双向四车道公路隧道专项施工方案87页.docx
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双向四车道公路隧道专项施工方案87页
xx高速公路XX标段
XX隧道施工专项方案
编制：
审核：
审批：
XX集团路桥有限公司
一、编制说明
1、编制依据
1）XX至XX高速公路XX标段两阶段施工图设计；
2）交通部现行的施工技术规范、验收标准及有关文件；
3）招投标文件、施工承包合同；
4）XX交通投资集团高速公路施工标准化技术指南；
5）对施工现场的实地勘察、调查资料；
6）我公司积累的成熟技术、科技成果、施工工艺方法及同类工程的施工经验。
2、编制原则
1）工期保障原则
根据业主对本标段工程总工期及节点工期要求，科学组织施工，合理配置资源，计划安排周密，使各项分部工程施工衔接有序，资源利用充分，以保证总体施工计划的实现，从而确保总工期。
2）技术可靠性原则
施工方案制订遵循技术先进、安全可靠、经济适用相结合的原则。
根据本项目工程特点，吸收国内外类似工程施工和管理的成熟技术，结合我单位相关施工的成功经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案，确保工程安全、优质、快速建成。
3）经济合理性原则
充分考虑了工程的实际需要及我单位相应资源配置，力求方案经济合理，并在施工过程实施动态管理，以使施工方案优化，效率提高，施工成本降低。
4）安全、环保、职业健康原则
以确保安全生产、文明施工为原则制订各项措施，严格执行安全操作规程，施工现场全过程处于严密监控状态。
以有利生产、方便生活为目标布置施工总平面。
5）突出重点及难点的原则
根据本项目工程特点，以隧道、桥梁工程为重点、以各分项工程的难点进行编制，专项方案具有重点、难点突出、内容全面、思路清晰的特点。
二、工程概况、主要工程量
1、工程概况
XX隧道位于XX镇XX村与XX村之间，为分离式隧道，左线长：
837m，右线长822m。
具体见下表
隧道名称
起点里程
终点里程
长度
围岩类别
明洞
V
IV
III
XX隧道
左洞
ZK58+853
ZK59+690
837
5
99
287
432
右洞
K58+848
K59+670
822
5
141
281
383
各级围岩复合式衬砌支护见表
复合式衬砌支护类型
衬砌
类型
围岩
级别
初期支护
C25二衬
辅助施工
锚杆
钢筋网
C25
喷砼
钢拱架
M
明洞
－
－
－
－
拱墙、仰拱
60cm钢筋砼
－
S5-A
Ⅴ浅埋段
Φ25中空注浆锚杆L=3.5m
@60cm*100cm
φ815x15cm
δ24cm
18工字钢
Δ60cm
拱墙、仰拱
50cm钢筋砼
超前长管棚超前小导管
S5-B
Ⅴ埋深段
Φ25中空注浆锚杆L=3.5m
@80cm*100cm
φ820x20cm
δ24cm
18工字钢
Δ80cm
拱墙、仰拱
45cm钢筋砼
超前小导管
S4-B
Ⅳ
Φ22早强砂浆锚杆L=3.5m
@60cm*120cm
φ825x25cm
δ23cm
格栅钢架
@100cm
拱墙、仰拱
40cm钢筋砼
超前锚杆
S3
Ⅲ
Φ22早强砂浆锚杆
L=2.5m
@120cm*120cm
φ825x25cm
δ10cm
拱墙、仰拱35cm素砼
-
人行横洞
Ⅳ
Φ22早强砂浆锚杆L=2m
@120cm*100cm
φ825x25cm
普通段：
δ12cm
加强段：
δ10cm
-
普通段拱墙：
30cm素砼
加强段拱墙：
35cm素砼
-
2、主要技术指标
主要技术指标表
序号
项目
单位
指标
备注
1
公路等级
高速公路
（双向四车道）
2
设计车速
公里/小时
100
3
行车道宽度
m
3.75×2
4
隧道类别
分离式隧道
5
建筑限界宽度
m
10.75
6
建筑限界高度
m
5
7
地震烈度
Ⅵ度
3、主要工程数量
XX隧道主要工工程数量
细目号
细目名称
单位
数量
1
洞口机械开挖土方
m3
3334.80
2
洞口机械开挖石方
m3
5002.20
3
洞口坡面防护
m2
613.00
4
φ22砂浆锚杆
Kg
9313.99
5
明洞衬砌C25拱墙混凝土
m3
482.04
6
明洞衬砌光圆钢筋（HPB300）
kg
15837.12
7
明洞衬砌带肋钢筋（HRB335）
kg
42086.52
8
明洞衬砌C25仰拱混凝土
m3
342.36
9
明洞衬砌C15混凝土仰拱回填
m3
225.00
10
回填种植土
m3
68.00
11
回填土石方
m3
804.00
12
回填浆砌片石
m3
540.00
13
洞身开挖
m3
164007.52
13
锚杆（φ22超前砂浆）
m
51097.70
14
C25混凝土套拱
m3
87.44
15
钢管（φ108mm，壁厚4.0mm）
m
4625.00
16
热轧无缝钢管（φ42mm，壁厚4.0mm）
m
23895.00
17
工字钢（I18）
kg
608595.00
18
锁脚钢管（φ42mm，壁厚4.0mm）
m
4692.66
19
角钢
kg
20968.00
20
C25喷射砼
m3
8031.00
21
中空注浆锚杆（φ25）
m
61845.12
22
早强砂浆锚杆（φ22）
m
122137.07
23
钢筋网（φ8）
kg
114125.08
24
型钢（I18）
kg
8320.00
25
M10浆砌片石
m
8.00
26
槽钢（25a）
kg
1713.00
27
模筑衬砌光圆钢筋（HPB300）
kg
124185.48
28
模筑衬砌带肋钢筋（HRB335）
kg
423110.28
29
C25高性能拱墙防水混凝土
m3
14707.30
30
仰拱C25混凝土
m3
4746.00
31
C15混凝土仰拱回填
m3
5050.00
32
C25边沟、电缆沟混凝土
m3
2872.49
33
C20混凝土基层
m2
14931.00
34
无纺布
m2
49895.59
35
止水带
m
5768.22
36
遇水膨胀止水条
m
4641.68
37
中心排水管
m
1719.0
三、总体施工方案及顺序
1、总体施工方案
1）隧道采用新奥法原理组织施工，软弱围岩施工中遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的施工原则。
2）隧道共一个施工作业区，采用单向施工方案。
3）本隧道地质情况复杂，围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。
隧道开挖掘进按照围岩级别，由强到弱依次采用全断面法、上下台阶和弧形导坑法施工，人工钻孔，普通钻爆法开挖，出碴进料采用无轨运输。
4）隧道超前支护采用管棚、超前小导管和超前砂浆锚杆，初期支护按照设计图纸采用网喷砼及钢拱架、钢格栅、锚杆，喷砼施工采用湿喷工艺。
5）自制多功能作业台车无钉挂设防水板。
6）二次衬砌使用衬砌台车拱墙一次模筑成型。
砼洞外集中拌和，砼搅拌运输车运至洞内，泵送砼入模。
2、施工顺序安排
1）隧道工序可划分为：
洞顶截水沟开挖，土石方开挖及边、仰坡和成洞面临时防护；进洞辅助措施施工；浅埋段开挖、初期支护；浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工；洞门施工；洞身开挖；洞身初期支护；仰拱和铺底；洞身防排水；二次衬砌；洞内路面及两侧沟槽等。
2）分离式隧道总体施工程序如下：
仰拱和铺底距掌子面不大于60m
四、施工总体部署
1、场地布置
XX隧道采用单向掘进，在隧道进口规划了临时场地，总体规划布置如下：
进口临时场地占地总面积约为15400m2，其中包括施工便道13500m2、办公生活区500m2、喷锚拌和站1200m2、空压机房及箱变站200m2、水池等；
施工场地和队伍驻地的修建按改善提高作业人员的工作环境与生活条件，保护生态环境，促进安全生产，文明施工的总体要求，结合XX交通投资集团高速公路标准化施工技术指南要求进行合理规划、布置和驻地建设（详见XX隧道进口平面布置图）。
2、进度计划
隧道施工进度计划安排：
隧道施工计划
施工部位
施工起讫时间
XX隧道
施工准备
2013.10.1
2013.11.30
洞口工程
2013.12.1
2014.2.28
洞身开挖及支护
2014.3.1
2014.11.31
仰拱开挖及填充
2014.5.15
2014.12.31
二次衬砌
2014.6.15
2015.1.31
路面及附属
2015.2.1
2015.3.31
隧道施工进度计划横道图
施工部位
2013年
2014年
2015年
4季度
1季度
2季度
3季度
4季度
1季度
2季度
3季度
4季度
洞口工程
洞身开挖及支护
仰拱开挖及填充
二次衬砌
路面及附属
3、施工组织机构及人员安排
主要管理人员一览表
序号
职务
姓名
职责
备注
1
项目经理
全面负责
2
项目总工
质量、技术总负责
3
项目副经理
安全、生产、进度总负责
4
工程部主任
技术、质量、全面管理
5
隧道主管
隧道技术、质量管理
6
技术员
现场技术员
7
技术员
现场技术员
8
技术员
现场技术员
9
测量队长
现场测量
10
试验室主任
现场试验
11
施工队长
现场质量、进度、安全
隧道施工劳动力计划
隧道名称
序号
工种
劳动力人数
备注
XX隧道
1
管理人员
4
质量、安全、技术
2
开挖班
80
两班倒
3
支护班
40
两班倒
4
二衬班
30
5
出渣班
20
6
钢筋班
12
7
电工
4
8
测量工
4
9
普工
16
合计
210
4、施工机械配置
隧道每个作业面施工分5独立施工班组，即开挖班、支护班、出渣班、二衬班和钢筋班，二十四小时作业；每个洞口配备挖机1台，装载机1台，12.2m衬砌台车1台，自制钻孔、支护及钢筋台车各1台，风钻若干个。
XX隧道机械设备配置表
机械名称
规格型号
额定功率（Kw）或容量（m3）或吨位（t）
数量
备注
挖掘机
小松PC200
1.0m3
1
装载机
柳工ZL50
3m3
2
洒水车
一汽
8000L
1
自卸汽车
一汽
15t
8
专用锚杆打插机
国产
2
打设拱部锚杆用
空气压缩机
21m3/min
6
通风机
SDDY-Ⅲ-12.5
2×55KW
风量60000～160000m3/h，全压1150～6000Pa
2
气腿式风钻
YT28
20
钻孔台车
自制
2
钢筋台车
自制
2
全自动液压衬砌台车
12.2m
1
混凝土喷射机
SPZ-6
6
注浆泵
2TGZ-60/120
60L/min
3
强制式搅拌机
JS750
30m3/h
1
混凝土输送泵
HBT60
60m3/h
2
混凝土输送车
TZ5160GJB
6m3
2
混凝土输送车
三一搅拌车
12m3
10
电焊机
BX1-500
38KVA
6
钢筋加工机械
GQ/GW
φ6-40
3
木工机械
MB106
B600×2000
1
发电机
300GF
300KW
1
发电机
75GF
75KW
1
变压器
箱式变压器
630KVA
2
抽水泵
IS150
扬程＞70m
4
增压泵
2
5、供水、供风、防尘
施工用水：
在山顶修建蓄水池，采用高水位水池供隧道施工用水。
潜水泵：
用于抽出隧道内积水。
施工通风：
洞口采用管道压入式通风，设2台55KW轴流式通风机作主扇，风管均采用120cm的大口径软管。
防尘：
全隧道采用湿式钻孔；出碴时喷雾洒水；砼在洞外拌合，通风降尘，风速控制在1.5～3.0m/s左右。
6、施工临时用电
1）配置2×500KVA变压站，隧道施工供电采用三相五线供电系统；动力设备采用三相380V；照明电压一般作业地段不宜大于36V，成洞段和不作业地段采用220V，手提作业灯为12～24V；选用的导线截面应使低压线路末端电压降不大于10%；36V及24V线不得大于5%；高压分线部位设明显危险警告标志；所有配电箱和开关全部进行责任人和用途标识。
2）洞外变电站设置防雷击和防风装置，且设在靠近负荷集中地点和设在电源来线一侧。
当变电站电源线需跨越施工地区时，其最低点距人行道和运输线路的最小高度满足：
电压35kV时7.5m,电压6～10kV时6.5m，电压400V时6m。
变压器容量按电气设备总用量确定，当单台电动设备容量超过变压器容量的1/3时，适当增加启动附加容量。
3）成洞地段固定的电线路，采用绝缘良好的胶皮线架设；施工地段的临时电线路应采用橡套电缆；涌水隧道的电动排水设备采用双回路输电，并有可靠的切换装置；动力干线上每一分支线，必须装设开关及保险装置；严禁在动力线路上加挂照明设施。
4）照明和动力线路安装在同一侧时，必须分层架设。
电线悬挂高度应满足：
110V以下电线离地面距离大于2m，400V时大于2.5m，6～10kV时大于3.5m。
供电线路架设按照高压在上、低压在下，干线在上、支线在下，动力线在上、照明线在下。
5）施工期间“三管两线”架设、安装应顺直、整齐，按图2-2所示布置。
三管两线布置示意图（尺寸单位：
m）
7、临时通讯设施
项目经理部、作业队接入固定电话和配置移动电话，另配备对讲机数部，保持内外联络畅通，网络满足信息化管理要求。
在掌子面和洞口及值班室设置防爆应急电话，确保信息安全畅通。
隧道内如固定敷设的通信、信号和控制用电缆全部采用铠装电缆、不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆。
为防止雷电波事故，通信线路在隧道洞口处装设熔断器和避雷装置。
五、主要施工方案
1、施工准备
1）临时设施准备
开工之前首先修筑临时施工便道，架设施工供电线路、铺设供水管道，砌筑洞顶截水沟，开挖隧道进出口明挖段土方。
洞口场地开挖完成后，进行场地平整碾压和硬化工作，修建生产和生活房屋，然后安装和修建隧道供风、供水、发电、喷射混凝土生产、钢结构加工等设备与设施。
洞门工程在进洞施工正常后及时安排施工，尽量避开雨季。
2）技术准备
（1）在技术负责人的主持下，召集全体技术人员审核图纸并勘误，领会设计意图，掌握设计施工要领。
（2）根据设计针对工程项目的特点，全面分析，统筹安排，科学分解工序，合理确定作业方法及循环时间，制定相应的技术和质量保证措施，编制施工方案，并完成施工方案的报批；
（3）完成对施工队技术人员的技术交底工作和各种记录簿和工程检查表格的填报交底工作。
（4）隧道施工测量控制网设置完成并通过监理工程师的验收和批准，现场放样全部完成，具备施工条件。
（5）实验室已完成各类施工用原材料及配合比的检验和配制工作，并通过监理工程师批准。
3）安全准备
（1）施工现场及环境的隐患排查及风险评估，制定相应的保证措施及应急预案，完成隧道安全专项方案的编制，并通过监理工程师的审批。
（2）进场施工人员的进场安全培训及教育工作完成，对施工队的安全技术交底工作完成。
（3）特种作业人员的培训及持证情况满足施工要求。
（4）特种作业设备的标定完成，并通过监理工程师、业主单位的审批。
（5）隧道不良地质及监测控制工作准备均满足施工条件。
3）队伍及人员进场准备
组建有技术、有责任、有创新的管理团队负责隧道的技术、安全、质量及进度的施工管理，同时组织有丰富施工经验及施工能力的施工队伍，以满足施工开展的人力要求。
4）各类设备及材料进场准备
（1）测量设备如GPS、全站仪、断面扫描仪等均标定合格且数量满足施工要求。
（2）各类实验设备及材料均标定合格且数量满足施工要求。
（3）各类施工机械设备运行良好，各类施工原材料的准备充裕，且数量满足施工要求。
2、施工测量
开工前期要依据设计文件进行施工测量，施工测量分为洞内测量和洞外测量两部分，开工前主要是洞外测量。
洞外测量采用GPS确定洞口的位置、高程，组织测量队进行连侧（模拟贯通测量），加密水准点和导线点。
洞内采用全站仪设置导线点，进行施工放样。
1）工程测量组织
（1）项目部成立测量组（隶属工程部管理），专门负责本工程的施工测量及围岩监控量测工作。
（2）开工前对导线点、水准点进行系统的复测工作，隧道控制点及测设出隧道洞口位置，确保无误。
并向监理工程师提交复测报告。
（3）当复测结果在规范规定的误差范围内时，经监理认可，在此基础上根据施工需要进行导线点和水准点加密，作为施工测量的依据。
若发现复测误差超限时，应再进行复测，直至达到规范要求的精度为止。
每年对导线、水准都要复测一次。
（4）测量仪器配备GPS、全站仪、J2经纬仪，自动安平水准仪等。
各种测量仪器定期送交有资质的检验单位进行检验，使其保持良好的状态。
（5）各种测量原始资料、计算成果和图表，必须记录真实、清楚并不得涂改。
测量资料必须保持完整，整理成册，分类分项归档。
2）洞内施工测量
（1）洞内导线
洞内导线应根据洞口投点向洞内作延伸测量，洞口投点应纳入控制网内，由洞口投点传递进洞方向的联接角测角中误差，不应超过测量等级的要求，后视方向的长度不宜小于300米。
导线点应尽量沿路线中线布设，控制导线边长在直线地段不宜短于200m，曲线地段不宜短于150m。
无闭合条件的单导线，应进行二组独立观测，相互校核。
（2）开挖前应在开挖断面标出设计断面尺寸线，开挖工作完成后应及时测量给出断面图。
采用上下导坑法施工的隧道，上部导坑的中线每延伸一定距离后，应与下部导坑的中线联测一次，用以校核上部导坑的中线点或向上部导坑引点。
（3）供衬砌用的临时中线点，必须用经纬仪测定，其间距可视放样需要适当加密，但不宜大于10m。
（4）衬砌立模前，应复核中线和高程，标出拱架顶、边墙底和起拱线高程，用设计衬砌断面的支距控制架立拱模和墙模。
立模后必须进行检查和校正，确保无误。
（5）洞内水准测量
洞内水准路线应由洞口高程控制点向洞内布设，结合洞内施工情况，测点间距200—500米。
洞内施工用的施工点，应根据洞外、洞内已设定的水准点，按施工需要加设，满足施工要求。
3）贯通误差的测定及调整
（1）贯通误差的测定应按下列要求进行：
①采用精密导线测量法，在贯通面附近定一临时点，由进测的两方向分别测量该点的坐标,所得的闭合差分别投影至其垂直的方向上，得出实际的横向和纵向贯通误差，在置镜于该临时点测求方位角贯通误差。
②水准路线由两端向洞内进测，分别测至贯通面附近的同一水准点或中线点上，所测得的高程差值即为实际的高程贯通误差。
（2）贯通误差的调整应按以下方法进行：
①采取精密导线测量，贯通误差用坐标增量及角度平差来调整。
②进行高程贯通误差调整时，贯通点附近的水准点高程，采用由进出口分别引测的高程平均值作为调整后的高程。
③隧道贯通后，施工中线及高程的实际贯通误差，应在未衬砌的100m洞段内（即调线地段）调整。
该段的开挖及衬砌均应以调整后的中线及高程进行放样。
4）竣工测量
（1）隧道竣工后，应在直线地段每50m、曲线地段每20m及需要加测断面处，测绘以路线中心为准的隧道实际净空，标出拱顶高程、起拱线宽度、路面水平宽度。
（2）隧道永久中线点，应在竣工测量后用混凝土包埋金属标志。
直线上的永久中线点，每200—250m设一个，曲线上应在缓和曲线的起终点各设一个；曲线中部，可根据通视条件适当增加。
永久中线点设立后，应在隧道边墙上画出标志。
（3）洞内水准点每公里埋设一个，并在隧道边墙上画出标志。
3、超前地质预报
1）超前地质预报
结合XX隧道的具体地质条件，本地质预报工作的任务主要包括如下几个方面：
（1）地层岩性，如软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土。
（2）地质构造，特别对断层、节理密集带、褶皱构造等。
（3）不良地质，特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体、高地应力、高地温、高岩温等发育情况。
（4）地下水，特别是岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层地带等。
（5）对照图纸提供的地质资料，绘制掌子面围岩素描图，预报地质条件变化情况及对事故的影响程度。
（6）预报可能出现的不良地质及其对施工的影响，以及处理措施。
①可能出现的塌方、滑动的部位、形式、规模以及发展趋势，提出处理措施。
②可能出现突然涌水的地点、涌水量大小、地下水泥沙含量及对事故的影响。
③软岩内鼓、边墙掉块地段及对施工的影响。
④岩体突然开裂或原有裂隙逐渐加宽的位置及其危害程度。
⑤对隧道将要穿过不稳定岩层、较大断层作出预报，以便及时改变施工方法，采取应急措施。
（7）位移量测中发现围岩变形速率加快时，应预报对围岩稳定性的影响程度。
（8）浅埋隧道地面出现下沉或裂缝时，预报对隧道稳定和施工的影响程度。
（9）隧道施工中由于措施不当，可能造成围岩失稳，应及时采取改进措施。
2）地质预报工作方法
采用宏观与微观相结合的地物整合预报技术，具体讲，就是立足于区域地质分析技术，充分利用区域地质资料、隧道勘查资料，通过现场地质调查，锁定隧道施工主要地质灾害的性质。
借助于TSP、地质雷达、红外探水等物探手段和水平地质钻探、地质编录等地质手段，进一步摸清不良地质体的性质、位置、规模、产状，对其风险等级进行评价。
3）超前地质预报的分级
（1）隧道施工中地质预测、预报方案应根据区域地质资料和设计文件制订，以达到预报准确、节省资源的目的。
（2）根据地质对隧道安全的危害程度，地质灾害分为A、B、C、D四级，其影响因素见表。
（3）复杂地质的预测、预报应坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探相结合，地质方法与物探方法相结合，辅助导坑与主洞探测相结合，并贯穿于施工全过程。
不同地质灾害级别的预报方式可采用：
①一级预报可用于A级地质灾害。
采用地质分析法、地震波反射法、超声波反射法、陆地声纳法、地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法、超前水平钻探法等进行综合预报。
②二级预报可用于B级地质灾害。
采用地质分析法、地震波反射法、超声波反射法、陆地声
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