隧道施组笔架山隧道施组最终版.docx
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隧道施组笔架山隧道施组最终版
新建铁路XX客运专线
DK67+255~DK67+600
XX隧道施工组织设计
编制:
________
审核:
________
审批:
________
XX公司XX客运专线第XX项目部
20XX年XX月
四、隧道工程施工方案13
4.1进洞施工方法13
4.2交叉中隔壁(CRD)法开挖18
5.1隧道监控量测组织机构与工艺流程61
5.2监控量测的项目与方法64
5.3量测断面布置66
5.4量测频率66
5.5隧道监控量测的实施67
5.6量测数据的整理、分析与反馈69
6.1突发事件的应急救灾措施71
8.1安全保证的主要措施81
一、编制依据、原则、技术标准
1.1编制依据
新建铁路哈尔滨至大连客运专线施工图。
国家、铁道部现行的有关施工验收规范、强制性标准。
国家、地方颁布的相关法律、法规等。
现场调查所获得的有关资料。
1.2编制原则
1.2.1体现“建设世界一流客运专线,实现我国铁路跨越式发展”指导思想的原则
客运专线的建设,标志着我国高速铁路建设将全面展开,我项目部一定会牢牢抓住难得的历史机遇,树立和落实科学的发展观。
以“精干的组织、先进的技术、可靠的方案、精细的管理、有力的保障”,确保哈大铁路客运专线工程“按期、优质、低耗”的建设总体目标的实现。
1.2.2严格响应招标文件各项要求的原则。
1.2.3严格执行招标文件的技术规范以及国家、铁道部颁发的现行规范、规程及有关的法律法规的原则。
1.2.4确保工期的原则
根据招标文件要求的工期和笔架山隧道的特点,合理安排施工工序,合理安排劳力、材料和机械设备,优化资源配置,充分考虑交叉施工作业对工期的影响,采取相应措施,以一流的管理,确保合同工期,并力争提前。
1.2.5建造优质工程的原则
确立质量目标,制定创优规划,执行ISO9001质量标准,制定科学合理的施工方案,采用先进的施工方法和施工工艺,确保每道工序、分项工程的质量达到优质工程和国际一流标准的要求,健全更严密的质量保证体系,确保质量目标的实现。
1.2.6“安全第一、预防为主”的原则
坚持“安全第一、预防为主”的原则,确立安全目标,制定科学合理的施工方案,建立健全确保安全的各项规章制度,采取强有力的防范措施,强化现场管理,确保安全生产。
1.2.7文明施工、环境保护的原则
严格遵照国家环保政策和建设单位对本工程环境保护的要求,精心组织、严格管理、文明施工,在方案的编制上力争把施工对周围环境的影响降低到最低限度,并制定出详细的文明施工和环保措施,争创“安全生产、文明施工标准化工地”。
施工中发现文物或有考古、地质研究价值的物品时,采取有效防护措施,派专人看管,保护现场并上报建设方和有关部门听候处理。
1.2.8力求施工方案的“科学、经济、合理、先进”相结合的原则,结合本合同段工程特点,搞好劳力、材料、机械的合理配置,推广“四新”技术,采用国内、国外成熟可靠、先进的施工方法和施工工艺,力求施工方案的适用性、先进性相结合,做到施工方案科学、技术先进,确保实现设计意图。
1.3采用的主要技术规范及标准
施工技术文件、标准及规范表
序号
标准名称
文号
1
京沪高速铁路设计暂行规定(上、下册)
铁建设(2004)157号
2
铁路工程抗震设计规范
GBJ111-87
3
全球定位系统(GPS)铁路测量规程
TB10054-97
4
铁路混凝土与砌体工程施工规范
TB10424—2001
5
混凝土强度检验评定标准
JGJ52-92
6
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002
7
钢筋焊接及验收规程
GB3077-99
8
铁路混凝土强度检验评定标准
TB10425-94
9
铁路环境保护设计规范
TB10501-98
10
京沪高速铁路测量暂行规定
铁建设(2003)13号
11
京沪高速铁路工程地质勘察暂行规定
铁建设(2003)13号
12
铁路工程不良地质勘查规程
TB10027
13
铁路工程施工安全技术规程(上册)
TB10401.1-2003
14
铁路工程施工安全技术规程(下册)
TB10401.2-2003
15
铁路工程结构混凝土强度检测规程
TB10426-2004
16
铁路混凝土工程预防碱骨料反应技术条件
TB/T3054-2002
17
建设部关于实施工程建设强制性标准监督规定
GBJ107-87
18
中华人民共和国安全生产法
(GB/T2664-1995)
19
建设工程安全生产管理条例
GB/T50262-97
20
铁路技术管理规程
GB/T50262-97
21
建设工程质量管理条例
TB/T10059-98
22
新建时速300-350公里客运专线铁路设计暂行规定
铁建设[2007]47号
23
铁路隧道设计规范
TB/10003-2005J449-2005
24
锚杆喷射混凝土支护技术规范
GB50086-2001
25
铁路隧道防排水技术规范
TB10119-200
26
地下工程防排水技术规范
GB50108-2001
27
铁路隧道施工规范
TB10204-2002
28
客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准
铁建设[2005]160号
29
客运专线铁路隧道工程施工技术指南
TZ214-2005
30
时速350KM客运专线铁路双线隧道复合式衬砌
通遂[2005]0301
二、工程概况
2.1工程简介
隧道位于普兰店湾北一公里处,隧道进口里程DK67+255,出口里程DK67+600,隧道全长345m;隧道位于直线上,隧道内进口至DK67+450为16‰的上坡,DK67+450至出口为3‰的上破;隧道进口处为一条乡村公路,公路向南通往沈大高速公路海湾北出口,向北通往未家屯方向,进口处附近的山坡上种满松树,进口前为山崖,地势陡峭。
隧道出口位于山坡上,此处坡度较缓,地表长满杂草树木,有岩石裸露,无地下水渗出,出口前为一片农田,地势平坦。
隧道出口左侧100m为乡村公路,交通较便利。
隧道最大埋深约31m。
哈大客运专线大连至沈阳段DK67+255—DK67+600笔架山隧道
序号
隧道名称
隧道里程
长度
(m)
线别
坡度(‰)↑
(↓)/长度
(m)
复合式衬砌或明洞长度(m)
Ⅳ围岩8度设防
明洞
1
笔架山隧道
DK67+255~DK67+600
345
双线
16↑195、3↑150
311
34
2.2主要工程数量
笔架山隧道工程数量表
部位
项目
名称
单位
数量
附注
Ⅳ设防
311.000m
洞
身
开挖
土石开挖
m3
63848.300
衬砌
C35防水钢筋砼
m3
8667.570
C25砼仰拱填充
m3
4322.900
衬砌钢筋
HRB335HPB235
t
841.020
沟槽及
盖板
C25砼
m3
2127.240
C25钢筋砼
m3
65.310
盖板钢筋
HPB235
t
7.100
初期支护
(含临时支护、超前支护
C25喷纤维砼
m3
4590.360
C25喷砼
m3
3134.880
纤维素纤维
t
4.590
拆除C25喷射砼
m3
3134.880
钢筋网
t
43.940
砂浆锚杆
m
37320.000
含中隔壁锚杆
锚杆托盘(150×150×6㎜)
t
7.910
φ25中空锚杆
m
21770.000
型钢钢架
t
781.840
临时支护型钢钢架
t
301.440
考虑到用
拆除临时支护型钢钢架
t
430.630
φ42小导管
m
39745.800
含锁脚锚管
φ108钢棚
m
4560.000
水泥
m3
265.905
水玻璃
m3
265.905
防水
2㎜厚防水层
㎡
17790.000
400g/㎡无纺布
㎡
17790.000
缓膨性遇水膨胀止水胶(15×18㎜)
m
2321.491
背贴式橡胶止水带(300×8㎜)
m
2385.810
中埋式钢边橡胶止水带(350×8㎜)
m
105.640
L-600闭孔泡沫塑料板
m3
2.050
双组份聚硫密封胶
m3
0.070
可维护注浆管
m
105.640
监控量
测测点
水平收敛
个
249.000
拱顶下沉
个
62.000
地表下沉
个
1244.000
围岩压力
个
311.000
支护衬砌间压力
个
311.000
支护压力
个
31.000
衬砌压力
个
31.000
洞
门
土石
开挖
(Ⅱ)
m3
3132.000
(Ⅲ)
m3
3150.000
(Ⅳ)
m3
7157.000
(Ⅴ)
m3
5843.000
洞门
圬工
C35防水钢筋砼
m3
1263.410
洞门座数
2个,长34米
C25砼
m3
472.600
C25喷射砼
m3
94.320
钢筋
t
120.450
沟槽及
盖板
C25砼
m3
232.490
C25钢筋砼
m3
7.140
钢筋
HPB235
t
0.780
防水
4㎜厚自粘式防水层
㎡
1214.690
聚氨脂
m3
0.840
M10水泥砂浆保护层
m3
24.340
边坡
防护
M10浆砌片石
m3
587.710
植草绿化
㎡
438.050
C15砼
m3
5.480
100PVC管
m
109.510
砂夹砾石反滤层
m3
9.130
M10浆砌片石截水沟
m3
110.320
洞口永久占地
亩
7.420
2.3气候特征
本段主要气象资料如下:
年平均气温8.9~10.9℃,最冷月平均气温-3.9~-11.3℃
极端最高气温35.0~36.7℃,极端最低气温-18.8~-33.1℃
年平均降水量591.5~674.7mm,年平均相对湿度56~64%
年平均蒸发量1506.9~1985.6mm,主要风向N、SSW
最大风速12.7~35.6m/s
土壤最大冻结深度0.93m。
2.4地质构造
依据区域地质资料,隧道区位于新华夏构造体系钓鱼台-邓屯-李店构造带上,根据物探资料分析隧道区中部为一褶皱,其北翼岩芯极其破碎。
2.5地震动参数
基本烈度8度。
三、隧道施工总体部署
3.1施工准备
(1)技术方案准备
①物资设备和技术部门上场后对施工场地和当地料进行调查,对工程平面位置进行核对,为编制实施性施工方案提供依据。
②分析工程的重点、难点,结合施工现场调查,研究施工顺序,确定总的施工布置原则和分项工程施工方案,编制实施性的施工组织设计,针对重点、难点,超前研究对策和相应的技术措施。
③队伍及设备调遣上场后,抓紧交接桩,设计图纸会审及完成征地拆迁,编制实施性施工组织设计,完成交接桩复测,并建立精度可靠导线控制网,为以后的施工提供可靠的测量成果,做好试验室建立及采用原材料取样试验工作,抓紧进行临时便道,临时用房、用电、用水、拌合站等项目的施工,达到正式开工条件。
④针对重点,编制泥岩、砂岩,断裂、背斜及节理发育等不良地质地段的开挖、爆破、初期支护、围岩量测,地质超前预报等技术措施。
在洞口选与正洞围岩相似地点做钻爆参数和喷射混凝土大板试验,进入正洞后,按钻爆设计作保护围岩的控制爆破试验。
⑤工程技术部根据各洞口施工特点制定洞内运输、通信、通风、供风、供电、供水等方案和施工组织措施,设备配备措施;编制开挖、衬砌、防排水施工实施细节,为进洞开工和全面展开施工,做好开工前的技术准备。
(2)场地准备及结构物测量
①根据设计用地界线及批准的施工组织设计,上场后及时进行现场放线并和当地土地部门签订永久或临时用地合同或协议,办理有关手续,以便进行场地及临时设施施工。
②隧道施工控制测量洞外平面控制测量:
利用设计院提供的线路控制桩及有关资料,采用全站仪复核桩位,并布设多边形闭合导线环,等级为二等导线,导线网平差采用严密平差的方法。
中线及断面测量:
根据导线网对线路中线进行测设,测放线路ZH、HY、QZ、YH、HZ曲线控制点及隧道洞口进洞投点等施工控制点,并埋设护桩,做好护桩记录。
以线路中桩为依据,对地形变化点及洞口进行纵横断面测量,复核设计断面,为施工放样做准备。
洞外高程控制:
采用水准仪、利用附合水准路线复核设计院提供的所有洞口水准点,等级为三等;采用全站仪三角高程测量的方法与其它标段进行水准点的联测闭合,等级为四等,作为施工水准测量的水准点。
(3)施工要素准备
①检查设备人员到位情况及安装调试
由项目副经理组织工程技术和物资设备部相关人员对上场机械设备进行核查,检查设备是否按计划数量、型号、质量上场,配备的各类人员是否到齐,对尚未上场的设备及人员抓紧安排上场,为全面铺开施工做好人员、机械、材料准备。
工程技术部及调度检查落实临时工程完工情况,对供风、供水、供电、拌合站、设备进行正式施工前的试运转与调试,对上场的设备发现不配套或性能不能满足施工要求的坚决更换,避免开工后,影响施工进展。
②物资准备
计划及物资设备部门在开工前,备足先期开工项目所需材料,并根据工期计划提出年度、季度、月各类材料计划量及相应的资金计划、采购计划、运输计划。
(4)技术交底准备
施工技术交底及培训,工程开工前,主管工程师根据设计及技术要求编写作业指导书和施工管理措施,并向参与施工的全体人员进行技术交底,编制隧道控制爆破、光面爆破、喷锚支护、混凝土衬砌、防水板铺设和洞内供电、供风、供水、通风、排水、交通运输的具体实施方案及施工作业指导书等。
(5)完成临时工程根据施工组织设计临时工程计划内容,组织施工队伍,按时完成所需的临时设施,为工程如期开工创造条件。
3.2主要临时设施规划及洞口场地布置
(1)施工便道
隧道进口处为一乡村公路,为保证乡村公路的畅通,必须在隧道施工前施工DK66+800的改路施工,改路通行后才可从进口处施工。
(2)施工用电
铁路沿线有10KV、35KV等高压电力线或交错或平行线路分布,隧道施工用电从附近电力线搭接引至隧道洞口变压器。
隧道施工队在洞口设315KVA变压器1台,200kw发电机1台。
(3)施工用水
隧道施工用水采用就近取水或打井取水,采用高位水池蓄水。
在隧道洞顶设70m3
蓄水池。
(4)施工供风
在隧道洞口设置空压机站,通过高压风管满足洞内施工用风,供风主管道采用φ100mm无缝钢管,掌子面用胶管接分风器满足施工用风需要。
选用20m3/h压风机,正常施工使用3台,另考虑1台备用,洞口安排4台空压机。
(5)混凝土供应
隧道用混凝土皆由混凝土搅拌站集中供应,隧道混凝土供应由公司1#搅拌站,混凝土搅拌运输车运输至工作面。
(6)弃碴场
弃碴场位于隧道进口DK67+000右侧约200m处的旱地内,运距约400m,占用旱地26.13亩,弃碴场设挡土墙。
3.3施工主要机械设备
隧道主要施工机械配备表
序号
机械名称
型号规格
数量
备注
动力设备
1
发电机
200kW
1
通风排水设备
1
电动空压机
4
2
轴流通风机
1
3
离心式清水泵
1
扬程50m
4
潜水泵
WD5.5
1
凿岩设备
1
风镐
G10A
8
2
气腿式风钻
YT-28
17
3
管棚机
1
混凝土衬砌、其它混凝土及砂浆设备
1
砼拌和机
HZS90
1
2
砼输送车
4
3
砼输送泵
HBT60
1
4
模板台架
自制
1
5
模板台车
1
6
附着式振动器
HW10
3
7
插入式振动器
6
8
液压锻钎机
1
9
钢筋弯曲机
GW40A
1
10
钢筋调直机
GD240
1
11
钢筋切断机
GQ50
1
12
交流电焊机
36KVA
1
运输设备
1
装载机
ZLC50侧翻
2
2
自缷车
4
15t
3
挖掘机
320型
1
支护设备
1
砼湿喷机
1
2
灌浆机
1
3
注浆泵
1
3.4施工工期安排
开始日期2007-11-01,结束日期2008-11-01。
四、隧道施工方案
4.1进洞施工方案
4.1.1洞顶排水系统施工
为避免雨水对边仰坡稳定产生不利影响,先在洞顶做好截水沟,将山体地表水引致洞顶影响范围外。
4.1.2边坡、仰坡施工
根据设计要求对边、仰坡进行测量放线,洞口及明洞的土石方施工采用挖掘机配自卸汽车自上而下分层开挖,不能一次到位,遇中硬岩时,辅以浅孔松动爆破,减弱对边、仰坡的扰动。
明洞段开挖在仰坡与边坡相交处采用圆角法开挖,人工刷坡,边刷坡、边按设计进行支护,避免坡面岩体暴露时间过长造成危险;施工时随时注意边、仰坡的变化,做好开挖中的支护和防塌工作;避开在雨季施工,做好防、排水设施,减少地面水对洞口段施工的影响。
4.1.3地表锚固处理
为确保工期和施工安全,及早进洞,根据本工程特点,为增强洞口仰坡和边坡土体稳定性,采用表面锚喷网加固方案。
洞口边坡按设计刷坡到位后,首先进行3cm厚混凝土支护,之后按间距150cm×150cm梅花型打设φ22砂浆锚杆,长3.5m~4m,同时加挂20cm×20cm的φ6钢筋网,待锚杆与钢筋网焊接后,再喷射混凝土5cm。
4.1.4超前支护
为了保证隧道进洞安全,在洞口段拱部采用一排Φ108大管棚配合小导管超前注浆加固地层
超前支护类型及参数
序号
超前支护类型
使用范围
参数
1
超前长管棚
洞口段
DK67+272~DK67+292
DK67+543~DK67+583
Φ108×5mm热轧无缝钢管,环向间距30cm,节长3m、6m,仰角1°,长度80m。
注浆压力0.7-1.0Mpa。
2
超前小导管
暗洞段
DK67+272~DK67+583
L=3.5m外径42mm,壁厚3.5mm热轧无缝钢管,仰角10°,环向间距50cm,注浆压力0.4-0.6Mpa
①长管棚施工
A、长管棚布置(见图2.3.2.4-1)
B、长管棚施工误差要求
径向误差不大于10cm,沿隧道纵向同一横断面内接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1.0m。
C、施工方法及工艺
工作台架:
用型钢木板搭设施工工作平台,按设计方向和角度架设长管棚导向架并固定。
按隧道中线控制测量高程,计算每个管棚管位置坐标,用红油漆在墙上标注,用经纬仪测量方向,指导钻机摆放就位、对孔。
安装导向管:
在洞外安装4榀I22型钢,用Φ25钢筋将4榀拱架纵向连成一个整体,然后在拱架上安装Φ127导向钢管,用Φ25固定筋固定。
导向钢管布置在暗洞初支衬砌结构外40cm处(管中心),环向间距45cm,仰角1°,方向与线路中线平行。
施工时要精确量测定位,使钢管位置和方向准确无误。
浇注套拱:
为进一步固定导向架,在洞口设置一环C25混凝土管棚套拱,将导向架包裹固定起来,作为长管棚的支点同时也能起到注浆时的止浆作用。
钻孔:
采用管棚钻机,从导向管钻进,开孔时应低速低压,钻孔偏斜控制在1/200,确保钻孔方向正确。
为提高工效,拟采用双机联合作业。
先打有孔(奇数编号),注浆后再打无孔钢管(偶数编号),无孔钢管可作为检查管,检查注浆质量。
钢管插入及孔口密封处理:
钢管由机械顶进,钢管节段间用丝扣连接,插入时,节长3m和节长6m的管节交替使用,以保证隧道纵向同一横断面内的接头不大于50%,管壁上钻小孔,以便浆液向围岩内压注。
每根钢管顶到位后,钢管与导向管间隙,堵塞严密。
管棚注浆:
为加固隧道周边围岩,控制地表下沉,增长管棚刚度,充填钢管周边空隙,对每根钢管进行注浆。
有效扩散半径为0.3m,浆液采用纯水泥浆,初压0.5Mpa,终压1.0Mpa,并采用定量注浆法控制注浆量。
当注浆压力达到设计终压10min后,进浆量仍达不到设计注浆量时,也可以结束注浆。
注浆结束后用M30水泥砂浆填充,增强管棚的刚度和强度。
长管棚工艺流程图见“表6施工工艺框图”。
D、长管棚施工质量控制
钻孔时为保证孔位正确,孔口管设计仰角安设,钻进过程中随时用测斜仪测定钻杆偏斜度,及时纠正钻孔方向。
通过试验确定最佳注浆参数,注浆孔口压力初压0.5Mpa,终压1.0Mpa。
注浆由钢花管内向外分段进行,采用定量注浆法控制注浆量。
当注浆压力达到设计终压10min后,进浆量仍达不到设计注浆量时,也可以结束注浆。
注浆结束后用30号水泥砂浆填充,增强管棚的刚度和强度。
钢管节间以无缝钢管丝扣连接,相邻钢管可通过调整管节长度,使钢管节头错开。
③超前小导管
A、超前小导管布置图
B、施工方法
a、打孔布管:
小导管注浆作业采用凿岩风钻打孔,外插角150,孔口钻眼偏差不大于50mm,孔眼长度大于钢管长度,小钢管平直,尾部焊箍,顶部成尖锥状,采用锤击或钻机顶入,顶入长度不小于管长的90%,小钢管长4m,管壁按梅花型布置小孔,间隔为30cm,小钢管尾部置于钢架腹部或焊接于系统锚杆尾部,以增强共同支护能力。
b、注浆:
采用纯水泥注浆,水灰比:
1:
1,注浆压力为0.4~6Mpa,在孔口处设止水塞,浆液配合比由现场试验确定,注浆时从拱顶向下注,先注无水孔,后注无水孔,如遇窜浆或跑浆,则间隔一孔或几孔注浆。
C、作业标准
a、注浆参数如注浆压力、扩散半径、水灰比,注浆量等应根据现场试验确定,以达到最佳注浆效果。
b、各种机具进行认真检修使之处于良好状态。
c、原材料按要求备足,并按规定检验试验,导管按设计要求加工好。
d、导管钻孔位置按设计放样出来,钻孔定位要求准确。
e、孔眼方向、外插角、钻孔深度、钻孔孔径、钻孔误差等均满足设计要求。
f、小导管钢管插入:
钢管长度设计按设计长度制作,用风钻一次顶入。
g、钢管顶入长度不小于管长的90%。
h、纵向两组导管的搭接长度满足设计要求。
4.2交叉中隔壁(CRD)法开挖
4.2.1CRD法施工工艺
暗洞采用CRD法施工,将隧道共分四部分完成。
开挖顺序见下图,同侧上下部分开挖施工间隔不宜大于8m,同一层左右部分开挖施工间隔不宜大于15m,每部开挖后及时施作临时支护和初期支护,使分部支护成环,开挖采用弱爆破设计。
CRD法开挖步序图
CRD法施工工艺框图
CRD法工序示意图
序号
施工示意图
文字说明
1
第一步:
开挖①部,施作初期支护、中隔墙临时初期支护及临时仰拱支护
2
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