隧道施工组织与设计之韩婆垭.docx
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隧道施工组织与设计之韩婆垭
南宫村隧道施工组织设计
1预定目标承诺
1.1工期目标
总工期：
计划开工日期为：
2004年11月11日，竣工日期：
2006年8月10日，工期为21个月。
1.2质量目标
确保本全合同段全部分项工程达到交通部《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）中的优良等级，单位工程一次质量检验合格率100%，优良率达90%以上，确保投诉处理率100%。
1.3安全目标
消灭因违章施工危及公路行车险性及以上事故；
杜绝职工因工死亡事故，无职工一次负伤5人以上或一次重伤3人以上事故；
重伤率控制在0.6‰以下，轻伤率控制在5‰以内。
1.4环境保护目标
杜绝重大环境污染责任事故，确保社会、居民投诉及抱怨事件的处理率100%。
2编制说明
2.1编制范围
新建铁路广州至珠海城际轨道交通工程ZH-3标段南宫村隧道，里程范围DK71+801～DK72+090，全长289m。
2.2编制依据
1.《新建铁路广州至珠海城际轨道交通工程ZH-1、ZH-2、ZH-3标段施工总承包招标文件》及其补遗、答疑书。
2．新建铁路广州至珠海城际快速轨道交通工程ZH-3标段工程施工图。
3．中华人民共和国强制性标准，国家和铁道部现行行业标准、规范，客运专线铁路现行铁道部颁技术标准及规范。
4．《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全管理条例》、《铁路工程施工安全技术规程》等工程建设安全生产管理规定。
5．国家、铁道部、广东省现行环境保护、劳动保护的有关法律、法规等。
6．对隧道现场的踏勘。
7．武广客运专线、遂渝铁路、京秦铁路提速改造工程及近年来铁路、高速公路等类似工程施工经验、施工工法、科技成果；国内外相关客运专线铁路的施工工艺及科研成果。
现有的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力。
8．本承包人通过认证中心认证的质量、环境、职业健康安全体系管理手册和程序文件。
2.3编制原则
遵循“严肃性、标准性、先进性、可行性、连续性、均衡性、节奏性、协调性、经济性”的九性原则。
2.4总体设计思路
以“高起点、高标准、高质量、高效益”为总体目标，精心组织、科学规划。
做到开工必优，精益求精，铸造精品工程。
3工程概况
3.1工程概况
3.1.1工程概述
南宫村隧道位于中山市火炬开发区，进口位于陵岗村，出口位于大岭村，隧道设计采用框架板式无碴轨道，轨道结构高度为756mm。
洞内排水采用中心排水沟为主，侧沟为辅的方式，洞内采用双侧电缆槽。
隧道防水措施为：
衬砌背后环向设置片材盲沟，在隧道两侧边墙脚外侧设置纵向φ80塑料透水管盲沟，环向盲沟与纵向盲沟连接并引入隧道侧沟；二次衬砌混凝土采用防水混凝土（添加HEA-JL复合防水剂）。
衬砌背后拱墙部位均铺设EVA柔性防水板加土工布；环向施工缝设置橡胶止水带，纵向施工缝除涂刷混凝土界面剂外，还需设置遇水膨胀止水条。
3.1.2地形地貌
线路地处珠江三角洲，线路多穿越城镇、市区，地貌单元主要为低山丘陵地貌、滨海平原台地地貌及海相或河相冲积平原地貌。
3.1.3工程地质
本隧范围内地形为丘陵区，丘陵表层为粉质黏土，坚硬，厚1m，下为粗粒花岗岩，节理较发育，岩性较完整，洞身有偏压。
根据《中国地震参数区划图》（GB18306—2001），区间地震基本烈度值为Ⅵ度，地震动峰加速度为0.10g；地震动反应谱特征周期为0.35s。
3.1.5水文地质及气象特征
3.1.5.1水文地质
地下水及地表水均不发育，有少量基岩裂隙水，地下水主要靠大气降雨补给，水位随季节影响而变化。
地表水对钢筋混凝土具弱侵蚀性，对钢筋无侵蚀性，对钢结构具中等侵蚀性；地下水对钢筋混凝土无侵蚀性，对钢结构具弱～中等侵蚀性。
3.1.5.2气象特征
施工区内气候属亚热带海洋季风性气候，全年降水丰沛，雨季明显，日照充足。
夏季炎热，冬季比较温暖。
年平均气温21.7-22.5℃，年平均降水量1594-2312mm，降雨集中在4～8月份。
易受台风影响，最大风速26m/s，瞬时风速达35m/s，最大风力可达12级以上。
3.2设计标准
铁路等级：
客运专线；
正线数目：
双线；
设计最高行车速度：
200km/h；
线间距：
4.4m；
平面曲线半径：
3000m；
坡度：
3.0‰；
轨道：
正线采用60kg/m钢轨，采用无碴轨道，跨区间无缝线路；
牵引种类：
电力；
机车类型：
动车组；
列车运行控制方式：
自动控制；
调度指挥方式：
综合调度。
3.3主要工程项目及数量
主要工程项目及数量表表3-3
序号
工作项目
工作内容
单位
数量
备注
1
开挖
土方
m3
14578
石方
m3
24442
2
初期支护
C25喷射混凝土
m3
2607
锚杆
Kg
92879
加强支护工字钢
t
232.4
3
二次衬砌
C35钢筋混凝土
m3
3595.9
C30混凝土
m3
1978.8
4
仰拱填充
C20混凝土
m3
2856.2
5
水沟电缆槽
C25钢筋混凝土
m3
805.2
6
超前长管棚
m
1800
3.4施工环境条件
3.4.1交通运输
韩婆垭隧道出口与318国道相距不远，其间有乡村公路和机耕道与之相连，沿线还有渝巴公路、省道开云路、万开公路，县道有云阳至红狮公路。
云阳地处长江边，并有多条铁路相连，万州与重庆均有机场，交通便利。
3.4.2主要材料及其供应计划
云阳县有多处料场开采石料、碎石、砂、卵石，石料多为灰色、灰白色厚层状长石砂岩，石质坚硬，节理裂隙不发育。
本工程用外加剂主要是微膨胀剂和减水剂，可在重庆和成都合格厂家购买。
水泥拟采用重庆市忠州水泥厂和葛州坝水泥厂生产的32.5级、42.5级、52.5级水泥，其均为大厂旋窑，由厂家直接送货到施工现场。
钢材采用成都钢铁有限公司和重庆钢铁有限公司（均为年生产50万吨以上的厂家）提供的产品，其运输方式与水泥相同。
木材在云阳县木材场采购。
由于本合同段沥青用量很少，主要用于沉降缝，可由当地购买。
3.4.3施工用电
云阳县电力资源丰富，已形成重庆市地区重要的电力生产基地。
隧道出口区有10kv高压电力线路通过，由业主负责接驳并设置两台630KVA的变压器至洞口,只要架设部分线路即可到施工点。
3.4.4施工及生活用水情况
隧道附近溪流（木古坝河沟）是隧道出口施工主要水源，需设置水池及供水管路以满足生产、生活用水。
3.4.5通讯情况
区段属电讯网覆盖区，程控及移动电话均可外拨，与外界联系方便。
3.4.6其它资源
1）医疗卫生
云阳县城内有一个规模较大的人民医院，还有一定数量诊所、药房。
人和镇有一乡级卫生所，具备基本医疗条件。
2）石油
云阳县有中国石油等几家大、中型石油公司，在项目部驻地附近有一加油站。
能够满足工程机械用油。
4施工总体部署
4.1施工布置及劳动力安排计划
4.1.1施工队伍及场地布置、施工任务及单位工程划分
4.1.1.1施工队伍及场地布置
韩婆垭隧道共投入一个隧道队、一个综合队和一个砼拌合站参与施工,各队驻地及生产用房、场地均根据施工特点及现场实际情况部置在工点附近。
施工队伍及场地布置情况详见总体实施性施工组织设计。
4.1.1.2施工任务及单位工程划分
按《公路工程质量检验拼定标准》（JTJ071-98），韩婆垭隧道分部、分项工程划分情况见表4-1：
单位、分部、分项工程划分情况表表4-1
杭州至兰州国家重点干线重庆云阳至万州高速公路J2合同段工程
单位工程
分部工程
分项工程
隧道工程
洞身开挖
洞身开挖（分段）
洞身衬砌
喷锚支护、衬砌
总体及洞口
隧道总体、洞口开挖、洞门和翼墙的浇筑、排水工程
隧道路面
调平层、面层
各队施工任务划分见表4-2：
施工任务划分表表4-2
序号
施工队伍
人数
工程项目
1
隧道队
210
负责隧道正洞开挖、支护、衬砌、洞内路面工程、洞口工程、内装及附属工程、临时工程等的施工
2
综合队
100
防护、排水、管线管道、设备维修保养及其它工程
3
砼拌合站
45
全部工程各种水泥砼的生产供应及小型砼构件的预制
4.1.2主要劳动力和技术力量部署计划
4.1.2.1本工程主要劳动力配置
根据韩婆垭隧道工程数量以及工期进度安排，计划调遣1支专业队投入施工，平均上场人数300人，高峰期上场人数355人，并根据工程进度情况实行劳力动态调整，各施工队专业技工人数比例控制在75%以上。
各种劳力安排详见表4-3《本工程主要劳动力配置表》。
本工程主要劳动力配置表表4-3
序号
工种
数量（人）
隧道队
综合队
砼拌合站
1
爆破工
14
12
2
2
风枪手
18
16
2
3
喷锚工
14
10
4
4
钢筋工
16
12
4
5
电焊工
14
10
3
1
6
砼工
22
14
4
4
7
架子工
16
16
10
8
模板工
26
14
8
4
9
砌石工
23
8
15
10
修理工
8
4
2
2
11
电工
4
2
1
1
12
钳工
9
6
2
1
13
管道工
7
6
1
14
其它工种
34
12
17
5
15
各种台车司机
10
10
16
装载机司机
10
8
2
17
挖掘机司机
8
6
2
18
各种汽车司机
26
16
6
4
20
推土机司机
8
2
21
空压机司机
8
8
22
拌合机司机
4
4
23
砼输送泵司机
4
4
24
起重机司机
10
2
4
4
25
配料机司机
4
4
26
压纹人员
8
8
27
测量人员
7
4
3
28
试验员
5
2
2
1
29
安全员
4
2
1
1
30
质检人员
5
2
2
1
31
管理人员
18
7
6
5
合计
355
210
100
45
逐月总劳动力分布如图4-1：
逐月总劳动力分布图图4-1
4.1.2.2主要技术力量
为优质高效地完成本合同段的施工任务，我们将选派一批理论和实践经验丰富、业务素质高、综合能力强并且有良好敬业精神的施工技术和管理人员，分配在项目经理部和各施工队，充实和加强对本合同段工程的施工技术管理。
4.2主要材料、机械设备、检测仪器进场计划
4.2.1主要材料供应方式及来源和组织计划
4.2.1.1主要材料供应方式及来源和组织计划
按照“提前准备、略有富裕、保证供应、加速资金周转、做到工完料尽”的原则，根据总工期、各分项工程工期安排和工程量情况，拟定每月材料使用计划，及时报送有关部门作为材料领取、采购、供应的依据。
按照《合同文件》要求，本工程所需主要材料由承包人自己采备，供货地点、价格自己调查。
根据我公司现场调查情况，材料供应拟计划如下：
水泥采用云阳红旗水泥厂和湖南岳阳水泥厂生产的水泥，由厂家直接送货到施工现场。
钢材从重庆市采购，通过公路运到施工现场。
砂、石等地材，根据分供方调查和取样试验报告结果来确定。
其中碎石尽量利用隧道弃碴中符合设计标准要求的岩石加工而成。
雷管、炸药等民爆物品按照云万高速公路云阳指挥部下发的《民爆物品管理规定》进行采购、运输、储藏和使用。
其它材料的供应按公司《程序文件》中采购控制程序执行。
主要材料用量计划表表4-5
序号
材料名称
单位
计划
用量
2004年
2005年
2006年
第三
季度
第四
季度
第一
季度
第二
季度
第三
季度
第四
季度
第一
季度
第二季度
第三
季度
第四
季度
1
钢筋
t
1038
11
167
167
167
167
167
167
25
2
型钢（含拱架）
t
74
6
12
12
12
12
12
8
3
钢管
t
29
2
5
5
5
5
5
2
4
钢板
t
86
5
10
15
15
15
10
10
6
5
水泥
t
28181
50
4666
4666
4666
4666
4666
4666
135
6
碎石
m3
50915
380
49902
49902
49902
49902
49902
49902
633
7
砂
m3
33102
160
5468
5468
5468
5468
5468
5468
134
8
砂砾
m3
714
100
90
90
90
100
110
134
9
片石
m3
6304
144
940
940
940
940
940
940
700
10
导火线
m
18130
2590
2590
2590
2590
2590
2590
2590
11
硝铵炸药
t
150458
21494
21494
21494
21494
21494
21494
21494
12
非电毫秒雷管
个
193007
27572
27573
27572
27573
27572
27573
27572
13
电
度
2570000
8000
360000
360000
360000
360000
360000
360000
360000
42000
14
水
m3
219250
20000
27375
27375
27375
27375
27375
27375
35000
15
汽油
kg
7477
905
809
809
809
809
809
809
809
909
16
柴油
t
1340108
167513
167514
167513
167514
167513
167514
167513
167514
17
锚杆
m
159567
26715
26715
26715
26715
26715
19000
6992
4.2.1.2材料管理
材料的管理严格按照实施性总体施工组织设计执行。
4.2.2主要施工机械设备使用配置及来源计划
4.2.2.1主要施工机械配置
施工难度大、技术复杂、工期紧迫是本工程最突出的特点，为确保各项目标的实现，上足精良施工机械设备是重要措施之一。
由于韩婆垭隧道地质条件主要为Ⅱ、Ⅲ类围岩，施工时主要采用分部开挖，大型钻孔设备施展不开，我公司计划配备16台YT28气腿式凿岩机及自制一定数量钻架，充分利用其灵活快速的特点，以加快隧道钻孔速度，配备4台砼喷射机以加快锚喷支护速度，配备93-1型110×2KW通风机加快排烟、尘、气的速度，每个工区分别采用两台ZLC50装载机同时装碴以加快出碴速度，采用自制仰拱作业防干扰平台以减少工序干扰，采用4台穿行式全液压衬砌台车配备4套模板以加快衬砌速度。
4.2.2.2主要施工机械设备使用计划
本工程主要施工机械设备配置计划见附表1《投入本合同段的主要施工机械表》。
4.2.3主要检验、试验、测量设备仪器配置使用及来源计划
为满足本工程材料检验和工程质量监控的需要，我公司已投入大量先进的测试仪器，其规格型号、数量等详见附表2《配备本合同工程的主要测试仪器设备表》。
4.3工程投资完成计划、资金流动及工程款控制
工程投资完成计划、资金流动及工程款控制是工程成本的主要控制途径，必须严格执行总体实施性施工组织设计关于本项的各项条款。
5工期目标、施工进度安排及工期保证措施
5.1总工期目标
开工日期:
2004年11月11日，竣工日期:
2006年8月10日，总工期:
21个月。
5.2总体施工进度安排
5.2.1安排原则
分阶段，按照平行流水作业方式安排的原则，狠抓特殊过程，确保控制工期。
同时，遵循施工程序，符合施工工艺要求，并与施工方法和施工机械相协调，充分发挥劳力和机具的效率，考虑工程施工质量和安全，尽量缩短工期，减少施工成本，提高经济效益。
5.2.2安排顺序
双洞同时对抗开挖。
5.2.3分阶段施工进度安排
本标段工程计划总工期为2１个月，总体施工进度计划分为三个阶段：
第一阶段：
施工准备阶段，主要完成施工便道、供水、供电、生产生活用房、场地布暑、交接桩橛和本标段线路复测、复核技术资料，砼配合比的选择及进场材料的试验，办理征地拆迁以及解决通讯，组织机械设备、人员、材料进场等，本阶段拟在2004年11月份完成。
第二阶段：
2004年11月下旬至2005年1月上旬完成洞口、明洞及洞口相关附属设施。
第三阶段：
至2006年8月上旬完成隧道全部开挖，施工支护、混凝土衬砌、洞内路面、内装及附属工程的施工
5.3各分项工程具体施工进度安排
5.3.1施工进度计划编制依据和原则
根据合同文件和施工规范，结合我公司以往类似工程的施工经验及项目工程实际情况，编制本合同段工程进度计划。
5.3.1.1严格按照合同规定的控制性工期要求，科学合理地制定施工方案，安排施工和控制进度，确保甲方规定的工期并力争提前。
5.3.1.2紧紧围绕控制工期的关键线路组织施工，充分考虑各分项工程相互间的制约，合理安排相互交叉施工的分项工程施工的时间，确保整个工程合理有序及顺利进行。
5.3.1.3积极采用新技术、新工艺、新方法、新材料，对重点部位实施科技攻关，确保总工期。
5.3.1.4强化资源配置优化机械设备组合，提高施工生产效率，加快施工进度。
5.3.1.5采用科学的施工进度指标排定施工日程，针对不可预见因素，在工期安排时留有一定的富裕量。
5.3.2各分项工程工期安排
隧道工程各分项工程工期安排见附图２《韩婆垭隧道施工进度计划横道图》、附图三《韩婆垭隧道施工进度网络计划图》
5.4施工顺序安排
5.4.1工点施工顺序
施工准备→明洞及洞门施工→洞身开挖及支护→仰拱及填充→二次衬砌→洞内装饰→路面工程
5.4.2专业施工顺序
5.4.2.1施工准备阶段的施工顺序见图5-1。
图5-1施工准备阶段的施工顺序
施工设施准备
5
.4.2.2隧道工程施工顺序
1）洞口及明洞工程施工顺序
坡顶排水系统→明洞路堑土石方开挖→边、仰坡开挖及加固→砼衬砌→防水层→回填→隔水层→洞顶截水沟
2）洞门施工顺序
洞门挖基→洞门墙施工（含锁口圈梁）→护面墙→边沟、截水沟
3）隧道开挖、支护作业施工顺序
①Ⅱ类浅埋围岩开挖、支护作业施工顺序
小导管预注浆超前支护→双侧壁导坑开挖→锚、喷、网、钢格栅联合支护→开挖中洞核心土→临时钢支撑→拱部锚、喷、网、钢格栅联合支护→拆除临时钢支撑→出碴
②Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖、支护作业施工顺序
超前小导管注浆加固围岩（Ⅱ类）→上部断面台阶法开挖→锚、喷、网、钢格栅联合支护→出碴→下部开挖→出碴→锚、喷、网、钢格栅联合支护
③Ⅳ类围岩开挖、支护作业施工顺序
钻爆设计→布眼→钻孔→清孔→装药→联结起爆网络→起爆→排风降尘→清危→爆破效果检查→出碴→锚杆、挂网、喷射砼支护
4）隧道衬砌施工顺序
①Ⅱ类、Ⅲ类围岩有仰拱断面施工顺序
仰拱开挖→仰拱初期支护→仰拱砼施工→隧底填充→墙基以上衬砌断面施工→电缆槽、水沟施工
②Ⅳ类类围岩无仰拱断面施工顺序
衬砌台车就位→防水层施工→安装模板→浇筑砼→拆模→养生
5）洞内路面施工顺序
现场清理→砼整平层施工→养生→水泥砼面板施工→养生
5.5工期保证措施
5.5.1加强组织领导，选派精锐施工队伍，以组织保工期。
5.5.2认真编制实施性施工组织设计和进度计划，以计划保工期。
5.5.3投入足够精良施工机械，提高劳动生产率，以机械化施工保工期。
5.5.4加强材料管理，以提前供应合格材料保工期。
5.5.建立健全质量管理体系，营造全员全过程全方位质量管理的氛围，加强每道工序的质量监控，以“开工必优、一次成优”确保工期。
《工期保证体系框图》见图5-3。
5.5.6建立安全管理体系,以安全保工期。
5.5.7大力采用新工艺、新技术、新材料、新设备，不断优化施工方案，选用正确合理的施工工艺，以“四新”技术保工期。
5.5.8对比进度，随时调整
5.5.9强化施工管理，加强工序衔接，以管理保工期。
施工中严格按施工组织设计和网络进度计划展开工序流水作业，各工序环环紧扣、协调配合，全面展开施工。
5.5.10协调好与业主、监理、设计单位及地方政府的关系，作好与相邻标段的配合工作，保证工程正常有序地进行，以“人和”保工期。
5.5.11隧道不良地段保证工期技术措施
5.5.11.1针对隧道不良地质地段展开科技攻关，加快施工进度。
施工时遵循“先预报、重治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、早成环、勤量测、稳扎稳打”的原则，施工中要对不良围岩进行超前预报、超前支护，根据围岩状况，设置长大管棚、超前
图5-3工期保证体系框图
财
务
部
注浆小导管、超前锚杆等制定切实可行的施工方案，合理组织，稳扎稳打，严格按规定程序安排各工序，严禁盲目冒进，避免塌方，安全稳妥地顺利通过不良地质地段，以保证工期。
5.5.11.2穿越洞口超浅埋地段时，侧壁导坑先行穿越，到围岩较好地段，开辟另一工作面，使掘进施工进度不受破碎带影响。
施工时用超前小导管注浆预加固，爆破并清除危石后，及时喷射厚度不小于5cm的混凝土护面，喷锚支护完成后，及时装设钢架支撑，加强支护，改善衬砌结构。
5.5.11.3穿越软岩地段，施工时采用侧壁导坑法开挖，开挖后立即喷射混凝土封闭围岩，钢拱架支撑，锚喷支护，同时尽早作好施工排水，避免地下水浸泡墙角而造成塌方。
6施工方案选定说明
6.1隧道工程施工方案选定原则
选定原则:
在满足安全、质量、施工进度的前提下，要讲求经济效益，尽量采用低造价的施工方法。
6.2隧道工程施工方案
韩婆垭隧道为复合式衬砌设计，按新奥法施工，拟安排隧道队同向双口掘进。
按照“随开挖、随支护、早封闭、快衬砌”的原则组织施工。
施工过程中采用超前预报系统进行超前地质勘探，对不同围岩类别采用不同钻爆设计。
总体实施掘进（钻爆、无轨运输出碴）、支护（导管、拌、运、锚、喷）、衬砌（拌、运、灌、振捣）三条机械化作业线。
Ⅱ超浅（C）类围岩采用环向开挖，保留核心土的开挖方法，Ⅲ类围岩采用台阶法开挖，Ⅳ类围岩采用非电毫秒雷管光面爆破全断面开挖。
超前支护采用液压钻孔台车及NZ130注浆机施作超前小导管预注浆，初期支护采用YSP45锚杆钻孔机打注浆锚杆，TK96-1湿式混凝土喷射机喷射混凝土，人工架立钢支撑，出碴运输采用ITC-312及WA300-1装载机装碴，T815捷克、太脱拉、沃尔沃20T自卸汽车完成无轨运输施工。
衬砌混凝土采用混凝土自动计量拌和
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