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实施性施工组织设计编制依据及说明

（1）阿（荣旗）北（海）西部大通道陕西境西康高速公路柞水至小河段两阶段施工图纸设计要求、合同文件及招标文件的要求。

DB43／T 1777.7-2020 信息技术应用创新工程建设规范 第7部分：办公套件机通用技术要求.pdf（6）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）有关规定；

（7）《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30—2005）有关规定；

（8）《公路桥涵养护规范》（JTG H11—2004）有关规定；

（9）国家、地方及公路建设有关环境保护文件。

线路位于秦岭南坡，汉江支流乾佑河中上游。北部起点高程1100ｍ，到南部终点高程600ｍ，基本向南呈单一倾斜，倾斜率约为7‰。

路线所经主要河流为乾佑河属长江流域汉江水系二级支流，均属常流水，水质良好，对砼无侵蚀性，可作为施工及人畜饮用水。

设计行车速度：80km/h；

路基宽度：24.5m，分离式路基宽度12.25米；

主要工程数量详见下表。

第二章 总体施工部署

第一节 组织机构设置及主要职责

为确保“安全、优质、高效、低耗、按期、文明”地完成本工程，我单位成立柞水至小河高速公路项目经理部，下设安全质量部、工程技术部、物资设备部试验室等主要部门及各专业施工队。施工组织机构的主要职责范围分述如下：

项目部下设一个机械化施工队，二个桥涵施工队，一个防护排水工程施工队，一个隧道施工队，总人数450人。详见《项目部组织机构框图》。

项 目 部 组 织 机 构 框 图

1、工程技术部：负责工程测量、图纸会审、施工组织设计的编制及实施、技术交底、现场管理、设计变更、施工记录、竣工文件和资料的编制、移交等工作。

2、安全质量部：负责工程材料的试验与检测、质量文件的编制与执行、工程质量的管理、控制、检查、评定及工程创优等工作；负责施工安全知识的教育与培训、安全技术交底、现场施工安全的检查、管理和控制。保证工程按设计和相应的规范、标准实施，实现质量目标、创优目标和安全生产目标。

3、物资设备部：负责物资材料的计划、采购和运输；负责所有进场物资材料的检查验收、储备、现场管理等工作；负责机械设备的调配、组织进场、使用管理、维修保养、施工保障等工作。

第二节 施工任务安排

第三章 总体施工方案

洞身岩体为微风化炭质千枚岩，围岩稳定性差，易坍塌，处理不当可产生较大坍塌，側壁经常小坍塌。雨季时有滴水和滲流现象。

二、工程规模及主要工程数量

围岩以Ⅲ级围岩为主，Ⅴ级、Ⅳ级为辅，详见下表：

隧 道 围 岩 分 级 表

四、施工方法、施工工艺及技术措施

1、 施工技术基本原则

本隧道施工采取“尽量以机械为主，人工为辅”的原则，并保证机械设备配套作业，施工队伍专业化施工；环境保护采取“预防为主，保护优先，开发与保护并重”的原则，严格按《施工规范》和《两阶段施工图设计》施工。不造成人为生态环境破坏，防止和减轻施工给周围环境造成粉尘、噪声、振动、废水、废料的影响，确保达到法规要求。

本隧道工程施工中的难点问题，除按一般工程施工技术原则组织施工外，还要从工程技术理论角度出发，确定其施工方案、施工方法、施工工艺、技术措施和质量控制标准。

2.1 施工图审核及现场核对优化

施工图审核内容包括：查对设计文件、图纸、资料等是否齐全、清楚；工程相对位置、结构尺寸、标高和工程数量是否正确；了解设计原则、设计方案意图和施工注意事项；采用通用图。

现场核对优化的内容包括：调查隧道地质和水文、围岩情况是否与设计相符；审核设计提供的施工方案和主要技术措施是否合理，能否满足安全、质量、环保、工期等要求；设计上有无弃碴位置，弃碴运距、防护措施是否与实际相符；核对设计的便道、料场、水源、电力是否满足施工需要。

工程测量包括控制测量和施工测量。测量完毕后，形成成果书和测量放线纪录，并报监理工程师审批。

工程施工采用平面设计测量和施工控制测量。结合工程规模、平面形状和地形、地物等情况，采用三角测量或导线网测量，也可两者综合，测角采用方向法观测，

测量中误差和距离相对中误差均应符合规范要求，所测成果必须进行严密平差，并形成测量成果书。

施工测量包括测定隧道中线和基础标高位置；补充需要的水准点；在施工过程中，测定并检查施工部分的位置及标高。在放样完成后，必须用不同的方法进行换手复核，并做好校核记录。

开工前做好以下主要试验工作：

石料抗压强度、软化系数试验；碎石的筛分、视比重、容重、压碎值、坚固性、含泥量、针片状含量、吸水率、碱活性等试验；砂的筛分、坚固性、比重、容重、含泥量、碱活性试验；水泥的强度、细度、安定性和凝结时间试验；混凝土配合比、砂浆配合比选定；钢筋、粗扎螺纹钢筋的抗拉强度、延伸率和冷弯等试验的其它检验，钢筋的对接、焊接试验。

采用免检的硅酸盐水泥，出厂日期不得超过3个月。水泥的强度等级根据所配制混凝土的强度等级选定。宜选用42.5级的水泥；运抵工地的水泥，按每200t为1批，（不足200t时，按1批计）对同厂家、同批号、同出厂日期的水泥进行强度、细度、安定性和凝结时间的试验检验。

混凝土拌制和养护用水必须为经检验合格的饮用水。

（5）钢筋、型钢等材料

钢筋要平直，无局部弯曲。钢筋表面不得有裂纹、结疤和折叠；钢筋表面的油渍、 漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、钢锈等均必须清除干净。加工后的钢筋，表面不得有削弱钢筋截面的伤痕。当利用冷拉方法矫直钢筋时，I级钢筋不得大于2%，Ⅱ级钢筋不得大于1%。

根据本合同段隧道特点及工期要求，安排2个隧道专业施工队负责本隧道工程的施工，队伍人数各130人。

2.5.1 工期安排

计划施工工期为18个月，比合同工期提前60天完成。

2.5.2 劳力安排

各队根据隧道施工任务、工期和机械设备来安排劳力见劳力安排表。

根据本隧道的特点及相对地理位置、总体工期要求，拟采用单口掘进。

出碴：洞口（明洞）石土方和洞身开挖爆破后的石方，采用装载机装碴自卸汽车运输至洞外，路基填筑。

隧道施工中应严格按照设计要求，遵循新奥法施工原理，按“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的施工原则，形成掘进（钻眼、爆破、装运）、支护（拌、运、锚、网、喷）、衬砌（拌、运、灌、捣）等三条机械化流水作业线，并及时根据量测反馈的围岩变形信息，调整支护参数，做到稳妥前进，不留隐患，确保安全和质量，确保工期。

2.7.1 洞口段施工

洞口覆盖较薄，风化严重，岩体破碎，根据招标文件要求及洞口地形、地质条件，洞口段工程拟采用如下施工方法来施工。施工顺序：测量放线→洞口边坡、仰坡顶截水沟→洞口明挖→ 边仰坡面防护→明洞衬砌→洞门衬砌→明洞顶回填

2.7.1.1 进洞施工

隧道洞口段为Ⅴ级围岩，根据设计文件采用长管棚法施工，长管采用20m长φ89的无缝钢管加工成150×φ10mm有孔花管，用管棚机打眼安装，压浆。施工顺序：施做导向砼套拱→钻孔及安装钢管→压浆→开挖→挂网→喷砼→支撑钢架→喷砼→二次衬砌。因洞口段围岩稳定性差，初期支护完成后，尽快施作二次衬砌，发挥二次衬砌的承载能力。必须坚持短开挖、早支护、衬砌紧跟等，步步为营，稳扎稳打，以策安全。

2.7.1.2 明洞施工

明洞安排在进口山体围岩稳定时为保证工期先进洞，过后施工。施工前完成超前支护及边仰坡防护。

明洞开挖采用自上而下分层开挖法，开挖时应注意对两侧边坡加以防护，开挖采用挖掘机与自卸车配合装运施工。施工时遇到石质差的地段，拟采用人工浅孔打眼松动爆破，边坡开挖线采用光面爆破，每次开挖后及时进行边坡支护。

(3) 洞口超前支护与衬砌

明洞衬砌结束后沿隧道轴向，自下而上分层对称回填，回填前做好防水层的铺设以及两侧的碎石盲沟。回填层表面铺50cm厚粘土隔水层、植草绿化。

2.7.1.3 洞门修筑

在正洞施工正常后，适时安排施工。洞口25#防水钢筋砼，由隧道全断面液压衬砌台车接长，衬砌模筑施工，洞内特殊部位采用异型模板。洞门完成后及时接顺端墙背后排水沟，保证洞口排水通畅。

2.7.2.1 开挖方法

Ⅴ级围岩上部弧形导坑下半断面法施工

Ⅴ级围岩地段施工顺序以正台阶开挖法施工。

上部弧形导坑及边墙以人工风镐开挖为主，需要时辅以弱爆破，开挖前采用4.5m长R25注浆超前导管支护，开挖后及时安装I20a型钢钢拱支撑，并进行一次支护作业。上部弧形导坑出碴采用人工配合挖掘机扒碴至下断面，挖掘机或装载机装自卸汽车运输；核心土采用人工开挖。上部弧形导坑下半断面法掘进支护作业循环时间见下表：

Ⅴ级围岩上弧导下半断面法掘进支护作业循环图

根据隧道围岩类别，设计断面及机械配套情况， Ⅴ级围岩月成洞40m，每循环进尺0.7m，每天两个循环，即每月可完成40m成洞计划。

导坑开挖需进行爆破时，必须经监理工程师同意，反复检查支护安全可靠后，方可进行弱爆破。

左、右导坑必须交错施工，不得两边同时开挖。边墙围岩较差时分两层开挖。上部弧形导坑比下断面开挖超前5～10m，两工序可平行作业。

核心土在初期支护封闭成环后开挖，开挖时采用控制爆破措施以免损坏初期支护。施工中认真进行围岩测量工作，根据对围岩变化的观测及测量数据，调整支护参数。

Ⅳ级围岩，采用正台阶法施工。采用手持式风钻打眼，光面爆破。

①施工顺序同Ⅴ级围岩施工。

硬质岩中硬岩采用新奥法施工，搞好光面爆破、控制爆破振动对围岩的扰动是保证日施工质量、节省施工成本的关键环节。在充分考虑了各相关因素影响后，我们确定如下光面爆破技术参数。

1、周边眼孔距E的选择

周边孔间距是影响光面爆破效果的主要因素，根据围岩地质条件的不同，一般为0.4～0.65m，Ⅳ级围岩取E=0.4m，Ⅲ级围岩取E=0.5m。

2、最小抵抗线V的选择

相对距E/V，一般控制在0.5～1.0之间，本隧道根据不同围岩类别，Ⅳ级围岩控制在0.6，最小抵抗线V为0.67米；Ⅲ级围岩控制在0.8，最小抵抗线V为0.62米。

3、选择合理的炮孔深度L

4、炮孔装药不偶合系数

根据我们的施工经验，不耦合系数大于1.5，即可取得较好的光面效果。本隧炮孔直径Φ42mm，周边孔药卷直径Φ25mm，不耦合系数1.68。

根据施工经验，Ⅳ级、Ⅲ级围岩光爆孔装药密度0.4kg/m～ 0.8kg/m。

见《光面爆破施工工艺框图及文字说明》

钻爆前，根据围岩情况进行炮眼布置图和爆破参数的设计，爆破后，根据爆破效果及时修正爆破参数，以利于下一循环的爆破施工。

钻孔前，测量人员用红油漆准确划出开挖断面的中线和轮廓线，标出周边眼和掏槽眼的位置。

严格按炮孔布置图正确对孔，周边孔外插角1°～2°，周边孔对孔误差环向不大于5cm，外斜率不大于5cm/m，眼底不超出设计轮廓线10cm。掏槽眼、辅助眼要求误差不大于5cm。钻孔定人、定位，分片施钻，周边眼和掏槽眼由丰富经验的老钻工施钻。

⑷、清孔和炮眼深度检查

装药前，用钢筋弯制的炮钩钩出石子，用高压风吹孔将石粉、石屑吹净，并检查炮孔深度是否满足设计要求。

装药分片分组负责，严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。

所有装药孔均堵塞炮泥，堵塞长度不小于20cm。

采用复式网路联接，网路联好后，由专人负责检查。

爆破后检查开挖轮廓是否平整圆顺、有无超欠挖、炮痕保存率及开挖进尺，如达到以下指标则认为合格，否则查找原因，优化钻爆设计。

①、超欠挖：无欠挖，平均超挖10cm以内；

②、炮痕保存率：Ⅲ类围岩70%以上。

③、炮眼利用率：大于90%。

采用全断面开挖。每循环进尺3m，每天1.5个循环，按每月27天计，可保证每月123m的成洞进度。

2.7.2.2初期支护

隧道开挖后均应采取初期支护措施，即喷砼、钢筋网、钢架、格栅架等项目。

(1) 选用普通硅酸盐水泥，细度模数大于2.5的硬质洁净砂或粗砂，粒径5～12mm连续级配碎（卵）石，化验合格的拌合用水。

(2) 喷射砼严格按设计配合比拌和。配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。

(3) 喷射前，认真检查隧道断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚碴，并用高压水或风冲洗岩面。

(4) 喷头距岩面距离以1.5～2.0m为宜，喷头应垂直受喷面，喷初支钢架时，可将喷头稍加偏斜，角度大于710。喷射路线应先边墙后拱部，分区、分段“S”形运动，喷头作连续不断的圆周运动，后一圈压前一圈1/3，螺旋状喷射。

(5) 喷射砼作业采取分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序进行。喷射时，喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约20～30cm，以保证砼喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离，减少回弹量。

(6) 隧道喷射砼厚度＞5cm时分两层作业。第二次喷射砼如在第一层砼终凝1小时后进行，需冲洗第一层砼面。初次喷射注意先找平岩面。

(7) 喷射砼终凝2小时后，进行喷水养护，养护时间不少于7天（二次模筑砼紧跟时除外）。

(8) 喷射砼开挖时，下次爆破距喷射砼完成时间的间隔，不得小于4小时。

(9) 有水地段喷射砼采取如下措施：

当水点不多时，设导管引排水后再喷射砼；涌水量范围较大时，可设树枝状导管后再喷砼；当涌水严重时可设置泄水孔，边排水边喷砼。增加水泥用量，改变配合比，喷砼由远而近逐渐向涌水点逼近，然后在涌水处安设导管，将水引出，再向导管附近喷砼。

当岩面普通渗水时，可先喷砂浆，并加大速凝剂掺量，保证初喷后，再按原配比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟措施，将水引导疏出再喷砼。

(10) 当喷射砼局部凹凸不平尺寸大于下述要求时应进行处理即：

墙D/L=1/6 拱D/L=1/8

式中：L—喷射砼相邻量凸面间的距离

D—喷射砼两凸面凹进的深度

钢筋网：各类围岩地段均采用φ6mm钢筋，网格间距为20×20cm。

钢架和格栅：Ⅴ级围岩地段均采用I20a工字钢架支护，其间距为0.75m。Ⅳ级围地段采用格栅架支护，其间距为1.0m。钢架和格栅拱架在洞外按设计加工短构件，在洞内用螺栓连接成整体。洞内安装在开挖之后进行，与定位锚筋焊接。钢架和格栅拱架间设纵向连接筋，钢架间以喷砼覆盖，钢拱架脚必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块。钢架施工工艺框图见附表。

（1）钢架和格栅拱架按设计要求预先在洞外钢材加工厂加工成型。先将加工场地用C15混凝土硬化，按设计放出加工大样。

（2）放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量，将格栅花拱架钢*冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。

（3）钢架和格栅钢拱架加工后进行试拼，允许误差：

①沿隧道周边轮廓误差不应大于3cm；

②钢架和格栅钢拱架由拱部，边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接。螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm；

③钢架和格栅钢拱架平放时，平面翘曲应小于±2cm。

（4）钢架和格栅钢拱架架设工艺要求：

①为保证钢架和格栅拱架置于稳固的地基上，施工中在钢拱和格栅拱架基脚部位预留0.15～0.2cm原地基；架立钢架和格栅拱架时挖槽就位，软弱地段在钢架和格栅拱架基脚处设槽钢以增加基底承载力。

②钢架和格栅拱架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2°。钢架和格栅拱架的任何部位偏离沿垂线不应大于5cm。

③为保证钢架和格栅拱架位置安设准确，隧道开挖时在钢架和格栅拱架的各连接板处预留钢架和格栅拱架连接板凹槽；两拱脚处和两边墙脚处预留安装钢架和格栅钢架槽钢凹槽。

④钢架和格栅拱架按设计位置安设，钢架和格栅拱架于围岩（或垫块）接触间距不应大于50mm。

⑤为增强钢架和格栅拱架的整体稳定性，将钢架和格栅拱架与定位锚杆焊接在一起。沿钢架和格栅拱架设直径为Φ25cm的纵向连接钢*，并按环向设计间距设置。

⑥为使钢架和格栅钢架准确定位，钢架和格栅拱架架设前均需预埋定位**。**一端与钢架和格栅拱架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1m并用砂浆锚固，当钢架和格栅拱架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。

⑦钢架和格栅拱架架立后尽快一喷混凝土作业，并将钢架和格栅拱架全部覆盖，使钢架和格栅拱架与喷混凝土共同受力。

2.7.3 辅助施工方法

采用的辅助施工措施有：超前长管棚、超前笑导管、超前锚杆。

2.7.3.1 洞口超前长管棚

2.7.3.2 超前小导管

设置在隧道的Ⅴ、Ⅳ级围岩地段，采用φ42 mm无缝钢管的超前小导管，管长4.5m，在管壁上间隔15cm按梅花形钻φ6mm孔。环向间距40cm，管前端加工成尖型，每两榀钢拱架打一组。

施工工艺见《 超前小导管施工工艺框图及文字说明》。

超前小导管施工工艺框图

按设计要求沿拱部开挖轮廓线标出小导管位置，环向间距按设计要求施做。

用高压风将孔内岩屑吹净。

用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙。

注浆泵采用CGD70型液压注浆泵。压注CS双液浆配合比由现场试验确定。可参照如下配比进行试验。

水泥浆与水玻璃体积比C:S=1:(0.5～1)

其中：水玻璃：浓度为30Be＇，模数n=2.4；水 泥：32.5级普通硅酸盐水泥；缓凝剂：磷酸氢二钠

（1）注浆*统试运转：准备工作完成之后，连接好管路*统及水、电等，进行试运转。用3～5MPa的压力对*统进行压水试验，以检查管路*统是否漏水和管路连接是否正确、设备状况是否正常，试运转时间一般为20分钟。

（2）制浆：按现场试验所得的配比，将水泥、水玻璃和附加剂，分别放在搅拌机内拌和和稀释，然后放在各自的贮浆筒内待用。

（3）注浆顺序：从拱脚向拱顶逐根注浆。

（4）注浆结束标准:注浆量达到设计的80％或注浆压力达到设计终压。

（1）喷射机械安装好后，先注水、通风、清除管道内杂物，同时用高压风吹扫岩面，清除岩面尘埃。

（2）保证连续上料，严格按施工配合比配料，严格控制水灰比及坍落度，保证料流运送顺畅。

（3）操作顺序：喷射时先开液态速凝剂泵，再开风，后送料，以凝结效果好、回弹量小、表面湿润光泽为准。

水泥：采用不低于42.5级普通硅酸盐水泥，使用前做强度复查试验，其性能符合现行的水泥标准。

细骨料：采用硬质、洁净的中砂或粗砂，细度模数大于2.5。

粗骨料：采用坚硬耐久的碎石，粒径不大于15mm，级配良好。使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料。

2012年河北省建筑工程计价依据解释汇编（中润版）水：采用不含有影响水泥正常凝结与硬化的自来水。

速凝剂：使用前与水泥做相容性试验及水泥凝结效果试验，其初凝时间不得大于5min，终凝时间不得大于10min。掺量根据初凝、终凝试验确定，一般为水泥用量的5%左右。

（5）湿喷混凝土特殊技术要求

喷射混凝土作业在满足《锚杆喷射混凝土支护规范》有关规定的基础上，增加以下技术要求：

①、搅拌混合料采用强制式搅拌机，搅拌时间不小于2分钟。原材料的称量误差为：水泥、水JTG 3450-2019 公路路基路面现场测试规程，砂石±3%；拌合好的混合料运输时间不得超过2小时；混合料应随拌随用。

②、混凝土喷射机具性能良好，输送连续、均匀，技术性能满足喷射混凝土作业要求。