兰渝铁路某合同段隧道实施性施工组织设计.docx

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兰渝铁路某合同段隧道实施性施工组织设计

兰渝铁路某合同段隧道实施性施工组织设计新建铁路兰州至重庆线南充东至高兴段金鼎山隧道工程实施性施工组织设计LYS-13标段目录1.编制依据及编制原则11.2编制原则12.工程概况12.1工程简介12.2工程地质概况12.3工程施工的外部环境23.总工期及进度计划安排23.1施工工期安排23.2施工进度指标计划23.3节点工期安排23.4隧道主要工程数量表43.5施工形象进度图（见下页）、施工进度计划横道图（见64页图）44.工程重点难点及应对对策54.1工程重点54.2主要技术措施及施工对策65.总体施工方案部署65.1施工总体方案65.2主要技术方案66.施工管理及组织机构76.1组织机构、劳动力安排76.2进洞人员管理97.超前地质预报97.1地质预报计划107.2预报方法108.钻爆设计108.1爆破器材118.2钻眼深度118.3掏槽方式118.4光面爆破的主要参数118.5光面爆破的技术措施118.6光面爆破施工工艺流框图：

118.7隧道开挖施工149.隧道通风149.1通风方案149.2风量计算149.3风机及通风管配置159.4通风管理1610.支护、衬砌施工1610.1超前支护施工1610.2初期支护2310.3锚杆2310.4喷射混凝土2410.5钢筋网2710.6格栅拱架施工2710.7防排水施工2810.8隧道结构衬砌3210.9水沟、电缆槽施工3911.隧道监控量测3911.1隧道监控量测的目的3911.2隧道监控量测的流程图3911.3隧道监控测量的方法及要求3911.4围岩及支护状态监测4011.5地表下沉量测监测4011.6周边水平位移，净空量测4011.7拱顶下沉量侧4111.8施工控制测量4112.施工供电与作业机械4212.1施工供电及照明方案4212.2主要施工机械配备4212.3施工通讯方案4313.动火制度及施工防火4313.1动火制度4313.2施工防火4314.隧道不良地质灾害处理预案4414.1隧道坍方冒顶处理预案4414.2天然气突发事件应急预案4615.安全质量保证措施5015.1安全目标、安全保证体系及措施5015.2质量保证措施5415.3保证工程质量的技术措施5715.4质量工艺保证措施5815.5质量通病防治措施5816.施工环保、水土保持措施5916.1施工环保、水土保持目标5916.2施工环保、水土保持措施5917.工程进度计划编制说明及工期保证措施6017.1工程进度计划编制说明6017.2工期保证措施6018.文明施工、文物保护等其他管理措施6218.1文明施工措施6218.2文物保护措施6218.3既有设施、已完工程及管线保护6265中铁一局兰渝铁路LYS-13标项目经理部第四分部诚信创新永争一流金鼎山隧道实施性施工组织设计1.编制依据及编制原则1.1编制依据一、国家及铁道部对兰渝铁路建设的有关批复性意见。

二、国家及铁道部现行的有关规范、规则和技术标准。

三、国家和铁路部有关施工安全，文明施工，环境保护等方面的要求和规定。

四、兰州-重庆铁路项目LYS-13标金鼎山隧道设计图纸及技术文件。

五、兰渝铁路总体工期要求、现场调查资料、进场后实际征地拆迁进展情况、我单位机械设备、人员及技术等实际情况。

1.2编制原则以兰渝铁路招标文件、设计文件、施工技术指南和验标及有关规定为依据，采用先进的施工组织管理技术，根据施工重点，统筹计划，合理安排，组织分段平行流水作业，均衡生产。

根据工程特点，调集具有类似施工经验的专业队伍，选择先进的、成熟的施工工艺和先进的机械设备，科学配置生产要素，组建功能匹配、良性运作的生产线。

做好环境保护，减少因施工对当地带来的一切干扰。

施工安全和工程质量，按照“安全生产、文明施工、环保一流”的原则，精心组织。

2.工程概况2.1工程简介兰渝铁路南充至高兴单线LYS-13标金鼎山隧道起讫里程为ID1K848+435～ID1K848+854，中心里程ID1K848+644.5，全长419，最大埋深55m。

进口内轨顶面标高286.82m，出口内轨顶面标高284.55m，线路纵坡为5.4‰。

围岩情况为：

Ⅳ围岩70m，占隧道总长的16.7％；Ⅴ级围岩349m,占隧道总长的83.3％，其中Ⅴ级围岩加强80m,占隧道总长的19.1％。

本隧道采用复合式衬砌，复合式衬砌由初期支护、防水隔离层和二次衬砌组成。

采用曲墙加仰拱结构形式，其中ID1K848+435～ID1K848+465及ID1K848+804～ID1K848+854Ⅴ级围岩浅埋段，设置Ⅴ级围岩加强衬砌。

施工过程中必须贯彻“防、排、堵、截，因地制宜、综合治理”的原则。

拱墙防水应达到一级标准，即不允许渗水，结构表面无湿渍。

以混凝土衬砌防水为根本，施工缝处采用中埋式橡胶止水带。

2.2工程地质概况根据设计地质资料，该隧道位于广安市岳池县中和镇，属川东丘陵地貌，地形起伏较大，地面高程290～340m，相对高差约50m,自然坡度20°，局部较陡。

测区上覆盖第四系坡残积层，坡洪积层粉质黏土、松软土等，下层基岩为侏罗系中统沙溪庙组泥岩夹砂岩，砂岩，主要地质灾害有风化剥落、有毒有害气体及松软土。

2.3工程施工的外部环境本隧道位于四川省广安市岳池县中和镇境内，在隧道出口ID1K848+900线路右侧修扩建施工便道。

弃碴场在隧道出口端ID1K849+000线路前进方向右侧240米处，隧道附近有高压电力贯通线，施工用电便利；工点附近村庄多，居民密集，剩余劳动力较多；工程附近水源充足，施工及生活用水打井取地下水；我项目部管段村镇，均已接通程控电话，且中国移动、中国联通、中国电信等通讯等信号已覆盖标段所有区域，通讯条件良好。

3.总工期及进度计划安排3.1施工工期安排本隧道计划施工总工期为：

2009年11月30日开工，2010年10月25日竣工。

实际开工日期以开工通知书日期为准，总工期满足全线统一要求。

3.2施工进度指标计划Ⅴ级围岩地段微台阶法洞身开挖50m/月Ⅳ级围岩地段短台阶法洞身开挖70m/月仰拱及填充平均60m/月洞身混凝土衬砌平均60m/月水沟电缆槽平均200m/月3.3节点工期安排本工程以隧道开挖及初期支护施工为主要控制工序，现将隧道内主要工序施工时间及进度安排如下：

1.V级围岩微台阶法开挖、支护施工循环时间及计划指标：

（1）开挖、支护施工循环时间表序号工序名称循环时间备注1超前地质预报48分钟按30个循环分摊1测量放线30分钟2超前支护、注浆100分钟按2个循环分摊3开挖210分钟5出碴90分钟6架钢架、挂网、喷砼300分钟7循环时间合计12.97小时进尺1m超前预报时间计算：

30m/1m＝30循环，24小时/30循环＝48分钟。

（每开挖30m进行一次超前地质预报，每次超前预报24小时）

（2）计划指标开挖、支护循环时间：

12.97小时。

每月循环数：

（30×24）/12.97=55.5，取55循环/月。

每循环进尺：

1m。

月进度指标55×1＝55m/月，考虑各种不利因素，取50m/月。

2.Ⅳ级围岩台阶法开挖、支护施工循环时间及计划指标：

（1）开挖：

支护施工循环时间表序号工序名称循环时间备注1超前地质预报77分钟按十八个循环分摊1测量放线30分钟2上部超前支护、注浆100分钟按三个循环分摊3开挖、出碴300分钟4初期支护300分钟5循环时间合计13.45小时超前预报时间计算：

30m/1.6m＝18.75循环，24小时/18.75循环＝77分钟。

（每开挖30m进行一次超前地质预报，每次超前预报24小时）

（2）计划指标开挖、支护循环时间：

13.45小时。

每月循环数：

（30×24）/13.45＝53.5，取53循环/月。

每循环进尺：

1.6m。

月进度指标53×1.6＝84.8m/月，考虑各种因素取70m/月。

金鼎山隧道Ⅴ级围岩共计349m，Ⅳ级围岩共计70m，根据上述循环进尺，计划2009年12月31日从出口开始进洞，施工周期210天，即2009年12月31日至2010年07月30日。

二衬紧跟，其他附属及出口洞门计划80天完成，即2010年10月25日全部完成。

3.4隧道主要工程数量表项目单位数量开挖土石方m329696钢筋砼m35165填充砼m31404衬砌钢筋Kg192318格栅钢架Kg2558793.5施工形象进度图（见下页）、施工进度计划横道图（见64页图）金鼎山主要分项工程进度安排表工程名称工期（日历天）施工安排洞口施工152009.11.30-2009.12.15管棚施工152009.12.16-2009.12.30开挖及初支2102009.12.31-2010.07.30仰拱及填充2302010.01.15-2010.09.10二次衬砌2302010.01.30-2010.09.20水沟、电缆沟602010.08.05-2010.10.04出口洞口施工202010.10.05-2010.10.254.工程重点难点及应对对策4.1工程重点4.1.1开挖及初期支护工艺示范段施工、超前地质预报工作、超前支护及不良地质段的加强支护、防天然气逸出。

4.1.2软弱破碎围岩超前支护与围岩监控量测。

4.1.3钻爆施工、防排水设施施工及环保工作。

4.1.4组织安排好各分项工程之间的施工，确保工期和质量目标的实现。

4.2主要技术措施及施工对策4.2.1集中力量做好洞身开挖的施工，稳扎稳打，确保施工安全，为后续各道工序施工安全提供保障。

4.2.2做好工艺示范段施工数据的采集整理，为后续施工提供参考；采用超前水平钻、超前炮眼等综合手段进行超前地质预报，根据预报结果来进行注浆堵水防止涌水、突泥的发生；使用光杆式瓦检仪和便携式瓦检仪对隧道瓦斯气体含量及涌出量进行监测。

4.2.3对软弱围岩及破碎地段遵循“管超前、预注浆、短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”的施工原则。

4.2.4成立围岩变形监控量测小组，购置专用隧道收敛仪，做到信息反馈及时、准确，据以指导施工。

4.2.5按照“防、排、堵、截”相结合的方式处理隧道渗水。

4.2.6严格控制隧道超前支护施工质量，配备质量检测设备，指定专人负责，完善质量检测方法手段，搞好超前支护，为后续工序创造良好条件，保证施工顺利进行。

4.2.7开挖作业优先采用光面爆破技术，严格控制超欠挖，减少喷混凝土和衬砌的混凝土的数量，确保工程安全。

4.2.8隧道进口附近居民较为集中，爆破作业时设置必要的减震防护措施，做好防排水和施工便道，减少对周围居民的影响。

4.2.9工程竣工时，临时占地及隧道弃碴场覆盖有机土复耕（覆盖）。

搞好文明施工和环保，维护建设方及施工单位声誉。

5.总体施工方案部署5.1施工总体方案本隧道采用新奥法原理施工，光面爆破，台阶法施工，钢架、锚杆、钢筋网联合初期支护，仰拱超前，拱墙一次衬砌；施工从出口独头掘进。

5.2主要技术方案该隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段初期支护采用锚、喷、网联合支护和格栅钢架加强支护，并设有仰拱。

隧道防排水采用防、排、堵、截相结合的综合治理措施，二次衬砌模筑砼背后用EVA防水板防水。

建筑材料：

模筑砼V级围岩C35耐腐蚀钢筋砼，Ⅳ、围岩C30耐腐蚀砼，仰拱C30混凝土，仰拱填充为C25砼。

本隧道有天然气逸出可能，施工中主要加强地质勘察，加深炮眼和超前水平钻对掌子面前方地质条件及天然气含量进行监测。

本隧道在出口洞口进洞段ID1K848+844～ID1K848+854V级加强衬砌段，设置拱墙格栅钢架及拱部φ89mm超前大管棚加强支护，钢架间距0.8m,超前大管棚环向间距0.4m，每环26根，每根长15.0m，压注1：

1水泥砂浆。

ID1K848+435～ID1K848+445V级加强衬砌段，设置全环格栅钢架及拱部Φ89mm超前大管棚加强支护，格栅钢架间距0.8m,超前大管棚环向间距0.4m，每环26根，每根长15.0m，压注1：

1水泥砂浆。

ID1K848+445～ID1K848+465V级衬砌浅埋段，设置全环格栅钢架及拱部φ42mm超前小导管加强支护，格栅钢架0.8m每榀,超前小导管2.4m一环。

ID1K848+465～ID1K848+579V级衬砌段，设置拱墙格栅钢架及拱部φ22mm超前锚杆加强支护，钢架间距1.0m,超前锚杆2.0m一环。

ID1K848+649～ID1K848+804V级衬砌段，设置拱墙格栅钢架及拱部φ22mm超前锚杆加强支护，钢架间距1.0m,超前锚杆2.0m一环。

ID1K848+804～ID1K848+844V级加强衬砌段，设置拱墙格栅钢架及拱部φ42mm超前小导管加强支护，钢架间距0.8m,超前小导管2.4m一环。

Ⅳ级围岩局部破碎地段，设置拱部三肢格栅钢架及拱部φ22超前锚杆加强支护，钢架间距1.2m，超前锚杆2.4m一环，环向间距为0.6m，每环18根，每根长3.5m。

加强支护除指明外，超前支护每环均为24根，环向间距为0.4m，每根长3.5m。

开挖采用简易钢架作为工作平台，隧道出碴采用无轨运输，装载机配合自卸汽车出碴，洞碴弃于隧道出口ID1K849+000线路前进方向右侧240m处弃碴场；压入式通风。

初期支护采用湿喷混凝土工艺；施工中做好围岩变形量测与超前地质预报。

遇油层时加强天然气气体监测，采用3#煤矿硝胺炸药，按照瓦斯隧道爆破章程严格执行。

软弱围岩采用小导管超前支护预注浆加固地层；模注衬砌混凝土采用模板台车整体浇注。

6.施工管理及组织机构6.1组织机构、劳动力安排6.1.1组织机构我单位为承建本工程，组建“中铁一局集团公司兰渝铁路LYS-13标项目经理部第四分部”，负责履行合同，指挥协调生产，按期、优质、安全地完成本合同工程。

现场管理采用一级管理，分部由上至下分为管理层和作业层。

成立以分部经理为第一管理者的强有力领导班子，代表我公司统一管理和实施本工程的施工和缺陷的修复。

所有骨干人员同分部签定岗位责任书，保证整个项目部高效、有序、稳定、健全的运作。

分部由项目经理部直接领导，对项目经理部全权负责。

本分部根据建设单位、监理单位与项目经理部批准的施工组织设计方案组织施工，合理、及时调配和安排场内物资、资金、人员和设备，在保证安全、质量、工期的前提下，优质高效地完成施工任务。

组织机构框图见下表注：

除图框中各部门管理人员外，分部还包括工程技术人员、试验人员以及其他管理人员27人。

作业队共投入管理人员26人。

工程项目的主要工程技术、管理人员详见下表：

主要管理人员及技术人员表序号姓名性别职务学历专业职称1曹义昌男分部经理本科桥梁工程工程师2朱宝君男分部总工本科道路与桥梁工程师3鲍仁义男分部副经理大专铁道工程工程师4王县峰男安质部长大专公路工程工程师5张洪伟男工程部长大专道路与桥梁助工6郑博男技术主管大专道路与桥梁助工7周涛男专职安全员大专安全工程技术员8党伟男瓦斯检测员大专铁道工程技术员9田飞男技术员大专铁道工程技术员10张军男技术员大专铁道工程技术员11吕虎男技术员大专铁道工程技术员12李亚伟男技术员大专铁道工程技术员13毛军男测量主管大专铁道工程工程师14赵锦团男试验主任大专铁道工程工程师15简涛男试验工程师大专道路桥梁工程师6.1.2施工队伍任务划分及队伍安排隧道施工队的人员实行弹性编制。

施工期间根据各项工程的进度情况作合理的调整和加强。

队伍安排表施工队伍人员配备主要施工任务隧道架子队120人负责金鼎山隧道施工分部职能部门26人全面负责工程项目管理与控制6.2进洞人员管理根据设计资料，该隧道有天然气逸出可能，进洞人员必须遵守以下制度：

1.建立洞口安检制度，严禁进洞人员将火柴、打火机、对讲机和电话及其他易燃物品带入洞内。

2.进入隧道的人员必须在洞口进行登记。

3.严禁穿易产生静电的服装进入含有瓦斯的工区。

4.工必须穿棉质服装、雨衣和胶鞋，佩戴防尘口罩。

7.超前地质预报根据设计地质条件，采用超前炮眼、超前水平钻及地质素描等综合地质预报技术，预测开挖工作面前方一定范围内的工程地质及可能逸出天然气的浓度和压力。

7.1地质预报计划施工过程中必须将超前地质预报纳入施工工序管理，做到先探测、后施工，不探测不施工。

7.2预报方法由于该隧道有天然气逸出可能，施工中主要加强地质勘察，加深炮眼和超前钻孔对掌子面前方天然气含量进行监测。

7.2.1地质素描地质素描预测法分为岩层岩性及层位预测法、条带状不良地质体影响隧道长度预测法以及不规则地质体影响隧道长度预测法三种。

每个循环对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描（观察岩石的矿物成分及其含量，结构构造特征和特殊标志），给予准确定名，测量岩层产状和厚度。

7.2.2超前水平钻探根据设计要求，一般地质地段采用单孔水平钻对掌子面前方围岩及天然气含量进行探测，每孔深35m，每次钻孔与上一循环搭接5m。

达到预计深度后进行孔内瓦斯压力测量，如孔内瓦斯压力较大，则将单孔水平钻改为3孔钻孔，详细确定前方瓦斯突出情况。

如果探孔瓦斯压力小于0.6Mpa,正常施工，0.6～1.0Mpa，加强通风，大于1Mpa,掌子面掘进至离瓦斯积聚位置5m处，停止掘进，在涌出孔附近施作排放孔，进行瓦斯天然排放，将瓦斯压力降至1Mpa以下，若24h不能使其降低，则立即封闭掌子面，撤离人员，联系设计单位确定下部施工方案。

为防止火灾及爆炸，水平钻孔采用水循环回转钻，采用地质钻机接杆钻孔。

7.2.3超前炮眼在每次开挖钻眼时，必须做好超长炮眼，每个断面超前炮眼不少于5个，超前炮眼长7m，并检测超长炮眼口瓦斯浓度及压力。

若瓦斯浓度超限，必须立即停工，修改施工方案。

7.3预报效果检查开挖到预报位置时，将实际地质进行素描，和预报地质资料进行对比，以此来评价预报的准确性，积累经验，为以后的预报提供参考，并及时将预测数据、结果反馈至设计院，调整设计、改变施工方案。

8.钻爆设计8.1爆破器材8.1.1瓦斯隧道爆破作业必须采用煤矿许用炸药。

8.1.2雷管：

在掘进工作面，必须使用取得产品许可证的煤矿许用瞬发电雷管或煤矿许用毫秒延期电雷管。

8.1.3使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得超过130ms。

8.1.4不同厂家生产的或不同品种的电雷管，不得掺混使用。

8.1.5不得使用导爆管或普通导爆索。

周边眼采用直径20mm低爆速的光爆药卷。

装药结构用竹片绑扎，煤矿专用导爆索传爆，间隔装药，根据围岩情况，对间隔距离和药量进行调整。

起爆材料采用1-20段的煤矿专用电毫秒雷管起爆。

8.2钻眼深度钻眼深度综合考虑施工进度要求、钻机的效率、爆破有效进尺等因素确定。

掏槽眼比其它眼超深0.5m。

8.3掏槽方式根据洞内围岩的地质特性，选用直眼掏槽法。

8.4光面爆破的主要参数周边眼的间距、光爆层的厚度、周边眼密集系数、周边眼的线装药密度等。

各级围岩爆破参数见爆破设计图。

8.5光面爆破的技术措施适当加密周边眼。

周边眼孔距适当缩小，可控制爆破轮廓，避免超欠挖，又不致过大地增加钻眼工作量，一般取E＝（8～12）d，E为孔距，d为炮眼直径。

8.6光面爆破施工工艺流框图：

光面爆破施工工艺框图台车就位放样布眼钻爆设计检测瓦斯浓度检测瓦斯台车钻孔清孔装药检测瓦斯浓度瞎炮处理连接起爆网络、起爆检查找顶、通风其他工序洞内爆破严格执行“一炮三检制”（装药前、放炮前、放炮后都必须检查爆破地点附近的瓦斯，且放炮员、班组长、瓦检员都必须检查，当瓦斯浓度超过1％，不准爆破）、“三人连锁放炮制”（爆破前，放炮员将警戒牌交给班组长，由班组长派人警戒，并检查顶板与支架情况，将自己携带的放炮命令牌交给瓦斯检查员，瓦斯检查员经检查瓦斯煤尘合格后，将自己携带的放炮牌交给放炮员，放炮员发出爆破口哨进行爆破，爆破后三牌各归原主。

）8.7隧道开挖施工Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖施工方法：

洞口段洞身开挖采用先超前预支护，后进行洞身开挖的方法。

超前管棚、超前小导管先施工，初期支护全部采用格栅钢架加强支护，施工时严格按照“管超前、预注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的原则组织施工。

隧道开挖断面分成上、下台阶施工。

开挖进尺Ⅳ级围岩不控制在1.6m，Ⅴ控制在1m。

9.隧道通风9.1通风方案9.1.1施工通风系统的设计原则

（1）设计要符合《煤矿安全规程》的内容；

（2）保证通风系统合理、稳定、可靠；（3）风机电源必须可靠；（4）采用抗静电、阻燃风筒。

9.1.2隧道掘进作业环境应符合下列卫生标准

（1）坑道中氧气含量按体积计不应小于20%；二氧化碳浓度不超过0.5%；

（2）坑道内温度不宜高于30℃；（3）由于有天然气逸出可能，有害气体浓度：

一氧化碳（CO）不大于0.0024%；二氧化氮（NO2）不大于0.00025%；二氧化硫（SO2）不大于0.0005%；硫化氢（H2S）不大于0.00066%；氨（NH3）不大于0.004%；瓦斯（CH4）按《煤矿安全规程》有关规定；粉尘浓度：

含10%以上游离二氧化硅的粉尘，每立方米空气不得大于2mg；含10%以下游离二氧化硅的粉尘，每立方米空气不得大于4mg。

9.2风量计算隧道采用机械通风，必须满足洞内各作业所需的最大风量、风压。

风量按每人每分钟供应4m3的新鲜空气计算；采用内燃机械作业时，1Kw供风量不宜小于3m3/min。

风速在半断面开挖时不应小于0.5m/s。

（1）按最大班下井人数计算风量隧道作业人员用风Q人=4×N×K；其中：

4—每人需风量（m3/min）；N—最大班下井人数，50人；K—风量备用系数，取1.45；计算得：

Q人=4×50×1.45＝290m3/min=4.83m3/s

（2）按将瓦斯浓度稀释到0.5％以下计算风量隧道稀释天然气用风Q稀=q（1/0.5％-1）其中：

q—隧道绝对天然气涌出量（m3/min）,低瓦斯隧道取q=2.5m3/min；计算得：

Q稀=2.5×（1/0.5%-1）=497.5m3/min=8.29m3/s（3）在装渣工序中，挖掘机、汽车燃油所消耗空气量根据挖掘机、汽车燃油的平均辛烷值和16烷值进行测算，装渣时按4辆载重汽车、二台挖掘机考虑，平均每分钟燃油所消耗空气量约为40m3。

即隧道燃油用风量为：

Q燃=40m3/min=0.66m3/s（4）以隧道中最低风速计算风量。

参照煤矿掘进煤巷、半煤岩巷道的最低允许风速为1m/s,隧道最低风速用风Q低=0.5m/s×63m2=31.5m3/s其