隧道豎井架橋施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與設(shè)計(jì)參數(shù)本工程為城市軌道交通區(qū)間隧道與既有橋梁結(jié)構(gòu)立體交叉工程，需在隧道施工豎井內(nèi)架設(shè)臨時(shí)鋼便橋連接上下作業(yè)面。豎井采用矩形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，凈空尺寸7.7m×5.7m，開(kāi)挖深度28.81m，井壁支護(hù)采用Φ800mm鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐體系，樁間距1.3m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。架橋結(jié)構(gòu)跨越豎井中段12m高度區(qū)間，設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為城-A級(jí)，橋面寬度4.5m，采用三跨連續(xù)鋼桁梁結(jié)構(gòu)形式，主桁間距3.8m，桁高2.0m，單跨跨度4.0m。1.2工程地質(zhì)與水文條件場(chǎng)地地質(zhì)剖面自上而下依次為：①雜填土層（厚1.5-3.0m，松散狀態(tài)）；②粉質(zhì)粘土層（厚4.2-6.8m，可塑性，γ=19.5kN/m3，c=35kPa，φ=18°）；③中砂層（厚3.5-5.7m，稍密-中密，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N=15-22）；④中風(fēng)化泥巖層（厚>20m，單軸抗壓強(qiáng)度12-18MPa，巖體完整性指數(shù)Kv=0.65）。地下水位埋深8.2m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。1.3周邊環(huán)境條件豎井周邊50m范圍內(nèi)分布多層建筑物，東側(cè)15m為6層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓，采用淺基礎(chǔ)；北側(cè)8m處有Φ300mm給水管線，埋深1.2m；西側(cè)20m存在10kV高壓電纜。施工區(qū)域處于城市主干道下方，需保證施工期間地面交通正常通行。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)與流程規(guī)劃采用"豎向分層、平面分塊"的施工原則，將工程劃分為三個(gè)主要作業(yè)區(qū)：A區(qū)（豎井開(kāi)挖區(qū)）：采用明挖法施工，分6層開(kāi)挖，每層高度4.8mB區(qū)（架橋結(jié)構(gòu)區(qū)）：分鋼結(jié)構(gòu)加工、吊裝、橋面系施工三個(gè)階段C區(qū)（隧道連接區(qū)）：待架橋完成后實(shí)施馬頭門破除及初期支護(hù)關(guān)鍵線路：施工準(zhǔn)備→豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)→基坑降水→分層開(kāi)挖及支護(hù)→鋼便橋架設(shè)→橋面系施工→隧道聯(lián)絡(luò)通道施工，總工期控制在180天。2.2施工平面布置施工場(chǎng)地按功能劃分為：材料堆放區(qū)：設(shè)置鋼筋加工棚（20m×15m）、鋼構(gòu)件存放區(qū)（30m×20m），采用150mm厚C20混凝土硬化機(jī)械設(shè)備區(qū)：布置反井鉆機(jī)平臺(tái)、履帶吊行走路線（寬4.5m）、混凝土輸送泵位置辦公生活區(qū)：采用集裝箱式臨建，設(shè)置在場(chǎng)地西北側(cè)，距離基坑邊緣不小于15m排水系統(tǒng)：沿場(chǎng)地周邊設(shè)置300mm×400mm排水溝，配備3套Φ150mm污水泵（揚(yáng)程30m，流量50m3/h）三、主要施工工藝3.1豎井開(kāi)挖與支護(hù)施工3.1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工鉆孔灌注樁采用旋挖鉆機(jī)成孔，泥漿護(hù)壁，導(dǎo)管法灌注混凝土。施工參數(shù)：樁長(zhǎng)32.5m，超灌高度1.0m，充盈系數(shù)控制在1.15-1.20鋼筋籠分3節(jié)制作，主筋采用Φ25HRB400E鋼筋，搭接焊長(zhǎng)度10d，保護(hù)層厚度70mm冠梁尺寸1.2m×0.8m，采用C35混凝土，內(nèi)配Φ20@150雙層雙向鋼筋3.1.2土方開(kāi)挖工藝第一層（地表至-4.8m）：采用PC200挖掘機(jī)開(kāi)挖，預(yù)留30cm人工清底第二層至第六層：每層高度4.8m，采用反鏟挖掘機(jī)配合長(zhǎng)臂挖掘機(jī)開(kāi)挖，設(shè)0.5m寬臺(tái)階石方段（中風(fēng)化泥巖）采用光面爆破：周邊眼間距50cm，抵抗線60cm，裝藥量0.25kg/m，采用2#巖石乳化炸藥3.1.3鋼支撐體系第一道支撐：設(shè)置于冠梁頂面，采用Φ609mm×16mm鋼管，間距3.0m，預(yù)加軸力500kN第二至四道支撐：隨開(kāi)挖進(jìn)度安裝，水平間距3.0m，豎向間距4.8m，采用活絡(luò)頭調(diào)節(jié)長(zhǎng)度鋼圍檁：采用雙拼25a工字鋼，與灌注樁之間采用C25細(xì)石混凝土填充3.2鋼便橋結(jié)構(gòu)施工3.2.1鋼桁梁加工制作主桁采用Q355B鋼材，節(jié)點(diǎn)板厚度16mm，腹板厚度10mm，工廠焊接成型焊接工藝：采用CO?氣體保護(hù)焊，焊腳尺寸8mm，所有焊縫進(jìn)行100%UT探傷預(yù)拼裝：在工廠進(jìn)行1:1整體預(yù)拼，控制跨中撓度≤L/500，節(jié)點(diǎn)錯(cuò)位≤2mm3.2.2吊裝施工方案吊裝設(shè)備：選用250t汽車吊（主臂36m，作業(yè)半徑8m，額定起重量45t）吊點(diǎn)設(shè)置：每個(gè)桁片設(shè)4個(gè)吊點(diǎn)，采用Φ32mm鋼絲繩，安全系數(shù)K=6.5吊裝順序：先吊裝中間主桁，后吊裝兩側(cè)邊桁，臨時(shí)固定采用20mm厚鋼板焊接限位精度控制：采用全站儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，軸線偏差≤5mm，高程偏差±10mm3.2.3橋面系施工橋面承重板：采用16mm厚Q235鋼板，分塊拼接，焊接后進(jìn)行防銹處理欄桿系統(tǒng)：設(shè)置1.2m高鋼管欄桿，間距1.5m設(shè)立柱，刷紅白相間警示漆排水系統(tǒng)：橋面設(shè)2%橫坡，兩側(cè)安裝Φ100mmPVC排水管，接入豎井排水系統(tǒng)3.3特殊工序施工技術(shù)3.3.1馬頭門施工超前支護(hù)：采用Φ42mm小導(dǎo)管，長(zhǎng)3.5m，環(huán)向間距30cm，外插角15°，注漿壓力0.5-1.0MPa破除順序：分上下兩部分破除，先施工上部3m范圍，安裝臨時(shí)支撐后再施工下部初期支護(hù)：噴射C25混凝土厚25cm，掛Φ8@150×150鋼筋網(wǎng)，架設(shè)I20a工字鋼拱架，間距0.6m3.3.2防水施工工藝基面處理：采用高壓水槍清洗混凝土表面，凹凸不平處用1:2.5水泥砂漿找平防水層施工：先涂刷2mm厚單組分聚氨酯防水涂料，再鋪設(shè)400g/m2無(wú)紡布隔離層變形縫處理：設(shè)置中埋式鋼邊橡膠止水帶（寬350mm）+外貼式止水帶（寬300mm），縫內(nèi)填充聚乙烯泡沫板四、資源配置計(jì)劃4.1主要機(jī)械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量功率/噸位用途旋挖鉆機(jī)SR280R1臺(tái)220kW圍護(hù)樁施工反井鉆機(jī)BMC6001臺(tái)285kW導(dǎo)孔施工汽車吊QY2501臺(tái)250t鋼結(jié)構(gòu)吊裝挖掘機(jī)PC2002臺(tái)110kW土方開(kāi)挖電焊機(jī)BX1-5006臺(tái)38.6kVA鋼結(jié)構(gòu)焊接注漿泵ZJB-302臺(tái)15kW小導(dǎo)管注漿濕噴機(jī)HPS302臺(tái)22kW噴射混凝土4.2勞動(dòng)力組織采用專業(yè)班組模式，配置以下作業(yè)隊(duì)伍：基坑支護(hù)班組：15人（含鉆孔、鋼筋、混凝土工種）土方開(kāi)挖班組：8人（含司機(jī)、信號(hào)工）鋼結(jié)構(gòu)班組：20人（含焊工、起重工、安裝工）隧道施工班組：12人（含噴錨、掘進(jìn)、支護(hù)）機(jī)電班組：5人（負(fù)責(zé)設(shè)備維護(hù)、臨時(shí)用電）4.3材料供應(yīng)計(jì)劃主要材料需用量及供應(yīng)周期：鋼筋：Φ25HRB400E350t（分3批進(jìn)場(chǎng)，每批間隔15天）鋼板：Q355B180t（鋼結(jié)構(gòu)加工前20天到場(chǎng)）混凝土：C30850m3（按施工進(jìn)度提前3天申報(bào)計(jì)劃）防水材料：聚氨酯涂料500m2（防水層施工前10天進(jìn)場(chǎng)）五、施工監(jiān)測(cè)與控制5.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目測(cè)點(diǎn)數(shù)量監(jiān)測(cè)頻率控制值預(yù)警值圍護(hù)樁頂位移8點(diǎn)1次/天30mm24mm周邊建筑物沉降12點(diǎn)1次/2天20mm16mm地下水位6孔1次/天8m6m鋼支撐軸力12個(gè)1次/3天800kN640kN鋼便橋撓度5點(diǎn)1次/周L/400L/5005.2監(jiān)測(cè)實(shí)施方法沉降觀測(cè)：采用DS05級(jí)水準(zhǔn)儀，按二等水準(zhǔn)測(cè)量精度施測(cè)位移監(jiān)測(cè)：使用2"級(jí)全站儀，采用極坐標(biāo)法，測(cè)角中誤差≤2"軸力監(jiān)測(cè)：在鋼支撐上安裝振弦式傳感器，頻率精度±0.1Hz數(shù)據(jù)處理：建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，采用回歸分析預(yù)測(cè)變形趨勢(shì)5.3信息化施工措施當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，立即啟動(dòng)應(yīng)急措施：暫停開(kāi)挖作業(yè)，檢查支護(hù)結(jié)構(gòu)完整性對(duì)鋼支撐進(jìn)行復(fù)加軸力，每次增加50kN，直至變形穩(wěn)定加密監(jiān)測(cè)頻率至1次/2小時(shí)，必要時(shí)增設(shè)臨時(shí)支撐調(diào)整后續(xù)開(kāi)挖參數(shù)，減小開(kāi)挖步距至2m，縮短循環(huán)時(shí)間六、質(zhì)量保證措施6.1原材料質(zhì)量控制鋼材、防水材料等主要材料需提供出廠合格證及復(fù)試報(bào)告，見(jiàn)證取樣頻率不低于30%混凝土采用商品混凝土，每工作班留置2組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊，1組同條件養(yǎng)護(hù)試塊鋼筋連接接頭按500個(gè)為一批進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)，合格率需達(dá)到100%6.2關(guān)鍵工序質(zhì)量控制鉆孔灌注樁：樁位偏差≤50mm，垂直度偏差≤1/300，樁頂標(biāo)高±50mm鋼結(jié)構(gòu)安裝：節(jié)點(diǎn)連接板貼合率≥75%，高強(qiáng)螺栓終擰扭矩偏差±10%噴射混凝土：厚度允許偏差-5mm，表面平整度≤8mm/2m防水層：粘結(jié)強(qiáng)度≥0.3MPa，不透水性0.3MPa·30min無(wú)滲漏6.3質(zhì)量通病防治鋼筋籠保護(hù)層不足：采用混凝土墊塊，每2m設(shè)一組，每組4塊鋼支撐安裝不垂直：使用可調(diào)斜撐校正，垂直度偏差控制在1/500以內(nèi)焊接變形：采用對(duì)稱焊接法，設(shè)置臨時(shí)固定支撐，焊后進(jìn)行時(shí)效處理橋面鋪裝裂縫：控制混凝土坍落度在120±20mm，采用真空吸水工藝七、安全生產(chǎn)管理7.1安全防護(hù)體系建立"橫向到邊、縱向到底"的安全管理網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置以下安全防護(hù)設(shè)施：基坑周邊：設(shè)置1.2m高定型化防護(hù)欄桿，刷黃黑警示漆，掛密目安全網(wǎng)作業(yè)平臺(tái)：采用5cm厚木板鋪設(shè)，設(shè)置18cm高擋腳板，腳手板搭接長(zhǎng)度≥20cm垂直運(yùn)輸：井架設(shè)置防墜安全器（制動(dòng)距離≤1.5m），提升鋼絲繩每周檢查一次用電安全：實(shí)行"三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)"，動(dòng)力與照明分開(kāi)設(shè)置，接地電阻≤4Ω7.2專項(xiàng)安全技術(shù)措施高處作業(yè)：作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶，設(shè)置安全母繩，風(fēng)速≥10.8m/s時(shí)停止吊裝有限空間：井下作業(yè)前進(jìn)行氣體檢測(cè)（O?≥19.5%，CO≤24ppm），設(shè)置強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)動(dòng)火作業(yè)：辦理動(dòng)火許可證，配備2具8kg干粉滅火器，設(shè)專人監(jiān)火，清理10m范圍內(nèi)可燃物吊裝作業(yè)：設(shè)置警戒區(qū)，半徑為作業(yè)半徑+2m，使用對(duì)講機(jī)指揮，信號(hào)統(tǒng)一規(guī)范7.3應(yīng)急預(yù)案針對(duì)可能發(fā)生的突發(fā)事件，制定以下應(yīng)急措施：基坑坍塌：儲(chǔ)備200m鋼管、500m鋼絲繩、100塊腳手板作為應(yīng)急物資管線破壞：提前準(zhǔn)備Φ300mm鋼制搶修節(jié)，聯(lián)系管線權(quán)屬單位到場(chǎng)搶修火災(zāi)事故：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置消防水池（20m3），配備消防砂2m3，組織每月消防演練觸電事故：配備2臺(tái)絕緣手套、絕緣靴，現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)務(wù)人員具備急救資質(zhì)八、文明施工與環(huán)境保護(hù)8.1文明施工措施場(chǎng)地圍擋：采用2.5m高彩鋼板圍擋，每3m設(shè)一道加強(qiáng)肋，底部砌筑30cm高磚墻道路硬化：場(chǎng)區(qū)主要道路采用200mm厚C25混凝土硬化，設(shè)置雙向排水坡車輛沖洗：出入口設(shè)置全自動(dòng)洗車平臺(tái)（長(zhǎng)8m×寬3.5m），配備高壓水槍材料堆放：各類材料掛牌標(biāo)識(shí)，鋼筋、鋼板堆放高度≤1.5m，設(shè)置防雨棚8.2環(huán)境保護(hù)措施揚(yáng)塵控制：易揚(yáng)塵材料覆蓋，基坑周邊設(shè)置霧炮機(jī)（射程30m），PM10濃度控制在0.5mg/m3以下噪音控制：選用低噪音設(shè)備，夜間（22:00-6:00）噪聲≤55dB，必要時(shí)設(shè)置聲屏障廢水處理：設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3），廢水經(jīng)處理后回用或排入市政管網(wǎng)固廢處理：建筑垃圾分類存放，危險(xiǎn)廢物交由有資質(zhì)單位處置，生活垃圾日產(chǎn)日清九、工期保證措施9.1進(jìn)度計(jì)劃控制采用Project軟件編制四級(jí)進(jìn)度計(jì)劃體系：總進(jìn)度計(jì)劃：明確關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制日期月進(jìn)度計(jì)劃：每月25日編制下月計(jì)劃，明確各工序起止時(shí)間周進(jìn)度計(jì)劃：每周一召開(kāi)進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)，調(diào)整資源配置日進(jìn)度計(jì)劃：實(shí)行"碰頭會(huì)"制度，解決當(dāng)日施工問(wèn)題9.2趕工措施當(dāng)出現(xiàn)進(jìn)度滯后時(shí)，采取以下趕工措施：增加作業(yè)班次：關(guān)鍵工序?qū)嵭腥嘀七B續(xù)作業(yè)，配備足夠照明設(shè)施資源投入：備用1臺(tái)挖掘機(jī)、2臺(tái)電焊機(jī)，確保設(shè)備故障時(shí)及時(shí)替換工序優(yōu)化：采用平行作業(yè)法，鋼構(gòu)件加工與豎井開(kāi)挖同步進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制：設(shè)立進(jìn)