张家庄隧道实施性施工组织设计终.doc

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中交一航局兰新铁路（甘青段）项目经理部一工区张家庄隧道实施性施工组织设计

新建兰新铁路（甘青段）LXS-3标项目经理部一工区

张家庄隧道实施性施工组织设计

编制：

复核：

审核：

2010年05月09日

目录

1.编制依据 1

2.编制范围 1

3.工程概况、主要工程数量及施工条件 1

3.1.主要技术标准 1

3.2工程概况 1

3.3主要工程数量 2

3.4自然地理特征 2

3.5工程特点、工程重点、工程难点及相应对策 3

4.施工总体方案 4

4.1施工组织机构及施工队伍的分布 5

4.2临建工程布置及总体设计 7

4.3施工用电 8

4.4施工用水 8

4.5施工测量、试验 9

4.6内业资料管理（收集、整理、归档、移交） 12

4.7施工程序 12

5.主要施工方案、施工方法、施工工艺及技术组织措施 13

5.1施工方案综述 13

5.2正洞施工总体方案 13

5.3施工方法、施工工艺 14

6.总工期及进度计划安排、资金使用计划 74

6.1总工期 74

6.2施工进度安排 75

6.3资金使用计划 75

7.主要材料、工程设备的使用计划和供应方案及措施 75

7.1主要材料 75

7.2主要设备 77

8.创优规划和质量保证措施 79

8.1创优规划 79

8.2质量保证体系 79

8.3成立质量管理机构 79

8.4完善质量管理制度 83

8.5质量保证措施 89

8.6预防质量通病的措施 97

9．安全保证措施 97

9.1洞口设调度室 97

9.2选派有经验人员到施工现场 98

9.3建立专门针对隧道施工的制度措施 98

9.4安全保证体系 99

9.5职业健康安全保证措施 99

10.工期保证措施 102

10.1工期目标 102

10.2工期保证体系 102

10.3组织保证措施 103

10.4制度保证措施 103

10.5技术保证措施 104

10.6设备物资保证措施 104

10.7劳动力保证措施 104

10.8后勤保证措施 104

11.环保、水保、文物保护措施 105

11.1环境管理 105

11.2文明施工措施 107

11.3地下管线及文物保护措施 108

118

张家庄隧道实施性施工组织设计

1.编制依据

⑴国家、铁道部和地方政府（省、直辖市）的有关政策、法规和条例、规定；

⑵国家和铁道部现行设计规范、施工指南、验收标准；

⑶现行铁路施工、材料、机具设备等定额；

⑷承发包合同、招投标文件；

⑸兰新铁路甘青段新建工程第LXS-3标张家庄隧道施工图及相关

设计文件；

⑹我项目经理部有关现场踏勘调查资料，水文地质调查资料；

⑺我单位从事铁路工程中积累的施工经验、技术总结等成果，及我公司现有的施工力量和机械设备、装备情况；

⑻其它相关依据。

2.编制范围

新建兰新铁路第二双线甘青段LXS-3标段张家庄隧道洞身开挖、支护、仰拱及填充、二衬、附属设施等施工。

3.工程概况、主要工程数量及施工条件

3.1.主要技术标准

铁路等级：

国铁Ⅰ级。

正线数目：

双线。

线间距：

5m。

纵坡坡度：

3.5‰。

旅客列车速度目标值：

200公里/小时。

曲线半径：

8000米。

牵引种类：

电力。

机车类型：

动车组。

列车运行控制方式：

自动控制。

3.2工程概况

张家庄隧道起始里程：

DK118+580～DK122+370，全长3790m。

隧道设计为双线隧道，两线线间距5m，隧道最大埋深约为290m。

DK118+580至DK119＋203.173位于曲线上，曲线半径8000m；DK119＋203.173至DK121＋416.262段为直线；DK121＋416.262至DK122+370位于曲线上，曲线半径8000m。

整个隧道内纵坡为3.5‰。

张家庄隧道主体结构采用曲墙带仰拱复合式衬砌。

根据设计情况看，张家庄隧道围岩主要以Ⅳ级为主，隧道进、出口及一处浅埋段为Ⅴ级围岩。

隧道初期支护一般由挂钢筋网、喷射混凝土和锚杆组成，Ⅳ级以上围岩段增加隔栅钢架加强支护，拱部采用中空注浆锚杆，其余采用砂浆锚杆。

隧道防排水设计。

隧道内采用双侧双层水沟排水，隧道进、出口各500m设双层盖板保温水沟；隧道衬砌外后设EVA防水板，厚度1.5mm，外衬无纺布；拱墙环向每6-12m设φ50mm盲沟，墙角纵向设φ100mm盲沟并与侧沟连通。

隧道衬砌混凝土采用抗渗等级不小于P12的防水抗裂微膨胀混凝土，环向施工缝采用外贴式止水带+中埋式橡胶止水带+双组份聚硫密封膏；纵向施工缝设外贴式止水带+钢边橡胶止水带+界面剂，变形缝采用外贴式止水带+中埋式止水带+双组份聚硫密封膏+嵌缝材料。

隧道衬砌混凝土结构自防水能力环境作用等级为H2。

3.3主要工程数量

张家庄隧道主要工程数量见下表3-3-1“张家庄隧道主要工程数量表”。

表3-3-1张家庄隧道主要工程数量表

序号

名称

单位

数量

备注

1

Ⅴ级围岩双线

延米

480

2

Ⅵ级围岩双线

延米

3310

3.4自然地理特征

3.4.1地形地貌

张家庄隧道穿过海东区乐都县洪水镇内的山区，属于祁连山系，低中山区地貌，地形起伏较大，地面高程介于1850-2300m之间，黄土冲沟发育，多呈“V”形，山上植被覆盖很少。

3.4.2工程地质

张家庄隧道通过区洞身地层主要有第四系上更新统坡洪积砂质黄土、稍密、稍湿为主，Ⅱ级普通土，S0=120Kpa；冲积粗圆砾土，中密，稍湿，Ⅲ级硬土，S0=550Kpa；第四系上更新统风积砂质黄土，中密，稍湿为主，Ⅱ级普通土，S0=120Kpa；上第三系泥岩夹砂岩：

强分化厚度5-20m，Ⅲ级硬土，S0=300Kpa，弱风化层，Ⅳ级软石，S0=400Kpa；上第三系砂夹砾岩，局部夹石膏岩：

强风化层厚5-10m，Ⅲ级硬土，S0=300Kpa，弱风化层Ⅳ级软石，S0=500Kpa。

黄土具Ⅲ级自重湿陷；泥岩、泥质砂岩为膨胀岩。

隧道围岩分级见下表3-4-1“张家庄隧道围岩分级表”。

表3-4-1张家庄隧道围岩分级表

里程

长度（m）

围岩级别

DK118+580-DK118+900

320

Ⅴ

DK118+900-DK120+315

1415

Ⅳ

DK120+315-DK120+390

75

Ⅴ

DK120+390-DK122+285

1895

Ⅳ

DK122+285-DK122+370

85

Ⅴ

合计：

Ⅴ级围岩480m，占12.66%；Ⅳ级围岩3310m，占87.34%

3.4.3水文地质

沿线地表水主要为湟水河及其支沟，湟水河流量大，支沟流量较小,主要补给来源为大气降水和融雪，流量随季节变化较大，湟水河为常年流水，水质良好，对圬工无侵蚀性。

大气降水多以地表径流形式汇入沟谷流出山区，不利于地下水富集。

隧道通过处地下水为贫水区，水类型主要为第四系孔隙潜水、基岩裂隙水。

孔隙潜水主要分布于河谷阶地，水位、水量随季节变化大，对混凝土无侵蚀性。

3.4.4气象要素

本施工区基本气象特点是：

高寒、干旱，日照时间长，太阳辐射强，昼夜温差大，冬夏温差小，气候地理分布差异大，垂直变化明显，气温随海拔增高而递减，隆雨量随海拔增高而递增。

年平均气温3.2℃─8.6℃左右，最高气温25.1℃─33.5℃，最低气温-18.8℃─-25.1℃左右,最大冻土层深度为105cm左右。

年平均隆雨量319.2─531.9mm。

多集中在7─9月之间，相对湿度一般为57％─63.66％；蒸发量为1，275.6─1，861mm。

风速为1.9─2.5米/秒，最大风力8级，多出现在冬末春初时期。

年平均日照2,708─3,636小时。

无霜期约90天。

3.5工程特点、工程重点、工程难点及相应对策

3.5.1工程特点

⑴标准高，质量要求严

隧道防水等级要求满足《地下工程防水技术规范》（GB50108）规定的一级防水标准。

⑵隧道所经地段地质条件差

隧道通过地层主要为砂质黄土和泥岩夹砂岩，此类围岩遇水易崩解，黄土具Ⅲ自重湿陷。

围岩级别为Ⅳ级为主，隧道进、出口及浅埋段为Ⅴ级。

施工中可能出现围岩失稳及塌方。

⑶大断面隧道开挖支护困难

张家庄隧道为双线隧道，开挖断面大，围岩级别差，支护难度大。

⑷工期紧，工程量大

工期紧，工程量大，必须统筹安排才能确保工期要求。

3.5.2工程重点

⑴隧道围岩结构差，施工难度大。

⑵大断面隧道开挖、支护为本工程的重中之重。

⑶防灾预测预报是本工程的重点，隧道施工中做好工程地质超前预测预报和围岩稳定性监测，防止围岩失稳、软岩变形等地质灾害的发生，准确的预测、预报，为施工提供开挖及支护参数，保证施工质量和安全。

3.5.3工程难点

张家庄隧道全长3790m，分两头开挖掘进，每个洞口掘进长度约为1900m，选择科学合理的通风方式，确保洞内空气质量达标，实现安全、快速掘进是本工程施工的关键。

3.5.4影响本工程进度的主要因素：

（1）围岩级别较低，开挖进度慢对工期的影响；

（2）两头开挖掘进长度大，出碴对工期影响；

（3）洞内工序交换频繁且相互影响；

（4）通风距离长，洞内空气环境不理想，人容易疲劳，导致工作时间短、工作效率不高对工期有一定的影响；

（5）塌方等意外突发事件对工期的影响；

（6）雨季裂隙水影响围岩稳定对工期的影响；

（7）机械、设备故障对工期的影响；

（8）临时支护多、支护强对施工期的影响；

根据工程特点、工程重点、难点及影响工期主要因素。

总体施工组织指导思想为：

以“先通后善”方式施作临时工程和临时设施实现快速开工，强化资源配置、科学管理、靠前指挥；紧紧抓住工程重点，始终重视工程难点，以“小专业、大平行”方法均衡组织生产，两洞口设备配置规格尽量统一，全隧共同备用，为统一机动调度，完全实现不间断施工创造条件，全面实现安全、质量、工期、环保等目标。

4.施工总体方案

4.1施工组织机构及施工队伍的分布

张家庄隧道由中交一航局承建，分进、出口两个断面开挖掘进，由第三架子队负责施工。

第三架子队下设两个分队，分别负责张家庄隧道进口施工、出口施工。

每个小队下设测量班，开挖班，出碴班，支护班，二衬班，拌合站以及杂工班。

施工组织机构见下图4-1-1“中交一航局兰新铁路甘青段张家庄隧道施工组织机构框图”。

图4-1-1中交一航局兰新铁路甘青段张家庄隧道施工组织机构框图

项目副经理：

朱世峰

项目经理：

杨正云

项目总工程师：

刘聪明

项目部工程部：

梅启好

项目部安质部：

李清良

项目部物设部：

任树岐

项目部财务部：

宋建龙

项目部综合部：

王勇

项目部对外协调部：

张荷顺

项目部计合部：

李青美

项目部试验中心：

苏真洁

工区工程部：

董来军

工区安质部：

冀全威

工区物设部：

刘国强

工区财务部：

于金波

工区综合部：

赵海明

工区对外协调部：

袁立华

工区部计合部：

卢光兆

工区试验站：

欧立兵

工区经理：

于国金

张家庄隧道架子一队

张家庄隧道架子二队

掘进班

支护班

出碴班

衬砌班

掘进班

支护班

出碴班

衬砌班

工区总工程师：

李新强

张家庄隧道施工任务划分见下表4-1-1

表4-1-1张家庄隧道施工任务划分表

施工队伍

工程内容

里程范围

围岩等级、长度

长度

一分队（180人）

进口

DK118+580～DK120+475

Ⅴ级395m、Ⅳ级1400m

1795m

二分队（180人）

出口

DK120+475～DK122+370

Ⅴ级85m、Ⅳ级1910m

1995m

4.2临建工程布置及总体设计

4.2.1施工便道

张家庄隧道与109国道平行，距离约为2km，且都有乡级混凝土公里连接至隧道进、出口前，可直接作为进场道路。

隧道进口位于乡级公路上右方约150m的山坡上，高于进场乡道约15m。

结合现场地形，从线路右侧约130m处，沿弃碴场入口与进场乡平行新建一条施工便道至新路征地界，再沿征地红线内至张家庄隧道进口。

此便道亦作为隧道进口至弃碴场的施工便道；

张家庄隧道出口位于进场乡道左侧约230m的双塔沟沟对面，结合现场地形，施工便道沿双塔沟大桥征地红线左侧新建，连接进场乡道、生活办公区、拌合站至洞口。

弃碴场位于张家庄隧道出口右侧400m左右处，隧道出口至弃碴场根据地形地势，将沿山腰新建一条弃碴便道。

施工便道具体布置见附件1“张家庄隧道施工总平面布置图”。

施工便道数量及标准见下表4-2-1“施工便道修建标准及数量表”。

表4-2-1“施工便道修建标准及数量表”

序号

位置

类型

长度（m）

标准

备注

1

张家庄隧道进口

引入

1900

8m宽、混凝土路面

2

张家庄隧道进口

新建

180

6.5m宽、碎石路面

3

张家庄隧道出口

引入

2200

7m宽、混凝土路面

4

张家庄隧道出口

新建

270

6.5m宽、碎石路面

4.2.2施工便桥

张家庄隧道出口至连接109国道的乡道之间，需沿双塔沟大桥左侧新建一条施工便道，该便道需跨越双塔沟沟中小河。

此小河为季节性降水河流，经走访当地村民了解，每年7-9月份为洪水期。

其余时间水量较小，河中水深较浅，流量不太大。

综合考虑之后，双塔沟施工便桥采取以管涵漫水桥的形式通过。

枯水期，河水从桥下涵管中流过；洪水期，允许河水从桥上漫流而过。

设计桥面宽度为4.5m，桥长18m，桥面高度高出枯水期1m。

双塔沟施工便桥采用明挖浆砌片石基础，基础厚度1m。

片石基础上铺设直径1.2m的预制混凝土圆管，间距10cm，圆管之间用C25混凝土填筑至与圆管顶面平齐。

最后在圆管涵的顶上再浇注一层厚度为50cm的C25混凝土桥面，混凝土桥面的上、下各设一层φ12钢筋网片，网格间距为15cm。

详细设计见附件2“双塔沟施工便桥设计图”

4.2.3拌合站

根据张家庄隧道围岩级别及分布形式、混凝土日平均用量和甘青公司标准拌合站配备要求，张家庄隧道进口设HZS-90型双机拌合站；张家庄隧道出口设HZS-90型单机拌合站。

每个拌还合站占地约为5000m2，分拌合区和储料区，储料区分4个料仓，每个料仓不小于200m2，料仓全部封闭，并设2个保温仓，以满足冬季施工要求。

每个拌合站配备：

6个储料罐，每个储料罐不小于100m2；1台4t常压燃煤锅炉；1台200t汽车地磅；试验室、成型室、标养室；水池、外加剂房等。

详见张家庄隧道平面布置图。

4.2.4生活、办公区

张家庄隧道进、出口生活、办公区住房采用聚乙烯彩钢板房，每个洞口根据劳动力配备数量，在每个洞口建1000平面。

4.2.5其他

拌合站和生活区场地全部采用C20混凝土硬化。

生活区硬化厚度10cm，拌合站硬化厚度20cm。

4.3施工用电

本施工段沿线电资源较为丰富。

主要采用从地方10KV电力线路接入施工用电处，再通过变压器变为380KV的供电方式。

109国道DK1873公里处路边有一所阿兰变电所，距离张家庄隧道进口约4km，距离出口约8km，计划从阿兰变电所引入至施工用电处。

根据张家庄隧道配备的施工用电设备情况，张家庄隧道进口处线路左侧设一台功率为1250KVA的变压器，出口处线路左侧设一台500KVA和一台630KVA的变压器。

洞外用电采用铜芯电缆连接至拌合站、空压机、风机等各用电器；洞内用电，采用铜芯包皮线沿隧道拱墙接至用电处，隧道进尺较短，电压降不大的情况，可直接用于用电设备；当隧道进尺较大，电压降过大时，应采用洞内升压器，升至380V动力电压再用于用电设备。

4.4施工用水

张家庄隧道施工用水就近采用湟水河的支流进口虎狼沟沟内河水，出口双塔沟沟内河水，两处水源已经取样试验，水质化验结果合格，经过沉淀处理后可直接用于施工。

生活用水可利用当地自来水管网供给。

根据张家庄隧道施工时平均每天混凝土用量，在进、出口前的沟中小河河道边各建两个5×5×3m的蓄水、沉淀池。

将河水沉淀后用水泵抽至拌合站，内的蓄水池，蓄水池内的水用来供应拌合混凝土和高山水池用水。

4.5施工测量、试验

4.5.1施工测量方案

施工测量是开挖成形、路面平顺和隧道净空控制至关重要的环节，施工中设专职的测量组，有经验的测量工程师任组长。

⑴控制测量

施工前，与设计院进行交桩，复测设计院提供的GPS点，布设控制点导线网。

控制测量采用全站仪施测，控制点的高程用精密水准仪测定。

洞口插网采用三角形或多边形闭合环形式，以精密测量复测成果作为起算数据，平差并精确计算出各插点的坐标。

⑵施工测量

洞内引入双导线做校核，隧道中线埋设测点，在已衬砌好的边墙埋设水准点。

洞内高程测量使用水准仪实测，精度达到规范要求。

洞内水准线路由洞口高程控制点向洞内引设，正洞每100米左右设一个水准点，引测水准点采用往返观测，并且定期复核，测设精度满足测规要求。

隧道开挖采用激光准直仪定向，使中线测量准确快捷。

采用断面仪测定开挖轮廓及超欠挖情况，并以图表形式快速反馈到施工中去，以便及时调整爆破参数，进一步提高爆破效果。

衬砌时亦采用全站仪进行定位，整体钢模台车衬砌，确保隧道平顺。

⑶竣工测量

施工成形地段进行水平、标高和净空进行检查测量，及时形成记录和正式资料，为竣工验收提交满足要求的合格工程。

4.5.2施工试验

试验室为中交一航局兰新铁路甘青段项目经理部一工区试验室，承担本工程需要的各种材料的抽检、取样、试验等工作，同时承担工程质量的必要检测，加强现场施工过程控制，以指导及控制施工，确保本工程创优，试验室工作量大，各类试验检测频次高。

配备人员必须满足本工程试验需要。

试验室主要仪器设备配备详见表4-5-1。

中交一航局兰新铁路项目部一工区主要试验检测仪器明细表4-5-1

序号

名称

规格/型号

精度

等级

数量

使用

场所

1

液压式压力试验机

YE-2000C

Ⅰ级

1

试验室

2

微机控制压力试验机

YAW-300

Ⅰ级

1

试验室

3

液压式万能材料试验机

WEW-600B

Ⅰ级

1

试验室

4

水泥负压筛分析仪

FYS-150

/

1

试验室

5

水泥净浆搅拌机

NJ-160B

/

1

试验室

6

水泥胶砂搅拌机

JJ-5

Ⅰ级

1

试验室

7

水泥稠度凝结时间测定仪

SZ145

/

1

试验室

8

水泥胶砂流动度测定仪

NLD-3

/

1

试验室

9

水泥胶砂振实台

ZT-96

/

1

试验室

10

水泥砼恒温标准养护箱

HBY-40B

/

1

试验室

11

水泥电动抗折试验机

KZJ-5000

Ⅰ级

1

试验室

12

雷氏夹

LJ-175

/

1

试验室

13

沸煮箱

FZ-31A

/

1

试验室

14

砂石筛

300mm

/

1

试验室

15

电子秤（0-g）

TGT-100

/

1　

试验室

16

电子秤

ACS-15A

1g

1

试验室

17

电热恒温鼓风干燥箱

101A-2

/

2

试验室

18

箱式电阻炉

SX4-10

/

1

试验室

19

砼搅拌机

HT-50

/

1

试验室

20

直读式砼含气量测定仪

GQC-1

/

1

试验室

21

坍落度筒

h=300

/

2

试验室

22

砼抗压试模

150*150*150mm

/

220

试验室

23

砼弹模试模

150*150*300mm

/

140

试验室

24

砼抗冻试模

100*100*400mm

/

6

试验室

25

砂浆试模

70.7*70.7*70.7mm

/

40

试验室

26

水泥胶砂试模

标准

/

20

试验室

27

砼振动台

ZHJ-A

/

1

试验室

28

标准养护室温湿控制仪

BYS-Ⅱ

/

1

试验室

29

电子天平（0-2000g）

LD-20001

/

1

试验室

30

电子天平（0-1000g）

WT11001RE

/

1

试验室

31

数字式温度表

WRNM-104

/

1

试验室

32

振筛机

ZBSX-92

/

1

试验室

33

针片状规准仪

标准

/

1

试验室

34

蒸汽养护测温计

传感式

0.01℃

1

试验室

35

洛氏硬度计

HR-150A

/

1

试验室

36

砼弹性模量测定仪

TM-2

/

1

试验室

37

百分表

0～10mm

0.01

6

试验室

38

保护层测厚仪

ZBL-R610

/

1

试验室

39

钢卷尺

50m

±0.5mm

1把

技术部

40

钢卷尺

30m

±0.5mm

1把

技术部

41

150mm游标卡尺

0-150mm

0.02mm

2把

技术部

42

比表面积测定仪

SZB-5

/

1

试验室

43

砼贯入阻力仪

SGO-1200

/

1

试验室

44

压力泌水仪

SY-2

/

1

试验室

45

水灰比快速测定仪

HKY-1

/

1

试验室

46

砼渗透仪

HS-40

/

1

试验室

4.6内业资料管理（收集、整理、归档、移交）

本工程技术资料管理目标：

以兰新客运铁路专线存档资料的要求为基本准则，做到标准、规范、准确。

质量技术资料收集、编制与工程项目施工进度同步，即从施工准备开始就进行资料的收集、整理、核查工作、工程竣工验收时完成工程资料的编制、归档、移交工作。

我项目部安排专业的资料员负责资料的收集、整理、归档工作，要求各资料编制人员必须熟悉工程质量技术资料各种表格填写的质量要求，对填写的质量技术资料的正确性、完整性负责。

项目资料员负责对日常收集的质量技术资料进行核查；有权要求资料责任部门和人员提供有关资料；项目质检员对分项工程的质量技术资料负责核查；项目技术负责人对分部工程质量技术资料负责核查；在单位工程完工时，负责全面核查，认为符合要求后，才能向监理方、建设方提出验收的要求。

资料的收集，包含整个施工项目所有的技术性资料，各种技术核定通知单、工程联系单，交接检验收记录，实验记录，隐蔽验收记录，及各种原材料检测报告等，项目资料员做好分项工程质量评定表，分部工程质量评定表，质量保证资料检查表，单位工程观感质量评定表等。

按表中所列项目填写齐全，无漏项、缺项，内容符合有关规范和规定的要求。

根据要求及时上报资料，办理及完善签字手续。

做到及时性，正确性，可追溯性。

资料的整理装订、归档根据武广客运铁路专线施工资料要求统一印制的表格和卷皮、盒，整理整齐，将归档文件以单位工程、分部工程、分项工程、及工程划分为单位进行装订、分类、排列、编号、编目、装盒，使之有序化。

遵循文件的形成规律，保持文件之间的有机联系，便于保管和利用。

在整个工程施工、验收合格交付使用时，对已经归档的资料建立