大连湾施工方案

大连湾跨海通道工程施工方案一、工程概况1.1项目背景与建设内容本工程位于辽东半岛南部大连湾海域，起于北岸甘井子区大连湾街道，止于南岸中山区东港商务区，线路全长约9.3公里，其中跨海隧道段长5.1公里，接线道路长4.2公里。隧道采用双向六车道设计标准，设计时速80公里/小时，结构设计使用年限100年，抗震设防烈度7度。主要建设内容包括海底隧道、陆域接线、通风竖井、排水泵房及附属设施等。1.2工程地质与水文条件地形地貌：隧道穿越海域段水深15-35米，海底地形自西北向东南倾斜，底质以泥底为主，局部存在泥砂底及岩礁底。陆域段地形起伏较大，北岸为政府预留建设用地，南岸为填海造地区域。气候特征：属暖温带半湿润大陆性季风气候，兼具海洋性特征。年平均气温10.2℃，极端最高气温35.3℃，极端最低气温-21.1℃；多年平均降水量658.7mm，6-9月占全年73%；常风向和强风向均为偏北风，年平均风速5.2m/s，最大风速34m/s；雾季集中在3-8月，能见度小于1km的雾日年均10-30天。水文条件：规则半日潮，潮差3-4米，平均流速2节（约1.03m/s）。海水水温1月平均-3~-10℃，8月平均24℃，全年不冻，适宜船舶作业。1.3工程重难点分析复杂地质条件：需穿越海底软土层、岩礁区及断裂带，地质勘察精度要求高恶劣海洋环境：台风（7-9月）、冬季寒潮、浓雾等对施工窗口期影响显著超大断面隧道：采用14.5米直径盾构施工，需控制开挖面稳定及轴线偏差环境保护要求：临近大连港锚地及水产养殖区，施工期需严格控制泥沙扩散潮汐影响：3-4米潮差对围堰施工、设备出运及基坑排水构成挑战二、施工总体部署2.1施工组织架构设立项目经理部，下设5个专业部门：工程技术部：负责施工方案编制、技术交底、测量监控施工管理部：统筹现场施工组织、资源调配、进度控制安全质量部：实施全过程安全监管、质量验收及环保监测物资设备部：保障材料采购、设备租赁及船舶调度成本合约部：负责合同管理、成本核算及变更签证2.2施工分区与流程分区划分：北区工区（K0+000~K2+100）：含盾构始发井、北岸接线道路跨海隧道区（K2+100~K7+200）：盾构隧道及通风竖井南区工区（K7+200~K9+300）：盾构接收井、南岸接线及附属设施总体流程：施工准备阶段（3个月）：地质补勘、临建搭设、设备进场主体施工阶段（36个月）：先施工南北岸陆域段及竖井工程同步进行盾构隧道施工（2台盾构机双向掘进）最后实施接线道路及附属工程验收交付阶段（3个月）：分部分项验收、系统调试、竣工清理2.3施工平面布置陆域施工区：北岸设置盾构机组装场地（200m×150m）、材料堆场、混凝土搅拌站及办公生活区南岸布置盾构接收场地、预制构件厂及设备维修车间两区均设置临时码头（长150m，宽20m），配备250t起重趸船海上施工区：划分盾构隧道轴线两侧各50m为核心作业区，设置6座临时航标布置泥浆处理船（1000t级）及交通船（2艘）施工船舶锚地选择在三山岛附近海域，距施工现场约8km2.4资源配置计划机械设备：盾构机：2台直径14.5m泥水平衡盾构机（备用1套刀具）起重设备：300t履带吊2台、250t汽车吊4台、海上浮吊1艘船舶设备：挖泥船2艘、拖轮3艘、交通船2艘、泥浆运输船4艘混凝土设备：搅拌站2座（HZS120型）、输送泵8台人力资源：高峰期投入管理人员120人，技术工人650人，船舶作业人员180人采用三班制作业，每班配备盾构司机6人、技术主管2人、安全员3人材料供应：钢筋、钢材：大连钢铁厂直供，储备量满足15天需求混凝土：自建搅拌站生产，采用粉煤灰掺合料减少水泥用量防水材料：选用PVC防水板（1.5mm厚）及聚氨酯防水涂料三、主要施工方法3.1施工测量控制控制网建立：建立三等GPS平面控制网，陆域段布设12个控制点，海域段设置4个水上浮标控制点高程控制采用二等水准测量，布设跨海水准路线，每2km设置1个校核点施工监测：盾构掘进实时监测：姿态偏差（±50mm）、刀盘扭矩、土压力等参数地面沉降监测：沿隧道轴线每5m布设监测点，控制沉降量≤30mm海域监测：采用多波束测深仪每周进行海底地形扫描，监测冲刷情况3.2陆域基坑工程围护结构：盾构井采用800mm厚地下连续墙，深度35m，接头采用H型钢防渗基坑开挖尺寸为50m×30m×28m，设4道内支撑（第一道混凝土支撑，其余为钢支撑）开挖工艺：采用"分层、分段、对称、限时"原则，每层开挖深度≤3m配备3台反铲挖掘机，其中1台带长臂用于基坑边角作业基坑降水采用管井降水，井深40m，间距1.5m，水位降至基底以下1m主体结构：钢筋绑扎：采用胎架定位，主筋连接采用直螺纹套筒模板体系：选用18mm厚酚醛覆膜胶合板，背楞采用双拼10#槽钢混凝土浇筑：分层厚度500mm，采用溜槽配合振捣棒施工，养护采用蓄水养护3.3海底隧道施工3.3.1盾构机组装与调试北岸盾构井内组装，分刀盘、前盾、中盾、尾盾及后续台车五部分调试内容包括：刀盘转速（0-3rpm）、推进系统（最大推力40000kN）、泥浆循环系统等空载调试2周，带载调试1周，模拟不同地质条件下的掘进参数3.3.2盾构掘进施工掘进参数控制：软土层：土压力0.8-1.2bar，推进速度30-50mm/min，刀盘扭矩1500-2000kN·m岩礁区：土压力1.2-1.5bar，推进速度10-20mm/min，刀盘扭矩2500-3000kN·m泥浆管理：采用钠基膨润土泥浆，比重1.05-1.20g/cm³，粘度25-35s海上设置泥浆处理船，处理能力200m³/h，分离后的泥水经检验达标后排海管片安装：采用C50P12预制混凝土管片，每环由6块组成，环宽2m，厚600mm采用真空吸盘式管片安装机，纠偏量控制在±5mm/环管片连接采用M30螺栓，同步注浆采用水泥-水玻璃双液浆，注浆压力0.3-0.5MPa3.3.3特殊段施工措施岩礁区处理：提前采用地质雷达探测岩礁分布，对突出岩礁采用水下爆破预处理爆破参数：孔深1.5m，间距1.2m，单孔装药量0.5kg，采用乳化炸药穿越断裂带：加密管片环向螺栓，采用加强型管片（厚度增至650mm）同步注浆改为豆砾石注浆+水泥浆回填，注浆压力提高至0.6MPa3.4通风竖井施工结构形式：设置2座通风竖井，北岸（K2+500）和南岸（K6+800）各1座竖井直径12m，深度45m，采用沉井法施工沉井施工：分5节预制，每节高9m，混凝土强度C35P8采用排水下沉，配备4台200m³/h深井泵刃脚处设置钢靴，遇孤石采用静态爆破处理内部结构：安装2台轴流风机（单机风量250m³/s）设置消声通道及防火阀，内壁敷设吸声材料3.5路面工程施工基层施工：采用20cm厚水泥稳定碎石基层，配合比水泥:碎石=5:95采用摊铺机连续摊铺，碾压采用22t压路机，压实度≥98%面层施工：上面层：4cm厚SMA-13改性沥青混凝土中面层：6cm厚AC-20C沥青混凝土下面层：8cm厚AC-25C沥青混凝土采用沥青摊铺机梯队作业，碾压温度控制在160-180℃附属工程：安装花岗岩路缘石（100×30×15cm）路面排水采用单边侧沟+横向排水管系统交通标线采用热熔型反光涂料，厚度1.8mm四、质量安全与文明施工4.1质量管理体系质量目标：单元工程合格率100%，优良率≥95%杜绝重大质量事故，争创国家优质工程控制措施：材料控制：钢材、防水材料等主要材料实行"二维码"追溯管理每批水泥进场进行强度、安定性检验，外加剂进行兼容性试验工序控制：实行"三检制"（自检、互检、交接检），关键工序实施"首件认可制"盾构掘进参数实行"一票否决制"，偏差超标立即停机整改试验检测：建立中心试验室，配备混凝土抗渗仪、钢筋扫描仪等设备隧道衬砌每50环取1组混凝土试块，进行抗压、抗渗试验4.2安全生产管理安全目标：重伤及以上事故为零，轻伤频率≤3‰特种设备安全运行率100%，隐患整改率100%保障措施：制度建设：编制12项专项安全方案（含盾构施工、海上作业等）实行"领导带班制"，关键工序必须有管理人员在场专项防护：高空作业设置双层防护网，作业人员佩戴双钩安全带盾构机设置紧急避难舱，配备4小时应急供氧系统海上施工船舶配备AIS系统及救生筏，船员持证上岗应急管理：组建30人应急救援队，配备应急发电机、潜水设备等每季度组织防台风、防坍塌应急演练，留存影像资料4.3文明施工措施施工现场设置连续围挡（高度2.5m），采用装配式彩钢板主要道路硬化处理（20cm厚C20混凝土），设置排水沟及洗车平台裸土采用防尘网覆盖（2000目），出入口设置PM10监测仪夜间施工噪声控制在55dB以下，必要时设置声屏障五、环境保护与水土保持5.1海洋环境保护泥沙控制：盾构泥浆采用封闭式管道输送，船上设置三级沉淀池海上作业区设置围油栏（长300m，高1.2m），防止油污扩散施工船舶生活污水经处理达标后排海，固体垃圾上岸处置生态保护：禁止在3-5月鱼类繁殖期进行水下爆破作业临近海域设置4个水质监测点，每周监测pH值、悬浮物等指标施工结束后恢复海底地形，投放人工鱼礁（500个混凝土礁体）5.2陆域环境保护扬尘治理：搅拌站设置布袋除尘器（效率≥99%），料仓采用封闭大棚运输车辆加盖篷布，出场前冲洗轮胎，限速15km/h干燥季节每天洒水4次（早中晚及夜间各1次）噪声控制：破碎机、空压机等设备设置隔音罩，昼间噪声≤70dB高噪声作业避开居民休息时段（12:00-14:00，22:00-6:00）周边居民区设置噪声监测点，超标时发放降噪耳塞5.3水土保持措施施工场地周边设置截排水沟（梯形断面，底宽0.5m）弃土场设置挡渣墙（高度3m，顶宽1m）及沉沙池（3级）工程结束后对临时占地进行植被恢复，选用本地物种（黑松、刺槐等）六、施工进度计划与保障措施6.1关键线路计划前期准备（3个月）：含地质勘察、施工图设计、设备采购盾构井施工（6个月）：地下连续墙4个月，基坑开挖2个月盾构掘进（24个月）：平均月进尺210m，贯通后管片注浆2个月路面及附属工程（6个月）：与隧道工程搭接施工联调联试（3个月）：含系统调试、消防验收、试运行6.2进度保障措施组织保障：成立进度管理小组，每周召开进度分析会，延误超3天制定纠偏措施采用BIM技术进行4D进度模拟，提前预警冲突工序资源保障：备用1套盾构机核心部件（刀盘、主轴承），确保故障24小时内修复与混凝土供应商签订应急供应协议，保证高峰期供应（2000m³/d）技术保障：软土地层采用泡沫改良技术，提高盾构掘进速度15%冬季施工采用热水拌合混凝土（≤80℃），掺加早强剂气候应对：台风季（7-9月）提前储备15天材料，船舶及时避风雾天施工配备雷达导航系统，能见度低于500m时停止吊装作业七