隧道工程施工组织设计.docx

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隧道工程施工组织设计

隧道工程施工组织设计

一、工程概况

本标段共有2座隧道，累计227延长米。

其中大麻柳树隧道152m，何家沟口隧道75m。

两座隧道两端洞口埋深浅，围岩以泥质板岩块，碎砾石组成的坡积碎石土为主。

隧道洞身主要通过地层为弱、中、强状风化千枚岩，层状构造，片理发育，层间云母充填，呈丝绢质光泽，属中薄层。

风化严重，节理发育，强度较低，以II、III类围岩为主。

大麻柳树隧道K51+500～K51+652位于平利县老县镇菜河村二组西北约250m处，洞顶最大覆盖层厚50余米，山体基岩裸露。

原公路从山梁的鞍部通过切削山坡，公路以北上边坡呈陡崖状，易形成风化块石而塌落甚至塌方；东西两侧公路下边坡则为碎石堆填边坡，受河水冲蚀滑塌现象严重。

出口拱部以上2.5m为既有公路，施工时保证安全和公路畅通尤为重要。

I类围岩15m，II类围岩56m，III类围岩81m。

何家沟口隧道（K63+615～K63+690）位于平利县老县乡土桥沟村以南50m，隧道区地貌单元属低山区，所穿山脉走向东西，南侧地势较缓，北侧较陡，高约100m，相对高差46m左右，最大覆盖层厚38m，植被茂盛，I类围岩8m，II类围岩20m，III类围岩47m。

不良地质主要存在于：

大麻柳树隧道进口段山梁斜坡较陡，风化严重，容易坍塌，边坡需锚喷防护，明洞配筋通过；出口段原公路以下2.5m为隧道拱部，埋深浅，岩体破碎，开挖时需大管棚注浆加固后通过。

二、施工原则及施工方案

（一）施工原则

根据招标文件和总体安排，隧道工程不属本标段控制工期工程，同时，根据现场情况，大麻柳树隧道进口弃碴场上设有预制厂，又是本标段最长的隧道，可组织队伍由进口先行施工，洞身主体完工后，再组织队伍流水施工何家沟口隧道。

1．抢先施工隧道洞口附近涵洞、路基填方工程，为隧道施工创造良好的环境。

2．两座隧道均采用单口施工，进洞前首先施工洞口截排水系统及明洞，隧道施工正常后，及时修筑洞门。

3．坚持“早进晚出”原则，尽量不动或少动原山坡，以保护环境，两座隧道均采用台阶法，光面爆破，无轨运输，自然通风，仰拱超前，衬砌紧跟的方法施工。

4．为保证工程质量全面创优，两座隧道均采用衬砌台车，砼输送泵，按先墙后拱法施工。

5．围岩较差和洞口浅埋地段，严格遵循“管超前、严注浆、弱爆破、强支护、紧衬砌”的施工原则。

6．何家沟口隧道弃碴全部为路基填方利用，大麻柳树隧道弃碴运至设计指定位置并做好挡护和环境保护。

（二）施工方案

本标段隧道按“新奥法”设计施工。

施工中始终坚持“管超前、严注浆、强支护、早封闭、勤量测”的原则。

I、II类围岩地段，主要为呈片状、板块状的坡积碎石土及强风化千枚岩，埋深浅，围岩破碎，自稳能力差，施工中采用台阶分步法开挖，Ф89超前大管棚或Ф42超前小导管注浆加固地层。

大麻柳村隧道出口I类围岩段拱预上方2.5米为既有公路，施工时采用单侧壁导坑法分部开挖。

III类围岩地段，主要为弱风化千枚状泥层板岩，薄一中层状构造，围岩完整性较好，具有一定的自稳能力，施工中采用台阶法开挖。

I、II类围岩上台阶人工风镐开挖，下台阶采用人工配合带削头挖掘机开挖、装碴。

III类围岩采用钻爆法开挖，施工中边开挖边支护，支护方式主要为：

锚、喷、网、型钢钢架联合支护；洞内出碴为无轨运输，PC200型挖掘机或装载机装碴，9T自卸汽车运碴；二次衬砌采用模板衬砌台车全断面施工，砼输送车送砼，砼输送泵泵送入仓，插入式振动棒捣固密实；施工时仰拱超前，衬砌紧跟，仰拱采用施工平台施工，以避免施工干扰。

1．施工任务划分及队伍安排：

根据本标段总体安排及工程特点，结合现场情况，拟设一个隧道专业人，上员126人，先由进口方向施工大麻柳树隧道，洞身主体完工后，再由进口施工何家沟口隧道，两座隧道各工序采用交叉顺序作业。

2．时间安排

根据总体安排，本标段隧道工程于2001年9月1日开工，2002年7月31日完工。

针对隧道围岩软弱的特点，结合机械设备配备和队伍安排情况，本着安全、经济、合理的原则，大麻柳树隧道共需210天（7个月），其中施工准备25天，明洞施工20天，暗洞施工平均月成洞33m，需时133天，路面工程及收尾配套32天。

何家沟隧道共需120天（4个月），其中施工准备15天，暗洞施工平均月成洞30m，需时75天，路面及收尾配套30天。

3．劳动力安排

两座隧道设一个专业施工队伍，编制126人。

其中管理人员10人，负责全队的现场管理、技术管理及日常事务，下设7个工班，具体劳动力安排见表4-3-1。

劳动力安排表

表4-3-1

序号

工班名称

劳力安排

承担任务

1

开挖工班

25

负责洞身上台阶开挖，配合挖掘机扒碴，修整壁面，清理仰拱基底及工作面钻孔爆破工作。

2

风水电保障工班

2

负责洞内外水电的保障维修与检查、洞内排水工作

3

支护工班

35

安装锚杆、铺设钢筋网、安装钢架、喷射砼、超前小导管及大管棚加固施工

4

运输工班

15

出碴、卸碴、配合挖掘机或装载机装碴以及材料运输

5

测量工班

3

负责开挖炮眼的布置、净空检查，围岩量测

6

钢筋加工工班

10

负责锚杆、钢支撑、小导管、钢筋网等构件的加工

7

衬砌工班

25

负责防水层的铺设、衬砌台车定位，砼浇筑台车整修、砼养护

8

安全员

1

负责洞内外安全

合计

116

4．机械设备配置

机械设备配套从本标段隧道工程特点出发，本着既要与施工方法相匹配，又能满足施工需要的原则，结合质量工期要求，做到既先进，又经济，合理配备。

同时，还充分考虑设备的完好率和出勤率，拟投入本标段隧道施工的主要机械设备见表4-3-2。

隧道主要施工机械设备配置表

表4-3-2

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

1

挖掘机

PC200-6

台

1

2

装载机

ZLC-40

台

1

3

风动凿岩机

YT-28

台

20

4

衬砌台车

自制简易

台

1

5

简易架子台车

自制简易

台

1

6

砼输送车

MR4510

台

2

7

砼输送泵

HBT30C

台

1

8

砼湿喷机

TK-961

台

1

9

锚杆注浆泵

MZ-1

台

1

10

双液注浆泵

2TG120/105

台

1

11

砂浆搅拌机

HJ1-352

台

1

12

管棚钻机

金星9000

台

1

13

自卸汽车

CQ3191

台

4

14

砼振动棒

插入式

台

8

15

潜水泵

200QJ20-120

台

1

16

污水泵

50WG

台

2

17

电动空压机

ZL2-10/8

台

1

18

内燃空压机

VY-9/7

台

3

19

柴油发电机组

GF90

台

1

20

砼搅拌机

JS500

台

1

21

液压切削头

E64、独臂

台

1

22

砼搅拌机

JS350

台

1

三、施工方法

（一）施工测量

1．控制测量

开工前，首先对设计单位交付的地面控制桩及永久性水准点进行复测，桩位复核无误后，在隧道口布设不少于3个固定式中线控制点和2个以上控制点，同时定期对控制点进行检查，保证其精度。

2．洞内测量

先将洞外控制点引入洞内，进行洞内测量，其主要内容有：

施工中线测量、水准测量及断面施工测量。

并定期对洞内中线点和水准点进行复测，以防移动。

3．洞内横断面测量

采用断面激光测量仪进行横断面测量。

（二）洞口段施工

先进行路基拉槽，施工时采用人工配合挖掘机，辅以松动爆破，自上而下开挖，装载机装碴，自卸车配合运输。

洞口附近有涵洞时，集中力量突击施工，为尽早进洞创造有利条件。

1．洞口边、仰坡施工

先施作截、排水沟，再进行边、仰坡开挖，并按设计要求及时进行喷锚防护，以防围岩风化和雨水渗透引起坍塌或滑坡。

2．洞门及附属施工

（1）洞门修筑

隧道洞门在进洞施工正常后，尽早安排施工，力争在雨季前完成，以增强洞口稳定。

（2）洞门附属

洞门附近的排水，截水设施，应配合洞门施工及早完成，并与路基排水系统连通。

（3）注意事项

①进洞前必须完善截、排水工程。

②基础必须置于稳固的地基上。

③洞门砼应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工连成整体。

④洞门端墙的砌筑与回填应两侧同时进行，防止对衬砌产生偏压。

⑤对于两座隧道进出口坡面先进行必要的防护后，再开挖。

（三）明洞施工

1．明洞施工方法

本标段明洞在大麻柳树隧道进口K51+500～K51+505段，长5m，明洞施工采用自上而下分台阶开挖，弱爆破，边开挖边防护，砼浇筑按先墙后拱法施工，并用浆砌片石及贫混凝土进行拱背回填。

拱顶回填土石必须对称分层夯实，层厚不大于0.3m。

2．明洞与暗洞的衔接

大麻柳树隧道明洞施工完成后，首先对明洞顶及明暗衔接处的边仰坡防护加固，然后施作Ф89大管棚超前支护，管棚环向间距30cm，每根12m长。

开挖暗洞时，每循环进尺控制在1m以内，同时架立型钢钢架，及时喷砼并紧跟衬砌。

3．施工注意事项

①边墙基础挖到设计标高后，核对地基承载力是否与设计要求相符，基础必须置于稳固的地基上。

②防水层施工时，必须清除干净拱背的灰尘污垢和积水，且应伸入隧道衬砌0.5m。

③作隔水层的粘土要严格选料，隔水层应与边仰坡搭接良好，封闭严密。

④明洞顶部设置的截水和排水设施应配合明洞施工，明洞排水盲沟要保持畅通、尽早完成。

（四）洞身开挖

1．I、II类围岩开挖

大麻柳树隧道出口K51+642～K51+652段I类围岩，长10m，拱顶以上2.5m，为既有公路，公路上边坡陡险，围岩破碎，为保证施工安全和公路畅通，采用Ф89大管棚（L=12m）加固防护，单侧壁导坑法分部施工，其施工工艺流程见图4-3-1。

开挖时将隧道断面分为左右两个半断面，先台阶法施工左半断面，初期支护紧跟，并施作中壁墙临时支撑（含锚喷钢架支护），左半断面上台阶施工11m后，再采用台阶法施工右半断面，逐渐拆除中壁墙临时支撑，初期支护紧跟；上、下台阶长度控制在3～5m，开挖进尺控制在0.5～1.0m，仰拱超前，二次模筑衬砌紧跟；上台阶人工风镐开挖，下台阶采用带切削头的PC200-6型挖掘机开挖，人工配合刷帮、清底。

单侧壁导坑法开挖顺序见图4-3-2。

何家沟口隧道K63+615～K63+623段I类围岩，K63+623～K63+633及K63+680～K63+690段II类围岩，大麻柳树隧道K51+505～K51+546及K51+627～K51+642段II类围岩，累计84m。

围岩破碎、自稳能力差，施工时全部采用台阶分步法开挖。

I类围岩地段采用Ф89大管棚预注浆加固，II类围岩地段采用Ф42超前小导管预注浆加固，其施工工艺流程见图4-3-3。

开挖时上台阶弧形导坑采用人工风镐开挖，II类围岩地段辅以弱爆破，上台阶碴体人工扒至下台阶由自卸汽车运出；下台阶采用PC200-6型挖掘机配置E64型液压切削头开挖，人工配合修整周壁岩体，上、下台阶长度控制在4～6m，开挖进尺控制在0.5～1.0m；开挖后及时施作初期支护，封闭成环、仰拱超前施作，改善围岩受力条件，二次模筑衬砌紧跟。

I、II类围岩台阶分步开挖法施工顺序见图4-3-4。

2．Ⅲ类围岩开挖

大麻柳树隧道K51+546～K51+627及何家沟口隧道K63+333～K63+680Ⅲ类围岩段，累计128m，围岩属弱风化干枚岩，完整性较好，自稳能力较强，采用台阶法施工，其施工工艺流程见图4-3-5。

台阶长度控制在4～6m，开挖每循环进尺1.5～2.5m，施工时可根据围岩变化情况调整台阶长度。

开挖时采用简易台架、人工手持YT-28型凿岩机钻孔光面爆破，上台阶爆破后，采用PC200型履带式挖掘机扒碴至下台阶，9T红岩自卸汽车