隧道工程施工組織設計93389(8頁).doc
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2022-08-15
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1、隧道工程施工組織設計通化至阜新支線撫順至沈陽段高速公路2A合同段隧道工程一、 編制依據及原則(一) 編制依據1. 集錫國家重點公路通化至阜新支線撫順(南雜木)至沈陽段高速公路2A合同段招標文件和補遺書規定的內容及隧道設計文件規定的工程數量、合同規定的工期要求。2. 現場實際考察資料。3. 隧道設計規范,招標文件規定,質量檢驗評定標準。4. 我單位多年來參加隧道施工的經驗積累和目前可投入隧道施工的機械設備和人員。(二) 編制原則1. 嚴格遵守招標文件的各項條款,全面響應招標文件要求,認真貫徹直來那個驗收標準。2. 依據本合同段功工程特點就工期要求,組織專業隊伍,編訂切實可行的施工方案。3. 堅持2、實事求是,注重調查研究,合理安排工期,周密組織勞動力,采取有效方法科學組織施工,確保安全,確保優質。4. 實施項目法管理的原則,安ISO9002系列標注監理質量保證體系,加強質量管理,降低工程成本,提高經濟效益。5. 現場實行規范管理,標準化作業,嚴格租售環境保護法和遼寧省環保局對環境保護及水土保持等有關要求,保護生態環境,維持生態平衡。二、 工程概況(一) 總體情況鐵背山1號隧道位于遼寧省撫順市章黨鎮轄治火洛附近,分左、右兩條隧道。右線為南雜木至沈陽方向,隧道進口樁號為K9+983(設計高程為142.975m),出口樁號為K11+255(設計高程為146.623m),隧道全長1272m,隧道3、縱坡為0.314%;左線為沈陽至南雜木方向,隧道出口為K9+980(設計高程為142.965m),進口樁號為K11+250(設計高程為146.631m),隧道全長1270m,隧道縱坡為0.314%。隧道左線半徑為3200m的左偏圓曲線上,隧道右線位于半徑為2800m的左偏圓曲線上,其中隨動啊右全線限設置-2%超高。(二) 自然地理1. 氣象水文本地區屬溫帶(半)濕潤季風氣候,一年四季分明,無霜期140天左右,隧道區南側為大火房水庫,水量豐富。2. 地形地貌隧道位于遼寧省東北部,屬長白山脈西延余脈,地形復雜,沖溝發育。上體總體呈東西走向,南陡北緩。南側坡角一般在2030,局部可達70。北側一般在4、1520,最低海拔標高121.70m,最高海拔標高267.4m,相對高差145.7m,屬于低山地貌。(三) 區域地質情況1. 工程地質隧道區玉露地層為太古界鞍山群通什村組混和巖,地表以強風化為主,局部為弱風化,其次為渾綠巖脈,地表為強風化。地層露出情況南側及西側較好,而北側及東側大面積被腐殖土、碎石土及粘性土所覆蓋,基本無基巖出露。2. 隧道區內構造特征測區內褶皺構造不發育,單斷裂構造及節理裂隙均很發育。斷裂構造:測區內斷裂構造很發育,以西北走向及近東西走向為主,傾向南或西南,均為輝綠巖脈所填充。節理:受構造影響,隧道區節理很發育,一般為4組,局部可達5組,均呈張性。3. 水文地質條件隧道區屬5、半濕潤季風氣候,冬季屬枯水期,基巖裂隙水及第四系孔隙水較貧乏。隧道圍巖以混和巖為主,含水性差,但節理裂隙及斷裂構造普遍發育,且連通性好,透水性強,隧道開挖過程中極易產生滲水現象。豐水期會產生涌水現象。(四) 設計概況鐵背山1號隧道為單向行車單洞雙車道分離式隧道,右線隧道起訖里程K9+983K11+255,隧道全長1272m;左線隧道起訖里程K9+980K11+250,隧道全長1270m。隧道左線位于半徑為3200m的左偏圓曲線上,隧道右線位于半徑為2800m的左偏圓曲線上,設計行車速度100km/h。隧道凈寬(單洞):基本總寬度10.75m(=0.75+0.5+0.75+23.75+0.75+6、0.5)隧道建筑限界凈高5.5m:檢修道凈高2.5m:襯砌結構為“復合式”。三、 工程主要特點及技術措施(一) 工程主要特點1. 開挖斷面大本隧道開挖斷面大,最大開挖高度10.231m,最大開挖寬度15.75m,最大開挖斷面130.51m2。2. 地質條件差本隧道出入口地段為亞粘土、有機土亞粘土、圓礫和強風化混合巖,其穩定性差,隧道開挖時邊坡及仰坡不穩定,易坍塌及滑坡。3. 圍巖含水性差,易產生滲水、涌水現象隧道圍巖以混合巖為主,含水性差,但節理裂隙及斷裂構造普遍發育,且連通性好,透水性強,隧道開挖過程中極易產生滲水現象。豐水期會產生涌水現象,使圍巖軟化二產生坍塌。4. 施工工序多而復雜本隧道7、出入口部分地質條件很差,為I類圍巖,設計為“復合式”襯砌,初期支護均為單層鋼筋網,噴25cm厚鋼纖維混凝土,18號工字鋼拱架,并在洞口設有大管棚(洞內設雙層小導管)超前支護,二次襯砌為鋼筋混凝土,施工工序多而復雜。5. 施工干擾大本隧道緊臨既有公路202國道,現正處修改階段,路況很差,將來通車后,相互干擾大,影響施工進度。(二) 主要技術措施根據鐵背山1號隧道特點,結合我合同段設備實力、大斷面公路隧道施工經驗及技術水平等,在施工中采取如下主要技術措施。1. 由于開挖斷面大,地質條件差,隧道開挖采用線形微振爆破新技術和光面爆破技術,盡量減少對圍巖的擾動,維護圍巖的自承能力,并及時做好初期支護,以8、確保施工安全和工程質量。2. 洞口淺埋段,圍巖破碎,為了確保洞口穩定安全和順利進洞,采用大管棚(雙層小導管)超前支護。開挖盡量采用機械,以最大限度地減少對圍巖的擾動。必須爆破時用短進尺、弱爆破。3. 因開挖斷面大、埋深淺,地質條件差,S0段開挖方法:第一方案,采用大管棚注漿分層分部開挖;第二方案,CD法,人工開挖或弱爆破開挖;S2襯砌段:采用超前小導管注漿臺階開挖法;S3襯砌段:采用臺階法施工,S4襯砌段:采用全斷面法施工。明洞采用先墻后拱法施工。4. 二次襯砌采用液壓鋼模襯砌臺車,先墻后拱施工,以保證襯砌的整體性和防滲性。5. 配備大型和小型機械,以適應不同開挖部位和斷面的需要,提高施工效率9、,加快施工進度。6. 根據“新奧法”施工原理和要求,及時開展施工測量,做好信息反饋,以指導安全施工。7. 做好地質超前預報,明確前面圍巖情況,用以指導施工,及時調整施工和支護方法。(三) 保證運營公路產同措施施工時材料車輛等不占既有公路路面,并在進、出口附近既有公路處設專職交通指揮員,指揮既有公路運營車輛有序運行。此外,根據施工時的具體情況采取相應的措施,減少干擾,保證既有公路暢通和施工正常進行。四、 施工安排(一) 施工隊伍安排根據鐵背山1號隧道工程質量和業主指定的工期,我單位采用兩段同時施工,沈陽端和撫順端各布置一個隧道施工隊,每個隧道施工隊分成二個工區,各負責一個工作面施工。案例2表1 10、隧道工程設備統計表序號機械名稱規格型號額定功率(KW)或容量噸位(t)廠牌及出廠時間數量1挖掘機EX300-5180KW200042挖掘機PC400-6228KW 118KW200043鉆孔臺架44風動鑿巖機YT-2810KW1999405多級水泵DA-50620KW200386潛水泵QY-150.25KW2001247側卸式裝載機ZL-50C200148側卸式裝載機ZL-40C200129自卸車斯太爾280KW19.7t19991610混凝土濕噴機TK9611997411注漿泵2TGZ-60/1201998812混凝土輸送車JC-6206KW 6m3/h1998613混凝土輸送泵HBT50C11、75kw2001414液壓襯砌臺車自制2000315插入式振搗器ZN3020004016附著式振搗器20018017管棚鉆機KQL109kw1999218發電機P600200kw2003219錨桿注漿機NZ130A5.5kw2001820錨桿鉆機CTM-402001821多功能鉆機AL401WEB2001822地質鉆機XY-2B1999123電動空壓機4L-20110kw1997424電動空壓機4L-21111kw1998425內燃空壓機VHP7011998426通風機TD-18160kw2001427防水板作業臺自制2000328防水爬焊機ZRR-210120kw2000429風鎬GJ-7112、2kw19991630灑水車東風8t2003231油罐車JNL628t2001432彎拱機DY-200A200t2001233鋼筋調直機6-40mm30kw2001434鋼筋切斷機6-40mm30kw1999435鋼筋彎曲機6-40mm1997436氣割機1998837電焊機B3-3001998838木工圓鋸機1000mm10kw2001439木工平刨床機300mm5kw2000440混凝土拌和站方圓75m3/h 50m3/h2000241混凝土攤鋪機C-450s1999142混凝土路面磨光機2003143混凝土路面拉毛機2001144混凝土切縫機20011(三)施工工期安排根據我單位較大斷面13、公路隧道施工經驗,一級擬投入的機械設備和勞動力,按照擬定的施工方案和進度施工,考慮到施工部可預見因素,安排總工期17個月,滿足業主18個月的工期要求。計劃2004年8月15日開工,2006年1月30 竣工。見隧道工程進度橫道圖(案例2圖1)。年度二OO四二OO五二OO六主要項目、月份7891011121234567891011121234施工準備南雜木端明洞及洞門開挖沈陽端洞門開挖南雜木端大管棚沈陽端大管棚左線開挖右線開挖左線二次襯砌右線二次襯砌左線電纜槽水溝右線電纜槽水溝裝飾路面配電其他等工程注:每個月日歷天按30天計。 案例2圖1 隧道工程進度橫道圖五、 施工準備(一) 技術準備隧道管理及14、施工人員進場后,即開始技術準備工作。包括:現場踏勘、施工調查、便道設置、營區建設選地、場區規劃、圖紙會審等。制定具體的技術管理辦法,認真學習有關規范、規程、招標文件及質量驗收標準等。在開工前組織測量隊與業主、監理、設計部門取得聯系,對中心樁位機水準點進行復測。為確保工程質量及工程需要,在拌和站處設一個工地試驗室,對開工前隧道所需的各種工程用材料進行取樣、試驗,以保證盡早開工。(二) 現場準備1. 施工便道隧道進口修筑雙車道便道與202線相連,出口處修筑單車道便道(3.5m)每50m設錯車臺,便道采用砂石路面。2. 拌和場在進出口各建一座拌和站,相同地規劃出砂石料堆放場地、水泥庫及鋼筋建工場地。15、水泥及鋼筋堆放時要求離地30cm以上,砂石堆放場地要求硬化。3. 施工用水在隧道進出口各打一眼井,供施工生產用水。4. 臨時建設根據地方政府相關部門要求,在隧道入口處按標準建一座20t以上的炸藥庫。按場區規劃建臨時住房。5. 施工用電與地方電業部門協調,從附近高壓線引入電源,設立2個1000KVA的變壓器,進出口各一個,以保證施工用電,避免臨時停電造成窩工,每個隧道隊需配備一臺200KW的發電機,確保工程正常施工。六、 隧道施工方案隧道進口地表為緩坡地貌,地形坡角為3-7,地勢較為平坦開闊,屬淺埋段。隧道出口地表為陡坡地貌,地形坡角36-38,地勢較陡,施工場地較為狹小,故在隧道進口處設一座716、5m3/h的拌和站,在出口設一座50m3/h的拌和站。鐵背山1號隧道圍巖以混合巖為主,含水性差,節理裂隙及斷裂構造普遍發育,圍巖類別為-類圍巖。,類圍巖均位于隧道進出口處,長度在65-200m之間,圍巖為強風化混合巖,呈角礫狀碎石狀,圍巖完整性、穩定性差,-類圍巖位于隧道內部,圍巖節理發育,呈碎石式碎塊石鑲嵌結構,完整性及穩定性較差。根據圖紙給定的該隧道圍巖地質情況,隧道施工重點、難點在隧道進出口S0段的施工。尤其在進口段,洞頂覆蓋層薄,并且覆蓋層坡積土較厚,故隧道進口段是施工重中之重。隧道在施工中本著“短進尺、弱爆破、支護緊跟、勤測量、早封閉”的原則進行施工作業。根據該隧道S0段均設有超前大17、管棚注漿及18號工字鋼超前防護,并根據我單位在沈大路施工的四車道的韓家嶺隧道在不良地質條件下采用臺階法施工成功的經驗,鐵背山1號隧道的S0段擬采用分層分部開挖法為第一施工方案(見案例2圖2),如果明洞開挖后揭示的實際地質情況非常惡劣,采用CD法施工(見案例2圖3)(備用方案)分層分部開挖法(案例2圖2)開挖分上下兩個臺階,上臺階一次性開挖完成,下臺階分左右兩部分,由上而下施工。上臺階掘進至S2或S3段10-20m處,開始下臺階開挖。S0段每循環進尺以兩榀鋼架間距為準。開挖采取挖掘機輔以小型風動工具進行開挖。如果遇到需要爆破開挖的巖層,采用震松法進行爆破開挖。為保證S0段在開挖下臺階時拱部初期支18、護不產生較大的下沉量,采用每榀鋼拱架的拱腳部位每端增設6根5m長鎖腳錨桿。并且在鋼拱架拱腳法蘭下鋪設10cm厚木板作為拱部的托梁。施工順序說明:1- 上臺階開挖2- 上臺階初期支護3- 下臺階左部開挖4- 下臺階左部初期支護5- 下臺階右部開挖6- 下臺階右部初期支護7- 仰拱及回填8- 二次襯砌案例2圖2 S0圍巖段分層分部開挖、支護順序圖(第一方案)施工順序說明:1- 先行導洞上部開挖2- 先行導洞上部支護(含主洞初期支護和中隔壁的臨時支護,剛支棒)3- 先行導洞下部開挖4- 先行導洞下部支護(含主洞初期支護和中隔壁的臨時支護,剛支棒)5- 后行導洞上部開挖6- 后行導洞上部支護(含主動初19、期支護)7- 后行導洞下部開挖8- 后行導洞下部支護(含主動初期支護)9- 拆除中隔壁10- 仰拱襯砌11- 拱部襯砌案例2圖3 S0段CD法施工工序圖(備用方案)S2、S3段開挖支護采用臺階法施工,上下臺階間距各根據各施工情況確定,以少生產干擾為原則。S4段及S擴段采取全斷面開挖支護。鐵背山1號隧道采取從隧道進出口兩端向洞內施工的方式進行施工。由于隧道進口地勢較為平坦,場地比較開闊,出口地勢較陡,并且位于山谷中,修筑便道困難,施工場地狹小。故隧道進口先開工。隧道出口待便道修通以后,形成作業場地以后再施工。由于該隧道地質條件差,尤其是隧道的進出口段S0、S2段地質條件更差,設有工字鋼鋼拱架支護,為了確保安全,該段落每循環掘進長度只有0.8m-1.2m。類圍巖處由于圍巖節理發育,并且隧道穿越幾道斷裂帶,為保證施工安全,每循環掘進長度也不超過2.5m。因炮孔短,采用鉆孔臺車不能發揮其鉆深孔的優勢。故針對本工程特點采用鉆孔臺架配風動式鑿巖機進行鉆孔作業。隧道出渣采用側翻式裝載機裝渣,自卸車運輸至棄渣場進行棄渣作業。