角洞岙隧道实施性施工组织设计.docx
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角洞岙隧道实施性施工组织设计
宁波象山港公路大桥接线工程建设项目
角洞岙隧道
实施性施工组织设计
标 段：
第2标段
施工单位：
中铁十六局集团三公司
日 期：
二00九年九月二十日
编制：
审核：
角洞岙隧道实施性施工组织设计
第一章 编制说明
一、编制依据
1、宁波象山港公路大桥接线工程第2标段施工招标文件、设计图纸、设计文件及相关资料。
2、进场后对本合同段工程所在地周围现场勘查、了解获取的水文、地质、气候等相关资料。
3、交通部颁发的现行施工规范、规程、质量评定验收标准。
4、我单位施工管理水平、技术装备能力以及长期从事高速公路施工的实践经验。
5、现有的市场工、料、机情况。
二、编制原则
1、严格按合同中标文件所规定的工程施工工期，根据工程特点组织施工，在工期安排上尽可能提前完成。
2、贯彻执行国家和当地政府的方针政策,遵守法律法规,严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程及技术标准要求，尊重当地的民风民俗。
3、在认真、全面理解设计文件的基础上,在确保工程质量标准的前提下，积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料。
4、合理安排施工程序和顺序，做到布局合理、突出重点、全面展开、平行流水作业；正确选用施工方法，科学组织，均衡生产。
各工序紧密衔接，避免不必要的重复工作，以保证施工连续均衡有序地进行。
5、结合现场实际，因地制宜，尽量利用现有设施就近已有的设施，减少各种临时工程，尽量利用当地合格资源，合理安排运输装卸与存储作业，减少物资运输周围工作量。
6、根据工程特点，科学组织，均衡生产，确保优质高效完成本合同段施工任务。
7、实施项目法管理，施工组织管理坚持高标准、高起点、快节奏，施工现场突出标准化规范化作业。
8、贯彻执行国家和当地政府的方针、政策及相关的工程施工规范及质量检验评定标准、规定等。
9、符合国家环境、水土资源、文物保护及节能的要求。
第二章 工程概况
一、工程范围及位置
角洞岙隧道位于宁波鄞州区横溪镇与东钱湖镇交界处，呈北北西向展布，设计为分离式隧道，隧道左线起讫桩号K7+660～K9+815，长2155m；右线起讫桩号YK7+645～YK9+830，长2185m，属长隧道。
平面线形：
左右线洞口两端段均处于直线段，而中间段处于左偏圆曲线上。
纵断面线形：
左右线两端洞口均处于凸型竖曲线上，其余段落均处于纵坡为2.13%的直坡段。
路面横坡：
左右线全长均为2％单向横坡。
设计行车速度为100km/h。
隧道建筑限界：
建筑限界宽10.75m，建筑限界净高5.0m，检修道净高2.5m。
角洞岙隧道入口段及出口段为Ⅴ、Ⅳ级围岩，洞身段为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩，设有2处车行横洞、6处人行横洞。
二、工程施工条件
1、水、电及通讯条件
角洞岙隧道进、出口附近均有水库，可作为施工生产和生活用水。
施工沿线村庄已村村通电话，无线网络已全部覆盖，施工沿线都较接近地方高压电力线，可接当地高压线作为施工用电，电力充足，能够满足我方施工用电。
2、交通运输条件
本合同交通较为便利，区域内与奉钱线、71省道公路交叉，隧道进口、出口乡村道路较为发达，可直达隧道施工现场。
各类施工机械、车辆及工程所需的材料，可通过既有公路网，结合新修施工便道到达现场工作业点。
三、工程地质条件
1、地形、地貌
角洞岙隧道区地形较简单，山顶浑圆，山底冲沟发育。
山体总体呈北北西向。
最高海拔410.2m，最低海拔0.8m，相对高差409.4m，属丘陵地貌。
2、区域地质概况
隧道区位于浙江省东部沿海地幔隆起区和金华-温州地幔拗陷区的过渡区域。
地层岩性主要为侏罗系上统茶湾组晶屑玻屑凝灰岩。
区域内断裂构造异常活跃，先后形成了北东、北北东、北西及东西方向多组断裂。
区域性断裂有三组，分别为北东走向的奉化-丽水断裂带（F6），北北走向的镇海-宁海断裂带（F7）和岱山-黄岩断裂带（F8），北西向的长兴-奉化断裂带（F12），其中F6、F7为晚更新世活动断裂。
新构造运动以差异间歇升降为主，由南至北、从东到西地势逐渐升高，形成多级构造台地。
本区域内发生大于Ⅶ级地震的可能性较小，但仍存在发生Ⅵ级左右地震的构造背景。
历史地震对场址区域影响烈度最大为Ⅴ度。
据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区地震基本烈度为Ⅵ度，50年超越概率10％的基岩地震动水平峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。
3、气象水文、水文地质特征
本隧道地处我国东部沿海地区，属亚热带季风气候区，具明显的海洋气候特征，温暖湿润，四季分明，雨量充沛，日照充足，无霜期长，夏秋季受台风灾害性天气影响频繁。
年平均气温16.9～17.6℃，8月最热，1月最冷，年平均温差较小。
极端最高气温39.0℃，极端最低气温-5.2℃。
多年平均降水量1558.4mm，降水集中在5～7月梅雨季节和8～9月台风季节，冬季少雨。
经地表调绘，隧道区沟谷处（K8+118-YK8+152）有一条季节性河流，且在K7+670左90米自不形成一条瀑布，流量200-500升／分。
经观测该河流在大气降水后水量较大，之后慢慢减小，非雨期则干枯。
隧道钻孔均未见地下水，洞口处地下水类型以第四系孔隙水及基岩风化、构造裂隙水为主，水量随大气降水量及构造、节理裂隙变化，围岩富水性不均一，透水性较好；洞身处地下水类型以基岩风化裂隙水为主，围岩富水部位不均衡，富水性极不均一，局部富水性较好，透水性差。
总体看，隧道区水文地质条件较简单。
四、设计概况及主要工程数量
1、设计标准
公路等级 四车道高速公路
设计速度 100Km/h
隧道路面纵坡 单向坡2.13%
隧道净宽（单洞） 基本总宽度10.75m、净高5.0m，检修道净高2.5m
2、主要工程数量
主要结构工程数量
项目内容
数量
备注
洞身开挖
423507m3
洞身支护
15879m3
洞身衬砌
44564m3
洞内路面砼
39044㎡
五、施工重点和难点工程
隧道进、出口洞口段为Ⅴ级围岩，为全风化晶屑玻屑凝灰岩，围岩由松散－半松散介质及破碎较硬岩组成，降雨时，裂隙水发育，自稳性差，拱部无支护时易塌方，侧壁不稳定，洞口段采用管棚超前支护，施工中采用短台阶法，小导管超前支护，短进尺，支护紧跟，尽快施工仰拱封闭成环。
第三章 总体施工方案
一、主要施工方案
进场后，进行便道及临时设施建设施工。
按照“早进洞、晚出洞”的原则，尽量采用小开挖的进洞方案。
先施工右线洞口大管棚，后施工左线洞口大管棚，先进行右洞的开挖，两洞开挖面距离错开30～50m，以保证施工安全。
Ⅴ级和Ⅳ级围岩采用上下台阶法开挖，台阶长度不超过15m，Ⅲ级围岩采用全断面法开挖，采用挖机、装载机装渣，自卸汽车运输出渣。
二、施工准备与工期安排
中标后，我单位立即派管理人员进驻施工现场，做好施工准备，协助业主进行征地拆迁工作，加快工地“三通一平”，为能早日开工打下基础。
根据合同文件要求及业主的工期计划，安排施工进度计划。
三、项目组织机构
在项目经理部的领导下设角洞岙隧道施工作业四、五队，隧道施工队设施工队长2名（进、出口各1人），副队长2名（进、出口各1人），现场技术人员4名（进、出口各2人），领工员8员（进、出口各4人），安全员2名（进、出口各1人）。
四、平面布置
1、施工现场总体平面布置图
施工场地布置按照业主标准化工地和文明施工标准的要求进行策划布置，本着“因地制宜、便于管理、方便施工”的原则进行，合理布置施工临建设施及场地，减少临时用地，节约基建费用，降低工程成本，临时房屋建设做到“生产、办公、生活区划分明显，布局合理，环境整洁”的要求进行规划布置，具体见“ 角洞岙隧道进、出口总体平面布置图”。
2、施工便道
角洞岙隧道进、出口端，分别自既有公路修筑一条施工便道通向隧道进、出口，便道宽6～8m，并设会车道，做泥结碎石路面,该便道即为本遂道的施工临时便道。
3、施工用水
施工用水在工地现场就近取用，修建生产用水池和生活用水池，供生产和生活用水。
在隧道洞口附近山坡上修一高位水池，用抽水泵将水抽至高位水池存储，经φ120的高压水管供应隧道施工用水。
4、施工用电
接当地高压电，在隧道进、出口洞口附近位置各安装2台800KVA作为施工和生活用电，并在两端洞口各配备1台250KW发电机备用，以满足隧道施工用电需要。
5、施工用风、通风和排水
在隧道两端洞口附近位置各安装8台20m3/min空压机，供应隧道施工用风。
隧道进、出口左右线各配一台2×75KW射流风机进行压入式通风，配备φ2.4米有骨架风管。
风机距洞口20m安设，风管口距工作面小于15m。
通风管的设置结合施工情况，避免通风管路对其它工序作业的影响。
该风机有高速、低速两档，风量在680m3/min～2000m3/min之间可调。
隧道掘进长度≥600m后，在洞内原通风管口末端增设一台75KW的射流风机进行压入式通风。
每阶段通风示意如图所示。
隧道进口端施工排水以排水沟顺坡自然排水为主，出口端施工排水主要采取开挖集水坑水泵抽水为主，以排水沟顺坡自然排水为辅，先排至洞口沉淀池，经沉淀达标后排放。
6、施工通讯
沿线通讯发达，移动信号遍布本标段。
隧道洞内外通信采用小型程控交换机。
7、施工生产、生活及办公房屋
在隧道洞口附近的山坡上修建临时住房、生产房屋及加工房，全部采用活动房结构。
8、弃渣场
本隧道在进口端设置弃渣场，出口端洞渣用于填筑路基。
9、炸药库设置及管理制度
本标段设置临时炸药库，炸药储存量可用于2天炸药用量，炸药库位置满足安全要求。
炸药库管理制度：
1）爆炸物品库由2名职工担任看守任务，保证24小时有人在位值班，严禁脱岗失控。
2）库房房门实行双门和双锁设置，里层为包裹铁皮木门，外层为防盗门，库墙通风口设置防火网。
库房周围设置围墙并架设铁丝网，库房安装报警器，库区内养犬。
3）库区安装避雷针，设置消防池、砂，配备足够的消防器材。
4）库房值班室配备通讯工具，保证通讯联络畅通。
5）坚持查验证件制度，无关人员禁止进入库区。
做好出入库区人员及车辆登记，注意发现可疑情况。
6）不准在炸药库区开会、住宿、会客和其它活动。
7）认真做好爆破器材的进、出库手续，做到每笔流水帐要清楚，各种登记册要保存完整，以备检查。
8）库房保管员每天应坚持清点库房储存的爆破器材数量和发放登记是否清楚，做到帐物相合，如果发生有误必须及时向项目部主管及相关负责人汇报。
10、砂、石料场及钢筋棚、水泥库
在隧道洞口附近设置小型砂、石料场，用于临时支护使用。
本工程沿线筑路材料储量丰富，质量较好，且运距较近。
为确保工程质量，杜绝不合格材料进入本合同段工地，所有用于本项目的永久性材料的供应商均按国家和浙江省的有关规定，在业主统一组织下采用招标方式，择优选择。
石料：
施工所需石料从线路附近的石料场采购，同时，路基、隧道开挖弃渣中可选择上好石料加工碎石，用于隧道工程。
砂料：
中（粗）砂和砂砾可从附近砂场采购，运输方便，可采用自卸汽车运至现场。
在隧道洞口附近设置钢筋棚、水泥库，钢材、水泥由业主供应。
11、混凝土拌和站
隧道进口端砼由设在K5+300的拌和站供应，隧道出口端砼由设在K10+240的拌和站供应。
五、施工进度计划
根据具体施工布置、施工方案及成熟的工艺措施，以及现场外围环境、条件，安排合理工期，以完成履约、减少成本为目标进行编制。
地质条件差的Ⅴ级弱围岩段集中在洞口，不利于早进洞和展开全断面机械化施工。
Ⅴ级围岩月均掘进45m左右、Ⅳ级围岩月均掘进75m左右、Ⅲ级围岩月均掘进120m左右。
施工时间（月）
施工项目
计划工期（月）
2009年
2010年
2011年
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
1
施工准备
1.5
2
洞口、明洞开挖支护
1.5
3
洞身开挖
13
4
初期支护
13.5
5
二次衬砌
13
6
明洞、洞门工程
3
7
车、人行横通道
3
8
排水沟、电缆槽
4
9
路面
2.5
10
内部装修及其它
2
角洞岙隧道施工进度计划（按四个洞口同时掘进施工安排）
六、资源配置计划
1、人员计划及动员周期
根据工程进度计划的安排，合理安排施工人员进出场，劳动力配置计划见下表：
角洞岙隧道劳动力计划情况表
序号
工种
人数
进场时间
出场时间
备注
1
加工班
12
2009.10
2011.04
2
修理班
6
2009.10
2011.05
3
电工班
8
2009.10
2011.07
4
空压机司机
6
2009.11
2011.05
5
看守
2
2009.10
2011.05
6
运输班
10
2009.10
2011.04
7
装载机司机
6
2009.10
2011.05
8
挖机司机
8
2009.10
2011.03
9
拌合站
6
2009.10
2011.02
10
开挖班
72
2009.11
2011.01
11
支护班
14
2009.11
2011.02
12
衬砌班
12
2010.02
2011.03
合计
2、施工机械设备配置计划
根据工程进度计划的安排，工程主要施工机械设备配置计划及进场时间见下表：
角洞岙隧道主要工程施工机械设备配置计划表
序号
设备名称
型号
单位
数量
进场时间
备注
1
挖装运设备
挖掘机
CAT320
台
4
2009.10
运渣自卸车
15m3/台
台
10
2009.10
装载机
ZLC50
台
6
2009.10
凿岩机
YT28
台
80
2009.10
管棚钻机
台
8
2009.10
台架
台
4
2009.11
2
风、水、电设备
空压机
20m3
台
14
2009.10
通风机
75×2KW
台
4
2009.10
抽水机
台
6
2009.10
潜水泵
台
8
2009.10
增压泵
台
4
2009.10
发电机
250KW
台
2
2009.10
3
加工设备
钢筋调直机
台
2
2009.10
钢筋弯曲机
台
2
2009.10
钢筋切断机
台
2
2009.10
钻床
台
2
2009.10
电焊机
BX-500
台
12
2009.10
冷弯机
台
2
2009.10
4
混凝土设备
砼泵
HBT60
台
4
2010.01
砼衬砌台车
9m
台
4
2010.01
湿喷机
TK-96
台
6
2009.10
砼罐车
7.5m3
辆
6
2010.01
5
混凝土拌和站
JS600
套
2
2009.12
3、主要材料供应计划
主材采用甲供，地材在业主统一组织下采用招标方式，择优选择。
石料：
施工所需石料从线路附近的石料场采购，同时，路基、隧道开挖弃渣中可选择上好石料加工碎石，用于隧道工程。
砂料：
中（粗）砂和砂砾从附近砂场采购，运输方便，可采用自卸汽车运至现场。
主要需求材料数量见下表
序号
材料
单位
数量
备注
1
型钢
t
538.4
2
钢管
φ42×3.5
m
27959
φ60×3.5
m
19214
φ89×6
m
3154
大管棚
3
钢筋
t
2135.6
4
水泥
t
27593
5
砂
m3
47302
6
碎石
m3
63070
7
防水板
m2
115733
8
炸药
t
205
第四章 施工方法
一、洞口开挖及支护
洞口段的工程尽量避开雨季施工，施工前需做好排水系统，确保洞口段排水畅通，避免排水不畅引起的洞口段土体发生大的沉降和变形。
在施工前，对洞口纵横断面进行复测，并放出边、仰坡的开挖线，自上而下开挖，在开挖过程中根据施工需要再进行准确放样。
云龙端洞口隧道顶部有一处断崖，为防止落石威胁隧道施工和行车安全，隧道顶部设置一道防落物网，防落物网采用FFS-PD-025型柔性被动防护系统，防护系统处于铅直方向，高度3m，防护能量为250KJ。
在隧道洞口施工之前，先施作防落物网，并将对洞口有影响的范围山体裸露的不稳定岩石进行清除或加固，确保不会超过0.5m3大小的落石。
洞口开挖前，先做洞顶截水沟，地表进行加固处理，确保边、仰坡稳定，土质截水沟随挖随砌，防止水冲刷坡面，边、仰坡坡底做临时排水沟，防止洞口场地积水。
按照“早进晚出”的原则进行施工，根据进洞口段Ⅴ级围岩采用环状开挖留核心土台阶法的施工方案，先进行小拉槽至进洞处，高度落于上台阶高度。
土方用挖掘机开挖，石方用风钻打眼弱爆破，挖掘机装渣，自卸汽车运渣，自上而下分层开挖，分层高度2～3m。
对清刷后的边仰坡面进行锚喷支护，随开挖分层及时施作，必要时边开挖边支护。
洞口上台阶开挖完成后进行超前大管棚施工，然后拉中槽，开挖洞口段下台阶，同时对落底后的边仰坡进行及时支护，并完善临时排水设施。
加强对洞口地表下沉的监控量测，施工中密切关注边仰坡的稳定情况，如有异常，应及时采取有效措施，保证洞口施工安全。
2、明洞及洞门施工
角洞岙隧道进口端采用端墙式洞门，出口端采用削竹式洞门，当上台阶暗洞开挖15m后，开挖洞门（戴港端）及明洞仰拱，并浇筑仰拱及回填，顺序进洞施工，使初期支护尽快形成闭合环。
衬砌在洞内施工完成1～2组后，衬砌台车返回施工明洞及洞门，确保洞口安全。
明洞及洞门（戴港端）采用衬砌台车加挂外模的形式施工，混凝土输送泵灌注，隧道进口端砼由设在K5+300的拌和站供应，隧道出口端砼由设在K10+240的拌和站供应。
二、洞身开挖
1、Ⅴ级围岩开挖
Ⅴ级围岩施工采用超短台阶法，上台阶超前不得超过10m，上台阶预留核心土环形开挖，微震光面爆破。
施工时严格遵守软弱围岩不良地段“早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌”的原则，做到稳扎稳打，步步为营。
（1）具体施工步骤如图所示：
①开挖之前先施做超前支护，软弱围岩尽可能采用挖机配合人工风镐开挖，人工开挖有困难时，采用松动爆破；
②拱部环形开挖；
③立拱部钢架，锚喷支护（初喷→施工径向Φ25中空注浆锚杆→组拼架立各节段钢拱架、安装钢筋网→复喷C25砼至设计厚度）；
④核心土开挖
⑤左侧边墙部位落底，进尺控制在1米以内，左右侧错开施工：
待初喷4cm砼厚架立该节段钢拱架，锚喷支护；
⑥右侧边墙部位落底：
待初喷4cm砼厚架立该节段钢拱架，锚喷支护；
⑦下部仰拱部分开挖，全幅开挖仰拱，及时封闭仰拱拱架：
初喷4cm后架设仰拱钢拱架，单元间以螺栓连接，并焊接牢固，然后锚喷支护，至此，初支闭合完成；
⑧及时施工仰拱及其C10贫砼回填层；
（2）掘进施工作业循环：
Ⅴ级围岩开挖与支护相互协调配合，合理安排各工序施工时间，进行交叉、平行作业，每循环时间为12h，每循环进尺1m，其掘进作业循环如图所示。
（3）步骤说明及关键工艺要求：
①开挖采用弱爆破，“震松法”施工，局部辅以挖掘机和人工配合，以尽量减少对地层的扰动。
爆破要密打眼、少装药，“震松法”药量按松动爆破计算，初选参数为：
周边眼间距E=0.3m，装药集中度q=0.1kg/m，炸药单耗=0.3～0.4kg/m3。
②核心土及下台阶开挖，视前步工序稳定情况进行。
台阶分界以侧墙钢拱架单元顶部为参考点，为防止上台阶初期支护下沉、变形，其底部应加设槽钢托梁，托梁与钢支撑连为一体。
③Ⅴ级围岩台阶长度控制在5～10m，初期支护紧跟掌子面，及时开挖仰拱，使整个断面尽快形成封闭式初支。
④施工时的排水工作要认真做好，在保证排水畅通的同时，重点要对两侧临时排水沟铺砌末面，防止基底软化。
2、Ⅳ级围岩开挖
Ⅳ级围岩地段采用台阶法施工，台阶长为10～15m，即1～2倍的开挖宽度，以拉开上、下台阶施工工作面的距离，减少相互之间的干扰。
施工时，上、下台阶均采用自制台架配合气腿式凿岩机进行爆破钻孔，上台阶出渣采用人工或小型机械转运至下台阶，然后用装载机装渣，自卸汽车运输至洞外。
为了减少隧道断面超欠挖，同时减轻爆破对围岩的扰动，利于锚喷工作的顺利进行，并充分发挥围的自承能力，隧道爆破开挖采用光面控制爆破或预裂控制爆破。
Ⅳ级围岩开挖每循环进尺控制在1.5m左右，Ⅳ级围岩开挖具体施工步骤见图所示，其施工要点说明如下：
1、拱部超前预支护施工；
2、上台阶Ⅰ部开挖：
采用简易台架人工风枪钻眼，楔形复式减震掏槽，微震光面爆破开挖，循环进尺约1.5m；
3、上台阶Ⅰ部初期支护：
施工顺序为初喷砼→中空锚杆及挂网→钢格栅→复喷砼至设计厚度；
4、下台阶Ⅱ部开挖：
当围岩偏好时，可一次性爆破开挖。
当围岩偏差时，先开挖中槽，侧帮留2.0m左右宽的护台，下部断面的落底和封底要在上部断面和初期支护基本稳定后进行，尽量单侧或双侧交错落底，落底长度控制在3m左右；
5、下台阶Ⅱ部支护：
开挖完后，及时喷射砼厚4cm，然后按设计要求架设钢格栅、打设锚杆和挂设钢筋网，最后复喷砼覆盖钢筋网，并达到设计厚度；
Ⅳ级围岩地段掘进支护施工，施工作业循环如图所示。
3、Ⅲ级围岩开挖
Ⅲ级围岩段及紧急停车带、车行、人行横洞采用全断面开挖法施工，施工时,采用凿岩台车进行爆破钻孔，侧卸式装载机装渣，自卸汽车运输至洞外弃渣场或用于填筑路基。
为了控制隧道超欠挖，及减少爆破对围岩的扰动，爆破采用
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