公路隧道施工组织设计.docx

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公路隧道施工组织设计

附录公路隧道施工组织设计示例

一、JDSH隧道工程概况

1隧道工程描述

2气候、水文状况

3地震烈度

4隧道施工条件

二、隧道施工布置

1隧道施工安排总体布置

2劳动力组织及施工任务划分

3主要机械设备

4隧道施工进度计划安排

5临时工程

三、隧道主要施工方法

1进洞施工方法

2掘进开挖方法

3衬砌支护施工

4隧道仰拱铺筑与填充施工

5隧道混凝土路面施工要点及工艺流程

四、隧道施工现场监控量测

1隧道施工现场监控量测目的

2现场监控量测项目和要求

3监控量测项目的测线和测点布置

4隧道施工监控量测频率

5监控量测数据整理与应用

6隧道混凝土衬砌施工

7隧道施工防水与排水

8隧道施工通风与防尘

五、隧道工程质量和工期的保障措施

1隧道工程质量保障措施

2隧道施工工期的保障措施

3隧道施工现场安全措施

4隧道施工技术组织保证措施

5隧道施工环境保护方案与措施

JDSH公路隧道施工组织设计

1隧道工程概况

1）概况

CHD高速公路JDSH山公路隧道为上、下行分离式隧道，下行隧道位于下行线K432+025～K433+160之间，全长1135m，进出口均位于曲线上，纵坡为1.27%，最大埋深130m；上行隧道位于上行线K432+080～K433+147之间，全长1067m，为直线隧道，纵坡为0.91%，最大埋深118.5m，上下行隧道累计总长2202m，隧道设计为净跨10.90m，净高7.2m的半圆拱曲墙式断面；上下行隧道中心间距36m。

按新奥法组织施工，隧道工程施工开挖的出渣、进料采用无轨运输方式，实施掘进（钻、爆、装、运）、喷锚混凝土（拌、运、锚、喷）、衬砌（拌、运、灌、捣）等三条机械化作业线。

针对本座公路隧道地质条件差，施工中采用“短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”等施工技术措施，并根据现场监控量测结果及时修正设计参数、调整施工方案和指导隧道施工，确保安全、达到均衡、高效生产、优质工程、按期完成投资任务、早日竣工验收和交付国家运营。

2）隧道地理位置

3）隧道地质状况

4）气候、水文状况

5）地震烈度

6）隧道施工条件

2隧道施工布置

1）隧道施工安排总体布置

根据该隧道的长度、地质条件、工期要求等因素，采用双洞口掘进。

由于该隧道所穿越地层围岩稳定性差、为Ⅱ、Ⅲ类围岩，且上、下行隧道间距较近，中线间距约36m（上、下行隧道间石柱仅23m左右），爆破作业对相邻隧道的稳定性有一定的影响。

在施工安排上，同一掘进方向，上、下行隧道掌子面掘进拉开50m左右，支护紧跟并实行严格的微震控制爆破。

2）劳动力组织及施工任务划分

JDSH隧道根据工期要求排定和上场设备能力，拟定在进、出口分别安排2个施工队掘进，衬砌综合隧道队和机械综合队各1个。

按照公路隧道设计坡度特性，分别安排进出口两个作业队施工。

具体见下表：

队伍名称

人员数量（人）

任务范围

备

注

隧道综合一队

180

进口端：

上685m，下546.51m开挖与支护。

分别承担进口段全隧衬砌与铺底等。

隧道综合二队

180

出口端：

上430m，下500.49m开挖与支护。

分别承担出口段全隧衬砌与铺底等。

机械综合一队

60

隧道进口出渣、风、水、电、设备材料和混凝土拌合和运输等。

机械综合二队

60

隧道出口出渣、风、水、电、设备材料和混凝土拌合和运输等。

3）主要机械设备

JDSH公路隧道为本标段控制工期的拦路虎工程，因而在机械设备上予以优先保证，并配备先进的机械设备。

JDSH隧道按新奥法施工，出渣采用无轨运输，短台阶三臂液压台车打眼，实施掘进（钻、爆）、出渣（装、运、卸）、喷锚（运、锚、喷）、衬砌（拌、运、灌、捣）等四条机械化作业线。

具体见下表：

JDSH隧道施工机械配备表

工序名称

设备名称

机械型号

进口

数量

出口

数量

钻孔

1、三臂凿岩台车

2、风动凿岩机

3、风镐

4、简易台车

5、管棚机

1、H178

2、7655

3、G10

4、自制

5、采购

1

40

40

2

0

1

40

40

2

2

装、运碴

1、轮式侧卸装载机

2、轮式侧卸装载机

3、自卸汽车

1、WA420-33.5m3

2、ZLC50C2.3m3

3、红岩CQ302918T

阿维林RD03027T

奔驰2628K15T

1

2

3

2

2

1

2

2

2

2

衬砌

1、混凝土拌合站

2、整体液压衬砌台车

3、混凝土输送泵

4、插入式振动器

5、混凝土输送车

1、HZS-10050m3/h

2、自制（10m）

3、HB30

4、ZX-60

5、MR4500

1

2

2

12

3

1

2

2

12

3

施工通风

轴流风机

TZ-10055kw

2

2

电力、电器

及其它

1、变压器

2、柴油发电机

3、低压开关柜

4、内燃压风机

5、电动空压机

1、800KVA

315KVA

2、120kw

3、2000A

4、VY12/7

5、4L-20/8

1

2

1

2

2

6

1

2

1

2

2

6

锚、支护

1、水平钻机

2、强制式拌合机

3、混凝土喷射机

4、灰浆拌合机

5、灌浆机

6、风动凿岩机

7、双液注浆泵

1、FS6011

2、JS500

3、PZU-5

4、310

5、UB3

6、7655

7、2TG-60/210

2

2

6

2

6

3

3

2

2

6

2

6

3

3

4）隧道施工进度计划安排

（1）洞身Ⅱ、Ⅲ类围岩，均采用分部开挖法，三臂液压钻孔台车短台阶法施工、上下台阶一次钻眼、分次爆破、一次出碴，每循环进尺按1.0m考虑，每循环需570min（9.5h）。

（2）施工测量放样30min→钻孔140min→清孔装药60min→爆破30min→通风排烟尘30min→清理危石30min→喷锚支护90min→出碴160min。

（3）主要工序施工安排

详见“JDSH山公路隧道施工形象进度示意图”。

5）临时工程

（1）施工便道

隧道施工便道宽度6m，新建厚度0.2m泥结碎石路面，本隧道进口距320国道1km到洞口，其中0.8km可局部加宽整修后利用。

隧道出口距320国道200m，需新建200m施工便道到洞口。

隧道施工便道整修与新修建的基本要求：

采用浆砌片石挡墙方案，尽量减少占用农田和避免破坏植被。

（2）隧道施工用电

本公路隧道施工用电以地方供电为主，备用发电机为辅。

即进、出洞口端自10kV高压引入，分别在进、出洞口各安设800kV变压器一台，施工前进出口分别各配120kw发电机过渡，同时作为备用电源。

洞外低压供电线路采用三相四线制架空线，隧道内采用电缆供电，备用315kV变压器2台以作为洞内增压。

（3）隧道施工用水

根据现场条件，本隧道进、出口附近水源较丰富，可就近自建泵站，采用高位水池供水，确保生产和生活用水需要。

（4）隧道高压供风

在隧道进出口处，各建高压风站一座，分别安装6台20m3/min电动空压机，并配2台12m3/min内燃空压机备用，供应进出口施工用风。

（5）隧道内通风三管两路设置

隧道内采用软质风管悬挂于边墙一侧，进行压入式通风（见CAD：

JDSH三管两路布置图及JDSH隧道施工通风方案示意图）。

隧道动力线、照明线分开安装在另一侧的边墙顶部边缘上。

高压水管和高压风管安装在风管同侧临时水沟上方。

隧道底部设置施工道路，顺纵坡段两侧分别设置排水沟自流排水（排水沟不得侵入边墙基础，并防止基础被浸泡），反向纵坡段每隔60m设集水坑一个，自吸水泵排水总管集中排出洞外，并做好道路横向排水坡，确保道路平顺、不积水。

（6）隧道施工通讯

采用有线和无线对讲机相结合的联络方式。

（7）隧道施工生产、生活用房

生产、生活用房均为自建，其中，生产房屋1200m2，生活房屋1000m2，结构形式为石墙、波形瓦。

（8）隧道进口洞口外挡护及排水工程

本隧道在进、出洞口外均需做好引水、排水和挡护设施，防止水害及山体古滑坡、滚危石及安全。

3隧道主要施工方法

1）进洞施工方法

（1）先将洞门及明洞位置挖出。

开挖时，采用挖掘机按设计尺寸位置挖出洞门及明洞位置，避免对洞门仰坡及边坡的扰动。

施工过程中加强对仰坡的观测，如洞口仰坡在开挖过程中有滑坡迹象，应对仰坡和边坡采取加固措施，并采取保留核心土的办法，先将明洞和洞门衬砌好，再挖核心土石方。

（2）挖出洞门及明洞位置后，立即衬砌明洞及洞门。

（3）待明洞及洞门施工完毕，再向前掘进。

2）掘进开挖方法

（1）开挖方法

Ⅲ类围岩地段，采取短台阶上、下半断面法开挖；Ⅱ类围岩地段及紧急停车带（Ⅲ类围岩）地段，采用台阶分部开挖法开挖，上断面环形开挖，保留核心土，上、下断面短进尺一次开挖，或下断面拉中槽挖马口。

实施超前支护（其中，Ⅱ类围岩洞口段S3类断面为超前大管棚，预注双液浆；Ⅱ类围岩S4类断面为超前小导管，预注单液浆；紧急停车带为超前小导管预注双液浆）、钢架（Ⅱ类围岩地段为工字瑚型钢钢拱架，紧急停车带为格栅钢架）、锚喷等手段。

具体见S4型衬砌段小导管超前支护（示意图）、S3型衬砌段大管棚超前支护（示意图）、S5型衬砌地段超前支护方案（示意图）。

（2）钻孔

钻孔以全液压凿岩台车为主，辅以自制台车配多台风动凿岩机进行钻孔作业。

（3）爆破

采用预裂爆破，并按微震控制爆破设计，塑料导爆管非电起爆。

隧道开挖施工中根据预裂爆破设计，结合现场地质情况进行爆破试验并不等于不断修正设计参数，以达到最佳爆破效果。

成立爆破作业小组，实行定人、定位、定标准的岗位责任制，精细规范实施，其具体技术措施如下：

a）测量放线

（a）隧道中线测设桩之间距，直线上超过10m、曲线上不超过5m，每50m设一水准（BM）点，并在每排炮开钻前准确绘出开挖轮廓线、周边眼、掏槽眼的位置；

（b）每次测量放线时，对上次爆破断面进行检查，利用自行开发的计算机软件《隧道开挖断面量测系统》对测量数据进行处理。

可以及时调整爆破参数，以达到最佳的爆破效果。

b）钻孔作业方法步骤

（a）钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按照钻爆设计实施；

（b）定人、定位，对周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻；

（c）严格控制炮眼间距，误差不得大于5cm，方向相互平行，严禁相互交错，硬岩残眼率达80%以上，中硬岩达70%以上，软岩开挖轮廓要圆顺、符合隧道设计轮廓线尺寸的要求；

（d）严格控制钻孔外插角度，相邻两茬炮之间错台不得大于20cm。

c）爆破作业技术要求

（a）装药作业要定人、定位、定段别；

（b）装药前，所有炮眼必须用高压风吹净尘沫；

（c）严格按设计的装药结构和药量装药；

（d）严格按钻爆设计的联接网络实施，注意导爆索的连接方向和连接点的牢固性。

d）微震控制爆破方法

（a）单段最大超爆药量按下式计算，并对相邻隧道及浅埋段地表构造物进行振动监测及时调整爆破方案。

V=K（Q1/3R）a（cm/s），式中：

Q—为单段最大起爆药量（kg）；

R—爆破中心距构造物距离（m）；

K—地质介质系数，K=50～360；

a—地震波衰减系数，取a=1.5。

（b）《爆破安全规程》中规定的建（构）筑物安全振速为：

土坯房、毛石房为1.0cm/s；一般砖房2～3cm/s；岩石不稳定，支护良好的地下巷道为10cm/s；岩石中等稳定，支护良好的地下巷道为20cm/s。

钻孔布置见JDSH隧道钻爆设计图。

3）衬砌支护施工

（1）喷射砼

按湿式喷射混凝土施工法实