分离式双车道单向高速公路隧道施工组织设计.doc

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1、第一章 工程概况一、设计概况：明月山隧道为分离式双车道单向高速公路隧道，本合同段内总长6543米（单洞）；设有行人横洞9座，共长288米；行车横洞4座，共长147.8米；竖井一座，长277.41。本标段隧道为明月山分离式隧道工程，设计概况见表1.1。明月山隧道设计概况表1.1序号隧道名称起迄里程隧道长度（m）坡度（%）地层岩性围岩类别与长度（m）类类类1左 线K7+700K10+97332732.25%泥岩、砂岩、页岩和灰岩97118619902右 线YK7+700YK10+97032702.25%泥岩、砂岩、页岩和灰岩8812071975二、工程特点：地质构造节理发育，有破碎断层带、溶洞、煤

2、系地层等不利地层；隧道右侧有一古滑坡体和冲沟，临时设施布置和雨季施工应采取防洪措施。三、水、电、路及场地生产、生活用水利用河沟内水；生产、生活用电由业主提供高压电源、变压器用低压线路接至各施工点；主洞进场道路通过业主提供便道进入，竖井进场道路利用原机耕道拓宽后进入；洞口段路基附近场地开阔，地势较平坦，可布置临时设施。第二章 总体施工方案明月山隧道将按新奥法原理组织施工，新奥法施工工艺框图见图2.1。软弱围岩地段施工始终坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。拟定总体施工方案如下：一、洞口工程施工采用CAT320挖掘机从上至下分层开挖（必要时辅以弱爆破），人工配合逐

3、层边刷坡边防护。二、类围岩段均采用七步开挖作业法施工。人工风镐开挖为主，必要时辅以预裂、微振动爆破。三、类围岩地段采用台阶法施工。风动凿岩机钻孔、微振动光面爆破施工。四、类围岩地段采用全断面光面爆破法施工。五、紧急停车带、车行、人行横洞根据不同结构所处的围岩类别及开挖断面大小， 监控量测施工准备实施性施工组织设计初期支护是否符合管理标准二次衬砌光面爆破减少扰动锚喷支护减少围岩变形结 束修改施工方案修改支护参数否洞内观测,位移量测指导施工与设计开 挖图2.1 新奥法施工程序框图将分别采用台阶法、全断面光面爆破施工。六、衬砌采用12米长全液压自行式钢模台车，各种洞室根据图纸布置位置与洞身同时开挖，

4、布设好钢筋及预埋件后与洞身衬砌砼一次成型。七、竖井由上至下采用FJD-6A型伞钻钻眼，钻爆法开挖，HZ-6型中心回转抓岩机装渣，绞车提升，挂钩式翻渣装置出渣，衬砌由下至上采用MJY型单缝式整体滑模施工。第三章 施工组织第一节 施工组织机构针对本隧道特点，本着有利施工管理的原则，本承包人实行项目法管理，组建“中铁十二局集团有限公司垫邻高速公路工程DL1合同段项目经理部”，实行项目法管理和项目经理全权代表责任制。施工组织管理机构见图3.1，机构主要人员名单见表3.1。项目经理项目副经理测量队技术室工地试验室工程调度科环境卫生部综合办公室财务部物资设备部工程管理部计划合同部质量检查部安全监察部项目总

5、工中铁十二局集团有限公司垫邻高速公路DL1合同段项目经理部 隧道施工组织管理机构图 图3.1项目副经理隧道施工三队隧道施工二队隧道施工一队备注：隧道一队负责左洞施工，隧道二队负责右洞施工，隧道三队负责竖井施工。项目部机构主要人员名单 表3.1序号职 位姓 名性别年龄职 称联系电话1项目经理裴树林男35高级工程师138826628882书 记周成明男48政工师136996545683总工程师梁永忠男33高级工程师138826077784副 经 理毛 刚男31工程师138826076305副 经 理雷兴明男49助理工程师138261176846办公室主任霍富源男41政工师139826729857工

6、程部部长郭少俊男32工程师138826573678物资部部长蒲家俊男51技 师138826076179财务部部长宋立伟男32会计师1388266856810计划部部长胡 宇男27经济师1388266801011设备部部长程顺荣男27工程师1398267266312安质部部长张 峰男28工程师1398266266113桥梁工程师屈锐男28工程师1398267266914地质工程师刘志能男46工程师1398267258915隧道工程师张 欣男27工程师1388266828216隧道工程师李向平男27工程师1388260765917隧道工程师王鹏超男25工程师1356897538418隧道工程师柯

7、鑫男25工程师1398176476719实验室主任杨学良男27工程师1398264493920测量队长张远广男32工程师1398266181621车队队长曾庆立男44技 师13882627838第二节 任务划分及劳动力安排根据本隧道特点和工期要求，安排3个隧道专业施工队分别负责本隧道左右线和竖井工程的施工，具体安排见表3.2。明月山隧道施工任务划分及劳动力安排表 表.3.2施工队伍施工任务掘进组运输组喷锚组混凝土衬砌组构件加工组机械保障组合计(人数)隧道1队左线60人24人32人48人8人8人180人隧道2队右线60人24人32人48人8人8人180人隧道3队竖井26人20人24人30人6人1

8、0人116人第三节 施工进度及工期安排主要分项工程施工进度指标见下表3.3。 分项工程施工进度指标 表3.3序号工程项目循环进尺（m）日进度（m/循环）月进度（m/月）备注1正洞开挖及初期支护类围岩1.22.4/26072每月按26个有效工作日计算。类围岩2.04.0/2.0100120类围岩3.57.0/21501802正洞二次衬砌12平均月进度：144米隧道业主要求总工期为30个月，计划30个月完成。具体安排见表3.4。第四节 施工机械设备安排主要施工机械安排见表3.5。明月山隧道左洞施工计划安排表表3.4日期掘进二次衬砌里程桩号围岩类别长度里程桩号围岩类别长度2005年4月21日前K10

9、+973K10+904明洞、管浅、 超浅692005年4月K10+90K10+874超浅302005年5月K10+87K10+774超浅、格1002005年6月K10+77K10+674格1002006年7月K10+67K10+562格、112K10+973K10+913明洞、管浅、 超浅602005年8月K10+56K10+452格、110K10+913K10+793超浅、格1202005年9月K10+45K10+342格、110K10+793K10+649格、1442005年10月K10+34K10+192、封150K10+649K10+505格、1442005年11月K10+19K10+

10、042150K10+505K10+361格、1442005年12月K10+042K9+892150K10+361K10+177、封1442006年1月K9+892K9+742150K10+177K10+0331442006年2月K9+742K9+605、封137K10+033K9+8891442006年3月K9+605K9+485封、封停120K9+889K9+7451442006年4月K9+485K9+365、封120K9+745K9+601、封1442006年5月K9+365K9+245120K9+601K9+417、封、封停1442006年6月K9+245K9+125120K9+417K

11、9+2731442006年7月K9+125K8+995、130K9+273K9+1291442006年8月K8+995K8+845150K9+129K8+985、1442006年9月K8+845K8+695、停150K8+985K8+8411442006年10月K8+695K8+545、加强、扩（1）、扩（2）150K8+841K8+657、停、加强1442006年11月K8+545K8+395150K8+657K8+513、扩（1）、扩（2）1442006年12月K8+395K8+245150K8+513K8+3691442007年1月K8+245K8+095、停150K8+369K8+22

12、51442007年2月K8+095K7+945、停150K8+225K8+041、停1442007年3月K7+945K7+795150K8+041K7+8971442007年4月K7+795K7+70095K7+897K7+7531442007年5月K7+753K7+70053合计32733113 说明：有格栅拱架段开挖100米/月，无格栅拱架段开挖120米/月，开挖150米/月；明洞段、钢筋衬砌120米/月，、无钢筋衬砌144米/月。停车带（160米）、行车横洞、行人横洞、配电洞室及竖井开挖与衬砌与主洞施工平行作业，不计入总工期。洞内路面及电缆槽沟等2007年9月前完工。明月山隧道右洞施工计

13、划安排表表3.4日期掘进二次衬砌里程桩号围岩类别长度里程桩号围岩类别长度2005年4月21日前YK10+970YK10+872明洞、管浅、 超浅982005年4月YK10+872YK10+842超浅302005年5月YK10+842YK10+742超浅、格1002005年6月YK10+742YK10+627格、1152006年7月YK10+627YK10+512115YK10+970YK10+910明洞、管浅、 超浅602005年8月YK10+512YK10+412格100YK10+910YK10+790管浅、超浅1202005年9月YK10+412YK10+292120YK10+790YK1

14、0+646、格1442005年10月YK10+292YK10+160、停132YK10+646YK10+502、格1442005年11月YK10+160YK10+010150YK10+502YK10+358、格1442005年12月YK10+010YK9+860150YK10+358YK10+174、停1442006年1月YK9+860YK9+710150YK10+174YK10+0301442006年2月YK9+710YK9+585、封125YK10+030YK9+8861442006年3月YK9+585YK9+465封、封停120YK9+886YK9+7421442006年4月YK9+46

15、5YK9+345封停120YK9+742YK9+598、封1442006年5月YK9+345YK9+225封、封停、120YK9+598YK9+414、封、封停1442006年6月YK9+225YK9+105 120YK9+414YK9+2701442006年7月YK9+105YK8+955、150YK9+270YK9+1261442006年8月YK8+955YK8+805150YK9+126YK8+982、1442006年9月YK8+805YK8+655停、150YK8+982YK8+838、1442006年10月YK8+655YK8+505150YK8+838YK8+654停、144200

16、6年11月YK8+505YK8+355150YK8+654YK8+5101442006年12月YK8+355YK8+205150YK8+510YK8+3661442007年1月YK8+205YK8+055、停150YK8+366YK8+2221442007年2月YK8+055YK7+905、停150YK8+222YK8+0781442007年3月YK7+905YK7+755150YK8+078YK7+894、停1442007年4月YK7+755YK7+70055YK7+894YK7+7501442007年5月YK7+750YK7+70050合计32703110 说明：有格栅拱架段开挖100米/

17、月，无格栅拱架段开挖120米/月，开挖150米/月；明洞段、钢筋衬砌120米/月，、无钢筋衬砌144米/月。停车带（160米）、行车横洞、行人横洞、配电洞室及竖井开挖与衬砌与主洞施工平行作业，不计入总工期。洞内路面及电缆槽沟等2007年9月前完工。投入本工程主要施工机械设备表表3.5机械名称规格型号额定功率（kW）或容量（m3）或吨位（t）厂牌及出厂时间数量（台）新旧程度（%）小计其中拥有新购租赁挖掘机EX2201.0m3日本 20012290挖掘机CAT320B1.0m3美国19992285装载机WA4702.8m3常林20022290装载机ZLC50C3.0m3广西 20022290推土机

18、TY140140HP宣化 20021185小型打夯机HW28055KW上海 20022285压路机ZY1818t徐州 20021195压路机ZY1414T柳洲20011190洒水车东风-1356000L武汉 20002285平地机PY180132KW天津 20001185凿岩机YT-28耗气量83.3L/s沈阳 2001606090风镐G10耗气量1m3/min沈阳 2001303090电动空压机SA-5150W20m3/min上海 2001121290自卸汽车红岩18t重庆 2001141485运输汽车CA1415t长春 20024490汽车起重机QY3030T浦沅20012290混凝土拌合

19、站JZ500+PL80050m3/h上海 20002285混凝土运输车NNJ5260GJB6.0m3辽宁 20006685混凝土输送泵HBT6060m3/h四川 20002285全液压钢模衬砌台车10.5m30KW自制 200422100混凝土喷射机PZ-7B8.7KW焦作 20006690轴流式通风机220KW侯马 20022290轴流式通风机DT54-12.555KW侯马20021185射流式通风机30 KW成都20026690投入本工程主要施工机械设备表 表3.5机械名称规格型号额定功率（kW）或容量（m3）或吨位（t）厂牌及出厂时间数量（台）新旧程度（%）小计其中拥有新购租赁爬焊机TH

20、-11.2KW温洲 20034495地质钻机XY-2PC30KW重庆 20022290凿岩机YGZ-7040KW邯郸 20026690抓岩机HZ-650m3/h邯郸 20021190提升绞车JKZ-2/15.5130 KW重庆 20021190单缝式整体模板MJZ40KW成都20021195注浆机KBY50/7011KW河北 20016690注浆泵TBW50/1511KW成都 20016690污水泵4PW30KW江苏 2001101090潜水泵150S7850KW山西 20024490高压水泵Y200L-2/5757KW长春 20024495混凝土摊铺机SGK3500-900115KW江阴 2

21、0024495平板振捣器ZW3506001.5KW沈阳 2002202090混凝土路面抹光机HMD8001.1KW温州 20036690混凝土刻纹机CWJ-505KW靖江 20022295真空吸水泵HZG604KW靖江 20022285切缝机HQJ857.5KW靖江 20012290灌缝机HGJ-855KW温州 20012290移动变压器400KVA上海 20022290发电机组GF92-200200KW太原 20022290钢筋弯曲机WJ-408KW江阴 20016690钢筋切断机GQW40C5.5KW韶关 20026690钢筋调直机GT4-144KW江阴 20024490电焊机BX1-31

22、5-225KW上海 2002121295砂浆搅拌机UJW63KW南昌 20024490 第四章 施工方案及方法第一节 洞口工程一、 洞口边仰坡施工人工施作截水沟，然后采用CAT320挖掘机每2m一层自上而下按设计坡比逐层开挖并进行人工修整，临时边仰坡采用挂网锚喷防护。二、 洞口超前支护边仰坡开挖至拱顶位置时，留出35m洞脸暂不开挖（用作核心土支挡功能），拉槽逐层开挖洞脸两侧并支护。然后架立3榀拱架（间距80cm），108管棚施工后，再依次开挖剩余部分。三、 明洞及洞门修筑结合隧道洞口区的平面线性及地形、地质条件，本隧道设计为经济、美观并有利于视线诱导的削竹式洞门。在进洞开挖一段距离后，尽早安排

23、施工。明洞段砼衬砌内模采用整体钢模台车，外模采用木模或组合钢模，泵送砼浇筑。第二节 洞身开挖及初期支护一、 类围岩采用七步开挖作业法施工1、七步开挖作业法基本原理隧道开挖过程中，在三个台阶上分七个开挖面，以前后七个不同的位置相互错开同时开挖，然后分部同时支护，形成支护整体，缩小作业循环时间，逐步向纵深推进的作业方法。开挖支护应注意下列问题：开挖掘进以三个台阶七个工作面同时进行。初期支护先上后下，分部实施，然后连成整体形成一个承载拱。依据围岩量测结果，调整支护参数，循环进尺0.61.2m。大型装运机械在中层爬坡道进出，集中并快速完成三个台阶的出碴任务。七步法开挖作业施工工艺框图见图4.1，七步开

24、挖作业示意图见图4.2。七步开挖作业法掘进喷锚作业循环时间见图4.3。2、七步开挖作业法施工步骤七步开挖作业法要求在隧道全断面划分的七个部位同时开挖，由于七个部位分别处于七个里程，从而使一个开挖断面处的围岩暴露的面积减到最小。第1步：拱顶在超前小导管的保护下进行开挖，开挖结束后架设格栅钢架，打锚杆挂网喷砼，形成较稳定的承载拱。超前小导管注浆开挖上部弧形导坑安装上部弧形格栅钢架喷 砼分段开挖两拱脚初期支护两拱脚护两拱脚中部核心土开挖分段开挖两马口初期支护两马口挖除下台阶核心土完成仰拱砼成仰拱砼二次衬砌紧跟图4.1 七部开挖作业法施工工艺框图第2、3步：在拱顶承载拱的支护下，分段扩大拱脚，以一定的

25、时间差先后按同样方法进行支护，使同一断面处暴露的开挖面仅限于一侧。第4步拱部支护完成后中部拉槽。第5、6步：已完成拱部支护后，分段左右开挖马口，以一定时间差施作边墙支护。使同一断面处暴露的边墙开挖面仅限于一侧。第7步：下台阶核心土挖除后落底并施做仰拱砼，二次衬砌紧跟。3、施工安排根据隧道围岩类别、设计断面及机械配套情况，综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间，计划七部开挖法每循环进尺平均1.2m，每天两个循环，每天开挖2.4m。每月可开挖6072m。二、 类围岩段正台阶法施工1、施工工序正台阶开挖法施工工艺框图见图4.4，正台阶开挖法施工示意图见图4.5。2、施工方法上台阶开挖采用YT-2

26、8凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，预留光爆层爆破。下半断面也采用YT-28凿岩机钻眼，围岩较好地段可考虑采用NH178三臂液压钻孔台车钻眼，光面爆破。上台阶由CAT320挖掘机扒碴，下台阶用CAT320挖掘机或WA470装载机装碴，红岩自卸汽车运碴。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施工紧跟。3、施工安排根据隧道围岩、设计断面和机械配备情况，综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间，计划类围岩正台阶法施工每循环进尺平均2.0m，每天2个循环，每天开挖4.0m。每月可开挖100120m。具体循环时间

27、见正台阶法掘进喷锚作业循环时间图4.6。类围岩七步开挖法掘进喷锚作业循环图图4.3作业名称作业时间min循环时间（min ）60120180240300360420480540600660720上弧导开挖测量放线30超前小导管支护210上弧导开挖180架格栅拱架60挂网喷锚支护180出碴60中部台阶开挖测量放线30左右侧开挖180架格栅拱架60挂网喷锚支护180核心土开挖120出碴60下部台阶开挖测量放线30左右侧开挖180架格栅拱架60挂网喷锚支护120核心土开挖60仰拱初期支护210出碴60上台阶测量画开挖轮廓线布炮眼钻 炮 眼装药爆破通风洒水清危排险初 喷 砼打锚杆挂网 安装格栅拱架出

28、碴二次喷砼开挖下台阶并喷锚支护稳定性安全检查模 筑 砼监控量测图 4.4 正台阶开挖法施工工艺框图 类围岩正台阶法掘进喷锚作业循环时间图 图4.6作业名称作业时间（min）循环时间（min）60120180240300360420480540600660720上台阶测量放线60打眼210装药30通风排烟30出碴180初期支护210下台阶打眼210装药30通风排烟30出碴180初期支护210三、 类围岩全断面法施工1、施工程序全断面开挖法施工工艺流程框图见图4.7，全断面开挖法施工示意图见图4.8。2、施工方法开挖作业平台采用全断面胶轮钢架台车，YT-28凿岩机钻眼，光面爆破采用塑料导爆管非电起

29、爆系统，毫秒微差有序起爆。出碴采用无轨运输，装载机装碴，红岩自卸汽车运碴；初期支护采用凿岩机钻孔施作锚杆，PZ-5B砼喷射机喷射砼施工。3、施工安排根据本隧道围岩、设计断面和机械配备情况，综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间，计划类围岩全断面法施工每循环进尺3.5m，每天两个循环，每天开挖7.0m，每月可开挖150-180m，全断面法掘进作业循环时间安排见图4.9。在全断面爆破作业中，采用水幕降尘，确保作业面粉尘含量达到标准。施工中采用“W”型水幕降尘器喷雾降尘。每个爆破作业面共设两道水幕降尘，距离掌子面分别为20m和40m；每道共设4个水幕降尘器，左右边墙各1个，基底2个；在爆破工点炮

30、后离开时逐组启动喷水系统，开始水幕降尘作业。四、 其它地段1、紧急停车带施工紧急停车带类围岩地段采用中壁法施工，先开挖左侧导洞并做好开挖环向初期水电准备全断面测量画开挖轮廓线布炮眼钻 炮 眼装药爆破通风洒水清危排险打锚杆挂网喷 砼稳定性安全检查模 筑 砼监控量测出 碴钻孔台车就位图4.7 全断面开挖法施工工艺框图类围岩全断面法掘进作业循环时间图图4.9作业项目作业时间(min)循环时间（min）60120180240300360420480540600660720测量放线30凿眼210装药爆破60通风排烟30危石处理30初期支护120出碴240支护，再开挖右侧导洞，并做好右侧环向初期支护，形成

31、整体主要承载结构后，拆除中隔墙，再进行二次衬砌作业。紧急停车带类围岩地段采用正台阶法施工，其施工原理及方法同正洞类围岩段。2、行车横洞、行人横洞施工车行横洞均处于、类围岩，采用全断面光爆开挖，装载机装渣；人行横洞断面较小，均采用全断面光爆开挖，人工装渣，手推车运输至正洞，自卸汽车二次倒运。YT-28凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，为防止瓦斯爆炸， 采用电雷管起爆。第三节 光面爆破根据围岩走向、层厚、石质等地质情况及支护施工方法，确定爆破方法如下：1、类围岩掘进类围岩采用正台阶光面爆破法掘进。爆破器材选用2#岩石硝铵炸药(有水段采用乳化炸药)、塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微

32、差有序起爆。类围岩正台阶光面爆破炮孔、雷管段别布置见图4.10；，药量分配表见表4.1；主要经济技术指标见表4.2。2、类围岩掘进类围岩采用全断面光面爆破法掘进，施工采取加强掏槽爆破，严格控制周边光爆孔，确保开挖轮廓符合设计要求。爆破器材选用2#岩石硝铵炸药(有水段采用乳化炸药)，塑料导爆管非电起爆系统毫秒微差有序起爆。 类围岩全断面炮孔、雷管段别布置见图4.11；类围岩全断面开挖药量分配表见表4.3；类围岩断面主要经济技术指标见表4.4。 类围岩正台阶光面爆破炮眼药量分配表表4.1序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼长度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段Cm卷/孔Kg/孔Kg1上台阶掏槽眼2121591.83.622323010.52.14.232525011.52.34.64辅助眼67220102.0125119220102.0186内圈眼1511220102.0307周边眼301323051.0308底板眼1613230