高速公路双连拱隧道施工组织设计实施Word下载.docx
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5
隧道建筑限界净高
5m
6
汽车荷载等级
公路-I级
1.2.3自然状况
1地形、地貌
项目区位于位于青藏高原东南边缘横断山地向云贵高原过渡的衔接地段，兼具横断山峡谷和滇西高原两单元的地貌特征，有山地、岔地（坝子）、河谷三类地貌。
2气候
气候属低纬度高原南亚季风气候，可分为高寒、低温、中凉和中温四种气候类型。
大部分地区年内温度升降变化幅度小，而昼夜温差较大，干湿季分明，四季不明显，有温凉之更迭，无寒暑之巨变。
年平均温度12.6℃，≥10℃的年积湿2000℃以上，年平均降雨量800.6毫米，5-10月为雨季，降雨量占全年的80%以上，7-8月特别集中。
无霜期200天。
1.2.4主要工程数量
隧道主要工程数量见“主要工程数量表”。
主要工程数量表
项目名称
单位
数量
备注
土方开挖
m3
50155
石方开挖
38820.2
φ108管棚
m
4760
C25喷射混凝土
8748
φ42小导管
61610
D25中空锚杆
25480
7
φ22砂浆锚杆
3974
8
工字钢
t
975.1
9
C30混凝土
5475
10
C30防水混凝土
10263
11
C20混凝土
891.7
12
C10混凝土
4795
13
衬砌钢筋
1463.18
14
钢筋网
165.8
15
超前砂浆锚杆
7849
1.3施工组织机构及施工队伍安排
1.3.1隧道施工组织管理机构
为了加强建设项目管理、全面履行合同、控制建设投资，确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现香丽高速公路13标的建设目标，我公司按照项目施工法组建香丽高速公路13标项目经理部，工程技术和管理人员在全公司范围内抽调具有丰富的国内高速公路施工经验、专业技术能力强、综合素质高的工程技术和管理人员，承担该项目的施工任务。
本合同段隧道由本公司的一个隧道专业队承担施工。
隧道工程组织管理机构详见“隧道工程施工组织管理机构图”。
隧道工程施工组织管理机构图
1.3.2施工队伍安排及任务划分
项目部做好施工质量、安全控制，控制施工队左、右线均衡生产，积极引导施工队各工班施工的有序竞争。
隧道专业施工队建立队级管理领导小组，根据施工工序安排，成立开挖、支护、衬砌、混凝土搅拌站、机械班组、后勤保障班组，各隧道队所需专业工种详见《劳动力组织安排表》。
劳动力组织安排表
工种名称
隧道施工一队
管理人员
技术人员
工程调度
专职安全员
风枪工
35
爆破工
钢筋工
电焊工
喷锚工
模板工
混凝土工
普工
20
电工
机械修理工
推土机司机
16
挖掘机司机
17
装载机司机
18
砼输送车司机
19
自卸汽车司机
发电机机械手
21
压风机机械手
22
通风机机械手
23
砼拌和机机械手
24
地质钻机操作人员
25
地质预测预报人员
26
隧道监控量测人员
27
合计
150
1.4施工进度安排
1.4.1隧道施工开、竣工日期
开工日期：
2016年4月1日
竣工日期：
2017年2月25日
总工期：
330天。
1.4.2施工进度计划
隧道总体施工进度计划分施工准备阶段、主体工程施工阶段、工程收尾阶段共三个阶段，各阶段具体完成的内容见“总体施工进度安排表”。
总体施工进度安排表
阶段
具体工作
施工准备阶段
用1个月时间（2016年4月1日～2016年5月1日），主要完成施工便道、供风、供水、供电、生产生活用房、复测及控制测量、复核技术资料、混凝土配合比的选择及进场材料的试验、办理征地拆迁以及解决通讯、组织机械设备、人员、材料进场等。
主体工程施工阶段
用10个月时间（2016年5月1日～2017年2月1日），主要完成隧道开挖、支护、衬砌、路面、及装饰工程（包括中隔墙）。
工程收尾阶段
用0.5个月时间（2017年2月1日～2012年2月25日），完成隧道其它附属工程
1.5主要施工机械设备、试验、监测设备配备
1.5.1主要施工机械设备配备
施工设备作为生产力的要素之一，是企业生产的重要手段，是企业完成施工任务的重要物质基础。
施工设备配置遵循科技含量高、性能优良、生产效率高、环保性能好的原则进行设备组合匹配，使施工设备的配置充分体现先进性、适用性，配置数量以满足施工需要为前提，使用过程中充分挖掘设备的潜力，做到均衡生产，确保使用，降低机械使用成本。
隧道施工设备配备了自制凿岩台架、风动凿岩机、侧卸装载机、自卸车组成挖装运机械作业线；
锚杆台车或锚杆钻机、混凝土喷射机组成初期（超前）支护机械作业线；
液压钢模衬砌台车、混凝土运输罐车、混凝土输送泵组成衬砌作业线以及风、水、电、混凝土生产设备。
隧道主要施工设备配备见“隧道主要施工机械设备配备表”。
主要机械设备配置表
序号
设备名称
规格、功率及容量
单位
隧道凿岩台车
PPV3160-90
台
侧卸式装载机
ZLC50
砼喷射泵
TK961
挖掘机
EX350-5
空压机
L315-20/8
轴流通风机抽烟通风设备
DT125
自卸汽车
XC3310
辆
1.7施工总平面布置、临时工程及临时设施
1.7.1施工总平面布置
临时设施本着“节约林地、相对独立、便于管理、注重环保、方便施工”的原则进行布置。
临时设施主要布置在隧道洞口及洞外路基两侧。
生产临时设施有油料库、材料库、机修房、变电房、压风机站、钢筋加工棚、弃碴场等。
生活办公临时设施有职工生活营地、管理人员办公室、工地会议室、现场值班室等。
1.7.2施工临时设施布置及规划
施工便道：
上元村隧道施工便道从省道317线引入，利用当地150m现有乡道，新建1.6km便道至洞口。
便道技术标准为路基宽度8m，其中单向行车道宽3.75m，土路肩宽0.25m。
施工用电：
在洞口线路右侧设置一变电房，安装1台1250KVA的变压器。
另外备一台200kw的柴油发电机备用。
施工用水：
上元村隧道洞口上方设一个300m3蓄水池。
铺设φ200钢管输水供隧道高压用水。
高压供风：
隧道进口建压风站一座，安装6台20m3/min电动空压机，供应进口施工用风。
三管两路及洞内排水：
隧道内通风管采用软质风管，通风方式采用压入式通风。
风管悬挂于一侧边墙，高压风管、水管安装在通风管同侧临时水沟上方。
隧道动力线、照明线安装在另侧边墙顶部。
隧道两侧分别设置排水沟，排水沟不得侵入砼衬砌基础，并防止基础被积水浸泡。
施工道路做好横向排水，确保道路不积水，保证道路畅通。
施工通讯：
采用手机与无线对讲机相结合的联络方式。
生活、办公用房:
施工队营地根据洞口依势而建，结合地形构造进行场地平整、新建活动板房。
2.主要工程项目的施工方案、施工方法
2.1总体施工方案
隧道施工将严格按照新奥法组织，施工原则：
少扰动、管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、紧衬砌、勤量测、速反馈。
具体指隧道开挖时，应尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动持续时间及扰动范围。
采用超前长管棚、超前小导管、超前锚杆及加固注浆等辅助施工措施。
掘进循环进尺宜采用短进尺，支护应紧跟开挖面。
对易风化的自稳性较差的软弱围岩地段，应对开挖面及早作封闭式支护。
结合现场实际情况，将超前地质预报和隧道监控量测贯穿于整个隧道施工过程，准确预报隧道掌子面前方围岩构造及水文情况、监控量测隧道围岩变形、隧道支护与衬砌结构受力情况，以及时改变稳定围岩的辅助措施和调整初期支护参数或修改衬砌结构类型，确保隧道施工安全和隧道结构的稳定。
Ⅳ级、Ⅴ级围岩初支紧跟掌子面，仰拱距开挖面距离不到大于30m；
Ⅳ级、Ⅴ级围岩二衬的施工时间必须在围岩与锚喷支护变形基本稳定后及时进行，距离开挖面不得大于100m。
隧道从上元村隧道出口单头掘进，采用自制钻孔台架配合凿岩机钻孔、人工装药、挖掘机配合侧卸式装载机装碴、自卸汽车出渣。
隧道主洞二次衬砌采用12米自行式液压钢模衬砌台车立模，混凝土拌合站集中拌制混凝土，砼运输车运送、混凝土输送泵泵送入模，边拱墙全断面衬砌。
隧道明洞采用分层明挖，明洞结构采用就地模筑全断面整体式钢筋砼衬砌，隧道采用普通钻爆法施工。
连拱隧道Ⅴ级围岩、Ⅳ级围岩浅埋段采用连拱隧道三导洞法开挖、Ⅳ级围岩采用中导洞法开挖。
凿岩钻孔台车并辅以风动凿岩机钻孔，IV、V级围岩地段采用人工配合挖掘机及风稿进行开挖，局部可施以小炮松动施工。
2.2施工顺序
2.2.1总体施工顺序
根据洞口的现场条件、工期要求和各工序相互独立并相互影响的特点，按照均衡生产原则进行施工安排，隧道总体施工顺序具体安排如下：
第一步：
交接桩与导线复测、控制网布设，临时设施和临时工程施工，施工队伍和施工机械设备进场，编制实施性施工组织设计。
第二步：
安排隧道进出口洞顶截水沟和坡顶截排水设施修建，截排水设施完工后进行洞口土石方施工。
第三步：
上元村隧道进行中导洞洞身开挖及初期支护施工，待中导洞贯通后立即浇注中隔墙。
待中隔墙浇注完成后，再进行侧导洞开挖、主洞扩挖及支护施工。
第四步：
进行主洞二衬施工，待二衬施作完毕后，安排路面垫层、边沟、电缆槽等洞内附属工程施工。
第五步：
再进行路面混凝土施工。
第六步：
洞身装饰施工。
第七步：
收尾配套及清理场地，编制竣工文件和安排工程验交。
2.3双连拱隧道施工具体施工方案
上元村双连拱隧道Ⅴ级围岩、Ⅳ级围岩浅埋段施工方案详见“连拱隧道中导洞法台阶分部开挖施工作业程序图”，具体施工方案为：
2.3.1隧道开挖
①中导洞先贯通：
根据隧道整体式双跨连拱设计断面和洞口所具备的施工条件，在隧道出口连拱部位进行中导洞开挖并使其贯通，中导洞采用全断面法开挖，中导洞开挖V级围岩临时支护参数：
φ22砂浆锚杆长2m、φ8钢筋网20*20cm、每60cm一榀I16型钢拱架、喷射20cm厚C25混凝土。
Ⅳ级围岩临时支护参数:
φ22砂浆锚杆长2m、φ8钢筋网25*25cm、每75cm一榀I16型钢拱架、喷射20cm厚C25混凝土。
超前支护均采用4.1m长φ42小导管，每3米一环。
②中隔墙砼浇筑：
中隔墙衬砌钢筋采用现场绑扎，自制整体式液压钢模台车整体衬砌，按每两天一循环，每循环12m施作。
台车就位后，利用中导洞钢架支护，对衬砌台车稳定性定位加固后，进行浇筑砼施工。
中导洞贯通后，自隧道进口向出口方向进行中隔墙砼浇注。
③侧导洞施工：
侧导洞断面形式采用弧型，在洞口超前长管棚施工完毕后，首先进行隧道左侧导洞开挖施工，左侧导洞开挖进尺超过30m后，进行隧道右侧导洞开挖施工；
侧导洞开挖采用全断面法施工，V级围岩和Ⅳ级围岩地段每循环开挖进尺均按一榀钢架间距进行，Ⅳ级围岩地段每循环开挖进尺均按两榀钢架间距进行；
侧导洞开挖内侧壁临时支护与中导洞临时支护相同，侧导洞钢拱架支护注意与主洞边墙钢拱架的连接方式和连接部位。
④主洞施工：
上元村隧道首先进行隧道左侧主洞开挖，隧道左侧主洞开挖进尺超过30m后，再进行隧道右侧主洞施工。
隧道主洞采用台阶法施工方案，在左侧隧道主洞开挖前，对中导洞右侧进行单侧加横向支撑，确保中隔墙不被破坏。
隧道主洞V级围岩和Ⅳ级围岩地段采用上台阶留核心土分部开挖，每循环开挖进尺按一榀钢架间距进行；
Ⅳ级围岩地段采用上下台阶开挖方案，上台阶预留核心土，每循环开挖进尺按两榀钢架间距进行；
每循环开挖后立即进行初期支护施工。
2.3.2隧道超前支护施工
在隧道进洞口拱部120°
开挖轮廓线外围施作30m长的φ108管棚，长管棚施作采用地质钻机进行钻孔及安装施工，洞口套拱连拱侧拱脚一定要落在中隔墙上。
洞内V级、Ⅳ级围岩采用双排φ42小导管超前支护，小导管采用人工风动凿岩机进行钻孔及安装施工；
长管棚与小导管均采用单液注浆泵进行注浆施工。
2.3.3隧道开挖与支护施工
①隧道掘进方式：
V级、Ⅳ级围岩一般采用人工风镐开挖，或进行放小炮进行松动爆破；
Ⅳ级围岩地段采用机械钻眼、人工装药爆破。
隧道钻爆开挖采用微振爆破技术，周边采用光面爆破施工技术；
坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭”的施工原则。
施工通风采用轴流风机压入式通风。
②隧道出碴:
采用挖掘机扒碴、侧卸装载机装碴、自卸汽车无轨运输。
③初期支护：
采用人工钻眼、锚网及钢架施作，湿喷机喷砼。
2.3.4二次衬砌施工
①防排水：
隧道各防排水管线沟槽按设计施工；
防水板采用无射钉铺设工艺，利用自制防水板台车采用悬吊法铺设防水板。
②仰拱及填充：
隧道仰拱及填充采用自制隧道施工栈桥进行浇筑。
③隧道主洞衬砌施工：
隧道衬砌采用自制整体式液压钢模台车施工。
左右侧隧道二次衬砌采用现场绑扎钢筋，自制整体式液压钢模衬砌台车全断面衬砌；
采用左右两侧对称进行，按每循环衬砌长度12m间距施作。
两侧隧道主洞开挖成洞进尺均超过60m后，进行隧道二次衬砌施工。
砼拌和站集中拌和，砼运输车运输、泵送砼。
隧道内侧壁导坑内支撑在铺设防水层、绑扎钢筋时，拆一段施工一段，保证施工安全。
2.4主要施工方法、施工工艺
2.4.1洞口施工
（1）、洞口及明洞施工方法
洞口及明洞开挖避开雨季施工，先开挖并施作洞口截水沟等排水系统，天沟设于边、仰坡顶以外不小于5m，其坡度根据地形设置，但不应小于3%，以免淤积。
洞口及明洞土方及表层风化石方采用机械自上而下分层开挖，按高度每2m为一层施工，按照设计坡率清刷边坡，以人工配合机械逐层开挖，接近坡面时采用人工刷坡，以防破坏坡面稳定性和整体性，边坡清刷到位后及时进行边仰坡锚喷支护。
上一层边仰坡防护完成后才能进行下一层开挖施工。
洞口及明洞土石方施工应根据隧道进出口地形和开挖揭露的工程地质条件，结合边仰坡的稳定性，本着“早进晚出”的原则确定隧道进出口明暗洞交接位置。
在确保安全的前提下，避免大挖大刷，及早进洞。
洞口及明洞土石方开挖分两部进行，先开挖支护隧道拱部以上范围，为暗洞施工提供工作面。
拱部以下土石方开挖，待暗洞已掘进至稳定地层后，选择适宜时机开挖。
明洞边墙采用暗挖的施工方法，为保证施工安全，边墙设置临时钢支撑、锚、网、喷支护。
洞门及明洞基础应落在稳固地基上，要求地基承载力不小于3000kpa,当地基承载力不能满足要求时，应及时通知设计、监理单位，采取措施对地基进行加固处理使基达到要求。
明洞混凝土统一采用衬砌台车立内模，外模采用竹胶板，拉杆内撑，外拉采用在边仰坡埋设锚杆的方法，按照明洞衬砌的有关要求进行施作。
上元村隧道洞顶回填采用碎石土对称回填，并分层夯实，回填的高度根据现场实际情况调整，顶部覆盖50cm厚粘土隔水层和30cm耕植土其坡度施工时根据实际地形进行调整。
（2）、洞口及明洞工程施工工艺见图
见“洞口及明洞工程施工工艺详图”
洞口及明洞工程施工工艺流程图
2.4.2洞身开挖
隧道采用普通钻爆法施工。
爆破作业按“一标准、两要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。
装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗；
严格按爆破设计的装药结构和药量施作。
严格按设计的联接网络实施，控制导爆索连接方向和连接点牢固性。
隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
在隧道开挖时，根据超前地质预测预报结果，及时反馈信息，核对围岩级别及地下水状态，及时调整施工方案、施工方法，调整超前支护，确保施工安全。
（1）、钻爆法施工方法
钻爆设计：
以正洞Ⅳ级围岩正台阶法开挖为例进行钻爆设计，其它各级围岩参照其设计进行适当调整，并在实际施工中不断优化爆破参数，以取得最佳爆破效果。
Ⅳ级围岩开挖爆破设计见“Ⅳ级围岩台阶法开挖炮眼布置图”。
测量放线：
钻孔前测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置。
距开挖面50m处埋设中线桩，每50m设置临时水准点。
每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达最佳效果。
钻孔作业：
钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按钻爆设计实施。
特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量，未经主管工程师同意不得随意改动。
定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。
准确定位凿岩机钻杆，使钻孔位置误差不大于5cm，保持钻孔方向平行，严禁相互交错。
周边眼钻孔外插角度控制在4°
以内。
同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求，并保持深度相同。
装药结构：
根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段及周边眼选用乳化炸药，其余均用2号岩石硝铵炸药。
周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，周边眼用φ25×
200小药卷，不偶合装药，不偶合装药系数一般控制在1.4～2.0范围内。
严格控制周边眼装药量，采用合理的间隔装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。
其余掏槽眼、底板眼、辅助炮眼采用φ40×
200药卷，集中装药。
起爆网络：
采用孔内控制微差起爆网络技术，施作中增大爆破起爆段别，增加起爆间隔时间，采用1、3、5、7、9、11、13段7个段别非电雷管间隔起爆系统。
整个掌子面起爆网络两组簇连式并联的复式起爆网络，起爆采用导火索引爆火雷管，塑料导爆管传爆。
清除危岩：
爆破后经通风排尘，40分钟后先由专职安全员进入掌子面，确认无危险源后再由爆工配合挖掘机清除隧道拱顶、岩壁松动的石块，保证出碴机械人员的安全。
出碴：
隧道出碴采用无轨运输方式。
采用装载机装碴，挖掘机配合扒碴，自卸车运输的方式进行隧道出碴。
对双侧壁导坑法施工中，小断面机械无法直接出碴地段，采用人工配合小型机具将爆碴清运至机械可以直接装运处；
对短台阶法施工，上、下台阶可一次分段起爆，下部台阶先不出碴，用挖掘机将上台阶爆碴挖至下台阶，实现机械直接出碴。
超欠挖检测及处理：
采用激光断面仪对开挖断面进行检测，对欠挖部位立即采用风镐或放小炮处理，对超挖部位采用喷射混凝土分层回填，确保超挖处密实无空洞。
开挖质量控制措施：
1）技术控制。
准确确定围岩光面爆破技术参数。
坚持每循环放样，准确测设开挖轮廓线，技术干部从炮眼位置、倾角、炮眼深度、装药到起爆各个环节按照钻爆设计图进行全过程监控。
并根据爆破参数及爆破效果，及时修正爆破参数。
2）其它控制。
掘进工班未按照光爆要求作业时，爆破员、安全员有权拒绝装药放炮。
项目部严格审查每循环爆破器材申请领用单，对掘进工班未申请领用光爆索者，不得签字批准。
炸药库库管员在发爆破器材时，对未申请光爆索的掘进工班，不得发放其它爆破器材。
2.4.3超前支护
（1）、洞口长管棚
洞口及明洞土石方开挖至隧道起拱线平后，进行洞口长管棚施工。
管棚定向采用2m长的C25混凝土套拱，套拱基础必须落在稳定的基础上，套拱混凝土导向墙在明洞外轮廓线以外施作。
导向墙内设4组20b工字钢，工字钢分段按设计尺寸弯制成弧形，段与段之间采有螺栓连接成半圆形，在洞口架立固定后，在钢架上安装并固定φ127孔口管，立内、外模浇筑混凝土，混凝土套拱厚60cm。
管棚钢管规格：
管棚采用外径φ108mm，壁厚6mm的热轧无缝钢管制作，钢管前端呈尖锥状，尾部焊接φ10加劲箍，管壁四周钻4排φ12mm压浆孔，钻孔间距为15cm,呈梅花形布置，施工时钢管沿隧道周边以1°
外插角。
钢花管总长为30m.尾端留4.5m不钻孔，尖锥段长20cm。
每节节长为3m、6m。
每节钢管两端均预加工成外丝扣，同一断面内接头数量不超过总钢管数的50％。
编号为奇数管的第一节采用3m钢花管，偶数管第一节采用6m钢管，以后每一节都采用6m长，最后打入的一节钢管结
合套拱长度截取合适长度，钢管入土长度为设计长度L-200cm。
施工时采用地质钻机钻孔，钢管沿隧道周边以1°
外插角打入围岩，环向间距为45cm。
钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一要根钢管。
钻进中随时检查偏斜度，发现偏差及时纠正。
长管棚注浆采用水泥浆液，注浆参数：
水泥浆液水灰比为1：
1（重量比），注浆压力：
0.5～2.0MPa。
注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验。
注浆采用BW-250/50型注浆机，达到注浆压力2.0MPa后，稳压10分钟。
注浆结束后用M30水泥砂浆紧密填实，增强管棚的刚度和强度施工工艺见“超前长管棚施工工艺流程图”。
超前长管棚施工工艺流程图
（2）、超前小导管注浆加固支护
超前小导管为φ42mm壁厚4mm的无缝钢管，单根长4.1m，钻设φ8mm压浆孔，钢管以10°
外插角沿隧道周边打入围岩。
小导管前端10cm作成锥形以便插入，其后300cm范围内钻4排φ8孔，间距10cm，梅花形布置，尾部100cm范围内不钻孔，尾端焊Ф6钢筋加强箍，如下图。
钢花管大样图
小导管采用先钻孔后下钢管法施工，钻孔和打入钢管用气腿凿岩机施作，钻孔时开孔
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