隧道施工组织设计(改)

归连铁路F标段何家坳隧道施工组织设计1编制说明1.1编制依据⑴新建地方铁路归德至连界线施工图隧道图册，修改施工图隧道图册，铁道第二勘察设计院设计参考图。⑵国家和铁道部现行施工技术规范、规程及标准。⑶我单位对施工现场实地勘察、调查资料。⑷我单位积累的成熟技术、科技成果、施工工法以及多年来从事同类工程的施工经验。⑸针对本项目特点，我单位可投入的人员、机械设备仪器等资源。1.2编制原则⑴遵循招标文件的原则，严格按照业主要求的工期、质量、安全等目标编制施工组织设计，使业主的各项要求均得到有效保证。⑵遵循设计文件的原则。在编制施组时，认真阅读核对所获得的技术设计文件资料，了解设计意图，掌握现场情况，严格按设计资料和设计原则编制施组，满足设计标准和要求。⑶遵循“安全第一、预防为主”的原则。严格按照铁路施工安全操作规程，从制度、管理、方案、资源方面编制切实施工方案与可行的措施，确保施工安全，服从业主指令，服从监理工程师的监督检查，严肃安全纪律，严格按规程施工。⑷遵循铁路施工技术规范和验收标准的原则。在编制施工组织设计时，严格按铁路工程施工技术规范结合归连线设计特点优化施工方案，认真执行工程质量检验及验收标准。⑸遵循科技是第一生产力的原则。在编制施工组织设计时，充分应用“四新”成果，发挥科技在施工生产中的先导保障作用。⑹遵循施工生产与环境保护同步规划，同步建设，同步发展的原则。⑺遵循贯标机制的原则。确保质量、安全、环境三体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。2．工程概况本隧道进口里程D1K23+520，出口里程D1K23+888，全隧长368米，其中V级围岩地段40米，IV级围岩地段328米。2.1地质概况隧道位于低山丘陵地貌区，地垫较平缓，相对高差约40m，隧道穿越地层为三叠系上统须中组砂岩、泥岩、含煤线，上覆坡残积粉质黏土层，进口段岩层全，强风化层较厚，且为泥岩，工程地质条件较差，出口段为厚层砂岩，地质条件较好，隧道穿越须家河煤系地层，该煤层矿井属超级瓦斯矿井，本隧道为低瓦斯隧道。本隧出入口上均有水塘，隧道涌水量预计100m3/d,地下水具弱酸性侵蚀和弱溶出性侵蚀。2.2地震区内基本地震烈度为6度2.3主要工程数量隧道开挖18672m3、拱墙支护喷射砼1352m3、衬砌砼4423m3，水沟盖板砼28.05m3，洞口砼679m3,洞口边仰坡喷砼45m3。3.总体施工组织布置及规划3.1临时设施(1)施工便道：由既有村路扩宽并新建施工便道400米至隧道进口，作为人员、机械设备、材料、出碴等的运输通道。(2)供水：隧道出口建一15千瓦风机集中供风，供风管采用φ250mm钢管。(3)供电：在隧道进口设安装400KVA变压器一座，供全隧施工机械设备及施工用电。(4)通风：采用压入式通风，并加强洞内瓦斯浓度的监测。(5)排水：顺坡施工时在隧道一侧设排水沟，使水自流至洞外沉淀池处理后排放。反坡施工时，采用机械排水。施工时视水量的大小，在洞内每50～70m设一集水坑，用潜水泵将掌子面积水抽于集水坑，再由抽水机将集水坑内的水排出洞外，排水管采用Φ100mm软管。在洞外挖一沉淀池，洞内污水排入池内，经沉淀处理符合排放标准后排走。(6)通讯：采用对讲机及手机进行联系。3.2械设备配置计划钻爆作业线：根据工程施工特点进行设备配套，主要采用人工风枪钻孔，软弱围岩人工风镐开挖。钻爆设备配备见下表。钻爆设备配备表序号名称规格型号数量(台)说明3电动空压机1130千瓦5风镐G105装碴运输作业线:采用无轨运输，装碴设备为WA380侧卸装载机、KL-41巷道式挖装机和CAT320挖掘机，出碴车辆配备尼桑CWB5200或沃尔沃FM12重型自卸车，弃碴场采用推土机摊平。锚喷支护作业线:隧道设计衬砌主要为复合式衬砌，初期支护锚喷工作量较大，配备施工速度快、工作环境好的锚喷作业施工机械。装运主要设备、锚喷支护作业线的主要设备配备见下表。装碴运输设备配备表序号名称规格型号数量(台)说明1装载机ZL-50C12挖掘机13自卸汽车34推土机CATD8R1弃碴场使用锚喷支护设备配备表序号名称规格型号数量(台)说明1混凝土湿喷机TK9612锚杆、超前小导管采用风枪钻孔(施工机械设备型号根据现场实际需要情况做相应调整)2强制式砼拌和机JS50013水泥搅拌机WJG-8014混凝土输送车15单液注浆泵HB-801混凝土衬砌作业线:混凝土生产、运输能力和混凝土灌注能力相互适应，考虑到适当增大生产和运输能力，本隧道队配备一座50m3/h的混凝土拌和站，2台混凝土输送泵，2辆搅拌输送车。混凝土衬砌作业线主要设备见下表。混凝土衬砌设备配备表序号名称规格型号数量(台)说明1混凝土拌和站HBS601电子计量2砼输送车13混凝土输送泵HBT6014整体衬砌台车1拱墙地质预报系统：全标段统一配置一套。3.4劳动力及管理人员安排各工班担负主要任务及劳力配置表序号工班名称人数（人）担负主要任务1隧道队掘进工班40钻眼、装药、爆破、超前管棚、超前小导管、超前锚杆等2运输工班20出碴运输3支护工班25格栅钢架，钢拱架制作，系统锚杆、钢筋网、钢架安设，喷射混凝土作业等4衬砌工班钢筋组18衬砌钢筋绑扎防水板组10吊挂防水板混凝土组20衬砌台车就位、衬砌混凝土灌筑、拆模；仰拱混凝土施工等5保障维修工班10洞内外道路保养和维修；机械设备日常检修6风水电工班10施工供风、供水、供电；通风机、风、水、电线路的安装、维护7附属工程工班30附属洞室开挖、支护，水沟电缆槽的施工合计213说明：混凝土生产由自动计量拌和站负责，进口设砼拌合站一套。管理人员配置表序号工种名称数量序号工种名称数量1试验员34安全员22测量工55技术人员43质检员26管理人员63.5施工进度计划3.5.1工期目标满足业主对总体工期的要求，计划2007年6月15日开工，2008年4月15日竣工，总工期9个月。3.5.2工程进度计划图详见何家坳隧道工程施工进度计划横道图。4.主要分项工程施工方案、施工方法及工艺流程4.1施工方案本隧道为瓦斯隧道，原设计要求进出口双侧进洞，由于出口场地狭小，地势起伏较大，出渣运输困难等条件限制，故根据现场施工条件及现场要求，本隧从进口进洞，施工过程中加强施工通风和瓦斯监测。在隧道施工过程中，全面贯彻新奥法施工原则，采用正台阶法施工，必要时留核心土，施工中边开挖边支护，及时封闭成环。隧道初期支护采用锚杆、湿喷砼等为初期支护，并辅以钢拱架（格栅钢架）、注浆小导管、砂浆锚杆等支护措施，对于有塌方预兆或有涌水及软弱围岩含水，可能在短期出现塌方的地段，考虑到支护强度要求的快速是格栅钢架短期内难以达到的，故拟采用钢拱架（I18工字钢架）支顶后喷射砼形成初期支护，对于部分小涌水和软弱地段，应采用中空锚杆或者小导管注水泥浆或者双液浆，以加强周边围岩，保证隧道施工的安全，防止塌方。浅埋偏压、软弱围岩地段（含进出口，煤层及5级泥岩夹砂岩夹泥等）采用中壁墙法施工，遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”十八字方针，对于量测下沉变形较大的地段，应对拱顶部分进行围岩加强注浆，及早控制拱顶下沉，防止地表开裂，影响地面土地使用和对环境造成破坏，防止对隧道形成大的使用损害，并最终影响隧道使用寿命。对于软弱围岩地段应加强地面观测，防止地面隆起，形成反拱，对于变化较快地段应注浆补强。隧道出渣采用无轨出渣方案，每个掘进洞口设1台ZL50C装载机和3台载重15t以上的自卸汽车组成出渣运输体系。二次衬砌采用全断面整体式液压衬砌台车，全断面浇筑二次衬砌砼，施工中严禁分部浇筑。衬砌砼由拌合站集中拌和，砼搅拌运输车运输、泵送入模，砼振捣以附着式振捣器为主，插入式振捣器为辅。隧道施工通风采用轴流压入式通风，当进洞距离超过200m，宜采用洞内安装1台风机以加强洞内排烟及瓦斯，防止因排烟时间过长影响开挖及瓦斯聚集发生爆炸危险。隧道施工过程中全面贯彻新奥法施工原则，应充分利用围岩的自承能力和开挖面的约束作用，采用锚杆及喷砼为主要施工手段，及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导施工。4.2施工方法和施工工艺流程4.2.1不同部位、不同围岩类别的施工方法4.2.1.1洞口开挖及地层预加固隧道洞口土石方开挖前，先清除边仰坡上的浮土、危石，做好边仰坡的施工防排水设施，以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳，根据现场施工情况及前期调查，边仰坡上覆土体主要为第四系坡洪积黏土，厚3~4m，围岩为侏罗系下统珍珠冲组泥岩，该泥岩风化严重为强风化岩，同时有夹泥现象含水，根据在四川多年的施工经验，该岩层与上覆土体间常有小股水流渗透，使其上土体在边仰坡开挖后失稳，产生大的滑坡，同时本地区近年虽然干旱少雨，但降雨集中与6~9月份，且易出现雨量集中形成大到暴雨，该黏土层在吸水后，极易饱和，产生变形，形成泥石流和滑坡。边仰坡开挖完毕后，在坡面上施作砂浆锚杆，喷射砼防护。洞口段采用超前小导管注浆预支护，采用台阶法进行开挖施工，锚、喷、网、钢支撑联合支护，确保进洞安全。见：洞口开挖及支护程序图。测量放线土石方开挖边仰坡检查边仰坡支护基底修整截水沟开挖砌筑网喷锚或浆砌基底排水设施洞口开挖及支护程序图⑴洞口土方开挖前，由测量人员按设计要求进行边仰坡放线。⑵洞口土方开挖前，先清除边仰坡上的浮土、危石，做好边仰坡的施工排水设施。尤其是洞顶的天沟及截水沟一定要在进洞之前修好。按开挖部位先外后内自上而下进行。土方采用挖掘机挖装，自卸汽车运至弃碴场；石方采用浅孔台阶钻爆法开挖，边坡外予留1～2m光爆层，严禁使用大爆破。⑶在进洞掌子面上，由测量人员放出上半断面开挖轮廓线，沿开挖轮廓线外垂直于岩面打入超前小导管，进行地层预加固。⑷在开挖轮廓线外5m范围内挂钢筋网，网格规格25cm×25cm，用Φ8钢筋制作，1m2一片，各网片之间用铅丝绑扎。⑸用TK961砼喷射机向上述范围内喷射砼，喷砼之前，用水泥袋保护管棚注浆孔。⑹喷射砼完毕4h后，即可对管棚注浆进行地层预加固。⑺如果洞口的边坡不稳定，可采用锚喷砼进行加固。确保安全进洞。4.4.1.2.软弱围岩及断层破碎带施工软弱围岩及断层破碎带地段采用中隔壁法进行施工，施工过程中遵循“管超前、短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的原则施工。如：中壁法开挖示意图所示。②①⑦②⑥⑥③⑦隧道中线⑤④临时支护中隔壁法开挖顺序图施工程序说明如下：①施作超前小导管注浆预支护，开挖侧壁导坑，采用弱爆破或反铲机械开挖，人工清理欠挖部分。侧壁导坑必要时可采用台法开挖。②初期支护(含侧壁临时导坑及仰拱初期支护)。初期支护按设计要求进行。③右侧开挖，右侧掌子面落后于左侧5—10m，开挖方法同①。④初期支护按设计要求进行。⑤拆除侧壁临时支护。待④部初期支护砼达到设计强度时，即可拆除侧壁临时支护。⑥灌注仰拱砼⑦铺设环向盲沟及防水板，整体灌注二次衬砌。衬砌砼采用整体式液压衬砌台车，砼泵入模，以附着式振捣器为主，插入式振捣器以为辅。4.4.1.3Ⅳ、Ⅴ级围岩地段施工Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用短台阶法开挖，采用YT28风动凿岩机钻孔，上半断面采用光面爆破，下半断面采用预裂爆破。上半断面超前下半断面5m左右，施工程序说明如下：⑴开挖上半断面，采用光面爆破技术开挖，个别欠挖部位用风镐人工辅助开挖。上台阶掘进1.2-1.5m后即进行初期支护。⑵开挖下半断面，采用预裂爆破开挖、短进尺方式，每一循环进尺1.2-1.5m，其初期支护方法同上半断面。施工中采用弱爆破，人工配合装载机清底。按每段10m立模灌筑仰拱砼。⑶安装环向盲沟、纵向排水管；敷设防水层。⑷采用全断面液压衬砌台车、泵送砼整体浇筑墙拱二次衬砌。Ⅳ、Ⅴ级围岩地段正常每循环作业时间见下表所示。Ⅳ、Ⅴ级围岩上半断面掘进作业循环时间表作业项目时间(h)123456789101112131415测量划线钻孔装药起爆通风排险出碴喷锚共计作业循环时间：15h4.4.5Ⅲ类围岩施工Ⅲ类围岩拟采用台阶法爆破开挖，锚喷初期支护，全断面衬砌。钻孔以钻孔台车为主，YT-28凿岩机钻孔为辅，装载机装渣，自卸汽车运输，全断面液压钢模衬砌台车衬砌。Ⅲ类围