云岭隧道施工组织设计1.docx

1、云岭隧道施工组织设计1云岭隧道施工组织设计编制依据隧道工程第二版的相关理论与课外的相关知识在手中相关的施工设计文件及相关施工图.标准图.参考图等。二工程概况隧道概况云岭隧道为一座上、下行分离的四车道高速公路特长隧道，位于郧西县上津镇丁家湾村境内，隧道左线起讫桩号为ZK104+765ZK106+920，全长2155m，隧道左线平面线型进口段为圆曲线，曲线半径R=1240m，其后接缓和曲线，A480，隧道中间段为直线，其后接缓和曲线，A480，出口段为圆曲线，曲线半径R=1240m，隧道右线平面线形与左线相同。隧道纵面线型左线为+2.0%和-1.65的单向坡。隧道最大埋深约260m，隧道进口为端墙

2、式洞门，隧道出口为削竹式洞门。地形地貌隧道区地貌属构造剥蚀中低山丘陵地貌单元，地形起伏较大，相对高差约350米。隧道所经地段标高在450-760米之间，山体顶部及山脊呈浑圆状。沿线地势西北高，东南低，局部由于较强烈的切割而显陡峭。区内冲沟多呈东西向发育，沟谷较陡，冲沟内多为第四系残坡积堆积物。3工程地质条件隧道区域在大地构造上属于秦岭褶皱系中的三级构造单元武当复背斜内，次级构造单元为武当复背斜北部的郧西倒转复式背斜西北部倾伏端。在K106+300m为一小向斜。两郧断裂由一系列平行断层组成，平面上多次分支复合，该断裂呈北西向，断面总体倾向北东，倾角4075。西始陕西省漫川关，东延经湖北省郧西、郧

3、县至丹江口，然后伏于南襄盆地。受两郧断裂的影响，岩层扭曲褶皱明显，岩体产状变化较大，总体产状起始段倾向北西，隧道出口段倾向西，倾角38-72。局部可见断面的水平擦痕和阶步构造。断层产状为3855，地层略有平移，表现为北盘东错，南盘西移特点，错移距离一般可达数百米，表明两郧断裂在线路区为平移逆断层。4水文地质条件隧道区岩性为泥岩、千枚岩和灰岩，弱风化千枚岩渗透系数0.009235-0.00115m/d，无相对隔水层和含水层，因此水量贫乏。隧道开挖过程中，地下水的运动方式主要为滴水及线流，雨季局部区域有可能形成面流，地下水对隧道的施工及运行在雨季时有一定的影响。据对该线路段所取地下水及地表水（西河

4、水）水样分析结果，隧道区地表水、地下水对混凝土无腐蚀性，但对钢结构具弱腐蚀性。5不良地质现象受两郧断裂的影响，局部地段的岩层较为破碎，隧道开挖时，局部岩石脱落，应采取局部衬砌和挂网支护。三施工方案. 总施工方案1. 隧道施工组织应严格遵循“超前探.管超前.短进尺.弱爆破.强支护.勤测量.紧衬砌”的原则，其次应尽量避免雨季施工。管棚段二级围岩施工与支护长管棚项目单位16m28m40m数量左线处数（处)1左线右线合计右线处数（处)1108*6mm有孔钢花管kg4617.547695.91077410774.2610774.2621548.52108*6mm无孔钢花管kg4345.927243.21

5、014010140.4810140.4820280.96丝扣108*6mm钢管kg298.78448.17597.56597.56597.561195.12425号水泥t17.4932.843.7343.7343.7387.46水玻璃（35波美度）t0.91.62.22.22.24.430号水泥砂浆填充m35.18.912.712.712.725.4钻孔m5949901320132013202640扫孔m11881980264026402640528025号混凝土套拱m330.5830.5830.5830.5830.5861.16127*4孔口管kg800.58800.58800.58800.

6、58800.581601.16钢筋级kg1699.081699.081699.11699.081699.083398.16级kg216.14216.14216.14216.14216.14432.28主要工程数量表施工准备施工用电利用隧道施工所用的800KW供电系统，并备200KW发电机1台作为备用电源。1.施工用水由高位水池利用隧道施工给水管路引入。2.物资设备供应3.主要材料供应计划序号材料名称型号单位数量备注1水泥t4502C25混凝土M3123.383喷C25混凝土M36.62418工字钢kg6144.3516工字钢kg4190.461088mmm5654.57其他零星小材料4.4.2

7、主要工程设备使用计划序号名称规格型号数量（台套）备注1砼湿喷机ZSP8I22气动潜孔钻机KSZ10023多功能作业台车自制14单缸双液注浆泵25发电机200KW16水泥浆储存桶1500L27其他浆液储蓄桶28Y型混合器29高压球阀耐压22MPa64.劳动力配置组建隧道注浆专业化施工班组，组长由项目副经理担任，根据边、仰坡导管注浆施工的需要，配置技术过硬、责任心强、专业分工明确的职工和技术人员，在注浆施工过程中，必须保证注浆施工班组的人员固定，不得随意调遣，施工班组劳动力配置见附表序号工序每组人员组数总人数1钻孔72142管棚加工制作4283拌制水泥浆4284拌制其他浆液2245注浆42166技

8、术、试验人员4287队长、其他3268合计64 管棚施工方案1.超前长管棚施工超前长管棚设置于洞口段二级级围岩浅埋洞口段，采用直径108mm厚度6mm无缝钢管，丝扣连接。钢管设置于二衬轮廓外侧，拱部环向布置。施工工序为：开挖支护边仰坡安装套拱拱架安装管棚套管C25套拱混凝土施工管棚钻孔制安108mm钢管管棚注浆。只有在长管棚施作完成后才能开始进洞开挖。施工管棚操作平台1.套拱施工套拱构造：为了保证钻孔方向,在明洞衬砌外设80cm厚C25钢架砼套拱,套拱纵向长2.0m。2.套拱施工注意事项(1)处理好套拱基底， (2)严格控制孔口套管安装质量:间距不得大于40cm、仰角控制在13；大管棚施工要求

9、 （1）为保证成孔质量，防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌，钻孔间隔进行。先钻奇数孔，后钻偶数孔，成孔直径为140mm，以便顺利安装1086mm钢花管。即采用大引导孔施工，最大程度上克服在顶管施工作业中送管难的情况发生。 （2）施作长管棚时（1086mm），打孔角度洞口段为13，环向间距50cm，每根长50m（每节长6m，采用长89cm套管连接），施作时每段应交错搭接3m，钢管上按间距15cm梅花形钻10mm的小孔。第一节钢管顶端做成锥型，以便顶进。1086mm钢管采用3.0m和6.0m两种规格，奇数孔首根3.0m，偶数孔首根6.0m，其余的均为6.0m，以避免钢管接头在同一断面上。钢管采用丝扣联接

10、。 （3）为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆连接套应与钻杆材质一致，两端加工内螺纹（配合钻杆首位端外螺扣），连接套的壁厚10mm。为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下，上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，应把扶直器套在钻杆上，随钻杆向前钻进向前平移。 （4）钻机立轴方向必须准确控制，在浇注好的套拱上标出孔位和孔号，孔号分为奇数孔和偶数孔，奇数孔采用无缝钢管，偶数孔采用梅花钢管。奇数孔成孔后及时安装钢花管或无孔钢管，压注水泥浆。偶数孔成孔后也必须立即安装钢管，防止塌孔，同时偶数孔的施工一方面可以检查奇数孔注浆质量，另一方面也可以进行补充注浆，提高注浆加固围岩的效果。 （5）施钻时，台车大

11、臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动影响施钻精度。 （6）钻机开孔时的钻速宜采用低速，钻进20cm后转入正常钻速。 （7）第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余2030cm时停止钻进，人工用两把管钳卡紧钻杆，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨复位，再装入第二根钻杆。 （8）引导孔的孔径较管棚钢管外径大1520mm，孔深较管长长0.5米以上。长管棚顶管施工长管棚顶管施工 （1）顶管工艺:根据快速施工的要求，决定采用大引导孔和棚管钻进相结合的工艺，及先钻大于钢管外径的引导孔，然后利用钻机的冲击和推力（顶进管棚时凿岩机不使用回转压力，不产生扭矩）将安有工作管头棚管沿引导孔顶进，逐节接长管棚，直至孔底。 （2）

12、管件制作：管棚采用108的无缝钢管，钢管采用3m、6m管节逐段接长，连接接头采用厚壁箍，上满丝扣，丝扣长度为15cm；为保证受力均匀性，钢管接头应纵向错开，偶数第一节用3m，奇数第一节用6m，以后各节均用6m。管棚入土长度为24m。管棚接长时先将前一根钢管顶入钻好的引导孔后再行连接。第一根钢管前段要焊上合金钢片式空心钻头，以防止端部顶弯或劈裂。 （3）清孔检查钻孔合格后，安装钢管，应每钻完1孔便顶进1钢管，钻进中应经常采用测量仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求及时纠正。接长管件应满足管棚受力的要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一个断面受力。 （4）顶管作业：将钢管安放在台车大

13、臂上后，凿岩机对准已钻好的引导孔，低速推进钢管，其冲击力控制在1820MPa，推进压力控制在4.06.0MPa。 （5）接管：当第一根钢管推进孔内，孔外剩余3040cm 时，开动凿岩机反转，使顶进联接套与钢管脱离，凿岩机退回原位，大臂落下，人工装上第二节钢管，大臂重新对正，凿岩机缓、慢、低速前进对准第一节钢管端部（严格控制角度），人工持链钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。凿岩机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。根据管棚设计长度，按同样方法继续接钢管。 （6）封闭钢管尾部先用麻布条封堵管棚钻孔空隙，后用环形楔环顶紧，最后用电焊将楔形环焊接在管棚上。 （7）管棚管补强：为了加强管棚的

14、刚度和强度，按设计将管棚钢管全部打好后，先用钻头掏尽钢管内残渣，进行棚管补强。5.3大管棚其它参数及施工注意事项(1) 管棚间距为50cm；(3) 钢管管身带12mm注浆孔，间距10cm梅花型布置，前端成尖锥状； (4) 管棚同一截面处接头数量不得大于总接头的50%，相邻接头至少错开1m。见附图管棚布置图：注浆设计1.注浆设计原则1.1注浆目的和注浆方案的选定1.11注浆目的通过注浆，在隧道开挖轮廓线外形成注浆加固圈，达到堵水和加固围岩的目的；通过注浆提高围岩自稳时间和强度，根据注浆效果指导下步开挖及支护措施。1.1.2注浆段落根据设计图纸要求,本次注浆设计注浆段二级围岩浅埋洞口段。2.2注浆

15、设计2.2.1根据设计， 钻孔注浆设计深度为40m。2.2.2注浆方式与分段长度长度确定根据围岩情况，采用一次成孔式式注浆，钻孔长度40m，注浆长度40m。2.2.3浆液材料选定采用PO.425水泥注浆材料。采用30号水泥砂浆封堵管口注浆参数表 表6.2.2序号参数名称正洞1加固范围S2b2注浆段长度40m3扩散半径(m)1.04注浆终压(MPa)0.51.0Mpa5孔间距40cm6岩层孔隙率515%7浆液填充率0.7-0.98浆液损失率10%根据设计，注浆量为2.2.5注浆压力根据设计资料，注浆终压控制在2.0MPa。超前大管棚注浆施工1超前大管棚注浆工艺流程1.1超前大管棚注浆施工工艺流程

16、见附图1.3 注浆 （1）安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。 （2）注浆材料：注浆材料为M25水泥浆，单液注浆以水泥为主,添加5%的水玻璃(重量比)。 （3）采用注浆机将砂浆注入管棚钢花管内，初压0.51.0MPa，终压2MPPa，持压15Min后停止注浆。注浆应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到设计要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围空隙充填饱满。管棚注浆顺序原则上遵循着“先两侧后中间”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。注浆施工由两端管棚钢管开始注浆，跳孔进行注浆施工，向隧道拱顶钢管方向推进，开始时

17、注浆的浆液浓度要低一些，逐渐加浓至设计浓度。这样做法有利于注浆的浆液向拱顶方向扩散，而且促进浆液的致密程度，利于防渗的要求。孔号为偶数的管棚完成后，对这部分管棚进行注浆。长管棚注浆按固结管棚周围有限范围内的土石设计，浆液扩散半径不小于0.5m，注浆采用分段注浆 （3）注浆控制要点 为了保证管棚注浆施工作业顺利进行和保证管棚施工质量和安全，注浆前应做好止水止浆墙的施工：为防止注浆薄弱地段地下水涌出作业面及注浆时跑浆，注浆地段的起始处掌子面应喷射20CM厚混凝土（加单层钢筋网）。此后，每个注浆段终止处留出3米厚围岩作为止浆岩盘。 注浆孔位要准确，定位偏差应小于5cm，孔底偏差不大于孔深的1%2%。

18、顶管施工作业过程中会使管内混入一些碎石和碎屑，在注浆施工前一定要用高压风水进行吹洗，如果管内仍有较大的碎石，应采用小于钢管内径的钻头，利用凿眼台车钻进将其钻碎，吹洗干净。 拌浆时严禁纸屑等杂物混入浆液，拌好的浆液要过滤，未经过滤的浆液严禁进入泵体，以防堵塞。注浆过程中，要时刻注意泵口及孔口的压力变化情况，发现问题及时处理。双液注浆时，要经常测定混合气候的浆液的凝结时间，防止由于泵及管路故障，造成浆液比例改变而发生事故。注浆过程中，如发现孔口及工作面漏浆，要采取封堵，缩短凝胶时间及采用间歇注浆方式。做好钻孔、注浆记录，为分析注浆效果提供依据。注浆结束后，要彻底的清洗泵体和管路，以保证下次注浆安全

19、顺利进行。 注浆施工过程中如发现掌子面漏浆，应及时用麻布进行封堵。 .注浆结束：进浆量小于2025L/min；注浆压力逐步升高，达到设计终压后稳定10min以上；注浆结束后采用1：1水泥砂浆填充无缝钢管。完成长管棚注浆施工后，在管棚支护的保护下，按设计的施工步骤进行开挖。1.4 严格注浆施工作业现场控制，保证注浆质量 注浆施工作业中，浆液注入的压力是一个最为关键的现场施工过程控制因素。根据流量计显示的孔口压力变化可以判断注浆施工的基本发展状况，并及时采取相应措施。 （1）压力逐渐上升，但达不到设计要求的压力。原因分析是：浆液浓度低、凝胶时间较长、浆液在碎石中形成劈裂脉或者是部分浆液溢出。此时应

20、适度加大浆液浓度、小时间间隔注浆。 （2）注浆开始后压力不上升，甚至离开初始压力呈下降的趋势。原因分析是：表明浆液已经外溢。此时应该采取大浓度浆液和较低注入速度，如果情况无改变，则应先停止注浆。 （3）注浆压力上升后突然下降，表明浆液从注浆管周围溢走，或者是注入速度过大，扰动碎石岩层，或遇到空隙薄弱部位。此时应适度降低注入速度。 （4）压力反复升降，但总趋势呈上升态势。原因分析：由于注浆浆液的凝胶时间较短。此时应该是度调长浆液凝胶时间。 （5）压力上升很快，而注入速度上不去。原因分析：表明注浆岩层较为密实或者浆液的凝胶时间太短。 （6）压力有规律上升，即使达到容许压力时，注浆速度也比较正常，这

21、表明注浆施工作业是成功的。 （7）压力上升后又下降，然而后来压力又再度上升，并达到设计的要求值。这可以认为该种情况的空隙部位已被浆液填满，此种情况也是成功的。1.5 管棚注浆施工的结束标准 （1）单孔注浆结束条件。注浆过程中只要满足以下两个条件之一，即可认为单孔注浆达到设计的要求并可结束注浆施工。单孔注浆结束条件：a、注浆压力达到注浆设计所规定的终压2.0MPa。b、单孔注浆量达到设计注浆量的80%以上。材料要求本线在设计超前108大管棚，进口长40m，共46根；出口长没有设置长管棚设计参数： （1）导管规格：外径108mm，壁厚6mm； （2）管距：环向间距50cm； （3）外插角：130为

22、宜，可根据实际情况作调整； （4）注浆材料：,如单液注浆效果好,能达到固结围岩的目的,全隧道均可用单液注浆方案,如可灌性差,再进行水泥-水玻璃双液注浆实验。双液注浆参数应在本设计的基础上通过现场实验按实际情况调整。 （5）设置范围：拱部1200范围内；7、设备机具及配置钻孔及注浆设备表序号设备名称规格型号备注1潜孔钻机YQZ-108钻机2挤压式注浆泵3输浆胶管4闸阀5搅拌机6储浆桶 自制7配浆桶 自制8孔口封闭器 自制9、质量控制与检验 （1）管棚钻孔允许偏差及钢架安装允许偏差见标准见表3、表4。此外，长管棚应注意两次循环之间的搭接，大管棚长度不宜小于2m，两相邻接头不允许出现在同一断面内。表

23、2 管棚钻孔允许偏差序号项 目允 许 偏 差1方向角12孔口距50mm3孔 深50mm表3 钢架安装允许偏差序号项 目允许偏差1间距100mm2横向50mm3高程50mm4垂直度25保护层和表面覆盖层厚度-5mm6钢架周边拼装3cm7平面翘曲小于2cm8钢架节点焊接长度大于4cm9钢架的混凝土厚度不得小于4cm10钢架的混凝土表面覆盖层厚度不得小于3cm （2）顶进过程应随时注意防止堵孔、坍孔。 （3）注浆前，必要时对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚50100mm 的砼封闭作为止浆墙。 （4）注浆过程应随时注意注浆压力的变化，压力达到设计值且注浆量也与设计相符后，即可停止注浆。 （5）注浆结束后

24、，再钻孔检查注浆效果是否达到设计要求，如未达到应根据实际情况调整注浆参数进行补孔注浆。 （6）注浆后至开挖前时间的间隔，根据浆液种类控制在48h。在管棚相接处开挖时保留1.52.0m的止浆墙，以防止注浆时孔口跑浆。 （7）整个过程中做好记录，内容包括打孔的角度、间距、深度、钢管的长度、注浆压力、注浆数量、起止时间等，作为后续施工调整注浆参数依据。在完成管棚施工后，在管棚保护下进行下一步围岩开挖工作。意事项8.1钻孔过程中，遇岩层破碎造成卡钻，应停止钻进，扫孔后再行钻进。8.2注浆过程中，若压力突然升高，应停止注浆，待检查后，再行注浆。8.3注浆过程中，注意观察止浆岩墙的变形情况，准备好加固措施

25、。监控量测9.1加强洞口下沉、周边收敛及周边围岩检查观察，避免由于前方注浆导致支护开裂，从而造成隐患； 9.2注浆过程中加强对套拱变形的监控量测，并作好加固预案；质量、安全保证措施10.1若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求，应进行移位并进行计算确定参数，必要时应进行补孔；钻孔过程中时刻观察前方地层变化，应做好防范措施，以避免突发性涌水涌泥冲出伤人。10.2浆液搅拌应均匀，一般水泥搅拌时间为35分钟，但不得超过30分钟，未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。10.3注浆过程中，时刻注意泵压和流量的变化，若吸浆量很大或压力突然下降，注浆压力长时间不上升，应查明原因，如工作面漏浆，可采取封堵措

26、施。如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比，缩短浆液凝胶时间，进行大泵量、低压力注浆，必要时采用间歇注浆，以达到控域注浆目的。10.4注浆过程中，应保持管路畅通，防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断。10.5严格按注浆设计进行注浆，不得任意延长分段长度，必要时可进行复注浆，以确保注浆质量。10.6严格进行注浆效果检查评定，符合要求时才能结束注浆作业。当未达到注浆结束标准时，应进行补孔注浆。10.7注浆管路及连接件须采用耐高压装置，当压力上升时，要防止管路连接部位爆裂伤人。10.8止浆塞要安装牢固，施工期间严禁人员站在其冲出方向，以防止浆塞伤人。10.9注浆后隧道开挖应按“三快一抢”（快挖、快支、

27、快封闭和抢时间）的原则进行。隧道开挖及支护二、工程概况雨季局部区域有可能形成面流，地下水对隧道的施工及运行在雨季时有一定的影响。据对该线路段所取地下水及地表水（西河水）水样分析结果，隧道区地表水、地下水对混凝土无腐蚀性，但对钢结构具弱腐蚀性。三、施工步骤施工准备开挖平台就位断面测量、放样施做超前支护按分步顺序开挖，进尺控制在0.5m以内喷5cm封闭掌子面，并初喷4cm砼封闭岩面（C25砼）出碴找顶架立钢架、挂网、打设锚杆分层喷射砼直至设计厚度（C25喷射砼）施工下一循环。导坑断面开挖尺寸和形状既要考虑满足机械化作业的需要，又要尽量减少后部工序开挖的跨度，因此开挖宽度确定为3m，以满足单车施工运

28、输的需要；高度确定为3m，在机械化施工作业高度范围内，同时又减少后部工序开挖的宽度，导坑形状靠近边墙一侧与曲墙墙背相同。为便于施工和支护，导坑采用微台阶法施工，台阶长度24m ，即如图中部比部超前24m。部采用人工手持风钻打眼，爆破后渣落至部，部少量的渣由人工翻至部，装载机装至自卸汽车运至洞外。开挖进尺控制在0.8m，每天可施工23个循环进尺。部钢拱架安装时打好锁脚锚杆，以确保在部开挖时初期支护的稳定。2、拱部开挖拱部开挖采用短台阶留核心土，核心土顶宽3.75m，高2.5m。环形开挖数量少，时间短，且便于人员操作，便于开挖后迅速架设钢拱架与侧壁导坑连接成环，将最危险的拱顶围岩临空暴露时间减至最短，从而保证上覆极薄层岩体的稳定。由于管棚注浆效果好，围岩裂隙被浆液填充形成固结的整体，隧道拱部开挖时围岩比较稳定，没有出现坍塌现象。3、核心体及仰拱施工核心体部保持与部开挖距离为35m，以利安全、支护和出渣。核心体部开挖时，暂留部，以利隧道的稳定。待部开挖一定距离后，部采用分段跳