厦门环岛路鳌山路高殿二号路段工程Ⅱ标浅埋暗挖隧道专项施工方案.docx

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厦门环岛路鳌山路高殿二号路段工程Ⅱ标浅埋暗挖隧道专项施工方案

环岛路（鳌山路-高殿二号路段）工程Ⅱ标

浅埋暗挖隧道专项施工方案

编制：

审核：

批准：

厦门环岛路（鳌山路-高殿二号路）

道路工程Ⅱ标段项目经理部

第一章编制依据及原则

1.编制依据

（1）《环岛路（鳌山路-高殿二号路段）工程Ⅱ标施工图设计》及相关设计资料文件。

（2）环岛路（鳌山路-高殿二号路段）工程Ⅱ标施工招投标文件，以及工程量清单。

（3）国家及当地政府有关法律、规程、规则、条例和规定，交通部、建设部现行的设计规范、施工规范、验收标准、技术规范。

（4）环岛路（鳌山路-高殿二号路段）工程Ⅱ标暗挖隧道施工现场实地勘察和技术调查资料。

（5）本工程的特点、工期要求及周围的环境因素等。

（6）环岛路（鳌山路-高殿二号路段）工程Ⅱ标施工合同文件。

2.编制原则

（1）遵循设计及规范要求

正确理解设计文件，遵循设计及规范要求，制定切实可行的施工方案。

（2）确保工程安全

充分认识本项目的工程地质、水文地质及周边环境的特点，结合地下工程的施工特点，应用可靠的技术和工法，以信息化的手段，确保工程安全。

（3）确保工期目标

优化施工组织，合理组合施工机械，精心配置资源，采取操作性强的技术措施，确保节点工期实现，最终保证总工期目标的实现。

（4）确保工程质量

确立对工程质量终身负责的观念，完善质保体系，严格过程控制，精益求精，确保工程质量达到制定目标。

（5）以人为本的原则

以人为本，构建和谐项目，保障职工职业健康，文明施工，减少扰民。

3.主要技术规范及标准

（1）《建筑地基处理技术规范》　（JGJ79-2002）

（2）《建筑基坑支护技术规程》　（JGJ120-99）

（3）《公路工程施工安全技术规程》　（JTJ076-95）

（4）《地下工程防水技术规范》　（GB50108-2008）

（5）《混凝土结构工程施工质量验收规范》　（GB50204-2002（2011版））

（6）《公路隧道施工技术规范》　（JTGF60-2009）

（7）《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）

（8）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》　（GB50202-2002）

（9）《铁路隧道设计规范》　（GB12523-2011）

（10）《建筑与市政降水工程技术规范》　（JGJ/T111-98）

（11）《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》　（JTG/TB07-01-2006）

（12）《混凝土泵送施工规程》　（JGJ/T10-95）

（13）《钢结构工程施工质量验收规范》　（GB50205-2001）

（14）《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002）

（15）《混凝土结构防火涂料》（GA98~2005）

（16）《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）

（17）《铁路技术管理规程》

第二章工程概况及施工特点

1.工程概况

1.1工程简介

环岛路（鳌山路-高殿二号路段）工程Ⅱ标起点位于海堤路下，终点往长岸路方向接杏林大桥左右线辅道，桩号范围为ZK1+738～ZK2+870，YK1+740～YK2+892.270，线路总长1.152km。

本项目隧道工程是整个项目的控制性工程，是制约整个项目工期的节点工程。

隧道工程可分为明挖回填施工段（ZK2+038~ZK2+229，YK2+050~YK2+211）和暗挖浅埋施工段（ZK1+738~ZK2+050，YK1+740~YK2+038）。

其中，暗挖浅埋施工段是隧道施工的难点。

暗挖隧道具有地质条件差，地下水丰富、埋深浅、下穿铁路线多等特点。

图2.1环岛路工程Ⅱ标平面示意图

通过临时竖井进入隧道正洞进行开挖的下穿铁路货场段为从ZK1+780～ZK1+860（YK1+787～YK1+860）段从既有铁路货场下方近距离穿越，平面交角约72度，铁路共有3股道，隧道顶板与铁路的最小竖向距离约13.6m，穿越地层主要为砂质粘性土及全风化花岗岩。

加固范围铁路里程为：

K0+552~K0+643（货1线，K0+000为H4道岔尖轨尖处），K0+504~K0+595（货2线，K0+000为H4道岔尖轨尖处），K0+413~K0+506（货4线，K0+000为H10道岔尖轨尖处）。

采用暗挖法开挖的下穿鹰厦铁路段为ZK1+860～ZK1+955（YK1+860～YK1+938）段从既有鹰厦铁路下方近距离穿越，与鹰厦铁路平面交角约58度，铁路共有2股道，加固范围铁路里程为：

K683+773～K683+872（I道），K683+775～K683+879（II道）；与高崎II场4（6、8）道平面交角约49度～57度，铁路共有3股道，加固范围内铁路里程为：

K683+758～K683+859（4道），K683+759～K683+822（6道），K683+484～K683+588（8道），下穿段管线共计2股道，加固范围内铁路里程为：

K683+509～K683+615（I道），K683+514～K683+620（II道）。

隧道顶板与铁路的最小竖向距离约9.45m，穿越地层主要为砂质粘性土及全风化花岗岩。

图2.2隧道下穿铁路货场段示意图

图2.3隧道下穿高崎II场段示意图

1.2地质概况

本项目工程区位于“闽东燕山断坳带”东侧与闽东沿海变质带相接触的中部，主要经历了燕山期与喜马拉雅二期构造运动，并奠定了本区地质构造基本格局。

从区域资料分析，外围主要受三条断裂带控制：

NNE向长乐~南澳断裂带、滨海断裂带和近EW向南靖~厦门断裂带。

受其影响，主要以线性构造为主，其特征为动力变质和挤压破碎明显。

福建省东南沿海区域性新构造运动特征是以断块差异升降运动为主，断裂、裂隙走向主要呈NNE向、高角度产出，并伴随较多的辉绿岩脉侵入，晚更新世以来运动逐渐减弱。

根据《厦门岛地壳稳定性评价》，拟建工程区域未见活动性构造，本勘也未见活动性断层和新构造活动痕迹，场地构造条件稳定。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）有关条文规定，拟建工程位于抗震设防烈度Ⅶ度区，设计地震分组属第二组，设计基本地震加速度值为0.15g。

本标段道路沿线地层主要由填土层、海积层、残积及下部燕山晚期中粗粒花岗岩构成。

根据钻探揭露，拟建场地岩土体的分布及特征按埋藏顺序分述如下：

（1）填筑土：

该层根据其成分不同大致可分为四个亚层。

（a）杂填土：

拟建场区沿线大部分钻孔有揭露，厚度变化较大为1.1~14.3m。

多呈灰褐等杂色，成分主要由粘性土、较多的碎石土及局部植物根系、生活垃圾等有机物质构成，硬杂质含量一般在≥30%左右。

该层回填时间整体较长，一般约≥5年，松散~稍密状为主，其密实度及均匀性总体仍较差，力学强度低。

（b）填石：

拟建场区部分钻孔有揭露，厚度变化较大约1.0~4.8m。

整体呈浅灰色等杂色，成份主要由中风化花岗岩碎石块回填而成，块径一般在20~100cm之间，石英砂及粘性土填充其间。

该层回填时间较长，一般约≥5年，稍密状为主，其密实度及均匀性总体较差，力学强度低。

（c）素填土：

勘探期间仅个别钻孔有揭露，厚度变化较大约0.8~4.1m。

整体呈浅灰、灰黄色，成份主要由粘性土构成，含碎砖、碎石等硬杂质约25%~30%范围。

该层回填时间整体较长，一般约≥5年，松散~稍密状为主，其密实度及均匀性总体仍较差，力学强度低。

（d）填砂：

揭露厚度为1.2~5.3m。

整体呈灰黄色，成分主要由石英砂回填而成，泥质含量较少（一般少于20%），颗粒级配一般~较差。

该层回填时间整体较长，约≥5年，稍密状为主，其密实度及均匀性总体仍较差，力学强度低。

（2）残积砂质粘性土：

拟建工程沿线大多钻孔有揭露。

其顶板埋深1.0~18.3m，顶板标高-13.41~10.36m，揭露厚度变化较大为0.6~20.5m（部分钻孔未揭穿）。

呈灰白、灰黄等花斑色，可塑状为主。

成分主要由长石风化而成的粘、粉粒、石英颗粒及少量云母碎屑等组成，＞2mm的石英颗粒一般为5.5~19.8%（颗分结果），原状芯样摇震无反应，切面稍有光泽，干强度及韧性中等。

系花岗岩风化残积而成。

该层实测标贯击数为9.0~29.0击，平均为20.2击。

该层天然状态下力学强度一般～较高，但该层属特殊性土，具有泡水易软化、崩解的不良特性。

（3全风化花岗岩：

该层沿线钻孔多有揭露，其顶板埋深为3.2~23.0m，顶板标高-15.80~6.18m，揭露厚度变化较大为1.9~13.8m。

呈灰白、灰黄等色，主要成分为长石、石英，长石大部分已高岭土化，为土状结构，岩体极破碎，属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

压缩性低，力学强度较高，但该层与上述残积土呈渐变关系，亦具有泡水易软化，崩解的不良性质。

（4）强风化花岗岩：

该层根据其风化程度不同，可分为以下两个亚层。

（a）砂砾状强风化花岗岩：

该层主要揭露于隧道地段的钻孔，其顶板埋深5.8~27.3m,顶板标高-18.29~2.95m，揭露厚度变化较大为0.7~26.3m（部分钻孔未揭穿）。

呈灰白、褐黄色，原岩矿物中长石少量风化变异，岩芯呈砂砾为主。

泡水容易软化，为散体状结构。

该层岩石质量指标属极差的，RQD指标为0，属极软岩，岩石完整程度极易破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

该层实测标贯击数≥50击，压缩性低，力学强度较高，但与上部全风化岩呈渐变过渡关系，没有明显的地质分界线，开挖暴露后如遭受长时间的泡水作用仍会较快软化，使其强度降低。

（b）碎块状强风化花岗岩：

该层主要揭露于隧道地段的钻孔，其顶板埋深12.7~51.6m，顶板标高-40.19~-3.72m，揭露厚度0.8~22.4m（部分钻孔未揭穿）。

呈灰黄、浅灰等色，岩体极破碎，为碎裂状结构，岩芯呈碎块状，手折可断，岩石点荷载抗压强度R=7.9~14.8MPa，属软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级，压缩性低，力学强度较高，工程性较好。

但该层与砂状强风化岩仍呈渐变过渡关系，无明显界线。

（5）中风化花岗岩：

该层主要揭露于隧道地段的钻孔，其顶板埋深为7.1~53.5m，岩顶标高-47.46~1.72m，揭露厚度1.6~27.2m（均未揭穿）。

该层呈浅灰黄、灰白色为主，岩石结构整体较破碎~较完整，裂隙较发育~发育一般，岩芯呈短柱状为主，多属裂隙块状~镶嵌碎裂状结构，RQD多在60~90%范围，属较硬岩。

岩石饱和抗压强度为39.8~57.6MPa，力学强度较高，工程性能好。

左、右线隧道的地质纵断面见下图。

图2.4暗挖隧道左线地质纵断面图

图2.5暗挖隧道右线地质纵断面图

1.3水文地质

（1）地表水

拟建工程场地原始地貌位于海湾滩涂及残积台地路段，后经人工建设改造，现状仅在主线右洞与A匝道隧道间分布有一池塘（水深约1～3m）外，其余路段未见有其它池塘、河流或海水等分布，整个场区地表水系、水体总体不发育。

（2）地下水

拟建工程场地地下水位受地形、地貌及后期人工回填影响，变化较大。

勘察期间为降雨期，测得钻孔中水位在原海湾滩涂路段的初见水位一般为2.0~3.8m，混合稳定水位一般为2.2~4.0m；在残积台地路段的初见水位一般为3.1~5.1，混合稳定水位为3.3~5.5m。

根据区域水文地质资料，拟建场区地下水年水位变化幅度在原海湾滩涂路段一般约2~3m，在残积台地路段一般约1~2m范围。

另据了解，近年内沿线场地最高水位约在1~2m范围。

1.4气候条件

厦门是典型的亚热带海洋性气候，年均气温为20℃左右。

年平均降雨量在1200毫米左右，每年5至8月份雨量最多，风力一般3至4级，常向主导风力为东北风。

由于太平洋温差气流的关系，每年平均受4至5次台风的影响，且多集中在7至9月份。

为了保证整个工程的顺利进行，我单位将防台风防汛作为安全防范重点，专门成立防台防汛组织机构，明确防台防汛重点和目标，全面负责防台防汛抢险预案的制定与实施；负责施工过程中的安全隐患检查，监督落实整改措施；负责防台防汛抢险设备、物资的准备，以及实施中的应用管理；负责台风期间和抗洪期间的生活、食品保障；负责突发事件紧急情况下的救护工作；负责突发事件的调度指挥，对内对外的协调工作。

1.5地震烈度

厦门地区位于闽东南沿海变质带，拟建线路区域上处于闽东燕山断裂带的长乐-诏安断裂带中段。

区内构造主要受新华夏构造体系控制，道路沿线大多被第四系地层所覆盖。

据《厦门地区区域地壳稳定性评价报告》，上述断裂自第四纪以来活动渐减弱，现处于相对稳定状态，不必考虑活动性断裂的影响。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）有关条文规定，拟建工程位于抗震设防烈度Ⅶ度区，设计地震分组属第二组，设计基本地震加速度值为0.15g。

1.6工程环境

我标段暗挖隧道施工段从起点至洞口段依次要下穿特区供水管、轨道一号线、铁路货场、中浦路、鹰厦铁路、到发线及铁路检查线。

暗挖隧道施工段具有地质条件差、埋深浅、地下水丰富、下穿线路段结构物复杂、周围环境复杂、协调难度大等特点。

整个暗挖隧道施工段要做到精心规划，科学管理，在整个施工过程中要实现安全与质量管理目标。

2.施工特点

（1）实现暗挖隧道工期目标是实现整个项目工期节点要求的保证，面对当前的实际情况，更要加大施工投入，科学组织，有效管理，争取一切可利用的条件去实现工期目标。

（2）隧道施工的方案审批、交通疏解等问题，均需要与铁路部门协调，协调问题复杂，难度大。

（3）暗挖隧道周边地质条件差，穿越地层多为素填土、粉质粘土、残积砂质粘性土、全风化花岗岩、砂砾状强风化花岗岩，在施工过程中要加强监控量测工作。

（4）暗挖隧道所处周边为海域杂填区，地下水位较高，在隧道的施工过程中，需做好降排水工作，同时，也将隧道的防水处理措施作为施工的重点。

（5）隧道施工区位于厦门岛内市区，要重点做好环保、水保、文明施工、交通疏解等方面的工作。

第三章总体施工部署及施工方案

1.总体管理目标

（1）暗挖隧道开工日期：

2014年11月15日（以横通道开始施工为开始时间），计划完工日期：

2015年11月5日，工期356天。

（2）分项、分部工程合格且综合评分不小于90分。

（3）施工过程中，封闭围挡，文明施工，创建文明施工管理标准化工地。

在整个隧道施工过程中，严格按制定的施工方案进行施工，安全可控，无安全责任事故发生，无职业病危害事故、无较大及以上环境污染事故。

2.总体施工概述

本标段暗挖隧道部分埋深浅，地下水位高，隧道主要穿越残积砂质粘性土和全风化花岗岩，V级围岩，CRD法、双侧壁导坑法施工，属特殊环境浅埋富水软弱围岩隧道，施工安全风险和工期风险极高，施工过程中需严格控制洞周收敛变形。

为加快施工进度，左、右线暗挖隧道通过修建平交道从暗挖隧道出口（ZK2+050，YK2+038）和竖井（ZK1+770~YK1+780之间）两个方向施工。

隧道施工采用新奥法原理，施工过程严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，加强施工监控量测。

3.施工组织机构及资源配置

3.1施工组织机构

浅埋暗挖隧道施工是本标段的施工重点与难点，为确保隧道施工的能够安全、高质量、高效地进行，暗挖隧道人员设置如下：

现场经理2名，主管工程师2名，技术员2人；试验工程师2人；专职安全员2人；测量工程师2人；普工20人；电焊工：

20人；钢筋工25人；模板工20人；机械操作手10人，现场值班人员2人。

项目经理

总工程师

现场经理

主管工程师

试验工程师

专职安全员

测量工程师

技术员

各专业施工队

图3.1暗挖隧道施工的组织机构图

3.2机械设备的投入

暗挖浅埋隧道的主要机械设备配备情况见下表：

表3.1主要施工机械配备表

序号

机械或

设备名称

型号规格

数量

国别产地

制造

年份

额定功率（KW）

生产

能力

自有或租借或拟购

1

挖掘机

PC220

2

小松山推

2011

114

1.25m3

自有

2

挖掘机

PC35

1

日本小松

2010

0.18m3

自有

3

挖掘机

PC55

1

日本小松

2012

0.22m3

自有

4

自卸车

1941.280

5

中国邢台

2011

12t

自有

5

自卸车

奔驰3250

2

2010

15t

自有

6

自卸车

CQ3260

5

中国重庆

2011

19t

自有

7

装载机

ZL50

2

中国徐州

2011

161

3.0m3

自有

8

内燃压风机

VY-12/7

2

中国湖北

2011

112

12m3

自有

9

空压机

4L-20/8

6

中国重庆

2011

自有

10

发电机组

GF500

2

中国扬州

2012

500kw

自有

11

混凝土输送泵

HTB60

6

中国徐州

2011

60m3/h

12

吊车

QY50

1

中国湖南

2012

191

25t

13

吊车

QY16

1

中国湖南

2011

160

16t

14

变压器

630KVA

3

中国兰州

2011

630KVA

自有

15

附着式振动器

2

2010

自有

16

污水泵

4ZX-14

16

中国上海

2011

3

自有

17

泥浆泵

BW-250

10

中国上海

2011

自有

18

交流电焊机

BX1-500-1

12

中国上海

2010

17

自有

19

钢筋调直机

CT4*10

3

中国浙江

2012

1.1

自有

20

钢筋弯曲机

CW40B

3

中国山东

2010

3.0

自有

21

钢筋切割机

CQW32

3

中国山东

2012

3.0

自有

22

混凝土喷锚机

TK-961

6

中国成都

2010

10m3/h

自有

23

锚杆钻机

MYT-120

2

中国河北

2010

120

自有

24

风动凿岩机

YT28

50

中国天水

2011

自有

25

衬砌台车

4

自制

自有

26

管棚钻机

KR80412

2

德国

2011

114

自有

27

注浆钻机

SJ-180

4

中国北京

2011

57

自有

28

超前地质预报仪

TSP203

1

瑞士

2009

自有

29

轴流式通风机

SDF（C）-No13

3

中国山西

2011

55

自有

30

全站仪

GTS701

2

日本

2011

自有

31

水准仪

DS3

6

中国北京

2012

自有

32

精密水准仪

DSZ-2

1

中国天津

2012

自有

33

土工试验设备

1

中国浙江

2012

自有

34

混凝土试验设备

1

中国浙江

2012

自有

4.暗挖隧道结构设计

暗挖隧道结构设计见下表：

表3.2浅埋暗挖隧道复合式衬砌支护参数表

项目

衬砌类型

里程

初期支护

二次衬砌C40防水耐腐蚀混凝土

拱墙锚杆

钢筋网

喷射混凝土

钢拱架

隧道标准段

主线隧道下穿公路段

ZK1+970-ZK2+050，80m；

Ф25中空注浆锚杆L=4.5m，100×50cm

双层Ф8钢筋网20×20cm

28cmC25

拱墙、仰拱I22a工字钢间距50cm

拱墙60cm仰拱60cm

主线隧道下穿铁路段

ZK1+780～ZK1+813，ZK1+828～ZK1+955；YK1+787～YK1+817，YK1+832～YK1+938

Ф25中空注浆锚杆L=4.5m，100×50cm

双层Ф8钢筋网20×20cm

28cmC25

拱墙、仰拱I22b工字钢间距50cm

拱墙60cm仰拱60cm

主线隧道下穿轨道一号线段

ZK1+738-ZK1+768，

左侧共计30m；YK1+740-YK1+775，

右侧共计35m。

Ф25中空注浆锚杆L=4.5m，100×50cm

双层Ф8钢筋网20×20cm

28cmC25

拱墙、仰拱I22b工字钢间距50cm

拱墙80cm仰拱80cm

隧道管棚工作室段

ZK1+768-ZK1+780，ZK1+813-ZK1+828，ZK1+955-ZK1+970，YK1+775-YK1+787，YK1+817-YK1+832，YK1+938-YK1+953

Ф25中空注浆锚杆L=4.5m，100×50cm

双层Ф8钢筋网20×20cm

26cmC25，导向墙80cm

拱墙、仰拱I20b工字钢间距50cm

拱墙55cm仰拱55cm

隧道加宽段

隧道三车道段

YK1+953-YK1+993，

右侧共计40m

Ф25中空注浆锚杆L=4.5m，100×50cm

双层Ф8钢筋网20×20cm

28cmC25

拱墙、仰拱I22b工字钢间距50cm

拱墙65cm仰拱65cm

A匝道加宽段

YK1+993-YK2+038，右侧共计45m

Ф25中空注浆锚杆L=4.5m，100×50cm

双层Ф8钢筋网20×20cm

28cm25+

16cmC25

拱墙、仰拱I22b工字钢+Ф22格栅钢间距50cm

拱墙65cm仰拱65cm

表3.3浅埋暗挖隧道辅助施工措施一览表

项目

衬砌类型

里程

超前支护

长管棚

中管棚

小导管

隧道标准段

主线隧道下穿公路段

ZK1+970-ZK2+050，80m；

加钢筋笼单排Ф159×6（环向间距0.3m）

/

单排Ф42×3.5（L=4.5m，300×30cm）

主线隧道下穿铁路段

ZK1+780～ZK1+813，ZK1+828～ZK1+955；YK1+787～YK1+817，YK1+832～YK1+938

加钢筋笼单排Ф159×6超前长管棚（环向间距0.3m）

/

单排Ф42×3.5（L=4.5m，300×30cm）

主线隧道下穿轨道一号线段

ZK1+738-ZK1+768，

左侧共计30m；YK1+740-YK1+775，

右侧共计35m。

加钢筋笼单排Ф159×6超前长管棚（环向间距0.3m）

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单排Ф42×3.5（L=4.5m，300×30cm）

隧道管棚工作室段

ZK1+768-ZK1+780，ZK1+813-ZK1+828，ZK1+955-ZK1+970；YK1+775-YK1+787，YK1+817-YK1+832，YK1+938-YK1+953

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双排Ф89×6超前中管棚（环向间距0.25m）

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隧道加宽段

隧道三车道段

YK1+953-YK1+993，

右侧共计40m

加钢筋笼双排Ф159×6超前长管棚（间距0.3m）

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单排Ф42×3.5（L=4.5m，300×30cm）

A匝道加宽段

YK1+993-YK2+038，右侧共计45m

加钢筋笼双排Ф159×6超前长管棚（间距0.3m）

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单排Ф42×3.5（L=4.5m，300×30cm）

5.暗挖隧道施工方案

5.1施工步序

暗挖隧道主要采用CRD法施工，A匝道加宽段（YK1+99