黄蒙隧道施工组织.docx

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黄蒙隧道施工组织

黄蒙隧道施工组织设计

一、编制依据及原则

1.1编制依据

1、依据中交第二公路勘察设计研究院设计的《厦蓉高速公路水口至榕江格龙段土建工程》及其它相关设计文件。

2、现行公路技术规范、规定、标准以及有关现行的国家和行业技术规范和标准。

3、现场施工调查所掌握的情况。

4、我集团公司在同类工程施工中的成熟施工技术和成功经验及现有可以调用于本工程的各类施工资源条件。

1.2编制原则

1、保证重点、统筹安排，确保工期的严肃性。

施工组织安排尽可能组织平行、流水作业，合理安排施工顺序，保持均衡生产。

2、科学合理配置机械设备，全面提高机械化程度，充分发挥设备配置生产能力，大幅度提高劳动生产率和施工进度。

3、推行新技术、新工艺，实行规范化、标准化作业，以一流的管理确保创优规划和质量目标得以实现。

4、科学布置现场，合理安排工序，注意环境保护，推行文明施工，确保安全生产。

5、合理投入，控制成本，节约用地，节约投资。

二、工程概况

2.1工程简介

黄蒙隧道设计为分离式隧道，隧道设计建筑界限为10.75×5m，纵坡为单项坡，坡度为2%。

该隧道左线起讫桩号为：

ZK97+930～ZK99+150，长1220m；两端洞门采用两米护拱并加以28米长管棚作为进洞支护,8米长明洞钢筋衬砌作为二次支护,Ⅴ类围岩长129米,工字钢拱架辅以超前小导管为一次支护,钢筋混凝土作为二次支护;Ⅳ类围岩长236米,钢拱隔栅辅以超前锚杆为一次支护,混凝土为二次支护;Ⅲ类围岩长847米,钢拱隔栅为首次支护,混凝土为二次支护;右线起讫桩号为：

ZK97+910～ZK99+140，长1230m。

其中两端洞门均采用两米护拱并加以28米长管棚作为进洞支护,11米长明洞钢筋衬砌作为二次支护,Ⅴ类围岩长127米,工字钢拱架辅以超前小导管为一次支护,钢筋混凝土作为二次支护;Ⅳ类围岩长288米,钢拱隔栅辅以超前锚杆为一次支护,混凝土为二次支护;Ⅲ类围岩长804米,钢拱隔栅为首次支护,混凝土为二次支护;双洞内均设置紧急停车带,紧急停车加强带,两洞之间设置行车横洞一座,人行横洞两座。

分离式隧道两洞间距保持在15m～25m范围内。

2.2自然特征

2.2.1、工程地质

黄蒙隧道范围内地层主要为第四系残、坡积含碎石亚黏土及碎石，下伏基岩为板溪群青白口系清水江组板岩。

详述如下：

黄蒙隧道左线:

（1）主要为含碎石亚黏土、碎石、强风化板岩,拱部和侧壁无支护时易崩塌,洞室呈潮湿状或点滴状出水,雨季裂隙渗水严重,弹性波速:

900-1500m/s,BQ/[BQ]<250，该段为Ⅴ类硬土。

（2）弱风化板岩，岩体较破碎，自稳能力较差,拱部和侧壁无支护时易塌落;侧壁易产生掉块现象,洞室多呈点滴状或线状渗水,雨季渗水较严重。

弹性波速:

1500-2000m/s,BQ/[BQ]=303/263，该段为Ⅳ类软石。

（3）弱风化板岩，岩体完整性较好，总体自稳能力较好，无支护时拱顶偶有掉块现象,侧壁基本稳定,出水状态为潮湿状出水,弹性波速:

3500-4000m/s,BQ/[BQ]=420/390,该段为Ⅲ类次坚石。

（4）强风化板岩及弱风化板岩，岩体整体性一般，自稳能力较差,拱部无支护时易崩塌，侧壁易产生掉块现象，洞室出水状态为点滴状或线状出水，雨季出水状态较严重。

弹性波速:

1500-1900m/s,BQ/[BQ]=303/263,该段为Ⅳ类软石。

（5）强风化板岩，岩体破碎，自稳能力差,拱部和侧壁无支护时易崩塌,洞室呈潮湿状或点滴状出水，弹性波速:

900-1500m/s,BQ/[BQ]<250,该段为Ⅴ类硬土。

黄蒙隧道右线:

（1）强风化板岩及弱风化板岩，岩体破碎，自稳能力较差,拱部和侧壁无支护时易塌落及掉块现象,洞室多呈点滴状或线状渗水，雨季渗水严重。

弹性波速:

1500-1800m/s,BQ/[BQ]=303/263，该段为Ⅳ类软石。

（2）弱风化板岩，岩体较完整，总体自稳能力较好,无支护时开挖震动,拱部会有掉块及产生小型崩塌,出水状态为潮湿状出水,弹性波速:

3500-4000m/s,BQ/[BQ]=420/390，该段为Ⅲ类次坚石。

（3）弱风化板岩，岩体较破碎，拱部无支护时易塌落，侧壁可能失稳,出水状态为点滴状或线状出水,弹性波速:

1500-2000m/s,BQ/[BQ]=303/263,该段为Ⅳ类软石。

（4）碎石及强风化板岩，岩体破碎，基本无自稳能力,拱部无支护时易坍塌，侧壁易失稳，雨季可能产生淋雨状出水，弹性波速:

1000-1200m/s,BQ/[BQ]<250，该段为Ⅴ类硬土。

2.2.2、地质构造

测区经过多次的区域构造运动作用和构造边界条件的变化,形成了类型复杂多样的褶皱和断裂景观。

2.2.3、水文地质特征

含水介质为第四系孔隙,分为滞水和潜水两类。

隧址区地下水发育，水量较丰富，主要受大气降水和附近河流的补给,水质良好,对圬工无侵蚀性。

2.2.4、地震烈度

隧道沿线地震动峰值加速度小于0.05g（相当于地震基本烈度六度），地震动反映谱特征周期为0.35S。

2.3、特殊岩土和不良地质

2.3.1特殊岩土

黄蒙隧道范围内分布:

上覆第四系残、坡积含碎石亚黏土及碎石，下伏基岩为板溪群青白口系清水江组板岩。

2.3.2、不良地质

该工点地质岩体自稳性较差,上覆易产生自然塌落,下伏地下水发育,渗水出水较严重。

2.4、围岩分级及衬砌支护形式

黄蒙隧道设计为分离式隧道,该隧道左线长1220m，隧道明洞8m,Ⅴ类围岩129m，Ⅳ类围岩236m,Ⅲ类围岩847m。

右线长1230m，隧道明洞11m,Ⅴ类围岩127m，Ⅳ类围岩288m,Ⅲ类围岩804m。

该隧道施工采用新奥法原理，以锚杆、喷混凝土或钢筋网喷混凝土、钢拱架、隔栅钢架为初期支护,采用先拱部后边墙自上而下的顺序施工。

模筑混凝土或钢筋混凝土为二次支护,采用先墙后拱法施工,共同组成永久性承载结构。

2.5主要工程数量

黄蒙隧道洞身开挖.13m3，型钢钢架518.5t，格栅钢筋.6t,钢筋网片168.02t,超前锚杆73.78t，超前小导管8399.52m，长管棚3240m，防水板60.26万m2，无纺布60.54万m2；衬砌钢筋347.68t，C20喷射砼9018.34m3，衬砌C25砼26816.21m3。

三、施工总体安排

3.1管理目标

3.1.1质量目标

确保本工程达到国家、交通部现行的《公路工程质量验收标准》及设计要求，单位工程一次验收合格率达到100%，正式验收速度满足设计速度目标值；确保结构安全，主体工程质量满足100年使用期限要求。

3.1.2安全目标

坚持“安全第一，预防为主”的方针，杜绝安全特大、重大事故，杜绝死亡事故，防止一般事故的发生。

消灭一切责任事故，确保人民生命财产不受损害。

3.1.3工期目标

本隧道计划于2008年6月15日开工，于2010年4月15日竣工，总工期为22个月。

3.1.4环保、水保目标

落实环保法规，完善环保、水保措施,保护自然资源，达到国家环境保护部门评审要求。

3.1.5文明施工目标

建文明工地，做文明职工，创建省级文明工地。

工地始终做到整洁有序、文明施工、工完料尽，保护当地水源和建筑物，避免造成损失。

施工现场布局合理，环境整洁，物流有序，标识醒目。

3.2施工组织及劳动力安排

3.2.1施工组织机构图

3.2.2安全质量环保专职机构

安全质量环保专职机构见图3-2

3.2.3劳动力配置

根据隧道各工作面的施工任务、工程特点、工期要求、投入的机械设备及所制定的施工方案，按照高度专业化、机械化作业的原则配备施工队伍，调遣或引进有丰富施工经验的隧道施工专业队伍承担本标段隧道工程的施工任务，组成钻爆（开挖）、运输、支护、衬砌等机械化作业线，实行弹性编制，按工序循环作业；每个队施工劳动力安排见表3-1《隧道施工劳动力安排表》。

表3-1隧道施工劳动力安排表

工班

序号

人员及组别

人数

职责分工

左线

右线

开挖支护工班

1

开挖钻爆组

15

15

钻爆或人工配合机械开挖

2

出碴组

5

5

扒碴、运碴

3

支护组

15

15

超前锚杆、加工立设钢拱架、锚杆、挂网、喷混凝土

4

风水组

3

3

供水、排水、供高压风、通风、管道延伸与维修保养

小计

38

38

衬

砌工

班

1

防水板组

5

5

安装透水管、焊接、铺设防水板

2

混凝土拌和运输组

3

3

上料、搅拌、运输、混凝土拌和站的操作、维护及保养

3

钢筋

加工组

6

6

钢筋加工

4

混凝土

浇筑组

8

8

开混凝土输送泵、安装、拆卸管路、混凝土浇筑、振捣

5

拆立

模组

8

8

拆模、台车就位、立模、安装挡头板与止水带、模板整平及刷油

6

养护组

2

2

混凝土养护

小计

32

32

保

障

组

1

管理

人员

3

3

现场管理、调度

2

安全组

2

2

安全

3

运输组

4

4

各种材料运输、汽车保养

4

电工组

2

2

电气设备、电路安装与维修

5

机修组

2

2

各种机械设备维修

小计

13

13

技

术

室

1

技术员

3

3

全面技术工作

2

质检员

1

1

质量、自检签证

3

测量组

2

2

施工测量、监控量测、地质超前预报

4

试验组

1

1

试验、化验

小计

7

7

合计

90×2

施工场地平面布置本着“因地制宜、方便施工、便于管理、节约用地、保证安全”的原则。

黄蒙隧道进口平面布置详见附图1。

3.3.1施工便道

施工便道本着以少占耕地农田,较多利用原有主支干道为原则进行便道施工。

黄蒙隧道主要以原有乡村公路作为汽车运输主干道，引入线利用既有乡村道路作适当的加宽、加固处理或新修施工便道方式。

施工便道标准：

每200m设一个会车道，单车道，宽4.5m；弃碴便道标准：

双车道，宽6.5m；泥结碎石路面，道路两侧设排水沟；若施工便道经过软土地段，须采取换填加固措施。

本隧道原有便道3.6公里，新建便道为0.4公里，便道头接黄蒙隧道进口位置。

3.3.2施工供风、供水、供电

用电动空压机组成高压风站集中供风，满足洞内钻眼、喷射混凝土及断面清理等施工用风。

根据施工经验，在施工进口工作面集中配置1台40m3/min与2台20m3/min电动空压机，以满足双洞施工动力要求。

本隧道所处地区气候潮湿，多小溪沟壑，水资源颇丰富，施工临时供水主要采用就近取水原则。

在洞口附近设一水池供洞内用水、搅拌站修4×4×1.5m（24m3）蓄水池蓄水。

前期采用自发电施工，后期采用电网供电。

为了保证不间断供电，在洞口配备250KW的柴油发电机组1台，组成临时自备电站，当主供线路停电时自备电站自动投入供洞内外全部施工、生活用电。

洞口风、水、电布设方案：

动力线及照明线悬挂布置在左侧边墙壁，高压风水管及通风管悬挂布置右侧边墙壁，施工排水管路布置在掘进方向的内侧墙壁，在不影响施工作业的前提下,可作适当调整.见图3-3。

洞内管线布置示意图3-3

3.3.3砼搅拌站

本隧道混凝土需求量较大，为减少用地面积，保证混凝土质量，结合道路、用电、用水、场地等实际情况，进口附近设一个搅拌站，安装JS750拌合机2台，其喷射砼、二衬砼全部由搅拌站集中供应。

3.3.4钢结构加工场

在隧道施工场地内搭设一个钢筋加工棚，用以加工拱架和钢筋。

钢结构加工场均采用混凝土地面、砖木结构，彩钢瓦屋顶，四周做好独立完整的排水系统。

3.3.5碴场设置

隧道碴质部分用于标段内线路路基填方所用，另一部分用于隧道自身所需石料采集，无弃方。

总碴量23万方（实方）。

3.3.6生产、生活用房

办公、生活房屋采用彩钢活动房，按一层修建，居住房屋按每人4m2计，共计90*2*4m2（计720m2）；生产房屋采用砖木结构。

洞口新建生活及办公用房200m2,生产用房600m2，共占地1520m2。

隧道进口端建立1个工地试验室，在项目部试验室的统一领导下负责本隧道的试验工作。

3.3.7污水处理

左右线洞口之间设污水处理池，长8m，宽4m，高1.5m，以满足现场污水处理要求。

3.3.8消防设施

供水系统已考虑了消防用水，在施工区、库房及生产、生活营地设置消防专用水阀及消防用软管，并按有关规定配置足够的泡沫灭火器、干粉灭火器和消防砂；洞内施工根据开挖进展每200m设置一处灭火器和消防管路等消防器材。

所有消防设施定期检查保养，使其始终处于良好的待命状态。

3.4主要施工机械设备

为确保工期和质量，根据本隧道工程内容和特点，配置性能良好、配套完善、数量充足的隧道施工机械设备，拟配备的主要施工机械设备详见表3-3《主要施工机械设备配套计划表》。

主要施工机械、设备表3-3（单洞施工）

序号

设备名称

规格或型号

数量

产地

额定功率

生产能力

进场时间

1

凿岩台架

多功能

1

自制

全/半断面

2008.6.10

2

气腿式风动凿岩机

YT-28

16

天水

3.5m3/

min

64J

2008.5.25

3

风镐

G10

3

贵阳

20L/s

43J

2008.5.25

4

挖掘机

PC200-8

1

80kW

0.8m3

2008.3.15

5

侧卸装载机

ZL50C

1

柳州

156kW

3m3

2008.3.15

6

自卸汽车

5

15t

2008.4.30

7

电动空压机

4L－20/8

4

南宁

120kW

20m3/min

2008.5.25

8

通风机

TZ-100

1

贵阳

80KW

2008.7.1

9

插入式振捣器

ZX-60

8

长沙

1.3kW

9kN

2008.6.10

10

双液注浆泵

2TG-60/210

2

武汉

2008.6.10

11

喷锚台架

多功能

1

自制

全/半断面

2008.6.15

12

砼喷浆机

GSP-C

2

江西

7.5kW

7m3/h

2008.6.10

13

冷弯机床

多功能

1

自制

2008.5.30

14

交流电焊机

BX-400

2

上海

30kVA

2008.5.20

15

强制式砼搅拌机

JS750

2

上海

19kW

25m3/h

2008.5.25

16

砼搅拌运输车

JC6

3

凯里

6m3

2008.6.10

17

砼输送泵

HBT60

1

湖北

75kW

60m3/h

2008.6.30

18

防水板铺挂台架

1

自制

6m

2008.6.30

19

防水板热合焊机

ZDR-210

2

常州

2008.6.20

20

衬砌台车

液压

1

广州

12m

2008.7.15

21

木工机床

多用

1

贵阳

2.2kW

2008.6.20

22

内燃发电机

250GF

1

福州

250KW

2008.6.20

23

潜孔钻

1

贵阳

2008.6.10

3.5主要工程材料规划

本工程所用主要材料钢材、水泥、锚杆、止水带、防水板由项目部统一组织招标采购。

工程用其他材料按《采购控制程序》进行招标采购。

工程用砂采用凯里都江河砂及榕江砂，通过公路运到工地。

工程粗骨料主要采用当地采石场合格碎石以及自制采砂场提供。

油料从当地现有的油库购买，油罐车运至工地。

3.6主要进度计划指标

隧道进度指标表3-5

施工部位

Ⅴ类围岩

Ⅳ类围岩

Ⅲ类围岩

从正洞进口入洞

开挖、初支

75m/月

105m/月

135m/月

正洞仰拱、防排水、二次衬砌

与掘进平行作业，进度与掘进基本一致；仰拱先行，衬砌紧跟，月进尺取180m。

3.7施工进度横道图

详见附图2《施工进度横道图》

四、施工方案、方法及工艺

4.1施工方案

4.1.1隧道主要部位及其施工参数

黄蒙隧道为分离式独立行车隧道，左线长1220m，至进口起:

ZK97+933～ZK97+997Ⅴ类围岩长64m，ZK97+997～ZK98+120Ⅳ类围岩长120m，ZK98+117～ZK98+964Ⅲ类围岩长847m,ZK98+964～ZK99+080Ⅳ类围岩长116m，ZK99+080～ZK99+145Ⅴ类围岩长65m；右线长1230m，至进口起:

YK97+913～YK97+981Ⅴ类围岩长68m，YK97+981～YK98+164Ⅳ类围岩长183m，YK98+164～YK98+968Ⅲ类围岩长804m,YK98+968～YK99+073Ⅳ类围岩长105m，YK99+073～YK99+132Ⅴ类围岩长59m。

各类围岩设计技术参数如下：

进出口均采用护拱钻进大长管棚作为进洞的超前支护形式，其中护拱采用厚度为60cm的C25混凝土，管棚采用Φ108×6mm无缝钢管，环距为50cm。

进口明洞采用C25钢筋混凝土，其中混凝土内铺设1.2mm的防水板，350g/m2无纺布，预埋Φ10软式透水管。

暗洞衬砌参数见下表：

项目

类型

主洞衬砌

紧急停车带衬砌

行车横洞

行人横洞

Ⅴ类围岩

Ⅳ类围岩

Ⅲ类围岩

Ⅲ类围岩

Ⅲ类围岩

Ⅲ类围岩

S-Ⅴa

S-Ⅳb

S-Ⅲa

SJ-Ⅲb

SC-Ⅲa

SC-Ⅲa

使用条件

洞口浅埋，小间距

小间距

一般段

一般段

加强段

超

前

支

护

型号

Φ50小导管

Φ22药卷

长度（m）

4

间距（cm）

40×240

40×200

步设范围

拱部140°

拱部90°

初期支护

喷射混凝土（cm）

26

16

10

16

8

8

锚杆

型号

Φ25中空

Φ25中空

Φ22药卷

Φ22药卷

Φ22药卷

Φ22药卷

长度（m）

3.5

3

3

3

2.5

2.5

间距（cm）

120×60

120×100

120×120

120×120

150×150

150×150

钢筋网

型号

Φ8

Φ8

Φ8

Φ8

间距（cm）

20×20

25×25

25×25

25×25

钢架

型号

I20b

Φ22格栅钢架

间距（cm）

60

100

预留变形量（cm）

12

7

5

5

二次衬砌

C25拱墙（cm）

50（钢筋）

40

35

45

30

25

C25仰拱（cm）

50（钢筋）

40

4.1.2施工测量

复测前用全站仪对控制点进行校核，隧道开工前按设计给定的平面位置和高程控制点进行隧道控制点复测；并增设三角网,采用三角测量，进口设置3个平面控制点，设于能相互通视、稳固不动、不被干扰、便于引测进洞处。

水准测量时，进口布设两个高精度水准点，设于坚固、通视好、施测方便，便于保存且高程适宜处；两点高差以安置一次水准仪即可联测为宜，洞内控制测量采用以下两种导线：

①施工导线：

在开挖面向前推进时，用以进行放样来指导开挖的导线，其边长为5～50m。

②基本导线：

当掘进100～300m时，为了检查隧道的方向是否与设计相符，选择一部分施工导线，敷设50～100m精度较高的基本导线。

采用的测量仪器为：

全站仪、经纬仪、自动安平水准仪。

4.1.3洞口工程

⑴截水沟施工

基坑开挖前由项目部技术人员根据截水沟应在洞顶仰坡开挖线5米以外的原则，并结合实际地形定出开挖线。

开挖前应清除地表的碎石与杂草，按照技术交底的尺寸放大样开挖基坑。

开挖时结合实际地形和排水迅速的原则带纵坡开挖，开挖的土石应堆放稳固，以免石块滚落伤人。

片石砌筑采用M7.5浆砌片石，砂浆拌和应严格按施工配合比进行拌和，计量准确，并采用机械拌和。

砌筑前根据设计尺寸放大样，挂线施工，砌筑时最底一层石料不得直接放在地面上，应先铺一层砂浆，然后再砌石,砌石按砌石规范进行施工。

石块一定要放稳，坐浆要饱满，并不得填塞小石块。

砌筑过程中砌体不得出现横向和竖向通缝。

砌筑坐浆应密实，灰缝控制在2-3cm且砌体表面三块相邻片石内切圆直径不大于7cm，两层间错缝大于8cm，不得有通缝、瞎缝现象，外露面平整度控制在30mm以内，腹部砌筑石应注意使片石间砌缝相互交错咬搭砂浆密实，片石间不得无砂浆直接接触，也不得先干填片石而后铺砂浆，片石要大小搭配使用，较大的片石以大面为底，较宽的砌缝可用小石块挤塞。

勾缝砂浆强度采用7.5#砂浆，勾缝应饱满、平顺、厚度及宽度均匀。

每15米设伸缩缝一道，缝宽3cm并在缝内填塞沥青木板或沥青麻筋，其深度不小于0.2m，中间填塞粘土。

⑵边仰坡防护

仰坡防护采用锚喷支护。

锚杆安设前应检查锚杆材料、类型、

规格质量是否与设计相符；根据锚杆类型、规格及岩层情况选择

钻孔机具。

严格按照设计间距布设锚杆，钻孔应圆日、而直，钢

筋类型及网格间距按设计要求，在加工棚加工孔眼为网片。

在安装

时，与初喷砼面间隙不大于3cm，网片与锚杆交叉点焊接在一起，

是网片在喷射时不易晃动。

喷射砼的配合比采用项目部试验室采用的配合比，混凝土配

合比及拌均匀性每班检查不得少于两次，混合料应拌和均匀。

随

拌随用，并采用强制搅拌机在短时间内完成，初喷混凝土不得小于

4～6cm,两次间隔时间控制在40～60分钟。

喷射混凝土的厚度检验

采用埋设钢筋标尺的方法，用速凝砂浆在开挖面上设置检验钢筋条。

⑶护拱及其长管棚施工

在施工护拱之前，先对洞顶上方是否仍有危石及松动土进行处理，画出隧道开口轮廓线。

定出护拱内外两侧基点。

护拱采取模筑混凝土，厚度60cm，内布I16工字钢拱架，每榀拱架用钢板连接并用高强螺栓进行固定，拱架间距50cm，在钢拱架上均匀焊接Φ133导向管,预埋在混凝土里面,纵向用连接筋进行拱架连接，在护拱内外两侧均搭设脚架，先骈装内侧模板，内外两侧均钢管托顶，在施工混凝土之前，对各搭接与钢管连接处再次进行检查，要求扣件无松动，滑丝，模板无缝隙，钢筋绑扎焊接固定良好，模板平顺，施工混凝土时，护拱内侧严禁站人，防止模板脱落，灌注混凝土时应由下向上，边灌注边振捣，以到达混凝土密实，无空洞，无气泡，混凝土一次性浇注完成，封端及时，出现跑模胀模现象及时报现场工班长及时处理。

护拱施工完成待混凝土到达强度后拆除模板，对护拱进行养护，待强度达到设计要求时，进行管棚施工。

管棚施工拟选用“一次性跟管钻进法”：

即成孔和设管棚一次完成，在完成跟管钻孔深度后，封闭管口向内泵入水泥浆液，直到外返出水泥浆为止。

具体为：

1、施工工艺流程

钻进流程：

人员设备进场→设备组装调试→管位复测→钻机定位（方位、仰角）→钻具组装（钻头、导向管）→钻具进孔安装密封装置→冲洗液循环→钻进→钻进加尺→终孔。

注浆流程：

浆液搅拌→储浆池→注浆泵→注浆管→注浆接头→棚管→钻头出水口→管外环状间隙→回水阀门出浆→关闭回水阀门增压→保压→注浆终止。

2、施工方法

①搭设移动平台

管棚施工过程中，需要经常移动钻机位置，所以应搭设一个稳固的操作平台。

工作平台采用X—Y