铁路客运专线隧道实施性施工组织设计.docx
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铁路客运专线隧道实施性施工组织设计
胡营西山隧道实施性施工组织设计
（DK147+997～DIK159+329）
1编制依据、范围及原则
1.1.编制依据
（1）本标段的招标文件及合同文件；
（2）《胡营西山隧道设计图》及相关的京沈客专隧参图等；
（3）本施工组织设计参照如下标准及规范
①《铁路隧道施工规范》〔TB10204-2002〕
②《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设〔2012〕241号
③《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》〔TB10753-2010〕
④《爆破安全规程》〔GB6722-2011〕
⑤《铁路隧道监控量测技术规程》〔TB10121-2007〕
⑥《铁路隧道超前地质预报技术指南》〔铁建设【2008】105号〕
⑦《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》〔铁建设【2010】120号〕等；
（4）施工现场调查情况及相关参考资料等。
（5）京沈京冀公司下发的指导性施工组织设计。
1.2编制范围
新建北京至沈阳铁路客运专线DK147＋997～DIK159＋329胡营西山隧道，全长11332m。
1.3编制原则
（1）严格遵守招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定及铁路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容。
（2）突出重点项目和关键工序，整个工程统筹组织，超前计划，合理安排工序衔接。
（3）安全无事故，确保质量第一，保证施工人员人身健康安全。
（4）坚持专业化作业与综合管理相结合。
充分发挥专业人员和专用设备的优势，综合管理，合理调配，采用先进的施工技术，科学安排各项施工程序，运用网络施工管理技术，组织连续、均衡、紧凑有序地施工。
（5）提高专业化、工厂化施工水平，建立工地材料厂、工地堆料场、混凝土搅拌站等，改传统的分散流动施工为工厂化施工，确保工程质量。
（6）加强过程统筹安排及监控，实现快速施工。
（7）文明施工，重视环保，珍惜土地，合理利用，严格执行环境管理体系和职业健康安全管理体系。
2工程概况及主要工程数量
2.1工程概况
2.1.1工程概述
胡营西山隧道位于河北省德市承德县境内，起点为下金厂村，沿途依次金厂村，小西营村，胡营村，大甸子村，两间房村，终点为安匠村。
隧道进口里程为DK147+997，出口里程为DIK159+329，全长11332米，最大埋深376.5m。
其中1#斜井位于里程DK151+300处，斜井长265米。
2#斜井位于里程DK154+550处，斜井长635米。
本隧道DIK154+612.3～DIK155+829.0位于半径10000m的右偏曲线上；DIK154+142.3～DIK154+612.3和DIK155+829.0～DIK156+299.0分别位于缓和曲线上。
其余里程位于直线上。
隧道内纵坡为单向坡，DK147+997～DIK151+000段为20‰的下坡，DIK151+000～DIK157+000段为14.9‰的下坡，DIK157+000～DIK159+300段为3‰的下坡，DIK159+300～DIK159+329段为0‰的平坡。
进出口均为比较破碎的Ⅴ级围岩，均采用明洞洞口，隧道进口采用帽檐斜切式结构洞门，出口采用扩大断面式缓冲结构洞门。
DK148+014～DK148＋042段采用明挖法施工，设置路堑式对称明洞衬砌；DIK158+993～DIK159+037段采用护拱暗挖施工，采用复合式衬砌；其余段落均采用暗挖法施工，设置复合式衬砌。
2.1.2主要技术标准
（1）铁路等级：
客运专线。
（2）正线数目：
双线。
（3）速度目标值：
350km/h。
（4）最小曲线半径：
7000m。
（5）正线线间距：
5m。
（6）最大坡度：
20‰，困难地段不大于30‰。
（7）到发线有效长度：
650m。
（8）牵引种类：
电力。
（9）机车类型：
动车组。
（10）列车运行方式：
自动控制。
（11）行车指挥方式：
综合调度集中。
2.1.3工程地质、水文特征及气象条件
2.1.3.1地形、地貌
隧道位于燕山山脉中段，隧道区为中低山区。
区内地形切割深，多呈“V”字型，地形起伏较大，植被较发育，主要为松林、果树及密灌，覆盖率约为30%。
海拔高程在467.44～959.94m间，相对高差约492.50m，最大埋深376.5m。
2.1.3.2工程地质
1）地层岩性
隧道范围局部地表为第四系上更新统坡洪积（Q4dl+pl）细角砾土、粗角砾土、碎石土，下伏基岩为侏罗系上统张家口组（J3z）熔结凝灰岩、石英粗面岩，震旦系中统雾迷山组（Z2w）白云岩、震旦系中统洪水庄组（Z2h）页岩以及震旦系中统铁岭组（Z2t）白云质灰岩，以及燕山期石英正长斑岩，太古界（Ar）片麻岩等。
2）地质构造
隧道区内构造比较复杂，具体为：
①断裂构造
F1断层，岩性为灰黄色构造角砾岩、碎裂岩、断层泥，较松散。
未见断层水。
F2断层，岩性为灰黄色土状页岩、构造角砾岩、碎裂岩，角砾成分为白云岩，较松散或半固结。
未见断层水。
F3断层，逆断层，规模较大，走向北东，倾向南东，倾角65°，断层附近岩石破碎，主要为石英正长斑岩（πQξ5）及熔结凝灰岩，未见断层水。
F4断层，正断层，规模较大，走向南东，倾向南西，倾角76°，断层破碎不发育，不充水。
②节理裂隙
大部分次级节理延伸较短，主节理延长数十米至百米。
工程上应采取一定的措施防止沿节理裂隙渗水等问题。
3）不良地质及特殊岩土
①岩爆
DK149+320～DK149+960、DK151+580～DK151+750、DIK152+900～DIK153+400、DIK154+250～DIK154+450、DIK156+500～DIK156+750、DIK157+950～DIK158+300段隧道埋深较大，最大埋深达376.50m，岩性为脆性硬质白云岩、正长斑岩、石英粗面岩，施工中岩爆的可能性较大。
②崩滑
隧道进、出口及DIK150+630～DIK150+960、DIK158+850～DIK159+100浅埋段存在危岩体及崩积坡积物，其物质成份以白云岩、石英正长斑岩及石英粗面岩等脆性岩石为主。
其特点为：
物质成份岩性单一，基本无充填物，呈散体状沿自然山坡堆积，极不稳定，易形成新的崩滑，施工时应及时清除，采取防护措施。
③岩溶
隧址区白云岩以及白云质灰岩，形成大型溶洞的物质条件，应采用物探或其他方法对隧址区进行探测，以查明岩溶发育情况。
④松散碎石土
在靠近隧道出口处碎石，下伏太古界片麻岩，全～强风化，节理裂隙发育，岩体较破碎，呈碎石状松散结构，该段为浅埋段，边仰坡应加强防护。
2.1.3.3地震动参数
胡营西山隧道所在地区的地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为Ⅵ度。
2.1.3.4水文特征
1）地表水
隧址区内未见地表水体分布。
2）地下水
①第四系孔隙水
隧道通过地区围岩中含少量基岩裂隙水，主要受大气降水及地表水补给，以蒸发及径流为主要排泄方式。
②基岩裂隙水
主要赋存于岩石中节理裂隙中的地下水，本区降水量偏少，基本上属于贫水地区，由于隧道埋深较大，隧道洞身内的岩体比较完整，节理裂隙密闭，而隧道地势较高，故本区基岩裂隙水水量少，对隧道影响也很小。
③构造裂隙水
调查区内断裂构造较发育，但发现断层内岩石并不特别破碎，多以压扭错动为主，充水不明显，对隧道施工影响不大。
④井、泉
隧道沿线居民区较少，在DIK156+100东50m东沟里（13队）有村民居住，有水井4眼；雨季时基本能够人畜饮用，冬春季节缺水，特别是冲沟内往往是隧道埋深较浅处更易遭到破坏，脆弱的地表赋水系统一旦遭破坏，难以恢复，因此，隧道施工时应给予重视。
2.1.3.5气象条件
隧道所处区域属大陆性气候，冬季寒冷干燥，夏季凉爽。
按照铁路工程影响气候分区为寒冷地区。
最冷月平均气温：
-25℃，年平均气温-5.7℃，雨量集中在7、8月份，年平均降雨量629.7mm，年最大降水量919.5mm，无霜期约120天。
隧道工程范围内土壤最大冻结深度为1.26m。
2.2主要工程数量表
表2.2-1隧道工程数量表
序号
项目
单位
数量
备注
1
开挖
m3
1639838
2
喷射混凝土
m3
43229
3
钢筋
t
4152
4
组合中空锚杆
m
214266
5
砂浆锚杆
m
109342
6
格栅钢架
t
192.4
7
型钢钢架
t
3404.6
8
防水混凝土
m3
193139
C35
9
仰拱及填充混凝土
m3
77569
C20
10
防水板
m2
399914
11
土工布
m2
390352
3施工总体规划
3.1隧道施工总体安排
胡营西山隧道全长11332m，我工区本着安全第一，质量至上的原则，为本工程制定切实可行的施工方案，确定合理的工期。
（1）本隧道为特长隧道，项目部制定从进出洞口及1#、2#斜井分别向大、小里程掘进的方案，共分为6个作业面。
施工过程中，在洞内通过深埋中心水沟将地下水引至集水井，采用水泵将积水排至洞外。
（2）本隧道深埋，部分围岩较破碎，地下水量较大，为严格控制施工坍方，防止爆破作业对洞顶围岩稳定性的影响，将开挖支护、衬砌紧跟，严格执行铁建设120号文中隧道施工步长关系的相关规定。
（3）本隧在DIK156+650～DIK156+800段下穿张唐铁路，施工中应采用数码电子雷管控制爆破开挖中导洞，普通毫秒雷管控制爆破扩挖的方式，避免施工影响张唐铁路；隧道在DIK158+912～DIK158+952段下穿112国道，施工时采取控制爆破措施，严格控制一次装药量及开挖进尺，确保隧道施工不影响既有道路正常运营；隧道在DK148+900～DK149+100DK150+400～DK150
+700、DIK158+900～DIK158+993、DIK159+037～DIK159+302段下穿村庄，以上段落采用控制爆破施工，严格控制一次装药量和开挖进尺，确保不影响居民的正常生活。
（4）隧道出碴采用无轨运输。
隧道进出口按Ⅰ型大型机械化配套进行施工作业，Ⅱ级围岩采用全断面法施工，Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法施工，Ⅴ级围岩深埋段采用三台阶法施工，Ⅴ级围岩浅埋、偏压、断层破碎带采用三台阶临时横撑法施工；斜井施工正洞Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩均采用风钻与简易台车配合作业，Ⅱ级围岩采用全断面法施工，Ⅲ级围岩采用台阶法施工，Ⅳ级围岩采用三台阶法施工，覆土小于12m、断层破碎带及土质地层Ⅴ级围岩采用三台阶临时横撑法施工，其余Ⅴ级围岩采用三台阶七步开挖法施工；斜井均采用风钻与简易台车配合作业，Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法施工，Ⅳ级围岩采用台阶法施工、Ⅴ级围岩采用短台阶法施工。
3.2组织机构设置
为了加强本工程的管理、全面履行合同，确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现建设目标，针对本工程的意义和特点，并根据工程需要和招标文件要求，结合我单位的实际情况，择优选调富有高速铁路隧道施工经验的管理和技术人员组成项目经理部，高起点、高标准地负责整个项目的施工组织管理工作。
按原铁道部铁建设【2008】51号文《关于积极倡导架子队管理模式的指导意见》的要求，我单位将采用项目部、架子队二级管理模式进行本项目管理。
安排有丰富施工经验的专业施工队伍组成架子队负责本隧道的施工。
3.2.1项目部组织机构设置
项目部设项目经理、项目书记、总工程师、项目副经理等领导层；职能部门按“七部二室”设置，即工程部、安质部、计合部、财务部、物资部、设备部、外协部、综合办公室和中心试验室。
本项目部组织机构见下图：
图3.2-1组织机构图
3.2.2架子队的设置及管理结构
为适应本工程施工的需要，确保新建京沈铁路客专建设工程质量、施工安全和工程进度，我单位将积极贯彻执行“原铁道部铁建设【2008】51号”文《关于积极倡导架子队管理模式的指导意见》，采用架子队的管理模式。
为保证本工程的顺利进行，设立胡营西山隧道四个架子队，负责本工程的施工。
架子队按照“管理有效，监控有力，运作高效”的原则组建。
架子队设置专职队长、技术负责人，配置技术、质量、安全、试验、材料、领工员、工班长等架子队主要组成人员。
以上主要成员由我单位具有相应的作业技能的正式职工担任，并经过岗位培训合格后持证上岗。
各岗位明确职责，落实责任。
见架子队结构图3.2-2。
图3.2-2架子队结构图
队长
技术负责人
领工员
材料员
试验员
安全员
施工员
质检员
工班长
杂工班
钢筋工班
二衬工班
初支工班
运输工班
开挖工班
3.2.3劳动力组织安排
根据本工程的实物工程数量和进度安排以及配备的机械设备，结合工程专业特点和类似工程管理经验，精心筹划、科学安排，充分发挥和调动每个人的劳动积极性；实施动态管理、弹性编组、灵活组织；形成平行、流水、交叉作业的均衡生产态势。
本工程每个作业面拟配备的班组及人员情况见表3.2-1。
表3.2-1每作业面班组及人员配置表
人员及组别
人数
工作内容
管理
人员
队长
1
负责全面施工生产工作
副队长
1
施工现场、调度室、管理和组织施工
技术主管
1
负责全面技术工作
施工员
2
负责施工技术、测量放线工作
安全员
1
负责施工安全工作
质检员
1
质量工作
试验员
5
拌合站试验员3人，湿喷站试验员2人
材料员
2
材料工作
测量员
6
包括中线测量和水准测量
开挖工班
25
钻眼、装药、爆破或人工开挖等
运输工班
10
出碴、运输、调度、维修、保养等
初期支护工班
26
管棚、小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设，喷射混凝土作业等
二次衬砌工班
30
防排水安装、钢筋安装、衬砌、附属工程等
钢筋安装工班
20
钢筋及各种钢结构安装
杂工班
10
风、水、电及其设备维修、保养，道路养护
合计
141
3.3机械设备准备
胡营西山隧道在施工机械的配备上，遵循污染少、能耗小、效率高的施工机械，并优选电动机械，施工机械机况要良好，并能适应施工进度的要求，确保正常施工，并结合工期和成本目标进行综合考虑，总之，所选用的施工机械能保证在复杂的地质条件下优质、高效、安全地完成本隧道施工任务，所配备的机械设备见表3.3-1：
表3.3-1胡营西山隧道施工投入的主要机械设备表
序号
工序
设备名称
机械型号
数量（台/辆）
备注
1
超前地质预报
TSP203
TSP203 plus
1
2
红外线探水仪
YH-303型
1
3
地质雷达
1
4
工程钻机
ZYJ-400/130
1
5
开挖
三臂凿岩机
2
6
电动空压机
20m3/min
36
7
钻孔台车
自制
6
8
风钻
YT-28
128
9
风镐
G-10A
12
10
装运渣
轮式装载机
柳工ZLC50C
12
11
侧翻装载机
柳工
6
12
自卸汽车
春兰
64
13
挖掘机
日本住友200-8
6
14
超前支护
初期支护
管棚钻机
4
15
注浆机
ZTG-60/120
12
16
强制式搅拌机
750
4
17
混凝土运输车
10m3
16
18
混疑土湿喷机
耿立8m3
16
19
湿喷砼机械手
10-30m3/h
6
20
电动冲击钻
36
21
隧道二衬
移动栈桥
自制
18
22
挂防水布台车
自制
6
23
整体液压衬砌台车
定制
12
24
混疑土输送泵
湖南三一600-8
12
25
插入式震捣器
48
26
防水板爬焊机
12
27
防水板热烫机
12
28
施工电力通风供水及其他
变压器
800KVA或600KVA
10
29
柴油发电机
康明斯W-AS-320G
4
30
轴流风机
SDF（B）-N013
4
31
射流风机
SDS-N012
4
32
油罐
20T
4
33
增压泵
6
34
潜水泵
20
35
全站仪
拓普康
4
36
水平仪
天津
4
37
钢结构
加工
10T轮轨式门吊
1
38
冷弯机
2
39
钢筋断筋机
GT40
2
40
钢筋调直机
GT4-14
2
41
液压联合冲剪机
3000转/sim
1
42
电焊机
上海500
6
3.4物质供应的准备
本工程所需砂、石料在距工地最近的砂石场中择优购置。
其它所需的主要材料除甲供材料外，我单位将招标择优选定供货厂家，厂家提供材料样品，由试验室进行试验，试验合格并经监理工程师批准后，跟材料合格价格优廉的供货厂家签定供货合同。
根据物资管理办法，所有进场材料均由试验室取样试验合格后方可投入工程中使用，把好进货和验收质量关，收货时对材料进行严格的质量检查验收，确保工程材料质量。
为减少气候条件对施工进度的影响，设置材料储备场地，适量储备施工材料。
3.4.1地材的准备
①工程用砂
承德县内砂源较丰富。
但河砂较细，含泥量偏高，符合高性能混凝土用河砂较少，需进行设备改造。
②石料
沿线石场主要分布承德县境内山脉内。
各石场均能生产碎、片、块石。
供应厂商采用招议标确定。
3.4.2甲供材料
甲供主要物资包括EVA复合防水板、橡胶止水带等，以上物资料由建设单位牵头，统一招标采购、集中配送。
3.5施工进度安排
3.5.1隧道施工进度表
胡营西山隧道施工进度表见表3.5-1：
表3.5-1胡营西山隧道施工进度表
工作面
施工进度指标（m/月）
Ⅱ级围岩
Ⅲ级围岩
Ⅳ级围岩
Ⅴ级围岩
进出口施工正洞（顺坡）
180
160
65
40
进出口施工正洞（顺坡）
170
150
60
35
通过辅助坑道施工正洞
145
100
55
35
辅助坑道
280
200
140
80
注：
（1）隧道穿越Ⅴ级围岩断层破碎带地段施工进度指标30m/月。
（2）进出口施工准备3个月，辅助坑道施工准备期2个月。
（3）辅助坑道挑顶进洞施工工期1个月。
（4）考虑冬季施工影响，每年考虑1个月冬季施工折减。
3.5.2总工期目标
本隧道计划2014年7月1日开工，按照关键线路出口和2#斜井大里程端施工计算，施工准备3个月，洞身开挖、支护24.2个月，衬砌及其他附属工程延后3个月。
计划竣工日期为2017年4月10日，总工期30.2个月。
3.5.3各洞口工期目标
根据总工期和主要工序作业循环时间，同时考虑施工中不可遇见因素，制定本工程的各洞口工期目标。
见表3.5-2各洞口工期目标表：
表3.5-2各洞口工期目标表
序号
编号
起点里程
终点里程
承担正洞长度（m）
施工准备工期（月）
辅助坑道自身工期（月）
正洞工期（月）
总工期（月）
1
进口
DK147+997
DK150+112
2115
3
0
19.5
22.5
2
1#斜井
（小里程）
DK150+112
DIK151+330
1188
2
2.5
18.0
22.5
3
1#斜井
（大里程）
DIK151+330
DIK152+815
1515
17.4
21.9
4
2#斜井
（小里程）
DIK152+815
DIK154+550
1735
2
4.3
15.6
21.9
5
2#斜井
（大里程）
DIK154+550
DIK156+707
2157
23.0
29.3
6
出口
DK156+707
DK159+329
2622
3
0
27.2
30.2
3.6临建工程及施工准备
为了便于组织施工生产，做到各种临时设施、生活办公场所、各施工场所在有限的场地内合理布局，经过本项目指挥部领导班子及各级管理人员的周密计划、认真研究和科学规划，绘制了“场地布置平面图”并将按图组织实施。
项目部组织与业主及当地各部门之间的沟通、协调，为隧道施工营造一个良好的外部环境；项目部各部门做好施工前的测量、技术方案、技术交底、岗前培训及实验等方面的工作，为隧道施工做好充分的准备工作。
3.6.1临建工程
3.6.1.1隧道架子队驻地建设
胡营西山隧道共设进口、1#斜井、2#斜井、出口四个架子队，驻地设在隧道洞口附近，均租用临时征地，搭建活动板房与租用民房相结合，新建办公和生活房屋采用彩色钢板房。
对驻地进行统一规划，分别修建施工管理人员宿舍、食堂、办公室等生活所需临时设施。
3.6.1.2隧道施工场地规划建设
在紧靠驻地周围规划一块场地，采用混凝土进行硬化，作小型拌合站之用，小型拌合站作初期支护喷射混凝土之用，小型拌合站设置存料区和拌合区。
大型拌合站的设置:
根据施工任务划分的具体情况，并结合现场实际情况，我工区计划设置150型拌合站两座，一座设置在隧道2号斜井与出口之间，离2号斜井两公里左右，负责隧道进口、1号斜井和2号斜井的混凝土供应；另一座设置在路基段落，线路右侧，负责隧道出口、路基及站场和桥梁的混凝土供应。
对场地进行规划，分成堆料区和拌合区，堆料区划分为不同材料的料仓，存放砂、碎石料，拌合区建2套150m3/h拌合站，水泥用水泥罐存放，拌合站生产能力为2×150m3/h，保证衬砌混凝土的供应，拌合站地面要进行硬化封水处理，并设置两级沉淀池，污水必须经过沉淀达到排污标准后方可排放。
在每个洞口30m附近设置空压机站，离生活办公区大于100m,可减少送气距离和减少噪音对职工生活办公的影响。
空压机站地面要进行硬化，其上要采用彩钢瓦进行遮盖。
在每个洞口附近平整出一块土地，作施工机械统一停放之用，做到文明规范施工。
3.6.1.3试验室驻地建设方案
项目部设工地试验室1个，拌合站试验室2个，拌合站试验室设在1#和2#拌合站，试验室均采用双层彩钢瓦（国标产品）板房进行搭设。
3.6.1.4炸药库
由于本工区内隧道较长，根据施工方便及尽量共用的原则设置火工品库，全段设1处炸药库，占地1300平方米。
1#炸药库设在DK152+200处线路右侧。
火工品仓库严格按照公安部门审批的规格建筑，炸药库、雷管库及值班室的安全距离满足《小型民用爆炸物品储存库安全规范》（GA838—2009）要求，按照国标要求设置,雷管库、炸药库、看守房，成三角形布置，砖混结构，院内设消防砂、消防水池及消防器具，并按相关要求设置避雷设施。
并根据《民用爆炸物品储存库治安防范要求》（GA837—2009）配备相应的人员、设备和巨型犬等。
由具有火工品管理经验的专职库管员看管，严格按规定保管、发放。
3.6.1.5钢筋、钢拱架加工场
胡营西山隧道的钢筋、钢拱架采用集中加工，统一配送。
钢筋、钢拱架加工场设置在1#拌合站内，占地面积2000m2,配备10T轮轨式门吊、冷弯机、液压联合冲剪机、电焊机、切断机、调直机，集中供应胡营西山六个作业面的钢筋和拱架加工。
3.6.1.6临时便道
隧道进口与金厂柴河特
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