姚江引水应急工程隧洞组织设计方案.docx

1、姚江引水应急工程隧洞组织设计方案1工程概述11工程概况12水文气象13工程地质14对外交通条件15水电供应条件16工程指标与施工要求2总体施工方案与总工期计划21总体施工方案22施工总工期计划23施工进度计划横道图24施工进度计划网络图3施工总平面布置31施工总平面布置的基本要求32施工总平面布置图33临时工程布置34隧洞开挖断面布置35隧洞内错车道平面布置4隧洞施工方法与工艺41施工测量42隧洞开挖43锚喷支护44特殊地层的施工技术45隧洞衬砌46灌浆47隧洞抹底5施工辅助系统51施工供电、供水、供风52长巷通风53施工防、排水防洪54骨料供应55通风联络6新技术和新设备的应用61新技术的应

2、用62新设备的应用63投入本合同工作的主要施工设备7施工组织与管理71组建项目经理部72专业班组的设置73劳动力组织计划8质量保证体系和措施81工程质量目标82质量组织管理保证83工程质量保证措施84全过程质量控制85质量验评及质量资料9安全生产技术设计91施工现场安全管理92施工安全技术措施93隧洞掘进安全措施94施工防洪渡汛措施95安全教育与培训96安全检查10工期保证措施101进度控制措施102进度计划管理措施103加强施工现场管理104机械设备保证105工艺技术保证106计划与统筹11文明施工、创建“局标化工地”与环保、水保措施111文明施工目标112文明施工措施113文明施工管理办法

3、114环境保护计划115水土保持措施116其他保护措施12信息管理与施工技术档案管理121信息管理122施工技术档案管理123保密附图图2-1 施工进度计划横道图图2-2 施工进度计划网络图图3-1 进口工区施工总平面布置示意图图3-2 出口工区施工总平面布置示意图图3-3 隧洞开挖断面布置示意图图3-4 有轨运输错车道示意图图4-1 钻爆法开挖施工工艺流程框图图4-2 隧道新奥法施工工艺流程框图图4-3 装药结构图图4-4 输水隧洞开挖炮眼布置图图4-5 隧洞机械化装运流水线作业图图4-6 湿喷工艺流程图图4-7 超前小导管注浆施工工艺流程图图4-8 管棚法施工布置图图4-9 格栅拱喷砼复合

4、支护施工布置图图4-10 隧洞砼衬砌工艺流程图图4-11 隧洞衬砌施工方法示意图图4-12 回填灌浆施工流程图图4-13 固结灌浆施工流程图图5-1 施工供电网络示意图图5-2 进、出口工区高压进洞洞内供电方案图图5-3 长巷通风布置示意图图7-1 施工组织管理机构图图8-1 质量管理组织机构图图8-2 质量管理控制网络图图8-3 质量保证体系框图图8-4 材料采购质量控制框图图8-5 洞身开挖质量控制程序框图图8-6 锚喷支护质量控制程序框图图8-7 砼衬砌质量控制程序框图图9-1 安全管理组织机构图图9-2 安全生产管理程序框图附表表3-1 施工用地计划表表4-1 隧洞开挖爆破参数表表4-

5、2 隧洞开挖作业循环图表表4-3 塌方处理的主要方法表4-4 全断面、边墙衬砌循环作业循环图表表4-5 隧洞底板150m砼衬砌循环作业循环图表表5-1 粗骨料的质量技术要求表5-2 细骨料（砂）的质量技术要求表6-1 投入本合同主要施工设备表表7-1 管理及后勤人员配置表表7-2 劳动力计划表表7-3 投入本工程技术力量表表9-1 最低照明度的规定数值1.工程概述1.1工程概况 慈溪市姚江引水应急工程是一项暂缓解慈溪当前用水之急需要的应急工程。本工程从余姚市蜀山渡口水泵提水，利用引水管道、隧洞引水至慈溪市梅湖水库，设计引水流量2.655m3S，年引水量4500万。主要工程项目：取水泵站一座，放

6、置 600532型泵 3台；管径 1.6米的引水压力钢管 3173米；2.8米”2.8米城门洞型引水隧洞2880米；临时泵站一座，临时管道长468.62米及配套设备、电器等。 共分两个两标段，本标段为11标： （l）引水隧洞 慈溪市姚江引水应急工程引水隧洞进口底高程25.0m，引水隧洞为城门洞型，隧洞全长2880m，施工支洞37.00m，按无压流设计，开挖断面均为2.8m2.8m，C20砼衬砌后断面为 2.2m2.2m，纵坡i0.104，出口底程22.0m，隧洞出口通向梅湖水库。隧洞总长度为2880m，在进口处设置一支洞，支洞长37m，断面型式与尺寸与主洞相同。 （2）为完成工程计划于2004

7、年2月25日开工，全部工程于2004年12月30日完工，总工期310日历天。1.2水文气象 慈溪地处浙东沿海，。属亚热带南缘季风气候区。全市多年平均气温16，月平均气温7月份为最高，多年平均值为28.2，极端量高气温38.5，1月份最低，多年平均值为3.8，极端最低气温-9.3。无霜期多年平均为244天。余姚市多年年平均气温16.5，温度水平分布自南向北递增，平原西部略高于东部。最冷的1月份平均气温4.4，极端最低气温-9.8；最热的7月份平均气温28.3，极端最高气温39.5。1.3工程地质隧洞进出口地形平缓，基岩未出露，覆盖层为第四系全新统残坡积（ eldlQ4）含碎石粉、砂质粘土，进口预

8、计厚 2.04.0m，出口预计厚4.06.0m。进口段受区域性断层影响,岩体风化较剧，工程地质条件较差。隧洞洞身段围岩为株罗系上统C2段（J3C2）浅灰紫色流纹质含角砾玻屑凝灰岩，新鲜岩石致密坚硬，上覆岩体厚度一般45130m。隧洞通过围岩以类为主，岩体完整性较好；局部受平行洞轴线的区域断层FI03的影响，围岩破碎风化，属类。1.4对外交通条件 工程项目所在位置对外交通条件基本顺畅，与外界公路相连接，工程所用材料可通过公路运至工地。1.5水电供应条件 发包人在隧洞进、出口附近提供高压线路，并负责安装变压器，用电保证率为50，不足部分要求采用自备电源（柴油发电机组）。出口施工用水可从海湖水库设泵

9、建水池抽水解决，进口施工用水采用钻井抽水解决。1.6程指标与施了要求1.6.l质量承诺（l）让业主满意是我们一切工作的出发点与归宿；（2）工程质量达到优良等级。1.6.2安全指标无重大伤亡事故，死亡零指标。1.6.3工期要求总工期310日历天，即2005年2月25日2005年12月30日。1.6.4文明施工把工地建设成为标准化工地，注重环保，确保不因施工而影响环境。2总体施工方案与总工期计划21总体施工方案 2l1工程特点 （l）工期紧，进度要求高。 （2）本工程的施工重点是从进口向下游方向隧洞独头掘进1467m（包括支洞37m），以及出口向上游方向隧洞独头掘进1450m，隧洞的开挖与运输是本

10、工程施工控制的关键。 （3）长巷通风是本工程施工的一大难点，施工中要采取合理的技术措施，切实做好长巷通风工作。 （4）长巷施工供电是本工程施工的另一难点，施工中采取高压进洞，保证设备的正常工作电压。 212总体施工方案 本合同段工程主要内容：一是通过进日向下游方向隧洞掘进1467m的及相应段殁衬砌、支护；二是通过出口向上游方向隧洞掘进1450m及相应段的砼衬砌、支护。 根据工程项目分布特点和保证工期目标的顺利实现，项目部下设进口工区和出口工区。 2.1.2.l洞口施工 （l）场内道路施工 出口对原有的区道进厅适当加宽和养护，另还需修建一条长约400m，宽5m的施工便道至洞口，用于机械、设备、材

11、料进场等，进口需从村庄里修建一条长约500m、宽5m的施工便道至隧洞进口，用于机械、设备、材料进场等。 （2）洞口明方施工 洞口明挖自上而下分层开挖，洞口土方明挖采用PC200挖掘机挖装5t自卸车运输，洞口石方明挖采用松动爆破，钻孔采用 YT27型风钻配9m3min移动式空压机，PC200挖掘机配5t自卸车运方。 2.1.2.2隧洞施工 隧洞施工是本工程施工的关键，隧洞采用钻爆法开挖，光面爆破技术。前期采用P60型耙斗装岩机装岩配2T自卸车出碴，同时进行场地平整，待有轨系统铺设完毕后，采用P-60型耙斗装岩机装岩配备XK87132型电瓶车牵引S8梭车有轨机械化装岩运输进行出碴，在洞口卸碴转运。

12、隧洞开挖采用光面爆破技术。输水隧洞春砼衬砌采用拼装式钢模架，混凝土输送泵上料，JZC750型搅拌机搅拌，配备电子计量装置，JZC-350型搅拌机配合，轨道式混凝土搅拌车运砼。2.2施工总工期计划 根据指标文件的要求，开工日期为2004年2月25日，根据本工程的特点和要求，不同施工工区的不同施工项目安排如下： 2.2.1进口工区 （1）施工准备 施工准备主要工作包括：测量放样、场地平整、临时设施建造、施工道路修建，空压机基础预埋，炸药库和水池等的建造及部分设备、人员进场，同时进行洞口明方的开挖，计划工期15天（计划在 2004年2月25日2004年3月10日施工）。 （2）隧洞开挖及支护 进口向

13、下游方向隧洞掘进1467m，隧洞开挖日均进度8m天，考虑到FI 03、FI 04断层、支洞与主洞交汇段的影响，计划工期190大（2004年3月11日2004年9月16日）。 0000支、主洞相交D3点段的施工与主洞开挖平行交叉作业。 （3）隧洞衬砌、喷砼、抹底 采用后退式衬砌，衬砌长度暂技总长度的14 l5考虑，喷砼与衬砌考虑平行作业，喷砼安排在衬砌非浇筑期间施工，超前衬砌完成。隧洞抹底和隧洞衬砌交叉同步进行。计划工期80天（计划在2004年9月17日2004年12月5日）。 （4）灌浆 灌浆包括回填灌浆和固结灌浆，灌浆滞后衬砌一个月开工，检衬砌施工结束后0.5个月完工，计划工期65天（计划在

14、2004年10月18日2004年12月20日）。 2.2.2出口工区 （1）施工准备阶段施工况各阶段主要工作包括：测量放样、场地平整、临时设施建造、空压机基础预埋，炸药库和水池等的建造及部分设备、人员进场，同时进行洞口明方的开挖，计划工期15天（计划在2004年2月25日2004年3月10日）。（2）隧洞开挖及支护施工出口向上游方向掘进1450m，隧洞开挖计划日均进度8m天，考虑到F104断层，进出口交汇段爆破施工影响，计划工期190天（计划在2004年3月11日2004年9月16日施工）。 （3）隧洞衬砌、喷进、抹底采用后退式衬砌，衬砌长度较按总长度的14 l5考虑，喷砼与衬砌平行作业，喷砼

15、安排在衬砌非浇筑期间施工，超前衬砌完成。隧洞抹底和隧洞衬砌交叉同步进行。计划工期80天（计划在2004年9月17日2004年12月25日施工）。 （4）灌浆灌浆包括回填灌浆和固结灌浆，灌浆滞后衬砌一个月开工，砼衬砌施工结束后0.5个月完工，计划工期65大（计划在2004年10月18日2004年12月20日施工）。 2.2.3清理扫尾清理扫尾计划1期 10天（计划在 2004年 12月 ZI日2004年 12月 30日）。2.3施工进度计划横道图 本合同施工总工期310天，即2004年2月25日2O04年12月30日，详见图2-1。2.4施工进度计划网络图见图2-1。 施工进度计划网络图见图2-

16、2。图2-1施工进度计划横道图施工工期施工项目时间（天）2004年2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月进口施工准备及洞口明挖15进口隧洞开挖190进口隧洞衬砌、抹底、喷砼80进口隧洞灌浆65出口施工准备及洞口明挖15出口隧洞开挖190隧洞衬砌、抹底、喷砼80出口隧洞灌浆65清理验收10注：总工期为310日历天，开工日期2004年2月25日，竣工日期2004年12月30日。其他未列入的施工小项视作计入相应较大项目中。3.施工总干面布置 3.1施工总平面布置的基本要求根据洞口地形特点，结合劳动力安排、机械设备、材料用量、工期要求、施工方法和弃碴场位置等因素，进行全面规划、统筹安排，合

17、理布置，为安全生产、快速施工创造有利条件。（l）遵循“安全、经济、合理、文明、合法”的原则，严格遵照招标文件，将临时设施布置在建筑红线内，并将生活、生产设施分开。（2）以隧洞工程为核心，布置施工所需设施，有利生产，方便生活而且不影响施工。（3）在满足施工生产需要的前提下，充分考虑环保、水保要求。（4）生产设施尽量靠近施工现场，以降低运输费用，保证运输方便，避免材科、设备二次搬运。3.2施工总平面布置图进口工区沿着洞口山坡布置各种生产、生活用房，出口工区在洞口左侧溪滩上布置各种生产、生活设施，详见施工总平面布置示意图 图3l进口工区施工总平面布置示意图。 图 32出口工区施工总平面布置示意图。3

18、.3临时工程布置利用洞口明挖土石方及隧洞开挖石方回填，并经平整压实后用于布置临时工程，临时工程占地情况见表3l。 表31施工用地计划表序号土地计划用途所需面积（m2）备注进口工区出口工区1配电房60602试验室40403空压机房60604洞口弃碴场在业主征地范围内5轧石场1501506搅拌站3003007砂石料堆场4004008水泥库1501509钢筋加工房10010010机械设备停放场20020011充电房606012修理房10010013高位水池404014项目部办公区20020015项目部文化、生活区100080016施工临时道路3000400017其他临时设施用地300300合计616

19、069603.3.l弃碴场地弃碴弃于洞口，按业主指定区域内堆放，堆碴场必须有良好的排水设施，堆碴体边坡保持稳定，并按要求进行必要的防护。3.3.2搅拌系统在进口工区和出口工区各设一搅拌站，占地各400m2，主要为隧洞施工喷砼和混凝土衬砌供料）。3.3.3施工临时道路从两洞口修建一条施工便道原有公路、便道宽5m，供材料、机械、设备等进场。3.3.4高位水池在进、出口附近山坡上高差约40m处建一高位水池，水池占地40m2。3.3.5火工品仓库初拟在进出洞口附近500m左右的合适位置上建火工品仓库，具体位置经当地公安部门批准，占地面积各约60m2。3.3.6工地试验室在进、出口工区搅拌站各建一试验室

20、，试验室配备足够的试验设备和专业试验人员。主要承担本工程的水泥、骨料和钢筋等原材料进场试验，锚杆拉拔试验、围岩量测、混凝土浇筑的浇拌和料试验和制作砼试块及养护，必要时在征得监理同意后送当地有资质的专业试验室抽检及进行其他的试验。3.3.7办公、文化、生活区本合同工程必须文明施工，安全措施必须符合有关电力施工的安全规定要求，达到市标准化工地要求。办公用房采用复合彩钢墙，铝合金或铝塑窗，水泥地坪，宿舍用房采用水泥复合板活动房，水泥地坪。 另外，生活区搞一些绿化，并建设文化、娱乐活动场所。34隧洞开挖断面布置 隧洞开挖施工断面布置见图3-3。 35隧洞内错车道平面布置 主洞洞碴采用有轨运输，合理地布

21、置主洞错车道系统，有利于充分发挥机械化作业线的效益。 错车道布置见图 34。4隧洞施工方法与工艺4.1施工测量 4.1.l一般任务及作业依据 4.1.1.1一般任务 根据慈溪市姚江引水应急工程施工招标文件，涉及测量工作主要有： （1）地表控制测量验证。 （2）明方开挖放样，断面图及工程量的计算。 （3）隧洞开挖施工测量，隧洞每隔5m或10m（具体根据监理要求实施）的断面测量和成图及精度统计。 （4）隧洞贯通测量。 （5）混凝土施工立模测量。 4.1.1.2作业依据 （1）水利水电工程施工测量规范（SL52-3）。 （2）水利水电工程施工测量规范（SL52-3）条文说明。 （3）监理部门有关特殊

22、的技术要求（以联系单为准）。 4.1.2控制测量 接收到监理人提供的测量基准点、基准线和水准点及其基本资料和数据后，与监理人共同检测其基准点（线）的测量精度，并复核其资料和数据的准确性。根据检测后的基准点，设计布置本隧洞工程的施工控制网。根据工程布置特点，施工控制网采用两级导线控制：基本导线用于贯通测量，二级导线用于施工放样。（l）基本导线 根据水利水电工程施工测量规范施工测量主要精度指标有：隧洞横向贯通中误差为50mm，纵向贯通中误差为100mm，高程贯通中误差为全25mm。基本导线主要指标为：导线边长200m，测角中误差2.5秒（J2经纬仪 6个测回），边长相对中误差 l：15000。（2

23、）施工导线（二级导线） 施工导线每50米布一个点，与基本导线统一考虑，间隔3-5个施工导线点，布设一个基本导线点。 施工导线边长5cm，测角用JZ经纬仪左右角各一测回。 施工导线用于隧洞开挖放样及衬砌立模放样。 高程控制采用四等水准，洞内水准标石与基本导线点标石合一。 隧洞贯通后及时进行贯通测量，进行贯通误差调整与分配。 4.1.3施工测量 隧洞细部放样轮廓点，相对于洞轴线的点位中误差不应大于下列规定：（l）开挖轮廓点30mm。（2）混凝土衬砌立模点10mm。 开挖放样以导线标定的轴线为依据，采用激光经纬仅标定开挖中线，每次爆破后标定中心、腰线并画出开挖轮廓线。 混凝土衬砌放样，以贯通后经调整

24、配赋的洞室轴线为依据，在衬砌断面上标出拱顶、边墙和起拱线的设计位置，立模后应立即进行检查。 施工过程时，应及时测绘开挖和混凝土衬砌竣工断面。4.2隧洞开挖 本工程隧洞独头掘进最长约1500m，长巷运输和通风问题尤其突出。依据工程水文地质条件及工期要求，结合我单位多年来水工隧洞方面的施工经验，我们认为施工方案的核心是选择配套实用的机械设备，强化施工组织管理与调度，充分利用时间和空间，优化工序衔接和资源配置，重点抓好通民排烟与运输，保证洞内作业紧凑、有序、协调、均衡。达到安全、优质、高效、底耗的目的。 4.2.l隧洞开挖总体方案 隧洞开挖采用钻爆法（其工艺流程见图4-1），以新奥法理论指导施工（隧

25、道新奥法施工工艺流程见图4-2）。I、类围岩采用全断面开挖，类围岩采用微台阶开挖，光面爆破。采用直线型掏槽，按设计开挖轮廓线布置周边炮眼，间距为45-55cm，辅助眼间距为6080cm。工作面同时开动4台YT-27型气腿式凿岩机钻眼作业。2岩石硝铵炸药（有水地段采用乳化炸药），周边眼采用中25光爆小药卷，8纸雷管簇联非电毫秒导爆雷管起爆。图4-1 钻爆法开挖施工工艺流程框图施工准备断面测量画开挖轮廓线布炮眼机具就位钻炮眼装药爆破通风洒水清危排险出碴监控量测、安全检查锚杆、挂网安全判定喷砼 否 是进入下道工序图4-2 隧道新奥法施工工艺流程框图工程地质查勘围岩分层及岩体计算参数的取值施工准备实施

26、性施工组织设计开挖程序与方法等（修改施工方案）光面爆破减少扰动开挖监控测量锚喷支护减少围岩变形初期支护（修改支护参数）洞内观察，围岩位移测量，指导施工与设计是否符合管理基准否是防水隔离层二次衬砌结束4.2.2起爆方式 （l）隧洞开挖按光面爆破要求进行钻爆设计，周边眼使用小直径光爆炸药，炮眼间距4555cm，采用间隔装药，导爆索起爆，孔口堵塞长度足够。炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布，炮孔痕迹I、类围岩保存率达到90以上，、类围岩保存率达 70以上，保证开挖面与设计轮廓线一致，径向超挖值和开挖岩面的起伏差均小于200mm，平均100mm。围岩中不得有明显可见的爆破震动裂隙，不能有欠挖。 （2）掏槽

27、眼、辅助眼采用连续装药，毫秒延期导爆管雷管起爆，32200 、2岩石销按炸药，装填系数0.7-0.85。 （3）掏槽方式 考虑围岩的夹制力，每循环进尺控制在2.2米左右，掏槽型式采用直线方式，确保掏槽效果。 4.2.3钻孔作业 （l）钻孔前准确测画开挖轮廓线，点出掏槽眼和周边眼的位置。 （2）钻孔采用YT-27型风动凿岩机，钻孔深度2.5m，每个工作面配56台风钻同时作业，司钻手按设计划定的区域和炮眼顺序钻孔。 4.2.4爆破 按照钻爆设计图准备好爆破材料，装药前先用高压风清孔，检查钻孔是否堵塞或坍孔，然后接划定的区域装药连线（装药结构见图4-3），各负其贡。装药顺序先上后下，光两侧后中间。导

28、爆管连线采用“一把抓”法，配两个起爆雷管，装药结束经安全检查后起爆，各步骤按塑料导爆管非电起爆操作原则进行。 图4-3装药结构图 4.2.5钻爆设计 4.2.5.1炮眼数目 炮眼数目的多少直接影响每一循环凿岩工作量、爆破效果、循环进尺、洞成型的好坏。暂按下式计算炮眼数目，在施工中，根据具体情况再作调整，以达到最佳爆破效果。 炮眼数目N，按下式计算： Nqs/r 式中：q炸药单耗量，取q=1.25kgm S开挖面积，S二14.3m2 R每米长度炸药的重量，2号岩石销铵炸药r=0.78kgm 炮眼装药系数，取=0.7 经计算，N=32，光面爆破需多增加周边眼14只及中空孔一只，共计47只。 4.2.5.2每个炮眼的装药量 （1）掏槽眼 Q1=Lr 式中：炮眼装药系数，取08 L眼深，L二2.5m r每米长度炸药量，r0.78kgm 经计算Q1=1.56取Q1=1.5kg （2）辅助眼 Q2=Lr=0.7*2.4*0.78=1.30kg 取Q2=1.35kg 4.2.5.3光面爆破参数 针对各类岩石初次选用如下爆破参数，在施工中可按照选定的参数总结每次爆破效果，测量半孔率和轮廓不平整度，不断调整光爆参数 周边孔间距a=（1510）d=