金瓶岩隧道4#横洞施工专项方案(终终版).doc
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1、目 录1. 工程概况及编制依据31.1工程概况32. 主要工程数量52.1主要技术标准52.2主要工程项目及数量52.3工程特点73.施工组织安排83.1 施工总体目标83.2施工任务划分94.4施工进度安排124.5施工总体平面布置134.6各阶段施工组织措施135.重难点工程的施工方案195.1施工重难点分析195.2不良地质段施工195.4反坡排水施工22总体排水方案225.5 超前地质预报245.6机械设备配置256.总体施工方案276.1施工准备276.2 洞身施工方案286.3 施工供风、供水、供电方案336.4首件工程实施与评估方案896.5沉降变形的观测与评估907.管理措施9
2、17.1标准化管理917.2质量管理体系1027.3安全管理措施1257.4工期管理措施1367.5投资控制措施1427.6环境保护及水土保护措施1437.7文物保护措施1487.8文明施工措施1497.9 节约用地措施1527.10 冬季施工措施1527.11夏季施工安排1537.12 雨季施工措施1537.13预警机制和应急预案1567.14信息化管理1617.15 其他应说明的事项163 中铁十四局成兰铁路金瓶岩隧道3#横洞专项施工方案新建成都至兰州铁路成都至川主寺段CLZQ-11合同段实施性施工组织设计1. 工程概况及编制依据1.1工程概况金瓶岩隧道起始里程为D1K191+225-D2
3、K203+998,正洞全长12773m,最大埋深791m。该隧道共设置4个横洞,其中3#横洞进洞里程为D2K200+200,与正线交角982048,横洞全长530m,坡度依次为-70,-3,-73.4。承担正洞施工3298m,往小里程施工至D2K198+260,长度为1940m;往大里程施工至D2K201+558,长度为1358m。3#横洞承担正洞施工范围内围岩以、级为主,其中级围岩2528m,V级围岩620m,级围岩150m。金瓶岩隧道3#横洞承担正洞施工范围内岩性主要以三叠系上统罗空松多组(T3l)砂岩夹板岩,新都桥组(T3X)千枚岩夹砂岩,朱倭组(T3zh)砂岩夹千枚岩为主。该段内不良地
4、质为高地应力、危岩落石、有害气体、放射性、地温。1.1.1地质构造隧道地处岷江活动断裂带与镇坪倒转复向斜复合部位。于线路左侧约3.3km发育岷江断裂带,线路基本与断裂呈平行行进,隧址区位于断裂下盘,该断裂北起弓嘎岭以北,南至茂县以北,全长约170km,走向呈近南北,断面西倾,倾角不定,为一全新世活动断裂,大致以川主寺、较场为界,可以将该断裂分为北、中、南三段,本隧道位于该断裂中段之下盘(E盘)。同时,该下盘发育有与岷江活动断裂平行的镇坪倒转复向斜,与线路呈约27斜交。镇坪肩状倒转复向斜为较场山字形构造的正面脊柱弧部分,分布与松潘镇江关至茂县新民一线的岷江河谷两侧。为一南北向复式扇状倒转向斜。该
5、复向斜主要由三个次一级的向斜-镇坪肩状倒转向斜、金瓶岩1#倒转向斜、金瓶岩2#倒转向斜和次一级的两个背斜-金瓶岩1#倒转背斜、金瓶岩2#倒转背斜所组成。向斜核部出露地层为新都桥组板岩,蜿蜒延伸至新民北许,即仰起消失。两翼,亦即次级背斜核部为朱倭组砂板岩组成。东翼倾向正东,倾角35-50,由南而北延长16KM,至镇江关东南侧,受镇江关东西向褶皱及片理带阻止而中断,西翼倾向正西或北西西,倾角44-48,南北延长9KM左右,在西格沟西北侧,为东西向褶皱及片理带取代而消失其踪迹。测区深受构造影响,段内砂岩、板岩、千枚岩中小褶曲发育,产状变化较大,岩体破碎,节理发育。1.1.2不良地质及特殊岩土段内不良
6、地质为高地应力、危岩落石、有害气体、放射性、地温、特殊岩土为季节性冻土。 (1)、高地应力 隧道软岩大变形主要影响因素包括:地应力条件、岩体强度、地质构造影响程度、地下水发育特征、围岩分级、岩石膨胀性。同时结合本隧道地质条件综合预测。金瓶岩隧道3#横洞辅助施工正洞端发生软岩大变形地段有500m,可能发生软岩大变形地段有2630m。 (2)、危岩落石 金瓶岩隧道3#横洞进口端岩性为砂岩夹千枚岩,千枚岩质软,遇水易软化,砂岩体山体陡峭,风化较强,节理裂隙发育,局部岩体可能发生崩落形成危岩落石。(3)、有害气体 隧道D1K191+224D2K202+900段三叠系新都桥组(T3x)、三叠系侏倭组(T
7、3zh)地层中含炭质千枚岩,可能含瓦斯等有害气体,局部聚集可能,特别是在褶皱核部部位,瓦斯等有害气体易富集。(4)、放射性 据DZ-JZS-01、PDZ-金瓶岩-01钻孔测试结果显示,孔内最高自然放射性强度为36,隧道洞身范围内自然放射性强度最低为4。根据铁路不良地质勘察规程Tb10027-2001规定100为异常值。根据深孔钻孔测井资料,在正常公众停留时间(每年2000小时)环境辐射照射对公众产生的年有效剂量当量He小于5mSv,属放射性场所非限制区。(5)、地温 根据定测阶段对本隧道进行的1孔次地温测试结果,选择受地表温度影响小的数据,该地区恒温层深度约80m,地热增温梯度约为1.4/10
8、0m。根据铁路隧道施工规范(TBJ204-86)第14.3.1条规定,“隧道内气温不得超过28”,计算本隧道最大埋深处的温度为16,低于28,该隧道属于正常地温地区。1.1.3特殊岩土特殊岩土为季节性冻土,最大冻结深度为1.2m。其中可能发生软岩大变形长度为3100m。1.2编制依据1.2.1现行的国家、铁道部和地方政府的有关政策、法规和条例、规定。1.2.2现行国家和铁道部设计规范、施工指南、验收标准。1.2.3现行铁路施工、材料、机具设备等定额。1.2.4新建成都至兰州铁路成都至川主寺段站前工程CLZQ-11标招标、投标文件、施工合同、建设单位组织现场察看和对工程情况的介绍以及对施工单位提
9、出问题的答疑补遗书。1.2.5设计文件和图纸。1.2.6铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008)1.2.7本企业技术力量、设备状况、管理水平、施工经验及三标一体化程序文件、管理手册和管理规定现行有效版本。1.2.8铁路工程基本作业施工安全技术规程TB10301-20091.2.9铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设2005157号1.2.10铁路混凝土结构施工技术指南TZ210-20051.2.11铁路隧道施工规范 TB10201-20011.2.12铁路混凝土与砌体工程设计规范 TB10002.5-20051.2.13铁路隧道工程施工质量验收标准TB10424-20031.2.14
10、 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准铁建设2005160号2. 主要工程数量2.1主要技术标准铁路等级:级。正线数目:双线。限制坡度:9。加力坡18。设计旅客列车速度:200公里/小时。最小曲线半径:一般地段3500m,困难地段2800m。牵引种类:电力。牵引质量:4000吨。到发线有效长:850m(双机880m)闭塞类型:自动闭塞。2.2主要工程项目及数量2.2.1主要工程项目及数量 金瓶岩隧道3#横洞施工正洞施工全长3298m,其中各级围岩分类情况见表2.2.1-1表2.2.1-1金瓶岩隧道3#正洞及横洞围岩分类表起点里程终点里程围岩级别长度(m)开挖方法D2K198+240D2K198+
11、260V20台阶法加临时仰拱D2K198+260D2K198+340V80台阶法加临时仰拱D2K198+340D2K198+40060台阶法加临时仰拱D2K198+400D2K198+600200台阶法加临时仰拱D2K198+600D2K198+6033台阶法D2K198+603D2K198+6107台阶法D2K198+610D2K198+6133台阶法D2K198+613D2K198+751138台阶法D2K198+751D2K198+7543台阶法D2K198+754D2K198+7617台阶法D2K198+761D2K198+7643台阶法D2K198+764D2K198+940176台
12、阶法D2K198+940D2K199+050110台阶法加临时仰拱D2K199+50D2K199+180130台阶法D2K199+180D2K199+23050台阶法加临时仰拱D2K199+230D2K199+430200台阶法D2K199+430D2K199+540110台阶法加临时仰拱D2K199+540D2K199+686146台阶法D2K199+686D2K199+6893台阶法D2K199+689D2K199+6967台阶法D2K199+696D2K199+7004台阶法D2K199+700D2K199+837137台阶法D2K199+837D2K199+8403台阶法D2K199+
13、840D2K199+8477台阶法D2K199+847D2K199+8503台阶法D2K199+850D2K199+950100台阶法加临时仰拱D2K199+950D2K200+100IV150台阶法D2K200+100D2K200+150V50台阶法加临时仰拱D2K200+150D2K200+300IV150台阶法D2K200+300D2K200+370V70台阶法加临时仰拱D2K200+370D2K200+430IV60台阶法D2K200+430D2K200+480V50台阶法加临时仰拱D2K200+480D2K200+650IV170台阶法D2K200+650D2K200+750V100
14、台阶法加临时仰拱D2K200+750D2K200+900IV150台阶法D2K200+900D2K200+903IV3台阶法D2K200+903D2K200+910IV7台阶法D2K200+910D2K200+913IV3台阶法D2K200+913D2K201+051IV138台阶法D2K201+51D2K201+054IV3台阶法D2K201+54D2K201+061IV7台阶法D2K201+61D2K201+064IV3台阶法D2K201+064D2K201+630IV566台阶法D2K201+630D2K201+680V50台阶法加临时仰拱D2K201+680D2K201+880IV20
15、0台阶法D2K201+880D2K202+100220台阶法D2K202+100D2K202+1033台阶法D2K202+103D2K202+1107台阶法D2K202+110D2K202+1133台阶法D2K202+113D2K202+251138台阶法D2K202+251D2K202+2543台阶法D2K202+254D2K202+2617台阶法D2K202+261D2K202+2643台阶法D2K202+264D2K202+480216台阶法D2K202+480D2K202+580IV100台阶法横洞围岩级别起点里程终点里程围岩级别长度(m)开挖方法H3DK0+004.3H3DK0+04
16、035.7台阶法H3DK0+040H3DK0+400360台阶法H3DK0+400H3DK0+48080台阶法H3DK0+480H3DK0+50525台阶法H3DK0+505H3DK0+53025台阶法2.3工程特点2.3.1工程特点(1)工程地质复杂工程地质具有“四极三高”的显著特点:地形切割极为强烈、构造条件极为复杂活跃、岩性条件极为软弱破碎、汶川地震效应极为显著;高地壳应力、高地震烈度、高地质灾害风险,本标段处于岷江活动断裂带下盘,岷江断裂带南段全新世以来具有长期的强震活动历史,具备发生7级以上强震的能力。(2)汶川地震效应显著、地质灾害频发成兰铁路穿越多条活动断裂带,“5.12”地震后
17、,余震不断,地震及地质灾害频发。(3) 交通安全隐患大本隧道位于阿坝州五里村,隧道运输经过地区有213国道公路,旅游旺季车流量大,施工中213国道保持畅通,不得中断,交通车辆多,对施工不可避免地造成干扰;工程环境保护、工程绿化的要求高,临时用地复耕任务重。(4)精测网复测和维护任务重本项目所在地受汶川大地震影响较大,沿线区域余震频发,对全线精测网建设和维护任务重。(5)施工风险大隧道穿越围岩较差,多数为、级围岩,围岩主要以千枚岩、板岩、砂岩为主。隧道所处地段地质条件十分恶劣,隧道穿越顺层偏压、高低应力、煤层、有害气体、多条断裂带等不良地质段,极易发生软岩大变形、岩爆、瓦斯爆炸、坍塌等灾害,安全
18、管理要求极高,施工风险较大。因此,如何建立完善的风险管理体系,及时辨识、分析风险源,制定防护风险措施及评估风险处理结果是一项细致、贯穿始终的重要工作。3.施工组织安排3.1 施工总体目标3.1.1质量目标工程质量必须符合国家和铁道部有关标准、规范及设计文件要求,检验批、分项、分部工程施工质量验收合格率达到100%,单位工程一次验收合格率达到100%,主体工程质量零缺陷,试车最高监测速度达到设计速度的110%,开通速度达到设计速度。杜绝工程质量特别重大事故,遏制工程质量重大事故,减少工程质量一般事故。3.1.2安全目标坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,杜绝较大生产安全事故及以上事故;遏
19、制一般安全生产事故。3.1.3工期目标金瓶岩隧道3#横洞工区土建总工期38.81个月,包括工区准备工期3个月及疏散平导工期,不含无砟轨道铺设工期,每月按30天计。根据我单位类似工程的施工经验,结合本工程控制重难点施工段等特点,隧道从2013年6月1日开始施工,2016年8月22日施工结束。3.1.4环保、水保目标努力把工程设计和施工对环境的不利影响减至最低限度,水体功能、耕地等资源得到有效保护,噪声、振动和扬尘的环境影响得到有效控制,减少水土流失,铁路设施、建筑与沿线环境、自然景观和谐相容,文物得到有效保护。3.2施工任务划分为便于施工管理、均衡生产及施工的全面展开,结合工程特点,依据我单位专
20、业架子队伍情况、本着优化资源配置的原则,金瓶岩隧道3#横洞施工任务划分见下表3.2-1。表3.2-1 施工划分表项目施工里程长度(m)备注金瓶岩隧道3#横洞及正洞H3DK0+000H3DK0+530530横洞D2K198+260D2K200+20019403.298向小里程方向施工D2K200+200D2K201+5581358向大里程方向施工3.3架子队配备为提高工效、保证工程质量,结合工程特点和进度要求,安排有隧道施工经验和具有类似桥梁结构形式的桥梁专业施工队投入本标段的施工。施工队 将以熟练技术工人为骨干组成,工种配置合理齐全。全部工程根据不同项目实行专业化施工,充分发挥专业优势和机械作
21、用。投入劳动力计划见“ (二)施工组织设计图表部分表3.3.1.1-1分年、季度劳动力使用计划表”。为适应本工程施工的需要,确保新建成兰铁路建设工程质量、施工安全和工程进度,我单位将积极贯彻执行铁道部第51号文关于积极倡导架子队管理模式的指导意见,充分调动社会资源积极参与铁路建设,进一步规范铁路建设项目施工用工行为,本工程施工队伍采用架子队的管理模式。架子队按照“管理有效,监控有力,运作高效”的原则组建。架子队由架子队队长、技术负责人、技术、质量、安全、试验、材料、领工员、工班长及各工种人员组成。架子队队长、技术负责人、技术员、质量员、安全员、试验员、材料员、领工员、工班长等主要组成人员由我单
22、位具有相应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。架子队结构如图4.3-2。架子队长技术负责人技术员质量员安全员试验员材料员领工员工班长各工班图4.3-2架子队结构图3.4 劳动力素质构成及特点本隧道参建队伍将抽调思想好、身体健康、具有丰富施工经验的人员组成,人员素质构成比例为技工占70%。管理层人员精干高效、年富力强,在以往类似工程施工中工作优异,多次受到建设单位的表彰;技术人员均具有较高的理论水平和深厚的技术功底,接受能力强,工作作风严谨,廉洁负责;施工人员均从事过类似工程的施工,经验丰富、技术过硬、素质较高。进场人员先进行安全生产、质量意识、施工规范、操作规程、验收标准、治
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