强烈推荐隧道工程项目施工设计.docx
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强烈推荐隧道工程项目施工设计
一.编制依据..............................................1
二.编制原则..............................................1
三.工程概况..............................................1
四.本隧道设计情况........................................2
五.施工组织计划..........................................5
六、施工进度计划安排....................................10
七、主要工序的施工方案、方法............................12
八.隧道塌方预防措施.....................................43
九.隧道施工临时设施.....................................40
十.工期及其它保证措施...................................48
十一.冬季和雨季施工安排.................................50
十二.质量保证体系.......................................52
十三.安全保证体系.......................................59
十四.环境保护措施.......................................61
十五.文明施工措施.......................................63
***隧道施工组织方案
一.编制依据
1.1招标文件
1.2（新建铁路兰州至重庆线）兰州至广元段施工图
1.3《铁路隧道施工技术指南》《铁路隧道工程施工质量验收标准》、《铁路混凝土工程施工技术指南》
1.4现场实际踏勘情况
二.编制原则
按招标文件和实施性施工组织设计的要求，结合现场实际情况，合理安排各施工工序，确保隧道顺利进洞，确保施工质量，确保施工安全，保证后续工序的顺利进行。
三.工程概况
3.1概述
***隧道位于渭源县北寨乡（进口兰州端）和七圣乡（出口重庆端）境内，隧道起讫里程DK113+222～DK119+052，全长5830米，为双线隧道，洞内线路为-0.3%、-1.28%、-1.3%、-1.28%的单面下坡，隧道除洞身DK113+475.79～DK113+857.106、DK115+303.216～DK117+329.375两段位于直线上外，其余均位于R=4500米的曲线上。
3.2地形地貌
隧道位于黄土高原区，地表高程一般为2130～2420m。
总体地形北低南高，阶地区地形较为平缓，其它地段地形陡峭，自然坡度一般大于45度，沟壑交织，沟谷多呈狭窄的U型、V型，局部段滑坡较发育。
隧道进口位于北寨乡陈家铧尖村内，为暖阳河左岸二级阶地，出口位于七圣乡东北侧约500米处的山前缓坡，隧道洞身最大埋深256米。
3.3气象及水文地质
隧道属半干旱大陆性气候，雨量集中，蒸发量远大于降雨量，温差变化大，多风。
年平均气温5.8℃，极端最高温度33℃，极端最低温度-23.6℃，最冷月平均温度-7.2℃，年平均降雨量507mm，年平均蒸发量1326mm，平均相对湿度68%，最大风速20ms，年平均八级以上大风日数2.7天，最大积雪厚度15cm，最大季节冻土深度91cm。
隧道通过区地表冲沟发育，沟身纵坡比较大，但汇水面积小。
地下水类型为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水。
综合分析水文地质条件较好。
3.4.施工便道及用电、用水。
3.4.1***隧道出口、入口在地方道路旁，隧道入口、出口距定西至渭源二级公路10公里。
施工便道标准是：
施工便道路面宽8m，路面土质部分铺设泥结碎石。
完全满足施工车辆通行需要。
3.4.2施工用电及施工用水
施工用电从渭源供电所提供的高压电力干线T接变压器及施工用电支线。
***隧道入口处设一台800KVA变压器、出口处设一台800KVA变压器，接线至施工现场，供施工生产用电。
沿线施工用水及生活用水采用打井，采用的井水已提前进行了检验化验，可以内用。
四.本隧道设计情况
4.1洞门型式：
为耳翼墙式洞门，洞口边仰坡采用1：
1.25刷坡，采用锚喷网防护。
洞口基础处于砂质黄土，隧道与路基过度段采用2.5m厚级配碎石，级配碎石掺入3%-5%的水泥。
级配碎石下采用1-3m厚的三七灰土换填。
4.2隧道采用全断面整体式复合式衬砌结构，钢筋砼衬砌。
即以锚杆、钢筋网、喷射砼、钢拱架等为初期支护，使其与衬砌达到共同受力。
主要有：
V级，IV级围岩衬砌断面（其中加宽断面分别为加宽20㎝、10㎝、0㎝三个不同断面）。
4.3防护型式：
洞口地段边仰坡采用1：
1.25刷坡，坡面采用锚喷网防护措施；洞口段两侧边坡防护与相邻路基顺接，确保排水顺畅，保证进洞施工安全。
4.4隧道围岩类别
***隧道围岩主要有两种：
V级、IV级围岩分布见表4-2
隧道围岩类别分布表
表4-2
里程长度（米）
围岩类别
施工方法
DK113+222
～
DK113+252
Ⅴ
三台七阶法
DK113+252
～
DK113+430
Ⅴ
三台七阶法
DK113+430
～
DK114+042
Ⅳ
台阶法
DK114+042
～
DK114+193
Ⅳ
台阶法
DK114+193
～
DK115+349
Ⅳ
台阶法
DK115+349
～
DK115+500
Ⅳ
台阶法
DK115+500
～
DK116+656
Ⅳ
台阶法
DK116+807
～
DK117+963
Ⅳ
台阶法
DK117+963
～
DK118+114
Ⅳ
台阶法
DK118+114
～
DK118+370
Ⅳ
台阶法
DK118+370
～
DK118+982
Ⅴ
三台七阶法
DK118+982
～
DK119+022
Ⅴ
三台七阶法
DK119+022
～
DK119+052
Ⅴ
三台七阶法
五.施工组织计划
5.1施工组织机构及人员配置
5.1.1现场组织机构设置
5.1.2施工人员组成
***隧道全长5830m，采取进口、出口双向同时掘进，施工人员组成见下表：
***隧道进口施工人员组成
序号
岗位
人数
备注
1
队长
1
管理
2
工程技术
3
现场技术指导
3
质检
3
自检、报验
4
试验
2
取样、送样
5
资料
1
质检资料
6
安全
2
安全
7
初期支护
22
开挖、支护、喷锚
8
二衬
16
二衬
9
仰拱
10
仰拱
10
司机
16
出碴车、砼泵送车等
合计
76
***隧道出口施工人员组成
序号
岗位
人数
备注
1
队长
1
管理
2
工程技术
3
现场技术指导
3
质检
3
自检、报验
4
试验
2
取样、送样
5
资料
1
质检资料
6
安全
2
安全
7
初期支护
20
开挖、支护、喷锚
8
二衬
16
二衬
9
仰拱
9
仰拱
10
司机
16
出碴车、砼泵送车等
合计
73
5.2施工平面布置
施工现场内，根据实际情况，本着合理利用空间及施工安全、“少占地、少拆迁、少扰民、注重环保和减少对既有道路交通的干扰”的原则，布置变压器、空压机房、钢筋及钢支撑加工场、木工场、搅拌站、施工便道以及施工管线等。
（详见后***隧道进、出口施工平面布置图）
5.3施工临建
隧道架子三队（***隧道进口）生活、办公用房设在渭源县北寨乡麻地湾，DK112+750，线路右侧约15m处，拌和站设在线路右侧约5m处，共占地面积约8500m2；隧道架子五队（***隧道出口）生活、办公用房设在渭源县七圣乡，DK119+200线路左侧约30m处，拌和站设在线路右侧约5m处，共占地面积约7800m2（见下主要临建项目及数量表）。
***隧道进口主要临建项目及数量
序号
项目
单位
数量
1
办公用房
m2
400
2
生产、生活用房
m2
750
3
库房
m2
3300
4
钢筋及构件加工棚
m2
260
5
其他
m2
4590
合计
9300
***隧道出口主要临建项目及数量
序号
项目
单位
数量
1
办公用房
m2
300
2
生产、生活用房
m2
870
3
库房
m2
3200
4
钢筋及构件加工棚
m2
300
5
其他
m2
4330
合计
9000
5.4施工主要机械设备
***进口主要施工机械设备表
序号
机械设备名称
规格及型号
数量
技术状况
进场日期
使用工点
1
挖掘机
三一重工SY215C-8
1
良好
2009.4.1
***隧道进口
2
装载机
夏工953
2
良好
2009.4.1
***隧道进口
3
红岩车
CQ3253TMG384
3
良好
2009.4.1
***隧道进口
4
发电机组
KHI250-14
1
良好
2009.4.1
***隧道进口
5
搅拌机
500型
1
良好
2009.4.1
***隧道进口
6
搅拌机
750型
2
良好
2009.5.7
***隧道进口
7
空压机
LGY-228G
2
良好
2009.4.1
***隧道进口
8
湿喷浆机
GSP-D2
1
良好
2009.5.19
***隧道进口
9
喷射机
P2-70-2
2
良好
2009.5.19
***隧道进口
10
钢筋弯曲机
GWW-40
1
良好
2009.5.18
***隧道进口
11
搅拌机
JW200
1
良好
2009.5.15
***隧道进口
12
混凝土切割机
HLQ-18
1
良好
2009.4.1
***隧道进口
13
切割机
J3G-400
1
良好
2009.4.1
***隧道进口
14
火焰切割机
CG1-30cutter
1
良好
2009.4.1
***隧道进口
15
钢筋调直机
GT3-12型
1
良好
2009.4.1
***隧道进口
16
管彭钻机
Q2J-100D
2
良好
2009.4.1
***隧道进口
17
台钻
STQ25型
1
良好
2009.4.1
***隧道进口
18
电焊机
3
良好
2009.4.1
***隧道进口
19
电焊机
3
良好
2009.4.1
***隧道进口
20
钢筋切断机
GQ40
1
良好
2009.4.1
***隧道进口
21
工字钢冷弯机
WJG250
1
良好
2009.4.1
***隧道进口
22
注浆机
1
良好
2009.4.1
***隧道进口
23
凿岩机
YT28
4
良好
2009.4.1
***隧道进口
***隧道出口主要施工机械设备表
序号
机械设备名称
规格及型号
数量
技术状况
进场日期
使用工点
1
挖掘机
日立2X330-3
2
良好
2009.04.1
***隧道出口
2
装载机
徐工400
2
良好
2009.04.1
***隧道出口
3
混凝土配料机
JS500
00
1
良好
2009.04.1
***隧道出口
4
混凝土配料机
JS750
2
良好
2009.04.1
***隧道出口
5
发电机
250KW
1
良好
2009.04.1
***隧道出口
6
北奔汽车
ND325CS
4
良好
2009.04.01
***隧道出口
7
喷射机
CSP-A6
2
良好
2009.04.14
***隧道出口
8
开山空压机
2CY—2218
2
良好
2009.04.05
***隧道出口
9
电焊机
500
6
良好
2009.04.20
***隧道出口
10
钢筋切断机
CQ40
1
良好
2009.04.13
***隧道出口
11
钢筋调直机
CT12
1
良好
2009.04.14
***隧道出口
12
钢筋弯曲机
CW40
1
良好
2009.04.13
***隧道出口
13
湿喷浆机
GSP-D2
1
良好
2009.5.19
***隧道出口
14
切割机
1
良好
2009.04.13
***隧道出口
15
注浆机
2
良好
2009.04.13
***隧道出口
16
天水风钻机
Y-28
5
良好
2009.04.06
***隧道出口
17
变压器
800KW
1
良好
2009.04.27
***隧道出口
5.5施工期间风水电计划
5.5.1隧道供风采取洞外压风站集中供风的方式，空压机站内根据供风距离和用风量配备相应数量的空压机，本隧道每个洞口配备2台22m3min的空压机。
5.5.2沿线施工用水及生活用水采用打井，采用的井水已提前进行了检验化验，可以内用。
5.5.3施工用电从渭源供电所提供的高压电力干线T接变压器及施工用电支线。
***隧道入口处设一台800KVA变压器、出口处设一台800KVA变压器，接线至施工现场，供施施工生产用电。
六、施工进度计划安排
6.1施工准备
施工准备期安排3个月，2009年3月1日～2009年5月31日完成施工便道、便桥、各种临时房屋、混凝土搅拌站、工地试验室、隧道风、水、电供应设施建设等。
6.2工期安排
***隧道（DK113+222～DK119+052）计划工期2009年6月1日～2012年7月7日，具体见***隧道施工计划横道图。
6.3隧道施工进度指标
隧道开挖施工进度指标表
围岩级别
Ⅴ级
Ⅳ级
正洞双线
50m月
90m月
***隧道施工计划横道图
序号
项目名称
时间月（2009年3月～2012年10月）
2
4
6
8
10
12
2
4
6
8
10
12
2
4
6
8
10
12
2
4
6
8
10
1
便道施工
2
平整场地及施工准备
3
洞门施工
4
开挖及初期支护
5
衬砌
6
自检验收
七、主要工序的施工方案、方法
7.1总体施工方案
全隧均采用仰拱复合式衬砌，其中DK114+042～DK114+193、DK115+349～DK115+500、DK116+656～DK116+807、DK117+963～DK118+114段采用非绝缘锚段衬砌；其余采用一般复合衬砌。
（具体衬砌类型见下***隧道衬砌类型设计表）
***隧道衬砌类型设计表
序号
分段里程
长度（m）
围岩分类
衬砌类型
1
DK113+222～DK113+252
30
Ⅴ
Ⅴ级加强衬砌
2
DK113+252～DK113+430
178
Ⅴ
Ⅴ级加强衬砌
3
DK113+430～DK114+042
612
Ⅳ
Ⅳ级衬砌
4
DK114+042～DK114+193
151
Ⅳ
Ⅳ级非绝缘锚段衬砌
5
DK114+193～DK115+349
1156
Ⅳ
Ⅳ级衬砌
6
DK115+349～DK115+500
151
Ⅳ
Ⅳ级非绝缘锚段衬砌
7
DK115+500～DK116+656
1156
Ⅳ
Ⅳ级衬砌
8
DK116+656～DK116+807
151
Ⅳ
Ⅳ级非绝缘锚段衬砌
9
DK116+807～DK117+963
1156
Ⅳ
Ⅳ级衬砌
10
DK117+963～DK118+114
151
Ⅴ
Ⅳ级非绝缘锚段衬砌
11
DK118+114～DK118+370
256
Ⅳ
Ⅳ级加强衬砌
12
DK118+370～DK118+982
612
Ⅴ
Ⅴ级加强衬砌
13
DK118+982～DK119+022
40
Ⅴ
Ⅴ级加强衬砌
14
DK119+022～DK119+052
20
Ⅴ
Ⅴ级加强衬砌
本隧道采用无轨运输、喷锚支护及湿喷技术，Ⅴ级围岩均采用三台阶七部开挖法施工，Ⅳ级围岩均采用台阶开挖法施工，施工中加强对围岩及支护体系的监控测量及分析，及时调整支护参数；隧道开挖后仰拱、二衬紧跟，隧底先行施工，拱墙衬砌采用整体台车一次性立摸灌注，土石分界处设置变形缝一条。
隧道加强施工地质工作，开展超前地质预测预报和地质核查工作，通过对地质系统数据的处理、分析，及时调整施工方案。
7.2各分项工程施工方案及施工方法
7.2.1、隧道进洞方案及施工方法
***隧道进、出口位于埋深较浅，主要为砂质黄土，滑坡堆积，DK113+222～DK113+430进口208m、DK118+370～DK119+052出口682m的范围内为V级围岩，衬砌类型采用V级加强衬砌，进洞采用大管棚超前支护。
结合当地地质情况，洞口施工尽量减少对周围地形的破坏，坚持强支护、后开挖短进尺、快封闭、勤量测。
7.2.2、洞口施工方案及施工方法
（1）洞口防排水
边、仰坡周围的排水沟、截水沟应在边、仰坡开挖前修建完成，为防止冲沟的地表水冲刷隧道边仰坡，在洞口边仰坡外缘设环形截水沟拦截地表水，截水沟开挖线距边仰坡边缘5～10m，进口长80m，出口长76m，沟底以地形顺坡，排水沟与路基排水系统相衔接。
（2）拉槽
开挖前，先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石。
开挖时要避免大面积开挖，使临空面过大，造成边坡滑塌。
开挖前，先进行测量放样，放出护桩，做好标高控制点，准确定出洞门位置，画出洞门边坡轮廓线，洞开挖采用先沿线路留斜坡开挖至洞口。
采取挖掘机分层开挖法，拉成台阶形式，上台阶高为5～6m，坡度比为1：
0.15，下台阶高为4～5m，坡度比为1：
1（见附图1***隧道洞口开挖示意图）。
附图1***隧道洞口开挖示意图
（3）边仰坡刷坡
刷坡前先进行测量放样，放出护桩、开挖边线、开挖深度；洞口段侧坡及仰坡均应避免大挖大刷（边坡分两次刷坡），挖掘机分层开挖，人工用风镐修整边坡，维护好原有的生态地貌。
（4）边仰坡支护
开挖边仰坡并及时进行防护，采用锚喷网支护。
锚喷网防护应自上而下，采用L=3.0m的φ22砂浆锚杆，间距100cm×100cm呈梅花形垂直打入坡面，及时施做250×250mm的φ8钢筋网片，喷射15cm厚C25混凝土进行坡面加固，施工时应特别注意坡顶喷砼防护层与原坡面的衔接。
（5）施做导向墙
***隧道洞口均处于浅埋偏压地段、地质条件差，导向墙设置由设计120度范围变为180度范围，长管棚结合导向墙施工，导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m×1m。
为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I20b工字钢架，钢架外缘设φ140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。
导向墙及长管棚布置图、纵断面图如附图2、3所示。
附图2洞口段导向墙及长管棚布置图
附图3洞口段导向墙及长管棚纵断面图
（6）洞口大管棚施工程序与工艺流程
洞口前准备工作完成后进行大管棚超前支护。
a管棚施工施工工艺框图（如下图）。
b施工要点：
在拱部衬砌开挖轮廓外侧1m范围内设一环φ108mm壁厚6mm的管棚，长30m，向上倾斜角度1º，环向间距40cm，管棚导管采用每段长4～6m的热扎无缝钢管以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%。
钢管按跳孔设钢花管注水泥浆加固围岩。
（7）洞身段大管棚施工程序与工艺流程
适用于DK118+982～DK119+022段Ⅴ级围岩。
a洞身段管棚施工施工工艺框图（如下图）
洞身段长管棚施工流程图
b施工要点：
超前支护采用外径89mm壁厚5mm节长10m的热轧无缝钢管。
两环节之间搭接长度不小于3m，环向间距40cm，外插角6°～8°。
同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%。
注水泥浆加固围岩。
c洞身段大管棚施正面布置图、纵向布置图如下：
7.2.3、洞身开挖支护方案及施工方法
（1）DK113+222～DK113+252、DK113+252～DK113+430、DK119+022～DK119+052、DK118+982～DK119+022、DK118+370～DK118+982为V级围岩，衬砌类型为V级加强衬砌。
采用三台阶七步法开挖，预留10～15cm的变形量（根据围岩量测情况及时进行调整），初衬采用I20b工字钢，纵向间距0.6m；工字钢采用Φ22纵向连接筋连接，环向间距1.0m；初期支护拱部采用L=4m的Φ25组合中空锚杆，环向间距1.2m，纵向间距1.0m，边墙L=4m的Φ22砂浆锚杆，环向间距1.2m，纵向间距1.0m，打入方向垂直于岩面；超前支护采用4m长φ42mm壁厚3.5mm的注浆小导管结合30m长φ108mm注浆大管棚，环向间距0.4m，小导管纵向间距2.4m；喷射C25混凝土厚度至27cm。
（2）DK113+430～DK114+042、DK114+193～DK115+349、DK115+500～DK116+656、DK116+807～DK117+963为Ⅳ级围岩，衬砌类型为Ⅳ级衬砌。
采用台阶法开挖，预留8～10cm的变形量（根据围岩量测情况及时进行调整），初衬采用格栅钢架，纵向间距1.2m；格栅钢架采用Φ22纵向连接筋连接，环向间距1.0m；初期支护拱部采用L=3.5m的Φ25组合中空锚杆，环向间距1.2m，纵向间距1.2m，边墙L=3.5m的Φ22砂浆锚杆，环向间距1.2m，纵向间距1.2m，打入方向垂直于岩面；超前支护采用4m长φ42mm壁厚3.5mm的注浆小导管，环向间距0.5m；喷射C25混
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