高祥一号隧道施工方案.docx

1、高祥一号隧道施工方案一、编制说明1.1编制依据（1）新建铁路云 （昆明）至桂 （南宁）铁路YGZQ-3标招标、投标文件、高祥一号隧道施工图。（2）客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160号。（3）客运专线铁路隧道工程施工技术指南TB TZ214-2005。（4）中华人民共和国安全生产法、建设工程安全管理条例和铁路工程施工安全技术规程等工程建设安全生产有关管理规定。（5）近年来普通铁路、客运专线等类似工程施工经验、施工工法、科技成果及相关隧道的施工工艺及科研成果。（6）洞口地形，地貌和地质条件及当地资源条件。（7）我公司的人员和机械设备等综合能力以及以往类似工程的施工经验。1

2、.2编制原则（1） 本着“百年大计，质量第一”的原则。严格按照ISO9001国际质量体系标准对本工程进行质量管理，科学组织施工，把好各施工工序的施工质量关，以高标准的工序质量来保证全部工程的施工质量，确保质量目标的实现，树立良好的企业形象。（2）坚持以设备保工艺，以工艺保质量的原则。以先进的施工设备保证先进的施工工艺，以先进的施工工艺保证施工质量，从根本上确保质量目标的实现。（3） 确保施工按期完成的原则。优化资源配置，满足施工工期的要求，科学组织施工，合理安排施工进度，应用网络计划技术合理安排各项工程的施工，搞好工序衔接，实行平行操作、流水作业相配合，交叉组织施工，突出重点，兼顾一般，确保工

3、期，均衡生产,根据施工总工期要求编制施工计划，以此为前提配备劳动力、材料、机械设备。（4）优化施工技术方案，降低工程造价。（5）合理安排部署，确保施工安全；加强对环境的保护，搞好文明施工。二、工程简况及特点2.1工程概况高祥一号隧道位于平果至田东北区间，双线隧道，左右线间距4.6m,全隧位于半径R=6000的左偏曲线上。隧道进口里程DK150+765，出口里程DK150+900，全长135m。根据设计，隧道DK50+785DK150+877段采用V级C型复合衬砌， DK150+780DK150+785段采用V级单压式抗震明洞衬砌，DK150+877DK150+885段采用V级偏压式抗震明洞衬砌

4、，DK150+765DK150+780、DK150+885DK150+900段为斜切段。根据隧道现场地形条件采取隧道出口向进口方向独头掘进的顺坡施工方案。隧道所属段范围属丘陵地貌，自然坡度为1040，地面绝对高程在120150m,坡面植被较发育，多为荒地及果树。2.2施工区域自然条件（1）地层岩性和地质构造特征地层岩性：隧道上覆第四系全新统坡残积层粉质黏土，下伏基岩石为三叠系中统百逢组第四段页岩夹砂岩，各层岩土特征分述如下：粉质黏土：灰黄色、黄褐色，硬塑状，夹少量页岩、砂岩质碎石角砾，粒径260mm,分布于段内斜坡地表，厚18m，属II级普通土。页岩夹砂岩：褐黄色、青灰色，薄层状，粉砂质结构，

5、页理极发育，节理裂隙发育。全风化W4勘探岩芯呈土柱状及饼状，可见原岩结构，夹有少量的角砾，厚03m，属级硬土；强风化W3勘探岩芯多呈角砾状夹碎块状，属级软石，厚221m；弱风化带W2勘探岩芯碎块状夹角砾状，偶夹少量短柱状，块状断口新鲜，岩质稍硬，属级软石。地质构造：隧道范围内未见明显地质构造。岩层单斜，代表性岩层产状为N75W/29NE。（2） 水文地质条件地表水主要为沟水，水量极小。地下水主要为基岩裂隙水及第四系孔隙水，主要赋存于基岩风化带裂隙及土层中，地下水受大气降水及地表水补给，水量十分有限，对建设工程影响小。（3） 不良地质及特殊岩土隧道址范围无特殊岩土，不良地质现象主要为顺层。（4）

6、气象特征高祥一号隧道所在地区属亚热带湿润季风气候区。其气候特点是温暖湿润，雨量充沛，夏季长而炎热，冬季短偶有奇寒，有明显的干湿两季之分。四至九月暴雨较为集中，为汛期，冬季很少严寒，雨量稀少。年平均气温不低于21，年均降雨量约1229mm。（5）主要工程数量序号项目内容单位数量备注1开挖土石方万方2.12C25喷射混凝土m33623C25喷射纤维混凝土m3786425中空注浆锚杆m6555522砂浆锚杆m47656C35混凝土m33775.47C30混凝土m3408C25混凝土m36579C20混凝土m3152510108大管棚m27301142超前小导管m228212防水板353113透水盲沟

7、50m28514透水盲沟80m28215止水带m978三、工程总体施工部署3.1组织机构配置为了加强管理，全面履行合同，确保工程建设工期、质量、安全和保护生态环境，全面实现建设目标，根据本工程的特点，结合我项目工区的实际情况，建立项目工区、架子队、施工工班三级管理模式的项目管理。工区项目部精心组织施工，对本项目的施工期、质量、安全、文明、经营施工负责。现场协调和指挥，工区项目经理部领导班子主要人员包括：项目经理1人、总工程师1人，副经理1人，安全长1人；下设1个隧道架子队，架子队由5个隧道施工工班组成。现场组织机构下如图。架子队设队长、技术负责人，配置技术、质量、安全、试验、材料、领工员、工班

8、长等主要管理人员，分工管理各个施工工班。贯彻执行工区综合管理方针和目标，制定具体的分解措施并实施；制定各岗位工作职责、操作规程，进行详细的技术交底；组织开展全员质量、环境和职业健康安全意识教育和技能培训，提高操作水平；接受各种检查和内审，提供体系运行情况的相关资料；提供充分必要的资源，确保综合管理体系的有效运行。施工人员配备表序 号工班名称人 数1开挖工班302支护工班243衬砌工班204混凝土拌合工班205钢筋工班203.2主要机械设备按照“设备配置与工程规模相适应、与施工方案相适应、与施工管理相适应”的三适应原则，选择高效率、低污染的施工设备，以保护环境和改善作业条件，满足工期要求；以施工

9、组织设计为前提成套配置机械设备，以满足本合同工程的施工需要；做好设备的前期管理，根据施工任务、工期、施工组织设计要求配好配足施工设备，对于状况性能差的设备，坚决不能组织上场；必须因地制宜，合理使用机械，充分发挥机械效能，保证重点工程需要；做好施工机械的经常性维修与保养、配件供应工作，以提高施工机械的出勤率；如遇紧急情况，在施工机械不足时，从当地租用机械设备，以保证工程正常施工。主要设备进场表序号设备名称规格型号单位数量技术状况备注1电动空压机LWJ-20/7台5良好2风镐G20个5良好3隧道挖掘装载机ITC312H3台1良好4侧卸装载机ZLC50C台1良好5挖掘机CAT330台1良好6自卸车沃

10、尔沃台5良好7平板振动器ZL15台3良好8附着振动器ZB2.2台5良好9液压锚杆钻机MYT120C台1良好10湿喷机TK961套4良好11全站仪SET2000台1良好12双液注浆泵KBY-50/70台1良好13液压混凝土模板台车台1良好14柴油发电机组200GF8200kw台1良好15通风机SDA125BD-2FS75台5良好3.3施工进度计划根据高祥一号隧道现场条件、招标文件对总工期的要求和我单位投入本标段工程的机械设备、技术力量和劳动力安排，本着“合理布局、精心安排；突击重点、全面展开；科学组织、均衡生产；确保工期、力争提前”的原则，本标段工程的总工期拟定182天，并在2011年3月10日

11、前完成工程中间交接。若业主调整工期，我单位将根据工程情况调整机械设备配备、技术力量和劳动力安排，进一步调整施工计划，以满足全线工期的要求。各主要工程施工日期安排如下（见施工横道图）：施工准备：2010年9月10日2010年9月30日；洞口开挖及支护：2010年10月1日2010年10月31日；洞身掘进及支护：2010年11月1日2010年12月31日；仰拱及仰拱填充：2010年11月21日2011年1月31日；洞内衬砌：2011年1月1日2011年2月28日；其他工程：2011年1月11日2011年3月10日；工程总工期为：182天。四、施工总平面布置4.1道路布置本隧道出口有道路到达，交通条

12、件较好。隧道引入便道：隧道引入便道通过祷午路引至高祥一号隧道出口处。根据铁路大型临时工程和过渡工程设计暂行规定（铁建设2008189 号文）的规定，施工便道按照以下标准进行修建：横向引入便道路按路面宽度5.5米，路基宽度6.5米，填筑厚度1米进行修建，征地宽度8米；纵向贯通便道原则上按路面宽度4.5米，路基宽度5.5米，填筑厚度1米，每300米设错车道1处进行修建，征地宽度7米。便道汇水侧开挖底宽50cm纵向汇水沟，并设置管涵排水，具体结构见下图：4.2施工用电据整体规划安排，在高祥一号隧道出口附近，DK150+880线路右侧20m（山坡位置）处设置1台630KVA变压器，接入工区供电网络，再

13、架设电缆至用电作业区以满足施工需要。另为保证工程施工不受系统电网检修维护的影响，拟预备1台200kw的柴油发电机作为备用电源，以解决系统用电故障给工程带来的不便，确保工程顺利施工。4.3施工用风根据现场勘测实际情况，在隧洞进口布置5台20m3电动空压机，以满足洞内施工用风。隧道开挖面工作风压不小于0.5MPa。高压风管采用100mm的无缝钢管，设在边墙底脚处，管子下面采用托架将其托起，托架固定在底脚的边墙上。随着洞子的延伸，高压风管分段接至工作面附近，在管端安装闸阀以便接至用风机具，闸阀至用风机具之间用高压皮管连接。4.4隧道施工通风施工通风控制标准如下：（1）空气中的氧气含量按体积比不低于2

14、0%。（2）粉尘浓度：每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘不大于2mg；含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘不大于4mg；二氧化硅含量在10%以下，不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘不大于10mg。（3）有害气体：一氧化碳：不大于30mg/m3；当施工人员进入开挖工作面检查时，浓度可为100mg/m3，但必须在30min内降至30mg/m3。（4）二氧化碳：按体积不超过0.5%。（5）氮氧化物换算成二氧化氮控制在5mg/m3以下。（6）瓦斯浓度：总回风道风流中小于0.55%；从其他工作面进来的风流中不大于0.5%；开挖面装药爆破前小于1.0%；当开挖面超过1.5%时，人员必须撤至安

15、全地点。（7）隧道内气温不得超过28。（8）隧道施工时，供给每人的新鲜空气量不低于3 m3/min。（9）隧道开挖时全断面风速不小于0.15m/s，坑道内不小于0.25m/s。 隧道施工通风方案1）按照隧道施工通风能提供洞内各项作业所需的最小风量：每人应供应新鲜空气3 m3/min，采用内燃机械作业时，供风量不应小于3 m3/（minkw），及漏风量计算来确定实际需风量。2）隧道通风采用压入式通风方式，通风机由洞口外压入新鲜空气至开挖面，洞内污浊空气沿隧道排口，安装1台110Kw轴流式通风机串联，通过80cm拉链式软风管将新鲜空气压至洞内（见图）。压入式通风示意图4.5施工用水本工程施工用水采

16、用50m3高压水池供水，洞内供水主管路用100mm钢管引至开挖面，并与开挖面距离保持在30m左右，再用变接头连接50mm高压软管接分水器，供开挖工作面用水，到工作面的水压应不低于2-3kg/cm2，视情况在上山增设升压阀调节水压。洞口设总水阀，每隔300m设开关阀，便于分段维修水管。根据施工需要供水主管每隔50100m并预留三通阀，供后续工作面接管用水。4.6洞内施工供电及照明洞室作业面、作业平台采用36V的低压照明灯具，其它照明采用220V或380V电压。并设置应急照明设备，应急照明灯具安装间隔不大于50m且必须在供电中断时能自动接通并能连续工作2h以上。4.7防火设施根据消防要求和工地消防

17、规定以及现场布置情况配置相应数量的防火与消防设施。因此，我公司拟定在办公室、生活区、仓库、储料场等地按规定各配备足够的手持式灭火器。由专人负责，不定期检查灭火器是否有效。保证施工安全和施工顺利进行。4.8仓库、储料场（1）雷管、炸药库经当地公安部门批准后，在DK151+050m外修建36的炸药库和28的雷管库，集中放置炸药、雷管，并在适当的位置修建看守房一间，面积约10。雷管库、炸药库、看守房成三角形布置，相互距离在10 m以上，库房采用砖混结构，水泥地板，现浇混凝土屋顶。设防盗门、警报器、钢丝围墙。占地面积约200m2。（2）混凝土拌和系统及水泥、砂、石仓库根据业主要求、我公司施工实力以及施

18、工场地条件，我方拟在隧洞进口及出口设两个施工队伍，场地设置拌和能力为 16-18m3/h 的拌合站两座，负责本工程混凝土的生产和供应。为保证该系统正常有效的工作，在每个拌和站场地内建水泥仓库一座，面积为56m2。采用砖墙结构、油毡石棉瓦屋盖形式，地面设30cm 的架空层，防止水泥受潮。砂、石料堆场设置在拌和机配料仓后方，以便于拌和，堆料场采用砖砌挡墙，水泥稳定层地面，并向场内临时排水沟方向设2%的排水坡度。为防止雨季采集困难和工程进度的需要，砂、石料场必须具备足够的场地。（3）钢拱架、钢筋加工棚钢筋加工棚设置在隧道拌合站场地内。采用钢管架设、彩钢瓦屋盖形式，建筑面积114m2。钢拱架加工场设置

19、在线路DK142+900DK142+950右侧，紧邻1#混凝土拌合站。加工场面积为960m2，与思林3号双线特大桥钢筋加工场共用生活区。钢拱架加工完毕后，由拌合站进出主便道运出，经过G324进入引入便道，以保证隧道施工的正常需求。（4）弃碴场隧道砌碴场在线路DK150+700处右侧50m坡地上，占地约7.8亩。弃碴前应先作好碴场排水系统。为防止弃碴流失，弃碴坡脚设置M10浆砌片石挡碴墙，墙高3.05.0m，挡碴墙外侧水沟采用M10浆砌片石铺砌。碴场底铺设碎石盲沟，间距为20m一道。弃碴完后对碴场顶面进行绿化。4.9急救及医疗、卫生服务为保证作业人员的身体安全，项目部在工地设医药急救箱，对于轻微

20、的外伤、扭伤、伤风感冒等进行及时的医治，工地现场无力处理的，及时送当地就近医院治疗,工地现场备有当地医院的电话。五、工程主要施工方案及工艺5.1施工总体方案的原则按照“四高”原则，为确保单位工程一次性验交合格率100%。本工程严格按照设计图纸、最新技术规范组织施工。采用先进的配套机械、科学的施工方法、合理的工序安排，努力实现快速掘进的原则。坚持努力提高软弱围岩段施工机械化程度的原则，本合同段中软弱围岩较多，提高软弱围岩段的进度，将会缩短整个工程的施工工期。坚持网络信息化管理、动态设计的原则，尤其在不良地质地段，做到“超前预报预知、施工通过方案合理、出现灾害能及时补救”；实现安全生产、均衡生产，

21、从而达到快速掘进的目的。坚持采用先进的施工工艺、严格的控制方法、完善的质量自检体系、科学丰富的检测手段，确保工程质量的原则。根据招标文件资料和现场踏勘实际情况结合本公司现有的施工机械设备、人力资源和以往从事类似工程施工经验，拟定本工程施工总体方案如下：隧道进出口均采用斜切式洞门。进口边坡采用人字行行骨架护坡防护，出口边坡采用锚杆框架梁护坡。隧道暗洞根据新奥法原理组织施工，光面爆破、锚喷网初期支护，本隧道V级围岩采用大拱脚台阶法施工，全环I20b型钢钢架及拱部超前大管棚或小导管加强支护，隧洞衬砌采用钢模台车通过混凝土输送泵泵送压入模，开仓插入式振捣器振捣和附着式振捣器相结合振捣混凝土，确保混凝土

22、内密外光。5.2施工测量5.2.1洞外测量施工前组织测量人员利用全站仪进行线路复测，复测达到要求后进行施工控制网布测。5.2.2洞内测量洞内控制采用主控网、基本网和施工导线三级控制；洞内高程控制采用水准仪实施二等精密几何水准控制。（2）洞内主控网布网：自洞外控制网向洞内布置边重叠狭长菱形边角网。在菱形的重叠部分，施加长约5m 的高精度（0.10.3mm）铟钢尺测距边，作为固定值，对控制网施加额外约束，以提高精度。控制点布置在隧洞两侧，以利保护点位，且测量时尽量不影响隧洞内的交通。2.2洞内基本网：布网：自主控网点，向洞内布置边长为100m 的狭长菱形导线网。基本控制网点沿引水洞两侧和引水洞中线

23、布置，部分基本网点与主控网点重合，由主控网分段对基本网施加约束。施测：利用全站仪，根据三联脚架法测量。洞内施工导线：自基本控制网点，向洞内布置边长不小于250m的单支导线，控制洞内开挖和衬砌施工。洞内施工导线测量和洞内施工测量，均采用TOPCON全站仪，以加快测量进度。洞内高程控制：洞内高程控制测量采用水准仪实施二等几何水准精度控制。5.3进洞施工高祥一号隧道进洞施工流程如下:施工放线洞口天沟排水系统、边仰坡锚杆框架梁施工明洞段上半断面开挖、临时边仰坡及直立开挖面防护施工暗洞大管棚注浆明洞段下半断面开挖、临时防护施工明洞衬砌明洞回填暗洞段施工。5.3.1施工放线施工前测量人员将隧道进出口位置、

24、洞口天沟系统及开挖边坡线位置进行施工放样。5.3.2洞口排水系统结合当地气候特点及洞口地形特点，在洞口段正式开挖前施作完成洞顶截水沟，截水沟设在洞口仰坡边缘线5m以外。墙顶水沟在明洞土方回填至沟底标高后及时施作，防止雨水冲刷。天沟采用C25混凝土浇筑，要求振捣密实，沟内排水畅通，做到不渗不漏，防止地表水渗入开挖面，影响洞口边、仰坡的稳定性。天沟应在纵坡坡率变化处设置变形缝，当某一坡率纵坡较长时，间隔10m20m设置一道伸缩缝。5.3.3边仰坡开挖边坡土石方开挖是锚杆框架施工最关键的工序之一,直接影响到边坡的稳定与安全,也控制着框架梁的施工进度和质量。边坡开挖要遵循以下原则：(1) 按线开挖原则

25、:严格按设计坡率、坡高测量放线,安放坡度架,按线开挖,不得超、欠挖。采用机械开挖边坡时,指派专人指挥开挖,确保边坡基本达到设计要求。机械开挖初步成形后,织人工对边坡适当修整,以便进行框架梁放线工作;(2) 分级开挖、分级支护原则:尤其在高边坡及地质条件差的情况下,要先施工上一级边坡锚索框架,并进行张拉,达到有效防护的条件下,才能开挖施工下一级边坡;(3) 分层、分段开挖原则:当边坡地质条件差或上一级边坡的防护还没有达到要求而下一级边坡需要开挖时,为了减少对边坡的扰动,应采取减小边坡开挖高度的办法,将设计的每级边坡分层开挖,或将同一级边坡分成几段,间隔开挖,分段防护;(4) 尽量减少人为扰动的原

26、则:边坡开挖中,爆破震动和机械开挖震动是造成边坡塌滑的主要因素。当坡体己处于不稳定状态时,要采用静态爆破、控制爆破及液压冲击破碎机相结合的施工方案;(5) 做好坡面排水、及时排除险情的原则:边坡开挖后,植被剥离,坡体松动,大气降雨更容易渗入边坡岩土体内,改变了坡体内水原来的流动状态,也改变地表水径流条件,从而形成边坡失稳的条件,所以要解决好地下水和地表水的问题。5.3.4边坡防护1、边坡永久护坡高祥一号隧道出口处采用锚杆框架梁防护方式，对隧道出口处的边坡提供永久的防护。（1）设置参数框架梁节点处长锚杆采用32中空锚杆。长锚杆均配钢垫板（尺寸150mm*150mm*6mm），钢垫板需与边坡骨架主

27、筋焊接连接。锚杆间距为3.0m，与水平面倾角1535。具体见框架梁横断面图。（2）施工要点1）锚杆施工根据设计要求定出孔位并做出标记。对于坡面显示地质条件较差时可对钻孔适当加密。钻孔作业时，施钻角度正确，垂直坡面。钻孔要圆而直，钻孔方向宜尽量与主要结构面垂直，锚杆钻孔深度应大于锚杆设计长度10cm。为保证钻孔顺直，保证锚固安装质量，应使用十字钻头或纽扣钻头。清孔：用高压风将钻孔中的岩粉、石渣吹出，钻孔被堵塞时使用凿岩机重新疏通。锚杆安装及注浆：锚杆安装时，锚杆配件应安装正确，锚杆与岩面锚固牢靠，其入孔深度满足规范要求（入孔深度不得小于锚杆长度的95%），并加设锚垫板，锚垫板150mm150mm

28、6mm。锚杆安装完毕后即进行注浆作业，制备水泥浆要严格按照设计水灰比进行，注浆压力达到终压0.4MPa时，停止注浆进行下一个锚杆孔注浆作业，直至注浆作业完毕。2）框架梁施工锚杆施工完毕后，进行框架梁施工，框架梁采用C35钢筋混凝土现场立模施工，与坡面垂直施做，分段施工时预留钢筋，不同施工地段的接头预留于伸缩缝处，否则应按新旧混凝土施工要求对连接处进行处理。框架梁浇筑完毕后，应及时进行养护工作。在坡面封顶和护脚处用C25混凝土。框架梁内采用喷混植生防护，喷混植生护坡所采用的锚杆分为短主锚杆与短辅锚杆，短主锚杆采用HRB33516钢筋，锚杆长3m；短辅锚杆采用HPB23512钢筋，锚杆长1m，间距

29、2.0m，每一框架内布置如图所示。锚杆框架内采用喷混植生防护时，对一个框架内锚杆根数不得少于5根，且间距不得大于2.0m。锚杆一端设置弯钩，其端部15cm及弯钩部分涂防锈漆防锈。短锚杆锚头采用弯钩与框架梁主筋焊接或绑扎牢固。支架与锚杆采用焊接连接。每3.0m间距交错布置49mm仰斜泄水孔，孔深1.5m，内置42mmPVC花管。4.2边坡临时防护4.2.1临时边坡防护1）设置参数隧道临时开挖坡面采用喷锚防护，开挖从上而下分段进行，并分段及时防护，喷10cm厚C20混凝土封闭，布设8钢筋网，钢筋网网格间距25cm25cm，施作22砂浆锚杆进行锚固，间距1.2m1.2m，梅花型布置锚杆长度3m，顺层

30、侧每根3.5m。 隧道直立开挖掌子面采用喷锚网防护，喷混凝土厚度为8cm，布设8钢筋网，筋网网格间距25cm25cm，隧道开挖面以内范围锚杆采用25复合纤维锚杆，长度6m，间距1.2m1.2m。其余范围内锚杆采用22砂浆锚杆，锚杆长度9m，间距1.2m1.2m。 2）施工工艺根据设计要求定出孔位并做出标记，孔位允许偏差为50mm。对于坡面显示地质条件较差时可对钻孔适当加密。钻孔作业时，施钻角度正确，垂直坡面。选取42mm钻头进行钻孔。钻孔要圆而直，钻孔方向宜尽量与主要结构面垂直，锚杆钻孔深度应大于锚杆设计长度10cm。砂浆锚杆深度的允许偏差为50mm。为保证钻孔顺直，保证锚固安装质量，应使用十字钻头或纽扣钻头。 清孔：用高压风将钻孔中的岩粉、石渣吹出，钻孔被堵塞时使用凿岩机重新疏通。锚杆安装及注浆：锚杆安装时，锚杆配件应安装正确，锚杆