隧道维修改造施工方案

隧道维修改造施工方案第一章项目背景与总体目标1.1病害溯源G15沈海高速K1263+415～K1265+010段双向隧道群建成于2003年，设计时速80km/h，单洞净宽10.25m。2023年专项检测发现：（1）衬砌裂缝3247条，其中贯通缝>5mm者占18%；（2）二衬背后空洞率11.4%，最大脱空深度42cm；（3）路面车辙深度≥15mm累计长度1.8km；（4）消防水池渗水，蓄水量不足设计值60%；（5）照明实测亮度0.9cd/m²，低于规范2.5cd/m²。1.2改造目标（1）结构安全：剩余使用年限≥30年，衬砌无渗水、无发展性裂缝；（2）运营指标：照明亮度≥3.5cd/m²，CO浓度≤30ppm，VI≤0.007m⁻¹；（3）通行能力：单洞日均服务交通量≥55000pcu/d，无中断交通施工；（4）碳排控制：改造期单位公里碳排强度≤420tCO₂e，较基准年下降15%。第二章法规与制度清单2.1国家层面《公路隧道养护技术规范》（JTGH122015）第5.3.2条、第6.1.7条；《公路隧道施工技术规范》（JTGF602021）第7.4.3条注浆工艺；《安全生产法》2021修订版第36条危险作业票制度。2.2行业细则《浙江省高速公路养护作业交通组织指南》2022版：（1）占道作业必须提前5日向省交通执法局报备；（2）夜间施工须配备高亮LED警示帽灯，光强≥2000mcd；（3）逃生通道每300m设置一处，宽度≥0.8m。2.3项目内部制度《隧道维修“十不准”》①不准无“双确认”进入受限空间；②不准使用含卤素注浆材料；③不准在风速>6m/s时进行高空吊篮作业；……违者按《安全红线考核办法》第8条，个人扣款1000～5000元，班组停工3d。第三章交通组织与分流模型3.1流量预测采用TransModeler6.0建立动态OD矩阵，输入2023年门架数据，预测施工期（2024.4.1—2024.9.30）日均流量：小客车42000、大客车3200、货车9800，合计55000pcu/d，高峰小时系数0.085。3.2组织原则“占一还一”+“夜间强封闭”：（1）白天（06:00—18:00）占用行车道3m，保留超车道3.75m通行；（2）夜间（22:00—06:00）全封闭，洞外分流路径S324省道，绕行增距18km。3.3分流节点布控①前置诱导：在G15上海方向K1245、宁波方向K1278设置F型可变情报板，提前21km发布绕行提示；②强制分流：在庵东互通（K1259）设强制分流点，开启入口称重劝返，限货>49t；③末端截流：在掌起互通（K1268）设掉头车道，供误入车辆折返。3.4仿真验证运行100次随机种子，结果显示：（1）分流后S324省道最大饱和度0.82，低于0.9阈值；（2）封闭段排队长度1.3km，低于2km可接受值；（3）延误增量7.8min/pcu，满足省厅≤10min指标。第四章结构病害治理工艺4.1衬砌裂缝4.1.1宽度<0.2mm表面封闭：采用改性环氧树脂胶泥，配合比E51:固化剂:石英粉=100:25:200，刮涂厚度2mm，24h后测粘结强度≥3MPa。4.1.2宽度0.2～5mm低压注浆：（1）布孔：骑缝钻孔，孔径8mm，孔深为衬砌厚1/2且≥15cm，间距20cm；（2）埋嘴：铝质注浆嘴，扭矩0.3N·m；（3）注浆：0.3MPa恒压，进浆量<5mL/min时持压10min；（4）封孔：注浆结束后割平，用微膨胀水泥砂浆填补，抗渗等级≥P8。4.1.3宽度>5mm且贯穿开槽+骑缝注浆+碳纤维布加固：（1）沿裂缝开“V”型槽，宽8mm、深10mm；（2）注浆同上；（3）粘贴300g/㎡碳纤维布，幅宽30cm，搭接≥20cm；（4）表面防火涂料，耐火极限≥2h。4.2背后空洞采用地质雷达GSSISIR4000，400MHz天线，测线网格1m×0.5m；判定标准：振幅A>−15dB且相位反转，判定为空洞；治理流程：（1）钻孔验证：每50㎡抽检1孔，孔径32mm；（2）注浆：超细水泥（D50=3μm）+2%硅灰，水灰比0.6:1，注浆压力0.2～0.5MPa，注浆量按公式Q=1.3×V×n（n=0.7）；（3）复测：注浆后7d再次雷达扫描，空洞率<2%为合格。4.3路面车辙（1）铣刨：采用维特根W2100，铣刨深度4cm，横坡恢复1.5%；（2）粘层：SBS改性乳化沥青，用量0.4L/㎡；（3）高弹改性沥青SMA13，油石比6.2%，动稳定度≥6000次/mm；（4）碾压：初压钢轮12t，温度150℃；终压轮胎26t，温度90℃；（5）平整度验收：3m直尺≤2mm，IRI≤1.0m/km。第五章机电系统升级5.1照明（1）原高压钠灯250W更换为LED120W，光效140lm/W；（2）采用“无级调光”系统，洞外亮度L20检测器每50m一台，调光步长1%；（3）计算模型：Lth=6×L20^0.6，实测L20=4000cd/m²，则Lth=300cd/m²，入口段1亮度达标；（4）节电率：改造后年耗电由85万kWh降至38万kWh，节省56万kWh。5.2通风（1）原射流风机Φ1120mm，30kW，更换为机翼型静音风机，比A声级≤18dB；（2）采用纵向通风+半横向排烟混合模式，火灾工况下排烟风速2m/s；（3）CO/VI传感器每150m一组，阈值联动：CO>50ppm或VI>0.009m⁻¹即启动风机。5.3消防（1）增设“泡沫水喷雾”联用系统，设计强度6.5L/(min·㎡)，持续30min；（2）消防水池内衬HDPE防渗板，厚度1.5mm，焊缝真空检测负压0.05MPa；（3）增设疏散指示，间距≤10m，LED光源，应急时间≥90min。第六章材料与设备选型6.1注浆材料超细水泥：比表面积≥800㎡/kg，7d抗压≥45MPa，抗折≥7MPa；微膨胀剂：限制膨胀率水中7d≥0.03%，空气中21d≥−0.02%；氯离子含量<0.1%，碱含量<0.6%，符合GB80762008。6.2碳纤维布抗拉强度≥3400MPa，弹性模量≥230GPa，伸长率≥1.6%；K数12K，厚度0.167mm，配套找平胶、浸渍胶均为A级。6.3设备（1）地质雷达：GSSISIR4000，实时采样频率8GHz；（2）注浆机：德国PUTZMEISTERS5EV，最大压力3MPa，带数据记录；（3）LED灯：飞利浦BRP371，120W，色温4000K，寿命>100000h。第七章施工进度计划7.1总体工期2024年4月1日—2024年9月30日，共183日历天。7.2关键线路（1）第1—30d：交通组织设施、门禁系统、临时配电；（2）第31—90d：衬砌裂缝注浆、空洞治理；（3）第91—120d：路面铣刨摊铺；（4）第121—150d：机电设备安装；（5）第151—183d：联调联试、交工验收。7.3进度保障措施①每日16:00召开“日例会”，采用BIM360平台共享进度；②关键设备备“双套”，注浆机、风机1用1备；③设置2%不可预见工期储备，即3.6d，写入合同条款。第八章质量控制体系8.1质量目标交工验收质量评分≥95分，优良率100%，零质量事故。8.2控制点（1）原材料：每批水泥现场取样，28d强度不合格即退货；（2）注浆：全过程压力流量曲线自动记录，偏差>10%即停注复孔；（3）碳纤维：每500m²做1组正拉粘结强度，平均值≥2.5MPa；（4）照明：每10m测1点亮度，合格率≥90%，否则整段返工。8.3制度《三检制实施细则》：①自检：作业班组完成24h内，填写《自检表》；②互检：相邻班组48h内交叉检查，签字确认；③专检：项目质检部72h内抽检，出具《专检报告》。未经专检合格，不得进入下道工序，违者罚款5000元/次。第九章安全文明施工9.1危险源清单（1）CO中毒：浓度>30ppm即报警；（2）火灾：动火作业每处配50kg推车式干粉灭火器2台；（3）高空坠落：衬砌台车设置双护栏，高度≥1.2m。9.2安全制度《动火作业票》流程：作业申请→安全员现场核查→监理审批→执法局备案→动火→完工验收，缺1票停工整顿。9.3应急预案（1）火灾：启动“隧道火灾Ⅰ级响应”，3min内启动排烟风机，5min内封闭洞口；（2）涌水：配置2台400m³/h潜水泵，1h内水位下降≥30cm；（3）医疗：与慈溪市人民医院签订“绿色通道”协议，救护车15min到场。第十章环境保护与碳减排10.1扬尘控制（1）铣刨机自带雾炮，射程15m，水压≥0.6MPa；（2）出口设置全自动洗车槽，冲洗时间≥60s，水循环率80%。10.2噪声控制夜间施工限值55dB(A)，高噪设备加隔声罩，罩外噪声下降12dB。10.3碳排放计算采用《ISO140641:2018》方法：（1）材料碳排：水泥1200t×0.87tCO₂e/t=1044t；（2）运输：柴油46t×3.1=143t；（3）施工用电：120MWh×0.7=84t；合计1271tCO₂e，单位公里420t，低于目标值。10.4碳抵消购买“浙江碳普惠”林业碳汇1500t，盈余229t，实现碳中和并盈余。第十一章验收与移交11.1阶段验收（1）分项工程：每完成1km衬砌治理，由监理主持验收；（2）机电联调：连续72h无故障运行，记录CO、VI、亮度数据；（3）消防演练：模拟货车火灾，从报警到明火扑灭≤8min。11.2交工检测委托交通运输部公路科学研究院，按《JTGH122015》附录F进行：①衬砌雷达复测，空洞率≤2%；②路面平整度IRI≤1.0；③照明亮度总均匀度U0≥0.6；④消防水池蓄水24h，水位下降≤5mm。11.3移交清单（1）竣工图：BIM模型+CAD图纸各3套；（2）设备手册：LED灯、风机、消防泵中英文说明书；（