四道沟隧道施工组织设计.docx
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四道沟隧道施工组织设计
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1总体施工组织布置及规划
1.1、原则、范围
1.1.1编制原则
1）以建成“三个一流”示范线，建成世界一流客运专线为目标。
2）坚持施工安全、工程质量、合理工期、投资效益、技术创新五位一体，精心设计，精心组织，精心施工。
3）坚持科学性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合的原则。
4）整体推进，均衡生产，确保总工期的原则。
5）保证重点，突破难点，质量至上的原则。
6）保持施工组织设计严肃性与动态控制相结合。
7）强化组织指挥，加强管理，保工期、保质量、保安全。
8）优化资源配置，实行动态管理。
9）文明施工，保护环境。
1.2工程概述
1.2.1隧道概况
本合同段隧道工程是左、右线分离的平行隧道，左右线隧道在本合同段长度均为1405m。
1.2.2工程地质及水文地质特征
暂无。
。
。
。
。
1.3组织机构设置
在本标段隧道施工建立保证施工的组织机构，具体详见“组织机构框图”。
织机构框图
1.4总体施工方案
四道沟隧道左右线长1405m,计划安排两个作业队分别从左线和右线组织施工。
施工用水所使用的水池位于隧道附近的山头，高出洞口30m，其他临时设施包括生活营区均布置在洞口附近的空旷地里。
工程计划2010年4月10日开始施工，2010年9月1日完工，总工期5个月。
隧道岩石以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩为主，明洞段开挖采用明挖法施工，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖采用台阶法施工，衬砌采用整体式台车一次衬砌成型。
1.5平面布置
1.5.1施工风、水、电、讯
隧道通风及施工用风：
隧道采用压入式通风，在进出口各设一台220kw轴流风机向作业面通风，风管采用PVC拉链式软风管，直径Ф1500mm；施工用风，由在进出口施工场地集中设置的电动空压机供给。
隧道用水：
采用高山水池供水方式，在进、出口洞顶各设置150m3蓄水池，采用引水管引至掌子面附近，主水管采用Ф100mm钢管，各用水点采用胶管供水。
隧道用电：
隧道用电以外接电为主，同时在隧道口备用250KW发电机一台。
施工通讯：
工地施工现场采用对讲机或移动电话进行联络。
1.5.2弃碴场
暂无
1.5.3施工平面布置图
暂无
2主要施工方案及方法
本隧道进口段、出口段为明洞，施工时采取明挖顺做法施工。
隧道剩余段设计为暗洞，Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩采用台阶法开挖，
2.1施工方案
2.1.1明挖段施工方案
明挖段采用明挖法施工。
施工遵循“纵向分段（每段12m左右）水平分层、竖向放坡”的开挖原则。
开挖前先施工坡顶截排水设施，开挖时边坡随挖随支，做到开挖一层防护一层。
同时做好基坑内排水设施，杜绝坑内积水、软化基底。
明挖段开挖分两次施作，第一步竖向放坡开挖至明洞上半断面处，纵向开挖至明暗洞分界里程处时进行暗洞超前长管棚施工，暗洞洞顶边仰坡排水及防护随明洞顶覆土开挖一起施工，超前长管棚支护完成后采取双侧壁导坑法进入暗洞上半断面施工，开挖支护完成约10m左右后封闭掌子面，进入明挖段第二步开挖。
第二步开挖明洞下半断面，开挖采取分段开挖，逐段落底，至明暗洞分界里程处时，暗洞上下断面即可全面展开施工。
明挖段二次衬砌采取仰拱超前、拱墙一次整体浇筑，安排在下半断面开挖落底后进行施工。
明洞回填按照“纵向分段、水平分层、对称回填”的原则组织施工。
安排在明洞衬砌结束、结构砼达到设计强度并做好防水层和保护层后进行。
2.1.2暗挖段施工方案
暗挖隧道按新奥法原理组织施工，在施工中严格遵循“管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测”的施工原则。
Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩采用台阶法开挖，暗挖段开挖采用控制爆破技术，施工中加强监测，密切注意围岩变化，并及时调整支护参数，随挖随护。
防水设施按照“无钉铺设”工艺进行施工，隧道二衬按照“仰拱超前、拱墙紧跟”的方式进行施工。
2.2施工方法
2.2.1明挖段施工方法
2.2.1.1基坑开挖
明挖段开挖须避开雨季施工。
在开挖前先测设边、仰坡开挖边线，截水沟位置，砌筑天沟，疏通天沟排水通道，然后进行明挖段的开挖。
明挖段采用放坡开挖，按照“纵向分段、横向分层、阶梯开挖”的方式，按图纸要求自上而下逐层施工。
为便于机械开挖，纵向分段长度不大于12m。
土方开挖采用挖掘机机械开挖，人工刷坡，初步拟定开挖坡率自上而下为1:
1、1:
1.5及1:
1.25，施工时可根据地质情况和设计要求进行调整，确保基坑安全。
石方开挖采用深孔微差爆破技术，先拉通主槽，两侧边坡预留的1m～2m宽的岩体不爆，作为中部主爆体的隔墙，以减少大爆破对边坡的损伤，剩余部分岩体采用光面爆破技术，根据主爆体的爆破情况和岩石性质更准确地选择爆破参数，提高边坡的光爆效果，确保基坑边坡稳定、平整。
石方边坡的坡率根据岩石的等级、节理等情况综合选定。
2.2.1.2边坡防护
开挖后及时按照设计要求进行防护施工，做到开挖一层防护一层。
2.2.1.3基底检测及处理
基坑开挖到底后，观测基础地层是否变化，并进行承载力检测。
承载力不符合要求时，会同设计单位、监理单位提出对地层加固的处理方案，确保基底承载力满足设计要求后，方可进行仰拱施工。
为防止基底裸露风化，影响地基承载力，基坑开挖预留20～30cm厚度，待衬砌施工时再人工挖除。
2.2.1.4基坑排水
基坑采用明沟排水法施工。
开挖前在地表基坑开挖边界线外四周修筑截水沟防止地表水流入基坑或冲刷边坡造成边坡失稳。
每层开挖过程中在基坑两侧开挖临时排水沟，反坡排水时每隔一定距离设置临时集水井，使基坑内挖土时渗出的水经排水沟流向集水井，然后用水泵将水排出坑外。
设置碎落台时，在碎落台上也需设置排水沟。
2.2.1.5衬砌施工
明洞浇注混凝土前应复测中线、高程和模板的外轮廓尺寸（考虑预留沉降），确保衬砌不侵入设计轮廓线。
明洞混凝土的灌注应设挡头板、外模和支架，明洞墙、拱混凝土应整体浇注。
拱圈混凝土强度应达到混凝土设计强度等级的100％，且拱顶回填土高度达到0.7m时，方可拆除明洞拱架。
2.2.1.6防水及回填
衬砌施工完毕后，及时施做防水层，然后进行回填。
回填在衬砌外防水层施做完成且混凝土强度达到设计强度后进行。
回填采取两侧对称、小型机具进行施工，两侧回填高差不得大于0.5m。
采用机械回填时，在人工夯填超过拱顶1.0m以上后进行。
2.2.2暗挖段施工方法
2.2.2.1隧道开挖
暗挖段开挖采用控制爆破技术，Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩采用台阶法开挖，施工中加强监测，密切注意围岩变化，并及时调整支护参数，以确保地表沉降在允许范围以内。
施工期间需要加强地质预报，对隧道洞身和洞底存在局部发育溶隙和小溶洞的部位需进行岩溶技术处理。
1）台阶法
本标段隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V级围岩地段，采用台阶法施工，锚、网、喷初期支护，并辅以中空注浆锚杆超前支护及拱部格栅钢架或钢架加强支护。
（1）施工方法
上台阶开挖采用风动凿岩机钻眼，二级楔型掏槽；下台阶采用风动凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，光面爆破。
上台阶由挖掘机翻碴，下台阶由3m3挖装机装碴，20t自卸汽车运碴。
施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。
隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后仰拱（或铺底）紧跟。
爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差起爆。
上部采用光面爆破，周边眼间距E=45cm，抵抗线W=60cm，底板眼间距E=70cm。
下部采用光面爆破，周边眼间距E=35cm，抵抗线W=55cm，底板眼间距E=60cm。
炮眼深度：
掏槽眼眼深2.0～3.0m，其它炮眼深2.0～3.0m，计划循环进尺2.0～3.0m，起爆方式为孔内微差起爆。
周边眼采用Φ25mm小直径药卷间隔装药，其它炮眼采用Φ32mm药卷连续装药。
爆破材料采用塑料导爆管，非电毫秒雷管。
网络联接掏槽采用孔内复式网络，其余孔采用单式网络，周边孔采用传爆线竹片，小直径间隔装药，孔外网采用复式网络联接。
台阶法施工工艺流程见下图。
（2）爆破设计
爆破设计见下图。
说明：
本图尺寸以cm计；
本图级围岩硬岩段、Ⅲ级围岩和部分Ⅱ级围岩采用台阶法开挖，上台阶采用风钻钻孔，下台阶采用凿岩台车钻眼，采用2＃岩石炸药，非电毫秒雷管起爆，上台阶超前3～5m，上台阶采用液压反铲翻碴至下台阶，然后采用20t自卸汽车配合3m3装载机出碴；
每一循环设计进尺2.0～2.5m。
正台阶法开挖光面爆破主要技术经济指标见下表：
序号
项目
单位
正台阶法开挖
上半断面
下半断面
1
开挖面积
m2
49.3
80.7
2
比钻眼数
个m2
3.1
1.9
3
预计炮眼利用率
%
90
95
4
预计每循环进尺
m
2.0～2.5
2.0～2.5
5
每循环爆破岩数量
m3
123.25
201.25
6
炸药消耗量
kg
160.23
196
7
比钻眼量
mm3
3.1
1.9
8
比装药量
Kgm3
1.2
0.98
（3）施工循环时间及开挖进度
计划每循环进尺3.5～4.0m，每循环用时12小时，平均每日进尺7～8m，月进尺双洞可完成300m以上。
台阶法开挖作业循环时间见下表：
序号
作业名称
作业时间（min）
1
测量布岩、地质预报
60
2
开挖
300
3
通风
30
4
清理撬挖
30
5
初喷砼装碴运输（埋设量测组件）
210
6
挂网、喷砼监控量测
90
7
合计
（4）保证措施
施工贯彻稳步推进的原则，切实搞好初期支护和施工监测。
采用微震动控制爆破技术，以减轻对围岩的扰动。
初期支护或临时支护紧跟开挖工作面及时施作。
支护未完成，不得进行下一循环的开挖作业。
A喷射混凝土采用先进的湿喷法作业。
出碴前必须进行初喷。
每次喷射厚度宜为5～7cm。
喷射混凝土的质量须严格控制。
B超前系统锚杆在开挖台车钻爆破眼时一并钻好眼孔，其间距、孔深符合设计要求，并尽量垂直岩层层理。
一般采用早强水泥砂浆锚杆，灌浆饱满，锚固可靠。
有水或岩层破碎地段采用早强药卷锚杆。
C挂网在初喷砼及施作锚杆后进行。
钢筋网在洞外预制电焊成网片后安设，以节省挂网时间。
挂网时，钢筋网紧贴岩面，网片间点焊搭接，并与邻近锚杆联接牢固。
D局部围岩松散、破碎地段，加强临时支护或初期支护，或采用超前支护（超前小导管注浆、超前锚杆、超前小钢管等），并加强施工监测，防止坍方、支护失稳、衬砌病害等的发生。
采用机械化配套作业，搞好工序衔接和运输的调度组织，以加快施工进度。
台阶法开挖无轨运输机械作业流水线见下图：
2.2.2.2隧道支护
隧道支护主要有超前长管棚、超前小导管及锚杆、钢架、喷射混凝土等，施工时严格按照设计要求进行。
1）超前支护
（1）超前小导管
在上部弧形导坑开挖前，先用喷射砼将开挖面和5m范围内的坑道封闭，然后沿开挖轮廓周边施作带孔小导管，并通过小导管向围岩注浆，与坑道周围形成一定厚度的加固圈，然后在加固圈的保护下进行开挖等作业。
超前小导管施工工艺流程图见下图：
小导管采用Φ42热轧钢管，每环47根，环向间距0.4m，施工外插角5°～10°。
Ⅴ级围岩纵向每2.4m一环，导管长3.5m；Ⅳ级围岩纵向每3m一环，导管长4.2m。
结构件在加工工厂制作，前端做成尖锥形，除尾部30～50cm不布眼作为止浆段，其余均在管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径8mm，注浆工艺及钢花管结构见下图。
（2）超前长管棚
洞口段长管棚采用Φ108热扎无缝钢管，每环47根，外插角1°～3°；洞身段长管棚采用Φ89热扎无缝钢管，每环45根，外插角3°～5°，注浆采用水泥浆液。
长管棚施工工作面
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