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沪蓉西高速公路恩利第五合同段岩湾隧道右幅施工组织设计

岩湾隧道右幅施工组织设计

一、沪蓉国道主干线湖北省恩施至利川高速公路第五合同段标岩湾隧道施工设计图及X5合同段实施性施工组织设计。

二、我单位对施工图审查复核及现场核对报审资料岩土工程勘察文件技术审查要点(2020版)（2020年10月）.pdf，施工现场实地踏勘调查资料；我单位历年积累的成熟施工技术、科技成果、施工工艺及方法；以及多年来从事类似高速公路的施工经验。

三、现行施工规程、规范等

四、我单位本合同段投标文件及施工合同文件。

沪蓉国道主干线湖北省恩施至利川高速公路第五合同段岩湾隧道右幅（YK247+792～YK250+565），长度2773m。

在施工组织设计的编制中始终按照技术可靠、措施得力、施工顺序安排合理、确保安全的原则确定施工方案。重点是隧道开挖、衬砌等重要环节的施工安全。工程开工前做到安全保证措施首先落实到位，在确保万无一失的前提下组织施工。

科学组织，合理安排，优化施工方案是工程施工管理的行动指南。在施工组织设计编制中，对隧道快速施工方案进行多种方案综合比选，在保证安全、确保质量、满足工期、有利环保的原则下对施工方案进一步优化。

根据建设单位对本合同段的工期要求（隧道是本合同段的控制工程），编制科学的、合理的、周密的施工方案，按照合理配置资源、组织平行及交叉作业，采用网络计划技术对各工序作业时间加以控制。同时，搞好工序衔接，适时进度监控，及时修正作业资源配置，确保工期目标，满足业主要求。

根据岩湾隧道的工程量大小及各项管理目标的要求，在施工组织上实行科学配置，选派有经验丰富的管理人员、过硬的技术人员和专业化水平高的施工队伍，投入高效先进的施工设备，确保工程施工的顺利进行。

岩湾隧道右幅（YK247+792～YK250+565），长度2773m。岩湾隧道右幅进口里程为YK247+792，洞口底板高程为939.780m。洞口段围岩因受风化影响岩体破碎，整体稳定性较差。为了保证洞口边仰坡在施工和使用期间的稳定，在隧道进口设置了5m明洞衬砌。截水沟必须在洞口开挖前施做完成。进口端为分离式，出口分岔段依次经历普通小间距隧道、超小间距隧道、变间距夹心连拱隧道和定间距夹心连拱隧道。连拱段长度为221.54m。出口段为40m的超前大管棚支护。采用整体台阶式洞门。

隧道所在区内降水集中、降雨强度大，12月至2月为枯季，5～9月降雨最多，约占全年的50%，其间连续强降雨过程持续时间一般5～7天，长者可达半月余；多年平均降雨量1450mm（恩施）～1310mm（利川），最大日降雨量可达166.9mm（利川），局部可达324mm，夏季山区小气候牲明显，雷阵雨、暴雨几乎天天出现

岩湾隧道穿过茅坝槽断裂，存在崩坍、岩溶等不良地质现象，其中岩溶成为岩湾隧道主要的不良地质问题。

计算行车速度80km/h的双向四车道高速公路；隧道净宽10.25m，净高5.0m。

第三节本合同段主要工程量

岩湾隧道右幅主要工程量

第三章施工总体布置及组织管理机构

一、岩湾隧道工程施工有三个明显的特点和难点

1、岩湾隧道出口便道条件极差，进口便道受展线条件限制需克服约20m高差，局部纵坡达到近19％；

2、施工用电、用水短缺，需要长距离架设电力专线及长距离引水；

3、岩湾隧道受出口地形限制只能安排从进口独头掘进，长距离独头掘进通风排烟是本工程的难点。

二、岩湾隧道洞口平面布置图

三、本工程需要设置的临时设施项目

1、本工程临时工程布设时，根据施工进度安排，对隧道项目的临时工程先行解决，以保证能及早开工。

2、在K247+240右侧设立一处拌合站，拌合能力2×60m3/h，占地约3607m2。拌和站采用砖墙，拌和站用石棉瓦屋面结构围护，砼拌和站场地进行硬化处理，确保其使用的耐久性。硬化后的场地中间高、四周低，以利于排水。

3、设碎石加工场一个，设在互通区A匝道空地处，利用收费站区域，共占地约3000m2，供隧道施工使用。

恩利公路路面高程为918m，两者高度相差约22米，为了保证车辆通过，需要修较长的施工便道。便道从恩利公路旁（正线K247+600）处开始，长120米，坡度19%。隧道开挖后利用隧道弃渣对施工便道的坡度进行调整，使其坡度在12%以内。隧道出口受地形限制，无法开展工作面。从隧道进口沿恩利公路到隧道出口距离20公里。

在右线隧道洞口设置一个沉淀池，使隧道排出的污水集中进行处理，集中排放到水沟中。

隧道施工需要爆破。在征得当地公安部门许可后，设一处火工品库房，火工品库房设在K247+832左侧500m恩利公路右侧，并设置看守房，严格按照爆破用品有关管理规定进行火工用品的存贮、申领、使用及清退制度。

建在隧道山坡上的高压水池，容量160m3，与隧道高差135米，用ф100mm无缝钢管接入洞内，供隧道工程用水。

沿线有10KV高压线，生产生活用电方便。在隧道进口设1台400KVA和1台800KVA变压器，供隧道生产。考虑施工的连续性，防止因停电造成停工，故自备100kw、200kw柴油发电机2台，供临时应急使用。

（1）认真阅读，审核施工图纸和相关规范，编写审核报告；

（2）临时工程实施性平面规划；

（3）编写实施性施工组织设计；

（4）编写各种工艺标准，保证措施及实施工序作业指导书；

（5）结合工程特点，编写技术管理办法和实施细则；

（6）备齐必要的参考资料；

（7）对施工人员进行上岗培训。

（1）现场详细调查与水文地质踏勘；

（2）办理现场控制桩交接，进行复测与护桩埋设；

（3）各种工程原材料的调查与合格性测试分析并编写试验报告；

（4）各种仪器设备的测试、计量和检验，并办理合格证及状态标示；

（5）施工中涉及的各种外部数据收集。

复查和了解现场的地形、地质、文化、气象、水源、电源、料源或料场、交通运输、以及环境保护等有关情况。

按照施工平面图搭设工棚、仓库；安装供水管线、架设供电线路；设置料场、车场、搅拌站；修筑施工便道和临时排水设施等。

机械、试验、测量仪表设备进场计划

本隧道投入各种主要施工机械69余台套。施工机械进场计划如下表所示：

施工机械、测量仪器进场计划表

2005／10－2005／11

2008／1－2008／3

2005／10—2005/11

2008／1－2008／3

2005／10—2005/11

2008／1－2008／3

2005／10—2005/11

2007/11—2008/3

2005／11—2005/12

2008／1－2008／3

2005／11—2005/12

2008／1－2008／3

2006/1—2006/2

2007/7—2007/8

2005／11—2005/12

2008／1－2008／3

2005／12—2006/1

2008／1－2008／3

2005／11—2006/1

2008／1－2008／3

2005／11—2006/1

2008／1－2008／3

2005／11—2006/1

2008／1－2008／3

2005/12—2006/1

2008／1－2008／3

2005/12—2006/1

2008／1－2008／3

2005／11—2005/12

2007/8—2007/9

2005／11—2006/1

2007/10—2007/11

2005／12—2006/1

2008／1－2008／3

2005／10－2005／11

2008／1－2008／3

（四）施工技术交底与技术保障

（1）根据设计文件和施工组织设计，逐级做好技术交底工作。

（2）包括施工图纸交底、施工技术措施交底以及安全技术交底等。2、技术保障

第二节施工组织管理机构

一、施工管理目标及组织机构

以确保工期为核心，科学管理，精心施工，加强协调，减少干扰，质量第一，安全生产为目标。充分运用工程特点，千方百计扩展工作面，尽量采用平行流水作业法和传统方法施工；在确保总工期的目标前提下，以项目经理部为核心，做好各项工程的衔接和各分项工程的施工工序衔接的协调，各施工队保证令到即行。

（一）安全目标及组织机构

（1）杜绝因工亡人事故，避免重伤，因工受伤率控制在0.5‰以下。

（2）健全各项管理制度，防止重大安全责任事故发生。

（3）采取有效措施，确保既有道路畅通。

（4）做好已完工程的照管、防护工作，保证已完工程在竣工验收之前完好无损。

2、安全组织机构及工作程序

（二）质量目标及组织机构

（1）确保岩湾隧道工程质量达到省部以上优质工程，争创全国用户满意工程。

（2）确保岩湾隧道两个单位工程均达到部颁现行《工程质量检验评定标准》的要求。

（3）工程一次交验合格率达到100%，优良率达95%以上，优质样板工程达30%以上。

（4）配合全线创优规划。

2、组织机构及工作程序:

（三）工期目标及管理机构

2005年11月20日开工。

2008年3月20日，施工工期为29个月。

2、管理机构及工作程序

（1）施工过程中有完善的环境保护、水土保持措施。

（2）按照设计和环保部门的要求，对生活污水、隧道排水、钻孔桩泥浆等进行处理，切实达到排放标准和要求。

（3）采取合理措施，避免因施工方法不当而引起的污染和其他原因造成对环境及水土的破坏。

（4）施工营地、场地、便道在使用完毕后立即恢复，实现建设绿色工程目标。

强化文明施工管理意识，推行文明施工标准化样板开路理念，确保创建文明标准化工地。

施工组织机构实行项目经理负责制，以施工队为实施安全、质量的主体，明确分工，责任到人，层层包保的管理体系。以充实质量安全为核心，突出旁站检查、测量检查、材质检查、标准检查、计量支付的人员配备为主体。

第四章主要分项工程施工方案和施工方法

第一节桥隧相连过渡段施工

本合同段岩湾隧道进口与小转拐分离式立交桥台间的路基段长度较短，路堤填筑按过渡段施工。施工时选择渗水填料，水平分层填筑，控制填筑层厚度在20cm以内。采用振动压路机分层碾压，如受场地限制，则采用小型振动机械压实，确保填筑质量。桥隧相连段路堤填筑见下图。

根据本工程的特点，岩湾隧道右幅长2773米，进口端为分离式，出口端合并为联拱隧道。它控制着工期，施工工艺复杂，本工程的重点和难点在于隧道工程。

1、贯彻“光面爆破是基础，初期支护保安全，围岩量测明情况，施工通风出效率，铺底先行造环境，二次衬砌质量树形象”的工作思路。

2、隧道主要采取人工钻孔，挖掘机配合装载机出碴，无轨运输施工方案。实施开挖（钻、爆、装、运）、支护（拌、运、喷、锚）、衬砌（拌、运、灌、捣）三条机械化作业线。保证三条作业线施工机械实用先进，选型科学，互不干扰，节奏紧凑。机械化施工作业见下图：

3、隧道进口为破碎围岩，因而对洞口段进行网喷射砼进行加固。对洞口段做到“短进尺、小循环、早喷锚、强支护、快封闭”，确保洞口段施工安全。4、土质及软弱破碎围岩隧道采用人工风镐开挖，尽量减少对围岩的扰动。石质隧道均采用光面爆破，严格控制超欠挖。对软岩、破碎岩层，实施浅眼多循环，超前支护及强支护、早封闭的开挖原则。5、挖、装、运，锚喷施工支护、衬砌等工序按配套完善、匹配合理原则组织机械化作业。6、施工过程中遵循“弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的原则，确保隧道施工安全。

由于双联拱段地质条件较差，开挖采用三导坑先墙后拱法开挖。

双联拱隧道开挖步骤示意图

双联拱段施工步序方案是：

Ⅰ、中导坑超前支护；2、中导坑开挖；Ⅲ、中导坑初期支护：安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷砼；Ⅳ、浇注中墙；Ⅴ、左（右）导坑超前导管及超前锚杆支护；6、左（右）导坑开挖；Ⅶ、左（右）导坑初期支护：安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷砼；Ⅷ、左（右）主洞超前小导管注浆预支护；9、左（右）洞上部开挖；Ⅹ、左（右）洞拱部初期支护：安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷砼；11、左（右）洞下部开挖；Ⅻ、浇注左（右）洞仰拱衬砌；ⅩⅢ、全断面模筑左（右）洞二次衬砌。

三、隧道岩溶地段施工方案

（一）岩溶地段隧道施工

本合同段岩湾隧道所在区域岩溶相当发育，根据超前地质预报，确定岩溶地质水文、位置、形态及分布状况等，提出详细施工预案及对策，确保顺利通过岩溶地质地段。

（二）建立预测预报体系

进行隧道通过区域地表勘查，初步确定岩溶地质相对隧道可能存在的范围；利用导坑超前掘进，提前了解地质情况，分析岩溶存在的可能性。根据分析预测，制定切实可行的施工方案。

（三）对隧道岩溶段地下水的处理

对隧道岩溶段地下水的处理原则应根据现场具体情况确定，为防岩溶地质地段的突水涌泥，须做好施工排水，确保施工安全。复杂情况下采取截、堵、排综合治水措施，堵水时，不改变水流方向。

采用泵送C15砼回填，为避免回填砼对二次衬砌局部产生过大压力，根据溶洞大小，要求在其四周施做约120×120间距的锚杆，锚杆嵌入基岩深度不小于1米。回填完成后再施做喷射砼和钢筋网初期支护。

拱腰以上小溶洞处理示意图

3、基础及路面下小溶洞

采用M7.5浆砌片石回填，厚度不小于1.5米，并且每隔2米设置一处PVC引水管与路面排水沟相连。该处喷射砼和钢筋网初期支护可以取消。如下图所示。

基础及路面下小溶洞处理示意图

采用M7.5浆砌片石回填，如有充填物，必须清除。每隔2米设置一处PVC引水管相通。

（1）溶洞内无填充物或可清除：采用泵送C25砼浇注，最薄厚度不得小于50cm，要求两侧嵌入基岩内至少50cm。并施做约120×120间距的锚杆，锚杆嵌入基岩深度不小于1.5米。以上施工完成后再施做喷射砼和钢筋网初期支护等，施工时注意预埋Ф10PVC引水管，并以Ω型排水管引出。如下图所示。

（2）溶洞内有填充物：根据填充物的填充状况及物理力学性质决定超前支护手段。采用超前小导管时，先水平施做Ф42×3.5mm超前导管，间距30×30cm。开挖采用预裂爆破，施作18工字钢，间距50cm，注意钢架基础适当扩挖，保证基础牢固。二次衬砌可根据溶洞发育情况，考虑采用钢筋砼衬砌。施工时注意预埋Ф10PVC引水管，并以Ω型排水管引出。如下图所示。

边墙小溶洞无填充物或可请除的处理示意图

边墙小溶洞有填充物的处理示意图

5、基础及路面下大型溶洞

（1）溶洞在某一方向宽度较窄：采用C25钢筋砼梁跨越，厚度50～100cm，施工时注意预埋泻水孔。下方溶洞范围砌筑M7.5浆砌片石，施工时注意预埋Ф10PVC引水管。如下图所示。

基础及路面下窄长大溶洞的处理示意图

（2）溶洞发育相对较宽：采用扩大基础或者桩基，并设钢筋砼梁跨越。如下图所示。

基础及路面下宽长大溶洞的处理示意图

隧道（两个单位工程）施工安排1个综合施工队，施工高峰人数480人。其中：开挖作业300人，衬砌作业100人，砼、通风等保障80人。

隧洞施工降尘采用水幕降尘和个人带防尘口罩相结合的方式。水幕降尘，就是把水雾化成微细水滴并喷射到空气中，使之与尘粒碰撞接触，则尘料被水捕捉而附于水滴上，或者被湿润的尘料互相碰撞而凝聚成大颗料，从而加快了其沉降速度。

具体实施时，在距掌子面一定距离设置几道水幕，水幕降尘器设置在边拱上，放炮前10min打开水幕开关，放炮30min后关闭。水幕降尘器的构造如下图所示。

具体实施方法按《隧道通风降尘净毒综合治理工法》实施，在距掌子面一定距离设置几道水幕，水幕降尘器设置在边拱上，放炮前10min打开水幕开关，放炮30min后关闭。水幕降尘器布置示意图如下图所示。

隧道采用高压水池（容量不小于160m3）供水，用Φ120钢管把水抽到高压水池中，再用Φ100钢管把水引入洞内。

（四）三管两路及洞内通风排烟布置

隧道多余弃碴运至弃碴场。弃碴场初步恩利公路K25处右侧。堆坡脚做好防护和排水设施，弃碴结束后采取表层覆土，植草或种草绿化及复耕处理。

在右幅隧道洞口设置一个沉淀池，使隧道排出的污水集中进行处理，集中排放到水沟中。

洞口段围岩因受风化影响岩体破碎，整体稳定性较差。为防止进洞时坍塌，采取先超前支护、后按顺序进行开挖，开挖后及时喷砼封闭临空面。

洞口段施工的原则为：“短进尺，小循环，早喷锚，强支护，快封闭”，确保洞口段施工安全。

1、洞口明洞段采用挖掘机开挖，不能用挖掘机开挖的，浅孔弱爆破，风镐修边。

2、开挖边坡仰坡。施作洞口边仰坡截水沟，以截排地表水，截水天沟距边仰坡开挖边缘不小于5m，沟底纵坡不小于3‰。截水沟净横断面尺寸为60cm（宽）×60cm（深），砌筑材料为M7.5浆砌片石，砌筑厚度为30cm。排水沟与路堑排水系统相衔接。

4、进洞前先进行超前长管棚注浆支护（28m），稳定围岩，防止洞口塌方。长管棚施工工艺如下：

超前长管棚采用Ф108、壁厚6mm的热扎钢管，节长6m、3m。

管棚间距为环向中至中50cm，仰角1°，与路线中线平行。钢管施工误差：定位不大于4cm，端头不大于20cm。隧道同一个横断面内的接头不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。

长管棚施工：用电动钻机钻孔并顶进长管棚钢管；用C25砼套拱作长管棚的导向墙，套拱在明洞外轮廓以外施做，套拱内埋设4榀18工字钢，纵向用Ф10钢筋连接；管棚应先打有孔管，注浆后再打无孔管；钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm，为使钢管错接，在每孔的第一节管打设时Q／GDW 11750.1-2017 特高压换流站分系统调试规范 第1部分：通则.pdf，奇偶孔分别用3m和6m的钢管，以后每节均采用6m长钢管，钢管顶端必须打入较好的围岩2m以上。

长管棚注浆参数：水泥单浆液，水泥浆水灰比为1：1，注浆压力为初压0.5~1.0Mpa，终压2.0Mpa。

管棚注浆数量以现场注浆计量为准。

工程桩施工组织设计长管棚示意图如下（单位：cm）：

5、明洞衬砌在洞口开挖完成后尽快施作，在达到设计强度后及时进行回填，但只有在施作明洞仰拱后才能进行两侧及拱部土体回填。明洞衬砌采用整体式大模板液压衬砌台车，混凝土输送车运输，混凝土输送泵将砼输送至衬砌工作面。二次衬砌施工工艺见下图：

仰拱及铺底：按照仰拱先行的原则，及时施作仰拱，起到早闭合，防塌方的作用。