斜井施工组织设计.docx

1、斜井施工组织设计斜井施工组织设计1 概述1.1 编制依据1.1.1 其岭隧道辅助坑道草图1.1.2 招标文件及补遗书1.1.3 铁路隧道施工技术规范（TB102042002）1.2 工程概况斜井全长1422m，与隧道方向成97078”交角，起始里程HDK0+000=DK364+000，斜井洞口里程HDK1+422，设计HDK0+000HDK1+422段1422m纵坡为0.5%。根据施工资料设计洞口段HDK1+422HDK1+250，共172m为级围岩，工程地质为松散粉质土表层为种植土，下层为强风化泥质砂岩，洞顶围岩薄，洞口处覆盖层厚度约2m。斜井建筑限界：宽4.7m，高6.0m；行车方向：单车

2、道行驶，设置错车道。1.3 隧址工程地质条件1.3.1 自然地理隧道横洞段属剥蚀中低山地貌，绝对高程9001200m，相对高差最大达300m，部分地形形成陡崖，植被发育，无路可寻，交通条件极困难；上覆03米粉质粘土，局部稍厚，洞身穿越震旦系南沱组区属低云贵高原东侧的梯级大斜坡地带、90%以上面积属于山岳地形，由西北向东南逐渐降低，山峦叠障、沟谷纵横。山岭及河谷延伸方向基本与构造线一致。地形受流水强烈侵蚀与切割，水系呈树枝状密布，横向形态多呈“V”型，基岩多裸露，阶地不发育。属于华夏构造体系和新华夏构造体系联合影响带，构造线与线路大角度相交；为碎屑岩区；地下水普遍具风化带网状裂隙水特征，埋藏较浅

3、，属浅层潜水；不良地质主要为滑坡，另有少量危岩落石、顺层、断层、岩溶、煤层瓦斯、有害气体、高地热、及可能存在的溶洞等；特殊岩土表现为局部沟槽软土。由于该段主要通过震旦系至寒武系砂页岩地层，部分岩层经历浅变质过程，是全线侵蚀性水样比例仅次于全变质岩的地段。取水样95组，其中41组对混凝土具侵蚀性，涵盖了大部分工程，侵蚀等级主要为H1，仅2组为H2，侵蚀类型主要为酸性侵蚀，局部为硫酸盐侵蚀。1.3.2 工程地质评价1.3.2.1 斜井进口段斜井进口段属剥蚀中低山地貌，地面自然坡度约4560，地形坡度较陡，坡面土层较薄，约为2米，岩层为页岩夹灰岩，软硬不均，岩体整体稳定性较差，故隧道进口段工程地质条

4、件较差，施工开挖过程中易坍方冒顶，应加强支护。坡面基岩裸露，岩性为奥陶系下统大湾组（01d）页岩夹灰岩，局部夹砂岩。岩质软，加之受小湾向斜的影响，全强风化层厚26m，节理较发育，间距12m，密闭性较好，局部呈微张，延伸性较好，岩体较破碎。1.3.2.2 斜井洞身段本隧道洞身段地层单一。地层倾角较陡，构造较简单。地下水较发育，但易掉块，工程地质条件较好。1.4 安全质量目标与工期目标1.4.1 安全目标杜绝因工亡人事故，重伤率控制在0以下，轻伤率控制在0以下。1.4.2 质量目标保证全部工程达到国家、铁道部现行的工程质量验收标准以及招标文件对质量验收的有关规定。全部工程确保一次验收合格率100%

5、，优良率达到95%以上，争创优质工程。1.4.3 工期目标我单位的总体工期安排为：2009年6月5日开工至2009年12月5日竣工，计划工期为6个月。1.5 拟投入本施工段的主要设备机械设备本着齐全、合理、适用、先进的原则进行配备，并留有一定备用。拟投入本工程的主要施工机械设备表如下:主要施工机械设备表机械设备名称规格型号出产国数量额定功率或吨位（千瓦/台）产量（h/t）购进日期履带挖掘机41 m32008侧卸装载机ZL50C中国4154KW3 m3/斗2008锚杆钻机YGZ100中国415KW100mm2008风枪YT28中国205KW100mm2008混凝土拌合站HXS60中国1121KW

6、60 m3/h2009变压器800KVA中国1800KVA2009发电机250KW中国1250KW2008电动空压机4L-20/8中国4118KW20 m3/min2008湿喷机TK961中国25KW 2009潜孔钻机KQL1000中国115KW2008砂浆搅拌机HJ-350中国34KW4m3/h2008砂浆泵CZJ-30中国25KW2008压浆机UB3中国25KW2008注浆机DZP-50中国25KW2008风镐G10中国303KW2009通风机DT160中国260KW38400 m3/min2008自卸汽车T815-2S中国5208KW17.2T2008电焊机BX-500中国45KW200

7、9钢筋切断机GDW32A中国23KW2009钢筋弯曲机GW40C中国23KW2009弯轨机中国13KW2008离心式水泵80D30XBY200中国215KW80 m3/h2009抽水机扬程200米中国230KW200米扬程20091.6 计量、测试仪器经理部试验室配齐各种计量、检测仪器，经理部成立精测队，配置高性能测量仪器负责全线精密测量工作；隧道施工队设测量班负责日常施工测量。1.7人员经理部对隧道施工人员实行动态管理，施工高峰期隧道施工处投入施工人员92人。拟投入本施工段的人员构成见下表。劳动力安排表隧道施工处项目经理部工作分工人数工作分工人数管理人员6项目副经理1工程师2总工1测量工2办

8、公室1试验工2安全质量部2风枪工24计财部1爆破工4物资设备部1搅拌站6施工技术部2钢筋工8试验室2电焊工4其它人员1喷砼工4挖掘机司机4装载机司机4汽车司机12木工2电工2修理工2其它人员4合计92121.8 设备、材料运到施工现场的方法设备、大宗外购材料可通过汽车经国道运至施工现场；钢材、水泥由经理部统购、统供；爆破材料由专业设备运输；地材主要通过汽车直接运至施工现场，业主供应材料按业主要求办理。2 施工组织机构的主要职责范围2.1 组织机构设置为确保工期目标和质量目标的实现，选用具有多年从事隧道施工管理经验的行政、技术人员，并调遣具有丰富隧道施工经验的专业队伍进场施工。2.2 施工队工程

9、任务隧道工程队负责隧道斜井的洞门、开挖、初期支护、防排水、等工程项目的施工。3 施工前的准备3.1 施工准备在监理工程师下达开工令前完成如下各项准备工作。3.1.1 行政准备经理部主要人员进场后，同业主及当地相关部门取得了联系，主动征求各部门及当地居民的意见和建议，在业主的帮助下，取得社会各方面的支持。3.1.2 技术准备3.1.2.1 测量准备在业主技术部门、设计单位等的支持下，在现场交接主要控制桩点和获得相关的测量资料后，对设计院所交桩位进行复测，处理好同相邻管段的衔接。并视各分项工程的实际情况，增设中线控制桩和高程控制桩，对有可能遭受施工损坏的桩点设定护桩，绘制复测成果图和护桩图，然后布

10、设高等级测量控制网，并准确放出洞门中心桩和进洞方向，作为今后隧道施工测量的依据。最后将上述测量成果编写成复测报告，在开工前书面报监理工程师审核。经理部组建成一支测量班，由具有测量工作丰富经验的一名专职测量工程师，配备符合精度要求的GPS、全站仪、电子水准仪、自动安平水准仪等测量仪器，负责本合同段的测量工作。3.1.2.2 试验设备建立一个高标准的工地试验室，配齐满足本工程试验及检验所需要的计量测试设备，选派具有多年工程试验经验的专职试验工程师，全面负责本合同工程的试验工作。确保在工程正式开工前试验室能够正常运转，并取得当地技术监督部门的临时资质。3.1.2.3 技术资料准备开工前，经理部总工组

11、织经理部全体技术人员对施工图纸进行会审，进行详细的技术交底。配备齐全各种施工技术规范和验收标准，配齐各种施工所需表格、各种记录薄，建立技术档案，设专职资料员负责收集、整理编制和管理各类技术资料。3.1.2.4 人员培训施工前对施工人员进行技术培训使施工人员熟悉施工工艺流程和基本技术要求，提高施工水平，确保施工质量。3.1.3 物资准备物资部门根据工程的轻重缓急，在广泛联系，反复比较，认真选择之后，按规范采样，送监理工程师试验室或工地试验室进行检验。在复检合格后并取得监理工程师认可后，分期分批超前进货，满足工程之需。3.1.4 机械设备准备为保证工程顺利开工，先形成生产能力的机械设备在开工前提前

12、运输至工地，其余机械设备根据工期安排陆续进场。设备到位后，由机材处负责对所有设备进行全面检修、调试，保证设备正常运转。3.2 施工队伍进场施工队进驻施工现场，开始施工场地平整、修建临时房屋、进行施工及生活用水、电管线安装等工作，修建隧道高位水池，修筑施工便道，安装变压器、空压机等施工设备，为后续人员进场后能尽快掀起施工高潮打下坚实的基础。3.3 临时设施施工方案隧道施工处在隧道洞口修建临时房屋，工作区、生活区分开布置，以利于施工现场管理，做到文明施工。确保斜井口至弃碴场临时便道的质量，隧道开挖进度将直接受其影响，高质量的弃碴道路将是隧道高速掘进的有力保障。拟修建的临时设施有施工便道、临时房屋、

13、临时电力线路、混凝土拌和站、水泥库、钢筋库、钢筋加工场、空压机房、高位水池等。4. 主要工程项目的施工方案、施工方法4.1 总体施工方案4.1.1 设计概况斜井围岩级别有级、级、级三种。主要支护措施有42超前注浆小导管、22砂浆锚杆、钢筋网、型钢钢架、喷射砼。4.1.2 总体思路在隧道斜井布置一个隧道专业机械化施工队施工。4.1.3 主要工序施工方案4.1.3.1 洞身开挖与初期支护洞口级围岩台阶法开挖，超前小导管进洞；级围岩地段采用台阶法开挖；级围岩段采用全断面法开挖。初期支护作业紧跟开挖掘进，尤其是软弱破碎地带，严格按设计和规范要求做好超前预报、支护、型钢拱架安设、锚喷网作业，确保围岩稳定

14、和施工安全。4.1.3.2 监控量测按设计施工图、技术规范制定详细的监控量测计划，设专职量测组，负责日常的测点埋设、监控量测、数据处理分析和仪器保养等工作，确保施工的安全和质量；施工中采取工程地质法和超前地质孔法相结合的超前预报措施，对隧道开挖前方围岩特性、软弱围岩进行探测和预报，根据分析结果，采用相应的措施和施工方法。4.1.3.3 其它本施工点实行通风、降尘、净毒综合治理，改善洞内作业环境，加快施工进度，减少对员工身心的伤害。4.2 斜井洞口防护施工前，首先布设满足规范要求的高等级测量控制网，并与相邻标段控制网进行联测、平差和复核，确保贯通精度高于规范和验收要求。施工时，根据定测的施工控制

15、网，精确测设出各洞门桩和进洞方向，并依据设计图纸放出边、仰坡开挖线和截水天沟位置，然后进行截水沟施工，并做好地面防排水设施，同时自上而下逐段进行边仰坡开挖。坡面防护措施的实施，随开挖及时安排，边开挖边防护。4.3 超前支护施工本段超前支护设计为42超前小导管。明挖完成后，首先在拱部按设计技术参数施作一环超前小导管支护，并把该支护尾端焊接在钢支撑上以加强尾端支撑。超前小导管在洞外预加工成钢花管，超前小导管和锚杆均采用气腿式风枪钻孔，小导管配50钻头成孔。4.3.1 超前小导管施工注浆小导管用于隧道级围岩泥岩、页岩等软质岩地段。4.3.1.1 施工工艺流程见附表3-7 4.3.1.2 小导管的制作

16、小导管采用42mm无缝钢管。先将导管一端做成尖形，另一端焊上铁箍，在距铁箍端1.2米开始按设计钻进浆孔。42注浆小导管大样图 4.3.1.3 钻孔、插小导管导管钻孔前，要进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，钻孔要按放样进行，并设方向架控制钻孔方位，使孔位外插角度符合设计要求，防止孔位不对，造成串孔，影响注浆效果。钻孔完成后，要用高压风、水清洗。所有钻孔完成后均须进行检验。4.3.1.4 注浆本隧道设计采用注单液水泥浆进行围岩加固，注浆压力0.51.0Mpa。 注浆管的止浆和固定：在注浆管预定的位置，用沾有胶泥的麻丝缠绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞，把管子插入孔内，再用台车把管顶入孔内，使麻

17、丝柱塞与孔壁充分挤压紧，然后在麻丝与孔口与空余部分填充胶泥。4.4 级围岩段开挖及初期支护施工级围岩段围岩多数为破碎带、全强风化带，构造及风化节理密集，节理面及其组合杂乱，形成大量碎块体。为了确保施工安全，在施工中严格遵循“管超前，强支护，短进尺，快封闭，勤量测，速反馈”的原则。超前小导管施工完成后进行级围岩开挖及初期支护施工。级围岩地段采用台阶法开挖，遇到较硬岩石时，采用风镐或微振动控制爆破开挖。开挖循环进尺控制在1.0m以内。中线、水平测量喷混凝土封闭开挖面42小导管钻眼打入超前小导管注浆固结上部开挖上部支护下部开挖下部支护仰拱模筑拱部模筑排水沟等其它工序施工4.4.2 主要施工方法4.4

18、.2.1 测量放样：根据洞口控制网点测放出水平、中线点，并绘出开挖轮廓线。4.4.2.2 用风枪钻孔和推入42超前小导管，然后注浆加固。4.4.2.3 采用挖掘机、风镐等开挖上台阶部分，开挖后立即初喷砼5cm封闭岩面。4.4.2.4采用风枪进行径向锚杆钻孔并及时安装，初期钢支撑与锚杆焊接成整体，并且及时焊接横向系筋形成整体受力。钢筋网与锚杆、钢支撑点焊连接；然后采用TK961湿喷机喷射砼至设计厚度，覆盖钢支撑。4.4.2.5施作仰拱模筑混凝土。4.4.2.6进行拱墙部模筑混凝土施工。4.4.2.9 最后施工洞内水沟及其他附属工程。4.5 级围岩段开挖及初期支护施工级围岩段围岩破碎状构造影响严重

19、，多数为断层影响带或强风化带；层间有泥质填充，层间结合不良，多数夹泥，层间错动明显；主要失稳形式为冒落或片帮。级围岩段开挖采用台阶法开挖，采用挖掘机开挖、装碴。遇到较硬岩石时，采用风镐或微振动控制爆破开挖，以减小对围岩的扰动。开挖循环进尺控制在1.0m以内。施工步骤4.5.1 施工工艺流程中线、水平测量喷混凝土封闭开挖面50小导管钻眼打入超前小导管注浆固结拱部开挖拱部初喷5cm厚砼架立第一榀型钢支撑施作径向锚杆挂钢筋网喷射砼至设计厚度下部开挖下部施作初期支护底板、水沟等其它工序施工4.5.2 主要施工方法4.5.2.1 测量放样。根据洞口控制网点测放出水平、中线点，并绘出开挖轮廓线。4.5.2

20、.2 用风枪钻孔和推入42超前小导管，然后注浆加固。4.5.2.3 采用挖掘机、风镐等开挖上台阶导坑，开挖后立即初喷砼5cm封闭岩面。4.5.2.4 挖掘机配合人工支立型钢支撑，采用风枪进行径向锚杆钻孔并及时安装。钢支撑与锚杆焊接成整体，及时焊接横向系筋形成整体受力。钢筋网与锚杆、钢支撑点焊连接。4.5.2.5 采用TK961湿喷机喷射砼至设计厚度，覆盖钢支撑。4.5.2.6 下台阶开挖，并进行初期支护。4.5.2.7 及时施作底板混凝土。4.5.2.8 最后施工洞内水沟及其他附属工程。4.5.3 施工注意事项由于级围岩段岩性软弱，破碎程度严重，稳定性差，所以在施工过程中，我们把确保围岩稳定、

21、杜绝坍塌放在首位。4.5.3.1 需要爆破时严格控制装药量，并不断修正爆破参数；及时有效地做好初期支护工作，严禁盲目掘进。我们遵循的施工原则是：“不爆破或弱爆破、强支护、勤量测、短进尺、早成环”。4.5.3.2 级围岩开挖时，结构轮廓尽可能圆顺。4.5.3.3 开挖前，组织技术人员对围岩状况进行充分的研究分析，准确预测围岩稳定性，尤其对工程力学特性进行研究，进而制定周密、可靠的施工方案，并决定是否采取相应的辅助措施，并严格要求按设计图纸施作型钢支撑，保证安全。4.5.3.4 安排专业工程师随时观察围岩地质水文的变化情况，及时进行准确的岩石编录，并经常观察初期支护裂缝及拱架变形，据此及时调整施工

22、方法。4.5.3.5 经理部量测小组及时进行围岩监控量测，进行动态信息管理，第一次监控量测在掌子面开挖2小时内完成，根据每次量测数据处理的结果，对围岩的变形趋势做出准确的分析判断，据此指导施工、调整施工方法、修正支护参数。对变形异常地段加强初期支护和量测，根据量测数据分析判断围岩变形趋势，与设计单位研究后确定二次衬砌施作时间及加强措施，使施工更加安全合理。4.6 级围岩开挖与初期支护斜井级围岩地质条件相对较好，但仍有节理破碎及局部坍塌现象，为保证施工安全和质量，采用全断面法开挖，采用光面爆破，周边眼间隔装药，具体爆破参数视台阶尺寸及围岩情况进行调整，每循环计划进尺2.0m。4.6.1 级围岩具

23、体施工步骤中线水平测量喷砼封闭开挖面钻眼装药连线爆破排烟、除尘、清危石初喷5cm厚砼出碴打径向锚杆立钢架挂网喷砼施工沟槽及铺底。4.6.2 主要施工方法4.6.2.1开挖时，采用光面爆破技术，以控制围岩超欠挖。周边眼间距不宜大于50cm，深度2.2m，每循环计划进尺2m。4.6.2.2 开挖完毕，立即施工钢架，初喷5cm厚的砼以封闭新开挖岩面，完成后打径向锚杆、挂钢筋网，然后喷砼至设计厚度。钢架背后的空隙一定要喷满密实，初期支护完成后，方可进行下一循环施工。4.7 初期支护施工初期支护是由锚杆、钢筋网、钢架和喷射混凝土组成的一种联合受力结构。为保护围岩的天然承载力，初期支护要尽快施做，其施工流

24、程如下。初喷砼5cm锚杆施工挂钢筋网支立型钢钢架复喷砼至设计厚度。4.7.1 初喷混凝土封闭岩面采用TK-961型湿喷机作业，喷射速度快，回弹量少，粉尘少。混凝土由洞外拌和站集中拌料，混凝土运输车运到工作面。用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉，如工作面有滴水或淋水，提前做好钻孔埋管的引排水工作。 湿喷混凝土工艺流程图喷射作业先从拱脚或墙脚向上堆喷，以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚（墙脚）而不密实，以致强度不够，造成失稳；先将凹洼部分找平，然后喷射凸出部分，并使其平顺连接。喷射操作沿水平方向以螺旋形划圈移动，并使喷头尽量保持与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离以0.6m1.0m为宜

25、。喷射混凝土时表面做到大面平整、湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。4.7.2 施工结构锚杆在初喷混凝土后及时进行锚杆安装作业。钻孔前根据设计要求定出孔位，作出标记，锚杆钻孔采用气腿式风枪等凿岩机械；钻孔方向尽量与岩层主要结构面垂直。4.7.3 钢支撑本段钢支撑形式为型钢支撑。为保证钢支撑的加工质量满足设计和规范要求，对本段的所有钢支撑配备专用设备和技术熟练工人采用工厂化集中加工，在洞外测设隧道钢架整体大样，依照整体大样逐段加工各单元，以保证各单元顺接。钢支撑单元施工时，首先进行施工放样，确定钢架基脚位置，施作定位系筋，然后架设钢拱架，设纵向连接筋，在墙角部位铺设槽钢垫板，施作定位系筋，对应拱部单

26、元钢拱架位置架设墙部单元钢拱架，栓接牢固，设纵向连接筋。施工注意事项：4.7.3.1 保证钢拱架置于稳固的地基上，施工中在钢拱架基脚部位预留足够的坚实地基，架立钢拱架时挖槽就位。若地基较软弱，应在钢拱架施工前浇注混凝土基础。4.7.3.2 钢架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2；钢拱架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。4.7.3.3 为增强钢拱架的整体稳定性，应将钢拱架与纵向连接筋、结构锚杆、定位系筋和锁脚锚杆焊接牢固。4.7.3.4 拱脚部位易发生塑性剪切破坏，该部位钢拱架除栓接外，还应四面帮焊，确保接头的刚度和强度。4.7.3.5 当钢拱架与初喷层间存在较大间隙时，设骑马或楔形垫块不少

27、于8处，顶紧围岩。4.7.4 二次喷射混凝土分层喷射混凝土到设计厚度，每层56cm厚；钢架保护层不小于2cm。整个喷射混凝土表面要平顺。4.8 防、排水系统施工防水系统设计按“防、排、截、堵相结合，因地制宜综合治理”的原则进行，以使斜井防水可靠、排水畅通、经济合理、不留后患。在洞外设置了截排水沟，将地表水引排至天然水沟或边沟。4.8.1 洞外排水设施天沟、边沟、排水沟采用人工开挖，急流槽结合地形可采用人工配合挖掘机开挖。施工前认真核对施工图纸，按线路中线、高程准确放线。设计与实际地形有出入时应以实际地形进行布置，流水面始终保持同一坡度。4.8.2 施工排水斜井为正坡排水，施工时修建好临时排水沟

28、引排至洞外；在隧道中部每隔100m设集水井，在集水井内设水泵将水排至洞外废水净化池净化后排掉，避免污染周围环境。4.9 通风、降尘综合治理4.9.1 通风采用天津产DT16通风机通风，风量2000m3/min；风管采用1.2mWSFG通风软管。采用单路风管压入式通风方式，洞内管线布置图见附图。施工要点如下：风机置于距洞口2030m以外高架上，以保证风机进口空气新鲜，避免压出的污浊气体再吸入风机。风机架设高度7m左右，不会影响运输车辆进出隧道。软风管安装位置为：风管与照明线路对侧安装。根据软风管安装位置，确定锚杆位置，然后用8盘条作框架，将风管拉直后固定在框架内。4.9.2 水幕降尘采用风水混合

29、型水幕降尘器，把水雾化成微细水滴喷射到空中，使之与空气的粉尘碰撞，尘粒粘附于水滴上，被湿润的尘粒凝聚成大颗粒，加快了其降落速度，达到迅速降尘的目的。水幕降尘器安装在距掌子面30m、50m和100m处的拱腰上部，于放炮前10分钟开启，炮后30分钟关闭。4.9.3 机械废气净化在燃油内掺加XS30-30高效柴油添加剂，使柴油燃烧更充分，产生有害气体减少；另外，将净化箱接到机械设备的排气管上，通过水洗和催化氧化二级净化系统，使排出的尾气中有害气体减少。催化氧化箱在使用过程中定期更换涤烟剂、催化剂和水洗箱中的水。4.9.4 定期洒水隧道内施工采用无轨运输方式，施工时粉尘量大，出碴前向爆破后的石碴上洒水，定期向隧道内车行路线上洒水，可大大减少粉尘对空气的污染，使粉尘对施工人员的伤害降低到最低限度。4.14 隧道不渗不漏措施开挖中洞内出现大面积渗漏水时，首先应加强超前导管注浆和周边系统锚杆注浆的力度，减少渗水量，对集中涌水处宜采用钻孔将水集中汇流引入排水沟，并将钻孔部位、数量、孔径、深度、方向和渗水量等作成详细记录。4.15 施工测量控制施工测量工作是工程施工的基础和关键环节，测量的准确与否，直接关系到施工的成败。为保证隧道的贯通精度，本合同段配备莱卡GPS、高精度全站仪一台，水准仪2台，由施工经验丰富、责任心强的专职测量工程师