《专业施工组织设计应急预案》xx隧道施工方案.doc
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1、xx 隧道施工隧道施工组织设计组织设计一、一、编编制依据制依据1、xx 铁路公司(筹备组)指导性施工组织设计中对工期、质量、安全、环保、投资及技术标准的要求。2、SJS-II 标段投标书及标段实施性施工组织设计中的总体安排。3、xx 隧道设计文件。4、xx 隧道部分施工资料及现场调查资料。5、国家、地方现行有关法律、法规以及铁道部颁发强制性标准、规范等技术标准。6、xx 铁路公司(筹备组)有关文件。二、工程概况二、工程概况xx 隧道位于 xx 省 xx 县境内,隧道进口位于 xx 村附近,地势平缓。隧道出口处地势陡峻,沟侧有一土路,可通往外侧 307 国道。隧道进口里程为 DK284+318,
2、出口里程为 DK287+432,隧道全长3114m。其中级围岩 320 米,级围岩 2228 米,级围岩 302 米,级围岩 264 米。隧道进口至 DK284+484.87 段位于 R=4000m 曲线上,其余位于直线上。隧道进口至 DK285+450 段坡度为 3的上坡,DK285+450至出口 DK287+432 段为 3.5的上坡。隧道为双线隧道,隧道进口至DK284+484.87 线间距由 4.504.4m 渐变,DK285+484.87 至出口线间距为 4.4m。1、 、工工程程地地质质xx 隧道表覆第四系全新统坡洪积(Q4dl+pl)新黄土,上更新统风积(Q3eol)新黄土,第四
3、系中更新统风积层(Q2 eol)老黄土,第三系上新统(N2)砂岩、砾岩、泥岩及砂砾岩互层;三迭系上统(T3)砂岩,根据地质调查通过岩性描述如下:新黄土:褐黄色,坚硬硬塑,上部具有湿陷性,层厚 065m,进出口,DK285480DK285+530 及隧道区山体 xz 表层均有分布;上部具湿陷性。老黄土:淡黄色、棕黄色,坚硬,分布于新黄土之下,厚度 035m。砂岩:灰黄色、灰褐色,强风化弱风化,薄厚层状,产状近水平,节理发育,该层为隧道洞身通过的主要地层。xx 隧道围岩级别及开挖方法详见下表 2-1。表表2-1 xx隧道隧道围围岩分岩分级级表表2、 、水水文文地地质质xx 隧道通过区地下水主要为基
4、岩裂隙水,地下水含量较少,雨季水量较大,隧道可能发生涌漏水,对围岩稳定性有一些影响。 起讫里程长度(m)围岩分级开挖方法说明DK284+318DK284+33214明挖法14m 的直切式洞门DK284+332DK284+35725双侧壁导坑法 黄土隧道 V 级围岩加强复合式衬砌DK284+357DK284+38225双侧壁导坑法 黄土隧道 V 级围岩复合式衬砌DK284+382DK284+900518台阶法砂岩地段,强弱风化,较为破碎DK284+900DK285+220320全断面法砂岩地段,弱风化,节理不发育DK285+220DK285+445225台阶法砂岩地段,强弱风化,较为破碎DK28
5、5+445DK285+480三台阶法DK285+480DK285+535明挖法DK285+535DK285+615170三台阶法具湿陷性坚硬的新黄土;淤泥质粉质黏土,软塑;呈松散结构;砾岩,全风化强风化,呈砂、砾状DK285+615DK285+720105台阶法砾岩,全风化,呈土夹砾状,结构松散;砂岩,强风化弱风化,呈碎石状镶嵌结构,土石接口加强支护DK285+720DK287+2051485台阶法砂岩地段,强弱风化,较为破碎DK287+205DK287+402197台阶法松散结构老黄土、极破碎砂岩,土石接口加强支护DK287+402DK287+42523双侧壁导坑法 黄土隧道 V 级围岩加强
6、复合式衬砌DK287+425DK287+4327明挖法7m 路堑式明洞3、 、不不良良地地质质xx 隧道的不良地质主要是洞口段湿陷性新黄土、土石分界,对隧道施工安全及进度较大影响。4、 、隧隧道道复复合合式式衬衬砌砌形形式式xx 隧道复合式衬砌设计参数详见表 2-2。表表 2-2 xx 隧隧道道复复合合式式衬衬砌砌设设计计参参数数表表初期支护二次衬砌锚 杆钢筋网围岩级别喷 C20混凝土厚度(cm)部位长度(m)间距(m)部位直径(mm)网眼尺寸(cm)格栅支撑间距(m)拱墙厚度(cm)仰拱厚度或底板(cm)预留变形量(cm)拱、墙5局部2.5环、纵向间距1.51.5m35303拱、墙12拱墙2
7、.5环、纵向间距1.21.2m拱墙纵向8环向825 x2535455水平成层拱 23大拱脚仰拱 10拱墙拱3.5、墙 3拱环、纵向间距1.21.0m,墙每侧3 根拱墙纵向8环向820 x20拱墙1.240458拱、墙仰拱 27拱墙4环、纵向间距1.01.0m 拱墙纵向8环向820 x20拱墙仰拱0.6505510黄土加强拱、墙仰拱 27边墙墙 4环、纵向间距1.01.0m 拱墙仰拱纵向8环向820 x20拱墙仰拱0.65060125 、 、工工程程特特点点及及施施工工对对策策xx 隧道工程特点及施工对策见表 2-3。表表 2-3 工工程程特特点点及及主主要要施施工工对对策策表表表表工程重、工程
8、重、难难点点主主要要技技术术对对策策隧道通过基岩为泥岩,产状平缓,层理、节理发育,易产生冒顶及掉块现象,施工时隧道洞内布设完善的监控量测系统,施工酌情调整支护措施和施工方法,加强变形观测,严格控制路面沉降、杜绝隧道开挖面滑坍和坍方。为了保证正洞的安全开挖,在级围岩地段采用超前小导管注浆支护措施,洞口浅埋段严格按设计施作大管棚。在、级围岩地段采用水平成层围岩衬砌,、级围岩拱部设置格栅,级间距 1.2m,级与加强段间距 0.6m。隧道出口DK287+432DK287233 段拱顶处在为砂岩与老黄土临界面处,开挖时,拱顶开挖不易成形且易松动、垮落、甚至发生塌方、冒顶,为解决此现象发生采用三台阶法或双
9、侧壁导坑法开挖,爆破施工中,严格掌握炮眼的数量、深度和装药量,采用光面爆破技术减少对围岩的扰动。采用超前管棚、小导管注浆支护措施,锚网喷初期支护,全环格栅加强支护,采用钢筋混凝土衬砌;拱开挖后仰拱及时跟上形成封闭的受力环;在初期支护中锚杆采用中空锚杆注浆加固拱顶软弱岩层,外加垫板螺栓扭矩,设内锚段和自由长度,自由长度不能小于 10mm。隧道长、围岩差,工期紧张优化施工方案,软弱围岩地段,力求安全稳妥,不盲目冒进,杜绝塌方。加强组织管理,加强工序衔接,减少工序之间相互干扰,多工序同时作业。三三、 、施施工工组组织织方方案案及及进进度度计计划划xx 隧道于进出口各安排 1 个专业隧道队负责施工,任
10、务划分见表 3-1。每个隧道队下设测量工班、掘进作业工班、运输作业工班、监控量测工班、初期支护作业工班、衬砌作业工班、辅助作业工班、钢结构加工工班、地质预报工班。测量工班:负责隧道开挖轮廓线、衬砌中线、高程的测量。开挖掘进作业工班:负责隧道的开挖钻眼、爆破作业。运输作业工班:负责出碴运输、混凝土的运送、行车调度作业、施工人员进出洞及洞外材料的运输、供应。监控量测工班:借助现场量测对隧道围岩进行动态监测。表表 3-1 施施工工队队伍伍安安排排及及任任务务划划分分情情况况表表工区名称队伍名称人数担负主要施工任务xx 隧道进口隧道一队156DK284+318DK285+720段施工任务, 施工 14
11、02mxx 隧道出口隧道二队156DK285+720DK287+432段施工任务,施工 1712m钢结构加工工班:各种钢结构加工及预制。初期支护作业工班:负责格栅拱架、型钢的加工安装,钢筋网的挂设及喷射混凝土作业。衬砌作业工班:负责隧道结构防排水施工、衬砌台车就位、 、浇筑衬砌混凝土及养护。辅助作业工班:负责隧道内通风、供电、照明及洞内排水等工作,负责洞外空压站、发电站、泵站的日常管理等工作,施工机械的日常保养和修理工作,洞内杂物清理及卫生清扫工作。地质预报工班:负责隧道施工的地质预报工作。各工班任务分配及劳动力配置见表 3-2。1、 、隧隧道道施施工工生生产产作作业业线线安安排排根据该隧道的
12、施工任务特点和工期要求,施工机械设备配备的原则是:满足需求,性能良好,相互配套。各专业队配备相应的专用机械设备,形成机械化施工流水作业线。xx 隧道总体施工方案:以专用设备为主,形成四条主作业线和二条辅助作业线,即:掘进作业线、支护作业线、装运作业线、衬砌作业线、超前地质预报作业线、注浆作业线。隧道工程施工作业线配置见表 3-3,隧道工程施工主要生产作业线见图 3-1。表表 3-2 工班任工班任务务分配及分配及劳动劳动力配置表力配置表工班名称工班名称人人数数(个个)担担负负主要任主要任务务测量作业工班6开挖轮廓线、中线、高程的测量掘进作业工班32钻眼、装药、爆破或人工开挖等 初期支护工班32超
13、前管棚、小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设,喷射混凝土作业等钢筋工程12衬砌钢筋绑扎防水板8防水板焊接、吊挂衬砌工班二次衬砌28衬砌台车就位、混凝土灌筑、拆模;仰拱、填充、底板混凝土施工;水沟电缆槽的施工等运输作业工班20出碴、运输、调度、维修、保养等辅助作业工班10风、水、电及其设备维修、保养,道路养护钢结构加工工班10各种钢结构加工及预制地质预报工班4负责隧道施工的地质预报工作隧道工程施工作业线配置见表 3-3,隧道工程施工主要生产作业线见图 3-1。2、 、隧隧道道内内施施工工区区段段规规划划洞内复合式衬砌地段划分开挖支护区、设备停放区、清底区、防水板铺挂区和衬砌区。洞内施工区划分详见图 3
14、-2。3、 、施施工工进进度度安安排排xx 隧道围岩类型有、级,采用无轨运输,主要采用光面爆破、预裂爆破;级围岩开挖采用全断面法,、级围岩、黄土级开挖采用台阶法,级围岩采用三台阶法施工,黄土地段级加强地段采用双侧壁导坑法施工,明洞采用明挖法。级围岩、黄土隧道开挖以机械开挖,人工配合为主。不同围岩地段开挖循环进尺计划表 3-4,隧道总体进度安排见表 3-5。隧道衬砌混凝土施工:洞身衬砌均采用复合式衬砌,洞内复合式衬砌采用12m 全液压衬砌台车,按照每台衬砌台车 3 天衬砌一次考虑,每 3-1 铺底填充 通风管(1.8m)图3-2洞内施工区段划分示意图模板台车砼输送管(洞外泵送)初期支护、级围岩地
15、段施工区段钢筋及防水板两用台车砼运输车防水衬砌区未开挖段工区转换区开挖支护区、级围岩地段施工区段侧卸式装载机挖掘机钢筋及防水板12m衬砌12m钢筋及防水板两用台车砼输送泵HBT60输送泵60m /h衬砌台车混凝土衬砌3初期支护防水板设备停放区作业区小于200m台衬砌台车计划月衬砌 108m。xx 隧道具体工期安排详见 xx 隧道施工形象进度横道图和施工进度计划网络图。表表 3-3 施工作施工作业线业线主要主要设备设备配置表配置表机械设备配置钻爆作业线支护作业线装运作业线防水衬砌作业线辅助作业线其它作业线隧道作业一队多功能钻孔台架 1台、风枪40 把。多功能升降平台 1、TK961喷射机 2 台
16、,液压注浆泵 2台。小型混凝土拌合站 1 台。侧式装载机2 台、挖掘机 1 台、推土机 1 台、自卸汽车 6台。12m 液压衬砌台车 2 台、仰拱栈桥 2台、多功能升降平台 1台、输送泵1 台。通风:1 台 2110kw 轴流式风机; 高压水、排水:8台水泵; 高压风:5 台40m3/min 电动空压机;施工用电:洞内 1 台 500kVA移动变压器、洞外 1 台1000kVA 变压器;发电机1 台 250kw隧道作业二队多功能钻孔台架 1台、风枪42 把。多功能升降平台 1 台 1 台、TK961 喷射机 4 台,液压注浆泵 2 台。小型混凝土拌合站 1 台。侧式装载机2 台、推土机 1 台
17、、自卸汽车 6 台。12m 液压衬砌台车 2 台、仰拱栈桥 2台、多功能升降平台 1台、输送泵1 台。通风:1 台 2110kw 轴流式风机; 高压水、排水:8台水泵; 高压风:5 台40m3/min 电动空压机;施工用电:洞内 1 台 500kVA移动变压器、洞外 1 台1000kVA 变压器;发电机1 台 250kw作业线人员配备人工打眼 16 人/班。人工施喷:10人/工作面,钻机司机 2 人/班、注浆技术工 4 人/班。搅拌机司机侧卸装载机司机 2 人/班、配合 2 人/班、推土机和自卸汽车司机1 人/车/班。衬砌台车司机 6 人/班、输送泵和输送车司机 1人/班/台。通风:2 人/班
18、高压水、排水:4 人/班高压风:2 人/班施工用电:1 人/班超前地质预报作业线:TSP203系统 1套、地质雷达1 台、水平钻机 1 台。注浆作业线:高压双液注浆泵 6 台。 表表 3-4 隧道开挖循隧道开挖循环进环进尺尺进进度指度指针针表表序号围岩级别循环进尺(m)日循环数日进尺(m)采用月进尺(米)13.527175232615031.5237540.7521.5404、 、施施工工场场地地平平面面布布置置xx 隧道进、出口隧道施工场地布置见图 3-3、图 3-4。新建办公用房2280m2,新建生活用房 21100 m2;各种生产用房、材料加工棚、材料库21000 m2。生活、办公用房配
19、齐消防设施。洞口排水及排污:为满足环保要求,在进出口工区各设置一座污水处理池,施工废水经过污水处理达标后集中排放。4.1 施施工工便便道道表表 3-5 xx 隧隧道道进进度度安安排排表表项目名称工程量(m)起止时间工期(天)施 工 准 备2007.04.282007.05.58洞口围岩较差地段、明洞工程642007.05.62007.07.2560开挖及初期支护13382007.07.262008.06.27365二次衬砌13882007.06.152008.07.23431隧道进口洞内水沟、电缆槽及附属工程等14022008.06.282008.09.2185洞口围岩较差地段、明洞工程212
20、007.05.062007.06.0934开挖及初期支护16912007.06.102008.07.30410二次衬砌16912007.06.102008.08.19435隧道出口洞内水沟、电缆槽及附属工程等17122008.07.312008.10.1372收尾配套工程2008.10.142008.10.3117根据实际地形,结合利用公路及既有道路的原则,宽 4.5 m,路面采用40厚泥结碎石4.2 临时房屋隧道施工队生活驻地就近工点自己修建临时房屋。对水泥库、发电机房、配电房、空压机房、钢筋库及加工棚等按功能和规章要求设在隧道洞口附近。新建生产、生活用房修建标准:生活用房为彩钢活动板房,水
21、泥库、火工品库采用单层砖混结构,24 墙,坡屋顶,瓦屋面;其他生产用房采用轻型钢结构。4.3 施工用水用电施工用水从沿线溪沟、堰塘或水库中就近取用,枯水季节用深井水解决,生活用水于沿线附近村庄的水源点取用或打深井解决。夏天采用在 xx 隧道进出口山顶设置高山水池,铺设 DN180 钢2345D K284+311+2883-3空风m 2试验室值DK284400100mDK284280100mDK284+4001. 5km6543 D K287+431 3-4 空 300m21000KVA 1 500KVA 1 300m 1. 5km( m )13801000500 D K287+550 100m
22、 D K287+420 100m D K287+600 1. 0km 307 管引至洞口,洞内水管采用 DN100 钢管;冬天采用无塔供水系统,以防管道冻裂。施工用电架设 35KV/10KV 变电站,xx 隧道施工用电可就近接驳降压使用。5、 、 风风、水、水、电电布布设设方案方案5.1 洞内管、路、洞内管、路、线总线总体布置体布置洞内布置管线主要有:动力线、照明线、高压水管、高压风管排水管、通风管。洞内风、水、电管线布置在掘进方向的右侧墙壁,施工排水管路考虑施工方便布置在掘进方向的左侧墙壁,施工通风管路悬吊于拱顶。洞内管、线路总体布置见图 3-5。图图 3-5 洞内管、路、洞内管、路、电线电
23、线路路总总体布置示意体布置示意图图5.2 施工通施工通风风xx 隧道施工通风主要按长管路独头压入式,利用风管对单独掘进的工作面供风,通风系统简单、稳定、适合多单位、多工作面同时施工。采用2115Kw 轴流风机通风,风管直径为 180cm。压入式施工通风布置见图 3-6。30m30m图图 3-6 压压入式施工通入式施工通风风布置布置图图5.3 高高压压供供风风方案方案高压风采用洞外电动空压机组成的压风站集中供风方式,高压风管直径采用 250mm 无缝钢管,进洞后采用托架法安装在边墙上,沿隧道通长布置,高度以不影响仰拱及铺底施工为宜。主管道每隔 300500m 分装闸阀和三通,以备出现涌水时作为应
24、急排水管使用,管道前段距开挖面30m 距离主风管头接分风器,用高压软管接至各风动工具。空压机配备按洞内风动机械同时工作最大耗风量及管道漏风系数等计算。mkkQQ1:安全系数电动取 0.30.5。:空压机本身磨损的修正系数取 1.051.10。k:不同海拔高度的修正系数取 1.14。mk:风动机具同时工作耗风量总和。QnqqQ:管道漏风系数取 1.15。nq同时工作的各种风动工具耗风量21KKqNq:使用台数。N:每台耗风量。q:同时工作系数取 0.85。1k:风动机磨损系数取 1.10。2k总风量按各工作面全部采用风动工具凿岩,开挖工作面按 25 台风枪考虑,每台耗风按 4m3/min 计,喷
25、射混凝土二个工作面同时施工,每工作面配备 2 台湿喷机,每台耗风量按 16m3/min 计,则每个洞口总耗风量为140m3/min;根据计算所得总耗风量,在每个隧道施工洞口分别设一组440m3/min 高压风站,供应洞内高压用风。5.4 高高压压供水方案供水方案在隧道进口打一眼深井,为避免冬季施工冻裂管道,利用无塔供水系统供至洞内用水点,高压水水头不小于 40m。5.5 洞内施工排水方案洞内施工排水方案xx 隧出口施工排水采用反坡排水,进口施工排水为顺坡排水。顺坡排水时掌子面积水利用污水泵抽至已施工完毕的隧道两侧水沟排出洞外。反坡排水时采用洞内每 500m 设置固定泵站与工作面移动泵站相结合的
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