上望坪隧道施工组织设计Word文件下载.docx
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上望坪隧道为新建贵广铁路工程双线隧道,线间距4.80m,洞内采用重型轨道无砟道床,铺设Ⅲ型轨枕(2.6m)及60Kg/m钢轨,轨道结构高度515mm。
隧道进、出口土层较厚,端墙背后各设置2根2m×
2.75m的预加固桩,桩长23.5m。
进、出口下方为公路,为减少隧道对公路行车的影响,隧道由进口组织施工。
本隧道进口里程D3K522+108,出口里程D3K522+294,全长186m,隧道进、出口均采用桩柱式洞门。
本隧道V级围岩134m,Ⅳ级围岩52m。
V级Ⅰ型、V级Ⅱ型采用CRD法,V级复合采用大拱脚台阶法,Ⅳ级B型采用台阶法,全隧共弃碴约3.2万方(实方),弃于D3K522+630线路前进方向左侧250m处上龙围隧道碴场。
2.2工程地质及水文地质
2.2.1地层岩性
本隧道属低山区峰丛谷地地貌,隧道穿越寒武系边溪组(εb)之砂岩夹页岩,偶灰炭质页岩。
岩层扭曲现象严重,褶皱发育,密闭型节理发育。
风化层较厚,地下水对砼具酸性侵蚀,环境作用等级H1。
地震动峰值加速度小于0.05g。
2.2.2气象特征
本隧址区属亚热带季风气候区,常年气候温和湿润,雨量充沛,四至九月暴雨较为集中,为汛期,冬季很少严寒。
历年平均气温19.2℃,极端最高气温40.6℃,极端最低气温-4.9℃。
雨季多集中在4~9月份,多年平均降水量1926.1mm,多年平均蒸发量为1580mm,最大风速17.0m/s;
全年无霜期日数309天;
最大积雪深0.6cm。
2.2.3水文情况
上望坪隧道隧址区地表水主要为大气降水,地下水埋藏较深,水文地质条件较简单,主要为地表水供给。
环境水对混凝土结构具酸性侵蚀,侵蚀等级为H1。
2.3主要技术标准
1、铁路等级:
客运专线;
2、正线数目:
单洞双线;
3、设计行车速度:
250km/h,预留提速条件;
4、设计坡度:
5.5‰;
5、牵引种类:
电力;
6、轨道类型:
无砟轨道;
7、闭塞方式:
自动闭塞;
8、地震动峰值加速度:
小于0.05g。
2.4主要工程数量
本隧全长186m,其中主要工程数量见附表2-1。
2.5施工条件
2.5.1交通条件
本隧道施工范围内交通条件较好,有莲花至三江的县道公路X707到达隧道洞口附近,利用原有地方县道公路X707,新修便道到施工洞口(便道长120m)。
2.5.2生活、施工用水
在隧道进口设置一容量为80m3立方的高压水池,从势江河用φ100钢管
经两级抽水站抽到进口供施工需要。
生活用水经净化处理后使用。
2.5.3生活、施工用电
本隧道进口电力只能满足生活用电需求,不能满足施工用电需要,需架设电力线设置630KVA变压器接引配电房后作为生活、施工用电电源。
另外在洞口配备一台250KW发电机组作为备用电源。
2.5.4可以利用的地方资源和材料
在恭城县境内小丹口石场、大田方石场、虎溪村石场、出水岩石场等有多处碎石加工场和茶江的上桥头和富江的西湾附近有较大型的砂场,为中粗砂,质量较好。
产量基本满足施工需要。
2.5.5地区卫生防疫情况
本段沿线未见地方病及流行病发生,卫生防疫情况良好,但施工时要注意保持生活和生产环境卫生,坚持杀虫灭鼠,注射流感、甲肝、乙肝等相应疫苗。
2.5.6民风民俗
本段部分穿越少数民族地区,工程建设期间要注意熟悉少数民族地区民风民俗,遵循《贵广铁路少数民族地区工程建设服务指南》,尊重少数民族宗教信仰、风俗习惯和语言文字,遵守乡规民约,正确处理与少数民族的关系,做到平等待人、和睦共处,把握和谐、平等、团结三要素,构建民族路、和谐路。
3、施工总体安排
3.1施工总体安排原则
针对本工程的施工规模和特点,本隧道从进口向出口方向掘进。
我们本着“机构精干,队伍专业,科技先行,设备精良,管理规范,施工科学,关系协调,保护环境,保障安全,保证工期,优质高效”的原则,进行施工队伍配备。
机构精干:
按项目法配备管理经验丰富、业务能力强、思想素质高、工作责任心强的人员组建项目部。
队伍专业:
实现专业化施工,按照铁道部《关于积极倡导架子队管理模式的指导意见》(铁建设【2008】51号)文件精神,组建架子队承担本隧道工程的施工。
科技先行:
对工程的重、难点提前进行研究,结合现场攻关为工程保驾护航。
坚持信息化施工,始终把施工过程中的各种可变因素掌握在可控的范围内。
设备精良:
配备足够的先进大型高效机械设备进行工程的施工,合理配套,满足工程快速施工要求。
管理规范:
实现项目法管理,科学组织、合理安排、保证重点、均衡生产。
施工科学:
按设计施工,按规范施工,按标准化作业要求施工。
关系协调:
服从业主、尊重设计、监理,搞好路地共建,营造和谐环境。
保护环境:
自始至终把“环境保护”工作放在施工过程中日常工作的重要位置,确保工程所处环境不受污染和破坏。
保证安全:
建立健全安全体系,确保实现安全目标。
保证工期:
严格按照合同工期要求组织施工,总工期和阶段工期满足要求。
3.2施工组织机构及施工队伍部署
3.2.1施工管理组织机构
以“确保工程施工质量、安全为前提,协调配合、突出重点、确保工期”为施工组织部署的总原则,投入充足的施工资源,积极准备,尽早开工,加强施工过程控制、合理组织,力求均衡生产,实行全面质量管理,以确保工期目标实现。
本隧道本着“精干高效”的原则,在龙围大桥左侧200m县道公路X707旁龙围村委会内设立第二项目部第二分部、下辖施工队施工。
在本隧道施工现场设施工项目分部经理1人,分部总工程师1人,隧道工程师2人,测量工程师2人,专职安全员1人,质检工程师1人,试验工程师1人,物资设备员1人,调度员1人。
施工队设队长1人,技术主管1人,下配隧道工程师2人、专职安全员1人,质检工程师2人、物资设备
调度员1人、工地试验工程师2人。
上望坪隧道施工队下设开挖工班、运输工班、支护工班、钢材加工工班、衬砌工班和综合工班共六个专业化工班,均由在该专业施工中有丰富现场施工操作和协作管理经验的施工人员担任工班长。
拟为本工程配置的现场施工管理机构和施工队伍组织机构见附图3-1。
3.2.2施工队伍部署和任务划分
根据本工程规模和工期进度的要求,拟安排六个专业施工工班承担本隧道的施工任务,上望坪隧道施工任务划分详见下表“施工工班部署及任务划分”:
施工工班部署及任务划分
队别
任务划分
按施工高峰时配置劳动力(人)
开挖工班(2个)
负责本隧道所有洞口和暗洞的开挖工作
25
运输工班(2个)
负责本隧道所有洞碴的运输和其他材料转运等
15
支护工班(1个)
负责本隧道洞口支护和暗洞的初期支护施工
20
钢材加工工班(2个)
负责本隧所有防水、钢拱架和钢筋加工及安装施工
衬砌工班(1个)
负责本隧所有仰拱、二衬、水沟砼等施工
综合工班(1个)
负责本隧除上述四个工班施工之外的其他所有工程施工,包括盖板预制及现场整理和突击作业。
10
3.3主要施工机械设备配置
本隧道所有混凝土均由龙围集中拌和站供应,主要施工机械设备配置见下表,下表中不含集中拌合站和砼运输所用机械设备。
上望坪隧道主要施工机械设备表
机械名称
规格型号
额定功率(kw)容量(m3)吨位(t)
数量
(台)
数量(台)
挖掘机
CAT330
228KW
1
装载机
柳州ZL50
3m3
3
自卸汽车
沃尔沃A20
30t
钻孔台架
自制
空压机
柳州4L-20/8
135KW20M3/分
4
风动凿岩机
天水YT28
8
衬砌台车
自制12m
1
湿喷机
成都TK-500
10m3/h
2
沈阳7655
32KW
6
注浆泵
衡阳XZB-YX
风镐
洛阳G20
锚杆机
宜昌YMG-130
15KW
钢筋调直机
天津GT4/10
3KW
钢筋切断机
太原GW40-1
5.5KW
电焊机
成都BX320-1
500A
钢筋弯曲机
太原GW6-40
砂浆拌合机
双缸2*250
砼输送泵
上海HBT60C
60m3/分
插入式振动器
重庆HZ-50A
1.1KW
平板式振捣器
重庆ZF220-50
1.5KW
翻斗车
宝鸡FC-10
1t
通风机
天津TZ-150
110KW
锚杆拉力计
YWC-1
发电机
扬州
220KW
全站仪
TCR702
周边收敛计
SWJ-78
GPS定位系统
申海达V2
经纬仪
北京J2
准垂仪
5
水平仪
苏州S3
台
4、施工准备
4.1临时工程准备
施工总体布置根据本标段任务量、管理目标、地形地貌及节约用地的准则,对大临设施的设置本着避免干扰、就近布置、使用方便、优化设置的原则,合理布置,便道尽量利用原有便道和机耕道,同时注意环境保护、水土保持及职业健康,争创文明标准化工地。
为满足施工需要,需修建的临时工程有:
施工便道、临时房屋、临时供电、临时供水、临时通讯、混凝土拌和站及料场、钢材存放及加工棚等。
临时设施施工场地平面布置图见图4-1。
4.1.1施工场地布置
上望坪隧道位于龙围村,施工场地较为狭窄,线路右侧地势较为平缓,在洞口前方右侧约60米处平整场地修建施工驻地、砼拌合站、修理房、砂石料场,钢筋加工棚、材料堆放库。
在洞口前方左侧约20米处空压机房、配电房。
4.1.2生产、生活房屋及材料库
施工人员生活房屋及小型材料库在临建设施内采用活动板房集中布置,生产用房的空压机房采用砖砌结构,钢筋加工区及料场采用彩钢棚搭设。
4.1.3火工品库
根据工程情况,本着少占用地、布置合理、满足施工需要的原则,上望坪隧道与东科山隧道出口共同使用一个炸药库。
4.1.4施工通讯、建设项目信息管理系统
本隧道区域通信比较发达,地方通信网络基本均已覆盖全线,通信采用无线通信方式和就近接地方通信系统的方式解决。
项目经理部已建立并使用贵广铁路建设项目管理信息系统,配备相应的终端硬件设备,纳入建设单位统一接口,统一管理;
所采用的通道带宽为2M~10M,并通过Internet骨干网与贵广铁路公司筹备组相连,保证本隧道处于受控状态施工。
4.1.5生产、生活排污及垃圾处理和环境保护设施
生产、生活区分别修建1个污水处理池,经集中处理后,达到国家污水排放标准后排放。
生产生活垃圾分类集中存放,定点、定期运至垃圾场。
弃碴场按设计要求施做浆砌片石挡墙防护,施工结束后进行复耕、绿化。
4.2施工技术准备
由项目部总工程师负责,备齐工程所需的图纸和数据,同时组织项目部技术人员以及各工程队技术主管、专业工程师对设计文件和数据图纸进行会审,搞清设计意图,充分做好技术准备工作。
开工前,项目部工程技术科、分部技术室、施工队技术负责人层层做好技术交底工作,并编制施工作业指导书和技术交底。
测量人员认真做好施工现场的复测、隧道施工放样。
试验人员严格检测各种原材料、按规范要求仔细抽检,对于各种施工配合比认真设计,选择最佳配合比,满足施工中的每道工序和各个环节的需要。
5、总体施工方案
上望坪隧道从进口向出口单头施工,设一个掘进衬砌工作面。
全隧采用锚喷构筑法施工,光面爆破法开挖。
支护根据不同围岩采用超前锚杆(管棚、锚管、小导管)、钢拱架(格栅拱架)、锚杆、挂网、湿喷砼等钢架锚网喷支护形式,超前支护进、出口设置φ108管棚、Ⅴ级围岩拱部设置φ42小导管、Ⅳ级围岩拱部设置φ42锚管,系统锚杆采用Φ22全粘结型砂浆锚杆和Φ22组合中空锚杆,用风钻顶进,砂浆泵注浆。
隧道拱墙一次衬砌,带仰拱衬砌先施工仰拱和仰拱填充。
仰拱采取分段开挖整体浇筑,仰拱超前衬砌施工。
衬砌混凝土采用自动计量拌合站生产,拱墙衬砌采混凝土搅拌运输车运砼现场用输送泵泵送至全液压整体衬砌台车衬砌。
隧道防排水设计原则以排为主,防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理的原则;
在裂隙水较发育及水文环境有严格要求的地段,采用“以堵为主,限量排放”的原则。
做好衬砌背后的排导系统、防水层的施工质量,处理好二次衬砌的自防水和“三缝”地段的防水,对因地下水流失可能使地表植被或居民生产生活受到影响的区段,以及地下水特别发育区段均宜采取注浆堵水措施。
施工通风:
隧道全长186m,采用压入式通风;
施工排水:
自然坡排水,局部反坡地段采用潜水泵抽排;
采用先进的设备、可靠的技术和新工艺,提高隧道施工的技术水平。
本隧道以掘进为龙头,仰拱超前,衬砌紧跟,确保安全、快速掘进,满足质量和工期要求。
隧道掘进采用机械化施工,实施光面爆破,仰拱施工采用自行式移动栈桥。
实行项目制度化管理,采用信息化施工等先进管理方法,纵观全局,突出重点,突破难点,统筹安排,均衡生产。
对施工全过程进行严密监控,实施全方位、信息化动态管理。
以检测控制工序,以工序控制过程,以过程控制整体,推行高标准质量管理,严密组织,精心施工,重诚守信,确保优质、高效、按期、安全地完成工程任务。
本隧道施工程序严格按以下程序进行施工:
征地拆迁-场地清理-测量放线-现场核对-开工报告-洞口段施工-暗洞施工-报检签证-质量评定-工程验收-土地复垦。
隧道施工顺序为:
施工准备→洞口土石方工程→洞门工程→明洞施工→洞身开挖→初期支护→二次衬砌→附属工程。
上望坪隧道施工工艺框图见附图5-1《上望坪隧道施工工艺流程图》。
1征地拆迁及场地清理
先期队伍进场后,开展施工调查,交接现场桩橛,选择临时驻地,办理征地拆迁,主动与当地政府、居民协商,按照国家统一的征地拆迁标准进行补尝,以便及时进行场地清理,修建施工便道、生产生活房屋与大临设施等。
2测量放线及现场复核
上场后及时开展施工调查,交接现场桩橛,并及时进行平面高程的逐一复核,报监理工程师审批,并根据设计图进行洞口及浅埋段进行复核。
3开工报告
在征地拆迁、场地清理、测量放线、现场核对无误且实施性施工组织设计、原材料及砼试验报告经监理工程师审批后及时上报开工报告,在监理工程师、业主审批后方可进行开工。
4工程实施、施工自检及报检签证
施工中严格按批复的实施性施工组织设计和施工图施工,并根据超前地质预报、现场勘测资料及时进行围岩类别判定,如发现与原设计不符合及时上报,确保岩变我变,进行动态施工,确保结构稳定安全耐久,达到设计目的;
施工过程中,坚持“三检”制度,即自检、互检、交接检,所有工序坚持样板制,做到施工操作程序化、规范化,实行工前有交底、工中有检查、工后有验收的“一条龙”质量过程控制和管理,每道工序均三检合格后再报监理检查签证认可。
检查不合格决不进入下一工序施工。
5试验检测
根据施工指南及验收标准要求,及时进行相关试验检测和质量评定,办理签认手续,确保内业资料及时、数据可靠。
6工程验收
当工程具备竣工验收条件时,及时向业主提交竣工验收申请,说明本工程完成情况、验收准备情况,以及竣工验收具体日期等。
并对业主组织的竣工前检查提出的问题及时整改,将整改结果报监理工程师和业主检查,直至达到竣工验收要求。
当正式验收发现工程未符合合同要求时,我方将按业主指示完成缺陷修复工作。
正式验收完成后,协助业主作好办理固定资产移交手续及编写竣工总结的工作。
7土地复垦
按照设计要求认真做好环保和绿化工作。
施工完毕后对弃碴场等永久性征地范围内裸露地进行撒草籽绿化并完善排水系统,临时用地进行复垦。
6、施工方法、关键技术、工艺要点、工艺要求
6.1洞口工程
隧道洞门施工工艺流程详见附图6-1“洞门施工工艺流程图”。
6.1.1隧道洞口土石方施工方法
隧道进、出口段土石方采用人工配合机械进行开挖,自卸汽车运碴。
边、仰坡随挖随支护,加强防护,随时监测、检查山坡稳定情况。
边仰坡开挖时按设计坡度进行刷坡。
隧道进、出口洞门地段施工时结合洞外场地和相邻工程的情况,全面考虑、妥善安排并避免在雨季施工。
施工方法及注意事项如下:
(1)地表复测后,放出洞口里程,根据洞口里程和线路方向放出洞口边、仰坡刷坡线。
(2)在场地清理作施工准备时,应先清理洞口上方及侧方有可能滑塌的表土,灌木及山坡危石等,平整洞顶地表,排除积水,整理隧道周围流水沟渠。
之后施做洞口边、仰坡顶处的(截)排水,并做好天沟。
在隧道进口开挖前先做好预加固桩和天沟,在预加固桩达到设计强度后,方可进行暗洞施工。
(3)进、出口挡墙背后及洞门端墙直立开挖面洞身衬砌开挖轮廓线外采用锚网喷防护,喷砼厚12cm,钢筋网采用φ8钢筋网,网格间距20cm×
20cm,锚杆采用Ф22砂浆锚杆,锚杆长4.5m,间距1.0×
1.0m。
(4)进、出口端墙背后各设置2根2m×
2.75m的预加固桩,桩长23.5m,端墙采用C30钢筋砼。
6.1.2洞口排水
在洞口施工前先施做洞顶(截)排水沟、天沟和洞口排水沟。
截水沟应于洞口土石方开挖前完成,截水沟及排水沟的上游进水口与原地面衔接紧密或略低于原地面,下游出水口与洞外排水系统妥善连接,保证畅通。
进口出洞线路为上坡,为避免洞外水流入洞内,洞外侧沟做成不小于2‰的反坡,侧沟起点距洞口1m,并于洞外设横向盲沟一道。
6.1.3仰坡坡面防护
隧道进、出口永久边坡采用锚喷网防护,喷砼15cm,钢筋网采用φ8钢筋网,网格间距20cm×
20cm,锚杆采用Ф22砂浆锚杆,锚杆长5m,间距1.0×
并设置泄水孔,间距2m×
2m,泄水孔采用Ф50打孔波纹管外裹无纺布,长1m。
6.2洞门施工
本隧由进口组织施工。
洞门采用混凝土整体浇筑,浇筑时采用钢管搭设双排或三排脚手架,大面积钢模板立模,混凝土输送泵浇筑,插入式振捣器振捣。
洞门及洞顶防排水系统在雨季前施工完毕,洞门端墙、台阶墙施工前,先完成洞顶水沟、截水沟的施工,做好边、仰坡的加固处理和防护工作。
为保证洞门整体稳定性,隧道端墙与相邻段明洞衬砌同时施工,用2排Ⅱ级Φ22钢筋连接成整体。
洞门端墙、台阶墙混凝土采用组合钢模板拼装,钢管和方木加固,整体式一次浇筑成型。
混凝土在搅拌站集中拌和,混凝土输送车运输,混凝土输送泵入模,插入式振捣棒密实。
洞门顶设截水沟,截水沟采用M10浆砌片石,采用挤浆法进行砌筑。
6.3暗洞开挖
本隧道根据岩土地质情况,V级Ⅰ型、V级Ⅱ型采用CRD法,V级复合采用大拱脚台阶法,Ⅳ级B型采用台阶法。
施工中控制爆破,避免放大炮,尽量少扰动围岩,采用锚喷支护和超前支护加固围岩,分步、分部开挖,支护过程要步步、部部紧跟,空间要小,时间要短,决不推延。
6.3.1进洞方法
隧道进、出口进洞部均为Ⅴ级Ⅱ型围岩,进洞前先施做超前大管棚开挖采用CRD法掘进,开挖后立即湿喷混凝土封闭、架设I20b型钢钢架、施做系统锚杆、二次复喷,并使每一分部支护尽快形成闭合的受力体系,确保顺利进洞。
进洞后,加强监测内部围岩收敛值,达到要求后立即进行二次砼衬砌施工,以确保进洞段施工安全。
6.3.2Ⅴ级Ⅰ型、Ⅴ级Ⅱ型围岩开挖
Ⅴ级Ⅰ型、Ⅴ级Ⅱ型围岩采用CRD法开挖,洞口段采用Φ108注浆大管棚施作超前支护体系,洞身地段无特殊地质情况时采用Φ42注浆小导管进行超前支护;
初期支护采用I20b型钢拱架、拱墙采用系统锚杆、钢筋网及喷射C25混凝土进行联合支护。
为确保施工安全,尽最大限度的限制开挖后的围岩变形,加设临时支护体系,采用型钢施作两道横支撑和一道中隔壁竖支撑,将整个断面分隔成6个部分。
左侧各部为先行导坑,右侧拖后左侧各部分导坑6~8m分台阶错台掘进开挖。
必要时对中隔壁喷射混凝土进行临时封闭。
施工顺序:
(1)施作左侧先行导坑①部拱部超前支护,开挖左侧①部先行导坑,预留核心土,及时施作初期支护和临时支护,打设拱脚锁脚锚杆。
(2)继续开挖左侧①部核心土及②部,及时施作初期支护和临时支护,打设拱脚锁脚锚杆。
(3)施作右侧③部拱部超前支护,开挖右侧③部环形部分,预留核心土,及时施作初期支护和临时支护,打设拱脚锁脚锚杆。
(4)继续开挖右侧③部核心土及④部部分,及时施作初期支护和临时支护,打设拱脚锁脚锚杆。
(5)开挖左侧⑤部剩余土体,施做初期支护及临时支护,打设锁脚锚杆,封闭初期支护。
(6)开挖右侧⑥部剩余土体,施做初期支护及临时支护,打设锁脚锚杆,封闭初期支护。
(7)拆除部分临时支护,先施作仰拱二衬,然后施工隧底填充。
(8)拆除剩余临时支护,施作拱墙二衬,封闭结构。
见图6-2Ⅴ级Ⅰ型、Ⅴ级Ⅱ型围岩CRD法施工工艺框图
根据围岩地质情况以及CRD法各部断面尺寸主要采用小型挖掘机辅以人工进行开挖,该机外型尺寸以及各项工作