库尉遂洞工程施工组织设计学士学位论文.docx

1、库尉遂洞工程施工组织设计学士学位论文第二章 施工总体部署 92.1 指导思想 92.2现场施工准备 122.3施工总体安排 133.1概述 183.4施工临时水、电、气系统布置 19第四章 施工总进度计划 224.6工期计划保证措施 255.3竖井喷锚支护施工方法 295.6竖井开挖方法，遵守下列规定： 326.6锚杆施工 418.2施工准备 528.4水泥灌浆试验 538.10灌浆施工进度 58第九章 进口段施工方法及说明 6110.1 施工组织结构计划 60第一章 工程概况1.1工程说明1.1.1地理位置及规模库尉地区输水工程位于巴音郭楞蒙古自治州开都河孔雀河流域境内，流域主要包括开都河、

2、博斯腾湖、孔雀河三部分，流域总面积87200km2。工程区位于孔雀河流域，地理位置处于东径861115862230，北纬414230415000。314国道从塔什店向东沿西泵站输水渠柏油路可到达引水口，由314国道经塔什店至引水口距离为10km，从库尔勒市中心至引水口距离为25km；末端位于库尔勒经济开发区白鹭河首端，距库尔勒市中心15km。库尉地区输水工程建设任务是以向库尉地区输水为主，兼顾向库尔勒市经济技术开发区工业供水，改善白鹭河及开发区生态环境。工程具有灌溉、生态、工业供水等综合效益。库尉地区输水工程由引水闸、输水管道、输水隧洞、水处理及配套管网等组成。库尉地区输水工程等别为等，工程规

3、模为中型，永久性主要建筑为3级建筑物，永久性次要建筑为4级建筑物，临时性建筑物为5级建筑物。1.1.2引水隧洞新疆库尉地区输水隧洞工程施工标：桩号为1+050-3+750，长2700m，其中1+050-1+100为隧洞进口连接明洞段，1+100-3+750为洞身段，隧洞断面为马蹄形，围岩为土洞，开挖洞径为 4.13.95m，衬砌后洞径为 3.03.0m。衬砌采用复合式方式：一次支护是在围岩表面打系统锚杆、格栅拱架支护、挂钢筋网、喷射C20砼20cm厚。二次衬砌为C25钢筋砼衬砌，厚0.40m，最后在顶拱120范围内进行回填灌浆。在本标段的2+220和3+240出，设置二条施工竖井（支洞）进行隧

4、洞施工。1.1.3施工进度计划本合同工程的施工进度要求如下：合同工期2009年11月1日，因设计图纸到位较晚，拟订：(1)2010年4月30日开工；(2)2011年10月30日竣工验收。详见编制的施工进度计划。1.2水文气象和工程地质1.2.1水文孔雀河水质符合施工用水要求。1.2.2 气象工程区处于巴音郭楞蒙古自治州库尔勒市境内，地处欧亚大陆中部，受海洋性气侯影响十分微弱，干旱少雨，蒸发强烈，属暖温带大陆性荒漠气侯。多年平均降水量62.7mm，多年平均蒸发量2273mm，平均相对湿度为5055。夏季炎热，极端最高气温达40，7月份平均气温22.925.9。冬季寒冷少雪，极端最低气温达-28.

5、1，1月份平均气温-9.4-12。全年以晴天为主，日照时间长，昼夜温差大，太阳幅射能为143152千卡（2）。最大冻土深度6380cm。流域内主要片区气象要素统计见下表。表2-2-1 工程区气象要素统计表极端最高气温（）40.0多年平均最大风速（m/s）22.0极端最低气温（）-28.1年平均相对湿度（%）50-55终霜期（日/月）10/4最大冻土深度（m）0.63初霜期（日/月）17/101月份平均气温（）-7.5多年平均无霜期（天）191.7203.47月份平均气温（）26.2多年平均降水量（mm）62.7多年平均日照时数（h）2906.8多年平均蒸发量（mm）2273太阳总辐射值（千卡/

6、cm2）143152多年平均风速（m/s）2.61.2.3地质条件1.2.3.1区域地质概况1、地形地貌工程区跨越横卧于库尔勒与博斯腾湖之间的天山南缘库鲁克山，测区总体可划分为博湖-塔什店断陷盆地、库鲁克隆起中、低山区和塔里木沉降盆地三个地貌单元：博湖-塔什店断陷盆地位于工程区北部，属构造形成的断陷盆地，沉积了大厚度的第四系地层。进水闸位于该地貌单元的南缘。库鲁克隆起中、低山区为库鲁克山区，呈东西向条带状分布，山顶海拔高程12001250m，区内基岩裸露，由元古界地层组成。区内基本无植被覆盖，冲沟纵横发育，切割深度一般3050m。引水洞线主要位于该地貌单元。塔里木沉降盆地地形开阔，海拔高程85

7、0990m，盆地内沉积了大厚度第四系，冲沟不发育，基地主要为第三系地层。1.2.3.2引水洞工程地质条件 隧洞围岩物理力学特性本段进口（桩号1+1003+750段）工程区隧洞围岩钻孔取样主要为第四系含土碎石、含砾砂层及低液粉（粘）土层，含土碎石胶结差，钻孔岩芯呈散体状。含土碎石：砾石成分以花岗岩、花岗片麻岩等为主，不均匀系数Cu=11.219.7，曲率系数Cc=0.40.7，颗粒级配连续，干密度1.872.04g/cm3，纵波速度多在18002700m/s之间，渗透系数一般3.010-3cm/s左右，属中等透水层；低液粉（粘）土：干密度1.53g/cm3，结构稍密，局部微胶结，纵波速度多在20

8、002600m/s之间，渗透系数一般8.6310-5cm/s左右，属弱透水层。 隧洞围岩分类隧洞进口（桩号1+0501+100段）分布的第四系中更新统洪积物（Q2pl），由于第四系地层为散体结构，国内尚无统一的分类方法，根据地层结构密实程度，开挖洞径及地下水情况，并类比其它工程经验进行综合评定，该地层组成的洞室围岩成洞条件极差。 隧洞分段工程地质条件隧洞总长2700m，隧洞进口段钻孔揭露地下水，均高于设计洞顶线；出口段钻孔未揭露地下水位。1）进口段（桩号1+1002+060m）位于库鲁克山北麓倾斜砾质平原区中下部，地形坡降1/45，上部为厚3.54.5m的洪积含土砂砾石层，其下为中更新统（Q2

9、pl）含砾砂层和低液限粘土层，开挖深度2447.5m，建议开挖边坡：含土砂砾石水上1:1.5，水下1:2.02.5，并应设马道，设排水，（Q2pl）地层透水性较强，地下水的渗流及大气降水形成坡面水流对边坡有冲蚀影响，因此，须对坡面采取防护措施。围岩均由第四系中更新统（Q2pl）低液限粘土组成，地下水位高于设计洞顶。由于地下水的影响，该段成洞条件极差，须提前采取排水或降水措施，要求采取可靠的排水方案。2）洞身段（桩号2+0603+750m）长1690m，洞身围岩均由第四系中更新统（Q2pl）地层组成，岩性以含土碎石层和低液限粘土层为主，局部弱胶结，地下水位埋深高于设计洞顶，洞室上覆岩土厚47.5

10、104.0m。1.3砼用粗细骨料(砂砾料)料场条件本标段所有混凝土骨料均从哈满沟砂石料直接采购成品料，通过前期实地考察，其基本能够满足施工需求。1.4施工用水工程区地下水埋深较深，开采使用使用成本较高。其供水水源只能来自于库塔干渠，其水质优良，水量丰富，满足施工用水要求。1.5交通条件库尔勒市是巴音郭楞蒙古自治州首府，也是南疆重要的交通枢纽和最大的物资集散地，可作为工程对外物资转运站，交通运输条件优越。218国道和314国道均能从塔什店向东沿西泵站输水渠柏油路到达引水口，从314国道经塔什店至引水口距离为10km，从库尔勒市中心止引水口距离为25km；末端位于库尔勒经济开发区白鹭河首端，距库尔

11、勒市中心15km，交通便利。项目区内有西气东输伴行石子路由西向东穿越项目区管线，对外交通设施较完善，运输条件较好。本标段进场道路主要为发包人提供的1#道路和2#、3#进场道路。1.5合同项目和工作范围施工标施工项目及内容为：隧洞桩号为1+050-3+750，施工长度2700m，其中1+050-1+100为隧洞进口明挖段； 1#竖井61.9m，2#竖井92.8m；衬砌方式：一次支护是在围岩表面挂钢筋网、系统锚杆、喷射C20砼15cm厚，同时进行格栅拱架支护，二次衬砌为C25钢筋砼衬砌，厚0.40m，最后在顶拱120范围内进行回填灌浆。1.6主要工程量序号项目名称计量单位工程数量备注1隧洞进口段（

12、施工桩号1+050-1+100）1.1土方明挖m31188001.3注浆锚杆（22）l=2.5m）t2.261.4C20喷护砼m3988厚度10cm1.5固结灌浆m18431.6隧洞C20洞脸m35140cm，三级配1.7钢筋挂网t7.22隧洞段1+1003+7502.1土方洞挖m337545无类围岩2.2地质原因超挖土石方m3787运输费2.3锁脚锚杆（22）l=2.5m）t159.58 击入式2.4超前锚杆（22,l=1.5m）t43.88 击入式2.5注浆锚杆（25,l=1.52.5m）t61.44 2.6C20洞喷砼m34518 厚度20cm2.7钢支撑（14b）t114.752.8回

13、填灌浆m28574.14 2.10C25洞衬砼m314074.89 二级配2.11格栅拱架支墩C20砼m3343二级配2.13水泥砂浆M10m31.05填缝2cm2.14651橡胶止水带m2955.53 2.15GB膨胀止水条m5300 2.16高密度聚乙烯闭孔塑料板m335 2.17洞身钢筋制安t1618.46 2.18挂网钢筋（8）t86.6 2.19栅格拱架（10 25）t603.50 2.20格栅拱架连接钢板t210.18 含附件2.21管棚（40）m296031#竖井（桩号2+200）3.1土方洞挖m32502.8、类围岩3.2系统锚杆（22,l=2.5m）t2.03 3.3C20洞

14、喷砼m3194.1厚度15cm3.4固结灌浆m900 3.5C25洞衬砼m3675.08二级配3.6洞身钢筋制安t23.053.7挂网钢筋（8）t5.4842#竖井（桩号3+240）4.1土方洞挖m33173.26挖类围岩4.2系统锚杆（22,l=2.5m）t13.514.3C20洞喷砼m3281.92厚度15cm4.4固结灌浆m13364.5C25洞衬砼m3687.69二级配4.6洞身钢筋制安t36.164.7挂网钢筋（8）t7.621.7工期、质量、安全目标1.7.1 工期目标2009年10月20日进场，计划2010年4月30日开工，2011年10月 30日竣工。1.7.2 质量目标坚持质

15、量第一，质量一票否决、质量重奖重罚原则，确保单元工程合格率100%，各项质量技术指标达到优良标准，争创本项目优良工程。1.7.3 安全目标坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，广泛开展安全教育，严格执行国家有关法规规定。在工程施工期间，杜绝因工死亡、重伤事故，轻伤率控制在3以下，杜绝因管理不善而造成的机械设备、交通运输、爆炸、火灾、中毒等重大事故。第二章 施工总体部署2.1 指导思想1、根据本公司建立的质量保证体系，发挥我公司的技术、管理和装备优势，精心组织、精心施工、全心全意为业主服务，千方百计满足业主需要。优化生产要素组合，严格人、机、料、法、环、测等六个造成质量波动因素的管理，认真

16、执行各项有关标准，确保每道工序受控，全面实现各项施工目标，建设业主满意的工程。2、本工程可分为施工准备阶段、隧道土石方开挖工程施工阶段、隧道混凝土衬砌施工阶段、竣工清理期，通过工序间合理搭接、平衡协调及动态的计划调度，紧密地组织成一体。3、本工程施工工期较为紧张，施工期间以工程进度及质量、安全文明施工为控制前提，一切施工协调管理即人、材、物应首先满足以上先决条件，以确保施工总进度计划达到要求。21.2总体施工原则1、本隧道围岩的稳定性较差，施工时根据隧道地质情况随时调整施工参数和施工方法。以保证隧道开挖安全为中心，以控制围岩变形和施工安全为目标，以全面实现工期、质量、安全、环保目标为目的。2、

17、根据本工程的特点，在总体计划安排上，采取三个工作面进行同时施工，即1#竖井、2#竖井及进口段。3、隧洞开挖采用分上下两个台阶（错台法）进行施工，上半洞的高度为1.8米，以满足操作要求。由于本工程的隧洞围岩较差，施工中采用边挖边支护的施工方法，确保安全施工。上半洞身的开挖长度大约控制在3m，就开始进行下半洞身的开挖。再循环开挖长度0.51.5m，对于地质条件较差的地段辅以拱部超前小导管注浆的方式，以及采用超前注浆锚杆的施工方法进行施工。采用超短台阶的开挖方式进行施工。施工中必须合理组织各个工序进行穿插作业。隧道施工配备排水、开挖、支护、运输、注浆、衬砌、通风等设备，保证合同工期的实现。4、由于隧

18、洞开挖面小，洞内机械运输条件差，为提高机械施工效率，施工期每200m设置一会车道。5、优化施工方案，对不良地质按“先探测、管超前、预注浆、半断面、短进尺、强支护、紧封闭、勤量测”的原则组织施工。6、在一次支护完成二次支护尚未跟近时，若围岩变性过大有失稳征兆时，可考虑一次支护底拱封闭加强一次支护等措施，随后及时实施二次支护。衬砌采用钢模台车进行施工，采取现边顶拱，后仰拱的衬砌方法进行施工。依据本工程的工期要求，我公司拟定设置三个台车有里向外开始进行施工。7、本项目工程安全施工风险较大，均为地下工程施工，竖井施工深度较大，由于地质因素、地下水位较高，穿插及交插作业工序较多，安全隐患及安全生产尤其重

19、要，安全生产贯穿整个施工过程。8、在工程施工过程中，经常开展安全教育，严格执行国家有关法律、法规，杜绝工伤死亡事故，杜绝因管理不善造成机械设备、交通运输、火灾、中毒等重大事故。23、施工组织机构安排1、项目部的设立本工程采用“项目管理”方式组织施工，公司法人授权项目经理全权负责施工的组织、指挥、管理、协调和控制，代表企业法人履行合同，对施工质量、安全、工期和经营全面负责。本工程设质检安全副经理和主任工程师各一名。副经理负责协助项目经理管理施工现场生产工作。主任工程师全面负责工程质量和施工技术工作。项目部组织机构图见附表。项目部组织机构框图2#竖井施工队凝土拌合站 2.2现场施工准备2.2.1场

20、地平整及临时施工道路修建进场以后，进行场内三通一平施工。根据场内道路布置规划进行临时道路修筑，场地平整的过程中要注意到土方挖、填尽可能平衡，并且平整后的场地尽量顺原地形形成一定的坡度，以便地面排水。2.2.2临时生产、办公设施规划与施工按通过监理工程师审批的临时工程总体布置，组织临时设施、施工辅助项目、施工水、电系统、混凝土拌和系统、仓储系统等建、构筑物的规划、修建；按照经业主审批同意的各辅助场地布置和结构设计进行临时建筑的修建，临时办公、生产设施场地按环保规划设置垃圾集中与收集站，现场生产污水收集与处理设施等；2.2.3布设测量控制网点组织工程测量人员校测由设计方提供的测量基准，并按本工程施

21、工放线精度要求测设用于本工程施工的加密测量控制网点，主要控制点为进口段控制网、1#竖井、2#竖井的控制点，并将现场项目经理部建立的施工控制网的校测资料报送监理工程师审批。对测设的网点和增设的控制网点修建必要的保护设施和标志。2.2.4内业准备组织工程技术人员详细踏勘现场、收集地形、水文气象、工程地质和水文地质等工程资料，组织管理人员和工程技术人员进行本标工程实施阶段施工组织设计，其内容包括：施工总进度计划和各单位工程施工进度计划；施工总体规划和布置；临时工程施工设计；细化单位工程施工方法和措施；施工安全保证措施；施工质量保证措施；施工区环境保护措施及文明施工等方面。组织工程技术人员对重大技术问

22、题和技术方案在广泛咨询并听取技术专家的建议的基础上并进行专题论证。主要论证的方案为施工排水方案、隧洞支护方案、隧洞衬砌方案、竖井开挖及垂直运输、安全施工方案。确定“优质、高效、安全施工”的最佳施工方案，并在规定的日期前报送监理工程师审批。在单项工程施工前，会同设计、监理进行技术、质量、安全交底，充分理解设计文件，并据此指导现场施工。组织专职质安人员编制本工程质量管理制度、施工安全管理办法和安全防护手册，并有计划、有步骤地对所有施工人员进行安全施工技能考核。2.2.5材料、设备及零配件采购、运输与储存进场后立即编制建筑材料的采购与使用计划，对于自行采购的建材在进库之前抽样检验，符合工程使用要求的

23、才可入库储存。按监理工程师要求的格式制定单位工程施工材料验收记录表格、材料使用记录表格、质量自检表格文件，以详实工程施工文件档案。2.2.6环境保护设施修建在进行场内三通一平的施工过程中，同时搞好施工营地、现场的安全与环保设施的建设。施工营地进行必要的绿化，现场根据地形和施工安全要求设置防洪排水设施和防火消防设施，对可能由于施工造成的植被破坏或有水土流失隐患地段进行保护。2.2.7施工外部环境的协调建立进场后，立即和当地政府进行沟通交流，取得他们的支持，最大限度地争取当地群众的支持与配合，为工程施工创造良好的外部施工环境。2.3施工总体安排2.3.1施工区段划分本标段遂洞全长2.7km，洞身段

24、于2+200段和3+240段各设计一竖井，整体上本项目工程由三个施工区段组成，即进口洞身段1+1001+700为洞身第一施工区， 1+7002+700为洞身第二施工区段，2+7003+750为洞身第三施工区段。开工后三个施工区首先进行施工的是进口段明挖、1#、2#竖井的开挖和衬砌，在三个施工区各自完成明挖、竖井开挖后分别进行隧洞工程施工，分五个作业面同步组织施工。2.3.2 施工队任务划分根据本工程施工特点，施工项目主要为：隧洞进口段土石方明挖、竖井开挖、竖井混凝土衬砌、平洞开挖、平洞混凝土衬砌、回填灌浆、固接灌浆、进口段普通混凝土浇筑。根据本工程施工项目，三个施工区分三个作业队，由项目部统一

25、管理，每个作业队各下设五个作业班组，作业班组分别为机械班、隧洞开挖班、支护班、衬砌班、钢结构制作安装班和灌浆班。各作业班组负责的作业内容如下：机械队负责机械维修、进口段土方明挖、施工排水、大中小型机械维修和保养、竖井土方垂直运输、临时用电、建筑材料的运输等。隧洞开挖班负责隧洞的开挖及洞内水平运输。钢结构制作安装班负责隧洞支护的钢结构的制作与安装。支护班负责竖井、隧洞的锚杆、挂网、喷护混凝土施工。衬砌班负责隧洞的混凝土衬砌、混凝土拌和站。灌浆班负责锚杆灌浆、回填灌浆、固接灌浆。2.3.3各分项工程主要的施工方法2.3.3.1施工排水方案施工排水方案主要采用井点降水法降低地下水位，在洞轴线外侧3m

26、内打排水井的施工方案进行排水，排水井的间距依据现场实际排水量调整间距，排水井比隧洞底低8m，由于对地下水情况不明，初步拟定排水井间距为：排水井间距为20m（具体以开挖后情况再做调整）； 1#竖井和2#竖井各设置一排水井；排水井均采用多极泵抽水排至地表排水沟内。除采用井点降水法外，隧洞内排水主要为洞内渗水的排水，洞内抽水采用潜水泵抽水，由掌子面直接抽水排至洞外。洞外井点降水应超前一个流水段进行施工，当隧洞开挖施工过程中，洞内施工排水能满足要求时，可停止地面排水井的施工，仅采用洞内施工排水。1#、2#竖井底部处各设置一深集水坑，洞内排水均排至集水坑后由竖井处抽至洞外。2.3.3.2洞身开挖施工方法

27、本隧洞土洞段围岩稳定性极差，岩性为低液粉（粘）土层及第四系含土碎石、含砂砾层，同时具有较高的地下水位，围岩稳定时间均较短，因此，全洞施工遵循短进尺、及时柔性支护、跟进式适时衬砌的原则进行（即边开挖、边支护、边衬砌），做到随挖随衬，及时支护，开挖、支护、衬砌各相差一个施工段。由于隧洞围岩较差，开挖成洞条件差，必须采用超前支护的方式开挖，超前支护包括超前注浆小导管，超前钢结构支护，然后用人工开挖掌子面，土洞段严禁采用爆破方法开挖。隧洞开挖遵循“短进尺”的开挖原则，采取错台开挖法，开挖采用上下台阶分部开挖方式，先开挖上导洞，再开挖下导洞，底拱浇注前再进行底部开挖。开挖循环进尺暂按：一般在0.51m，

28、不得大于1.5m，围岩稳定性较差及变形相对较大的地段不得大于0.5m。在取得一定的观测数据之后，再根据洞周收敛监测的结果由建设、监测、设计、监理单位共同研究调整。隧洞开挖采用人工开挖，并采用输送带机运至2m3小型农用翻斗车拉运到洞外（平洞）。竖井段土方输送带由掌子面到衬砌段，保持隧洞衬砌过程中不中断隧洞的开挖，农用车停于隧洞衬砌段后侧。对于有地下水的地区段、必须提前采取排水或降水措施。土洞的各道工序施工原则上应在相对干燥的条件下进行。在洞外采取了排（降）水措施的基础上，若洞内仍然有渗水出现，应在洞内采取超前排水和设置可靠的施工临时排水系统，防止洞周岩体（或土体）在水的作用下破坏和失稳。2.3.

29、3.3洞身支护施工方法及要求 本隧洞是按照新奥法原理按两次支护复合式衬砌设计的。一次支护（初期）是具有一定强度的柔性支护，二次支护是刚性支护，隧洞一次支护以挂网喷护混凝土、格栅拱架、系统锚杆为主。在稳定性较差地段加密格栅拱架。格栅拱架的间距可和开挖循环进尺一致，上导洞部位格栅安装以锁脚锚杆固定，下导洞格栅拱架在底板开挖控制线以下设置C20早强混凝土基座。格栅拱架应与围岩密贴，安装后立即用喷射混凝土填塞格栅拱架与围岩的间隙，格栅间需采用钢筋进行连接，系统锚杆应与格栅拱架焊接。一次支护必须在开挖后立即施作，开挖一个循环支护一个循环，本开挖循环没支护完成不得进行下一个循环的开挖。一次支护应密贴掌子面

30、进行。1520cm的挂网喷护混凝土可按规范分层次施工，但必须喷够厚度。在一次支护完成二次支护尚未跟进时，若围岩变性过大有失稳征兆时，可考虑一次支护底拱封闭加强一次支护等措施，随后及时实施二次支护。2.3.3.4二次支护施工方法及要求二次支护为钢筋混凝土，厚度40厘米。由于围岩变形较大极不稳定，在一次支护完成到30米时立即进行二次支护。隧洞衬砌采用定制组合钢模台车支护，钢桁架支撑体系，侧顶拱采用混凝土输送泵将混凝土直接入仓浇筑，并在顶拱上预留入仓孔和振捣孔。开挖超过确定的二次支护时间尚未进行永久衬砌时，应停止掘进，立刻进行二次支护。待衬砌完成后可允许继续开挖工作。二次支护与开挖掌子面的距离规定必须严格执行，其距离必须限制在规定的范围之内。二次支护