水厂施工组织设计终稿完整版.docx
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水厂施工组织设计终稿完整版
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第1章编制说明及工程概况1
1.1编制依据、编制原则与编制基础1
1.1.1编制依据1
1.1.2编制原则1
1.2工程概况2
1.2.1工程位置2
1.2.2工程地质及水文地质2
1.2.3工程范围4
1.2.4设计概况4
第2章工程施工总体筹划及施工组织机构6
2.1总体施工方案6
2.1.1总体施工安排原则6
2.1.2总体施工安排6
2.1.3总体施工顺序6
2.1.4总体方案7
2.2施工组织机构9
2.2.1项目组织机构9
2.2.2工区任务划分10
2.3拟达到的工程目标10
第3章施工总平面布置与施工准备12
3.1施工总平面布置12
3.1.1盾构始发井施工场地12
3.1.2盾构接收井施工场地13
3.2施工准备14
3.2.1人员进场准备14
3.2.2技术准备14
3.2.3设备与材料准备14
3.2.4前期工程准备14
第4章工程重难点及采取的方案与措施16
4.1本工程的重点和难点16
4.2针对重难点的对策17
4.2.1施工组织与技术管理17
4.2.2盾构设备的适应性18
4.2.3刀具更换18
4.2.4盾构始发与接收19
4.2.5加强与相关单位的协调19
4.2.6施工期间防洪，确保施工工期19
4.2.7深基坑施工20
第5章竖井施工方案22
5.1竖井总体施工方案22
5.2盾构始发井结构施工22
5.2.1工程概况22
5.2.2盾构始发竖井围护结构施工23
5.3盾构接收井结构施工方案27
5.3.1工程概况27
5.3.2盾构接收竖井围护结构施工28
5.3.3竖井降水31
5.4竖井土石方开挖33
5.4.1竖井土石方开挖总体方案33
5.4.2土方开挖施工33
5.4.3石方开挖施工35
5.4.4土石方开挖质量要求及注意事项36
5.5钢支撑施工方案37
5.5.1钢支撑的组成37
5.5.2钢支撑体系的构造样式和连接形式37
5.5.3钢支撑的检验标准38
5.5.4钢支撑的安装架设39
5.5.5质量要求及注意事项41
5.6竖井主体结构施工42
5.6.1施工方法42
5.6.2第一道环框梁及上部井筒的施作42
5.2.2施作第二道环框梁44
5.6.3施做第二道井筒45
5.6.4施做第三道环框梁及井筒46
5.6.5施做第四道环框梁及井筒46
5.6.6质量保证措施46
第6章盾构隧道施工方案48
6.1盾构隧道概况48
6.2盾构机来源48
6.3盾构机及其后配套配备48
6.3.1泥水平衡盾构工作原理48
6.3.2盾构机主要功能与设备参数49
6.3.3盾构机的掘进模式50
6.4盾构进出洞端头土体加固51
6.5盾构推进56
6.5.1盾构始发56
6.5.2盾构机试掘进61
6.5.3盾构正常掘进64
6.5.4盾构推进过程中的姿态控制72
6.5.5盾构推进过程中的方向调整73
6.5.6泥水系统74
6.5.7管片运输及拼装76
6.5.8盾构机刀具更换措施79
6.5.9盾构施工防水、壁后充填及注浆82
6.5.10特殊地质地段施工91
6.5.11盾构机到达施工92
6.5.12盾构机拆卸及运输94
6.5.13行人安全避车台95
6.5.14施工运输、通风、照明95
6.6盾构隧道洞门施工97
6.6.1洞门预埋环的制作与安装98
6.6.2洞门衬砌及防水施工98
6.6.3洞门施工注意事项100
第7章管片生产方案101
7.1管片生产101
7.1.1管片制作方式101
7.1.2管片模具101
7.1.3管片供应计划及生产安排102
7.1.4管片厂资源配置102
7.1.5管片生产工艺流程及技术要点103
7.2管片堆放与运输106
7.2.1管片堆放106
7.2.2管片运输107
7.3成品检验及修补107
7.3.1成品尺寸检验107
7.3.2产品修补107
7.4管片生产质量保证措施108
7.4.1原材料108
7.4.2钢筋笼加工109
7.4.3钢模检查及骨架入模110
7.4.4混凝土灌筑、养护110
7.4.5C50高强砼抗渗防裂措施111
7.4.6管片出厂检验111
第8章总体施工进度计划112
8.1项目总工期112
8.2节点工期目标计划112
8.2总体施工关键线路112
第9章工期保证措施114
9.1缩短施工准备期，提前施工正式工程114
9.2确保工期的组织措施114
9.3确保工期的技术措施114
第10章工程施工资源配置计划119
10.1人力资源配置计划119
10.1.1人力资源配置119
10.1.2工程劳动力配备计划119
10.2主要材料采购与供应计划121
10.2.1主要材料采购与供应121
10.2.2材料供应保证措施121
10.3施工主要机械设备配置计划122
第11章施工测量与监测124
11.1施工测量124
11.1.1控制测量124
11.1.2施工测量126
11.1.3竣工测量127
11.1.4测点的安置原则与保护127
11.1.5测量精度控制措施128
11.2施工监控量测128
11.2.1监测目的与意义128
11.2.2盾构隧道监测方案128
11.2.3基坑工程监测方案129
11.2.4地下管线及地面建筑物监测方案130
11.2.5监测信息反馈131
11.2.6监测管理与质量保证措施132
11.3施工监测与环境保护134
11.3.1监测与环境保护范围134
11.3.2环境保护措施134
第12章地面建筑物、地下管线的保护136
12.1地面建筑物保护处理方案及技术措施136
12.1.1施工对建筑物的影响136
12.1.2建筑物的调查136
12.1.3建筑物保护的控制标准137
12.1.4建筑物的保护方案与措施137
12.2地下管线保护处理方案及技术措施137
12.2.1施工对地下管线的影响137
12.2.2地下管线调查138
12.2.3管线保护138
第13章工程质量保证措施140
13.1质量方针140
13.2质量目标140
13.3质量保证体系140
13.3.1质量管理组织体系141
13.3.2质量管理制度141
13.3.3施工质量控制程序142
13.4质量保证措施143
13.4.1质量保证措施143
13.4.2技术保证措施146
13.4.3主要分项工程及关键工序质量保证技术措施148
13.4.4特殊季节施工质量保证措施154
第14章安全生产、文明施工与环境保护措施155
14.1安全生产155
14.1.1安全生产目标155
14.1.2安全管理组织155
14.1.3安全生产管理156
14.1.4安全生产措施158
14.1.5工程保险166
14.1.6职业健康166
14.2文明施工168
14.2.1文明施工创建目标168
14.2.2文明施工管理组织168
14.2.3文明施工措施168
14.3环境保护172
14.3.1全面运行ISO14000环境保护体系172
14.3.2环境管理目标172
14.3.3环境保护措施172
14.3.4土方运输173
14.3.5污水及垃圾处理174
14.3.6施工噪声与振动控制175
14.3.7施工环境卫生管理176
第15章季节性施工保证措施178
15.1冬季施工保证措施178
15.1.1冬季施工准备178
15.1.2冬季施工技术措施178
15.2雨季施工保证措施178
15.2.1雨季施工准备178
15.2.2雨季施工技术措施179
15.3夏季施工保证措施179
第1章编制说明及工程概况
1.1编制依据、编制原则与编制基础
1.1.1编制依据
（1）施工总平面图及纵断面图
（2）南昌市城北水厂地下工程施工招标图
（3）我公司现有的机械设备配备能力、技术水平和管理水平
（4）现行设计施工规范及验收标准和国家、地方相关行业的有关政策和法规：
（5）国家和地区的现行规范与标准：
（6）本工程所涉及的地方和国家有关政策和法规，特别是环境保护、水土保持方面的政策和法规
1.1.2编制原则
以满足业主期望为目标，在深刻理解本工程的特点、重点和难点的基础上，按照“技术领先、选型可靠、施工科学、组织合理、措施得力”的指导思想，遵循下列原则编制本标书。
（1）质量保证原则
执行ISO9001标准，进行质量管理。
建立完整的质量管理体系和控制程序，明确工程质量方针、目标，结合本工程特点与实际情况制定切实可行、有效的工程质量保证措施，施工过程严格进行质量管理与控制，确保工程质量在国内同类工程达到领先水平。
（2）工期保障原则
根据业主对本工程的工期要求，科学组织施工，合理配置资源，使各项分部工程施工衔接有序，使本项目的资源利用充分，以确保总体施工计划和各阶段施工计划的实现，从而确保总工期。
（3）技术可靠性原则
根据本工程特点，结合以往施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工，确保工程安全、优质、快速地建成。
（4）经济合理性原则
针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，并合理配备资源，施工过程实施动态管理，从而使工程施工达到既经济又优质的目标。
（5）环保原则
充分调查了解工程周边环境情况，施工紧密结合环境保护进行。
施工中实施文明施工，减少废气、振动、噪声、扬尘污染，杜绝随意排放污水、胡乱丢弃垃圾等对环境的污染，维护交通运输，注重“景观感”。
施工过程实施ISO14000标准，建立环境管理体系和控制程序，进行环境管理。
建设“绿色工地”，实施“环保施工”。
（6）人本施工的原则
建立、健全消防、安全、保卫、健康体系，以人为本，维护和保障施工人员的安全与健康。
施工过程实施ISO18000标准，建立职业健康安全管理体系和控制程序并严格执行，保证职工的职业健康和安全。
（7）风险可控的原则
根据我单位施工经验和本工程的实际情况，利用类比法对工程的风险进行辨识，并进行分析评估，对风险进行管理控制，减小风险发生的频次，对风险等级较高的制定应急预案，减小风险发生时造成的损害。
1.2工程概况
1.2.1工程位置
南昌市城北水厂地下工程位于南昌市东北，主要工程包括：
盾构始发井、盾构隧道；盾构接收井以及栈桥等。
盾构始发井位于赣江大桥上游约700米，赣江西岸的防洪大堤内，接收井施工场地位赣江东岸取水泵房沉井内。
盾构隧道始发井深24.623m、净空17m×7m，采用泥浆护壁钻孔灌注桩（Φ）+高压旋喷桩止水帷幕（Φ）＋Φ800钢管支撑围护，围护结构深22m，采用明挖逆作法施工；
盾构接收井段位于岩层内，取水泵房沉井底板顶标高为+2.5m，盾构接收井与水平隧洞中心交叉点设计标高为-6.243m，盾构接收井底板底标高为-8.293m，沉井底板到盾构接收井底板的设计深度为10.793m，盾构接收井采用矩形断面，净空尺寸为17m×6m。
盾构隧道全长2086.43m，盾构隧道均为内径2.44m，六块预制管片衬砌，采用泥水加压平衡式盾构机施工；隧道纵断面单面坡，最大坡度为3.6%。
盾构穿越地段主要地层为微风化泥质粉砂岩。
1.2.2工程地质及水文地质
（1）工程地质条件
拟建工程范围内，场地地层上部为人工填土（Q4ml）、第四系湖水沉积层（Q4l）、第四系全新统冲击层（Q4al）、下部为第三系新余群（Exn）基岩，自上而下依次划分为①1杂填土、①2冲填砂、②1淤泥、③1粗砂、③2砾砂、③3圆砾、④1强风化泥质粉砂岩、④2中风化泥质粉砂岩、④3微风化泥质粉砂岩、④4未风化泥质粉砂岩以及④j钙质泥岩。
本工程盾构掘进地层为③2砾砂、④1强风化泥质粉砂岩、④2中风化泥质粉砂岩、④3微风化泥质粉砂岩。
盾构主要在微风化泥质粉砂岩中掘进。
在东岸工作井盾构始发处，洞口上部为①1杂填土、③1粗砂、③2砾砂，洞口处于③2砾砂、④1强风化泥质粉砂岩中，洞口下部及下卧层为④1强风化泥质粉砂岩、④2中风化泥质粉砂岩、④3微风化泥质粉砂岩。
在西岸工作井盾构接收处，洞口上部为②1淤泥、③3圆砾、④1强风化泥质粉砂岩、④2中风化泥质粉砂岩、④3微风化泥质粉砂岩、④4未风化泥质粉砂岩，下部为④j钙质泥岩。
盾构在④3微风化泥质粉砂岩到达接收井。
（2）水文地质
拟建工程沿线按地下水类型可分为上层滞水、松散岩类孔隙水、红色碎屑岩类裂隙溶隙水三类型，上层滞水多分布于上部人工填土层中，松散岩类孔隙水主要赋存于第四系全新统冲击层的砂砾石层中，该层地下水为潜水，地下水埋深较浅，该层地下水含量极为丰富，含水层渗透性强，和赣江水水力联系密切。
碎屑岩类裂隙溶隙水主要赋存于第三系新余群泥质粉砂岩和钙质泥岩层段，厚度45米左右。
孔隙水与赣江地表水体呈互为补排关系，连通性好。
当基岩裂隙发育且贯通到达上部砂砾层时，孔隙潜水和基岩裂隙水形成补排关系。
场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性；地表水（赣江）对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。
（3）地质条件评价
拟建场地地形平坦，区域构造稳定。
盾构隧道需穿越破碎带等地质，盾构穿越破碎带时需做好防栽头的措施。
勘察时未发现有暗浜、浅气层、有害气体及放射性元素存在。
盾构隧道沿线为砾砂、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩、微风化泥质粉砂岩、钙化泥岩、断裂破碎带等地质，盾构施工时需注意刀盘的保护。
1.2.3工程范围
主要工程量表1-1
序号
项目
单位
数量
备注
1
盾构隧道区间
盾构隧道
M
2086.43
隧道内径2.44m。
始发竖井
M
24.623
长17m、宽7m，Φ钻孔灌注桩+Φ高压旋喷桩围护，明挖逆作法施工
接收竖井
M
10.69
长17m、宽6m，矿山法施工，逆作法，钢筋混凝土格构+锚喷支护。
2
管片生产
盾构隧道
环
2086.43
管片外径为2940mm，内径为2440mm，环宽1米，共计2089环（多生产3环备用）
1.2.4设计概况
（1）隧道断面设计
①隧道平面设计
盾构隧道区间始发井位于赣江大桥上游约700米，赣江西岸的防洪大堤内，接收井施工场地位赣江东岸取水泵房沉井内。
该盾构隧道下穿赣江，总长2086.43m。
②隧道纵断面设计：
隧道纵断面单面坡，最大坡度为3.6%。
盾构始发井深24.623m（含地面以上部分），盾构接收井深10.69m（不含沉井深度）。
③隧道断面设计：
隧道为圆形断面，隧道净空Φ2440mm。
（2）竖井设计
①盾构始发井围护结构设计
盾构始发井基坑深24.623米，基坑围护采用Φ钻孔灌注桩+Φ高压旋喷桩围护，明挖逆作法施工。
洞门范围内的钻孔灌注桩采用玻璃纤维进替代钢筋。
②盾构到达井围护结构设计
盾构接收井深10.69米，待取水泵房施工完成后再施作接收井，接收井采用矿山法施工，钢筋混凝土格构+锚喷支护，洞门范围内锚杆采用玻璃纤维锚杆。
（3）主体结构设计
盾构始发井净空尺寸为17m×7m的矩形结构，其深度24.623m，中间设置800mm的隔墙，竖井二衬厚度0.8m（上部0.6m），底板厚0.9米。
盾构到达井净空尺寸为17m×6m的矩形结构，其深度10.69m，中间设置1000mm的隔墙，竖井二衬厚度0.9m，底板厚1.1米；
（4）盾构端头加固：
盾构始发端头加固采用水平深孔注浆+竖向高压旋喷桩+竖向引孔注浆加固，配合基坑外降水。
盾构接收井采用水平注浆方式进行洞门加固和止水。
第2章工程施工总体筹划及施工组织机构
2.1总体施工方案
2.1.1总体施工安排原则
提高对施工准备期的重视程度，从实施性施组编制、“四通一平”、复测、图纸审核、原材料进场、检验和试验、机械调转拼装调试等多角度、全方位的统筹考虑，尽早安排，以缩短施工准备期的时间；
加强现场的管理力量，抽调富有类似工程施工经验的管理人员和技术人员承担各个工序的施工；
合理划分施工区段，资源优化组合。
2.1.2总体施工安排
通过对本工程特点、重点和难点的分析，结合我公司同类工程的施工经验，为优质、安全、快速、经济地完成整个工程施工，根据工程施工的阶段和专业类别，项目部将全部施工任务划分成四个工区来完成，分别为盾构隧道竖井工区、盾构隧道掘进工区、综合工区，管片生产在南昌当地找合格的混凝土制品公司生产，我项目部安排专人驻场，设为管片生产工区。
各工区的施工均安排有类似施工经验的工程师现场值班。
根据本工程的特点、重点、难点和工期要求，在工程总体施工安排时以前期工程、盾构始发井、盾构隧道为主线条，辅以盾构接收井、机电设备安装工程、其他工程为次线条组织施工。
根据工程各阶段的施工特点制定阶段节点目标，充分考虑各主要工序施工人员、工程材料和施工材料、大型关键机械设备的流水作业和整体施工的均衡性，并考虑场地条件、地形地貌、环境条件以及施工方法的不同，将工程划分为三大工作部分：
始发井部分、盾构隧道部分、接收井部分。
在始发井部分和接收部分，根据前期征地、场地施工和施工方法，结合节点目标的要求，将始发井竖井施工、接收井场地施工进行分区施工。
考虑到施工工期，为了整个工程的顺利进展，施工时优先安排栈桥、盾构隧道始发井的施工，尽早施工完成盾构工作井、盾构施工场地，为盾构隧道的按期施工创造条件。
2.1.3总体施工顺序
我公司根据本工程特点，组建南昌市城北水厂隧道土建工程经理部，经理部设于盾构隧道始发井处，负责整个项目的管理。
第一阶段（施工准备阶段）：
接到中标通知书后5天内，组织前期管理人员及前期设备首先进场，编制实施性施工组织设计，指导整个施工部署，进行生产生活设施的建设。
第二阶段（辅助工程施工阶段）：
开展生产生活设施及基本临建工程施工的同时，为确保主体工程施工的早日开展，积极展开栈桥、始发井竖井的施工，保证在2013年4月21日完成始发竖井施工任务。
同时进行盾构机的调转、维修保养和井上组装工作及始发洞门加固，盾构始发基座制作、始发轨道的安装及盾构机吊装下井和调试工作。
第三阶段（隧道施工阶段）：
此阶段主要进行盾构隧道的掘进和管片的生产、运输和安装。
同时在此阶段进行盾构接收井施工、接收轨道安装等工作。
第四阶段（尾工阶段）：
此阶段主要进行盾构到达掘进和盾构接收和吊装出井工作，在完成盾构机到达掘进之后，开始进行工程收尾工作，以及竣工资料的编制。
2.1.4总体方案
（1）始发竖井
本工程盾构隧道始发竖井采用Φ钻孔灌注桩+Φ的高压旋喷桩作为围护结构施工，二衬采用800mm（局部600mm）厚的钢筋混凝土作为永久性支护，竖井中间采用内支撑支护。
①钻孔灌注桩+高压旋喷桩止水帷幕施工
采用1台（套）GPS-20型钻孔灌注桩机组施工。
桩机叶片直径φ1000，单孔中心距1200mm；止水帷幕采用φ二重管高压旋喷桩单排封闭式布置，采用42.5级普通硅酸盐水泥，在砂性土施工时，适当增加水泥掺量。
钻孔灌注桩施工时采取大于等于4d的隔孔施工工艺，在相邻桩混凝土达到70%的设计强度后，方可成孔施工。
桩身垂直精度要求满足规范要求，钢筋笼自上至下每4m设置一道钢筋笼保护钢筋耳环，每圈设3个耳环，保证灌注桩的保护层厚度。
吊机整体吊装钢筋笼时，严禁沿地拖动，钢筋笼要求垂直缓慢的吊放，钢筋笼吊装完毕后，开始浇筑混凝土，待钻孔灌注桩施工完成混凝土强度达到设计值的70%后，再施做高压旋喷桩。
旋喷桩施工时，要求严格控制提升速度，提升成桩速度控制在15cm~25cmmin，防止提升过快出现断桩；施工中出现孔口返浆、漏水等异常情况时应停止提升，注浆至孔口返浆正常后才允许提升。
为确保桩顶标高，施工后应做好桩顶回灌工作，用返浆进行孔口回灌，防止因浆液凝固时体积收缩，出现桩顶标高过低的桩体病害。
③开挖、支护
基坑开挖必须在围护结构达到设计强度后方可进行。
基坑开挖应充分应用“时空效应”理论，分层，分段挖土，要求土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则；做好进坑降水、排水，减少土坑暴露时间，要求一小段开挖及架设混凝土支撑的时间控制在36小时以内。
分层开挖深度一般不超过4米，纵向不分段，一次开挖，挖到设计深度是，应及时施作主体结构，待主体结构达到设计强度后，再次进行开挖，开挖深度、进度应与主体结构的施工进度、施工顺序相协调。
基坑开挖时，坑底要保留200~300mm后土层用人工挖出修整，防止扰动。
挖至基底时，应尽快封底，浇注底板混凝土。
（2）接收竖井
沉井开挖到底后，及时降水，在下部盾构接收井周边2m范围内竖直向下打注浆注浆小导管，进行注浆止水。
沉井结构稳定后，竖直向下开挖逆作法施工格构式支护，支护形式为250×250钢筋混凝土围檩，采用明挖法进行竖井分层开挖，竖井采用挖掘机开挖、装碴、25t汽车吊提升出碴。
开挖至水平圈梁底以下1m左右，施工上部环梁及侧墙浇筑。
向下开挖逆作法施工格构式支护。
开挖至底板后，施作垫层、底板、下二层侧墙。
（3）盾构法隧道
盾构穿越长度为2086.43m。
根据盾构隧道地表位置将其分为三段，分别为盾构始发段、正常掘进段和盾构接收段。
采用一台复合式泥水平衡盾构掘进。
首先对始发竖井洞门端地层加固，施作始发洞门结构；在始发井后壁设置反力支架，在始发井内安设始发轨道；盾构主机逐段吊入始发井内进行组装，先将4#、5#后配套调入竖井内为盾构始发提供电源，待盾构组装、调试完成后，进行洞口段掘进，其余后配套盾构的掘进再陆续吊装入井与主机连接。
随着盾构往前掘进一段距离后，盾构进入正常掘进阶段；在盾构推进的同时，进行管片的拼装和同步注浆工作以保证管片与围岩之间密实，碴仓内的泥碴经管道输送至洞外，通过泥水处理，一部分排入弃碴槽，一部分则循环利用。
掘进要注意盾构方向控制和沉降控制。
盾构到达竖井前先进行接收段地层加固、接收轨道安装，以保证盾构能顺利出洞，盾构到达竖井后进行盾构拆卸、吊装出井完成整个盾构施工工作。
盾构向前掘进的同时，泥水仓内的泥碴经管道输送至洞外，通过泥水分离设备组成的二级泥水分离处理系统进行分离后，由沉淀槽与振动筛分离出来的泥浆，进入泥水分离漩流器内，进行循环分离，分离器分离出来的泥浆，经过沉淀再池沉淀进入调整槽重新使用，在调整槽内，并按比例加入一定量的膨润土、CMC、清水进行混合，制成适合地层特征的新泥浆输送到掌子面循环利用，经振动筛、旋流器、脱水筛分离出碴土采用装载机将其装入散体物料运输车外运到弃碴场。
盾构隧道采用管片拼装式衬砌，管片外径2940mm，内径2440mm，管片环宽1m，每环管片由6块钢筋混凝土预制块构成。
盾构隧道防水采用管片自防水结合管片
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