下穿高速通道工程交通安全施工方案

1下穿高速速通道工工程交通通安全施施工方案案湖南省建建筑工程程集團總總公司二〇一五五年元月月一、工程程簡介本工程是是祁東經(jīng)經(jīng)濟開發(fā)發(fā)區(qū)歸陽陽工業(yè)園園創(chuàng)業(yè)路路穿越衡衡棗高速速頂涵，，走向為為近東南南-西北向，，與衡棗棗高速的的交角約約82.7°。創(chuàng)業(yè)路與與衡棗高高速相交交處的創(chuàng)創(chuàng)業(yè)路樁樁號為K1+239.83，衡棗高速速樁號里程程約為K73+056（G72泉南高速樁樁號K859+100）。交叉節(jié)節(jié)點位于科科技路與創(chuàng)創(chuàng)業(yè)路交叉叉口附近。。交點處，，創(chuàng)業(yè)路的的線型為直直線，衡棗棗高速線型型為緩和曲曲線。創(chuàng)業(yè)路通道道位置地形形平面圖如如下：3衡棗高速路路基寬度為為26m，標準寬度度的整體式式路基，路路基邊坡為為1:1.5,該段高速公公路處于半半填半挖區(qū)區(qū)，路基體體基本為未未擾動的泥泥巖。4頂進通道為為2-13.5m通道，通道道凈高7.10m，長度36.4m。兩通道之之間凈間距距1.5m。通道的頂頂板面位于于路面2.33～2.66m以下。通道道結(jié)構(gòu)尺寸寸如下圖所所示：5地形地貌情情況區(qū)內(nèi)原地形形地貌為典典型的剝蝕蝕殘丘，現(xiàn)現(xiàn)在場地基基本已被開開挖平整，，高程變化化在72～109米之間6二、工程地質(zhì)概概況7根據(jù)湖南核工業(yè)業(yè)巖土工程程勘察設(shè)計計研究院《祁東縣歸陽陽工業(yè)園創(chuàng)創(chuàng)業(yè)路工程程地質(zhì)詳細細勘察報告告書》，本線路內(nèi)內(nèi)地層基本本為山體開開挖后裸露露的強風(fēng)化化，中風(fēng)化化泥巖，部分區(qū)域域有0.2～1.2米的殘積土土，地基承載力較高高。通道基基底位于棕棕紅色強風(fēng)風(fēng)化泥巖上上，頂進地地段地質(zhì)情情況由上至至下依次為為高速公路路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)層，強風(fēng)風(fēng)化泥巖。。地勘鉆孔平平面位置圖圖如下：89工程地質(zhì)剖剖面圖101112根據(jù)地質(zhì)詳詳勘報告，，本通道施施工區(qū)內(nèi)未未發(fā)現(xiàn)不良良地質(zhì)作用用，鉆孔控控制范圍內(nèi)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷斷裂構(gòu)造及及新構(gòu)造運運動跡象。。場地和地地基是穩(wěn)定定的，適宜宜于本通道道工程建設(shè)設(shè)。除較淺的表表層耕表土土外，以下下地層順序序分別為第第四系粉質(zhì)質(zhì)粘土（承承載力200KPa）、白堊系系強風(fēng)化泥泥巖（承載載力400KPa）、中風(fēng)風(fēng)化泥巖（（承載力1000KPa），可作為為基礎(chǔ)持力力層。擬建場地類類別按《市政工程勘勘察規(guī)范》（CJJ56-2012）、《建筑抗震設(shè)設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）有關(guān)標準準，確定為為Ⅱ類場地。根據(jù)《中國地震動動參數(shù)區(qū)劃劃圖》（BG18306-2001）、《公路工程抗抗震設(shè)計規(guī)規(guī)范》（JTJ004-89）及《建筑抗震設(shè)設(shè)計規(guī)范》（BG50011-2010），場地抗抗震烈度為為Ⅵ度區(qū)，設(shè)計計地震動加加速度為0.05g，設(shè)計特征征周期為0.35s，勿需設(shè)防防。三、總體施施工方案13本通道下穿穿衡棗高速速公路，為為不影響衡衡棗高速公公路的正常常運營，采采用超前支支護、中繼繼間頂進的的方法進行行施工。在在衡棗高速速公路西北北側(cè)設(shè)置頂頂進工作坑坑，頂進方方向由創(chuàng)業(yè)業(yè)路小樁號號方向往大大樁號方向向頂進。在完成衡棗棗高速公路路路基防護護施工后開開始通道框框架結(jié)構(gòu)的的頂進。為為減少對衡衡棗高速公公路的不利利影響，本本通道采用用分離式，，左右各分分為三節(jié)，，單節(jié)最大大頂力控制制在36000KN以內(nèi)。左右右兩通道平平行預(yù)制在在高速公路路路基西北側(cè)，后背座座按設(shè)計圖圖，地下布布置抗滑樁樁，抗滑樁樁上設(shè)承臺臺以及鋼筋筋混凝土后后背座，再再在其后夯夯填普通土土，借助后后背將通道道頂入高速速公路路基基。施工總平面面布置圖如如下：施工總平面面布置圖1415施工總進度度計劃本工程施工工總進度按按照合同工工期為240天，施工總總進度計劃劃表如下施工工藝16本通道采用組合式式隔離鋼板板卷鋪框架架盾構(gòu)機進進行頂進施施工，以確保高速公公路路面的的平整度和和整體穩(wěn)定定性。施工工藝流流程：通道預(yù)制→→試頂→通通道幾何尺尺寸修整→→搭設(shè)作業(yè)業(yè)平臺與跑跑道→盾構(gòu)構(gòu)基底處理理→盾構(gòu)墩墩柱安裝→→盾構(gòu)主梁梁安裝→子子盾構(gòu)箱制制作安裝→→盾構(gòu)外殼殼制作安裝裝→盾構(gòu)內(nèi)內(nèi)輔助系統(tǒng)統(tǒng)安裝-→子盾構(gòu)、、立柱前土土方人工開開挖→中心心土機械開開挖→第一一節(jié)與盾構(gòu)構(gòu)頂進→二二三節(jié)頂進進通道頂進示示意圖17四、鋼盾構(gòu)構(gòu)法頂進18鋼盾構(gòu)法是是在保留傳傳統(tǒng)頂涵施施工方法工工藝的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，對通通道頂進路路基支護進進行了大改改革，用鋼鋼構(gòu)支撐架架來保持開開挖面坡比比，提高了了施工的安安全性和適適用性，特特別是對于于大跨度通通道通道頂頂進施工更更具有可靠靠性，最大大限度地減減少淺覆蓋蓋層頂進施施工過程中中對公路路路基的擾動動。創(chuàng)業(yè)路下穿穿的衡棗高高速公路，，其地質(zhì)情情況為：強強風(fēng)化泥巖巖，棕紅色色，泥質(zhì)或或砂質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)，塊狀或或土狀構(gòu)造造，節(jié)理裂裂隙極發(fā)育育，裂隙面面具鐵錳質(zhì)質(zhì)浸染，巖巖質(zhì)軟，可可折斷或捏捏碎，遇水水易軟化，，泥化，久久露易崩解解。根據(jù)設(shè)設(shè)計要求，，其通道頂頂進后高速速公路路面面的工后下下沉不得大大于20mm。根據(jù)這一一地質(zhì)情況況和下沉量量控制要求求，為確保保高速公路路下沉控制制滿足要求求和通道頂頂進的質(zhì)量量，更好的的保護既有有構(gòu)筑物，，本項目擬擬采用組合合式卷鋪隔隔離鋼板盾盾構(gòu)機施工工。組合式卷鋪鋪隔離鋼板板盾構(gòu)機構(gòu)構(gòu)成19主要由以下下系統(tǒng)組成成：土體支支擋系統(tǒng)、、子盾構(gòu)掘掘進開挖支支擋系統(tǒng)、、隔離卷板板卷鋪系統(tǒng)統(tǒng)、通道頂頂進減阻和和覆蓋層防防擾動系統(tǒng)統(tǒng)、通道頂頂進系統(tǒng)。。盾構(gòu)機構(gòu)圖圖20盾構(gòu)正立面面圖21工作原理22隔離卷板卷卷筒安置于于子盾構(gòu)伸伸縮框內(nèi)，，使隔離卷卷板緊跟掘掘進刀之后后仰向定位位鋪設(shè)于盾盾構(gòu)及通道道頂部，有有效隔離了了盾構(gòu)（通通道）與上上部覆蓋層層（土體））的直接接接觸；由于于潤滑脂涂涂布器在隔隔離卷板的的下方涂布布潤滑脂，，減阻隔離離卷板通過過潤滑脂與與隔離鋼板板接觸，從從而大幅度度減小了頂頂進阻力；；隔離卷板板尾部固定定體將其尾尾部限制定定位，由于于隔離卷板板的拉結(jié)作作用及它與與土體摩擦擦阻力作用用，隔離卷卷板通過尾尾部固定體體與上方覆覆蓋層形成成整體，有有效避免了了覆蓋層隨隨通道頂進進的跟隨移移動，有效效的保證了了覆蓋層上上方的結(jié)構(gòu)構(gòu)物免遭破破壞；隔離離卷板鋪設(shè)設(shè)后不存在在對上部土土體的二次次擾動，因因此采用本本方法能有有效控制高高速公路下下沉。隔離卷板卷卷鋪機構(gòu)示示意圖10、掘進刀；；11、伸縮動力力（油缸））；12、隔離卷板板卷筒；15、隔離卷板板補充焊接接架；16、隔離卷板板尾部固定定體；17、隔離卷板板；19、潤滑脂涂涂布器；25、可調(diào)軸承承座；26、隔離卷板板導(dǎo)向槽23隔離卷板卷卷鋪過程狀狀態(tài)示意圖圖圖a：子盾構(gòu)內(nèi)開開挖前方土土體至點劃劃線ａ位置置，盾構(gòu)掘掘進面同步步跟進開挖挖等量距離離。此時隔隔離卷板尾尾部已固結(jié)結(jié)于隔離卷卷板尾部固固結(jié)體16。24圖b：伸縮動力力11向前推動子子盾構(gòu)至前前方點劃線線ａ，同步步帶動隔離離卷板卷筒筒12向前移動，，由于隔離離卷板尾部部固結(jié)于尾尾部固定體體16，所以此過過程中隔離離卷板17通過導(dǎo)向槽槽26、隔離卷板板卷筒12仰向定位鋪鋪設(shè)于盾構(gòu)構(gòu)與覆蓋層層土體之間間25圖c:在頂進動力力21的作用下，，通道和盾盾構(gòu)主體向向前頂進，，子盾構(gòu)伸伸縮框9、隔離卷板板卷筒12、掘進刀10靜止不動，，伸縮動力力（油缸））11隨通道和盾盾構(gòu)主體頂頂進而收縮縮。至子盾盾構(gòu)伸縮框框9回到初始狀狀態(tài)，隔離離卷板17完成了頂進進長度△L的一段鋪設(shè)設(shè)，盾構(gòu)完完成了一個個頂進循環(huán)環(huán)。26子盾構(gòu)頂力力布置27子盾構(gòu)是盾盾構(gòu)中對掘掘進面進行行有效支護護的主體部部分，在不不同土層中中采用不同同的推進方方式來保持持掘進面的的穩(wěn)定。本本盾構(gòu)設(shè)計計為29組子盾構(gòu)，，上部水平平布置13組，下部垂垂直布置4柱，每柱4組合計16組。上13組子盾構(gòu)，，每個安30t雙向作用頂頂2臺來保證切切土與減阻阻拖板的推推進。下部部16組，每個安安16t雙向作用頂頂2臺僅用于推推進子盾構(gòu)構(gòu)。58個千斤頂由由1套液壓站操操縱控制，，29組子盾構(gòu)可可同步運動動也可單獨獨運動。通道頂推力布置置28盾構(gòu)與通道套接接成一體并并隨第一節(jié)節(jié)通道一起起前進動，，共用一套套頂進系統(tǒng)統(tǒng)，兩個中中繼間每個個中繼間配配備16臺320t千斤頂，通通道末端的的16臺320t液壓雙向頂頂負責(zé)推進進第三節(jié)通通道，千斤斤頂反向設(shè)設(shè)置，隨通通道一起移移動。通道頂進29試頂無問題后后即可進行通通道頂進。子子盾構(gòu)入土后后，將隔離卷卷板17固結(jié)與隔離卷卷板尾部固定定體16上，然后，依依次循環(huán)頂進進。在頂進到到快出洞時，，讓前方的土土方開挖空間間留有一定的的余量，適當(dāng)當(dāng)減小每次的的頂進量，以以避免將前方方土體頂裂造造成對既有結(jié)結(jié)構(gòu)物的破壞壞。盾構(gòu)組合支架架之間的石方方開挖掘進擬擬采用液壓破破碎機和挖掘掘機開挖掘進進，按墩柱上上的1:1.1剪力板線開挖挖，為確保安安全，盾構(gòu)組組合支架間的的開挖必須留留有核心土，，以防止掘進進面坍塌。一般情況下中中心土滯后子子盾構(gòu)掘進面面5m左右。若中心心土自穩(wěn)能力力不強時，可可放緩開挖坡坡度。中心土土的支撐，有有兩個主要作作用：1)承受上部荷載載；2)平衡側(cè)向土壓壓力。盾構(gòu)內(nèi)掘進每每次循環(huán)開挖挖量以0.2米為宜，子盾盾構(gòu)頂部開挖挖應(yīng)盡可能做做到與掘進刀刀頂面平齊，，這樣有利于于減小路面的的下沉。子盾盾構(gòu)掘進刀間間的盾構(gòu)縱梁梁處，向上挖挖成凸弧形，，以防止上方方覆蓋土體與與盾構(gòu)的直接接接觸。盾構(gòu)構(gòu)兩側(cè)適當(dāng)超超挖，寧超不不欠，以防止止通道兩側(cè)發(fā)發(fā)生卡死現(xiàn)象象。30第三節(jié)通道千千斤頂每一頂頂進行程到位位后，應(yīng)接長長傳力柱，傳傳力柱的穩(wěn)定定受力應(yīng)予以以重視，同時時把通道內(nèi)所所挖土體運至至傳立柱上方方堆積壓重，，即有效防止止傳力柱起拱拱，又可以減減少作用在后后座的壓力。。其余土石方方運至后靠背背后方，同樣樣用于壓重，，應(yīng)對隨著頂頂進距離增加加而變大的頂頂進阻力。頂頂進完成后再再轉(zhuǎn)運至棄土土區(qū)?；浊宄稣狡胶螅瑧?yīng)仔細細檢查地基土土層性質(zhì)，確確定地基承載載力是否滿足足應(yīng)力要求，，如果承載力力不夠，則應(yīng)應(yīng)采取相應(yīng)的的地基加固措措施。如基底底有水，則應(yīng)應(yīng)作好基底排排水及降水，，嚴禁帶水頂頂進，基底開開挖的標高原原則上同通道道底板保持一一致，但應(yīng)根根據(jù)通道頂進進后的高程偏偏差情況進行行超欠挖處理理，以達到糾糾偏的目的。。施工注漿31在框構(gòu)前端入入土1米后開始進行行減阻注漿工工序，漿料為為觸變泥漿（（澎潤土:水=1:3），加強施工工頂進中的潤潤滑，以減少少磨擦，注漿漿部位為頂部部及兩側(cè)，減減阻注漿與頂頂進同步進行行。通道兩側(cè)側(cè)及頂部注漿漿在盾構(gòu)側(cè)板板預(yù)留注漿孔孔進行。頂進完成后，，在邊墻、頂頂板、基礎(chǔ)及及路基加固采采用水泥-水玻璃漿液注注漿，進行補補強注漿及止止水，填補超超挖空間，密密實路基。頂進控制32記錄與觀測：：在后背以后的的某一位置設(shè)設(shè)立觀測儀器器，每頂完一一個行程，且且不得超過1米，對通道進進行中線和水水平的檢查，，并作好記錄錄，及時糾正正頂進過程中中出現(xiàn)的偏差差。中線的控制：：在頂進過程中中，油頂按通通道受力的軸軸線均勻布置置于通道底板板尾部，使整整個通道受力力均勻，左右右頂程保持一一致，挖土應(yīng)應(yīng)兩側(cè)對稱，，盡量做到兩兩側(cè)土壓力均均衡，勤觀測測和檢查，找找出偏差趨勢勢和出現(xiàn)偏差差原因，及早早處理，其處處理方法為（（以沿頂進方方向為準）：：當(dāng)左側(cè)偏移移時，千斤頂頂?shù)淖髠?cè)緩慢慢頂進，而右右側(cè)的千斤頂頂鎖定油壓，，直到符合測測量的中線為為止，右側(cè)則則相反；水平控制：在頂進過程中中控制好底部部基礎(chǔ)的挖土土，防止“抬抬頭”和“扎扎頭”的現(xiàn)象象，當(dāng)出現(xiàn)““抬頭”時，，可以適當(dāng)采采取底部超挖挖的辦法來進進行調(diào)整，當(dāng)當(dāng)出現(xiàn)“扎頭頭”時，采取取欠挖基礎(chǔ)土土方或通過基基礎(chǔ)處理，壓壓入木樁或砼砼塊，采用調(diào)調(diào)節(jié)前盾構(gòu)座座來消除出現(xiàn)現(xiàn)的偏差。施工監(jiān)測33激光動態(tài)監(jiān)測測：在每一孔通道道頂進時的基基坑兩側(cè)和中中間位置各裝裝激光發(fā)射器器一座，光束束對準通道內(nèi)內(nèi)壁上設(shè)置的的水平線全程程監(jiān)測。軸線線監(jiān)測亦采用用激光與通道道內(nèi)頂板軸線線重合法進行行；并做好初初始與中途檢檢測記錄，以以此作為盾構(gòu)構(gòu)糾偏依據(jù)。。水平監(jiān)測：在通道內(nèi)設(shè)置置12個觀測點，每每天六次的常常規(guī)監(jiān)測；盾構(gòu)的監(jiān)測：：在盾構(gòu)的前后后設(shè)置一水平平中線點，框框箱每進一個個行程對其進進行水平、中中線的監(jiān)測，，并對測量成成果予以分析析，及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)及解決問題題，做好行走走軸線圖記錄錄。高速公路監(jiān)測測:在高速公路路路基、路面上上，通道前后后各50m范圍內(nèi)設(shè)置觀觀測樁點，觀觀測公路的變變化情況。頂進設(shè)備監(jiān)測測:在頂進中注意意觀察油壓的的變化情況，，并作好記錄錄，對出現(xiàn)異異常予以分析析解決。中繼間監(jiān)測:在中繼間建立立觀測點，注注意前后的變變化；以便對對施工頂進方方案進行調(diào)整整。五、高速公路路交通安全方方案341、對衡棗高速公公路的防護措措施⑴高速公路防護護欄及防拋網(wǎng)為保證衡棗高高速公路的運運營安全及通通道施工作業(yè)業(yè)的安全，在在衡棗高速公公路通道范圍圍內(nèi)兩側(cè)土路路肩各設(shè)置60m長的鋼筋混凝凝土防撞墻。。防撞等級根根據(jù)《公路交交通安全設(shè)施施設(shè)計規(guī)范》》（JTGD81-2006）為SA級。防撞墻基基礎(chǔ)鋼筋植入入路基內(nèi)，墻墻身高度為1.2m，其中路面以以上1.1m。防撞墻以5m分段，分段砼砼處設(shè)縫，縫縫寬0.5cm。在防撞墻上設(shè)設(shè)置防拋網(wǎng)片片，采用φ70×3鋼管支柱預(yù)埋埋在防撞墻上上，網(wǎng)片采用用45×20焊接網(wǎng)。防拋拋網(wǎng)在衡棗高高速公路通道道范圍內(nèi)兩側(cè)側(cè)防撞墻上各各設(shè)置39m長。⑵高速公路路基基邊坡防護樁樁35在頂進施工過過程中，為防防止頂進出口口時由于頂板板的摩擦力過過大而帶動高高速公路的整整體位移及路路面的局部拉拉裂，從而導(dǎo)導(dǎo)致高速公路路開裂變形影影響行車安全全，在框架橋橋通道進出口口高速路基邊邊坡處設(shè)置路路基防護樁，，防護樁采用用直徑1.25m人工挖孔樁，，沿高速方向向間距1.9m設(shè)置，樁頂設(shè)設(shè)置冠梁，斷斷面尺寸為1.25×0.6m。由于通道頂覆覆蓋層很薄，，為防止頂推推通道的過程程中，通道頂頂以上的高速速公路路基、、路面結(jié)構(gòu)發(fā)發(fā)生橫向位移移，在通道出出口位置，現(xiàn)現(xiàn)有衡棗高速速路基邊坡上上設(shè)置頂進出出口止推梁，，止推梁斷面面尺寸為1.25×1.5m。止推梁兩端端樁基直徑1.25m，中間為直徑徑1.0m，樁長16m。⑶小導(dǎo)管注漿和和管棚36為保證止推梁梁與高速路基基緊密貼合，，同時增強出出口端路基的的橫向抗壓性性，對止推梁梁頂?shù)幕靥钔镣吝M行壓實并并注漿。注漿漿采用42mm的超前小導(dǎo)管管，小導(dǎo)管分分豎直方向與與斜向，沿高高速公路方向向交替布置，，每排間距0.6m，壓漿力控制制在0.3~0.5MPa，注漿結(jié)束標標準為：終壓壓下注漿量小小于0.1L/min，持壓10min。由于高速公路路K73+080處1-4.0m蓋板涵距離通通道較近，為為確保高速公公路正常行車車和施工安全全，頂進箱涵涵之前，在箱箱涵部位上方方施作超前長長大管棚支護護，管棚采用用φ108mm的鋼管，每根根管棚長34m，鋼管豎向中中心距40cm。施工時根據(jù)據(jù)現(xiàn)場情況酌酌情而定，亦亦可采用對該該處路基土進進行注漿加固固的方案。二、施工期間間高速公路的的交通組織37鋼盾構(gòu)頂進時時高速公路不不封閉交通，，但施工段需需要限速40km/h通行，因為通通道頂距離路路面最少時僅僅有2.3m，為減少路面面變形對行車車安全的影響響，需要在路路面采取封閉閉車道，車輛輛限速通行的的交通組織措措施。即頂進時當(dāng)鋼鋼盾構(gòu)前進到到某一車道下下方時，該條條車道即臨時時封閉，實行行單向單車道道通行到頂進進施工完成，，并限速通過過，以確保交交通與施工安安全。具體車車道封閉步