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膠州灣隧道工程概況和施工質量情況.doc

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?工程概況及施工質量情況一、工程簡述青島膠州灣隧道是連接主城與輔城的重要通道,南接薛家島,北接團島,下穿膠州灣口海域,海域寬4.1km,隧道軸線處海面寬約3.5 km,最大水深約42米,隧道使用功能為城市快速通道,雙向六車道,設計車速80km/h,設計使用年限100年。該隧道的建設從根本上解決了“青黃不接”是實現青島市發展成為現代化國際大都市的有力支撐和重大工程措施。隧道起點位于四川路、云南路與東平路路口向北約50m,向南至黃島收費站端頭止,線路全長約9850m,隧道長7800m,其中海域段隧道長4095m,黃島端路基段長約950m,隧址區地貌上可分為灣口海床及兩岸濱海低山丘陵區。主隧道為左右分離設置,隧道海域段線間距離約55m,中間平行設置服務隧道。主隧道斷面為橢圓形斷面,內凈空高8.218m,寬14.426m;匝道與主隧道交叉口大斷面最大跨度約29m。服務隧道作為施工運輸、日常維護檢修、過海管線和緊急救援通道,長約5940m。隧道設置3個地下泵站,靠海岸兩端地面設置2座風井。青島膠州灣隧道工程按匝道和出口各兩個施工工區劃分四個合同標段。右線為第二和第四合同段,由中鐵二局股份有限公司和中鐵隧道集團有限公司施工,起止里程分別為YK2+730~ YK5+600和YK5+600~YK8+900,左線為第一和第三合同段,由中鐵十六局集團有限公司和中鐵十八局集團有限公司施工,起止里程分別為ZK2+755~ZK5+600和ZK5+600~ZK8+893.3。隧道出口(薛家島)附近設置管理中心,出口外625米處設置收費站,同步配套建設標志、標線、通風、給排水與消防、供電與照明、監控系統和管理中心等設施。一、二合同段的開工日期為2008年9月26日,三、四合同段的開工日期為2007年8月22日,隧道貫通日期為2010年4月28日,交工日期為2011年6月22日,正式通車時間為2011年6月30日。設計標準(1)設計使用年限:100年(2)使用功能:城市道路交通(3)路線等級:城市快速路(4)主線設計車速:80km/h(5)車道數:雙向六車道(6)地震烈度:按Ⅶ度設防(7)最小平曲線半徑:1000m(8)隧道最大縱坡:4% 隧道最小縱坡:0.3%(9)主線隧道限界高度:5.0m;檢修道高度:2.5m左側側向寬度:0.5m,右側側向寬度:0.75m;左、右側檢修道寬度:0.75m。(10)主線行車道寬度:2×3.5m+3.75m (11)主線和匝道路面類型:瀝青混凝土路面(12)設計荷載:城—A級;汽車超20級,掛車—120級檢算(13)設計安全等級:A級(14)防水等級:一級(15)隧道交通工程分級:A級⑴右線隧道線路設計主線隧道海域段線間距一般采用55m,K2+500-K2+800段隧道線間距為26m左右,黃島端接線線位通過曲線合并為整體式路基。服務隧道平行設置在主線隧道中間,線間距27.5m。小間距隧道設置段(右線):YK2+730~YK3+366;YK8+580~YK8+900。右線YK3+032~YK3+366,左線ZK2+895~ZK3+107段為匝道和主隧道交叉口大斷面段。⑵斷面設計主隧道結構采用復合式襯砌結構,海域段斷面采用三心圓拱形斷面,設置仰拱;陸域段采用三心圓拱形斷面,Ⅳ、Ⅴ級斷面設置仰拱,Ⅱ、Ⅲ級圍巖不設仰拱。行車道以上凈空斷面面積為96.35m2,設置仰拱段隧道斷面內輪廓面積有120.1m2和125.8 m2兩種。①主隧道限界依據國內外相關規范,綜合考慮本隧道道路性質、功能定位、服務車型、設計車速、通行能力和交通安全,主隧道車行道寬度為2×3.5+3.75m,建筑限界擬定如下:限界高度 5.0m車行道寬度 2×3.5+3.75=10.75m路緣帶寬度 左側0.5m 右側0.75m檢修道寬度(包括安全帶寬度) 2×0.75=1.5m總寬 13.5m(每個隧道)②出入口匝道斷面建筑限界凈寬10.25m,凈高5.0m。③車行橫洞斷面建筑限界凈寬4.5m,凈高5.0m。④人行橫洞斷面建筑限界凈寬2.0m,凈高2.5m。⑶圍巖類別及襯砌類型右線主隧道圍巖均劃分為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ四類,又根據所處的陸域或海域以及所受靜水壓力的不同,分為不同的襯砌類型。對于采用排導方案的陸域段隧道支護結構和海域Ⅱ、Ⅲ級圍巖隧道支護結構,施工期間考慮以圍巖自身承載為主,隧道初期支護主要按工程類比法設計,其中Ⅳ、Ⅴ級圍巖的支護參數通過地層—結構法計算確定;二次襯砌陸域Ⅱ、Ⅲ級圍巖中為安全儲備,按構造要求設計,Ⅳ、Ⅴ級圍巖中為承載結構,按承受全部荷載由荷載—結構法計算確定,海域Ⅱ、Ⅲ級圍巖中二襯考慮承受全部土壓+折減水壓按荷載—結構法計算確定,水壓折減系數根據具體地層和滲流計算確定為0.6。對于采用全包防水層的限排方案的海域Ⅳ、Ⅴ級圍巖隧道支護結構,隧道初期支護參數通過地層—結構法計算確定;二襯承受全部水土荷載按荷載—結構法得到內力包絡圖計算確定。⑷支護設計隧道結構物的工程材料根據結構類型、受力條件、使用要求和所處環境等因素選用,并考慮其經濟性、可靠性和耐久性。主要受力結構一般采用鋼筋混凝土。 初期支護:C35噴射混凝土 S8 纖維:聚丙烯腈鋼 筋:初期支護格柵:HRB335‘臨時支護:Ⅰ22a Ⅰ16鋼筋網:HPB235縱向連接筋:HRB335模筑襯砌鋼筋:HRB335、HPB235超前支護:超前管棚:T76S中空管棚,Φ108大管棚超前小導管、錨管:φ42×3.5普通水煤氣管,TSS管 錨桿:φ22多重防腐錨桿,φ25中空防腐錨桿,φ25普通中空錨桿和普通砂漿錨桿超前和帷幕注漿:普通水泥單液漿,特制硫鋁酸鹽水泥單液漿,超細水泥單液漿,普通水泥-水玻璃雙液漿初支背后注漿:水泥砂漿二襯背后注漿:普通水泥單液漿注漿管:φ32鋼管二次襯砌: C50,S12防水鋼筋混凝土 C50,S12防水混凝土⑸防排水 隧道結構的防水設計應遵循“以堵為主,限量排放,剛柔結合,多道防線,因地制宜,綜合治理”的原則。隧道襯砌結構防排水設計為限量排放方式。施工中根椐圍巖地質條件、襯砌結構型式、滲漏水量大小等,合理選擇防排水方案。結構防水標準:一級防水,不允許滲水,結構表面無濕漬。洞內兩側各設置Ф500玻璃鋼管排水溝;拱墻襯砌與初期支護間滿鋪EPC防水板,仰拱滿鋪凹凸排水板或EPC防水板。砼結構縫設背貼止水帶額可重復注漿管。防 水 層:2.0mm厚ECB+600g/m2無紡布雙層 1.2mm厚凹凸型防排水板3.0mm厚SBS防水卷材,單組分聚氨酯涂膜防水層止水材料:遇水膨脹止水條,遇水膨脹止水膠條,可重復式注漿管,背貼式止水帶,中埋式止水帶。管材:DN100HDPE雙壁波紋塑料排水管,DN75HDPE雙壁波紋塑料排水管,Φ50軟式彈簧排水半管,Φ50PVC管,Φ500玻璃鋼管,Φ3。省略部分。工經理根據開挖進度及時安排噴射砼作業班組及時進行初噴作業,噴射班班長對噴射砼作業的全過程進行技術和作業指導,值班試驗員對噴射砼的拌合質量進行監控,確保噴射砼的原材料質量和坍落度大小在配比要求范圍內,技術部和安質部對噴射效果進行檢查,負責提出對初噴效果不好和圍巖地質差的地段進行補噴的要求。6、加強超前帷幕注漿(全斷面、周邊、局部)注漿過程控制⑴每循環超前預注漿前設置20cm厚的噴射混凝土止漿墻。⑵每循環超前預注漿孔位、孔深嚴格按照施工方案施工。⑶每孔安設止漿塞,止漿塞與孔壁之間采用錨固劑充填粘結。⑷成孔注漿采用全孔一次性注漿。⑸采取壓力控制與注入漿量控制相結合的措施,注漿壓力從低到高逐漸加壓。⑹每環注漿孔先施工奇數編號注漿孔,然后施工偶數編號注漿孔(同時作為檢查孔)。待所有注漿孔施工完畢后,根據檢查孔涌水量來決定是否補設注漿孔。在涌水量大于0.15L/min/m追加鉆孔注漿,再次壓注漿直到達到設計要求為止。⑺待注漿完畢后,打設檢查孔對前方地質情況的變化進行分析,以確保注漿達到良好的效果。通過對注漿工藝、注漿方式、注漿材料和鉆孔注漿設備的改進,解決了常規超前帷幕注漿施工中影響注漿速度和質量的部分技術問題。能將單循環超前預注漿施工基本控制在7天以內,日完成注漿孔長有顯著提高,注漿效果及注漿質量符合設計要求的注漿標準,很好地滿足了海底隧道頻繁超前預注漿施工的需要,有效解決了防御施工安全風險和工期之間的矛盾,為項目的順利推進創造了條件。7、加強防水工程施工過程控制⑴成立以項目總工程師為組長的防滲漏領導小組,建立專業防水作業班組,做到有水必治。⑵認真研究防水設計、施工方法,結合施工經驗以及科研成果,編制實用可靠、操作性強、可控性好的防水作業技術交底。⑶制定工序作業防水質量標準,并在施工中嚴格執行;各項防水作業分項工作檢查合格后才能進入下道工序。⑷防水施工中使用材料、制品等的品種、規格、材質符合設計要求,各種防水材料無破損現象。⑸實行工序作業質量責任追究制,制定嚴格的防水質量獎懲條例,獎優罰劣,使各個施工工序的防水作業質量與個人效益掛鉤,提高所有參戰員工的防水責任意識,嚴格按照作業程序進行作業。⑹成立QC小組,針對防水工藝、技術問題開展防水施工質量攻關活動,以優良的工序質量來保證優良的工程防水質量。膠州灣隧道工程右線主隧道良好的防排水施工質量保證二襯基本無滲漏點。8、加強二次襯砌施工過程控制⑴邊墻施工時,基底虛渣、污物和基坑內積水排除干凈。⑵仰拱先于襯砌澆筑完成。澆筑前清除虛渣、雜物、排除積水。仰拱澆筑采用組合鋼模立模,由仰拱中心向兩側對稱進行,仰拱與邊墻銜接處搗固密實。⑶二次襯砌施作前,鋪設防水層并在初期支護變形基本穩定后進行。澆筑混凝土震搗密實,防止收縮開裂;震搗時不得損壞防水層。⑷為了保證襯砌工程質量,二次襯砌采用全斷面襯砌鋼模臺車模筑襯砌,模板采用整體式模板,先墻后拱,一次澆注襯砌成型?;炷猎诙赐饧邪韬?,混凝土輸送車運輸,泵送砼入模。⑸澆筑混凝土采用泵送入模,砼自由跌落距離小于2m。⑹為防止拱頂形成空洞,泵送封頂砼時,加大泵送壓力,并在襯砌砼時預埋注漿管,待二次襯砌完成后壓漿。二襯施工完成后均進行二襯背后補充注漿,膠州灣隧道工程右線主隧道二襯砼經雷達檢測,密實,無空洞,9、加強混凝土施工過程控制為保證混凝土的施工過程質量,首先在技術保障上加強了管理,技術部針對施工項目作了多次技術交底,讓作業人員明白了技術要求和施工要求;建基面、模板制安、砼澆筑等工序驗收方面,嚴格執行了工班自檢、技術部復檢、安質部終檢的“三檢”制度,在砼拌制和澆筑兩道作業過程中,特別安排了值班試驗員、值班領工員全過程監控、指導。在砼澆筑成形拆模后,形成了由安質部組織人員進行檢查驗收的制度,對存在的質量缺陷均能做到及時修復處理。嚴格控制原材料和拌合工藝,過程試驗人員隨時抽檢坍落度。厚度、強度、平整度均滿足設計和規范要求。在施工過程中,安質部配合監理工程師加強了砼澆筑過程中的各工序施工質量控制,在每次發現砼澆筑質量問題后都現場下發了質量整改通知單,同時為了保證砼有足夠的養護時間,特別是對路面砼的養護做了許多工作,主要防止車輛的碾壓對其造成的損害。水溝混凝土的外觀質量稍差,但強度及結構尺寸均符合要求;洞身砼做到內實外美,外觀板縫平直成線,光潔度較好,蜂窩麻面較少,砼強度滿足要求。路面砼嚴格控制水灰比,控制基底密實度,嚴格控制平整度,控制板厚和寬度,摻微纖維,整體質量水平達到優良,確保了混凝土工程的施工質量。10、工程質量評價與驗收隧道施工完成后青島市交通工程質量監督站委托國內公路隧道檢測方面最權威的機構—交通運輸部公路科學研究所對隧道進行了質量檢測。經檢測隧道二次襯砌混凝土強度、大面積平整度符合要求,二襯厚度、隧道總體寬度、凈空滿足設計要求。工程各分項、分部、單位工程均達到合計等級,其中二局施工的第二合同段實得分為98.2分,隧道局施工的第四合同段實得分為98.5分,整個膠州灣隧道綜合得分98.08分,說明二局和隧道局施工的右線主隧道質量優于左線隧道。六、主要社會、經濟效益1、社會效益青島膠州灣橋隧的通車,將青島、黃島、紅島貫穿在一起,徹底結束了“青黃不接”、“青紅不連”的歷史,使青島市主城區與各區市之間,特別是與膠南、黃島、膠州、紅島、高新區、董家口港區之間的通行距離縮短近30公里,大大緩解了環膠州灣高速公路的交通壓力,形成了“一小時經濟圈”。在山東半島地區,“一橋、一隧、一路(膠州灣高速)”的新交通格局,串起了山東半島濱海大道的“黃金鏈”,使青島與省內的重點城市形成“四小時經濟圈”,與藍色經濟區和半島城市群中心城市形成“一小時經濟圈”,可以更好地發揮青島在山東半島藍色經濟區建設中的“龍頭”帶動作用。同時,將推動青島及山東與東三省、京津冀及環渤海、長三角、中原等經濟圈的合作融合,助推青島和山東與國內重點城市的經濟社會交流。 2、經濟效益 中鐵二局股份有限公司以青島膠州灣海底隧道為依托工程,針對海底隧道施工風險管理、海底隧道過斷層破碎帶施工、淺埋破碎圍巖大斷面隧道施工、小凈距隧道施工、交叉群洞施工、海底隧道鉆爆法快速施工等施工重難點進行研究,取得了一系列科技創新成果,保證了膠州灣隧道安全、優質、高效的施工,取得了良好的經濟效益。⑴采用改進后的鑿巖臺車鉆孔和研發的破碎巖體滲水洞段無止漿墻分段一次注漿技術,簡化了注漿工序,大大加快了帷幕注漿速度,節約人工、材料等直接成本約883萬元。 ⑵大斷面隧道段的施工,采用課題組研究制定的臺階分部開挖法施工方案,大大簡化了施工工序,明顯加快了施工進度,節約了臨時鋼支撐,依據合同單價計算節約工程投資 345萬元。 ⑶采用反井擴挖法施工通風豎井,提高了爆破效率,減少了垂直提升設備和工程量,與正井施工相比較節約設備租賃費、垂直提升出碴費共計242萬元。 ⑷通過科學合理組織、改進施工設備、優化施工工藝、創新施工方法等手段,較常規組織方案和施工方法(工藝)提前13個月完成隧道施工,節約工費780萬元。以上累計節約2250萬元。
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