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大源Ⅱ线电力管道非开挖穿越天府大道工程施工组织设计成都市市政工程（集团）有限责任公司直属第五分公司二零零五年八月大源Ⅱ线电力管道非开挖穿越天府大道工程施工组织设计成都市市政工程（集团）有限责任公司直属第五分公司第1页共19页目录一、工程概况.................................................................................................2二、工程地质条件与原有地下管线情况.....................................................2三、施工工艺选择.........................................................................................2四、施工步骤.................................................................................................3五、主要施工设备.........................................................................................8六、现场管理与施工人员组成.....................................................................8七、需业主配合的工作.................................................................................9八、质量保证措施.........................................................................................9九、施工安全措施.......................................................................................10十、施工工期...............................................................................................10十一、工程造价............................................................................................10十二、附件一深井降水施工组织设计方案............................................12十三、附图....................................................................................................15十四、类似工程业绩图片............................................................................19大源Ⅱ线电力管道非开挖穿越天府大道工程施工组织设计成都市市政工程（集团）有限责任公司直属第五分公司第2页共19页一、工程概况根据总包方介绍，大源Ⅱ线电力通道，需横穿天府大道铺设两条φ2000×200mm钢筋混凝土管道，长度约为130m，埋设深度为7.5m，坡度i=0.001（参见附图）。由于天府大道车流量大，原有地下管线多，开挖施工必将中断交通，还需迁移原有地下管线。为此，甲方拟采用“非开挖”施工工艺铺设该段电力管道。我公司受甲方委托，根据甲方的口头介绍与实地初步踏勘，特编制该工程施工组织设计方案与工程报价。二、工程地质条件与原有地下管线情况1、工程地质与地下水位据我公司2003年在大源Ⅱ线非开挖埋设污水管道时了解的地层与地下水情况，本工程所在区域离地面深5米以上地层可能主要为深褐色粘土层，表层为杂填土层，距离地面5—6m深度地层一般为粉砂、细砂层，6m以下地层一般为砂卵石层。地下水位约5m，砂卵石层为含水层，地下水丰富。2、地下管线（参见附图1、附图3）经初步调查，穿越段地下排布有污水管道①、雨水管道②、电信③、给水④，以及路灯、绿化喷淋等多种管线。其中电信、给水及路灯电缆管道埋设深度在2.4米以内；雨水管道②埋设也较浅，管底深度为4米；污水管道埋设较深，管底埋深约9m，管顶埋深约7m。根据上述原有地下管线埋设情况，拟建电力管道需从雨污水管道之间穿越通过。管底埋深为7m，管顶埋深约4.5m。此外，煤气等管线本次初步调查时未能查到，尚需进一步调查核实，以便施工时确保原有地下管线的安全。三、施工工艺选择本工程的特点与要求是：管径大，外径为2400mm，管材材质为钢筋混凝大源Ⅱ线电力管道非开挖穿越天府大道工程施工组织设计成都市市政工程（集团）有限责任公司直属第五分公司第3页共19页土管，管道埋深7米，埋设在潜水面以下，坡度为1‰，穿越段地层为粉砂质土，粘结性差，铺设管道较长，达130m，穿越段原有地下管线达十多条，纵横交错排布，施工难度很大。选择施工工艺必须综合考虑地层与地下水条件，原有地下管线及拟铺设电力管道的管径、材质、重量及长度。根据以上工程特点及要求，气动夯管法对本工程管材材质要求不适应；水平导向钻进与水平定向顶推钻进回拉扩孔拖管施工法，对含砾石的粉砂层地层不适应，且最大扩孔孔径只能达到800mm左右。以上二种施工设备与施工工艺方法无法完成本工程。综合考虑本工程的特点、要求、地质条件与地下管线情况及场地条件，经技术经济对比，在确保天府大道与原有地下管线安全的情况下，我公司拟采用小型隧道小导管超前支护与液压顶管相结合的施工工艺完成本工程。四、施工步骤1、先施工降水井在A、B两端及绿化带位置施工6口降水井（参见附图1），井深17.5米，用于降排水，确保作业深度内不受地下水影响（详见附件——降水工程施工组织设计方案）2、作业坑开挖与支护在A、B两端开挖作业坑。开挖位置应避开原有地下管线，以免造成原有地下管线损坏。作业坑底部成型后规格为长14米、宽7米，深8米。开挖时根据地层情况应放坡开挖，并要注意电信、煤气、给水等原有管线的安全。由于坑深为8m，为了确保安全，坑壁必须进行可靠的支护。根据成都地区的大量工程经验，坑壁采用喷锚支护方式进行支护，共设计锚杆（D50钢管间距按1.5米施工）6排，锚杆长度自上而下为6.0m、6.0m、6.0m、5.0m、5.0m、4.0m，挂φ6@200×200钢筋网，并用φ16加强钢筋将锚杆纵横连接，喷射C20砼厚150mm。作业坑底部浇筑混凝土厚20cm。3、隧道施工：由于成都地区地下水相当丰富，砂砾石层埋深较浅，粘结性差。本工程隧道横向掘进作业在潜水面以下进行，地层易垮塌，安全系数小。因此隧道大源Ⅱ线电力管道非开挖穿越天府大道工程施工组织设计成都市市政工程（集团）有限责任公司直属第五分公司第4页共19页施工工艺方法选择时，首先要强调的是必须采取超前支护，确保不冒顶。根据目前国内外小型隧道施工技术的发展现状，结合我公司长期施工经验与技术能力，并从安全与技术经济角度综合考虑，在目前常用的四种小型隧道施工工艺方法中（1、小导管超前注浆法。2、土压平衡循构法。3、浅埋暗挖法。4、拱外拱施工法），选用小导管超前注浆法施工该小型隧道。3.1、施工原则：管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤测量、速反馈、控沉坍。3.2、施工程序施工准备→小导管超前支护→开挖隧道→初次支护→二次衬砌3.3、具体施工步骤（参见附图2）3.3.1、小导管超前注浆作业：包括钻孔、布管、封面、注浆四道工序。（1）钻孔：超前小导管采用SF电钻钻孔。（2）布管：（a）超前小导管选用φ40mm的钢管，顶部切削成尖靴，尾部焊接垫圈，长度3.0m。（b）超前小导管在起拱线以上沿拱边轮廓线设置，间距30—45cm不等。外插角50—70。（c）超前小导管从网构钢架腹部空间穿过，插入已钻好的孔中，尾端与钢架焊接，连为一体。（3）封面：注浆前应喷射5—10cm厚混凝土，封闭工作面，以防漏浆。（4）注浆：采用牛角泵（单液）注浆。水泥水玻璃浆液注入导管4小时后即可开挖。3.3.2、上台阶环形开挖：在附图2隧道断面②部位，选用小型机具开挖，人工沿拱弧轮廓线整修，预留核心。核心土的断面大于开挖断面的50%，每循环进尺控制在1.0m以内。3.3.3、上半断面初次支护：包括主拱、挂网，安设锚杆和喷射混凝土四道工序。（1）主拱：（a）新型网构钢架主筋采用直径22mm的16锰钢筋，焊接成正方形或矩形截面；大源Ⅱ线电力管道非开挖穿越天府大道工程施工组织设计成都市市政工程（集团）有限责任公司直属第五分公司第5页共19页(b)钢架安设紧贴土层，拱脚设置在特制的基础上；(c)两排钢架间沿周边每隔1m用纵撑和斜撑联接，形成纵向连接系，使其成为一整体结构，以改善受力状态。（2）挂网：（a）钢筋网采用φ6、A3钢筋编制，网块尺寸为100×200cm，网格间距15cm×15cm。(b)钢筋网应在初喷混凝土、安设锚杆和架立主钢架后铺设，两片网块间搭接长度为20Cm。钢筋网应与初喷混凝土表面密贴。（3）锚杆制安：（a）选用φ22mm、16锰钢筋，按设计长度3.5m截取，一端斜割成尖形，另一端割平整。(b)采用全长胶结型早强药包锚杆，药包用定型产品；(c)锚杆的安设时间应在初喷混凝土之后，复喷混凝土之前进行。（4）喷射混凝土：（a）喷射混凝土使用525号普通硅酸盐水泥、细骨料（中粗砂）、粗骨料（卵石或碎石）等原材料。(b)喷射混凝土用潮喷方法(c)喷射混凝土强度不低于C20，厚度为25—30cm，分2—3次喷至设计厚度。初喷3—5cm厚混凝土必须在开挖后2小时内完成，复喷必须填实钢架与土壁的间隙，并将钢筋网和钢架覆盖20cm以上。(d)喷射混凝土时，拱部与边墙均采用自上而下、从工作面齐头向外推进。为提高混凝土早期强度，施工时要掺一定量的速凝剂。3.3.4、挖核心土：附图2隧道断面④部位核心土采用人工开挖。3.3.5、下台阶分步开挖：附图2隧道断面⑤⑦部位土方人工开挖时，应左右错开，短进尺，单边每次开挖长度1m。3.3.6、下半断面初次支护：附图2隧道断面Ⅵ、Ⅷ部位支护，同样包括主拱，挂网，安设锚杆，喷射混凝土四道工序，施工工艺同上半断面。网构钢架墙部接长应与开挖步骤同时进行，单边交错进行，每次接长钢架一榀。3.3.7、仰拱同样采用人工开挖，每次掘进长度1—2m。3.3.8、仰拱初次支护：包括网构钢架闭合成环、铺设钢筋网和喷射混凝土等大源Ⅱ线电力管道非开挖穿越天府大道工程施工组织设计成都市市政工程（集团）有限责任公司直属第五分公司第6页共19页工序。仰拱初次支护原则上应紧跟拱墙支护，同时施工。3.3.9、装碴运输：人工用小型手推车推至两端作业坑内，搭设提升支架。用卷扬机将弃碴提至地面，再用翻斗汽车运至弃土场。3.4、控沉防坍措施（1）坚持先护顶后掘进的原则组织施工，超前小导管注浆和超前锚杆来加固工作前方土层。（2）选用合理开挖方式，变大为小，边开挖边支护，步步为营，留核心土的断面应大于开挖断面的50%、纵向长度应大于2m。（3）施工中应尽量减小对土层的扰动。由于原有管线纵横交错，地面上行车密度大，振动频繁，因此采用人工开挖，短进尺、勤支护。（4）严格控制循环进尺，不得超过1m；严格控制台阶长度。认真做好钢架拱脚基础，必要时可在拱脚处安设加强锚杆或注浆锚管进行加固。（5）隧道土方挖掘后应及时进行初次支护，尽早施作仰拱，使之封闭成环。当地层粘结性差时，喷射早强混凝土封闭工作面，在工作面正面位置安装锚杆，控制土层变形。（6）若初次支护变形过大又不宜加强支护时，对隧道周围2—3m范围内土层进