四道沟隧道施工组织设计最终版Word文档下载推荐.docx

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1.5.3施工平面布置图

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2主要施工方案及方法

本隧道进口段、出口段为明洞，施工时采取明挖顺做法施工。

隧道剩余段设计为暗洞，Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩采用台阶法开挖，

2.1施工方案

2.1.1明挖段施工方案

明挖段采用明挖法施工。

施工遵循“纵向分段（每段12m左右）水平分层、竖向放坡”的开挖原则。

开挖前先施工坡顶截排水设施，开挖时边坡随挖随支，做到开挖一层防护一层。

同时做好基坑内排水设施，杜绝坑内积水、软化基底。

明挖段开挖分两次施作，第一步竖向放坡开挖至明洞上半断面处，纵向开挖至明暗洞分界里程处时进行暗洞超前长管棚施工，暗洞洞顶边仰坡排水及防护随明洞顶覆土开挖一起施工，超前长管棚支护完成后采取双侧壁导坑法进入暗洞上半断面施工，开挖支护完成约10m左右后封闭掌子面，进入明挖段第二步开挖。

第二步开挖明洞下半断面，开挖采取分段开挖，逐段落底，至明暗洞分界里程处时，暗洞上下断面即可全面展开施工。

明挖段二次衬砌采取仰拱超前、拱墙一次整体浇筑，安排在下半断面开挖落底后进行施工。

明洞回填按照“纵向分段、水平分层、对称回填”的原则组织施工。

安排在明洞衬砌结束、结构砼达到设计强度并做好防水层和保护层后进行。

2.1.2暗挖段施工方案

暗挖隧道按新奥法原理组织施工，在施工中严格遵循“管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测”的施工原则。

Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩采用台阶法开挖，暗挖段开挖采用控制爆破技术，施工中加强监测，密切注意围岩变化，并及时调整支护参数，随挖随护。

防水设施按照“无钉铺设”工艺进行施工，隧道二衬按照“仰拱超前、拱墙紧跟”的方式进行施工。

2.2施工方法

2.2.1明挖段施工方法

2.2.1.1基坑开挖

明挖段开挖须避开雨季施工。

在开挖前先测设边、仰坡开挖边线，截水沟位置，砌筑天沟，疏通天沟排水通道，然后进行明挖段的开挖。

明挖段采用放坡开挖，按照“纵向分段、横向分层、阶梯开挖”的方式，按图纸要求自上而下逐层施工。

为便于机械开挖，纵向分段长度不大于12m。

土方开挖采用挖掘机机械开挖，人工刷坡，初步拟定开挖坡率自上而下为1:

1、1:

1.5及1:

1.25，施工时可根据地质情况和设计要求进行调整，确保基坑安全。

石方开挖采用深孔微差爆破技术，先拉通主槽，两侧边坡预留的1m～2m宽的岩体不爆，作为中部主爆体的隔墙，以减少大爆破对边坡的损伤，剩余部分岩体采用光面爆破技术，根据主爆体的爆破情况和岩石性质更准确地选择爆破参数，提高边坡的光爆效果，确保基坑边坡稳定、平整。

石方边坡的坡率根据岩石的等级、节理等情况综合选定。

2.2.1.2边坡防护

开挖后及时按照设计要求进行防护施工，做到开挖一层防护一层。

2.2.1.3基底检测及处理

基坑开挖到底后，观测基础地层是否变化，并进行承载力检测。

承载力不符合要求时，会同设计单位、监理单位提出对地层加固的处理方案，确保基底承载力满足设计要求后，方可进行仰拱施工。

为防止基底裸露风化，影响地基承载力，基坑开挖预留20～30cm厚度，待衬砌施工时再人工挖除。

2.2.1.4基坑排水

基坑采用明沟排水法施工。

开挖前在地表基坑开挖边界线外四周修筑截水沟防止地表水流入基坑或冲刷边坡造成边坡失稳。

每层开挖过程中在基坑两侧开挖临时排水沟，反坡排水时每隔一定距离设置临时集水井，使基坑内挖土时渗出的水经排水沟流向集水井，然后用水泵将水排出坑外。

设置碎落台时，在碎落台上也需设置排水沟。

2.2.1.5衬砌施工

明洞浇注混凝土前应复测中线、高程和模板的外轮廓尺寸（考虑预留沉降），确保衬砌不侵入设计轮廓线。

明洞混凝土的灌注应设挡头板、外模和支架，明洞墙、拱混凝土应整体浇注。

拱圈混凝土强度应达到混凝土设计强度等级的100％，且拱顶回填土高度达到0.7m时，方可拆除明洞拱架。

2.2.1.6防水及回填

衬砌施工完毕后，及时施做防水层，然后进行回填。

回填在衬砌外防水层施做完成且混凝土强度达到设计强度后进行。

回填采取两侧对称、小型机具进行施工，两侧回填高差不得大于0.5m。

采用机械回填时，在人工夯填超过拱顶1.0m以上后进行。

2.2.2暗挖段施工方法

2.2.2.1隧道开挖

暗挖段开挖采用控制爆破技术，Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩采用台阶法开挖，施工中加强监测，密切注意围岩变化，并及时调整支护参数，以确保地表沉降在允许范围以内。

施工期间需要加强地质预报，对隧道洞身和洞底存在局部发育溶隙和小溶洞的部位需进行岩溶技术处理。

1）台阶法

本标段隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V级围岩地段，采用台阶法施工，锚、网、喷初期支护，并辅以中空注浆锚杆超前支护及拱部格栅钢架或钢架加强支护。

（1）施工方法

上台阶开挖采用风动凿岩机钻眼，二级楔型掏槽；

下台阶采用风动凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，光面爆破。

上台阶由挖掘机翻碴，下台阶由3m3挖装机装碴，20t自卸汽车运碴。

施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。

隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后仰拱（或铺底）紧跟。

爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差起爆。

上部采用光面爆破，周边眼间距E=45cm，抵抗线W=60cm，底板眼间距E=70cm。

下部采用光面爆破，周边眼间距E=35cm，抵抗线W=55cm，底板眼间距E=60cm。

炮眼深度：

掏槽眼眼深2.0～3.0m，其它炮眼深2.0～3.0m，计划循环进尺2.0～3.0m，起爆方式为孔内微差起爆。

周边眼采用Φ25mm小直径药卷间隔装药，其它炮眼采用Φ32mm药卷连续装药。

爆破材料采用塑料导爆管，非电毫秒雷管。

网络联接掏槽采用孔内复式网络，其余孔采用单式网络，周边孔采用传爆线竹片，小直径间隔装药，孔外网采用复式网络联接。

台阶法施工工艺流程见下图。

（2）爆破设计

爆破设计见下图。

说明：

本图尺寸以cm计；

本图

级围岩硬岩段、Ⅲ级围岩和部分Ⅱ级围岩采用台阶法开挖，上台阶采用风钻钻孔，下台阶采用凿岩台车钻眼，采用2＃岩石炸药，非电毫秒雷管起爆，上台阶超前3～5m，上台阶采用液压反铲翻碴至下台阶，然后采用20t自卸汽车配合3m3装载机出碴；

每一循环设计进尺2.0～2.5m。

正台阶法开挖光面爆破主要技术经济指标见下表：

序号

项目

单位

正台阶法开挖

上半断面

下半断面

1

开挖面积

m2

49.3

80.7

2

比钻眼数

个m2

3.1

1.9

3

预计炮眼利用率

%

90

95

4

预计每循环进尺

m

2.0～2.5

5

每循环爆破岩数量

m3

123.25

201.25

6

炸药消耗量

kg

160.23

196

7

比钻眼量

mm3

1.9

8

比装药量

Kgm3

1.2

0.98

（3）施工循环时间及开挖进度

计划每循环进尺3.5～4.0m，每循环用时12小时，平均每日进尺7～8m，月进尺双洞可完成300m以上。

台阶法开挖作业循环时间见下表：

作业名称

作业时间（min）

测量布岩、地质预报

60

开挖

300

通风

30

清理撬挖

初喷砼装碴运输（埋设量测组件）

210

挂网、喷砼监控量测

合计

（4）保证措施

施工贯彻稳步推进的原则，切实搞好初期支护和施工监测。

采用微震动控制爆破技术，以减轻对围岩的扰动。

初期支护或临时支护紧跟开挖工作面及时施作。

支护未完成，不得进行下一循环的开挖作业。

A喷射混凝土采用先进的湿喷法作业。

出碴前必须进行初喷。

每次喷射厚度宜为5～7cm。

喷射混凝土的质量须严格控制。

B超前系统锚杆在开挖台车钻爆破眼时一并钻好眼孔，其间距、孔深符合设计要求，并尽量垂直岩层层理。

一般采用早强水泥砂浆锚杆，灌浆饱满，锚固可靠。

有水或岩层破碎地段采用早强药卷锚杆。

C挂网在初喷砼及施作锚杆后进行。

钢筋网在洞外预制电焊成网片后安设，以节省挂网时间。

挂网时，钢筋网紧贴岩面，网片间点焊搭接，并与邻近锚杆联接牢固。

D局部围岩松散、破碎地段，加强临时支护或初期支护，或采用超前支护（超前小导管注浆、超前锚杆、超前小钢管等），并加强施工监测，防止坍方、支护失稳、衬砌病害等的发生。

采用机械化配套作业，搞好工序衔接和运输的调度组织，以加快施工进度。

台阶法开挖无轨运输机械作业流水线见下图：

2.2.2.2隧道支护

隧道支护主要有超前长管棚、超前小导管及锚杆、钢架、喷射混凝土等，施工时严格按照设计要求进行。

1）超前支护

（1）超前小导管

在上部弧形导坑开挖前，先用喷射砼将开挖面和5m范围内的坑道封闭，然后沿开挖轮廓周边施作带孔小导管，并通过小导管向围岩注浆，与坑道周围形成一定厚度的加固圈，然后在加固圈的保护下进行开挖等作业。

超前小导管施工工艺流程图见下图：

小导管采用Φ42热轧钢管，每环47根，环向间距0.4m，施工外插角5°

～10°

Ⅴ级围岩纵向每2.4m一环，导管长3.5m；

Ⅳ级围岩纵向每3m一环，导管长4.2m。

结构件在加工工厂制作，前端做成尖锥形，除尾部30～50cm不布眼作为止浆段，其余均在管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径8mm，注浆工艺及钢花管结构见下图。

（2）超前长管棚

洞口段长管棚采用Φ108热扎无缝钢管，每环47根，外插角1°

～3°

；

洞身段长管棚采用Φ89热扎无缝钢管，每环45根，外插角3°

～5°

，注浆采用水泥浆液。

长管棚施工工作面钻孔采用两台电动钻机，采用注浆泵。

施工时运用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，保证钻孔方向准确。

为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节钢管采用3m长钢管，编号为偶数的第一节钢管采用6m长钢管，以后每节均采用6m长钢管，避免钢管接头在同一断面。

注浆压力达到设计终压并继续注浆10min以上方可结束注浆。

施工程序见长管棚施工流程框图见下图。

钻孔注浆采用自制的钻孔注浆车施工，采用凿岩机钻孔，钻头采用Φ50大钻头。

将小导管插入钻孔内，外露20cm，外露端支撑于开挖面后方的钢拱架上，与钢拱架共同组成支护体系。

（3）中空注浆锚杆

中空注浆锚杆由中空锚杆体、硬质塑料锚头、止浆塞、垫板和螺母组成。

中空注浆锚杆采用风钻钻孔，将锚杆用风钻顶入。

用TBW系列注浆泵（1.5～5MPa）压注水泥砂浆，注浆压力0.5～1.0Mpa。

上仰孔应设止浆塞和排气管。

中空注浆锚杆施工工艺流程见下图。

2）初期支护

（1）Φ22砂浆锚杆施工

锚杆材料的品种应符合设计要求，并应进行以下检验：

外观质量检验：

杆体直径要均匀、一致，无严重锈蚀、弯折。

抗拉强度试验应满足工程要求。

加工后的锚杆的杆体尺寸应符合设计要求，车丝部分无偏心，有焊接件时焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。

锚杆使用前，应在现场进行工艺、力学试验。

锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确。

锚杆要除去油污、铁锈和杂质。

用高压风清除孔内岩屑，用注浆泵将水泥砂浆注入孔内，然后将加工好的杆体插入孔内，并将锚杆与钢筋网焊结为整体。

上仰孔若采用注浆器压注锚固砂浆时应设止浆塞和排气管。

待孔内砂浆终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。

宜采用中粗砂，粒径不大于2.5毫米，使用前应过筛；

砂浆配合比：

水泥比砂宜为1：

1～1：

2（重量比），水灰比宜为0.38～0.45。

砂浆锚杆施工工艺流程为：

钻孔→清孔→注浆→插入杆体。

（2）喷射砼施工

原材料的选取

水泥：

选用425普通硅酸岩水泥，使用前做强度复查实验。

砂：

采用硬质洁净的中砂或粗砂，细度摸数大于2.5，含水率严格控制，为5～7%左右。

石：

采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不大于15mm，及配良好，当使用碱性速凝剂时，不得用含活性二氧化硅的石料。

水：

水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不得使用污水。

速凝剂：

必须采用质量合格的产品，使用前应对速凝剂做实验，以了解其兼容性和水泥净浆凝结的效果，及最佳掺量。

喷射混凝土施工要点

配料拌合：

按实验确定的配合比准确计量砂、石料、水泥、水、减水剂及防水剂投入拌合设备。

搅拌时间应根据实验确定，且不小于2min。

石料、砂、水泥、减水剂、防水剂、水的计量误差不得大于规范要求。

拌合料输送：

拌合好的湿喷混凝土料，采用混凝土输送车送至湿喷机，在输送过程中要特别防止混凝土的离析。

基底表面处理和其它准备工作：

在喷射混凝土之前，应对基底表面的粉尘等其它附着物进行彻底的清理。

一般采用高压水冲洗，对于遇水易潮解、泥化的岩层采用高压风冲洗。

及时埋设控制喷射厚度的标志。

检查机具设备和风、水、电等管线，并试运转。

对有滴水、淋水、出水点等处的受喷面采用凿槽、埋管等方法进行引导疏干处理。

喷射作业

A喷枪距离：

喷枪到工作面的距离一般为0.6～1.2m，其最佳距离，根据现场实验确定。

B喷射角度：

喷嘴应大致垂直于受喷面，并稍倾斜于喷附的砼面。

C工作压力：

工作压力应根据湿喷机性能、水灰比、软管长度、围岩条件，由现场实验确定。

D速凝剂投放：

速凝剂投放应保证计量准确，投放稳定。

喷射工艺

A一般地段：

喷射作业应分段、分序、分层、由下而上，依此进行，如有较大凹洼时，应先填平，喷射时喷嘴要反复缓慢地作螺旋形转动，螺旋直径约为20～30cm，并遵循先墙后拱。

分层喷射逐次加厚时后一层应在前一层终凝后进行。

B富水地段：

对有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前应按不同情况进行处理：

大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。

小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。

大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。

C钢筋网喷射混凝土：

除在土砂地层中开挖隧道外，钢筋网在喷射一层混凝土后铺挂；

当采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应按在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设；

钢筋网应与锚杆或其它固定装置联结牢固；

开始喷射时，应减少喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度不小于2cm；

喷射中加有脱落的岩块或混凝土被网住时应及时清除后再喷射，见下图：

（3）喷合成纤维砼

隧道初期支护喷合成纤维混凝土的施工方法和技术要求与湿喷混凝土施工是一致的，不同之处是在拌制喷射料时需按配合比掺入纤维材料。

并使之拌和均匀。

（4）钢筋网

挂钢筋网在砂浆锚杆施作后安设，钢筋类型及网格间距按设计要求施作。

钢筋网随被支护岩体的实际起伏状铺设，并在初喷混凝土后进行，与被支护岩面间隙约3cm，钢筋网与钢筋网连接处、钢筋网与锚杆连接处点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。

岩面较平整时，钢筋网在加工厂加工成片，在洞内再焊接起来形成整体。

岩面不平时，钢筋网在洞内现场安设。

（5）型钢钢架

工字钢架采用冷弯机冷弯加工，在洞外按设计加工成型。

洞内安装在初喷砼之后进行，与定位筋焊接。

测量定位：

按设计位置现场测量定位。

首先测定出隧道中线，确定高程，然后再测定钢架的纵向位置；

钢架平面必须与隧道中线垂直。

现场准备：

运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入净空部分，保证钢架正确安设，安设拱脚或墙脚前，清除垫板下的松碴，将钢架置于原状岩石上，在软弱地段，采用拱脚下垫钢板或槽钢的方法。

钢架安设：

在初喷混凝土后进行，置于稳固地层上，超挖部分用混凝土回填。

安装时备好风镐，随时剔除个别突出部位，保证钢架就位准确，受力可靠。

钢架与封闭混凝土之间紧贴，在安设过程中，当钢架与初喷混凝土面之间有较大间隙时安设垫块楔紧，垫块数量不少于10个，两排钢架间沿周边一般每隔1m用φ22纵向钢筋联接，形成纵向连接系。

拱脚高度不够时设置钢板调整，拱脚高度低于上半断面底线以下10cm。

钢架各单元之间用螺栓联接，不得以焊接代替。

钢架纵向间距符合设计，误差±

100mm。

除纵向用钢筋连接外，与外露的锚杆头亦焊接牢固。

背部用混凝土垫块塞紧。

钢架落底接长根据围岩条件沿隧道两侧交错进行，如需立即封闭成环，则两侧同时进行，每次接长1榀。

拱部钢架与边墙钢架的连接采用螺栓，有困难时，也可采用焊接。

钢架安装后，即挂网、分层复喷混凝土，先喷钢架处，然后喷钢架之间的砼，直至喷够设计厚度，将钢架完全覆盖。

现场可用肉眼观察和锤击法进行检查。

格栅钢架施工工艺见下图。

2.2.2.3二次衬砌

隧道开挖至基底后观测地层是否发生变化、地基承载力是否满足要求，不满足要求时会同设计单位、监理工程师提出基底加固方案，处理满足要求后方可进行后续仰拱、拱墙衬砌等工序施工。

隧道二衬按照“仰拱超前、拱墙紧跟”的方式进行施工，进出口各采用一台12m全液压模板台车进行衬砌。

隧道仰拱及填充混凝土采用组合钢模板先行施作，拱墙二衬由衬砌台车进行整体浇筑。

衬砌混凝土采取自动计量拌和站集中拌和、罐车运输、泵送入模。

1）仰拱施工

采用仰拱施工作业桥进行仰拱超前衬砌施工，仰拱施工作业桥解决了仰拱施工与开挖运输作业的干扰。

隧道内实行仰拱超前衬砌施工，其两边仰拱衬砌高度应高于拱墙线而与水沟电缆槽顶面持平。

仰拱紧跟开挖掌子面，可实现隧道底部的快速封闭，有利于隧道初期支护、衬砌结构稳定；

大大改善隧道内的作业环境，使运输道路通畅，减少运输车辆的损坏，加快施工进度。

仰拱施工作业桥结构见下图：

仰拱作业桥主梁与前后坡道主要由I32、I25工字钢、δ10钢板组成，工字钢之间用角钢连接。

δ10钢板作为面板，面板与主梁之间用螺栓固定，主梁前后坡道之间采用铰接连接。

仰拱施工顺序如下图。

2）拱墙衬砌施工

拱墙衬砌砼采用液压模板衬砌台车全断面浇筑成形，洞外设拌合站，采用砼输送车及混凝土输送泵运送砼，附着式振动器配插入式振动器捣固，超挖回填采用同级砼，衬砌砼每一环节长度12m。

浇筑砼时必须对称分层浇筑。

纵向工作缝都必须竖直，相邻段浇筑时，先对已浇砼端头凿毛冲洗干净后再浇筑砼。

砼浇注必须连续施工，当间歇时间大于1.5小时，必须作停工处理，并留置施工缝。

所有施工缝、变形缝均按设计安置止水带、止水条作防水处理。

液压模板台车应准确对位，支撑牢固，保证刚度，浇注中不变形，不走移。

落模后及时养护，养护时间不少于14天。

衬砌施工机械配套作业流水线图见下图：

衬砌施工工艺见下图：

2.2.2.4隧道防、排水

本标段隧道结构防水按一级防水设计，确保结构防水达到设计要求是结构设计的重中之重，施工中采用切实可行的措施，先进的施工工艺。

隧道二次衬砌顶部、边墙及仰拱（底板）全部采用防水混凝土，抗渗等级不低于P12。

防水板按照“无钉铺设”工艺进行施工。

防水板在洞外由人工采用热合焊机加工成幅，使用移动式作业台架进行铺设。

隧道衬砌防水板背后环向设置φ50透水盲管，环向盲管纵向间距按9.6m；

在隧道两侧边墙墙脚外侧泄水孔标高处两道环向盲管之间设置纵向φ100透水塑料管盲沟，环向盲沟与纵向盲沟两端与隧道纵向侧沟连通。

每段纵向盲沟中间部位设置一处φ50泄水孔连接到隧道侧沟。

隧道中心设置中心排水管，中心排水管与侧沟通过φ100PVC泄水管连接，间距30m。

施工排水采用在各工作面和地下渗水点附近设置集水坑，将施工用的废水进行汇集，采用抽水机将其抽入排水管排至洞外排水沟，进入污水处理池，经处理达标后排放。

2.2.3洞门及洞口段二次衬砌方法

当暗挖段开挖及拱、墙初期支护完成15～20m左右，暂停暗洞内各工序开挖，转而进行暗挖段仰拱整体浇筑，完成仰拱基底处理后，浇筑洞门及洞口明挖段仰拱衬砌混凝土和回填混凝土。

为确保洞口稳定，洞口段衬砌施工的总要求是：

及早完成洞门和暗洞20m左右的全断面衬砌混凝土，再按既定工艺顺序进行洞身暗挖施工。

洞门及洞口衬砌混凝土施工工艺流程见下图：

3进度安排和保证措施

3.1进度安排

四道沟隧道计划开工日期为2010年4月10日，计划完工日期：

2010年9月10日，总工期5个月。

施工时设二个作业队，分别负责从隧道左右线施工。

详细进度计划安排见“西渴马一号隧道施工进度横道图”。

四道沟隧道段施工总体进度计划横道图

工程项目

2010年度

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

施工准备

10日

8月底

隧道左右线洞门、明洞开挖

隧道左右线暗洞开挖

左右线双洞

每天进6米

两洞合计12米

隧道左右线暗洞初期支护

隧道左右线暗洞二次衬砌

二衬台车组装

4资源配备

4.1拟投入隧道工程的主要施工机械

类别

设备名称

规格型号

技术系数

数量

产地

设备台数

掘进、运输机械

潜孔钻

YQ100E

4KW

台

湖北黄石

龙工装载机

ZLG50D

162KW

福建省龙岩市

小松挖机

220

200KW

日本

华菱自卸车

HN3250G2D1

193KW

湖南省衡阳市

钻机

YH28