4#施工组织设计新版.doc
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1、-精品word文档 值得下载 值得拥有-4#斜井施工组织设计1、总体概况说明 1.1编制依据青藏铁路公司发售的青藏铁路西宁至格尔木段增建第二线工程关角隧道工程施工招标文件。铁道第一勘察设计院编制的青藏线西宁至格尔木段增建第二线补充初步设计关角隧道设计图(钻爆法方案)。铁道部颁布的现行施工规范、铁路工程质量验收评定标准及施工招标答疑书等相关资料。现场调查资料。我公司施工特长、长大隧道施工经历、经验和拥有的资质。当地气候及地材资源。招标文件规定的强制性要求。1.2工程简介1.2.1项目简介关角隧道位于既有铁路天棚至察汗诺车站之间,增建二线线路跨布哈河、鲁茫曲于青海南山山前新设天峻站后以32.605
2、km的隧道穿越青海南山(隧道进口高程为3380.75,出口高程为3324.05),沿肯德仑沟接入察汗诺。线路在此段一次取直,区间长度39.084km,废弃既有关角隧道。新建隧道为两座平行的单线隧道,线间距40m,均位于直线段上,隧道进口段为8的上坡,在岭脊设坡度代数差后,以9.5的坡度连续下坡。4#斜井作为正洞辅助导坑,施工过程中作为通风出碴通道,增加工作面改善工作环境。待工程竣工后,在斜井与正洞相接处及井口处各5m范围采用C25砼封堵,井底封堵前先做好斜井与正洞水沟连接,保证斜井内排水畅通。为满足出碴要求斜井内每隔200m左右设置一道20m错车道,与单车道断面以5m直线段渐变过渡。1.2.2
3、洞口设计洞口端墙、挡墙采用C20混凝土浇筑,洞门端墙及水沟底露空部分采用M7.5水泥砂浆片石回填密实。1.2.3衬砌支护类型隧道均采用曲墙衬砌,其中级围岩地段不设仰拱,底板厚30cm,采用钢筋混凝土。级围岩拱墙衬砌采用C30防水混凝土,底板采用C30防水钢筋混凝土;、级围岩拱墙衬砌、仰拱采用C30防水混凝土,仰拱填充采用C25混凝土填充;、级围岩拱墙衬砌、仰拱采用C35防水钢筋混凝土,仰拱填充采用C25混凝土填充。初期支护喷混凝土采用湿喷工艺。隧道洞口段拱部采用89超前管棚支护,管棚间加设小导管超前注水泥浆;边墙采用42小导管注水泥浆预加固,基底采用R32N自进式锚杆注水泥浆,锚杆长4m,间距
4、1.0m1.0m,并配以2榀/m的I16型钢钢架,喷层厚25cm,二次衬砌采用50cm厚钢筋混凝土结构。VI级围岩拱部设25中空锚杆,长3.5m,间距0.8m0.8m(环向纵向),按梅花型布置;边墙设22砂浆锚杆,长3.5m,间距0.8m0.8m(环向纵向),按梅花型布置;拱墙喷混凝土厚25cm,拱部设8钢筋网,网格间距2020cm,拱墙设2榀/m的I16型钢钢架。二次衬砌采用50cm厚的钢筋混凝土结构。V级围岩拱部设25中空锚杆,长3.0m,间距1.2m1.0m(环向纵向),按梅花型布置;边墙设22砂浆锚杆,长3.0m,间距1.2m1.0m(环向纵向),按梅花型布置;拱墙喷混凝土厚23cm,
5、拱部设8钢筋网,网格间距2020cm,拱墙设1榀/m的I16型钢钢架。 IV级围岩加强段拱墙喷混凝土厚25cm,拱部设8钢筋网,网格间距2020cm拱墙设3榀/2m的I16型钢钢架。二次衬砌均采用45cm厚的钢筋混凝土结构。级围岩拱部设25中空锚杆,长3.0m,间距1.2m1.2m(环向纵向),按梅花型布置;边墙设22砂浆锚杆,长3.0m,间距1.2m1.2m(环向纵向),按梅花型布置;拱墙喷混凝土厚12cm,拱部设8钢筋网,网格间距2525cm。IV级围岩加强段拱墙喷混凝土厚23cm,拱部设8钢筋网,网格间距2020cm拱墙设1榀/m的I16型钢钢架。二次衬砌均采用40cm厚的钢筋混凝土结构
6、。级围岩拱部设25中空锚杆,长2.5m,间距1.2m1.5m(环向纵向),按梅花型布置;边墙设22砂浆锚杆,长2.5m,间距1.2m1.5m(环向纵向),按梅花型布置;拱墙喷混凝土厚8cm,拱部设8钢筋网,网格间距2525cm。二次衬砌采用35cm厚的钢筋混凝土结构。级围岩拱墙喷混凝土厚5cm,若遇到特殊地质段,拱部局部设25中空锚杆。二次衬砌采用30cm厚的钢筋混凝土结构。1.2.4防水及排水设计1.2.4.1隧道防排水原则招标文件要求按“以堵为主、限量排放”的防排水原则进行组织。1.2.4.2洞内防排水措施全隧道设双侧高式防排水,两端洞口各2000m范围内设保温水沟;拱墙环向设50mm盲沟
7、,中等富水地段8m,其他地段5-20m;两侧墙壁角纵向设80mm盲沟,将衬砌水沟汇入侧沟;中等富水地段全断面EVA复合防水板,其余地段拱墙设防水板;环向施工缝设外贴式止水带和中埋式止水带,纵向施工缝设外贴式止水带和钢边橡胶止水带;断层地段采用预注浆加固地层并止水。1.2.4.3洞外防排水关角隧道水量大,为保证排水工程的永久可靠,本隧道洞外排水方式按泄水洞方案进行设计。泄水洞长度2122m,由1002m长的暗洞和1120m长的涵洞组成,出口保温暗管采用100cm承插式钢筋砼圆管,涵洞顶部填土厚度为3m。1.3 气候、水文地质状况 从纵断面图分析,洞身及斜井通过地层主要志留系、石炭系、二叠系、三叠
8、系、以及各时期的侵入岩体,其岩性主要有混合片麻岩、片岩、混合岩、砂岩、灰岩、大理岩、板岩、变质砂岩、花岗岩及闪长岩及进口段第四系全新统砂质黄土等。上述岩层多以断层接触及角度不整合、整合接触、侵入接触等几种型式接触。石炭系、二叠系、三叠系原生层理裂隙、次生构造节理、裂隙、表层风化节理、裂隙及其张开性均良好。4#斜井段经过贫水区、弱富水区、中等富水区,左、右线各段涌水量见表1.3-1。表1.3-1 4#斜井各段涌水量表洞别里程长度m正常涌水量M3/d最大涌水量M3/d地下水情况右线DYK280+570-DYK281+00043012.424.8贫水区DYK281+000-DYK283+475247
9、5674.41348.8弱富水区,地下水较发育DYK283+475-DYK297+9221444726143.762744.9中等富水区,地下水发育左线DK280+570-DK281+00043020.641.2贫水区DK281+000-DK283+47524751116.62233.2弱富水区,地下水较发育DK283+475-DK297+9221444743284.3103882.3中等富水区,地下水发育1.4 主要工程项目及数量 表1.4-1 主要工程数量表序号工程名称单 位数 量一隧道延长米17352、4#斜井延长米17352、开挖立方米2225686、衬砌立方米661233、压浆延长米
10、17352、横通道延长米3050、辅助坑道m9916.75、洞门及其他圬工方10646、整体道床延长米17352、附属工程延长米17352二大型临时设施正线公里17.3521、汽车运输便道km39.12、电力干线km93、给水干管路km81.5工程竣工日期及计划工期 土建工程计划2007年11月6日开工,2012年1月30日土建完工,较招标文件规定的土建完工日期提前1个月。同时满足业主阶段性工期要求,2010年4月5日完成II线隧道贯通,2011年8月9日完成I、II线隧道成洞,较业主相应要求工期提前近2个月;2012年1月5日完成I、II线无碴道床铺设。土建工程于2012年1月30日完成竣工
11、收尾,较业主要求工期提前1个月。2、施工总体规划 2.1隧道施工总体安排本工程计划分七个阶段进行,第一阶段施工准备,完成进场道路、供水供电及生活设施和生产设施;第二阶段斜井及洞口段同时施工,第三阶抢线贯通,第四阶段完成线贯通与衬砌,第五阶段完成线扩挖,第六阶段进行线无碴道床施工,最后是收尾及调试和配合施工。总体思路是在第一阶段完成大临后,各斜井洞口尽快完成场地布置与配套,条件成熟一个开工一个,为早日进入4#斜井施工创造条件,在施工方法安排上,为提高总体施工进度,各斜井工区以地质条件为依据,将长大段整体性较好的围岩安排给钻孔台车施工,以提高工效,软岩及断层破碎带地段安排自制钻孔台车施工;在施工顺
12、序安排上,各斜井完成后,进入线施工,尽快贯通线为线施工提供通风、排水、增加工作面条件和地质预报。计划4#斜井进口段为一个独立工区,按区段划分,计划上安排1个施工队担负4#斜井施工,共建1处空压机站,1处拌合站。、线4#斜井段,整体性较好的、级围岩长大地段,用钻孔台车钻孔,全断面开挖,光面爆破,因粒径原因,采用侧卸式装载机装碴,自卸汽车运输,断层破碎带或软弱围岩段,按先治水、短进尺、弱爆破、台阶或分部法开挖、强支护、及时封闭成环、跟踪监测方案进行,采用自制钻孔台车或机械开挖,ITC312或侧卸式装载机装碴,自卸汽车运输;大管棚施工采用管棚钻机;超前帷幕注浆采用进口TT钻机和部分国产地质及配套的注
13、浆设备注浆,小导管超前支护采用风枪和钻孔台车成孔,注浆泵注浆;喷锚支护采用湿喷机,铺防水板采用自制铺膜台车,无钉工艺铺设,衬砌采用衬台车,混凝土运输车运输,泵送入模,联合振捣。对预测涌水量较大地段按超前注浆、小导管注浆、开挖后注浆或补注浆处理,并严格控制初期支护后的渗水量在允许范围内。4#斜井施工全过程实施跟踪监控量测,量测采用无尺量测方法,量测结果及时反馈设计和监理及科研部、施工技术部,发现问题及时采取加强支护措施,确保结构和施工安全。2.2施工管理的组织机构 本着“精干高效”的原则,组建成立关角隧道站前5-1标段中铁十六局有限公司西格二线工程指挥部下属的4#斜井项目经理部,按项目管理要求组
14、织工程施工。项目经理部设项目经理1人,专职安全员一名,施工技术负责人1人,技术人员两名。在指挥部的领导下承担4#斜井施工的管理任务。2.3隧道施工主要机械设备 4#斜井施工共配备如下设备:60台YT28型气腿式凿岩机;1台ITC312挖掘装载机;8台空压机;3台装载机;2台挖掘机;10台自卸车;4台TK961型湿喷机;10台渣浆泵;2台衬砌台车;2台防水板铺设台车;地质钻机2台;注浆泵4台;混凝土搅拌站1座;混凝土输送泵2台;混凝土输送车4台。现主要设备已全部进场,剩余设备根据施工需要陆续进场。2.4 隧道施工进度规划 2.4.1总工期要求项目计划于2007年11月6日开工,2012年11月5
15、日建成并投入运营。施工总工期60个月,其中站前5-1标土建总工期51.8个月(含无碴道床铺设。2.4.2计划开竣工时间本标段土建工程计划开工日期2007年11月6日,完工时间2012年1月30日,总工期50.8个月,各阶段工期见表2.4-1。2.4-1 土建分阶段工期计划表标段施工准备II线贯通I线成洞II线成洞I、II线铺设无碴道床验收XGZHQ5-12个月28.9月39月44.1月50月0.8月2.4.34#斜井主要工序开工完工时间2.4.4主体工程完工后的安排说明在本项目土建工程完工后的总工期剩余时间内主要配合铺轨单位辅助铺轨工作,在后期其他工序施工时对已完工程进行保护,组织人员编制竣工
16、资料,清理施工场地,根据有关要求恢复局部地段的原有地貌等工作。3、临时工程及施工准备 3.1施工场地平面布置图施工场地平面布置见附表4#斜井施工场地平面布置图。 3.2临时工程和主要施工设施说明 主要临时工程数量见表3.2-1。表3.2-1 主要临时工程数量表序号临时工程名称单位数量备 注1临时生活房m2160822临时生产房m2122603砼拌和站座74预制场座35碎石加工场处36钢构件加工场处77临时道路km39.18临时电力(线)m9000安装变压器33台9供水干管路m80003.3 弃碴场 由原来弃渣场改道到4#斜井口右线600m山谷处,面积7万m2。4、确定施工中的重难点4.14#斜
17、井施工主要重难点分析根据设计资料显示,4#斜井施工的重点难点主要有如下几项:一是工程地质水文地质复杂,设计指明了本标段存在长大段岩溶和断层及相应的涌水量,但岩溶段、断层、岩性接触带、向斜核部这些易发生突泥、突水和坍塌的资料是设计阶段利用地面调查、地表物探和部分钻孔加推测得出的,由于地表预报地下地质的精确程度受诸多因素影响,对小断层、裂隙、贯通性节理、分段涌水量、溶洞具体位置、溶洞规模和岩石的风化程度及围岩级别判定等往往不准确,特别是本次设计未提供具体的帷幕注浆段、小导管、大管棚超前支护段,需要动态设计来确定,所以做好综合超前地质预报,准确预报未开挖地段的地质及地下水状况,针对性地选定开挖支护方
18、案方法和信息化施工,防止出现地质灾害,确保施工安全、结构安全是本工程的重点。二是高寒地区隧道施工防渗水、防漏水是重点,类比老关角隧道,由于70年代对高寒地区隧道渗漏水的危害性认识不够和当时的隧道施工技术所限,关角隧道建成通车后一直存在着永久水害、冻害。致使列车只能在限速1015km/h情况下运营,未实现当初设计该隧道的功能,所以做好高寒、富水环境下的新关角隧道防水施工是重点。三是低温下混凝土施工是4#斜井施工的重点,主要是防止冻害。本工程施工区年平均气温-0.5,极端最低气温-35.8,一年约有8个月在负温环境下施工,招标文件要求隧道混凝土结构耐久性设计年限100年,环境条件和作用等级为T1,
19、要求混凝土56d抗冻等级不小于F300。在负温条件下施工混凝土,如不采取措施,混凝土按下述温度规律进行破坏,即当温度降低到0时,混凝土中的水有一部分开始结冰,强度增长变慢,如温度继续下降,混凝土中的水完全变成冰,强度停止增长,混凝土体积增大,早期强度开始降低,表现为水泥浆与骨料和钢筋的粘结力降低,当结冰融化,水分挥发后,在混凝土内部形成各种各样的空隙,外观表现为掉皮和疏松,从而失去了混凝土的密实性及耐久性。所以做好负温条件下混凝土施工,是保障隧道混凝土耐久性的关键。由于影响工期的因素较多,所以组织好快速施工尤为重要,影响工期的主要因素是:一在高原环境下,人的体能下降,导致劳动效率下降,根据有关
20、测定,在海拔4500m时,劳动效率是内地的60%左右,寒冷也是降低劳动效率的一个因素,如果以气温1520时,人们的劳动效率为100进行计算,则气温在零下7至零下40时,劳动效率就只有最高效率的50%;二是在高原环境下机械效率下降,按有关方面测定,海拔上升1000m,发动机功率降低812%,4000m高程,发动机功率比平原区降低45%,三是绝大部分工程量是通过斜井来完成的,斜井空间有限,不仅是出碴进料的通道,同时也是通风排烟、供水、供电、供氧和排水的通道,在斜井中任何一条作业线受阻,就会影响23个掌子面施工,四是当地寒季长,地材较缺,在一个暖季储备一年的地材有难度。4.2对主要重难点工程采取的对
21、策根据上述主要重难点分析,需要管理措施和技术措施双管齐下,才能确保施工质量、施工安全和施工工期,实现本工程的各项设计功能。所以计划采取如下述对策。4.2.1针对高原高寒环境采取的对策根据不同工种的劳动强度和人体随海拔高度增加心率的变化、心理负荷增加程度及劳动能力降低对工效水平的影响,制定不同工种作业时间。计划在营区设洞口氧吧,洞内设输氧管和流动输氧车,增加洞内含氧量,各类机械司机配带供氧装置,创造和提供适合的施工环境。加大通风机供风能力,加强通风管理,并尽量采用供电设备,少用供油设备,减少有害气体,改善洞内空气环境。保障组做好生活保障和寒季保暖,严防感冒引发高原病和冻伤。选择适应高原施工的设备
22、,并按功率降效率配置施工设备,使设备数量和功率能满足高原施工要求。混凝凝土拌合站、供水、预制场按防寒要求进行设计和施工,供风按高原降效系数和备用量进行配置,采用钻孔台车施工洞段,斜井按高压进洞考虑。洞口段管线保护措施,计划在洞口设两道防寒门,两道防寒门间上下设供暖管,以阻止冷空气进入,对供水、供风、排水等管线,计划在洞口段设保暖箱,即将排水管、供水管、供风管和供暖管无法装在一个木盒内,盒内填锯沫,利用供暖管散发的热量防止水管冻裂,洞外段采用保温材料保温。组织施工人员参加高原高寒环境下自我保护培训、施工技能培训及铁路隧道施工技术培训。4.2.2针对复杂的工程地质、水文地质采取的对策大的原则是利用
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