1123隧道施工组织设计.docx

1、1123隧道施工组织设计1. 编制依据及原则11编制依据本标书依据海军1123工程指挥部颁发的1123隧道工程招标文件以及国家、军队、行业施工规范、现场踏勘的实际情况编制。12编制原则满足业主的工期、质量、安全要求；满足业主的保密要求；采用新设备、新工艺、新方法、新技术；注意环境保护，节约用地，节约投资。2. 工程概况21地形地貌本工程所在地周围地形复杂，山高坡陡，最高海拔200米，隧道最大埋深185米，水源丰富。场内地势平缓，对施工场地布置十分有利，地表植被茂密，环境优美，施工干扰小。洞口四面环山，有利于隐蔽和保密。22工程地质本工程地质条件较好，从招标文件及现场踏勘情况来看，洞口段地质为上

2、伏23米堆积体，下为凝灰岩，由此推断洞口段30米左右围岩节理发育，比较破碎，为级，其余地段围岩较好，可达、级。23主要工程数量主要工程量见下表：工程项目单位数量工程项目单位数量切口土方（三类）m35000喷砼钢筋网10t142.69切口石方（五类）m35000LDPE防水卷材m23285.86掘进排碴（七类）m382525结晶涂料m22865.39被覆钢筋砼m34225150经络排水管m2631.51被覆钢筋t255.6950经络排水管m9760.57喷射砼m33178.6橡胶止水带m867.55砂浆锚杆25t240钢筋砼通风管1400m219.9824工程特点及重难点241工程特点1、主洞洞

3、口地质差，覆盖层厚，支洞库房开挖最大跨度17米，矢跨比0.25。2、被覆厚度形式多、变化大，被覆厚度0.62.0米。3、标段内有三处支洞与主洞相交，位置各不同，断面大小不一。4、初期支护要求高：由于支洞库房跨度较大，只有确保初期支护施工质量，才能更好地保证施工安全，防止围岩坍塌。242工程重点本工程的重点为327米主通道的开挖支护及3号库房的开挖支护，它是本工程的关键线路。主洞净空小，担负着各支洞的运输及通风等任务，开挖量约2万立方米，主洞能否安全、快速、有序地开挖，控制着整个工程工期。243工程难点本工程的支洞库房施工开挖跨度比普通隧道大，开挖数量大，开挖时围岩拉应力大且拉应力区分布广，开挖

4、后对围岩的支护要求较高；库房的施工通风困难；工作面多、通道狭窄、运输协调有一定难度；洞内断面变化频繁，工序转换多。洞口及软弱围岩破碎带防坍：洞口段岩体节理发育，洞内也极可能有节理、破碎带，风化严重，较破碎，有地下水，埋深浅，施工中若加固措施不当，围岩极易坍塌。长锚杆施作：洞库支护锚杆，采用44.5米长锚杆，数量较大，施工困难，钻孔要用专用机械和长钎，软弱地段需防坍孔，注浆时需采取措施堵孔和排气，以保证注浆饱满。明洞段库门被覆砼厚度较大，且大体积砼灌注施工水化热产生量大，洞内散热困难，易造成出现裂缝，需采取处理措施。3. 施工总目标、指导思想及施工组织机构31施工总目标一、质量总目标：确保工程达

5、到国家及军队有关工程质量验收标准，工程一次验收合格率达100%，优良率达95%以上。本标段争创全优工程。二、工期目标：施工总工期197天。三、安全目标：安全生产达国标。32施工指导思想加强领导、强化管理、科技先行、严格控制、确保工期、优质安全、文明规范、争创一流。33施工组织机构若我公司中标，我们将严格按照建设工程管理规范进行该项目的管理，成立中铁二局第一工程有限公司1123工程项目经理部，行使管理职能、履行合同的权力和义务，确保工程优质、安全、按期完成。经理部设工程技术部（内含精密测量组、工程调度和保密室）、计划合同部、财务部、物资设备部、安全质量部、试验室、综合办公室。部门分工协作，责任落

6、实到人。人员本着“优质、高效、精干”的原则配备：项目经理、副经理、总工程师各1人；工程技术人员10人；计划合同部2 人；财务部3人；物资设备部3人；试验室4人；安全质量部3人；综合办公室3人；保密室2人；公安1人；共计34人。详见施工组织机构框图。4. 施工方案及方法41总体方案根据本工程的重点及难点，拟定工程施工总体方案为：毛洞掘进以快速施工主通道，增辟5号、4号、3号洞库平行工作面。主通道进至5号库房后，洞内始终保持两个工作面，即在5号库房处分为主通道及5号库房两个工作面；主通道进至4号库房时，5号库房基本结束，该套设备调出开辟4号库房；主通道内的一套设备掘进到3号库房后直接掘进3号库房，

7、剩余25米通道用4号库房设备完成。2号、1号无名洞室作为调节工序。运输采用无轨运输；被覆砼数量较少且形式多样，采用自制台架施工；砼灌注采用混凝土输送泵灌注。掘进及锚杆采用三臂台车钻孔；爆破采用光面爆破；通风采用抽压混合式通风。42分项工程施工方法一、洞口土石方施工根据施工图纸及实际地质状况，先清除树木杂草、虚碴、危石，进行测量放样，挖出洞口截水沟，然后施工洞口土石方。洞口土方施工采用挖掘机自上而下挖装，自卸汽车运输；石方采用小型凿岩机钻孔爆破，挖掘机挖装，自卸汽车运输。石方边坡开挖采用预裂控制爆破，土方边坡采用人工配合挖掘机自上而下刷坡，边挖边进行钢筋网锚喷支护，及时封闭开挖面，干净利落挂齿进

8、洞。以利尽早恢复植被，进行洞口伪装。二、毛洞开挖及支护1、 机械配置 主通道及3号库房掘进配一台21SGBC-CC三臂凿岩台车，支护配一台MO-50锚杆台车及一台AMV7450喷浆机械手，注浆机采用DLB40/50注浆机。4号、5号库房掘进配一台21SGBC-CC三臂凿岩台车，支护配一台MO-50锚杆台车及一台AMV7450喷浆机械手，注浆机采用DLB40/50注浆机。2、 主通道开挖主通道及硐室开挖断面较小，采用全断面开挖，三臂凿岩台车钻孔，孔深控制在3.23.5米（洞口段控制在2.22.5米），按光面爆破设计，非电毫秒微差网络起爆，直眼掏槽，掏槽区域在毛洞中下部左右交替，掏槽及掘进药卷采用

9、40药卷，周边眼用25光爆药卷，不偶合系数D=1.68（爆破设计见附图）。洞口段计划月进尺90米。其余部分计划月进尺135米。循环时间见下表：主洞开挖作业循环时间表项 目作业时间（min）备注测量、布孔60钻孔240含打上循环锚杆装药起爆60通风30排险40出碴300初喷砼200含复喷上循环砼合计960主通道施工工序图3、 主洞与毛洞连接部硐室开挖使用三臂台车能满足主洞与支洞之间连接部开挖的跨度及高度，故采用全断面开挖法，施工方法及循环时间同主洞开挖。进入支洞后，为保证施工安全按喇叭口形逐步扩大，扩大到支洞设计断面后，台车反向扩大连接位置。4、 库房开挖库房开挖断面比较大，全断面开挖难以保证开

10、挖精度，故采用台阶法施工，台阶长度58米，上台阶采用多功能台架、手持风钻钻孔，下部用三臂凿岩台车、非电毫秒微差网络起爆，孔深控制在3.5米左右，月进尺135米，循环时间见下表：库房开挖作业循环时间表项 目作业时间（min）备注测量、布孔、钻孔300含钻上循环锚杆装药起爆60通风30排险40出碴300挂网及初喷砼200含复喷上循环砼合计960库房施工工序图4、出碴隧道出碴采用无轨运输，主洞及支洞连接处采用一台正装侧卸式装载机装碴，硐室出碴采用一台挖掘机配合一台正装侧卸式装载机装碴，15吨自卸汽车运输。废碴运至指定弃碴场。5、支护（1） 支护步骤 出碴 初喷 锚杆 挂网 复喷出完碴后，先用AMV7

11、450喷浆机械手进行初喷，封闭新鲜开挖面，下一循环钻孔的同时，进行锚杆钻孔和锚固，并挂钢筋网，下一循环初喷时对该段进行复喷。（2） 喷射砼施工喷射砼采用湿喷工艺，使用AMV7450喷浆机械手施作。材料要求：水泥R42.5，碎石粒径小于15mm，砂细度模数大于2.5，配合比通过试验选定。作业要求：喷射作业分段分片、按自下而上顺序进行，岩面有较大凹坑时，应先喷凹坑处找平，喷射前埋设标志或利用外露锚杆长度以控制喷层厚度，新喷砼按规定洒水养护，喷射砼施工工艺框图附后。（3） 锚杆施工 锚杆采用MO-50锚杆台车钻孔，孔径50 mm，采用纯水泥浆锚固，水灰比0.45。锚固时设临时排气管和注浆管，排气孔采

12、用6 mmPVC胶管，按间距11.5米绑扎于锚杆上，采用10钢管注浆，并用注浆泵压入，注浆饱满的标准是排气管排出砂浆浆液。其施工工艺流程是：钻锚杆眼 排气管绑扎 锚杆送入孔内并固定 送入注浆管孔口堵塞 注浆锚固。（4） 钢筋网施工本工程设计钢筋网为10钢筋，为使钢筋网和围岩密贴，采用两种作业方式：一是现场挂设，钢筋网在锚杆施工的同时将钢筋网挂在锚杆上，焊接牢固，钢筋根据开挖面的实际形状进行调整，顺开挖轮廓线按设计间距布置钢筋，钢筋连接全部用焊接。二是制作成1 m3 m的网片后进行挂设。6、施工通风施工通风是本工程的难点，特别是库房施工，库房扩大后在连接支洞处形成瓶径，且与隧道成直角，施工废气排

13、出困难，故通风采取混合式通风方案，洞口设一台237KW轴流式通风机，由洞外压入新鲜空气到工作面，压入风管经三通可以分支进入支洞库房开挖工作面，主洞与库房工作面爆破、出碴等工序交替进行，以调配风量。同时，在库房工作面支洞处安设一台55KW通风机向洞外实行抽出式通风，通风方式如图所示。（1）按同一时间主洞（或库房）内最多工作人员人数计算 Q = kmqk风量备用系数 K=1.25m同时最多工作人数 m=80q=每人所需新鲜风量 q=3m3/min人Q=1.25803=262.5m3/min=5.0m3/S （2）按同一时间内最多炸药量计算：Q压入=0.13(AV2L2) 1/3/t式中：A同一时间

14、爆破药量，施组设计最大用药量280Kg。t通风时间；取t =30分。L炮烟抛掷区域，施工中炮烟充满1/2断面且在隧道上半部。L取150m。V2=（S/2）2L2=2021502Q压入=0.13（2802021502）1/3/30=6m3/s （3）按最小风速验算因开挖断面较大，废气抽出过程中自然稀释，浓度较低，参考经验值取V min=0.15m/s。故：Q=V minS max =0.1590=13.5m3/s取漏风系数P=1.25，Q需=13.5m3/sQ供=PQ需=16.875m3/s=1012. 5m3/min2、阻力计算 (1) 摩擦阻力采用风管为PVC拉链式软风管,直径d=1200m

15、m,风流在管道中呈完全紊流,管壁光滑取k=0.001则=/8,式中=1/(1.74+lg(d/k)2; =0.122kgf.s2/m4得出=0.000258，考虑到通风最困难时期,即掘进至3号库房工作面最长距离约L=600m.风管周长U=3.768m,S=d2/4=1.13m2则 h摩=LUQ2/S3=115mmH2O式中：h摩-摩擦阻力 mmH2O-摩擦阻力系数 N.s2/m4L-风管长度 mU-风管周长 mS-风管断面积 m2k-风管壁突起平均高度 mm-风流状态参数-空气重率 kgf.s2/m4Q-通过风管的供风量 m3/s-局部阻力系数 N.s2/m4g-重力加速度 9.80665s/

16、m2 (2) 局部阻力、弯道阻力：按50mmH2O计。 (3) 总阻力h 总=h摩+h局=165mmH2O （4）通风机选择风机功率：N=BQ供h总/(102)式中：B通风机安全系数采用1.05 B1电机安全系数采用1.2 通风机效率取0.7 1电机效率取0.95；则N=1.0516.875165/(1020.7)=41KW，电机功率：N1=NB1/1=411.2/0.95=52KW根据 Q供=16.8755m3/s=1012m3/min,N1=52KW，可选用一台237KW轴流式风机作为主风机。7、防排水施工在锚网喷之前，在初喷面上用U型钢钉将软式透水管固定在岩面上，50软式透水管纵横间距均

17、为5米，在纵横交点处用十字节连接，外裹无纺土工布，使透水管纵横均连通，横向透水管与根部纵向透水管用三通连接，将裂隙及渗透水引入集水井，裂隙发育及渗透水较大地段还应加密纵横透水管。被覆地段的LDPE防水卷材施工前，应酬检查防水板是否有变色、厚薄不均、斑点、划痕、撕裂等缺陷，检查喷射砼面是否平整，割除外露锚杆头，防水板用射钉固定在喷射砼面上，固定钉间距5080厘米，防水板接头采用自行式热合机进行双缝焊接，搭接长度为10厘米。防水板施工工艺见工艺框图。8、被覆砼施工本标段隧道被覆砼断面形式多样，可采用自制衬砌台架及组合模板进行被覆砼施工，砼灌注使用HBT60C砼输送泵，插入式捣固器振捣，砼由设在洞口

18、的全自动电脑拌和站提供，6立方米砼运输车运输。三、不良地质地段的预防措施对施工中可能出现的断层及软弱围岩地段进行地质超前预报，超前地质预报系统每月探明前方150200地质情况，进行工况模拟分析，及时调整施工方案，施工时严格遵循以下原则：先深探，管超前，预注浆，短进尺，弱爆破，强支护，紧封闭，常测量。地质超前预报采用TSP202超前地质预报方法：TSP202超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地层中的反射波特性，来预报隧道掌子面前方及周围区域的地质情况。在隧道洞室墙壁的一定范围内布置爆破点，进行微弱爆破产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化时，比如有新断层或岩层变化，信号的一部

19、分被返回。返回的信号经过特殊设计的接收器接收。根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理可以得到结构面的距离和方位。TSP202超前地质预报系统分为测量和软件分析两大部分。测量就是现场爆破和地震波数据采集，一般情况下，测量布置是隧道掌子面左侧或右侧钻24个爆破孔，由掌子面起向后方间隔1.5m打一孔，孔深2.4m安装接收器，然后逐孔爆破，同时接收地震波信号，爆破装药量10-40g。为了节约测量时间，TSP测量所有准备工作如钻孔、用水泥砂浆固定接收器套管等，可以和隧道施工作业同时进行。隧道进洞以后，我们将在主洞布置一组TSP202检测系统，以对隧道的地质情况进行超前预测，以便在施工中拿出最

20、有效的施工方案。进行超前预报有以下几方面的作用：基本上可以杜绝坍方，这在我国的秦岭隧道的施工中已经证明；在软弱围岩的施工中可以加快进度，缩短工期，同时还能提高经济效益。根据TSP202超前地质预报反馈资料，若前方出现破碎带、断层等不良地质，必须及时调整施工方法，对支护参数进行调整，先应对不良地质地段进行小导管超前预注浆，加固破碎围岩，开挖方式调整为分部开挖，及时支护，缩短开挖进尺，加强支护，有必要时格栅钢架支撑，增加量测频率及时反馈围岩信息，对所采用参数及时进行修正，达到防坍的目的。5. 工程总工期及进度计划安排51总工期本工程施工总工期197天，开工时间2002年12月16日，竣工时间200

21、3年6月30日，比业主要求工期提前23天。52分项工程进度计划临时工程20天： 起止时间2002年12月16日至2003年1月5日；洞口土石方30天： 起止时间2002年12月26日至2003年1月25日；主洞开挖及支护90天： 起止时间2003年1月26日至2003年4月25日；3号支洞库房开挖及支护60天：起止时间2003年4月25日至2003年6月23日；4号支洞库房开挖及支护40天：起止时间2003年4月10日至2003年5月24日；5号支洞库房开挖及支护40天：起止时间2003年2月24日至2003年4月4日；清理场地7天： 起止时间2003年6月24日至2003年6月30日。6.

22、工程采用的主要机械设备61主要施工机械设备表拟投入的主要施工机械设备表序号机械或设备名称型号规格数量国别产地制造年份额定功率Kw生产能力用于施工部位备注1三臂凿岩台车21SGBC-CC2挪威AMV2000355 开挖2锚杆台车MO-502中国199918.5锚喷3砼湿喷机AMV74502挪威AMV19997.520m3/h锚喷机械手4砼输送泵HBT60C1中国20007560m3/h锚喷被覆砼5注浆机DLB40/502中国20007.55m3/h锚杆6空压机电动3中国19987320m3/min开挖7内燃空压机VY-12/7 1中国199810012m3/min开挖8挖掘机Pc2001日本19

23、991300.8开挖9装载机ED600T2挪威2000160600t/h装碴10拌和站HZS501中国20015550m3/h砼11通风机90-1轴流1中国1999237600m3/min开挖12通风机88-2轴流1中国199955400m3/min开挖13自卸汽车EQ3141G8中国2001118 8t装运14自卸汽车红岩5中国2000145 15t装运15砼运输车PCL-6063中国20001456m3砼16钢筋切断机GQ-40 1中国19993640钢筋加工17钢筋弯曲机GW-401中国19993640钢筋加工18钢筋调直机GTJ-14 1中国19991.5钢筋加工62主要材料、量测、质

24、检仪器设备表配备本工程主要的材料、测量、质检仪器设备表序号仪器设备名称规 格 型 号单 位数 量备 注1、测量仪器1全站仪TPS-300台12水准仪DS200台22、检测试验设备A、隧道监控量测设备16周边收敛仪WRM-4台217收敛仪QJ-85台218三点锚头位移计台219四点锚头位移计台220传感器WY-40台221应变传感器SGY-135台222应力传感器JXY-II台223锚杆测力器RT6-IIB台224隧道断面测量仪TAPS台225激光导向仪台2B、试验设备26万能试验机WE-1000台127压力试验机YE200A台128液塑限测定仪LP-100台129砂石标准筛套130电动击实仪D

25、J-Q12台131重型击实仪QZ-2台132分析天平TG3286A座333电热干燥箱DG701-4台134钢筋反复弯曲试验机WS-S台135钢筋打点机台236五联液压式高压固结仪YGG-1台137等应变直剪仪ZJ台138水泥安定仪台139石子压碎指标仪150台140砼抗渗仪HS-40台141砼搅拌机TZG60台242砼振动台座143砼快速蒸煮养护箱NSW-2台144砼贯入阻力仪XK16-004台145可控湿干燥机0-300oC台146维勃稠度仪台147电热蒸煮水发生器SZ-226-77台148湿度密度仪1078-03-1078-06台149砼回弹仪HT225A台17. 施工总体布置71材料供应

26、根据招标文件要求，砂石、水泥、钢材、火工品等大宗材料由业主另外招标供应，其余材料由投标人自行采购的要求，我单位在中标后在场地内设足够的材料储备库和堆放场地，保证施工的连续性。特殊材料通过招标方式进行采购，本工程有较好的交通条件，材料均可用汽车运至工地。主要材料消耗量计划表序号材料名称单位总数量施工月123456781钢筋t6282060110140140110483水泥t38721004456907207206903274硝铵炸药t925151519191545导火索m9000500140015002000200014002006火雷管个4570250700750100010007003707非电毫秒管千发100.49.516171716168.98柴油t346305560606050319砂m3370030060065070070060015010碎石m3524045080095095095080039072管理人员动员周期、劳动力计划及设备进场方法我公司在投标期间已做好了管理人员的动员，一旦我公司中标，管理人员、测量人员及仪器3天内可达工地。设备及人员的动员周期如下：设备动员周期（天）人员动员周期（天）测量仪器3管理人员3试验仪器10测量人员3运输设备715