(专业施工组织设计)xx隧道施组(8月25日)后.doc
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1、xx隧道(南端)实施性施工组织设计一、编制依据及范围、编制依据1、国家及铁道部对xx铁路建设的有关批复性意见;2、铁道第四勘察设计院有关xx客运专线xx隧道设计文件;3、国家及铁道部有关客运专线技术规范、施工技术指南及验收标准。、编制范围xx隧道全长10100m,按照施工任务划分要求,由xx集团公司承担出口(南端)5145m的线下土建工程施工任务,具体里程为DK1565755DK1570900,按此进行施工组织编制,以指导现场进行施工。二、工程概况、工程简介xx隧道位于xx省xx市境内,起讫里程DK1560800DK1570900,全长10.1Km。隧道线路起于xx市潇湘西路南侧,在穿越京珠高
2、速与长永高速立交的牛角冲互通后,通过星沙开发区密集群、高地学校区与民房区后通过xx,终于机场高速辅道南侧,设计为铁路单洞双线断面。xx集团公司承担xx隧道出口(南端)DK1565755DK1570900段施工任务,长度为5145m。其中暗挖隧道3945m,明挖隧道1020m,洞外引道180m。隧道DK1568614.47DK1570774.19位于R=9000m的左偏曲线地段,曲线段长度2159.72m,其中缓和曲线长490m,偏角Z=103747,其余2985.28m位于直线地段。隧道先以+5.002缓坡上升,在DK1566598变坡点处采用+3纵坡上升,至DIIK1568+370处后接20
3、.0的上坡快速上升并出露地面,隧道出口DK1570900左线轨面标高为36.17m。出口段辅助坑道设计有一斜井和一竖井,斜井位于线路前进方向左侧并与线路相平行,与线路左线距离为67.5m,井身斜长为665.48m,综合坡度8.05%,斜井口里程为DK1567195,断面尺寸为5.6m6m(净宽净高)城门洞形,每200m设一处错车道,错车道长30m。(3#)竖井中心里程为DK1568395,井深52.84m(至隧道底部),位于线路中心,设计为17.5m8.5m(净长净宽)的矩形断面。、主要技术标准铁路等级:客运专线正线数目:双线设计速度:350km/h线间距:5.0m最小曲线半径:7000m最大
4、坡度:20到发线有效长度:700m牵引种类:电力列车运行方式:自动控制行车指挥方式:综合调度、主要工程数量序号工程项目单位数量备注1正洞暗挖段开挖M3暂未计算2C25喷砼M33C35衬砌砼M34明挖段开挖M35C35衬砌砼M36引道M37斜井开挖M38C25喷砼M39C35衬砌砼M310竖井开挖M311C25喷砼M312C35衬砌砼M3、工程地质DIIK1565+755DIIK1569+000段3.245Km地表局部为人工填土,阶地表层为粉质粘土,软硬塑,厚17m;下伏土:粗圆砾土,厚13m,为富含水层,且与xx水具水力联系。下伏基岩为白垩系上统泥质砂岩、钙质砂岩,夹薄层石膏和泥灰岩,软硬不均
5、,呈强-弱风化状,岩层较破碎易掉块。地质构造:黄花向斜轴部在DIIK1568+980附近与线路相交,向斜轴向65,两翼产状多为515,与xx河底段DIIK1568+700DIIK1569+000共300m相连,形成构造富水区。(2)DIIK1569+000DIIK1570+900段1.9Km地表局部为人工填土,阶地表层为粉质粘土,软硬塑,厚17m;下为粗圆砾土、砂类土,厚13m,粗圆砾土为富水含水层且与xx具水力联系。下伏基岩以泥质砂岩为主、含砾泥质砂岩和钙质砂岩,夹薄层石膏和泥灰岩,呈强弱风化状态,岩层软弱,岩层较破碎易掉块。暗挖隧道穿越的地层围岩级别划分及比例如下表所示xx暗挖隧道围岩级别
6、划分及比例项目围岩级别备注长度(m)2405149050合计暗挖段3945m,明挖段1020m比 例61%378%12%工程地质纵断面图、水文地质设计资料显示工程所在地区地下水类型主要有:第四系松散岩类孔隙水;碎屑岩类孔隙水裂隙水。根据有关标准判断,地表水及地下水一般对砼无腐蚀性,局部地段受岩石夹含易溶盐矿物的影响,会对混凝土结构产生一定的腐蚀性。分段的水文地质情况为:xx以南区段圆砾土层受xx水补给影响,地下水类型为孔隙水并略具承压性。xx河底段及黄花向斜轴心部位补给作用明显,地下水类型为承压水。xx以北区段岩层产状单一,主要受地表水补给,地下水类型为孔隙水和基岩裂隙水。、气候条件本地区属亚
7、热带季风湿润气候,气候温暖潮湿。春夏多雨,秋冬干旱,暑热期长,严寒期短。年平均气温17.1,极端最高气温43.7,极端最低气温11.8,年平均降雨量13001500mm,大部分集中在49月,暴雨以56月最多,每年洪水期在47月,占全年降水量的46左右,日最大降水量为259.5,年蒸发量13001570mm,年相对湿度80%,年日照5000.91560.8小时,年主导风向为北北西及北西,年平均风速2.43.0m/s,最大风速25m/s。、不良地质(1)水平地层DK1568+700DK1569+000共300m过河段地质构造属黄花向斜核部,根据钻探岩芯分析结果,该段岩层接近水平状态,在隧道施工中易
8、发生滑层、坍落现象,应采取超前支护及预注浆措施确保该段的施工安全。(2)下穿xx河底地段、斜井下穿水塘地段以及强富水、透水地层隧道于DK1568+666DK1569+028共362m下穿xx河底、斜井下穿水塘地段施工时极易产生较大规模的突水涌泥。xx以南河漫滩及级阶地下部广泛分布的砾石类土由于其孔隙率大,属强富水透水地层,其顶面标高低于河床正常水位4m左右,地下水与河流表水水力联系密切,当隧道明挖段或引道段揭露该组含水层,极易产生较大规模的突水涌泥。(3)Cl-、SO42-侵蚀性根据勘探成果和矿物鉴定结果,在DIIK1565+755DIIK1570+850(共5095m)范围内少部分钻孔泥岩中
9、夹杂有薄层白色石膏、芒硝等矿物。结合水质分析结果:部分地下水化验结果具侵蚀性,由于石膏、芒硝易造成地下水Cl-、SO42-等离子浓度增加,进而对混凝土结构产生腐蚀性。(4)溶洞在及裂隙溶洞水在根据钻孔资料表明,本隧道在DK1565+755DK1566+303段(共548m)小溶孔发育较密集,局部孔段呈蜂窝状。施工中应加强防护处理措施,在施作仰拱之前,对隧底及洞身岩溶应加密探测,确保隧道工程的安全。(5)软土、松软土xx以南DIIK1567+170DIIK1570+850段(共3680m)河漫滩区及I级阶地表层存在软塑粉质粘土、粘土等,其他地段局部有少量淤泥质土,试验检测属中高压缩性土,且抗剪能
10、力差,易产生沉降变形及滑动,该段隧道设计有1020m明挖暗埋段,对基坑边坡稳定有不利影响,需增加工程技术措施稳定边坡,施工时隧道明挖段及引道段应加强侧壁支护避免产生坍滑或进行地基处理措施减少其固结沉降量。(6)薄层石膏和泥灰岩地段的膨胀性问题根据目前地质探勘资料显示隧道部分岩体中局部夹含有薄层石膏和泥灰岩,遇水后体积膨胀变形明显,可能引起洞室较大变形,施工中应考虑岩体中夹含亲水矿物膨胀变形带来围岩压力增加的问题。三、工程特征分析xx隧道全长10.1Km,为一特长隧道,通过对设计资料的研究,分析和理解,本工程具有如下一些显著的特点:、工程特点1、地质条件较差,技术含量高,施工难度较大隧道出口端部
11、分区段位于城郊密集建筑群底下,并以较小埋深穿越机场高速公路及其辅道,技术难度较大,洞内围岩强风化、弱风化不均匀分布,洞身大部分为IV、V级围岩。xx以南区段富水层较厚,地下水略具承压性,极易造成岩体失稳和边坡坍塌,同时洞内部分岩体夹有亲水矿物质,遇水后极易产生膨胀变形,施工中对地下水的封堵、地表沉降、洞内围岩变形及边坡变形控制要求严格,施工难度较大。2、施工风险大xx为一通航河道,河水正常水深7m多,洪水季节可达到14m以上。xx隧道以19.123.8m较小埋深穿越xx河槽及黄花向斜构造,为我国第一座穿越河底的铁路隧道。地表水体丰富并略具承压性,洞内岩体破碎,开挖后易出现掌子面及后部洞室突涌水
12、、坍塌,防灾救援方面具备一定难度,投入大,安全风险较高。3、施工工艺新、要求严隧道采用铣挖法施工,在铁路建设史上是一个较新的技术。不同地质地段采用三台阶法、三台阶临时仰拱法、双侧壁导坑法、CD法、CRD法等多种施工方法,设备的选型配套范围广、变化大,同时在下穿机场高速公路时采用50m的325mm的超前长管棚预支护,角度控制要求严,工装设备及技术工艺新颖。4、质量标准高隧道按防水型隧道设计,使用寿命100年,二衬施工中防水、排水质量要求高。5、工期与工艺矛盾突出本工程要求工期为30个月,其中隧道洞内管线及设备安装为3个月,土建工程工期仅为27个月。而隧道工程埋深浅、跨度大、地层含水丰富、地质条件
13、差,开挖方法变化大,工序繁杂且相互间干扰大,正洞最大月进尺为85m,工期异常紧迫。6、环保、水保、文明施工要求高本工程地处xx市东部,周围乡镇众多,厂区密集,环保、水保、文明施工标准必须满足市区施工的相关要求。、施工重点通过分析本隧道工程地质对安全、质量、进度的影响,确定隧道施工重点主要有:1、隧道防、排水施工xx隧道下穿xx及其富水地段,斜井下穿水塘(竣工后作为永久性救援通道)地下水位高,隧道按防水型设计,防水等级为P12。建成后要求二次衬砌达到不渗、不漏、不渍,防水要求高,是本工程施工的一个重点。2、地表建(构)筑物的保护及地表沉降量控制隧道所穿越部分地段地面建筑(构)物较多,隧道埋深较浅
14、,围岩较差,施工中如何将隧道以及地面建筑物的变形控制在允许范围内是本隧施工的第二个重点。、施工难点1、下穿xx地段施工隧道于DK1568+666DK1569+028段下穿xx,计362m,并与黄花向斜相连,该段隧道位于弱风化基岩中,属级围岩,埋深19.123.8m左右,围岩相对破碎且透水性强,施工过程中工程措施不当极易发生大规模的突涌水及隧道坍塌等地质灾害,是本工程施工的第一个难点,也是本工程的重点。2、下穿机场高速公路地段施工隧道于DK1570+150DK1570+200段计50m下穿机场高速公路,采用暗挖法施工。隧道基本位于第四系土层中,围岩级别为级,地质条件差,洞顶埋深浅(洞顶距高速公路
15、路面仅8m左右),地表道路交通流量大且路面沉降要求严。施工中如何在确保既有公路安全畅通的情况下快速安全通过该段是本工程的第二个难点,也是本工程的重点。3、隧道明挖地段基坑防护施工隧道出口端(DK1569+650DK1570+150段、DK1570+200+720段共计1020m)设计为明挖暗埋法,且两段中间被机场高速公路分割。该段地表覆盖层薄且下伏土层为透水土层并距xx主河槽较近,水力联系密切。沟槽开挖深度大(最大开挖深度23m),边坡稳定性差。施工中如何依据设计基坑围护结构及工程地质、水文地质条件选择合理、有效的方法控制地下水位和边坡防护的稳定和基底承载力是本工程的第三个难点。4、膨胀性围岩
16、地段的变形控制隧道部分岩体中局部夹含有亲水膨胀矿物,开挖过程中可能出现初期支护较大变形、二衬裂纹等不良工程问题,其变形预控及防治问题是本工程施工的第四个难点。四、总体施工方案、组织机构设置1、组织机构设置原则根据本工程的规模、技术难度和xx客运专线XXTJ标大标段的管理跨度特点,采用“扁平化”的管理模式,成立xxxx客运专线XXTJ标项目经理部xx隧道分部(以下简称项目分部),全面负责本合同段的生产指挥和施工管理。项目部组织机构定员44人,设项目经理1人,常务副经理1人、项目总工程师1人,副经理4人,副总工程师2人,项目部内设工程技术部、科技部、物资设备部、安全质量部、经营部、财务部、综合办公
17、室、工地试验室及派出所等六部二室一所。2、职责范围划分拟投入本项目的组织机构框图中各管理层职责范围如下:项目经理:主持全面工作,全面履行项目合同,对工程质量、安全、工期和成本控制全面负责;负责项目经理分部内部行政管理工作,包括人员调配、财务管理和对外协调等。常务副经理:主抓生产进度、安全、文明施工、资源配置和队伍管理,负责组织指挥施工生产、各生产单位的接口界面协调和内部考核,项目经理不在时,主持经理部日常工作。副经理:辅助项目经理处理其它对内,对外的事务。总工程师:主抓技术管理工作和质量控制,并负责与监理单位、设计单位、部质检站和业主的协调工作。副总工程师:协助总工程师负责技术管理工作和质量控
18、制,并负责与监理单位、设计单位、部质检站和业主的协调工作。专家顾问组:负责指导制定隧道的重大施工方案;解决施工中遇到的各种技术难题。科技部:制定本项目科研计划,并组织实施;课题完成后,提交研究报告。工程技术部:组织设计文件会审,编制实施性施工组织设计和技术交底; 负责工程测量、量测、试验、隐蔽工程的检查评定,配合设计、监理工作; 制订施工技术管理细则和保证措施;管理变更洽商,建立技术管理日志,做好项目技术档案管理工作;掌握项目各生产单位的工程进展情况,归纳分析影响进度的因素,并提出改进措施;组织重点技术难题攻关,检查指导作业工区的技术工作; 编制年、季、月施工计划,监督计划、执行情况;编制竣工
19、文件,参加工程竣工验收。安全质量部:负责安全、质量和文明施工管理,按照质量体系文件,全面开展各项质量活动;制订安全、质量等管理细则和保证措施,组织处理安全质量事故。经营部:编制项目成本计划和资金使用计划,确定、分解成本控制目标;负责向业主提供按合同文件规定的、必须递交的证明文件,办理与业主间工程款的收付;办理验工计价和内部承包核算;负责合同管理、清算积累等事宜。物资设备部:负责材料和设备订货、租赁,为项目施工提供保障;编制材料、设备供应计划,经主管经理批准后负责实施;分类保管好一切材料、机电设备的资料和报告证件等,建立管理台帐,做好各项材料消耗和库存统计工作;制定物资设备管理标准和实施办法,对
20、工程使用的材料、机电设备的质量和管理负全责;控制项目成本,制定定(限)额发料标准和机械台班内部租赁收费标准,办理材料、机械成本核算和费用结算。办公室:办公室是项目经理分部的综合协调部门,主要负责项目的对外联络、文秘、人事劳资、治安保卫以及内部行政事务。工地试验室:负责原材料和工程的试验检验工作。派出所:负责维护施工期间、施工管段的安全工作,并与当地公安机关进行业务接洽等工作。、施工工区划分及劳动力配置针对xx隧道南端的具体工程任务,计划设置三个作业工区,安排三个作业队进行施工。斜井工区:施工一队通过斜井承担正洞DIIK1565+755DIIK1567+595段(1840m)施工任务。竖井工区:
21、施工二队通过竖井承担正洞DIIK1567+595DIIK1568+880段(1285m)施工任务。出口工区:施工三队承担xx隧道出口端DIIK1568+880DIIK1570+720段及出口180m引道(共计2020m)的施工任务。xx隧道工区任务划分示意图每个工区由一名现场副经理负责,技术主管配合,直接管理各作业班组。各个工区分别成立出碴运输班、支护班等11个作业班组,各作业班组的职责范围及人员配置如下表所示。班组名称职 责 范 围劳动力人数(人)施工一队施工二队施工三队合计初期支护班负责洞内初期支护(打锚杆、挂钢筋网及喷砼、架设钢架等)作业施工及洞内注浆、超前管棚和超前小导管等超前支护及路
22、堑边坡防护施工404040120出碴运输班负责洞内弃碴外运以及洞外弃碴倒运、洞内施工材料运输及路堑土石方运输25252070抽水班负责洞内废水的向外排除88521垂直提升班负责3竖井垂直提升。1212电工班负责洞内、外高低压线路的架设、维护。46616管路班负责洞内外施工及生活用水的供应、管路维护66618砼拌合楼负责洞内砼的拌合、运输作业202040衬砌班负责洞身衬砌砼浇注作业、防水板挂设及衬砌所需机械设备操作及保养。353535105机械加工班负责机构车辆的维修保养及各种钢构件如钢筋网、锚杆、钢管等所有构件加工作业30302080综合班负责洞内外施工便道的养护作业10101030合 计17
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