青山隧道施工组织设计方案

版次：A广惠高速公路C9合同段施工组织设计第1页共64页第一章：编制依据1、《青山隧道施工图设计》、《C9标段两阶段施工图设计》；2、广惠C段第9合同段承包合同；3、现行有关公路隧道的设计、施工有关规范、规程及验收标准；《锚杆喷射砼支护技术规范》等。4、我公司现有技术水平和机械装备能力。5、青山隧道停工后现场实际状况。第二章：工程概况2.1、概况本标段位于广东省惠东县白花镇，全长1.76Km，包括青山隧道、约1.3Km路基及盖板涵。青山隧道位于惠东县白花镇新民村南约500米的山体中，为上下行分离式的四车道高速公路隧道，最大埋深约80米。左线隧道起讫桩号为ZK146+525~ZK146+980；全长455m，设计纵坡为-0.5%的单向坡。小金口端洞口设计高程71.477米，凌坑端洞口设计高程69.327米；右线隧道起讫桩号为YK146+535~ZK146+995；全长460m，设计纵坡为-0.5%的单向坡。小金口端洞口设计高程71.047米，凌坑端洞口设计高程68.747米。左、右线隧道均位于平曲线上，左线平曲线半径为5000米，右线平曲线半径为6800米，路线横坡为2%。青山隧道前一施工单位为长大四公司，由于质量等方面的原因于2001年4月底停工，停工时小金口端左线上台阶已进尺29.973m，下台阶进尺约2m；小金口端右线上下台阶均进尺51.482m。凌坑端左线上台阶进尺26.969m，下台阶未跟进；右线只完成了长管棚的施工，版次：A广惠高速公路C9合同段施工组织设计第2页共64页长管棚套拱未按要求施工完成。已开的三个洞口均未进行仰拱开挖施工。进出口端洞顶截水沟均未施工完成，由于截水沟渗水，两端边坡均有不同程度的坍塌，出口端右线边坡坍塌尤其严重。本标段路基为分离式路基，半幅路基宽13.0米，全长1.76Km，有钢筋砼盖板暗涵8道。前一施工单位停工时已完成路基挖方约4万方，填方约3万方及涵洞的部份工程。至我公司进场施工时本工程已停工半年多，路基填土已被严重冲毁，边坡开挖与图纸不符，已多处坍塌。2.2、地形地貌本标段为重丘区地形，山势起伏较大，坡度陡缓不一，地形复杂，沟谷发育，沟内常年流水不断。青山隧道进出口分别位于山体两侧的坡脚地带，出口地形较进口相对平缓，地表植被发育。2.3、工程地质与地震烈度本标区域内地震基本烈度为VI度，历史上无大的地震灾害记录，隧道区内无区域深大活动断裂，无新构造运动迹象，地壳基本稳定。根据设计资料，区内地层岩类属侏罗系地层中的变质石英岩及石英斑岩，青山隧道穿过围岩主要由上部薄层的第四系残积坡积土层和下部的石英砂岩、石英斑岩组成，围岩类别为I~IV类，隧道及洞口位置未发现滑坡、松散堆集等不良地质现象，左、右线隧道出口岩性不同，左线为石英斑岩，右线为石英砂岩，其分界线在两线之间沟谷处。左、右线各有一条构造破碎带通过，岩体较为破碎，不稳定。2.4、水文地质区域内地表水系不发育，以大气降水为主沿岩层裂隙渗入地下形成裂隙水，向地形低的沟谷排泄。地下水无色、无嗅、无味，PH值版次：A广惠高速公路C9合同段施工组织设计第3页共64页为7.0~7.2之间，对混凝土无侵蚀性。2.5、技术标准设计荷载：汽车—超20，挂车—120路基净宽：(0.75+3.0+2×3.75+3.5+2×3.75+3.0+0.75)m=26.0m隧道净宽：(0.5+0.5+2×3.75+0.5+0.5+0.75)m=10.25m（单座隧道）设计横坡:2%隧道净高:5.0m设计行车速度:80km/h路面基本照明亮度:6.0cd/m2Co允许浓度:150ppm2.6、工程数量见附表所示。第三章：施工准备3.1组织机构与工区划分本标段设立一个施工项目部，具体负责隧道、路基施工的日常工作和技术、质量、安全管理等事宜（见组织结构图）。分两个工区，即小金口端工区和凌坑端工区；五个作业面，即每个区的左、右线洞口及路基工程（含涵洞）施工。3.1.1青山隧道项目部组织管理结构版次：A广惠高速公路C9合同段施工组织设计第4页共64页组织管理结构3.2、三通一平3.2.1、场地布置由于青山隧道是本标段主体工程，因此进行施工场总体布置时主要以有利于隧道施工为原则。根据我公司进场时本工程实际情况，把本标段项目经理部设在凌坑端，以利于加强对整个标段的施工管理。施工场地布置图见附图1。3.2.2、施工便道在原施工单位施工便道基础上，作加宽和铺设泥结碎石路面，以满足施工需要。3.2.3、工程用水长大公路工程有限公司第五分公司五公司青山隧道503项目部项目经理、书记、项目副经理、技术主办工程办机材办质检办综合办隧道一队劳资、工会行政安全、保卫卫生室财务室合同组材料组机务组试验室测量组隧道二队路基施工队经营办安保办版次：A广惠高速公路C9合同段施工组织设计第5页共64页隧道两端均利用山脚处浅层地表水经升压至高山水池往下装引水管，作为工程施工用水；水池的容量为100立方米。同时打井吸取深层地下水作为生活用水及枯水期施工用水的补充水源。3.2.4、工程用电隧道进口端安装一台400KVA露天临时变压器，出口端安装一台600KVA露天临时变压器，另外，为防止停电意外，在两端工区均配备一台250KVA柴油发电机组作为应急电源。3.3、劳动力组织与任务划分现有的经验表明，本隧道正常施工时，开挖进度可达30米/月。根据原施工单位在隧道两端均已开口的实际情况，在小金口端和凌坑端设置两个施工队伍共同双向掘进，即每个施工队各负责两端左右线隧道的施工。第一工程队150人，技术员7人，负责小金口端隧道洞口段工程、洞身的开挖、初期支护、二次衬砌、装饰工程施工；第二施工队负责凌坑端隧道施工，其人数和作业工序与第一工程队相同。路基施工队80人、技术人员5人同时进行两端的路基土方、涵洞、边坡防护、排水工程的施工。（劳动力见表1）每工程队施工劳动力组织情况表表1工种每台班人数台班人数小计备注风钻手/爆破手16232空压机手236拱架及钢筋网制安6212装载机操作员133自卸车339挖掘机122机电及制作班23123锚喷支护10220杂工班5315防水板安装及砼浇筑30130合计150版次：A广惠高速公路C9合同段施工组织设计第6页共64页3.4、机械设备安排（见主要机械设备表）主要机械设备配置表表2用途名称规格产地功率生产能力价格/台（万元）数量备注开挖空压机XP900中国20m3/min2台空压机XP900中国10m3/min4台凿岩机40台出碴装载机ZL40中国3台挖掘机PC200-32台自卸车8t6台通风轴流式通风机DKJ-N010中国4台供排水抽水机120m扬程中国10m3/h2台潜水泵4台支护、衬砌单轨龙门吊1套冷弯机LW6001台砼喷射机PZ-5中国8台砂浆拌和机4台注浆泵CZJ-304台干料拌和站7.5m3/h2套砼拌合站自动中国15m3/h2套二次衬砌台车自制2台防水板施工平台4台砼输送泵HBT60中国60m3/h3台主要机械设备配置表（一）续表2用途名称规格产地功率生产能力价格/台（万元）数量备注供电变压器600KVA2台低压变压器8台发电机250KW2台路基工程轮式装载车ZL-40100KW2台推土机802KT250KW2台东方红挖掘机PC2002台自卸汽车5T12台振动式压路机BM2122台洒水车LS10-5E2台版次：A广惠高速公路C9合同段施工组织设计第7页共64页平地机FWF0152台吊机12T1台拌和机JZC7502台修理设备砂轮机S3SL-4004台充电机GCA100/CM102台万向摇臂钻Z3040×16Ф401台台钻Z515-2Ф151台其它设备振捣器附着式24台振捣器抽入式20台手提压刨4台木工压刨床2台工具车五十铃1台工具车的士头1台钢筋加工钢筋调直机GF4-101台钢筋弯曲机CW401台钢筋切割机1台交流电焊机BX1-31510台第四章：隧道工程施工4.1、施工方法4.1.1、施工程序根据青山本标段停工时的实际施工状况，青山隧道原则上安排进出口两端同时施工，考虑到青山隧道已停工半年多，进洞施工前应对已完成的工程进行全面检查，对有隐患的部位采取加固措施。小金口端左线先将下台阶跟进到掌子面，再转换为短台阶开挖，仰拱开挖施工亦同时跟进；小金口端右线则必须先进行仰拱开挖施工，明洞施工和二次衬砌同时跟进，以保证洞口的安全。凌坑端左线先将下台阶跟进到掌子面，然后转换为短台阶法开挖；凌坑端右线则必须对边坡及洞顶截水沟进行处理后，才允许进洞进行洞身开挖施工。4.1.2、主要施工方法本隧道工程设计、施工均以新奥法为指导原则。根据具体情况，版次：A广惠高速公路C9合同段施工组织设计第8页共64页全隧道均采用上下台阶法开挖，无轨装运出渣。Ⅱ、Ⅲ类围岩采用锚喷砼结合钢支撑、钢格栅作初期支护；IV类围岩采用系统锚杆网喷砼初期支护；二次衬砌采用整体模板台车一次成型。4.1.2.1、洞口边、仰坡及明洞开挖在作好洞顶截水沟后，自上而下开挖至起拱线标高。在开挖过程中，按设计刷坡，边刷坡边打锚杆、挂网及喷射砼，以保证边、仰坡的稳定。该部份工程原单位已施工完成大部份，进洞施工前必须全面检查、加固，保证施工质量和安全。4.1.2.2、辅助工程施工(1)、长管棚施工：青山隧道四个洞口长管棚原施工单位已施工完成。进场后我们据开挖实际检查，如有侵入开挖轮廓，将请各方研判后决定是否采取加固措施。(2)、超前小导管施工：在长管棚覆盖范围结束前1m，在仍存在I类围岩的右线出口，每二个开挖循环（1.5m）设置一环超前小导管。超前注浆加固拱部周边围岩。(3)、超前锚杆施工：II、III类围岩段每二个开挖循环（2m）设置一环超前锚杆。防止开挖过程中围岩坍塌。4.1.2.3、I、II、III类围岩段施工方法青山隧道左线II类围岩段长110米，III类围岩段长147米，右线I类围岩段长70米，II类围岩段长96米，Ⅲ类围岩段长103米。I、II、III类围岩段约占全隧道总长的60%。I、II、III类围岩开挖采用超短台阶法，施工时用人工开挖或人力风钻钻眼，非电毫秒雷管弱爆破，挖掘机扒渣，装载机出渣，台阶长3-5m，开挖后应紧跟初期支护。初期支护设置钢拱架或钢格栅、锚杆、挂钢筋网及喷射砼版次：A广惠高速公路C9合同段施工组织设计第9页共64页支护，锚杆尾端与钢拱架焊接，并进行注浆锚固。开挖预留变形量按I、II类围岩15cm，III类围岩10cm考虑，在施工中通过实测资料积累分析再对预留量作调整。下台阶开挖完成40m后，左右两侧交错开挖仰拱，随挖随作仰拱及仰拱充填。4.1.2.4、IV类围岩段的施工方法青山隧道IV类围岩段约占全隧道总长的40%。为减少工序转换，保证开挖质量，给初期支护、贴挂防水板创造有利条件及控制工程成本，根据地层特点并结合机械配置情况，决定采用上下台阶法开挖。初期支护IV类围岩采取系统锚杆、网喷砼。4.1.2.5、二次衬砌施工整座隧道二次衬砌砼采用整体模板台车一次成型。具体步骤：(1)、首先作好边墙基础，准确设置模板台车“限位台阶”，然后左右两侧交错施作仰拱及仰拱充填砼(2)、安设防水卷材、软式透水管等防排水设施。(3)、按设计净空安装整体模板台车，锁定位置。模板按每衬砌循环长度8米。做好交通工程预埋件、预留洞室设置及检查工作。经检查，确认模板台车安装在平面、高程及设计净空方面均正确无误后，开始浇筑二次衬砌砼。(4)、砼拌制必须严格按监理工程师批准的配合比进行施工。版次：A广惠高速公路C9合同段施工组织设计第10页共64页(5)、砼入模必须两侧对称并分层进行，每层高度以30至50厘米为准，层层振捣密实。(6)、在每环拱部砼的端面要按照设计制作挡头板，预留止水条槽口以保证止水条的安装质量，同时保证施工逢端面整齐。(7)、在砼浇筑过程中设专人随时检查拱架是否变形，模板、挡头板是否漏浆等。如有，要及时处理，以保证砼内实外光。4.1.2.6、施工通风隧道施工作业环境较差，空气无法对流，爆破作业后的粉尘及出碴内燃运输机车的废气，形成相当大的污染，需大量供风以保证施工作业人员安全。由于隧道短，开挖断面较大,每