引水隧道立架施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目基本信息本引水隧道工程位于西南某省山區(qū)，全長6.8公里，設(shè)計(jì)洞徑4.2米，采用城門洞型斷面結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)流量18立方米/秒。隧道穿越地層主要為中風(fēng)化砂巖夾頁巖，局部地段存在斷層破碎帶，最大埋深320米。工程建設(shè)內(nèi)容包括隧道主體結(jié)構(gòu)、進(jìn)出口明渠、檢修通道及配套排水系統(tǒng)，總工期22個月。1.2立架工程特征本工程立架系統(tǒng)采用I20b型鋼拱架與格柵拱架組合支護(hù)體系，設(shè)計(jì)間距根據(jù)圍巖等級動態(tài)調(diào)整：Ⅱ類圍巖段1.2米/榀，Ⅲ類圍巖段0.8米/榀，Ⅳ類圍巖段0.6米/榀。鋼拱架單榀重量1.2-1.8噸，采用分片式組裝結(jié)構(gòu)，每榀由頂拱、左右邊墻共3節(jié)組成，節(jié)點(diǎn)處采用M24高強(qiáng)度螺栓連接，連接板厚度16mm。1.3地質(zhì)水文條件根據(jù)勘察資料，隧道沿線地質(zhì)條件復(fù)雜程度中等，主要存在三種地質(zhì)段：穩(wěn)定段（占比65%）：中風(fēng)化砂巖，完整性系數(shù)0.75-0.85，巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度25-35MPa次穩(wěn)定段（占比25%）：砂巖夾頁巖互層，節(jié)理裂隙較發(fā)育，局部有滲水現(xiàn)象不穩(wěn)定段（占比10%）：斷層破碎帶及軟弱夾層，圍巖穩(wěn)定性差，可能出現(xiàn)突水突泥風(fēng)險二、施工組織設(shè)計(jì)2.1組織機(jī)構(gòu)設(shè)置項(xiàng)目部設(shè)置立架施工專項(xiàng)管理小組，由項(xiàng)目經(jīng)理擔(dān)任組長，配置：技術(shù)負(fù)責(zé)人1名（高級工程師）施工員3名（隧道專業(yè)工程師）質(zhì)量檢查員2名安全監(jiān)督員2名測量工程師2名專職材料員1名2.2施工隊(duì)伍配置組建3個專業(yè)化立架施工班組，每班組12人，配置如下：班組長1名（5年以上隧道立架經(jīng)驗(yàn)）安裝工6名（持證上崗）焊工2名（持特種設(shè)備操作證）普工3名實(shí)行"三班制"作業(yè)，每班工作8小時，日均進(jìn)度目標(biāo)：Ⅱ類圍巖段8榀/天，Ⅲ類圍巖段5榀/天。2.3主要施工設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要用途液壓鑿巖臺車H13542臺拱架基礎(chǔ)錨桿鉆孔汽車吊25T1臺鋼拱架吊裝濕噴機(jī)TK9612臺噴射混凝土支護(hù)電焊機(jī)ZX7-5004臺連接板焊接扭矩扳手0-300N·m6把螺栓緊固檢測水準(zhǔn)儀DSZ22臺高程控制全站儀TS601臺三維定位通風(fēng)機(jī)SDS-No11.22臺洞內(nèi)通風(fēng)2.4施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段工期主要工作內(nèi)容施工準(zhǔn)備15天設(shè)備調(diào)試、材料進(jìn)場檢驗(yàn)、技術(shù)交底洞口段立架20天K0+000-K0+300段立架安裝洞身段施工160天K0+300-K6+500段立架安裝特殊段處理30天斷層破碎帶加強(qiáng)立架施工收尾調(diào)整15天立架間距復(fù)核、螺栓復(fù)緊三、施工工藝技術(shù)3.1施工總體流程測量放線→基礎(chǔ)清理→拱架定位→底腳錨桿施工→首榀安裝→節(jié)段連接→垂直度調(diào)整→臨時固定→連接板焊接→鋼筋網(wǎng)安裝→噴射混凝土→下一榀施工3.2測量定位技術(shù)采用"雙控法"定位系統(tǒng)：平面控制：全站儀按5米間距測設(shè)中線控制點(diǎn)，彈出拱架內(nèi)輪廓線高程控制：水準(zhǔn)儀測設(shè)軌面線，計(jì)算拱架底腳高程安裝控制：每榀拱架設(shè)置3個控制點(diǎn)（頂拱1點(diǎn)，邊墻2點(diǎn)），使用測釘標(biāo)記精度要求：拱架中線偏差≤±50mm高程偏差≤±30mm垂直度偏差≤±2°間距偏差≤±100mm3.3鋼拱架加工制作材料要求：鋼材采用Q235B級鋼，抗拉強(qiáng)度375-500MPa螺栓采用8.8級高強(qiáng)度螺栓，預(yù)緊力矩450-500N·m連接板采用Q345鋼板，屈服強(qiáng)度≥345MPa加工工藝：數(shù)控切割下料，尺寸誤差≤±2mm冷彎成型，曲率半徑偏差≤±50mm焊接采用CO?氣體保護(hù)焊，焊縫高度≥8mm每榀制作完成后進(jìn)行試拼裝，允許偏差：輪廓尺寸±30mm節(jié)點(diǎn)板錯位≤2mm拱架扭曲≤5mm3.4安裝施工工藝3.4.1基礎(chǔ)處理開挖后立即清理底腳虛渣，超挖部分采用C25混凝土回填沿拱架底腳設(shè)置100×100mm方木或槽鋼作為臨時支撐測量放樣確定底腳錨桿位置，鉆孔直徑φ50mm，深度1.5m，采用φ25中空注漿錨桿3.4.2分片安裝流程頂拱段安裝：采用汽車吊吊裝，吊點(diǎn)設(shè)置2處（距兩端1/3處）臨時支撐采用2根φ150mm鋼管斜撐，底部設(shè)置防滑墊塊調(diào)整頂拱標(biāo)高及中線位置，偏差控制在±20mm內(nèi)邊墻段安裝：先安裝一側(cè)邊墻，臨時固定后再安裝另一側(cè)采用"三線控制法"調(diào)整垂直度（中線、腰線、輪廓線）節(jié)點(diǎn)連接時，先初擰螺栓（扭矩200N·m），調(diào)整到位后終擰（扭矩450N·m）整體調(diào)整：使用2臺液壓千斤頂（10T）配合調(diào)整采用吊錘法檢查垂直度，偏差超過1°時進(jìn)行調(diào)整相鄰兩榀拱架間設(shè)置φ22縱向連接筋，環(huán)向間距1m，雙面焊接3.4.3連接固定工藝螺栓連接：每個節(jié)點(diǎn)安裝8套M24螺栓，分三次緊固（初擰、復(fù)擰、終擰）焊接補(bǔ)強(qiáng)：連接板四周采用連續(xù)角焊縫，焊腳高度8mm，焊接完成后進(jìn)行100%外觀檢查底腳固定：每榀拱架設(shè)置4根φ25底腳錨桿，采用早強(qiáng)砂漿注漿，錨固力≥150kN3.5噴射混凝土施工立架安裝完成后立即進(jìn)行噴射混凝土施工：材料配合比：水泥:砂:碎石:水=1:2.0:1.5:0.45，摻加8%速凝劑施工參數(shù)：工作風(fēng)壓0.4-0.6MPa，噴射距離1.5-2.0m，噴射角度75-90°分兩層噴射：第一層厚度50mm（找平層），第二層厚度100mm（結(jié)構(gòu)層）養(yǎng)護(hù)措施：噴射完成后6小時開始灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于7天四、質(zhì)量控制措施4.1材料質(zhì)量控制鋼材進(jìn)場檢驗(yàn)：每批鋼材需提供出廠合格證、材質(zhì)單按規(guī)定進(jìn)行力學(xué)性能抽樣檢測（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率）外觀檢查：無裂紋、重皮、銹蝕等缺陷螺栓連接副檢驗(yàn)：每批螺栓進(jìn)行扭矩系數(shù)測試（5套/批）硬度檢測：HRC20-30進(jìn)行10%抽樣復(fù)驗(yàn)，合格后方可使用4.2工序質(zhì)量控制要點(diǎn)工序名稱控制指標(biāo)檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)頻率測量放線中線偏差≤±50mm全站儀檢測每榀檢查底腳處理地基承載力≥300kPa荷載試驗(yàn)每50m檢查1點(diǎn)拱架安裝垂直度≤±2°吊錘+測斜儀每榀檢查螺栓緊固扭矩值450-500N·m扭矩扳手100%檢查焊接質(zhì)量焊縫高度≥8mm，無氣孔夾渣外觀檢查+UT探傷10%抽樣UT檢測噴射混凝土厚度≥設(shè)計(jì)值，強(qiáng)度≥C25鉆芯取樣+回彈法每10m檢查1組4.3質(zhì)量通病防治拱架偏移：預(yù)防措施：加密控制點(diǎn)，采用三維定位技術(shù)整改方法：使用液壓千斤頂進(jìn)行糾偏，偏差超過100mm時重新安裝螺栓松動：預(yù)防措施：采用扭矩扳手分三次緊固，做防松標(biāo)記整改方法：對松動螺栓進(jìn)行更換，重新按規(guī)范緊固噴射混凝土空鼓：預(yù)防措施：控制骨料含水率，優(yōu)化噴射風(fēng)壓整改方法：空鼓面積超過0.1m2時，鑿除重噴4.4質(zhì)量記錄管理建立立架施工質(zhì)量檔案，包含：材料進(jìn)場檢驗(yàn)記錄測量放線記錄安裝檢驗(yàn)批驗(yàn)收記錄螺栓扭矩檢測記錄焊接質(zhì)量檢測報(bào)告噴射混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告所有記錄要求及時、準(zhǔn)確、完整，保存至工程竣工驗(yàn)收后5年。五、安全管理體系5.1危險源辨識立架施工主要危險源包括：高處墜落（作業(yè)平臺高度2-6m）物體打擊（鋼構(gòu)件吊裝過程）機(jī)械傷害（焊接、切割作業(yè)）坍塌（圍巖失穩(wěn)導(dǎo)致拱架變形）觸電（洞內(nèi)臨時用電）5.2安全防護(hù)措施高空作業(yè)防護(hù)：搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)平臺，設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶，安全帶固定在專用安全繩上平臺腳手板采用50mm厚木板，鋪設(shè)嚴(yán)密，兩端固定牢固吊裝作業(yè)安全：制定專項(xiàng)吊裝方案并經(jīng)審批吊裝區(qū)域設(shè)置警戒區(qū)，配備專職指揮人員吊裝前檢查吊具、索具，額定荷載滿足1.5倍安全系數(shù)惡劣天氣（風(fēng)力≥6級、暴雨、能見度低）停止吊裝作業(yè)用電安全：洞內(nèi)采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置三級配電兩級保護(hù)焊接設(shè)備設(shè)置專用配電箱，配備漏電保護(hù)器（動作電流30mA，動作時間0.1s）照明線路與動力線路分設(shè)，照明電壓采用36V安全電壓5.3安全檢查制度日常檢查：安全員每日對作業(yè)面進(jìn)行巡查，重點(diǎn)檢查安全防護(hù)設(shè)施專項(xiàng)檢查：每周組織一次吊裝作業(yè)安全專項(xiàng)檢查季節(jié)性檢查：雨季來臨前進(jìn)行防汛專項(xiàng)檢查，冬季進(jìn)行防火防爆檢查隱患整改：建立"三定"制度（定人、定時、定措施），整改率必須達(dá)100%5.4應(yīng)急預(yù)案針對可能發(fā)生的突發(fā)事件，制定專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案：坍塌事故應(yīng)急處置：立即啟動警報(bào)系統(tǒng)，組織人員撤離切斷危險區(qū)域電源，設(shè)置警戒采用生命探測儀搜尋被困人員制定搶險方案，采用管棚支護(hù)等措施加固高處墜落事故應(yīng)急處置：立即停止作業(yè)，保護(hù)現(xiàn)場對傷者進(jìn)行初步救治（止血、固定）聯(lián)系醫(yī)療救援，準(zhǔn)備擔(dān)架和急救物品組織事故調(diào)查，分析原因并采取防范措施六、施工進(jìn)度保障6.1進(jìn)度控制措施采用BIM技術(shù)進(jìn)行4D進(jìn)度模擬，每周對比實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度建立立架施工"綠色通道"，優(yōu)先保障材料運(yùn)輸和設(shè)備調(diào)配實(shí)行進(jìn)度考核獎懲制度，完成周計(jì)劃獎勵班組2000元，延誤處罰1000元6.2資源保障計(jì)劃材料儲備：鋼拱架：洞內(nèi)儲備量不少于50榀螺栓連接件：按用量的1.2倍儲備噴射混凝土材料：水泥、砂石料儲備滿足3天用量設(shè)備保障：關(guān)鍵設(shè)備（液壓臺車、汽車吊）配備備用設(shè)備建立設(shè)備臺賬，實(shí)行定期維護(hù)保養(yǎng)制度儲備常用配件（液壓油管、密封圈、螺栓等）6.3特殊情況應(yīng)對地質(zhì)突變處理：遇斷層破碎帶時，立架間距加密50%采用超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)（φ42mm，長3.5m，環(huán)向間距30cm）縮短循環(huán)進(jìn)尺，由2.4m調(diào)整為1.2m設(shè)備故障應(yīng)對：建立設(shè)備故障應(yīng)急搶修小組與廠家簽訂維保協(xié)議，確保2小時內(nèi)響應(yīng)關(guān)鍵配件實(shí)行"雙備份"制度七、環(huán)境保護(hù)措施7.1粉塵控制洞內(nèi)設(shè)置2道噴霧降塵系統(tǒng)，每50m設(shè)置1組噴霧頭焊接作業(yè)配備移動式煙塵凈化器出洞車輛必須經(jīng)過洗車平臺沖洗，嚴(yán)禁帶泥上路7.2噪音控制選用低噪音設(shè)備，對高噪音設(shè)備設(shè)置隔音罩合理安排作業(yè)時間，避免夜間（22:00-6:00）進(jìn)行爆破、大型設(shè)備作業(yè)施工人員佩戴耳塞等個人防護(hù)用品7.3廢棄物處理鋼材邊角料集中回收，統(tǒng)一處理焊接煙塵收集處理后排放，排放濃度≤10mg/m3生活垃圾分類存放，由環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與程序8.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)立架工程驗(yàn)收執(zhí)行《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3660-2020)及設(shè)計(jì)要求，主要標(biāo)準(zhǔn)：安裝位置：中線偏差≤50mm，高程偏差≤30mm垂直度：每米允許偏差≤20mm，全高允許偏差≤50mm連接質(zhì)量：螺栓扭矩值符合設(shè)計(jì)要求，焊接強(qiáng)度達(dá)到母材強(qiáng)度噴射混凝土：厚度≥設(shè)計(jì)值，表面平整度≤50mm/2m8.2驗(yàn)收程序班組自檢：每榀安裝完成后由班組長組織自檢，填寫自檢記錄專業(yè)檢查：質(zhì)檢員對每5榀進(jìn)行一次全面檢查，出具檢查報(bào)告隱蔽工程驗(yàn)收：底腳錨桿、連接節(jié)點(diǎn)等隱蔽部位需經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收簽字分項(xiàng)工程驗(yàn)收：每50