茶园隧道隧道施工组织设计详解.docx

1、茶园隧道隧道施工组织设计详解第一章 工程概况一、 工程简介国道主干线重庆湛江公路雷神店至崇溪河项目，C10合同段茶园隧道位于重庆与贵州交界处，隧道全长235m。1、设计标准：道路等级：山岭重丘高速公路洞内设计车速：60km/h隧道建筑限界净宽29.25m，净高5.0m。远期交通量：2024年小客车19124辆/日2、本段技术标准：本段技术标准根据交通部颁布的公路工程技术标准（JTJ001-97）及公路隧道设计规范（JTJ026-90），按山岭重丘高速公路技术标准执行。3、工程概况茶园隧道位于重庆市与贵州交界处，隧道为双洞四车道公路双连拱设计，设计行车速度为60km/h。重庆端洞口桩号为K132

2、+985，崇溪河端洞口桩号为K133+220，隧道全长235米；隧道进口端缓和曲线长135.4m，半径 R=402.51m；出口端缓和曲线长99.6m，半径 R=583.45m的曲线上。隧道纵坡为+2.0%，里程由大到小为下坡。二、自然条件1、气象及气候条件雷崇高速公路C10合同段茶园隧道所处区域属亚热带温湿气候区，年平均气温15.5，78月最高可达38，而12月间可低至-3-5；年平均降雨量1304.1毫米，雨量多集中在78月，年平均相对湿度为80%。历年平均蒸发量9781100毫米，多年平均风速1.3米/秒，一般风速为34级。2、地形地貌隧道区属岩溶和构造剥蚀中山地貌，地表灰岩出露地段岩溶

3、较为发育，形态主要表现为溶沟、石牙和小型溶洞。2、水文地质条件地下水类型以碳酸盐类溶洞裂隙水为主，主要含在灰岩溶蚀裂隙中；局部为基岩裂隙水，主要含在页岩风化裂隙中。隧址区地下水主要由大气降水补给，并受地形地貌及地质构造控制。由于地形切割强烈，地表水排泄通畅。隧道穿越洞身段地下水贫乏，仅有少量溶洞裂隙水。雨季地下水沿基岩裂隙向下渗透，将可能影响隧道施工。隧址区地下水对混凝土无腐蚀性。3、工程地质条件隧道两洞口地形较陡。北洞口岩性为灰岩和白云岩。南洞口地层以灰岩为主，局部含页岩，自然斜坡稳定。两洞口岩体强度较高，层间结合较好，但由于地表岩溶较多发育，灰岩中还有一些软弱夹层。洞身围岩为灰岩和页岩互层

4、，岩层产状较平缓。隧道围岩分类为：II类围岩85m占36.17% III类围岩150m占63.83%第二章 施工总体安排及说明通过考察现场并借鉴我们曾经施工过的类似高速公路工程的施工经验，最终确定本段的施工总体安排。一 、组织机构及施工队伍部署1、组织机构 本着保工期、质量、安全的原则，同时便于内、外协调，在现场成立中铁大桥局雷崇高速公路C10合同段项目经理部，全权负责本段工程项目的组织、实施及管理。 在项目经理部机构中设置工程技术部、安全质量监察部、物资机械部、计划财务部、综合办公室等四部一室。将在施工前组织有关人员对图纸进行复核会审，并派遣有丰富经验的质检工程师和隧道专业工程师参与本工程施

5、工，并派遣有管理经验的人员参与本工程的管理。2、施工队伍部署根据本段工程项目的特点及工期要求，安排我公司有隧道施工经验的队伍负责隧道施工。其工作内容：负责茶园隧道所有分项工程的施工。3、 施工组织机构框图如下：工程技术部安全质量监察部计划财务部物资机械部技 术 室测 量 组测 量 组安 全 室调 度 室试 验 室计划统计室财 务 室材 料 室机 械 室隧道工程施工队综合办公室项目经理是施工企业法人代表在该项目上的全权委托代理人，是施工项目全过程中所有工作的总负责人。下设职能管理部门和施工队，由项目经理、总工程师及项目副经理直接负责管理，各施工队中由具备一定管理经验和技术的人员负责，整个工程施工

6、过程中的安全质量工作由安全质量监察部门和专业工程师监控。工程技术部门负责本段内的技术、测量、试验、生产调度等工作；安全监察部负责本段的安全、质量的检查监督等工作；计划财务部负责本段的合同管理、计划安排、计量、资金使用、人员调配等工作；物资机械部负责本段物资材料、机械设备的调运采购等工作；综合办公室主要从事接待、后勤保障、地方协调等工作。经理根据本段工程量及其分布情况，分别设立技术负责人，配有技术、测量、试验、安质人员。做到分工明确、层层落实，保质保量地进行各项工程的施工。一、 施工场地总平面布置1、布置原则高速公路建设战线长、投资大，施工前必须对每一环节认真考虑，周密计划，否则将会造成大量窝工

7、、废工，大大降低企业的经济效益，给国家、企业财产带来损失，对此我们慎之又慎。现场布置是高速公路建设的关键之一，其计划布置的好坏，直接影响工程建设的进度和工程造价，根据长期的工程实践经验，我们对场地布置的原则如下：（1）尽量使用业主提供的红线征地范围，减少临时征地。（2）根据施工的先后次序，利用永久征地或已完工程作未完工程的临时场地。（3）不妨碍施工测量放线，保障运输道路畅通。（4）依实际地形布置场地，修筑施工便道，减少建场费用。（5）靠近主体工程，减少工地搬运距离，职工上下班方便。（6）各工种的作业不产生干扰。（7）尽量集中，便于管理。符合环境保护，满足使用卫生、安全。2、生产、生活用水沿线区

8、域有众多的松散层孔隙水、基岩裂隙水及溪流、沟，所以在本区域内施工期间，施工生产、生活用水均采用地表水。在隧道出口设置一个50m3的蓄水池，生活用水通过净化后使用。茶园隧道山顶上设30m3的高山水池，供隧道施工用水。3、生产生活及办公室 为便于生产、生活，在隧道进出口安排一定数量的简易生产、生活及办公用房。并结合现场实际情况就近利用当地空闲民房作为材料库、职工住房、办公用房等。 4、生产生活用电采用就近搭接沿线村镇高压电网，在隧道进口配备一台200KVA变压器的方法来解决工程用电，另外配备一台120KW的发电机来保障工程用电。5、通讯设施为了便于组织施工，利于工作联系，项目经理部在隧道进出口各设

9、程控电话2部，并按需要配置少量移动电话。8、现场施工场地布置图详见施工场地平面布置图二、 总体施工方案采用从隧道进口单口掘进的方式施工，在隧道进口设一个混凝土搅拌站，由两台JSJ500拌合机拌制混凝土，用混凝土输送车运送隧道施工所需要的混凝土；隧道用电采用与附近村镇电网相连，并于隧道出口设一台200KVA变压器和备用一台120kw发电机来保障隧道用电；施工用风采用一台20m3电动空压机和一台12m3内燃空压机供风，施工用水采用在隧道山顶设一贮量为30m3高山水池供水；隧道出碴用装载机配合翻斗车运到附近弃碴场。三、施工总体目标及形象进度安排1、施工总体部署的指导思想针对本工程的特点，为保证工期和

10、质量，我公司精心组织、科学管理、严格执行合同，严格按有关规范规定施工，按照施工组织的要求，投入足够的管理力量及施工人员、技术人员、机械设备和资金。我们施工总体部署的指导思想是“ ”。2、施工总目标（1）工期目标：根据业主要求及隧道的实际情况，隧道工程2002年7月1日开工，2003年6月30日完工，总工期12个月。（1） 质量目标：工程质量一次验收合格率100%，优良率95%。（2） 质量方针：（3） 安全目标：无死亡重伤事故，无重大机械事故，年轻伤率在2以下。3、施工形象进度安排（1）施工准备工作在办理合同签约手续的同时即进行人员、设备动员，以“边筹备，边进场，边开工”的措施，突出一个“快”

11、字，在2002年6月1日2002年6月30日完成茶园隧道的生产临时设施和三通一平工作；（2）施工形象进度安排：总体工期安排为14月，即从2002年7月1日至2003年6月30日a、2002年7月1日7月20日施工准备b、2002年7月20日8月30日完成进出口洞口边仰坡开挖c、2002年8月30日10月30日完成中导坑开挖d、2002年10月31日2003年1月5日完成中墙钢筋混凝土二次衬砌。e、2002年11月10日2003年1月15日完成左洞上断面开挖。f、2003年11月20日2003年1月25日完成左洞下断面开挖。g、2002年12月20日2003年3月25日完成左洞二次衬砌h、200

12、3年1月27日3月25日完成右洞上断面开挖i、2003年2月7日4月5日完成右洞下断面开挖。j、2003年3月30日7月5日完成右洞二次衬砌k、2003年7月5日8月31日完成其它附属工程及工程交验三、 拟建临时工程数量1、工程临时用地： 生产、生活设施： 占地1.5亩2、临时设施数量：变压器：200KVA 1台发电机：120KW 1台第三章 设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到现场的方法一、设备及人员动员周期我公司施工机械设备充足，施工人员经验丰富，为了保证施工合同工期，在签订合同的同时，立即组织人员、设备进场，尽一切努力，缩短前期工程准备时间，尽早开工进入正常的施工阶段。其设备及人员的

13、动员周期见下表：设备及人员动员周期表设备动员周期（天）人员动员周期（天）测量仪器3管理人员24土石方设备10测量人员3混凝土设备15技术人员24隧道施工设备25施工人员10运输设备10二、设备、人员、材料进场方法1、大小型施工设备、急需的周转材料、生活设施等用汽车、平板车通过210国道经现有的乡村道路直接运至施工现场。2、大部分施工人员乘火车到重庆市，由汽车运到工地，急需人员直接跟随机械设备同时进场。3、当地采购材料主要用汽车运进工地。4、我公司在重庆市有多处工地，将充分发挥这一优势就近调运物资设备、人员。三、机械配置计划投入本段工程的机械设备及数量详见附表1“隧道工程主要施工机械表”。主要配

14、置的施工机械为：挖掘机、装载机、自卸车、空压机、凿岩机、注浆机、整体式模板台车等配套设备等相应的测量试验检测仪器设备。四、劳动力组织计划根据本段工程的规模、工期要求及我单位的劳动力资源状况，拟配备包括行政管理人员、工程技术人员及施工作业人员在内共120余人的施工队伍，在技术人员中有高速公路隧道建设及管理经验的占60%以上，能够高效有序地进行各项工程的施工和管理。项目经理部设项目经理、总工程师和项目副经理各1人，下设各职能部门并配置相应的管理人员，每个工点设生产负责人、主管工程师各一人，配有技术、测量、试验、安质人员，劳动力组织调配由项目经理部根据施工现场、施工进度和工程量确定作业队的劳动力配置

15、，各施工作业队之间既分工以相互协调。详见劳动力使用计划柱状图四、原材料供应计划1、根据施工总进度计划，提出材料供应计划，并考虑施工现场的实际情况，确定材料的损耗量，同时列入材料采购计划。2、材料的供应提前准备，按月、旬、周落实施工中材料的实际消耗量，从而调整月、旬、周材料供应计划。3、进场施工前，调杳落实材料供应商的供货能力、材料质量及信誉度，以确保施工过程中的材料供应。4、施工现场储备一定数量的材料，以满足材料供应短缺的施工需要。第四章 隧道工程施工方案、施工方法茶园隧道施工便道长，隧道设计为边拱M型双拱隧道，科技含量高，为保证工程质量，必须合理确定隧道的施工方案、施工方法。一、隧道施工茶园

16、隧道全长235m，进口桩号为K132+985，出口桩号为K133+220，交通不便，距最近乡村道路约 km。（一）地形地貌及地质概况隧道区属岩溶和构造剥蚀中山地貌，地表灰岩出露地段岩溶较为发育，形态主要表现为溶沟、石牙和小型溶洞。隧道两洞口地形较陡。北洞口岩性为灰岩和白云岩。南洞口地层以灰岩为主，局部含页岩，自然斜坡稳定。两洞口岩体强度较高，层间结合较好，但由于地表岩溶较多发育，灰岩中还有一些软弱夹层。洞身围岩为灰岩和页岩互层，岩层产状较平缓。洞身穿过II类、III类围岩（二）工期安排接到中标通知书后，立即进行隧道施工的准备工作，一方面对机械、人员进行调配及水电路布置，另一方面进行进出口施工场

17、地的平整和施工场地的布置，全部施工准备为2002年6月1日2002年6月30日。2002年7月1日7月25日完成进出口边坡及仰坡开挖施工2002年7月25日隧道进口洞身开挖2002年7月25日2003年5月1日完成隧道开挖和二次衬砌施工2003年3月30日2003年5月25日完成排水沟、电缆槽与收尾施工。2003年5月25日2003年6月30日完成隧道竣工资料及交验工作。具体施工进度详见“茶园隧道施工计划表”（三）劳动力组织及主要机械配备和施工用料1、劳动力组织（1） 从隧道出口安排施工队伍掘进，其施工人员约130人，其组织机构如下：项目经理部隧道作业队钢筋班衬砌班机械班电工班木工班出碴班爆破

18、班 2、主要机械设备茶园隧道长235m，设计为新型M型连拱隧道，隧道施工难度较大，是本合同段的关键工程之一，准备投入使用的主要机械设备如下：主要机械设备配备表序号隧道机械设备名称数量1装载机ZLM30E22空压机（20m3、12m3）23东风自卸车44柴油发电机120KW15喷浆机26注浆机17混凝土搅拌机JSJ50028凿岩机109钢筋切断机GQ401109m模板台车111木工刨床112变压器200KVA13、主要施工用料主要施工材料计划表序号材料名称单位数量1拱架榀4602高压风管M6003高压水管M8004电缆线M3004、主要劳动力安排工序名称班次人数合计开挖21530初期支护166钢

19、筋安装及立模2612中隔墙砼浇注22550二次衬砌23570仰拱铺底11515防水板和无防布的铺设188合计126(四)施工准备1、施工场地隧道作业队驻地租用当地闲置的民房，配电房、压风机房、混凝土搅拌站、钢筋车间等生产房设在隧道进口。隧道施工用电由附近乡镇高压电引接，接线长服 km，在隧道进口安装一台200KVA变压器，另外配备一台120KW发电机以作备用。施工用水：根据现场条件，茶园隧道进口修一个蓄水池，采用高位水池供水，在山顶上建一座高山水池，高山水池建于施工工作面40米以上，以保证隧道开挖时的水压力，容量30m3，高山水池在隧道开挖前修建完工。施工用风：在隧道进口设供风站一处，内设电动

20、空压机1台。三管两线布置：综合施工现场实际情况，将高压风管、高压水管、通风管布置在洞口右侧，动力线和照明线布置在左侧，三管两线布置见“三管两线布置图”。照明线在成洞地段采用220V，掌子面附近采用36V安全电压。砼工厂在隧道进口设2台JSJ500强制式拌合机，混凝土由混凝土运输车运送。（五）施工方案1、总体方案和部署茶园隧道较短，但是该隧道设计为M型连拱隧道，开挖及支护施工难度较大，隧道开挖必须采用光面爆破，控制好爆破用药量，减少对围岩的扰动，保证开挖轮廓线圆顺，减少超挖。隧道开挖从进口掘进，采用分部开挖法施工。(1)开挖中导洞，导洞采用R25中空注浆锚杆和22砂浆锚杆、钢筋网、20b工字钢支

21、撑、喷射混凝土10cm支护;(2)开挖左右洞侧壁导坑，采用R25中空注浆锚杆和22砂浆锚杆、钢筋网、20b工字钢支撑、喷射混凝土24cm支护;（3）开挖右洞上断面（4）开挖左洞上断面料（5）开挖右洞下断面（6）开挖左洞下断面。左右洞上下断面均采用R25中空注浆锚杆、钢筋网、格栅拱、喷射混凝土24cm支护。初次支护紧跟开挖面，爆破以后立即对围岩进行初喷、打设锚杆、挂钢筋网、初喷厚度不小于4mm，喷射砼分13次复喷达到设计要求，并覆盖钢筋网和锚杆露头及格栅拱。中空锚杆施工采用专门设备和专用工艺。要求注浆饱满。钢筋网不允许预扎成片挂设，必须单根现场绑扎，并随岩面起伏，紧贴岩面。初期支护达到设计要求后

22、的地段距开挖面的距离不得大于10m。二次衬砌砼浇筑采用小拱架分部浇注。加强施工监控量测工作，成立专门的监控量小组，及时掌握围岩衬砌的应力、应变状态。量测信息应及时反馈，施工、监理、设计随时掌握围岩和结构的工作状态，以便及时调整设计参数，制定合理的施工措施和支护手段，节约工程费用，保证施工安全。2、洞身施工茶园隧道按新奥法设计，采用复合式衬砌，初次支护以喷射砼、锚杆和钢筋网、格栅拱为主要手段进行支护。二次衬砌采用分部浇注防水混凝土。根据隧道的围岩情况，在开挖过程中，严格遵守新奥法施工的基本原则：“少扰动，早喷锚，勤量测，紧封闭”。（1） 暗挖法施工暗洞施工采用分部开挖法。A、中导坑开挖B、左右边

23、导坑开挖C、右洞拱部开挖D、左洞拱部开挖E、右洞下导坑开挖F、左洞下导坑开挖开挖工序见隧道施工开挖工序图。初次支护紧跟掌子面及时施作，控制围岩变形，最大限度地发挥围岩的自承能力，喷射砼标号为20号，采用湿喷工艺，增加密实性，减少回弹量，改善作业环境。锚杆采用R25中空注浆锚杆和22砂浆锚杆，锚杆必须设置垫板，施工时采用专用注浆设备和注浆工艺，确保注浆饱满，保证锚杆与围岩全粘结，钢筋网采用6.5钢筋，II型和III偏、III浅型衬砌初次支护中以格栅拱作为加强措施。二次衬砌中墙、III偏拱墙采用钢筋砼，其余围岩段采用C25素砼。对于超挖部分用同级砼或同级片石砼回填。在衬砌类型变化处应设沉降缝，沉降

24、缝宜设在施工缝处；隧道洞身段围岩为II型、III型。支护参数如下所示，隧道开挖过程中应加强监控量测，掌握围岩变化情况，保证施工安全。复合衬砌支护参数表衬砌类型锚杆喷射砼预留变形量二次衬砌厚 度初次支护加 强备 注II型3.5m,808024cm15cm60cm格栅拱1榀/0.8米中墙为钢筋砼III偏型3.0m,808024cm10cm60cm格栅拱,1榀/0.8米中墙拱墙为钢筋砼III浅型3.0m,10010024cm10cm60cm格栅拱,1榀/1.0米中墙为钢筋砼III型3.0m,10010015cm10cm60cm中墙为钢筋砼（2） 为防止左右洞开挖时对已成型的中墙砼的破坏，待中隔墙混凝

25、土达到设计强度后，在中隔墙左右侧表面垫PVC塑料板，在PVC塑料板外侧用7.5号浆片进行防护。（3） 左右洞上下导坑开挖时采用弱爆破开挖法。隧道施工期间应进行以下量测工作:周边收敛观测、拱顶下沉观测、浅埋地表下沉观测、锚杆拉开拔试验等必测项目的量测，加强信息反馈，保证施工安全。3、隧道洞口施工洞口施工时结合洞口地质及地形条件，尽量使洞口简洁、美观、自然，与环境协调。隧道进口纵向坡较陡，采用削竹式洞门，削竹式洞门同明洞施工，采用钢筋混凝土。明洞和削竹段的衬砌采用整体浇注，不留施工缝。明洞拱顶标高以下用5号浆砌片石回填，拱顶以上采用土石回填，表层50cm范围内以粘土回填。在浆片和土石之间设置SH-

26、50横向和纵向排水软管。明洞端部及其上仰坡均采用喷、锚、网作为临时支护，喷锚网应及时施作，坡面开挖面不宜暴露过久，锚杆采用22注浆锚杆，C20喷射混凝土厚10cm。出口地形横坡较陡且围岩较好，采用台阶式端墙洞门，施工时仰坡面采用喷射砼、锚杆、钢筋网防护。锚杆采用22注浆锚杆，C20喷射混凝土厚10cm。洞门墙采用10号浆砌块石砌筑，料石镶面，表面砌缝应顺直、均匀、美观。洞口路堑开挖时应采用控制松动爆破技术，尽量减少对边、仰坡的振动。4、防排水施工洞身防排水茶园隧道为山岭隧道，地下水量不大，隧道防排水施工的原则量“以排为主，防、排、截、堵相结合”。A、排水措施（1）渗水流处设置橡塑排水板，渗水面

27、积大的地段橡塑排水板可并排设置。（2）集中股水流处设置弹簧排水管，排水管应穿越初期支护直接与股水流处对接。（3）隧道两侧边墙初期支护底部分别设置一根100HPDE单壁打孔波纹管向排水管以引排盲沟水。（4）隧道两侧检修道下设置排水沟，每隔5m一处设边墙泄水管将墙背纵向排水管的水引入排水沟内。（5）隧道中墙上方沿纵向设置渗水管，每隔5m设置一处竖向排水管（中墙内）和横向排水管将中墙顶部地下水引入隧道侧沟。（6）隧道内的路面通过路面横坡排至两侧排水沟内。（7）打孔波纹管用无纺布包裹，以防泥沙堵塞管道。洞身衬砌防水是在喷射砼和二次衬砌之间设复合防水板和无纺布作为防水层，施工缝设BW型膨胀型止水条，对地

28、下水较大的地段可在施工缝中设置止水带；隧道变形缝必须设置宽300mm以上651型橡胶止水带。全隧道满铺1.2mm厚EVA点复合式防不卷材。无纺布为300g/m2，防水板厚度不小于1.2mm。防水板必须粘接牢固，搭接宽度不小于10cm。洞口防排水为防止地表水冲蚀洞口工程，在洞顶设置洞顶排不沟，在边、仰坡以上设置洞外截水沟通将水引至路基水沟。5、路面隧道路面为水泥刚性路面，面层为C35水泥砼，厚度为25cm，其下为仰拱回填的C10片石混凝土，在隧道口设置3m过渡段，实现水泥路面与沥青路面的过渡。 （六）施工方法 本隧道长为235m，采用从进口分部开挖法掘进。使用大型机械施工，隧道初次支护采用喷锚支

29、护格栅拱加强支护。二次衬砌采用复合衬砌，在特殊地段采用钢筋混凝土衬砌。在施工过程中加强监控量测，保证隧道施工安全。1、洞口施工（1）土石方开挖施工，土方采用人工刷坡，装载机挖装，自卸汽车运输。（2）洞口仰坡、截水沟及排水沟施工首先施工洞口边仰坡外的截水沟及排水沟，以稳定坡面和防止地面水影响洞口的稳定，边仰坡开挖采用人工、风钻由上而下，坡面进行挂网喷砼加固坡面或防挡措施处理，以达到良好的防护效果。2、洞内施工开挖爆破（1）爆破设计钻孔：钻孔采用风动凿岩机进行钻孔作业。爆破：进行爆破试验并不断修正设计爆破参数，以达到最佳爆破效果。成立爆破作业小组，实行定人、定位、定标准的岗位责任制，确保正常实施，其具体措施如下：A、测量放线:a、隧道中线测桩之间距，曲线上不超过10米，每50米设一水准（BM）点，并在每排炮开钻前准确绘出开挖轮廓线、周边眼、掏槽眼的位置。b、每次测量放线时，对上次爆破断面进行检查，及时调整钻爆参数，以达到最佳爆破效果。B、钻孔作业方法步骤:a、钻孔前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按照钻爆设计实施。b、定人、定位、对周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。c、严格控制炮眼间距，误差不得大于6cm，方向相互平行，严禁相互交错，炮眼利用率达90%以上，开挖轮廓要圆顺、符合隧道设计轮廓线尺寸的要求。d、严格控制周边眼钻孔外插角度，相邻两茬炮之间错台不大于10cm。C、爆破作