隧道明挖敞开段施工方案

隧道明挖敞开段施工方案一、工程概况1.1项目背景本隧道工程位于城市核心区域，全长2.8公里，其中明挖敞开段长度为650米，设计为双向六车道城市主干道。隧道结构采用U型槽结构形式，基坑深度8-12米，宽度28.5米，采用明挖顺作法施工。工程地质条件复杂，穿越粉质黏土、砂卵石层及强风化岩层，地下水位埋深3.5-5.2米，对基坑支护体系稳定性要求较高。1.2主要技术参数项目技术指标结构形式钢筋混凝土U型槽基坑开挖深度8-12m标准段宽度28.5m主体结构混凝土强度C35P8抗渗混凝土基坑支护形式钻孔灌注桩+锚索+止水帷幕设计使用年限100年1.3工程重难点基坑周边存在既有建筑物及地下管线，最近距离仅5.8米，需严格控制基坑变形砂卵石地层中锚索成孔难度大，需采用特殊工艺保障锚固效果雨季施工期间需做好基坑排水及防涝措施施工期间需维持现状道路交通通行，交通疏解难度大二、施工总体部署2.1施工分区划分将明挖敞开段划分为3个施工大区，每个大区长度约210-230米，采用"分段开挖、分段支护、分段封底"的流水作业方式。每个大区按1:1.5放坡分3层开挖，每层开挖深度不超过4米，层间设置2米宽平台。2.2施工顺序规划施工准备阶段：场地平整、围挡搭设、临时设施建设地下管线改迁：完成给水管、燃气管、电力电缆等12条管线迁改基坑支护施工：先施工止水帷幕，后施工钻孔灌注桩及锚索基坑开挖工程：分层分段开挖，随挖随撑主体结构施工：垫层→底板→侧墙→顶板→附属结构土方回填及恢复工程2.3施工平面布置沿隧道轴线两侧设置6米宽施工便道，采用20cm厚C20混凝土硬化在3号施工大区设置钢筋加工区（30m×20m）、模板堆放区（25m×15m）基坑周边5米范围内严禁堆放材料，设置连续排水沟及集水井办公区与施工区采用2.5米高彩钢板围挡隔离，配备洗车平台及扬尘监测设备三、主要施工方法3.1基坑支护施工3.1.1止水帷幕施工采用Φ800@600三轴水泥土搅拌桩作为止水帷幕，桩长18-22米，进入不透水层不少于3米。施工参数控制：水灰比1.5-1.8，水泥掺量20%提升速度0.5-0.8m/min，搅拌转速60r/min搭接长度200mm，采用"四搅两喷"施工工艺桩顶设置500mm厚C20混凝土冠梁，截面尺寸800×500mm3.1.2钻孔灌注桩施工支护桩采用Φ1000@1200钻孔灌注桩，桩长22-26米，混凝土强度C30。施工要点：采用旋挖钻机成孔，泥浆护壁，泥浆比重控制在1.2-1.4钢筋笼分节制作，长度9米/节，吊装采用双吊点起吊导管法灌注混凝土，导管埋深控制在2-6米桩顶嵌入冠梁100mm，桩底进入强风化岩层不少于2米3.1.3锚索施工在砂卵石地层中采用"跟管钻进+高压注浆"工艺施工锚索：锚索采用3束Φ15.2钢绞线，设计拉力180kN，自由段长度6米成孔直径150mm，采用Φ127套管跟进钻进注浆材料采用P.O42.5水泥，水灰比0.5，注浆压力2.0-2.5MPa锚索张拉分3级进行：50%设计拉力→100%设计拉力→110%设计拉力（持荷30min）3.2基坑开挖工程3.2.1土方开挖工艺采用2台PC200挖掘机分层开挖，配备8辆20m³自卸汽车外运开挖至基底以上30cm时改用人工清底，避免机械扰动原状土每层开挖完成后及时施工锚索及喷锚支护，支护完成后方可进行下一层开挖基坑周边设置4个观测点，每日监测沉降及位移，预警值设为30mm3.2.2基坑排水系统基坑周边设置500×600mm截水沟，沟底坡度0.5%坑底周边设置300×400mm排水沟，每50米设置1个集水井（Φ800mm，深1.5米）配备6台Φ150mm污水泵（扬程20米，流量50m³/h）雨季施工期间额外储备4台应急水泵，确保抽排水能力3.3主体结构施工3.3.1底板施工铺设150mm厚C15混凝土垫层，随打随抹光底板厚度800mm，采用C35P8抗渗混凝土，分仓浇筑，每仓长度不超过30米底板钢筋采用双层双向布置，Φ25@150，上下层设置Φ16@1000马凳筋混凝土浇筑采用斜面分层法，振捣采用Φ50插入式振捣棒，振捣间距不大于500mm3.3.2侧墙施工侧墙高度5.8-8.2米，厚度600mm，采用18mm厚竹胶板作为模板竖向采用Φ48×3.5mm钢管作为背楞，间距500mm；横向采用双拼槽钢[10，间距600mm对拉螺栓采用Φ18止水螺栓，间距500×600mm，中部设置50×50×3mm止水片混凝土分两次浇筑，第一次浇筑至底板以上1.5米，第二次浇筑至顶板底3.3.3顶板施工顶板厚度500mm，采用满堂支架体系，立杆间距600×600mm，步距1200mm模板采用15mm厚多层板，铺设前涂刷脱模剂，拼缝处粘贴双面胶顶板钢筋绑扎完成后设置钢筋保护层垫块，垫块强度不低于C35，间距1000mm混凝土浇筑采用汽车泵，从一端向另一端连续推进，初凝前完成收面四、关键施工技术措施4.1砂卵石地层锚索施工技术针对砂卵石地层成孔困难问题，采用"套管跟进+冲击回转"复合工艺：采用Φ127mm套管作为导向管，用液压hammer将套管打入地层套管内采用Φ91mm冲击钻头破碎卵石，冲击频率30-40次/min成孔后立即安放锚索体，采用孔底注浆工艺，注浆管距孔底50cm待浆体强度达到设计强度75%后进行张拉锁定，锁定荷载为设计值的80%4.2基坑变形控制措施严格控制每次开挖深度不超过4米，开挖面积不超过200㎡锚索施工完成后7天内不得开挖下层土方，确保锚固力充分发挥在基坑周边建筑物设置24个沉降观测点，每日监测频率2次当监测数据达到预警值80%时，采取增加临时支撑、调整开挖顺序等措施4.3大体积混凝土施工底板混凝土一次浇筑体积达580m³，采用"双掺"技术（粉煤灰+矿粉）替代30%水泥预埋DTS分布式光纤测温系统，实时监测混凝土内部温度，内外温差控制在25℃以内采用覆盖塑料薄膜+阻燃草帘被养护，养护期不少于14天优化混凝土配合比，初凝时间控制在8-10小时，坍落度180±20mm五、施工进度计划5.1关键线路计划施工准备阶段：20天地下管线改迁：45天止水帷幕施工：30天钻孔灌注桩施工：40天基坑开挖及支护：90天主体结构施工：120天土方回填及恢复：30天总工期控制在360天内5.2进度保障措施投入2套钻孔灌注桩设备、3套锚索施工设备，确保支护施工进度主体结构施工期间，模板配置3套，满足流水作业需求每周召开进度协调会，对滞后工序及时采取赶工措施在春节、雨季等特殊时期提前储备材料，确保连续施工六、质量保证措施6.1原材料质量控制钢筋、水泥、防水材料等主要材料需提供出厂合格证及检验报告，进场后按规定进行抽样送检混凝土配合比需经第三方检测机构验证，施工中严格控制坍落度及初凝时间锚索钢绞线需进行力学性能试验，每批重量不超过60吨抽检一组模板接缝处采用双面胶粘贴，确保拼缝严密，模板安装完成后需进行验收6.2施工过程质量控制实行"三检制"（自检、互检、交接检），每道工序需经监理验收合格后方可进行下道工序混凝土试块留置数量：每50m³留置1组标养试块，每100m³留置1组抗渗试块锚索施工需进行抗拔力试验，按总数量的3%且不少于3根进行抽检钢筋保护层厚度采用专用垫块控制，垫块强度不低于结构混凝土强度6.3质量通病防治蜂窝麻面防治：控制混凝土坍落度，振捣到位，模板拼缝严密钢筋保护层偏差防治：采用强度合格的垫块，梅花形布置，间距不大于1米混凝土裂缝防治：优化配合比、控制水化热、加强养护、避免过早上荷载渗漏防治：止水带安装到位、施工缝处理规范、后浇带按设计要求养护七、安全生产管理7.1安全防护措施基坑周边设置1.2米高防护栏杆，刷红白警示漆，挂密目安全网施工便道设置限速5km/h标识，夜间设置警示灯及反光标志高边坡作业人员必须佩戴安全带，设置安全母绳脚手架搭设完成后需经验收合格挂牌后方可使用，搭设高度超过6米设置连墙件7.2专项安全管理制定基坑坍塌应急预案，配备应急物资（钢管、方木、水泵等）施工现场设置6个应急通道，宽度不小于1.5米，保持畅通特种设备（塔吊、挖掘机等）需取得特种设备使用登记证，操作人员持证上岗施工现场临时用电采用TN-S接零保护系统，设置三级配电两级保护7.3危大工程管理对基坑开挖、模板工程、起重吊装等危大工程：编制专项施工方案，经专家论证通过后实施施工前进行安全技术交底，履行签字手续施工过程中安排专职安全员旁站监督按规定进行第三方监测，及时分析监测数据八、文明施工与环境保护8.1扬尘控制措施施工现场主要道路采用混凝土硬化，两侧设置排水沟出入口设置洗车平台，配备高压冲洗设备，车辆冲洗干净后方可出场基坑开挖采用湿法作业，土方堆放高度不超过2米，裸露土方采用防尘网覆盖安装PM10在线监测设备，超标时启动雾炮降尘，每日至少洒水4次8.2噪声控制措施噪声较大的施工机械设置隔音棚，减少噪声传播夜间22:00至次日6:00禁止进行强噪声作业，确需施工时办理夜间施工许可破碎机、切割机等设备操作人员佩戴耳塞等防护用品在施工围挡外侧设置隔声屏障，高度3米，降低噪声影响8.3水土保持措施施工废水经三级沉淀池处理后回用，沉淀污泥定期外运处理油料库房设置防渗池，防止油料泄漏污染土壤基坑排水经处理后排放，pH值控制在6-9之间工程完工后及时进行场地恢复，种植乡土植物，恢复生态环境九、应急预案与风险管理9.1主要风险识别风险类型风险等级可能后果基坑坍塌重大人员伤亡、周边建筑物损坏突水突泥较大影响施工进度、造成经济损失高处坠落较大人员伤亡、工期延误物体打击一般人员受伤、设备损坏9.2基坑坍塌应急预案成立应急领导小组，明确各成员职责，配备应急抢险队伍20人储备应急物资：钢管500米、方木300根、编织袋2000个、应急照明设备10套当监测数据超预警值或出现坍塌征兆时，立即启动应急预案：立即组织人员疏散，设置警戒区域采用速凝混凝土回填或打设钢板桩进行临时封堵增加监测频率，每小时监测一次组织专家制定加固方案，实施抢险加固9.3防汛应急预案雨季来临前完成排水沟、集水井等排水系统建设储备足够的防汛物资：水泵10台、水管500米、沙袋5000袋成立防汛应急小组，24小时值班当降雨量达到50mm/h时，启动防汛应急预案，停止基坑内作业，撤离施工人员十、验收标准与流程10.1分部分项验收地基验槽：由建设单位组织勘察、设计、监理及施工单位共同进行钢筋工程验收：检查钢筋规格、数量、间距、保护层厚度及绑扎质量模板工程验收：检查模板尺寸、标高、接缝严密性及支撑稳定性混凝土工程验收：检查混凝土强度、外观质量及尺寸偏差10.2关键节点验收基坑支护验收：包括止水帷幕、灌注桩、锚索等，需进行抗拔力试验主体结构验收：分底板、侧墙、顶板三个阶段进行防水工程验收：雨后或淋水试验后检查有无渗漏竣工验收：工程完工后由建设单位组织相关单位进行综合验收10.3验收资料要求原材料出厂合格证及进场