宝天高速秦岭关隧道施工组织设计

秦岭关隧道下行线实施性施工组织设计第1页共36页宝天高速秦岭关隧道施工组织设计一、编制依据本施工组织设计是依据合同文件，招标文件及技术规范、设计文件和现场调查资料编制。二、工程概况2.1概述秦岭关隧道位于宝天高速公路第十三合同段党党川乡县附近，为分幅隧道。下行线隧道起讫桩号XK57+375~XK59+975，全长L＝2600m，洞内设为“人”字坡，纵坡分别为＋0.5%和－0.6%，削竹式洞门。2.2技术标准1、公路等级：高速公路（山岭）;2、洞内计算行车速度：80km/h;3、隧道建筑限界：限界净宽：10.25m=0.75m+0.5m+2×3.75m＋2×0.75检修道，限界净高：5.0m;4、隧道直线段路面横坡：2%的单面坡，曲线段路面最大横坡为4%;5、隧道内最大纵坡：∠0.6%;6、设计荷载：汽超－20，挂－120。2.3隧道地质特征2.3.1地形地貌秦岭关隧道属西秦岭低中山山地地貌区。隧道轴线方向与山脊基本平行，呈东西向展布，所经地段高程为1619~1853m，相对高差约150～234m。2.3.2地层岩性隧道区覆盖层包括冲洪积层（Q4a1+p1）和坡积层（Q4d1）。基岩：下古生界葫芦河群，岩性以黑色板岩为主，夹有少量薄层大理岩和火山碎屑岩。隧道工程岩体为硬质岩。2.3.3地质特征秦岭关隧道洞口斜坡工程地质条件较好，无影响隧道的特殊岩性土。隧道洞身主要为下古生界震旦系—中奥陶系葫芦河群片岩、变安山岩、变泥质砂岩和华力西早期龙王沟单元花岗岩。岩体节理、裂隙发育，多呈碎石状或块状。隧道工程地质复杂，隧道洞身围岩以IV级围岩为主。秦岭关隧道下行线实施性施工组织设计第2页共36页2.4主要工程数量1、土石方开挖：257150m32、C25模筑砼：26192m33、22cmC25砼路面板：21920m24、C15片石砼回填：22823m35、C20喷射砼：13695m36、φ22普通砂浆锚杆：68548kg7、D25中空注浆锚杆：429705kg8、Ⅰ级钢筋：365406kgⅡ级钢筋：1621947kg9、I14工字钢：22887.4kgI16工字钢：26469.6kgI18工字钢：892263.8kgI22b工字钢：3248.9kg10、A3钢板：62080.3kg11、外径φ42壁厚4mm钢管（小导管）：156115.6kg外径φ89壁厚6mm钢管（小导管）：15227.2kg12、φ116HDPE双壁波纹管：6788.8mφ50软式半圆管：6469.8mΩ型弹簧排水管：7983.7m1mm厚EVA/EBC共挤防水板：62664.8m2300g/m2无纺布：62664.8m2渗水土工布：9620m2三、施工准备我队自2005年11月10日进入施工现场后,即着手开工前的准备工作,已具备开工条件。3.1施工现场布置及驻地建设施工便道已修至洞口，临时驻地规划修建完成，生活及施工用水电已解决。3.2组织机构、人员秦岭关隧道下行线实施性施工组织设计第3页共36页附《组织机构框图及负责人》天宝高速BT13项目部二工区二工队组织机构及负责人主要机械设备表序号设备名称规格、型号单位数量备注1砼喷射机台22轴流风机JFD-100-4台13空压机20m3台24挖掘机现代200台15手风钻YT28台206装载机成工ZL50E台17自卸汽车15t辆48砼搅拌机J500台19砼搅拌机J350台110柴油发电机10kw台111自卸汽车5t辆312砼输送泵HB60套113软轴振捣器HZ6X-50台6施工队长高尔技术主管卢文龙办公室向文欣安全质量室李金城工程技术室卢文龙财务室伍祥光材料室张可坚钢结构班罗宾开挖支护班冉小飞水电班钱永飞副队长张国昌机械班陆永华混凝土班高杰秦岭关隧道下行线实施性施工组织设计第4页共36页14水泵台215潜水泵台216钢模台车套117多功能台车套2根据需要自制18变压器630KVA台119柴油发电机300kw台120注浆机台121冷弯机台122电焊机台33.4施工材料我队进场后即组织人员对施工所需的地材、钢材进行了实地了解，并取样报验，材料在业主指定的厂家或经监理工程师批准的合格厂家购买，材料运输用自备汽车或供料单位的汽车运输入场。3.5施工给排水在隧道下行线进洞口左侧40m高处修建一座蓄水量为30m3的高位蓄水池，在谷底筑坝蓄水，采用高扬程潜水泵至谷底蓄水处取水，铺设管径50mm水管输入高位蓄水池，再以管径100mm钢管接入洞内供施工用。隧洞出口为下坡，洞内施工排水分别在隧洞两侧设排水沟，并每隔一定距离布设集水坑，利用开挖形成的坡度自然集水，水泵抽排。洞外施工排水利用永久排、截水沟，导引雨水、施工弃水等，以避免对边坡、仰坡冲刷破坏。3.6施工用电隧道施工用电以地方供电为主，300KW备用发电机为辅。即洞口至10kV高压引入，并于洞口安设一台630KVA变压器(含相关配电设施)一台，施工前期配10kW发电机过渡，作为生活办公电源。施工开挖未衬砌地段采用36V低压照明系统，已衬砌地段照明采用220V，悬挂高度大于2.5m。3.7隧道施工通风在隧道洞口建高压风站一座，安装20m3/min空压机2台，以供隧道施工用风。供风管采用D150钢管。秦岭关隧道下行线实施性施工组织设计第5页共36页四、隧道主要施工方法及施工工艺洞口开挖根据设计图纸断面开挖至暗洞起点，然后依围岩情况对仰坡、边坡及时进行加固处理，并做好仰坡、边坡施工排水。Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用上下台阶新奥法施工，Ⅲ级围岩采用全断面开挖，紧急停车带Ⅴ级围岩地段采用双侧壁导坑法施工，紧急停车带Ⅳ级围岩地段采用中壁隔墙法施工，小净距隧道可参照同类围岩隧道施工。隧道衬砌支护见下表：正常净距隧道复合式衬砌支护参数见下表衬砌类型围岩级别初期支护二次衬砌辅助施工锚杆钢筋网混凝土钢拱架SVIVI级黄土C25一次模筑砼50Cm20a工字钢间距75Cm拱部、仰拱35Cm（钢筋）超前小导管SVIVI级D25注浆锚杆L=4m（纵）75X100（环）φ6钢筋网20X20CmC20喷射砼厚26Cm20a工字钢间距75Cm拱部、仰拱55Cm（钢筋）超前小导管SVaV级浅埋或加强段D25注浆锚杆L=3.5m（纵）75X100（环）φ6钢筋网20X20CmC20喷射砼厚24Cm20a工字钢间距75Cm拱部、仰拱45Cm（钢筋）超前小导管SVbV级D25注浆锚杆L=3.5m（纵）100X100（环）φ6钢筋网20X20CmC20喷射砼厚24Cm18工字钢间距75Cm拱部、仰拱45Cm超前小导管SIVaIV级浅埋或加强段D25注浆锚杆L=3m（纵）100X100（环）φ6钢筋网20X20CmC20喷射砼厚22Cm18工字钢间距100Cm拱部、仰拱40Cm超前锚杆SIVbIV级D25注浆锚杆L=3m（纵）100X100（环）φ6钢筋网20X20CmC20喷射砼厚22Cm格栅钢架间距120Cm拱部、仰拱40CmSⅢaⅢ级加强段D25注浆锚杆L=3m（纵）100X100（环）φ6钢筋网20X20CmC20喷射砼厚10Cm拱部40CmSⅢbⅢ级D25注浆锚杆L=3m（纵）120X120（环）φ6钢筋网20X20CmC20喷射砼厚10Cm拱部35CmSⅡaⅡ级加强段φ22砂浆锚杆L=2.5m局部φ6钢筋网20X20Cm拱部C20喷射砼厚10Cm拱部30CmSⅡbⅡ级φ22砂浆锚杆L=2.5m局部φ6钢筋网20X20Cm拱部C20喷射砼厚6Cm拱部30Cm秦岭关隧道下行线实施性施工组织设计第6页共36页小净距隧道复合式衬砌支护参数衬砌类型围岩级别初期支护二次衬砌辅助施工锚杆钢筋网混凝土钢拱架XSVV级25注浆锚杆L=4~4.5m（纵）75X75（环）φ6钢筋网20X20CmC20喷射砼厚25Cm18工字钢间距75Cm拱部、仰拱50Cm（钢筋）超前小导管XSIVIV级D25注浆锚杆L=3.5~4.5m（纵）1005X100（环）φ6钢筋网20X20CmC20喷射砼厚22Cm格栅钢架间距100Cm拱部、仰拱45Cm（钢筋）超前小导管XSⅢⅢ级D25注浆锚杆L=3~4m（纵）100X100（环）φ6钢筋网20X20CmC20喷射砼厚15Cm拱部、仰拱40CmXSⅡⅡ级φ22砂浆锚杆L=2.5~3m纵）120X120（环）φ6钢筋网20X20Cm拱部C20喷射砼厚10Cm拱部35Cm紧急停车带复合式支护参数表衬砌类型围岩级别初期支护二次衬砌辅助施工锚杆钢筋网混凝土钢拱架STVV级25注浆锚杆L=4m（纵）75X100（环）φ6钢筋网20X20Cm双层C20喷射砼厚28Cm20b工字钢间距75Cm拱部、仰拱60Cm（钢筋）超前小导管STIVIV级D25注浆锚杆L=4m（纵）75X100（环）φ6钢筋网20X20CmC20喷射砼厚24Cm18工字钢间距75Cm拱部、仰拱55Cm（钢筋）超前小导管秦岭关隧道下行线实施性施工组织设计第7页共36页STⅢⅢ级D25注浆锚杆L=3m（纵）100X120（环）φ6钢筋网20X20CmC20喷射砼厚20Cm14工字钢间距100Cm拱部、仰拱45CmSTⅡⅡ级φ22砂浆锚杆L=3m局部φ6钢筋网20X20Cm拱部C20喷射砼厚10Cm拱部40Cm4.1洞口施工及明洞施工根据我队多年隧道施工的经验及秦岭关隧道下行线进口位置的具体情况，经过经济性、安全性、可行性综合分析比较后，决定进洞前先完成地表排水系统，采取分层开挖，分层支护，自上而下，边挖边护的洞口加固处理方法：洞口仰坡、明洞边坡采用锚、网喷混凝土加固技术，明洞挖方在满足机械开挖的条件下，使用挖掘机开挖，装载机配合自卸车装运弃碴至指定弃碴位置，人工辅助修坡。不能直接用机械开挖的次坚石采用定向弱爆破，人工辅助机械装运弃方。进洞按设计先施做一环φ89大管棚，短进尺，弱爆破，快循环，早封闭的施工方案。1、首先开挖并施作洞口边仰坡截水沟，以截排地表水，截水天沟距边仰坡开挖边缘不小于5m，沟底纵坡不小于3‰。排水沟与路基排水系统相衔接。2、开挖洞口顶部及明挖部分土石方，开挖土石方均自上而下进行，能用机械直接作业的，均选用机械开挖，人工配合。机械或人工不能直接开挖的土石方，采用浅孔台阶控制爆破开挖。开挖形成的坡面按设计要求及时进行封闭防护，避免长时间暴露，造成坡面坍塌。3、沿开挖轮廓线先施做一环φ89大管棚，注1：1水泥浆浆，管棚间距40cm。沿支护轮廓线掏槽施做一榀I18工字钢，间距100cm打D25注浆锚杆锁定，并喷射C20砼进行锁口，然后进洞施工。4、定位放线，组装台车，绑扎钢筋，浇筑明洞钢筋混凝土，秦岭关隧道下行线进口洞门为削竹式。5、混凝土达到设计要求时拆模，施做明洞防水层，两侧对称回填。4.2正洞洞身施工4.2.1开挖作业Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用上下台阶新奥法施工，台阶长4～6m，作为上半断面开挖台车的秦岭关隧道下行线实施性施工组织设计第8页共36页工作平台，采用大宇200挖掘机扒渣，成工ZL50侧反装载机装渣，自卸汽车运送弃渣。下台阶开挖同时进行，为减小因左右Ⅲ级围岩采用全初期支护拱脚悬空引起的下沉，左右马口交错开挖。Ⅲ级围岩采用全断面开挖，紧急停车带Ⅴ级围岩地段采用双侧壁导坑法施工，紧急停车带Ⅳ级围岩地段采用中壁隔墙法施工，小净距隧道可参照同类围岩隧道施工。洞身开挖后，立即进行立拱喷锚支护及时封闭围岩。4.2.2开挖作业循环Ⅳ、Ⅴ级围岩台阶法开挖作业循环时间表序号工序名称III类围岩1测量30min2超前锚杆120min(按进尺平均到每一循环)3钻孔180min4装药爆破70min5通风排烟30min6清理危石30min7初喷60min8出渣180min9支护150min10循环进尺1.8m11日进尺3.6m12月均进尺108mII、III级围岩全断面开挖作业循环时间表序号工序名称IV类围岩1测量30min2钻孔180min3装药爆破90min4通风排烟30min5清理危石30min初喷60min6出渣180min7支护120min8循环进尺3.3m9日进尺6.6m(每日二个循环)10月均进尺200m4.3光面爆破施工工艺1、放样布眼秦岭关隧