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长浏高速公路第三合同段 河坎上隧道施工组织设计

长浏高速公路第三合同段

河坎上隧道施工组织设计

第一章 预定目标承诺

总工期：计划开工日期为：2009年9月1日新能源汽车城建设项目招标文件，竣工日期：2011年3月31日，工期为19个月。

消灭因违章施工危及公路行车险性及以上事故；

杜绝职工因工死亡事故，无职工一次负伤5人以上或一次重伤3人以上事故；

重伤率控制在0.5‰以下，轻伤率控制在3‰以内。

本施工组织设计主要参考现有资料和《施工招标文件》进行编制。主要依据为：

1.实施性施工组织设计（2009年7月）

2.施工承包合同书（2009年7月）

3.《施工招标文件》（2009年2月）

4. 两阶段施工图设计（2009年2月）

8．《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分）

遵循“严肃性、标准性、先进性、可行性、连续性、均衡性、节奏性、协调性、经济性”的九项原则。

1、严格遵守合同条款和业主下达的施工期限，保质保量按期完成施工任务。

2、采用先进的施工方法和技术，不断提高施工机械化、预制、装配化程序，减轻劳动强度，提高劳动生产率。

3、科学而合理地安排施工程序，在保证质量的前提下，尽可能地缩短工期，加快施工进度。

4、应用科学的计划方法确定最合理的施工组织方法，根据工程特点和工期要求，因地制宜地采用快速施工，平行作业。

5、落实冬、雨季施工的措施，确保全年连续施工，全面平衡人工、材料的需求量，力求实现均衡生产。

6、妥善安排施工现场，确保安全生产，实现文明施工。

以“高起点、高标准、高质量、高效益”为总体目标，精心组织、科学规划。做到开工必优，精益求精，铸造精品工程。

河坎上隧道位于浏阳市集里镇长蛟冲村，此段为分离式路基，隧道左洞洞口桩号为ZK30+866～ZK31+155, 设计高程洪口界为94.68m,永安为96.78m,隧道长289m，右洞洞口桩号为YK30+886～YK31+165, 设计高程洪口界为94.68m,永安为96.85m,隧道长299m。本隧道为上下分离式的双向四车道高速公路单洞隧道，单洞建筑限界净宽10.75m，净高5m,隧道大部分地段左右洞室测设线间距控制在25m左右，洪口界段最小间距24.3m，永安端最小间距26.9m，隧道左线位于半径为1400m圆曲线缓和段上，隧道右线全位于半径为1400圆曲线缓和段上。

本隧道为分离式隧道，位于丘陵区，地形起伏较大隧道轴线通过路段地面标高100.00～190.00m，相对高差约90m，隧道顶板上覆岩体最大厚度约75.00m，地形坡度35°～45°。山坡植被密布，表层多被薄层亚粘土覆盖，基岩风化层零星出露。两端洞口部地处冲沟边部，隧道洪口界端地形较缓，永安端地形较为陡峭。

本线路区段为新华夏系第二复式沉降带东部，主要构造体系为新华夏系构造，纬向及经向构造不发育，整体以北东向和北北东向构造为主，其次为北西向构造。隧道区位于浏阳—衡东隆起带边部，根据勘察，未发现较大规模的构造带，本线路区段地震动峰值加速度0.05g,可不考虑抗震设防。

隧道区水文地质条件较为复杂，具体表现为:在进出口地段，由于地处山坡，基本上无地下水分布，洞身段地下水分三类，一是花岗岩中的基岩裂隙水，二是断层带，属弱透水层，三是岩溶裂隙水，属半透水层。根据地下水水质分析报告，参照当地工程实践经验，隧道区地下水对钢结构及砼无腐蚀性。围岩以IV类为主达122m,，Ⅴ类围岩167m。

根据以上工程地质、水文地质和地震的情况，施工中应注意以下几点：

隧道区断裂构造较发育，但规模不大，带内岩体破碎，围岩 类别低，应加强支护。

场地稳定性好，适宜隧道建设，但要彻实做好衬砌工程；

场区地下水主要为下部基岩裂隙水，开挖中要及时做好排水沟及引流工作；

洞口覆盖层均匀，为坡残积土层和强风化岩层，稳定性差，要加强洞门支护。进洞前要做好套、打好管棚，确保安全才能进洞。仰坡和洞外边坡采取台式放坡，并采取防护措施。

洞身围岩类别以Ⅴ类为主；近洞口段和断裂带围岩类别较低，应加强支护。

1）道路等级、行车速度与行车道宽度

隧道内最大纵坡：±3﹪；最小纵坡±0.3﹪。

行车道宽度：2x3.75m(单洞)

隧道防水等级：一级；二次衬砌砼抗渗等级不小于S6.

人行横洞建筑界限：净宽2米，净高2.5米。

隧道内净空除满足建筑限界要求外，还考虑了通风、照明、监控、通讯、消防、营运管理等附属设施所需空间，并结合衬砌结构受力要求而拟定。人行横洞内净空除满足规范要求外，还考虑了衬砌结构受力与施工方便。

（A）结构形式及稳定分析

（B）围岩工程地质分级：

②分布F57张扭性断层，规模较大，为区域性构造，节理裂隙较发育，围岩地质构造变动较大，固围岩受地质构造影响程度的等级为较重；

③隧道地段主要发育节理裂隙2组，平面上局部呈“X”型，较规则，与区域地质构造方向一致，多数间距大于0.5m,多为紧闭～微张型，充填物较少，岩体被切割为大块状～块状，呈裂隙块状结构，因此，该隧道地段弱风化岩体的完整程度为较破碎等级，强风化岩呈碎裂状或散体状结构，相应的岩体完整程度为极破碎等级；

④隧道进出口段分布有较厚强风化层，洞身段为弱风化层，因此，该隧道风化作用对围岩分级影响较大；

⑤地下水对隧道进出口地段影响不大，但在雨季地表水易沿陡倾裂隙产生淋雨状或点滴状渗水，但在洞身段尤其是在F57断层带及泥盆系灰岩地段可能产生突水、突泥现象。

⑥综上所述，该隧道围岩分级在隧道洪口界端洞口段（ZK30+866～ZK30+881、ZK31+140～ZK31+152）、永安端洞口段（YK30+866～YK30+881、YK31+155～YK45+165）为Ⅴ级，洞身段（ZK30+960～ZK31+115、YK30+960～YK31+120、）为Ⅳ级，洞身段(ZK30+866～ZK30+960、ZK31+115～ZK31+155、YK30+866～YK30+970、YK31+90～YK31+150)为Ⅴ级，中导洞(EK30+881～EK30+960、EK31+105～EK31+155、)为Ⅴ级，（EK30+960～EK31+105）为Ⅳ级。（见表）

5）地质构造稳定性和地震安全性

本区位于新华夏系第二复式沉降带东部，主要结构体系为新华夏系结构，纬向及经向构造不发育，整体以北东向和北北东向构造形迹为主，其次为北西向构造。隧道区位于浏阳—衡东隆起带中，岩层产状150°∠40°，隧道在元古界板岩中穿过，地层古老，经历的构造期次较多，节理裂隙发育，主要有二组：①走向300°，倾向SW，倾角60°，②走向20°，倾向SE，倾角55°。区内未发现较大的构造带，岩层呈单斜状产出，无褶曲断裂，大部分地段坡体稳定。

根据《中国地震参数区划图》（GB18306—2001），区间地震基本烈度值为Ⅵ度，地震动峰加速度为0.05g；地震动反应谱特征周期为0.35s。

6）水文地质及气象特征

隧道区勘察时未揭露到地下水，但在雨季时地表水易沿陡倾裂隙渗入洞室，施工时应注意。根据水质分析资料，区间地下水、沟水类型对混凝土无腐蚀性。

隧址处植被茂密，主要为竹、木林，西北部有零星农耕和人工林，隧洞出口附近基岩被耕植土覆盖。河坎上隧道位于浏阳市集里镇长蛟冲村，村民主要从事农耕生产，活动频繁。

7）主要工程项目及数量：

浏阳市境内地方道路路网较发达，并且路线与G319、G106、S103、S309、京珠高速相距较近，交通便利，离省会长沙不到1小时车程，施工条件较好。

2） 主要材料及其供应计划：

浏阳市有多处料场开采石料、碎石、砂、卵石，石料多为灰色、灰白色厚层状石灰岩，石质坚硬，节理裂隙不发育。当地各石场产量大，质量好，块片石、碎石可从当地各石场采购。本工程用外加剂主要是微膨胀剂和减水剂，可在长沙合格厂家购买。水泥可采用浏阳市兆山水泥厂生产的32.5级、42.5级、52.5级水泥，其均为大厂旋窑，由厂家直接送货到施工现场。钢材采用涟源钢铁有限公司和湘潭钢铁有限公司（均为年生产100万吨以上的厂家）提供的产品，其运输方式与水泥相同。木材在浏阳市境内木材场采购。

浏阳市电力资源丰富，公路沿线电网密布，电力较充足，但在偏僻的地方或旱季，供电可靠性差，必须考虑部分备用电源。施工用电可由当地供电接驳。隧道出口区有10kv高压电力线路通过，可接驳并设置两台630KVA的变压器至洞口,只要架设部分线路即可到施工点。

4） 施工及生活用水情况

沿线水资源丰富，水质较好，能够满足本项目建设的需要。 隧道附近溪流是隧道出口施工主要水源，需设置水池及供水管路以满足生产、生活用水。

浏阳市城内有一个规模较大的人民医院，还有一定数量诊所、药房。乡和镇均有医院，具备基本医疗条件。

浏阳市有中国石油等几家大、中型石油公司，在项目部驻地附近有一加油站。能够满足工程机械用油。

第四章 施工总体部署

一． 施工布置及劳动力安排计划

1） 施工队伍及场地布置、施工任务及单位工程划分：

① 施工队伍及场地布置：

河坎上隧道共投入一个隧道队和一个砼拌合站参与施工,驻地及生产用房、场地均根据施工特点及现场实际情况布置在工点附近。施工队伍及场地布置情况详见总体实施性施工组织设计。

②施工任务及单位工程划分：

③本工程主要劳动力配置：

为优质高效地完成本隧道的施工任务，我们将选派一批理论和实践经验丰富、业务素质高、综合能力强并且有良好敬业精神的施工技术和管理人员，分配在施工队，充实和加强对本隧道工程的施工技术管理。

2.主要材料、机械设备、检测仪器进场计划：

①.主要材料供应方式及来源和组织计划：

按照“提前准备、略有富裕、保证供应、加速资金周转、做到工完料尽”的原则，根据总工期、各分项工程工期安排和工程量情况，拟定每月材料使用计划，及时报送有关部门作为材料领取、采购、供应的依据。

按照《合同文件》要求，本工程所需主要材料由承包人自己采备，供货地点、价格自己调查。根据现场调查情况，材料供应拟计划如下：

水泥采用兆山水泥厂生产的水泥，由厂家直接送货到施工现场。

钢材从本省采购，通过公路运到施工现场。

砂、石等地材，根据供方调查和取样试验报告结果来确定。其中碎石尽量利用当地石场符合设计标准要求的产品。

其它材料的供应按采购控制程序执行。

材料的管理严格按照实施性总体施工组织设计执行。

③.主要施工机械配置：

④.主要施工机械设备使用计划：

本工程主要施工机械设备配置计划见附表1《投入本隧道的主要施工机械表》。

⑤.主要检验、试验、测量设备仪器配置使用及来源计划：

为满足本工程材料检验和工程质量监控的需要，我公司已投入大量的测试仪器，其规格型号、数量等详见附表2《配备本隧道工程的主要测试仪器设备表》。

第五章 工期目标、施工进度安排及工期保证措施

开工日期:2009年9月1日，竣工日期:2011年3月31日，总工期:19个月。

二． 总体施工进度安排

分阶段，按照平行流水作业方式安排的原则，狠抓特殊过程，确保控制工期。同时，遵循施工程序，符合施工工艺要求，并与施工方法和施工机械相协调，充分发挥劳力和机具的效率，考虑工程施工质量和安全，尽量缩短工期，减少施工成本，提高经济效益。

3） 分阶段施工进度安排：

本标段工程计划总工期为19个月，总体施工进度计划分为三个阶段：

第一阶段：施工准备阶段，主要完成施工便道、供水、供电、生产生活用房、场地布暑、交接桩橛和本标段线路复测、复核技术资料，砼配合比的选择及进场材料的试验，办理征地拆迁以及解决通讯，组织机械设备、人员、材料进场等，本阶段拟在2009年9月份完成。

第二阶段：2009年9月下旬至2009年12月上旬完成洞口、明洞及洞口相关附属设施。

第三阶段：至2009年12月上旬至2010年8月下旬完成隧道全部开挖，施工支护、混凝土衬砌、洞内路面、内装及附属工程的施工。

①.施工进度计划编制依据和原则：

根据合同文件和施工规范，结合我公司以往类似工程的施工经验及项目工程实际情况，编制本合同段工程进度计划。

a.严格按照合同规定的控制性工期要求，科学合理地制定施工方案，安排施工和控制进度，确保甲方规定的工期并力争提前。

b. 紧紧围绕控制工期的关键线路组织施工，充分考虑各分项工程相互间的制约，合理安排相互交叉施工的分项工程施工的时间，确保整个工程合理有序及顺利进行。

c.积极采用新技术、新工艺、新方法、新材料，对重点部位实施科技攻关，确保总工期。

d.强化资源配置优化机械设备组合，提高施工生产效率，加快施工进度。

e. 采用科学的施工进度指标排定施工日程，针对不可预见因素，在工期安排时留有一定的富裕量。

②各分项工程工期安排：

隧道工程各分项工程工期安排见附图２《河坎上隧道施工进度计划横道图》、

施工准备→中导洞开挖→明洞及洞门施工→洞身开挖及支护→仰拱及填充→二次衬砌→洞内装饰→路面工程

②.施工准备阶段施工顺序：

③.隧道工程施工顺序：

a）洞口及明洞工程施工顺序

坡顶排水系统→明洞路堑土石方开挖→边、仰坡开挖及加固→砼衬砌→防水层→回填→隔水层→洞顶截水沟

洞门挖基→洞门墙施工（含锁口圈梁）→护面墙→边沟、截水沟

c）隧道开挖、支护作业施工顺序

①Ⅳ类围岩开挖、支护作业施工顺序

② Ⅳ类类围岩无仰拱断面施工顺序

衬砌台车就位→防水层施工→安装模板→浇筑砼→拆模→养生

现场清理→砼整平层施工→养生→水泥砼面板施工→养生

认真编制实施性施工组织设计和进度计划，以计划保工期。

投入足够精良施工机械，提高劳动生产率，以机械化施工保工期。

加强材料管理，以提前供应合格材料保工期。

建立安全管理体系, 以安全保工期。

大力采用新工艺、新技术、新材料、新设备，不断优化施工方案，选用正确合理的施工工艺，以“四新”技术保工期。

强化施工管理，加强工序衔接，以管理保工期。施工中严格按施工组织设计和网络进度计划展开工序流水作业，各工序环环紧扣、协调配合，全面展开施工。

协调好与业主、监理、设计单位及地方政府的关系，作好与相邻标段的配合工作，保证工程正常有序地进行，以“人和”保工期。

隧道不良地段保证工期技术措施

①针对隧道不良地质地段展开科技攻关，加快施工进度。施工时遵循“先预报、重治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、早成环、勤量测、稳扎稳打”的原则，施工中要对不良围岩进行超前预报、超前支护，根据围岩状况，设置长大管棚、超前注浆小导管、超前锚杆等制定切实可行的施工方案，合理组织，稳扎稳打，严格按规定程序安排各工序，严禁盲目冒进，避免塌方，安全稳妥地顺利通过不良地质地段，以保证工期。

②穿越洞口超浅埋地段时，侧壁导坑先行穿越，到围岩较好地段，开辟另一工作面，使掘进施工进度不受破碎带影响。施工时用超前小导管注浆预加固，爆破并清除危石后，及时喷射厚度不小于5cm的混凝土护面，喷锚支护完成后，及时装设钢架支撑，加强支护，改善衬砌结构。

穿越软岩地段，施工时采用侧壁导坑法开挖，开挖后立即喷射混凝土封闭围岩，钢拱架支撑，锚喷支护，同时尽早作好施工排水，避免地下水浸泡墙角而造成塌方。

第六章 施工方案说明

一.隧道工程施工方案选定原则

选定原则:在满足安全、质量、施工进度的前提下，要讲求经济效益，尽量采用低造价的施工方法。

三.隧道工程施工技术方法

1) 洞口与明洞工程:

根据多年隧道施工的经验及河坎上隧道进出口位置具体情况，经过经济性、安全性，综合分析比较后，决定明洞开挖前先完成地表排水系统，采取分层开挖，分层支护，自上而下，边挖边护的明洞边坡加固处理方法。明洞与仰坡开挖同时进行，洞门与明洞整体浇筑。进洞采用先施作超前小导管、短进尺、弱爆破、快循环、早封闭的施工方案。

首先开挖并施作洞口边仰坡截水沟，以截排地表水，截水天沟开挖线距倾坡边缘不小于5m，沟底纵坡不小于3‰，排水沟与路基排水系统相衔接。

中导洞开挖进洞，中导洞施工，施作中导洞初期支护，施作中隔墙临时支撑，中导洞的中隔墙砼浇筑。

明洞开挖与仰坡开挖同步进行。挖到设计标高后，及时清理基底，检验基底地质和承载力情况，并按设计要求进行地基处理，经监理工程师检查，合格后立即立模绑扎钢筋，架立外模，灌筑明洞钢筋混凝土。当拱圈砼达到设计强度的70%以上后拆除内外支模，拱圈背部用砂浆找平，敷设防水板并应粘贴紧密，相互错缝搭接良好，搭接长度不小于100mm，并向隧道内拱背延伸不少于500mm，再涂抹水泥砂浆层。

明洞回填采用两侧对称法，由人工分层夯实，每层厚度不得大于0.3m，回填至拱顶齐平后，应立即分层满铺填筑至要求高度，机械回填应待拱圈砼强度达到设计强度且由人工夯实填至拱顶1m后方可进行。拱背回填按设计要求做好洞顶铺砌层，应与边仰坡搭接良好。

环框式洞门与明洞同时浇筑。

定位放线，组装台车，绑扎钢筋，浇注暗洞衬砌混凝土。

Ⅳ类围岩掘进作业循环时间:

共计循环作业时间12h

钻爆作业是隧道施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。为了充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的振动破坏，七亩田隧道采用微振控制爆破技术，实施全断面光面爆破，并根据围岩情况及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖断面，减少超欠挖。

b)本隧道爆破设计遵守以下原则：

炮孔布置要适合机械钻孔。

减少对围岩的破坏，周边采用光面爆破，控制好开挖轮廓。

在保证安全前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。

钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆炮工负责。

测量是控制开挖轮廓精确度的关键。采用隧道断面激光测量仪进行断面和炮孔划线。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。

采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道走线保持平行，台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3～5cm以内。

钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要丰富经验。钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔，以确保爆破质量。周边孔外插角1°～2°，炮孔相互平行，周边孔在断面轮廓线上开孔，周边孔对孔误差环向不大于5cm。掏槽孔对孔误差不大于3cm，其它炮孔开眼误差不大于10cm。在钻眼过程中，应根据岩孔位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼程度，以保证炮眼底在同一平面上。

所有装药的炮眼均堵塞炮泥，堵塞长度不小于40cm。

发现瞎炮，应首先查明原因，如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼，如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。

4) 光面爆破施工工艺流程:

钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中将采取如下措施：

① 根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。

② 提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。

③ 提高装药质量,杜绝随意性, 防止雷管混装。

④ 断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面，超挖量（平均线性超挖）应控制在10cm（眼深3m）和13cm（眼深5m）以内。

⑤ 建立严格的施工管理：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超挖去努力。

河坎上隧道洞内出碴采用无轨运输方式，侧卸式装载机装碴，自卸汽车运碴至弃碴场。配置侧卸式装载机2台，沃尔沃20T双向行驶自卸车2台、太脱拉自卸车2台，以加快出碴速度。为了提高出碴效率，缩短循环时间，保证安全，采取如下措施：

1）加强装运碴设备的维护保养，备足易损配件，发现故障及时排除。

2）设专人养护道路，保持道路平整、无积水，定期铺碴维修。尤其雨季，设专人及时排除不安全隐患。

3）加强洞内排水与照明，保持洞内有良好照明和路况。

4）加强通风，保证洞内空气新鲜。

5）弃碴场采用推土机平整TBT1558-2010 机车车辆焊缝无损检测(第1-5部分)，专人指挥倒碴。

6）教育司机遵守交通规则，礼貌行车，严禁带故障行车和酒后驾车。

7）施工便道经常洒水，防止尘土飞扬。

7) 衬砌施工方法:

①.小导管预注浆超前支护:

小导管环向间距30cm，外插角5～10度，纵向每开挖3.5m施作一环，搭接1.0m。。在拱部120度范围布置。

小导管注浆前TBT2911-2016标准下载，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为50～100mm的混凝土或用模筑混凝土封闭。