水工隧洞工程施工设计方案.docx

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水工隧洞工程施工设计方案

水工隧洞施工方案

附录：

附图1市公明供水调蓄工程四标现场平面布置图

附图2市公明供水调蓄工程四标临建平面布置图

附图3市公明供水调蓄工程四标段总进度横道图

附图4市公明供水调蓄工程四标段总进度网络图

1.施工组织设计编制依据、原则及说明

1.1编制依据

1.1.1建设单位所提供的图纸、地质勘察报告、招标文件。

1.1.2由招标文件明确的国家和水利水电部颁布的现行《水利水电工程施工验收及规》、《水利水电工程施工技术规及规程》、《水利水电工程施工质量评定规程》。

1.1.3通过踏勘工地从现场调查、采集、咨询所获取的资料。

1.1.4招标单位在“标前会议”提出的有关要求。

1.1.5本投标人拥有的科技成果、工法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备以及多年积累的类似工程施工经验。

1.1.6当地政府在环境保护等方面的具体规定和要求。

1.2编制原则

1.2.1遵守招标合同文件各项条款要求，认真贯彻落实业主、设计单位和监理工程师的指示、指令和要求。

1.2.2严格遵守招标文件明确的设计规、施工技术规和质量评定验收标准。

1.2.3坚持在实事的基础上力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。

1.2.4自始至终对施工现场实施全员、全过程、全围严密监控，坚持动静结合、科学管理的原则。

1.2.5实行项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、技术、施工方案和信息优化处置，实现安全、质量、工期、成本及社会信誉的预期目标。

1.3编制说明

本施工组织设计是根据施工合同以及设计施工图纸，结合现场实际条件，并在充分理解的基础上进行编制的。

本施工组织设计作为工程指导施工的依据，编制时对施工部署、主要技术方案及措施、工程质量及施工安全保证体系、工程项目负责人和组织管理机构情况、施工现场平面布置、施工总进度计划控制、施工机械状况说明及一览表、劳动力组织、推广新技术新材料新工艺、材料订货供货计划、资金需求计划及文明施工等诸多因素进行充分考虑，突出其可行性、科学性。

本施工组织设计是我单位为优质、高速、安全、文明、低耗建设市公明供水调蓄工程四标段，全面实现施工合同和设计图纸提出的各项要求而作出的慎重承诺。

我们将严格履行合同，科学地组织交叉流水作业，精心施工，利用集团优势以一流的项目管理，一流的工程质量、一流的文明施工、一流的安全措施、一流的工作效率、一流的服务水平建设本工程。

在工程施工过程中我们将严格要求、严格制度、严格管理、严格责任，保证做到每项工作质量达标，每道工序质量受控，每个分项工程质量创优，每项服务业主满意，精心打造精品工程。

2.工程概况与水文地质条件

2.1工程概况

市公明供水调蓄工程是为完善市供水保障体系及有效提高应对“水荒”灾害能力而兴建的大型水利工程，是中西部储备水源中心之一，供水服务围为宝安区、南山区和福田区。

工程位于市西北部的公明、光明和石岩三街道办的辖区，主要由公明水库扩建、连通隧洞、供水隧洞和雨洪利用四部分组成，形成完整的原水储备调蓄和输送系统。

连通隧洞连接鹅颈水库和公明水库，双向输水，全长4.66km，为D3.6m圆形有压隧洞。

第4标段为边通隧洞公明段，桩号为L3+160～L4+660。

主要建筑物有隧洞1.5km、公明塔式控制闸室、消力池、引水渠、交通桥以及7号道路等。

隧洞布置：

连通隧洞连接公明、鹅颈两座水库。

隧洞从鹅颈水库主坝右侧库尾向北偏东至公明水库，全长4460m，沿线设一支洞和坚井。

本标段连通隧洞公明出口闸室设置工作闸门、检修闸门、拦污栅，闸室后接消力池和引水渠。

4标段隧洞起点（桩号L3+160）处高程为30.51m，4标段隧洞终点（桩号L4+660处，公明出口）底高程为31.00m，纵坡为－0.0328%。

公明控制闸室布置：

进水塔孔口尺寸为方型，尺寸3.6×3.6m，底高程31.00m；进水塔底板厚1.4m，宽11.5m，长13.5m，闸墩厚1.45m，长13.5m,闸墩顶部为检修平台，检修平台高程为62.3m，工作平台高程为70.3m，工作平台采用钢筋砼框架结构，检修闸门和工作闸门的启闭机安装在工作平台上。

7号道路布置：

7号道路位于公明水库1号坝左坝肩，沿公明水库库边布置，连接隧洞公明出口进水塔交通桥与1号坝，7号道路长80.47m；道路起点路面高程同1号坝坝顶高程为63.5m，终点路面高程同交通桥面高程为62.2米。

2.2水文地质条件

沿线地貌隶属于市西部丘陵谷地貌区的羊台山吊神山丘陵地貌小区，地面高程多在70－200m，本段隧洞线路经过处高程多在60－180m，整体地形北低南高，最高处为218m（大顶岭）。

本段隧洞未见有断裂构造发育，邻近的主要构造为同沙断裂，与鹅颈－公明隧洞交于L2+330，距本标段最近距离约830米，构造运动可能使隧洞围岩局部裂隙发育，但总的来说对隧洞的影响不大。

工程地下水发以基岩裂隙水为主，地下水位线随地形起伏，地下水主要接受降水补给，向地势低处排泄，或出露于地表形成泉水。

隧洞围岩为弱风化岩时，属弱－微透水岩。

公明－鹅颈隧洞地下水对砼无腐蚀，对钢筋具有弱腐蚀。

隧洞为圆形有压隧洞，隧洞洞径为3.6m，围岩类别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。

隧洞支护结构按新奥法理论进行设计，支护结构型式采用由初期支护和二次衬砌组成的复合式衬砌。

4标段隧洞围岩类别统计表如下（表2－1）：

（表2－1）

围岩类别

Ⅱ类围岩

Ⅲ类围岩

Ⅳ类围岩

Ⅴ类围岩

长度（m）

1349

81

20

50

3.施工总平面布置

3.1施工总平面布置原则

本标的施工场地布置原则上按招标文件、设计图纸划定的施工区域或征地围。

在具体布置中、根据本标的工程特点和施工地段的地形、地质条件及现场实际条件，合理布局，统筹安排，力求合理、紧凑、厉行节约、经济实用、方便管理，确保各施工时段的施工均能正常有序和安全高效地进行。

同时，对施工区及周围环境进行有效的保护。

详见施工总平面布置图。

见附图1和附图2。

3.2水、电、通讯系统和材料的供应

3.2.1施工供水

生活用水就近取自城市供水管网，生产用水经有关部门批准后就近从水库、水塘中取用。

3.2.2施工供电

本标段自配315KVA变压器由光明站大马山线接驳，同时自配200KW发电机组一台，保证重要工序的连续进行。

3.2.3通讯系统

项目经理部安装一部机，作为对外联络通讯工具。

项目经理、项目副经理、项目技术负责及质检负责等全部管理人员均配备手机。

另外配备对讲机，便于场施工管理和指挥调度。

同时开通网线和配备一台传真机，以便数据和接收资料。

3.2.4临建系统布置

临时设施根据现场的实际情况布置在隧洞出口右侧的山包上，主要有办公区、工人居住区、材料加工区、机械设备停放维修场。

办公区包括各办公室、会议室、各管理人员宿舍、食堂、厕所等；工人居住区包括工人宿舍、食堂、厕所等；材料加工区包括材料加工场、材料堆放场、配电房等；机械设备停放维修场包括机械设备停放场和机械设备维修场。

见临建平面布置图：

临建系统房建及占地面积表

表3-1

名称

房建面积

占地面积

备注

办公区

400m²

400m²

活动板房

工人居住区

400m²

400m²

活动板房

材料加工区

300m²

800m²

砖混结构

机械设备停放维修场

300m²

600m²

砖混结构

合计

1400m²

2200m²

3.2.4材料的供应

当地有各种大型的建筑材料市场，材料供应丰富、齐全，钢材、木材、水泥、砂石、砂等建筑材料均可从附近建筑市场购买。

4.施工组织

我们在认真研究了本项工程招标容后，制定了本标施工组织设计，我公司将按业主的开工时间要求，调集我公司精干力量和充足的设备，迅速进场。

为全面完成承诺的工期和质量标准，继续发扬我公司敢打硬仗的拼搏精神，精心组织，科学调度，全面协调组织施工，确保本标工程按期优质完成。

4.1施工组织机构

4.1.1以项目经理为总指挥，负责与业主、设计、监理及地方政府的协调，是工程施工的总调度，对该工程的质量、工期、安全、文明施工负总责，并对施工成本进行有效的控制，按“项目法施工”的要求进行管理。

项目经理将充分发挥和利用他的“职、权、利”，组织实施“保证体系”是所有的承诺，通过他的得力指挥和项目部各部门及全体员工的精心作业、科学管理、规化施工、文明施工等将按时交给业主一个外表美观、质量优良、专家肯定、百姓放心的优良工程。

4.1.2项目副经理、技术负责人服从项目经理的指挥，努力做好本职工作，向项目经理献计献策，解决施工中出现的各种问题及技术难点，认真落实各项责任制度。

技术负责人必须严格按业主在文件中要求的技术规和其他有关的标准、规、规程制订和实施施工计划和施工工艺，把好质量、技术、安全和文明施工的关口。

4.1.3项目部各部门，在项目副经理和技术负责人的直接领导下，开展工作，以施工作业计划为目标，以法规、规程、条例、责任制为标准，互相协作，互相监督，承上启下，细化项目经理下达的施工指标，充分调动员工的积极性和创造性，为基层施工班组排忧解难，并严格把好各自的质量关，把质量放在第一位，凡与质量发生矛盾的，一切服从质量要求，以各环节各工序的质量优良来确保实现最终质量优良。

4.1.4各个施工班组和全体施工人员，是完成项目经理部各项指标的直接责任人和执行者，是工程施工的一线战斗员，他们的素质直接影响到工程的质量、进度、安全和文明施工，项目经理将按工程各阶段施工劳动力的需要量，把技术过硬、作风优良的员工调到本工程现场，组成一个能打硬仗的施工队伍。

施工人员在努力完成本职工作的同时，必须积极响应项目经理部发出的对工程质量、进度、安全、文明施工有利的各项活动。

4.1.5组织机构框图如下页表：

组织机构框图

4.2拟投入施工设备

根据本工程的工程量清单及工期、本公司类似工程的施工经验和招标文件，拟投入本合同的设备如下：

拟投入本合同工作的主要施工设备表

表4－1

序号

机械设备名称

型号规格

数量

国别

产地

制造

年份

额定

功率

生产

能力

备注

1

气腿式凿岩机

YT26

10

中国

2002

100%

2

立爪装岩机

LZ-120D

5

中国

2001

45kW

100%

3

液压挖掘机

CAT320

10

美国CAT

2001

93kW

100%

4

侧卸式矿车

YGC4（7）

8

中国

2001

100%

5

电瓶牵引车

XK8-7/132-A

6

中国

2001

22kW

100%

6

卷扬机

8t

8

中国

2000

55kW

100%

7

滑轮

TD1400/740

8

中国

2000

100%

8

砼喷射机

TK-961

3

中国

2002

15kW

100%

9

砼拌和机

Js-750

2

中国

2002

18.5kW

100%

10

灌浆泵

BW250/50

6

中国

2001

24HP

100%

11

浆液搅拌机

JJS-2B

3

中国

2001

2.2kW

100%

12

砼输送泵

HBT-50S

2

中国

2002

55kW

100%

13

砼搅拌运输车

STA-3SE

3

中国

2002

71kW

100%

14

砼衬砌钢模台车

4

自制

2005

100%

15

交流弧焊机

BX300

12

中国

2000

42kW

100%

16

装载机

ZL30B

6

中国

广西

2000

149kW

100%

17

自卸汽车

5t

30

中国

2000

370HP

100%

18

汽车起重机

QY-5Z

5

中国

2001

约86kW

100%

19

推土机

TY160

3

中国

2001

220HP

100%

20

平地机

PY180

2

中国

1997

132kw

21

振动压路机

BW160A

5

中国

1996

48kw

60t

22

压路机

3Y12-15

4

中国

1998

15t

23

反铲挖掘机

PC220

6

日本

1997

115KW

24

电动空压机

4L-20/8

2

中国

广西

2000

130kW

100%

25

轴流通风机

22kW

4

中国

2001

22kW

100%

26

轴流通风机

KJ60-No5

4

中国

2001

20kW

100%

27

附着式振捣器

PL-11

48

中国

2001

2.2kW

100%

28

离心水泵

IS80-50-250

10

中国

2001

22kW

100%

29

潜污泵

SGB-2

5

中国

2000

11kW

100%

30

多级离心水泵

PJ80⨯3

5

中国

2001

55kW

100%

31

柴油发电机组

SG120BG

6

中国

2000

120kVA

100%

32

变压器

S7-315/10/0.4

1

中国

2001

315kVA

100%

33

载重汽车

5t

15

中国

2001

140HP

100%

34

钢筋切断机

GJ40-1

6

中国

1998

5.5kw

100%

35

钢筋弯曲机

GJB-403

6

中国

1998

6kw

100%

36

钢筋调直机

GTJ4-14

6

中国

1997

13kw

100%

37

钢筋对焊机

VN17-150

8

中国

1999

100kVA

100%

38

气动冲击锚杆机

ZSTD－150

2

中国

2004

800次/min

100%

30

砼运输车

TSⅡ－6

2

中国

2007

6m3

100%

4.3拟投入劳动力计划

4.3.1拟投入本合同工作的劳动力情况

拟投入本合同工作的劳动力表（单位：

人）

工种名称

人数

工种名称

人数

一、管理人员

（人）

二、主要工种

（人）

项目经理

1

模板工

30

项目副经理

1

钢筋工

45

项目技术负责人

1

混凝土工

60

技术员

4

测量工

8

施工员

2

电焊工

20

质检员

2

电工

10

安全员

2

机修工

6

资料员

2

机械工

12

材料员

2

设备安装工

12

预算员

2

砌筑工

45

机械员

2

抹灰工

15

架子工

12

重机工

40

风钻工

20

爆破工

12

汽车驾驶员

40

主要施工机械操作工

12

钳工

18

普工

60

合计

21

477

4.3.2劳动力进场计划

劳动力进场计划表

单位：

人

工种级别

按工程施工阶段投入劳动力情况

100天

200天

300天

400天

500天

600天

700

天

800

天

900

天

模板工

10

15

30

30

30

30

30

20

5

钢筋工

10

15

30

45

45

45

40

30

5

混凝土工

5

10

30

60

60

60

50

40

10

测量工

8

8

6

5

5

5

4

4

3

电焊工

3

5

8

15

20

20

20

15

5

电工

5

5

6

6

6

8

8

10

10

机修工

3

3

5

5

6

6

6

6

4

机械工

8

8

10

12

12

12

12

12

8

设备安装工

0

0

0

0

0

5

10

12

20

砌筑工

10

12

12

15

20

20

30

45

45

抹灰工

0

0

0

5

6

8

10

12

15

架子工

10

12

12

12

12

12

12

12

12

重机工

6

10

20

30

30

40

40

40

10

风钻工

5

8

12

20

20

20

20

20

5

爆破工

3

5

6

8

12

12

12

12

5

汽车驾驶员

8

10

20

40

40

40

40

40

40

主要施工机械操作工

4

6

8

10

12

12

12

12

12

钳工

6

8

10

18

18

18

18

12

5

普工

60

60

60

60

60

60

60

60

60

阶段投入劳动力合计

164

200

285

396

414

433

434

414

279

注：

投标人应接所列格式提交包括分包人在的估计的劳动力计划表，本计划表是以每班八小时工作制为基础的。

4.3.2.1劳动力计划柱状分布图

5.主要分部分项工程的施工方法

本工程的主要分部工程有隧洞进口处的开挖、隧洞的开挖支护、隧洞二次模筑、隧洞控制闸室的施工、隧洞交通桥施工、隧洞变电室的施工、隧洞出口消力池、隧洞引水渠的施工、1号和2号临时道路、7号永久道路、水土保护绿化等。

5.1隧洞进口处的开挖

开挖前由测量班用全站仪精确测出隧洞中心线及洞门位置，放出开挖轮廓线。

施工时先用挖掘机刷坡，并将洞口正面铲平，然后搭设脚手架，洞口上方1m以外仰坡及洞口两侧采用人工刷坡，仰坡坡度为1:

0.5和1:

0.75,采用钢筋网架护坡，采用钢筋网锚喷混凝土支护（洞门除外），采用Φ32、Φ25土钉，锚杆间距1.0米*1.0米，梅花型布设，长度为分别为12米、10米、8米，钢筋网为Φ6钢筋间距150*150mm，C20喷射混凝土10cm。

洞口两侧放坡后，采用钢筋网锚喷混凝土支护（洞门除外），采用Φ22土钉，锚杆间距1.0米*1.0米，梅花型布设，长度为5米，钢筋网为Φ6钢筋间距150*150mm，C20喷射混凝土10cm。

为保证边坡的稳定，在洞口正面仰坡及边坡坡顶各修一道浆砌片石截水明沟，截、排水沟深50cm，宽40cm，形成洞口上下两道截、排水系统。

进洞时雨水较多时，为防止雨水边坡雨水冲刷，可用塑料薄膜盖住护坡。

为了保证隧洞进出口的正常施工所需场地，洞口以外30米围应不作其它施工，隧洞二次衬砌完成后一起施工。

5.2隧洞的开挖支护

5.2.1隧洞开挖的测量

为保证工程各结构物平面位置的放样及高程准确，根据工程特点，拟采取如下测量方案：

1）测量设备设置：

项目部设置测量组，配备水准仪2台（瑞士徕卡NA728），全站仪1台（日本尼康DTM－352C）。

2）设置坐标控制网及水准点：

为保证施工测量的连续性和一致性，在施工现场设置足够数量的互相通视的坐标控制点及高程水准点。

根据设计图坐标控制点，用全站仪敷设三级坐标控制点并与已交底坐标控制点联网做闭合测量，闭合测量完成后，由监理部门和设计部门联合复测控制点，然后我项目部测量组再正式使用这些控制点。

这些桩点设置在施工现场浇灌砼保护，用钢筋桩面刻十字丝保存。

每60～70米设一水准点并作闭合导线测量，闭合差在允许围平差分配得各水准点高程。

设置的坐标控制网及各水准点每隔一月左右做一次复核测量，防止各点的沉降或碰动。

3）隧洞测量工作：

根据我公司以往累似的施工经验，隧洞洞口开挖完成后，从控制网中引入隧洞开挖的控制点（定于隧洞口一侧），控制点采用混凝土包带十字卡口头镀锌的螺杆，在隧洞口另一侧以同样的方法设置另一控制点，然后分别以这两点后视隧洞口以上控制网中的控制点布设两条导线，一条导线的导线点定于隧洞的中心线，作为隧洞的主控制导线，另一条作为隧洞辅控制导线，隧洞底部的的临时中线点是在岩石上打一钎眼，在孔眼中打入木桩，在木桩顶的顶上钉小钉作标志点位，圆形隧洞断面用中心点量测法进行控制，渐变段及施工避车道段采用支距法控制。

5.2.2Ⅳ、Ⅴ类围岩隧洞段开挖支护工艺

隧洞L4+610～L4+660段50米为Ⅴ类围岩，L4+590～L4+610段20米为Ⅳ类围岩，Ⅳ、Ⅴ类围岩地段优先采用全断面开挖，如全断面开挖有困难则采用台阶分部开挖法施工。

对Ⅳ、Ⅴ类围岩拟采用半断面分台阶法进行施工，方法如下：

由超前小导管注浆先进行顶部支护，再半断面台阶法分部开挖上部，上部锚喷支护完成及上部钢拱架安装并喷锚支护后地进行下部开挖，下部断面开挖完成后立即用钢拱架进行支护并进行锚喷支护边墙。

半断面台阶法施工程序如下图：

钻孔设备；手风钻，并在工作面设置作业平台。

作业平台由钢管、木枋组成。

用于上半洞断面的作业。

施工中采用“弱爆破，短进尺”的施工办法。

开挖与支护交错进行。

每开挖进尺3米后，相应段的支护工作必须完成后再进行下段的开挖施工，支护工作中顶拱、边墙按设计要求进行。

然后进行第二循环的开挖工作。

隧洞台阶长度3m，Ⅴ类围岩隧洞拱部超前小导管采用φ32.5*3.25无缝钢管（L4+650～L4+660渐变段，L＝3.5m；L4+610～L4+650D型衬砌断面段，L＝4.5m）环向间距400mm，纵向间距为1排/每两榀拱架（L4+650～L4+660渐变段，拱架间距0.5m；L4+610～L4+650D型衬砌断面段，拱架间距1.0m），管壁每隔150mm交错钻眼，眼孔直径为φ8；注浆材料采用2:

1、1:

1及0.6:

1超细水泥浆，注浆压力初定0.75Mpa，实际压力根据现场灌浆实验确定，注浆后8小时方可开挖。

Ⅴ类围岩D型衬砌断面，拱部、边墙设L=2.0m长ZM-2型ф18砂浆锚杆，锚杆间距为1.0m*1.0m。

拱部、边墙先素喷10cm厚C25混凝土，钢筋网间20cm*20cm、ф6A3网格。

底部仰拱素喷10cm厚C25混凝土。

Ⅳ类围岩C型衬砌断面（L4+610～L4+650段40米隧洞），拱部、边墙设L=2.0m长ZM-2型ф18砂浆锚杆，锚杆间距为1.0m*1.0m。

拱部、边墙先素喷10cm厚C25混凝土，钢筋网间A3、ф620cm*20cm网格。

底部仰拱素喷10cm厚C25混凝土。

其支护形式如下图：

1）超前钢插管施工

在Ⅴ类围岩施工中，超前钢插管与钢拱架共同施工形成承力系统，拱架超前钢插管注浆采用渗透注浆法施工。

钢插管采用公称直径ф32mm，厚3.25mm，长3.0m的无缝钢管。

钢管每隔15cm交错开ф8mm注浆孔，带孔长为里端围，其中尖端10cm、外侧1米围不开孔。

钢插管开孔采用风钻开孔，外插角10-15度。

钢管环向间距为0.4m，搭接长度为1.50m。

注浆采用超细水泥浆，钢插管安装采用钻孔打入法，用钻孔或锤击顶入。

钻孔直径比钢管直径大3-5mm，然后将钢管穿过钢架打入，顶入长度不小于钢管长度的90%，然后用高压风将钢管的泥砂吹出。

钢插管安装后