石律洞隧道实施性施工组织设计 目 录 1 编制依据与原则 . 5 1.1 编制依据 . 5 1.2 编制范围 . 6 1.3 编制原则 . 6 2 工程概况 . 6 2.1 工程概况 . 6 2.2 工程地质 . 7 2.3 水文地质特征 . 8 2.4 不良地质及特殊岩土 . 8 2.5 主要工程数量 . 8 3 施工总体布置及计划 . 8 3.1 项目管理机构 . 9 3.2 人员配置 . 9 3.3 施工机械配置 . 10 3.4 临时工程布置 . 10 4 施组目标 . 8 4.1 工期目标 . 8 4.2 建设管理目标 . 9 4.3 质量目标 . 9 4.4 安全目标 . 9 4.5 环保、水保及文明施工目标 . 10 5 施工方案及技术措施 . 10 5.1 隧道进洞方案 . 10 5.2 洞身开挖 . 25 5.3 正洞洞身开挖钻爆设计 . 30 5.4 出碴及进料运输 . 48 5.5施工通风与防尘 . 49 5.6 初期支护施工工艺 . 41 5.6.1 超前小导管施工工艺 . 41 5.6.2 砂浆锚杆施工工艺. 61 5.6.3 中空注浆锚杆施工工艺 . 62 5.6.4 型钢(格栅)钢架支护施工工艺 . 64 5.6.5 钢筋网安装施工 . 66 5.6.6 湿喷混凝土 . 67 5.7 仰拱及隧底填充 . 51 5.8 拱、墙二次衬砌施工工艺 . 51 5.8.1 工艺总说明 . 51 5.8.2 施工工艺流程 . 73 5.8.3 施工工艺说明 . 73 5.8.4 防水板施工工艺 . 76 5.8.5 隧道综合接地施工及检测 . 80 5.8.6 施工接缝处理 . 80 5.8.7 防止衬砌开裂措施. 81 5.8.8 施工防排水 . 60 5.8.9 施工步距控制 . 87 5.9 地质超前预测及预报 . 87 5.10 围岩监控量测 . 91 5.11 浅埋段施工 . 72 5.12 隧道坍方技术措施. 73 5.13 土石方调配方案 . 75 6 施工管理措施 . 75 6.1 质量管理措施 . 103 6.2 安全管理措施 . 108 6.3 突发事故报告、应急救援措施 . 82 6.4 工期保障措施 . 119 6.5 夏季施工保障措施 . 127 6.6 雨季施工保障措施 . 130 6.7 环保、水保及文明施工措施 . 100 6.8 职业健康保障措施 . 137 xxx 隧道施工组织设计 1 编制依据与原则 1.1 编制依据 铁道部颁布的现行施工规范、工程质量检验评定标准、试验规程、安全规程、施工指南以及水保、环保行业标准等。 铁建设2005160 客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准 TB 铁路隧道工程施工质量验收标准 TZ 214-2005 客运专线铁路隧道工程施工技术指南 TB 10204-2002 铁路隧道施工规范 广东省地方法规及相关要求。 中铁第四勘察设计院有限责任公司编制的新建铁路贵阳至广州线贺州至广州段施工用图。 近年来铁路、高速公路等类似工程施工经验、施工工法、科技成果；国内外相关高速铁路的施工工艺及科研成果；中国中铁七局集团有限公司通过质量体系认证中心认定的 ISO9001:2000质量手册和程序文件。 (6)铁道部下发的关于新建贵阳至广州铁路初步设计的批复、关于新建贵阳至广州铁路环境影响报告书的批复 、 关于新建贵阳至广州铁路水土保持方案的批复文件。 (7)现场勘测调查资料，为完成本工程拟投入的施工管理、专业技术人员、机械设备等资源。 1.2 编制范围 新建贵广铁路 XXXX 标 xxx 隧道，起止里程 DK687+507DK687+918，全长 411m 1.3 编制原则 节约资源和可持续发展的原则。贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策，依法用地、合理规划、科学设计，少占土地，保护农田；搞好环境保护、水土保持和地质灾害防治工作；支持文物保护、景点保护；维持既有交通秩序；节约木材。 符合性原则。满足工期和工程质量标准，符合施工安全要求。 科学、经济、合理的原则。采用系统工程的理念，统筹分配各专业工程的工期，搞好专业衔接；合理安排施工顺序，组织均衡、连续生产；管理目标明确，指标量化、措施具体、针对性强。引进、创新、发展的原则。积极采用、研发旨在提高工程技术和施工装备水平、保证施工安全和工程质量、加快施工进度、降低工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备。确保结构安全，主体工程质量“零缺陷”的原则。 贯彻创建创新、精品、绿色贵广的施工理念， 贯彻以人为本、安全第一、质量百年大计的安全施工原则。 贯彻执行 ISO9000（2000 版）质量保证体系、OHS18000 职业健康安全管理体系标准、ISO14000 环境管理体系，保护自然生态及施工环境。 2 工程概况 2.1 工程概况 xxx 隧道是本管段隧道工程的重要项目，属铁路单洞双线隧道，隧道位于广东省 xx 市 xx 县 xx 镇 xx 村境内，起讫里程 DK687+507DK687+918，全长411m。隧道拟定出口单向开挖掘进。 2.2 工程地质 1、地形地貌 xxx隧道位于剥蚀丘陵区，场区以构造剥蚀中低山为主，地形陡峭，自然坡度3050。隧道地面标高为60150m 2、地层岩性 本隧道洞身穿过地层从新至老为：第四系残坡积粉质黏土Q4el+dl、寒武系八村群第五亚群ebc板状页岩等地层： 1）第四系残坡积（Q4el+dl） 粉质黏土夹碎石及块石：棕黄棕红色，硬塑，层厚49m; 2）寒武系八村群第五亚群ebc以板状页岩为主，部分地段夹泥质砂岩、粉砂岩，褐色夹紫灰色，全强风化，全风化带厚717m；强风化带厚515m；下位弱风化。 3、地质构造 隧道区为一小向斜构造。 岩层产状：进口210 36，出口1448。岩层节理发育，进口地段节理产状主要有：（1）17016，节理间距58cm，为闭合性节理。（2）1779，节理间距1015cm，为闭合性节理。出口地段岩层：1448出口地段主要节理产状有：（1）1179，节理间距1520cm，为闭合型节理；（2）9388。 4、地震动参数 根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本隧道地区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s 2.3 水文地质特征 隧道区由碎屑岩组成，地下水类型主要为基岩裂隙水，不发育、主要为大气降水补给。根据其赋存空间条件可分：风化裂隙水、构造裂隙水两类，主要特征分述如下： （1）风化裂隙水：主要赋存于全强风化的基岩裂隙中，地层中含水较均一，分布于地表及浅部层，含水层厚2030m。局部全风化层中存在上层滞水，受季节性影响明显。 （2）构造裂隙水：赋存于构造裂隙之中，随着深度的增加，裂隙的张开程度及连通性逐步减弱，其含水性随之逐步降低，其含水性具有随深度的增加而减弱的特点。深部主要为脉状裂隙水。 2.4 不良地质及特殊岩土 隧道进口 DK687+520DK687+550 段线路左侧 1230m 范围内存在表土溜塌现象，溜塌体厚 1.53m 2.5 主要工程数量 xxx 隧道全长 411m, DK687+507 DK687+580 段为级围岩，长73m,DK687+580DK687+830 段为级围岩，长 250m,DK687+830DK687+918 段为级围岩，长 88m 3 施工总体布置及计划 3.1 项目管理机构 根据工程特点及工程施工需要 xxx 隧道出口成立专业施工作业班组， 由项目部与架子队两级管理施工，xxx 隧道由架子队下属的隧道工班负责施工。 架子队设：队 长： 技术负责人： 现场技术员： 质检员： 安全员： 实验员： 材料员： 领工员： 3.2 人员配置及组织结构图 xxx 隧道施工人员上场 50 人，施工高峰期拟上场 90 人。 2009 1 2 3 4 机构名称 数量 中铁七局项目经理部 35 35 35 35 35 架子队管理人员 15 15 15 15 15 架子队作业人员 75 40 75 75 60 年 度 季 度 3.3 施工机械配置 根据总的施工原则和确定的总体施工方案， xxx 隧道出口形成五条主要作业线，即：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。 施工机械配置详见附表 3-1机械设备一览表 3.4 临时工程布置 生产与生活场地 为方便施工协调、现场管理和对外联络，作业班组驻地安排以便于管理，利于施工生产为原则，施工班组驻地设在洞口附近，新建单层彩钢房 800m2。出口生产场地设高位水池、空压机房、配电房、发电机房、材料库、修理房和钢筋加工棚。布置图见施工场地平面图。 表 3-1 xxx 隧道主要机械设备配置表 2009 一项目部经理： 一项目部技术负责人： 1、2#拌和站负责人：侯志管理人员2人 试验人员3人 运输人员8人 管理人员15人 技术人员4人 测量人员3人 安质人员2人 劳务人员11人 技术工人40人 运输车辆2台 架子队队长： 拌合站负责人： 年 度 季 度 1 2 3 4 设备名称 型号 数量 空压机 XP900 3 台 1 3 3 3 气腿式凿岩机 YT-28 8 个 8 8 8 风镐 8 个 8 8 8 装载机 ZLC50C 1 台 1 1 1 1 挖掘机 PC200 1 台 1 1 1 1 自卸车 8t 3 台 3 3 3 3 轴流通风机 TZ-125 1 台 1 1 1 1 抽水机 120m扬程 1 台 1 1 1 1 潜水泵 1 台 1 1 1 1 超前地质水平钻机 YG300 1 台 1 1 1 管棚钻机 GLP150 1 台 1 1 1 1 湿喷机 SPY-10SR 1 台 1 1 1 1 高压注浆机 BW-250/50 1 台 1 1 1 1 二次衬砌台车 9m 1 台 1 1 1 防水板施工台车 1 台 1 1 1 砼输送泵 HBT60 1 台 1 1 1 1 变压器 S9-630 1 台 1 1 1 1 发电机 250KW 1 台 1 1 1 1 仰拱栈桥 1 副 1 1 1 防水板焊机 1 台 1 1 1 电焊机 BX1-500 3 台 3 3 3 3 切割机 QJ40-FA 1 台 1 1 1 1 钢筋调直机 GT4/14 1 台 1 1 1 1 弯曲机 GW40 1 台 1 1 1 1 振捣器 抽入式 4 台 4 4 4 4 施工便道 机械材料进场利用 X811 公路及新建便道运输，便道采用片石填筑，泥结碎石路面，宽度 4.56.0 米，便道两侧设排水沟，以满足雨季材料运输车辆及施工重型车辆全天候通行。详见施工场地平面布置图。 施工用电 隧道进场有 10KV 高压电力线沿线布置， 施工用电前期采用自发电及地方电网，待铁路永临结合电力线完成后，就近 T 接，隧道出口于 DK687+918 右侧安装一台 630KVA 变压器，保证施工电力需要。隧道出口处备 250KVA 发电机一台，以备停电时使用。 a用电负荷计算 施工用电量，按需要系数法，计算施工供电系统的高峰负荷，采用下列公式估算： P=K1 K2 K3 (KcPd+KcPm+KcPn) 式中 P施工供电系统高峰负荷时的有功功率（KVA）； K1考虑未计及的用户及施工中发生变化的余度系数，采用 1.11.2; K2各用电设备组之间的用电同时系数，采用 0.60.8; K3配电变压器和配电线路的损耗补偿系数，一般取 1.06; Kc需要系数，根据设备情况一般取 0.31.0; Pd各用电设备组的额定容量（KW）； Pm室内照明负荷（KW）； Pn室外照明负荷（KW）； 施工供电根据大临工程方案设置的变压器位置，变压器含功率因素。 主要设备用电量计算 序号 主要用电设备 功率(kw) 数量 需要系数 变压器大小及其它 1 生活用电 40 1 0.8 xxx 隧道出口用电经计算用电量为 432.56KW 2 喷锚砼拌合站 75 1 0.8 3 空压机 131 3 0.6 4 湿喷机 7.5 1 0.8 5 交流电焊机 22 3 0.8 6 钢筋调直机 5.5 1 0.3 7 钢筋切断机 5.5 1 0.3 8 钢筋弯曲机 2.2 1 0.3 9 工字钢弯曲机 3 1 0.8 10 砼输送泵 132 1 0.3 注：变压器设置按照各用电单元用电功率分开设置。 补偿装置，平均功率因数在 0.8 以上，低压线路引至各主要施工作业点。 施工用电线路的检查和维护， 因工程施工工期较长， 对老化线路必须及时更换， 确保线路正常、 安全输电。 施工用电采用三相五线制， 供电电压为 380/220V，作业地段照明采用 36V 低压。所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护。 b保护接零：在电源中性点直接接地的低压电力系统中，将用电设备的金属外壳与供电系统的零线或专用零线直接做电气连接， 可使保护装置迅速而准确的动作，切断事故电源，保证人身安全。 c保护接地：所有电气设备的绝缘状况必须良好，各项绝缘指标达到规定值； 电气设备及其相连机械设备的金属部分必须采取保护性接零或措施， 挂好接地装置示意牌；按规定保护接地的电阻不大于 4 欧姆。 施工及生活用水 利用蓄水池囤积小溪水作为施工用水， 生活用水利用村庄水源， 为了保证枯水季节施工生产用水，在距 xxx 隧道出口约 30m 处打一深水井保证施工生产用水，水质经化验均合格。 临时通信 为满足贵广信息化要求，项目部安装 8 兆光纤网络，各专业人员均配备手提电话，可与业主、设计、监理、局指等部门进行工作联系，及材料供应部门进行业务联系和内部施工协调及调动。 混凝土拌合站 为满足湿喷施工工艺要求，设喷射混凝土拌合站一台，搅拌机均自带自动计量、记录功能，每个料仓分砂石合格区、待检区 4 个料仓，料仓均设遮阳防雨棚。 衬砌及仰拱混凝土均由拌合站集中拌合提供。 4 施组目标 4.1 工期目标 根据业主的工期要求以及本管段施工特点， 结合现场配置的设备、 人员等资源储备情况和对工程的施工总体规划，拟定施工进度计划。确保按期完工。xxx隧道开工时间 2009 年 5 月 1 日，完工日期为 2009 年 12 月 31 日，总工期为245 天。 具体详见施工计划横道图、施工网络图。 4.2 建设管理目标 深入贯彻“以人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”的铁路建设新理念，坚持国家利益至上，用和谐发展、科学发展统领工程建设，全面实施“六位一体”管理，以创建精品工程、安全工程为载体，精心组织，精心设计，精心施工，精心管理，打造百年不朽工程。 4.3 质量目标 工程质量全面达到国家及铁道部客货共线工程质量验收标准， 一次验收全部合格。 工程实体质量必须符合国家和铁道部有关标准、 规定及设计文件要求， 施工过程或实体工程质量必须满足以下要求： 按照验收标准要求，各检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率达到100%；单位工程一次验收合格率达到 100%; 确保主体工程质量零缺陷，确保隧道主要承重结构 100 年、无砟轨道 60年的使用期要求。 实车最高检测速度达到设计速度的 110%，开通速度达到设计速度目标值。 在合理使用和正常维护条件下， 隧道结构的施工质量， 应满足设计使用寿命期内正常运营要求。 4.4 安全目标 我公司安全生产工作一贯坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，实行专管与群管相结合，加强预测和监控，做到安全生产，文明施工，开展创建安全标准化工地活动， 实现“无因施工造成行车车辆安全事故； 无重伤以上事故；无机械设备事故；无火灾事故；无质量安全事故”的安全生产目标。 4.5 环保、水保及文明施工目标 水体功能、耕地、森林资源得到有效保护，噪声、振动和扬尘的环境影响得到有效控制，减少水土流失，贵广铁路设施、施工现场布局合理，不扰民，场地整洁，物流有序，标识醒目，标牌规范，达到铁道部及建设单位要求的安全文明工地标准。努力建设一条资源节约型和环境友好型的铁路。 5 施工方案及技术措施 隧道按新奥法原理组织施工，光面爆破，复合式衬砌，级围岩采用三台阶临时仰拱法开挖，级围岩采用双侧壁导坑法或三台阶七步开挖法开挖，出碴采用无轨运输方式。 隧道预支护进、出口设置 40m108mm 大管棚，环向间距 0.4m，其他 V级围岩地段设置50 双层超前小导管，DK687+580DK687+830 段采用42超前小导管加强支护。 二次衬砌采用全断面衬砌台车， 仰拱超前施作， 并使用仰拱栈桥以减少对其它工序施工的干扰。施工排水为反坡排水，反坡段设集水坑接力排出洞外。施工通风采用压入式通风。 隧道施工配备风钻钻机、挖掘机、装载机、衬砌模板台车、重载汽车等大型机械设备，组成钻爆、装运、喷锚支护、衬砌等机械化作业线。 5.1 隧道进洞方案 洞口段开挖及边仰坡防护 施工准备 隧道口贯彻“早进晚出”的原则。首先复核图纸，对隧道洞口地形、地貌、地质情况、各里程标高、曲线要素等进行核查，如发现与设计不符，及时提出以修改设计，同时逐一排除崩坍、落石、河流洪水、泥石流等安全隐患，组织复测并控测布网，准确定出洞口位置，明暗洞分界位置，按设计位置放出边、仰坡及洞脸开挖边线。在洞口边、仰坡开挖线外 5m 处设截水沟一道，防止雨水冲刷洞口。 做好截排水系统后， 人工配合挖掘机按照设计坡度、 尺寸采取从上向下分台阶开挖，分层 35m，表层土采用挖掘机开挖，底层地层当机械开挖困难时采用钻爆法开挖， 边仰坡的开挖坡度随原地面的坡度改变而改变， 确保坡面平顺并与原地形成为一体。装载机配合自卸车运碴，人工配合刷坡。 边仰坡防护 首先人工配合修整边坡达到设计要求， 然后人工清理坡面风化的岩层和刷坡扰动的岩块，施作 L=4m、22 砂浆锚杆，间距 1.21.2m，然后挂6 钢筋网，网格间距 2525cm，再喷射 10cm 厚 C20 混凝土作为临时支护。 进洞方案 进洞开挖采用人工用风镐配合挖掘机方式进行分部开挖， 各分部开挖完成后及时按照设计进行初期支护， 支护完成后再进行下部开挖。 全断面开挖支护完成达 20m 后，即进行仰拱和拱墙衬砌，以确保洞内施工安全。 xxx 隧道进、出口洞口为浅埋偏压段，围岩为级，围岩自稳能力差，为防止洞口软弱围岩坍塌，施工采用 40m108 长管棚进洞，采用双侧壁导坑法和三台阶临时仰拱法开挖及支护，施工参数依设计图进行。洞口段开挖步骤见图5-1 长管棚施工工艺 为保证进洞安全， 在进入暗洞前按设计要求采用大管棚超前支护， 注浆加固后再进行开挖。 管棚设备配置 管棚钻机1 台，高压注浆泵 1 台，拌浆机 1 台，储浆桶 2 个，电焊机 2 台。 长管棚设计参数 a长管棚采用 L=40m、108 钢管和钢花管，壁厚 6mm，钢花管和钢管交错布置，钢花管上钻注浆孔，孔径 1016mm，孔间距 15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段 110cm 明洞、斜切式洞门及暗洞衬砌 施工测量放样 明挖段 砌筑洞口截（排）水沟 图纸审核 清除洞口危石 大管棚超 前支护 暗挖进洞及 明挖段下台阶施工 边仰坡防护 明洞防水 定位测量 施工准备 交桩复测 布控测网 图 5-1 洞口段开挖步骤 b管棚环向间距 40cm，钢管轴线与衬砌外缘线夹角 13，注浆采用 1:1水泥浆，注浆压力 0.52MPa 工作平台与导向墙 大管棚施工前先开挖明洞土石方到隧道拱角处留置工作平台， 然后在开挖面设 1.0m1.0m 的 C20 混凝土导向墙防护，导向墙内设 2 榀 I18 工字钢架，钢架外缘设置140 壁厚 5mm 导向钢管，钢管与钢架焊接。详见图 5-2 管棚施工