隧道施工组织设计4.docx

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隧道施工组织设计4

内福口隧道进口施工组织设计

一、编制依据

1、海峡西岸经济区高速公路网漳州至永安联络线-龙岩漳平段招标图纸；

2、交通部颁发的《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94、《公路工程质量检验评定标准》JTGF以及国家、交通部、福建省等相关部门制定的其他公路隧道施工技术规范及有关规定；

3、通过对施工现场及其周边环境的考察所取得的施工位置的地形地貌、料源料场、道路交通、水电供给等资料；

4、我公司近年来总结形成的隧道工程施工科技成果、工法以及既有的施工资源、装备能力、生产经验和管理水平等。

二、工程概况

（一）、工程概况

内福口隧道进口位于梅水坑村，左右线分离式设计，我部由隧道进口出口分别进洞施工。

我合同段内内福口隧道进口左线起讫里程为ZK81+083---ZK82+673，长1590m；右线起讫里程为YK81+103---YK82+688，长1585m。

内福口隧道进口左右线明洞段各5m，Ⅴ级围岩207m，Ⅳ级围岩300m，Ⅲ级围岩460m，Ⅱ级围岩623m隧道截面建筑限界10.25*5.0（宽*高）m；右线明洞段5m，Ⅴ级围岩207m，Ⅳ级围岩320m，Ⅲ级围岩455m，Ⅱ级围岩603m隧道截面建筑限界10.25*5.0（宽*高）m。

隧道大部分线路左右线位于半径为1480m、1500m的圆平曲线上，隧道纵坡为+2.3%，进口洞门均为端墙式1:

0.25，全隧道采用机械通风、电光照明。

隧道洞口多为强风化凝灰岩，地质条件较差、缺乏自稳能力，左右线采用大管棚超前支护开挖施工，隧道洞身地质条件较好，主要采用小导管超前支护，台阶法开挖施工。

隧道排水施工以“防、排、堵、截相结合”的原则，在保证隧道排水效果的前提下，加强防水、堵水措施，尽量减少水流对隧道衬砌的侵蚀破坏。

（二）、地质特征

本隧道通过地层主要为凝灰岩等，隧道进口端以Ⅴ级围岩为主，主要是强风化凝灰岩为主，节理发育、岩体破碎，自稳及抗冲刷能力差；隧道洞身以Ⅱ级围岩为主。

（四）、地震烈度

本桥所处地区地震动峰值加速度为0.05g，反应谱特征周期为0.40s，对应地震基本烈度为Ⅶ度，总体地震烈度较低，破坏性不强。

（五）、气象特征

本合同段区域地处内陆，雨量充沛。

该处地貌以中山为主，兼有低山、丘陵、河谷地形，雨季一般集中在三---九月份，雨量充沛，常暴雨成灾。

易形成滑坡、泥石流等自然灾害。

（六）、施工条件

（1）、交通条件

该地区处于山区，道路较少，唯一主干道S208省道。

施工区内便道修建困难，材料、机具运输方式以汽车为主。

（2）、工程材料

隧道施工所用钢材从业主制定的厂家购买；采用当地生产地材、水泥等，施工混凝土采用自设混凝土拌和站供应。

其余材料就地购买。

（3）、水、电

隧道出口处有地表水流，水质为HCO-3-Ca2+.Na++K+型淡水按照规范《公路工程地质勘查规范》（JTJ064-98）附录D进行判定，地下水对混凝土不具腐蚀性。

符合设计及规范要求，水量满足施工生活需要。

施工期间用S208省道高压电线，在隧道口处安装800KVA的变压器2台。

三、施工组织机构

为顺利开展漳永高速公路工程，组建了中铁十六局集团第一工程有限公司漳永高速公路项目经理部，并设立相关部室。

图3-1-1施工管理组织机构图

为顺利完成内福口隧道进口的施工，特安排我公司具有隧道丰富施工经验的人员组成隧道一队进行施工。

主要管理人员如下:

队长：

技术负责人：

技术员：

质检员：

安全员：

材料员：

四、施工临时设施

（一）、临时驻地及钢筋加工场

队伍临时驻地安排隧道口左侧100m处，占地约3280m㎡，建临时房屋共30间（3.64*6.16m）（673m2），设有综合办公室、食堂、会议室、员工宿舍等临时房屋，同时用于存放各种小型机具。

钢筋加工场设在临时驻地东侧，占地1200m2（20m×60m）,设有原材料存放区、钢筋加工区、半成品存放区。

加工好后的半成品分类别存放，用小型工具车运送到各施工作业面。

（二）、施工便道

临时施工便道由S208省道修建至隧道进口处本隧道施工需要新建施工便道约500m，拓宽便道800m,便道宽度5.5m，选择适当地方做为会车道，其宽度不小于7m。

由于处于山区，便道路面硬化处理。

（三）、混凝土拌合站

混凝土拌合站设在1#拌合料场统一搅拌运输

（四）、临时用电线路

施工期间用S208省道高压电线，在隧道口处安装800KVA的变压器2台解决。

（五）、弃碴场

内福口隧道进口单线长1590m，共有隧道弃碴265957.27m3。

按施工设计图纸，其中61716.98m3为弃渣，其余用以加工利用，内福口隧道进口弃碴场位于内福口隧道进口洞口外右侧500m处。

弃碴场顺冲沟方向长200m，平均宽度为70m，弃碴填高约18m，基本满足弃碴需求。

五、施工计划安排

（一）、施工顺序

内福口隧道进口左右线长度均超过1587m，为我合同段工期控制性工程。

在我合同段总体施工安排上，施工内福口隧道进口，且隧道左右线同时进行施工，以满足总体工期要求。

（二）、施工计划工期

根据我标段总体施工计划安排，内福口隧道进口于2013年12月30日完成，工期17个月。

各分部工程施工计划时间如下：

内福口隧道进口：

总工期：

2012.7.1——2013.12.30

洞口及明洞施工：

2012.7.1——2012.9.1

洞身开挖及支护：

2012.9.1——2013.7.10

洞身衬砌：

2012.10.1——2013.11.10

路面及附属：

2013.9.1——2013.12.30

施工计划横道图（附后）。

（三）、主要施工机械设备见表5-3-1：

表5-3-1施工机械设备表

序号

机械名称

规格型号

功率

数量

设备状况

容量

小计

其中

调入地点

吨位

自有

新购

租赁

1

模板衬砌台车

L=12m

2

2　

良好

2

湿喷机

PZ-9

9m3h

4

4

5

砼输送泵

HBT50C

2

2

良好

6

发电机

6200Z型

500KW

良好

7

注浆泵

ZTG

4

4

8

挖掘机

PC-225

2

2

良好

9

装载机

ZL50

2

2

良好

11

运碴车

重汽金王子

20t

8

4

4

12

载重汽车

黄河150

5T

2

2

良好

13

空压机

4L-402

20m3min

8

8

良好

14

通风机

ZSZ-125A

2

2

良好

15

洒水车

WS144AS

8m3

1

1

良好

16

砼拌合楼

jS750

75m3h

1

1

良好

18

砼振捣器

ZX50

40

20

20

良好

19

钢筋调节机

QJ-48

5.5KW

2

2

良好

20

钢筋切割机

QJ-40-1

5.5KW

3

3

良好

21

钢筋弯曲机

GJ7-30

2.8KW

3

3

良好

22

钢筋对焊机

UN-75

1

1

良好

23

电焊机

BX-315

6

6

良好

24

变压器

800KVA

2

良好

26

抽水机

2

2

良好

（四）、测量、试验仪器见表5-4-1：

表5-4-1测量、试验仪器

序号

仪器设备名称

规格型号

产地

单位

数量

设备状况

设备来源

1

液压万能材料试验机

WE-600B

无锡

台

1

良好

新购

2

电动压力试验机

TSY-2000KN

无锡

台

1

良好

新购

3

负压筛析仪

浙江

台

1

良好

新购

4

水泥净浆搅拌机

NJ-160

上海

台

1

良好

新购

5

水泥胶砂搅拌机

JJ-5

上海

台

1

良好

新购

6

胶砂振动台

ZT-96

上海

台

1

良好

新购

7

水泥电动抗折机

DKZ-5000

沈阳

台

1

良好

新购

8

水泥标准稠度凝结时间测定仪

新标准

上海

台

1

良好

新购

9

胶砂试模40*40*40

新标准

无锡

台

20

良好

新购

10

雷式夹测定仪

新标准

上海

台

1

良好

新购

11

雷式夹

新标准

无锡

台

20

良好

新购

12

雷式沸煮箱

FZ-31

上海

台

1

良好

新购

13

混凝土搅拌机

60升

浙江

台

1

良好

新购

14

混凝土振动台

1平方

浙江

台

1

良好

新购

15

水泥混凝土养护箱

40B

上海

台

1

良好

新购

16

混凝土贯入阻力仪

SGO-1000N

北京

台

1

良好

新购

17

坍落度测定仪

浙江

台

1

良好

新购

18

回弹仪

山东

台

1

良好

新购

19

磅秤

100

上海

台

6

良好

新购

20

砂浆稠度仪

SC-145

天津

台

1

良好

新购

21

砂浆搅拌机

15升

浙江

套

1

良好

新购

22

金属材料划线机

XLB-1

浙江

台

1

良好

新购

23

泥浆比重计

上海

套

1

良好

新购

24

新标准抗压夹具

4*4

上海

台

1

良好

新购

25

新标准石筛

上海

套

1

良好

新购

26

新标准砂筛

无锡

套

1

良好

新购

27

针片状规准仪

浙江

套

1

良好

新购

28

电子天平

200g0.01g

金偌

台

1

良好

新购

29

砼含气量测定仪

浙江

台

1

良好

新购

30

量水器

上海

套

1

良好

新购

31

李氏比重瓶

天津

个

4

良好

新购

32

水泥浆稠度仪

天津

台

1

良好

新购

33

量筒

500mL

上海

个

4

良好

新购

34

烧杯

1000mL

天津

个

2

良好

新购

35

容量瓶

250mL

天津

个

2

良好

新购

36

水泥胶砂用标准砂

ISO

天津

袋

5

良好

新购

37

灌砂用标准砂

厦门

袋

2

良好

新购

38

砼抗压试模（塑料）

150mm3

厦门

个

180

良好

新购

39

电子秤

30KG

河北

台

1

良好

新购

40

全自动比表面积仪

FBT-5

浙江

台

1

良好

新购

41

砼抗渗试模

河北

个

12

良好

新购

42

砼抗折装置

JF-01A

无锡

套

1

良好

新购

43

砼抗折试模

15*15*55cm

北方

个

12

良好

新购

44

弯沉仪

5.4m

沭阳

套

1

良好

新购

45

温度计

0-100摄氏度

河北

个

10

良好

新购

46

取芯机（钻头）

10cm

上海

台

1

良好

新购

47

拉拔仪

浙江

台

1

良好

新购

48

灌砂筒

150mm

浙江

套

2

良好

新购

49

数量鼓风干燥箱

101-3

上海

台

1

良好

新购

50

电子天平

15㎏1g

金偌

台

1

良好

新购

51

摇筛机（可定时）

浙江

台

1

良好

新购

52

容积升

1-50升

浙江

套

1

良好

新购

53

电子浸水天平

5㎏0.1g

金偌

台

1

良好

新购

54

游标卡尺

0-200mm

上海

把

1

良好

新购

55

石料压碎仪

浙江

套

1

良好

新购

56

自动岩石切割机

北京

台

1

良好

新购

57

广口瓶

1000mL

天津

个

4

良好

新购

58

小盆

200*200*100㎜

北方

个

4

良好

新购

59

喷砼试模

500*500*200㎜

北方

个

4

良好

新购

60

方托盘

400*600㎜

西安

个

6

良好

新购

61

温湿度计

河北

个

5

良好

新购

62

水泥取样器

浙江

把

1

良好

新购

63

砂浆抗压试模

70.7㎜3

北方

个

30

良好

新购

64

百分表

桂林

个

5

良好

新购

65

重型触探仪

浙江

台

1

良好

新购

66

3米直尺

温州

把

1

良好

新购

67

金属板材反复弯曲机

浙江

台

1

良好

新购

68

自动磨平机

北京

台

1

良好

新购

69

全自动养护控制仪

BYS-40A

上海

台

1

良好

新购

70

30T压力机

300型数显一级

无锡

台

1

良好

新购

71

水泥跳桌

NLD-3

上海

台

1

良好

新购

72

水泥留样筒

新标准

浙江

个

30

良好

新购

73

方孔筛

0.9

上海

个

1

良好

新购

74

方孔筛

13.2

上海

个

1

良好

新购

75

坍落度筒

新标准

浙江

套

5

良好

新购

76

温度计

-130

河北

支

10

良好

新购

77

容量瓶

500ML

天津

个

4

良好

新购

78

量筒

1000ML

西安

WH

4

良好

新购

79

泥浆含沙量计

新标准

上海

套

1

良好

新购

80

泥浆粘度仪

新标准

上海

套

1

良好

新购

81

方盒

40X60

天津

个

6

良好

新购

82

电子秒表

PC396

深圳

个

1

良好

新购

83

10T万能机

10T

无锡

台

1

良好

新购

84

水银

汞

西安

瓶

1

良好

新购

85

压碎仪筒

浙江

只

1

良好

新购

86

2m直尺

温州

把

1

良好

新购

87

水泥试验箱

专用

西安

只

4

良好

新购

88

万能角度尺

上海

把

1

良好

新购

89

全站仪

台

1

良好

新购

90

水准仪

台

2

良好

新购

（五）、材料使用计划

经统计，我进口共需混凝土量为4万余方,经调查，标段沿线多为九龙江采砂场，其数量及质量均满足工程需要。

石料名强石料厂满足施工需求。

同时在隧道开挖中，还将对开挖石料进行检验，若满足设计要求，我标段将自建碎石场为施工提供碎石。

水泥我标段主要采用当地知名品牌——华润水泥，其质量符合相关标准要求，产量基本满足我标段需求。

对于钢筋、型材、炸药等施工材料，我标段将从业主要求的厂家中选购，料源较充足，不会对我标段施工造成影响。

为避免特殊情况出现，我部专门建设中心施工料场，用以储存施工用钢材、水泥、石料、砂子等施工原材料，保证材料储备量满足我部一个月的施工进度的需要。

（六）、劳动力组织计划见表5-6-1：

表5-6-1劳动力组织计划表

序号

工种

人数

1

队管理员

5

2

技术员

2

3

质检员

1

4

测量工

2

5

试验员

2

6

材料员

1

7

安全员

2

8

调度员

1

9

电工

1

10

架子工

8

11

模板工

10

12

砌筑工

2

13

汽车司机

5

14

机械司机

5

15

混凝土工

40

16

钢筋工

20

17

电焊工

5

18

机修工

1

19

起重工

2

20

普工

67

合计

182

六、隧道工程施工方案

（一）、施工准备

内福口隧道进口工程属我合同段工期控制性工程，施工准备本着“高速、高效、充分”的原则进行。

主要做好以下工作：

1、工地临时设施。

上场后立即着手进行征地拆迁工作，拆除对隧道施工有影响的民房及建筑物，以减少地方干扰，修建临时便道、便桥，平整场地，建设临时生活、生产性房屋；

2、解决施工通信，生活及施工用电、用水；

3、抓紧组织施工人员进驻，机械设备进场，对设备进行安装调试；

4、对施工人员进行教育和培训。

主要进行遵纪守法教育，尊重业主和监理工程师。

对施工图、施组和施工规范、验收标准等进行学习考核，对专业人员进行岗前业务培训，坚持持证上岗。

（二）、洞口防护及边仰坡施工方案

1、截水沟施工

在隧道开挖进口刷坡线以外距边、仰坡顶大于3m处设置截水天沟一道，以拦截雨水，避免雨水冲刷洞门，造成危害。

按设计断面尺寸采用M7.5浆砌片石砌筑，厚度30厘米。

在洞外坡脚处挖设排水明沟，防止雨水倒流入隧道内，给施工造成不便。

2、修整边仰坡

进洞口采用挖掘机分层开挖洞门边仰坡，坡度按设计要求一次整修到位，坡面由人工配合修整，并及时做好临时防护。

边、仰坡采用挂网喷锚（锚杆采用直径φ22mm，锚杆长度3.5m，按间距1.2m网格、梅花形布置分布于洞口边仰坡坡面；锚杆间挂设φ×200mm钢筋网；喷射10cm厚C20砼封闭坡面）方法进行临时防护。

（三）、进洞施工方案

由于内福口隧道进口左右线进口处地质条件相差较大，为保证隧道安全进洞，对于隧道左右线采用大管棚超前支护施工

1、大管棚超前支护施工

（1）、施工工艺

①、管棚参数

棚管采用热轧无缝钢管，外径108mm，壁厚6mm。

每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便连接接头钢管；管棚环向间距50cm，长度为17m，外插角控制在1°～3°；在拱部150°范围内布置，共计35根；注浆材料为水泥浆及水泥砂浆。

②、工艺流程

施工工艺流程见附图，大管棚布置见图6-3-1。

洞口明暗交接段开挖时挖至拱顶轮廓线下60cm左右，拱顶即作为套拱施工和钻机架设的平台。

（2）、施作套拱

套拱采用C25混凝土，在开挖轮廓线以外全断面范围内施作，断面尺寸为2m×0.6m，套拱内设3榀I18工字钢拱架，钢拱架外缘设φ127壁厚4mm导向钢管，钢管与钢拱架焊接。

用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。

孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。

（3）、大管棚施工

①、钻孔

当岩质较好的可以一次成孔。

若钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。

钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。

钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。

认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。

②、清孔验孔

用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔；

钻孔完成后，用高压风从孔底向孔口清理钻渣；并用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

③、安装管棚钢管

钻孔完成后，采用手拉葫芦和挖掘机相结合的工艺，在人工配合下顶进钢管。

接长钢管采用丝扣连接，接头性能应满足受力要求，且相邻钢管的接头应前后错开。

同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。

图6-3-1大管棚施工布置图

④、注浆

安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。

压浆结束后用30号水泥砂浆填充，以增强棚管的强度和刚度；

采用注浆机将水泥浆注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压2.0MPa，持压15min后停止注浆；

（4）、施工质量控制措施

①、钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号；

②、钻孔外插角1°～3°为宜，根据实际情况作调整。

钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1°～2°。

施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量；

③、严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和相交；

④、经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔注浆，然后在原位重钻。

2、小导管超前支护施工方案

我部拟采用YT-28风枪钻孔，沿孔打入注浆小导管（钢花管），注浆前喷射混凝土封闭掌子面，拌合机拌制浆液，采用注浆泵注浆的小导管超前注浆支护施工方法。

⑴、小导管布置

拟采用φ50×5钢管沿开挖轮廓线环向布置，其中第一排小导管长度为5m，第二排小导管长度为3.5m。

第一排小导管以15°外插角钻孔插入、注浆，环向间距50cm，纵向前后相临两排小导管搭接的水平投影长度不小于1m。

⑶、小导管选择

小导管选用φ50×5mm无缝钢管，管壁交错钻渗浆孔，渗浆孔直径8mm，间距15cm。

小导管结构图如下图6-3-2：

图6-3-2小导管结构图

⑷、注浆浆液

注浆浆液选用水泥浆，水灰比为0.5:

1，施工时实际配合比经现场试验确定，拌浆时掺入适量外加剂。

⑸、注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏浆（适用于后排小导管），浆液采用拌合机拌制。

注浆时选取最佳注浆压力和注浆量，注浆压力为0.5～1.0MPa，必要时可在孔口处设置止浆塞。

止浆塞应能承受规定的最大注浆压力。

注完浆的钢管要立即堵塞孔口，防止浆液外流。

小导管单液注浆示意图6-3-3：

图6-3-3小导管单液注浆示意图

⑹、小导管注浆施工安排

超前小导管注浆支护按掘进两循环施作一环，并保证超前小导管前后相邻搭接不小于1.0m。

施工顺序为：

施工准备喷射早强混凝土封闭掌子面施作超前小导管注浆固结掘进。

⑺、小导管施工注意事项

①、发生串浆现象时，采用隔孔注浆或群管注浆。

②、水泥浆压力突然升高，可能发现堵管，停止注浆进行检查。

③、水泥浆注浆量很大，压力长时间不升高，调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量底压力注浆或间隙式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过浆液凝胶时间。

3、进口段开挖施工方法、流程

⑴、施工方法

洞口段主要采用中隔壁法进行开挖，其中上台阶高度5.93m；下台阶高度3.85m，开挖时，台阶长度可根据现场围岩实际情况进行调整。

中隔壁开挖每次掘进0.70m，然后进行拱部初期支护。

开挖方法为：

1.开挖左侧导坑上台阶2.左侧导坑上台阶初期支护（包括侧壁临时支护、拱墙初期支护及临时仰拱支护）施工上台阶锁脚锚杆；3.开挖左侧下台阶初期支护（