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高速公路项目隧道施工组织设计

XX隧道位于重庆市綦江县篆塘镇大坝村一社，隧道为双洞四车道公路双连拱隧道，设计行车速度为80km/h。进口桩号为K93+165，出口桩号为K93+350，隧道全长185米；隧道位于R=716.445m的曲线上，设计纵坡为2.6%，里程由大到小为下坡。K93+165~K93+327.877均设4%超高，K93+327.877~K93+350段为超高缓和段。隧道内轮廓为曲墙半圆拱，拱半径4.76m，曲墙半径为15.01m。

二、施工总体安排及说明

在现场成立XXXX高速公路XX合同段项目经理部，负责本段工程项目的组织、实施及管理。附表1“XX隧道施工现场管理组织机构图”

根据本段工程项目的特点及工期要求某火车站室外给排水施工组织设计.doc，安排我公司有隧道施工经验的队伍负责隧道施工。

经理根据本段工程量及其分布情况，分别设立技术负责人，配有技术、测量、试验、安质人员。做到分工明确、层层落实，保质保量地进行各项工程的施工。

XX隧道的施工便道由业主提供，但是便道与隧道在进出口相交且高出隧道开挖底标高5~10米，将便道降坡后，作为隧道施工的临时便道。便道在使用过程中要经常进行养护和维修。

隧道进口路基较开阔，安排进口路基率先开工，路基完工后在路基上设混凝土搅拌站和砂石料厂。

在隧道出口右侧山谷处修建一个50m3的蓄水池，XX隧道山顶上修建一个30m3的高山水池，通过上下水管供隧道施工用水。

采用就近搭接沿线村镇高压电网，在XX隧道出口配备一台200KVA变压器的方法来解决工程用电，另外配备一台120千瓦的发电机来保障工程用电。

连拱隧道的施工要求很高，施工中必须“步步为营”。根据设计和现场出露的围岩状况，确定以下施工方案：首先进行中部导坑的开挖、初次支护和中墙二次衬砌施工，待中墙二次衬砌施作30~40米后，采用台阶法进行左洞开挖、支护，台阶长度根据围岩情况确定，一般为30~40米左右，并加强隧道监控量测，根据量测数据确定二次衬砌的施工时间。待左洞贯通后，进行右洞开挖、支护和二次衬砌。

隧道开挖采用30m3高山水池供水、一台20m3电动空压机和一台12m3内燃空压机供风；采用自制土台车进行钻孔、装药和初次支护工作平台；隧道出碴采用装载机配合自卸车运到K93+060处弃碴场。

混凝土搅拌站和钢筋加工场设在隧道进口路基上，混凝土由两台JSJ500拌合机拌制，用混凝土输送车运送。中墙钢筋混凝土模板采用组合钢模，人工浇注混凝土；二次衬砌采用大型模板衬砌台车、混凝土输送泵配合施工。

四、施工总体目标及形象进度安排

（1）工期目标：根据业主要求及隧道的实际情况，隧道洞身工程于2002年8月1日开工，2003年6月1日完工，总工期10个月天。

a、2002年8月1日~2002年9月15日完成中导坑的开挖。

b、2002年9月15日~2002年11月15日完成中墙二次衬砌施工。

c、2002年9月25日~2002年11月25日完成左洞上导坑开挖、支护。

d、2002年10月10日~2002年12月5日完成左洞下导坑开挖、支护。

e、2002年10月25日~2003年12月25日完成左洞二次衬砌施工。

f、2002年12月5日~2003年2月5日完成右洞上导坑开挖、支护。

g、2002年12月20日~2003年2月15日完成右洞下导坑开挖、支护。

h、2003年1月1日~2003年3月1日完成右洞二次衬砌施工。

i、2003年3月1日~2003年6月1日完成洞内其它附属工程及交验工作。

五、材料、机械设备进场计划

1、原材料必须从已经试验合格且经监理工程确认指定的厂家采购。

2、投入XX隧道洞身工程施工的机械设备及数量详见附表2“XX隧道主要施工机械表”。

附表1XX隧道现场施工管理组织机构框图

附表2隧道工程主要施工机械设备计划表

JSJ500混凝土搅拌机

六、洞身工程方案及施工方法

XX隧道较短，但是该隧道设计为双连拱隧道，开挖、支护及防排水施工难度较大。隧道开挖必须采用光面爆破，控制好爆破用药量，减少对围岩的扰动，保证开挖轮廓线圆顺，减少超挖。

1、隧道开挖时首先进行中部导坑的开挖，中洞开挖后根据地质条件，最后确定开挖支护程序，在岩石正常条件下：按中洞开挖支护、中隔墙二次衬砌，中隔墙接顶，中隔墙保护；左洞上导坑开挖初期支护，左洞下导坑开挖支初期支护（仰拱开挖），左洞二次衬砌；再依次进行右洞开挖衬肆的施工程序进行。如果中洞开挖初期支护后揭露的地质条件变坏，就按照侧壁导坑法的开挖支护程序进行施工。中洞贯通后待中墙二次衬砌施作30~40米后，采用台阶法进行左洞开挖和支护，台阶长度根据围岩情况确定，一般为30~40米左右。洞身开挖前先画出洞身开挖轮廓线，沿拱部轮廓线以上15cm左右打1~2排小管棚或注浆小导管，长度4米，环向间距45cm。洞身爆破后及时采用格栅拱或工字钢支撑，并喷射混凝土加固。保证洞口美观和安全。在隧道开挖后要加强监控量测，根据量测数据确定二次衬砌的施作时间。待左洞贯通后，进行右洞开挖、支护和二次衬砌。

2、初次支护紧跟开挖面，爆破以后立即对围岩进行初喷、打设锚杆、挂钢筋网、初喷厚度不小于4mm。复喷时分1~3次达到设计要求，并覆盖钢筋网和锚杆露头。中空锚杆注浆时必须采用专门设备和专用工艺，要求注浆饱满。

3、钢筋网不允许预扎成片挂设，必须单根现场绑扎，并随岩面起伏，紧贴岩面。

4、初期支护达到设计要求后的地段距开挖面的距离不得大于10m。

5、中墙二次衬砌采用组合钢模，人工灌注；洞内二次衬砌砼采用大型模板台车，输送泵配合灌注，一次成型。中墙二次衬砌施工时中隔墙顶部与岩石顶面间的空隙用C20以下级混凝土充填密实，不留任何空隙。

6、加强施工监控量测工作，成立专门的监控量小组，及时掌握围岩支护的应力、应变状态。量测信息应及时反馈给监理、设计单位，便于随时掌握围岩和结构的工作状态，以便及时调整设计参数，制定合理的施工措施和支护手段，节约工程费用，保证施工安全。

7、XX隧道按新奥法设计，采用复合式衬砌，初次支护以喷射混凝土、中空注浆锚杆和钢筋网作为主要手段，III类围岩段辅以格栅拱架加强支护，以超前锚杆注浆作为施工的辅助措施；二次衬砌采用整体式台车泵送混凝土一次成型。

XX隧道为山岭隧道，地下水量不大，隧道防排水施工的原则量“以排为主，防排结合”。

衬砌排水是在喷射砼和防水层之间设φ116打孔波纹管作纵、横向盲沟。纵向盲沟设在边墙基脚部位和中墙顶，边墙部盲沟标高稍高于侧沟沟底，在隧道两侧均应布设。横向盲沟沿拱背布设，并下伸与纵向盲沟连通，横向盲沟每10m设一道，在集中出水地段可适当增加，边墙部在纵向盲沟与侧沟之间设φ116打孔波纹管将纵向盲沟中的水排入侧沟中，泄水盲沟每4m设一道，中墙顶预埋φ80镀锌钢管将纵向盲沟中的水排入右洞右侧排水沟，同样每4m设一道，洞内排水沟采用现浇20号砼，其盖板为钢筋砼预制板，路面两侧每25m设铸铁篦子进水口一个。

根据隧道进出口的围岩情况，决定从隧道出口向进口方向单口掘进，在开挖过程中，严格遵守新奥法施工的基本原则：“少扰动，早喷锚，勤量测，紧封闭”。

中导坑贯通及中墙钢筋混凝土衬砌完成30~40米进行左洞洞身开挖，洞身开挖采用上下台阶法，台阶长度30~40米。中导坑开挖后及时进行初喷和锚杆支护，初喷3~5mm后，打设Φ22锚杆，锚杆长100cm，锚杆可在在中导坑顶部适当集中施作。锚杆横向间距30cm，纵向间距80cm，垂直岩面施作。锚杆施作完成进行复喷混凝土达设计要求厚度10cm，在III类围岩或以下围岩段增设20b工字钢加强支护。中墙混凝土施工时一定要按照设计要求加工和安装钢筋，混凝土要严格按照配合比搅拌。中墙完成后并安装好防排水设施后，将中墙顶部超挖部分用同级片石混凝土回填密实，中墙右侧砌筑7.5#浆砌片石承担来自中墙顶部的围岩压力。洞身采用上下台阶法开法时初次支护要紧跟岩面，锚杆、钢筋网和喷层厚度满足设计要求。详见隧道开挖及支护步序图。

初次支护紧跟掌子面及时施作，控制围岩变形，最大限度地发挥围岩的自承能力，喷射混凝土标号为20号，采用湿喷工艺，增加密实性，减少回弹量，改善作业环境。锚杆采用MAIR25中空注浆锚杆，锚杆露头加设配套钢垫板，施工时采用专用注浆设备和注浆工艺，确保注浆饱满，保证锚杆与围岩全粘结，垫板安装时应紧贴岩面，钢筋网采用φ6.5钢筋，III型衬砌初次支护中以格栅拱作为加强措施。

中墙二次衬砌混凝土采用钢筋砼，III类围岩段拱部和边墙采用C25钢筋砼，其余围岩段采用C25素砼，拱部、边墙二次衬砌施工时采用全断面模板台车施作，以提高砼的整体性，减少施工缝。对于超挖部分用同级砼或同级片石砼回填，明洞衬砌为C25钢筋砼。

在衬砌类型变化处应设沉降缝，沉降缝宜设在施工缝处；隧道洞身段围岩为III类、IV类、V类，其衬砌类型为III型、IV型、V型，支护参数如下所示，隧道开挖过程中应加强监控量测，掌握围岩变化情况，保证施工安全。

防止左右洞开挖时对已成型的中隔墙混凝土造成破坏，左右洞开挖时在中墙部位堆放一层砂袋或竹篱笆，砂袋外用洞碴堆积并覆盖达到保护中墙混凝土的目的。

左洞贯通后进行右洞洞身开挖。

隧道施工期间应进行以下量测工作:周边收敛观测、拱顶下沉观测等必测项目和选测项目（围岩内部位移、衬砌内应力及表面应力、锚杆轴力）的量测，加强信息反馈，保证施工安全。

①钻孔：钻孔采用7655型风动凿岩机进行钻孔作业。

②爆破：进行爆破试验并不断修正设计爆破参数，以达到最佳爆破效果。成立爆破作业小组，实行定人、定位、定标准的岗位责任制，确保正常实施，其具体措施如下：

a、隧道中线测桩之间距，直线上不超过20米、曲线上不超过10米，每50米设一水准（BM）点，在每排炮开钻前准确绘出开挖轮廓线、周边眼、掏槽眼的位置。

b、每次测量放线时，对上次爆破断面进行检查，及时调整钻爆参数，以达到最佳爆破效果。

B、钻孔作业方法步骤:

a、钻孔前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按照钻爆设计实施。

b、定人、定位、对周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。

c、严格控制炮眼间距，方向相互平行，严禁相互交错，炮眼利用率达90%以上，开挖轮廓要圆顺、符合隧道设计轮廓线尺寸的要求。

C、爆破作业的技术要求

a、装药作业要定人、定位、定段别。

b、装药前，所有炮眼必须用高压风吹净尘沫。

c、严格按设计的装药结构和药量装药。

d、严格按钻爆设计的联接网络实施。

（2）光面爆破的施工方法：

根据设计围岩类别不同，采用不同的爆破方案。

a.为减少对围岩的扰动及降低爆破振动的强度，周边眼选用光爆小直径药卷装药，其余炮眼用集中装药。

b、掏槽眼用直眼掏槽。

d、选用合理装药不偶合系数，提高光爆效果，不偶合系数选用1.8。

对III类围岩按小进尺循环考虑，L=1.0~1.5米；对IV、V类围岩按2.0~2.5米设计。

①隧道周边眼按预裂爆破设计，以减少掏槽眼，掘进眼爆破对周围的振动效应。

间距：E=（8~12）d（d为炮眼直径）实际取E=45cm

抵抗线：W=（1~1.5E）

装药集中度:δ=0.1~0.4(kg)

②掏槽眼、底板眼爆破的段装药量，一般取最大允许装药量的70%。

③合理地选择段间隔时差：为避免振动波的叠加作用，软岩采取100~200毫秒，硬岩100毫秒。

雷管：采用毫秒雷管及普通火雷管，毫秒雷管带塑料导爆管长3、5、7米。

导爆管：采用普通、抗水的导爆管。

C、IV、V类围岩炮眼设计

采用双临空平行直眼掏槽，眼深3.0米计算。中空眼钻孔由小钻头改为大钻头将钻孔扩大。

c、底板眼：底板眼间距70厘米。

d、其它炮眼：采用横向间距0.8~1.2m，竖向间距1~1.2m。附IV类围岩炮眼布置图。

e、炮眼数目：N=ks/αβ

s：开挖断面面积，194m2

α：各部位炮眼的装药系数。

β：药卷单位长度质量。

隧道开挖过程中在隧道内每50m埋设一个水准点和控制点，水准点要采用往返测量并严格实行双检制度。隧道开挖测量时先放出隧道中心线，再按照圆心法准确地画出开挖轮廓线，并标出炮眼位置。每一循环开挖完成后及时检查开挖断面，对欠挖部分及时处理，处理后进行初期支护施工，如在要架设格栅钢拱的地段，必须准确地放出格栅拱的安装标高和安装位置，格栅拱安装后要重新检查，保证格栅拱安装后标高和净空满足设计要求；

隧道洞身开挖时要认真做好光面爆破，减少欠挖和对周围围岩的扰动，并做好超前探测，以确定围岩变化情况等不良地质状况，报监理工程师，并按监理工程师批准的方案处理。在软弱围岩地段应按设计要求预先小导管注浆加固。

超挖部分应用同级混凝土或同级片石混凝土回填，严格控制开挖断面，严禁欠挖，仅在岩石完整、抗压强度大于30Mpa，确认不影响衬砌结构的稳定和强度时，岩石个别突出部分（每平方米内不大于0.1平方米），可侵入衬砌，侵入量不大于5cm，拱脚、墙脚以上1米范围内严禁欠挖。

喷射混凝土采用标号为20号，锚杆采用MAIR25中空注浆锚杆，锚杆端头加设150×150×8mm的钢垫板，垫板与锚杆同时施作。锚杆外露头需加工螺纹，用螺母将垫板紧贴在围岩上。锚杆施作完毕后进行喷射混凝土作业。

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，化验合格的拌和用水。

②喷射混凝土严格按照设计配合比拌合。

③喷射混凝土前,认真检查隧道断面尺寸,对欠挖部分及所有开裂、破碎、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚渣。

④喷射混凝土分段、分块、先墙后拱、自下而上的顺序进行；喷射作业时，喷嘴做反复缓慢的螺旋运动，以保证混凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离，减少混凝土的回弹量。

⑤隧道喷射混凝土厚度﹥5cm时，要进行复喷作业。第二次喷射混凝土如在第一层混凝土终凝1小时后进行，喷射混凝土时要注意找平岩面，以便于铺设防水层。

⑥在有水地段，喷射混凝土采取以下措施：

a、当水量不多时，可设导管引排水后再喷射混凝土；当涌水量范围大时，可设树状导管后喷射混凝土；当涌水严重时可设置泄水孔，然后喷射混凝土。

b、增加水泥用量，改变配合比，喷射混凝土由远而近逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点安设导管将水引出，再向导管附近喷射混凝土。

材料检验工作要连续进行，以保证产品满足规范要求，非规定的和非批准的材料不准使用。混凝土试件的强度试验应按规范规定的试验方法进行，各组试件平均28天抗压强度均应不小于20Mpa。在已喷射混凝土的表面上，不允许混凝土开裂、漏水、也不允许钢筋网、锚杆外露，

喷射机开始时应先给风，再开机，后送料，结束时待料喷完，先停机，后关风。工作中应经常检查输料管，出料弯管等有无磨薄击穿及连接不牢固的现象，发现问题应及时处理，当喷不出料时，检查输料管是否堵塞，但一定要把喷头避开有人的方向，严防高压水和高压风伤人。

格栅钢拱作为初期支护的加强措施，与III类围岩衬砌配合使用，XX隧道K93+165~K93+200III类围岩地段，格栅钢拱纵向间距1.0榀/米，格栅钢拱间沿纵向用Φ16钢筋联接，该纵向联接筋环向间距为1.0米。格栅钢拱应与附近锚杆点焊联接，洞外分段焊接，洞内组装用螺栓联接，点焊加固。

附格栅拱安装工艺流程图：

a、安装前分批检查验收加工质量。

b、清除干净底脚处浮渣，超挖处加设木垫块，其中间段接头板用砂子埋住，以防混凝土堵塞接头板螺栓孔。

c、按设计焊接定位系筋及纵向连接，接头板拧紧螺栓，确保安装钢架质量。

d、严格控制钢拱架的中线及标高尺寸。

e、钢拱架与岩面间安设鞍形混凝土垫块，确保岩面与钢架密贴、牢固、稳固。

f、确保初喷质量，拱架在初喷5cm后架立。

D、小导管超前注浆支护施工工艺

采用现场加工小导管，喷射混凝土封闭岩面，用凿岩机钻孔或用凿岩机直接将小导管打入岩层，压注水泥浆或水泥——水玻璃双液浆的施工方法。

②小导管注浆工艺流程见下图

a、选用R32S自进式中空锚杆，锚杆长6.0米。

b、注浆锚杆沿隧道开挖轮廓线布置，外倾角6°，间距0.45m，纵向前后超前锚杆预注浆应有不小于1.5m的搭接长度。

c、单液注浆：水泥浆水灰比为1：1，水泥标号为425号，水泥浆由稀到浓逐渐变换，即先注入稀浆，然后逐级变浓到1：1的水灰比为止。

d、注浆压力0.5~1.0Mpa。

f、小导管注浆量计算：Q=2∏RLη

式中：R——浆液扩散半径，取1.5m。

L——小导管长度，取6.0m。

η——岩体孔隙率，取15%

a、发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔注浆。

b、单液注水泥浆压力突然升高，可能发生了堵管，停机检查。

c、水泥浆单液注浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。

二次衬砌施工时在小边墙上测量出台车底脚的就位标高和就位位置，台车就位后重新检查台车的拱顶标高和净空尺寸，保证隧道的净空满足设计要求。隧道内二次衬砌施工前，模板台车必须就位准确，支撑牢固，各部位几何尺寸符合设计要求，浇注混凝土前将基底表面的积水、岩屑、泥浆等松散物清除干净，正确使用各种添加剂和新型操作方法，提高混凝土的质量，浇注时从台车两侧分层对称进行，厚度不得大于振动棒长度的1.5倍，并捣固均匀。严格按配合比施工。

洞身二次衬砌施工时采用大型模板台车和泵送混凝土施工，施工时模板台车封头采用木模，木模内侧按照台车弧线加工，外侧根据开挖轮廓线用木板补接封头，封头模板缝要用小块无纺布或其它材料堵塞密实，保证混凝土施工时不漏浆；封头模板安装时要用斜木撑支撑牢固，防止混凝土施工时封头模板跑模。

台车加工时在起拱下以下、起拱线、起拱线以上、拱顶部分留出捣固窗口，混凝土施工时捣固人员在窗口捣固，保证混凝土捣固密实。

台车就位前，在小边墙上定出台车就位标高及就位边线，按照标高和边线就位后，重新检查台车的净空和拱顶标高，保证隧道衬砌净空满足设计要求。

为了保证每组衬砌接头的平整度，在二次衬砌施工前先施作隧道底基层和仰拱混凝土，再铺设枕木和轨道，检查轨道标高和轨道距中线的距离保证台车就位后接头的平整度。

（5）洞内防水板、土工布施工

用自制的轨式铺挂台车，铺挂土工布和防水板，首先将土工布和防水板按照要求折叠好运进洞内，用台车上的卷扬机提升到台车顶上环向展开，由中间向两侧吊挂，依次向前铺挂。本隧道内采用PVC型防水板，要求用专用的热粘合机对每一幅防水板接缝进行热粘合处理，片理后的防水板接缝要密实、无褶皱、密不透水，热粘合搭接长度不小于10cm，无纺布可以不搭接，但必须连续铺设。

防水板、土工布铺设前先检查隧道支护情况，把出露的锚杆头割除，开挖不平顺的地段补喷混凝土，再钉设铺挂木钉，木钉的间距要小于防水板上挂绳的间距，考虑10%~15%左右的松弛度。防水板和无纺布铺设时有专人监督，保证防水板铺挂过程中的完好无损和热粘合密实，切实做到不漏水。

（6）沉降缝和施工缝处理

在围岩类别变化处或特殊地段应设沉降缝，沉降缝应设在施工缝处，复合式衬砌中，发现围岩对衬砌有不良影响的硬、软岩分界处应设沉降缝。在洞口地段应设置伸缩缝。地下水丰富的隧道中，所有的沉降缝和伸缩缝均应进行防水处理。在二次衬砌施工缝中加设BW型吸水膨胀止水条，用铁钉或木钉将止水条钉牢在上一组衬砌的堵头板位置中间，钉设要牢固，防止二次衬砌混凝土浇筑时止水条掉落。

单位办公楼施工组织设计方案（7）隧道施工防水与排水

A、隧道施工防排水的治理原则

①隧道施工防排水应与永久防排水设施相结合，以防、截、排、堵相结合，因地制宜综合治理的原则，选择切实可行的治水措施，以保证在二次衬砌施工前，现场具有防水层的施工条件。

②隧道施工前根据设计和调查资料，预计可能出现地下水的情况，估计涌水量，选择防排水方案，在施工中对隧道的出水部位、水量及变化规律等做好观测记录，并不断改进和完善防排水措施。

CB/T 3193-2015 船用焊接套管B、隧道洞内外防排水构造施工

衬砌排水是在喷射砼和防水层之间设φ116打孔波纹管作纵、横向盲沟。纵向盲沟设在边墙基脚部位和中墙顶，边墙部盲沟标高稍高于侧沟沟底，在隧道两侧均应布设。横向盲沟沿拱背布设，并下伸与纵向盲沟连通，横向盲沟每10m设一道，在集中出水地段可适当增加，边墙部在纵向盲沟与侧沟之间设φ116打孔波纹管将纵向盲沟中的水排入侧沟中，泄水盲沟每4m设一道，中墙顶预埋φ80镀锌钢管将纵向盲沟中的水排入右洞右侧排水沟，同样每4m设一道，洞内排水沟采用现浇20号砼，其盖板为钢筋砼预制板，路面两侧每25m设铸铁篦子进水口一个。