高速公路隧道实施性施工组织设计.docx

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高速公路隧道实施性施工组织设计

第一章总则

一、编制说明

湖北沪蓉国道主干线是我国公路主骨架网“五纵七横”中的“一横”，湖北省宜昌至恩施高速公路是其重要的组成部分，同时也是湖北省高等级公路网规划“五纵三横一环”中重要的“一横”，是鄂西南地区必不可少的重要运输通道。

沪蓉西21合同段工程是该项目中施工条件最恶劣、难度最大的工程，其中XX隧道地处构造侵蚀、溶蚀峰丛槽谷、峰丛峡谷中山地貎区。

进口段为支井河西岸，属构造侵蚀、溶蚀“V”形峡谷地貎，地面标高670～1200m，相对高差约530m，山坡陡峻，自然坡度多在45º以上，植被较发育；隧道洞身主要穿越碳酸盐构造侵蚀、溶蚀峰丛槽谷及峰丛洼地中山地貎区，山体呈浑圆状，峰顶标高一般1300m左右，最高1420m，槽谷标高1100～1200m，相对高差约200～300m；出口段位于中坝侵蚀、溶蚀“箱”形槽谷地貎，地面标高820～1000m，相对高差约180m，谷地平缓，山坡陡峻，自然坡度多在30º左右，植被发育，多生长灌木林，水土保持较好。

洞身及进洞口均无公路直达，交通极不便利。

因此，我单位在中标进场后，积极组织人力设备，踏勘现场，研究方案，修建便道和施工场地，为工程的顺利开工做好准备。

同时，为了给工程的开展提供指导，保证本工程优质、按期完工，特制定此《XX隧道实施性施工组织设计》（以下简称《施组》），做为施工中的指导性方案和各项指标的检验评价标准。

二、编制依据

（一）沪蓉西高速公路第21合同段工程施工招标文件、设计图纸。

（二）我单位组织技术人员对施工现场及周边环境进行踏勘和调查后取得的详尽资料。

（三）中华人民共和国交通部现行公路设计规范、施工规范、施工技术规程、质量评定标准与验收办法。

（四）省、市人民政府及有关部门在施工安全、文明施工、环境保护及当地资源管理方

面的规定与要求。

（五）业主及监督、监理单位针对本工程提出的具体的要求与标准。

（六）我单位拥有的同类工程的施工经验及设备和技术储备、施工能力。

三、编制原则

本《施组》主要遵循保证安全、保证质量、保证工期、控制污染、节约用地的原则进行编制，各项措施和标准的制定均以这五项原则为基本出发点。

第二章工程概况

XX隧道位于恩施土家族苗族自治州巴东县境内，隧道进口位于野三关镇支井河村，出口位于大支坪镇中坝村。

本隧道为分岔式隧道，宜昌端为从连拱隧道过渡到小间距的分岔形式，恩施端为标准间距上下分离式隧道，其中左线隧道长2529m，右线隧道长2510m。

考虑隧道所处位置地形条件、地质条件、施工方法、综合造价等影响因素，XX隧道出口端大部分地段左右洞室测设线间距控制在40m左右。

左右线隧道进出口及洞身段均位于直线或不设超高的圆曲线上。

左右线隧道纵坡均为-2.09%的单向下坡。

本隧道左右线隧道运营采用全纵向式机械通风方案。

一、结构型式

本隧道为部分上下线分离的四车道高速公路分岔隧道，宜昌端为从连拱隧道过渡到小间距的分岔形式，恩施端为标准间距上下分离式隧道，其中左线隧道长2529m，右线隧道长2510m。

隧道主洞单洞建筑限界净宽9.75m，净高5.0m，采用三心圆曲墙式衬砌。

在标准分离段（宜昌端）隧道内侧（左侧）检修道下设置一个尺寸为70×50的电缆沟，外侧（右侧）设一90×50的消防沟、电缆沟，在隧道路面下两侧均设置φ30cm侧式排水盲沟；在宜昌端分岔段，隧道外侧消防沟、电缆沟与标准分离段（恩施端）一致，内侧（左侧）电缆沟受净空限制采用变宽形式。

二、技术标准

（一）公路等级：

高速公路

（二）设计行车速度：

80km/h

（三）隧道单洞建筑限界净宽：

9.75m

（四）隧道建筑限界净高：

5.0m

（五）整体式路基宽度：

24.5m

（六）分离式路基宽度：

2×12.5m

三、水文、地质概况

（一）地形地貌

隧道地处构造侵蚀、溶蚀峰丛槽谷、峰丛峡谷中山地貎区。

进口段为支井河西岸，属构造侵蚀、溶蚀“V”形峡谷地貎，地面标高670～1200m，相对高差约530m，山坡陡峻，自然坡度多在45º以上，植被较发育；隧道洞身主要穿越碳酸盐构造侵蚀、溶蚀峰丛槽谷及峰丛洼地中山地貎区，山体呈浑圆状，峰顶标高一般1300m左右，最高1420m，槽谷标高1100～1200m，相对高差约200～300m；出口段位于中坝侵蚀、溶蚀“箱”形槽谷地貎，地面标高820～1000m，相对高差约180m，谷地平缓，山坡陡峻，自然坡度多在30º左右，植被发育，多生长灌木林，水土保持较好。

318国道从隧道北侧约8Km处平行于拟建隧道延伸，有简易公路达隧道出洞口区中坝槽谷，洞身及进洞口均无公路直达，交通极不便利。

（二）地质构造

1、地质

隧道区大地构造部位处于新华夏系第三隆起带扬子准地台恩施台褶束单元，主要构造形迹展布方向为北东至北北东向。

区域内褶皱主要为清太平复式向斜，向斜轴向北东至北北东，隧道区内主要构造形迹有支井河背斜、中坝倒转向斜及F16、F17、F18断层。

支井河背斜：

发育于隧道进口段，系次级复式背斜北西翼，轴向北东，出露地层为T1d2碳酸盐岩，产状2000º∠19º,路线与地层走向呈小角度斜交。

中坝倒转向斜：

发育于隧道出口段，属强烈挤压形成的紧密型褶皱，轴向北北东，轴面倾南东，倾角80º，核部在中坝槽谷一线，地层为T1J3，两翼地层为T1J2，岩性均为碳酸盐岩类，岩层产状310º∠70º～80º，轴面两侧产状一致，岩层发生倒转，路线与地层走向呈大角度斜交。

F16逆断层（堰塘湾断裂）：

发育于ZK122＋304处三叠系大冶组上段（T1d2）薄～中层状灰岩中，为左旋逆断层，倾向NW，倾角80º，断裂带宽15m左右，地表串珠状落水洞发育，物探低阻异常，由碎裂岩、构造角砾岩等组成。

F17逆断层（木瓜水断裂）：

发育于ZK122＋304左侧200m处三叠系大冶组上段（T1d2）薄～中层状灰岩中，为F16逆断层所切割，断裂带宽约30m，由碎裂岩、构造角砾岩等组成，为右旋逆断层，倾向140º，倾角85º，远离拟建隧道，对隧道施工无影响。

F18断层：

发育于ZK122＋730三叠系下统大冶组上段微晶灰岩（T1d2）中，物探低阻异常，断层两盘岩层产状差别大，地表岩溶发育。

隧道区岩石节理裂隙较发育，易与层面组合在薄层岩石中形成危岩体，对隧道围岩稳定性有一定影响。

2、地表水

本隧道为越岭隧道，隧道穿越支井河水系与中坝水系（七道沟水系）间的溶蚀峰丛槽谷及峰丛洼地中山区。

洞身段地表水系不发育，无常年性地表水体，洞体上方地表主沟谷有叉斗坪窝坑（YK121＋710）及尹家包瓦屋场（YK122＋350）岩溶槽谷。

主沟谷一般无地表径流，但溶蚀漏斗及串珠状落水洞发育，降水形成的地表面流汇积低洼处沿垂直岩溶管道入地下，转化为地下径流。

洞身段大气降水形成的地表面流汇积低洼处沿垂直岩溶管道灌入地下，转化为地下径流，是隧道涌（突）水的主要水源，对隧道施工影响较大；进、出口段的支井河及中坝河底面标高远低于隧道底面标高，地表河水对隧道无影响。

3、地下水

该隧道水文地质区东起支井河，西至中坝河，河流为SN、NE走向。

地貌形态以中山为主，最高可达1420m以上。

单元区内地下水主要接受大气降水补给。

大气降水形成的地表面流沿地表岩溶汇积、灌入，补给地下水。

地下水基本以地表分水岭为界，分水岭以东向南东迳流，以岩溶泉形式排泄于隧道区南侧支井河；分水岭以西向南西迳流，以岩溶泉形式排于中坝河（七道河）。

地下水主要有孔隙水、构造裂隙水及岩溶水。

孔隙水水量较小，仅于雨后局部坡面浅层出现，对隧道施工影响较小；构造裂隙水水量较大，物探低阻异常，断层两盘岩层产状差别大，地表岩溶发育，含导水性好，对工程施工影响较大；岩溶滞水水量较小，分布面积小，接受大气降水补给，迳流流程短，以下降泉形式分散泄于地貌突变处，对隧道施工无影响。

第三章施工组织

一、组织机构

组织机构见下图《XX隧道施工组织机构图》。

XX隧道施工组织机构图

二、部门职能及人员职责

1、项目经理职责

经理对项目部各部门及下属施工单位的工作负全面领导责任，执行项目承包合同中由

项目经理负责履行的各项条款。

2、总工程师职责

项目经理部总工程师在项目经理的领导下，对项目的技术和质量管理工作负责具体的组织和指导，直接对项目经理负责。

3、安全部

负责本项目的安全管理事务，是实现安全生产目标的主要活动机构。

4、质检部

贯彻执行国家、建设部和上级有关工程质量的方针、政策、指示、规程、规范、标准和各项制度，并以此为依据对施工质量进行检验和评定。

5、工程部

在总工程师带领下，负责本项目的技术工作，进行方案制定、技术交底、设计文件审核等相关事务，带领试验室和测量对工程进行技术把关。

6、计划部

认真贯彻党和国家的有关计划管理、统计管理、合同管理等政策、法规。

负责工程项目任务分配、预算分割、项目评估、验工计价工作及竣工决算。

7、物资设备部

负责按设计、施工技术要求供应合格的建筑材料和机具配件，保证施工生产所需物资的及时、足量供应。

三、施工任务划分

现场配备3支施工队伍，根据各队伍的专业特长及施工能力划分施工任务，具体划分如下表列。

序号

施工队伍

任务划分

1

隧道一队

YK121+680-YK123+230

2

隧道二队

ZK121+680-ZK123+249

3

隧道三队

YK120+720-YK121+680、ZK120+720-ZK121+680

四、资源配置

1、劳动力组织

根据工程量、工期目标和气候条件，结合我单位综合施工能力进行人力配置，如下表。

序号

施工队伍

人力投入（人）

2004年上半年

2004年下半年

2005年上半年

2005年下半年

2006年上半年

2006年下半年

2007年上半年

1

隧道一队

50

140

140

140

130

100

50

2

隧道二队

30

140

140

140

120

120

80

3

隧道三队

25

100

200

200

200

140

80

合计

2、设备投入

根据本工程的情况、施工组织总体安排及定额测算，结合我单位现有机械设备状况，将配备一定数量测量试验仪器，详见《投入本工程的主要材料试验、测量仪器设备表》；同时，分时期投入合适数量的机械设备，以满足生产需要，详见《XX隧道投入主要工程机械表》。

投入本工程的主要材料试验、测量仪器设备表

序号

仪器设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

万能试验机

WE1000B

台

1

2

压力试验机

NYL-2000

台

1

3

砼钻孔取样机

HZ-20

台

1

4

测力计

台

10

5

电子天平

MF2000E

台

1

6

中型烘箱

HWXZABⅢ

台

1

7

调温调湿养护箱

YH-408

台

1

8

脱模器

DTM-11

台

1

9

台秤

1T

台

1

10

水泥负压筛析仪

SXY-150B

台

2

11

标准稠度仪

SE145

台

1

12

托盘天平

台

3

13

水泥胶砂流动度测定仪

国标

台

1

14

水泥胶砂振动机

GZ-85

台

1

15

水泥胶砂搅拌机

NRT-411

台

2

投入本工程的主要材料试验、测量仪器设备表

序号

仪器设备名称

规格型号

单位

数量

备注

16

水泥净浆搅拌机

NJ-160

台

1

17

水泥强度电动抗折机

DKN-6000

台

1

18

砼抗折试验机

KZT-500

台

2

19

砼回弹仪

HT-225

台

1

20

雷氏沸煮箱

FZ-31

台

2

21

凝结时间测定仪

FG-1

台

1

22

净浆标准稠度仪

DW-1

台

1

23

养护箱

台

2

24

应变控制式允许膨胀压缩仪

台

1

25

砂石标准筛

台

1

26

砼强制式搅拌机

30立升

台

1

27

砼振动台

YD-12

台

1

28

砼渗透仪

HS-40

台

1

29

砼收缩仪

SP-175

台

1

30

砼含气量测定仪

HK-1

台

1

31

砼贯入阻力仪

HC-80

台

1

32

超声波检测仪

CTS-22A

套

2

33

磁力探场仪

YC-500

套

1

34

荷重传感器

LCD

台

2

35

钢丝强度检测仪

GSJY-02

台

1

36

锚具检验设备

MJJY-01

台

20

37

激光全断面检测仪

台

1

38

地质探测雷达

台

1

39

全站仪

GPT-322

台

1

40

全站仪

GPT6001

台

1

41

电子经纬仪

J2

台

2

42

水准仪

DS2000

台

5

XX隧道投入主要工程机械表

序号

机械名称

规格型号

单位

数量

额定功率或容量

备注

1

挖掘机

PC-200

台

2

3m3

2

挖掘机

PC-220

台

2

3m3

3

挖掘机

CAT320C

台

1

3m3

4

挖掘机

EC21OB

台

1

3m3

5

装载机

ZLC-50

台

3

3m3

6

装载机

厦工50

台

2

3m3

7

装载机

ZL50F

台

2

3m3

8

推土机

180

台

1

160kW

9

压路机

18t

台

1

18t

10

电动空压机

20m3

台

13

110kW

11

内燃空压机

9m3

台

4

120kW

12

内燃空压机

3m3

台

8

80kW

13

内燃空压机

12m3

台

2

120kW

14

发电机

台

3

50kW

15

发电机

台

2

250kW

16

发电机

台

1

60kW

17

发电机

台

1

200kW

18

变压器

1000kVA

台

1

19

变压器

1300kVA

台

1

20

风镐

G10型

台

17

21

冷弯机

Y132S-4

台

1

11kW

22

冷弯机

自制

台

2

5.5×2

23

电焊机

500型

台

4

500A

24

电焊机

BX1-400A

台

12

400A

25

钢筋切断机

GQ40

台

3

2.2kW

26

钢筋切断机

J3GC-400

台

1

2.2kW

27

钢筋弯曲机

GW40

台

6

3kW

28

砂轮切割机

J3G400A-2

台

3

2.2kW

29

砂轮切割机

S3SL-300

台

1

1.5kW

30

喷浆机

台

12

31

砼拌和楼

HZS60

台

3

60m3

32

搅拌机

350型

台

1

5.5kW

33

搅拌机

JS-500

台

3

19.05kW

XX隧道投入主要工程机械表

序号

机械名称

规格型号

单位

数量

额定功率或容量

备注

34

搅拌机

JZC-350

台

1

5.5kW

35

搅拌机

S-250

台

1

4kW

36

砂浆搅拌机

S-300

台

1

2.2kW

37

砂浆搅拌机

TLD350

台

1

5.5kW

38

碎石机

250×400

台

1

15kW

39

碎石机

250×400

台

1

18.5kW

40

碎石机

PE300×500

台

1

30kW

41

破碎机

PC800×600

台

1

45kW

42

打砂机

台

1

22kW

43

打砂机

600×400

台

1

30kW

44

打砂机

400×180

台

1

7.5kW

45

钻床

ST-25A

台

2

7.5kW

46

抽水机

400m

台

3

55kW

47

清水泵

台

8

48

湿式砼喷射机

SSP-6

台

1

8.25kW

49

干式砼喷射机

PZ-5（B）K-1

台

12

5.5kW

50

注浆泵

TTB50/3

台

6

4kW

51

注浆泵

GUB3

台

1

5.5kW

52

插入式振捣棒

50mm×6m

个

30

2.2kW

53

加强泵

50BPZ-14

个

2

3kW

54

加强泵

5OBPZ-35

个

2

4kW

55

自卸汽车

斯太尔1491

台

4

15t

56

自卸汽车

东风140

台

1

15t

57

自卸汽车

台

22

8t

58

开挖台车

自制

台

9

59

衬砌台车

台

3

60

通风机

75kW×2

台

5

150kW

61

风枪

T28

台

90

62

输送泵

台

3

63

附着式振动器

台

20

五、施工进度计划

施工进度计划详见《XX隧道进口施工进度计划横道图》、《XX隧道进口施工进度计划双代号时标网络图》、《XX隧道出口左线施工进度计划横道图》、《XX隧道出口左线施工进度计划双代号时标网络图》、《XX隧道出口右线施工进度计划横道图》、《XX隧道出口右线施工进度计划双代号时标网络图》。

第四章总体施工方案

一、XX隧道所具有的工程特点

XX隧道位于恩施土家族苗族自治州巴东县境内，隧道进口位于野三关镇支井河村，出口位于大支坪镇中坝村。

由于本隧道无现有的道路到达隧道口，因此需在隧道进、出口分别修建施工便道，其中隧道出口需修建接长7#便道的便道总长为2公里；进口需修建6#便道7公里，最后需开凿901m施工横洞至隧道进口洞门。

二、施工准备工作安排

为确保本隧道施工任务的顺利完成，隧道进洞前必须认真做好各项施工准备工作。

1、生产和生活临建设施

根据隧址处的现场实际情况，为减少施工开支，生活区可临时征用上山便道上侧荒地，用活动板房拼装生活区房屋。

房屋的位置尽量靠近施工现场以便施工和管理。

2、临时道路

经项目部整体规划并结合施工现场的实际情况，隧道出口将顺接7号便道的村路加宽并根据测量数据选线修建上山便道800米，临时便道宽5m，间隔200m左右将路基和路面加宽设置汽车会让处；隧道进口将6#便道修至洞口位置，其中需修建施工横洞901m。

3、场地平整

为施工需要在隧道出口左、右侧及进口各设置一个施工场地，出口施工场地占地4200m2，进口施工场地由于受地形的限制占地3800m2，场地经填土、平整、压实，并采用10cm厚C15混凝土硬化地面，混凝土面应做出不小于2%的顺水坡，场地内布置应按设计要求布置，场地的周围设置排水沟，以排除场地内积水。

场地布置图如下：

4、供水

每支隧道队伍在山腰建一高压蓄水池，蓄水池的容量为80m3，负责供应拌和站、洞内及空压机的冷却循环用水。

施工过程中由水泵向高压蓄水池内不断补充，隧道出口供水水源为距隧道洞口5km处的一处泉水，经调查，该水源能满足施工过程中两个洞口的施工及生活用水，为防止冬季施工水管受冻，将水管埋入地面以下50cm；隧道进口水源为支井河河水，采用多级水泵抽入山顶高压水池。

5、施工用电

隧道出口右侧施工场地边缘设置一台1300kVA变压器，进口设置一台1000kVA变压器，能满足整个隧道施工的生产生活用电。

6、施工前控制测量

我标段已于2004年6月初完成了XX隧道控制网的初测工作，进口的单支导线与出口的闭合导线于6月26日结束。

根据设计院9月份给的资料进行了复测工作，复测成果均满足精度要求，能作为隧道开挖的控制点。

第五章分项施工方案

第一节洞口段开挖及明洞施工

一、洞口段开挖方案

结合本隧道的施工特点及工程地质情况，为保证隧道开挖安全和各个工序的顺利进行，在施工中严格按照设计及规范的要求施工，洞口及明洞段开挖施工工艺流程为：

1、施工准备:

根据围岩类别进行钻爆设计,并选取与隧道石质情况相似的围岩进行爆破试验，为保证开挖后边坡的形状，爆破拟采用光面爆破；进行机械设备和机具的维修和保养，准备火工品等材料。

2、测量画线：

在开挖断面上，用经纬仪确定方向，水准仪控制标高，用红油漆准确地将开挖设计断面的轮廓线画出来，再根据钻爆设计图绘出炮眼位置。

3、钻孔：

围岩采用自制简易钻孔台车钻孔，钻孔时要有专人负责，指挥钻孔的位置、角度及间距等，扒渣时底渣要扒净。

炮眼钻完后，在退钎时，钻杆最好在孔中空钻一会儿，使残渣能随水流顺利排出。

4、清孔装药：

钻眼完毕，按炮眼布置图检查，并做好记录，并用高压风将孔内泥浆、石粉等吹洗干净，然后装药。

炸药采用2#岩石硝铵炸药，如果个别地段有水且水量较大地段孔眼使用防水的乳化炸药。

采用非电毫秒雷管起爆。

装药人员分片定位，每个人负责某个区域要相对固定，严格按钻爆设计装药。

5、连结网络、起爆：

装药结束后，必须仔细检查是否有漏掉的孔眼和错位的雷管，检查无误后开始连结。

起爆采用复式网络，以确保起爆的可靠性。

导爆管连结要分组进行，每组10-12个，同级别连接雷管的段数要相同。

6、排险：

待各个炮孔完全爆破没有烟尘后，由专人进行排险作业，用挖掘机或钢钎排除爆破面的危石、险石，保证下一循环爆破开挖的安全。

二、洞口段边坡防护方案

为防止围岩长期暴露在空气中风化及受雨水的影响产生滑塌，影响施工安全，在按设计坡度开挖完成后及时按要求进行防护，防护措施为间距1.2米梅花形布置长度为2.5米的20MnSiΦ22砂浆锚杆，锚杆尾部焊接φ6钢筋网（20×20cm）后喷射10cm后C20混凝土，如边坡较高，可适当将坡度放缓并在10米的高度上做宽度为1.0米的台阶，已保证边坡的稳定。

各种防护措施的施工工艺如下：

1、锚杆及注浆施工

本隧道边坡锚杆设计，其目的为加固周边岩体，锚杆20MnSiφ22砂浆锚杆。

在锚杆施工前，先要按设计要求定出孔位，砂浆锚杆的孔径应大于杆体直径15mm，即钻孔的直径不小于37mm，钻孔方向尽量与岩石垂直，孔钻好后应用高压风或高压水将孔眼冲洗干净，并用塞子塞紧孔口，已防止石渣或泥土掉入钻孔内。

锚杆在洞外加工，严格检查其数量，规格和质量，去污除锈后备用。

锚杆应按设计的尺寸截取，锚杆杆体露出岩面的长度，不应大于喷层的厚度，外端不用垫板应先弯制弯头。

粘结砂浆应拌和均匀，并调整其和易性，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。

注浆作业应遵循以下规定：

（1）注浆时应堵塞孔口，注浆管应插至距孔底5～10c