高速公路整体式连拱隧道施工组织设计.docx

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高速公路整体式连拱隧道施工组织设计

高速公路整体式连拱隧道施工组织设计

【工程概况】

    公路等级：

高速公路    设计荷载：

汽车-超20级，挂车-120；

    隧道净宽：

净-13.5米   隧道净高：

净-5.0米

    地形条件：

山地        纵坡设置：

前进方向2.8%上坡

【内附图表】

    1.主要工程数量表            2.临时工程数量

    3.项目部组织机构图          4.项目经理部管理人员表

    5.劳动力配置计划表          6.劳动力需求直方图

    7.主要材料供应计划          8.主要施工机械设备配备

    9.试验、测量、质检仪器设备  10.洞内管线布置示意图 

    11.Ⅱ类围岩施工顺序图       12.中导洞横断面施工示意图

    13.防水板吊挂台架示意图     14.超前小导管施工工艺框图

    共80页

防水板吊挂台架示意图

洞内管线布置示意图

Ⅱ类单洞横断面示意图

Ⅱ类围岩施工顺序图

II、III类围岩上断面开挖炮眼布置图

1.编制说明

1.1编制依据

◆国道主干线XX境XX县XX口至XX县XX关段高速公路09标段合同文件；

◆公路隧道施工规范规规则及有关规定；

◆建设单位对工期质量的要求；

◆本施工单位拥有的科技成果、工法成果、管理水平、现有的技术装备力量和多年积累的施工经验。

1.2编制原则

1）科学部署，统筹安排，保证重点，兼顾一般；

2）合理组织平行、交叉、流水作业，力求均衡生产；

3）集中力量打歼灭战，突破重点、难点工程；

4）提高机械化施工程度，采用先进施工方法和工艺；

5）强化组织指挥，加强管理，保工期、保质量、保安全；

6）优化资源配置，实行动态管理；

7）文明施工，保护环境。

2.工程概况

2.1工程名称：

右半幅K54+729～K54+970、左半幅K54+729~K54+984整体式连拱隧道

2.2起讫里程：

右半幅K54+729～K54+970长241米、左半幅K54+729~K54+984长255米。

2.3地形地貌

本工程地处秦岭山脉，路线横跨秦岭褶皱带的核心地位，沿线区域稳定性属稳定和比较稳定，地震烈度为7度。

2.4气象水文

本地区为暖温带半湿润-湿润季风气候带。

常年平均气温10～12℃，一月平均气温-0.2℃，七月平均气温22.4℃，极端最高气温31.5℃，极端最低气温-12.9℃，多年平均降水900～1100mm。

路线经崂峪河，为长年流水，水质好，可作为施工及生活用水。

2.5地质情况：

隧道覆盖层为斜长角闪片岩，纤状变晶结构，片状、条带状构造。

岩石新鲜、坚硬。

片理向NNW方向陡倾，倾角一般在65°以上。

节理比较发育，其中60∠60和140∠60的节理贯穿整个隧道纵断，前者为张剪性，后者为压剪性，节理面平直，较紧闭。

与片理平行的断裂较发育，断面紧闭，断裂带不发育，北口易产生崩塌；南口在崩塌体，上方危岩发育，很不稳定。

Ⅱ类围岩长14m（K54+970~K54+984），Ⅲ类围岩46m（K54+729~K54+740、K54+935~K54+970），Ⅳ类围岩195m（K54+740~K54+935），围岩断裂带长7m（K54+856~K54+861、K54+964~K54+966），隧道浅埋段分别在进口及出口端，长度分别为15m（K54+735~K54+750）、39m（K54+947~K54+986）。

2.6技术标准

公路等级：

高速公路；

设计荷载：

汽车-超20级，挂车-120；

隧道净宽：

净-13.5米；

隧道净高：

净-5.0米。

2.7线路平面情况：

K54+729～K54+779为圆曲线，长50米；K54+779~K54+879为缓和曲线，长100米，K54+879~K54+984为直线，长105米。

2.8路线纵断面坡度情况：

K54+729进口洞口路面设计标高：

1065.45米，全隧道前进方向2.8%上坡，竖曲线起终点分别为：

K54+729~K54+872.50长143.5米。

2.9水、电、道路情况

2.9.1水：

XX河长年流水、水质清澈，经过滤后可做为生产、生活用水。

2.9.2电：

施工初期附近电力不能满足供应，自备2台200KW发电机供电，然后架专线解决。

2.9.3道路：

利用通往XX度假村的乡镇公路，在修200m长的便道到洞口，交通较为便利。

2.10主要工程数量

主要工程数量表

序号

工程项目

单位

数量

1

C25混凝土

m3

7954

2

C25喷射混凝土

m3

1836

3

开挖土石

m3

48872

4

7.5#浆砌片石

m3

161.3

2.11工程特点及重难点

1）隧道内部围岩较好，IV类围岩所占比例较大，采用全断面法开挖。

洞口段位于II、III类浅埋区，围岩较差，采取正台阶法施工，超前注浆锚杆及超前小导管支护。

2）隧道排水系统较复杂，中隔墙渗漏水的防治是本工程的难点。

3）隧道施工的监控量测是保证隧道施工安全的难点。

施工时必须加强监控量测，通过量测数据及时调整施工方法，指导施工。

4）右侧导洞施工时防止山体偏压的措施。

3.施工准备

3.1复测和控制测量

设计院将控制网交桩后，采用LeicaTC702复测设计院所交导线桩。

复测合格后在洞口布置控制点，利用控制点进行放样。

水准测控采用DSZ3水准仪，在XX口的国家水准点XX旬13与A、B标使用的D171水准点复测合格后，在洞口引同等级的水准点。

3.2临时工程

临时工程中便道、给水、供电临时通讯、生产生活房屋等数量和完成期限见下表

临时工程数量及完成期限

序号

工程名称

单位

数量

日期

1

隧道临时便道

m

600

2003.10.19

2

临时通讯

处

1

2003.10.19

3

给水

座

1

2003.10.19

4

供电

km

0.7

2003.10.19

5

生产房屋

拌合站

M2/座

200

2003.10.19

钢筋房

m2

150

2003.10.19

水泥库

m2

200

2003.10.19

其它生产房屋

m2

240

2003.10.25

6

生活房屋

m2

1000

2003.10.19

4.施工总体部署

4.1施工任务划分及作业队伍安排

本工程项目经理部共25人，下设1个施工队。

项目经理部及1个施工队由具有丰富的高速公路路基及隧道施工经验的管理人员和施工人员组成。

具体的任务划分如下：

施工队：

隧道按工种划分，设有爆破工班、出碴工班、钢筋工班、混凝土工班、机械工班，高峰时期施工人员达120人左右。

4.2各分项工程施工顺序

施工队分3个工作面组织平行流水施工。

第一工作面为开挖和初期支护；第二工作面为防水和二次衬砌；第三工作面为洞内路面及附属工程。

4.3现场组织机构

按ISO9001质量体系文件《管理手册》中的《项目工程组织机构管理办法》执行，成立项目经理部，对所属施工队伍进行生产指挥、技术管理、安全质量检查，按规定使用和调度资金。

5.施工方案、施工方法及工艺

本工程隧道左线长255m，右线隧道长241m。

左右线隧道均为上坡。

围岩为II、III、IV类。

各类围岩的断面及支护情况如下表：

中导洞

围岩项目

II类围岩

III类围岩

IV类围岩

开挖宽度

5.18m

5.14m

5m

断面积

42.53m2

45.9m2

42m2

超前支护

Φ50x5小导管，环向间距40cm，长5m，a=5°~7°

Φ25超前锚杆，环向间距40cm，长5m，a=5°~7°

施工支护钢拱架

H200×200钢，间距100cm

H175×175钢，间距100cm

初期支护锚杆

Φ25中空，长4m，纵横间距1.0×1.0m

Φ25中空，长3.5m，纵横间距1.0×1.2m

Φ22砂浆锚杆，长3.5m，纵横间距1.2×1.2m

初期支护钢筋网

Φ8，20×20cm

Φ8，20×20cm

Φ8，20×20cm

喷射C25砼

15cm厚

15cm厚

15cm厚

衬砌

160cm厚C25钢筋砼

160cm厚C25砼

160cm厚C25砼

双侧导洞

围岩项目

II类浅埋

III类围岩

IV类围岩

开挖宽度

11.71m

11.62m

11.57m

断面积

58.66m2

58.66m2

58.66m2

超前支护

Φ50x5小导管，环向间距40cm，长5m，a=5°~7°

Φ25超前锚杆，环向间距40cm，长5m，a=2°~5°

施工支护钢拱架

H200×200钢，间距100cm

H175×175钢，间距100cm

I16工字钢，间距120cm

初期支护锚杆

Φ25中空，长4m，纵横间距1.0×1.0m

Φ25中空，长3.5m，纵横间距1.0×1.2m

Φ22砂浆锚杆，长3m，纵横间距1.2×1.2m

初期支护钢筋网

Φ8，20×20cm

Φ8，20×20cm

Φ8，20×20cm

喷射C25砼

25cm厚

20cm厚

20cm厚

二次衬砌

55~70cm厚C25钢筋砼

50~65cm厚C25砼

45cm厚C25砼

5.1施工方案

总体施工方案：

首先从进口施工中导洞的开挖及支护，贯通后进行中隔墙浇筑，然后左侧洞口开挖进洞，左右半幅不同步进洞，间隔不超过10米，全断面分部模筑钢筋混凝土。

在雨季前进行明洞及洞门施工。

隧道明洞采用明挖法，暗洞采用新奥法施工。

III类围岩段采用正台阶法开挖，IV、类围岩采用全断面法开挖；出渣采用无轨运输，装载机装渣，自卸汽车运输；采用超前锚杆注浆，锚杆、钢筋网、钢拱架、喷射混凝土初期支护；全断面自制衬砌台车施工二次衬砌。

开挖、支护、二次衬砌与洞内路面组织平行施工。

洞内路面左右半幅交错施工，保证运输车辆通行。

在隧道洞口设高位水池、空压机站、变压器及配电房等临时设施，通过高压水管、高压风管、电力线向洞内供应风、水、电。

隧道通风采用压入式通风。

隧道开挖均采用光面爆破，以减轻对围岩的扰动，控制超欠挖。

喷射混凝土采用湿喷工艺，以减少回弹，提高喷射效果。

挂网在初喷砼及施作锚杆后及时进行。

钢筋网在洞外预制电焊成网片后安设，现场焊接，节省挂网时间。

衬砌立模采用全断面自制混凝土衬砌台车。

洞口设砼搅拌站，轮式砼搅拌车供应运送混凝土，混凝土输送泵泵送灌注混凝土。

复合式衬砌的防水层从拱顶中央向两侧对称进行，要重点做好接头处理。

隧道施工中采用“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”等技术措施，建立一套围岩和支护结构的监控量测系统，进行信息化施工管理，随时掌握施工过程中的动态变化，并根据监控量测的反馈信息及时调整开挖方法、支护参数和施工工艺，合理安排施工，以保证安全和节约成本。

对于软弱围岩，按“短进尺、弱爆破、快封闭、强支护、紧衬砌”等技术措施实施。

进洞方案：

中导洞

在明洞上部仰坡锚网喷护，再在洞内方向打入超前小导管（Ⅱ类）或超前砂浆锚杆（Ⅲ类）等进行超前支护。

开挖时留拱部核心土，做环形初支，按Ⅱ、Ⅲ类围岩进行施工。

Ⅱ、Ⅲ类围岩采用台阶法开挖，拱部开挖完成后及时挂网喷射混凝土，并封闭型钢支撑,设置锚杆。

双侧导洞

暗洞进洞前，在明暗洞交接处2m范围内，在明洞上部现浇0.6m厚C25混凝土护拱，并与仰坡锚网喷护结构充分结合在一起，再在护拱混凝土层上向洞内方向打入超前小导管等进行超前支护。

开挖时留拱部核心土，做环形初支，按Ⅱ类围岩进行施工。

Ⅱ类围岩采用双侧壁导坑法开挖，左右导坑开挖应同步进行，中心部位岩柱采用分步开挖，拱部开挖完成后及时挂网喷射混凝土，并封闭型钢支撑,设置锚杆;Ⅲ类围岩采用台阶分步开挖（环形开挖中心留核心土法）。

5.2现场布置

1）供电供水方式

①洞内施工用电

洞内施工用电采用三相四线系统供电，电线固定于成洞段地段边墙上部。

成洞地段，额定电压不得超过380V；作业地段，额定电压不得超过36V。

隧道作业地段必须有足够的照明。

运输道路照明：

未成洞地段每隔6米设挂灯，成洞地段每隔10米设一高压钠灯。

②施工供水

隧道施工供水，在洞口顶左侧山坡上修建50立方米蓄水池一个。

蓄水池须高出洞顶50米。

洞内管道前端至开挖面，一般保持30米距离，用直径50毫米高压软管接分水器，中间预留的异径三通，至其他工作面供水软管的长度不宜超过50米。

2）施工排水

本标段隧道较短，地下水主要为似层状变质岩类及块状岩类裂隙水。

似层状变质岩类柔性特征明显，张性裂隙不发育，一般为隔水层，富水性差。

块状岩类裂隙为紧闭型，富水性差。

但在断层破碎带内，由于岩石破碎，裂隙发育，有利于地下水的储存，常形成地下水的局部富水地段。

根据以上情况，成洞地段利用侧沟排水，未成洞地段隧道两侧设临时排水沟排水，本项目在坡度为2.8%的上坡地段，利用侧沟及临时排水沟排水，将洞内积水排出洞外，经沉淀池沉淀后排入沟谷。

3）砼供应方式

在隧道洞口设HZS60砼搅拌站一座，生产能力60m3/h；砼运输采用砼运输车。

泵输送泵泵送入模。