某小断面引水隧洞工程施工设计方案.doc
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2、区引水工程)位于省市西北部都江堰境,距约50km,距阿坝州汶川县约90km,距都江堰市城区5公里,交通较为便利。历史文化街区水文化景观光彩展示项目(西街历史文化街区引水工程)引水线路沿岷江左岸延伸,始于白沙河口左岸,终于玉垒山公园大门西侧的市人民医院。全长5046.8m,引水钢筋混凝土管直径1.4m,引用流量1.5m3/s,引水涵管始端设计底板高程738.40m,出水口底板设计高程为727.00m。主要建筑物引水涵管、引水隧道、压力箱涵为5级,临时施工导流等建筑物为5级。主要建筑物设计洪水重现期采用20年一遇标准(P=5)。1.1.2 工程总体布置1、埋设输水涵管输水管道采用预制三阶段管铺设,
3、预制三阶段管为承插式结构,采用橡胶圈密封,径为1.4m,静水压力0.4MPa,且须符合GB5696-94,管底部铺设40cm厚 C15毛石混凝土垫层,底宽1.8m,并在垫层上设置两毡三油后铺设管道。输水线路平面与里面转弯段采用定制三阶段涵管,并设置镇墩。在桩号(引)1+400.00、(引)1+620.00、(引)2+063.67处管顶部设置自动进(排)气阀(=0.2m),采用预制三通三阶段管(主管段R=0.7m,通气支管R=0.1m,并预埋法兰盘,法兰盘大小与自动进(排)气阀法兰一样)。在桩号(引)1+350.00、(引)1+480.00、(引)1+928.00处管底部设置放空阀(=0.2m)
4、,采用预制三通三阶段管(主管段R=0.7m,通气支管R=0.1m,并预埋法兰盘,法兰盘大小与自动进(排)气阀法兰一样)。管道铺设完成后,采用砂卵石回填至原地面高程,管顶埋深一般约为24m左右,对个别砂层地段采取换基处理,施工过程应注意对管道的保护,涵管 (引)1+500.00(引)2+150.00段需开挖原堤防埋设涵管,涵管埋设完成后需恢复堤防原貌,堤防采用1m厚C20混凝土护坡。2、新建引水隧洞(1)隧洞进口渐变段渐变段连接涵管与隧洞进人井段,与涵管连接处预留承插槽,具体尺寸与做法详见厂家资料,采用橡胶圈密封。与进人井段连接处采用615型橡胶止水密封。渐变段起始端部为圆形,直径1.4m,外部
5、为城门洞型,尺寸2.2m2.2m,渐变段末端为城门洞型,净尺寸2.3m2.6m,衬砌厚度0.4m。渐变段长5m,后接进人井,为避免不均匀沉降,渐变段与进人井段设置2cm沉降缝。(2)隧洞进口进人孔段进人井段采用现浇混凝土结构,进人井井口与地面高程同高,由于管为有压流,为防止水流溢出,在井口设置密封钢板,今后检修时需关闭进水口阀门后再打开进人井盖板。(3)进口管棚段管棚段采用管棚法施工,在覆盖层成洞,过流断面尺寸为1.51.8m(宽高)。覆盖层成洞段约110m,永久断面采用40cm厚C25钢筋混凝土衬砌。(4)基岩段引水隧洞线路沿岷江左侧山体布置,隧洞断面为城门洞形,过流断面尺寸为1.51.8m
6、(宽高),长约1143.21m。(5)出口管棚段出口成洞条件较差部分采用管棚法施工,过流断面尺寸为1.51.8m(宽高)。长约65.0m,永久断面采用40cm厚C25钢筋混凝土衬砌。3、压力箱涵、通气管压力箱涵位于玉垒山公园大门西侧的市人民医院附近,与新建引水隧洞相接,箱涵为C25钢筋混凝土结构,置于基岩之上。侧面底部设三孔50cm出水孔,空预埋50cm钢管,伸出结构20cm,钢管外端焊接法兰盘,用于外接钢管或阀门将水引至古城区;顶部设50cm通气管,通气管选用DN500钢管并做防锈处理后沿隧洞出口边坡基岩面布设,基础设砼垫层,出口高程758.00m。箱涵与通气管安装后采用原土回填至原地面高程
7、。为便于后期管理单位维护,在压力箱涵顶部设置检修进人井,进人井段采用现浇混凝土结构,进人井井口与地面高程同高,设钢爬梯便于上下通行。由于管为有压流,为防止水流溢出,在井设置密封钢板,今后检修需关闭进水口阀门后再打开进人井盖板。4、细部结构自动进排气阀:在涵管倒坡顶点处桩号(引)1+400.00、(引)1+620.00、(引)2+063.67处管顶部设置自动进(排)气阀(=0.2m),采用预制三通三阶段管(主管段R=0.7m,通气支管R=0.1m,并预埋法兰盘,法兰盘大小与自动进(排)气阀法兰一样)。管道放空阀:在涵管低点处桩号(引)1+350.00、(引)1+480.00、(引)1+928.0
8、0处管底部设置放空阀(=0.2m),采用预制三通三阶段管(主管段R=0.7m,通气支管R=0.1m,并预埋法兰盘,法兰盘大小与自动进(排)气阀法兰一样)。1.2 水文气象和工程地质1.2.1 水文气象都江堰市属盆地中亚热带季风性湿润气候区。由于盆地地理位置和地形影响,冬春主要受来自西伯利亚和蒙古干冷气团控制,盛行偏北季风。夏秋受来自太平洋和孟加拉湾暖气团影响,盛行偏南季风。气温较同纬度的长江中下游偏高,具有春旱、夏热、秋雨、冬暖,气候温和,无霜期长,雨量充沛,湿度较大,冬春多雾,日照偏少和四季分明的特点。都江堰市多年平均降水量1225.4毫米;多年平均日照1024.2小时,多年平均风速1.4m
9、/s。1.2.2 工程地质1、地质概况引水工程管线位于都江堰市西北侧,地处龙门山准地槽南缘山前褶皱带,属于龙门山脉中南段。工程场区地貌变化较大,工程场区从引水口到出水口的地貌依次分为河流冲积区和中低山丘陵区。(1)河流冲积区老白沙镇场镇附近的白沙河口左岸至二王庙景区北大门为岷江高滩地,长度2143.86m,覆盖层厚度1015m。该区地形平坦,属于河流冲积区。(2)中低山丘陵区岷江村到玉垒山公园大门侧的出水口为低山丘陵区。该区海拔最高处是二王庙山顶上,海拔1053.9m,海拔最低处是岷江河中,海拔约730m,该区最形高差约330m。地貌以海拔850m950m的低山丘陵为主、一般地形高差小于100
10、m。该区斜坡较陡,斜坡坡度一般为4560,斜坡高度一般为50100m为主。受地质构造和地层岩性影响,区北东向冲沟发育。冲沟主要有两种成因:一种是由泥岩、碳质泥岩等软弱岩层经风化、冲刷剥蚀形成,走向与岩层走向近于平行,冲沟一般有小流量地表水;另一种是由断层破碎带等破碎岩层经冲刷剥蚀发育而成,该类冲沟一般沟口较宽,沟谷中地形较平缓,植被覆盖茂密。2、隧洞工程地质条件与评价根据招标文件各段主要工程地质特征如下:(1)2+143.862+404.1m段:地层为T3X3地层,岩性以灰至灰黑色互层中厚状砂岩、泥质粉砂岩为主,夹碳质泥岩和煤层(线)。岩石总体上为中硬岩,岩体结构面较发育,且具有一定开度。该段
11、隧洞存在洞室块体不稳定、洞顶垮塌(冒顶)、地下水渗漏、瓦斯等问题。(2)2+404.12+423.67m段:该段为二王庙断层破碎带,断层破碎带为块碎石土,结构较松散。该段的洞室稳定性差,存在洞壁与洞顶垮塌(冒顶)、地下水渗漏、涌水体等问题;(3)2+423.672+813.43m段:J3L2:岩性灰绿色中层状细砂岩,含砾砂岩,粉砂岩与棕红色粉砂质泥岩,局部见块状砾岩。该段隧洞存在洞室块体不稳定、洞壁垮塌、地下水渗漏等问题。(4)2+813.433+046.8段:K2j:上段为紫灰色块状砾岩夹含砾砂岩和粉砂岩等,下段为厚层块状含砾不等粒岩屑砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩和泥岩等,该段隧洞存在洞室块体不
12、稳定、地下水渗漏等问题(5)3+046.83+395.82段:K2g:砾石层,砾石含量为60%70%,分选和磨圆均好,砾石成分复杂,以灰岩砾石为主。该段隧洞存在洞室块体不稳定、洞顶垮塌(冒顶)等问题3、引水涵管工程地质条件引水线路0+002+240.00段以埋管形式铺设的引水管,埋管总长度2240m,其中0+002+131.86顺岷江左岸的高滩地开挖铺设,该段管道基坑开挖深度2.56m;2+131.862+240.00开挖岷江左岸的人工填土和级阶地,该段管道埋深1014m,埋管基坑属于深基坑,埋管存在基坑稳定、基坑涌水、地基沉降等问题。1.3 控制性工期要求本引水工程主体工程施工期中主要工程项
13、目有:管道工程与护坡恢复工程、隧洞工程;控制性关键项目是隧洞开挖、衬砌。计划于2010年12月1日开工,计划于2011年4月30日全部完工,工期120日历天。本引水工程控制性关键项目计划完工日期见下表:控制性关键项目计划完工日期表编号项目名称要求完工日期备注1工程计划开工日期2010年12月1日2引水隧洞洞脸完工日期2010年12月20日3引水隧洞贯通日期2011年2月28日4引水隧洞衬砌完工日期2011年3月20日5本合同工程完工日期2011年3月30日1.4 现场施工条件1.4.1 天然建筑材料本工程设计所需的天然建筑材料类型为混凝土粗细骨料、块石料。白沙河砂砾石丰富,都江都堰市所有建筑物
14、的砂砾料多来至白沙河,因此,砂砾石料质量、储量均能满足要求,运距约5km,交通方便。由于本区为平原区,块石料缺乏,白沙河超粒径卵石较丰富,因此,可用超粒径卵石代替块石,料源丰富,运距约5km,交通方便。回填土石料可利用涵管开挖料,不足部分可就近开挖粘土。1.4.2 施工交通运输都江堰市古城区景观引水工程位于省市西北部都江堰境,距约50km,距阿坝州汶川县约90km,距都江堰市城区5公里,交通较为便利。1.4.3 施工用风、水、电、通信系统1、施工供风系统本工程隧洞开挖用风,施工单位自备9m3移动式空压机即可,不另设设供风系统。2、施工供电工程施工用电:采用网点,从工程附近线路高压端T接至各施工
15、点降压使用。局部施工点仍需柴油发电机作为备用电源。3、供水系统施工点均从岷江或其支流上抽取。各工区各建水池,作为生产用水不需处理。净化后可作为生活用水。4、施工通信工程移动通讯覆盖全区构成对外通讯系统。第二章 工程施工总规划2.1 编制依据1、历史文化街区水文化景观光彩展示项目(西街历史文化街区引水工程)(第二次)招标文件所规定的招标围工程数量、质量标准、工期要求,设计图纸等。2、有关现行行业标准与规;3、本单位在边坡和地下工程施工中成熟的施工技术与经验;4、本单位可调动的设备、人员等资源;5、目前国际国最先进的地下工程施工设备与工艺、技术等。2.2 施工进度、质量、安全目标1、施工进度目标本
16、引水工程计划于2010年12月1日开工,计划于2011年3月30日全部完工,在120个日历天的总工期完成全部合同施工容。2、工程质量目标工程质量达到合格标准。3、施工安全目标认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,严格执行安全施工生产的规程、规和安全规章制度,落实各级安全生产责任制与第一责任人制度,坚持“安全为了生产,生产必须安全”的原则,加强边坡和洞室围岩安全监测与支护,注重施工人员的劳动保护,确保人员、设备与工程安全,杜绝重大、特大安全事故,杜绝人身死亡事故和重大机械设备事故,减少一般性事故发生,各项安全监控指标达到国家标准,创建安全施工样板工地。4、环保与文明施工目标以“均衡生产、文明施工
17、、科学管理”为指导思想,在合同实施的同时,同步实施相应的环保措施。施工过程中加强地下工程施工的通风、除尘,注重水土保持工作,使施工现场各项环保指标达到国标和地方标准、满足合同要求。施工作业人员一律挂牌上岗,工地做到整洁、清爽、有序,施工标识齐全、美观,施工工艺科学合理,推进程序化、标准化作业,创建安全文明样板工程。2.3 施工重点、难点分析与主要措施2.3.1 施工重点、难点1、引水隧洞隧洞全洞段岩石以砂岩、粉砂岩为主,其中(引)2+404.1(引)2+423.67m段为断层破碎带块碎石土,全洞室块体不稳定,洞顶与洞壁存在垮塌(冒顶)、地下水渗漏、涌水体等问题。因此,地下洞室围岩稳定是导流洞和
18、泄洪洞开挖的重点。2、开挖断面尺寸小,不能用大型机械施工,隧洞全长1315.4m,开挖总工期为5.5个月。工程量大,工期短。制定科学合理的施工程序和严密的进度控制网络计划,配足资源、精心组织施工,是确保本合同工期目标实现的关键。2.3.1 解决措施1、汇集本公司有丰富隧洞开挖和衬砌施工经验的管理人员和技术人员,组建精干高效的项目管理机构,按项目法组织本工程施工。同时,由本公司长期从事水电工程施工、在国水电施工领域专家组成专家组,定期或不定期指导施工,超前研究解决施工技术难题。2、洞室开挖采用光面爆破、预裂爆破技术,减少爆破振动对围岩的影响,确保开挖轮廓准确。隧洞进口段开挖前先对洞脸边坡进行预裂
19、并进行超前锚固,开挖采取“超前预测,超前支护、短进尺、弱爆破、少扰动、早封闭、强支护、勤测量”等措施,确保围岩的稳定,避免围岩塌方。配备有丰富地下工程经验的地质工程师,与时预测预报工程地质情况,分析工程地质问题。3、为了改善隧洞开挖的通风条件,加快导流洞开挖支护。拟在洞口位置设置大功率轴流通风机进行循环通风,以改善作业环境;同时,洞柴油机械加装过滤器,减小对空气的污染;爆破后与时洒水除尘。4、紧紧抓住引水隧洞洞身开挖和混凝土衬砌等关键线路上项目施工,合理安排施工顺序和工作面,减少各部位施工相互干扰;配置足量、性能优良的液压钻、手持式机、机动翻渣车、移动式空压机、拖拉机、混凝土输送泵等设备,满足
20、高峰施工强度要求并有一定的备用量,以保证本工程的快速施工。保证引水隧洞按期具备过水条件工期目标的实现。2.4 施工段划分根据本工程施工战线长、施工专业不同的特点,为加快施工进度,有效控制施工质量,拟将该工程项目划分为3个施工段:第一施工段:白沙河工区,位于(引)0+150处,主要负责引水埋管工程。第二施工段:隧洞进口工区,位于(引)0+150处,主要负责引水隧洞进口段施工。第三施工段:隧洞出口工区,位于(引)3+564处,主要负责引水隧洞出口段、箱涵与通气管施工。第三章 施工总体部署2.1 组织机构设置为优质高效地完成本工程,我公司将抽调具有丰富施工经验的管理人员,组成历史文化街区水文化景观光
21、彩展示项目(西街历史文化街区引水工程)施工项目部。该工程将按项目法施工,实行项目经理负责制,以项目合同和成本控制为主要容,以科学系统管理和先进技术为手段,行使计划、组织、指挥、协调、控制、监督六项基本职能,全面履行与业主签订的施工合同。项目经理部严格按照标准体系来运作,形成以全面质量管理为中心环节,以专业管理和计算机辅助管理相结合的科学管理体制,本着科学管理、优质高速、开拓敬业的原则,以塑造精品为目标,发挥企业集团优势,对工程施工进行综合的管理、组织、协调、控制,确保本工程实现一流的工程质量,一流的施工速度,一流的施工管理,一流的文明施工。出色的实现我单位的质量方针和本工程的质量目标,实现对业
22、主的承诺。附现场管理机构图。项目部组织机构见下图:项目组织机构图1、人员组成项目的管理人员包括工程师和高级技师将由我单位人员组成。大部分技工、熟练工在单位围选用,普工计划在当地雇佣。2、组织管理措施为加强施工管理,项目经理将采取措施,以启发调动全体职员工作、生产的自觉性与积极性,保持良好的秩序,确保优质高速完成全同规定的施工任务,要点如下:(1)制定严格的管理制度,实行命令式生产指挥模式,令行禁止,纪律严明。(2)制定明确的岗位经济责任制,使每位员工的工作成果与工资收入密切挂钩,奖勤罚懒,赏罚分明。3、管理原则(1)根据施工管理的需要,坚定不移地健全机构和人员配置,对施工管理工作进行细化,加强
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