水中道路隧道施工方案一、工程概況1.1工程設(shè)計(jì)參數(shù)本水中道路隧道全長(zhǎng)2880米，采用城門洞型斷面設(shè)計(jì)，開挖斷面尺寸為2.8m×2.8m（寬×高），襯砌后斷面為2.2m×2.2m，設(shè)計(jì)縱坡0.104%，進(jìn)口底高程▽25.0m，出口底高程▽22.0m。隧道采用雙向兩車道設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)行車速度60km/h，設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為公路-Ⅰ級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限100年。1.2工程地質(zhì)條件隧道穿越地層主要為侏羅系上統(tǒng)流紋質(zhì)含角礫玻屑凝灰?guī)r，圍巖以Ⅱ～Ⅲ類為主，巖體完整性較好，局部受區(qū)域斷層影響存在Ⅳ～Ⅴ類破碎帶。隧道上覆巖體厚度45～130m，進(jìn)口段受斷層影響風(fēng)化劇烈，工程地質(zhì)條件較差。地下水主要為基巖裂隙水，局部斷層帶可能存在涌水風(fēng)險(xiǎn)，正常涌水量預(yù)計(jì)為500m3/d，最大涌水量可達(dá)1500m3/d。1.3水文氣象條件工程區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，多年平均氣溫16℃，極端最高氣溫38.5℃，極端最低氣溫-9.3℃，無霜期244天。雨季集中在6-9月，多年平均降水量1200mm，最大小時(shí)降雨量達(dá)50mm，施工期需考慮防汛排澇措施。1.4施工總體目標(biāo)質(zhì)量目標(biāo)：工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良等級(jí)，分項(xiàng)工程合格率100%，關(guān)鍵工序優(yōu)良率95%以上安全目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)"零死亡、零重傷"，輕傷頻率控制在3‰以內(nèi)工期目標(biāo)：總工期310日歷天，其中隧道開挖及支護(hù)工期240天，襯砌及附屬工程70天環(huán)保目標(biāo)：施工期噪聲、揚(yáng)塵、廢水排放符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，植被恢復(fù)率100%二、施工總體布置2.1施工總平面布置施工場(chǎng)地分進(jìn)口工區(qū)和出口工區(qū)布置，各工區(qū)設(shè)置獨(dú)立的辦公生活區(qū)、材料倉庫、混凝土攪拌站、機(jī)械設(shè)備停放區(qū)及棄碴場(chǎng)。進(jìn)口工區(qū)主要負(fù)責(zé)1467m（含37m施工支洞）隧道施工，出口工區(qū)負(fù)責(zé)1450m隧道施工，兩工區(qū)同步作業(yè)。2.2施工道路規(guī)劃利用既有公路改造施工便道3.5km，路面寬度6m，采用泥結(jié)碎石路面，設(shè)置錯(cuò)車道10處。洞內(nèi)運(yùn)輸采用無軌運(yùn)輸方式，配置2臺(tái)20t自卸汽車和1臺(tái)側(cè)卸式裝載機(jī)組成出碴系統(tǒng)。2.3臨時(shí)水電系統(tǒng)供電系統(tǒng)：在進(jìn)出口工區(qū)各設(shè)置1臺(tái)500KVA變壓器，從附近高壓線路引接，同時(shí)配備2臺(tái)250KW柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，保證施工連續(xù)用電供水系統(tǒng)：進(jìn)口工區(qū)采用鉆井取水，設(shè)置300m3蓄水池；出口工區(qū)從水庫抽水，設(shè)置200m3蓄水池，供水管路采用Φ100mm鋼管，保證洞內(nèi)用水量80m3/h2.4通風(fēng)排煙系統(tǒng)采用壓入式通風(fēng)方式，進(jìn)口工區(qū)配置2臺(tái)2×55KW軸流風(fēng)機(jī)，出口工區(qū)配置2臺(tái)2×45KW軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)筒選用Φ1.2m阻燃風(fēng)筒，每節(jié)長(zhǎng)10m，接口處采用雙反邊連接，保證洞內(nèi)風(fēng)速不小于0.25m/s，獨(dú)頭通風(fēng)距離最長(zhǎng)達(dá)1467m。三、主要施工方法3.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)采用"長(zhǎng)探+短探"相結(jié)合的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系：長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)：采用TSP203系統(tǒng)，每100m進(jìn)行一次，預(yù)報(bào)前方100-150m地質(zhì)情況中距離預(yù)報(bào)：采用地質(zhì)雷達(dá)，每30m探測(cè)一次，預(yù)報(bào)前方30-50m范圍短距離預(yù)報(bào)：采用超前水平鉆探，每10m施作3個(gè)Φ108mm鉆孔，深度15m，驗(yàn)證地質(zhì)情況特殊段加密：在斷層破碎帶、富水地層等不良地質(zhì)段，加密探測(cè)頻次，必要時(shí)采用超前小導(dǎo)管注漿加固3.2隧道開挖施工根據(jù)圍巖類別采用不同開挖方法：Ⅱ～Ⅲ類圍巖段：采用全斷面開挖法，循環(huán)進(jìn)尺3m，鉆爆參數(shù)如下：周邊眼間距50cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m掏槽眼采用直眼掏槽，深度3.5m，裝藥集中度1.2kg/m輔助眼間距80cm，排距70cm，裝藥集中度0.8kg/mⅣ～Ⅴ類圍巖段：采用臺(tái)階法開挖，上臺(tái)階高度3.5m，下臺(tái)階高度2.5m，循環(huán)進(jìn)尺1.5m斷層破碎帶：采用CD法（中隔壁法）開挖，分左右兩部分，每部分分上下臺(tái)階，循環(huán)進(jìn)尺0.5-1.0m3.3鉆爆作業(yè)施工鉆孔作業(yè)：采用自制鉆爆臺(tái)車配7655型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，鉆孔直徑42mm，炮孔深度3.2-3.5m裝藥結(jié)構(gòu)：周邊眼采用間隔裝藥，藥卷直徑25mm，其他炮眼采用連續(xù)裝藥，藥卷直徑32mm起爆網(wǎng)絡(luò)：采用非電毫秒雷管起爆，周邊眼采用導(dǎo)爆索起爆，實(shí)現(xiàn)光面爆破爆破參數(shù)控制：硬巖殘眼率≥80%，中硬巖≥70%，軟巖開挖輪廓圓順，兩茬炮之間錯(cuò)臺(tái)≤15cm3.4出碴運(yùn)輸裝碴：采用ZL50C裝載機(jī)，斗容3m3，配合人工清理掌子面運(yùn)輸：采用20t自卸汽車，洞內(nèi)行車速度控制在10km/h以內(nèi)循環(huán)時(shí)間：裝碴時(shí)間5-8min，運(yùn)輸時(shí)間根據(jù)距離調(diào)整，保證每循環(huán)出碴時(shí)間≤2h棄碴處理：棄碴場(chǎng)設(shè)置在出口工區(qū)下游1km處，占地面積15畝，分層碾壓堆放，坡比1:1.5，頂面設(shè)置擋碴墻，底部設(shè)截排水溝3.5初期支護(hù)施工噴射混凝土：采用濕噴工藝，C25混凝土，厚度5-20cm，分兩層噴射，第一層初凝后再噴第二層錨桿施工：拱部采用Φ25組合中空注漿錨桿，長(zhǎng)度3.5m，間距1.2m×1.2m；邊墻采用Φ22砂漿錨桿，長(zhǎng)度3.0m，間距1.5m×1.5m鋼拱架安裝：Ⅳ～Ⅴ類圍巖采用I20b型鋼拱架，間距0.8-1.0m；斷層破碎帶采用格柵拱架+型鋼拱架復(fù)合支護(hù)，間距0.5m鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)：采用Φ8鋼筋，網(wǎng)格間距20cm×20cm，搭接長(zhǎng)度30d，保護(hù)層厚度≥3cm3.6襯砌施工防水層施工：采用1.5mm厚EVA防水板+無紡布，采用無釘鋪設(shè)工藝，搭接寬度10cm，雙縫焊接，充氣檢查合格襯砌模板：采用12m長(zhǎng)液壓襯砌臺(tái)車，模板厚度10mm，面板平整度≤2mm/m，支撐系統(tǒng)采用Φ50mm鋼管，間距60cm混凝土施工：C30防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)P8，采用輸送泵澆筑，分層厚度30cm，振搗采用插入式振搗器，振搗時(shí)間30-40s養(yǎng)護(hù)措施：采用噴淋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥14天，確保混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求3.7特殊地質(zhì)段施工斷層破碎帶處理：采用管棚+超前小導(dǎo)管注漿加固，管棚采用Φ108mm×6mm無縫鋼管，長(zhǎng)度15m，環(huán)向間距40cm；小導(dǎo)管采用Φ42mm×4mm鋼管，長(zhǎng)度5m，環(huán)向間距30cm，注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力0.5-1.0MPa涌水處理：當(dāng)涌水量＜5m3/h時(shí)，采用局部排水；5-20m3/h時(shí)，設(shè)置集水井+排水泵；＞20m3/h時(shí)，采用超前帷幕注漿堵水巖爆防治：采用超前應(yīng)力釋放孔，孔徑50mm，深度5m，間距1.5m，配合噴射混凝土封閉圍巖，必要時(shí)采用鋼纖維混凝土增強(qiáng)支護(hù)四、施工輔助系統(tǒng)4.1施工排水系統(tǒng)掌子面積水：設(shè)置臨時(shí)集水井，配置2臺(tái)Φ100mm污水泵（揚(yáng)程50m，流量50m3/h）洞內(nèi)排水：沿邊墻設(shè)置排水溝，斷面30cm×40cm，坡度2‰，在斷層破碎帶等富水段增設(shè)橫向截水溝排水管路：采用Φ150mm鋼管，每50m設(shè)置一個(gè)固定支架，確保排水暢通4.2施工供電系統(tǒng)洞外供電：采用10kV高壓線路引入，經(jīng)變壓器降壓后供給各施工設(shè)備洞內(nèi)供電：采用380V/220V三相五線制，動(dòng)力電纜選用VV22-1kV-3×70+1×35mm2電纜，照明線路選用BV-500V-2×2.5mm2導(dǎo)線照明系統(tǒng)：掌子面采用36V安全電壓，配置2盞1000W投光燈；洞內(nèi)每隔50m設(shè)置1盞100W防水防塵燈，保證洞內(nèi)最低照度不小于15lux4.3混凝土攪拌及運(yùn)輸攪拌站：進(jìn)出口工區(qū)各設(shè)置一座HZS50型混凝土攪拌站，每小時(shí)生產(chǎn)能力50m3原材料儲(chǔ)備：水泥罐容量100t×3個(gè)，粉煤灰罐50t×1個(gè)，砂、石堆場(chǎng)各200m2，設(shè)置防雨棚混凝土運(yùn)輸：采用4臺(tái)6m3混凝土攪拌運(yùn)輸車，洞內(nèi)采用混凝土輸送泵，輸送距離可達(dá)500m4.4監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)必測(cè)項(xiàng)目：洞內(nèi)外觀察、周邊位移、拱頂下沉、凈空變化，測(cè)點(diǎn)間距：Ⅱ～Ⅲ類圍巖30-50m，Ⅳ～Ⅴ類圍巖10-15m選測(cè)項(xiàng)目：圍巖體內(nèi)位移、錨桿軸力、鋼拱架應(yīng)力、襯砌應(yīng)力等，根據(jù)地質(zhì)條件適當(dāng)選取量測(cè)頻率：開挖后1-15天，1-2次/天；16-30天，1次/2天；31天以后，1次/周，直至變形穩(wěn)定數(shù)據(jù)分析：采用專用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，當(dāng)位移速率＞5mm/d時(shí)，加密觀測(cè)；當(dāng)累計(jì)位移達(dá)到預(yù)警值80%時(shí)，采取加強(qiáng)支護(hù)措施五、施工進(jìn)度計(jì)劃5.1施工總進(jìn)度計(jì)劃準(zhǔn)備階段：第1-15天，完成施工便道、臨時(shí)設(shè)施、水電系統(tǒng)建設(shè)隧道開挖及支護(hù)：第16-255天，進(jìn)口工區(qū)完成1467m，出口工區(qū)完成1450m襯砌施工：第180-280天，從進(jìn)出口雙向同步進(jìn)行附屬工程：第250-300天，包括路面、排水、照明等竣工驗(yàn)收：第301-310天，完成清理、檢測(cè)及驗(yàn)收5.2關(guān)鍵線路控制施工準(zhǔn)備→超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→隧道開挖→初期支護(hù)→防水層施工→二次襯砌→洞內(nèi)附屬工程關(guān)鍵控制點(diǎn)：斷層破碎帶施工（第80-120天）、隧道貫通（第240天）、襯砌完成（第280天）5.3進(jìn)度保證措施資源保障：投入足夠的機(jī)械設(shè)備和勞動(dòng)力，確保施工連續(xù)進(jìn)行技術(shù)保障：優(yōu)化施工方案，采用先進(jìn)技術(shù)和工藝，提高施工效率管理保障：實(shí)行周進(jìn)度計(jì)劃考核，延誤及時(shí)采取糾偏措施應(yīng)急保障：儲(chǔ)備必要的材料和設(shè)備，應(yīng)對(duì)突發(fā)事件影響六、質(zhì)量保證措施6.1質(zhì)量管理體系建立以項(xiàng)目經(jīng)理為首的質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置專職質(zhì)量工程師3名，各工序配備兼職質(zhì)量員，形成"橫向到邊、縱向到底"的質(zhì)量管理體系。6.2原材料質(zhì)量控制材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)：水泥、鋼筋、防水材料等主要材料進(jìn)場(chǎng)必須有出廠合格證，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣送檢，合格后方可使用材料儲(chǔ)存管理：不同材料分類存放，設(shè)置標(biāo)識(shí)牌，防止混用，水泥庫保持干燥，鋼筋采取防雨防銹措施混凝土配合比：根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場(chǎng)材料情況，優(yōu)化配合比，每500m3混凝土進(jìn)行一次配合比驗(yàn)證6.3施工過程質(zhì)量控制測(cè)量控制：采用全站儀進(jìn)行導(dǎo)線控制測(cè)量，每500m進(jìn)行一次復(fù)核，確保隧道貫通誤差符合要求開挖質(zhì)量控制：嚴(yán)格控制超挖，Ⅱ～Ⅲ類圍巖超挖≤15cm，Ⅳ～Ⅴ類圍巖超挖≤20cm，欠挖嚴(yán)禁出現(xiàn)支護(hù)質(zhì)量控制：錨桿拉拔力不小于設(shè)計(jì)值的90%，噴射混凝土厚度采用鑿孔檢查，合格率≥90%襯砌質(zhì)量控制：模板安裝位置偏差≤5mm，高程偏差±10mm，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可拆模6.4質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收工序檢驗(yàn)：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），上道工序不合格不得進(jìn)入下道工序分項(xiàng)工程驗(yàn)收：每個(gè)分項(xiàng)工程完成后，及時(shí)進(jìn)行驗(yàn)收，填寫驗(yàn)收記錄，保存影像資料隱蔽工程驗(yàn)收：隱蔽工程覆蓋前，必須經(jīng)監(jiān)理工程師檢查驗(yàn)收，簽字確認(rèn)后方可施工七、安全生產(chǎn)保證措施7.1安全管理體系成立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng)，設(shè)置專職安全員5名，各施工班組設(shè)兼職安全員，制定安全生產(chǎn)責(zé)任制，簽訂安全責(zé)任書。7.2安全教育培訓(xùn)三級(jí)安全教育：對(duì)所有進(jìn)場(chǎng)人員進(jìn)行公司、項(xiàng)目、班組三級(jí)安全教育，考核合格后方可上崗特種作業(yè)培訓(xùn)：電工、焊工、爆破工等特種作業(yè)人員必須持證上崗，定期進(jìn)行復(fù)審安全技術(shù)交底：各工序施工前，進(jìn)行安全技術(shù)交底，交底雙方簽字確認(rèn)，留存記錄7.3專項(xiàng)安全措施爆破作業(yè)安全：嚴(yán)格執(zhí)行爆破作業(yè)規(guī)程，爆破前進(jìn)行安全警戒，爆破后檢查啞炮，確認(rèn)安全后方可解除警戒高處作業(yè)安全：設(shè)置安全防護(hù)欄桿，高度1.2m，掛安全網(wǎng)，作業(yè)人員系安全帶，嚴(yán)禁酒后作業(yè)用電安全：實(shí)行"一機(jī)一閘一漏保"，配電箱加鎖，接地電阻定期檢測(cè)，雷雨天氣停止露天作業(yè)防火安全：易燃易爆物品單獨(dú)存放，設(shè)置消防器材，定期檢查，保持完好有效7.4安全檢查與隱患整改日常檢查：安全員每天對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡查，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)整改專項(xiàng)檢查：每周進(jìn)行一次安全專項(xiàng)檢查，重點(diǎn)檢查高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)季節(jié)性檢查：雨季、冬季來臨前，進(jìn)行專項(xiàng)安全檢查，落實(shí)防范措施隱患整改：建立隱患整改臺(tái)賬，定人、定時(shí)、定措施，跟蹤落實(shí)，閉環(huán)管理八、環(huán)境保護(hù)措施8.1施工揚(yáng)塵控制便道灑水：每天灑水4-6次，保持路面濕潤(rùn)，減少揚(yáng)塵材料覆蓋：砂、石等易揚(yáng)塵材料采用彩條布覆蓋，防止風(fēng)吹揚(yáng)塵出碴車輛：必須加蓋篷布，出場(chǎng)前沖洗輪胎，防止污染道路8.2施工噪聲控制設(shè)備選型：選用低噪聲設(shè)備，對(duì)高噪聲設(shè)備采取減振、隔聲措施作業(yè)時(shí)間：居民區(qū)附近夜間22:00-次日6:00停止高噪聲作業(yè)噪聲監(jiān)測(cè)：定期進(jìn)行噪聲監(jiān)測(cè)，確保符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)8.3施工廢水處理沉淀池：在攪拌站、洗車處設(shè)置三級(jí)沉淀池，廢水經(jīng)處理后回用油污處理：機(jī)械設(shè)備維修產(chǎn)生的廢油，集中收集，交專業(yè)單位處理生活污水處理：設(shè)置化糞池，生活污水經(jīng)處理后排入市政管網(wǎng)8.4水土保持措施棄碴場(chǎng)防護(hù)：設(shè)置擋碴墻、截排水溝、沉沙池，防止水土流失邊坡防護(hù)：施工便道、場(chǎng)地邊坡采取漿砌片石或植被防護(hù)植被恢復(fù)：工程結(jié)束后，對(duì)臨時(shí)用地進(jìn)行平整，恢復(fù)植被九、應(yīng)急預(yù)案9.1突發(fā)事件應(yīng)急處置坍塌事故：立即啟動(dòng)坍塌事故應(yīng)急預(yù)案，撤離人員，設(shè)置警戒，組織救援，同時(shí)上報(bào)相關(guān)部門涌水突泥：立即停止作業(yè)，撤離人員，啟動(dòng)排水系統(tǒng)，采取注漿堵水措施火災(zāi)事故：立即切斷電源，組織滅火，疏散人員，撥打119報(bào)警觸電事故：立即切斷電源，對(duì)傷者進(jìn)行急救，嚴(yán)重時(shí)送醫(yī)院救治9.2應(yīng)急物資儲(chǔ)備救援設(shè)備：擔(dān)架2副，急救箱2個(gè)，手電筒10支，應(yīng)急燈5盞通訊設(shè)備：對(duì)講機(jī)10臺(tái)，確保洞內(nèi)通訊暢通排水設(shè)備：備用污水泵4臺(tái)，排水管500m醫(yī)療物資：急救藥品、繃帶、消毒液等常用醫(yī)療用品9.3應(yīng)急演練每季度組織一次應(yīng)急演練，檢驗(yàn)應(yīng)急預(yù)案的可行性，提高應(yīng)急處置能力，演練后進(jìn)行總結(jié)評(píng)估，完善應(yīng)急預(yù)案。十、施工組織管理10.1組織機(jī)構(gòu)設(shè)置成立項(xiàng)目經(jīng)理部，設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理1名，項(xiàng)目副經(jīng)理2名，總工程師1名，下設(shè)工程技術(shù)部、質(zhì)量安全部、物資設(shè)備部、計(jì)劃合同部、財(cái)務(wù)部、綜合辦公室等職能部門，配備管理人員35人。10.2勞動(dòng)力組織根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，高峰期投入勞動(dòng)力280人，其中管理人員35人，技術(shù)工人150人，普工95人