两水隧道进口段实施性施工组织设计

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隧道进口和出口推荐度：
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中交二公局兰渝铁路工程项目经理部两水隧道进口段实施性施工组织设计

１.编制依据及原则 (1)

1.1编制依据 (1)

1.2编制原则 (1)

1.3编制范围 (1)

2.工程概况及主要工程数量 (1)

2.1工程概况 (1)

2.2隧道支护参数表 (2)

3.总体施工方案 (3)

3.1施工组织机构 (3)

3.2计划工期 (5)

3.3施工队伍的安排 (5)

3.4施工组织计划 (5)

3.5人员配置表： (5)

3.6机械设备配置表 (5)

3.7主体工程开挖方法 (6)

3.8各类围岩掘进进尺指标分析 (6)

4.施工准备 (6)

4.1临时工程的分布及总体设计 (6)

4.1.1施工场地布置 (6)

4.2临时用电、用水准备情况 (7)

4.2.1施工用水 (7)

4.2.2施工用电 (7)

4.3拌和站设置 (8)

4.4弃碴场设置 (9)

4.5炸药库设置 (9)

4.6工地试验室建设 (9)

4.7材料进场及报验情况 (9)

5.隧道施工方案 (10)

5.1施工方法及工艺 (10)

5.1.1横洞施工方案 (10)

5.1.2横洞进主洞施工方案 (25)

5.1.3大里程方向主洞施工方案 (40)

5.1.4超前地质预报 (72)

5.2施工测量及监控量测 (75)

5.2.1监控量测装置埋设 (76)

5.2.2地表、拱顶、边墙收敛测量 (82)

6.质量保证措施 (84)

6.1质量目标 (84)

6.2质量管理机构及职责 (85)

6.2.1 质量管理机构 (85)

6.2.2 质量管理机构职责分工 (86)

6.2.3 项目职能部门组成 (86)

6.3主要人员质量职责 (87)

6.3.1 项目经理质量职责 (87)

6.3.2 质量负责人职责 (87)

6.3.3 技术负责人质量职责 (88)

6.3.4 安质部长质量职责 (88)

6.3.5 质检工程师质量职责 (89)

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6.3.6 工班（组）长质量职责 (89)

6.3.7 操作工人岗位质量职责 (90)

6.3.8 技术人员质量职责 (90)

6.3.9 检验试验人员质量职责 (90)

6.3.10 测量人员质量职责 (90)

6.4质量目标保证措施 (91)

6.4.1 组织保证措施 (91)

6.4.2 思想教育保证措施 (91)

6.4.3 制度保证措施 (92)

6.4.4 检测试验措施 (92)

6.4.5 已完工程和设备的保护措施 (93)

7.安全保证措施 (94)

7.1安全方针 (94)

7.2安全目标 (94)

7.3安全保证体系 (94)

7.4安全管理制度 (95)

7.4.1安全生产责任制 (95)

7.4.2 安全生产教育制 (95)

7.4.3 安全生产交底制度 (95)

7.4.4 安全生产检查制度 (96)

7.4.5 安全标准工地建设 (96)

7.4.6 安全交接班制度 (96)

7.4.7 安全事故报告和处理制度 (96)

7.4.8 安全设计制度 (96)

7.4.9 安全生产奖惩制 (96)

7.4.10 周一安全活动制 (97)

7.4.11 班前安全讲话制 (97)

7.4.12 安全操作挂牌制 (97)

7.5安全应急预案 (97)

7.5.1 应急救援领导小组 (97)

7.5.2 应急处理组织机构 (97)

7.5.3 应急指挥中心 (98)

7.5.4 报警系统和通告程序 (99)

7.5.5 应急处理程序 (99)

7.5.5 应急预案内容 (100)

8.工期保证措施 (108)

8.1保证工期的组织措施 (108)

8.1.1组建精干高效的项目班子 (108)

8.1.2投入专业化的施工队伍，组织快速施工 (108)

8.1.3发挥优势，全力保障施工生产 (108)

8.1.4科学组织，加强协作，实现动态管理 (108)

8.1.5实行信息化管理,运用网络技术统筹安排施工 (108)

8.2保证工期的技术措施 (109)

8.3保证工期的经济措施 (109)

9．冬、雨季施工安排 (109)

9.1进入冬季施工的有关规定 (109)

9.2做好防寒准备工作和知识宣传 (109)

9.3钢筋冬季施工方案 (110)

9.3.1钢筋的焊接及冷拉的技术要求 (110)

9.3.2钢筋焊接及冷拉时采取的措施 (110)

9.4混凝土工程冬季施工方案 (110)

9.4.1混凝土配制 (110)

9.4.2混凝土输送 (111)

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9.4.3混凝土浇筑 (111)

9.4.4混凝土养护 (111)

9.4.5混凝土拆模 (112)

9.5冬期施工安全管理 (112)

9.5.1冬期施工安全教育 (113)

9.5.2现场安全管理 (113)

9.6雨季施工安排 (113)

10环保、水保措施 (114)

10.1环境保护方针 (114)

10.2环境保护目标 (114)

10.3环境保护体系 (114)

10.3.1 环境保护组织机构 (114)

10.3.2 施工环境保护机构的主要职责 (115)

10.3.3 环境保护保证体系图 (115)

10.4施工环保、水土保持措施 (116)

10.4.1 组织保证措施 (117)

10.4.2 水土保持措施 (117)

10.4.3 防止噪音污染措施 (117)

10.4.4 防止水污染措施 (117)

10.4.5 维护生态平衡，避免人为恶化环境措施 (117)

10.4.6 地表植被的保护 (118)

10.4.7 生产生活垃圾处理及油料管理 (118)

10.5生态环境保护措施 (118)

10.6临时用地复耕措施 (118)

10.7文明施工 (119)

11．主要材料供应 (119)

11．1物资供应基点设置说明 (119)

11.1.1 物资供应基点设置的指导思想 (120)

11.1.2 物资供应基点设置的基本原则 (120)

11.1.3物资供应基点设置情况及供应区域 (120)

11.2物资供应保障措施 (120)

11.2.1 物资质量保障措施 (120)

11.2.2物资供应保障措施 (121)

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第 1 页共 122 页两水隧道进口段实施性施工组织设计

１.编制依据及原则

1.1编制依据

1、两水隧道设计文件；

2、中华人民共和国强制性标准及现行的行业标准、规范；

3、本标段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编制原则

1、施工方案根据两水隧道施工图纸内容编制。

2、施工方案力求采用先进、可靠的工艺，并具有较强的可操作性。

3、结合区段内的地质、水文、气象条件以及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价等多方面比选的基础上确定施工方案。

4、在保证工程质量的前提下，确保计划工期，高度重视环保、安全施工问题。

5、充分利用先进的技术资源，制定先进、实用的施工方案。

1.3编制范围

两水隧道进口段，起讫里程为DK357+082～DK358+600，全长1438.35m ；两水隧道横洞（DK357+260）。

2.工程概况及主要工程数量

2.1工程概况

两水隧道位于甘肃省武都区白龙江左岸中山区, 隧道穿越剥蚀中低山地貌，绝对高程170～700m ，自然坡度一般为10～45°，局部形成陡崖，隧道最大埋深346m 。洞身所贯穿山体植被发育，坡面一般覆土较薄。进口端表层覆土均较薄，植被发育。进口端位于武都区殡仪馆附近212国道边，交通较便利。两水隧道起讫里程为DK357+082～DK362+090，全长4928.35m ，进口段起讫里程为DK357+082～DK358+600，全长1438.35m 。隧道进口至洞身中部附近位于直线上，其他部分位于R-3504.525m 的曲线上。两水隧道进口段设横洞一个，横洞位于正洞里程DK357+260处线路左侧，与主线夹角60°，长度80m ，坡度10%。两水隧道施工区段多为深切峡谷和高山，河谷狭窄，跨越秦岭中高山的白龙江河谷区、秦岭高中山区，高程多在1500～3200m 间，相对高差600～1200m 。山高谷深，岭谷相间，高差大，沟谷深切多呈“V ”字形。隧道范围内岩层主要为千枚岩夹板岩、炭质千枚岩夹板岩、灰岩等。

中交二公局兰渝铁路工程项目经理部两水隧道进口段实施性施工组织设计第 2 页共 122 页隧区的地表水主要为白龙江，地表水水量受大气降水控制。地下水为基岩裂隙水。隧道附近较大的地表水系主要为白龙江，江河均为常年流水，水深数米至数十米，河水位受季节性降雨变化，雨季河水汹涌。测区山间溪沟及次级小河流不发育，一般流程较短，流量受大气降雨控制，因季节变化而变化，以蒸发、下渗和径流等形式排泄。隧道区总体上山势陡峻，地面起伏较大，基岩裸露，降水量较小，地下水补给来源不足。根据现场调查，虽然洞身基岩节理裂隙较发育，岩体破碎，除个别沟谷有零星季节性泉水出露外，隧道所在区域支沟均无水，结合区域资料综合分析，围岩的富水程度为弱富水区，对圬工不具氯盐和硫酸盐化学侵蚀性。隧道可能出现突水地段主要位于浅埋的支沟谷底，岩性接触带及延伸长大的节理、裂隙密集带，预测隧道最大总涌水量为7008m3/d 。

据武都县气象站气象资料显示：隧道区内属半干旱大陆性气候，雨量集中，蒸发量大于降雨量，温差变化大，多风。年平均气温14.6℃，极端最高温度38.6℃，极端最低温度-8.6℃，最冷月平均3.3℃；年平均降雨量471.9mm ，年平均蒸发量1897.5mm ，平均相对湿度58%，最大风速19m/s ，年平均八级以上大风日数10.4天，最大积雪厚度11cm ，最大季节冻土深度13cm 。

两水隧道进口段全段为Ⅴ级围岩，长度1438.35m 。

2.2隧道支护参数表

隧道支护参数一览表

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3.1施工组织机构

为了加强项目管理、全面履行合同、控制建设投资，确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现建设目标，针对本工程项目的意义和特点，经过全面工地现场考察，确定按照项目法施工组建中交二公局兰渝铁路项目工程经理部一分部，共设六部两室即工程部、安质部、计合部、物设部、财务部、综合管理部、试验室、征迁办公室，其中工程部下设调度室、测量队，统一管理工程进展及工程技术工作。

项目组织机构见图3.1-1：

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3.2计划工期

两水隧道进口段工期安排：开始时间：2009年4月10日，完成时间：2011年3月31日。

3.3施工队伍的安排

两水隧道进口段由隧道架子一队承担施工任务。隧道架子一队由两水隧道横洞处进洞，完成DK357+082～DK358+600的正洞施工任务。

根据施工工程量和工期安排,计划工期21个月，人员，设备安排如下：

3.5人员配置表：

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两水隧道进口段Ⅴ级围岩长度为1438.35m,Ⅴ级围岩采用台阶法开挖，上台阶循环时间计算已考虑了下台阶施工的影响，下台阶与上台阶平行施工，不单独占用循环时间。

两水进口段于2009年5月10日开始正洞的施工,Ⅴ级围岩按60m/月计算，两水隧道于2011年3月31日全部贯通。

1．开挖进度指标安排

开挖进度指标表

4.1临时工程的分布及总体设计 4.1.1施工场地布置

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两水隧道进口毗邻212国道，交通便利，修建施工便道50m 即可满足施工需要。施工便道采用砂砾石填筑，填筑厚度0.5m ，沿施工便道修筑排水沟，以满足雨季施工需要。

4.2临时用电、用水准备情况 4.2.1施工用水

本区段线路经过区域水系有白龙江、北峪河，大部分地区地下水也较丰富，就地打设机井满足施工、生活用水。

4.2.2施工用电

施工前期采用自发电，后期接入兰渝铁路35KV 专线。两水隧道进出口变压器设置如下：

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4.3 拌和站设置

为保证施工质量，主体工程混凝土采用集中拌合，混凝土灌车运输，混凝土泵输送灌注。搅拌站设置充分考虑了混凝土需用量与生产能力的配套，搅拌站供应的半径按5公里进行布置，共设置混凝土搅拌站2座。搅拌站均采用电子自动计量系统，经标定合格后投入使用。混凝土砂石料场采用20cm 厚的C20混凝土硬化，采用浆砌（或砖砌）墙体作为隔仓，分类存放砂、石料。混凝土搅拌站的砼供应情况见表 “混凝土拌合站

设置表”。

混凝土拌和站设置表

喷射混凝土采用修建在横洞进口处的TS500型搅拌机集中拌和。拌合设备已通过标定，可投入使用。

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第 9 页共 122 页 4.4 弃碴场设置

弃碴场设置是要在保证满足隧道弃碴，本着尽量少占用土地的原则，经与设计单位和地方政府等相关单位沟通达成一致协议后，方可设置。弃碴场设置在DK359+400线路左侧200处，具体情况见表 “弃碴场一览表”。

对隧道出碴进行试验检测，如合格，可作为两水车站路基填料、混凝土粗骨料、机制砂利用，不合格的一部分用于修筑施工便道，其余的作弃碴处理。

4.5 炸药库设置

炸药库的设置本着高效、安全、少占用土地的原则，经与设计单位和地方政府及国防等单位沟通达成一致协议后，方可设置。炸药库设置在DK366+180线路左侧200m 处，具体情况见表4.2-5“炸药库一览表”。

表4.2-6 炸药库一览表

4.6工地试验室建设

试验室现已建设完成，试验设备已到位并已完成标定工作，各种砼标准配合比已完成并报监理工程师批准同意采用，具备开工条件。

4.7材料进场及报验情况

砂:采用白龙江砂场粗砂，已到场389m3；碎石：采用椒园坝5-10mm 碎石，已到场300m3；钢筋:采用酒泉钢铁股份出产的HRB Φ22，已到场40.23吨，φ8钢筋，已到场37.24吨；水泥:采用天水祁连山P □O 42.5普通硅酸盐水泥，已到场131.68吨,工字钢采用鞍山宝得钢铁有限公司,已到场Ⅰ18a 27.136吨, Ⅰ20b 29.639吨, φ108×6mm 钢管采用包头钢铁有限公司, φ42×3.5mm 无缝钢管采用承德万利钢管,16mm 钢板采用

中交二公局兰渝铁路工程项目经理部两水隧道进口段实施性施工组织设计第 10 页共 122 页新疆八一钢铁有限公司,以上材料均已报检，监理工程师同意采用。试验检测报告见开工报告附表。材料将随工程进展情况进行备放，能满足施工要求。

5.隧道施工方案

5.1施工方法及工艺

5.1.1横洞施工方案

两水隧道横洞参照兰渝施遂参I-104-10 、 I-104-11 、I-104-15 、 I-104-16及兰渝施隧Ⅰ-46-1、Ⅰ-46-2施工。

1、横洞尺寸及管线布置

（1）横洞尺寸

横洞尺寸参数参照兰渝施遂参I-104-10 、 I-104-11、I-104-15 、 I-104-16无轨运输斜井单车道V 级围岩喷锚衬砌断面图、钢架图、模筑衬砌断面图、钢架图。

（2）管线布置

①洞内布置管线主要有：动力线、照明线、高压水管、高压风管、通风管、排水管等。洞内供风与供水管路设于隧道一侧墙壁，供电线路设于另一侧墙壁，并设在一定的安全高度处。排水管可设于风水管一侧墙脚处，施工通风管路悬吊于拱顶处。

②隧道供电：在隧道口设变电站，供电线路采用400V~230V 三相四线系统。动力设备采用三相380V ，照明系统成洞地段采用220V 电压，作业面采用36V 安全电压。

③隧道通风：隧道采用压入式通风。风机选用轴流式通风机，风管选用直径1.5米的优质软风管。

④隧道供水：隧道口附近有白龙江江水可以利用。在洞口上方的山坡上设置高位水池。采用高压水泵将水泵入高位水池。从高位水池到洞内敷设专用管道将水送入洞内。当水压力不够时，洞内增加增压水泵加大水压。主管道上每隔500米设置1个闸阀。离工作面30～50米处安装分水器。

⑤隧道排水：本隧道横洞进口采用3%的上坡开挖，在洞内一侧设置排水沟，利用自然坡度将水排至洞外。

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隧道管线布置图

2、边仰坡施工

1）施工流程

（1）横洞施工前首先按照设计进行施工放样，将横洞进口边仰坡开挖线定位后在进口仰坡线外5m 进行截水沟（天沟）施工，以拦截地表水，避免雨水冲刷洞顶、仰坡影响洞门及仰坡整体稳定性。将设计坡口线以外的松散体及杂物等全部清除。

（2）边、仰坡施工：天沟施工开挖同时进行边仰坡进行施工放样定位，符合无误后进行开挖。边仰坡自上而下分级开挖，根据现场山体自然仰坡坡比按1:0.75进行放坡开挖，开挖采用挖掘机进行。每层开挖高度在3.0m 以内，分级开挖分级封闭。边仰坡采用锚网喷支护。

2）边仰坡防护

（1）两水隧道施工横洞口里程为H0+000，根据现场实际情况，由于隧道横洞进口处于高边坡，设计围岩等级为Ⅴ级，洞口边坡、仰坡坡面支护采用网喷C25混凝土防护。

（2）洞口段采取加固处理：仰坡分台阶锚、网、喷施工。横洞开挖边、仰坡采用锚网喷支护，网喷C25混凝土，厚15cm ，边仰坡锚喷支护施工技术参数如下：

Φ22砂浆锚杆：梅花型布置，长度：L=4.00m ，间距：1.00m ×1.00m

Φ42注浆小导管：梅花型布置，长度：L= 4.00m ，间距：1.00m ×1.00m

φ8钢筋网：钢筋网孔尺寸：20×20cm 。

见边仰坡施工流程图。

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3、超前支护

1）小导管制作及安装

进洞施工前，在洞门拱部开挖轮廓线外设两排φ42超前小导管，环向间距40cm ，长L=5.0m ，每排14根。横洞洞身采用φ42mm 小导管超前支护，每2.0m 在横洞拱部环向间距40cm 搭设14根L=3.5m 小导管，并注浆。小导管采用φ42mm 热轧无缝钢管，壁厚3.5mm ，前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm 钢筋加劲箍，管壁上每隔10～20cm 梅花型钻眼，眼孔直径为6～8mm ，尾部长度不小于30cm 作为不钻孔的止浆段。导管口采用Φ22mmHRB335钢筋将超前小导管连接成整体以作为洞口施工的加固圈。采用风动凿岩机成孔，并按要求安装小导管。小导管与进洞I 20钢架可靠连接。

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第 13 页共 122 页注浆小导管结构图

采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min 且进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数根据注浆试验结果及现场情况调整。

注浆参数：

注浆压力：一般为1.0～2.0Mpa

水泥：P.O42.5普通硅酸盐水泥

注浆异常现象处理：

?串浆时及时堵塞串浆孔。

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第 14 页共 122 页超前小导管施工工艺流程图

4、横洞开挖

1）开挖方式

两水隧道横洞自H0+000～H0+008采用上下台阶法开挖；H0+008～H0+080采用全断面开挖方式，每循环进尺1.0m 。洞口段软弱围岩采用挖掘机开挖，进洞后采用光面爆破。

2）上下台阶法开挖

施工顺序为：开挖环形拱部→拱部初期支护→开挖核心土→下台阶开挖→边墙初期支护。石方采用机械配合人工开挖。