管道工程长输管道隧道穿越施工组织设计方案.docx
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管道工程长输管道隧道穿越施工组织设计方案
隧道施工组织设计
一、工程概况…………………………………………………………………………1
（一）工程特点……………………………………………………………………1
（二）现场情况简介………………………………………………………………2
（三）地理、气候、水文状况……………………………………………………3
（四）地质状况……………………………………………………………………4
（五）施工条件……………………………………………………………………5
（六）施工组织设计编制…………………………………………………………6
二、施工布置…………………………………………………………………………6
（一）隧道施工安排总体布置……………………………………………………7
（二）施工机构……………………………………………………………………8
（三）施工准备……………………………………………………………………9
（四）劳动力组织及施工任务安排………………………………………………8
（五）主要机械设备………………………………………………………………9
（六）隧道施工进度计划安排……………………………………………………10
（七）临时工程……………………………………………………………………11
三、隧道主要施工方法………………………………………………………………12
（一）洞口施工方法………………………………………………………………13
（二）掘进施工方法………………………………………………………………14
（三）隧道洞内开挖爆破设计……………………………………………………13
（四）衬砌支护施工方法…………………………………………………………15
（五）喷射支护施工方法…………………………………………………………16
四、隧道不良和特殊地质地段预控措施……………………………………………17
（一）断层、涌水地质地段处理措施……………………………………………18
（二）溶洞地质地段处理措施……………………………………………………19
（三）坍塌地质地段处理措施……………………………………………………20
（四）流沙地质地段处理措施……………………………………………………21
（五）瓦斯溢出地质地段处理措施………………………………………………22
五、施工测量控制……………………………………………………………………23
六、质量保证措施
七、安全保证措施
八、工期保证措施
九、HSE管理体系及防护措施
十、冬雨季施工
十一、文明施工及环境保护
十二、工作人员持证上岗
隧道施工组织设计
一、工程概况
（一）工程特点
（二）现场情况简介
（三）地理、气候、水文状况
（四）地质状况
（五）施工条件
（六）施工组织设计编制原则
施工组织设计的编制依据
1）川气东送管道工程项目部隧道工程施工招标文件。
2）川气东送管道工程线路岩土工程勘察报告。
3）川气东送管道工程线路工程设计、施工说明书。
4）爆破安全规程，GB6722-86。
5）隧道与爆破工程施工及验收规范，GBJ201-83。
6）《输油输气管道线路工程施工及验收规范》，SY0401—98。
7）《输油输气管道线路工程验评标准》SY/T0492—2000。
施工组织设计原则
1）严格遵守国家有关法律、法规和相关的生产、安全规程及施工规范，对于特殊的生产作业设计明确需要采取较安全措施。
2）施工道路选线应有利于整个隧道施工，尽可能降低施工道路的长度，充分利用现有的国道、乡间道路进行拓宽，平整后利用，保证施工道路的通过能力。
3）选用高效、先进、可靠的施工设备。
二、施工布置
（一）隧道施工安排总体布置
根据招标文件提供的资料，在全面了解和综合分析了本工程施工特点和社会环境、自然条件及施工技术质量等要求的基础上，结合现场实地勘查，对本工程进行施工规划布置。
施工总体布置的原则
（1）合理确定并统筹规划布置施工和临时设施，妥善处理施工场地内外关系，以保证施工质量、加快施工进度、提高经济效益。
（2）本工程要求2004年1月底完成全部土建工作，因此施工强度很高。
施工总布置应本着因地制宜、因时制宜、方便生活、易于管理、安全可靠、经济合理的原则。
（3）在保证现场施工需要的基础上，贯彻少而精的原则。
相应临建设施应尽量靠近作业区，合理布置。
（4）根据工程所处地形条件，周边项目施工状况和拟采用的施工方案和施工进度安排，对施工场地进行综合利用。
（5）场区划分应根据各分部工程的性质、范围和施工强度布置生产、生活营地。
（6）施工用电：
由于管槽工程施工线路漫长,工程量高度分散,施工用电主要采用自备发电机解决。
（7）工程竣工后，在规定期限内做好施工现场清理工作，拆除施工临时设施，清除施工区和生活区及其附近施工废弃物，并按监理工程师批准的环境保护措施完成对环境的恢复。
施工交通
每100m设置错车道
场外交通
本施工段全长达，可以通过国道或省道进入各主要施工点，铁路经过仅过沿线各主要地市，基本能够满足工程施工对外交通要求。
本工程对外交通采用公路运输为主、铁路运输为辅的方式。
铁路运输的设备材料运输至沿线有关火车站，再转由公路运往施工现场。
当地物资器材及建筑材料则通过现有公路网络进入工地。
场内施工交通
该隧道施工场内交通除部分可利用省、县、乡镇公路外，场内交通需开挖施工便道才能进入作业面开挖施工。
随着管线管槽开挖施工作业带的逐步深入，隧道场内交通也将借用其作业带而逐步形成，它是管道工程开挖的后序作业，即管道工程管道金属结构提供拼接、安装和场内交通等提供有利条件。
场内临时施工道路，在满足工程建设交通运输要求的前提下，根据施工现场具体情况安排。
为使施工区内交通道路处于良好的运行状态，成立道路维护作业队，并配备道路维护工具，每天对道路进行维护。
暴雨季节必须加强道路维护，保持排水畅通。
修建道路不得危害邻近道路两侧的农田和民舍，维护好道路两侧的开挖和填筑边坡。
全线需要新建施工道路约km，改扩建施工道路约km.
隧道采取单面开挖，钻爆法施工，配备以简易台架G7655凿岩机钻孔爆破，采用全断面法开挖，光面爆破，型钢架组合模板衬砌灌注体系。
T20装载机装渣，拖拉机无轨运输方式装运出渣。
每间隔80米左右围岩稳固处，扩挖到设计隧道断面尽寸，形成调车场，其长度为8米。
（二）施工机构
项目组织机构
项目组织机构框图:
项目经理
项目总工
计划财务部
器材部
综合办公室
质量安全部
工程技术部
机构说明
工程项目设立以下组织机构
1）项目经理部：
项目经理和项目总工程师。
2）职能部门：
设有计财部、器材部、工程技术部、质安部和综合办共5个部门。
职能部门直接由项目经理领导。
日常一些相关业务工作的安排、处理由项目总工来分管，重大事项由项目经理决策。
部门的职能
1）项目经理：
是承包人在川气东送管道项目隧道工程的授权代理人，他是该项目实施阶段全面负责的管理者，是项目管理的第一责任人。
本项目经理由伍源同志担任，该同志是建设部颁发的二级项目经理技术人员，对隧道、土石方施工及爆破有着丰富的经验，主持过西南成品油管道民院隧道等施工项目，是理想人选。
2）项目总工程师：
是项目技术总负责人，负责审查和批准该项目的爆破开挖和爆后挖运的技术设计和施工方案，施工中解决技术问题，分管质安部、工程技术部。
项目总工程师拟由公司工程师吴进担任，该同志对大型土石方工程尤其是爆破工程有着深厚的理论基础，是该项目总工的理想人选。
3）工程技术部：
负责爆破工程和装运作业的设计和施工工作，解决施工中出现的技术问题。
拟由胡大明同志负责，该同志是工程师，有着丰富的土石方及测量方面的施工经验。
4）质安部：
负责检查爆破施工和装运作业施工中的质量检验、评定，宣传大家遵守国家的法律法规，遵守爆破安全规程、遵守当地的规章制度，挖运作业规定，确保施工安全，做好现场的安全保卫工作。
由公司质安部林平光技师担任，他具有省经委安监局颁发了安全主任证书，是理想人选。
5）计财部：
负责与该项目有关的合同与财务工作，负责合同管理、进度跟踪、项目计划管理、工程结算与财务决算、项目财务会计与财务管理以及施工文件管理。
由公司计财部刘美华同志负责该部门工作。
负责与发包方签订该工程的合同，并签订与本工程有关的材料、机械供货合同等等。
（三）施工准备
技术准备工作
（1）优化总体施工方案，编出各作业点的施工方案。
（2）组织管理人员学习技术资料，掌握工程施工技术要求，熟悉现场情况。
（3）对作业人员进行培训，做好技术交底工作。
物资准备工作
根据施工组织设计的要求，本着从近组织合格物资的原则，尽量采用本地物资，并做好物资检验和验收工作，如炸药和雷管的购买和运输，由当地爆管部门提供。
物资的供应依据工程需要分期分批到位，确保工程施工所需。
施工人员及设备
做好施工人员进场的组织工作，保证人员按期到位，在业主和监理、甲方管理人员协助下完成工程开工的各项准备工作，以利工程的正常开工。
本项目的主要管理人员，技术人员及负责前期准备工作的工人，必须首先进场。
除了特种作业人员（如爆破员、仓管员）之外，主要劳动力（如清碴工人）就地录用。
本施工组织设计中机械设备表中的设备依时进场，并在施工前做好机械设备的检修工作和保养工作。
现场准备工作
现场必须做的准备工作有：
1、完成现场的施工便道；
2、临时工棚搭建完毕；
3、生活临时设施就位；
4、当地爆管部门允许的情况下建造炸药、雷管库和器材、设备库。
管理文件与资料
工程施工前完成各种文件及资料的收集和整理工作，并建立各项管理规章制度：
（1）文件资料归档制度；
（2）文件资料收发制度；
（3）文件资料借阅制度；
（4）办公设备使用管理制度。
开工准备
1）组建项目经理部，主要人员全部到位，落实分工协作关系及职责范围。
2）完成测量控制点的技术交底，校核测量结果，报请监理工程师核准。
3）组织机械设备进场，积极与监理及业主配合，完成施工现场的布置。
（四）劳动力组织及施工任务安排
（五）主要机械设备
序号
机械名称
单位
数量
性能
备注
1
挖掘机
台
1
加藤801
2
装载机
台
1
1M3
3
自卸汽车
台
2
1T
4
自卸汽车
台
3
4T
5
风钻
台
6
7655
6
风钻
台
4
45（向上式）
7
修边机
台
1
8
空气压缩机
台
1
9M3
9
水泵
台
1
4级
10
混凝土搅拌机
台
2
500L
11
灰浆搅拌机
台
1
400L
12
混凝土喷射机
台
2
6M3/h
13
混凝土振捣器
台
4
插入式
14
钢筋调直机
台
1
10mm内
15
钢筋调切段机
台
1
28mm内
16
钢筋弯曲机
台
1
28mm内
17
压浆机
台
1
50L/min
18
钻头磨床
台
1
19
轴流通风机
台
4
5.5kw
20
全站仪
台
1
宾得PTS—V系列
21
经纬仪
台
1
南方S2型
22
水准仪
台
2
DS05型
24
三点锚头位移机
台
1
铁科院西南所研制
25
专用爆破电桥
台
1
26
起爆器
台
1
27
行力变压器
台
2
12V、24V、36V
28
氧气含量分析仪
台
1
二氧化碳含量分析仪
台
1
瓦斯分析仪
台
1
氧化碳含量分析仪
台
1
手持式风速仪
台
1
二氧化碳硅含量分析仪
台
1
坍落筒
台
1
砼试模
组
5
砂浆试模
组
5
磅称
台
1
台称
台
1
天平
台
1
200g
30KW柴油发电机组
台
1
（六）隧道施工进度计划安排
（七）临时工程
（一）临时道路：
（二）供电：
本工程施工中使用的电动机械设施，主要有9m3空压机两台、2.5m32台、350L混凝土搅拌机两台、混凝土喷射机3台、混凝土振捣器4台、钢筋调直机、切断机、弯曲机各1台、水泵1台、轴流通风机4台，钻头磨床1台，电源供应点位于内，有两台100KVA变压器，基本上可以满足施工需要，但需架设约1.6Km的施工用电线路。
为防临时停电，工地增加1台30KW柴油发电机组作为备用电源，通过电缆架设至进出洞口。
动力电采用三相四线制380V，衬砌形成段照明电采用220V，工作面及毛断面段照明电采用36V。
（三）供水：
生活用水接民族学院的自来水。
生产用水的水源点：
利用隧道内渗透水作为补给水源，鉴于工程区地下水位低且河沟地面泾流水小，故在隧道进出口设置15m3的水池各1座，两个工区供水，共敷设供水管线约0.5Km。
（四）排水：
根据现场情况分析，隧道内可能存在有少量涌水的地质条件，地下水位估计在隧道底板以下3—10米，渗水将会增加施工难度，总的排水方案是，进洞口隧道上的截水沟，洞顶排水沟及洞内排水沟在洞外汇集后，引至到隧道下的排水沟内，排至备用水池，水池外再设排水沟引接至农田水渠；出洞口隧道上的截水沟，洞顶排水沟及洞内抽水在洞外汇集后，引至隧道旁的排水沟，排至农田排水沟。
（五）供风：
在距隧道进出口30m左右，各设一座20—40m2的空压机、通风机厂房，安装两台9m3的空压机和两台轴流通风机，供隧道施工时凿岩机供风和压缩空气通风排尘。
压缩空气用钢管输送至距开挖面处30m左右，用高压软管连接至分风器。
通风采用集中送风式，在洞外设置大容量风机，送新鲜空气至距开挖面10—15m附近，将隧道中产生的废气和有害气体自然排出，保持一个良好的作业环境，氧气含量不少于20%，气温不高于280C，有害气体一氧化碳（CO）含量不大于30mg/m3，二氧化碳（CO2），甲烷（CH4）不大于0.5%，粉尘浓度在2mg/m3以下，噪声控制在90dB以下。
并对洞内的有害气体进行定期检测。
（六）施工通讯
1洞内通讯采用有线对话装置；
2场内通讯采用对讲机无线通讯设备；
3场内外通讯统一使用移动公司手机无线网络；
4办公室设置电信宽带终端和固定有线电话，24小时连接Interet网络，及时有效的接收电子邮件、传真，进行网络视频会议；
（七）隧道施工生产、生活用房
（八）渣场布置
弃渣场规划
本工程施工弃渣工程量大，需要在隧道旁设置永久性堆渣场，渣场具体位置有待业主与当地政府协商解决，渣场位置沿作业带附近布置，布置上应尽量减少占地。
渣场堆放及堆高结合地形和当地政府要求进行堆放，防止堆渣滑塌危及周边地带。
弃渣场管理
为了充分利用各种渣料，防止料场水土流失，料场必须严格按照规定分层分区堆放，并据各渣场具体情况设置外围排水系统，在使用过程中定期维护，保持其稳定，避免造成水土流失。
渣场设专人管理，各种渣料严格按土石方平衡流向规划堆放，认真区分各种渣料，按要求分别运至指定的渣场。
渣料遵循“集中堆放，分层分区，保持稳定，存取方便”的原则分层堆存，每层1.5～2m，自卸车卸料，推土机推平；确定合理的堆存高度和坡度，保证堆渣稳定，并规划好渣场道路。
施工完工后，应对所有施工场地进行必要的清理和平整，经验收合格后移交当地政府。
三、隧道主要施工方法
施工顺序
（一）洞口施工方法
入口明洞及洞门施工方法
洞门的洞门墙施工，将与明洞砌筑施工同时进行，其施工方法，架设脚手架人工砌筑，砌筑材料料石（人工加工料石面），为使洞门美观，进洞门上方用水泥嵌镶立体红色隧道名称。
（字体由上级主管部门提供）。
进洞前按设计进行洞口排水系统，截水沟、边坡仰坡放样施工，并自上而下逐段开挖，严禁掏底或上、下重叠开挖，土石方不准采用深孔大爆破，清除洞口，边坡上方有可能滑塌的表土，灌木和危石，消隐安全隐患，并保持边仰坡的平顺。
洞口支挡工程结合土石方开挖一并完成，开挖中对地层动态进行监控量测，开挖时采用的支撑紧贴洞口开挖面进行支护，洞门地基平整夯实，将基础处的渣体杂物、风化软层和积水清除干净，洞门衬砌拱墙与洞相连的拱墙同时施工，连成整体，接明洞按设计要求加强连接措施，确保与已完成的拱墙连接良好。
端墙施工放样保证位置准确和墙面坡度平顺，浇筑砼时一定保证模板不移动，洞门端墙的砌筑与墙体背回填两侧同时进行，防止对边墙产生偏压。
洞门衬砌完成后，立即对仰坡、边坡进行临时性防护。
明洞开挖采用机械开挖和爆破开挖两种方法，挖掘机配合自卸车出渣，衬砌施工采用全断面一次成形浇筑，明洞衬砌边墙基础的基底要稳固，确保承载力，浇筑砼前对中线和高程进行复测，将纵横向盲沟、排水管等预理件安装好，拱圈按断面要求制作定型挡头板外模和骨架，并采取防止走模措施，当砼强度达到70%以上时才能拆除内外支模拱架。
明洞衬砌完成，外模拆除后，立即做好防水层与拱脚处的纵横向盲沟接通，保证排水通畅，回填两侧对称分层同时进行以防偏压。
隧道明洞、洞门开挖，避免在雨天进行。
人工配合开挖；遇个别较大孤石或硬质岩，采取控制爆破，尽量减少对边坡的扰动。
拖拉机直接运输到规定地点卸渣。
（二）掘进施工方法
洞身开挖
a、隧道进出口Ⅲ类岩段开挖，根据围岩体呈碎石状压碎结构和碎石状松散结构，围岩较差、隧道埋层浅、地表沉降需要控制等客观条件。
故采用短进尺、弱爆破、勤支护的施工方法。
b、进入Ⅲ类围岩掘进后，按短掘短砌施工法施工，每掘2米为一段，先锚喷支护，然后安装衬砌砼钢模架，将防水材料橡胶防水板、无纺布铺钉在隧道顶棚，再放钢模板浇注砼。
c、如遇到极不稳定的Ⅲ类围岩，必须采用临时支护时，木材用杉木或者松木，但要求材质好，弯度不超过3cm、ф20cm以上圆木，当浇筑砼接近时，用先预制的砼短撑在拱模上撑好，将木质撑拆除，加补好该处的防水材料，再实施砼浇筑。
d、Ⅳ类岩区开挖，断面2.8×2.8米，贯通后可以双向刷邦，双向出渣，施工中根据围岩结构的稳定性，决定支护类别，若遇松散段可采取临时木支护，锚杆、挂钢筋网，喷射砼，采用边开挖边支护，在不超过开挖面20—30米时，即时封顶。
凿超前支护孔：
孔深1.5—2米，用注浆方式或开缝式锚杆进行超前支护
凿爆破孔：
浅、稀打眼，孔深小于1米。
周边眼稀疏布置，采用光面爆破或预裂爆破技术控制巷道成形。
（见炮孔布置图）
装药：
按设计装药量装药（见爆破参数表）最后用炮泥堵塞炮孔。
警戒及人员撤离：
在地面交通要道口设置安全哨卡，采用通知、标示牌、鸣哨等措施来警示人员躲避，确认安全警戒到位后，由联络员反馈信息，准备、实施爆破。
爆破：
接到反馈信息该线爆破，用排电管分4—5段爆破。
通风及警戒解出：
通风时间大于30分钟，撤出警戒洞口段采用自然通风，进洞后安设5.5千瓦风机、压入式通风方式。
安全检查及处理：
当班施工负责人（工头、班组长、安全员、炮工、电工、施工方技术员必须到工作场所进行安全检查，检查有无瞎炮、补炮及顶板两邦围岩稳固情况，发现隐患及时排除。
确认安全，进行下步作业。
开挖方式:
爆破开挖；由于存在较严重的振动和噪声问题,多用于埋深较大、离开周围200M范围内无城镇的岩石隧道施工,该开挖方式具有费用低、施工效率高的特点,须采用尽可能减少围岩松弛和超挖的爆破方法。
机械开挖；比爆破开挖的振动和噪声小得多,适用于环境保护要求高、地表沉降限制严的区间开挖.要以施工长度、断面形状、机械进出通道、岩石强度、涌水等各种条件为基础,充分研究机械开挖的施工性和经济性。
人工开挖；因有施工效率低的缺点,所以限于不能使用机械开挖或爆破开挖的场所,多用于地层稳定性差、必须小断面分部开挖的未固结地层。
2、开挖方法:
采用全断面施工法。
对于断面小、围岩稳定的隧道,因掌子面集中,容易进行施工管理；断面大且围岩稳定的隧道,开挖和支护均可用大型机械,施工效率高。
开挖过程中如遇不良地质,可采用辅助施工法就能很好掘进,当掌子面不自稳,可改用浅台阶的全断面施工法.不过,该方式对围岩条件变化的适应性差,在施工过程中要改变施工方式很困难。
3、爆破:
（1）爆破钻孔:
1）钻孔前,要对掌子面进行检查、清除危石,确认残留炸药回收干净,
以防钻眼时发生掌子面落石、钻入残留炸药而引爆等事故。
2）禁止无关人员进入清除危石及钻孔作业的地方。
3）必须十分注意炮眼的位置和方向是否与爆破计划符合、炮眼的布置
是否适应地层条件、炮眼深度是否不一致等情况。
4）不准许在前一轮残眼中继续钻眼,以防止发生引爆事故。
5）钻孔作业中,要充分注意异常的钻孔速度、钻孔排水的颜色和水
量、凿出的岩屑,因在大多数场合中都能据此查知到一定程度的异
常涌水、瓦斯喷出、地质变化等。
6）选择钻眼机械时,有必要考虑岩质、隧道断面的尺寸和形状、隧道
长度、开挖方法、掏槽方式、爆破进尺、装渣及运输方法、锚杆施工方法、工期等条件。
此外,钻钎的直径、长度、材料性质及钻头种类、规格、材料性质等组合应与钻孔机械、岩质、钻眼长度及直径相适应。
（2）爆破装药:
1）装药前应检查钻孔有无塌孔、孔深是否一致,还要检查掌子面有无浮石。
特别是在有涌水的掌子面,更容易产生浮石及孔壁粗糙现象,故应引起作业人员的高度重视。
2）使用电雷管时,应采用规定的仪器和报警器确认场地的杂散电流、漏电等强度都在安全范围内,还必须禁止穿化纤等衣物以防发生静电放电。
在有杂散电流的场合和有可能发生雷击时,必须中断装药作业,或采用非电起爆方式。
3）搬运电雷管时,不能将其脚线露出；电雷管的脚线除联线时,应经常处于短路状态；铺设爆破母线时,要远离电灯线、动力线及其他有漏电危险的带电线路；在连接电雷管脚线前必须进行母线检查,不应出现断线、漏接线、错误接线等现象,不要让母线接触地上轨道、管子或有漏电可能的地方；母线连接后,要在安全地点进行导通试验,在全体人员都避到安全场地之前,不要把母线连结在起爆器后电源开关上。
4）装药作业时,不要在掌子面进行钻孔及其他作业。
因在掌子面进行钻孔等作业,会误钻通装了药的孔,或因掌子面的落后和机械类的冲击,造成爆炸。
5）装药前,要进行清孔,孔内不能留有小石子。
6）选择与掌子面条件相适应的炸药,如有涌水的掌子面必须用防水炸药,地温高的掌子面必须用耐热炸药,有可燃瓦斯涌出的掌子面必须用消焰、防爆炸药。
7）间隔药包及填塞料应使用规定的材料,使用规定的捣棒,按正确顺序谨慎进行,防止发生误爆或不爆现象。
8）装药工作完后,剩余的炸药要点清其数量,立即将剩余的强力炸药交回工房,将剩余的黄色炸药交炸药库,以防丢失。
（3）爆破作业:
1）爆破进行时,要让预先规定的爆破危险区域内的人员退避安全地带,配置看管员负责禁止人员进入爆破区域内,在接到点火通知后方可实施爆破。
2）隧道两端掌子面接近贯通时,不仅要注意两端的密切联系,而且在爆破时还必须通知对方退避并对退避安全情况加以确认。
3）用电雷管时,要做到对连接网路无异常的确认检查,爆破母线应使用完全绝缘的专用线,与起爆器连接的两个线头在非点火场合应使其短路。
起爆器的开关,除进行点火外的其余时间,都应将开关上锁并将起爆器钥匙取出加以保管。
起爆器与母线的连结应在马上就要点火前进行。
4）可燃性气体涌出的掌子面,规定气体浓度若不是
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