隧道实施性施工组织设计.docx
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隧道实施性施工组织设计
东苗冲隧道下阶段施工
实施性施工组织设计
编制：
复核：
编制单位：
贵州清镇至镇宁高速公路
第三合同段项目部
编制日期：
二00三年四月二十五日
东苗冲隧道下阶段施工实施性施工组织设计
第一节编制依据
1、东苗冲隧道中期变更资料；
2、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042－94）；
3、《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071－98）；
4、《公路工程施工安全技术规范》（JTJ076－95）；
5、沪瑞国道主干线清镇至镇宁高速公路第三合同段（K8+650～K16+100）招、投标文件及补遗书及施工合同等；
6、工地现状、施工单位能力、技术力量、经济实力等。
第二节工程概况
本隧道为上下行合建的四车道高速公路联拱隧道（相当于六车道联拱隧道），是本标段的重点、难点、控制工期工程。
1、隧道概况
该隧道位于清镇市红枫湖镇大冲村内。
隧道起止桩号K9+290～K9+710，全长420m，其中暗洞380m，进口设计高程1298.833m；出口设计高程1296.523m。
隧道进出口均为削竹式洞门。
隧道最大埋深约为77米，进口较长地段地形偏斜严重。
隧道平面线形为曲线，曲线半径为R=2160米（右偏），路面超高横坡为3%。
纵面线型为人字坡，进口纵坡i1=+1.5%，出口纵坡i2=－2.6%，变坡点桩号K9+500，竖曲线半径R=15000米。
目前施工情况：
进出口洞口加固及12m长洞门已施工完毕，进出口8m长明洞正在施工中。
中导洞已开挖贯通且中隔墙砼浇注及墙顶回填已竣工。
进出口左、右侧导坑开挖及初期支护正在施工中，具体为：
进口左侧洞开挖掘进105m，右侧洞开挖掘进85m；出口左侧洞开挖掘进90m，右侧洞开挖掘进160m。
左侧洞余180m贯通，右侧洞余135m贯通。
2、技术标准
隧道净宽：
2×（0.75+0.5+0.5+2.5+2×3.75+0.75+0.5）+2=28m
隧道净高：
5.0m
计算行车速度：
120km/h
3、地形地貌
隧道处于剥蚀、溶蚀丘陵地貌类型，隧道垂直穿越一脊向南北的丘体，丘顶标高1387m，丘地标高1280m，相对高差约107m。
山体东坡面较陡，坡角局部达40°，西坡面较缓，约20°,山体植被较稀疏。
4、工程地质与水文情况
本隧道处于剥蚀、溶蚀丘陵地貌类型，隧道垂直穿越一脊向南北的丘体，地质情况复杂多变，由主洞及侧洞部分开挖情况观察，实际地质情况较设计说明地质描述地质条件更差，其中Ⅰ类围岩（溶洞极发育区，极易坍塌，洞身穿越砂粘土或高液限粘土地层）地段285m，Ⅱ类围岩（全强风化粉砂质泥岩、砂质页岩，遇水易软化，沿节理面产生崩塌或剥落）地段40m，Ⅲ类围岩（弱风化灰岩）地段30m，Ⅴ类围岩（微风化白云质灰岩，节理发育）地段25m。
隧道无地表水体，地下水较贫乏，地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，均接受大气降水补给。
在K9+580～K9+640段岩溶极发育区，在雨季时涌水量相对较大，水文地质情况相对较差。
地震基本烈度Ⅳ度。
本隧道不良工程地质问题主要表现为：
①在隧道进出口段局部地段顶板及洞身处于全强风化岩层中，岩质软，遇水易软化，隧道开挖后易产生崩塌；②隧道洞身处于岩溶发育段时，溶洞对隧道洞身的稳定有较大影响，隧道路基易产生塌陷，稳定性较差；③进出口均存在较长的溶洞发育地段，溶洞内含软塑状粘土，极易坍塌，直至地表，造成施工极大困难。
④隧道进口K9+325~K9+400为浅埋段，隧道右侧导洞开挖时，隧道地表K9+360~K9+400段主洞范围顶部出现纵向裂纹及地表沉降，开挖面K9+393前方出现横向裂纹。
地表量测结果：
地表最大沉降25cm，最大裂纹宽度已达8cm，且仍有发展趋势。
5、净空断面
本隧道为上下行合建的四车道联拱隧道，但是建筑界限与路基同宽，相当于六车道联拱隧道，隧道建筑限界净宽28m，净高5.0m，内轮廓采用承载能力较好的三心圆型式，外边墙为曲墙，中墙为直墙。
左侧洞室净空面积为83.62m2，右侧洞室净空面积为88.51m2。
在左右洞室外侧检修道下各设置一个尺寸为80×60cm的电缆沟，路面下两侧各设置40×35cm的矩形排水边沟。
中墙右侧余宽内设50*40cm电缆沟，左侧余宽内设50*40cm排水沟。
6、东苗冲隧道复合式衬砌支护参数
东苗冲隧道复合衬砌支护参数表
项目
单位
S2a
S2b
S3
S5
初期支护
系统
锚杆
类型
cm
WTD25
WTD25
Ф22砂浆
Ф22砂浆
长度
cm
400
400
300
300
间距
cm
120*50
120*50
120*100
150*150
钢筋网
直径
mm
双层Ф8
双层Ф8
双层Ф6
钢纤维
间距
cm
20*20
20*20
20*20
RC-65/35
喷射砼
厚度
cm
30cm
30cm
26cm
8cm
型钢
拱架
纵距
cm
50
50
100
型号
22b型
22b型
18型
二次
衬砌
拱部
cm
60（钢筋砼）
60（钢筋砼）
50（钢筋砼）
40（素砼）
仰拱
cm
60（素砼）
60（钢筋砼）
第三节下阶段施工方案
一、施工顺序
详见“东苗冲隧道施工程序网络图”。
1、右侧导洞进口开挖面桩号：
K9+395，出口开挖面桩号：
K9+530。
进口开挖面位于浅埋区，且开挖段地表出现沉降及裂纹，洞内岩面地质为高液限粘土，且施工过程常有局部坍塌发生。
进口右侧导洞停止掘进，施工主洞二次衬砌侧墙，然后进行主洞开挖拱部衬砌；出口端右侧导洞继续开挖掘进直至右侧导洞贯通，然后进行主洞侧墙衬砌及主洞开挖与拱部衬砌。
2、左侧导洞出口开挖面桩号K9+600，进口开挖面桩号K9+415。
出口开挖面由于受溶洞地表冲沟及溶洞影响，岩面地质为砂粘土，围岩开挖后自稳能力较差，施工过程常有局部坍塌发生。
出口左侧导洞停止掘进，施工主洞二次衬砌侧墙，然后进行主洞开挖与拱部衬砌；进口端左侧导洞继续开挖掘进直至侧导洞贯通，然后进行主洞侧墙衬砌及主洞开挖与拱部衬砌。
3、K9+325~K9+400隧道浅埋段主洞施工前，需对该段有滑移趋势山体进行坡脚抗滑桩加固，以稳定山体，严防造成隧道大坍塌事故。
以K9+380断面为特征断面，抗滑桩设计见附图。
二、主洞开挖施工方案及工艺说明
（一）、I、II类围岩地段主洞开挖施工方案：
1、主洞开挖采取φ42mm超前管棚支护，管棚长4.0m，重叠长度2m，形成双层管棚超前支护。
（详见附图）
2、上台阶（拱部）按顶设导坑法开挖，全封闭框架支护，设方木或鼓形木地梁以增加受力面积，提高支撑框架承载力。
（详见附图）
3、拱部两侧扩大跟进，比顶设导坑滞后4~5m，每进0.5m~0.7m立即支腿引伸钢拱架，落到侧墙顶和中隔墙顶的支座上，接头处上紧螺栓，焊死，不得有空隙。
初期支护封闭成环。
4、拱部防水层及二衬紧跟施工、滞后扩大开挖面不宜大于5m，一次主洞衬砌10m。
拱模支架应留出出土通道，不影响前方开挖施工。
5、上台二衬完成后，开挖下台分段施做隧底仰拱。
（二）、III类围岩地段主洞开挖施工方案：
采用上下台阶法施工，开挖上台时，进尺控制在1.2m（以支护钢拱架安装一榀的长度为宜），采取环向开挖，预留核心土，以使掌子面确保施工过程中的稳定。
待初期支护封闭成环后，清理上台核心土进入下一循环。
拱部防水层及二衬紧跟施工，衬砌滞后开挖面不大于10m。
（三）、V类围岩地段主洞开挖施工方案：
采用上下台阶法施工，循环开挖进尺控制在2m以内。
衬砌亦采用先墙后拱法施工。
（四）、仰拱施作：
各类围岩地段主洞仰拱开挖随下台同步开挖分段施作。
（五）、主洞开挖要说明的问题：
1、主洞上台开挖前，中隔墙进行强力加固以平衡推力。
I、II、III类围岩地段原设计加固方案为下部回填砂，顶部灌注混凝土支撑中隔墙；开挖主洞时中隔墙异侧空隙拟变更采用木框架支顶以方便施工，加快工程进度。
但支撑框架的钢度一定要够，框架应设有纵梁，φ22圆木支撑应顶在纵梁上以均匀受力。
2、在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ软弱类围岩地段施工,必须采用强力风镐为主，人工开挖，必要时配以浅眼微振爆破,禁止使用深孔大药量的集中爆破,以减少对周边围岩的扰动。
3、开挖时，加强对掌子面前方围岩情况的钻探（溶岩区施工要特别加强此项工作），每次钻探必须大于循环进尺2—3m。
4、在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩开挖必须采用光面爆破或预留光面层进行施工。
三、装碴运输
采用大型侧卸装载机装碴，反铲清底，8TF东风自卸汽车出碴。
主洞开挖施工，上下台间需留出足够长度的铲车上、下坡道，衬砌门式支架及顶设导坑支撑框架净空均需满足铲车通行要求。
四、初期支护
本隧道初期支护包括素喷、网喷、系统锚杆、钢架支护等，具体支护参数见前表。
初期支护紧随开挖面及时施作，减少围岩暴露时间，控制围岩变形，防止围岩短期内松驰。
注意事项
1、施工步骤必须正确，开挖完毕后，先封闭围岩（初喷3—5cm砼），再挂网，安设钢拱架，后复喷；待第二循环复喷时，进行第一循环的补喷至设计厚度或方案要求厚度。
2、封闭围岩的初喷注意开挖面超、欠挖情况，视具体情况决定某部位的喷射厚度；对坍塌部位应加网喷射，使围岩初喷面圆顺，对局部开挖凸出部分要进行风镐修凿后，再进行初喷。
3、安设钢拱架要把好三个质量关，即制作精密关、定位精确关、连接牢固关。
在架设时首先要严格控制纵向间距（误差控制在5cm以内），再注意加强测量钢拱架竖向垂直度（误差同样控制在5cm以内），其次是注意钢拱架的脚点必须放置在稳固的基岩或垫板上面，保证钢拱架的受力稳定，最后是联接点的螺栓是否坚固到位，纵向拉筋焊接符合规范规定。
五、监控量测及分析
根据本隧道的实际情况，在下阶段施工过程中必须进行的监控量测项目有洞口浅埋地段地表下沉观测、山体位移量测、裂纹变化量测、洞室周边位移变形监控量测、洞内拱顶下沉量测以及日常观察与施工调查；选测项目有锚杆轴向应力变化量测。
在Ⅱ类围岩地段，当隧道埋置深度小于30米时，在Ⅲ类围岩地段，当隧道埋置深度小于15米时，在这种情况下必须按要求进行地表变形观测，观测断面纵向间距约10~20米，每端洞口至少设置一个观测断面。
在观测前注意仪器校正、观测点及基点的设置工作，在观测过程中注意作好数据的整理和分析工作，为下部洞室施工提供咨询意见。
在进行洞室开挖施工过程中，必须进行洞室周边位移变形监控量测，每次爆破施工后应进行掌子面地质及支护状态的观察。
洞室周边位移量测断面在Ⅰ类围岩地段纵向间距在10米左右应设置一处，在Ⅱ类围岩地段纵向间距10~15米左右应设置一处，在Ⅲ类围岩地段纵向间距15~20米左右设置一处，在Ⅳ类围岩地段纵向间距20~30米处左右设置一处，在Ⅴ类围岩地段纵向间距30~50米处左右设置一处，在围岩分类比较零碎的地段每一类围岩段至少要设置一处监测断面。
量测器具：
收敛仪、精密水准仪、钢尺。
六、防排水施工
隧道防排水遵循“以排为主，防排结合，因地制宜，综合治理”的原则，争取隧道建成后达到洞内基本干燥的要求，保证结构和设备的正常使用和行车安全。
1、防水措施：
在初期支护与二次衬砌之间敷设一层EVA复合土工布防水板，作为第一道防水措施；拱部及边墙二次衬砌采用不低于S6的的防水砼，作为第二道防水措施。
防水板接头焊接要良好。
二次衬砌变形缝均用XZ－322－30型中埋式橡胶止水带止水，环向施工缝、纵向施工缝（拱部与中隔墙）用BW－96Ⅱ型遇水膨胀止水条止水。
施工时必须保证橡胶止水带质量，安装不偏不倒，准确定位，不扎孔，良好搭接。
BW-96Ⅱ型遇水膨胀止水条安设程序为：
清洗砼表面→涂刷氯丁粘结剂→粘贴止水条→砼钉固定→灌注新砼。
防水砼外加剂采用FS－H型防水剂，掺量按每立方米砼13公斤计算，可以等量取代水泥。
2、排水措施：
为了有效地排除二次衬砌背后积水，在初期支护与防水板之间，于防水板背后按5m的纵向间距设置MF7塑料环向肓沟，环向肓沟的水通过设在衬砌底部和中隔墙内部的PVC排水管直接引入边沟排出洞外。
在洞内路面两侧设置了矩形边沟以排除衬砌后围岩渗水和路面积水，边沟纵坡与隧道纵坡一致。
施工时，要注意予埋的透水管不被堵塞，并注意排水孔道的连接，做到条条相连，条条畅通。
必须按设计做好洞口地表排水沟和截水沟，保证畅通；施工时洞内排水隧道两侧开挖临时排水沟，洞内集水，反流至洞外，反坡地段设集水坑泵抽排出。
软弱围岩地段拱脚排水沟必须铺砌，以防软化拱脚。
3、洞内路基排水：
在路面两侧设置全隧道连通的纵向排水管，在路面下有仰拱地段每10米（变形缝处）设置一处横向排水管，在无仰拱地段每10米设置一处横向排水管。
横向排水管与两侧纵向排水管连通，纵向排水管与出口边沟沉砂井连通。
纵向排水管采用MY8C塑料盲沟，横向排水管采用MF7塑料盲沟。
七、隧道降尘降毒
隧道降尘净毒是隧道施工期间重要一环，做的好坏，直接关系着施工的快慢与人身健康，因此必须高度重视，认真搞好。
本隧道采用独头通风施工方案。
经验算，各口均安装一台天津产88－1型风机配Ф600mm软质风带管，以管道压入式通风方式供风（参见下图）。
无轨运输洞内废气污染主要为大功率的内燃机械车辆，且主要集中在装碴运输工序，为此，必须狠抓机械净化。
1、加强对进洞机械车辆的维修保养，定期检查空气滤清器是否堵塞，进、排气是否畅通，喷油效果不好的喷油嘴及时更换，使喷油效果好，雾化程度高，使柴油充分燃烧。
2、部分机械进行机外净化，主要对装载配上带有催化剂的附属箱，连接在尾气排放管上，把发动机排出的废气用催化剂和水洗的办法降低其中有害气体。
采用湿式凿岩、碴体喷洒水和个人防护相结合的办法防尘。
八、主洞砼衬砌施工
砼衬砌施工采用自动计量拌和站，砼搅拌运输车运输，泵送砼入模，主洞模筑衬砌具体描述如下：
1、采用先墙后拱法组合钢模衬砌施工，主洞侧墙采用人工立模，拱部采用简易台车泵送砼灌注；拱部砼一次模筑长度10m，与侧墙及中隔墙施工缝一致。
封顶采用顶模两端预留导管孔洞压力式封顶技术，砼凝固收缩后与顶部围岩间的空隙利用压浆处理。
2、主洞拱部衬砌采用门型支架简易台车，留出满足铲车上、下通行的净空。
支架设计见附图。
九、砼路面施工
隧道内设水泥砼路面，路面板厚26cm，砼抗折强度不小于5Mpa，砼采用砼摊铺机摊铺、捣固、抹平，人工配合完成。
第四节工期目标和保证措施
一、工期目标
本工程计划竣工日期：
2003年12月31日。
二、主要工期保证措施
1、强化施工管理
组建现场服务组，根据工程的特点，针对性地解决现场的一些技术难题。
建立信息化施工管理系统，在施工中始终抓住工程中的重点、难点，确保工程按计划完成。
2、科学组织、精心施工
加强施工计划的科学性，编制切实可行的实施性施工组织设
计，选择最优施工方案，做到点线明确、轻重分明、施工计划可靠、资源配置得当，在施工中按计划精心组织，合理安排，科学有序。
3、应用先进的生产设备及采用先进合理的施工工艺。
4、加强网络计划管理
（1）、对工程的重点、难点和控制工期的工序，应用网络技术，认真研究，抓紧住关键线路。
对施工重点等控制工期工程优先安排，增加人力、物力、财力的投入，确保分项分部工程按期完成。
对施工计划做到日保旬，旬保月，月保年完成施工进度计划。
（2）、在保证质量、安全的前提下，尽可能开展多任务多工序同步施工、平行作业，控制作业循环时间，合理安排作业指导层次，减少雨季和冬季施工的影响，利用大好季节加快施工进度。
5、对施工进度进行监控，确保资源合理配置。
第五节安全生产目标和保证措施
一、安全生产目标
杜绝因工死亡事故，避免重伤，因工受伤率控制在0.5‰以下。
二、建立健全安全保证体系
三、保证安全的主要技术措施
1、完善洞外排水系统，进行地表加固，并按放小炮、短开挖、强支护、衬砌紧跟、稳扎稳打、步步为营的原则，巩固洞口环节，确保进洞安全。
2、所有进入隧道施工的人员，要严格执行隧道施工的安全规定，必须按规定配带安全防护用品。
3、严格按锚喷构筑法组织施工，根据围岩类别进行初期支护，坚持监控量测，按反馈信息指导施工，严禁盲目冒进、草率支护、冒险施工。
不良地质喷锚支护应有钢架支撑、木料等备品，以应急用。
4、洞内爆破作业频繁，必须坚持执行爆破作业安全的有关规则，设专人进行监督检查，确保爆破和爆破器材安全。
各施工班组间，上下各道工序间，应建立完善的交接班制度。
在交接班时交班人应将本班组工作情况及有关安全措施向接班人详细交待，并做好交接班记录。
5、洞内作业面狭窄，机电设备多、管线多、作业面多，设专人负责统一组织指挥，按安全规则操作，合理布设管线，洞内要有充足照明，除成洞地段架设220V电线外，其它地段照明均应设36V安全灯，其它动力线用橡胶绝缘电缆。
6、在隧道洞口或适当处所,宜设置急救材料储备库,储备防火、防水、防毒器材、支撑材料、各种适用工具等。
7、隧道如有塌方险情，必须立即在危险地段设立明显标志或派专人看守，并及时采取处理措施。
8、洞内爆破作业,必须统一指挥,进行爆破时所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的地点。
爆破后必须经过通风排烟，才准检查人员进入工作面，且其相距时间不得少于15分钟，经安全检查合格后，其他工作人员才能进入工作面。
9、对特殊及不良地质段隧道施工，应采取地质超前预报技术，提前掌握地质变化情况，针对性地制定切实可行的安全施工细则，采取防范措施，并加强施工中的安全监控。
10、在可能有大量溶洞水及高压水涌出的地段，严禁装药爆破。
11、进行爆破器材加工和爆破作业的人员，严禁穿着化纤衣物。
第六节质量目标和质量保证措施
一、质量目标
创省、部级优质工程。
二、质量保证措施
1、贯彻ISO9002质量管理国际标准，制定各项质量管理办法，对施工质量管理中各项工作要明确规定，把工程质量管理纳入规范化轨道。
2、加强质量跟踪监督检查，对监查情况及时召开分析会，研究制定改进措施。
坚持召开质量管理例会制度，项目部每月召开一次队以上主要负责人、技术主管、各部室负责人参加的工程例会，通报施工情况，找出薄弱环节，分析原因，研究解决的办法；每周召开一次技术例会，及时解决施工技术、质量管理等方面的问题。
3、成立以总工牵头，工程部长为主管，全体技术人员及班组业务骨干参加的QC活动小组，积极开展QC活动，进行技术攻关，加强现场技术指导。
4、结合工程特点和质量目标，按照部颁施工规范和验收规范，制定各类施工工艺和内控标准。
5、严格工序控制。
施工中严格执行“五不施工”制度，即施工桩橛不清楚不施工、无技术交底不施工、无复测资料不施工、无质检工程师签证不施工、无监理批复不施工。
6、严格执行“四检”制度：
即工序自检、交工互检、项目部控检、监理检验，不经“四检”合格不得转入下道工序施工，使工程质量在施工期全过程都处于受控状态之中，以确保各道工序规范，施工全过程创优。
7、严格质量验收。
在日常检查或月份验工计价时，对存在个别缺点和不足的工程，限期改正。
对不符内控标准，影响创优的工程，坚决推倒重来，并追究责任人的责任。
第七节主要材料计划表
名称
规格
单位
数量
水泥
P.O32.5
t
7786
砂
中、粗
m3
10610
碎石
≤40mm
m3
913.2
细碎石
m3
2628
钢筋
t
780
钢纤维
RC-65/35-BN
5
FS-H防水剂
t
150
工字钢
t
480
钢管
t
30
WTD25锚杆
m
36513
EVA防水板
m2
18052
Ф20原木
m3
20
第八节主要机械计划表
序号
机械名称
规格型号
生产厂家
单位
合计
备注
1
履带式挖掘机
CAT220
日本
台
1
2
轮胎式装载机
ZLM40E
常林
台
2
3
轮胎式装载机
ZLC40D
厦工
台
2
4
自卸汽车
8TF
台
4
5
混凝土输送泵
HBT60
三一重工
台
2
6
电动空压机
4L-20/8
赣州
台
2
7
电动空压机
4L-20/8
赣州
台
2
8
发电机
30kW
江苏
台
2
10
搅拌站
50m3
山东
台
2
11
砂浆搅拌机
HJ200
台
3
12
木工机具
沈阳
套
2
13
钢筋弯曲机
GW-40
合肥
台
2
14
钢筋调直机
GQT4/14
合肥
台
2
15
钢筋切断机
GD-40
合肥
台
2
16
变压器
400KVA/500KVA
贵阳
台
1/1
17
混凝土喷射机
台
4
18
电焊机
BX-300
武汉
台
5
19
风动凿岩机
YT27/YT28
台
16
20
潜孔钻机
台
2
21
注（压）浆机
台
3
22
混凝土运输罐车
台
3
23
低压变压器
36V
台
4
附图：
一、东苗冲隧道下步施工程序网络图及劳动力表
二、东苗冲隧道地表抗滑桩设计图
三、超前支护设计图
四、主洞顶设导坑全封闭框架支护图
五、主洞施工步距示意图
六、拱部衬砌简易门型框架台车示意图
七、主洞开挖中隔墙强力支护设计
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