隧道工程施工组织设计方案

表1施工组织设计文字说明一、设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法招标文件要求，本合同段工期为20个月。根据我单位承建类似工程的经验和资源配置情况，计划实用工期为18个月(其中施工准备30天)。详见表7施工总体计划表。1、工程所用施工设备全部由我方自备，拟配备先进的、性能良好的施工机械，以满足工程需要。详见表3拟投入本合同工程的主要施工机械表。2、根据本工程特点及合同工期要求，分三个阶段合理组织人员，设备进场。第一阶段：施工准备阶段，组织人员、机械设备进场，安装调试，进行临时设施的施工，施工图等技术资料的审核，线路复测及建筑物的放样，制定实施性施工组织设计及质量计划，现场劳力投入约为300人。第二阶段：完成所有桥涵工程，对路基开挖及填筑、路基防护及排水和隧道工程等展开均衡施工，现场高峰期投入2200人左右，第三阶段：工程整理与竣工资料移交等工作，现场人数约200人左右。3、人员设备均根据工程特点由我单位统一调配，组建本工程项目管理机构，投入专业配套施工机械，抽调专业施工队伍，按三个施工阶段组织进场。各阶段人员、机械设备用汽车直接运至工地。4、工程所需的主要工程材料如钢材、钢绞线、锚具、水泥等统购材料由项目部统一计划采购。其他主要的工程物资，将根据招标文件要求，经采样检验合格后确定最终的合格供应商，严把材料关，砂、碎石、片石、块石等地材根据设计文件提供的料场联系采购，经检验合格后，用汽车分期分批运至工地。二、主要工程项目的施工方案、施工方法(一)隧道工程隧道工程1、工程设计概况两隧道均为上、下行分离的双洞单向行驶2车道隧道。元墩1号隧道上行隧道里程为K0+875~K1+175，长300m，为3.685%上坡；下行隧道里程K0+853~K1+160，长307m，为3.800%上坡。元墩2号隧道上行隧道里程为K1+267~K1+730，长463m，为3.681%下坡；下行隧道里程为K1+240~K1+593，长353m，为2.689%下坡。两隧道设计净宽9.75m，净高5.0m。Ⅱ类围岩最大开挖宽度12.44m，最大开挖高度9.88m。隧道采用锚喷砼做初期支护，复合式衬砌。2、工程特点及主要技术措施2.1工程特点元墩隧道具有以下主要特点：①隧道短。两隧道长度都较短,最长的2号上行隧道只有463m。②开挖断面大。两隧道单向行驶均为2车道，Ⅱ类围岩最大开挖宽度12.44m，最大开挖高度9.88m，开挖断面105.7m2。③埋深浅。隧道进、出口埋深浅，元墩1号隧道、2号隧道上、下行进、出口均有明洞，隧道的最大埋深也只有40m~90m。④地质条件差。元墩1号隧道穿越岩层为泥岩夹页岩，薄层构造，层理发育，易风化成碎片状，全部为Ⅱ、Ⅲ类围岩，元墩2号隧道Ⅱ、Ⅲ类围岩也占52.7%~64.1%。Ⅱ、Ⅲ类围岩岩石也较破碎。⑤有地下水。地下水由大气降水补给，由于岩体破碎，地表水易于渗入，成地下水。地下水使泥岩软化，降低强度。⑥元墩2号隧道宁强端紧接黄坝河大桥，不宜施工，只能从勉县端施工，不但沟谷狭窄，施工是反坡，条件困难。2.2主要技术措施根据元墩隧道特点，结合我单位拟投入的设备能力，公路隧道施工经验及技术水平，确定采用如下技术措施：①由于地质条件差，隧道开挖采用我单位独创并获得科技进步一等奖的线形微震爆破新技术和光面爆破技术，尽量减少对围岩的扰动，并及时做好初期支护，必要时提前施作二次衬砌，以确保施工安全和工程质量。②对于易出现塌方的Ⅱ、Ⅲ类围岩，采用超前小导管等预支护措施，确保安全通过。开挖采用短进尺、弱爆破，洞口段尽量采用机械开挖，以最大限度减少对围岩的扰动。③开挖方法，Ⅱ、Ⅲ类围岩采用超短台阶法，上、下台阶同时钻孔同时爆破，以减少爆破次数和对围岩的扰动。Ⅳ类围岩采用全断面法，以便使用大型机械。④二次衬砌两隧道均采用衬砌台车，先墙后拱施工，以保证衬砌的整体性和防渗性。⑤根据“新奥法”施工原理和要求，及时开展施工量测，做好信息反馈，以指导安全施工。⑥加强排水措施，及时排除地下水，防止浸泡围岩。3、施工方案元墩1号隧道较短，上行隧道300m，下行隧道307m，不是控制工期工程，安排二个施工队从勉县端单向施工，一个队负责一个洞口。元墩2号隧道上行463m，下行353m，元墩2号隧道宁强端紧接黄坝河大桥，又无弃碴场，不宜施工，我单位从勉县端单向施工，上、下行隧道安排二个队施工。元墩1号隧道地质条件较差，岩石为泥岩夹页岩，为Ⅱ、Ⅲ类围岩，设有工字钢PS格构梁支撑，为施工安全和便于架设钢支撑，开挖采用超短台阶法，整个断面分上、下两部分，下部滞后上部3~5m，如图3-1所示。元墩2号隧道其中Ⅱ、Ⅲ类围岩亦用超短台阶法开挖，石质较好的Ⅳ类围岩用全断面法开挖。元墩1号隧道掘进采用简易台车和气腿式凿岩机钻孔，上、下台阶同时钻孔爆破。2号隧道用液压钻孔台车钻孔。出碴均用无轨运输，装载机装碴，大型自卸汽车运碴。两隧道的二次衬砌采用衬砌台车施做，自动计量砼搅拌站拌制砼，砼搅拌运输车运送砼，输送泵送砼入模，高频插入式震捣器和附着式震捣器联合震捣，以确保砼内实外光。使用自制防水卷材安装台车敷设土工布和防水板。明洞采用大开挖施工，其余段均用暗挖法施工。由于隧道短，采用小型轴流通风机进行通风。元墩1号隧道是上坡施工，水可自行流出，在隧道中心设排水沟排出，元墩2号隧道为下坡施工，采用机械排水。4、主要施工方法和工艺两隧道主要按“新奥法”施工，并按图4-1所示程序组织施工。修改施工方案修改爆破参数修改支护参数否↓↓↓施工准备→实施性施工组织计划→开挖→初期支护监挖量测→是否符合管理基准是→防水卷材施工→二次衬砌→结束图4-1施工程序4.1明洞施工元墩隧道各口均有明洞，施工采用大开挖，开挖主要采用机械，局部坚硬岩石用控制爆破炸除。开挖前做好地表排水系统，开挖从上向下进行，随开挖随防护，防止滑塌。待暗洞掘进一定长度，不影响明洞砼衬砌安全时，进行先墙后拱全断面模注钢筋砼并及时做好防水层和回填，以确保安全，其工艺流程如下：测量划线→开挖→边仰坡防护→台车就位→绑扎钢筋→灌注砼→做防水层→回填明洞施工工艺流程图4.2洞口Ⅱ类围岩开挖洞口为Ⅱ类围岩浅埋段采用超短台阶法开挖，下台阶滞后上台阶3~5m，上台阶的碴用长臂反铲挖掘机清理到下台阶，然后装运出碴。由于洞口围岩风化破碎，为了防止洞口坍塌和能顺利进洞，采用∮50小导管注浆进行超前支护围岩，开挖后及时做初期支护，并用工字钢架加强初期支护。开挖进尺控制一次立一榀工字钢拱架，以保证施工安全。为保证洞口稳定，在明洞衬砌外施作2m套拱,支挡仰坡,防止坍塌,见图4-2。图4-2洞口开挖示意图洞口开挖主要用机械进行，若有坚硬岩石时则采用控制爆破炸除，以降低震动减少对围岩的扰动。并且控制每次开挖进尺0.8m，即一榀工字钢拱架间距，以便及时架立钢拱架支护围岩，确保安全。洞口开挖工艺流程如下图。测量划线→施做套拱→施打小导管并注浆→开挖→装碴运输→初喷砼→打锚杆挂网→架钢拱架→补喷砼至设计厚度→下一循环若使用爆破开挖时,其作业循环时间见表4-1。作业循环时间表4-1项目测量划线打小导管并注浆钻孔装药爆破通风除尘清除危石初喷砼装碴运输打锚杆挂网立钢支撑补喷砼至设计厚度合计时间(h)1.03.52.01.00.50.51.03.52.01.53.019.5注：打小导管注浆时间为平均到每循环中的时间，不是实际施做时间。4.3Ⅲ类围岩开挖Ⅲ类围岩,岩石也较破碎,采用∮50小导管注浆进行超前支护并设有PS格构梁加强初期支护，亦采用超短台阶法开挖，用线形微震爆破法施爆。为了防止塌方保证施工安全,开挖后及时架立钢支撑和施作初期支护。其工艺流程如下图。测量划线→施做小导管并钻孔→装药爆破→通风降尘→清除危石→初喷砼→装碴运输→打锚杆挂网→立钢支撑→补喷砼至设计厚度→下一循环控制掘进每循环进尺1.5m,即每二循环立三榀钢支撑，循环作业时间见表4-2。作业循环时间表4-2项目测量施做小导管并钻孔装药爆破通风除尘清除危石初喷砼装碴运输打锚杆挂网立钢支撑补喷砼至设计厚度合计时间(h)1.04.51.50.50.51.04.52.01.54.021.0元墩1号隧道掘进工班人员及职责见表4-3。工班人员及职责表4-3序号名称人数1工班长1负责本工班的组织指挥2安全员1负责本工班的安全、清理危石等3电工1负责本工班照明等用电工作4钻孔工10负责钻孔等5爆破工6负责制作起爆药包、运送炸药、装药堵塞、连线起爆等6装载机司机1负责装碴机装碴等7汽车司机4负责运碴工作8喷砼工8负责喷砼料的拌制、运送、喷射等工作9锚杆工8负责锚杆运送以及安装、挂网等10辅助工5负责洞内清道等辅助工作11修理工1负责本工班的机械修理等工作合计46元墩2号隧道掘进工班人员及职责表4-4工班人员及职责表4-4序号名称人数1工班长1负责本工班的组织指挥2安全员1负责本工班的安全、清理危石等3电工1负责本工班照明等用电工作4台车司机3负责台车钻孔告等5爆破工8负责制作起爆药包、运送炸药、装药堵塞、连线起爆等6装载机司机1负责装碴机装碴等7汽车司机4负责运碴工作8喷砼工8负责喷砼料的拌制、运送、喷射等工作9锚杆工8负责锚杆运送以及安装、挂网等10辅助工6负责洞内清道等辅助工作11修理工1负责本工班的机械修理等工作合计424.4Ⅳ类围岩开挖Ⅳ类围岩,石质较好,采用全断面开挖,用全液压钻孔台车钻孔,装载机装碴,自卸汽车运输。为保证施工安全,初期支护采用系统锚杆，单层钢筋网喷12cm厚20号砼。其工艺流程如下。测量→钻孔→装药爆破→通风降尘→清除危石→装碴运输→初期支护→下一个循环每循环进尺3.0m,循环作业时间见表4-5。作业循环时间表4-5项目测量钻孔装药爆破通风除尘清除危石装碴运输初期支护合计时间(h)1.54.02.00.50.56.04.519.05．工期安排元墩1号隧道上行隧道长300m，下行隧道长307m，2号隧道上行长463m，下行长353m。根据隧道工程量和我单位拟投入的劳动力及机械设备，共安排工期18个月，施工进度计划见附图1~附图4。由于不是控制工期工程安排进度较保守，根据我处施工能力，如果需要时，工期还可提前。1号隧道勉县端场地比较宽敞，安排二个队从进口施工。一个队负责一个口，隧道石碴用于填筑路基。2号隧道宁强端因紧接黄坝河大桥，又无弃碴场地，不宜从此端施工。安排二个队从勉县端单口施工，共用一台钻孔台车。隧道石渣弃于弃碴场。5.1进度指标根据以往施工经验，我单位投入的机械设备，安排切实可行并留有余地的进度指标。综合月成洞如下：1号隧道上行30.9m；1号隧道下行31.4m；2号隧道上行41.5m；2号隧道下行37.2m。各工序进度指标见表5-1。各工序施工进度指标表5—1隧道名围岩类别及衬砌类型项目指标ⅡⅢⅣSⅡSⅢSⅣ一号隧道掘进月进尺(m)2545二次衬砌月进尺(m)6070仰拱及回填月进尺(m)9090水沟及电缆槽月进尺(m)120120路面及稳定层月进尺(m)10001000二号隧道掘进月进尺(m)3050100二次衬砌月进尺(m)607090仰拱及回填月进尺(m)9090水沟及电缆槽月进尺(m)120120120路面及稳定层月进尺(m)1000100010005.2工期安排各工序工期安排尽量减少相互干扰，同时又能平行作业，以缩短工期，见表5-2。元墩隧道进度安排表表5-2名称线别项目起迄时间(年。月。日)历时(天)元墩一号隧道上行施工准备明洞开挖2000.11.25~2001.1.2460掘进2001.1.25~2001.11.20295衬砌2001.3.1~2001.12.20290仰拱及回填2001.8.26~2001.12.27122电缆槽及水沟2001.10.5~2002.1.692路面及水泥处治排水基层2002.1.10~2002.1.2011下行施工准备明洞开挖2000.11.25~2001.1.2460掘进2001.1.25~2001.9.30246衬砌2001.3.1~2001.10.27237仰拱及回填2001.7.16~2001.11.3108电缆