老虎岭隧道施工组织设计.docx
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老虎岭隧道施工组织设计
五、施工组织计划
老虎岭隧道施工组织设计
1、编制说明
1.编制依据
①交通部颁现行公路设计、施工及验收规范、公路工程施工安全技术规程。
②踏勘工地，从现场调查、采集及咨询所获取的资料。
③济南绕城高速济南连接线隧道土建工程施工招标文件及施工设计图纸。
④我单位的施工能力、技术力量和经济实力。
⑤类似工程施工经验。
1.2编制范围
新建济南绕城高速济南连接线项目老虎山隧道出口，老虎山隧道为分离式隧道，老虎山隧道左线出口起讫桩号为ZK2+971~ZK3+820长度为849米；老虎山隧道右线起讫桩号为YK2+975.5~YK3+820长度为844.5米。
1.3编制原则
1.3.1安全第一、预防为主的原则
坚持对施工过程严密监控、动静结合、科学管理、确保安全，特别是爆破作业安全，初期支护安全，防隧道坍塌安全，防汛抗洪安全，以及林区防火安全。
做到技术方案可靠，安全措施落实到位，确保万无一失。
1.3.2百年大计，质量第一的原则
严格遵守设计规范、高速公路隧道施工技术指南及验收标准，确保质量目标的实现。
1.3.3方案优化的原则
在坚持实事求是的基础上，力求技术先进，科学合理、经济可行。
在确保工程质量的前提下，积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法，并加以推广使用。
1.3.4加快进度的原则
根据工程特点和合同工期，编制科学、合理的施工方案，合理安排进度，并实行进度监控、网络控制。
1.3.5合理布局的原则
根据隧道进口地形地貌特征，对大小临时设施的设置，本着避免干扰、就近布置、使用方便、优化设置的原则，合理布置，同时注意环境保护和水土保持，把施工对环境的影响降低到最低限度，争创“安全生产、文明施工标准化工地”。
1.3.6科学配置资源的原则
按照管理人员精干高效、技术人员业务精通、施工队伍经验丰富、施工设备先进合理的原则，履行合同承诺，满足现场需要，确保工程的顺利实施。
1.3.7遵规守约的原则
严格遵守山东省及沿线地方政府在施工安全、现场治安、环境保护等方面的规定与技术标准；尊重当地居民的习俗、乡规和民约。
2、工程概况
本标老虎山隧道为上、下行分离的独立双洞四车道公路隧道，主洞净高8.961m，净宽17.608m。
老虎山隧道出口段为1标段，老虎山隧道进口位于黄金九九地产西南，搬倒井村北，进口毗邻二环东路道路，出口位于搬倒井村内，隧道跨济南市历下区、市中区两地。
隧道左线起讫里程ZK2+081.5～ZK3+820，长1738.5m，右线起讫里程YK1+950～YK3+820，长度1870米；采用分离式结构，左右线相距约11～43m，属长隧道。
老虎山隧道划分为进口段与出口段两个工区，分界里程左线为ZK2+971，右线为YK2+975.5。
主要工程量详见表2-1。
2.1隧道断面设计
隧道净空采用三心圆曲墙净空，拱半径R1=9.63m，曲墙半径R2=6.10m；仰拱与侧墙采用R3=1.50m的小半径圆弧连接，仰拱半径R4=29.00m。
隧道横断面采用锚喷支护复合模注混凝土衬砌，内夹防排水层。
路面采用单向横坡，坡度根据平面线形及超高情况确定，左右洞超高段为+2~-2%。
老虎岭隧道两端洞口左、右侧均设电缆井一座，供消防水管及各种电缆进、出洞口使用。
隧道采用单向坡，洞口外边沟水采取进口顺坡排水，出口反坡排水。
洞内侧沟水流流至洞口将其引出洞外排入路堑边沟内，因洞内侧沟较深，路堑边沟应予以加深。
2.2地质概况
隧道区出露地层为奥陶系和寒武系灰岩，局部沟谷地段上覆盖上更新统分质粘土,地
层自上而下简述如下：
隧址区出露和揭露地层为第四系坡积层（Q3）碎石土，奥陶系（O）灰岩，燕山期侵入中
粒闪长岩，简单分述如下：
（1）第四系全新统人工堆积物（Q4ml）
分布于隧道进出口两地，一般为碎石土，褐黄色，由砂性土和灰岩等碎块组成，混少量的沙砾等，松散～稍密状态。
（2）第四系上更新统残、坡积物（Q3dl+pl）
主要以残坡积褐黄色碎石土为主，松散～稍密状态，含沙砾，分布于山前坡脚坡腰的下部。
（3）古生界奥陶系下统（Ol）
奥陶系冶里亮甲组（O1y+1）：
白云质灰岩，中上部含碎石结核与条带。
（4）燕山期侵入岩
中粒闪长岩：
灰绿色，出露与进洞口的左线，YK2+940～YK3+040段，出口左线等处，出露岩体风化较为强烈，多为强风化状，岩面不新鲜。
2.3水文地质条件
整个隧道区地下水主要赋存碳酸盐岩溶蚀裂隙、溶孔、溶洞中，水量不均匀，水位埋藏较深，均低于隧道设计底板，旱季贫水季对隧道施工及后期运营无影响。
其来源为大气降水，经水样分析，水化学类型为HCO3—Ca型，对砼微腐蚀性。
雨季大气降水经地表渗入基岩裂隙、溶孔、溶洞形成地下水临时径流通道。
表2-1主要工程数量表
子目号
子目名称
单位
工程量
502-1
洞口、明洞开挖
-a
土方
m3
41079.0
-b
石方
爆破
m3
10270.0
挖、装、运
m3
502-2
防水与排水
-a
M7.5级浆砌片石截水沟
m3
120.0
-b
无纺布（400g/m2）
m2
2565.0
-c
防水板（1.5mmEVA）
m2
1282.0
502-3
洞口坡面防护
-a
M7.5级浆砌片石
m3
99.0
-b
C25喷射混凝土
拌合运输
m3
286.0
喷射砼施工（湿喷）
m3
143.0
喷射砼施工（潮喷）
m3
143.0
-d
锚杆（φ22）
kg
3307.0
-e
钢筋网（φ6.5）
kg
4129.0
-f
注浆小导管（φ50x5）
m
502-4
洞门建筑
-a
M10浆砌片石
m3
2042.0
-b
花岗岩镶面
m2
1135.0
-c
切面装饰（水泥乳胶漆）
m2
502-5
明洞衬砌
-a
C30混凝土
m3
1870.0
-b
钢筋
kg
112093.0
-c
C15素混凝土仰拱回填
m3
911.0
502-7
洞顶回填
-a
夯填土石
m3
5121.0
-b
M10浆砌片石
m3
1134.0
-c
粘土隔水层
m3
264.0
503-1
洞身开挖
钻孔
m3
344291.3
爆破
m3
挖、装、运
m3
503-2
超前支护
-c-1
管棚（φ108x6）
管棚
m
钢筋笼
kg
-c-1
管棚（φ152x6）
管棚
m
4400.0
钢筋笼
kg
52448.0
-d-1
注浆小导管（φ50x5）
m
120949.0
-d-2
注浆小导管（φ42x4）
m
23742.0
-e
套拱型钢（I20b）
kg
10910.0
-f
C30套拱混凝土（含导向管安装）
m3
103.0
503-3
初期支护
-b
C25喷射混凝土
拌合运输
m3
27809.4
喷射砼施工（湿喷）
m3
13904.7
喷射砼施工（潮喷）
m3
13904.7
-c
注浆锚杆（φ25）
m
248949.0
-d
锚杆（φ22）
kg
102723.5
-e
钢筋网（φ8）
kg
300342.5
-f
格栅拱架钢筋
kg
71316.0
-h-1
型钢（I18）
kg
482370.0
-h-2
型钢（I20b）
kg
2945034.0
-h-3
型钢（H200X200）
kg
222011.0
-i
中岩柱注浆小导管（φ50x5）
m
-j
临时支撑拆除
kg
582583.0
-k
纵向连接筋
kg
509871.0
503-4
注浆
m3
504-1
洞身衬砌
-b
C30防水混凝土
m3
44099.1
-d
钢筋
kg
4159261.0
504-2
C15仰拱、铺底混凝土
m3
37285.0
504-3
边沟、电缆沟
m3
-a
C30边沟、电缆沟预制混凝土
m3
1189.0
-b
C30边沟、电缆沟现浇混凝土
m3
965.0
-c
钢筋
kg
181759.0
504-5
洞内路面
-a-1
厚260mm
m2
24250.0
-a-2
厚200mm
m2
196.0
-a-3
厚350mm
m2
218.0
-a-4
厚150mm
m2
218.0
-b
钢筋
kg
63206.0
505-1
防水与排水
-a
防水板（1.5mmEVA）
m2
52990.0
-b
无纺布（400g/m2）
m2
52990.0
-c-1
止水带（500x10）
m
7708.0
-c-2
止水带（300x10）
m
5763.0
-d
止水条
m
5195.0
-h-1
排水管（Φ160mmHDPE波纹管）
m
1452.0
-h-2
排水管（Φ160mmHDPE双壁打孔波纹管）
m
3524.0
-h-3
排水管（25x200mm塑料盲沟）
m
5160.0
-h-4
排水管（Ω排水盲管）
m
5689.0
-i
沟、槽、井
预制混凝土
m3
376.4
现浇混凝土
m3
287.9
钢筋
kg
26883.6
510-1
预埋件
kg
5000.0
2.4气象特征
所在地区属暖温带亚湿润区；四季分明，冬长夏短；春季干燥多风，夏季炎热，雨量集中，秋季凉爽湿润，冬季寒冷干燥，雨雪偏少。
受大陆性季风制约，冬寒干燥，春季多风，夏热多雨，秋季天高气爽，具“春旱、秋涝、晚秋又旱”特征
2.5交通条件
与既有二环南路线并行，主要工程材料、设备等通过公路运输，直接到达到工地。
工程所经地区外围公路发达，周围道路为市区交通要道,车流量较大,公路运输主要瓶颈为,二环南路为济南市最为奇特的怪坡路段坡顶,相互影响,安全优为重要。
2.6水、电条件
沿线无河流无地表水出露处，可打井并铺设给水管路，满足施工和生活用水。
沿线电力资源比较丰富，多数路段均有10kV、35kV、110kV等高压电力线或交错或平行线路分布，施工用电可就近引入,同时配备足够数量的发电机组备用。
2.7通讯条件
沿线通讯基础条件较好，施工中根据业主需要可采用宽带网络视频系统、程控电话和移动电话相结合的方法实现内外联络。
2.8材料供应
钢材、水泥、防水板、中空锚杆等主要物资，按照招标人要求办理。
沿线工程用砂均可就地开采或购买，其产量和质量满足工程需要。
油料从当地石油公司购买，油罐车运至工地。
3、施工总体方案
根据本隧道地质情况和设计特点，结合我单位隧道施工技术水平和机械配备情况，以保证工程质量和安全生产为目的，按照新奥法的施工原理进行方案制订和组织施工。
明洞衬砌段采用明挖法施工；本隧道Ⅲ级围岩采用台阶法施工,Ⅳ级围岩采用CD法施工；Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法施工。
洞身开挖是隧道施工的关键工序，开挖方案主要根据围岩的情况确定，根本目的是保证施工人员和工程设施的安全，满足开挖质量要求，经济快速的完成施工任务。
本隧道施工按照新奥法的原理，采用预裂光面爆破技术，锚喷初期支护，以量测数据为施工依据。
开挖采用钻孔台车和风动凿岩机钻孔实施光面爆破，轮式装载机装碴，自卸车出碴，利用湿喷机进行锚喷支护。
二次衬砌采用10m衬砌台车全断面进行，砼采用集中拌合，输送车输送，砼输送泵灌注，插入式振捣器捣实。
本隧道掘进采用双向掘进方式施工，当隧道距贯通50米左右，爆破作业时互相提前1小时通知，以免发生意外情况；当距贯通15米时，采用独头掘进方式，且爆破时提前通知并在停止施工的作业面200米左右设立明显的警戒标志。
隧道开工提前一个月进行施工准备，主要为铺设供水管路，修建高山水池、拌合站、空压机房等临时设施，平整施工场地，机械设备和人员进场，开挖洞外路基土石方，暴露洞口达到正式进洞条件。
3.1施工组织机构
山东路桥集团桥梁工程公司项目经理部设两个工区，分别为进口区和出口区，老虎岭隧道出口为单位施工范围。
隧道队人员情况见表3-1。
表3-1隧道队人员情况表
队伍名称
职务及工种
职责
人数
隧道出口工区
经理
现场施工负责人
1
管理人员
现场管理
6
技术人员
现场技术、质量
3
风枪班
凿岩、爆破
22
支护、喷浆班
支护
20
电焊班
电焊
10
电工班
电工
3
挖机班
挖方
2
装载机班
装渣
4
运渣班
运渣
8
普工
格栅、拱架加工
24
衬砌班
二衬
26
合计：
132人
3.2施工场地布置
出口工区位于怪坡坡顶往南左侧100m处的原扳倒井村内，既有村到直接到洞口，施工管理方便。
根据隧道出口工程量、地形地貌及节约用地为准则，对大小临时设施的设置本着避免干扰、就近布置、使用方便、优化设置的原则，同时注意环境保护、水土保持及职业健康，在临近隧道出口处建临时场地，设有配电房、空压机房、钢筋加工车间、沉淀池、小型搅拌站、水泥库、砂石料场等。
施工临时场地布置详见图3-1。
3.2.1进出口里程
左线起讫里程ZK2+081.5～ZK3+820，长1738.5m，右线起讫里程YK1+950～YK3+820，长度1870米；分界里程左线为ZK2+971，右线为YK2+975.5。
3.2.2搅拌站
出口喷射砼搅拌站设在主线ZK3+820，左侧50m处，二次衬砌砼自项目部搅拌站统一供应。
3.2.3生活区
出口生活区设在主线主线ZK3+820，左侧50m处，。
临时房屋按以下标准修建：
生活房屋：
采用彩色钢板房，室内简易吊顶、硬化地面。
适当绿化，尽可能改善居住环境，加强工地文明施工，树立企业形象。
生产房屋：
采用钢结构、对有防潮要求的结构房应硬化地面、搞好防潮措施。
3.2.4钢筋加工车间
出口钢筋加工车间设在主线ZK3+820左侧50m处。
3.2.5弃碴场
本项目部隧道规模较大，弃碴多，围岩多为强风化~中风化灰岩，石料硬度较高，材质较好，可考虑加工后利用，可考虑在隧道口就近设一临时弃碴场地用于石料周转加工外运，剩余弃碴外运至济南渣土办指定弃渣场统一处理。
3.2.6施工便道
施工便道利用既有扳倒井村道。
3.2.7施工用水
施工用水采用打井取水，同时供隧道施工和生活用水；并且确保在贯通面水压不小于0.4Mpa。
3.2.8污水和垃圾处理
隧道口设沉淀池，洞内施工排水通过设在洞外的沉淀池净化后按指定地点排放。
驻地的粪便、污水、垃圾、工程废料等随时运走或收集处理，并符合环保的要求。
在工程完工后，自行拆除相关设施，恢复现场原有面貌，并作适当的绿化处理或复耕。
3.2.9供电及照明
施工用电设计原则：
根据所配备的机械设备和施工组织方式，结合电力供应状况，选择合适变压器、各类开关设备和线路导线，做到安全、可靠地供电，减少投资，节约开支。
按同时考虑施工现场的动力和照明设计如下：
S总＝
式中：
S总-施工总用电量，KVA；
ΣP1-整个工地动力设备的额定输出功率总和，KW；
ΣP2-整个工地照明用电量总和，KW；
η-动力设备的平均效率，采用0.83～0.88，通常取0.85进行计算；
cosφ-平均功率因数，采用0.76;
K1-动力设备同时使用系数，通风机取0.8～0.9，其它电动机械取0.65～0.75;
K2-动力负荷系数，主要考虑不同类型设备带负荷工作时的情况，一般取0.75～1.0；
K3－照明设备同时使用系数，一般可取0.6～0.9；
S总=856*0.65*0.7/0.85/0.76+90*0.9=684KW
根据以上计算结果，隧道进出口各设400KVA变压器2台，同时在配电房内设250KW的发电机1台作为备用电源。
输电干线分层架设，高压在上，低压在下，动力线在上，照明线在下。
洞内照明：
作业地段采用36V安全电压，成洞和不作业地段不大于220V。
3.2.10施工通风
本隧道采用管道压入式通风，出口各设一台110kW轴流式通风机，风管采用ø100cm软管。
通风机均安装在洞外距洞口30m处。
3.2.11施工通讯
为保证施工现场各级的通讯联系，便于施工的统一指挥，采用移动通讯、有线程控电话及无线对讲机相结合的方式配置现场通讯网络，以满足对外联络及现场生产的指挥、调度的需要。
为提高管理水平，工区牵进宽带，建立分工区信息管理系统（局域网）。
信息管理系统使用统一规划的工程管理系统，使用统一的信息平台及应用软件，以保证工程的施工数据采集和信息管理工作。
3.3机械设备使用计划
3.3.1隧道施工机械设备配备计划
施工机械准备情况：
施工机械设备已进场，并进行保养和调试，能够满足施工需要，详见表3-2《进场机械设备表》。
3.3.2主要试验、测量、检测仪器配置
为了保证本工程的施工进度和质量要求，投入精度高、性能好、技术先进的仪器，并按规定进行检验和标定，以保持其良好的性能状态。
投入本工程的主要试验、测量、检测仪器详见表3-3。
3.4施工进度安排
在确保工程进度、工程质量的前提下，结合我单位现有的工程机械设备及劳力情况，编制老虎岭隧道施工计划：
2015年12月1日前：
完成临水、临电、临地等开工准备工作并具备进洞条件；2017年4月15日前：
完成隧道开挖、支护工程；
2017年6月1日前：
完成隧道衬砌工程施工；
2017年8月1日前：
完成隧道混凝土路面工程施工；
2017年9月1日前：
完成隧道土建附属工程施工；
2017年10月1日前：
完成隧道装修工程施工（上述工期考虑施工用水，用电能满足施工要求的情况）。
表3-2进场机械设备表
机械
名称
规格
型号
额定功率（KW）
或容量（m3）
或吨位（T）
厂牌
数量
（台）
到场
时间
挖掘机
PC240
1.0m3
小松
2
根据该项目部工程上级工期安排，依次按计划进场
侧卸式装载机
ZLC50C
2.3m3
柳工
3
自卸车
QY3160
8T
济南
8
螺杆空压机
VF-12/7
20m3/min
上海
10
砼搅拌站
JSY500A
50m3/h
淄博
2
砼输送泵
HB60A
60m3/h
长沙三一
2
砼搅拌运输车
豪沃229
10m3
济南
3
砂浆搅拌机
JS500
6m3/h
山东
1
电焊机
X500
22KW
成都
16
钢筋切断机
GJ5-40
40mm
临汾
4
工字钢弯曲机
GJ7-40
40mm
太原
2
发电机组
GF250
250KW
天津
1
抽水机
TS65-50-160
7.5KW
江西
12
湿式喷射机
全自动
瑞典
2
锚杆注浆泵
NZ130A
15kw
河北
2
管棚钻机
MGT-50
15kW
济南
1
双液注浆泵
BW-250/50
15kW
济南
1
整体式衬砌台车
SMT-12
10m
隧道局
2
凿岩机
YT-28
3m3
柳工
32
仰拱栈桥
自制
自制
2
通风机
NQ110
1500m3/min
山西侯马
2
多功能台架
自制
自制
2
生活车
江铃
3
表3-3投入本工程的主要检测仪器设备表
序号
名称
规格型号
产地
数量（台/套）
现状
备注
1
全站仪
宾得
日本
1整套
良好
2
全站仪
徕卡
瑞士
1整套
良好
3
水准仪（自动安平）
1.5mm
苏州
2
良好
4、施工方案及施工方法
按新奥法原理组织施工，采用双向掘进施工。
施工时先开挖明洞土石方，并及时进行边、仰坡防护，主洞开挖后，初期支护紧随洞身开挖，之后进行仰拱及填充施工，二次衬砌在围岩变形基本稳定后施做。
然后进行电缆槽、水沟施工，洞身贯通后进行路面砼施工，最后进行洞内装饰及明洞回填。
具体施工顺序详见图4-1隧道总体施工工艺框图及其文字说明。
图4-1隧道总体施工工艺框图
隧道总体施工文字说明
①进洞之前，成洞面要喷锚预支护；
②采用“新奥法”施工，自动凿岩机钻孔，无轨出碴，整体式液压衬砌台车进行二次砼衬砌的施工方案；
③采用无钉铺设工艺挂设防水板，杜绝防水板的漏焊和破损，保证衬砌背后排水系统的畅通；
④仰拱及填充紧跟初期支护，以便形成完整的结构受力体系。
4.1洞口及明洞工程
4.1.1洞口、明洞开挖及边仰坡防护
洞口、明洞土石方的施工先按施工设计图进行施工放样，放样后开挖截水沟、进行清表，准备工作结束后分段、分层开挖，开挖后及时进行防护。
4.1.1.1洞口及明洞土石方开挖
明洞采用明挖法施工，对土质地段直接采用挖掘机分段、分层开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡，边坡按设计进行放坡开挖，灰岩地段垂直开挖；仰坡拱上部采用放坡开挖，拱下部垂直开挖，装载机装土，汽车运输；个别孤石辅以微震动爆破开挖，以减小对洞口围岩的扰动。
开挖后清理坡面上的浮石、危石，并修整坡面凹凸不平的地方。
4.1.1.2边仰坡的防护
边、仰坡土质部分打设Φ22砂浆锚杆（边仰坡体长4m），锚杆间距1.5×1.5m，梅花型布置；挂间距25cm的ø6.5钢筋网；喷射10cm厚C25砼防护。
砂浆锚杆及喷射砼施工详见后面施工方案。
4.1.2明洞施工
隧底开挖完毕后进行隧底地质勘探，根据地质勘探结果进行必要的地基处理，然后进行仰拱施工。
暗洞衬砌结束后，根据监控量测结果及时施做明洞衬砌，明洞衬砌按洞外砼结构要求进行施工，明暗交界处和明洞、洞口交界处设置沉降缝一道。
明洞开始浇筑前，现场绑扎钢筋，全断面浇筑。
内模采用全断面衬砌台车，外模采用钢拱架和组合钢模板。
砼由输送泵泵送入模，插入式振捣器振捣。
衬砌拱部外侧施工2cm的聚合物防水水泥砂浆，边墙外缘施做防水板及土工布后，再覆盖2cm的聚合物防水水泥砂浆，待衬砌强度达到设计后进行洞顶回填，回填至少70cm后，方可拆模。
明洞回填为边墙上6.87m内回填M10浆砌片石，铺设50cm砂卵石反滤层后，往上至洞顶往外1：
1.25的坡面处进行夯填土石，在高出洞顶2.50m处填50cm厚粘土隔水层，上
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