新广武至原平高速雁门关隧道工程施工组织设计

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新广武至原平高速雁门关隧道工程施工组织设计

第三章安全、质量、工期目标

第四章工程特点、难点及对策

第六章设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的办法

GB∕T 38753-2020 液化天然气.pdf第七章主要工程项目的施工方案和施工方法

第八章不良地质地段施工方法

第九章各分部工程的施工程序

第十章冬、雨期的施工安排

第十一章创优规划、确保工程质量和工期的措施

第十二章质量、安全保证体系及安全保证措施

第十四章文明施工确保措施

第十五章其他要说明的问题

一、《二连浩特至河口国道主干线(山西境)新广武至原平高速公路雁门关隧道工程招标文件(第6B合同段)》。

二、招标文件提供的设计图、工程量清单等有关资料。

三、国家、交通部现行设计规范、施工规范、验收标准及有关文件。

四、招标期间招标单位与投标单位所有来往的函件及补遗资料。

五、我集团公司对施工现场实地勘察、调查资料。

六、我集团公司积累的成熟技术、科技成果、施工工艺方法及同类工程的施工经验。

七、我集团公司可调用到本合同段的各类资源。

《二连浩特至河口国道主干线(山西境)新广武至原平高速公路雁门关隧道工程招标文件(第6B合同段)》所规定的雁门关隧道,包括路基土石方、隧道、排水、防护、绿化及环境保护等项目的全部工程内容。

一、预防为主、安全第一的原则

施工组织设计的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案,特别是断层等不良地质地段的隧道施工安全等。在安全措施落实到位,确保万无一失的前提下组织施工。

科学组织,合理安排,优化施工方案是工程施工管理的行动指南,在施工组织设计编制中,对不同围岩类别的爆破掘进、不良地质条件的处理、两次模筑衬砌等关键工序进行多种施工方案的综合比选,在技术可行的前提下,择优选用最佳方案。

根据招标文件对本合同段的工期要求,编制科学的、合理的、周密的施工方案,采用信息化技术,合理安排工程进度,实行网络控制,搞好工序衔接,实施进度监控,确保实现工期目标,满足建设单位要求。

根据本合同段的工程量大小及各项管理目标的要求,在施工组织中实行科学配置,选派有隧道施工经验的管理人员和专业化施工队伍,投入高效先进的施工设备,确保流动资金的周转使用,并做到专款专用。选用优质材料,确保人、财、物、设备的科学合理配置。

从节省临时占地、减少植被破坏、搞好环保、防止水土流失、认真实施文明施工等多角度出发,合理安排生产及生活场地、房屋布局,做好环境保护和营区绿化。工程完成后,及时平整场地,恢复植被。

第四节遵循的规范和标准

雁门关隧道为全线最长的隧道,进口位于代县白草口乡东水泉村,出口位于上田乡新庄村。第6B合同段起讫里程桩号左线为ZKll0+270~ZKll2+840,长2570m;右线为YKll0+200~YKll2+825,长2625m。

隧址区位于恒山山脉西段,属构造隆起上升区,侵蚀和剥蚀作用强烈,地形破碎,山坡北陡南缓,植被少,山势陡峻,属中山区,山高一般为1500~1800m,相对高差300~800m。沟梁大部呈北北西向展布,山梁较宽,沟谷多呈“V”形,沟底卵砾石堆积。

隧址区内广泛出露上太古界五台群会岗库组和店房台片麻岩组以及下古生界地层,五台期中酸性侵入岩余岗脑片麻岩组及吕梁期变质辉绿岩,辉绿岩墙分布其中。新尘界上更新统和全新统沿山前及沟谷零星分布。

太古界五台群金岗库组岩性主要为斜长角闪岩、含榴斜长角闪岩夹含榴角闪黑云变粒岩及两层磁铁石英岩和一层较稳定的含榴蓝晶二云斜长片麻岩。店房台片麻岩组为一套中细粒黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩夹黑云变粒岩及斜长角闪岩。为隧道穿越的主要地层。

下古生界寒武~奥陶系馒头组~三山子组地层岩性依次为白云质泥岩、粉砂质泥岩、页岩、鲕粒灰岩夹生物碎屑灰岩及薄层状灰岩、泥晶灰岩、砾屑灰岩、含燧石结核细晶灰岩夹白云质泥灰岩。馒头组地层为隧道穿越的主要地层。

新生界地层零星分布于山前及沟谷地带,出露地层有上更新统亚砂土~亚黏土和全新统冲、洪积砂、砾、卵石地层。

隧址区内的岩浆岩主要为侵入岩,岩性为五台中期中酸性侵入岩金岗脑黑云角闪斜长片麻岩和变质伟晶岩脉,吕梁早期变质花岗岩和变质辉绿岩脉、吕梁晚期辉绿岩墙和伟晶岩脉。

隧址区主要经历了五台期、吕梁期和燕山期构造的影响。五台期和吕梁期构造在变质岩系中主要表现为大型复式平卧褶皱的形成、叠加和改造。燕山期构造主要表现为寒武~奥陶系及五台群地层的脆性断裂。褶皱发育于九层崖南部寒武系馒头组与五台群店房台片麻岩的接触地带。轴向呈北东向,南翼陡,北翼缓,是区内山南向北强烈挤压所致。

隧址区内共有断层27条,其中切穿洞轴线的13条(F5.F8.F9.F10.F11.F12.F14.F16.F18.F19.F20、F22.F23),表现为高角度的正断层和逆断层,按走向分为北东东向和北西西向,主要为北东东向断层。其中F5.F12.F16.F18.F19.F20和F22断层均发育宽度不等的破碎带,带内岩体破碎,节理与构造裂隙密集发育,稳定性差,隧道穿越时容易发生掉块或大的坍塌现象。节理在隧址区普遍分布。

五、隧址区水文地质条件

隧址区内无常年性河流,但分布有数量较多的泉水,其中较大的泉有九龙泉(66L/s)青龙泉(20L/s)等。新庄石峡沟和东水泉沟十多年前在雨期常暴发洪水,近年来未发生过。

隧址区地下水类型有松散岩类孔隙水、变质岩类裂隙水和碳酸盐岩岩溶裂隙水三种。根据雁门关隧道隧址区钻孔与泉水采样分析,碳酸盐岩岩溶水对混凝土无腐蚀性,变质岩裂隙水对混凝土为无~弱结晶类腐蚀(钻孔ZK3一带为弱结晶类腐蚀)。

采用径流模数法和水动力法分段计算隧道涌水量,左线隧道涌水量总计为2261.6m3/d(0.54lm3/d.m),右线隧道涌水量总计为2245.3m3/d(0.531m3/d.m)。

六、隧址区地应力场在雁门关隧道钻孔ZKl、ZK2.ZK3.ZK4和ZK5进行水压致裂法原地应力测量,结果表明:隧址区最大水平主应力方向为NNE向,与区

域构造应力主压力方向基本一致,和隧道轴线夹角为4°~30°:最大水平主应力值为3.42~20.91MPa,隧址区内地应力变化大,且分布复杂。在变质岩深埋段,尤其是左线ZKl09+734~ZKll0+628.右线YKl09+705~YKll0+587段,岩石性脆、强度高,ZK2孔最大水平主应力达20.91MPa,隧道丌挖时可能发生岩爆。影响地应力值的因素主要为埋深、岩性、构造和地形等。

通过对雁门关隧道ZKl、ZK3.ZK4和ZK5钻孔的连续观测,随着深度的增加,地温相应升高。隧道段地温值为9~14.5℃。满足隧道施工作业要求。

根据《中国地震烈度区划图》(1990年)资料,隧址区地震烈度为Ⅶ度。

隧址区不良地质现象主要有断层涌水、软岩、断层破碎带、片理、岩溶等。

地下水:隧道开挖至F9和F10断层时,可能出现突水危险。ZK112+548~ZK112+788和YK112+557~YK112+806段富存岩溶裂隙水,单宽涌水量2.416~2.532m3/d.m,涌水量较大,特别是F22断裂带,由于其一侧阻水,形成集水廊道,当洞室开挖至F22断层破裂带时,可能会发生严重的岩溶裂隙水突水。隧道洞身除出口端之外,均在地下水位以下,隧道开挖时,地下水涌向洞身,将会产生渗透压力,影响隧道围岩稳定。

断层破碎带:F12.F16.F18.F19.F20和F22断层均为发育宽度不等的破碎带,断层破碎带内岩石多为角砾岩、碎块岩、断层泥等。带内岩体破碎、节理裂隙极发育,呈散体结构,力学强度低,稳定性差,洞身开挖时易产生掉块坍塌及涌水现象,是工程施工难点之二。

除地下水、软岩、断层破碎带对工程产生不利影响外,围岩片理结构产状以及岩溶对洞身开挖也会产生顺层剪切和突水现象,阻碍工程进展。开挖段落可能发生岩爆,在施工中也要引起高度重视。

雁门关隧道为特长深埋直线隧道,洞内纵坡采用人字坡,按上、下行分离式断面设置,测设中线间距50m。隧道内轮廓采用单心圆断面,洞身段衬砌结构按新奥法原理设计,初期支护采用喷、锚、网支护,两次衬砌采用现浇混凝土,并结合地层地质条件辅以长短管棚、超前锚杆等预加固措施。隧道采用EVA水层防水,环向、纵向排水管引水,中心排水沟排水,对可能发生涌水的段落采用预注浆堵水与排放相结合的措施。洞门均采用端墙式,并作了景观设计。洞内采用水泥混凝土路面,衬砌内表面采用防火涂料喷涂。

第四节本合同段主要工程数量

第三章安全、质量、工期目标

杜绝因工亡人事故,避免重伤,因工年受伤率控制在0.5‰以下。

本合同段工程质量目标为:分部分项工程一次检查合格率100%,优良率95%以上,确保工程质量等级达到优良标准。

确保本工程为精品工程、获鲁班奖。

开工日期:2001年9月15日。

竣工日期:2003年7月31日,总工期为22.5个月,比建设单位要求的24个月工期提前1.5月。

第四章工程特点、难点及对策

雁门关隧道是新原高速公路的重点控制工程,第6B合同段雁门关隧道左线2.560km、右线2.615km,共计5.175km长隧道。招标文件规定工期为24个月,为满足全线通车要求,我们计划用22.5个月完成本合同段工程,月完成进度平均为230m,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩为主的地质条件下工期是相当紧张的。

二、工程地质复杂、不良地质地段较多

根据地质资料显示:隧址区广泛分布断层破碎带,岩溶较发育,隧道深埋地段地应力高,最大水平主应力达20.91MPa,隧道开挖过程时可能发生岩爆,同时还有断层涌水、膨胀性软岩、片理等不良地质现象,对隧道施工造成相当大的难度。

根据对隧道现场的实地勘察,本合同段出口即为第7合同段桥隧范围,且第7合同段先期上场施工,隧道北面已无场地可以利用,现场条件相当紧张,为尽量减少对第7合同段施工的干扰,本合同段的施工场地将受到较大的限制;另外,现场附近无可利用的水源,建设单位提供的水源井里距离现场2km远,管道铺设距离长,还需要中间加压。

一、及早进洞,多开工作面、尽早实现贯通

加强洞口边坡防护,及早进洞,并尽快形成生产能力;同时本合同段内设计有三个断面较大的车行横洞,施工时将充分利用车行横洞的行车条件,增加工作面,采用多工作面互通式开挖方式,工序全面配套,突出贯通目标,加大人员、设备等资源投入,确保工期目标的实现。

二、加强地质预报和围岩监控量测、优化施工方案

成立专门的地质预报小组,采用先进的隧道地震波超前地质预报系统(TSP202)和三维非接触量测新技术,加强隧道地质预报和围岩监控量测工作,及时反馈信息,以确定科学、合理的掘进方式和掘进参数,优化施工方案。对处于断层破碎带的Ⅰ类围岩地段,由于其最大长度为45m,采取长大管棚穿过断层带的超前加固方式;对于Ⅱ、Ⅲ类围岩采用台阶法开挖,喷、锚、网支护,及时封闭成环,并结合地质条件辅以管棚、超前锚杆等预加固措施。

三、科学规划、合理投入、保障施工生产

根据隧道出口区现有地形条件,科学规划,将出口左线侧面的台阶地进行必要的挡墙防护、整平后用作隧道施工的加工、生产区,生活营区及办公区选择在洞口南侧的山脚坡地;给水管路做保温处理,并在给水管路中间设加压泵站,并派专人值班,保障施工用水的供应;配备足够数量的先进钻、挖、装、运及支护、衬砌设备,全力保障施工生产。

四、加强施工调度、合理安排劳力、周密计划材料

隧道出口由于受第7合同段的限制,正洞施工又采取左右线互相利用车行横道增加工作面,施工干扰势必很大,出碴又要远运,因此在施工中将加强作业循环与施工交叉的协调与指挥等施工调度工作;对劳动力进行动态安排,科学、合理地转换施工工序;提前做好全方位多工作面的施工用料计划、采购、检验;全方位保障施工生产的顺利进行。

五、加强施工现场的标准化管理,突出质量与安全目标,确保工期

雁门关隧道工程规模大、设计标准高、技术较复杂、工期紧。为了高标准、高质量、高效率地按期完成施工任务,我们将在施工中加强现场文明施工管理,建立标准化作业制度,杜绝施工安全事故,切实落实提前实现工期目标的承诺,以高度的责任心和使命感投入到施工生产中,加快大运高速公路建设、造福山西人民。对全体参建员工进行针对性的教育,做到上标准岗、干标准活,创全线文明工地,获国优鲁班奖。

第一节施工部署的总体思路

在本合同段施工过程中,以高起步、高标准、高质量、高效益的“四高”为总体目标,精心组织,精细正规,精益求精铸精品。

一是确保安全和质量目标,二是确保工期目标。

高标准控制施工全过程(用检测控制工序,以工序控制过程,以过程控制整体);高效率建设本合同段工程;高水平建成本合同段工程(一次达标,一次成优)。

在实施中,用先进的设备和科学的配置来满足设计规范和建设单位、监理工程师要求;用先进的技术与工艺来保证质量要求;用先进的组织管理方法,结合本合同段工程特点,统筹考虑,科学安排;用先进的思想观念来统一全体参建职工的认识,不凭老经验、老方法办事,把创优目标全面贯彻到施工的每一个环节。

四、狠抓重点、难点工程

对施工中的重点、难点工程,始终放在突出位置狠抓不放,根据我集团公司多年从事类似工程的施工经验,对浅埋地段、断层破碎带、岩溶、岩爆等不良地质地段等,提前预研,优化方案,择优选用,充分发挥我集团公司的施工优势,创出一流水平。

根据本合同段工程特点,对两次衬砌、路面施工等项目先做样板工程,确保工艺参数的可靠性,报监理工程师审批后,方可施工。

六、全过程监测、信息化施工

做好隧道施工的超前地质预报和监控量测,对各道工序进行全过程的跟踪监测,并及时反馈施工全过程的各类信息,以便更好地指导施工。

第二节施工组织管理机构

为安全、优质、按期完成本合同段的施工任务,本着精干、高效的原则,我单位计划抽调理论和实践经验丰富、业务能力强、综合素质高的技术、管理、行政人员及具有丰富隧道施工经验的施工队伍完成本合同段的施工任务。按项目法组建本合同段工程管理机构,全面负责本合同段工程的施工组织管理工作。

项目经理部下设六部一室(工程技术部、安全监察部、质量监察部、计划部、财务部、设备物资部、综合办公室,工程技术部下设中心试验室和测量班),分别负责本合同段工程项目的施工技术、安全、质量、计划、财务、物资设备保障、材料试验与检验、行政管理等工作,全面保证本合同段工程建设任务的优质、高效完成。

详细组织机构参见本投标书附表1。

项目经理部代表中铁十八局集团有限公司负责对本合同段工程实施组织、指导、协调与监控,对建设单位负全责。项目经理是集团公司董事长的被授权人,在有关《二连浩特至河口国道主干线(山西境)新广武至原平高速公路雁门关隧道工程(第6B合同段)》的实施、完成与缺陷修复等方面以中铁十八局集团有限公司的名义执行一切与此有关的事务。

(1)项目经理是本合同段工程安全保证的直接责任人,负责建立健全安全生产保证体系,建立和实施安全生产责任制,确保各项安全活动的正常开展。

(2)项目经理是本合同段工程质量保证的直接责任人,负责组织开展质量体系活动,确立本项目质量目标,组织编制实施性施工组织设计。贯彻执行国家方针、政策、法规,坚持全面质量管理,推进各项质量活动正常开展,确保产品质量稳定提高,满足建设单位要求,争创名牌工程。组织向建设单位提供质量依据,处理监理工程师、建设单位提出的有关质量方面的要求。负责对工程项目进行资源配置,保证质量体系在本合同段工程上的有效运行及对人、财、物等资源的需要。

(4)项目经理是本合同段工程工期保证的直接责任人,负责按批准的施工计划,全面组织实施,并根据工程进展,适时调整资源配置,确保阶段、整体工期目标的实现。

配合项目经理管理施工生产。在施工中严把安全质量生产关,抓好施工中安全质量工作,把安全质量生产责任制落实下去;抓好施工生产计划的落实,处理施工出现的具体问题;并负责处理现场经理部中的一些日常工作。

安全监察部负责依据安全目标制定本合同段整个工程的安全管理工作规划,负责安全综合管理,编制和呈报安全计划、安全技术方案和具体安全措施,并在施工中认真贯彻落实。组织每周、每月安全检查,发现事故隐患,及时监督整改。负责安全检查督促,负责对危险源点提出预防措施,定期对施工队进行安全教育,关键工序提出安全施工防范的技术交底。

质量监察部依据总部质量方针和本合同段工程质量目标,制定质量管理工作规划,负责质量综合管理,行使质量监察职能。确保产品在生产、交付及安装的各个环节以适当的方式加以标识,并保护好检验和试验状态的标识。负责产品的标识和可追溯性、最终检验和试验、不合格品的控制、质量记录的控制,按照质量检验评定标准,对本合同段全部工程质量进行检查指导;负责全面质量管理,组织工程项目的QC小组活动。

负责物资采购和物资管理及制定本合同段工程项目的物资管理办法,检查指导和考核施工队的物资采购和管理工作。负责本合同段工程项目全部施工设备的管理工作,制定施工机械、设备管理制度。在总部设备物资管理部门的指导下,参与设备的安装、检验、验证、标识及记录。参加本合同段工程项目验工计价,对各施工单位的材料消耗和机械使用费用情况提出计量意见,评价各单位机械设备管理情况。

负责本合同段工程项目的财务管理、成本核算工作。参与合同评审,组织开展成本预算、计划、核算、分析、控制、考核工作。参加工程项目验工计价,指导各施工单位开展责任成本核算工作。

负责本合同段工程项目检验、试验、交验及不合格品的检验控制,按检验评定标准对施工过程实施监督并对检验结果负责。负责现场各种原材料试件和混凝土试件的样品采集和测试、检验及质量记录。根据现场试验资料,提出各种混凝土的施工配合比,土方施工最佳含水量等试验数据,并在施工过程中提出修正意见报批准执行。负责工程项目的计量测试工作,并负责工程项目的检验、测量和试验设备的核定、校准及使用管理工作。

负责根据建设单位和监理工程师提供的三角网点、水准网点等数据测设本合同段工程的施工控制网,负责工程施工各阶段的施工放样等测量工作。

主要处理项目经理部一切日常工作,负责党政、文秘、接待及对外关系协调等工作。

第三节劳动力部署、任务划分及主要技术力量

一、劳动力部署及任务划分

为优质高效地完成本合同段全部工程施工任务,根据本标段隧道特点以及相应的工程数量,合理配置劳动力资源,拟安排上场8个施工队,各施工队专业技工人数比例控制在75%以上。在中标后,将迅速组织施工队伍上场,并根据工程需要适时调整,上场劳动力总人数为900人。

为优质高效地完成本合同段的施工任务,在接到中标通知书后,我

本合同段工程计划总工期为22个半月,比建设单位要求工期提前一个半月,总体施工进度计划分为三个阶段:

第一阶段:施工准备阶段,主要完成施工便道、便桥、供水、供电、生产生活用房、交接桩撅和本合同段线路复测及控制测量、复核技术资料、混凝土配合比的选择及进场材料的试验、办理征地拆迁以及解决通讯、组织机械设备、人员、材料进场等。

第二阶段:主体工程施工阶段,主要完成隧道内全部工程。

第三阶段:工程收尾移交阶段,主要完成隧道内清理、修补、竣工资料整理编制及交验等工作。

二、各分项工程具体施工进度安排

为确保工期目标的实现,施工中必须切实做好施工顺序安排,按照平行流水作业方式,多工作面展开施工。

第五节主要施工机械及材料试验、测量、质检仪器设备配备

(1)优选精良设备,并合理匹配,形成综合生产能力;

具体分项施工进度安排使用梦龙施工软件编制施工总体进度横道图和施工总体进度网络图。

(2)设备能力大于进度指标要求的能力;

(3)同类设备尽可能采用同厂家设备,以方便配件供应和维修。

(二)主要施工机械配置

主要施工机械由我单位设备物资部统一调配,以满足本合同段工程需要。主要施工机械见本投标书附表3。

二、主要材料试验、测量、质检仪器设备配备

材料检验、测量、质检仪器设备配备见本投标书附表4。

第六节施工准备与临时工程及施工总平面布置

中标后,我们将安排专人负责配合建设单位与有关单位搞好本合同段的临时用地及征地拆迁工作。并立即组织精测人员对设计控制桩进行复测,并将测量结果上报监理工程师及有关部门。做好材料试验等开工前的各项准备,上报开工报告。

编制实施性施工组织设计和施工方案;编制施工计划安排;做好施工机械设备及主要的检测、测量仪器设备的配置;做好施工任务划分。

完成“三通一平”;确定临时占地计划;搞好生产设施及施工营地建设。

组织物资的采购、进货与管理;编制施工成本控制计划;雨期、冬期等季节性施工的特殊准备;组织施工设备机械进场;组织施工队伍进场。

会审图纸;进行测量桩橛交接,并布置施工阶段的测量控制网;线路及构造物位置的施工放样;对施工队进行开工前技术交底和培训;组织职工学习有关技术文件并进行安全教育;对原材料进行各项检测试验;选定施工所用的各种配合比。收集施工技术资料;组织有关部门对开工前的工程技术资料进行收集、整理、分类、成册,做到资料齐全,准备充分。

对下列项目进行重点审核:项目说明书、工程数量、设备及主要材料规格数量是否与设计图纸相符,设计图纸是否齐全。

经过现场考察,建设单位已修建了施工便道至本合同段,中标后我方将从既有便道新修200m施工便道至洞口及生活区,便道宽度6m,路面采用砂石土平整碾压夯实而成,路基外侧设简易排水沟,全合同段便道及施工用的既有道路均安排专人养护。

本合同段拟在ZK112+840左侧选择合理位置修建施工便桥,便桥宽6m(每侧预留人行道0.8m),以满足工程施工的需要。墩台身采用C20片石混凝土,施工便桥采用工字钢搭设,上铺方木和木板,桥两侧设防护栏杆。在ZK112+960右侧合理位置修建跨越沟谷兼排洪圆管(4φ1.8m)施工便涵,涵长10横延米。

建设单位负责将10kV高压电送至隧道口500m以内,我方在雁门关隧道出口左线左侧修建高压中心配电站,配送四路高压电源分别进入左、右线洞,当正常电源因事故停电时,另一路备用电源自动投入,中间设一处联络开关,也可实现分段运行、分段计量的运行方式。洞外设置10kV的高压开闭所,并配备一台600kVA和一台500kVA变压器及配套低压配电屏,供施工和通风、照明使用。左右线洞内施工工作面后方各设一台400kVA变压器随工作面延伸,按420m交替设置。同时配备3×250kW的柴油发电机组作为上场初期的临时电源,并作为备用电源应急使用。

建设单位已在距洞口2km的新庄提供水源井,现场施工和生活用水通过铺设供水管路至现场,在高于洞口130m的地点修建一座100m3的高压水池,生活水池另设。供水井附近设泵站,中间设加压泵站,保证供水。高压水池进水管采用φ100的钢管,出水管采用φ150的钢管。另外配备一套变频恒压供水设施作为辅助供水系统。

本合同段混凝土采用现场集中生产,根据实际混凝土需求量的计算,施工高峰期混凝土最大用量为274m3/d,按此高峰需求量配备两座生产能力为25m3/h的自动计量拌和站,其实际生产能力按60%计算为30m3/h,每天按12h工作时间计算为360m3/d,可以满足施工混凝土的需求量。拌和站内场地进行硬化处理,用于砂、碎石堆放。

设置一个约1800m2的材料场,主要用于储存钢材、木材,材料场附近设钢筋加工车间,面积约400m2。设置水泥库一间,砖墙结构、油毡石棉瓦屋盖形式,地面设30cm的架空层,防止水泥受潮,面积600m2;设置地下柴油和汽油库各一个,占地300m2采用砂埋油罐的形式,四周设围栏,并与其他材料库距离50m左右;设置配件及其他材料仓库一间,砖瓦结构形式,面积约120m2。

项目经理部及现场经理部住房采用新建砖瓦房。各施工队根据劳力安排采用砖瓦建筑与临时活动板房结合的结构建筑。

第七节主要材料供应计划

主要材料按提前一个月备料的原则,满足现场施工需要。

第八节后勤保障及紧急处理措施

我单位一旦接到该项目中标通知书,立即调遣足够的先进的隧道机械设备进入该工程现场,成立专业机械队,组织维修技术较强的机械设备维修工程,平常备足常用件、易损件。做到各种机械设备“开机正常、停机保养”。同时与各生产厂家保持联系,及时处理关键性机械故障,确保机械设备利用率达到85%以上。

物资材料按设计及建设单位要求,根据国家颁布的行业标准进购合格品。物资材料部门与施工计划、技术部门随时保持联系,对施工生产所需的物资材料做到提前计划,提前进购,对有特殊要求的材料,必须根据施工进度按时进购,库存积压时间不得超过有效使用期。各种物资材料应分类堆放,做好标识,先来先用,专材专用,杜绝标识不清、堆码混乱、建材混用的现象。

由于该工程远离集市、乡村,地处荒野,为确保施工人员的生活所需,以队为主体建立职工食堂,项目总部指定专用生活车辆,确保生活日用品的采购和平价代销。生活管理人员应选派责任心强的人员担任,粮油、蔬菜采购应新鲜,禁购腐烂变质的食品,确保工作人员饭菜可口。

关心每一位职工的身心健康,教育内部职工处理好与当地群众的关系。足额逐月发放工人工资。严禁拖欠工资现象,确保施工队伍稳定,施工干劲高昂,工程项目按期完成。

本合同段工程主要是隧道施工,安全工作的重点放在预防隧道塌方、洞内施工用电、机械车辆事故等方面,充分考虑洞内工作面狭窄、能见度较低、视线不好等因素带来的安全隐患,为安全顺利完成该项目工程,首先是从技术上采取先进稳妥的施工方案。如地质超前预报、超长管棚及小导管支护、锚杆、挂网、喷射混凝土、钢、支撑等初期支护措施。现场加强施工调度指挥、专职电工、安全员负责专项工作等措施外,我们还准备以下应急处理措施:

(2)落实值班车辆司机,确保应急工作需要。

(4)工作车间、工区、生活区备足防火砂、灭火器。

(5)火工品专人看守,安装警报器。

(6)在河床流域修建的临时工程,应备足够防洪袋,修建防洪墙。

(7)医疗所建立值班制度,落实值班医生。

因该工程项目所处地域山势陡峭,植被稀少,汛期沟谷内可能会产生泥石流和山洪,应加强工程本体以外的防汛防洪工作。另外,加强施工区域内的防火、防盗等综合社会治安治理工作,确保国家财产和个人人身安全。

第六章设备、人员动员周期和设备、人员、材料

第一节设备人员动员周期

我单位接到中标通知书后,将立即组织项目经理部全体人员和机械设备的上场工作。签定合同后,3d内由项目经理带领技术、安全、质量、计划、财务、设备物资等部室人员共65人组成先遣组进入现场迅速展开工作,5d内调配急需的施工人员460名和隧道开挖设备、推土机、运输车、测量仪器等设备到达工地。项目经理部其余人员及配套设备10d内全部到达现场,其他机械设备、人员根据工程进度安排,陆续上场,确保满足施工需要。

第二节设备、人员和材料运到现场的方法

为本标段调配的设备、人员、材料通过铁路、公路运至工地。凿岩设备和混凝土设备将从河北、天津已完工的工地通过火车、汽车运至工地现场,支架、模板就近调运或加工。其他机械设备分别从陕西、北京、河北等地通过汽车、火车运到工地现场。施工主要材料如钢材、水泥,均联系大厂产品并报监理工程师同意后分批进场检验,采用火车、汽车运到现场;碎石采用自己加工或建设单位指定石场,砂子采用建设单位指定砂场,各种地材均须检验合格后采集使用,采用汽车运到现场。

第七章主要工程项目的施工方案和施工方法

雁门关隧道为复合式衬砌设计,按喷锚构筑法施工。本合同段左线和右线分别由两洞口向分界点掘进。施工过程中采用超前预报系统进行地质超前勘探。为充分利用车行横洞作为辅助导坑,增加工作面,实现长隧短打,加快施工进度,提前贯通分界里程。主体工程采用“左洞半断面超前,右洞全断面稳进,分部开挖作业,平行交错跟进,衬砌完善配套”多工作面推进的施工方案。总体实施掘进(钻爆、无轨运输出碴)支护(管棚、拌、运、锚、喷)衬砌(拌、运、灌、振捣)三条机械化作业线。通风采用大功率通风机、大口径软管、压入式长大隧道供风技术。

I类围岩采用人工配合反铲式短臂挖掘机开挖。

II类围岩采用YT28风动凿岩机打眼;III、IV类围岩采用H174.H178两臂、三臂液压钻孔台车打眼,非电毫秒雷管光面爆破。

衬砌混凝土采用混凝土自动计量拌和楼,混凝土搅拌运输车,混凝土输送泵、大模板整体液压衬砌台车(自制)完成全断面衬砌一次成型。

路面混凝土和洞内喷涂施工采用集中时间、机械化流水作业,一次施工,一次成优。

根据我集团公司多年隧道施工的经验及雁门关隧道出口位置的具体情况,经过经济性、安全性、可行性综合分析比较后,决定进洞前先完成地表排水系统,采取分层开挖,分层支护,自上而下,边挖边护的洞口加固处理方法:洞口仰坡、明洞边坡采用锚、网喷混凝土加固技术,明洞挖方在满足机械开挖的条件下,使用挖掘机开挖,装载机配合自卸车装运弃碴至指定弃碴位置,人工辅助修坡。不能直接用机械开挖的次坚石采用定向弱爆破,人工辅助机械装运弃方。进洞采用先施工作超前小导管,短进尺,弱爆破,快循环,早封闭的施工方案。

(1)首先开挖并施作洞口边仰坡截水沟,以截排地表水,截水天沟距边仰坡开挖边缘不小于5m,沟底纵坡不小于3‰。排水沟与路基排水系统相衔接。

(2)开挖洞口顶部及明挖部分土石方,开挖土石方均自上而下进行,能用机械直接作业的,均选用机械开挖,人工配合。机械或人工不能直接开挖的土石方,采用浅孔台阶控制爆破开挖。开挖形成的坡面按设计要求及时进行封闭防护,避免长时间暴露,造成坡面坍塌。

(3)沿开挖轮廓线打超前小导管(长3.5m)注浆,小导管间距40cm,并外露1m以便于与钢格栅相连接。

(4)用Ⅱ类围岩的施工方法开挖暗洞2m,完成支护体系。

(5)定位放线,组装台车,绑扎钢筋,浇筑明洞及暗洞钢筋混凝土。

(6)混凝土达到设计要求时拆模,施做明洞防水层,两侧对称回填。

雁门关隧道左线洞门为端墙结构,右线洞门为偏压式结构,设计有外装修,同时洞门及地表做了景观美化设计,因此在明洞施工完,安排合理时间进行左右线洞门施工,并做好景观设计。同时恢复植被,搞好绿化。

隧道开挖作业根据不同围岩类别分别采取不同的开挖方法。

(五)光面爆破施工工艺

钻眼前,测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不得超过5cm。在直线段,可用3~5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。

采用钻孔台车钻眼时,台车与隧道轴线要保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其他眼要高,开眼误差要控制在3cm和5cm以内。

钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要有丰富经验的老钻工司钻,台车下面有专人指挥,以确保周边眼有准确的外插角(眼深3m时,外插角小于3°;眼深5m时,外插角小于2°),尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时,应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度,以保证炮眼底在同一平面上。

装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。

装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。

发现瞎炮,应首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可;但此时的接头应尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮,则应参照《公路隧道爆破安全规程》有关条款处理。

(1)超欠挖。爆破后的围岩面应圆顺平整无欠挖,超挖量(平均线性超挖)应控制在10cm(眼深3m)和13cm(眼深5m)以内。

(2)半眼痕保存率。围岩为整体性好的坚硬岩石时,半眼痕保存率应大于80%,中硬岩石应大于70%,软岩应大于50%。

(3)对围岩的破坏程度。爆破后围岩上无粉碎岩石和明显的裂缝,也不应有浮石(岩性不好时应无大浮石),炮眼利用率应大于90%。

(六)超前支护施工方法及工艺流程

1.超前长管棚注浆预支护施工方法及工艺流程

(2)钻深孔的操作要点。

液压台车的钻杆长度为4.3m、5.525m,钻深孔时必须接杆。因此,随着孔深的增长,需要对回转扭距、冲击功及推力进行控制和协调,尤其要严格控制推力,不能过大。为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性,钻杆联结套应与钻杆材质相同,两端加工内螺扣(配合钻杆首尾端外螺扣),联结套的壁厚≥10mm。

为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下,上下颤动,导致钻孔不直,钻孔时,应把扶直器套在钻杆上,随钻杆钻进向前平移。

1)台车就位固定后,由测量工站在台车臂托蓝上准确画出钻孔位置。

2)施钻时,台车大臂必须顶紧在掌子面上,以防止过大颤动影响施钻精度。

3)钻机开孔时钻速宜低,钻进20cm后转入正常钻速。

4)第一节钻杆钻入岩层,尾部剩余20~30cm时停止钻进,人工用两把管钳卡紧钻杆(注意不得卡丝扣),钻机低速反转,脱开钻杆。钻机导轨退回原位,人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联结套,钻机低速送至第一根钻杆尾部,方向对准后联结成一体。

5)起拱线以上的孔位,由于台车大臂离地面较高,不便装卸钻杆,这时应将大臂落下,人工在地面安好钻杆后,大臂重新升起就位。

6)每次接长钻杆,均可按上述方法进行。

7)换钻杆时,要注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤,中心水孔是否畅通等,不符合要求的应更换,以确保正常作业。

8)引导孔直径应比棚管外径大15~20mm,孔深要大于管长0.5m以上。

9)钻孔达到要求深度后,按同样方法拆卸钻杆,钻机退回原位。

2)顶管工艺及作业要点。采用大孔引导和棚管钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管注浆的引导孔,然后利用钻机的冲击和推力(顶进棚管时凿岩机不使用回转压力,不产生扭距)将安有工作管头的棚管沿引导孔顶进,逐节接长棚管,直至孔底。

将钢管安放在大臂上后,凿岩机对准已钻好的引导孔,低速推进钢管,其冲击压力控制在1.8~2.0MPa,推进压力控制在4~6MPa。

(C)接管:当前一根钢管推进孔内,孔外剩余30~40cm时,开动凿岩机反转,使顶进联结套与钢管脱离,凿岩机退回原位,大臂落下,人工装上后一节钢管,大臂重新对正,凿岩机缓慢低速前进对准前一节钢管端部(严格控制角度),人工持链钳进行钢管联结,使两节钢管在联结套处联成一体。凿岩机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。

(D)棚管补强:为了加强管棚的刚度和强度,按设计将管棚钢管全部打好后,应先用钻头掏尽钢管内残碴,进行钢管补强。补强方法:一般地段,在钢管内注入水泥砂浆,形成钢管混凝土;坍方及围岩破碎且富水地段,钢管内先放置Φ20钢筋笼,再向管内注水泥浆(水灰比1:1)或水泥-水玻璃浆液(双液比1:0.5,水玻璃浓度为30~35Be)。

(4)机具设备和劳动力组织

2)劳动力组织。分为2个工班进行作业,每工班12人,其中:施工指挥1人,施工技术指导1人,测量工1人(负责布孔、定位、量测、质量检查),台车凿岩机司机1人(负责钻孔、下管),普通工4人(负责装卸钻杆、装接钢管),电工1人(负责供水供电),电焊工1人,汽车司机1人(负责运料),洞外调度1人。

2.超前小导管施工方法及工艺流程

根据设计,小导管选用Φ50焊管,L=4.5m,小导管布置沿隧道开挖轮廓线向外倾斜,外插角一般为5°~6°。注浆压力应根据地层致密程度决定,一般为0.5~1.0MPa,纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度一般不宜小于1.0m,环向间距根据设计取30cm。

(2)施工要点。双排管或多排管布置时,为避免串浆,可分层施工,即先打一排管,注完浆后再打下一排管。

熟悉设计图纸;调查分析地质情况,按可灌比或渗透系数确定注浆类型;渗入性注浆要通过实验确定注浆半径、注浆压力、单管注浆量,选取导管间距;加工导管,准备施工器材;准备施工队伍,培训施工人员。

2)钻孔打小导管。测量放样,在设计孔位上作标记。用钻孔台车或手持风钻钻孔后,将小导管沿孔打入;如地层松软也可用钻孔台车或手持风钻直接将小导管打入。对砂土类,可用Φ20钢管制作吹风管,将吹风管缓缓插入土中用高压风射孔,成孔后将小导管插入。

水泥浆水灰比为1.5:1.1:1.0.8:1三个等级,浆液由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐步变浓直到0.8:1为止。考虑到注浆后需尽快开挖,注浆宜用普通水泥或早强水泥,拌浆时可掺入减水剂。渗入性注浆按试验所确定的压力及注浆量施工,无试验条件时按注浆半径20cm,由大到小调整,选定压力及注浆量。

注完浆的钢管要立即堵塞孔口,防止浆液外流。

注水泥-水玻璃双液浆时,水泥浆水灰比为1:1,水玻璃模数为2.4,水玻璃浓度为35波美度,水泥、水玻璃浆体积比为1:0.5,注浆初压为0.5MPa,终压为2.0~2.5MPa。初凝时间可用不同配合比和少量磷酸氢二钠来控制。

4)注浆异常现象的处理。在注浆过程中,经常发生浆液从其他孔中流出的现象,这种现象称为串浆。发生串浆时,在有多台注浆机的条件下,应同时注浆,无条件时应将串浆孔及时堵塞,轮到该管注浆时,再拔下堵塞物,用钢丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗,然后再注浆。

单液注水泥浆压力突然升高,可能发生了堵管,应停机检查。当堵管时,要敲打并滚动以疏通注浆管,无法疏通时要补管。

水泥与水玻璃双液注浆压力突然升高,则关停水玻璃泵,进行单液注浆或注清水,待泵压正常时,再进行双液注浆。

水泥浆单液或水泥与水玻璃双液注浆进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。

(3)质量标准:导管在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入。渗入性注浆施工时,孔位误差不得大于5cm;角度误差不得大于2°;劈裂、压密注浆施工时,孔位误差不得大于10cm,角度误差不得大于3°(角度用地质罗盘仪检查)。超过允许误差时,应在距离偏大的孔间补管、注浆。

钢管实际打入长度不得短于平均每根实际打入长度30cm,否则,开挖1.0m后补管、注浆。

检查钻孔、打管质量时,应画出草图,对孔位编号、逐孔、逐根检查并认真填写记录。

渗入性注浆单孔注浆量不得少于平均每孔注浆量的80%,劈裂、压密注浆单孔浆量不得少于平均每孔注浆量的60%,超过偏差必须补管、注浆。注浆过程中,要逐管填写记录,标明注浆压力、注浆量、发生情况及处理过程。

固结效果检查宜在搭接范围内进行,主要检查注浆量偏少和有怀疑的钢管,要认真填写检查记录。渗入性注浆通过钻孔检查厚度,小于30cm时,应补管、注浆,劈裂、压密注浆采用小撬棍或小锤轻轻敲打钢管附近,判断固结情况,并配合风钻钻速测试,检查注浆范围,固结不良或厚度不够时,要补管、注浆。

开挖过程中,要随时观察注浆效果CJT197-2010 燃气用具连接用不锈钢波纹软管,分析测量数据,发现问题后必须停工处理。

3.自进式锚杆超前支护施工

(2)双液预注浆的参数设计

一般为地下水静水压的2~3倍,同时应考虑岩层的裂隙阻力,根据现场情况试验后确定。但瞬间最高压力值不应超过0.5MPa。

2)浆液的扩散半径r的确定

根据已有资料进行工程类比及现场碴体注浆试验情况选定注浆压力范围,确定浆液扩散半径r的大小。

GB50856-2013 通用安装工程工程量计算规范.pdf3)注浆孔距D与排距L的计算

4)单孔注浆量Q注=πr2hηβ

式中:r——浆注扩散半径(m)

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