某隧道工程施工组织设计.docx
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某隧道工程施工组织设计
第一章
工程概况及特点
1.1.隧道地质概况
隧道地处剥蚀丘陵地带，植被发育，自然坡度30度，表层为褐黄粉质色粘土，硬塑，厚2～16m,下覆石炭系上中统壶天群灰岩、白云质灰岩，灰色，灰白色，弱风化，产状142°/61°，地下水发育。
其中IDK132+920～IDK133+135为浅埋段，土层较厚，岩溶较发育。
1.2.围岩类别及初级支护、衬砌类型
见表3.1.-01、3.1.-02
表3.3-01各级围岩长度表
类别
Ⅲ类
Ⅳ类
Ⅴ类
合计
长度（m）
710
305
283
1298
占隧道总长
54.7
23.5
21.8
100
1.3.工程特点
本隧道为铁路双线隧道，比单线隧道开挖断面较大，对开挖过程中确保隧道洞室安全稳定要求更高。
表3.3.-02各类衬砌支护参数表
衬砌类型
初期支护
二次衬砌
25#喷砼（cm）
锚杆
钢支架
拱墙
仰拱
部位
直径（㎜）
长度（m）
间距（m）
规格
间距（m）
厚度（cm）
厚度（cm）
Ⅲ
拱◇13、墙及仰拱△13
拱墙
拱○25、墙●22
3.0
环1.2×纵1.0
40C25
40C25
Ⅲ级围岩下锚段
（一）
拱◇13、墙及仰拱△13
拱墙
拱○25、墙●22
3.0
环1.2×纵1.0
40C25
40C25
Ⅲ级围岩下锚段
（二）
拱◇13、墙及仰拱△13
拱墙
拱○25、墙●22
3.0
环1.2×纵1.0
45C25
45C25
Ⅳ
拱墙□23、仰拱△23
拱墙
拱○25、墙●22
3.5
环1.0×纵1.0
HW150型钢
1.0
45C25
45C25
Ⅴ
拱墙□25、仰拱△25
拱墙
拱○25、墙●22
4.0
环1.0×纵0.8
HW175型钢
0.8或1.0
45C25
45C25
注：
表中◇表示网喷砼，△表示素砼，□表示聚丙烯网喷砼，○表示中空注浆锚杆，●表示砂浆锚杆所处地质情况较差，Ⅴ级围岩地段占20%以上，无Ⅰ、Ⅱ级围岩，难以实施全断面快速掘进施工。
在隧道中部存在一处浅埋段，最小埋深约8米，属于Ⅴ级围岩，稍有不慎，易引起塌方冒顶，给施工造成困难，因此，确保安全通过浅埋段非常重要。
同时，由于围岩类别低导致施工工法及开挖断面转换多（有CD法和台阶法相互转换，有不同级别围岩地段的开挖断面及下锚段开挖断面的转换），给施工增加了一定的难度。
另外，因本地地处岩溶发育地区，开挖前须做好超前预报，探明岩溶发育情况尤其重要。
第二章主要对策
XX隧道做为本标段重点工程，我部将加大科技投入，上一流的人才，配备先进、配套和适用的机械设备，确保本隧道资源配置满足安全、质量及施工进度要求。
加强地质超前预报，及时探明围岩级别及岩溶情况，一旦发现问题，及时调整施工方法，杜绝因盲目施工而引起的安全事故。
采用切实可行的方法确保工法转换和断面切换顺利过渡。
按照新奥法原理组织施工，采用新技术、新工艺，坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，采用光面爆破技术，严格控制超欠挖。
投入全液压衬砌台车并按严格控制二次衬砌砼的浇筑工艺，确保二衬砼内实外美。
第三章施工平面布置及临时工程
3.1.道路设置
进口区进场道路：
由于进口山坡较陡，考虑从主便道新修一条300m爬坡便道上至洞口（洞底）标高。
出口区进场道：
出口有约350m长的路堑段，在施工顺序上必须先施工此段路堑再进洞施工，故将进场道路修至本段路堑的端头，再经该段路堑到达洞口，从主便道至此段新修便道大约300m。
3.2.拌合设备布置
进出口各设一座JS750拌和站，同时设2台强制式拌合机生产喷砼。
3.3.空压机房及锻钎机房
空压机房设在洞口附近，以减少弯头风压损失，锻钎机布置在一座空压机房旁以方便锻钎机房的高压风供应。
3.4.火工器库房
炸药库与雷管库分开设置，相隔距离符合有关爆破安全操作规程的规定，并远离施工及生活区。
同时，严格执行当地公安部门有关火供品使用的有关规定。
3.5.供水系统
于河沟内挖井集水并沉淀做为隧道供水水源，并就近设置抽水泵房，经上水管路，泵送至高位水池，经下水管路及压力泵送水至洞内和生活区。
送入洞内的压力水，必须满足掌子面用水压力不小于3kg。
3.6.供电系统
隧道进口设置一台1250KVA变压器一台，分别向洞内及洞外生产房和生活区供电。
出口设置一台2000KVA的变压器，供应隧道出口和八古塘大桥用电。
3.7.生活区
进出口施工队各设置生活区一处，方便队伍管理。
3.8.平面布置
详见XX隧道进口、出口平面布置图（图3.3.-01、-02）
第四章主要施工机械配置
本隧道机械设备配备具有以下特点：
一是坚持以人为本的理念，尽量实行机械化施工，最大限度地减轻施工人员的劳动强度；
二是经济高效，不论从钻孔用掘进台车到爆碴装运机械，还是从砼拌制运输到二次衬砌设备，均考虑单机设备先进的同时，做到机械设备相互合理配套，能最大限度发挥各类机械作业能力，各条施工作业线科学先进；三是尽量体现施工机械与施工方法配套；四是结合设备外形尺寸和衬砌后的隧道断面，选定外形尺寸适宜的施工机械。
配置的主要设备见表3.3.-03所示
第五章施工队伍及劳力组织
本隧道进口、出口拟各安排一个施工队进行施工，每个队施工劳力150人，分六个工班组织施工作业。
具体任务分工和劳力安排见表3.3.-04
第六章总体施工方案
6.1.进洞方案
采用套拱法进洞。
具体详见隧道施工及工艺。
6.2.洞内装碴运输方案
采用侧卸装载机装碴，自卸汽车运输出碴。
找顶采用小型挖掘机，人工配合。
表3.3.-03隧道主要机械设备表
序号
设备名称
规格型号
数量
隧道进口
隧道出口
合计
1
掘进台车
自制
1
1
2
2
反铲挖掘机
PC200
1
1
2
3
钻孔凿岩台车
自制，可行式
11
2
4
万能工作台架
1
1
2
5
地质钻机
TUX-100
2
2
4
6
凿岩机
YT-28
20
20
40
7
风镐
G-10
20
20
40
8
液压衬砌台车
液压、10m
1
1
2
9
自行式热合焊机
YL-03
2
2
4
10
热合式塑料焊枪
4
4
4
11
注浆泵
UB-3
3
3
6
12
强制式砼拌合机
JS350
2
2
4
13
混凝土湿喷机
TK-961
2
2
4
14
混凝土输送泵
HBT40
2
2
4
15
通风机
JBT-2
55KW
1
1
2
16
变压器
630KVA
1
1
2
17
柴油发电机
150KW
1
1
2
18
强制式混凝土拌和机
JS350
2
2
4
19
装载机（侧式）
ZLC50C
1
1
2
20
电动空压机
4L-120/20
3
3
6
21
内燃空压机
P600
2
2
4
22
钢筋加工、焊接机械
各型
根据需要配置
23
各类砼振动器
各型
根据需要配置
24
地质超前预报仪
TSP-202
2
2
25
地质雷达探测仪
RAMAC/GPR
2
2
26
激光隧道限界检测仪
BJSD-2型
2
2
表3.3.-04XX隧道施工队劳力安排表（一个队）
班组名称
任务安排
劳力
管理及技术人员
负责施工队包括生产生活、施工技术、质量、安全等各项管理
共13名
钻孔爆破出碴班组
担负钻孔、装药爆破、通风排烟、洞内排水、装运碴作业。
凿岩工24名，锻钎工2名，装载机司机2名，自卸汽车司机8名,普工14名，共50名。
支护班组
担负超前小导管注浆、喷砼、锚杆、格栅钢架等施工作业。
凿岩工5名，喷锚手4名，电焊工2名，普通工9名，计20名。
衬砌班组
担负隧道结构防排水、隧道衬砌、仰拱回填等施工作业。
振捣工8名，木工4名，电焊工2名，砼输送泵2名，防水板6人，砼养护整修4名，普通工14计30名。
综合班组
担负风水电供应，洞内高压风管、通风管、水管接长等。
电工2名，压风机司机3名，抽水泵站司机1名，普工5名，计11名。
钢筋加工棚
担负锚杆制作，格栅钢架制作，衬砌钢筋加工等。
钢筋工6名，电焊工4名，普通工4名，计14名。
洞外拌合站（机）
担负喷锚料砼并向洞内运送
拌合机司机2名，运输车4名，普通工6名，计12名。
合计
150名
6.3.通风排烟方案
隧道施工通风应满足洞内各项作业所需要的最大风量。
具体一是按照每人每分钟供应新鲜空气3m3计算；每1kw内燃机械供风量不小于3m3/min。
最小风速不小于0.25m/s。
经计算，上述最大用风量为480/min。
因此选用一台JB3型通风机进行采用压入式通风可以满足通风排烟的需要。
采用压入式通风，进出口各配置一台JBT3型通风机向洞内供应新鲜空气。
如图3.3.-03
图3.3.-03压入式通风示意图
6.4.洞内排水方案
隧道进口为顺坡施工，在成洞段洞内一侧挖排水沟自然排水。
隧道出口为反坡施工，在邻近下台阶掌子面附近挖集水井，采用机械抽水经排水管道将积水抽出洞外。
6.5.洞内三管两线布置
见图3.3.-04
6.6.隧道开挖支护方案
按照不同的围岩级别采用不同的开挖方法，Ⅲ级围岩地段采
图3.3.-04洞内管路布置示意图
用台阶法施工，网喷砼及素砼及系统锚杆支护。
Ⅳ级围岩地段施工前施打超前锚杆再开挖，采用短台阶法施工，HW150型钢支撑并辅以聚丙烯网喷砼及素喷砼、系统锚杆支护，Ⅴ级围岩地段采用CD法开挖，小导管超前支护，开挖后采用HW175型钢支撑，并辅以聚丙烯网喷砼及素喷砼、系统锚杆支护。
6.7.隧道弃碴方案
本工程设一处弃碴场，隧道弃碴量（紧方）180993,站场调配（含线路）共利用106530m3，剩余弃碴于ⅡDK132+650线路右侧150m处旱地，占地20亩，弃碴场边坡采用M7.5浆砌片石防护。
6.8.隧道二次衬砌方案
采用液压模板台车施作整体式衬砌。
第七章施工进度计划
本隧道计划工期：
安排23个月；其中：
施工准备:
安排2.5个月；
隧道掘进：
计划安排16个月;双向两个掌子面掘进，平均每口掘进速度Ⅴ级围岩30m/月，Ⅳ级围岩50m/月，Ⅲ级围岩61m/月。
二次衬砌（含防水层）：
计划安排7.5个月，每个洞口每月完成80米。
水沟、电缆槽：
每个洞口按200m/月安排。
回填灌浆：
每个洞口也按200m/月考虑。
详见表3.3.-05及图3.3.-04
表3.3.-05隧道施工进度计划表
工区
工程项目
工程量
工期（月）
2005年（季）
2006年（季）
2007年（季）
二
三
四
一
二
三
四
一
二
三
四
进口工区
施工准备
678m
2
开挖及支护
14
二次衬砌
8.5
水沟电缆槽
3.4
回填灌浆
3.4
出口工区
施工准备
620m
2.5
开挖及支护
13.5
二次衬砌
8
水沟电缆槽
3.1
回填灌浆
3.1
第八章隧道进洞方法
拟采用套拱法进洞。
8.1.套拱设计
本隧道拟采用套拱法进洞，以确保进口段隧道施工安全。
套拱设计如图3.3-05所示
说明：
砼套拱采用内侧立模，架立格栅后网喷砼的方法施工。
图3.3-05隧道进洞套拱设计图
8.2.拱部进洞
洞口段路堑开挖完成（拱部）进洞面后,安装两榀格栅,格栅宽30cm,格栅间距1m，格栅底部设卧木及锁脚锚杆，两榀格栅用φ22钢筋拉接固定，拉接筋环向间距1m。
架立格栅后立模网喷射C20砼,形成拱部棚状洞口。
在此棚状洞口支护下按照CD法进洞施工。
8.3.下部进洞
下部洞外路堑开挖根据CD法施工进程适时进行，开挖至下部套拱部位后，施做套拱砼基础，架立下部套拱格栅与上述拱部格栅螺栓连接，再立模网喷砼。
形成下部棚状支护结构，再按照CD法施工。
第九章各级围岩地段隧道施工程序及开挖支护
9.1.Ⅴ级围岩地段（CD法）施工程序及开挖支护
9.1.1.Ⅴ级围岩地段（CD法）施工程序
Ⅴ级围岩地段采用CD法施工，根据CD法施工的特点，按横断面图来说开挖支护分六步，仰拱浇筑分两步，仰拱回填一步，整体式衬砌一步。
开挖前的超前支护穿插其间，Ⅴ级围岩隧道段施工工序如表3.3.-06所示
9.1.2.Ⅴ级围岩地段（台阶法）开挖支护作业循环见表3.3.-07Ⅴ级围岩地段开挖支护作业循环表
9.1.3.Ⅴ级围岩地段（台阶法）开挖支护月进度估算每循环进尺0.8m，每天完成1.33个循环，每天进尺1.1m,每月进尺33m，实际按每月30m安排施工进度。
9.2.Ⅳ级围岩地段（台阶法）施工程序及开挖支护作业
9.2.1.Ⅳ级围岩地段（台阶法）施工程序
Ⅳ级围岩地段采用短台阶法施工，见表3.3.-08所示。
9.2.2.Ⅳ级围岩地段（台阶法）开挖支护作业循环
见表3.3.-09
表3.3.-06-1Ⅴ级围岩地段施工程序表
（一）
施工步骤
图示
施工工序说明
第
一
步
利用上一循环架
立的钢架施作隧道侧
壁超前支护及导坑侧
壁22水平锚杆超前支护；
弱爆破开挖①；
施做①部导坑周边的
初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立格栅钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆。
钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
第
二
步
弱爆破开挖②部；导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。
接长H型钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆。
钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
表3.3.-06-2Ⅴ级围岩地段施工程序表
（二）
施工步骤
图示
施工工序说明
第
三
步
在滞后于②部一段距离后，弱爆破③部。
安装Ⅳ部分钢架，接长I18临时钢架。
隧道周边部分喷混凝土至设计厚度。
第
四
步
灌筑Ⅳ部边墙基础与部分仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充分次施作）。
第
五
步
开挖⑤部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同第一步。
表3.3.-06-3Ⅴ级围岩地段施工程序表（三）
施工步骤
图示
施工工序说明
第六步
开挖⑥部并施作
导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同第二步。
第七步
在滞后于第六步
一段距离后，弱爆破开挖⑦部。
安装Ⅷ部分钢架，隧道底周边部分喷混凝土至设计厚度。
表3.3.-06-4Ⅴ级围岩地段施工程序表（四）
施工步骤
图示
施工工序说明
第
八
步
拆除I18临时钢架，灌筑Ⅷ部边墙基础及部分仰拱及填充（仰拱及隧底填充分次施作）。
第
九
步
根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后利用衬砌模板台车一次性灌长Ⅸ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
表3.3.-07Ⅴ级围岩地段开挖支护作业循环表
序号
项目名称
时间（分）
循环进度（小时）
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
十三
十四
十五
十六
十七
十八
1
测量放样
60
2
导管注浆
120
3
开挖
240
4
初喷砼
60
5
架立格栅
120
6
锚杆
180
7
复喷砼
180
合计
1280
说明：
Ⅴ级围岩实际平均每两个作业循环施作一排超前小导管并注浆，此处仅为每循环平均打小导管注浆时间，摊入作业循环时间。
表3.3.-08-1Ⅳ级围岩地段施工程序表
（一）
施工步骤
图示
施工工序说明
第
一
步
先施作超前锚杆，超前锚杆纵向间距为2.0m,环向间距30cm。
钻爆法开挖上台阶Ⅰ，架立上台阶HW150钢架，并与上一作业循环已架立的钢架联结，再网喷聚丙烯纤维砼。
第
二
步
与下台阶拉开一定的距离（不超过5m）钻爆法开挖下台阶②。
架立格
栅并与上台阶已架好的格栅用螺栓连接。
表3.3.-08-2Ⅳ级围岩地段施工程序表
（二）
表3.3.-09Ⅳ级围岩地段（台阶法）开挖支护作业循环表
（钻孔深度1.3m,每循环进尺按1.0m）
序号
项目名称
时间（min）
循环进度（小时）
1
超前锚杆
120
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
测量布孔
60
3
台车就位
60
4
钻孔
300
5
装药起爆
60
6
通风排烟
30
7
找顶
30
8
出碴
180
合计
840
升级会员 