天津地铁二期工程2号线第十合同段区间盾构工程实施性施工组织设计.docx
《天津地铁二期工程2号线第十合同段区间盾构工程实施性施工组织设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天津地铁二期工程2号线第十合同段区间盾构工程实施性施工组织设计.docx（173页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
天津地铁二期工程2号线第十合同段区间盾构工程实施性施工组织设计
第一章工程概况
1.1工程概况
1.1.1工程简介
天津地铁二期工程（2号线）第十合同段红星路站—靖江路站盾构区间位于天津市河东区华昌大街北侧与靖江路之间。
区间隧道工程包括红星路站～靖江路站盾构区间盾构掘进及支护工程。
该区间下穿天津市中环红星路主干线，地面交通繁忙，地下管线管道众多。
沿线分布有常州里、柏丽花园等既有建筑物，对施工场地的安排和施工方案的选择都有较大的影响。
另外，红—靖区间过中环红星路时下穿顺驰立交桥，为该区段的重点控制节点，隧道距离顺驰立交桥桥墩最近约2.9m，盾构掘进施工过该位置时，需编制专项施工方案。
红星路站～靖江路站区间，设计里程为DK14+564.500～DK15+323.871，线路左线长度为769.402m（长链10.031m），右线长度为759.371m，线路为东西走向。
隧道盾构推进始发端为红星路站，接收端为靖江路站。
两线间在右线DK15+040.700处与左线里程DK15+043.050处相联结设一条联络通道，通道长为12.242m。
区间隧道衬砌外径为6.20m，内径为5.50m。
隧道平面轴线最小半径为449.876m，隧道坡度最大为11‰。
隧道衬砌设计强度为C50S10防水混凝土，每环宽度1.2m，有封顶块（XF）一块，临接块（XL1、XL2）两块以及标准块（XB1、XB2、XB3）三块组成，纵、环向均采用机械性能为5.8级M30弧形螺栓连接。
盾构区间隧道以衬砌管片自防水为主，并在每环管片接缝及螺栓孔处采用弹性橡胶密封垫及遇水膨胀橡胶密封圈加强这些部位的防水能力。
同时，在管片上预留嵌缝槽，管片拼装成形后采用密封胶或微膨胀水泥进行嵌缝处理，从而增加一道防水屏障。
盾构隧道与车站及联络通道接口处防水以设置遇水膨胀橡胶为主，并将车站及联络通道的防水卷材通过过渡材料与管片粘接形成密封防水层。
本合同段区间隧道采用盾构法施工，我公司采用德国海瑞克公司制造的型号EPBφ6390mm土压平衡式盾构掘进机进行掘进施工。
1.2场地工程地质对盾构掘进的影响
1.2.1场地概况
1）地形与地貌
冲积平原，地形平坦，地面高程1.78~2.65m。
2）场地环境
沿线范围内地面建筑物主要为常州里、柏丽花园等居民楼、顺驰立交桥及交通道路。
既有建筑物的基础埋深、沿线地下管线对工程影响较大。
施工中需采取措施进行监测。
具体线路建筑物分布见“图1红—靖区间线路平面布置图”。
1.2.2红—靖区间地质环境对盾构的影响
盾构掘进主要在④1层粉质粘土，④2层粉土，④3层淤泥质粉质粘土、⑤1层粉质粘土、⑥1层粉质粘土、⑥2层粉土、⑥3层粉砂及⑦1层粉质粘土层，具有明显上软下硬的特征，上部易塌，下部⑥3层粉砂中地下水丰富，水压较大。
1）软粘性土对隧道掘进的影响
④3层淤泥质土透水性较差，属高含水量、高灵敏度、高压缩性、低强度、低渗透性的饱和软粘性土，蠕变量大，土层的蠕动流动易造成开挖面失稳，同时土层粘性较大，易粘着盾构设备或造成膨润土注浆管等管路堵塞，给掘进带来困难，需采取必要的措施。
另外对于流塑状的④1层粉质粘土以及软塑状的⑤1层粉质粘土，尤其⑤1层极易发生蠕动及粘着盾构设备或造成管路堵塞。
2）粉土、粉砂对隧道掘进的影响
盾构法施工穿越④2粉土和⑥3层粉土，临近⑥2层粉砂含水层，盾构掘进时应注意粉土、粉砂涌水引起的开挖面失稳和地面沉降问题，尤其注意⑥2、⑥3层突涌问题，应控制盾构土仓内压力以平衡地下水及土体压力，必要时采取压注膨润土浆液的措施。
3）盾构施工穿越淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉土、粉砂等不同的地层时，有可能因软弱层排土过多引起地层下沉并造成盾构的偏离。
1.3工程重点、难点及相应对策
1.3.1工程特点
经认真研究图纸及现场调查资料，本合同段红星路站—靖江路站盾构工程有以下突出特点：
1）盾构掘进调头工序繁杂，红星路站～靖江路站区间双线根据后期施工计划均采用由西向东的单向掘进方式，该施工方案需从区间右线接收端盾构解体出井，运至左线始发端进行左线掘进，盾构机需下井组装两次，解体出井两次，工序较为繁杂；
2）地质条件软弱单一，多为粉质粘土、粉土及粉砂，盾构区间为浅埋及中埋隧道，隧道掘进施工难度大；
3）红—靖区间隧道下穿顺驰立交，距离该桥最近墩基础桩仅2.9m，盾构掘进通过该位置时需防止墩基础移位变形，施工难度大；
4）设备投入大、资金占用多。
区间盾构掘进需盾构机及其配套设备以及龙门吊等机械设备。
5）文明施工及环境保护要求高。
1.3.2施工条件
目前，第10合同段红星路站车站主体结构已经基本完成，计划年底完成车站主体结构顶板施工作业，为盾构下井安装、调试及掘进施工创造了条件；红—靖区间接收端靖江路站正准备基坑开挖作业，根据靖江路站车站主体结构施工单位工期计划安排，能预期保证给我盾构机红—靖区间接收及靖—翠区间始发创造条件。
红—靖区间隧道盾构掘进所需的水电管网在采用车站主体施工临时水电管网的同时，计划增设400KVA变压器1台，以满足盾构掘进施工用电。
靖—翠区间施工我项目部预在靖江路站设置400KVA变压器1台。
同时由当地电力部门提供接点，引入10KV电压电路，引至盾构机自带1250KVA变压器，供盾构机使用，外接电源与盾构变压器之间采用高压开关柜进行电力控制。
另外，自备250KW发电机一台，以备停电时满足吊车卸载、盾构保压和隧道照明等。
设备方面，我单位新进德国海瑞克EPBΦ6390泥土平衡式盾构机及后配套已经进场，施工所需16T及45T龙门吊已经完成工厂制造，其他机械设备基本就位。
区间盾构施工参建人员均为我公司职工，各类管理人员、技术人员、机械操作人员及施工人员等均已待命，基本满足施工需要。
1.3.3工程重点
1）盾构区间是整个合同段控制工期的关键，如何提高盾构掘进速度、优质快速地完成区间隧道施工是本合同段工程重点。
2）本合同段红—靖区间隧道结构防水型式多样，既有盾构管片防水，又有矿山法隧道开挖防水施工，还有各种螺栓孔、注浆孔、施工缝、透导缝及接口部位的防水处理等，所以，针对不同的情况采取相应的防水措施以确保结构防水质量也是本合同段工程重点。
3）本合同段区间隧道盾构施工，中间需与靖江路站发生许多接口协调工作，需要与不同的承包商密切协作，方能顺利完成施工任务。
此外，本合同段工程跨度大，环境保护及文明施工工作量大，也是本合同段工程重点。
1.3.4工程难点
1）本合同段红星路站～靖江路站区间过中环线时下穿顺驰立交桥，隧道距顺驰立交桥桩基边缘最近约2.9m，盾构掘进时如何确保立交桥安全稳定是本合同段工程难点。
2）盾构区间隧道将通过淤泥质粉质粘土及粉土、粉砂地层，其中淤泥质粉质粘土属饱和软粘性土，蠕变量大、粘性大，易粘着盾构设备或造成管路堵塞，给掘进带来困难，而粉土、粉砂为含水地层，易因涌水引起开挖面失稳和地面沉降，因此，盾构机穿越上述地层时采取何种措施以确保施工安全并控制地层变形是本合同段工程难点。
1.3.5采取的相应对策
针对上述工程重点与难点，我项目部将采取如下对策：
1）组建高效精干的盾构专业施工队伍。
为了确保其适应盾构工法，在开工前，我集团公司将对现场主要人员进行全面的管理与技能培训，经考核合格后方能上岗。
同时，在施工过程中，我公司将聘请有关专家协助解决施工难题，通过不断地改进与完善，提高我公司盾构施工的水平。
2）由于盾构区间是整个合同段控制工期的关键，为了优质、快速进行区间隧道施工，根据本合同段工程地质特点和施工进度安排，我公司已配备一台土压平衡式盾构机用于区间隧道施工。
该型号盾构机设置了泡沫及泥浆注射系统，刀盘刀具、开口率等的设计适用于软弱地层，推力、扭矩也有较大储备。
施工进度上，正常推进情况下6-9循环/天，整个盾构施工在14个月内完成（含安装、调试、过站、拆卸吊出等全部工序）。
4）盾构机下穿顺驰立交桥时，为确保立交桥安全，盾构掘进前预编制该位置土体加固方案，报请监理工程师审核通过后对立交桥桩基进行加固；掘进中严格按土压平衡工况操作并及时进行同步注浆；还将采取二次补充注浆、加强监控量测等措施。
5）盾构机穿越淤泥质粉质粘土、粉土及粉砂地层时，将采取向作业面注入泡沫或泥浆等改良地层的措施。
同时，加强监控盾构机推力、扭矩变化值，相应调整掘进速度和刀盘正、反转以及各项参数。
6）结构防水是地下工程永恒的主题，针对本合同段结构防水型式多样的特点，我项目部将成立由盾构队长薛祥林为组长，主管生产副队长李志文及盾构总工韩多学为副组长，各部门参与的防水工程专项领导小组，在施工前对技术人员及技术工人进行专业培训，经考核合格后持证上岗。
施工过程中，严格执行“三级”检查制度，检查不合格的项目严禁进入下道工序施工。
同时，制定相应的奖罚措施，确保结构防水质量达到设计要求。
7）为了解决接口协调施工的问题，我项目经理部将指派经验丰富的行政副职在业主单位和监理单位的协调配合下分别负责不同的施工区段及接口协调处理，经理部制定详细的统一管理细则，并定期召开生产协调会解决施工现场遇到的各种问题。
同时，还将成立以项目经理为首的文明施工及环境保护领导小组，投入一定人力、物力，按天津市建设工程现场文明施工及环境保护管理办法的有关规定开展工作，并确保该项工作达标，以维护天津城市的形象。
1.4主要工程数量:
主要工程数量见“天津地铁2号线10合同段土建区间盾构工程工程数量表”。
天津地铁2号线10合同段土建区间盾构工程工程数量表
项目名称
单位
数量
盾构区间
盾构吊装
台次
4
盾构拆除
台次
4
盾构始发架安装
次
4
盾构始发架拆除
次
4
土压平衡盾构机掘进/管片安装
红—靖区间左线
米/环
769.402/641
红—靖区间右线
米/环
759.371/633
靖—翠区间左线
米/环
676.633/563
靖—翠区间右线
米/环
674.904/562
合计
米/环
2880.31/2399
衬砌压浆
红—靖区间
m3
7802
靖—翠区间
m3
7265.12
合计
m3
15067.12
钢管片
红—靖区间
环/t
4/13.2
靖—翠区间
环/t
4/13.2
合计
环/t
8/26.4
管片设置密封条
红—靖区间
环
1274
靖—翠区间
环
1125
合计
环
2399
柔性接缝环
红—靖区间
m
73.48
靖—翠区间
m
73.48
合计
m
76.96
管片嵌缝
红—靖区间
环
1274
靖—翠区间
环
1125
合计
环
1399
联络通道工程
通道开挖
红—靖区间
m3
242
靖—翠区间
m3
111
喷射C20混凝土
红—靖区间
m3
31.94
靖—翠区间
m3
12.316
旁通道结构混凝土C30S10
红—靖区间
m3
129.81
靖—翠区间
m3
78.12
钢格栅
红—靖区间
t
9.582
靖—翠区间
t
3.695
防水卷材
红—靖区间
m2
88.04
靖—翠区间
m2
213.88
钢筋
红—靖区间
t
18.05
靖—翠区间
t
12.51
第二章编制说明及依据
2.1编制说明
依照业主提供的施工设计图纸和我方详细的现场调查，由我公司组织人员在认真熟悉施工设计图纸，分析天津地铁2号线红星路站—靖江路站区间的工程特点，编写本工程的施工组织设计。
本施组依据国家、天津市有关规范和我公司多年从事地铁施工经验，对于施工中各区域和关键工序之间的施工组织、方案、相互协调和衔接等方面的问题，在编写过程中已进行了技术分析和可行性论证，认为是较为科学合理的，可以满足业主要求和确保工期、安全、质量。
2.2编制依据及原则
2.2.1编制依据
2.2.1.1相关文件
1）本合同段合同文件、设计图纸、岩土工程勘察报告、地面建筑物基础和地下管线调查资料。
2）业主单位有关会议纪要、文件等有关要求。
3）天津市政府关于地铁施工的法规文件。
4）我公司现阶段的施工、管理水平以及历年来承担地铁工程的施工经验。
5）中铁三局天津地铁2号线第10合同段实施性施工组织设计文件
2.2.1.2施工技术规范标准
（1）地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范（GB50307－1999）
（2）地铁设计规范（GB50517-2003）
（3）地下工程防水技术规范（GB50108－2001）
（4）地下防水工程质量验收规范（GB50208－2002）
（5）地下铁道、轻轨交通工程测量规范（GB50308－1999）
（6）地下铁道工程施工及验收规范（GB50299－1999）
（7）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204－2002）
（8）钢筋焊接及验收规程（JGJ18－2003）
（9）工程建设施工现场焊接目视检验规范（CECS71:
94）
（10）钢筋焊接接头试验方法（JGJ/T27－2001）
（11）建筑钢结构焊接规程（JGJ81－2002）
（12）建筑施工安全检查标准（JGJ59－99）
（13）建筑机械使用安全技术规程（JGJ33－2001）
（14）施工现场临时用电安全技术规程（JGJ46－88）
（15）建设工程施工现场供用电安全规范（GB50194－93）
（16）混凝土质量控制标准（GB50164－92）
（17）混凝土强度检验评定标准（GBJl07－87）
（18）回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23－2001）
（19）其他由甲方或监理工程师指定的工程规范和技术说明
（20）铁路隧道喷锚构筑法技术规范（TB10108－2002）
（21）铁路隧道辅助坑道技术规范（TB10109－95）
（22）铁路隧道施工规范（TB10204－2002）
（23）铁路隧道施工技术安全规则（TBJ404－87）
（24）铁路隧道工程质量检验评定标准（TB10417－98）
（25）铁路隧道防排水技术规范（TB10119－2000）
（26）工程测量规范（GBJ50026－93）修订版。
（27）建筑工程质量验收统一标准（GB50300－2001）
（28）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）
2.2.1.3施工管理文件
（1）GB/T19001-2000质量管理体系标准
（2）GB/T24001-ISO14001环境管理体系标准
（3）GB/T28001-2001职业健康安全管理体系标准
（4）天津市建设工程施工现场消防安全管理规定
（5）天津市建设工程施工现场管理办法
（6）天津市环境噪声管理暂行办法
（7）天津市建设工程施工现场消防安全管理办法
（8）市级文明工地评定及管理办法
（9）天津地铁2号线项目公司有关管理文件
2.2.2编制原则
1）全面响应合同文件，严格遵守合同文件各项条款。
2）采用先进、有效的施工方案，确保在业主要求的工期内优质、安全地完成本合同段施工任务。
3）采用监控措施和信息反馈及超前预报系统指导施工。
4）施工过程中确保沿线建筑物与地下管线的安全及正常使用。
5）文明施工及环境保护达到天津市政府与业主的要求。
第三章施工组织机构设置
为确保工程质量和工程进度，我方结合工程实际情况成立项目经理部，关键岗位的管理及工程技术人员将聘用具有丰富施工经验的人员担当，项目经理部将按照先进、科学的管理方式，优质、高效、安全地按期完成本工程施工。
本工程在开工之前，已经组建了天津地铁2号线第10合同段项目经理部，下设5部1室，即工程技术部、安全质量监察部、机械物资管理部、合同预算部、财务部、办公室。
根据项目的任务和特点，下设车站综合作业队及盾构专业队。
附：
“图3天津地铁2号线第10合同段项目经理部组织机构图”。
第四章施工总目标
4.1施工总目标：
4.1.1质量目标
我公司承建的地铁2号线第10合同段工程项目在满足合同要求的基础上，工程质量符合设计、施工规范要求和强制性标准，工程质量验收一次合格率100％。
4.1.2工程进度目标
按照业主对工程施工进度的要求，天津地铁2号线10合同段红—靖区间盾构工程进度安排如下：
工程开工日期2007年3月1日开始盾构下井组装，竣工日期2007年10月12日，历时226天。
（具体节点工期安排及施工进度横道图见“5.2施工总工期及主要工序控制计划”）。
4.1.3安全生产目标
（1）轻伤事故频率控制在12‰以下，杜绝重伤事故、死亡事故。
（2）杜绝重大机械事故和重大交通事故。
4.1.4文明施工目标
（1）公司所有工程项目要符合集团公司安全文明施工要求，施工现场安全达标率100％。
（2）污染物的排放（噪声、污水）达到国家和地方环保排放标准。
（3）职业病发率为0。
4.1.5内业资料管理目标
内业资料符合业主要求，保证资料及时、真实、准确、齐全。
第五章
施工总体部署
5.1施工现场总平面布置
红星路站施工场地目前已经建成办公楼、生活区、配电房、库房、加工车间等临建设施。
综合考虑区间盾构与车站后续辅助通道共同施工的特点，以及现场周边环境和交通情况，规划在施工现场设置龙门吊、浆液站、弃土坑、沉淀池、库房、电器设备放置区以及管片存放区。
同时计划在车站北侧再建办公、生活房一栋合计约270m2。
靖—翠区间盾构施工场地主要布置在靖江路站，其场地平面布置根据情况具体确定。
施工现场总平面布置见“图4红—靖区间红星路站施工场地平面布置图”。
5.2施工总工期及主要工序控制计划
附“图5红星路站-靖江路站-翠阜新村站施工总体进度计划横道图”。
根据业主对本合同段红星路站-靖江路站区间，靖江路站～翠阜新村站区间的工期和时间节点的要求，本合同段计划工期458天，考虑满足总工期安排和各时间节点安排，结合我方施工优势，合理选择配套设备组织施工。
计划工期进度节点时间
序号
工序名称
工作持续时间
完成节点日期
1
盾构机由红星路站东端头右线下井安装调试
41天
2007年04月10日
2
红星路站～靖江路站区间右线掘进及管片衬砌
80天
2007年06月29日
3
红星路站～靖江路站区间左线掘进及管片衬砌
63天
2007年10月10日
4
盾构机转场由靖江路站东端右线下井安装调试
40天
2007年11月19日
5
靖江路站～翠阜新村站区间右线掘进及管片衬砌
70天
2008年01月28日
6
靖江路站～翠阜新村站区间左线掘进及管片衬砌
63天
2008年05月10日
5.3施工总劳力计划
根据本标段工程的施工特点，项目部管理人员共19人，施工用工主要分为3部分：
盾构组装、调试及解体作业人员，盾构施工人员（包括盾构司机、各专业工种、地面管片维护及防水安装），通道暗挖施工人员。
盾构施工工序安排采用循环作业，2班倒，每班设置值班负责人1名。
每班推进施工班组人员见下表所示。
每班的推进施工班组人员数量表
序号
岗位
人数
序号
岗位
人数
1
中央控制室
1
9
测量
3
2
井下负责人
1
10
井底、井口调运
4
3
盾构司机
1
11
同步注浆
3
4
管片拼装
2
12
止水橡胶带安装
3
5
机械维修
1
13
其他作业
5
6
电机车司机
1
14
级电工
1
7
电器维修
1
15
电工
1
8
行车司机
1
16
电焊工
1
同时，现场调派各类管理人员18人，总计进场人数为：
18+（1+1+1+2+1+1+1+1+3+4+3+3+5+1+1+1）×2=78人
劳动力安排计划见“天津地铁2号线10合同段区间盾构施工劳动力投入计划表”。
5.4
主要施工机械计划
⑴机械设备的选型配备，是按照招标文件中的安排额，根据施工总进度计划和月高峰强度而制定的，同时考虑了特殊情况下的应急设备、备用设备，以确保施工工期和工程质量，满足工程施工的需要。
⑵机械设备除吊装等为租赁外，其余均为新购。
⑶确保上场机械设备的性能完好、设备数量充足，保证工程的施工，满足业主的要求。
见“天津地铁2号线10合同段区间盾构工程进程机械设备表”。
天津地铁2号线10合同段区间盾构工程进程机械设备表
序号
名称
规格型号
单位
数量
出厂时间及状况
1
盾构机
EPBΦ6390
套
1
新购
2
紧急发电机
S300K/315KVA
台
1
新购
3
高压空压机
8bar/11m'/min
台
1
新购
4
龙门吊
45t/16m
台
1
新购
5
龙门吊
16t/22m
台
1
新购
6
水泵装置
12bar/48m3/h
新购
7
管道泵
24m3/30m
台
3
新购
8
管道泵
48m3/125m
台
1
新购
7
膨润土搅拌站,大容量存储器
10m3
个
1
新购
8
膨润土泵
10.8m3/h/60m
台
1
新购
9
冷却塔
YLT-D-80-10型80T/h
个
1
新购
10
机车
18t
辆
3
新购
11
隧道机车充电装置
台
3
新购
12
轨道运输车辆（管片/渣土/砂浆车）
SJC-15T/2C14m3/GP-15T
辆
4/6/2
新购
13
通风机
ESN9-450
台
1
新购
14
混凝土喷射机
GM90
台
1
新购
15
气动隔膜泵
WL-50
台
2
新购
16
潜水泵
30m3/h/30m
台
2
新购
17
制浆机
ZJ－800
台
1
新购
18
砂浆搅拌站
套
1
新购
19
高压控制柜
10KV
座
1
新购
20
集装箱
20英尺
台
2
新购
21
汽车吊
450t/GMT8350型
台
1
租用
22
汽车吊
220t/利勃海尔
台
1
租用
23
汽车吊
50t/加腾
台
1
租用
24
挖掘机
PC200
台
1
租用
25
自卸车
16t/东风
辆
15
租用
5.5工程材料使用计划
根据工程施工总进度，确定施工总材料计划和月份材料计划。
本项目区间盾构工程具体材料数量及材料计划见“盾构注浆原材料计划表”及“管片、防水材料及通道工程需用量计划表”
盾构注浆原材料计划表
名称
水泥
粉煤灰
砂
SY-1
MD-105
浆液配比（Kg/1.25m3）
125
1150
260
13
5
每环用量（5.93m3/环）
593
5456
1233
62
25
总用量（T）
1423
13088
2959
148
59
月计划
年度
月份
计划工程量
月计划材料用量（t）
07
2
0
0
0
0
0
0
3
0
0
0
0
0
0
4
160
95
873
197
10
4
5
248
147
升级会员 