水墩隧道总体施工方案.docx
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水墩隧道总体施工方案
第一章编制说明
一、编制依据
（1）、《广东省汕头至湛江高速公路揭西大溪至博罗石坝段施工招标文件》及施工图纸、工程量清单等。
（2）、中华人民共和国交通部及有关部委颁发的现行有效公路工程施工技术规范、规程、验收标准及相关文件。
（3）、广东省长大公路工程有限公司《公路工程施工工法》。
（4）、广东省长大公路工程有限公司《质量、环境、职业健康安全管理手册及程序文件》（以下简称《三合一管理手册及程序文件》）。
（5）、广东省长大公路工程有限公司拟投入本项目的人员、技术装备、机械设备材料等各类资源。
（6）、本公司技术、预算人员经现场踏勘、走访调查所取得的各种数据和资料。
二、编制原则
（1）、全面响应施工招标书的原则；
（2）、合理配置资源，满足工程需要的原则；
（3）、突出重点，统筹安排的原则；
（4）、安全生产，预防为主的原则；
（5）、规范施工，确保工程质量的原则；
（6）、保护环境，文明施工的原则。
三、编制范围
本总体施工方案适用于广东省汕头至湛江高速公路揭西大溪至博罗石坝段第9标水墩隧道。
第二章工程概况
一、概况简要
汕湛高速第9标段起于紫金县敬梓镇洋高村，起点桩号K151+000，至紫城镇鹧鸪村接第十标段，终点桩号为K165+122.669，路线长14.123km。
水墩隧道进口位于紫金县水墩镇群丰村西南，附近有X170县道，离隧道进口约350m；隧道出口位于紫金县水墩镇榕树村长林片南侧，距县道约200m。
隧道总体走向呈近东西向，在进口段略向南呈弧形。
其中，隧道进口段120m范围为小间距隧道，其余为分离式。
左洞起讫桩号ZK161+198～ZK162+590，共长1392m；右洞起讫桩号K161+205～K162+575，共长1370m，属于长隧道。
二、主要工程数量
表2-1水墩隧道主要工程量统计
衬砌类型
左线/m
右线/m
削竹式洞门
10
10
明洞衬砌
15
15
XS5a型
117
115
S5a型
160
150
S5型
200
210
S4a型
60
60
S4型
290
290
S3（a）型
440
400
S3（b）型
60
80
ST3型
40
40
三、主要设计指标
（1）、公路等级：
高速公路双向六车道；
（2）、设计行车速度：
120km/h；
（3）、隧道建筑限界净宽：
0.75（左侧检修道）+0.5（余宽）+0.75（左侧向宽度）+3×3.75（车道宽度）+1.25（右侧向宽度）+1.0（右侧检修道）=15.5m；
（4）、隧道建筑限界净高：
5.0m。
四、水文、地质条件
（一）、地形地貌
拟建隧道区属构造剥蚀低山丘陵地貌，地形起伏较大，坡陡，自然坡度30～45°。
进口段坡度达35～40°，出口15～20°。
进出口均与山间沟谷盆地相连，线路经过最高海拔532m，最低海拔352m，相对高差约180m。
隧道进口处于北向东的波状地带，附近有一北向冲沟。
隧道出口处为一近东西向山坡，地形坡角15～20°.地表地形起伏大，植被发育。
隧道进、出口段地表水弱发育，山间沟谷为区内地表水汇集、排泄通道。
隧道进出口均为斜坡地带，坡面地表水易于向沟谷排泄，地表坡面漫流不会对隧道工程产生浸淹危害。
（二）、地层岩性及地质构造
根据区域地质资料、沿线地质调查及物探资料分析，隧道址区主要为侏罗系下统蓝塘群（下亚群）砂岩及燕山早期侵入花岗岩，右幅进口段及大部分洞身段（K161+200～K162+320）分布侏罗系下统蓝塘群（下亚群）砂岩，属半坚硬状岩组。
K162+200～K162+580段分布燕山早期侵入花岗岩，属坚硬状岩组。
构造弱发育，隧道处存在一花岗岩与砂岩接触带（K162+320），接触带附近岩石较破碎，对洞身围岩的稳定性将起到不良影响。
左幅进口段及大部分洞身（ZK161+190～ZK162+335）分布侏罗系下蓝塘群（下亚群）砂岩，属半坚硬状岩组。
ZK162+335～ZK162+585段分布燕山早期侵入花岗岩，属坚硬状岩组。
构造弱发育，隧道处存在一花岗岩与砂岩接触带（ZK162+335），接触带附近岩石较破碎，对洞身围岩的稳定性将起到不良影响。
（三）、水文地质条件
隧道区地形切割较深，冲沟、坡面凹沟、山间谷地等负地较发育。
地表水由大气降水及地下水补给，径流快。
但岩性接触带处存在连通地表水补给地下水的情况，对隧道建设有影响。
地下水主要由空隙潜水及基岩裂隙水、构造脉动水。
第三章总体施工组织布置及规划
一、施工临时设施
（一）、水墩隧道临建工程布置
水墩隧道进出口施工场地及临时设施充分考虑了工程分布、队伍部署、任务划分、交通运输条件、用水用电条件和环境条件等因素，以满足施工需要、压缩临建规模、减少临时占地、减少对生态环境影响为原则进行布置，力求安全文明施工，经济合理。
具体布置见下图。
图3-1水墩隧道汕头端施工场地布置图
图3-2水墩隧道湛江端施工场地布置图
（二）、项目部拌合楼和小型构件预制场
水墩隧道混凝土（初支喷射砼除外）由项目部集中拌和站集中拌合，水沟电缆沟盖板等预制件由小型构件预制场预制。
集中拌合站、小型构件预制场具体为位置、机械数量、占地面积、任务分工入下表3-1所示。
表3-1拌合楼、钢筋加工场、预制场一览表
名称
占地面积（m2）
位置
主要机械设备
生产总任务
生产能力
集中拌和站
9000
K161+500右侧
1.5m3/h拌和站2套
全线砼2544465m³
≥150m3/h
小型构件预制场
2500
K161+500右侧
振动台、叉车、喷淋养生设备等
全线小型构件预制
（三）、施工主要便道
隧道进出口便道从X170县道接入，新建长度分别为1000m和400m。
隧道进、出口场地其驻地内部道路采用厚度为20cm的C25水泥砼路面，其它停车区路面采用厚度为20cm的C20水泥砼，规划有序、顺畅，并做好排水措施，其中主干道净宽不小于6.0m。
表3-2水墩隧道主要便道
便道编号
新建长度（km）
接入点
对应施工段
对应主要工程
便道11
1.0
170县道
K159+700～隧道进口
K159+700～隧道进口路基、K160+065/485/705/933/K161+170涵洞、隧道
便道12
0.4
170县道
隧道出口～K164+000
隧道、隧道出口～K164+000路基、K162+590/820/K163+020/250/400/810涵洞
（四）、场地平整压实
充分利用现有地形，在避免大填大挖的原则下调平场地，先清除地表植被，基底应坚固、密实，若为松土应先碾压密实。
预埋管节接顺现有水系，和场地内排水沟，完善场地内外排水设施。
（五）、生活和办公区用房建设
生活办公区用房采用临建板房，临建板房基础采用C25钢筋砼圈梁基础，圈梁截面尺寸为0.3m×0.5m，圈梁大小根据房屋间数长度确定。
浇筑前由测量人员定标高，保证板房基础平整。
混凝土强度达到设计强度的80％时，方可进行临建房屋安装。
临建板房为施工管理人员、现场施工人员等住宿及生活场所，临建住房采用厚50mm厚彩钢板搭设，严格按消防要求布置消防通道和消防设施。
根据隧道人数及施工需要，遵循方便生产、便于管理的原则，生活区统一规划，集中布置，营区采用围墙全封闭。
生活区垃圾集中堆放，定期集中处理。
生活区、办公区如下按如下设置：
（1）、办公生活区与生产区分开设置，并保证安全距离。
（2）、办公生活区采取封闭式管理，设围墙和大门，出入口设置专职保卫人员，制定专门管理制度。
（3）、办公生活区设置企业标识，区内设立宣传栏、黑板报、读报栏、主要工程量、建设范围、建设、设计、施工和监理单位的名称，开竣工日期和质监部门的举报监督电话。
在施工现场危险部位，设置明显的安全警示标志。
（4）、做好房屋内的安全用电和防火工作，配备消防器材及安全警示牌。
（5）、搞好环境卫生工作，对生活垃圾和污水应按规定处理，保证周围环境整洁卫生。
（6）、隧道进、出口均建有40m²的工地会议室。
（六）、喷射砼搅拌站和砂石材料仓
隧道进出口分别设2×JS750砼搅拌站各1座，每台搅拌机供应效率为每小时35方，为隧道初期支护提供喷射砼。
搅拌站基座采用C20砼浇注，按厂家提供的基座尺寸施工，并设置在稳固基础上。
设立自动计量的拌和系统，自动计量拌和设备、装载机等设备有专人维护、保养。
搅拌站选址、布局合理，地面全部硬化，搅拌站材料堆放区、拌和区、作业区隔离。
场内主要作业区、堆放区、运输车辆停放区及场内道路均硬化处理。
站内消防设施，满足环保、安全、卫生、消防要求，设置明显的标志牌。
粗细骨料堆放地全面硬化，挡墙的高度要满足不同材料能够彻底隔离，不能窜料的要求。
材料堆放均有标识牌：
标明材料名称、产地、级配范围（粗骨料）、细度模数（细骨料）、检验日期和结果。
（七）、钢筋加工场
水墩隧道钢筋加工厂使用彩钢板设加工棚，分别设置原材料存放区、加工区、成品半成品堆放区。
原材料按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分别堆存，并设立识别标志。
原材料堆置在加工棚内，储存于地面30cm以上的平台（垫木或其他支承），不得直接存放于地面。
钢筋的上面必须进行覆盖。
（八）、施工用电
施工用电采用永久和临时结合方式，在隧道进口安装800KVA和630KVA各一台变压器，隧道出口配备2台630KVA变压器。
变压器台砌筑高度不小于1.5m，设置避雷设施。
洞外动力线架设分为三相五线，并在进、出口端各配备2台200KW发电机组以备用。
变电站电源线如跨越施工地区，电线最低点距人行道和运输线路的高度不得小于6.5m。
洞内施工地段临时电线路采用橡胶电缆，电线悬挂高度距人行地面不小于2.0m，并安装触电保护器，同时对各种电气设备和输电线路，有专人经常进行检查维修，调整工作，检修作业时，参照《电业安全工作规程》有关规定办理。
（九）、施工供水
隧道驻地生活用水与生产用水拟利用山上自然山泉水或采用钻井取水的方式获取水源，在进、出洞口各设置一100m3储水池。
高压水池的设置，根据实际地形，以满足施工需求为目的。
初步拟定在隧道进、出口端洞口附近山顶设置一个10m3高压水箱，水箱与洞口高差不小于10m，采用高压泵直接将水泵入工作面。
（十）、施工供风
（1）、空压机房在洞口旁边选址修建，并宜靠近变电站，应有防水、降温、保温和防雷击设施。
（2）、空压机房供风能力须满足隧道正常施工需要，供风管路布置应尽量避免压力损失，保证工作面使用风压不小于0.5MPa。
（3）、供风管道前端至开挖面距离不应大于20m。
（十一）、炸药库
在水墩隧道进出口分别设置炸药库。
炸药库按公安机关要求设置消防、防火、防雷、防静电、电子监控等防盗措施库选址建造严格执行地方公安机关要求。
（十二）、弃碴场
按照设计要求进行土方调配，弃碴场于指定的弃碴场，具体以图纸为准，及时做好挡墙、脚墙，排水等支护工程。
（十三）、通风
隧道洞内施工通风采用压入式通风，通风机采用轴流通风机（风量1040m3/min，电机功率2×55KW），通风采用1200mm高强软风管。
每个洞口距洞门20m各安装一台，在进洞100m后开始使用。
二、总体部署
（一）、总体施工目标
科学组织，合理安排，提炼技术，强化管理；保质按期完成本项目工程，争创优质安全、绿色环保的样板工程。
（1）、工期目标
在合同工期内完成全部工程。
（2）、质量目标
按业主的质量目标，本公司承诺：
本标段交工验收时，该工程质量达到交通部现行《公路工程质量检验评定标准》及《公路工程竣工验收办法》的要求，分项工程验收合格率100%，优良率90%，确保综合评分达到93分以上，杜绝重大质量事故，力求消除质量通病，争创优良工程。
（3）、安全目标
合同履行间不发生人身伤亡责任事故、重大交通责任事故和火灾责任事故。
（4）、环保目标
生产、生活用水达标排放；施工现场目测无明显扬尘；固体废弃物实现分类管理，有毒有害废弃物处置率达到100％；噪音达标排放。
（二）、项目机构设置
为了更方便水墩隧道工程的施工管理，根据长大公司有关规定，我项目经理部成立了如下的项目机构：
图3-3汕湛高速第九合同段现场组织机构图
第四章劳动力、机械设备安排和进度计划
一、施工劳动力组织
（一）、施工组织管理机构
为安全、优质、按期完成隧道施工任务，本公司抽调理论和实践经验丰富，业务能力强，综合素质高的技术、管理人员及具有丰富隧道施工经验的劳务施工队伍，并按相关要求组建项目经理部，负责整个合同段及水墩隧道工程的施工组织管理工作。
（二）、劳动力组织计划
施工队伍安排及劳动和配备
根据本隧道工程特点及相应的工程数量，合理配置主要管理人员，劳动力配备见下表。
表4-1主要管理人员表
序号
岗位
姓名
序号
岗位
姓名
1
项目总工
孙江涛
4
质检员
郭新权
2
质检工程师
孟亚峰
5
安全员
刘俊
3
技术员
张晓航、王前
6
测量员
彭永能
表4-2隧道施工人员配备表
序号
工种
数量
备注
1
开挖
30×2人
负责钻孔开挖
2
支护
30×2人
负责初支立架、喷射砼
3
混凝土工
20×2人
负责二衬、仰拱、洞门等混凝土施工
4
钢筋工
10×2人
钢拱架、钢筋加工及安装
5
电工
2×2人
需持证上岗
6
焊工
4×2人
需持证上岗
7
杂工
20×2人
负责清洁等杂务
8
罐车司机
4×2人
负责混凝土运输
9
出渣
6×2人
负责出渣
10
铲车挖掘机
6×2人
需持证上岗
二、隧道施工机械、实验仪器
（一）、隧道施工主要施工机械配置
本合同段内隧道施工的主要施工机械及设备见下表。
表4-3主要施工机械及设备计划表
工序名称
设备名称
单位
数量
备注
钻孔
凿岩台车
台
4
三臂凿岩台车
台
2
钻机
台
60
装、运碴
装载机
台
6
挖掘机
台
6
自卸汽车
辆
10
初期支护
湿式喷射机
台
4
二次衬砌
混凝土搅拌站
套
2
由项目部集中设置的拌和站统一配送
全液压衬砌台车
台
4
砼搅拌运输车
台
10
装载机
台
2
拌和站上料
电力、电器
及其它
变压器
台
4
备用发电机
组
2
空压机
台
16
固定式
全自动隧道断面检测仪
套
2
全站仪
台
2
隧道混凝土路面机械
装载机
台
1
摊铺整平机
台
1
HZP-219型
排振
套
1
水泥砼运输车
台
3
插入式振捣器
套
6
平板式振捣器
台
1
抹光机
台
1
填缝料灌缝机
台
1
填缝料灌缝机
台
1
养护剂喷洒机2台
台
1
压纹机
台
1
（二）、试验仪器设备
为了精细控制隧道工程的各分项工程的质量，根据隧道工程施工相关规范，我部工地试验室购置了相关仪器和检测设备，确保自检的科学性和可靠性，主要的试验检测仪器如下表。
表4-4主要试验检测仪器计划表
序号
名称
规格型号
数量
性能状况
1
数显万能材料针试验机
WES-1000B
1台
正常
2
数显压力试验机
YE-2000C
1台
正常
3
数显液压压力试验机
YES-300
1台
正常
4
水泥电动抗折机
DKZ-5000
1台
正常
5
水泥净浆搅拌机
NJ-160
1台
正常
6
水泥胶砂搅拌机
JJ-5
1台
正常
7
水泥胶砂振实台
ZT-96
1台
正常
8
水泥标准养护箱
SHBY-40B
1台
正常
9
养护室自动控制仪
BYS-Ⅱ
1台
正常
10
电动脱模器
LQ-T150D
1台
正常
11
电动击实仪
DZY-Ⅲ
1台
正常
12
路强仪
SG-100D
1台
正常
13
沸煮箱
FZ-31A
1台
正常
14
全自动比表面积仪
FBT-5
1台
正常
15
强制式单卧轴混凝土搅拌机
SJD-60
1台
正常
16
砼振动台
ZHJ-100
1台
正常
17
水泥细度负压筛仪
FSY-150
1台
正常
18
万能角度尺
2台
正常
19
电子天平
JM-500/JM-1000
6台
正常
23
电热鼓风恒温干燥箱
101-3
2台
正常
24
液塑限测定仪
FG-III
1台
正常
25
泥浆测定仪
3套
正常
26
数显收敛仪
JSS30A
1把
正常
27
锚杆拉力计
1台
正常
28
砼抗渗仪
HS-40
1台
正常
29
气体检测仪
1台
正常
30
回弹仪
ZA3-A
1台
正常
31
水准仪
莱卡A28
8台
正常
32
全站仪
万宝602
8台
正常
33
GPS
万宝
4台
正常
三、施工进度计划
根据不同围岩的施工工序和以往施工经验，V级围岩采用双侧壁导坑开挖法一月平均能进尺30m，IV级围岩采用预留核心土上下台阶法开挖一月平均能进尺60m，III级围岩采用台阶法或全断面开挖每月平均能进尺150m。
水墩隧道施工进度总体计划安排：
计划开工日期为2013年4月底，2014年底贯通，工程的交工时间为2015年5月。
具体时间见下面隧道工期安排表。
表4-5水墩隧道工期安排表
项目
开始时间
完成时间
洞口临建设施
2013年4月
2013年7月
边仰坡防护
2013年7月
2013年7月中旬
套拱和导向墙
2013年7月中旬
2013年8月底
洞身开挖、初支
2013年8月底
2014年12月
二次衬砌
2013年10月
2015年2月
附属工程
2015年2月
2015年4月
路面
2015年4月
2015年5月
第五章主要分项工程施工方案
水墩隧道施工以新奥法为指导原则，采用复合式衬砌，以锚杆、钢筋网、湿喷混凝土、钢拱架等为初期支护，并辅以长管棚、超前注浆小导管和钢插管等超前支护措施，充分发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作二次衬砌。
根据本工程的特点，施工中贯彻“光面爆破是基础，初期支护保安全，围岩量测明情况，施工通风出效率，铺底先行造环境，二次衬砌质量树形象”的工作思路。
隧道进口端采用三臂凿岩机开挖，出口端采取凿岩台车和人工钻爆开挖，用挖掘机配合装载机出碴，无轨运输施工方案，实施开挖（钻、爆、装、运）、支护（拌、运、喷、锚）、衬砌（拌、运、灌、捣）三条机械化作业线，保证三条作业线施工机械实用先进，选型科学，互不干扰，节奏紧凑。
为保证隧道结构安全，隧道施工时应严格遵循“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的原则，施工中加强监控量测，根据量测分析结果及时调整设计参数，实现动态设计，信息化施工。
水墩隧道总体施工程序图如图5-1所示：
图5-1水墩隧道总体施工程序图
一、洞口施工
进出口在进洞之前均应先进行洞顶截水沟的施工，再刷边坡，边施工边支护，以保证洞口段的安全。
洞口开挖时留出长管棚施工作业平台，进行长管棚施工。
水墩隧道汕头端为小净距隧道，先开挖右洞，右洞开挖支护进尺大于两倍洞径以后，再进行左洞的开挖。
（一）、洞顶截水沟施工
洞顶截水沟根据实际情况设置，距洞口边、仰坡开挖线不小于5米以外。
采用M7.5浆砌片石，截水沟的侧墙及沟底厚度均为30cm，水沟内底宽为60cm。
（二）、边坡开挖支护
水墩隧道边仰坡由上向下分台阶开挖，按设计坡度一次开挖到位，边开挖边进行支护，支护参数见下表，确保边坡稳定，保证放线准确，保证边坡的平顺。
表5-1边仰坡支护参数表
序号
项目
规格数量及布设方式
1
喷射混凝土
C20混凝土10cm厚。
2
Φ22砂浆锚杆
L=350cm@120×120cm
3
Φ6.5钢筋网
网格尺寸20cm×20cm。
边仰坡开挖支护具体施工工艺：
5-2洞口边仰坡防护施工工艺框图
（1）、施工放样
边、仰坡采用全站仪放样，每2.5m一个边坡点定出洞口仰坡开挖线，用红线把每个桩位连接，木桩上用红油漆写明开挖高度，上下立杆拉线平行于开挖面。
（2）、边、仰坡开挖
边仰坡土方开挖采用分级开挖，挖掘机、人工用风镐配合开挖并配合松动爆破，装载机配合自卸汽车运渣。
坡面按设计坡度进行人工修整，开挖时应保留20～30cm作为人工修坡。
开挖中应随时检查边仰坡坡度，同时观察边仰坡是否有滑动、开裂等现象，应及时采取有效的措施，保证边、仰坡稳定和施工安全。
开挖的土石方运到弃土场。
（3）、砂浆锚杆施工
边仰坡防护锚杆采用Φ22砂浆锚杆，呈梅花型布置，锚杆长度为3.5m，间距为1.2×1.2m。
砂浆锚杆施工工艺如下图：
图5-3砂浆锚杆施工工艺
砂浆锚杆钻孔采用YT-28型手持风钻成孔。
锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，按照设计间距布孔；钻孔方向尽可能垂直结构面；锚杆孔比杆径大15mm，深度误差不得大于±50mm；成孔后采用高压风清孔。
锚杆作业操作：
先将水注入牛角泵内，并倒入少量砂浆，初压水和稀浆湿润管路，然后再将已调好的砂浆倒入泵内。
将注浆管插至锚杆眼底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆。
在气压推动下，将砂浆不断压入眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免砂浆中出现空洞，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆缓缓插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂浆流失。
锚杆孔中必须注满砂浆，发现不满须拨出锚杆重新注浆。
（4）、钢筋网布设
设计钢筋网网眼间距20×20cm，采用I级Φ6.5钢筋，网片搭接长度为1～2个网格。
（5）、喷射混凝土施工
边仰坡防护采用湿喷喷射混凝土C20，厚度10cm。
（三）、套拱及长管棚施工
（1）、洞口套拱施工
①套拱两侧拱脚基坑土方采用人工开挖，石方采用小药量弱爆破进行开挖。
人工平整基底后，测试地基承载力>300kPa，若不合格则要地基处理。
合格则浇筑导向墙基础，基础采用C20混凝土，沿纵向长度200cm，厚度50cm，宽度120cm。
②套拱纵向长度2米，共设三榀I18工字钢拱架，间距为1m。
立完靠断面的第一榀工字钢后在断面施做Φ22、长2m、环向间距为1m的药卷式锚杆，锚杆与第一榀工字钢焊接，以固定钢拱架。
工字钢拱架由钢筋加工场预制完成后运输到现场进行安装，安装时根据测量人员测定的高程和拱架安装控制线准确定位，严格将拱架控制在同一平面。
③焊接纵向连接筋：
使用Φ22螺纹钢筋按环向间距100cm将各榀拱架焊接成整体。
④管棚导向管：
工字钢拱架安装后，精确测量将导向管定位，导向管使用Φ127×5mm钢管，环向间距40cm，长2m，轴线外插角1°～2°，使用Φ16定位钢筋焊接固定在钢拱架上。
导向管管口先塞进编织袋然后用砂浆封堵，防止浇注混凝土时混凝土进入导向管。
（2）、套拱混凝土
当套拱拱架安装完毕，导向管定位后，浇注60cm厚的C20混凝土形成套拱。
①支模：
挡头板采用5cm厚木模板
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