1、中铁二局吐库二线铁路工程指挥部第二项目经理部 实施性施工组织设计1鱼儿沟隧道实施性施工组织设计1.编制依据1.1国家和铁道部有关设计、施工规范和验收标准。1.2吐鲁番至库尔勒段增建第二线施工设计图及文件。1.3现场施工调查资料及实际情况。1.4乌鲁木齐铁路局招标文件、投标文件及答疑。2.工程简介2.1 工程概况及主要工程数量鱼儿沟隧道设计为双线隧道，隧道地处吐鄯托盆地边缘的丘陵地区，吐鲁番地区托克逊车站鱼儿沟车站之间,位于既有线右侧。隧道进出口里程分为 DK110935 和DK112698，隧道全长 1763米，开挖断面 140平方米。隧道所在位置地形起伏较大，地势北高南低，横向沟谷较发育，高
2、程 810890m，最大埋深约 77m。隧道左线进口端406.57m位于 R-2504.2的曲线上，其余位于直线上。线路 DK110935DK111400 段长 465米为 11.5的下坡， DK111400DK112 698 段长 1298m为 11.7的下坡。隧道在 DK110+985处下穿既有运煤专线，该处隧道内轨与既有线轨面垂直相距 18.6m，隧道二衬拱顶到地表净距为 8.66m。隧道工程主要数量见下表：主要工程项目及数量序号 工程项目及工程材料 单位 数量 备注 1 开挖 235453 2 混凝土 53948 6 浆砌片石 6128 22 喷混凝土m313062 26 R25中空注
3、浆锚杆 m 79504 29 22 砂浆锚杆 m 80127 33 钢架总重 kg 1111807 中铁二局吐库二线铁路工程指挥部第二项目经理部 实施性施工组织设计253 超前小导管 m 20885 79 8 钢筋 2228440 81 防水板 m2 49054 83 波纹管 10323 85 止水带 26865 89 横向进水管m1122 103 弃碴场 M10浆砌片石 m3 5944 131 108 管棚 m 1080 150 梁支座 1400 151八七型铁路抢修钢梁 56m跨度 钢梁本身 100600 租用 2.2 水文及工程地质条件2.2.1 水文地质及气象条件隧道中为未揭露地下水，
4、本地区属内陆腹地，盆地深陷，四周高山环绕，潮湿空气难以进入，受西伯利亚冷空气影响，形成干燥气候，其温差大，夏季酷热，冬季寒冷，多风少雨；极端最高气温 48，极端最低气温-25.5；历年最热月月平均气温39.4，历年最冷月月平均气温-13.5；历年平均降水量 8mm；年平均蒸发量2874.29mm，最大积雪厚度 5m,最大冻结深度 56cm。2.2.2 工程地质及隧道围岩情况全隧道地表基岩裸露，为泥盆系上统凝灰岩夹砂岩夹片岩，局部斜坡地表分布有第四系全新统洪积细圆砾土，煤矿专用线路堤分布人工填筑土。隧道洞身穿越地层主要为石炭系中统凝灰岩夹砂岩夹片岩，岩质较软，节理较发育，岩体较破碎。隧道围岩共分
5、为三级，其中级围岩 373m，占 21.2%；级围岩 1280m，占 72.6%；级围岩100m，占 5.7%，另有明洞 10m。具体情况详见下表：序号 起讫里程 主要地层 围岩分级长度(m) 备注1 DK110+935DK110+945 凝灰质粉砂岩 明洞 10 进口，埋藏较浅2 DK110+935DK111+100 凝灰质粉砂岩 155 进口，埋藏较浅3 DK111+100DK111+485 凝灰质粉砂岩 3854 DK111+485DK111+585 凝灰质粉砂岩 100中铁二局吐库二线铁路工程指挥部第二项目经理部 实施性施工组织设计35 DK111+585DK112+190 凝灰质粉砂
6、岩 6056 DK112+190DK112+280 凝灰质粉砂岩 90 沟谷，埋藏较浅7 DK112+280DK112+570 凝灰质粉砂岩 2908 DK112+570DK112+698 凝灰质粉砂岩 128 出口，埋藏较浅合计 17632.3 工程设计技术标准线路等级：国铁线级。正线数目：双线。限制坡度：6，双机地段 13。最小曲线半径：一般 2000m，困难 1600m。牵引种类：电力。到发线有效长度：850m 双机 880m。闭塞方式：自动闭塞。速度目标值：160km/h，预留 200km/h。2.4 沿线施工条件2.4.1 交通运输条件外来料和直发料运输以兰新铁路运输为主要途径。公路
7、运输以 S301省道为主干道，各施工工点以既有便道和自行修建便道为主解决，工地距离托克逊县城约 50km。2.4.2 材料来源管段沿线石材相对比较匮乏，特别是机制砂母材，而河砂、鹅卵石、砾石资源相对丰富，且质量比较好，能满足施工需要。沿 S301省道分布有 2个较大的砂石场，距离施工现场运距分别为 15km和 40km。施工用机制砂、碎石采购自中铁十八局伯信特隧道进口碎石场。其他地材采购自托克逊县城。钢材、水泥等甲供料由业主提供，甲控料采购自业主组织招标中标厂家。2.4.3 施工用水、用电施工用水、生活用水均从鱼儿沟抽取，在山顶修高压水池。施 工 用 电 从 地 方 电 网 架 设 T接 点
8、满 足 施 工 用 电 要 求 。2.5 工程特点、重点及难点鱼儿沟隧道的工程特点为“两差、两缺” 。中铁二局吐库二线铁路工程指挥部第二项目经理部 实施性施工组织设计4差：气候条件差。地处吐鄯托盆地，冬季寒冷，且时间长，施工条件较差，隧道冬季施工的混凝土需采取保温保暖措施。隧道围岩差，进出口浅埋段围岩破碎，进洞困难。缺： 片石、碎石由乌拉泊采石厂火车运至吐鲁番站和托逊车站右侧 5km石料点供应，汽车倒运至工地。施工用水取自 2km外的进口。工程重、难点：在软弱、浅埋围岩条件下的快速、安全施工及确保既有线行车安全，是该工程的重点和难点。3.施工目标及总体安排3.1 施工指导思想本隧道的施工指导思
9、想：加强领导，强化管理；保证运营，安全第一；精心施工，质量优良；统筹安排，确保工期。3.2 施工总体目标3.2.1 质量目标单位工程一次验收合格率 100%；杜绝施工重大质量事故；确保全线施工安全、环保、水保达标；满足开通速度目标值的要求；竣工文件资料做到真实可靠、规范整齐，实现一次验收交接。3.2.2 安全目标杜绝责任行车一般及以上事故；杜绝职工因工责任死亡事故；杜绝交通责任事故；杜绝火灾、锅炉压力容器事故；杜绝机械设备事故；职工负伤率控制在 0.5以下。3.2.3 工期目标根据与业主签定的合同要求，本隧道计划于 2007年 11月 5日开工，2009 年 5月31日全部完工，总工期为 23
10、个月。3.2.4 环保、水保目标严格按照国家环境保护法和水土保持法和地方政府有关规定，落实环保的同时，采取各种工程防护措施，减少工程建设对沿线生态环境的破坏和污染，确保铁路沿线景观不受破坏，江河水质不受污染，植被得到有效保护，将吐鲁番至库尔勒中铁二局吐库二线铁路工程指挥部第二项目经理部 实施性施工组织设计5段铁路建成绿色环保工程。3.3 总体施工规划及任务划分3.3.1 总体施工规划隧 道 采 取 从 进 、 出 口 双 向 施 工 ， 安 排 两 个 隧 道 作 业 队 分 别 承 担 进 、 出 口 施 工 任 务 ，采 用平 行 流 水 作 业 方 式 组 织 施 工 。 进 场 后 先
11、 进 行 隧 道 洞 口 刷 坡 和 边 仰 坡 加 固 ，为快速进洞创造好条件。隧道进洞后坚持“仰拱超前树形象，二衬紧跟保安全”的原则，实现隧道施工整体推进。隧道出口二次衬砌安排在开挖到 50m时开始施作，隧道进口二衬应安排开挖到 30米的时候就开始施作，保证既有线和施工安全。3.3.2 施工任务划分作 业 二 队 由 进 口 端 反 坡 施 工 800米 ， 即 DK110+935 DK111+735； 作 业 一 队 由 出 口 端 顺 坡施 工 963米 ， 即 DK112+698 DK111+735。各 作 业 队 具 体 人 员 配 置 见 下 表 ：人 数序 号 工 种作业一队（
12、进口） 作业二队（出口） 1 作业队长 1 12 工程师 2 23 领工员 2 24 测量工（含量测） 3 35 试验员 2 26 安全员 2 27 质检员 1 18 材料员 2 29 开挖班 30 3010 运输班 16 1611 喷锚班 12 1212 钢筋管路班 13 1313 衬砌班 10 1014 机械班 5 5中铁二局吐库二线铁路工程指挥部第二项目经理部 实施性施工组织设计615 木工班 8 816 电 工 4 417 工程机械司机 5 518 砼构件预制班 5 519 拌和站人员 8 820 普 工 10(根据需要增加人员) 10(根据需要增加人员)合 计 131 1313.4
13、施工组织机构组建中铁二局吐库二线铁路工程指挥部第二项目经理部，经理部设五部两室，即：工程部、安保部、物设部、计合部、财务部、办公室、中心试验室。下设两个作业队，分别承担进出口施工任务，作业队设置技术室、开挖班、运输班、喷砼班、钢筋管路班、衬砌班、后勤组等。组织机构框图见下图。施工组织机构框图项 目 经 理项目副经理 总 工 程 师工程部安保部物设部财会部计合部试验室办公室作业一队作业二队中铁二局南疆吐库二线铁路工程指挥部中铁二局南疆吐库二线铁路工程工程指挥部第二项目部中铁二局吐库二线铁路工程指挥部第二项目经理部 实施性施工组织设计73.5 施工临时设施布置隧道地处吐鄯托盆地边缘的丘陵地区，地表
14、荒芜。根据隧道施工条件，本着满足施工需要和环保水保要求原则，合理利用，科学布置，尽可能不破坏原有植被和地貌。3.5.1 施工营地及临时房屋经理部设在鱼儿沟镇，施工现场生产和生活房屋修建在 DK110+400左侧 50m和鱼儿沟隧道出口，沿沟边山脚较平坦的地形修建。其中进口住房 740m2，施工用房 200 m2，其他房屋 90 m2；出口生活住房 150 m2，施工用房 100 m2。房屋基础和护脚墙全部采用浆砌片石砌筑，以防破坏原状土而造成水土流失。由于工程所处高寒地区，所有生产生活房屋均采用保暖措施，并设供暖设施。3.5.2 拌和站在新干沟隧道出口与鱼儿沟隧道进口之间建集中拌和站一座，拌和
15、站由 2台JS700强制式拌和机和 1台自动配料机组成，拌制进出口二衬砼和进口喷射砼；隧道出口设置简易拌和站一座，拌和站由 1台 JS500强制式拌和机和 1台自动配料机组成，拌制出口喷射砼。冬季施工时，拌和站设置锅炉房，拌和站采取密闭保暖措施，保证拌和站及砂石堆料场均设置在温度不低于 10的暖棚内。考虑冬季施工储料需要，进口砂石料场占地面积 1200m2。3.5.3 钢筋加工场及构件预制场在 隧 道 进 出 口 分 别 设 置 钢 筋 加 工 场 及 构 件 预 制 场 ， 用 于 钢 筋 加 工 、 钢 架 成 型 及 小 型 构件 的 预 制 ， 其 中 钢 筋 加 工 场 500m2，
16、 预 制 场 500m2， 所 有 场 地 均 采 用 厚 0.20m C15砼 硬 化 。3.5.4 施工生产及生活用水隧 道 施 工 用 水 从 鱼 儿 沟 采 用 100mm抽 水 管 路 引 至 隧 道 出 口 ， 管 路 长 1.2km， 出 口 修 建1座 200m3高 压 蓄 水 池 ， 供 隧 道 进 口 生 活 生 产 用 水 及 进 口 、 拌 和 站 用 水 ； 进 口 修 建1座100m3高 压 蓄 水 池 ， 供 隧 道 进 口 生 活 生 产 用 水 ， 水 从 出 口 蓄 水 池 抽 取， 管 线 长 2.0km。考 虑 水 管 受 冻 后 的 维 修 ， 所 有
17、 洞 外 水 管 采 用 明 铺 ， 并 采 取特 种 保 温 材 料 包 裹 覆 盖 。 对 抽技术室钢筋班喷砼班后勤组衬砌班开挖班技术室钢筋班喷砼班后勤组衬砌班开挖班开挖班开挖班中铁二局吐库二线铁路工程指挥部第二项目经理部 实施性施工组织设计8水 池 、 高 压 水 池 设 置 保 暖 措 施 以 保 证 冬 季 能 正 常 供 水 ， 保 证 施 工 及 生 活 用 水 。3.5.5 施工生产及生活用电施工用电采取从地方 35KV 供电线路 T 接引入洞口点，出口点需架设电力线1km，进口 2.8 km。分别在洞口适当位置各设置 2500 Kw 和 1800Kw 的变压器作为主要生产、生
18、活用电，进、出口各配备 1 台 250kw 柴油发电机作为前期施工生产和生活用备用电源。3.5.6 施工通讯本隧道施工通讯采用无线通讯和对讲机。3.5.7 污水处理在 每 一 个 作 业 队 生 活 区 和 隧 道 洞 口 附 近 各 修 建 1座 20m3的 污 水 处 理 池 ， 生 产 及 生 活 污水 经 过 沉 淀 、 去 油 等 工 艺 处 理 达 标 后 排 放 。施 工 临 时 设 施 布 置 见 附 图 。4.主要工程项目的施工方案、施工方法4.1 总体施工方案本隧道采用新奥法施工，遵循“管超前，严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则。双口掘进，利用自制式
19、简易开挖作业台架，人工手持YT28 风钻钻眼，预裂或光面爆破。采用无轨运输，利用正装侧卸式装载机配合自卸车车出碴。压入式通风。衬砌采用液压衬砌台车一次性拱墙衬砌成型，混凝土拌和站集中拌制，罐车运输砼泵送入模。仰铺、矮边墙先行。喷射混凝土采用湿喷工艺，防排水施工采用无钉铺设。4.2 各工序施工方案4.2.1 开挖、出碴开挖采用预裂及光面爆破，严格控制超欠挖。级围岩采用全断面开挖，、级围岩采用上下半断面台阶法开挖，多功能开挖台架，人工手持 YT28风钻钻眼。隧道出碴采用无轨运输，每个隧道口配置1台PC200挖掘机和1台ZL50正铲侧卸式装载机装碴，每口配68台15t自卸式汽车运输。4.2.2 支护
20、加强监控量测，以监控量测反馈信息为指导，根据围岩级别，分别采用大管棚、超前小导管注浆、超前锚杆、自进式锚杆、砂浆锚杆结合型钢钢架，锚、网、喷进行中铁二局吐库二线铁路工程指挥部第二项目经理部 实施性施工组织设计9联合支护。大管棚采用水平跟管钻机施工，锚杆采用锚杆钻机打眼，人工安装。喷射砼单口配置 2台 TK-961湿喷机按湿喷工艺进行施工。型钢钢架采用冷弯法成型，现场拼装成环。4.2.3 衬砌衬砌砼由洞外拌和站集中拌制，6m 3砼灌车运输，砼输送泵泵送入模，插入式震捣器配合附着式震捣器捣固。施工中采用矮边墙及仰拱铺底砼超前于二次衬砌。二次衬砌采用全液压衬砌台车一次灌注成型。仰拱、铺底砼施工采用工
21、字钢移动栈桥渡过。隧道进出口各配置 1台 12m双线衬砌台车，衬砌台车均铺设 50kg/m专用行车轨道，轨道铺设长度 30m，钢轨前后倒用，衬砌落后开挖面不大于 100m的距离。4.2.4 水沟、电缆槽水沟、电缆槽槽身采用定型钢模现浇灌注，在衬砌完成后集中组织施工。盖板采用定型钢模，在预制场预制。4.2.5 隧道防、排水开挖、支护阶段采取“以堵为主、限量排放”的原则，可采用局部注浆、衬砌外径向注浆止水等方案。衬砌阶段采用防水板与防水混凝土结合横向进水管防排水。防水板采用无钉铺设工艺，塑料热楔焊接工艺连接。4.2.6 施工辅助设施4.2.6.1 通风隧道施工通风均采用压入式通风，采用特制通风机，
22、风机功率 275KW，风管管径 1.2米，风管采用柔性螺旋式风管，拉链式接头，通风管安装要平顺，接头牢固严密，避免转小于 135急弯，弯道半径不小于管径的 3倍。4.2.6.2 供水采用高压水池供水，高压水池标高高于洞口不小于 40m，适当位置设置增压泵保证钻眼施工水压，采用 108mm 供水管引至洞内开挖段，管路端头与开挖面间用软胶管连接到凿岩机上。4.2.6.3 供电由于隧道采用双口施工，单口施工长度仅800m左右，因此不用高压进洞，隧道洞口设置2台500KVA（10KV/0.4KV）主变压器供电，另外进出口各备1台250KW柴油发电机作为备用电源。4.2.6.4 供风中铁二局吐库二线铁路
23、工程指挥部第二项目经理部 实施性施工组织设计10在隧道洞口处设 420m3/min=60m3/min固定空压机站集中供风，选用 159 风管送风至洞内开挖段，管路端头与开挖面间用高压软管连接到凿岩机及湿喷机上。4.2.7 施工排水出口顺坡施工，采取由两侧水沟自然排出，进口反坡施工段采用梯级排水，每隔200m设一个集水井，用抽水机逐级将水抽至顺坡段的排水沟，仰拱先行地段，设临时集水坑，用抽水机向水沟抽排。4.2.8 弃碴处理洞碴采用自卸汽车直接运至弃碴场。为防止水土流失，弃碴前先对弃碴场坡脚采取 M7.5浆砌片石挡墙防护，挡墙设泄水孔，碴底设透水管盲沟排水，四周设截水沟，顶面设排水沟。4.2.9
24、 超前地质预报为确保施工安全，成立超前地质预报小组，配备相关专业人员和设备，采用 TSP203超前地质预报结合超前地质钻探进行超前地质预测预报工作，预报作业完成之后立即在施工现场对测量采集的数据进行分析处理，及时迅速提供下一步隧道施工所需要的有关决策信息，初步的评价结果在预报完成后 8h之内给出。预报结果以图形和表格的方式直观显示隧道掌子面前方和四周一定范围内的地质情况。4.2.10 监控量测各作业队由 3人专职人员组成监控量测小组，分别负责各队隧道施工监控量测工作，其工作职责是：负责测点的埋设，日常量测工作和数据的处理和信息反馈工作，进行信息化施工。把洞内外观察、水平相对净空变化值的量测和拱顶下沉量测作为必测项目，浅埋地段应增加地表下沉量测，进口段因隧道下穿既有运煤专线段还应增加隧道拱顶位移、拱顶内净空量测和地表沉降、既有线的监测。监测断面间距按级围岩 510m、级围岩 1030m、级围岩 3050m 布置量测断面，每断面设 5个测点，施工中可根据具体情况调整。4.3 主要工程项目施工工艺及方法4.3.1 施工测量采用监理工程师批复的联测成果进行隧道洞口边仰坡施工放样测量和投点十字线护桩放设，护桩位置选择在牢固、稳定、通视良好的地点，以利施工过程中恢复桩点，定期复测，确保隧道位置始终处于正确状态。4.3.2 洞口和明洞施工
