某桥涵工程施工组织设计最终版.docx
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某桥涵工程施工组织设计最终版
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B、某桥涵工程施工组织设计
表1施工组织设计文字说明
一、设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法
招标文件要求，本合同段工期为20个月。
根据我单位承建类似工程的经验和资源配置情况，计划实用工期为18个月（其中施工准备30天）。
详见表7施工总体计划表。
1、工程所用施工设备全部由我方自备，拟配备先进的、性能良好的施工机械，以满足工程需要。
详见表3拟投入本合同工程的主要施工机械表。
2、根据本工程特点及合同工期要求，分三个阶段合理组织人员，设备进场。
第一阶段：
施工准备阶段，组织人员、机械设备进场，安装调试，进行临时设施的施工，施工图等技术资料的审核，线路复测及建筑物的放样，制定实施性施工组织设计及质量计划，现场劳力投入约为300人。
第二阶段：
完成所有桥涵工程，对路基开挖及填筑、路基防护及排水和隧道工程等展开均衡施工，现场高峰期投入2200人左右，第三阶段：
工程整理与竣工资料移交等工作，现场人数约200人左右。
3、人员设备均根据工程特点由我单位统一调配，组建本工程项目管理机构，投入专业配套施工机械，抽调专业施工队伍，按三个施工阶段组织进场。
各阶段人员、机械设备用汽车直接运至工地。
4、工程所需的主要工程材料如钢材、钢绞线、锚具、水泥等统购材料由项目部统一计划采购。
其他主要的工程物资，将根据招标文件要求，经采样检验合格后确定最终的合格供应商，严把材料关，砂、碎石、片石、块石等地材根据设计文件提供的料场联系采购，经检验合格后，用汽车分期分批运至工地。
二、主要工程项目的施工方案、施工方法
（一）隧道工程
隧道工程
1、工程设计概况
两隧道均为上、下行分离的双洞单向行驶2车道隧道。
元墩1号隧道上行隧道里程为K0+875~K1+175，长300m，为3.685%上坡；下行隧道里程K0+853~K1+160，长307m，为3.800%上坡。
元墩2号隧道上行隧道里程为K1+267~K1+730，长463m，为3.681%下坡；下行隧道里程为K1+240~K1+593，长353m，为2.689%下坡。
两隧道设计净宽9.75m，净高5.0m。
Ⅱ类围岩最大开挖宽度12.44m，最大开挖高度9.88m。
隧道采用锚喷砼做初期支护，复合式衬砌。
2、工程特点及主要技术措施
2.1工程特点
元墩隧道具有以下主要特点：
①隧道短。
两隧道长度都较短,最长的2号上行隧道只有463m。
②开挖断面大。
两隧道单向行驶均为2车道，Ⅱ类围岩最大开挖宽度12.44m，最大开挖高度9.88m，开挖断面105.7m2。
③埋深浅。
隧道进、出口埋深浅，元墩1号隧道、2号隧道上、下行进、出口均有明洞，隧道的最大埋深也只有40m~90m。
④地质条件差。
元墩1号隧道穿越岩层为泥岩夹页岩，薄层构造，层理发育，易风化成碎片状，全部为Ⅱ、Ⅲ类围岩，元墩2号隧道Ⅱ、Ⅲ类围岩也占52.7%~64.1%。
Ⅱ、Ⅲ类围岩岩石也较破碎。
⑤有地下水。
地下水由大气降水补给，由于岩体破碎，地表水易于渗入，成地下水。
地下水使泥岩软化，降低强度。
⑥元墩2号隧道宁强端紧接黄坝河大桥，不宜施工，只能从勉县端施工，不但沟谷狭窄，施工是反坡，条件困难。
2.2主要技术措施
根据元墩隧道特点，结合我单位拟投入的设备能力，公路隧道施工经验及技术水平，确定采用如下技术措施：
①由于地质条件差，隧道开挖采用我单位独创并获得科技进步一等奖的线形微震爆破新技术和光面爆破技术，尽量减少对围岩的扰动，并及时做好初期支护，必要时提前施作二次衬砌，以确保施工安全和工程质量。
②对于易出现塌方的Ⅱ、Ⅲ类围岩，采用超前小导管等预支护措施，确保安全通过。
开挖采用短进尺、弱爆破，洞口段尽量采用机械开挖，以最大限度减少对围岩的扰动。
③开挖方法，Ⅱ、Ⅲ类围岩采用超短台阶法，上、下台阶同时钻孔同时爆破，以减少爆破次数和对围岩的扰动。
Ⅳ类围岩采用全断面法，以便使用大型机械。
④二次衬砌两隧道均采用衬砌台车，先墙后拱施工，以保证衬砌的整体性和防渗性。
⑤根据“新奥法”施工原理和要求，及时开展施工量测，做好信息反馈，以指导安全施工。
⑥加强排水措施，及时排除地下水，防止浸泡围岩。
3、施工方案
元墩1号隧道较短，上行隧道300m，下行隧道307m，不是控制工期工程，安排二个施工队从勉县端单向施工，一个队负责一个洞口。
元墩2号隧道上行463m，下行353m，元墩2号隧道宁强端紧接黄坝河大桥，又无弃碴场，不宜施工，我单位从勉县端单向施工，上、下行隧道安排二个队施工。
元墩1号隧道地质条件较差，岩石为泥岩夹页岩，为Ⅱ、Ⅲ类围岩，设有工字钢PS格构梁支撑，为施工安全和便于架设钢支撑，开挖采用超短台阶法，整个断面分上、下两部分，下部滞后上部3~5m，如图3-1所示。
元墩2号隧道其中Ⅱ、Ⅲ类围岩亦用超短台阶法开挖，石质较好的Ⅳ类围岩用全断面法开挖。
元墩1号隧道掘进采用简易台车和气腿式凿岩机钻孔，上、下台阶同时钻孔爆破。
2号隧道用液压钻孔台车钻孔。
出碴均用无轨运输，装载机装碴，大型自卸汽车运碴。
两隧道的二次衬砌采用衬砌台车施做，自动计量砼搅拌站拌制砼，砼搅拌运输车运送砼，输送泵送砼入模，高频插入式震捣器和附着式震捣器联合震捣，以确保砼内实外光。
使用自制防水卷材安装台车敷设土工布和防水板。
明洞采用大开挖施工，其余段均用暗挖法施工。
由于隧道短，采用小型轴流通风机进行通风。
元墩1号隧道是上坡施工，水可自行流出，在隧道中心设排水沟排出，元墩2号隧道为下坡施工，采用机械排水。
4、主要施工方法和工艺
两隧道主要按“新奥法”施工，并按图4-1所示程序组织施工。
修改施工方案
修改爆破参数
修改支护参数
否
↓
↓
↓
施
工
准
备
→
实施性施工组织计划
→
开
挖
→
初期支护监挖量测
→
是否符合管理基准
是
→
防水卷材施工
→
二
次
衬
砌
→
结
束
图4-1施工程序
4.1明洞施工
元墩隧道各口均有明洞，施工采用大开挖，开挖主要采用机械，局部坚硬岩石用控制爆破炸除。
开挖前做好地表排水系统，开挖从上向下进行，随开挖随防护，防止滑塌。
待暗洞掘进一定长度，不影响明洞砼衬砌安全时，进行先墙后拱全断面模注钢筋砼并及时做好防水层和回填，以确保安全，其工艺流程如下：
测量划线
→
开挖
→
边仰坡防护
→
台车就位
→
绑扎钢筋
→
灌注砼
→
做防水层
→
回填
明洞施工工艺流程图
4.2洞口Ⅱ类围岩开挖
洞口为Ⅱ类围岩浅埋段采用超短台阶法开挖，下台阶滞后上台阶3~5m，上台阶的碴用长臂反铲挖掘机清理到下台阶，然后装运出碴。
由于洞口围岩风化破碎，为了防止洞口坍塌和能顺利进洞，采用∮50小导管注浆进行超前支护围岩，开挖后及时做初期支护，并用工字钢架加强初期支护。
开挖进尺控制一次立一榀工字钢拱架，以保证施工安全。
为保证洞口稳定，在明洞衬砌外施作2m套拱,支挡仰坡,防止坍塌,见图4-2。
图4-2洞口开挖示意图
洞口开挖主要用机械进行，若有坚硬岩石时则采用控制爆破炸除，以降低震动减少对围岩的扰动。
并且控制每次开挖进尺0.8m，即一榀工字钢拱架间距，以便及时架立钢拱架支护围岩，确保安全。
洞口开挖工艺流程如下图。
测量划线
→
施做套拱
→
施打小导管并注浆
→
开挖
→
装碴运输
→
初喷砼
→
打锚杆挂网
→
架钢拱架
→
补喷砼至设计厚度
→
下一循环
若使用爆破开挖时,其作业循环时间见表4-1。
作业循环时间
表4-1
项目
测量划线
打小导管并注浆
钻孔
装药爆破
通风除尘
清除危石
初喷砼
装碴运输
打锚杆挂网
立钢支撑
补喷砼至设计厚度
合计
时间
（h）
1.0
3.5
2.0
1.0
0.5
0.5
1.0
3.5
2.0
1.5
3.0
19.5
注：
打小导管注浆时间为平均到每循环中的时间，不是实际施做时间。
4.3Ⅲ类围岩开挖
Ⅲ类围岩,岩石也较破碎,采用∮50小导管注浆进行超前支护并设有PS格构梁加强初期支护，亦采用超短台阶法开挖，用线形微震爆破法施爆。
为了防止塌方保证施工安全,开挖后及时架立钢支撑和施作初期支护。
其工艺流程如下图。
测量划线
→
施做小导管并钻孔
→
装药爆破
→
通风降尘
→
清除危石
→
初喷砼
→
装碴运输
→
打锚杆挂网
→
立钢支撑
→
补喷砼至设计厚度
→
下一循环
控制掘进每循环进尺1.5m,即每二循环立三榀钢支撑，循环作业时间见表4-2。
作业循环时间
表4-2
项目
测量
施做小导管并钻孔
装药爆破
通风除尘
清除危石
初喷砼
装碴运输
打锚杆挂网
立钢支撑
补喷砼至设计厚度
合计
时间
（h）
1.0
4.5
1.5
0.5
0.5
1.0
4.5
2.0
1.5
4.0
21.0
元墩1号隧道掘进工班人员及职责见表4-3。
工班人员及职责表4-3
序号
名称
人数
1
工班长
1
负责本工班的组织指挥
2
安全员
1
负责本工班的安全、清理危石等
3
电工
1
负责本工班照明等用电工作
4
钻孔工
10
负责钻孔等
5
爆破工
6
负责制作起爆药包、运送炸药、装药堵塞、连线起爆等
6
装载机司机
1
负责装碴机装碴等
7
汽车司机
4
负责运碴工作
8
喷砼工
8
负责喷砼料的拌制、运送、喷射等工作
9
锚杆工
8
负责锚杆运送以及安装、挂网等
10
辅助工
5
负责洞内清道等辅助工作
11
修理工
1
负责本工班的机械修理等工作
合计
46
元墩2号隧道掘进工班人员及职责表4-4
工班人员及职责表4-4
序号
名称
人数
1
工班长
1
负责本工班的组织指挥
2
安全员
1
负责本工班的安全、清理危石等
3
电工
1
负责本工班照明等用电工作
4
台车司机
3
负责台车钻孔告等
5
爆破工
8
负责制作起爆药包、运送炸药、装药堵塞、连线起爆等
6
装载机司机
1
负责装碴机装碴等
7
汽车司机
4
负责运碴工作
8
喷砼工
8
负责喷砼料的拌制、运送、喷射等工作
9
锚杆工
8
负责锚杆运送以及安装、挂网等
10
辅助工
6
负责洞内清道等辅助工作
11
修理工
1
负责本工班的机械修理等工作
合计
42
4.4Ⅳ类围岩开挖
Ⅳ类围岩,石质较好,采用全断面开挖,用全液压钻孔台车钻孔,装载机装碴,自卸汽车运输。
为保证施工安全,初期支护采用系统锚杆，单层钢筋网喷12cm厚20号砼。
其工艺流程如下。
测量
→
钻孔
→
装药爆破
→
通风降尘
→
清除危石
→
装碴运输
→
初期支护
→
下一个循环
每循环进尺3.0m,循环作业时间见表4-5。
作业循环时间
表4-5
项目
测量
钻孔
装药爆破
通风除尘
清除危石
装碴运输
初期支护
合计
时间
（h）
1.5
4.0
2.0
0.5
0.5
6.0
4.5
19.0
5．工期安排
元墩1号隧道上行隧道长300m，下行隧道长307m，2号隧道上行长463m，下行长353m。
根据隧道工程量和我单位拟投入的劳动力及机械设备，共安排工期18个月，施工进度计划见附图1~附图4。
由于不是控制工期工程安排进度较保守，根据我处施工能力，如果需要时，工期还可提前。
1号隧道勉县端场地比较宽敞，安排二个队从进口施工。
一个队负责一个口，隧道石碴用于填筑路基。
2号隧道宁强端因紧接黄坝河大桥，又无弃碴场地，不宜从此端施工。
安排二个队从勉县端单口施工，共用一台钻孔台车。
隧道石渣弃于弃碴场。
5.1进度指标
根据以往施工经验，我单位投入的机械设备，安排切实可行并留有余地的进度指标。
综合月成洞如下：
1号隧道上行30.9m；1号隧道下行31.4m；2号隧道上行41.5m；2号隧道下行37.2m。
各工序进度指标见表5-1。
各工序施工进度指标
表5—1
隧道名
围岩类别及衬砌
类型
项目指标
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
SⅡ
SⅢ
SⅣ
一号隧道
掘进
月进尺（m）
25
45
二次衬砌
月进尺（m）
60
70
仰拱及回填
月进尺（m）
90
90
水沟及电缆槽
月进尺（m）
120
120
路面及稳定层
月进尺（m）
1000
1000
二号隧道
掘进
月进尺（m）
30
50
100
二次衬砌
月进尺（m）
60
70
90
仰拱及回填
月进尺（m）
90
90
水沟及电缆槽
月进尺（m）
120
120
120
路面及稳定层
月进尺（m）
1000
1000
1000
5.2工期安排
各工序工期安排尽量减少相互干扰，同时又能平行作业，以缩短工期，见表5-2。
元墩隧道进度安排表
表5-2
名称
线别
项目
起迄时间（年。
月。
日）
历时（天）
元墩一号隧道
上
行
施工准备明洞开挖
2000.11.25~2001.1.24
60
掘进
2001.1.25~2001.11.20
295
衬砌
2001.3.1~2001.12.20
290
仰拱及回填
2001.8.26~2001.12.27
122
电缆槽及水沟
2001.10.5~2002.1.6
92
路面及水泥处治排水基层
2002.1.10~2002.1.20
11
下
行
施工准备明洞开挖
2000.11.25~2001.1.24
60
掘进
2001.1.25~2001.9.30
246
衬砌
2001.3.1~2001.10.27
237
仰拱及回填
2001.7.16~2001.11.3
108
电缆槽及水沟
2001.8.26~2001.11.15
80
路面及水泥处治排水基层
2001.11.21~2001.11.30
10
元墩
二号
隧
道
上
行
施工准备明洞开挖
2000.11.25~2001.1.24
60
掘进
2001.7.26~2002.3.18
233
衬砌
2001.9.1~2002.4.5
215
仰拱及回填
2001.12.1~2002.4.20
140
电缆槽及水沟
2002.1.21~2002.5.5
105
路面及水泥处治排水基层
2002.5.10~2002.5.21
12
下
行
施工准备明洞开挖
2000.11.25~2001.1.24
60
掘进
2001.1.25~2001.7.25
180
衬砌
2001.3.1~2001.8.20
170
仰拱及回填
2001.4.16~2001.9.14
149
电缆槽及水沟
2001.6.11~2001.9.30
110
路面及水泥处治排水基层
2001.10.6~2001.10.19
13
6、主要工序的施工憘拞
6.1拱部超前支护
两隧道Ⅱ类围岩设有∮50×5小导管注浆超前支护，元墩1号隧道使用泰马克251型钻机钻孔和安装。
元墩2号隧道使用液压钻孔台车钻孔和安装。
6.1.1超前小导管施工
a．小导管参数。
长度—4.0m，外径—∮50mm；环向间距—50和70cm。
外插角—5°；搭接长度—不小于1.0m。
材料─厚5mm热轧无缝钢管;注浆材料─水泥浆。
小导管四周钻4排∮8孔眼，呈梅花形布置，纵向间距15cm，前端做成尖形，尾部焊∮6加强箍。
b．小导管施工
小导管采用先钻孔后下钢管法施工，钻孔时开孔从工作面最后一榀工字钢拱架上部穿过，打入小导管后，钢管尾部和工字钢架焊接成整体。
止浆墙采用喷射砼，掌子面和附近拱部1.0m范围,喷30cm厚砼进行封闭。
孔口用CS麻丝胶泥止浆。
然后进行注浆。
其施工工艺如下：
测量布孔
→
钻孔
→
清孔
→
顶入钢管
→
封闭掌子面
→
清管
→
注浆
→
开挖
小导管施工示意图见图6-1。
图6-1小导管施工示意图
c．注浆
（Ⅰ）浆液。
本隧道采用单液水泥浆。
其水灰比暂定为1:
1～0.8:
1。
施工时根据实际试验调整确定。
如果地下水大时，可注水泥，水玻璃双浆液。
注浆使用425#水泥。
（Ⅱ）注浆压力。
初压0.5～1.0Mpa，终压4～5Mpa。
（Ⅲ）单孔注浆量。
单孔注浆量和围岩的孔隙率有关，施工时可初步按下式计算：
Q=π.R02.L.n.β
Q—浆液注入量（m3）
R0—注浆有效扩散半径（m）
L—注浆段长度（m）
n—岩体裂隙率或孔隙率，一般取1～5%
β—浆液的充盈系数，取0.3～0.9
d．注浆工艺
采用KBY50—70型双液注浆泵进行注浆，注浆工艺流崐程如图6-2。
水泥浆
高压水泥浆
压力表
注浆泵
混合器
岩体
水泥浆
高压水泥浆
压力表
图6-2注浆工艺流程图
e．注浆注意事项
（Ⅰ）注浆前检查注浆泵、管路及接头的牢固程度，防止浆液冲出伤人。
（Ⅱ）注浆时密切监视压力变化，发现异常及时处理。
（Ⅲ）注浆注意防止串浆和跑浆，若发生串浆和跑浆要停止注浆，分析原因随时解决。
（Ⅳ）做好注浆压力、注浆量、注浆时间等各项记录。
6.2钻爆
钻爆是保证开挖断面轮廓平整准确、减少超欠挖、降低爆破震动、维护围岩自承能力的关键，我处采用独创的线形微震爆破新技术，可以达到以上目的，施工时要做好以下几项工作。
a．测量。
测量是控制开挖轮廓精确度的关键。
我处采用DMY-1型隧道断面激光测量仪，每一循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。
b．钻孔。
采用气腿式凿岩机钻孔。
钻孔时按照炮孔布置图正确对孔，钻孔严格按设计炮孔方向钻进，把对孔误差减到最小，以确保爆破质量。
掏槽孔要保证平行，周边孔开眼要在轮廓线内5cm，外插角1°—2°,保持开挖错台在10cm以内；周边孔对孔误差环向不大于5cm，径向不大于3cm；掏槽孔不大于3cm，其它炮孔开眼误差不大于5cm。
c．装药。
钻完孔要把炮孔吹洗干净，经检查合格后才可装药。
装药分片分组负责，严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。
爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和《爆破安全规程》GB执行。
d．堵塞。
堵塞炮孔可以提高炸药能量的利用率，从而减少炸药用量，降低爆破震动效应。
装药后用合格炮泥进行认真堵塞，掏槽孔要把不装药部分堵满，周边孔堵塞长度不小于20cm，其余炮孔堵塞长度不小于最小抵抗线的80%，以确保爆破效果和安全。
钻爆参数见爆破设计。
6.3初期支护
喷、锚支护可迅速控制或限制围岩松弛变形，充分发挥围岩自承能力，是“新奥法”施工的重要环节。
本隧道采用锚、喷作初期支护，Ⅱ、Ⅲ类围岩挂有双层钢筋网，并有工字钢和PS格构梁加强初期支护。
喷锚支护按照《锚杆喷射砼支护技术规范》GBJ86-85、《公路工程质量检验评定标准》JTJ071-98和其它有关规范、规则施工和检查。
6.3.1喷射砼：
预拌料在洞外以强制拌合机拌合，用砼输送车运至洞内工作面。
采用TK-961型湿喷机和MBTMEYCO砼喷射机械手进行“湿崐喷作业”以降低粉尘，减少回弹量。
其工艺流程如下图。
料场
速凝剂
↓
↓
→
配料
→
拌合机
→
喷射机
喷嘴
↑↑
早强剂等外加剂
高压风
a．配合比
砂、石料由试验室按照规范选用合格料，水经过化验合格才可使用。
初定配合比如下：
水泥：
砂：
碎石：
水=1:
2:
2:
0.5
以上为参考配合比，施工中结合实际由实验室选定，喷射混凝土的混合料要随拌随用。
按照试验室选定数量掺入早强剂和速凝剂。
b．喷射混凝土的质量标准
混凝土分层喷射，初喷厚度3～5cm,以后分层喷射至设计厚度。
喷砼表面要平整圆顺，钢筋、钢拱架等不外露，保护层厚度不小于2cm。
喷砼厚度要随时检查，厚度不够或不平则进行补喷。
如果有开裂、下坠和滑移等现象要清除重喷。
6.3.2锚杆
两隧道采用注浆锚杆，为保证施工质量，我单位采用专用NZ130A型注浆机注浆，采用掺加FDN早强剂砂浆，注浆用525号水泥，水灰比0.38~0.45，水泥和砂的比例1：
1，并掺入5%氧化镁膨胀剂。
施工时由试验室选定各种配合比，以保证锚固质量。
元墩1号隧道用气腿式凿岩机，2号隧道用钻孔台车钻锚杆孔，钻孔前按设计位置定出孔位，当遇石质破碎时，可采取加深、加密锚杆措施。
钻孔应和锚杆所在部位岩层面垂直，钻孔直径大于杆体直径15mm，钻孔深度大于锚杆长度10cm。
锚杆安装作业在初喷砼后立即进行。
6.3.3钢筋网片、工字钢拱架和PS格构梁的制作及安装。
加工时其材质、规格、结构形式严格按设计要求。
焊接件的焊接工艺和质量按《钢结构工程施工及验收规范》GB的要求操作和检查。
拱部钢筋网片直接在工作面制作,边墙钢筋网在洞外制作，进洞安装。
钢拱架在洞外利用胎架制作，工字钢架也可在工厂订做。
安装工作是在初喷砼和打锚杆后进行，安装时中线、高程和垂直度均由测量严格控制，并与锚杆钢筋网焊接成整体，在两榀钢拱架之间环向每米设一根∮22纵向连接钢筋把钢拱架连成整体。
钢拱架和初喷砼表面密贴顶紧，若有空隙时先用特制的楔形砼垫块挤紧，再喷砼填充密实，尔后进行喷砼作业。
6.4装碴运输
两隧道均采用无轨运输出碴，使用装载机装碴，自卸汽车运碴至填方处或弃碴场。
上台阶的石碴用长臂反铲挖掘机清理到下台阶进行装运。
6.5防排水施工
6.5.1隧道衬砌防水卷材的安设
两隧道衬砌防水采用TDT450土工布和0.8～1.0mm厚防水板，铺设在初期支护和二次衬砌之间。
防水卷材的安设在自制的台车上进行，台车长7m轨崐距与衬砌台车相同。
安设采用吊挂式，每1m2不少于一个吊挂点。
吊挂工作超前二次衬砌10～20m。
为了保证粘结质量，粘结工作在洞外进行，粘结成大块后进洞安装。
洞外场地平整硬化，并采取防雨措施。
防水卷材大块在平整的场地上拼接，环向长度根据隧道实际喷砼内轮廓长留出1.0～1.5
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