隧道施工组织设计方案

-0-贵州省思剑高速公路小岩关隧道（LJXK1+940—LJXK2+828）施工专项方案编制：审核：二0一0年八月-1-目录一、编制依据及原则………………………………………………………01二、工程范围及施工单位的分布，施工管理机构的组成…………………01三、工程概况及主要工程数量……………………………………………02四、施工总目标……………………………………………………………03五、总体施工布置…………………………………………………………04六、施工方案、方法及工艺………………………………………………05七、质量保证措施…………………………………………………………26八、安全保证体系和措施…………………………………………………29九、文明施工保证措施和环境保护措施…………………………………31十、附表……………………………………………………………………40-2-施工组织设计方案一、编制依据及原则1、依照国家、交通部现行的设计、施工规范、验收标准等有关规定和要求等。2、通过踏勘工地、从现场调查、采集、咨询所获取的沿线各种资源、施工环境调查资料。3、本单位隧道施工生产能力和经验。二、工程范围及施工班组的分布，施工管理机构的组成1、工程范围小岩关隧道:LJXK1+940～LJXK2+828段开挖、支护、二次衬砌和路面混凝土等全部工程内容。2、施工管理机构工区主任和技术负责人直接全面负责该隧道现场施工生产管理、技术指导及监控。3、施工单位的分布和任务划分现场施工负责人陈能武，技术负责人熊浩，测量、质检工程师吴吴世光,专职安全员张文义。承担此隧道工程开挖、出渣任务的为隧道一班组（25人）：支护由二班组承担支护施工（15人），洞身二衬、混凝土钢筋制安和仰拱混凝土回填由三班组承担施工（20人）：型钢、格栅拱架制作由四班组承担（6人）。施工组织机构-3-根据我施工队的总体安排，实行工点负责制，履行合同规定的权力和义务。针对本工程的特点，本着有利于现场施工的原则，我队建立如下的施工组织机构：三、工程概况及主要工程数量1、工程概况小岩关隧道按二级路标准设计，设计行车速度40KM/H，建筑宽度0.75+0.25+2*3.75+0.25+0.75=9.5米，建筑高度5.0米，最宽宽度是80米紧急停车带10.2米，设计荷载：公路--Ⅱ级。隧道全长888米，明洞10米（进出口分别为5米），878米暗洞。地形地貌：隧址位于思南县思塘镇小岩关村境内，隧道轴线走向方位角58度，属于低山地貌，地形起伏较大，斜坡自然坡度为25—50º，隧道范围内中线工区主任技术负责人测量班机械班工班支护班组开挖班钢材制作班质检负责人衬砌施工班-4-地面高程447—568米，最大相对高差121米，隧道区思塘洞口处有省道S203通过，思塘端洞口东北130处有省道S304通过，交通条件较好。地质构造：隧址区基岩为三叠系下统大冶组（Tid）灰岩，地质构造简单，区域地质稳定。岩层产状为：262º、-270º、-34º和∠25º，稍有起伏状，总体呈单斜构造，地质属于贵州典型的喀什特地貌，岩溶极为发育。水文地质：隧址区地表水不发育，未见明显地表水体，地下水主要为基岩中的裂隙水及岩溶水，主要赋存于灰岩的节理、溶蚀裂隙、溶蚀小孔及溶洞中，主要靠大气降雨补给，以沿裂隙渗流形式或受地形切割排除地表。灰岩节理裂隙较为发育，但多呈闭合状，多充填泥质，连通性较差，赋水条件较差，水量贫乏。隧道围岩情况：该隧道区地质主要Ⅳ级起止里程为：LJXK1+940—LJXK2+110和LJXK2+780—LJXK2+828段、Ⅴ级起止里程为：LJXK2+110—LJXK2+780段。施工方式：开挖采用台阶新奥开挖法施工，衬砌采用防排水复合式支护施工。隧道进出口采用40米、28米管棚超前支护形式开挖。洞身采用小导管、系统锚杆和型钢拱架支护形式施工。隧道主要工程量表名称单位工程量备注明洞开挖m³3445洞脸开挖浆砌片石m³307.53混凝土m³31398.35C25、C20、C15钢筋锚杆kg140945.32-5-中空注浆锚杆m39621.24钢筋kg841305.9长管棚m2520进出口洞身土石方m³78304.5工字钢kg415578.02I18、I16小导管kg93038.3Ф42*4mm排水管m5437.86环向、纵向复合水版m²21931.98中埋式橡胶止水带m543.84止水条m2200.6防火涂料m²18816.32镶面(石材)m²24.52洞门墙面装饰m²364.91四、施工总目标1.质量目标质量目标：全部工程必须达到国家及交通部现行的工程质量验收标准，工程验收合格率100%，分部、分项工程合格率100%，工程业主满意率90%，达到业主制定的创优规划和目标。质量保证体系见《质量保证体系框图》质量管理措施：1)成立由项目部组成的质量管理领导小组，建立由项目经理负责，项目总-6-工程师专门主持的质量自检体系。实施过程中落实岗位责任制，建立严格的质量考核制度、实行优质优价政策。2)在项目部工程部的领导下，抓好施工过程中的质量管理工作，加强技术培训和交流。严格执行三级质量检验制度，加强工序控制，开展群众性的QC小组活动。3)采取各种相应的技术措施，把好施工质量关。2.安全目标安全目标为“三无、一杜绝、一创建”，即：无因工死亡事故、无交通死亡事故、无水灾、火灾事故；杜绝重伤事故，年负伤率不超过5‰；创建安全文明工地。五、总体施工组织布置1.施工便道隧道施工便道从隧道口在思塘镇戒毒所附近接省道S203便道150m，根据现场实际情况设置错车道。便道采用片石基层、泥结石面层。2.施工用水施工用水采用复烤厂自饮水作为施工用水。3.施工用电施工用电与当地电力部门进行协调，就近搭接10KV到隧道附近设置500KVA变压器一台，即可满足施工用电需求。由于考虑当地10KV电源自然、人为停电，故我施工队将购置一台320KW柴油发电机作为备用电源，从而不会因停电而影响工程施工。4.施工通讯工区办公室与施工班组之间，采取安装程控电话进行联络，管理层及业务骨干-7-配备移动电话通讯设施，加强内外联系，测量班配备足够数量对讲机，确保施工联络通畅，提高工作效率。5.临时房屋及办公用房施工队租用民用住房作为办公用房和生活用房，部分民工在进口修建水泥砖木结构房作为生活用房。6施工工期安排见后附《隧道施工进度横道图》六、施工方案、方法及工艺施工方案：本隧道Ⅴ、IV级围岩采用台阶法开挖、锚喷支护、先墙后拱衬砌。1.洞口段施工方案边仰坡施工时，严格按施工规范施工，尽量减少刷方数量，以维护山体的自然坡度，保持山体的自然稳定，并及时进行骨架护坡或其它防护，并根据环保的要求，当骨架护坡防护等完毕后，及时植草皮，进行绿色防护。洞口土石方的开挖，要先做好洞口范围的天沟、排水沟等之后再进行。采用人工刷坡，清理边仰坡和坡顶的危石、浮土等，并根据设计进行边坡、仰坡的加固和防护。当进行爆破施工时，由于埋深较浅，围岩松散破碎，要采用小药量控制爆破、微差爆破以减少对围岩的扰动，避免隧道洞口段施工时地表发生沉陷甚至发生塌方。洞口边、仰坡开挖后，须立即按设计要求对边仰坡进行加固，封闭开挖面，防止地表水的侵蚀，保持坡面稳定。待以上工序全部完工后，按设计进行施工放样并开挖出洞脸，进行套拱施工，预埋φ127mm*4mm导向管。管棚制作：棚管采用φ108mm*6mm热轧无缝钢管分节制成，丝扣联接。钢管周-8-身梅花型钻出浆孔，前端作成锥体以便安装。管长按设计要求制作，管尾焊接法兰盘与注浆管尾端联接。砼导向墙施工：按设计要求开挖仰坡，做好防护，开挖至洞顶后预留核心土，按设计要求支立I18的型钢拱架，然后施作砼导向墙，预埋导向管。具体工序为：测量放样—支弧形模板—固定φ127mm*4mm导向管—浇筑混凝土—养护—撤模板—养护—钻孔。钻孔：钻孔选用比管棚直径大20～30mm合金钻头，在钢管一端管口焊接。钻机采用地质钻机，隔孔施钻。开孔时，低速低压，待成孔1.0m后，适当加压，在土质层中钻孔采用低压钻进。钻进采用一次成孔法，用异型接头把钻杆与钢管连接起来，钢管前端安装合金钻头，钢管随进度连续接长，直到设计位置。钻孔角度水平向上3--5º钻孔，钻孔采用特制精密水平陀螺仪检测偏斜，随测随调整。注浆：钢管周围及孔口采用塑胶泥封堵，预留排气孔；成孔安管后注浆前先进行压水试验；在施工中，根据设计参数和围岩情况试验调整，以达到预期效果；注浆顺序：采取与钻孔流水作业，成孔一根注浆一根。-9-注浆质量检验：在检查孔内进行波速测试，与原围岩波速进行比较，确定注浆效果。上述项目完成后方可进行洞门施工，避免出现为单纯抢进度而仓促进洞，之后再进行清理，重复施工，造成浪费,甚至危及施工安全。2.洞门施工在进行洞口段开挖施工前必须施作好洞顶排水沟，防止地表水渗入开挖面影响明洞边坡和成洞面的稳定，在进行开挖过程中，边坡防护与边坡开挖同步进行，开挖到成洞面附近时要求预留核心土体，待管棚施工完后再开挖进洞，洞口地质较差，应尽量避开雨季施工。隧道翼墙、端墙均为C20砼。施工时，要确保砼内实外美。洞口预留土纵面示意图成明洞外墙面洞暗洞核心土体面根据该隧道地质情况，施工采用新奥法组织开挖，主要工序采用机器化作业，出渣采用无轨运输方式，对洞口土质地段或软弱围岩地段，采用CD法、CRD法或双侧壁导坑法施工。-10-进3~5m不稳定稳定洞口及洞身施工工艺流程洞口以及洞口边坡在施工中，应保证边坡修整圆顺，铺砌整齐，严格按设计要求施工，以达到设计要求和意图。2.1.进洞方式本隧道从进口入洞，以隧道中部预留土体开挖方式进洞,管棚结合系统锚杆施作锚喷支护,先墙后拱衬砌。隧道洞口段，由于覆盖层较薄（4.3米），并有S203省道通过，在隧道进洞前，应对该公路进行改道。洞口地质为：粉质粘土及中风化灰岩，结构软，抗雨水冲刷能力差，中风化灰岩岩溶发育，节理裂隙发育，围岩自稳能力差，因此在爆破开挖中，测量放样土石方开挖边、仰坡防护开挖上半断面初喷射砼型钢安装复喷射砼变形观测开挖下半断面超前小导管系统锚杆初喷砼复喷加厚-11-应采用弱爆破、短进尺和强支护的施工方法。该隧道，洞口的围岩级别为V级，进洞前，采用I18型钢拱架和拱部φ108超前管棚（40米LJXK1+945—LJXK1+985）进行注浆加强支护，加强钢架0.6m/榀，管棚的施工参数为：一环35根，每根长40m，外插角30-50。管棚外端由隧道纵向2米长、0.7米厚的套拱混凝土墙固定，使拱顶以上部分围岩具有足够的结构能力，提供安全保护。2.2.洞身开挖方法本隧道为Ⅴ、IV级围岩，开挖采用台阶法施工，采用简易钻孔台架开挖。由于围岩软弱破碎，自稳能力差，施工必须采用“多打眼、少装药、弱爆破、强支护、紧衬砌”的施工方法，Ⅴ、IV级围岩台阶法开挖施工工序如下，测量中线、水平，划出轮廓线→钻眼→上台阶装药、爆破→通风除尘、清除危石→系统锚喷支护→出碴→下台阶钻眼→装药、爆破→通风除尘、清除危石→检查净空→锚喷砼→继续施工下一循环。掘进采用水压爆破,利用水的不可压缩特性把炸药爆炸时产生的压力传递到岩石上，使之均匀破碎，不但对工作环境有一定的改善（降尘、降温等），而且也减少了炸药的用量。周边眼根据围岩情况确定，装药量为孔深的50%，间距30～50cm，孔深2m，间隔装药，间隔部分用塑料水袋堵塞，塑料水袋长20cm，直径为36mm，装药时，炸药和水柱之间夹5-10cm的炮泥，炮泥采用炮泥机加工制作，掏槽眼2.3～2.5m，装药量达孔长的90%。辅助眼交错布置于周边眼与掏槽眼之间，眼孔深度2.0～2.3m，间距1.5m，装药量为孔深的70%。采用非电毫秒雷管一次起爆，控制超挖不突破规范要求，确保无欠挖。施工中根据开挖的具体情况修正爆破参数，力争达到最佳的爆破效果。-12-爆破后立即通风，待洞内空气达到规定要求和清除危岩后立即使用侧翻式装载机配合汽车出碴。出碴完毕后，进行超前支护和初期支护。然后即可进入下一步循环开挖。隧道爆破参数及爆破炮孔布置图掏槽眼大样图87651388877766653φ100空眼2