四川武通路桥工程局万开高速公路G1合同段铁峰山2号右线隧道总体施工组织设计.docx
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四川武通路桥工程局万开高速公路G1合同段铁峰山2号右线隧道总体施工组织设计
四川武通路桥工程局万开高速公路G1合同段铁峰山2号右线隧道总体施工组织设计
四川武通路桥工程局万开高速公路G1合同段
铁峰山2号隧道（右线）
施
工
组
织
设
计
2003年11月29日
重庆万洲至开县高速公路第G1合同段
铁峰山2号隧道（右线）施工组织设计
一、工程概况
⒈概况 G1合同段铁蜂山2号隧道右线，位于重庆市万洲区民国场至李家坪之间，隧道为分离式公路隧道。
右线里程为K22+058～K25+105，隧道全长3047m。
隧道进口段均位于缓和曲线上，洞内设两个曲线。
在K25+105与G3合同段相接。
右线隧道洞身段K22+074～K25+105段设计纵坡为-1.8%，隧道右线进口段K22+058～K22+074均位于半径为16000米的竖曲线上。
隧道内轮廓设计为净宽10.4米,拱高6.92米的三心圆曲边墙结构，隧道建筑限界净.宽2×3.5+2×0.5+1.00+1×0.25=9.25m，净高为5.00m。
路面横坡设计为单坡，坡比为2%。
G1段隧道共6个人行横洞，5个车行横洞，布设于K22+333.06,K22+906.96,K23+499.4,K24+027.12,K24+527.12,
K25+077.12等6处人行横道，于K22+586.74，K23+193.24，K23+754,K24+239.79,K24+818.79设5条车行横洞。
车行横洞处设紧急停车带。
隧道紧急停车带内轮廓为五心圆曲边墙，建筑限界净宽12.25m，净高5.0m。
⒉工程地质及环境地质条件
⒉⒈地形、地貌
隧道穿越的铁峰山山脉呈东西向，遂址区最高点为铁峰山，隧道穿过地带最高点凉风垭口高程为1199.79，相对高差809.00米,隧道最大埋深大于750米。
属山高谷深、切割较大的构造剥蚀皱山的中低山地貌。
山脉走向与区内铁峰山备斜走向基本一致，地形陡峻，多坎坷、悬崖分布。
山脊两侧横向冲沟发育，呈现与铁峰山山脉走向垂直的山脊与沟谷相间分布的地貌特征。
隧道所处地区主要为林区，人口、房屋较少。
⒉⒉隧道洞口地质条件
洞口段地势相对平缓，在隧道进口西侧150米、洞身K22+330～K22+720段为古滑移堆积体。
该滑体已偏离隧道，对隧道基本无影响。
隧道进口覆盖较薄，下伏基岩岩质软，稳定性差。
⒉⒊隧道洞身段工程地质条件
Ⅱ类围岩段：
主要包括洞口碎屑岩浅埋段、洞身三迭系须家河组含煤段、巴东组背斜轴部的膏盐段，开挖不当可能产生较大的坍塌，稳定性差。
含煤段瓦斯含量低，无其他有害气体。
Ⅲ类围岩段：
主要包括碎3屑岩地层的砂、泥、页岩互层段，巴东组厚层膏岩段，稳定性差。
Ⅳ类围岩段：
主要包括三迭系须家河组二、四、六段的长石石英砂岩、碎屑岩地层中的后层砂岩、泥岩段，巴东组中的厚层碳酸盐岩段。
节理裂隙较发育，岩体较完整，富含裂隙水，岩体呈块碎石镶嵌结构或大块状砌体结构。
稳定性好。
⒊主要程数量
隧道开挖土石方281168M3，I级钢筋415868Kg,II级钢筋622779Kg,φ22普通砂浆锚杆49002米,φ42小导管19551米,φ25注浆锚杆163717米,C20喷射砼9256M3,C20喷射防腐砼9256M3,C10片石砼12781M3,C10路面垫层13889M3,C25砼35992M3,C25预制砼386M3,C25气密性砼6874M3,C25防腐砼8041M3,钢格栅拱架1107榀，防水层86880M2，无防布86277M2，钢筋砼管3047米，防火涂料60953M2。
二、现场组织方案
⒈组织管理机构
根据本工程施工任务需要，为方便、有效地进行施工管理，我局已组建“万开高速公路G1合同段项目经理部”，它是我局司实施本项目的现场组织指挥机构。
经理部人员由多年从事公路隧道施工的有经验的工程技术人员和管理人员组成。
中标后我们已把该项目列为重点工程来管理，并且调集我局在渝黔2期项目部施工的主要技术人员和管理人员，投入到该工程的施工和管理。
为确保工期，保证工程质量及安全，根据工程需要设立了项目经理1名，项目副经理1名，项目总工程师1名，设3科1室，为工程计划科（含实验室、测量班）、物资装备科、财务科、综合办公室。
下辖4个施工队，对项目实施目标管理。
工地组织机构见“施工组织框图”。
四川武通路桥工程局
万开高速G1合同段项目部
项目经理
总工程师
副经理
行政办公室室
财务科
物资装备科
工程计划科
质检组
测量班
试验室
隧道队
桥梁一队
桥梁二队
路基防护队
注：
工程计划科------技术管理、施组计划、进度控制；质量控制、检验测量；工程计量、统计、合同管理；
物资装备科------设备购置、管理，建材采购；
财务科------财务管理，成本控制；
行政办公室------行政管理、安全管理、后勤保障、民事协调；
⒉施工任务的安排
施工队
工作范围
施工小组
任务安排
隧道施工队
K22+060～K25+105
掘进组
隧道掘进，出渣
初支组
安装格栅拱，喷射砼施工
二衬组
边墙，二衬，仰拱填充，
路面组
垫层、面层，电缆沟，水沟
⒊施工人员的配备
施工队
施工小组
施工人员
管理人员
技术人员
隧道施工队
掘进组
56
1
2
初支组
35
2
3
二衬组
36
2
3
路面组
15
1
1
⒋机械设备的配备
为保证本合同段工程的按期完工，保证工程质量达到优良标准，根据本合同段的施工实际需要及我局的机械设备实力，拟投入本工程施工的主要机械设备有208台套。
施工机械的配备详见下表。
设备、人员主要从我局承建并已完工的渝黔2期项目部调集，大型机械采用拖车、平板车直接运至工地。
工地沿线地材以汽车运输主。
施工期间，根据工程的进展情况及气候条件的变化，合理安排好材料的储备工作，以保证工程的持续进行。
同时将充分利用社会运输力量从事地材等运输工作，当其它机械设备不足时将采用租用的方式或另行调配补充。
主要施工机械配备一览表
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
1
推土机
TY220
台
1
17
轴流式通风设备
110KW
套
4
2
侧翻装载机
ZL50
台
2
18
砼拌和站
25m3
座
1
3
光轮压路机
YZ18-25
台
1
19
砼输送泵
HN60D
台
2
4
挖掘机
PC220-5
台
2
20
砼运输车
6m3
台
2
5
自卸车
日本三菱15t
辆
8
21
注浆泵
BW250
台
2
东风10t
辆
15
22
喷浆机
科明
P2-5
台
6
6
洒水车
8000L
辆
1
23
模筑衬砌台车
台
1
7
砂浆搅拌机
台
4
24
防水板铺挂车
台
1
8
气腿风钻
天水YZ28
台
60
25
三臂凿岩台车
台
1
9
空压机
20m3
台
6
26
超前地质预报设备
台
2
10
砼振动梁
台
1
27
电焊机
BX300
台
8
11
砼路面刻纹机
台
1
28
钢筋切割机
台
2
12
装载机
台
2
29
钢筋弯曲机
WJ-40
台
2
13
变压器
800KVA
台
1
30
多级水泵
台
4
14
变压器
500KVA
台
1
15
发电机
200KVA
台
2
16
路面切割机
台
1
合计
147
⒌施工总平面设计
施工总平面设计，旨以充分利用沿线地形地物，尽可能少占用农田、果园及山地，服从于方便施工为原则。
本合同段需要利用1.2km的施工便道，同时我们将对施工场地进行合理布置，详见“施工总平面布置图”。
⒌1承包人驻地建设
⑴项目经理部是整个工程项目实施的指挥中心。
为方便工程管理及与各施工队联系，经理部设在K21+700左250米处原公路旁。
⑵施工队既是施工现场的管理机构，又是施工作业层，所有参工人员必须昼夜在作业现场，经现场考察，施工队驻地选址及其它作业场地分别在施工现场附的设置，详见“施工总平面布置图”。
⒍物资供应
⑴供水
本标段生活、施工用水较为方便。
主要引用地表泉水，并修建蓄水池以保证供应。
⑵供电、供气
根据本工程现场实际需要，拟在K22+100右侧10m处安装1台800KVA箱式变压器和1台500KVA变压器，同时安装1台200KVA发电机备用工程施工供电；隧道工队配备5台20m3空压机给隧道掘进钻眼和初期支护喷射混凝土作业供气，同时配备1台10m3空压机以备急用。
⑶地材供应
工程用石料从位于K15+000左侧500m的开县赵家镇蔡家坝料场购买，砂从位于K11+400右侧15km的开县渠口料场购买，碎石从位于K21+900左侧3km的民国场料场购买。
砂卵石从K11+400右20KM的开县姚坪砾石场购买。
砂石材料不足部分远运或隧道进入IV类围岩后自行加工，砼施工还可以采用机制砂。
⑷主材及其它材料
主材采用获部优和省优称号的国家大中型企业的产品，按材料用量计划主要通过公路进购。
水泥在经监理工程师认可后从万洲三峡水泥厂和重庆地维水泥厂或就近的合格旋窑厂家进购。
钢筋拟采用重庆钢厂产的钢材。
其它材料在重庆市或万洲区购买。
⑸火工材料
经理部将与万洲天城区公安局联系，定点采购，并按相关规定储运和使用。
⒎道路交通
根据招标文件，本合同段业主已为隧道提供长1.2km施工便道。
我部还将安排4～6人和一台农用车专门用于便道的维修和养护，从而隧道出渣和保证材料运输的及时和畅通。
⒏通讯
通讯是有效、及时组织施工生产及对外联络的重要组成部分，本标段组织机构进场后，与铁峰乡邮电所取得了联系，驻地安装1部有线电话，项目经理部安装传真机1部，同时每施工队配备移电话及对讲机若干，以保证各施工点、作业面的正常工作联络。
⒐混凝土构件预制，拌和站的布置
⑴预制场
根据本标段的实际情况，拟在K21+850右侧20m处设预制场。
负责隧道内混凝土预制件的预制。
⑵拌和站
根据施工需要，拟在K22+050右侧15m处设混凝土拌和站1座。
⒑库房
根据施工条件，拟将炸药房、雷管库设吉安村友谊桥东侧，库房派专人值守。
施工机械停放场地分别设于相关工区生活驻地附近。
详见“施工总平面布置图”。
⒒弃土场
根据设计文件，本着方便施工，同时有利于环境保护的原则，业主指定将弃土场设于F段路基填方段。
三、总体施工计划
本标段招标文件限定工期为30个月，本施工组织设计按29个月的工期进行安排。
为确保在29个月内完成本标段工程的施工任务，将施工分为三个阶段进行：
第一阶段（施工准备）：
计划工期1.5个月，主要组织人员、机械设备、材料进场，完成给水管道、高位蓄水池、变配电设施、临时生活设施、隧道及接线工程控制测量、技术资料的复核、征地拆迁等工作。
第二阶段（工程施工）：
计划工期26.5个月，主要完成隧道开挖、初期支护、二次衬砌、隧道路面、装饰等工程。
第三阶段（清理现场）：
计划工期1个月，主要完成人员、设备退场，场地恢复，竣工资料的整理及工程交验等工作。
四、施工方案
⒈施工准备
⒈1施工测量：
⑴绘制线路桩点及结构物位置示意图，做好洞外控制测量和洞口投点的测量设计。
⑵检查、检测测量仪器，确保测量仪器在本工程使用过程中准确无误。
⑶对线路控制桩点进行复测，且和相邻标段搭接三个点以上。
⑷采用监理工程师批复的联测成果进行隧道洞口边仰坡施工放样测量和投点十字线护桩放设，定期复测。
⑸洞内中线采用双导线控制，每100米复测一次洞内中线，洞内基点每50米设置1个。
⒈2施工场地的准备和布置
⑴施工便道
进场之前,首先根据线路走向和实际地形情况选择合理的便道走向,用人工配合机械将施工便道增修至设计洞口。
便道宽度宜为4.0～4.5m，根据地形设置会车道一处。
路面采用泥结石，两侧疏通排水沟。
⑵施工场地安排
进口端原有地形为沟谷坡地,场地狭小,陡峭,应紧凑安排生产和生活设施.施工时，应优先安排洞口段的路基施工,并在不影响环保的情况下,利用河道加宽施工场地。
将生产场尽量安排在路基和左右线之间的平地上。
⒉施工方案
⒉⒈施工队伍和机械安排
计划隧道施工安排一支施工队伍，安排生产和管理人员115人，配开挖机械2套，衬砌机械1套，出碴，拌合机械1套，以满足施工要求。
⒉⒉施工方案
根据我局施工同类工程的经验拟采用以下施工方案：
按新奥法组织施工，全隧道采用无轨运输，YT28手持风钻并辅以多功能凿岩台架钻眼，装载机、挖掘机并配合大吨位自御汽车出碴。
二次模筑，在洞口设拌合站，砼输送车输送砼，砼输送泵配液压衬砌模板台车等机械配套施工。
洞口浅埋段、Ⅱ类围岩段为稳定洞口，在采用φ42小导管超前支护的基础上，采用微台阶法施工。
洞内深处Ⅲ、Ⅳ类围岩采用全断面法施工。
预计掘进进度Ⅱ浅、Ⅱ类22m/月，Ⅲ膏类60m/月，Ⅲ类一般90m/月；Ⅳ类180m/月。
18个月开挖完毕。
施工通风采用压入式通风，洞口边仰坡铺砌，在明洞衬砌完成以即安排施工。
尽早封闭坡面连通洞口排水系统。
⒉⒊施工时间安排
根据本隧道工程情况及采用的机械设备，施组安排和我局施工同类工程的经验，工期安排如下
开工时间：
2003年12月1日；完工时间：
2006年5月30日
铁峰山2号隧道（右线）总体进计划表（横道图）
时间
项目
年
2003
2004
2005
2006
季
四
一
二
三
四
一
二
三
四
一
二
月
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
⒈施工准备
1.5
⒉洞口挖方
1
⒊洞身掘进
18
⒋初期支护
18
⒌二次衬砌
20
⒍洞门及附属
3
7、洞内侧沟
5
8洞内路面
5
⒐清理现场
1
⒊分项工程施工
⒊⒈洞口与明洞工程
⒊⒈⒈洞口和明洞土石方开挖
洞口和明洞土石方开挖同洞口路基土石方开挖统一考虑。
不作单独安排。
施工方法分两步，为尽快进洞，第一步以明洞开挖宽度为标准，纵向拉槽进入明洞范围，以尽量减少仰坡高度和原地面破坏为原则。
当工作面可以挂齿进洞时即停止拉槽，施作拱部超前支护。
超前支护采用φ42小导管，长度5m，环向间距40CM，外插角5~10°，搭接长度1米，在拱部120°范围内布置。
边仰坡开挖采用从上往下分层开挖，分层做好临时支护。
然后上半断面环形进洞。
当半断面掘进5～8m后，即停止半断面掘进。
进行第二步施工，返回从路基零开挖处开挖上部核心土和下部中槽，直至进入暗洞3m，开挖马口1.5m，将洞口初期支护成环确保洞口稳定。
㈠施工方法：
⑴洞外路基及明洞拉槽土方采用挖掘机或装载机直接剥离，当土质较坚硬时，辅以小型药壶爆破，石方采用手持风钻钻眼，施工初期采用20m3空压机供风，微差挤压爆破法施工，梯段高度采用1.5～2.0m。
⑵每端施工顺序：
上半断面开挖→施工超前锚杆及边仰坡初期支护→施工上半断面弧形进5m→施工下半断面→下半断面坡面初期→将洞口段初期支护成环。
㈡施工要求：
⑴按照图纸的要求，在洞口施工放样的线位上进行边坡、仰坡自上而下的开挖，不得采用大爆破，尽量减少地层的扰动。
⑵边坡、仰坡上浮石、危石要清除，坡面凹凸不平应予整修平顺。
⑶洞门端墙处的土石方，应结合地层稳定程度、洞门施工季节和隧道施工方法等进行开挖。
⑷松软地层开挖边坡、仰坡时，宜随挖随支护，加强防护，随时监测、检查山坡稳定情况。
⑸进洞前必须完成应开挖的土石方.废弃的土石方,应堆入在指定地点,边坡、仰坡上方不得堆置土、石方。
⑹洞口和明洞开挖应尽量避开雨季,如需在雨季施工时，应制定严密的
施工方案和防护措施。
⒊⒈⒉坡面防护
⑴由于洞口边仰坡土石方开挖后，有一段较长的暴露时间，边仰坡稳定对隧道超前锚杆施工及后续工序至关重要。
因此应及时进行初期支护，采用锚杆→钢筋网→喷射砼等支护措施，随开挖随支护。
边仰坡初期支护的支护参数：
锚杆采用φ22砂浆锚杆，长3.0m，钢筋网采用φ6.5Ⅰ级钢筋及C20喷射砼。
⑵明洞开挖边坡视实际情况，必要时采用7-10cm喷射砼作临时支护。
⑶洞口路基边坡在人工修整成形后，及时施作边坡护墙。
⑷洞口边仰坡在进洞以后应按设计要求及时施做。
坡面砌体应坚实牢固，表面平整，无垂直通缝，勾缝平顺，缝宽均匀，无脱落现象。
⒊⒈⒊洞门
⑴洞门在明洞衬砌完成后即边坡防护,并尽可能安排在冬季或雨季前施工，洞门放样应准确。
⑵洞口装饰的隧道名牌，字样要求美观醒目。
⑶洞门建筑完成后，应确保坡顶以上的截水沟和墙顶排水沟及路堑排水系统的完好与连通。
⒊⒈⒋明洞衬砌
⑴明洞衬砌施工工艺同洞身衬砌施工工艺。
⑵明洞衬砌采用洞身朝洞口方向施工，明洞与暗洞衔接处不应设有施工缝。
⑶洞口端洞身衬砌时，应按图纸要求制作挡头板、外模、支架、支柱，并应设有防止渗漏、跑浆和走模的施工措施。
挡头板采用木模内贴PVC板制作，外模采用小型钢模板。
为防止漏浆在挡头模板和衬砌台身模板连接处贴上泡沫胶条，钢筋加工和绑扎严格按规范制行。
沉降缝及施工缝的设置和施工，按图纸要求或监理工程师的要求办理。
⒊⒈⒌洞顶回填
⑴明洞衬砌达到设计强度的50%后，拱圈背部以砂浆涂抹平整。
按设计要求铺设防水层。
拱背铺设粘土层，应按图纸要求选用粘性好、无杂质、无石块的黏土分层夯实，并与边坡、仰坡搭接良好，封闭严密。
⑵拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防水设施完成后，方可回填拱背土方。
明洞段顶部回填土方应对称分层夯实，每层厚度不得大于0.3m，两侧回填的土面高差不得大于0.5m；回填至拱顶后应分层满铺填筑，顶层回填材料宜采用粘土以利于隔水。
拱顶回填采用机械回填，需先用人工填筑夯实至拱顶以上1.0m方可进行。
回填完后方可拆除衬砌台车。
⒊⒈⒍排水工程
边坡和仰坡外的截水沟、排水沟和洞口水沟、盲沟、暗埋排水管组成的排水系统至关重要，它们是保证洞口稳定的关键因素，因此，施工测量放线后，最先施工就是排水系统，采用人工开挖，按设计图纸或监理工程师的要求准确地修筑水沟结构，严格按规范施工。
边、仰坡外的排水沟在洞口土石方开挖前完成，其水沟的上游进口与原地面衔接紧密或略低于原地面，下游出水口妥善地引入边沟或涵洞等排水系统。
洞口盲沟暗埋排水管,严格按设计施工。
⒊⒉洞身开挖（附爆破设计图）
⒊⒉⒈洞口II类浅埋段及II类超封段、II类石膏段开挖
采用台阶分步法进行施工。
台阶长度取5-8m。
⑴上台阶弧形导抗开挖采用人工手持YT28高速风钻配简易开挖台架钻孔，孔深控制在0.5-1.0m，每次钻眼安排5台风钻同时进行施工，其中3台风钻用于掌子面钻眼，另2台风钻用于锚杆孔钻眼，周边眼间距控制在0.5m左右。
当弧形导坑内围岩较软弱时，可用风镐直接开挖。
⑵上台阶核心土及下部中槽仍采用人工手持风钻钻孔，孔深控制在1.5-2.0m。
上台阶核心土及下部中槽同时爆破。
⑶马口施工采用跳槽开挖，每进尺控制在0.8-1.5m，人工手持风钻钻孔。
当两相对马口施工完后，施工仰拱，施工顺序见下图。
说明：
1、2马口开挖及边墙支护施工；3仰拱支护施工。
⑷各部爆破均采用弱爆破开挖，各部开挖出碴后，均应按设计要求及时施作支护。
施工支护完全达到设计强度以后，方能进行下次开挖。
⑸开挖支护施工顺序：
F、铺设环向盲沟及防水板，整体灌注二次衬砌砼⑨；
A、II浅埋段施作超前支护φ42注浆小导管①；φ25注浆锚杆1′。
B、开挖上弧形导坑②，拱部锚喷支护，架立格栅拱③；
C、开挖中核④和下部中槽⑤；
D、跳槽开挖马口⑥,边墙架立格栅拱，锚喷支护⑦；
E、灌注仰拱及铺底⑧；
⒊⒉⒉Ⅲ类普通段（含Ⅲ膏和Ⅲ类加强段围岩开挖
⑴洞身Ⅲ类围岩为构造带其围岩地质特点：
弱风化、微风化岩、节理裂隙密集带，岩石呈碎石状压碎结构，拱部无支护时可产生较大坍塌，侧壁有时失去稳定。
⑵根据Ⅲ类围岩地质特点采用微台阶法进行施工。
台阶长度取2.0-2.5m。
⑶上台阶开挖采用人工手持风钻配合简易开挖台架钻孔，孔深控制在1.5-2.0m，周边眼间距控制在0.5m左右；下半断面孔深控制在1.5-2.0m。
孔眼均采用微差网络爆破，孔眼布置详见Ⅲ类围岩钻爆设计图。
⑷根据Ⅲ类围岩的地质情况，爆破方法不当，支护不及时或者支护不当，均有可能造成隧道拱部坍塌，侧壁失稳。
因此在Ⅲ类围岩施工中特别应注意以下几点：
A、施工中应加强地质观察，拱顶沉降，周边收敛等监控量测和超前地质预报工作，及时了解支护和围岩变形情况。
B、根据监控量测和超前地质预报资料，及时修改钻爆设计，确定台阶长度。
爆破应采用弱爆破，周边眼间距不宜过大，严格控制装药量。
C、上半断面爆破排烟后，如果地质观察围岩稳定性较差时，应立即在碴堆上反复喷射砼。
喷射厚度根据地质情况加厚到10-15cm。
待围岩基本稳定后，立即进行锚杆和钢支撑施工。
D、为确保施工下半断面时，
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