来马高速公路水平山隧道实施性施工组织设计(2012.3.10)

来宾至马山高速公路№.3标小明山隧道实施性施工组织设计广西公路桥梁工程总公司-1-第一章综合说明第一节编制依据1、由广西交通科学研究院和中交第一公路勘察设计研究院有限公司提供的来宾至马山高速公路第3合同段小明山隧道施工设计图纸。2、来宾至马山高速公路第3合同段小明山隧道执行的施工及验收规范，其中包括：《公路隧道施工技术规范》（JTGF60—2009）、《公路工程质量评定标准》、《钢筋焊接及验收规范》、《公路工程施工安全技术规程》、《建筑工程质量管理条例》、《建筑工程安全管理条例》、《环境空气质量标准》、《高速公路施工标准化管理指南》（隧道）、《地下工程防水技术规范》（GB50108—2008）、《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60—2009）、《爆破安全规范》（GB6722—2003）。3、我公司签定的来宾至马山高速公路第3合同段小明山隧道施工合同；4、我公司编制的来宾至马山高速公路第3合同段小明山隧道投标书；5、业主及监理对小明山隧道工程建设的进度、质量等的具体要求；6、我公司对来宾至马山高速公路第3合同段小明山隧道工程施工现场的考察以及以往类似工程的施工经验；7、劳、材、机消耗定额；8、我公司人员、机械设备的配备以及经济技术实力情况。第二节编制原则1、充分理解并遵循来宾至马山高速公路小明山隧道施工承包合同的有关规定和原则；2、以设计图为主导，经过合理比选，制定的施工组织方案、技术、工艺、措施等切实可行；3、施工设备、人员及技术配置尽量合理，并留有一定的贮存量；4、施工工艺与设计要求相符，并达到完备、先进、可行；5、施工工序、进度安排、作业循环设计等尽量达到安全、优质、高效；6、施组中做到设备配套、技术优化、工艺创新；7、坚持施工过程中严格管理的原则，严格执行业主和监理工程的指令。来宾至马山高速公路№.3标小明山隧道实施性施工组织设计广西公路桥梁工程总公司-2-第三节编制目的1、本着对工程质量负责的原则，优质、快速、高效、低耗顺利建成来宾至马山高速公路小明山隧道的全部施工任务；2、本着忠实于业主、服务于业主的精神，在施工过程中全面履行我公司签定的施工承包合同，兑现在招标过程中给予的全部承诺；3、为我公司工程管理、控制部门提供施工生产资料，使隧道的生产、管理情况与公司总部保持密切联系，完全按照质量认证模式运作，使工程现场的施工生产始终处于受控状态；4、为施工现场提供切实可行的施工技术方案以及质量、安全、环保施工技术措施。第二章工程概况第一节设计概况1、工程概况1.1隧道概况本隧道位于位于广西壮族自治区马山境内，隧道进、出口坡面较缓，自然坡度20-30°，洞身沟梁相间，地形起伏较大，地表植被较发育，隧道轴线通过路段地面标高260.～445.2m，相对高差185.2m，最大埋深约190m。隧道右洞起迄里程为K346+820～K349+015，全长2195米，进口采用端墙式洞门，出口采用削竹式洞门，右洞进口端路面设计高程为255.65米；隧道左洞起迄里程为ZK346+825～ZK349+020，全长2195米，进口采用端墙式洞门，出口采用削竹式洞门，左洞进口端路面设计高程为255.29米。隧道采用曲墙带仰拱复合式衬砌,初期支护采用喷锚支护,隧道设计建筑界限为：净宽10.75米，净高5.0米。隧道为双线左右洞隧道，按行车速度100km/h设计。1.2工程地质特征隧道洞身穿越地层主要为泥岩、炭质泥岩和页岩构造；进口端泥岩岩体较破碎，未见地下水；洞身段岩性为炭质泥岩，方解石脉胶结，局部夹页岩，岩体破碎，存在易松动落石、掉块的隐患。本区地震动峰值加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，对应的地震基本烈度为VI度。来宾至马山高速公路№.3标小明山隧道实施性施工组织设计广西公路桥梁工程总公司-3-1.3水文地质特征隧道区未见地表水存在，周围沟谷、洼地干涸。地下水主要以基岩裂隙水为主，水量贫乏，在旱季，洞身有少量的滴水或渗水现象；在雨季，洞身开挖时可能以点滴状或者雨淋状的形式涌出。隧址区沟谷内平时无地表水，仅在大气雨季节，沟谷内有地表水径流，地表水量受大气降雨量大小影响较大。地下水类型主要为第四系松散层孔隙水潜水、基岩裂隙水、岩溶水。雨季集中在5～8月份，旱季为10月至次年3月份。沿线属亚热带季风气候区，太阳辐射量较强，气侯温暖，热量丰富，雨量适中，夏长冬短，霜期短，雨热同季，夏无酷热。年平均气温21°C，年日照时数1582小时，无霜期345天以上，一年四季均适宜开展野外工作；年均降雨量1350～1700mm。2、施工总体布置2.1施工指导原则(1)隧道施工按喷锚构筑法施工要求指导施工，进行信息化施工组织设计。(2)施工方案的选择及设备选型以满足施工安全、质量、进度、文明施工为前提。(3)临时场地布置应利用荒地、少占良田，并应少刷方以保护自然植被。(4)隧道进洞尽量避免或减少对山体和植被的破坏，确保洞口山体的稳定、施工过程的安全及以后运营工作的安全。(5)破碎及软弱围岩带施工中坚持遵循“管超前、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则。(6)在施工中必须认真执行“四个及时”，即及时支护、及时检测、及时反馈、及时修改。(7)严格洞身控制超欠挖，这是保证施工质量、控制工程成本的关键，也是隧道施工的重点。2.2施工方法及施工顺序(1)Ⅴ级围岩按台阶分部开挖法预留核心土施工；Ⅳ级围岩按台阶法施工，具体见正洞开挖施工章节。(2)二次衬砌采用先仰拱、次边墙基础、后拱墙顺序施工；施工时采用全断面轨行式模板台车，砼罐车运输，砼输送泵泵送入模，插入式振捣器边墙振捣、附着式拱部振捣。(3)出碴采用无轨运输。正洞上断面采用装载机装碴和挖掘机配合进行找顶、清来宾至马山高速公路№.3标小明山隧道实施性施工组织设计广西公路桥梁工程总公司-4-底作业，自卸汽车运输至弃碴场；下断面采用装载机或挖掘机装碴，自卸汽车运输；人行横通道采用小型挖机装碴，自卸式汽车运输。(4)施工顺序如下：施工测量→边、仰坡治理→洞口施工→超前支护→洞身开挖、出碴→通风→初期支护→监控测量→仰拱填充→防水层→边墙基础→照明布设→模筑衬砌→水沟、电缆槽施作→装饰层施作→路面层施工。3、围岩类别及长度围岩类别及长度表2-14、隧道工程结构设计参数隧道工程结构设计参数表表2-2衬砌类型项目单位FS-VQ1FS-VSFS-IVS1超前支护类型φ42×4mm注浆小导管间距cm30×21040×24045×200长度cm450400400钢拱架型号Ⅰ20aⅠ18Ⅰ14间距cm7080100C25喷射混凝土拱顶及边墙cm262520仰拱26----预留变形量cm14107系统锚杆类型φ25mm中空注浆锚杆φ22mm药卷锚杆长度cm350350300来宾至马山高速公路№.3标小明山隧道实施性施工组织设计广西公路桥梁工程总公司-5-间距cm100×70100×80100×100钢筋网直径mmφ8间距cm15×1520×2020×20二衬C25钢筋砼cm50C25砼cm4540仰拱C25钢筋砼cm50C25砼cm4540初期支护喷砼采用潮喷工艺，在每立方砼中掺加9.12kg速凝剂。进口K346+890~K346+976、ZK346+960~ZK347+019埋深较浅，共设置5处超前长管棚，长度145米，为配合该段暗洞施工在地表同时进行地表注浆加固，根据围岩的岩性特征在K346+910~K346+965、ZK346+975~ZK347+015段地表施作垂直预注浆Φ42小导管，并进行岩体注浆。考虑到施工要求和岩体自稳，该段采用的Ⅴ级围岩钢筋混凝土加强衬砌应及早闭合成环。5、主要工程数量表主要工程数量表表2-3项目名称单位数量备注挖土方m31137.83挖石方m3244182.02喷射砼m313436.66钢筋网kg251097.01药卷锚杆kg444680.12中空注浆锚杆m63218.24型钢钢架kg1493698.46超前长管棚m8288超前小导管m157522.08衬砌钢筋kg693367.43衬砌混凝土m3166607.13高分子复合防水层m261521.9洞内防火涂料m231410混凝土路面m218877明洞回填m33036.69第二节本隧道工程特点（1）本隧道为长大隧道，进口向掘进时为下坡，因此出碴及反坡排水和通风均有很大的难度。（2）隧道进口埋深浅，地质条件较差，岩石破碎，加大了施工的难度。来宾至马山高速公路№.3标小明山隧道实施性施工组织设计广西公路桥梁工程总公司-6-第三节工程重点和施工难点及其对策隧道穿过地段多为软弱岩层，石质破碎，采用爆破开挖时，如何减小爆破振动对围岩产生的扰动、实施光面爆破，确保隧道周边成型良好，是安全、优质、快速、经济地完成隧道施工的根本保证，也是本项目隧道工程施工的重点。对于软弱围岩的隧道爆破，施工中应十分重视的是爆破对围岩扰动，要认真做好对爆破振动的控制。隧道在软弱围岩地段的施工，应以控制隧道爆破振动为先导来组织施工。通过改善隧道周边成型，减小对围岩的扰动，达到减小初期支护工作量，加快施工进度的目的。我公司积累了多年的控制爆破振动施工经验及从实际应用中总结的微振动技术，独创的隧道非电毫秒不对称起爆网路技术，以及隧道光面爆破技术，能够有效地降低爆破振动，确保隧道周边成型圆顺，从而达到安全、优质、快速、经济完成本项目的隧道施工。第三章正洞施工方案第一节洞口段施工1、洞门施工小明山隧道采用不对称端墙式洞门，具有型式美观等特点；进口端左右线洞门里程分别为K346+820、ZK346+825，其中隧道进口洞口边坡、仰坡不具备产生滑塌的地质条件，但坡面松动岩块存在落石、掉块的隐患，施工时应分层及时有效防护。2、总体部署按照“早进洞、晚出洞”的原则，先对刷坡完的洞门加固、做好洞顶防、排水系统，后刷边、仰坡进行边、仰坡整治，再拉槽挂洞门，进入正洞施工。隧道进洞时尽量避免或减少对植被的破坏，确保洞口山体在施工过程中及运营后的安全。3、洞口段施工工艺流程来宾至马山高速公路№.3标小明山隧道实施性施工组织设计广西公路桥梁工程总公司-7-洞口段施工工艺流程见图3-1。图3-1洞口段施工工艺流程图4、施工要点4.1施工准备(1)现场核对洞口处地质水文条件及设计文件所定洞口位置是否恰当，放出洞口的边仰坡开挖边线、洞门法线及底板控制标高。(2)施做洞顶截水沟，有效防止地表水冲刷坡面，确保边仰坡稳固。4.2截水天沟的施作洞顶截水沟位置结合现场实际情况布设，并必须在边、仰坡施工前完成，确保坡面稳定。4.3地表加固4.3.1注浆钢管加工地表注浆管采用热轧无缝钢管制作，管上间隔15cm钻8mm的梅花形布置的小孔，洞口位置复核施工准备洞顶截水天沟施工洞口坡面危石及表层堆积土清除边、仰坡开挖及锚喷支护】‘】‘‘边、仰坡测量放样地面小导管注浆加固洞口段长管棚套拱法进洞刷坡范围内砍青来宾至马山高速公路№.3标小明山隧道实施性施工组织设计广西公路桥梁工程总公司-8-锥头用δ=4mm铁皮制成，以减少打入阻力。具体如下图：注浆孔4.3.2注浆管按装钢管应在钻孔后尽快安设，安置后对开挖面喷5～8cm砼。再用专用顶头顶入按设计要求制作长度的Φ42钢管，注意保护管尾不被破坏，尾端加焊止浆阀。钢管露长度不宜大于40cm，钢管注浆后用塑胶泥（或浸泡后的药卷）封堵管口。4.3.3注浆注浆方式采用孔口注浆，水泥浆水灰比1：1。注浆前，首先用锚固剂将孔口1.5m～2m的钢管与孔壁固结，以防漏浆，再对钢管进行封口，并在其端口焊接一根与注浆管相连接的小钢管。管内压注浆按先稀后浓、由上而下，由里而外进行注浆。每完成一根钢管的下管后，即根据设计压浆结束后，用管塞及时封堵管口，防止跑浆。具体见长管棚注浆工艺。4.4边仰坡开挖、支护4.4.1边仰坡开挖（1）根据图纸的里程、标高对洞口边坡进行放线。标出边坡开挖边线及土方开挖厚度。（2）洞口边仰坡开挖，对于边坡厚度较大的地方采用反铲辅助开挖、人工修坡的方式进行。开挖自上而下进行，分层开挖，并每层检查边坡坡度。反铲开挖后预留10～20cm进行人工修坡，清除虚土。对于边坡土层