洞门及明洞施工组织设计.doc

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1、黄（陵）延（安）高速公路P标段洞门及明洞施工组织设计编制： 审核： 批准：中铁隧道集团一处黄延高速公路P标项目经理部二00二年十二月二十日施 工 组 织 设 计一、编制依据：1、 根据招标文件、施工规范及其业主的有关要求；2、 2002年12月18日监理代表处召开的关于进洞要求的有关内容。二、工程概况：1、 设计概况： 本工程是西部大通道包（头）北（海）线陕西境黄陵至延安段高速公路P标段，标段起讫里程是：K268+300K271+460，全长3.16公里。标段所含工程项目有：隧道、路基、涵洞以及防护及排水工程等。本合同段有两座隧道，分别为：K269+520K270+935（长1415m）上行线

2、隧道，K269+615K270+700（长1085m）下行线隧道。隧道均为黄土隧道，围岩类别均为I类和II类围岩，其中上行线隧道I类围岩长88m，II类围岩长1235m，下行线隧道I类围岩长113m，II类围岩950m。2、 地形地貌：本合同段地处陕北黄土高原南部，境内以少石多土的黄土梁峁-沟壑为主，两侧山坡陡缓不一，其坡度一般为30-50，沟壑纵横、冲沟发育、河谷交错、地形复杂，属中浅切割区，沟壑总体呈近南北向展布。地貌上属陕北黄土梁峁-沟壑区。3、 工程地质、气候本合同段地处黄土地区，山神庙隧道隧址区发育地层为：第四系全新统黄土状土（Q4dl+c）、第四系上更新统新黄土（Q32eol）、和

3、第四系中更新统老黄土（Q2eol）。路段所在区域在大地构造上，褶皱和构造不发育。隧道地下水位埋藏较深，水文地质条件较好，但局部地段隧道洞室中段位于地下水位以下。本合同段地区属高原大陆性气候，春季干旱多风，夏季温热，秋季温凉多雨，冬季寒冷干燥、少雨雪。年最高气温36.8，最低气温-23.1。三、组织机构设置情况：本合同段按照项目法组织施工，根据项目法要求，结合工程的专业性质、工程规模、地形特点、施工条件和我单位对类似工程的组织管理经验，成立黄延高速公路项目经理部，作为我单位在本项目的管理机构。项目经理部设下设四部二室，即工程技术部、安全质量部、设备物资部、计划财务部、办公室、中心试验室。详见施工

4、组织机构图。四、临时便道修建、施工用水、施工用电布置情况： 1、 施工便道（1）本标段分为两个工区，交通条件较差，一工区（上行线进口和下行线出口）距210国道清泉乡23KM，施工便道沿沟谷前行，崎岖不平，在标段内道路较窄且比较危险，需对已有便道进行扩建改造。二工区（上行线出口及下行线进口）距盘龙镇5.5KM，施工便道沿沟谷前行，亦崎岖不平，在标段内道路较窄且比较危险，需对已有小便道进行扩建改造。目前，由于天气等影响，一工区完成便道整平、扩建1.1公里、二工区完成0.9公里。剩余施工便道计划在元月份中旬彻底完成。2、 施工用电施工用电计划由南泥湾电站10kv高压线路引至二工区附近，我单位安设变压

5、器降压后引至上行线出口配电室。然后10kv高压线路翻山架设至一工区，安设变压器降压后引至上行线进口配电室，根据一二工区上下行隧道设备配置方案，在一工区上行线进口设两台S9-630/10变压器进行供电；在二工区上行线出口设两台S9-630/10变压器进行供电；为了确保洞内照明、通风、排水及砼施工，在一二工区隧道上下行线进出口四个洞口个设一台250kW柴油发电机组，以备在电网停电及其它情况应急使用。所有电力架设工作计划在元月中旬以前完成。3、施工用水由于一工区及二工区所处位置地势较高，无充足水源，拟在一工区和二工区的河谷下游钻井抽取地下水供应施工生产生活用水，在一工区上行线进口和二工区上行线出口附

6、近砌筑蓄水池，将井水运至蓄水池，再通过增压泵用100供水管路引至各用水点。一工区及二工区的水井已建成15米，计划于元月初完成。五、施工机械首批配置及到位情况： 施工机械首批配置及到位情况见表首批进场的主要机械设备仪器表： 首批进场的主要机械设备仪器表序号设备名称单位数量型号功能备 注1发 电 机台2250kVA调遣中2变 压 器台2630/500kVA调遣中3内燃空压机台412m3/min调遣中4装 载 机台2ZLC-50C已到位6挖 掘 机台1PC220-6已到位7挖 掘 机台1PC200-6A已到位8汽 车辆815t已到位9抽 水 机台280m3/h调遣中10砼搅拌机台2JZ-500调遣中

7、12砼喷射机台2TK-961调遣中13钢筋加工设备套2含电焊机4台 调遣中14测量仪器套2已到位六、技术准备：1、 导线点复测，由处精测组完成，并已上报驻地办；2、 熟悉招标文件、设计图纸。发现图纸及时以书面形式上报设计单位予以澄清；3、 地表复测目前正在加紧进行，四天后结果将上报驻地办；4、 试验室的建设，目前正在加紧进行，月底达到验收标准；5、 原材料的试验正在进行取样送检。七、施工方案的确定根据本合同段中山神庙隧道特点，结合本单位实际，我们制定了详细的施工总体计划，及其各道工序的施工计划，详见山神庙隧道上行线施工进度计划、山神庙隧道下行线施工进度计划。各条主要作业线施工方案为： 开挖作业

8、线：采用挖掘机开挖为主，周边预留3050cm（视节理发充程度确定）保护层人工风镐修整周边轮廓，以保证开挖面圆顺、便于施作初期支护和铺设防水层，同时也有利于结构稳定。 装运作业线：采用无轨运输方案，每个工作面1台侧卸式装载机配合挖掘机装碴，15t自卸汽车出碴运输。 喷锚作业线：采用煤电钻钻锚杆孔、湿喷机喷混凝土。 衬砌作业线：洞外设混凝土自动计量拌合站生产混凝土，每个工作面采用1台自行可调式整体钢模板台车衬砌、1台60m3/h混凝土输送泵、3辆6m3混凝土运输车、泵送混凝土入模。 隧道路面作业线：水泥稳定碎石排水基层由稳定土拌合站生产混合料，自卸汽车运输，粒料摊铺机摊铺，压路机碾压密实；混凝土路

9、面通过混凝土自动计量拌合站生产混凝土、3台混凝土运输车、1台混凝土摊铺机进行作业。为确保12月底能够进洞，自距明暗洞交界处60米开始，以8%的下坡用PC200挖掘机开挖至明暗洞交界，开挖宽度、边坡均按设计进行，在开挖的同时进行洞顶截水沟的开挖，之后进行洞口刷坡。洞口刷坡完成后立即进行长管棚的施工，同时进行洞外土方开挖及明洞开挖、衬砌。为减少对洞口的扰动，尽量采用人工配合机械开挖，禁止爆破作业。为确保洞口段的施工安全、早日进洞，建议将898长10米短管棚变更为108长度根据各洞口类围岩的具体情况而定的长大管棚方案（变更手续随后办理）。详见洞口施工工艺流程图。洞 口 工 艺 流 程 图 洞口土方上

10、部开挖洞顶截水沟开挖洞口刷仰坡洞口长管棚施工 洞外土方开挖及明洞开挖、衬砌1、洞口及明洞施工(1) 隧道洞口先期完成洞口段开挖，以减小干扰、保证安全，为进洞施工创造条件。派专人查找洞顶废弃的窑洞、陷穴、树洞等，并对其逐个处理，处理措施为：清除内部虚土、垃圾、腐殖质等，再用灰土回填夯实，表层铺土、植草，以防水流下渗使其扩大，影响洞口及明洞结构。对于可能影响施工且图纸未作处理设计的冲沟，可用浆砌片石铺砌。 施工准备认真核对洞口地形、地质及洞口位置与设计文件是否吻合；复核测量桩点，进行洞口位置和边仰坡放线；按设计施作截水沟，做好排水系统，清除坡面不稳定土体或表面堆积层；回填废弃窑洞及陷穴等。 洞口开

11、挖洞口段采用明挖法施工。施工前在地面上标出隧道中线及边坡、仰坡线，同时确定管棚套拱的位置和标高。采用挖掘机自上而下分台阶逐段开挖，边开挖边防护，随时监测、检查山坡稳定情况。当开挖至一定标高，停止开挖，以作为洞口段管棚施作平台，待管棚施作好后继续开挖。边坡、仰坡要清除干净，坡面凹凸不平处予以修整平顺。开挖弃方堆放在指定地点，及时进行网、喷坡面防护工程和进洞防护措施的实施。 边、仰坡防护施工前将边仰坡面的浮碴清除干净，坡面修整平顺，坡面初喷5cm厚混凝土封闭开挖面，垂直坡面打入22锚杆，间距1.0m1.0m，随坡面起伏铺设钢筋网并与锚杆连接牢固，保证喷射混凝土时钢筋网不晃动。喷射混凝土采用喷射机分

12、层喷射，喷混凝土时控制好喷射角度、距离、水压、风压以减少回弹量，喷混凝土结束后做好养护工作。上行线进口K269+530K269+600右侧为单面山坡，为避免造成偏压及保证施工安全，采取挖除右侧土体、进行坡面防护的方法进行处理，防护先行施作，以确保明洞施工的安全。 (2) 隧道洞门与明洞结构施工 隧道洞门与明洞施工方法洞口段土石方开挖至上台阶标高时，施作套拱和超前长管棚，进入正洞施工，同时进行洞外土方开挖及明洞段下台阶开挖仰拱（包括仰拱回填）、洞门与明洞边墙基础、拱墙衬砌、防排水、拱背回填等同时施工。仰拱及边墙基础混凝土采用组合钢模板人工立模浇筑，边墙及拱部混凝土施工采用衬砌模板台车作内模，外模

13、采用大块组合钢模板，洞门与明洞混凝土整体灌筑。先施工明洞仰拱（包括回填）、边墙基础钢筋混凝土及洞门基础，待混凝土达到80%强度后，拆模并进行施工缝凿毛，施工上部边墙及拱部钢筋混凝土，混凝土由两侧对称灌筑，钢筋在洞外加工场下料成型、现场绑扎，混凝土采用自动计量拌合站生产，由混凝土运输车运输，泵送混凝土入模，插入式捣固器及附着式振捣器振捣密实，拱墙混凝土一次整体浇筑成型。 明洞外防水层施工拱墙浇筑完成，待混凝土达到设计强度后，铺设防水层并回填。施工前将混凝土表面的外露钢筋头等杂物清理干净，用水泥砂浆将衬砌外表涂抹平顺。在平地上将防水板逐幅连接，接头质量检查合格后运到现场铺设。防水板用热焊接法进行连

14、接，两防水板之间搭接宽度不小于100mm，每条焊缝宽不小于25mm，中间有一空腔用于充气检查焊缝的严密性。按设计设置沉降缝，防水板材在端墙处向上弯起并作好收口。为防止明洞与隧道防水板的接头在回填土时被破坏，用3cm厚的水泥砂浆将防水板接头保护起来。 明洞拱背回填施工从下往上对称分层进行拱背回填，边墙底以上6m范围用浆砌片石回填，上部用碎石土回填，碎石土上部设50cm厚的粘土隔水层，在泄水管处设纵向盲沟，采用人工分层回填夯实隔水层，分层松铺层厚不大于30cm，用蛙式打夯机逐层夯实，施工过程中严格保护防水层不被破坏。明洞回填完成后，及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作，避免雨水冲刷。2、隧道进洞加强

15、措施山神庙隧道上行线进口55m、出口33m，下行线出口65m、进口48m范围内为类围岩地段，围岩主要为第四系黄土状土和第四系中更新统老黄土、黄土状土，结构疏松，老黄土含钙质结核，夹古土壤，层位复杂，节理多，呈疏松结构，自稳能力差，因此，做好进洞前的各项技术工作显得尤为重要。(1) 进洞前对各个桩点进行复核，确定其准确无误。为掌握隧道地表下沉情况，在隧道洞顶按监控量测计划埋设地表量测桩点。(2) 做好边仰坡外的截水沟、洞口排水沟，在洞口低洼处设积水井及抽水机、准备一些沙袋等抢险应急物资；为防止地下水经围岩裂隙流下，破坏围岩结构，还要完善排水设施，保持排水系统畅通；边坡自上而下按设计坡度分层开挖刷

16、坡，并加强对边仰坡的养护。(3) 明洞开挖至暗洞进洞时，施作一段35m的护拱，再施作超前管棚，护拱既可作为超前管棚的导向墙，又能增强施工的安全效果，施工时采取措施，加强超前长管棚的施工质量，提高管棚支护效果。(4) 制定进洞施工实施方案及安全保证措施，做好技术交底。(5) 人员、机具、设备、材料等准备到位。4、 超前长管棚施工适用于隧道类围岩地质条件较差地段，采用89（壁厚8mm）无缝钢管，浆液为纯水泥浆。施工流程：施作钢架混凝土套拱钻机就位钻孔扫孔插入钢管孔口密封处理管棚钢管注浆开挖及支护进入开挖支护循环。长管棚施工工艺见表长管棚施工工艺框图。混凝土套拱：采用C25混凝土套拱作为长管棚导向墙

17、，套拱内埋设I20a工字钢拱架，间距同类围岩钢拱架间距，工字钢与管棚导向钢管焊成整体，孔口管采用1086mm无缝钢管，混凝土套拱厚0.8m，长35m。为便于钻机钻孔、注浆作业，在作套拱前，分台阶开挖，上台阶高度在起拱线附近，以满足工作高度。 钻孔：钻机从导向管钻进，并顶进长管棚钢管。钻机纵轴方向准确定位，保证孔向正确，每钻完一孔就顶进一根钢管，注一孔浆。钻进过程中经常检查钢管钻机的偏斜度，发现偏差超过要求时，立即纠正。 长管棚插入及孔口处理：钢管分为两种不同节长，孔分为奇数和偶数，编号为奇数的第一节管采用一种节长的钢管，编号为偶数的第一节管采用另一种节长的钢管。确保同一横断面内接头数量不超过5

18、0%，相邻钢管的接头相错量不小于1m。钢管采用丝扣连接，浅孔段采用人工推进，孔深阻力大时，采用机械顶进 。钢管就位后加以固定，钢管与导向管间隙用棉纱堵塞。 注浆：浆液扩散半径不小于0.5m，采用分段注浆，注浆时钻一孔注一孔，用无孔钢管作检查孔，以检查注浆效果。a. 注浆操作人员必须经过专门培训，并实行岗位责任制。b. 在注浆前充分做好各项准备工作，特别是机具设备的检修工作，发现问题及时排除，使其处于良好状态。c. 认真检查注浆管路系统，包括混合器、接头、阀门等，如有破损立即更换，不好用的接头、阀门，不得使用，防止在高压下发生脱扣的危险事故。d. 注浆前，在洞外将管路全部接通，进行试压，试压可用

19、清水进行。在试压时，如管路不通或接头有漏水现象，予以排除，保持管路系统各部件完好畅通。e. 在注浆过程中，所有拆卸下来的接头、阀门，安排专人及时清洗干净，以备轮换使用。f. 配备专业电工，在电路、电器设备发生故障时及时排除。g. 注浆作业完毕后，认真清洗干净所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等，以备下阶段注浆时使用。粒料摊铺机摊铺八、冬季施工措施根据气象资料，当地极端最低气温为-23.1，和气象部门保持密切联系，早预报，早预防。为防止气候突变，做好冬季施工的准备工作，以防不测。 (1) 当工地昼夜平均气温低于+5或最低气温低于-3时，混凝土工程按冬季施工办理。(2) 冬季

20、条件下灌注的混凝土，在遭受冻结之前，其强度(临界抗冻强度)不低于设计标号的30%，也不得低于5MPa。在充水冻融条件下使用的混凝土，开始受冻时的强度不得低于设计标号的70%。(3) 砂石骨料在进入冬季之前开采、筛选完毕，并保持干燥状态，骨料在存放中不得夹有冰膜雪团。(4) 冬季拌合混凝土时，为节约防寒材料和防寒时间，选用较小的水灰比和较低的坍落度，以减少拌合用水量同时掺用引气剂、引气型减水剂等外加剂，提高砼的抗冻性。其搅拌时间，一般为常温施工时间的1.5倍。用于拌制砼的各项材料的温度，满足砼拌和物搅拌合成后所需要的温度，材料原有温度不能满足需要时，首先按技术规范对拌和用水加热，仍不能满足需要时

21、，再对骨料加热。水、砂石骨料的加热温度可根据灌注温度和混凝土在拌合、运输、灌注时的热量散失综合考虑，通过热工计算和实际试拌结果确定。砂石骨料加热温度不高于60。水加热温度不高于80，如用温度高于80的水时，先将水和砂石先行拌匀，再加水泥，以免水泥与热水直接接触，同时注意水泥不能加热。(5) 冬季施工混凝土，砂、石、骨料和水泥保持在0以上，拌合用水在5以上。(6) 混凝土灌注时的温度在任何情况下，均不低于+5。砌石时砂浆温度不低于+15，受冻砂浆弃之不用，并严禁用热水化开已冻结砂浆砌筑。(7) 砌筑砂浆强度未达设计强度的70%之前做好防冻害措施。(8) 砌成的砌体在夜间将其覆盖，当温度低于+5时

22、严禁洒水养护。(9) 砌筑时的清除干净砌石表面的冰膜和污垢。(10) 冬季施工的工程，焊接钢筋一般在室内进行，不得已在室外进行时，最低温度不低于-20，并采取措施，减小焊件温度的梯度和防止焊接后的接头立刻接触冰雪。(11) 防冻混凝土和砂浆掺入外加剂时按规定掺入，但钢筋混凝土严禁掺入氯化钠的外加剂。(12) 冬季混凝土运输时间尽量缩短，并做好防寒保温措施。(13) 砼拌合站在冬季设暖棚进行封闭，供暖气，水箱设加热系统，砂、石料梭槽处设暖气管道。九、安全技术措施（1) 施工现场的布置符合防火、防洪、防雷电等安全规定及文明施工的要求。施工现场的生产、生活办公用房、仓库、材料堆放场、停车场、修理场按

23、批准的总平面布置图进行布置。(2) 现场道路平整、坚实、保持畅通，危险地点悬挂安全标志，符合安全规定的标牌，施工现场设置大幅安全宣传标语。(3) 现场的生产、生活区设足够的消防水源和消防设施网点，消防器有专人管理，不乱拿乱放，每作业队组成一个由1520人的义务消防队，进行消防教育。所有施工人员熟悉并掌握消防设备的性能和使用方法。(4) 各类房屋、库棚、料场等安全消防距离符合有关规定，现场的易燃杂物随时清理，严禁在有火种的场所或其近旁堆放易燃物品。(5) 施工现场的临时用电严格按照施工现场临时用电安全技术规范JGJ6-88的规定执行。(6) 施工中如发现危及地面建筑物或有危险品时立即停止施工，待

24、处理完毕后方可施工。(7) 从事电力、高处作业及起重作业等特殊作业人员，各种机械的操作人员及机动车辆驾驶人员，必须经过劳动部门专业培训并考试取得合格证后，方准持证独立操作。(8) 施工现场设立安全标志。危险地区必须悬挂“危险”或“禁止通行”、“严禁烟火”等标志，夜间设红灯警示。(9) 施工场地的油库、料库、变电站、通风设施及其他所有临时设施均设置防雷设施，定期检查接地电阻，防止雷击。十、质量保证措施按由上到下顺序进行工程质量管理，建立完善的质量管理机构，制定针对本工程项目的质量计划，贯彻执行ISO9000质量管理体系。项目经理部成立质量管理领导小组，由项目经理任组长,副经理和总工程师任副组长，

25、成员由专职质检工程师、试验工程师、施工队队长、主管工程师、质检员、试验员等组成。质量管理领导小组的主要职责：按照质量要求，组织实施，监督检查和处理施工中存在的质量方面的问题，定期组织检查，决定奖罚，领导小组成员按质量计划分担具体工作，各司其职，并承担责任。质量控制机构见图质量控制机构框图。工程争创“鲁班奖或国优工程”。工程一次验收合格率100%，优良率95%以上，满足全线创优规划的要求。做到开工必优，一次成优，工程质量达到优良工程。建立建全质量保证体系，包括组织保证、思想保证、制度保证、技术保证。质量保证体系见下页图质量保证体系框图。质量检测及控制建立班组自检、分队专职质检员自检和经理部专职自检工程师自检的三级自检制度，并接受监理工程师的质量检查和社会质量监督。详见下页图质量检测及控制程序框图。