南水北调隧道施工技术方案.docx
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南水北调隧道施工技术方案
附1：
施工进度计划横道图
附2：
施工现场总平面布置图
附3：
工程部组织机构图
附4：
施工顺序图（一、二）
附5：
钢筋质量控制程序
附6：
中隔墙模板体系示意图
附7：
边墙及边拱模板体系示意图
附8：
环向施工缝挡头模板
附9：
模板质量控制程序
附10：
工程质量检验程序
附11：
施工安全保证体系框图
第1章编制依据、原则
1.1编制依据
1.1.1施工图纸。
1.1.2地质勘察资料。
1.1.3本工程主要使用的施工技术规范、规程及标准。
1.1.3.1《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-2003）
1.1.3.2《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
1.1.3.3《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
1.1.3.4《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-96）
1.1.3.5《钢筋焊接接头实验方法》（JGJ/T127-2001）
1.1.3.6《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）
1.1.3.7《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
1.1.3.8《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-88）
1.1.3.9《建设工程施工现场供用电安全技术规范》（GB50194-93）
1.1.3.10《混凝土质量控制标准》（GB50164-92）
1.1.3.11《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）
1.1.3.12《工程测量规范》（GBJ50026-93）
1.1.3.13《地下工程防水施工及验收规范》GB50208-2002
1.1.3.14《铁路隧道施工技术安全规则》TBJ404-87
1.1.3.15《铁路隧道锚喷构筑技术规范》GBTB10108-2002
1.1.3.16《组合钢模板技术规范》GBJ214-89
1.1.3.17《市政基础设施工程资料管理规程》DBJ01-71-2003
1.1.3.18《建设工程工程管理规范》GB/T50326-2001
1.2编制原则
1.2.1以科学管理和措施保障的有效实施，确保实现本工程所要求的质量、安全、环保目标和工期。
1.2.2方案编制充分考虑本工程的环境特点、工艺重点及施工难点。
1.2.3充分发挥本公司技术实力、机械设备配套能力及工程管理优势。
1.2.4以总体施工部署、施工进度安排、主要施工工程及关键工序的施工方案和技术保证措施作为施工方案的重点内容。
第2章工程简况及特点
2.1工程简介
本工程为南水北调过京陈段段暗挖工程，本工程设置两座施工竖井，隧道为双联拱隧道，长30m，初期结构厚度为300㎜，内衬结构侧墙、拱顶厚度为500㎜，底板厚650㎜，中隔墙厚600㎜。
暗挖隧道结构侧墙和拱部布设Ø325㎜的夯管作为隧道暗挖施工的安全棚护，在中导洞施工时拱部打设ø32超前小导管加固土体。
本段暗挖隧道施工方法按设计要求，工作采用中导洞方法进行施工,隧道上方为铁路轨道,暗挖隧道开挖支护过程防坍、控沉技术是本工程的重要措施。
2.2工程特点、重点及主要对策
2.2.1工程特点
隧道开挖处于含水地层中，施工过程中必须注意施工降排水，且必须保证隧道上方铁路轨道的安全。
2.2.2工程重点及对策措施
序号
工程重点
主要对策
1
竖井及隧道排水
1、竖井井口四周砌挡水砖墙；
2、竖井内设排水坑四座，设泵抽排积渗水；
3、隧道底部下台阶掘进分段埋设无砂混凝土排水管。
2
洞门加固
1、沿暗挖断面外轮廓线自洞门开始布设Ø325㎜夯管,注浆加固洞门拱部；
2、竖井隧道洞门处采用分部开挖破除井壁混凝土，竖井侧壁与隧道相交处密排2榀钢筋拱架加固洞门。
3
中导洞大跨度暗挖施工
1、严格按照中导洞开挖及支护，在中导洞及两侧洞上拱架拱脚部位加设2根Ø32锁脚锚管；
2、隧道掘进过程按设计步距进行开挖支护，在中导洞拱部施作超前小导管注浆加固拱部土体；
3、侧洞二衬施工前跳仓拆除临时支护，加强洞体支护结构的安全量测指导施工作业。
4
确保铁路不下沉
本段的隧道上方良陈线铁路，且在施工期间道路不断路。
为了确保路面不下沉是本工程的一个重点和难点。
施工中认真贯彻“地面不塌、稳定可靠、万无一失”的施工原则，特提出以下技术及安全措施：
1、隧道开挖前采用ø325夯管进行安全棚护；
2、中导洞开挖时在拱部小导管注浆加固地层。
小导管为ø32钢管，管周布孔（孔径8㎜，孔距100~200㎜，梅花型布置），小导管长3.25m，外插角150，纵向每三榀打设一次，环向间距300㎜。
注浆材料选用水泥水玻璃双浆液，注浆体的固结不直径不小于400㎜。
3、在穿越卵石层的过程中，另一个控制要点就是要保证每一榀拱顶上方都要喷实，保证喷射混凝土要与围岩密贴，否则就会形成大的连续塌方，对铁路的安全运行留下隐患。
因此在施工过程中必须安排专人负责检查每一榀的拱顶喷实情况，发现空洞要及时处理：
通常如果空洞不大可以用低标号混凝土填满即可；如果空洞较大必须使用喷射混凝土将孔洞喷实。
并且在该处预留注浆管，待下一榀闭合后马上压注水泥浆处理，确保隧道拱顶与围岩之间填密实。
4、在穿越卵石层的地质条件下施工，拱顶的背后回填注浆一定要随着隧道的掘进及时进行，与掌子面的距离控制在5m以内。
否则如果间距过大会造成拱顶上方空鼓的地方坍塌，如果压浆时压不实，也会造成铁路下沉。
经验证明，回填注浆是减少地面沉降的有效措施。
回填注浆孔设在边墙和拱部，环向间距起拱线以上部位为1m，边墙为1.5m，纵向间距为1.5m，呈梅花型布置，回填注浆应采用水泥浆，注浆压力小于0.4Mpa。
5、施工中坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字安全原则，尽量减少围岩的扰动，开挖步距严格控制在0.5m，力求早成环，既能保证地面不下沉，又有利于隧道结构安全。
6、加强对拱脚处理（钢格栅落脚处），安装注浆锁脚锚杆，并与拱架焊接牢固，从而能保持隧道拱顶结构稳定。
7、加强监控量测工作：
通过监控量测数据的信息，及时调整施工程序及支护参数，以保证隧道施工及地面的安全。
主要量测工程有：
地表沉降（包括铁路沉降）、拱顶下沉、净空收敛、仰拱隆起。
2.3工期要求
本工程隧道施工拟于2007年07月10日开工，2007年11月29日完工（具体见施工进度计划横道图）。
第3章施工总体部署
3.1主导思想
3.1.1本工程是一项具有暗挖工作量大、断面宽、工期紧、工艺方法复杂且现场施工环境等工程特点，施工组织的指导原则是以质量为中心，以安全为重点。
需要严格的施工组织和措施保障。
3.1.2施工全过程以质量为中心，严格工序操作质量控制，争创优质工程。
3.2部署原则
3.2.1针对本工程特点，贯彻公司“实行科学管理，满足合同要求，赢得顾客信任”的质量方针。
3.2.2在满足生产需要的同时，最大限度地保护环境，尽量少占用道路，严格按报批的施工场地组织各项作业。
3.3组织机构
3.3.1根据本工程的特点，为满足业主的要求，确保工程质量达到优良，由公司抽调责任心和事业心强、经验丰富、技术精炼、勇于创新并善于管理的人员；选派施工经验丰富、责任心强的人员任队长；配备技术水平高、解决问题能力强的总工；组成本工程的管理队伍，对本工程进行全面负责。
（详见组织机构图）
3.3.2结合本工程工程内容，针对各工序部位和工艺技术要求，开工前对工程所需的各类专业队人员要有针对性的组织各项培训学习，使其达到各专业施工技术要求，并保证重要工序的特殊工种操作人员均持证上岗。
3.3.3为保障各部位工程质量达到预期目标，本工程特组建专业施工队包括：
暗挖隧道专业队、钢筋专业队、模板专业队、混凝土结构专业队、夯管专业队、防水专业队。
在工程经理部的直接指挥领导下按期、保质、保量完成各项施工任务。
3.4施工平面布置
见附图
3.5总体施工进度计划
根据本工程设计说明文件、招标文件的要求和现场情况考察，结合本工程的特点、难点及当地水文地质情况及地形地貌等因素综合分析，此项工程具有、质量要求高、技术含量高、工序复杂、结构养护时间长等特点，双连拱中导洞暗挖隧道是制约工期的关键。
必须科学合理的安排各工序作业，突出重点以保证总工期目标的实现。
施工阶段的划分：
1、施工准备：
从7月10日至7月12日；
2、中洞土方开挖及支护：
从7月12日至8月17日；
3、中洞二衬：
8月17日至9月11日；
4、侧洞土方开挖及支护：
9月11日至10月10日；
5、侧洞二衬施工：
10月10日至11月29日。
第4章施工准备
4.1技术准备
4.1.1开工前工程经理部组织技术管理人员进入现场，对地形地貌及地下障碍物等进行勘察，并及时与管理单位取得联系，制定妥善的技术保护措施。
4.1.2组织技术管理人员认真学习施工技术规范及施工图纸，并在认真审核的基础上，参加设计交底会，做好各项记录。
4.1.3做好各种原材料实验，砂浆、混凝土配合比以及材料报验工作。
4.1.4组织编制好施工组织设计和分项工程作业指导书，并组织对各工程施工人员的技术交底。
4.2临时驻地建设
在施工现场设置办公室、生活区、料库、钢筋堆场和钢筋加工场（具体见施工现场总平面布置图）。
4.3人力资源配置
4.3.1本工程施工所需各类施工操作人员包括：
各种施工机械操作人员、特殊工程人员（如电焊工、电工、防水工等）、锚喷工、瓦工、模板工、混凝土工、钢筋工、壮工等多种工种。
各工种劳动力按作业特点和施工进度计划最高峰人数进行优化配置，并按各施工区段工程量、分项工程工期控制和施工各阶段所需分期、分批进场。
依据施工计划安排所有人员提前7天进场组织培训和工程技术交底，宣讲各项规章制度，以提高全员的责任心及安全、质量意识，并作到全员持证上岗。
4.3.2工程所需人力，按照各施工阶段生产计划、月度生产计划及时进行各工种人员的调配，按月度劳动力需用情况，制定月度劳动力需求计划。
本工程主要劳动力需用量计划表（高峰期）
工种
计划人数
工种
计划人数
电工
1
混凝土工
10
测量工
2
锚喷工
2
焊工
22
实验工
1
钢筋工
20
瓦工
6
模板工
20
防水工
15
普工
15
空压机司机
2
4.4工程材料计划
4.4.1本工程使用材料为：
商品混凝土、钢筋、水泥、砂子、豆石、无缝钢管等材料。
用量大，质量要求高，需依据施工进度计划、材料计划分期分批组织进场，提前实验。
该项工作由公司工程部、材料部负责，质量部配合，正式开工前办理完毕。
4.4.2工程开工前，完成各项施工用料的调查落实，确定进货厂家，经实验合格签订供货合同或协议，并按照工程进度，分期分批组织进场，以减少现场的施工占地。
4.4.3各项周转材料、辅助用料要根据工程进展情况由工程部提出计划，材料部组织材料进场。
4.4.4各种材料进场要做好存放、保管工作，并认真进行标识，以防混用。
4.5施工机械进场计划
根据本工程所用设备品种多、数量大的实际情况，为了便于设备调度，确保施工按计划顺利进行，大型设备要由工程部统一协调使用。
保证设备处于良好状态下进行作业，建立设备维修机构（维修设备及维修人员），现场将布置有足够的维修场地，配备专门的机械工程师和维修工人。
现有设备进场前要全面保养，状况良好，进场后即可开展施工，并在施工现场配有机械维修和保养人员，保证设备的完好率达标。
4.5.1提升设备
考虑场地条件以及工期要求，在两座竖井上方均设置提升设备，采用4台5t电动葫芦。
电动葫芦的提升速度为每分钟8M，提升高度23M，考虑其他辅助工作耗时，每15分钟提升一次（斗容1方），利用率取60％，即每天的提升能力为115方。
4.5.2土方设备
由于洞内各断面多为分部开挖，上下洞采用小型挖掘机和破碎炮进行土方开挖，隧道内土方运输采用小推车。
现场分别配有1台ZL50装载机，用来白天倒碴和夜间碴土外运时装碴。
碴土外运配备4台3JDL27型15t自卸汽车。
大型机具设备一览表
序号
名称
规格和型号
数量
备注
1
空压机
VY-12/7
2台
2
混凝土搅拌机
WJ350
2台
3
转子活塞式锚喷机
TK-961
2台
4
电焊机
BX-500-1
16台
5
潜水泵
WQK12-34-3
4台
6
双液注浆泵
ZTGZ-60/201
1台
7
风钻机
YT-28
2台
8
振捣器
插入式0.5Kw
2台
10
轮式装载机
ZL50
1辆
11
自卸汽车
3JDL27
4辆
12
吊车
QY16
1辆
13
钢筋弯曲机
WJ40
1台
14
钢筋切割机
JL40
2台
15
卷扬机
4.5KW
1台
16
灰浆搅拌机
1台
17
电动葫芦
5T
4台
19
气焊设备
2套
20
小型挖掘机
4台
4.6质量工作准备
4.6.1施工合同签订后，工程经理部索取设计图纸和技术资料，指定专人管理并公布有效文件清单。
4.6.2工程经理部依据设计文件和设计交底的工程控制点进行复测。
当发现问题时，与设计人协商解决，并形成记录。
4.6.3工程技术负责人主持对图纸审核，并形成会审记录。
4.6.4工程经理部对全体施工人员进行质量知识培训，并保存培训记录。
4.6.5在满足有关质量和工艺规范条件下，编制本工程的分部分项工程质量检验标准。
4.6.6根据本工程施工特点和设计要求，认真分析影响施工质量的各项因素，明确施工质量特点及其质量控制重点。
4.6.7建立、健全施工责任和检查等制度，使其有领导、有组织、有计划地进行，制定各岗位操作质量责任的实施办法。
4.6.8暗挖隧道作业前，要根据本工程暗挖隧道中导洞施工法组织专业队的技术质量操作培训教育工作，明确技术、质量操作要求。
4.6.9暗挖结构防水作业要明确人员资质、防水等级和操作要点，注意在其他作业工程时，保护防水层的完好状态。
4.6.10二衬混凝土作业过程中，严格控制混凝土配合比和坍落度，认真检查各项操作质量。
4.7建全测量控制系统
根据测绘院提供的导线点、水准点的坐标及高程，在公司测量组的领导下，对其进行复核，准确无误后报监理工程师审批。
同时根据设计图纸及施工规范的要求，增设临时导线点及水准点，并进行闭合，满足规范要求后，对桩点进行护砌和拴桩处理，以保证测量精度要求。
各测点设明显标志，避免丢失、损坏。
仪器
型号
编号
数量（台）
有效日期
全站仪
GTS—301D
12174
1
2008
经纬仪
TDJ2E
370141
1
2008
水准仪
DZS3-1
343544
1
2008
水准仪
DS3
821395
1
2008
钢尺
50m
2
2008
激光准直仪
7
4.8建立现场实验室
4.8.1根据工程需要，在施工现场建立符合监理规程要求，具备标养条件的现场实验室，完成一些常规实验（如坍落度、压实度）及一些实验试样的制取，并编号、养护，填写实验申请单，送有相应资质的实验室进行实验。
由实验室出具实验报告单，现场实验员、资料员对资料分别进行保存。
4.8.2选择一家对外具有“有见证取样实验”资质的实验室，报监理工程师审批，作为本工程的见证取样实验室。
第5章施工各项管理
5.1计划管理
根据总体施工计划安排，提交施工进度计划，计划包括关键线路网络图、横道计划图、主要工程月度计划进度安排表。
5.1.1工程进度计划表：
反映进度、产值、工期等指标和实际完成情况相互关系。
用于工程总进度和季、月计划安排，并作为财务支付依据。
5.1.2工程进度条形图：
反映主要工程工程或单项主要工程工程的进度计划安排，用于月进度安排。
5.2合同管理
5.2.1中间计量：
每完成一个分项、分部工程即按规定格式和计量规范填写中间计量表，并附有该部位的质量检测实验单，向监理工程师申报，并取得签证。
5.2.2统计计量与支付：
每个月末按规范格式、份数向监理工程师提交工程量、进场材料量与价款的统计报表，该统计表经监理工程师核实签证后，作为业主支付的依据。
5.3技术管理
5.3.1施工技术文件
5.3.1.1会审图纸：
在施工准备期间，进行图纸会审，同时考虑其可行程度，以及数据是否准确，提出质疑和修改意见。
5.3.1.2工程量计算：
按图纸计算工程量以及按图纸套改有变化的工程量，作为统计和修正工程量的依据。
5.3.1.3物资准备：
依据图纸标示和工程量计算结果筹备材料、机械的品种和数量。
5.3.2质量控制与竣工验收
施工检验与工程验收是施工中保证施工质量的重要工作内容。
在质量管理中，除了要建立质量保证体系，制定和执行保证措施外，检验和验收是指导施工和质量把关的具体工作，这项工作内容多，工作频繁，只有把这项工作做好才能成功的建造出完美的工程。
5.4财务管理
5.4.1在整个施工过程中，我们将始终遵照公司制订的财务管理制度，努力做好财务工作。
5.4.2抓好资金管理。
主要抓住“中间计量表”这个重要环节，作为工程核算的依据，必须经过监理工程师工程质量和工作数量的确认。
5.5劳务分包管理
本工程是一个复杂的多专业多工种的工程，结合公司现有人力资源对部分分项工程需要进行劳务分包，由有资质的劳务分包单位协助完成。
所以作好劳务分包单位的管理，是保证工程质量、加快工程进度的前提。
第6章主要施工工艺及技术措施
本工程主要是暗挖中洞法双联拱的施工，主要施工工艺技术措施如下：
6.1施工测量
本工程隧道全长30m，施工测量以暗挖隧道的中线和高程测量为本工程的测量重点。
设计交桩后，按定线成果表对桩点进行校核。
待现场具备条件后，沿线全长布设一条复核导线，并要加强桩点保护。
施工过程中要加强中线、高程的校核，重点部位采用三级复核测量并及时填写测量复核记录，施工中做好原始记录，执行有关规范要求，施工完毕后及时进行竣工测量。
测量人员要严格执行有关测量规范要求与测量仪器使用规定。
6.1.1测量质量管理原则
6.1.1.1根据设计单位的现场交桩和书面资料，以原始基准点进行认真复测，把复核的结果报监理工程师认定后，作为永久桩点保护。
6.1.1.2根据永久桩点，在施工范围内以导线的形式加密控制点，导线精度不低于1/5000,水准线路闭合差不高于2.5
毫M（n为测站数）报监理工程师确定。
6.1.1.3依据监理认定的加密控制点，进行施工测量放线，放线的内业和外业要经专人复测无误后，才能交施工作业班组使用。
6.1.2平面控制测量
包括地面控制测量、放线测量、隧道地下控制测量。
6.1.2.1地面控制测量是确保隧道在规范允许误差范围内贯通的重要组成部分，按照本工程规模，规范允许的中线贯通误差为30mm，高程贯通误差小于±30mm。
相应地面控制网的精度为国家三、四级平面控制网。
6.1.2.2地下测量包括隧道中线和高程的放样。
在直线隧道中，为了减少导线量距误差对隧道横向贯通的影响，应尽可能将导线沿着隧道中心敷设，导线点数不宜过多，以减少测角误差对横向贯通的影响，由于地下导线是布设成支导线的形式，而且每设一个新点，中间要隔上一段时间，因此在每次测定新点时，应将以前的控制点进行校核。
因地下导线边长较短，洞内测量应尽可能减少仪器对中误差及目标偏心误差的影响。
6.1.2.3隧道高程测量包括地面高程控制、联系测量、地下高程控制三部分，为了确保隧道准确贯通，三项高程控制测量均应保证一定的精度，在地面高程传入地下后，常用腰线法，即在侧墙上做出标记进行地下高程放样。
6.1.3洞内隧道测量
6.1.3.1隧道开挖、掘进前及开挖、掘进过程中，根据建设单位或建设单位委托的测绘部门交付的控制桩位，将中线位置桩、水准基点控制桩及时引入工作竖井或隧道内。
引入工作竖井或隧道内控制桩的精度，应不低于建设单位或建设单位委托测绘部门交付控制桩的标准。
6.1.3.2建立二级测量交接、复核制度，对建设单位或建设单位委托的测绘部门交付的中线位置桩、三角网基点控制桩、水准基点控制桩以及引入工作竖井或隧道内的控制桩，要定期进行复核检查，办理交接、复核检查手续。
6.1.3.3隧道掘进、开挖过程掌子面中线位置、高程以及外轮廓的控制，采用拉线法进行施工，施工过程中应对准高程和中线。
施工过程中应加强高程和中线的较核，防止因隧道沉降和收敛使点位发生偏移。
6.1.3.4考虑隧道洞体结构在施工过程中的沉降因素，初期支护时，将钢格栅外扩50㎜。
6.2降水工程施工
因施工范围内存在地下水，为保证施工进度及工程质量，必须先降水后施工，降水由专业降水公司负责，本工程采用管井降水，在竖井施工时降水井已按设计要求设置完成。
6.3竖井施工
竖井施工见《竖井施工方案》。
6.4马头门施工
竖井初期支护以及夯管施工完成后，按照暗挖隧道开挖顺序，分部凿除竖井初期支护，密排两榀格栅进洞，确保马头门结构的稳定性。
1、工艺流程
测量放线→搭设操作平台→小导管施工→凿除1部影响范围内竖井初支（留核心土部位的竖井初支）向前施工3~4榀→凿除1部核心土部位竖井初支，隧道向前施工5~6m→凿除2部影响范围内竖井初支（留核心土部位位竖井初支））向前施工3~4榀→凿除2部核心土部位的竖井初支，隧道向前施工→中导洞二衬→凿除3、3’部影响范围内竖井初支（留核心土部位的竖井初支）向前施工3~4榀→凿除3、3’部核心土部位竖井初支，隧道向前施工5~6m→凿除4、4’部影响范围内竖井初支（留核心土部位位竖井初支））向前施工3~4榀→凿除4、4’部核心土部位的竖井初支，隧道向前施工
2、施工方法
搭设操作平台，采用Ø48架子管，间距1200×1200×1200㎜,操作平台上满铺50㎜厚大板，并设置1200㎜高护身拦，用空压机带动风镐，人工由正面凿除竖井初期支护结构。
在中导洞上部破马头门前先打超前小导管（其余洞体可根据土质情况进行打设超前小导管），马头门破除后立即进行格栅支护，在开洞处连续架立两榀格栅，将竖井内连接筋以及格栅钢筋用拐子筋引入隧道内，喷射C25混凝土。
然后采用台阶法分步进行开挖，每开挖0.5m架设一榀，中导洞上部向前施工5~6m时，开始下导洞的施工。
6.5初支结构施工
开挖过程中严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则严格要求，在确保安全的前提下，快速、优质完成土建工程，有效控制地表沉降，最大限度的减少对铁路的影响，做到稳妥可靠，万无一失。
开挖时上洞和下洞错开5～6m，两侧洞施工时为了保证中导洞侧壁的受力均匀，开挖时必须同步。
6.5.1超前支护
为保证施工安全，暗挖初支施工采用夯管＋超前小导管组成超前预加固体系，夯管由专业队伍操作。
小导管采用ø32mm热轧无缝钢管，管周布孔（孔径8㎜，孔距100~200㎜，梅花型布置），小导管长3.25m，外插角150，纵向每三榀打设一次，环向间距300㎜。
注浆材料选用水泥水玻璃双浆液，注浆体的固结不直径不小于400㎜。
导管加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。
小导管施工完后，在掌子面喷5cm厚混凝土作止浆面，然后进行压浆。
注浆压力为0.3~0.5Mpa，注浆时应保持注入的浆液不外溢。
（1）施工工艺流程
（2）技术要求
1）钻孔：
采用引孔打入法或风镐直接打入法，引孔打入法
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