隧道施工组织设计概述1.doc

新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 0 目目 录录 1 编制依据 4 2 编制范围 4 3 工程概述及主要工程量 4 3 1 隧道概况 4 3 2 主要工程量 5 3 3 工程地质及水文地质特征 6 4 施工总体布置 6 4 1 施工队伍布置 7 4 2 临时工程的分布及总体设计 7 4 2 1 综合加工场 7 4 2 2 施工机械修理及设备停放场 8 4 2 3 混凝土拌和系统 8 4 2 4 试验室 8 4 2 5 混凝土预制场 8 4 2 6 办公及生活区 8 4 2 7 炸药库 8 4 2 8 施工通讯 9 4 2 9 大临工程分布 9 4 2 10 临时工程数量 10 4 3 施工用水 10 4 4 施工用电 10 4 5 施工用风 11 4 6 洞内通风 11 4 7 施工排水 11 4 8 内业资料 12 4 8 1 内业资料的收集 12 4 8 2 内业资料的整理 12 4 8 3 内业资料的归档 12 4 8 4 内业资料的移交 13 5 主要施工方案及方法 13 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 1 5 1 施工方案 13 5 1 1 明洞段施工方案 13 5 1 2 暗挖段施工方案 14 5 2 施工方法 14 5 2 1 明洞段施工方法 14 5 2 2 暗挖段施工方法 19 5 2 3 地质超前预报 41 5 2 4 特殊地段措施与方法 47 5 2 5 监控量测 53 5 3 工程重 难点及采取措施 57 5 3 1 施工难点 57 5 3 2 施工重点 58 6 总工期及进度计划安排 58 7 范家咀隧道工程的主要施工机械 60 8 劳动力使用计划 61 9 主要材料使用计划 61 10 试验工程名称 范围 施工方法 62 10 1 试验机构 试验手段 检测程序及试验工作的总体安排 62 10 1 1 试验机构 62 10 1 2 试验手段 62 10 2 试验工作的总体安排 67 10 2 1 试验室的组建 67 10 2 2 试验培训 67 11 各项措施 67 11 1 文明施工措施 67 11 1 1 文明施工目标 67 11 1 2 文明施工管理措施 67 11 2 创优规划和质量保证措施 69 11 2 1 质量目标 69 11 2 2 工程创优及质量保证体系 69 11 2 3 工程质量管理制度 76 11 2 4 工程质量保证措施 78 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 2 11 3 安全保证措施 83 11 3 1 安全目标 83 11 3 2 安全保证体系 83 11 3 3 安全生产管理制度 84 11 3 4 安全保证措施 89 11 4 工期保证措施 101 11 4 1 确保工期的组织保证措施 101 11 4 2 确保工期的技术保证措施 101 11 4 3 确保工期的设备保证措施 101 11 4 4 确保工期的物资保证措施 102 11 4 5 确保工期的后勤保证措施 102 11 5 冬 雨季施工保证措施 102 11 5 1 冬季施工保证措施 102 11 5 2 雨季施工保证措施 102 11 5 3 冬 雨季事故应急处理程序 103 11 5 4 冬季施工应急预案 103 11 5 5 雨季施工应急预案 104 11 6 施工环保 水土保持措施 104 11 6 1 施工环保 水土保持目标 104 11 6 2 施工环保 水土保持管理体系 104 11 6 3 施工环保措施 107 11 6 4 水土保持措施 108 11 6 5 不良地质应急预案 109 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 3 范家咀隧道施工组织设计范家咀隧道施工组织设计 1 1 编制依据编制依据 1 新建西成客运专线土建工程施工总价承包 XCZQ 5 标投标文件技术分册和新 建西成客运专线土建工程施工总价承包 XCZQ 5 标承包合同 2 现场踏勘调查所获得的工程地质 水文地质 当地资源 交通状况及施工环 境等调查资料 3 中国水利水电第十四工程局有限公司所拥有的技术装备力量 机械设备 管 理水平 工法及科技成果和多年积累的工程施工经验 4 铁路混凝土结构耐久性设计规范 TB10005 2010 5 铁路混凝土工程施工质量验收标准 TB10424 2010 6 高速铁路隧道工程施工质量验收标准 TB10753 2010 7 铁路混凝土工程施工技术指南 铁建设 2010 241 号 8 高速铁路隧道工程施工技术指南 铁建设 2010 241 号 9 高速铁路工程测量规范 TB10601 2009 10 铁路工程技术规范及国家行业标准 规则 规程 11 国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规 12 国家 铁道部和地方政府 省 直辖市 的有关政策 法规和条例 规定 2 2 编制范围编制范围 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段范家咀 隧道工程 隧道进口里程 DK182 556 出口里程 DK184 312 32 全长 1756 32m 3 3 工程概述工程概述及主要工程量及主要工程量 3 13 1 隧道概况隧道概况 范家咀隧道位于秦岭山区陕西省洋县长溪乡境内 地处秦岭南麓山前丘陵区 进口位于长溪乡小学西侧斜坡 出口位于范家咀水田坝斜坡 地势东高西低 地形逐 渐变缓 沟梁相间 冲沟发育 相对高差 120m 150m 埋深 6m 140m 隧道起讫里 程 DK182 556 DK184 312 2 全长 1756 32m 为双线隧道 隧道出口 1127 322m 位 于 R 9000m 的曲线上 其余段落位于直线上 隧道内为 3 0 的单面上坡 隧道区内 乡道 便道相通 交通较为便利 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 4 3 23 2 主要工程量主要工程量 本隧道按设计行车速度 250km h 客运专线双线隧道设计 隧道内采用 CRTS 型双块式无砟轨道 范家隧道线下主要工程量如下 范范家家咀咀隧隧道道主主要要工工程程量量 序序号号项项目目单单位位数数量量 1 开挖 m3240022 0 2 模筑混凝土 m353468 0 3 衬砌 钢筋 t1432 16 4 喷射混凝土 m320389 5 钢筋网 t133 43 6 管棚 m14550 7 超前小导管 m175029 8 锚杆 m105443 9 支护 钢支撑 t2791 13 10 1 5mmEVA防水板 53143 11 土工布 53143 12 钢边橡胶止水带 m3360 13 橡胶止水条 m3360 14 中埋橡胶止水带 m8377 15 背贴止水带 m8377 16 纵向 80HDPE打孔波纹管 m3851 17 环向 50HDPE打孔波纹管 m6033 18 防排水系统 100PVC横向排水管 m1714 19 混凝土 m3658 14 20 洞口防护 网喷混凝土 m3837 52 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 5 21 锚杆 m37444 62 22 地表加固 渡槽 m367 5 23 洞口绿化 761 01 24 浆砌片石 m33571 9 25 钢筋 混凝土 m311981 85 26 弃渣场处理 场地平整 绿化 复垦 m36667 3 33 3 工程地质及水文地质特征工程地质及水文地质特征 根据调查和各种勘探揭示 隧道进出口均位于全 强风化云母石英片岩中 洞身 主要通过云母石英片岩 浅埋地段上部覆盖洪积膨胀土 细角砾土 山梁上部覆盖第 四系中更新统膨胀土 隧道洞身范围内断层构造不发育 在 DK184 100 附近发育一次级向斜 隧道洞 身于 DK184 100 附近通过该向斜核部 地表水主要为隧道进口大龙河河水和上部沟谷积水 水量随季节而变化 地下水以第四系孔隙潜水和基岩裂隙水为主 第四系孔隙潜水水量一般不大 主要分布在河床及沟谷缓坡地带 基岩裂隙水广泛分布于段内的节理 裂隙中 水量 不大 地下水水质良好 对圬工不具侵蚀性 地震 根据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 中国地震动参数区 划图 国家标准第 1 号修改单 本工点地震动峰值加速度值为 0 05g 相当于地震 基本烈度七度 地震动反应谱特征周期采用 0 45s 隧道区年平均气温 14 4 极端最高温度 39 4 极端最低温度 11 9 最 冷月平均气温 2 3 年平均降雨量 678 41mm 年平均蒸发量 1096 8mm 平均相对 湿度 79 最大风速 15 1m s 年平均八级以上大风日数 1 天 最大积雪厚度 17cm 最大季节冻结深度 50cm 4 4 施工总体施工总体布置布置 施工平面布置详见附图 1 范家咀隧道施工平面布置图 4 14 1 施工队伍布置施工队伍布置 范家咀隧道施工设置一个隧道作业架子队 进 出口各安排 1 个作业组双向施 工 进口作业组施工任务桩号为 DK182 556 DK183 691 75 出口作业组施工任务桩 号为 DK183 691 75 DK184 312 32 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 6 4 24 2 临时工程的分布及总体设计临时工程的分布及总体设计 4 2 14 2 1 综合加工场综合加工场 根据范家咀隧道进出口的地形特点 工厂化的要求 在隧道进口针对本单位工 程 大龙河大桥 罗曲隧道设置了集中综合加工厂 综合加工场包括钢构 钢筋加工 场 木材加工场等 钢构 钢筋加工场 范家咀隧道各类钢筋共计 2245 9t 各类型钢共计 2144 6t 22 砂浆锚杆 131 91t 25 7 普通中空锚杆 68681m 42 锁脚锚管 171 59t 超前小导管 294t 管棚钢管 211 47t 根据施工高峰期钢筋加工强度确定钢构 钢筋加工场占地面积及相应的配套设 备 钢筋加工场占地面积 250 建筑面积 60 敞棚结构 钢筋加工厂配置的主要设备见下表 钢钢筋筋加加工工主主要要设设备备表表 序序号号设设备备名名称称规规格格型型号号单单位位数数量量功功率率 k kw w 1 钢筋切断机 GQ40 台 37 5 2 钢筋弯曲机 GW6 40 台 25 0 3 钢筋调直机 GTJ4 4 14 台 29 0 4 电焊机 BX 500 台 825 8 5 氧焊及切割设备套 4 6 汽车吊 QY16 辆 216t 7 平板车 5t 辆 2 8 跑弧机台 1 木材加工场 由于范家咀隧道二期混凝土衬砌采用整体式液压钢模台车进行 木材使用量较 少 所以 木材加工场布置在钢筋加工场旁边 4 2 24 2 2 施工机械修理及设备停放场施工机械修理及设备停放场 施工机械修理场和设备停放场布置在隧道左侧与砟场间的平台上和砟场内 机 械修理厂与设备停放场分别设置一个场地 其中修理场 200 综合仓库 200 机械修理间采用轻钢结构 办公用房为轻钢彩板结构 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 7 综合仓库布置在隧道进口左侧平台上 采用轻钢彩板结构 建筑面积 150 用于存放各类施工机械零配件 五金交电材料 劳保用品 4 2 34 2 3 混凝土拌和系统混凝土拌和系统 范家咀隧道的混凝土总量为 87402 01m 其中衬砌混凝土 53468 0m 支护喷 射混凝土为 20389m 其它混凝土 13545m 混凝土日最高浇筑强度为 550 m3 月 计划隧道二期衬砌混凝土在 8 号拌合站内集中拌制 4 2 44 2 4 试验室试验室 中心试验室统一布置在项目部营地 在 8 拌和站布置现场试验室 4 2 54 2 5 混凝土预制场混凝土预制场 范家咀隧道的混凝土预制件统一由项目部预制场内预制后提供 4 2 64 2 6 办公及生活区办公及生活区 办公 生活区集中安排在长溪小学左后侧大龙河营地内 八工区生活营地相关 独立 建筑面积共 1000 建筑结构形式统一采用防火活动板房结构 院内其它临 时设施主要有院内道路 绿化等 场地用 C10 混凝土硬化 车行道采用 C20 混凝土 铺设 20 cm 营区周围设围墙 围墙用砖砌 高度 2m 墙顶每隔 20m 安装照明设施 其他公共场所采用 C10 混凝土硬化 厚度 5cm 生活及办公设施建筑面积见下表 生生活活及及办办公公设设施施建建筑筑面面积积表表 序序号号项项目目建建筑筑面面积积 m m2 2 占占地地面面积积 m m2 2 结结构构形形式式 1 职工宿舍 740 彩钢板 2 办公室 100 彩钢板 3 食堂 100 彩钢板 4 浴池 40 砖混 5 茶炉房 20 1200 砖混 6 合计 10001200 其它消防 污水处理 供排水等设施共用大龙河营地的生活公共设施 4 2 74 2 7 炸药库炸药库 范家咀隧道进口弃砟场背后的山坡背面修建炸药库 炸药库临近 2 施工便道 方便运输 炸药库占地面积 180 顶面高程 660 000 炸药库雷管与炸药分别存放 要求按照 爆破安全规程 GB6722 2003 办理 炸药库另设警卫室 消防池 避雷针 探照灯以及警犬等 炸药库经安全评估和专项设计施工后验收合格才能投入使用 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 8 1 爆炸物品是国家严格管制的生产物资 其运输 储存 使用等环节都有严格 的安全管理规定 所有爆炸物品的管理 使用人员必须严格遵守 2 开工前组织所有涉爆人员进行爆破员及爆破器材管理人员培训 做到一人不 漏 使每个人掌握爆破工程施工的基本安全知识 经考核后方可上岗工作 涉爆人员 安全教育包括 爆破安全规程 铁路工程爆破技术安全 爆破员及爆破器 材管理人员培训教材 3 开工前项目部相关部室审查爆破工程施工组织设计中包括的爆破工程安全作 业制度 各种安全标志的设置及维护措施等 4 施工中定期进行爆破施工安全检查 所有涉爆人员每日进行自检 互检 交 接班检查 爆破施工专职安全员日常巡回安全检查 5 落实各涉爆人员的职则 并形成制度条例上墙 设立奖罚制度 对严重违规 人员要严惩 必要时勒令下岗 6 满足当地公安机关的审批存放量和相关管理要求 4 2 84 2 8 施工通讯施工通讯 工地施工现场采用对讲机或移动电话进行联络 并根据现场情况 再布置其它 通讯方式 4 2 4 2 9 9 大临工程分布大临工程分布 范家咀隧道的大临工程主要包括施工便道及弃渣场 各工程的具体布置见附图 1 弃碴场 范家咀隧道共弃碴 实方 26 8 万 m 进出口渣场各弃 13 4 万 m 实方 进口弃碴场布置在 DK182 600 左侧 300m 小山坳内 出口弃碴场布置在 DgK183 800 右侧 150m 山坡上 碴场设有挡碴墙 施工时按要求做好防护排水工作 以免水土流 失 弃碴顶面按设计要求做好绿化或复耕工作 并与周围环境协调适应 2 施工便道 根据本工程施工特点 为满足工程需求 按永临结合的原则设置施工便道 进 场路与洋县至长溪乡公路相接 从相接处开始将现有道路加宽 在进口处新建临时道 路洞口 扩建道路 1200m 进口左侧新建至渣场道路约 500m 出口渣场位于 DgK183 800 右侧 150m 山坡上 利用进场道路运输至 DgK183 800 左右在由新建临时 道路运输至渣场 扩建道路 300m 新建临时道路 300m 4 2 104 2 10 临时工程数量临时工程数量 范家咀隧道进口主要临时工程数量如下表 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 9 主主要要临临时时工工程程数数量量表表 序序号号项项目目名名称称单单位位数数量量备备注注 1 新修施工便道条 2 2 改扩建便道条 2 进 出口从进场道路至洞口扩建 进口至进口渣场 从进场道路至渣 场 2 电力线 M350 进口 350 米 3 供水管路 M1850 100 钢管 4 供风管路 M1850 200 风筒 5 抽水站座 2 进 出口附近河沟 6 蓄水池座 2 进 出口上方 容积 200m3 7 变压器台 3 630 500 315KVA 各 1 台 8 小型混凝土搅拌系统座 1 布置在隧道出口右侧 9 压气站座 2 进 出口各设一座空压机站 10 炸药库座 1 砖混结构 4 34 3 施工用水施工用水 施工用水的主要项目为 洞身开挖 支护 混凝土工程 以及附属工程施工用 水 采取从进 出口附近河沟抽水 另外在隧道进 出口洞顶合适位置修建一座 200m3水池即可满足需求 水池下方用 100 钢管引至工作面 生活用水从当地饮用水源地引至生活区 4 44 4 施工用电施工用电 施工用电前期主要以柴油发电机为主 待供电线架通后从附近的供电线路上搭 接 主要施工用电设备为空压机 风机 混凝土设备 电焊机 照明等 各设备的用 电量见下表 范范家家咀咀隧隧道道单单工工作作面面施施工工用用电电容容量量表表 序序号号名名称称单单位位数数量量 单单位位容容量量 k kw w 总总容容量量 k kw w 同同时时工工作作 系系数数 运运行行负负荷荷 k kw w 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 10 1 风机台 12 1322630 8211 2 空压机台 41325280 8422 3 混凝土喷射机台 215300 618 4 照明项 15 50 84 4 5 混凝土泵及振捣设备项 750 860 6 电焊机台 47 5300 721 7 水泵台 215300 721 8 合计 757 4 变压器配置 315 500KVA 4 54 5 施工用风施工用风 隧道进口开挖 支护用风由布置在进口左侧的供风站提供 隧道进口共布置4 台 20 m3 min 空压机 供风管选用直径为 200 的钢管 钢管长度为 1850m 4 64 6 洞内洞内通风通风 洞内采用压入式通风方式 洞口设置一台 2 110KW 的轴流式通风机 向洞内 供风 风筒直径 1500mm 4 74 7 施工排水施工排水 隧道进出口均位于全 强风化云母石英片岩中 洞身主要通过云母石英片岩 浅 埋地段上部覆盖洪积膨胀土 细角砾土 山梁上部覆盖第四系中更新统膨胀土 因此 生产生活区 施工辅助设施区 隧道的施工排水非常重要 排水主要有两类 洞内施工排水和洞外设施施工排水 洞内施工排水主要排放施工废水和地下水 采用排水侧沟和中心水沟排水 特 别是 V 级围岩地段的排水 不允许积水 防止地基软化 必要时对排水沟水泥砂浆封 闭处理 洞外施工排水包含坡面截排水 道路排水 加工厂拌和站的排水 营地的周边 排水 当地的生产生活与施工设施间的排水 作好道路两侧沟的排水 保护路面干燥 作当地生产生活用水的排放通道 并 作好必要的防排水工作 做好生产生活区内的用水排放规划 保证生产生活区的安全 和影响区的安全 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 11 4 84 8 内业资料内业资料 4 8 14 8 1 内业资料的收集内业资料的收集 1 文件的收集 文件分工区与上级主管单位 业主 设计 监理单位 地方政府等的外部往来 文件等 所有这些文件都应进行及时 认真的收集 归口管理 并作好详细的收发文 登记确保不缺失 2 质量检测资料及施工记录的收集 施工质量检测资料及施工记录是反映整个施工程进度与质量最重要原始基础资 料 因此 对于质量检测及施工记录方面的资料必须做到真实 准确 齐全并与工程 进展同步 当天的资料做到当天填写 当天签署完毕 确保资料的真实性 完备性 为竣工资料的编制奠定坚实的基础 4 8 24 8 2 内业资料的整理内业资料的整理 1 施工文件的整理 施工文件主要有合同文件 设计文件 变更设计文件 规范标准 现场调查纪 要 业主及上级部门来文 与施工涉及的相关方合同或纪要等 文件应分门别类进行 整理 不同单位之间的文件分类进行整理 为日后查阅及保存的需要 文件应做好编 号 登记工作 2 质量检测资料及施工记录的整理 质量检测资料及施工记录明确专人进行整理 设置 1 名专职技术人员进行如实 填写 整理 当天的资料当天清理完成 发现有漏填漏报时及时进行补充完善 4 8 34 8 3 内业资料的归档内业资料的归档 1 施工文件的归档 工程结束后 所有往来文件均需分门别类进行归档 对于业主有要求要作为竣 工资料进行归档的文件要单独进行存放 其余文件参照集团公司程序文件相关管理办 法进行归档 2 质量检测资料及施工记录的归档 质量检测资料及施工记录是竣工资料的主体 因此对所有质量检测资料及施工 记录均要进行归档 归档的资料采用国家标准档案盒并按分项 分部 单位工程分类 分级进行保存 同时作好标识 归档资料均采用铁制档案柜 并做好防潮 防霉措施 归档文件经验收合格后 及时向业主及有关单位档案部门移交 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 12 4 8 44 8 4 内业资料的移交内业资料的移交 工程结束后 对所有内业资料 根据国家及建设单位对竣工资料的编制要求及 时地进行全面清理 编制 编制完毕后及时向建设单位及相关档案部门进行移交 内业资料收集 整理 归档 移交的程序进行组织 各科室设置专人进行负责 5 5 主要施工方案及方法主要施工方案及方法 范家咀隧道进口 14m 出口 16 32m 和 DgK183 952 DgK183 998 段 46m 为明挖 段 进出口均位于全 强风化云母石英化岩中 施工时采取明洞段顺做法施工 洞身 暗挖段 长 1680m 级围岩采用台阶法开挖 级围岩三台阶法 设置临时横向支 撑 级围岩采用三台阶法 设置临时仰拱 横向支撑开挖 级围岩上 中台阶 及 级围岩浅埋 偏压 断层破碎带及影响带 褶皱构造带 岩性接触带 节理密集 带地段上台阶底部 为保证施工安全 设置横向临时支撑 采用 I22a 级围岩 或 I18 级围岩 型钢 纵向结合正洞钢架 每 2 榀钢架设置一处 其中埋深浅的 洞段 采取浅埋暗挖法施工 存在崩塌堆积体的洞段 采取洞内径向锚杆注浆加固围 岩暗挖法施工 5 15 1 施工方案施工方案 范家咀隧道长 1756 32m 计划安排 1 个作业架子队 2 个作业组各从进 出口 双向施工 施工用水所使用的水源采用从进 出口河沟抽取 施工营地按照统一规划 安排在八工区营地内 施工时先从进口开始施工 进口施工计划 2013 年 3 月 1 日开 始施工 出口计划 2013 年 5 月 15 日开始施工 2015 年 3 月 31 日完工 总工期 25 个月 范家咀隧道主要以 类围岩为主 类围岩采用台阶法施工 级围 岩的隧道采用三台阶法施工 施工时设置临时仰拱 横向支撑 级围岩采用三台 阶法施工 施工时设置临时仰拱 横向支撑 暗挖洞口处设置长管棚超前支护 隧 道二衬按照 仰拱超前 拱墙紧跟 的方式进行施工 进 出口各采用一台 12m 全 液压模板台车进行二衬混凝土衬砌 5 1 15 1 1 明洞段施工方案明洞段施工方案 进口段 14m 出口段 16 32m 和 DgK183 952 DgK183 998 段 46m 为明挖段明洞 段采用明挖法施工 施工遵循 纵向分段 水平分层 竖向放坡 的开挖原则 开 挖前先施工坡顶截排水设施 开挖时边坡随挖随支护 做到开挖一层防护一层 同时 做好明洞段内的排水设施 杜绝坑内积水 软化基底 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 13 明洞段开挖分两次施作 第一步竖向放坡开挖至明洞段上半断面处 纵向开挖 至明暗洞分界里程处时进行暗洞超前长管棚施工 暗洞洞顶边仰坡排水及防护随明洞 段顶覆土开挖一起施工 超前长管棚支护完成后采取三台阶法施工 开挖支护完成约 15m 左右后封闭掌子面 进行明洞段下半断面的开挖 开挖采取分段开挖 逐段落底 至明暗洞分界里程处时 暗洞上下断面即可全面展开施工 明洞段混凝土衬砌采取仰 拱超前 拱墙一次整体浇筑 安排在下半断面开挖落底后进行施工 明洞段回填按照 纵向分段 水平分层 对称回填 的原则组织施工 安排在 明洞段衬砌结束 结构砼达到设计强度并做好防水层和保护层后进行 5 1 25 1 2 暗挖段施工方案暗挖段施工方案 暗挖隧道按新奥法原理组织施工 在施工中严格遵循 管超前 严注浆 短进 尺 弱爆破 强支护 早封闭 勤量测 的施工原则 级围岩的隧道采用台阶法 为主的施工方法 级 级围岩采用三台阶法 设置临时仰拱 横向支承施工 暗 挖洞口处设置长管棚超前支护 暗挖段开挖采用控制爆破技术 施工中加强监测 密 切注意围岩变化 并及时调整支护参数 随挖随护 防水设施按照 无钉铺设 工 艺进行施工 隧道二衬按照 仰拱超前 拱墙紧跟 的方式进行施工 5 25 2 施工方法施工方法 5 2 15 2 1 明洞段施工方法明洞段施工方法 5 2 1 15 2 1 1 施工程序施工程序 1 根据工程地形 地质特点及设计文件 图纸要求安排施工程序 力求安排合 理 确保工程保质 保量 按期完成 2 开挖前 基本完成开挖区周边截水沟 在施工中要妥善做好施工排水 控制 爆破 边坡支护及边坡安全监测等工作 3 同层开挖 支护分区平行流水作业 选用配套的先进机械进行施工 做到支 护随开挖跟进 上层支护结束后方可进行同部位下层开挖 明洞段程序见以下框图 施工准备 截水天沟施工 土石方开挖 边坡支护 下一循环 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 14 明洞段及支护程序框图明洞段及支护程序框图 5 2 1 25 2 1 2 明洞段开挖明洞段开挖 进口明洞段开挖在 2013 年 3 月施工 出口明洞在 2013 年 5 月施工 DgK183 952 DgK183 998 段明洞段在 2013 年 12 月施工 施工前首先在明挖段右侧 新修建一条临时便道 确保进场道路的畅通 从新建临时便道连接至明挖段 施工临 时便道终点高程与隧道仰拱充填面顶部高程一致 最终坡度为 2 在开挖前先测设边 仰坡开挖边线 截水沟位置 挖 砌天沟 疏通天沟排水 通道 然后进行明洞段的开挖 明洞段采用放坡开挖 按照 纵向分段 横向分层 阶梯开挖 的方式 按图纸要求自上而下逐层施工 1 土方开挖 土方开挖采用挖掘机开挖 人工刷坡 本工程土方主要集中在表层 共计 6421m3 土方开挖工艺流程见下 图 土土方方开开挖挖工工艺艺流流程程图图 1 土方开挖措施 清 理 植 被 施工道路修建及施工截 排水沟 人工配合挖掘机修坡成型 挖掘机挖装 20t 自卸车 边坡支护及基础处理 施工准备 测量放线 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 15 人工清除开挖区内的植被 杂物 由测量工放出进口设计开挖边线 核实开挖 断面 按设计施作坡外截水沟 构筑区内开挖施工便道 并同步形成开挖区内临时排 水沟 大面积土方采用挖掘机挖装 20t 自卸车运输至弃碴场 土方边坡用挖掘机按 设计坡比开挖 并预留 30 50cm 预留部分采用人工配合挖掘机修整边坡 2 石方开挖 石方开挖采用浅孔微差爆破技术 先拉通主槽 两侧边坡预留的 1 5m 宽的保 护层 以减少大爆破对边坡的损伤 保护层岩体采用光面爆破技术 根据主爆体的爆 破情况和岩石性质更准确地选择爆破参数 提高边坡的光爆效果 确保明洞段边坡稳 定 平整 明洞段有石方 248m 各层石方边坡按自上而下的顺序进行开挖 每层以出碴路 开挖为起点 向洞口逐段开挖 1 梯段开挖施工工艺流程见下图 梯梯段段开开挖挖施施工工工工艺艺流流程程 2 开挖方法 施工放样 定孔位 推土机平整工作面 按设计参数装药爆 破 手风钻钻孔 洗孔 验孔 边坡加固 测量放线 开挖准备 安全处理 挖掘机装碴 自卸车运碴 下一循环 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 16 明洞段开挖向小桩号方向进行 采用分层浅孔梯段微差爆破开挖 结合实际情况 梯段高度 2 3m 边坡轮廓采用光面爆破技术 底面留 2m 保护层 采取水平孔光面 爆破挖除 采用手风钻钻孔 人工装药爆破 装载机辅助集料 挖掘机装碴 20t 自卸车运至碴场 3 梯段钻爆参数 施工中 通过生产性试验 对初拟的爆破规模和爆破参数进行优化调整 并在周 边设置振动监测仪器 控制振动质点速度不超过允许值 根据标书要求及施工技术规 范 对本开挖区爆破参数初拟见下表 光面爆破参数表光面爆破参数表 岩岩石石类类别别 周周边边眼眼间间距距 E E c cm m 周周边边眼眼抵抵抗抗线线 W W c cm m 相相对对距距离离 E E W W 装装药药集集中中度度 q q k kg g m m 泥灰岩 45 5080 100 0 50 0 560 07 0 12 5 2 1 35 2 1 3 边坡防护边坡防护 进口边坡支护包括喷砼 挂网喷砼 锚杆等 为了确保边坡稳定 支护与开挖同 步进行 每开挖完一个台阶 及时进行支护施工 支护施工结束后方可进行同段下一 台阶开挖 1 支护施工流程见下图 支支护护施施工工流流程程图图 2 施工工艺及措施 1 边坡处理 每层开挖结束后由人工配合挖掘机修整边坡 并做好临时排水措施 2 锚杆施工 本工程在边坡上布设了 22 的系统砂浆锚杆 另外根据地质情况 必要时增设 随机锚杆 随机锚杆长度 间距根据现场情况确定 边坡处理开挖结束锚杆挂钢筋网喷砼骨架施工 坡面绿化 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 17 边坡修整完成后在施工平台上搭钢管脚手架进行锚杆施工 长锚杆采用轻型钻钻 孔 短锚杆采用手风钻钻孔 锚杆采用先注浆后安装杆体的程序施工 锚杆注浆机注 浆 人工安插锚杆 锚杆施工工艺流程如下 锚锚杆杆施施工工工工艺艺流流程程 钻孔孔位 角度 深度 孔径严格按照设计图纸进行 孔位允许偏差为 150mm 孔深偏差值不大于 50mm 孔径大于锚杆直径 15mm 以上 锚杆注浆料宜 采用纯水泥或 1 1 水泥砂浆 水灰比宜为 0 4 0 5 采用水泥砂浆时沙子粒径不应大 于 1 0mm 保证注浆饱满 密实 注满浆后立即插杆体 锚杆安装后 孔口加楔固定 封严 砂浆终凝前不允许扰动 锚杆到龄期后按规范进行拉拔试验抽检 3 喷砼及挂网施工 边坡支护喷砼采用 TK961 型湿喷机湿喷工艺施工 砼料由设置在隧道口的砼拌和 站拌制 6m 灌车运至工作面 在隧道口的砼拌和站没形成前 采用商品混凝土进行 分层施喷 喷护按照 喷 网 喷 的程序进行 喷砼施工工艺流程如下 喷喷砼砼施施工工工工艺艺流流程程图图 喷砼作业分段 分片 自上而下进行 喷砼前清除松动岩块 高压风冲洗岩面 埋设钢筋条作量测喷厚标志 喷嘴宜与喷射面垂直 距岩面 1 5 2 0m 喷嘴应连 续 缓慢做横向环形移动 喷层厚度均匀 喷头若受喷面被格栅 钢筋网覆盖时 可 将喷头稍加偏斜 但不宜小于 70O 喷砼面在终凝后 2h 洒水保持湿润养护 喷射作 业参数通过生产试验确定 在保证喷砼密度的前提下 尽量减少回弹量 厚度通过预 埋钢筋作厚度标志或钻孔测深检查 施工准备钻孔清孔孔内注浆 安插锚杆拉拔试验 浆液制备 锚杆加工 运输 施工准备 岩面处理及验收 混凝土加入喷射机养护 质检 混凝土拌制 分层施喷 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 18 挂网施工 钢筋网在场外按 2 4 一块进行编焊 运至工作面后 人工铺挂 利 用锚杆头点焊固定 中间用膨胀螺栓加密固定 网间用铅丝扎牢 钢筋网应随受喷面 的起伏铺设 与受喷面的间隙一般不大于 3cm 且钢筋保护层厚度满足设计要求 初 喷砼后 即进行锚杆 钢筋网的安装 安装完后再进行分层复喷至设计要求 5 2 1 45 2 1 4 明洞段底检测及处理明洞段底检测及处理 明洞段开挖到底后 观测基础地层是否变化 并进行承载力检测 承载力不符合 要求时 会同设计单位 监理单位提出对地层加固的处理方案 确保基底承载力满足 设计要求后 方可进行仰拱施工 为防止基底裸露风化 影响地基承载力 明洞段开挖预留 20 30cm 厚度 待衬 砌施工时再人工挖除 5 2 1 55 2 1 5 明洞段排水明洞段排水 明洞段采用明沟排水法施工 开挖前在地表明洞段开挖边界线外周边修筑截水沟 防止地表水流入明洞段或冲刷边坡造成边坡失稳 每层开挖过程中在明洞段两侧开挖 临时排水沟 5 2 1 65 2 1 6 衬砌施工衬砌施工 明洞段浇筑混凝土前应复测中线 高程和模板的外轮廓尺寸 考虑预留沉降 确保衬砌不侵入设计轮廓线 明洞段混凝土的灌注设挡头板 外模和支架 明洞段墙 拱混凝土应整体浇筑 拱圈混凝土强度应达到混凝土设计强度等级的 100 且拱 顶回填土高度达到 0 7m 时 方可拆除明洞段拱架 5 2 1 75 2 1 7 防水及回填防水及回填 当暗洞衬砌浇筑 2 3 个循环 明洞段砼达到设计强度后 进行明洞回填 回填 在衬砌外防水层施做完成且混凝土强度达到设计强度后进行 回填采取两侧对称 小 型机具进行夯实 两侧回填高差不得大于 0 5m 采用机械回填时 在人工夯填超过 拱顶 1 0m 以上后进行 5 2 25 2 2 暗挖段施工方法暗挖段施工方法 5 2 2 15 2 2 1 进洞方案进洞方案 隧道暗挖按新奥法原理进行施工 隧道进口前 14m 出口前 16 32m 按进洞方案 施工 施工中严格遵循 管超前 严注浆 短进尺 若爆破 强支护 早封闭 勤测 量 的施工原则 采用三台阶法开挖 进洞段采用控制爆破技术 施工过程中加强检 测 密切注意围岩变化 并及时调整爆破参数 随挖随护的方式进行施工 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 19 明洞段开挖施工到最后一段时考虑隧道暗挖的施工 隧道暗挖超前长管棚支护在 明洞段第一层开挖结束后进行施工 超前支护结束后进行第二层明洞段施工 待长管 棚导向墙强度达到要求后进行隧道暗挖施工 暗挖进尺 15m 时封掌子面 继续明洞 段施工 隧道暗挖采用三台阶法进行施工 具体由明洞段开挖转入暗洞开挖 施工工 艺图如下 隧道洞门在进洞施工正常后 结合地形地质及考虑洞口美化等条件 安排 在雨季前 施工准备 洞口土石方分层开挖 临时排水设施 临时防护 基底换填 明洞仰拱砼施工 明洞边墙 拱部施工 砼养护 墙背敷设防水层 明洞背回填粘土隔水层 开挖换填坡面 坡面防护 永久排水设施 护面墙施工 洞门装饰 砼养护 下 一 循 环 施 工 明明洞洞工工程程施施工工工工艺艺框框图图 隧道入口围岩等级为 级 开挖方法采用三台阶法设置临时仰拱 横向支撑进行 开挖 开挖施工前先对隧道进行超前支护 洞门超前支护类型为超前长管棚 超前长 管棚在明洞段结束前进行施工 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 20 隧道内纵坡为 3 的单面上坡 所以出口作业队反坡施工存在排水问题 范家咀 隧道中水源主要来自施工用水以及地质渗水 由于纵坡属上坡 积水无法排出隧道外 从而造成隧道内地基沉降等严重地质问题 对围岩稳定造成严重不良后果 对于隧道 内排水问题 拟挖排水沟与积水井汇水 然后采用抽水泵直接向洞外排水 水泵型号 与数量视洞内具体水量而定 DK183 952 DK183 998 段为明洞 为保证施工安全 必须采用 内外联合支护 方案 具体方法措施如下 洞口边 仰坡及时封闭 由于洞口地段土体极易受到雨水冲刷 造成山坡体或危 岩落石失稳 所以必须对边 仰坡及时进行喷 锚 挂网的联合封闭支护 施工前须 清除隧道上方的危岩 施作超前大管棚 按设规范要求施工超前大管棚 仰拱基础加固 对于穿越岩堆体隧道的仰拱地基进行锚杆或小导管注浆加固 一 是加固地基 提高承载力 防止地基不均匀沉降 二是提供足够的水平抗滑力 确保 山体和隧道结构的稳定 锚杆或小导管的参数根据实际的地质条件确定 衬砌在做好洞口边 仰坡防护 完善截 排水系统 尽早修建该段明洞衬砌 超前预报 对拱部和侧墙部用长钻杆钻探 根据钻孔难易程度和出碴情况 判断 分析前方 侧边的覆盖层大致情况 做到心中有数 管棚采取外径 108mm 壁厚 6mm 的热轧无缝钢花管 施作长度为 30m 外插角 0 3 并可根据实际情况作适当调整 管棚的注浆材料为水泥浆 管棚采用 C25 混凝土导向墙 截面尺寸为 1 0m 1 0m 明洞段开挖时 按导向墙的结构尺寸预留 岩台 以岩台为支撑进行混凝土导向墙施工 预埋 140mm 的导向钢管 然后 管棚 钻机沿导向钢管钻进 本隧道围岩为 级 根据围岩情况和埋深情况 洞挖采用的开挖方法为 台阶法 三台阶法 三台阶加临时仰拱或临时横向支撑 3 种方法 5 2 2 25 2 2 2 一般段开挖方法一般段开挖方法 本隧道 级围岩采用台阶法施工 1 台阶法施工 施工方法 上 下台阶钻孔采用手风钻钻孔 炮孔分掏槽孔 辅助孔和周边孔 爆破采用塑 料导爆管加非电毫秒雷管起爆系统 毫秒微差分段起爆 光面爆破 上台阶由挖掘机 翻碴 下台阶由装载机装碴 自卸汽车运碴 施工中合理调整工序 实行 钻爆 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 21 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 或铺底 紧跟 爆破器材选用硝铵类乳胶炸药 塑料导爆管及非电毫秒雷管起爆系统 毫秒微差 分段起爆 上部采用光面爆破 周边眼间距 E 45c m 抵抗线 W 60cm 底板眼间距 E 70cm 下部采用周边预裂爆破 周边眼间距 E 35c m 抵抗线 W 55cm 底板眼间 距 E 60cm 炮眼深度 掏槽眼眼深 2 0 3 0m 其它炮眼深 2 0 3 0m 计划循环进尺 2 0 3 0m 起爆方式为孔内微差起爆 周边眼采用 25mm 小直径药卷间隔装药 其它炮眼采用 32mm 药卷连续装药 爆破材料采用塑料导爆管 非电毫秒雷管 网络联接掏槽采用孔内复式网络 其 余孔采用单式网络 周边孔采用传爆线竹片 小直径间隔装药 孔外网采用复式网络 联接 台阶法施工工艺流程见下图 上 断 面 开 挖 拱部初期 支护 喷 锚 网 局 部钢架 下 断 面 开 挖 边墙 初期支 护 施作 仰拱及 隧底填 充 二次 模筑衬 砌 电缆 槽 水 沟等 台阶法开挖施工工序图台阶法开挖施工工序图 1 2 开挖顺序断面图开挖顺序断面图 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 22 1 2 开挖顺序纵面图开挖顺序纵面图 爆破设计 爆破设计见下图 65 70 90 3 5 7 8 1 2 3 4 5 6 7 6 7 8 8010010075 10010010010010080 90 70 6 70 掏槽孔 台阶法开挖爆破设计图台阶法开挖爆破设计图 1 1 1 10 10 10101010 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 23 掏槽孔大样掏槽孔大样 本隧道 级围岩采用台阶法开挖 上 下台阶采用 手风钻钻孔 采用硝铵类乳化 炸药 非电毫秒雷管起爆 上台阶超前 10 20m 上台阶采用反铲翻碴至下台阶 然 后采用自卸汽车配合装载机出碴 每一循环设计进尺 2 0 3 0m 台阶法开挖光面爆破主要技术经济指标见下表 台台阶阶法法开开挖挖 序序号号项项目目单单位位 上上半半断断面面下下半半断断面面 1 开挖面积 49 380 7 2 比钻眼数个 3 11 9 3 预计炮眼利用率 9095 4 预计每循环进尺 m2 52 5 5 每循环爆破岩数量m 123 25201 25 6 炸药消耗量 kg160 23196 7 比钻眼量m m 3 11 9 8 比装药量Kg m 1 20 98 施工循环时间及开挖进度 计划每循环进尺 1 5 3 0m 每循环用时 12 小时 平均每日进尺 3 0 6 0m 月进尺可完成 120 150m 台阶法开挖作业循环时间见下表 序序号号作作业业名名称称作作业业时时间间 m mi in n 1 测量布岩 地质预报 60 2 开挖 300 3 通风 30 4 清理撬挖 30 5 初喷砼装碴运输 埋设量测组件 210 6 挂网 喷砼监控量测 90 7 合计 720 施工保证措施 新建西安至成都铁路西安至江油段 陕西境内 站前工程 XCZQ 5 标段 范家咀隧道施工组织设计 中国水利水电第十四工程局有限公司 24 施工贯彻稳步推进的原则 切实搞好初期支护 或临时支护 和施工 开挖 眼孔深度采用低限数值 采用微震动控制爆破技术 以减轻对围岩的扰动 初期支护或临时支护紧跟开挖工作面及时施作 支护未完成 不得进行下一 循环的开挖作业 喷射混凝土采用先进的湿喷法作业 出碴前必须进行初喷 每次喷射厚度宜 为 5 7cm 喷射混凝土的质量须严格控制 超前系统锚杆在开挖台车钻爆破眼时一并钻好眼孔 其间距 孔深符合设计 要求 并尽量垂直岩层层理 一般采用早强水泥砂浆锚杆 灌浆饱满 锚固可靠 有 水或岩层破碎地段采用早强药卷锚杆 挂网在初喷砼及施作锚杆后进行 钢筋网在洞外预制电焊成网片后安设 以 节省挂网时间 挂网时 钢筋网紧贴岩面 网片间点焊搭接 并与邻近锚杆联接牢固 局部围岩松散 破碎地段 加强临时支护或初期支护 或采用超前支护 超 前小导管注浆 超前锚杆 超前小钢管等 并加强施工监测 防止坍方 支护失 稳 衬砌病害等的发生 采用机械化配套作业 搞好工序衔接和运输的调度组织 以加快施工进度 台