阿贵庙山隧道施工总体方案.docx
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阿贵庙山隧道施工总体方案
阿贵庙山隧道施工总体方案
一、工程概况
本标为KZ-02合同段,起止里程为DK293+800~DK300+000,全长6.2km。
工程内容包括区间路基土石方及加固防护工程、桥涵、隧道等工程。
阿贵庙山隧道起止里程为DK295+190~DK298+150,其中明洞205m,Ⅳ级围岩575m,Ⅴ级围岩680m,Ⅵ级围岩300m,Ⅲ级围岩570m,Ⅱ级围岩630m。
主要工程数量见表1-1。
主要工程数量表
表1-1
工程项目
单位
数量
备注
路基
工程
区间
路基
土石方
挖土方
断面方
122472
利用土填方
断面方
86477
利用隧道弃土填方
断面方
41076
利用隧道弃石填方
断面方
83426
填渗水土
断面方
14009
路基附
属工程
复合土工膜
平方米
29233
土工格栅
平方米
11396
冲击碾压
平方米
63000
填碎石
立方米
9433.6
浆砌石
立方米
8930
混凝土
立方米
1952.9
种草
平方米
8294
栽植灌木
千株
297.474
桥涵
工程
大桥
延长米/座
243.01/1
敖其格尔大桥7-32m
盖板箱涵
横延米/道
123.27/7
矩形涵、框架涵
横延米/道
24/1
隧道工程
延长米/座
2960/1
二、施工组织管理
1、施工队伍
根据工程需要,我项目部分进口工区和出口工区组织施工,共配置12个施工队,其中涵洞施工队2个,桥梁施工队1个,混凝土制备队1个,路基附属综合队2个,隧道施工队6个,施工任务划分及劳力安排见表2-1。
在施工期间,劳动力配置根据工程进展的实际需要随时进行调整。
施工任务划分及劳力安排表
表2-1
序号
队伍名称
施工任务
劳力
1
进口工区
DKD293+800~DK297+140
桥梁施工队
负责DK294+389.5敖其格尔大桥的施工任务
50
2
涵洞施工一队
负责起点D293+800~DK295+190段涵洞的施工任务
45
3
路基附属一队
负责起点D293+800~DK295+190段路基防护、排水及其他工程的施工任务
50
4
隧道施工一队
负责阿贵庙山隧道进口段(DK295+190~DK297+140)共1950m的开挖及初期支护的施工任务
80
5
隧道施工二队
负责阿贵庙山隧道进口段(DK295+190~DK297+140)共1950m的仰拱、填充及二衬的施工任务
40
隧道施工三队
负责隧道进口出碴及起点D293+800~DK295+190段路基(含填料的生产)的施工任务
50
7
出口工区
DK297+140~DK300+000
隧道施工四队
负责阿贵庙山隧道出口段(DK298+150~DK297+140)共1010m的开挖及初期支护的施工任务
80
8
隧道施工五队
负责阿贵庙山隧道出口段(DK298+150~DK297+140)共1010m的仰拱、填充及二衬的施工任务
40
9
隧道施工六队
负责隧道出口出碴及DK298+150~DK300+000段路基土石方(含填料的生产)的施工任务
50
10
涵洞施工二队
负责DK298+150~DK300+000段涵洞的施工任务
45
11
路基附属二队
负责DK298+150~DK300+000段路基防护、排水及其他工程的施工任务
50
12
混凝土制备队
负责本标段砼的生产和供应
40
合计
620
2、管理人员
成立中铁十二局集团第四工程公司新建铁路巴彦乌拉至新邱铁路KZ-02标段项目经理部,项目部设项目经理1人、副经理1人、总工程师1人,项目部设置技术科(科长1人,技术员4人,资料员2人)、安全质量环保科(科长1人,资料员1人)、物资科(科长1人,材料员1人,资料员1人)、设备部(科长1人)、计划科(科长1人)、财务科(科长1人,会计1人)、综合办公室(会计兼任,后勤人员9人)、试验室(主任1人,试验员3人,资料员2人)、测量队(队长1人,测量员6)、派出所(所长1人,火工品管理人员3人)十个科室,共计划编制人员45人。
施工组织机构见下图2-1。
项目经理部管理职责见表2-2。
管理职责表表2-2
序号
岗位部门
管理职责
一
项目经理部
对本工程实施组织、指挥、协调与监控,处理一切与本工程相关的事务,对建设单位全面负责。
1
项目经理
在有关本工程的实施、完成与缺陷修复等方面执行与此有关的事务。
履行合同承诺,对本工程安全保证、质量保证、工期保证、环境保护、水土保持、劳动卫生等工作负责。
2
项目副经理
在项目经理的领导下,协调处理各项目部之间的相关事务,抓好安全、质量、进度的落实;并协助项目经理的一些日常工作。
3
项目总工程师
对本工程质量、施工技术、计量测试等负直接技术责任,带领并指导所有技术人员开展扎实有效的技术管理工作;提出并贯彻改进工程质量的技术措施。
负责组织图纸会审,组织重大技术方案的审查,组织对施工组织设计的审查及批准,负责质量计划的编制,检测标准方案的制定。
负责解决工程施工中的关键施工技术和重大技术难题。
负责本工程项目的验工计价。
对本工程的环境保护、劳动保护和安全生产的技术工作负责,结合本工程的作业环境和施工特点,科学周密地制定并下达安全生产的技术方案、劳动保护措施和环境保护的具体措施,并认真贯彻落实。
二
项目部各职能部门职责
1
综合办公室
负责处理项目部一切日常工作,负责党政、文秘、接待等工作。
2
试验室
试验室负责现场各种原材料试件和混凝土试件的测试、检验及质量记录。
根据现场试验资料,提出各种混和料的施工配合比等试验数据,并在施工过程中提出修正意见报批准执行。
3
物资科
负责对工程所需物资的采购、储备、调配、供应工作,制定物资供应计划。
在现场进行物资的验收、现场物资信息的反馈。
确保施工生产需要。
4
设备科
负责对工程所需设备及配件的采购、储备、调配、供应工作,建立健全设备的维修保养制度,保证设备的完好率和出勤率,提高设备的利用能力。
5
技术科
负责整个工程的技术管理和科技攻关工作,尤其要将隧道软弱围岩施工作为重点项目。
同时编制实施性的施工组织设计,施工总体安排与规划,制定科学的施工方案,严格审核施工设计图纸,现场施工的技术交底,建议提出变更设计,负责施工技术、施工控制以及工程档案资料的收集管理等工作。
做好前后专业工序之间的联系与配合。
参与验工计价。
6
测量队
负责工程测量、施工控制。
测量班负责根据已测设的测量控制网进行管区内各项目的定位、放线测量、复核等测量工作,并按规定做好相关的测量记录;以及相关工程档案资料的收集管理。
负责隧道超欠挖控制。
7
安全质量环保科
负责整个工程的质量管理工作,建立质量保证体系,制定质量管理办法,落实质量保证措施,开展全面质量管理工作,负责对工程施工中的全过程质量控制,办理对单位、分部、分项工程的质量检查、评定工作。
负责本项目的质量综合管理,按照质量检验评定标准,对本管区项目工程质量进行检查、整改和验收,落实“三检制度”,将各种质量隐患消除在萌芽状态,防止各种质量通病的发生。
负责全面质量管理,组织具体工程项目的QC小组活动,负责贯彻ISO9001质量体系标准的正常运行。
贯彻执行《治安消防工作管理细则》、《安全生产文明施工规定》、《铁路技术管理规程》和国家铁道部及建设行业的有关安全生产、文明施工的文件、通知、规定,做好施工过程的安全工作。
负责本项目安全管理,编制安全计划、安全技术方案等具体的安全措施,并认真贯彻落实。
定期安全检查,发现事故隐患,及时整改。
负责对危险源提出预防措施,制定救险预案。
定期对职工进行安全教育,对关键工序负责人和作业人员提出安全技术交底。
针对火工品制定检查监管办法,并进行日常检查。
针对本项目工程环境特点,制定具体详细的环保、水保规划与措施,确保施工不对当地环境造成任何损害。
完成本工程的征地拆迁、临时用地,并配合业主完成永久征地拆迁工作,确保本工程的顺利进行和如期完成。
负责本标段施工过程中的文物保护工作。
编写各种应急预案,并组织演练。
把各种安全、质量、环保常识和要求传达到各工班。
8
计划科
负责编制进度计划、定期跟踪进度计划的执行情况、采取纠偏措施,并根据施工进度计划和工期要求,适时提出计划修正意见报批准执行。
负责验工计价工作,指导各施工队开展责任成本核算工作。
负责按时向业主报送有关报表和资料。
对本工程各工序进行定额测定及分析,适时算出各工序定额并分析各项目定额单价。
9
财务科
负责本管区工程项目的财务管理、承包合同、成本控制、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。
按照财务法负责本工程的资金管理。
10
派出所
负责本标段的火工品管理、治安管理以及对外关系协调,同时还配合甲方的征地拆迁工作。
三、临时设施
1、供电
将DK288+500处高压电引入施工场地作为施工用电,并及时与甲方联系,确定是否可以永临结合。
高压电沿线路右侧布设,一直布设至隧道出口,约10Km长。
施工中根据现场电力资源情况在隧道进出口采用安装变压器,就近接驳,并备发电机。
高压电计划2007年12月上旬接入工地使用,在这之前的施工用电采用发电机组供应。
接变压器位置见表2-1。
发电机见表2-2。
变压器位置表表2-1
序号
位置
数量台
功率
供应范围
1
阿贵庙山隧道进口
1
630KVA
隧道及拌和站,800m后移动式变电站进洞
1
200KVA(洞内)
2
阿贵庙山隧道出口
1
630KVA
1
200KVA(洞内)
隧道进口洞外变压器设于DK295+100右侧50米位置,隧道出口洞外变压器设于DK298+200右侧50米位置;洞内变压器在隧道暗洞掘进500米时开始考虑,暗洞掘进800米时移动式变电站进洞。
发电机位置表表2-2
序号
位置
数量
功率
备注
1
阿贵庙山隧道进口
2
250KW
2
阿贵庙山隧道出口
2
250KW
在高压电未接入工地以前,采用发电机组发电组织施工,各洞口配发电机两台。
高压电接入后隧道进口备两台发电机、隧道出口备一台发电机作为临时断电的后备电源。
2、供水
本标段地下水较为丰富,施工用水采用就地打井,施工时在隧道进出口设蓄水池,水池容量为50~80m3,以满足施工需要;项目部生活用水引用当地的一个水井供水。
3、便道
按单车道引入,路基宽度4.5m,路面宽度3.5m,按200m设置错车道;取弃土场,按双车道引入,路基宽度7m,路面宽度6.0m。
施工便道尽量利用既有道路拓宽,新建便道结合地形选线。
施工主便道布设于线路右侧,与高压电平行。
4、搅拌站
二衬混凝土采用集中供应,设置在阿贵庙山隧道进口。
经过调查,施工现场风力较大,为了降低安全事故和降低保暖设施费用,把搅拌站设于隧道进口明洞地段。
通过扩挖明洞段面来满足设置搅拌站的位置,搅拌站设置里程DK595+224~DK595+280,长56米,搅拌站面积1852m2。
初期支护混凝土在各洞口搅拌,均采用人工计量设备。
隧道进口初期支护搅拌机设于二衬搅拌站温棚内,隧道出口初期支护搅拌机设于隧道出口路堑(DK598+150~DK598+250)位置。
在拌合站及隧道洞口附近设置设备维修间,进行各种机械设备的日常维修保养工作,保证各种机械的正常运转,保障施工生产的正常进行。
5、弃碴场
根据设计在隧道进出口分别设置弃碴场。
隧道进口弃碴场设于DK294+950~DK295+100线路左侧50m外,宽度130m,占地29.25亩,计划弃碴堆高6m,弃碴11.8万方;隧道出口弃碴场设于DK298+200~DK298+350线路左侧50m外,宽度130m,占地29.25亩,计划弃碴堆高6m,弃碴11.8万方。
6、炸药库
炸药库的设置以满足安全标准及施工需要为原则,设在DK295+000线路左侧200米处,占地面积2.7亩。
炸药库安装程控电话一部,设3人24小时看守。
四、设备计划
本项目按机械化作业、工厂化生产的原则组织施工。
隧道主要施工机械设备的配备重点选择能够适应本工程实际施工要求的专项设备,确保工程项目的施工能力和质量要求,具体设备计划见下表。
本隧道工程的计划主要施工机械表
序号
名称
规格型号
产地
数量(台/套)
现状
备注
1
挖掘机
PC200
日本
2
良好
2
挖掘机
CAT320B
美国
2
良好
挖洞门
3
推土机
D85A-18
山推总厂
2
良好
弃碴场
4
装载机
ZLC50C
夏工
1
良好
搅拌站
5
自卸汽车
东风
12
良好
6
射流通风机
SSF-NO.10
中国侯马
6
良好
7
20m3/min电动空压机
SA-5150W
广东
6
良好
8
混凝土输送车
东风车改装
4
良好
9
混凝土自动计量搅拌站
JS1000+PL1500
山东方圆
2
良好
10
混凝土搅拌机
JS350
山东方圆
4
良好
喷射砼
11
喷射机械
PZ-5B
河南耿力
8
良好
12
混凝土输送泵
HBT60
长沙中联
2
良好
13
液压混凝土模板衬砌台车
9m
自制
2
上场加工
14
液压混凝土模板衬砌台架
6m
自制
1
上场加工
15
锚杆注浆器
NZ130A
郑州
2
良好
16
水泥注浆泵
KBY-50/70
郑州
2
良好
17
仰拱栈桥
自制
2
良好
18
钻孔台架
四臂门架式
自制
2
良好
19
凿岩机
YT-28
中国沈阳
30
良好
20
风镐
G10
中国沈阳
4
良好
21
电锯、电刨
MJ-600MB
中国太原
2
良好
22
电焊机
BX1-250
中国太原
8
良好
23
钢筋切断机
GQ-40A
中国太原
1
良好
24
钢筋弯曲机
GW-40A
中国太原
1
良好
25
钢筋调直机
GT4/14
中国太原
1
良好
隧道内采用PC200挖掘机趴碴装碴;喷射混凝土搅拌机前期每个洞口各一台,后期每个洞口各两台;喷射混凝土采用干喷机,前期每个洞口各两台,后期每个洞口各四台。
五、冬季施工
第一年的11月1日至次年的3月31日为冬季期,冬季时间长。
在第一个冬季期计划施工二衬混凝土980m3,第二个冬季期计划施工二衬混凝土15000m3。
根据施工工期的要求及本项目所在地季节气温情况,综合冬季施工的先进经验,采用温棚法进行冬季施工。
温棚搭设在隧道进出明洞处,通过扩挖隧道明洞的开挖断面来储存砂石料和布设搅拌站。
温棚顶部采用ф14钢丝绳编网拉设,钢丝绳固定于地锚上;在其上铺设草帘和篷布;砂石料场采用37墙分隔成仓,墙高2.5米;在各原材料分隔挡墙的前端设置ф150钢管立柱,使得温棚中间高于两侧,避免雨雪堆积;在温棚四周设置排水沟。
利用空压机产生的热量、搅拌用水加热等措施保证温棚内的温度。
二衬混凝土用水采用铁皮桶进行加热。
根据一板二衬需要用水量约12方计算,现场采用3方的铁皮桶进行水加热。
六、技术方案
1、洞口的施工
根据现场实际情况确定边仰坡开挖坡度。
边仰坡开挖到位后,施作Φ22锚杆,锚杆长度为3.5~4m,间距1m,呈梅花形布置,再在仰坡上挂25cm×25cm的ф6钢筋网。
用超前单层ф42小导管代替大管棚进洞。
小导管长8m,入土6m,外露2m埋入护拱内,小导管呈梅花形布置,间距20cm。
由于是粉细砂,采用高压风吹砂的办法送入小导管。
在初期支护外部施作护拱。
护拱采用先墙后拱的办法施工,护拱长2m;由于护拱在砂层中,边墙施作2排ф42钢管桩。
2、进洞
采用三台阶法进洞。
上护导采用预留核心土环形开挖,每环进尺0.5m,弧部采用人工开挖。
上导超前支护采用注浆ф42小导管,每循环长6m,间距4m。
上弧道进尺6m后,再施工二台阶,进尺为0.5m,采用两侧错开开挖;单侧超前3m后再施工一侧。
二台阶单侧进尺3~5m以后再施工三台阶,双侧对称开挖,使初期支护封闭成环。
仰拱部位施工3~4m初期支护后施作仰拱混凝土。
为了顺利通过Ⅵ级围岩区,采用16工字钢进行初期支护加固,并在起拱处增设18槽钢作为托梁,尽量减少初期支护下沉。
在每个台阶每榀钢架增加注浆ф42花钢管作为锁脚锚杆,并在各台阶每侧每榀钢架下设ф42钢管桩。
仰拱钢架及时封闭成环,为防止仰拱隆起,在仰拱底部设4~6根3m长ф42钢管桩。
为了避免由于流沙而引发坍塌,施工前先准备一些废旧三合板,待出现流沙情形时用三合板挡于型钢后。
2、开挖
Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩视情况而定,可采用进洞时的三台阶法,也可采用二台阶法(上下台阶先行,仰拱后行跟进)。
Ⅱ级围岩采用二台阶法。
Ⅴ级围岩每循环进尺控制在1.5m左右;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩每循环进尺控制在2m左右。
3、初期支护
小导管、锚杆采用凿岩机钻孔安装,喷射混凝土采用TK961混凝土湿喷机作业。
各级围岩支护情况表
项目
单位
围岩级别
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅴ加强
Ⅵ
C20喷混凝土厚度
cm
拱墙:
5
拱墙:
7
拱墙:
10
拱墙:
20
仰拱:
15
拱墙:
22
仰拱:
22
拱墙:
25
仰拱:
25
Φ22砂浆锚杆
部位
拱部
拱部
拱墙
拱墙
边墙
长度
cm
200
250
300
350
350
布置
cm
150×150
120×120
100×100
80×80
50×80
钢筋网
部位
拱部
拱墙
拱墙
拱墙
拱墙
规格
Φ6×Φ8mm
尺寸
cm
25×25
25×25
20×20
20×20
20×20
格柵钢架
cm
局部设置
拱墙:
100
拱墙仰拱:
75
拱墙仰拱:
50
Ⅲ~Ⅴ级围岩隧道系统锚杆,拱部采用中空注浆锚杆,边墙采用砂浆锚杆,Ⅵ级围岩采用Φ25自进式锚杆。
4、装碴运输
根据单线隧道开挖后净宽不大的实际情况,决定采用PC200挖掘机装碴,小型自卸汽车运输出碴。
在每300m的大避车洞处扩大避车洞宽度、高度和深度来保证自卸汽车能在此调头,从而加快出碴速度。
5、工序循环作业时间
Ⅵ级围岩预留核心土环形开挖法掘进循环时间图
工序
时间(min)
循环时间(min)
60
120
180
240
300
360
420
480
测量放样
20
围岩量测
20
超前支护
60
开挖
90
出碴
90
初喷混凝土
20
立架挂网
60
打系统及锁脚锚杆
80
复喷混凝土
60
说明:
超前支护4环施作一次;用TSP203地质预报系统一次预测80m范围,本表未列其作业时间。
Ⅴ级围岩超短台阶法掘进循环时间图
工序
时间(min)
循环时间(min)
60
120
180
240
300
360
420
480
测量放样
20
围岩量测
20
超前支护
60
开挖
90
出碴
90
初喷混凝土
30
立架挂网
60
打锚杆
50
复喷混凝土
80
说明:
超前支护2环施作一次;用TSP203地质预报系统一次预测150m范围,本表未列其作业时间。
洞身Ⅲ、Ⅳ级围岩台阶法掘进循环时间图
工序
时间(min)
循环时间(min)
60
120
180
240
300
360
420
480
测量放样
20
围岩量测
20
钻眼
120
装药联线
60
通风
20
清危初喷混凝土
30
出碴
90
打锚杆
50
挂网
30
复喷混凝土
60
说明:
用TSP203地质预报系统一次预测150m范围,本表未列其作业时间。
洞身Ⅱ级围岩台阶法掘进循环时间图
工序
时间(min)
循环时间(min)
60
120
180
240
300
360
测量放样
20
围岩量测
20
钻眼
120
装药联线
50
通风
20
出碴
90
复喷混凝土
60
说明:
用TSP203地质预报系统一次预测150m范围,本表未列其作业时间。
6、进度指标
隧道各级围岩进度指标见下表。
洞身段掘进进度指标表
围岩
级别
循环
进尺
循环时
间min
日循
环数
日进
尺米
(m/日)
月进度指标(m/月)
长度(m)
用时(月)
出口
进口
出口
进口
明洞
115
90
1.0
1.0
Ⅵ级围岩加强段
0.5
480
3
1.5
37.5
445
130
12.0
3.5
Ⅴ级围岩段
1.5
480
3
4.5
112.5
340
220
3
2
Ⅲ、Ⅳ级围岩段
2
480
3
6.0
150
110
220
0.7
1.5
Ⅱ级围岩段
2
360
4
8
200
0
1290
0
6.5
16.7
7、二衬施工
隧道仰拱采用长9m的栈桥施作,Ⅴ、Ⅵ级围岩控制在3~4m,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩控制在6m左右。
仰拱开挖控制在2小时左右,利用支护或爆破时间开挖仰拱。
二衬混凝
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- 阿贵庙山 隧道 施工 总体方案
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