隧道施工组织设计Word文档格式.docx
《隧道施工组织设计Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道施工组织设计Word文档格式.docx（44页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
贵州高速公路集团有限公司
设计单位：
贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司
监理单位：
不设（由项目处进行自管）
质量监督单位：
贵州省质量监督局
施工单位：
贵州桥梁建设集团有限责任公司
二、地形、地质与地貌
该隧道处贵州高原西部高原山区，受侵蚀-溶蚀影响，地形条件较为复杂，地区受侵蚀-腐蚀低中山地貌。
隧道横穿山体，基岩暴露良好，坡体植被发育，多为灌木，进出口均位于陡坡上。
隧道区附近海拔1789.2～1944.9m，相对高差155.7m。
左右幅隧道轴线通过地段的地面高程为1846.3～1920.00m，相对高差73.7m，地貌类型为溶蚀—侵蚀低山地貌。
三、水文、气候
1、水文条件
项目区位于分水岭地带，跨珠海江流域及长江流域区，场地属珠江流域北盘江水系。
隧道位于山体上，地表距河流较远。
场区地下水类型为溶洞-裂隙水，地下水位埋藏深。
场区地下水主要以大气降水为主要补给源。
场区地下水主要以大气降水为主要补给源，大部分经地表流失，少部分经基岩节理、风化裂隙、溶蚀裂深洞向下渗透，最后以泉点或散流形式在低凹处的沟谷部位排泄。
隧道设计标高高于地下水位，隧道平时渗水量不大，存在较小的渗（涌）水情况，雨季渗水较大。
2、气候条件
场区属北亚热带湿润季风气候区，冬无严寒、夏无酷暑。
年均气温12.3℃，极端最高气温32.4℃，极端最低气温-11.7℃。
年平均降雨量1227.1mm，年内分配不均，多集中于4～9月；
最大日降雨量171.6mm。
年均风速2.4m/s，最大风速（同时风向WNW）最多风向ESE，年平均相对湿度约83％。
四、地质条件
场区属杨子准地台→黔北台隆→六盘缺陷→威宁北西向构造变形区，以北西向褶皱断裂为主。
隧道场地区无断层，岩层呈单斜产出，产状295°
∠13°
。
场地岩体节理裂隙发育情况，栖霞、茅口组（P1q-m）灰岩，主要发育有:
35°
∠76°
、125°
∠86°
，密闭性一般至较差，节理间距20～400mm。
隧道区上覆残坡积层粉质粘土；
下伏二叠系下统栖霞、茅口组灰岩。
第三章人员、设备及建筑材料要求
一、人员，设备
本隧道采用工区管理方法组织实施，工区长对本隧道的施工质量，工程进度及安全负责。
为保证工程的顺利实施，隧道主要管理人员已经到位。
做好机械设备满足前期施工需要，为确保罗家寨隧道右幅总体保质保量按期完成，管理处下达的施工任务，我处合理组织施工设备及施工队伍进场。
1、施工组织人员及机械配置表
主要进场人员一览表
序号
姓名
年龄
在本项目中担任的职务
备注
1
郑文
44
项目经理
2
王朝国
42
项目副经理
3
陈元忠
38
项目总工
4
周珍军
34
专职安全副经理
5
干天忠
项目书记
6
王群海
35
桥梁工程师
7
朱绍辉
质检工程师
8
李应远
33
测量工程师
9
简维
32
财务负责人
10
郭鹏燕
试验工程师
11
范喜超
工区长
12
付启成
30
主管技术员
13
黄刚
52
专职安全员
14
王景岳
29
主要施工机械配置表
设备名称
规格型号
单位
数量
钻孔台架
自制
台
防水板铺挂台架
液压衬砌台车
9m
凿岩机
YT-28
20
潜孔钻机
XY-28-300
湿喷机
注浆机
SJB-1
空压机
20m³
轴流风机
2×
75Kw
挖掘机
2m³
带破碎头
装载机
50侧铲
自卸运输车
≥15t
水泥砼输送泵
HBT60
插入式振捣器
ZN-50
15
爬焊机
16
电焊机
BX3-120
17
冷弯机
I20
18
钢筋切割机
19
钢筋调直机
钢筋弯曲机
21
发电机组
350Kw
2、现场组织机构设置
二、隧道主要建筑材料及要求
1、明洞衬砌采用C30钢筋混凝土，复合式衬砌初期支护采用C20喷射混凝土，二次衬砌根据地质条件采用C30钢筋混凝土或素混凝土，仰拱回填采用C15混凝土。
C20喷射混凝土采用湿喷工艺，以保证初期支护质量。
2、长管棚采用Φ108mm热轧无缝钢管，壁厚6mm；
超前小导管采用Φ42mm热轧无缝钢管，壁厚4mm；
型钢采用I20b工字钢，I18工字钢。
I14工字钢。
3、中空注浆锚杆杆体外径25mm，壁厚5mm，杆体屈服力不小于102KN，最大抗拉力不小于153KN，断后伸长率不小于21%，锚杆必须设置钢垫板、锚头、止浆塞等配件，垫板尺寸为150×
150×
8mm，注浆采用M20水泥砂浆，水灰比1:
1，注浆后40分钟锚杆的锚固力≥50KN；
4、药卷锚杆采用HRB400钢筋，规格为Φ20钢筋，药卷采用专用锚固剂，24h抗压强度≥25MPa;
24h抗拉强度≥70KN。
5、防水板采用1.5mm厚EVA蜂窝式防水板，具体技术指标要求参考设计图纸。
6、无纺布每平方米质量应大于350g，厚度t≥3.0mm，拉伸强度≥18KN/m，顶破强度≥1.11KN/m,伸长率≥110%，渗透系数≥5.5×
10²
cm/s。
7、中埋式橡胶止水带宽度不小于300，厚度不小于8mm；
硬度（邵尔A，度）为60±
5；
拉伸强度≥12MPa；
断裂延伸率≥380%；
压缩永久变形（70℃×
24h）≤35%；
撕裂强度≥25KN/m;
脆性温度≤-40℃；
热空气老化（70℃×
168h）：
硬度（邵尔A，度）≤+8，拉伸强度≥10MPa，扯断伸长率≥300%；
臭氧老化50pphm（20%，40℃48h）2级。
第四章主要工序的施工方案、方法
一、主要施工方法
1、隧道明洞段采用明挖法施工，在确保洞口边坡稳定的条件下，就地全断面整体模筑钢筋混凝土。
暗洞均采用新奥法施工，主要工序采用机械化作业，隧道出渣采用无轨运输方式，二次衬砌浇筑采用模板台车。
一般情况下对于V级围岩地段可采用环形开挖留核心土法施工，IV级围岩采用台阶法施工。
隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺，二次衬砌采用整体模筑混凝土。
环形开挖预留核心土法上部留核心土支挡工作面，有利于及时施作拱部初期支护以加强开挖工作面的稳定性，核心土以及下部开挖在初期支护的保护下进行，环形开挖进尺不宜太长，一般环形开挖进尺为0.5～1.0米左右，不宜过长，具体根据围岩级别及钢支撑间距合理调整：
Ⅴa、Ⅴb进尺60~70cm；
Ⅴc进尺80~90cm；
Ⅳa进尺100~110cm（可考虑10cm操作空间）。
上台阶长度为洞径的1.5倍。
隧道台阶法开挖上段面后，下断面采用左右交错开挖，每次开挖长度为1.0～3.0米，切不可大于3榀拱架间距。
2、明洞衬砌采用60cm厚钢筋混凝土结构，其地基基础承载力不小于300kpa，拱顶回填土高度不小于1.5m也不宜大于5m，必须人工夯实，夯实度不小于90%。
暗洞支护体系为复合式衬砌，即以锚杆（锁脚锚杆）、喷射混凝土、钢拱架等为初期支护，二次衬砌采用模筑混凝土，并在两次衬砌之间敷设土工布及防水板。
3、隧道二次衬砌采取先施作仰拱再施作边墙机拱顶部位二次衬砌的施工工序。
隧道开挖、支护、二次衬砌施作及监控量测等都必须严格执行《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）及相关规程，并参照《锚杆喷射混凝土支护技术规范》。
4、隧道施工开挖时应少扰动岩体，严格控制超、欠挖，钢支撑必须密贴围岩面，支撑紧密，如有空隙，须加混凝土预制垫块锲紧，使初期支护及时可靠。
二次衬砌采用混凝土运输车、输送泵和衬砌模板台车的机械化配套施工方案，确保混凝土质量达到内实外光。
二、施工工艺要求
1、隧道施工前对所交付使用的隧道中线桩、平面控制导线点及标高控制水准点等按照图纸进行详细复测，并进行必要的补充。
2、罗家寨隧道出口端洞口施工时按设计要求先期作好洞顶截水沟、洞口排水沟的施工，防止地表水渗入开挖面影响明洞边坡和成洞面及仰坡的稳定；
在进行开挖的过程中，边仰坡防护与边仰坡开挖同时进行，洞口边仰坡按设计打锚杆、挂钢筋网、喷砼防护。
开挖前必须做好各种防护措施，保护施工及当地村民的安全；
在洞口仰坡开挖后及时进行喷锚支护，并根据围岩稳定情况，加密（间距）、加长（长度）布置锚杆，加大喷砼厚度，确保洞口稳定。
洞口边仰坡施工完毕后可采用平行工序即施工洞口长管棚工程，同时开始边仰坡的施工。
长管棚及边仰坡坡防护施工完毕后经对洞口观测沉降稳定后再进洞掘进。
明洞衬砌待暗洞开挖掘进一定步距后进行。
3、隧道进出口施工前应将二次衬砌台车准备到位，确保施工过程中各工序衔接，左右幅隧道掌子面之间应错开一定距离，且错开距离不小于30m.
4、隧道施工应积极推行标准化及信息化，实行围岩与支护结构监控量测信息化、人员定位与安全管理信息化、施工质量管理信息化，及时有效指导和控制施工，建立隐蔽工程施工过程照片、影像记录资料库，确保施工过程可溯、可查。
加强隧道施工超前地质预报和监控量测，对隧道围岩进行动态评价预测，通过记录测信息指导隧道施工，其中监控量测三项必测项由项目部跟进完成，其他选测项目和超前地质预报由第三方专业单位进行技术服务。
隧道施工应采用新型机型设备，积极采用大型化、专业化隧道施工装备，改善施工条件，降低劳动强度，减少人为偏差。
三、洞口施工方案
1、洞顶截水沟施工
隧道洞口开挖前，在洞口开挖边、仰坡线5m（水平距离）以外施工截水沟，截水沟设置沿地表坡面平滑顺直向下，避免急弯并通向路基边沟，以防雨季山汇积水冲洗已开挖的坡面。
截水沟采用人工结合机械打眼开炸开挖沟槽，M7.5号浆砌片石采用拌和机拌和砂浆及坐浆法人工砌筑，先沟底后沟邦牢固砌筑。
截水沟上游进水口与原地面衔接紧密、或略低于原地面，下游出水口与路堑排水系统顺接。
2、洞口边仰坡土、石方的施工
洞口边仰坡的刷坡施工尽量避开雨季，尽可能地保持原地形坡度，避免超欠挖造成凹凸不平现象，达到顺坡目的。
具体施工为：
①清除地表草木植被等影响施工的地面植物。
②按设计图纸的坡度进行测量，精确测出边、仰坡开挖轮廓线及平台位置。
③履带式挖掘机进入施工现场，并沿路修筑车辆通行的道路。
④进行开挖作业。
对坡积亚粘土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机掘除，从坡顶开始自上而下进行刷坡并预留成洞面核心土，边坡坡率为1：
0.5，采用挖机装碴汽车运至路基填方段落或指定弃土场。
岩石爆破采用密眼、少药光面爆破，减小对洞口围岩的扰动。
⑤清理坡面上的浮石、危石，并对凹凸不平坡面进行修补。
3、洞口边、仰坡的防护
洞口边、仰坡的防护要紧跟边仰坡刷坡。
罗家寨隧道洞口边仰坡面防护设计为挂网锚喷结构，φ6.5钢筋网间距20х20cm，Φ20砂浆锚杆长4m，间距1.2х1.2m，C20喷砼厚度10cm，刷坡面出来及时进行第一道初喷3~4cm，打锚杆、挂钢筋网后再进行复喷达设计厚度，钢筋网与锚杆头采用焊接连接，锚喷完毕及时进行养护。
4、洞口大管棚施工
本隧道为双车道隧道，最大开挖宽度达到12.86m（断面净宽），在洞口Ⅴ级浅埋地段施工难度较大，施工时采取强有力的辅助施工措施与初期支护相结合。
本隧道主洞Ⅴ级浅埋地段开挖采用的辅助施工措施为超前长管棚。
在隧道开始进洞开挖前必须施作28m长管棚作为超前支护，管棚材料采用Φ108热轧无缝钢管，壁厚为6mm，管棚的施工工艺如下：
⑴导向墙（套拱）施作：
在明洞外轮廓线外由测量人员用测量仪器定位标出，导向墙整体由C25钢筋砼浇注而成，厚度70cm，里面埋设4榀I18工字和37根长度为2m的Φ127х4mm导向钢管，导向孔口管环向间距为40cm,由于长管棚设计与隧道纵向轴线成1~3°
夹角，故可利用电焊机在拱架和孔口管间点焊定位使孔口管的倾角达到设计角度后再浇注砼固管（管口预先用编制袋填塞）；
套拱浇注从两侧拱脚向拱顶对称进行。
⑵孔位放样和钻机架设：
在架钻机前必须在岩壁上对孔位进行定位，用红油漆标示出奇偶数孔位后采用XY-28-300潜孔钻机保持与隧道轴线成1~3°
的仰角（不包含路线纵坡）钻入，钻机立轴方向必须严格准确控制，施工过程控制误差径向不大于10cm，为防止侵入开挖面，可在孔位放样时在理论设计弧线径向加大15cm左右，孔位施工顺序为从拱顶中央部位先奇数后偶数向两侧施工。
⑶钻孔进尺和纠偏：
钻机初始速度不宜过快，在钻进50cm后再转入正常速度，保持每小时进尺5m左右，同时施工过程中要经常用测斜仪量测钢管钻进的倾斜度，发现偏斜超设计时立即纠正后再施工。
每换一次钻杆前向孔内压入高压风并缓慢提出钻杆将孔内残碴吹出，反复几次后再继续换杆钻进，钻孔深度略长于钢管长度50cm。
⑷钢管加工安装和注浆：
长管棚除尾部4.5m为无孔实管外，其余管长段落形成有孔钢花管，管体采用电钻钻孔径大小为φ15mm的注浆孔，孔间距为60cm，梅花形布置；
单根管棚节长由3m、6m的钢花管编组而成，管节采用丝扣连接，丝扣长15cm，Φ102х6mm套丝钢管长30cm，为了使钢管接头错开，编号为奇数孔位第一节管长3m，编号为偶数孔位的第一节管长6m，以后每节均为6m。
管棚采用挖掘机或者水平钻孔设备进行顶进施工，机具顶进加压不要过快，过猛，发现顶进阻力大时，可边旋转、边顶进，甚至借冲洗液辅助顶进。
在注浆施工中为避免先注浆孔的浆液流入相邻未注浆孔，引起堵塞钢管四周的小圆孔，造成相邻孔注浆困难，原则是安装一孔就立即注浆一孔的方法。
注浆液采用C20水泥－水玻璃双浆液浆，水泥浆水灰比为1：
1，水泥浆与水玻璃体积比为1：
0.05，压浆初始压力为0.5MPa，终压力在2MPa，其中为确保扩散半径达到0.5m以上，注浆采用分段注浆，分段位置采用止浆塞止浆，注浆最后保持终压压力对注浆管续压20分钟以上。
为保证施工质量，在实际注浆施工前进行现场原位注入试验，做好注浆记录，确定科学的注浆方法及最优注浆参数等，来指导注浆施工，达到注浆密实。
另外，管棚孔口设排气阀，注浆前排气阀打开排气，等浆液从排气阀开始流出时，再把排气阀关掉。
如果注浆过程注浆速度过快可能发生跑浆现象，应立即关闭注浆孔，在水泥浆初凝前采用间歇性注浆，一定确保注浆效果。
每根钢管注浆完成后，及时用压力水冲洗钢管内的浆液，紧接着在全部钢管内注满30号水泥砂浆，达到增强钢筋刚度和强度的目的。
见下流程图。
超前大管棚施工工艺流程图
四、洞内掘进方案
1、施工原则
根据图纸设计要求、具体施工简易性，隧道依托新奥法的基本原理，以“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、快封闭、强支护、早闭合、勤量测”为原则进行施工。
2、洞身开挖
2.1Ⅴ级围岩开挖
①开挖工序：
Ⅴ级浅埋围岩破碎地段采用预留核心土环形开挖法，开挖前采用28m长管棚对隧道洞口段围岩进行预支护，可以利用挖掘机和风镐开挖掘进，必要时采用弱爆破进行松动。
正洞上台阶长度控制在3m以内，开挖高度3~4m，开挖单循环进尺控制在100cm以内，预留核心土，以确保围岩结构稳定及施工安全。
中台阶首先开挖曲边墙部分，完毕后架设钢拱架落脚抵到基岩以防止不均匀沉降，锚喷支护后可以开挖剩余核心围岩，中台阶距离长度不宜过长，一般控制在15m以内。
下台阶施工也要紧跟掘进，在不影响上台阶开挖的情况下尽快开挖并浇注基础和仰拱使隧道拱圈尽早闭合。
洞口若存在偏压要施作仰拱钢支撑。
如果围岩变形速率过快，则应放慢施工速度加强支护或者调整减小开挖台阶长度。
Ⅴ级围岩留核心土法开挖横向施工工序图
留核心土法施工顺序：
1.上部环形断面开挖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ2.上断面初期支护①3.核心土开挖Ⅳ
4.跳槽开挖下断面Ⅴ5.下断面初期支护②6.跳槽开挖下断面Ⅵ
7.下断面初期支护③8.施作仰拱④9.隧底填充⑤
10.铺设防水层及整体模筑二次衬砌⑥
Ⅴ级围岩留核心土法开挖纵向施工工序图
②钻爆设计：
上部环形断面采用七空眼直眼掏槽,为了减小震动效应，采用密钻眼、少用药、多分段，各部用药量均小于正常值，使地面建筑物附近监测点震动速率均小于10mm/s。
平均单位用药量q=0.86kg/m3，炮眼装填系数a=0.5。
标准药卷规格为Φ32×
200，单卷药重150g；
光爆药卷为Φ25×
150，单卷药重70g。
钻孔深度为2.5m进尺为1.0m，炮眼直径为35mm。
全断面炮眼总个数为n=0.0012*qs/ad2=0.0012*0.86*88/0.5/0.0322=178（个），取175个。
光爆参数为：
周边眼间距E=55cm，周边眼抵抗线W=60cm，密集系数为0.92，装药集中度为0.2kg/m。
Ⅴ级围岩爆破参数表
部位
炮眼类别
炮眼深度（m）
炮眼个数
单孔药量
炸药总重
（kg）
装填系数
单位用药量
（kg/m3）
平均每米炮眼药重（kg/m）
卷/眼
kg/眼
上部
环形
断面
掏槽眼1,2
2.5
12.5
1.87
11.22
0.85
辅助眼
2.3
10.5
1.57
7.85
0.75
掘进眼
1.05
35.7
0.5
周边眼
27
0.9
23.4
间隔
底板眼
1.8
32.4
0.8
小计
90
110.57
1.33
0.42
核心
土
13.5
14.4
45
48.9
0.7
0.4
下部
5.6
0.84
13.44
7.2
40
53.04
0.35
总计
175
212.51
0.86
0.38
Ⅴ级围岩留核心土法开挖炮眼布置图
2.2Ⅳ级围岩开挖
Ⅳ级围岩台阶法开挖横向施工工序图
台阶法施工顺序：
1.上部断面开挖Ⅰ2.上断面初期支护①3.跳槽开挖下断面Ⅱ
4.下断面初期支护②5.施作仰拱③6.隧底填充④
7.铺设防水层及整体模筑二次衬砌⑤
Ⅳ级围岩台阶法开挖纵向施工工序
为减轻爆破时对围岩的扰动，周边眼采用φ25×
150小直径光爆药卷，单卷药重70g，并采用导爆索串装药结构，孔口堵塞长度不小于40cm。
周边间距E=48cm，最小抵抗线W=56cm，相对距离E/W=0.80，周边眼装药集中度0.20kg/m。
掘进眼采用标准药卷规格为Φ32×
200，单卷药重150g。
钻孔深2.3m左右，循环进尺2m，炮眼直径为35mm。
爆破参数分别见下参数表。
钻爆作业时,根据地质条件及时修正爆破参数,以期达到最佳爆破效果。
Ⅳ级围岩爆破参数表
起爆
顺序
雷管
段别
炮眼
名称
个数
孔深（m）
装药（kg）
装药
系数
单孔
药量
装药量
中空眼
2号岩石硝铵炸药,遇水变为乳化防水炸药。
掏槽眼
0.80
1.50
6.00
扩槽眼
1.41
5.64
0.65
1.12
4.48
8.96
14.56
19.04
21.28
23.52
升级会员 