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1、鄭鄭 西西 鐵鐵 路路 客客 運運 專專 線線秦東隧道實施性施工組織設計秦東隧道實施性施工組織設計匯報匯報實施性施工組織設計內容組成、編制依據、范圍、原則、工程概述、施工總體安排、施工組織安排、施工方案、主要分項工程施工方法、輔助工序施工方法、關鍵分項工程施工技術措施 、施工控制 10、材料供應計劃 11、質量目標及保證措施12、安全目標及保證措施13、施工環保、水土保持、文明施工和文物保護14、科研攻關立項計劃匯報內容一、編制依據、范圍及原則二、工程概況三、設計情況說明四、施工組織五、各分項工程施工方案及方法六、進度安排 七、針對性措施八、科研攻關計劃一、編制依據、范圍及原則1 1、編制依據2、編制依據1.1鄭西鐵路客運專線秦東隧道施工招標書及招標圖紙；1.2鄭西鐵路客運專線秦東隧道施工設計圖（咨詢稿）；1.3當地氣候環境及現場踏勘資料；1.4鐵道部現行客專隧道施工指南、客專驗收標準、京滬高速鐵路設計暫行規定等。2 2、編制范圍、編制范圍 鄭西鐵路客運專線重點隧道工程項目第3合同段，正線全長8.3公里。主要工程項目為：秦東隧道全長7684m；區間路基工程314m；潼洛川大橋工程302m。本次實施性施組僅含秦東隧道工程項目，路基、橋梁工程無設計資料。3 3、編制原則、編制原則 3.1尊重科學，隧道按“新奧法”原理組織施工。3.2組織機械化、專業化施工。3.3及時反饋信息，實行動態施工3、管理。3.4針對不良地質，實行先行咨詢、超前預報、提前準備、寧強勿弱的安全施工原則。3.5加強過程監控，強化高度協調，實現快速施工。3.6堅決執行“驗標”，確保質量第一。3.7堅決執行GB/T280012001職業健康安全管理體系，關心職工健康安全。3.8堅決執行GB/T240011996環境管理體系，保護自然生態、施工環境。二、工程概況 新建鐵路鄭州至西安客運專線是國務院批準中長期鐵路網規劃“四縱四橫”客運專線之一的徐州至蘭州客運專線的組成部分。線路自鄭州客運站引出，經河南省鄭州、洛陽、三門峽市和陜西省渭南、西安、咸陽市，在西安樞紐與隴海鐵路接軌，全長484.5km。XX一局承建鄭西鐵路客運4、專線重點隧道工程第三合同段，位于陜西省潼關縣，標段全長8.3km。主要工程項目為秦東隧道，為雙線黃土隧道，主要工程項目數量如下：1 1、工程簡介、工程簡介 2.1工程地質條件 隧道及斜井通過區多為砂質黃土，局部為粉質黏土層，底部為冰湖積粉質黏土及砂層。正洞級圍巖7300m，占全隧總長95%，級圍巖384m，占全隧總長5%。不良地質為錯落、溜坍，主要分布于遠望溝兩側坡面，錯落及溜坍堆積物較為破碎，呈散狀。特殊巖土主要為濕陷性黃土，通過取樣化驗分析，隧道進口風積砂質黃土為級自重濕陷性黃土，土層厚度約為l8m，出口風積砂質黃土為級自重濕陷性黃土，土層厚度約為29m。2 2、施工條件、施工條件 2.25、水文地質條件 秦東隧道地下水分為黃土孔隙、裂隙潛水和砂夾礫石層孔隙承壓水兩大類。地下水質良好，無侵蝕性。2.3當地自然條件 隧道區屬亞熱帶半干旱氣候區，年平均氣溫13.2，最冷月平均氣溫-1.2，最熱月平均氣溫26.1，年最大降水量608.9m，隧道所在地區最大凍結深度0.44m。隧道與附近的310國道、204縣道相連，交通條件較好。工程用電由渭南市供電局架設專線，地下水資源豐富，水質較好，施工用水可采用打井方案取地下水。水泥、鋼材、外加劑由業主組織招標，確定供應廠家，碎石從山西風陵渡購買,河砂由三門峽市供應。三、設計情況說明三、設計情況說明 1、設計標準設計標準 2 2、線路設計、線路設計 6、秦東隧道起迄里程DK333312DK340+996，長度7684m，為雙線黃土隧道。除進口段1546.18m位于R-10000m的曲線地段外，其余洞身位于直線上。洞身進口段縱坡為+3，出口段縱坡為+5、+6.5。進口DK333312 DK333+362段50m設緩沖結構物，DK333362 DK333+370為8m過渡段，DK333370 DK333+405段35m為明洞，出口DK340982 DK340+996段14m為明洞，兩端均采用斜切式洞門。3 3、正洞、正洞級圍巖斷面設計級圍巖斷面設計 4 4、正洞、正洞級圍巖斷面設計級圍巖斷面設計 5 5、超前支護設計、超前支護設計5.1超前大管棚7、 洞口淺埋地段、隧道進出口明暗分界處及遠望溝溝心淺埋段拱部120范圍內設108mm大管棚超前支護，進、出口各設一環,遠望溝溝心淺埋段兩側各設一環。管棚采用熱扎無縫鋼管制作，壁厚6mm，每根長L-20m，進出口段環向間距50cm，遠望溝溝心淺埋段兩側間距50cm，外插角35，鋼管內充填M20水泥砂漿。5.2超前小導管 級圍巖暗挖段和級圍巖含水量較大地段。拱部120范圍內設超前小導管預注漿加固,鋼管采用外42mm，壁厚3.5mm的無縫鋼管，鋼管長度L-3.5m（級圍巖），L-4.5m（級圍巖），鋼管環向間距為40cm，外插角510，縱向搭接長度不小于1.5m，小導管內填充M20水泥砂漿。6、基底處8、理、基底處理 6.1明挖段：進口端DK333+312DK333+405段93m采用50cm水泥土擠密樁，對底部的新黃土全部進行處理，樁長深至老黃土地層2.0m，樁頂采用灰土換填，換填厚度仰拱底部厚約1m，邊墻底部約1.9m，仰供底部間距1.21.2m，邊墻底部間距1.01.0m，梅花型布置。6.2暗挖段：進口端K333+405K333+462段和出口端K340+996936段仰拱底部采用30cm樹根樁進行處理，間距1.21.2m，梅花型布置，樁頂采用灰土換填，換填厚度50cm，暗洞邊墻底部間距0.60.6m，梅花型布置，樹根樁樁底均深至老黃土地層約2m。7、斜井設計、斜井設計 秦東隧道設3座斜9、井輔助正洞施工，斜井各項參數如下：斜井均為曲墻式襯砌，井底交叉口25m、錯車道地段和級圍巖地段采用鋼筋混凝土襯砌，仰拱超前，級圍巖單車道地段為噴錨襯砌，鋪底厚30cm。四、施工組織1 1、總體施工安排、總體施工安排 根據本合同段工程項目分布情況，并結合重點工程秦東隧道施工工期要求，開工后首先安排進口端DK333+168DK333+312段路基工程施工，出口端首先安排潼洛川大橋0#臺樁基和承臺施工，以便為隧道施工提供施工通道及場地。秦東隧道施工按照“新奧法”原理，遵循“早預報、管超前、短開挖、少擾動、嚴治水、強支護、早封閉、勤量測、緊襯砌”的原則穩步前進，采用大型機械按無軌運輸模式組織施工。開挖10、采用非爆破方式施工。該隧道劃分為五個工區（進口、出口、1#、2#、3#斜井工區）平行組織施工。秦東隧道工區劃分2 2、組、組織機構織機構及資源及資源配備配備路基施工隊圬工班地基處理班裝運班開挖班支護班運輸班拌合站襯砌班綜合班隧道進口工區橋梁工區斜井2號工區斜井3號工區斜井1號工區隧道出口工區生 產 部經 營 部公安派出所綜合辦公室技術研發組中心試驗室總工程師常務副經理副總工程師XX一局集團有限公司鄭西鐵路客運專線重點隧道第三標段項目經理部機構框圖項目經理、書記機械配套模式機械配套模式 正洞開挖出碴作業：挖掘機+風鎬+多功能作業平臺+3m3以上側翻式裝載機+15t自卸汽車。斜井開挖出碴作業：挖掘11、機+風鎬+多功能作業平臺+挖掘機+12t自卸汽車 錨噴支護作業：水平地質鉆機+煤礦螺旋鉆+濕噴機+鋼筋加工設備+多功能作業平臺。二次襯砌作業：液壓整體式模板臺車+自動計量拌和站+砼攪拌運輸車+砼輸送泵+附著式搗固器+插入式搗固器?；滋幚碜鳂I：DZ75KS振動沉拔樁錘+液壓地質鉆機+高壓注漿泵+BT80D型振動沖擊夯。3 3、總工期安排、總工期安排 業主要求本工程總工期為33個月，開工日期暫定為2005年9月15日。我單位計劃施工總工期我單位計劃施工總工期3030個個月，比業主要求工期提前月，比業主要求工期提前3 3個月個月，暫定2005年9月15日開工，2008年3月15日竣工。4 4、臨時12、設施、臨時設施4.1便橋及便道 隧道西安端需設置施工便橋1座，長度12.4m；便橋基礎及臺身采用C25片石砼結構，上部結構采用兩束工字鋼束，每束6根I40a工字鋼，上鋪方木，再鋪木板。便道采用泥結石路面。4.2施工用電 隧道進口容量800kVA,出口容量1000kVA,三個斜井工區各設容量900kVA。進、出口工區各配備1臺250kW發電機，斜井工區各配備1臺500kw發電機。4.3施工用水 打井抽水供應方案。4.4施工營地 項目經理部租用秦東鎮原鎮政府辦公大樓，各個工區駐地住宿及辦公用房一律使用彩鋼板活動房和磚砌房。4.5砼拌和站 進、出口配備自動計量砼拌和站一座，生產能力均為1500L、各13、斜井各設自動計量的砼拌和站一座，生產能力均為2000L。五、各分項工程施工方法及工藝 水泥土擠密樁：采用振動沉管法施工，打樁選用 DZ75KS振動沉拔樁錘，打樁順序采用梅花形的插打法。樹根樁：成孔采用GW-40液壓地質鉆機（性能參數:成孔直徑300-400mm、成孔深度30-100m、功率350HP）進行成孔，鉆孔時采用干鉆，高壓風出土及清孔，樁體采用升漿法施工，清孔后同時放下鋼筋籠和注漿管，并立即投入碎石，注入水泥砂漿。灰土換填采用BT80D型振動沖擊夯施工。1 1、隧道基底處理、隧道基底處理 施工準備布置樁位樁機就位沉管造孔擠密成樁填 料關機移位開 機水泥土擠密樁施工樹根樁施工施工準備布置14、樁位成 孔樁機就位吊放鋼筋籠和注漿管注 漿填灌碎石2 2、洞口土方施工、洞口土方施工 洞口土方施工前，先完成洞頂截水溝施工，后施工洞口土方。洞口土方采用人工配合挖掘機、裝載機自上而下分層開挖，并及時做好坡面防護。進、出口洞門均為斜切式，洞門擋頭板采用CAD程序計算放樣，在工廠定做。明洞采用明挖順做法施工，洞口土方采用人工配合大型機械自上而下分層開挖、分層噴錨支護。明洞襯砌分兩部分施工，先施工仰拱及墻角鋼筋砼，后進行墻拱襯砌施工，仰拱采用仰拱特制模板施工，底邊墻砼采用組合鋼模板砼輸送泵澆注，拱墻襯砌采用模板臺車(變截面過渡段采用模板臺架)作內模，大塊木模內釘PVC板作施工縫擋頭板，組合鋼模板組拼15、外模，拱墻整體式襯砌。3 3、明洞施工、明洞施工 砼達到設計強度后，在外表面鋪設土工布加防水板復合防水層，拱頂回填采用人工對稱分層填筑透水性填料，每層厚度不大于20cm，小型機具夯實。在拱頂部位填筑1.5m后，按照設計坡度填筑一層0.5m厚的粘土隔水層封頂。鄭州端洞口明洞緩沖結構過渡段長8m，采用特制模板臺架和特制模板施工。鄭州端洞口緩沖結構采用特制模板臺車施工，減壓孔模板采用定型鋼模。4.1暗洞進洞 進入暗洞施工時，為確保進洞安全，拱部施作108mm超前注漿大管棚進行預支護，弧形導坑預留核心土法進洞。明暗交界處拱部以零間距全斷面設3榀型鋼鋼架，并在鋼架上用鋼筋定出坡度和間距，再據此施工管棚，16、管棚焊接與鋼架一起共同形成洞口的強預支護體系。然后在預支護下采用弧形導坑預留核心土法進洞掘進，并及時施作型鋼鋼架和掛網、噴、錨，上導坑開挖1m后施做護拱，護拱厚度0.5m,隨后單側開挖邊墻，并及時施作型鋼鋼架和掛網、噴、錨，將護拱順接至仰拱頂面。4 4、暗洞施工、暗洞施工 4.2暗洞施工 洞口級圍巖段在108mm超前管棚預支護下采用CRD法開挖，循環進尺為0.6m；洞身級圍巖段在42mm超前小導管注漿預支護下采用CRD法施工，風鎬配合PC200-G型挖掘機開挖，STR1491-280自卸汽車運碴，每循環開挖進尺不超過0.8m。洞身級圍巖段采用正臺階弧形導坑預留核心土法施工，其中仰拱以上部分采用17、三臺階預留核心土法開挖，臺階高度為3.5m4m，臺階長度為35m，仰拱部分在仰拱砼施工前開挖。開挖采用風鎬配合挖掘機進行，上臺階翻碴采用長臂挖掘機進行。每循環開挖進尺不超過1.2m。該段施工安排在旱季進行。施工時，先明挖，然后向兩端施作超前管棚及護拱，回填至原地面，并鋪砌30cm厚的漿砌片石，然后從洞內暗挖通過。待該段二襯施工完畢后，于其上棄碴(3#斜井棄碴)，棄碴高度5m，并施做碴頂水溝。棄碴回填逐步完成，雨季來臨前修建臨時排水溝作為雨季過渡工程。其施工方案如下圖。5 5、正洞下穿遠望溝淺埋段施工、正洞下穿遠望溝淺埋段施工 錨桿桿體選用20MnSi鋼筋，直徑22mm，砂采用中粗砂，最大粒徑不18、得大于2.5mm，使用前過篩清洗，水泥選用42.5號普硅水泥，漿液標號不低于C20，錨固劑采用合格的專用錨固劑。鉆孔采用煤礦螺旋鉆，鉆孔完畢后，進行清孔，人工安裝錨桿。錨桿端頭安裝墊板并與噴砼面密貼。噴射砼選用TK961濕噴機。濕噴機的工作風壓控制在0.30.5Mpa范圍內。嚴格控制好噴嘴與受噴面的距離和角度。噴嘴與受噴面垂直，有鋼筋時角度適當放偏30左右，噴嘴與受噴面距離控制在1.01.2m范圍內。噴射順序自下而上，料束呈旋轉軌跡運動，一圈壓半圈，縱向按“S”形運動。型鋼鋼架、鋼筋網片在洞外集中加工，現場機械配合人工安設。6 6、初期支護施工、初期支護施工 正洞洞身二次襯砌按照“仰拱超前、墻19、拱整體施工”的次序，仰拱距離下臺階不大于15m,拱墻襯砌距離下臺階不大于30m,仰拱澆筑利用移動式棧橋維持洞內交通運輸的暢通；墻、拱襯砌采用液壓模板臺車（12.2m）整體澆筑。二次襯砌耐久性砼采用自動計量的拌和站、攪拌輸送車(8m3)運輸、混凝土輸送泵(HBT60)泵送入模的機械化流水作業線，以保證二次襯砌混凝土的質量。二襯混凝土強度達到設計強度的70以上后方可拆模。輔助洞室砼襯砌采用特制模板臺架、人工立鋼模、泵送砼施工。7 7、二次襯砌施工、二次襯砌施工 斜井井身級圍巖段在42mm超前小導管注漿預支護下采用弧形導坑預留核心土法施工，上臺階長度3.05.0m。級圍巖段采用正臺階法施工，臺階長度20、2.03.0m，風鎬配合R130LC-5型挖掘機開挖，上臺階翻碴采用挖掘機進行，開挖后立即施作型鋼剛架、掛網、噴錨等初期支護。級圍巖段每循環開挖進尺不超過1.0m。級圍巖段每循環開挖進尺不超過2.0m。斜井襯砌地段采用模板臺架施工。8 8、斜井洞身施工、斜井洞身施工 9.1施工供風 采取集中供風的方式。進、出口工區各配備20m3/min電動空壓機3臺；三個斜井工區各配備20 m3/min電動空壓機4臺。風管均采用100mm的無縫鋼管，管節利用法蘭盤連接。9.2施工通風 采用SDF（C）NO12.5型2110kw風機壓入式通風。進、出口單管路，管徑1.5m，斜井雙管路，管徑1.3m。9.3施工供21、電及照明 渭南供電局架設專線供電。各工點自備發電機。五個工區各設變電站一處。隧道進口容量800kVA,出口容量1000kVA,三個斜井工區各設容量900kVA。動力線路采用“三相五線制”，掌子面照明采用36v低壓礦用碘鎢燈 9.4隧道排水 順坡排水和反坡排水均采用管道排水方案，500m左右設一個泵站，泵站間均按2根150mm的管路布置，作業面常備兩臺以上 17kW離心水泵。9 9、輔助工序施工、輔助工序施工 10.1測量控制 控制測量采用GPS按B級網進行施測，各洞口設不少于3個GPS點；高程控制測量與復測采用四等光電測距三角高程測量。洞內布設主副導線。測量精度要符合新建鐵路工程測量規范TB122、010199的要求。10.2超前預報及地質測試 超前預報采用地質素描法(常規地質法)、超前水平鉆孔法、地質雷達探測法相結合的預報方法。測定土體含水率、干密度、基底承載力。10.3監控量測 洞口淺埋段地表下沉，洞內拱頂下沉，水平收斂、隧底上鼓、錨桿軸力、土體松動圈、應力測試等。10.4工程試驗控制 在項目經理部駐地設中心試驗室，各個工區設工地試驗室，按照承擔的路橋梁、隧道工程試驗任務配備足夠的人員和儀器設備，總共配試驗人員13名。1010、施工控制、施工控制 六、進度安排1、施工進度指標 正洞開挖指標：級圍巖洞身段在超前小導管支護下開挖；每循環進尺0.8米,循環時間960分鐘，每日1.5個循環；23、日進尺1.2m,月進尺36m；斜井正洞主攻按照90考慮，月進尺32m；副攻按照60%考慮，月進尺22m。級圍巖開挖每循環進尺1.20米,循環時間800分鐘，每日1.8個循環；日進尺2.2m,月進尺65m；斜井正洞主攻按照90考慮，月進尺58m；副攻按照60%考慮，月進尺39m。正洞成洞進度指標：級圍巖62m/月、級圍巖33m/月。斜井擔負的正洞成洞進度指標：級圍巖主攻方向56m/月、級圍巖副攻方向37m/月、級圍巖20m/月。斜井自身的成洞進度指標：級圍巖120m/月、級圍巖90m/月。秦東隧道各工序施工指標表秦東隧道各工序施工指標表2、主要分項工程工期安排 施工準備：2005年9月15日2024、05年10月15日；開挖及支護：2005年10月15日2008年1月25日；基底處理、仰拱及仰拱填充、拱墻二襯：2005年10月15日2008年 2月5日；水溝、電纜槽：2007年6月15日2008年2月25日；竣工自檢及場地清理：2008年2月26日2008年3月15日。3 3、隧道總體形象進度圖、隧道總體形象進度圖 七、針對性措施1 1、洞口淺埋段及正洞下穿遠望溝段防坍塌措施、洞口淺埋段及正洞下穿遠望溝段防坍塌措施1.1淺埋段加固：淺埋段覆蓋層加固主要采用超前大管棚注漿預支護。施工時采用洞內管棚注漿和小導管注漿相結合的綜合加固手段，管棚采用108mm鋼管，環向間距40cm；在強有力的超前支25、護下安全進洞。1.2短開挖：采用CRD法開挖，開挖進尺控制在1.0m以內。1.3加強初期支護：采用鋼架、注漿錨桿、掛網、噴射砼聯合強支護，防止圍巖坍塌。1.4快襯砌，早成環：除及時加強初支外，也可加強二襯參數并提前施作二次襯砌，而不要等變形基本穩定后再施作。1.5監控量測：在洞口至少設兩個斷面，加強地表沉降監測，發現異情，及時處理。2 2、進、出口新黃土段地基處理的質量控制措施、進、出口新黃土段地基處理的質量控制措施2.1進出口段地基處理時，先探時地質情況，確定新黃土厚度，然后進行地基處理工程施工，施工完畢后進行承載力檢測，達到要求后方可安排下道工序施工。2.2大面積施工前施工試驗樁，確定各施26、工參數。2.3施工順序采用間隔跳打法，施工機械選型上注意滿足樁長、樁徑等要求。2.4實行動態施工。施工中不斷總結經驗，提高施工技術水平，并將施工實踐反饋至設計單位，以改進設計，提高工程質量。3 3、大斷面黃土隧道施工技術措施、大斷面黃土隧道施工技術措施3.1做好地質預報工作，及時了解掌子面前方信息，制定相應施工方案。3.2開挖方式選擇適用大斷面安全施工的CRD法和弧形導坑法。3.3施工機械盡量選配生產能力大、作業效率高的機械，并注意各機械的相互配套。3.4減少洞內多余機械，減少對空氣的污染，節約通風時間，縮短作業循環時間。3.5洞碴隨挖隨運，縮短作業循環時間。3.6運用網絡技術及時調整施工計劃27、，保證工期目標的實現。4 4、控制大斷面黃土隧道變形技術措施、控制大斷面黃土隧道變形技術措施4.1加強監控量測。對整座隧道按照設計要求做好施工監控量測，根據量測結果及時調整施工方案，將變形控制在允許范圍內。4.2及時施作初期支護，縮短土體暴露時間，減少圍巖變形。4.3加強鎖腳錨管。剛架拱腳處鎖腳錨管采用加強型設計，采用兩根長度為3.5m的注漿小導管，垂直打入土中。4.4避免拱腳積水，軟化拱腳而導致的拱腳承載力降低。4.5盡量減輕地基處理施工時對圍巖的擾動。4.6及時封閉仰拱，形成環形封閉結構，改善結構受力。5 5、確保隧道不滲、不漏、不裂的技術措施、確保隧道不滲、不漏、不裂的技術措施 5.1防28、滲漏水措施 按照“防、排、截、堵相結合，因地制宜，綜合治理”的原則。富水地段采用小導管注漿止水；襯砌前對洞身地下水滲漏較嚴重部位補充注漿堵水；軟式透水管排水；初期支護與二次襯砌間設防水隔離層防水；二次襯砌防水混凝土防水；施工縫位置設中埋式止水帶、變形縫設背貼式止水帶、中埋式止水帶防水。5.2防襯砌開裂技術措施 開挖凈空斷面的檢查，確保襯砌厚度。確保噴錨聯合初期支護施工質量，避免二襯初期承受過大荷載。隧道底部和墻腳的虛碴、浮碴清除干凈。確認防水層與初期支護基面密貼。加強混凝土品質的過程控制，確?；炷粮黜椥阅苤笜诉_到設計及規范要求。拱頂采用注漿管壓漿確保拱頂不留空洞。襯砌完畢后質量檢查。八、科研29、攻關計劃1 1、客運專線大斷面黃土隧道復雜地質條件下綜合技術研究、客運專線大斷面黃土隧道復雜地質條件下綜合技術研究1.1大斷面黃土隧道開挖方法及工藝的研究1.2地質超前預報技術在黃土隧道中應用研究1.3雙線大斷面黃土隧道開挖質量控制措施的研究1.4雙線大斷面黃土隧道初期支護施工方法及工藝的研究1.5雙線大斷面黃土隧道施工機具及配套技術的研究2 2、雙線大斷面黃土隧道二次襯砌及高性能混凝土施工工藝、雙線大斷面黃土隧道二次襯砌及高性能混凝土施工工藝的研究的研究2.1雙線黃土隧道襯砌混凝土施工機械選型及配套研究綜合技術的研究2.2對防水混凝土施工工藝的研究2.3利于施工和技術保障的高性能水泥基復合材料的研究性試驗。2.4提高混凝土的抗拉強度以及降低混凝土收縮的措施。匯 報 完 畢 謝 謝！