽訂安全生產(chǎn)責(zé)任書，落實"一崗雙責(zé)"，建立安全考核制度，考核結(jié)果與績效掛鉤安全培訓(xùn)：特種作業(yè)人員持證上崗，作業(yè)人員崗前安全培訓(xùn)不少于24學(xué)時，考核合格后方可上崗6.2專項安全措施基坑安全：邊坡監(jiān)測：坡頂位移≤50mm，沉降≤30mm，日變化速率≤5mm/d基坑周邊1.2米設(shè)置防護(hù)欄桿，懸掛安全警示標(biāo)志，夜間設(shè)紅燈警示隧道開挖安全：通風(fēng)：采用壓入式通風(fēng)，風(fēng)機功率22kW，風(fēng)量≥3m3/min·人，風(fēng)速0.5-1.5m/s瓦斯監(jiān)測：配備便攜式瓦斯檢測儀，瓦斯?jié)舛取?.5%時立即停工，采取通風(fēng)措施爆破安全：爆破警戒半徑300米，設(shè)3個警戒點，爆破后通風(fēng)15min方可進(jìn)入高處作業(yè)：搭設(shè)作業(yè)平臺，滿鋪腳手板，設(shè)置1.2米高防護(hù)欄桿和18cm高擋腳板作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，使用工具袋，嚴(yán)禁拋擲物料6.3應(yīng)急管理應(yīng)急預(yù)案：編制坍塌、涌水、火災(zāi)等專項應(yīng)急預(yù)案，每半年組織1次應(yīng)急演練應(yīng)急物資：配備應(yīng)急發(fā)電機（200kW）、潛水泵（5臺）、急救箱、擔(dān)架等物資應(yīng)急通訊：建立應(yīng)急通訊網(wǎng)絡(luò)，確保與消防、醫(yī)院等部門聯(lián)系暢通，應(yīng)急電話24小時值守七、環(huán)境保護(hù)措施7.1揚塵控制施工便道：每日灑水3次（早中晚各1次），出入口設(shè)置洗車平臺（長15米，寬6米），配備高壓沖洗設(shè)備材料堆放：易揚塵材料（水泥、砂子）采用密閉倉庫存儲，粉煤灰罐設(shè)置除塵裝置開挖作業(yè)：干燥季節(jié)灑水降塵，棄土場設(shè)置圍擋（高度2.5米），表面覆蓋防塵網(wǎng)（2000目）7.2噪音控制設(shè)備降噪：破碎機、空壓機等設(shè)備設(shè)置隔音棚，晝間噪音≤70dB，夜間≤55dB施工時間：晚10點至早6點停止高噪音作業(yè)，確需施工辦理夜間施工許可，公告周邊居民監(jiān)測措施：設(shè)置噪音監(jiān)測點，每3天監(jiān)測1次，超標(biāo)時采取限制作業(yè)時間、增加隔音措施7.3廢水處