輸水隧道工程的施工組織設(shè)計案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u3721輸水隧道工程的施工組織設(shè)計案例綜述 118540施工條件 16379工程概況 223074對外交通運輸條件及施工場地條件 214037對外交通運輸條件 222123施工場地條件 221134水、電供應(yīng)條件 26564地方資源條件 227985自然條件 29515地形地貌 37146地質(zhì)條件 330711水文 34452建筑材料 412558外來建筑材料 428719天然建筑材料 429338砂、砂卵礫石 47521石料 429350主體工程施工 528409隧道工程施工 520175泵站、管道及埋管工程施工 75458土石方工程施工 78810混凝土工程施工 724877管橋及結(jié)合井工程施工 86896土石方施工 821236混凝土工程施工 825774輸水管道安裝 81315施工交通 823046對外交通 821250場內(nèi)交通 929138施工總布置 926123施工總布置規(guī)劃原則 93480施工分區(qū)規(guī)劃 926550土石方平衡與棄渣 93769施工供水、供電及通訊 1017033施工供水 104545施工供電 1029838施工通訊 1027004施工總進度 1018083編制原則 1032645施工總工期 105964施工強度 11施工條件工程概況本工程是重慶市萬州三水輸水工程，從莊子河取水口到楊柳水廠直線距離約為14km，取水口至水廠原水輸水線路呈南北向，沿線地形高程在300m（56年黃海）以上，最高約為523m（56年黃海），中間高兩端低，區(qū)屬構(gòu)造剝蝕淺丘地貌。主要由輸水管道、輸水隧洞及管橋等構(gòu)筑物組成，各構(gòu)筑物主要技術(shù)指標詳見附錄B。對外交通運輸條件及施工場地條件對外交通運輸條件本工程起于重慶市萬州區(qū)瀼渡鎮(zhèn)莊子河，途徑甘寧鎮(zhèn)、高峰鎮(zhèn)、龍都街道，止于經(jīng)開區(qū)雙河口，區(qū)內(nèi)地形變化較大。工程位于長江左岸，長江左岸修筑有沿江公路，有村道通往工程區(qū)，交通比較方便。施工場地條件工程區(qū)地形陡峻，基本無閑地，不利于施工場地的布置。在1#隧洞出口和2#隧洞進口的左側(cè)各布置一棄渣場，棄渣場平面面積分別為2.0萬m2、0.93萬m2；在2#隧洞進口左側(cè)村莊后方可布置生產(chǎn)生活場地，面積約1200m2。為方便施工，在2#隧洞中部布置3條施工支洞，在3號支洞出口附近及2#隧洞出口各布置一施工營地。在1#隧洞出口、2#隧洞進出口和2#隧洞中部共需修筑4條施工道路，碎石土路，路面寬6m，總長約2km。水、電供應(yīng)條件隧道區(qū)東側(cè)為長江，場地內(nèi)發(fā)育灘邊河、ZK80部位發(fā)育大型沖溝，可用作施工用水水源。同時區(qū)內(nèi)地形切割厲害，溝谷林立，分布大量魚塘，可用作施工用水水源。隧道區(qū)范圍有村莊，施工用電電源可從附近的變壓器接入。地方資源條件工程區(qū)靠近鄉(xiāng)鎮(zhèn)，離萬州市區(qū)也不是很遠，地方資源豐富。生活用品、勞動力、機修加工、物資轉(zhuǎn)運均可由鄉(xiāng)鎮(zhèn)或萬州市供應(yīng)。自然條件地形地貌工程區(qū)整體為構(gòu)造剝蝕丘陵、河流侵蝕堆積地貌，位于長江左岸，最高點位于K8+770西側(cè)，高程為630m；長江為區(qū)內(nèi)最低基準面，高程165m，相對高差465m。工程區(qū)植被發(fā)育，現(xiàn)狀自然斜坡、人工邊坡無變形跡象，處于基本穩(wěn)定～穩(wěn)定狀態(tài)。地質(zhì)條件工程區(qū)位于位于川東褶皺東北端的萬州弧形構(gòu)造的萬縣向斜南東翼，場區(qū)鉆探深度范圍內(nèi)地層主要為第四系全新統(tǒng)土層及侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組基巖。區(qū)內(nèi)無斷層及破碎帶通過，地質(zhì)構(gòu)造簡單，根據(jù)區(qū)內(nèi)出露基巖調(diào)查，工程區(qū)巖層產(chǎn)狀較平緩，巖層產(chǎn)狀310°～355°∠5°～14°，構(gòu)造裂隙較發(fā)育。工程區(qū)地勢總體中間高四周低，現(xiàn)狀地形呈臺階狀，有利于地表水、地下水排泄。同時區(qū)內(nèi)四周地形切割強烈，南東側(cè)長江為區(qū)內(nèi)最低排泄基準面，灘邊河、牟家溝為場地北西側(cè)地表水最低排泄基準面。大氣降雨后，雨水大部分順坡面向溝谷移動并最終匯入長江，少量沿地表裂隙下滲形成地下水并以下降泉的形式出露，隧址區(qū)地下水總體較貧乏。工程區(qū)地下水按含水巖（層）組的巖性和含水特征，分為以下3個類型：松散層孔隙含水層（組）、基巖裂隙含水層（組）和砂巖孔隙裂隙含水層（組）。線位區(qū)分共發(fā)現(xiàn)泉點20個，均為下降泉，井70個。其中：1#隧道泉點9個，標高在260～490m間，最大流量77.6m3/d，井5個，最大流量約3.5m3/d；2#隧道泉點11個，標高在204～471m間，最大流量17.3m3/d，井65個，最大流量約8.6m3/d。根據(jù)地面調(diào)查：區(qū)域內(nèi)井泉分布無規(guī)律，多沿地形地貌展布，構(gòu)造剝蝕沖溝內(nèi)多見泉點出露，但流量較小，多數(shù)流量為0.001～0.01L/s，旱季甚至消失。水文區(qū)內(nèi)主要河流主要為長江干流，長江以南向北流經(jīng)勘察區(qū)長達9.5km。根據(jù)萬縣水文站資料，長江在萬州段的歷年平均流量10800～15900m3/s，最大洪峰流量76400m3/s，最枯流量2690m3/s。根據(jù)《長江三峽水利樞紐初步設(shè)計報告》資料，三峽水庫建成后，在汛期（6月中旬～9月底）運行時，為了保證洪水到來時攔蓄洪水，需將水庫蓄水位降低到防洪限制水位145m。若遇洪水，壩前水位達到五年一遇壩前水位147.2m。洪峰過后，以防可能再次發(fā)生洪水，水庫水位應(yīng)降至防洪限制水位145m左右；非汛期（10月至次年4月上旬）水庫壩前水位保持在145m～175m之間，水位變幅為30m。三峽水庫蓄水后新田鎮(zhèn)水文特征：正常蓄水位175.1m；防汛限制水位145m。灘邊河為長江小型支流，自南向北發(fā)育，其源頭位于高峰水庫，河流區(qū)域地形變化較大，高差達30m。根據(jù)資料顯示：灘邊河在比較線管橋位置最高洪水位高出現(xiàn)有溝底約1.0～2.0m；在管橋位置最高洪水位約185.5m。灘邊河沿2#隧道西側(cè)展布，并于1#、2#隧道結(jié)合部位匯入長江，發(fā)育高程175.0m至353m，河谷深切，為區(qū)內(nèi)相對最低侵蝕基準面。高峰水庫位于高峰鎮(zhèn)，庫容量約11.9×104m3，為區(qū)內(nèi)比較重要的地表水源體，距離線位最近距離2.4km，最大水深15～20m，其庫底最低標高與隧道標高250m相對高差約80m，隧道施工對其基本無影響。線位區(qū)及附近地形切割強烈，溝谷縱橫，地表水體較發(fā)育，多見溪溝，水量隨季節(jié)變化較大。建筑材料外來建筑材料本工程所需的水泥、鋼筋、鋼管、木材、油料、火工材料等物資均可從萬州城區(qū)購買，采購、運輸都較為方便。天然建筑材料砂、砂卵礫石隧址區(qū)附近砂、卵礫石主要產(chǎn)于長江，可采用長江的砂、卵石作為砂卵石料場，運距約15～20Km，有沿江公路相連，交通方便。石料排水、防護等用石料主要為砂巖?？稍谶吰绿庨_挖、隧道洞渣內(nèi)選取，也可在線路附近的料場開采或購買。主體工程施工隧道工程施工施工布置楊柳水廠輸水線路上隧洞依次為1#、2#隧洞，長度分別為2.611km、11.156km，根據(jù)地形地質(zhì)條件和施工進度要求，在1#、2#隧洞洞口及2#隧洞中部共布置4條施工道路，其中，2#隧洞中部布置3條施工支洞，利用現(xiàn)有地方道路和新建施工道路進行施工。施工方法隧洞進出口明挖覆蓋層和巖石都采用自上而下分層開挖，覆蓋層分層厚度3～5m，由1～2m3的挖掘機配10～15t自卸汽車出渣。巖石臺階高度10～12m，采用潛孔鉆鉆孔，邊坡采用預裂爆破，建基面預留保護層，保護層開挖采用手風鉆鉆孔爆破。開挖料采用1～2m3挖掘機裝10～15t自卸汽車運輸。洞挖1#隧洞長2.636km，2#隧洞長11.156km，輸水隧洞總長113.792m，縱坡1‰，均為無壓城門洞形隧洞，隧洞凈斷面尺寸為2.5m×2.7m，最小開挖斷面尺寸3.2m×3.4m,采用鋼筋混凝土襯砌。隧洞全線采用鉆爆法施工，施工采用手風鉆鉆孔，每次循環(huán)進尺2～3m，周邊采用小直徑藥卷光面爆破控制開挖輪廓，全斷面一次成洞,先開挖支護，相向工作面貫通后再進行襯砌?？刂乒て诘捻椖渴?#隧洞，長11.157km。為保證安置點按期投入使用的進度要求，2#隧洞中部布置2-1#、2-2#、2-3#三條施工支洞。2-1#、2-2#、2-3#三條施工支洞均采用與主洞相同的城門洞型斷面，2-2#支洞在工程結(jié)束后可用作特殊工況下（如原隧洞檢修）的洞口零星生產(chǎn)用水。受地形所限，2-1#和2-3#施工支洞僅設(shè)錨噴支護，工程結(jié)束后在與主洞交叉口處封堵。施工支洞主要工程量見附錄B。因主洞開挖斷面偏小，挖掘機或裝載機裝渣不便，而人工裝運的效率較低，無法保證施工進度，參考同類工程經(jīng)驗，選用扒渣機裝渣。隧洞采用全斷面鉆爆開挖，手風鉆鉆孔爆破，中間掏槽、周邊光面爆破。為方便出渣，布置600mm寬的單軌，采用側(cè)卸式的有軌斗車和寬度1.6m的扒渣機配合出渣，由于隧洞較長，通風散塵比較困難，施工期時考慮混合式通風。隧洞支護錨噴支護應(yīng)在鉆爆開挖后及時跟進，Ⅲ類圍巖洞段支護滯后開挖掌子面不大于80m，Ⅳ類圍巖洞段支護滯后開挖掌子面不大于30m，Ⅴ類圍巖洞段支護緊隨開挖掌子面。視地質(zhì)條件對Ⅴ類圍巖洞段部分設(shè)置鋼支撐支護，必要時采用超前錨桿、超前小導管或管棚進行超前支護。為保證施工期安全，可采用物探檢測手段開展地質(zhì)超前預報和混凝土襯砌質(zhì)量檢測等，根據(jù)檢測情況及時采取處理措施。施工中總體按照“超前預報→超前支護→開挖、出渣→初噴→拱架→錨桿、掛網(wǎng)→復噴”的順序進行。噴混凝土采用濕噴法，打設(shè)錨桿時采用手風鉆鉆孔，施工方式為先注漿后插桿。施工排水隧洞掘進時施工排水采用順坡向自流排水、逆坡向水泵抽排的方式。開挖過程中設(shè)置臨時集水井，將地下水、施工廢水排入集水井，再由水泵排出洞外。集水井間距根據(jù)圍巖滲水情況而定。施工通風國內(nèi)地下工程通風距離一般控制在約4km以內(nèi)，沿線最大通風距離約2.6km，為1#洞一線。通風問題應(yīng)在施工引起足夠的重視。由于山體雄厚，設(shè)置通風豎井的成本較高，暫不考慮設(shè)置。各工作面相向掘進，在洞口設(shè)置軸流式風機通風，送風至工作面后方20～50m處。當開挖長度超過2km時，增設(shè)一臺軸流式風機串聯(lián)在風管上增壓，洞內(nèi)安裝風機處對頂部適當擴挖或置于錯車道上方，保證風機不影響設(shè)備通行。施工進度與強度由于1#隧洞進口地形陡峻，現(xiàn)有公路不到達，修筑臨時施工道路很困難，所以1#隧洞施工只能從出口掘進，整個1#隧洞只有一個工作面，隧洞開挖支護工期受1#隧洞工作面控制，安排在第1年1月～第2年8月中完成，平均開挖強度0.15萬m3/月；其中Ⅲ類、Ⅳ類及Ⅴ類圍堰隧洞開挖進尺分別約為150m、100m、30m/月?；炷潦┕せ炷烈r砌在洞身段在開挖完成后進行，施工通道與開挖相同，單工作面最長襯砌長度約2611m。隧洞混凝土采用移動式拌和機拌制，混凝土襯砌及回填采用鋼木臺車或組合鋼木板，分段澆筑，分段長度10～12m。混凝土采用小推車運輸，泵送入倉，插入式振搗器振搗。施工順序為先澆筑底板，再澆筑側(cè)墻和頂拱。隧洞施工工期輸水隧洞總施工工期由1#隧洞控制，隧道施工準備期按2個月考慮，1#輸水隧洞開挖預計工期17.5個月，混凝土襯砌按14.5個月考慮，竣工收尾2個月，總施工工期預計為36個月。泵站、管道及埋管工程施工土石方工程施工泵站、管道和埋管主要土石方施工項目包括開挖、回填等。埋管工程土石方施工項目主要包括管槽開挖與回填。主要施工流程為土石方開挖、底部墊層回填、管道安裝、上部土石方回填。輸水管道工程土石方施工項目主要包括基礎(chǔ)開挖與回填。主要施工流程為土石方開挖、底部墊層回填、管道安裝、混凝土澆筑、土石方回填。泵站工程土石方施工項目主要包括明渠開挖與回填。主要施工流程為土石方開挖、混凝土澆筑、土石方回填。管道和埋管土方開挖中，可采人工開挖和挖掘機自上而下開挖。當管道底部寬度小于1m時，采用人工開挖；大于1m時，采用0.5～1m3挖掘機自上而下開挖。石方開挖可采用手風鉆鉆孔爆破，局部采用風鎬或破碎錘松動。一般情況下，為減少挖運量，開挖料就近用作填筑料，其它分散在周邊，且在開挖施工安排上與鄰段填筑時段相配合。管道和埋管施工所需回填料就近利用開挖料，挖掘機配合人工鋪料，分層填筑，小型平板夯逐層壓實。局部工作面狹窄部位，如兩管道間部位及管道與管槽壁間部位，可采用人工整平壓實。混泵站凝土結(jié)構(gòu)澆筑完成并達到設(shè)計要求強度后進行回填施工。填筑料利用開挖料，反鏟配合鋪料，小型碾壓設(shè)備壓實?；炷凉こ淌┕せ炷潦┕ろ椖恐饕獮楣艿乐Ф辗蠊芏蔚膲|層及支墩混凝土、泵站和埋管混凝土等。此部分相對分散且工程量較小，由采用0.35～0.75m3拌和機拌制后運至澆筑地點。道路運輸方便時采用攪拌運輸車水平運輸或用手推車運輸。垂直運勢方案根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)及高度情況選用。管橋及結(jié)合井工程施工土石方施工土方開挖采用0.6m3挖掘機自上而下開挖；石方開挖可采用手風鉆鉆孔爆破，局部采用風鎬松動，采用0.6m3挖掘機挖裝，采用5t～10t自卸汽車運輸至附近需要填筑部位。為減少轉(zhuǎn)運量，在開挖施工安排上應(yīng)配合鄰段填筑時段。土方回填程序為低處分層填筑，輕型振動碾壓實，采用0.6m3挖掘機挖裝，5t～10t自卸汽車直接運輸開挖料至回填部位。混凝土工程施工管橋基礎(chǔ)承臺按1～2m分層現(xiàn)場澆筑，采用5t汽車吊配1m3吊罐澆筑，混凝土運輸采用自卸汽車，插入式振搗器搗實。管橋排架及橋身是本渠系工程的施工難點，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查比較后，管橋排架和橋身施工采用預制組裝的方式。排架和橋身構(gòu)件預制完成后采用載重車運至鋪裝點，20t或50t汽車吊起，人工輔助組裝固定。結(jié)合井混凝土工程量較小，結(jié)構(gòu)高度約4m，可采用簡易滑輪提升系統(tǒng)完成模板和混凝土的搬送與吊裝。輸水管道安裝管線主要有鋼管，分節(jié)在工廠制作，運輸機械可選用平板車，可沿管線或施工便道堆放。鋼管分節(jié)長度按9m考慮，可采用承插或法蘭連接。埋管段在下部砂墊層鋪設(shè)完成后由起吊設(shè)備下放就位，鎮(zhèn)墩混凝土在管線安裝完成后澆筑。施工交通對外交通本工程起于重慶市萬州區(qū)瀼渡鎮(zhèn)莊子河，途徑甘寧鎮(zhèn)、高峰鎮(zhèn)、龍都街道，止于經(jīng)開區(qū)雙河口。工程位于長江左岸，長江左岸已修筑有沿江公路，有村道通往工程區(qū)，交通比較方便。場內(nèi)交通2#隧洞進出口、2-1#和2-2#施工支洞進口離沿江公路很近，可修筑較短的臨時施工道路與沿江公路聯(lián)通；2-3#施工支洞口位于一緩平臺，較易修筑臨時施工道路到達支洞洞口區(qū)域；1#隧洞出口可布置臨時施工道路至沿江公路，1#隧洞進口由于地形較陡，臨時施工道路布置比較困難。在1#隧洞出口、2#隧洞進出口和2#隧洞中部共需修筑6條施工道路，碎石土路，路面寬6m，總長約2.7Km。施工總布置施工總布置規(guī)劃原則施工布置需根據(jù)工程規(guī)模及當?shù)厥┕l件，合理統(tǒng)籌規(guī)劃布置各種臨時設(shè)施，妥善處理施工場地內(nèi)外關(guān)系。根據(jù)輸水線路現(xiàn)有的施工場地條件，考慮到施工期較短，線路較長，生產(chǎn)設(shè)施可利用當?shù)厣鐣?wù)，生活用房盡量租用當?shù)胤课?，這樣可充分利用沿線的地方生產(chǎn)生活設(shè)施，減少施工占地。輸水線路經(jīng)過村莊，可在村莊租用房屋作為施工營地。在施工營地附近租用場地作為綜合倉庫用于存放水泥、鋼筋等材料。施工分區(qū)規(guī)劃三水輸水工程分為四個施工區(qū)：施工Ⅰ區(qū)包括取水口泵站及管線的鋪裝工程施工；施工Ⅱ區(qū)包括1#輸水隧洞進出口及洞身開挖及支護；施工Ⅲ區(qū)包括管橋、2#輸水隧洞進口及部分洞身開挖及支護；施工Ⅳ區(qū)包括2#輸水隧洞出口及部分洞身開挖及支護。各施工區(qū)的外來物資和施工機械均經(jīng)過沿江公路、臨時施工道路進場。在施工區(qū)臨時占地、棄渣場和隧洞進出口之間布置臨時施工道路與沿江公路連接。土石方平衡與棄渣土石方平衡及棄渣遵循以下原則：（1）土石方回填料優(yōu)先就近利用開挖料，多余開挖料作為棄渣。（2）輸水管道土石方回填后，多余的開挖料均勻攤鋪在設(shè)計高程之上，無需運往棄渣場。（3）管橋、泵站、隧道等在土石方回填后，多余的開挖料視地形情況選擇棄渣方式。對地形較為平坦地段，選擇就近棄渣，不設(shè)置棄渣場；對地形陡峻或建筑物存在集中的大量棄渣地段，多余開挖料運往指定棄渣場。施工供水、供電及通訊施工供