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》DBJ01-56-2001

2)《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88

3)锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001

4)混凝土结构设计规范GB50010-2002

5)混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002

6)地下工程防水技术规范GB50108-2001

7)地下防水工程质量验收规范GB5028-2002

8)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。经验配比为浓硫酸:水玻璃:水=1:4:14。作业时采用电动注浆机压注，注浆压力为0.5～1.0MPa，按单管达到设计注浆量作为结束标准；当注浆压力达至设计终压不少于20分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆。

注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。

浆液在现场配制，配制的浆液与注浆速度相应，浆液必须在规定的时间内用完，不得任意延长停放时间。注浆时应注意检查各联接管件的联接状态，对注浆速度应严格控制。注浆压力经试验确定，注浆厚度即注浆浆液扩散半径不小于400mm。

注浆材料配比：

水玻璃模数 2.4~3

玻美度（浓度） 30~45Be

硫酸浓度98%

碳酸氢钠化学纯度（每0.5m3浆液配合比（重量比）：

水玻璃：硫酸：碳酸氢钠：水=150：39.32：1.02：368.3 注浆时，将根据现场实际情况选择不同的浆液类型，适当调整配合比，并适当加入特种材料以增加可灌性和堵水性能提高止水效果。

f)主要注浆参数

A 注浆深度10～12m

B 注浆孔直径Φ48mm。。

C 浆液扩散半径：0.8m。

D 浆液凝结时间：20s～30min。

E 注浆压力0.3～1Mpa。（管线附近，应控制在0.5mPa以内）

F 注浆循环段长12m。

G 隧道开挖循环段长8～9m。

H 隧道预留止水盘段长3～5m。

在本工程注浆施工中，应以严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。

7)土方开挖

隧道一衬施工在注浆结束后进行；本工程隧道一衬施工采用“上下台阶”开挖法，遵循“短开挖、早支护”的施工原则，上拱掌子面底部保留一部分核心土。

开挖时必须留核心土，以支挡开挖面，增强稳定性，核心土为梯形，上宽0.88米，下宽1.8m，高1.4米，纵向长2米左右。由人工用铁锹挖土，用小推车运至竖井底，用电葫芦提升至卸土场。严禁欠挖，尽量减少超挖。开挖见底后，要及时进行初期支护，从上而下立即施作锚喷

支护。每一榀钢拱架的底脚均应支垫牢固，不得座在虚土上，拱架拼装时连接角铁必须上好螺栓，焊好连接筋（纵向搭接不小于10d），以保持拱架的整体牢固性，使初期支护形成整体。上台阶拱脚施工时加设钢垫板，以减少拱架沉降。垫板设计厚20mm，300×300mm。在土质较差、过路口管线时，要注意加快拱架的封闭速度。

在土质不良地段和有地下管线区域，为保证施工中掌子面的稳定，当工作中需停止开挖时，喷射混凝土封闭掌子面。

7.1喷射混凝土施工

本工程喷射混凝土采用“干喷”工艺，其工艺流程如下：

砂、石计量搅拌机干式喷射机喷枪喷砼

水泥、外加剂空气压缩机加水

7.2喷射作业：喷射作业分段、分层进行，喷射顺序由下而上；喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，喷头距受喷面距离不宜大于1m；喷射压力控制在0.12～0.15MPa，一次喷射厚度，侧壁约60～100mm，拱顶部分约50～60mm，当分层喷射时，应在前一层喷射混凝土终凝后进行，若在终凝1小时后再进行喷射时，喷层表面应用风水清洗。喷嘴应避开

拱架钢筋密集点，以免产生密积，对悬挂在网片筋上的混凝土结团应及时清除，保证喷射混凝土的密实。

喷射混凝土应将钢筋全部覆盖，喷射手应控制水灰比，在0.40～0.45，此时喷层无干斑和滑移流淌现象，尽量减少喷射混凝土材料的回弹损失，严禁使用回弹料。喷射混凝土应加强喷水养护，以防风干裂口。

7.3回填注浆

隧道初期支护的全断面形成后，为保证喷射混凝土支护与土层密实，要及时进行隧道背后注浆。在初衬施工时预留，考虑到本工程所处地层的土质情况，背后回填注浆每2m设一组，每组在拱顶以及两侧拱各布一根，形成一段注浆段。每当隧道掘进10米时，进行一次背后注浆，充填注浆用水泥砂浆，参考配合比及注浆压力如下：

水泥、砂比 1：1.5～1：1.3 (重量比)

水灰比 1：1～1：1.1

注浆压力 0.4MPa～0.6Mpa

7.4防水施工

除初衬喷射混凝土中掺8％（重量比）FS-P型混凝土补偿收缩防水

剂外，在初期支护与二次衬砌之间敷设夹层防水层，材料采用聚乙烯丙纶双面防水层。

基面处理：

防水施工前，对基面使用水泥砂浆堵漏找平，使基面无滴漏、无渗水、无积灰及突出物，做到基面圆顺。

防水卷材施工：

基面结构干燥后，采用聚乙烯丙纶防水卷材施做内包防水，卷材与结构之间采用特制的涂料粘结且由专业队负责实施。

在绑扎二衬底板钢筋时，为保护底板防水，在防水卷材上浇注一层5cm厚的素混凝土保护层。

隧道防水必须经建设单位、监理单位和施工单位（包括结构施工单位和防水施工单位专业人员）共同验收质量合格后，方可进行二衬施工。

7.5 聚乙烯丙纶成品保护措施

1）在聚乙烯丙纶防水层施工完毕后，禁止任何人在防水层表面上穿有钉子的鞋行走，严禁将钢管、钢筋、测量用三脚架等有可能破坏防水的物体直接接触聚乙烯丙纶防水层，如必须在防水层表面放置以上物体，

必须在其下部采取保护措施。

2）隧道内的施工用电必须按照每10米预留的聚乙烯丙纶悬挂块独立架设，用电器具要与防水保持一定的距离，以防电路或电气发热使聚乙烯丙纶卷材高温受损。

3）在结构二衬钢筋的绑扎安装时，必须加强对防水卷材的保护，放置垫块的时候，应在撬棍与防水卷材之间垫放木板，钢筋焊接的时候，庆在防水卷材表面放置纤维板以防止电火花对防水卷材的破坏。

4）二衬结构施工期间，结构施工队应派专人负责防水的成品保护，一旦发现防水层遭到破坏，施工单位的现场施工人员应及时申明并做上明显记号，以便进行修补。现场施工人员不得出现隐瞒不报的现象，而致便被破坏的防水层未能及时修补，造成结构工程防水效果不理想。同时，防水施工队也应派专人24小时现场监控防水卷材的成品保护工作，并及时修补破损部位。

7.6防水质量标准

焊缝的外观及标准应平整、顺畅、舒展，焊缝处无褶皱、起鼓、翘起等现场。在每批防水卷材使用前进行试焊，并测试焊接强度。用检测

器作充气式压检查，测试焊缝的实心实意性。气压达到标准要求0.1Mpa/分钟为合格。如发现质量问题，应立即停止施工，查找原因并及时修补，不能用焊机焊接的部位应用热风枪或电烙铁予以补焊。

7.7钢筋工程

安装钢筋的总要求是：严格按照设计的要求，按隧道二衬断面尺寸加工好各种型号以及各部位的钢筋，绑扎位置准确，固定牢固。

本工程的钢筋绑扎，为保证钢筋位置准确、牢固，采用“排架”施工。主筋搭接位置需错开绑扎接头，在同一截面的接头截面积受拉区不得超过总截面积的25％，受压区不超过50％。凡二个绑扎接头的间距在钢筋直径的30倍以内以及50cm以内的为同一截面。相邻绑扎点的铁丝扣成八字形，以免网片歪斜变形。钢筋搭接长度，绑扎35d。

绑扎底板钢筋前，首先在防水保护层面上弹线，以保证钢筋位置准确。钢筋与模板间，按照保护层厚30mm放置同标号砂浆垫块，垫块大小、薄厚一致，且专人制作。质检员验收，要提前做好，使之达到强度后使用。所用钢筋型号、尺寸、间距均应符合设计要求，加工好的钢筋必须成堆、成型号堆放并挂上标识牌。所使用钢筋必须干净，无铁锈，