西宁线磨沟岭隧道钻爆法施组.docx

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西宁线磨沟岭隧道钻爆法施组

施工组织设计目录

施工组织设计目录……………………………………………………………1

一.编制依据…………………………………………………………………4

二.编制原则…………………………………………………………………4

三.工程概况…………………………………………………………………5

四.施工条件…………………………………………………………………6

五.施工总体计划与总体施工方案……………………………………………8

1.施工总体计划…………………………………………………………8

2.总体施工方案…………………………………………………………8

六.施工组织机构与施工部署………………………………………………9

1.施工组织机构…………………………………………………………9

2.施工部署………………………………………………………………9

七.施工准备与临时工程……………………………………………………10

1.施工准备……………………………………………………………10

2.大临工程……………………………………………………………11

3.小临工程…………………………………………………………………12

八.磨沟岭隧道施工方法、施工工序及技术措施…………………………13

1．一般地质地段隧道施工………………………………………………13

2．不良地质和特殊地质地段施工………………………………………21

九.投入磨沟岭隧道的主要设备……………………………………………22

1.投入磨沟岭隧道的主要机械设备……………………………………22

2.投入磨沟岭隧道的主要检验、测量和试验设备……………………22　　　　　　　

十.创优规划和创优措施……………………………………………………23　　　　　　　

十一.保证质量、工期、安全的保证措施………………………………25

十二.雨、冬季及春节前后的工作安排……………………………………25

十三.环境保护措施……………………………………………………………27

十四.文明施工措施……………………………………………………………28

附图：

1．磨沟岭隧道进口施工场地平面布置图……………………………………29

2.磨沟岭隧道出口施工场地平面布置图……………………………………30

3.磨沟岭隧道施工进度横道图…………………………………………31

4.磨沟岭隧道施工进度图……………………………………………………32

5.磨沟岭隧道洞门施工工艺框图……………………………………………33

6.磨沟岭隧道Ⅱ类围岩开挖支护施工方案及施工工艺框图………………34

7.磨沟岭隧道Ⅲ类围岩开挖支护施工方案及施工工艺框图………………35

8.磨沟岭隧道Ⅳ、Ⅴ类围岩开挖支护施工方案及施工工艺框图………36.

9.管棚预注浆施工工艺框图…………………………………………………37

10.磨沟岭隧道衬砌施工示意图及施工工艺框图……………………………38

11.磨沟岭隧道防水板施工示意图及施工工艺框图………………………39

12.磨沟岭隧道管线布置示意图…………………………………………40

13.磨沟岭隧道施工通风方案图…………………………………………41

14.磨沟岭隧道监控量测计划图…………………………………………42

15.磨沟岭隧道施工供电方案图……………………………………………43

附表：

1.临时工程数量表………………………………………………………44

2.投入磨沟岭隧道的主要施工机械表……………………………………45

3.拟投入磨沟岭隧道的主要试验、测量、质检仪器设备表…………46

4.施工用电计划表…………………………………………………………48

文字说明

一、编制依据

（1）1999年12月3日业主下发的新建铁路西安南京线西安至合肥段A土-13标段招标文件及有关图纸。

（2）1999年12月7日由业主主持的新建铁路西安南京线西安至合肥段第一期施工招标标前会答疑纪要（第一期）。

（3）业主下发的新建铁路西安南京线西安至合肥段第一期招标文件（A土-13标段）第1号补遗书。

（4）我公司组织的对A土-13标段进行的投标前的工地考查。

（5）1999年12月4日我公司对A土-13标段的合同评审意见。

（6）我国现行的铁路工程设计规范、施工规范、工程质量检验评定标准及安全技术规程。

（7）我公司的施工能力及拟投入本工程的人员、设备及物资情况。

二、编制原则

（1）遵循招标文件标准条款的原则。

在编制施工组织设计的文字说明、附图、附表时，严格按照招标文件的规定，统一标准、规范编制。

（2）遵循设计文件、规范和质量检验评定标准的原则。

在编写主要工程项目施工方法和技术措施中，严格按设计标准、现行规范和质量检验评定标准办理，正确组织施工，确保工程质量优良。

（3）坚持实事求是的原则。

在制定施工方案中，坚持科学组织，合理安排，均衡生产，确保高速度、高质量、高效益地完成本工程的建设，确保施工组织的先进性和合理性。

（4）坚持项目法管理的原则。

通过与业主、监理工程师和设计部门的充分合作，综合运用人员、机械、物资、方法、资金和信息，实现质量和造价的最佳组合。

（5）坚持遵循“GB/T19002-1994idtISO9002:

1994生产、安装和服务的质量保证模式”和由此编制的质量体系文件，优质、高效、重信、守诚，完成业主要求的质量目标。

（6）坚持施工过程严格管理的原则。

在施工过程中，严格执行业主及监理工程师的指令。

（7）坚持用工制度的动态管理。

根据工程需要，合理配备劳动力资源。

（8）充分发挥国有大型企业优势的原则。

三、工程概况

1.工程范围与地理位置

西安南京线西安至南阳段西起陇海铁路新丰镇编组站,零口车站接轨,经渭南市向东南进入秦岭中山区,在道沟峪垭口的灞源以12.268km特长隧道穿越秦岭,经商洛专区的商州市、丹风、商南和河南省南阳市的西峡、内乡、镇平、南阳等市县，东端与焦枝铁路南阳站相接，正线全长405.198km。

磨沟岭隧道位于陕西省商南县境内，起点里程DK226+494，终点里程DK232+607，全长6113m。

2磨沟岭隧道设计技术标准:

①建筑限界:

隧限—2A；

②曲线加宽:

按最高行车速度120km/h，最大超高150mm设计；

③轨道类型:

重型，按预留特重型设计；

④道床类型:

碎石道床。

3工程概述

（1）自然地理特征

磨沟岭隧道是为翻越武关河与清油河分水岭——磨沟岭而设的重点工程。

进口位于毛坪乡西磨沟村“312”国道左侧山坡上，隧道进洞高程为485.41m，出口位于清油河乡永青中学右侧，出洞高程481.55m，洞身纵坡为小人字坡（基本东倾），隧道最大埋深315m。

除进口端有0.534km长位于R=1000m曲线上，余均位于直线上。

隧道总长6113m,其中Ⅱ类围岩222m，占隧道总长的3.6%；Ⅲ类围岩906m,占隧道总长的14.8%；Ⅳ-Ⅴ类围岩4985m，占隧道总长的81.6%。

（2）衬砌类型

隧道洞身结构为复合式衬砌,以喷射砼、锚杆、钢筋网、钢拱架作为初期支护,模注钢筋砼、素砼为二次衬砌。

Ⅱ、Ⅲ类围岩采用加强衬砌,初期支护为喷、锚、网、工字钢拱架并辅以超前锚杆支护，二次衬砌采用模注钢筋砼或素砼；Ⅳ、Ⅴ类围岩初期支护为喷、锚、网支护，二次衬砌采用模注素砼。

四.施工条件

1自然地理特征.

（1）地形、地貌

本隧道地处秦岭中低山区，地势起伏较大，河流常年流水，沟谷相间.

（2）地质

DK226+494∽DK231+400段通过地层主要为云母石英片岩，基岩裂隙水弱富水区，预测稳定涌水量994.5m3/d，单位稳定涌水量200.8m3/d·km，最大涌水量1989.9m3/d；DK231+400∽DK232+604段通过地层主要有砂粘土、碎石土、卵石土、大理岩夹云母石英片岩、云母石英片岩，且DK231+890∽DK232+575段隧道通过F2断层破碎带。

基岩裂隙水中等富水区，预测稳定涌水量595.2m3/d，单位稳定涌水量495.2m3/d·km，最大涌水量1190.40m3/d,水化学类型HCO3-Ca型，无侵蚀性。

全段地震基本烈度为六度。

（3）气象

隧道所处地区最冷月平均气温1.6℃，土壤最大冻结深度0.5m。

2交通

交通较为便利，磨沟岭隧道进口紧靠“312”国道，出口可与从清油河乡到“312”国道的碎石路面相通，施工便道约1.3km。

3通讯

工地通讯较便利，磨沟岭隧道进口工区从附近村中接线，出口工区从清油河乡接线，接线长度均在1km以内。

4施工用电

本工程用电方案见附图15《磨沟岭隧道施工供电方案图》，电力需求见附表4《施工用电计划表》。

5施工用水

磨沟岭隧道进口工区可从武关河中凿水井抽水至洞顶高压水池，供进口工区施工和生活用水，管路长约0.6km；出口工区从清油河中凿水井抽水至洞顶高压水池，供出口工区施工和生活用水，管路长度约0.8km。

6材料供应

本工程的主要物资设备,由甲方统一组织施工单位招标采购,供货合同由施工单位签定,其他物资由乙方自行采购。

砂石料均从清油河、丹江运至进、出口工区，至进口工区运距15km,至进口工区运距约5km，主材从渭南运至工区，至进口工区运距约223km，至出口工区运距约233km。

五．施工总体计划与总体施工方案

1．施工总体计划：

本工程于2000年1月1日开工，2002年10月19日完工。

施工准备于2000年1月1日开工，2000年3月31日结束。

进出口均设砼拌合站、电动空压机房、机修房、水泥库、机加工房及木加工房等。

供水方案见四.5条。

大电未通前两端隧道开挖喷砼采用两台内燃空压机供风，考虑自发电，每口设250kw发电机一台。

进口端施工3404m，出口端施工2709m，贯通里程暂设在DK229+898。

本隧道于2000年4月1日进洞，2002年10月19日竣工，计个33.6月，平均月成洞182m。

较详细的施工计划见附图3《磨沟岭隧道施工进度横道图》、附图4《磨沟岭隧道施工进度图》。

2．总体施工方案

隧道按进、出口两个工作面组织作业，隧道开挖采用门架式凿岩台车钻孔，非电毫秒雷管起爆，312挖装机装碴，內燃机车牵引梭式矿车外运出洞。

其中，进口端在洞口外卸碴后，通过装载机配合15t自卸汽车倒运至弃碴场；出口端弃碴：

一部分通过在洞外铺设弃碴轨线有轨运至弃碴场，另一部分作为路基填料。

Ⅱ类围岩地段采用台阶法开挖，Ⅲ类围岩地段采用超短台阶法开挖，Ⅳ类围岩以上地段采用全断面法开挖，二次衬砌采用轨行式模板台车、混凝土运输车、混凝土输送泵完成，混凝土由洞外自动计量混凝土拌合站生产。

本隧道采用大功率风机、大直径风管压入式通风，以解决较长隧道通风困难的问题。

采取超前地质预报手段，对隧道开挖面前方围岩特性、软弱地层段、断层破碎带、富水段及构造进行探测和预报，根据结果再决定是否超前水平钻孔探测，探测以上不良地质详细情况，以采用不同的措施和正确的施工方法，保证施工正常进行，杜绝发生事故，保证工程质量。

隧道洞口段埋深较浅且地质情况较差，所以进洞前应先对洞口边、仰坡进行加固，进洞时采取强支护措施，确保安全通过洞口段。

制订详细的监控量测计划，根据量测反馈的信息指导施工。

六、施工组织机构与施工部署

1.施工组织机构

根据工程的专业性质、工程量规模、地形特点、施工条件和我公司的组织管理经验，磨沟岭隧道的施工设进.出口两个工区进行该隧道的施工，两工区在项目指挥部的统一部署下编制隧道的施工计划、资金计划、物资计划、负责磨沟岭隧道机械设备的调配，制定施工方案、工期目标、安全质量目标，督促计划的执行，协调解决生产过程中出现的问题。

2.施工部署

根据施工机构,磨沟岭隧道施工设两个工区，进口工区负责磨沟岭隧道进口端的施工，出口工区负责磨沟岭隧道出口端的施工。

本工程共需350人，其中生产人员310人,管理服务人员40人,本隧道的劳动力由项目部实行动态管理。

七.施工准备与临时工程

1.施工准备

（1）技术准备

我方中标后，立即派精测队根据业主提供的工程定位资料和测量标志资料进行复测，测设施工过程中使用的固定桩，并将结果报监理工程师审查。

精测队由具备专业知识、经验丰富的有合格资格的技术人员担任测量工作，并配备符合精度要求的测量仪器。

组织全体工程技术人员，认真阅读设计文件，了解设计意图，熟悉设计内容，掌握设计要求，据此制订工作计划和工作标准。

编制本工程的《质量计划》，对特殊过程进行重点控制，制订《过程检验和试验计划》，严格按计划实施。

建立工地试验室，由具有合格资格的专业技术人员担任试验工作，配备符合准确度要求的仪器设备，按监理工程师的要求进行工作，制订《检验、测量和试验设备校准计划》，严格按计划实施。

配备各种施工技术规范和验收标准，配齐各种工程报告单和各种质量评定表、检查证等施工所需表格，建立技术档案，专人负责，达到业主满意。

（2）物资和设备准备

计划投入本工程的主要设备及物资见九《投入本工程的主要设备、人员及主要材料的数量》。

物资和设备根据工程需要和业主、监理工程师要求提前安排，并陆续进场。

（3）资金准备

我单位将自备部分资金用于本工程的施工准备。

（4）施工队伍进入现场

本工程的施工队伍，按任务划分和施工进度安排陆续进场。

接到业主中标通知书后，我单位将立即派人员带设备进驻现场，迅速安排临时工程施工，抓紧安排好所有队伍进场，为尽快转入正常施工正式工程做好充分准备。

（5）施工现场准备

磨沟岭隧道的主要现场准备项目是：

导线网复测、临时租地、办公生活生产场地及设施、临时供水、临时供电、施工便道、临时通讯等。

2.大临工程

（1）临时便道、便桥

磨沟岭隧道进口工区需从“312”国道修建0．2km便道至工地，出口工区从永青中学修建1．3km便道至工地，进口工区卸碴场至弃碴场需修建一座便桥，长60m。

（2）电力

本工程用电方案见附图15《临时供电方案图》，电力需求见附表4《外供电力需求计划表》。

（3）通讯

工地通讯较便利，磨沟岭隧道进口工区从附近村中接线，出口工区从清油河乡接线，接线长度均在1km以内。

各工区内设电话交换机进行联络，各工区及经理部与外界设程控电话进行联系。

（4）施工用水

磨沟岭隧道进口工区可从工地旁边武关河中打井抽取，磨沟岭隧道出口工区可从洞口清油河河沟中打井抽取。

我单位在隧道进、出口山上修建一座100m3高压蓄水池，接上水管把水抽到水池后再接到用水地点。

3.小临工程

（1）生产、生活房屋

根据施工部署，共修建临时房屋7000m2。

其中生活房屋4200m2，生产房屋2800m2。

（2）临时用地

根据本工程特点，坚持少占地的原则，严格控制占地数量，共需占地32亩（未包括弃碴场用地），详见附表1《临时工程数量表》。

（3）污水及垃圾处理

我单位一贯注重环境保护工作，在本工程施工及生活过程中，主要是污水（洞内、生活区）及垃圾（生产、生活），对于污水，我们在磨沟岭隧道进出口生产区各修建一个污水处理场，将洞内污水集中于此进行处理，生产垃圾定点定期运至垃圾场。

（4）防火

施工期间，我单位配置了足够的灭火器及其它消防工具，对油库、炸药库、修理间等单位设置专职人员负责，同时积极与当地消防部门联系。

（5）砼自动计量拌合站

在磨沟岭隧道进、出口各建一座砼自动计量拌合站。

八.磨沟岭隧道施工方法.施工工序及技术措施

1.一般地质段隧道施工方法

（1）开工前对导线网复测,施工中及隧道贯通后实行三级复核制,保证开挖和衬砌结构尺寸正确。

（2）洞门刷坡:

先进行边坡、仰坡放线,施作截水沟,自上而下逐段边开挖边防护,施作侧沟,洞门一次开挖完成,坡面防护工程和进洞防护措施的实施,随开挖及时安排,边开挖边防护。

洞门施工工艺见附图5《磨沟岭隧道洞门施工工艺框图》。

（3）进洞前,完成所有坡面加固和防护,施作超前管棚,管内压注水泥—水玻璃浆液。

在超前管棚的保护下,开挖上半断面,初喷砼,架设工字钢拱架,安装锚杆,挂钢筋网,喷砼到设计厚,上半断面完成3～5m后,再挖下半断面,接长钢拱架,施作初期支护,形成超短台阶施工方法。

根据工程地质情况决定是否需要注浆,注浆施工工艺见附图9《管棚预注浆施工工艺框图》,开工前进行双液注浆实验，达到要求时报监理工程师。

　　注浆是一门技术性很强的施工工艺。

上岗人员必须经过专门培训，并坚持岗位责任制。

在注浆以前，要充分做好各项准备工作，特别是机具设备的检修工作，要认真进行，并应试运转，如发现问题，应及时排除、予以修复，使其处于良好状态。

对注浆管路系统，包括混合器、接头、阀门等，都要认真检查，如有破损，应予以更换，不好用的接头、阀门，不得使用，以免注浆时，在较高压力下发生脱扣的危险事故。

注浆前，在洞外应将管路全部接通，进行试压，试压可用清水进行。

在试压时，如管路不通或接头有漏水现象，应予以排除，要保持管路系统各部件完好畅通。

在注双液浆时，为防止管路堵塞，先开水泥浆泵，后开水玻璃泵，结束注浆时，先关水玻璃泵，后关水泥浆泵，一旦封孔，结束注浆，应尽快卸开孔口接头，开清水泵冲洗管路，以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。

在注浆过程中，所有拆卸下来的接头、阀门，都必须有专人及时清洗干净，以备轮换使用。

在注浆过程中，随时注意检测经过混合器混合后的双液浆的凝胶时间，是否与要求相一致，否则，要及时检查，找出原因，予以排除，以符合要求。

注浆作业要前后配合，统一指挥，才能保证注浆计划的实现，以期达到预期的目的和效果。

必须配备专业电工，以防电路、电器设备发生问题，中途停电，造成意外事故。

注浆作业完毕后，所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、接门、贮浆桶等，都应认真清洗干净，收好以后，撤出洞外，还应及时进行检查、保养，使其处于良好状态，以备下段注浆使用。

注浆完成后，即可进洞开挖，正式进入开挖、支护循环作业。

（4）洞口段施工，加强地表和洞内量测，当地表沉降和支护下沉异常时，增大支护参数，如仍不能有效阻止地表和支护下沉时，在拱部上半断面增设临时仰拱，同时改变施工方法，上半断面完成后，再施作下半断面,仰拱也及时施作,如此,可以有效地控制洞口地表下沉，安全通过洞口浅埋段。

洞口段及早施作二次衬砌。

（5）开挖

Ⅱ类围岩采用台阶分部法，Ⅲ类围岩采用超短台阶法，Ⅳ类以上围岩采用全断面开挖。

施工工艺见附图6、7和8。

Ⅲ类以上围岩采用门架式凿岩台车钻孔，非电毫秒雷管起爆，Ⅱ类围岩采用风镐开挖，必要时松动弱爆破，Ⅲ类围岩采用预裂爆破，Ⅳ、Ⅴ类围岩采用光面爆破。

精心爆破设计，内容全面，设计图清楚，具可操作性，爆破设计的实施应得到监理工程师的批准，实施时不断改进，以达到最佳的爆破效果。

进度指标：

Ⅱ类围岩45m/月，Ⅲ类80m/月，Ⅳ类120m/月，Ⅴ类150m/月。

要严格控制周边眼和掏槽眼的质量，周边眼是超欠挖控制的关键，掏槽眼和掏槽方式与循环进尺直接有关。

a.钻眼前画出开挖断面轮廓、中线、水平线，标出炮眼位置，钻眼时严格控制炮眼尤其周边眼的角度、深度和间距。

周边眼采用小直径药卷不偶合装药，为保证药卷的间隔，应事先把药卷捆在竹片上，为保证周边眼药卷的爆力均匀作用在其间的岩石上，使相邻两周边眼的药卷位置错开，周边眼底应多装１～３卷小药卷。

对内圈眼也要同等重视，实践证明，把内圈眼和周边眼同时结合考虑，达到了满意的效果，炮眼痕迹保存率达到或超过规范规定。

b.钻孔完成，经检查合格或采取纠正措施后检查合格时，才能装药爆破。

c.爆破后进行通风降尘，用断面测量仪对开挖断面进行检查记录并反馈信息，采取预防和纠正措施，严格控制超欠挖。

（6）通风

隧道主要工作面采用200kw风机压入式通风，风管直径1500mm，悬挂在右侧拱腰处，为降低洞内粉尘浓度，在每个工作面附近采取喷雾洒水等措施，通风布置详见附图13《磨沟岭隧道施工通风方案图》。

（7）初期支护及辅助施工措施：

施工工序为：

开挖后及时进行初喷，安装锚杆，铺设钢筋网，最后进行复喷。

对于Ⅱ类围岩，根据设计,初喷后分别施作工字钢拱架、超前支护。

喷射砼采用湿喷机，砼由洞外拌合站集中拌料，砼运输车运到工作面。

a.通风后，专人进行工作面检查，及时清帮找顶。

b.初喷砼：

喷射砼前，用水、高压风将岩面粉尘和杂物进行清理，喷射作业应分段、分片、由下而上顺序进行。

c.安装钢拱架：

初喷后，放线，人工安装钢架，用纵向连钢筋连接，拱脚置于牢固的基础上。

钢架安装应符合规范和设计要求，钢架背后间隙用喷砼充填，不可用碎石和块石充填，间隙过大时用砼楔块顶紧。

必要时加大拱脚或设置锁脚锚杆。

钢架安装要快速。

d.锚杆安装：

在初喷砼初凝后及时进行，确保锚杆的施工质量符合设计和规范要求。

e.钢筋网：

锚杆安设后及时进行挂网作业，为加快进度，先在洞外做成网片，人工铺网片时注意网片搭接宽度，并固定牢固。

f.复喷砼：

钢筋网铺完即进行复喷砼作业，喷至设计厚度。

g.初期支护，不仅是临时支护，加强围岩自承能力，形成一个支护体系，也是复合衬砌的重要组成部分，必须认真按设计和规范及时做好，认真做好喷砼厚度检查和锚杆拉拔试验，初期支护应符合设计和规范的规定。

h.若采用超前小导管注浆加固辅助施工措施，应加强注浆工艺控制。

施工工艺同八.1.（3）条。

（8）监控量测

监控量测是采用复合式衬砌的隧道必须认真实施的项目，它和光面爆破、喷锚支护是新奥法施工的三大支柱。

应根据围岩条件、支护类型和参数、施工方法及量测目的编制量测计划。

由专门的量测小组实施量测计划，及时反馈信息，指导施工，不可因任何原因降低量测工作的质量或中断量测。

a.量测计划：

量测项目、方法和频率及测点布置见附图14《隧道监控量测计划图》。

除必测项目外，还备齐选测项目所用仪器、设备等，当业主及监理工程师认为有必要时，立即实施选测项目。

b.数据处理：

及时对现场量测数据绘制位移－－时间曲线，当曲线趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，以推算最终位移，掌握位移变化规律。

位移－－时间曲线出现反弯点时，要密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖，采取相应的措施。

量测管理程序图

施工

量测

改变施工方法加强支护

是否安全

否

是

减少支护

是否经济

否

是

改变量测计划

量测计划是否合理

否

管理标准是否合理

改变管理标准

是

是否否

c.量测管理：

将量测结果反馈到设计、施工中去的目的，首先是为了保证施工中的安全性，其次是为了确保设计中的经济性，通过降低支护参数，降低造价，达到经济合理，因此，必须将量测结果迅速、正确地反馈到设计及施工中去，并在整个隧道施工中积极、连续地进行量测，以获得良好的成效。

积累量测资料，以备竣工时用。

d.量测管理程序见上图。

（9）出碴:

312型挖装机装碴，进、出口端均采用18t内燃机车牵引16m3梭式矿车出碴。

（10）超