隧道工程施工重点、难点分析
本标段主要施工内容为:南北岸岸边通道、河中段明开挖通道、两岸道路、北岸过河桥梁、通道附属机电安装、消防设施、智能交通、绿化景观等内容。
对施工内容及工程特点进行分析后,我单位制定出以下工程重难点。
1、现场施工组织
(1)分析
工程围堰体量大超过65万立方,水上作业多,大型船只超过60艘,通道明开挖,土方开挖量超过60万立方;北岸通道为中信住宅小区道路,南岸为东屿岛永久会址,对通行要求严格;河道内管线分部有温泉管线、市政给水管线、煤气管线等各种管线,管线在河道内埋设有漂管、有拉管、顶管等工艺;严重制约着施工组织。
(2)对策措施
1)以项目现场组织管理为中心,设立精干高效、执行有力、高效运转的项目管理部。
2)要储备足够的技术力量,保证施工过程中有可靠的技术支持;
3)人员、设备、机械配备按照正常需要的1.3倍供应,确保24小时连续作业;材料提前进场,保证汛期、台风季节材料供应正常;
4)在金海岸酒店主楼西侧,通道线路附近增加一条6m宽钢便桥,载重量不小于80吨,利用镇道路进入施工现场,确保材料物资进入施工现场;提高现场的交通纾解功能。
5)北岸通道具备工作面后,及时进行结构施工,结构外侧预留10m宽施工道路,作为河中段施工物料通道。
6)通道采用放坡开挖,增加二级平台,两侧坡面设置两条临时道路进入基坑底部,作为材料运输通道,围堰顶部设置临时道路,增加交通纾解功能;基坑底部结构外侧预留10m道路
7)与交警部门协调,确保道路畅通;施工现场设立调度中心,统一协调,统一指挥,确保施工疏解功能得到最大发挥;
8)对取土场、弃土场进行优选,做到路面运输距离最小,路面等级最高,通行能力最强;
2、围堰及沙坝施工
(1)分析
围堰体量大,顶面宽度15m,局部坝底宽度约180m,围堰高度最大约10m;每个坝体的用沙量约30万方;采用膜袋围堰工艺,膜袋短期内加工数量大,船只数量多,配合难度大,上游沙坝距离煤气管线只有20m左右,煤气管线在水面以下2.5m左右,施工风险高;
(2)对策措施
1)施工船只做好计划,备足施工船只,按需要量1.3倍安排船只设备计划,统一协调指挥;
2)每艘船只取沙位置进行统一协调,取沙点统一排布,保证抽沙船施工有序;
3)泵船排布顺序、施工顺序安排好计划,平面有序,空间占满,时间上连续;
4)河床清淤后及时安排潜水员探摸,工序衔接做到“无缝连接”;土工格栅、土工布、土工膜安装集中人力、船只设备空间占满,快速施工;膜袋施工分为四个工作面,同时施工,耙吸船指定位置取沙卸至沙池,砂泵船负责充填沙袋;24小时连续作业;
5)止水钢板桩采用“机械手”操作,提高施工效率;增加工作面,增加打桩机械,缩短施工时间,接头位置安排注浆作业,确保接头质量;
6)注浆止水措施及时跟进,钢板桩施工过程中,及时进行钢板桩接缝注浆;
7)现状河床水深浅、暗礁多、对船只航行要求高,对于船只航行路线进行引导,采用绞吸船进行航道疏浚,航道疏浚完成进行标示;采用GPS进行航线定位。
8)上游沙坝施工前,将煤气管线进行探摸、定位;在两岸设置警示标志;施工过程中,耙吸船取沙卸至沙池,绞吸船浮管漂至指定位置,进行绞吸充填沙
作业;绞吸船在煤气管线下游位置移动,浮管跨越煤气管线,浮管距离煤气管线竖向距离在1.5m左右,确保施工作业安全。
9)按照批准的方案和制定的安全措施进行施工,不擅自变更施工方案,不随意扩大施工范围。
3、工期紧任务重
(1)分析
通道全长1.3公里,水中段650m,采用明开挖工艺,工序复杂,在9个月内完成,工期紧,海南气候多雨,主体施工主要在雨季进行,施工降效明显,出入该地区道路为双向两车道,多数为乡村公路,路况复杂,货物通行能力差,对施工组织提出了严格的要求。
(2)对策
1)做到与设计单位紧密配合,优化设计,方便施工;
2)在金海湾东侧增加钢便桥一座,加大道路疏解能力,围堰顶部加宽至15m,增设二级平台,平加宽至10m,坡面上设置斜坡道路,基坑底部结构外侧预留15施工便道,岸边段结构外侧预留10m通道,提高土方及施工材料通行能力,减少二次倒运;
3)通道附近租用场地,钢材集中进行堆放,设置加工区,安排专业队提前加工钢筋,搭设钢筋加工棚,保证下雨期间能够正常施工,保证钢筋加工不间断;
4)钢材、拉森钢板桩、土工织物提前备货,备料数量满足1个月使用量;
5)初步选定两个拌合站供应混凝土,另选两家作为备用,铁建股份内部协调附近一座拌合站作为备用;租用拌合站附近场地一块,提前备料10000方混凝土原材;
6)围堰施工采用四个工作面同时进行,自吸自卸船、耙吸船与沙泵船配合充填砂带,配足船只设备,利用现有河床确保通道围堰安全前提下,就近取沙减少等待时间;增加操作人员,缩短膜袋缝制拼装时间,做好工序衔接。
7)两岸主体结构提前插入施工,河中段采用4-6个工作面同时施工,外侧钢模板只考虑一次周转;内侧墙、顶板模板不考虑周转,节约施工时间;
4、河中通道,抗渗、抗裂要求高,是本工程的难点
(1)分析
本工程通道河中段由10段组成,单段60m。
长期处于水下环境之中,对混凝土自防水、通道防水变形缝防水质量要求高;要严格控制裂缝的产生,施工质量控制严格,施工难度大。
(2)对策
通道施工前,通过配合比试验确定最佳砼配合比,对原材料进行严格把关。
在通道现浇施工时对混凝土的振捣、养护等环节高度重视。
严格控制变形缝原材进场质量,施工过程严格控制并保护好变形缝;严格质量标准,精心制作、精心施工,确保通道结构做到不裂、不渗、不漏,保证主体预制质量完全满足设计及施工规范的要求。
1)原材料及混凝土
确保水泥、砂子、石子、水和外加剂的质量要求。
施工中严格按配合比准确计量。
计量允许偏差为:水泥、水、外加剂为±1%;砂、石为±2%。
减水剂应在混凝土拌合水中预溶成一定浓度的溶液,再加入搅拌机搅拌。
严格控制混凝土的坍落度。
结构防水混凝土的入模坍落度控制在14~16cm。
混凝土浇筑时除使拌合物充满整个模型外,还应注意拌合物入模的均匀性,保证不离析。
拌合物自由下落高度控制在2m内,超过时,采用φ150的软管接长下料,软管沿墙方向每3m布置一道。
为保证混凝土结构的整体性,在后浇带范围内的每一分块,除留设水平施工缝外,做到一次性完成。
施工过程中严禁外来水渗透到正在浇灌的混凝土中。
下雨时,灌注混凝土应有遮蔽防雨措施。
2)通道防水质量控制
结构自防水:采用C45、P10防水砼,分层浇筑,振捣密实。
外包防水:主体砼外表面采用钢板与高强度高弹性防水涂料相结合的综合外包防水方法。
5、围堰规模大,止水要求高,施工难度大,安全风险高是本工程的难点
(1)分析
本工程通道两侧采用膜袋围堰,围堰内采用填充砂工艺;围堰最大高度约9.5m,围堰稳定性、承载力要求高,填筑施工难度大。
(2)对策
1)围堰填筑
编制充砂袋的土工织物必须满足保砂性、透水性、强度以及耐久性四个方面,各项性能指标满足设计要求。
围堰深水处袋装砂由潜水员水下摊铺,四周用钢管定位。
浅水处由潜水员配合进行进行摊铺并固定,然后进行接管和灌砂。
沙袋垂直围堰轴线摆放。
充填砂袋时,先沿长边方向进行填充,避免应力集中损坏袋体,并在充填过程中调整出泥管方向,防止袋体受力不均匀而变形移动。
待袋体不再移动,再次充填,直到理想的饱满度。
砂袋填充高度应控制在适宜水平上,每层填充高度约60cm,在填充过程中如果一次不能达到理想高度可分多次进行。
围堰填筑采用阶梯式的方法推进,沿围堰长边方向的砂袋之间的搭接长度不小于50cm。
充填时,先充填搭接部位。
上下层两之间的砂袋交叉排列搭接,错开在1.5m以上,避免形成“通天缝”。
充砂袋填筑完成后,围堰堰脚20m范围内采用充砂袋保护。
2)钢板桩止水
在围堰背水面下坡脚位置设置一道拉森止水钢板桩,钢板桩的深度超过通道底板以下,土层地质采用18m钢板桩,岩层地质插入强风化层0.5m以上;围堰中部设置一道钢板桩,桩长统一为18m;通过两道止水墙保证围堰不渗漏,钢板桩插打过行程中出现异常情况,对该区域进行注浆处理。
3)监测控制
围堰施工完成后,建立变形监测体系,对坝体的垂直位移、水平位移等指标进行监测,并及时反馈监测数据,确保坝体的安全可靠。
4)水上作业安全控制
项目部成立以项目经理任组长,项目副经理、项目总工、工程船船长为副组长,各施工部门安全员为成员的安全生产领导小组;形成完整的安全生产管理体系。
向航道管理部门办理相关作业手续,相关方案报航道管理部门审批后执行;施工区作业船只要通过航道管理部门审批,并遵守水上航行规则;根据航道管理部门发行的航行通告规定的施工作业区域作业。
向主管机关申请通道施工期间对该水域进行通航管制,加强对航经该水域船舶监控力度,必要时向航道主管机关申请现场巡航,在施工水域附近配备航道巡逻艇。