常熟盾构施工方案Word格式文档下载.docx
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4.50m(1997.8.19)
历年最低潮位:
-1.53m(1990.12.1t)
历年平均高潮位:
1.71m
历年平均低潮位:
-0.56m
历年平均潮差:
2.19m
历年最大潮差:
4.90m
历年最小潮差:
0.01m
(2)潮流
本河段的感潮强度,全年内均为涨落潮双向流,据实测和计算,本河段平均潮流流量,在汛期约二倍于大通站的数值,流量可达10~11×
104m3/s,在枯水期约五、六倍于大通站,流量可达5~6×
104m3/s。
平均落潮流速为:
0.98m/s
涨潮最大流速为:
3.12m/s
涨潮最小流速为:
0.32m/s
落潮最大流速为:
2.78m/s
落潮最小流速为:
0.62m/s
1.2气象资料
各气象要素如下:
(1)历年平均气压:
101650Pa
(2)气温(℃)
历年平均气温:
15.5
历年极端最高气温:
38.0(1998年8月11日,15日)
历年极端最低气温:
-11.5(1977年1月31日)
历年平均最高气温:
19.9
历年平均最低气温:
11.9
(3)相对湿度(%)
历年年平均相对湿度:
81
历年最小相对湿度:
10(1986年3月2日)
历年平均绝对湿度:
1640
历年最大绝对湿度:
4350(1993年1月7日)
历年最小绝对湿度:
80(1968年3月2日)
(4)历年平均蒸发量12440mm
历年平均降水量:
1082.8
历年最大年降水量:
1506.8(1991年)
历年最大月降水量:
601.3(1993年8月)
历年最大一次连续降水量:
193.7(1992年3月13-28日)
(5)风
历年平均风速:
3.3m/s
历年实测十分钟平均最大风速:
20.0m/sNW(1997年9月11日、1993年6月2日)
历年全年主导风向:
SSE、NNE(频率8%)
历年夏季主导风向:
SSE(频率14%)
历年冬季主导风向:
NW(频率11%)
(6)日照
历年平均日照时数:
1939.gh
历年平均日照百分率:
43.70‰
(7)历年最大积雪深度:
16cm(1984年1月19日)
(8)雷暴
历年平均雷暴日数31.2d
(9)历年最大冻土深度:
8cm(1973-1979年共7天)
1.3工程地质条件
1、土层描述
2粉砂夹粉土
灰色,饱和,粉砂,稍密~中密,以石英为主,长石、云母次之;
粉土呈稍密,有时粉砂和粉土以互层形式出现。
水域一般分布在距大堤380m范围内,后向江心渐灭。
厚度一般为3.8米。
锥尖阻力qc一般4.3Mpa,侧壁摩阻力一般50Kpa。
淤泥质粉质粘土
灰色,软塑,土质不均匀,可见水平层理,夹薄层粉土、粉砂,具有较强的触变性能,是场地典型的软土,土层厚度平均为7.0米。
锥尖阻力qc一般0.7Mpa,侧壁摩阻力一般10Kpa。
粉质粘土夹粉砂
灰色,土质不均匀,很湿,可塑夹粉细砂薄层,含腐植物残骸,含泥质结核,具气孔,粉砂薄层一般稍密,多以透镜体产出,土层厚度平均为7.0米。
2、厂区基本地震烈度为7度
3、不良地质现象
勘探结果表明:
勘探区域的表、浅部分布淤泥质粉质粘土,淤泥质粘土,其累计厚度达9~12米,这些软弱土层的蠕动和流变性对于构筑隧道施工,会有一定的影响,另外长江大堤外坡有大量抛石护岸,其泥下的深度尚不明确。
根据相关施工经验,⑤粉质粘土夹粉砂土层中,可能有少量沼气存在,可闻到臭味,这些现象在施工时应予以注意。
2工程环境
1000MW机组扩建取水工程地处常熟市碧溪镇,位于长江大堤南侧。
电厂一期、二期工程已建成投产,厂区道路已与外部公路网连通,且长江大堤堤顶已铺成混凝土路面,可通过现有临时道路直接进入工程现场,所以工程现场交通条件较好。
工程现场位于长江下游江边,水位受潮汐影响较大,全年内均为涨落潮双向流,据实测和计算,本河段平均潮流流量,在汛期约二倍于大通站的数值,流量可达10~11×
3工程特点、难点分析
本工程盾构掘进施工长度共约1.9km,根据业主要求和整个取排水工程的施工进度安排,盾构施工总工期仅5个月左右,工期十分紧张。
盾构从
2粉砂夹粉土、④淤泥质粉质粘土、⑤粉质粘土夹粉砂中穿越,该三层土体砂粒含量高,土体自立能力差,且容易由于受到扰动而发生液化,对地面变形控制不利,由于盾构施工工作井位于长江内侧,因此盾构施工需穿越长江大堤,在如此复杂的地质条件下穿越长江大堤,必须采取有效的施工组织、技术措施,控制盾构施工引起的地层变形,确保长江大堤的安全,同时本工程两根进水隧道推进长度均超过900m,属于长距离盾构工程,盾构长距离推进给盾尾防渗漏、出土泥浆输送、隧道内水平运输和设备维护保养等均带来较大难度。
因此本工程的主要特点是工期紧、地质条件复杂,技术难度大。
3.1盾构穿越复杂地层施工
盾构在复杂地层中推进施工时要引起充分注意,充分估计该区间土层的特性对盾构推进造成的不利影响,并采取相应有效措施确保推进质量以及对地表变形的有效控制。
强化信息施工,不断优化盾构施工参数,优选合适的注浆浆液,加强同步注浆以及必要时的补压浆,注意后部加强止水措施,封堵盾尾,并加强隧道监测。
盾构在穿越不同土层时,推进时还应注意以下事项:
(1)合理控制推进速度,保证连续均衡施工,避免较长时间的搁置。
(2)盾构姿态变化不可过大、过频,每次纵坡变化小于0.2%。
(3)同步注浆要求做到及时、适量,部分区段考虑使用缓凝浆。
(4)如沉降量超过报警值时,及时采取跟踪注浆等措施控制构筑物的变形量。
(5)盾尾油脂压注应定期、定量、定位压注,当发现盾尾有少量漏浆时,应对漏浆部位及时进行补压盾尾油脂。
3.2盾构穿越长江大堤
盾构在如此复杂的条件下穿越长江大堤,施工难度较大,因此必须精心组织施工,加强管理,制定切实可行的技术、组织措施指导穿越长江大堤的施工。
同时应加强沉降监测,以并对监测结果采取及时有效的措施。
为保证盾构穿越施工时长江大堤的安全,应注意以下注意事项:
盾构内坡脚向工作井方向50m范围内设置沉降监测点,盾构穿越长江大堤前对该区域进行沉降监测,用以掌握盾构施工的各种参数,以指导穿越施工。
盾构穿越时加强长江大堤的沉降监测,监测数据及时反馈到盾构施工班组,盾构施工班组根据监测数据调整盾构施工参数。
盾构穿越时应注意控制盾构推进速度、土压力和出泥平衡量的平衡。
盾构穿越前和穿越过程中应注意及时补充盾尾油脂,防止盾尾处发生渗漏现象。
穿越时应根据监测结果及时调整浆液压注量,以控制地面变形的幅度。
盾构施工前对穿越大堤段进行旋喷桩加固,以降低盾构推进过程中引起的大堤下地层变形。
3.3长距离盾构施工保证措施
1000MW机组扩建工程进水隧道内径为φ4.2m,单根进水隧道投影长度长943.08m,均属于长距离盾构推进,在以往的盾构工程中不多见,如此长距离的盾构推进给动力电源输送、出土泥浆输送、盾尾防渗漏、设备维护保养及隧道内水平运输带来较大难度,因此为保证盾构推进的正常进行,采取如下技术组织措施:
盾构机设计采用三道盾尾钢刷,增加盾尾密封性,其中最前端一道钢刷可在磨损后更换,以防止盾尾钢刷磨损而导致盾尾渗漏浆。
及时压注盾尾油脂,确保盾尾密封的可靠性。
在盾构推进至600m处,设置泥浆接力平台,泥浆平台上安装一台渣浆泵作为接力之用,保证泥浆输送的出口压力。
隧道内采用3300V10KV高压供电,减小电力输送过程中的电压降。
第三章施工准备
1施工进度计划
本工程预计于2010年1月进场进行施工准备工作,预计在7月份完成全部施工任务并撤场。
隧道施工各主要节点时间如下:
一号取水隧道:
预计2010年1月28日完成盾构安装调试并移交使用,2010年2月5日盾构出洞,2010年2月25日完成100m试验性掘进,2010年3月1日开始正常掘进,2010年7月1日掘进完成,2010年9月1日完成隧道防水施工。
四期取水隧道:
预计2010年2月8日完成盾构安装调试并移交使用,2010年2月19日盾构出洞,2010年3月9日完成100m试验性掘进,2010年3月15日开始正常掘进,2010年7月15日掘进完成,2010年9月15日完成隧道防水施工。
2施工人员组织
2.1项目经理部现场管理网络
项目经理
项目工程师
生产经理
工程技术
生产管理
设备材料管理
经济管理
质量监督
机电工程师
计量监督
文件资料
施工员
消防员
安全员
设备管理员
材料管理员
成本控制员
劳动工资员
行政管理员
2.2项目经理部现场劳动力计划
管理人员及生产工人
序
工种
人数
使用时间段
备注
1
起重
20人
2
电工
6人
3
钳工
8人
4
机工
5
冷焊工
6
测量工
7
料工
8
吊车、汽车司机
9
头部配合
36人
10
泥浆工
12人
11
电瓶车工
4人
12
地面
9人
13
地面配合起重装卸工
3人
14
隧道清理保洁及管片修补
15
警卫及区域保洁
5人
16
食堂辅助配合
17
料库整理配合
2人
18
管理人员
3机械设备组织
设备名称
规格
单位
数量
进场日期
设备来源
盾构机
φ4800
台
加工制造
龙门吊(轨距7.4m)
10t
电瓶车
5~14t
自有设备
多节离心水泵
TSW150×
电动空压机
10m3
储气包
6m3
渣浆泵(排污接力)
100ZGB(75KW)
外采购
泥浆转驳车
干式变压器
250KVA
采购
潜水泵
100
水力机械
卧式
套
单梁电动葫芦
5t行走
单节离心水泵
8sh-6
发射架
加工
后座反力架
φ4200
φ4840
闸阀
φ150×
25kg
件
10kg
19
φ50×
20
莲蓬头
φ150
21
止回阀
22
千斤顶
23
泥浆搅拌机
24
管片车
25
卷扬机
1t
26
履带吊
1004
自有
27
振动锤
45KW
租借
30
生产用车
辆
31
电烘箱
32
33
3t
34
轴流通风机
22KW
35
龙门吊(轨距10.35m)
36
外购
37
50
38
潜水平底污水泵
50(扬程34m)
39
50(扬程15m)
40
农用泵
75
41
螺杆泵
2″
42
3″
43
卧式水力机械
6″
44
配电屏
600A
只
45
配电箱
46
400A
47
分配电箱
250A
48
200A
49
管内照明分段箱
DF-100
动力拖线箱
40A/380V
51
照明拖线箱
15A/220V
52
减压起动箱
28KVA
53
75KVA
4工程、施工材料组织
4.1主要工程材料、半成品计划
材料名称
使用部位
钢筋混凝土管片
环
约1988
管片拼装
符合型管片
约98
环向螺栓
M30
约25152
包括附件
纵向螺栓
约31440
止水橡胶带
约2100
隧道防水
丁基腻子
片
约7992
胶粘剂
kg
约5000
石棉橡胶板
4.2主要施工材料计划
高压电缆
3×
25+3×
m
3000
橡胶电缆
120+2×
800
95+2×
500
70+2×
50+2×
400
35+2×
600
25+2×
2500
16+2×
300
走道板(木)
200mm×
4m
块
1000
轻轨
24kg
4000
重轨
43kg
鱼尾板
80
路基钢板
28~30mm
m2
法兰钢管
φ159×
6.5
5000
高压橡胶管
根
低压橡胶管
7m
橡胶排水管
8P×
20m
轻轨连接板
付
压板
14800
脚手管
φ48×
3.5
通风管
2200
铸铁压块
150×
150
28
逆止阀
29
扣件
各种规格
1800
弯头
159×
45°
90°
5施工场地布置
施工场地包括办公区和施工区两部分,办公区位于施工场地东南侧,面积约800m2,包括职工宿舍、办公设施、厕所及材料仓库。
施工区包括管片堆场、井上垂直运输、临时水泵房、进水、出泥场地,泥浆搅拌房、施工用电及安全设施布置等方面。
办公区与施工区域应界限分明。
6生产设施布置
6.1施工水源和出泥场地
施工过程需要大量的施工用水,井点降水水量无法满足施工需要,因此需要在长江中引水作为施工用水。
盾构掘进施工过程中需要排出大量土体泥水总量十分巨大,因此排泥场地是盾构掘进施工中的一个重要问题。
为此在长江中距大堤约100m位置设取水平台和出泥平台,平台上安装4台8sh-6型(35KW、流量240m3/h)单节离心水泵取水,通过φ159法兰钢管送至大堤内现场临时水泵房内,接入水泵房内的高压水泵内作为施工用水。
6.2井上垂直运输
本工程采用龙门吊作为垂直运输设备,进水隧道工作井(循环水泵房沉井)顶部设置两台10t龙门吊,龙门吊跨度10.5m,由井上龙门吊负担管片及各种施工材料下井运输任务。
6.3管片堆场
管片堆场布置于循环水泵房后方,管片堆场区域大小应保证两天盾构施工所需管片的储备量,每垛管片堆高为两块,内弧面向上叠放,安放于专用托架上,上下管片间放置两条木垫板。
垛与垛之间留有通道。
场地内配备25吨汽车吊作卸车和场地内驳运管片之用。
6.4临时水泵房
由于盾构施工水力机械用水要求为高压水,因此长江取水输送至施工现场后需采用高压泵增压,因此在施工现场设置一个临时水泵房,临时水泵房内安装四台TSW150×
9型多节离心水泵向隧道内,并安装两台10m3的空气压缩机备用,空气压缩机配置两只6m3储气包,储气包安放于岸边实地上。
7开工前的质量准备工作
1会同业主、监理对施工图进行会审并听取设计方的设计交底,清楚详细的了解设计意图。
1根据施工图、设计交底的要求编制详细的质量计划。
2根据施工合同、施工设计图的要求,收集相应的规范、规程及有关文件,准备好工程中使用的质量记录。
3根据业主提供的测量控制点,结合施工现场的实际情况及要求,建立施工现场测量控制网并请监理复核认可后投入使用。
4施工场地平整。
5对单位工程、质量计划进行技术交底,使每个施工人员对工程的特点、施工方法及施工方案的安排有一个较清晰的了解。
6材料的采购。
7设备进场。
8施工现场环境、地下管线、建筑物情况调查。
第四章盾构施工方案
1测量方案
1.1技术依据
1.2施工现场测量控制网建立
根据主提供测量控制导线网,在通视条件好且施工活动和测量行驶不易影响的位置,利用两台T2经纬仪和测距仪采用方位角距离法测放测量导线点,建立能够通视且不易被施工破坏的现场测量控制网,经监理复核签证后投入使用,并采取必要的保护措施。
1.3井下及隧道内控制导线点测放
1.3.1盾构初期控制导线点建立
盾构初期控制点指在盾构出洞前和盾构出洞初期对隧道平面和高程进行测量所使用的平面和水准高程点。
平面控制点
首先利用T2经纬仪和测距仪从现场平面控制网采用小三角测量方法将控制点引测至盾构工作井前后墙井顶的设计隧道轴线上,前后墙井顶上各引测一个轴线点;
然后分别在两个轴线点上架设经纬仪,互为后视点确定视线,锁定转盘后上下转动望远镜,将轴线控制点引测至井下,在工作井井壁上做好控制点标记,以此作为后座及发射架安装的控制线。
在井下盾构设计轴线上不影响设备安装的位置设置一个平面控制点作为盾构初期推进的仪器架设点,用井壁上的轴线控制点作为后视点,以此控制盾构推进的方向。
水准控制点
首先利用S3经纬仪和测距仪从现场平面控制网采用小三角测量方法将控制点引测至盾构工作井后墙井顶上;
然后使用钢卷尺和垂球,将水准控制
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