盾构施工组织设计范本.docx
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1、第1章 编制说明1.1 编制依据 xxxxxxxxxxx工程施工第xxx标段施工招标文件; xxxxxxxxxxx工程施工第xxx标段工程施工招标澄清通知; 招标文件提供的地形图、地质报告、现场实际踏勘和调查获得的资料; 招标文件中指定的适用于本工程的国家、行业及地方规范、规程、标准以及有关施工、安全、质量、城市管理等方面的有关政策法规; 我公司现有的施工技术能力、管理水平和机械设备配备能力。1.2 编制范围 xxxxxxxxxxx工程施工第xxx标段:桩号34+402.6937+568.39输水隧洞盾构隧道施工; xxxxxxxxxxx工程施工第xxx标段:桩号34+402.6937+568
2、.39输水隧洞二衬管道施工; xxxxxxxxxxx工程施工第xxx标段:桩号34+402.6937+568.39的排气阀井、二衬井、始发井和排空井施工; xxxxxxxxxxx工程施工第xxx标段:桩号34+402.6937+568.39输水隧洞附属管件、监测设备安装及静水压试验等。1.3 编制原则 技术先进原则本方案采用适合本工程地质水文条件的盾构机和配套设备,盾构施工按每环一次出土考虑。二衬采用针梁式模板台车,全圆一次浇筑。 使用自有盾构机原则使用本公司自有的盾构机,盾构机目前在盾构基地,且在工程具备掘进条件之前随时到位。 工期优先原则本方案充分考虑工程的重点、难点,工期的紧迫性及影响因
3、素的不确定性,工、料、机、资金配置充分,进度计划合理且留有余量。 安全第一原则施工方案充分考虑安全方面的投入,包括生产安全、环境安全、消防安全、治安安全等。 质量优先原则百年大计,质量为本,充分了解到内水压管道与其它管道(隧道)的不同,重视混凝土的抗渗、防水质量的控制。 服务业主原则本标为xxxxxxxxxxx工程施工第xxx段,盾构始发井临时占地面积大,交通方便,因此,本着服务业主的原则,我公司在布置场地时,提高会议室、业主办公室、洗手间、工地食堂的面积和标准,使该场地具有接待输水工程相关单位会议和业主现场办公的能力。1.4 执行和引用标准水利水电建设工程验收规程SL223-2008水利水电
4、工程施工质量评定规程SL176-2007地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)2003版盾构法隧洞施工与验收规范GB50446-2008地下工程防水技术规范GB50108-2008地铁工程监控量测技术规程(xxx市地方标准DB11/490-2007)建筑基坑支护技术规程JGJ120-99水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范SL174-96水工混凝土结构设计规范SL191-2008高强度混凝土结构技术规程CECS104:99混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002砌体结构设计规范GB50003-2001土工合成材料应用技术规范GB50290-98土工合成材料测试规范
5、SL/T235-1999水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范SL47-94水工建筑物地下开挖工程施工技术规范DL/T5099-1999水工混凝土外加剂技术规程DL/T5100-1999混凝土强度检验评定标准GB/T50107-2010水工混凝土施工规范DL/T5144-2001水工混凝土施工规范SDJ207-82水工建筑物止水带技术规范DL/T5215-2005钢筋焊接及验收规程(JGJ107-2003)钢筋机械连接通用技术规程(JGJ107-2003,J257-2003)给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程CECS117:2000水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL62-94地基与基础工程
6、施工及验收规范GBJ202-83地下防水工程施工及验收规范GBJ208-2002水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准-金属结构及启闭机械安装工程SDJ249.2-88施工现场临时用电安全技术规程JGJ46-2005预防混凝土工程碱集料反应技术管理规定(试行)(京TY5-99)地下工程防水技术规范(GB50108-2008)地面水环境质量标准(GB3838-2002)水利水电工程土建施工安全技术规程SL399-2007水利水电工程金属结构与机电设备安装安全技术规程SL400-2007绿色施工管理规程(DB11/5132008)水利水电工程施工测量规范(SL52-93)建筑地基基础设计规范
7、(GB50007-2002)1.5 工程简述1.6 施工条件1、对外交通条件xxxxxxxxxxx工程路由大部分位于五xxx外侧,北苑桥顾家庄桥段位于五xxx内侧,沿线穿奥林匹克公园、五xxx、地铁五号线、京承高速公路、城铁13号线、首都机场高速路、机场线、京包铁路、地铁八通线、京同快速路、京秦铁路、京承铁路、京沈高速公路、精进城际铁路、京津唐高速路等重要建筑物,奥林西桥等十余座五xxx立交桥和清河导流渠、仰山大沟、北小河、坝河、亮马河、青年路沟、通惠河、通惠北干渠、半壁店沟、观音唐沟、大柳树沟、肖太后河、大羊坊沟和凉水河等河、沟、渠,除上述交叉建筑物外,管顶以上地面状况基本为五xxx绿化带和
8、道路,局部管顶以上有13层房屋。xxxxxxxxxxx工程跨xxx、xxx两个区,渠线与五xxx并行,沿线与清河东路、林萃路、天辰路、安立路、北苑路、广顺大街、利泽东街、京顺路、驼房营路、七棵树路、东坝路、姚家园路、xxx北路、xxx路、化工路、阳坊路、荣华北路、西环北路、xxx西街等城市道路相交,对外交通便利,满足工程物资运输需要。2、施工供应条件工程位于xxx区和xxx区,沿线有10kv电网。工程沿线附近的村庄、企事业单位有自来水管网或自备水井,可作为本工程施工用水水源。xxx市具有较强的加工和机械修配能力,本工程材料加工或机械修配可通过招标或委托加工来完成。xxx市既有较好的物资供应条件
9、,施工期间的生活物资和水泥、钢筋、木材、油料、预拌混凝土等建筑材料均可在当地采购。3、管材生产、混凝土供应条件盾构管片本工程所用管片外径6000mm,厚300mm,衬砌管片环宽1.2m,全环分为6块,由一块封顶块,2块临接块和3块标准块组成。管片结构尺寸与xxx地铁盾构隧洞所用管片相同。xxx市现有xxx港创瑞博混凝土有限公司、xxx榆构有限公司、xxx城建建材工业有限公司、xxx建工混凝土构件有限公司等盾构管片生产厂家,共有该型号管片模具80余套,最大生产能力可达6000环/月。预拌混凝土工程所在地附近现有xxx中建华诚混凝土有限公司、东建混凝土公司、xxx城建集团混凝土公司、xxx富鹏混凝
10、土有限公司、xxx市高强混凝土有限有限公司等诸多预拌混凝土供应厂家,供应条件较好。1.7 工程地质与水文气象1、工程地质地形地貌场地始于东五环老君堂桥西南侧约730m的15#盾构始发井,沿五xxx外侧穿越大羊坊北桥、大羊坊桥,至荣华桥西南侧约200m的16#盾构始发井。沿线地形较为平坦。地貌单元主要为永定河冲洪积扇东北边缘,地面高程29.4135.42m。地层结构填土:杂色、以素填土为主,主要成分为粘质粉土,含砖渣、碎石、植物根系等。层厚0.702.50m,层底高程27.9132.69m。1杂填土:主要分布在大羊坊桥至荣华桥以北,杂色,主要成分为碎石、砖渣等。层厚0.705.00m,层底高程2
11、6.8833.09m。粉质粘土:褐黄灰黄色,湿,可塑硬塑,含云母、氧化铁、有机质。层厚0-10.80m,层底高程16.05-26.59m。1粉土:褐黄黄灰色,稍湿湿,中密密实,含云母、石英、氧化铁。层厚0-13.10m,层底高程15.86-29.47m。2粉细砂:褐黄色,湿,稍密中密,含云母、石英、氧化铁。段内揭露最大厚度4.00m。 细中砂:褐黄色,湿,中密密实,含云母、石英、氧化铁。层厚0-7.20m,层底高程14.52-21.77m。层内局部含有1粉质粘土透镜体,揭露最大厚度2.80m。粉质粘土:褐黄色,湿,可塑硬塑,含云母,氧化铁。局部见有姜石。层厚0-10.50m,层底高程8.41-
12、15.20m。层内局部含有2粉、细砂透镜体,揭露最大厚度0.80m。1粉土:褐黄色,湿,稍密中密,含云母、石英、氧化铁。层厚0-7.40m,层底高程8.56-16.78m。细中砂:褐黄色,中密密实,湿饱和,含云母、氧化铁、石英,局部含圆砾。揭露最大厚度15.90m,揭露层底高程-4.1111.09m。1卵砾石:杂色,饱和,密实。亚圆形,级配中等较好,粒径一般4-6cm,可见最大粒径10cm,多为中粗砂充填,含量2030%。段内主要分布在50#排气阀井以南,细中砂层底部。揭露层厚05.10m,揭露层底高程-2.762.84m。2粉质粘土:褐黄色,湿,稍密中密,含云母、氧化铁。局部为粉质粉土。主要
13、位于细中砂层的中部,揭露层厚05.20m。粉质粘土:褐黄色,湿,可塑硬塑,含云母、氧化铁。揭露层厚011.10m,揭露层底高程-10.131.55m。该层夹有多层1中细砂,呈褐黄色,饱和,密实,局部底部含有圆砾,其层厚在1.14.3m之间变化,厚度不均。2、水文地质本标段位于第水文地质区段(西直河桥南至xxx凉水河)。场区地下水埋藏类型为第四系孔隙水,据钻探揭露地下水情况显示,工程项目影响范围内主要分布有1层地下水:本层水含水岩组为细中砂、1卵砾石,地下水埋深20.3025.90m,高程7.5111.16m。主要为孔隙潜水,局部略具承压性。另外,2粉细砂及1中细砂透镜体局部含有层间水,其中2透
14、镜体含水层地下水埋深6.707.40m,高程22.4527.47m。1透镜体含水层地下水钻探过程中在局部钻孔有揭露,多具有承压性,最大压力水头6.30m,地下水顶板高程-6.641.55m。区域地下水主要受大气降雨补给,排泄方式主要为人工开采及径流,地下水流向主要为由西向东。本标段隧洞开挖主要涉及第1层地下水,施工开挖存在涌水问题,经初步计算,本区间隧洞最大涌水量约为每延米550m3/d。根据隧洞与地下水位的空间关系,对地下水进行腐蚀性测试分析,根据地下水样水质分析成果,依据水利水电工程地质勘察规范(GB50487-2008)对其腐蚀性进行判定:场区地下水对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的
15、钢筋具有弱腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。3、工程地质评价隧洞地质评价隧洞洞身为粘砂粘多层结构及砂土均一结构,其中本段起点至荣华桥之间为粘砂粘多层结构,岩性主要为粉质粘土、1粉土、细中砂及粉质粘土;荣华桥至本段终点之间为砂土均一结构,岩性主要为细中砂。隧洞工程地质评价根据本段地层岩性分布及物理力学性质等综合因素,结合工程结构类型及埋置深度特征,对隧洞进行综合承载能力评价及工程地质评价:隧洞洞底涉及高程46m左右,洞底分布地层岩性主要为细中砂,局部为2粉质粘土及粉质粘土,地基承载力细中砂达到250kPa,2层及层分别为240kPa、250kPa。隧洞底地基土不存在地震液化问题。依据水利水电工程地质
16、勘察规范(GB50487-2008)附录N围岩工程地质分类为类。围岩部分为细中砂、粉土、及粘性土,颗粒间结构性较弱,围岩自稳定能力较差,特别是洞顶、洞身细中砂对围岩稳定极为不利,应根据地层结构、埋深、地面环境、隧洞结构和开挖面稳定性等控制要求,采用安全可靠的掘进方案和措施做好围岩支护和加固保护工作,满足施工安全地面沉降达到控制要求。隧洞洞身沿线局部岩性物理力学性质差异性较大,盾构施工应充分考虑,以保证盾构安全掘进。段内主要分布有1层地下水,含水岩组为细中砂,地下水埋深20.3025.90m,高程7.5111.16m,标高一般低于洞顶12m,段内分布连续,应充分考虑地下水对井壁稳定的影响,盾构掘
17、进易出现流砂、潜蚀、管涌等现象,应采用合理安全的掘进方案,做好围岩支护和加固保护工作,采取必要的降水或止水措施,在施工过程中加强地下水位监测工作。满足施工安全、地面沉降达到控制要求。16#盾构始发井及二衬竖井(排气阀井、排空井)工程地质评价本标段有16#盾构始发井及32#、33#、34#二衬竖井。盾构井及竖井开挖土体岩性上部为填土、粉质粘土、1粉土、细中砂、粉质粘土中部为细中砂、1卵砾石、2粉质粘土,下部主要为细中砂和粉质粘土。盾构井井底持力层岩性为细中砂及1卵砾石,地基承载力分别为250kPa、350kPa。竖井井底持力层岩性为细中砂或粉质粘土,地基承载力为250kPa。盾构井及竖井开挖深度
18、较大,应按规定做好基坑支护,保证边坡稳定。基坑支护采用连续墙支护,结合内支撑或外支撑。在施工过程中,应对基坑稳定性及周围地面沉降进行监测,以免引起工程危害。本区段内主要赋存1层地下水,含水岩组为第细中砂层,埋藏类型为孔隙潜水,盾构井及竖井水位埋深21.224.5m,对应的水位标高为8.569.55m,段内连续分布,应充分考虑地下水对井壁及基地稳定影响,采取必要的降水或止水措施,在施工过程中加强地下水位监测工作。1.8 工程特点、重点、难点及对策1.8.1 工程特点本工程作为南水北调配套工程xxxxxxxxxxx输水管线,综合施工方法、施工规模、结构形式、工程周边环境等因素,其有以下特点: 本标
19、段全线沿东五环施工,各施工场地均布设与五xxx边,对绿色文明施工要求高。 多种交互地层长距离盾构施工本标段的输水隧洞长度为3165.70m,洞身穿越地质复杂(即主要穿越粘性土、细砂层局部夹圆砾层和粉质粘土夹砂层的交互地层中),部分围岩结构松散,易产生较大地面沉降。且上层滞水和潜水层呈多层分布,局部存在地下水位的异常变化。因此,采用盾构法单向长距离掘进,要求盾构设备性能良好,适应性强,施工总体部署方面要科学、合理,同时对减少围岩变形、地层损失、开挖面保持稳定和控制地面沉降要求高。 工程重要穿越多,协调任务重xxxxxxxxxxx第xxx标段工程自南向北先后穿越荣华路(荣华桥)、京津塘高速公路(大
20、羊坊桥)、xxx工业区西路(大羊坊北桥)、大羊坊沟桥、京津城际铁路和部分房屋建筑。穿越点穿越难度大、风险高。穿越涉及xxx地铁、xxx铁路局、xxx交通局、河道管理局、村委会等管理部门的许可,这些部门都有严格的办事程序和内部管理制度,穿越是涉及安全大事,穿越方案一般需多次论证,因此办理穿越许可手续是件费时费力的事,建设单位协调工作量大。路所穿越段地理位置特殊,采用盾构法施工,主体结构沿东五环延伸,工程施工综合环境较为复杂,地上、地下环境保护要求高。输水隧洞穿越地面结构物的保护要求高;输水隧洞部分地段穿越雨污水管、电力方沟和柔性电信管线等各类市政管线,对施工中控制地面沉降的要求高。施工中质量、安
21、全、环境保护及水土保持要求高。(4)二衬混凝土质量要求高本工程为内压输水管道,二衬为现浇混凝土圆管,二衬混凝土要求不渗不漏,抗渗、防水、断面椭圆度、表面粗糙度、变形缝处理、混凝土裂缝、混凝土耐久性等方面的质量要求也较高。(5)质量、安全、环境保护及水土保持要求高。工程主体结构沿东五环向南沿伸,工程施工综合环境较为复杂,地上、地下环境保护要求高。输水隧洞穿越地面结构物的保护要求高;输水隧洞部分地段穿越雨污水管、电力方沟和柔性电信管线等各类市政管线,对施工中控制地面沉降的要求高。施工中质量、安全、环境保护及水土保持要求高。(6)盾构掘进距离长本标段盾构掘进长度3165.7m,投入一台盾构设备,采用
22、盾构单头掘进,属于单向长距离掘进,这就要求采用的盾构设备性能良好,适应性强,施工总体部署方面要科学,合理。(7)工期要求紧根据招标文件,本工程开工时间2012年5月30日,完工日期2014年6日30日,工期25个月。路线距离长,采用盾构加二衬的施工方法,工序多,工作面少,穿越多,工期制约因素多,所以工期要求很紧。1.8.2 工程重点及对策在对本工程特点分析的基础上,我们结合设计、地质、环境、结构等各方面的情况,深入理解本工程的要点,总结出如下工程重点,并提出对策。1、二衬水工混凝土的综合质量控制输水管线为压力管道,且其断面为全圆现浇圆形二衬,二衬混凝土不同于其它工程,必须保证其以下方面的质量指
23、标: 圆形二衬混凝土表面的平整、粗糙率控制二衬为输水压力管线,管壁的光洁与粗糙直接影响压力损失,输水是永久性工程,久而久之,浪费电能相当可观,应考虑节能问题。 二衬混凝土的防水抗渗性能保证作为输水管道的混凝土,防水抗渗性能直接影响工程的寿命。重点是提高混凝土自防水性能,较少施工缝,减少混凝土浇筑的间歇“冷缝”。 变形缝止水环节的处理根据设计二衬每10m设置一条变形缝,全标段共计约317道变形缝,数量多。通常出现的通病是止水带处混凝土浇筑不密实,有空洞,止水带未全部嵌入混凝土或者埋入的位置尺寸不符合设计要求,输水管线运行升压后,止水带被压出,不能起到止水作用。 混凝土裂缝防治采用模板台车浇筑的圆
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