电力隧道施工组织设计.北京

昌平区顺沙路（大汤山桥~昌顺界）电力管线工程电力隧道工程施工方案审批人：审核人：编制人：北京路鹏达市政工程有限责任公司2011年03月15日目录第一章编制依据第二章工程概况第三章主要施工方法第四章质量目标及保证措施第五章安全施工措施第六章文明施工、环境保护措施第七章工期安排及保证措施第一章编制依据1.1编制依据1.1.1设计文件﹤昌平区顺沙路（大汤山桥~昌顺界）电力管线工程电力隧道工程﹥施工图纸；1.1.2现行的相关法律、法规、规程、标准1)《北京市市政工程施工安全操作规程》DBJ01-56-20012)《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-883)锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-20014)混凝土结构设计规范GB50010-20025)混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20026)地下工程防水技术规范GB50108-20017)地下防水工程质量验收规范GB5028-20028)市政工程有关技术规范9)电力工程电缆设计规范（GB50217-94）10)北京市建筑设计研究院编制的《结构设计手册》11)电力基建工程施工工艺手册土建.电缆沟道分册12)地下工程质量验收规范（GB50208-2002）13) 北京市绿色施工管理规程与图列；14)公司颁布的ISO9000标准质量体系文件及内部体项目管理体系文件等。

第二章工程概况本工程为随路建设电力管线，使电力管线工程设计满足当地电力发展未来需要，为当地电力未来发展预留接口，同时保证道路运行安全。

沿顺沙路由规划6#路至大汤山桥永中北23.0米、大汤山桥至规划5#路道路永中北22.0米新建一条2m*2.3m暗挖电力隧道；新建电力管线全长9.35公里，电力隧道长685米。

2.1.工程地质及水文情况1)场地总体概述拟建场地地处北京市昌平区南部，场地起伏不大；地面高程为36.23~37.84米，西低东高；2)土层分布情况本地区地层主要为人工堆积土层、新近沉积层和一般第四纪沉积层；拟建场区地形较为平坦，电缆隧道所在范围内具体土层自上至下为：①表层为平均厚度1.94米的砂卵~圆略填土层①层、粉质粘土填土①1层、重粉质粘土~粉质粘土②层、粉质粘土②1层、重粉质粘土~粉质粘土②层、粉质粘土②1层、粘土~重粉质粘土③层，砂质粉土~重粉质粘土③2层、细沙~中沙④层、砂质粉土④1层、中粉质粘土~粘土⑤层、粉质粘土~粘质粉土⑥层；本次地质勘探钻孔取样深度为20.0米。

本工程隧道主要穿越土层情况为：粘土~重粉质粘土③层，砂质粉土③1层、粉质粘土~重粉质粘土③2层、细沙~中沙④层，覆土深度4~8m;2.2工程质量要求：合格标准2.3安全目标：死亡为0，重伤事故为0，轻伤小于5‰。

2.4文明施工、环保目标：符合北京市文明安全工地要求，环保达标。

2.5工程特点及难点由于工程地质土样变化多样，土质结构较为复杂；地下水位较高、水压较大；因此，施工中必须制定严密的施工组织设计，选择施工经验丰富的管理人员、作业人员，按施工方案精心组织施工。

第三章主要施工方法3.1 施工降水施工过程中需要考虑降水，根据地勘报告，场地内地下水分布于整个拟建场地，有一层地下水，地下水静止水位埋深为1.90米~2.90米，相应高程为34.23~34.94m,属潜水，水量较大；近3~5年场地内地下水位标高为36.5m左右；抗浮水位标高36.50m;根据设计要求，本次隧道施工全程觉需要采取降水措施；降水井为Φ400井点降水，井距为10米，井深约16米；降水目标为地下水位线低于开挖隧道底1.0米；降水井距开挖隧道外壁不小于1.5米；3.2隧道概述本工程为2.0×2.3米浅埋暗挖法单孔符合衬砌隧道，断面为直墙、圆拱，平底板；净宽2.0米，起拱线高1.85米，矢高0.45米净高2.3米；3.2.1隧道结构做法：隧道结构做法为：喷射混凝土＋网构钢架＋钢筋网支护＋防水层＋现浇钢筋混凝土；初衬、二衬厚度均为250mm;隧道内设人行步道，双侧安装电力支架，间距1.0m，隧道内设通长地线；隧道初衬拱架间距0.5m,钢架之间采用Φ22纵向连接筋焊接，连接筋间距1.0米，沿拱架内、外侧交错布置；拱架内外侧设制钢筋网片，网片搭接100~200mm;钢筋焊接采用E43焊条焊接；3.2.2隧道拱顶超前支护形式为防止坍塌，开挖前沿拱顶环向及侧墙打设Φ32超前小导管，管长L=2.25m,环向间距300，仰角12°~15°，小导管必须从首榀钢架腹部穿过，每两榀钢架打一次超前小导管，小导管搭接长度不小于500；通过超前小导管向地层压住改性水玻璃，加固地层，注浆压力不小于0.3~0.5Mpa;3.2.3隧道开挖方式隧道施工严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的方针；其主要原理就是充分利用土层自稳作用，开挖后及时施工初期支护结构并及时闭合，同时进行监控量测；为保证施工安全，在隧道开挖前采取超前小导管预注浆加固措施，加固土体后再开挖、支护；土方采用上下台阶开挖法，用小推车水平运土，在竖井处用电葫芦提升至卸土场。

初期支护完成并稳定后，施做防水，再进行二衬结构施工；3.2.4后背注浆为保证衬砌结构与土层密贴，防止空隙过大，引起地面沉降，甚至对施工环境造成威胁；因此，在隧道初衬施工时，需要及时对后背进行回填注浆，注浆管为Φ32，纵向间距2.0米，浆液为水泥浆，注浆压力不小于0.4Mpa;3.3竖井概述本段工程竖井为Φ4.1m共计五座；均采用复合衬砌结构；为保证井筒结构稳定，在井口设现浇钢筋混凝土锁口圈梁，在圈梁下采用喷射混凝土＋网构钢架＋钢筋网支护＋防水＋现浇钢筋混凝土二衬结构的形式；竖井衬砌厚度为0.20米；竖井环向施做锚杆，竖直方向两榀一打，上下错开，角度15～20o，锚管直径￠32mm，长2.5m，水平间距1m。

3.3.1竖井施工1）竖井施工程序：首先进行测量放线，然后破除地面，挖锁口圈梁土方；圈梁土方挖除后，绑扎圈梁钢筋、支模，浇注圈梁混凝土；然后进行竖井龙门架施工；立完井架后按设计榀距人工挖土、出土；出土后，逐榀安设水平钢格栅、挂钢筋网片、焊连接筋、喷射混凝土；最后进行竖井封底。

2)帽梁施工本工程为￠4.1米直线井，帽梁在地表下1.5米左右，帽梁截面尺寸为560*720，呈“L”型钢筋混凝土结构形式，帽梁土方开挖前，先做好坑探，确定地下管线的位置，施工前应探明其高程和位置；帽梁上方至地面砌筑240厚砖墙作为临时支护，高出地面约150-200，墙中埋设￠48钢管，间距为1.0米，高出地面不低于1.2米，作为竖井护栏立柱，立柱间设置3道水平管，与立柱焊接牢固，并刷红白漆，外挂防尘网；帽梁混凝土采用C30商品混凝土，现场自卸式浇注，混凝土塌落度为140-160；浇注前需沿竖井周圈打设￠20连接筋，间距为1.0米梅花型布置。

按照设计要求，为保证井筒结构稳定，在帽梁下方，随土方的开挖每0.6米设置网构钢架支撑；竖井土方采取四分之一对角开挖；在井口设现浇钢筋混凝土锁口圈梁，在锁口圈梁下采用喷射混凝土＋网构钢架＋钢筋网支护，初期支护厚0.25m，钢架竖向间距0.6m，二衬采用钢筋混凝土结构形式。

3)土方开挖A.竖井开挖前，应再次核实地下管线情况，编制相应的施工方案，确认安全后方可进行开挖；B.竖井施作过程中须对角四分之一开挖，在钢格栅及网片焊接、绑扎完毕后，尽快喷射混凝土，严禁整个墙体同时悬空；C.竖井开挖过程中，要密切注意土质情况，跨度较大的竖井在四角及跨中另采用槽钢对焊作临时支撑，支撑材料分别采用2根[16a槽钢对扣，开挖过程隔榀设置；4)格栅安装圆形竖井每榀格栅由4片组成，开挖后及时安装格栅，并喷射混凝土封闭开挖面。

格栅安装间距为600，采用￠20连接焊接，间距为1米梅花形布置，搭接长度不小于200；每个循环的格栅安装必须水平，每安装两个循环须检测和调整一次；格栅安装每两榀打一次￠32锚管，长度为2.5米；格栅采用螺栓连接，连接要牢固。

第一榀格栅安装时，与帽梁的间距不超过300，并按要求打设锚管。

格栅安装时需注意，在临近管线上下2.0米时，格栅安装须将步距调整为400，每榀打设锚管，严格执行超前注浆，同时，各种支撑及时跟进，保证管线的安全。

5）隧道土方开挖及初期支护根据设计文件暗挖隧道穿的地层为：人工填土层、粉质粘土、砂质粉土、粉细砂层；为保证隧道施工安全，隧道施工总原则是“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。

暗挖隧道施工，首先采用超前小导管预注浆加固拱顶土体，开挖前，必须进行超前探测，探明前方情况后开挖土方，再进行钢格栅+钢筋网+联结钢筋+喷混凝土+模注钢筋混凝土内衬联合支护，在两层初砌间设防水层。

5.1马头门施工竖井初衬至马头门顶时，采取两榀格栅连做，预打超前小导管；隧道的施工由施工竖井开始进洞，在凿除竖井隧道口部初衬前，预先打入隧道的第一组超前小导管对开口段围岩进行预注浆加固。

待浆液达到设计强度后，凿除口部初衬后架设隧道拱架，外侧拱架用连接筋与竖井格栅焊接在一起，随后进行隧道施工。

5.2超前小导管预注浆支护为防止坍塌，稳固土体是开挖洞体的先决条件，所以采用超前小导管预注浆支护进行加固地层。

a)超前小导管加工：本工程中超前钢管采用Φ32钢管，每根小导管长2.25m,并在管周呈梅花形布孔（孔距100mm-200mm,孔眼直径为8mm）。

小导管在拱部满布，环向间距300mm，纵向水平投影搭接长度0.5m。

为便于插入土层，钢管端头焊成锥形，确保注浆时达到设计压力，达到加固土体的目的。

b)钻孔：针对土质情况，施工中超前小导管，采用引孔打入法，钻孔机具采用YT-28型钻机。

立二榀钢架施作一次超前小导管。

c)插入钢管：超前小导管从网格钢架断面腹部穿过，立二榀钢拱架打一次小导管。

用风动凿岩机取出旋转机件，使用锤击功能将钢管击入土层，用压缩空气将管内积物吹净，孔口采取暂时封堵措施。

d)封堵：注浆前要将尾部及孔口周边空隙封堵。

钢管尾部使用浆塞和快速接头，孔周边用快硬水泥浆进行封堵。

e)注浆：采用改性水玻璃浆液进行注浆加固。

暗挖隧道注浆加固是包含浆液试验与调配、浆液搅拌设备，现场注浆工艺与操作等一整套工序施工法。

其中浆液配置与注入工艺是影响隧道注浆加固效果的两大因素，所以在施工中严格工艺要求，加强专业操作人员培训和技术水平的提高，以适应隧道开挖三班作业的需要。

注浆的浆液配比在施工前由质控人员调制并试验，达到设计效果后（所有注浆体的固结直径不小于400mm）再使用。

在该地区一般的调制过程是:用98%的浓硫酸缓慢倒入水桶中,边倒边用玻璃棒搅动,稀释成18%-20%的稀硫酸；将浓度40-45Be’水玻璃稀释成浓度为18-20Be’的水玻璃；将稀硫酸与稀释的水玻璃按1:2的比例混合,并保持搅动8分钟,防止浆液凝固,可适当添加缓凝济。