北京南水北调东干渠施工组织设计毕业论文.doc

盾构技术专业 毕业设计北京南水北调东干渠施工组织设计毕业论文第1章 编制依据1.1 编制依据北京南水北调配套工程东干渠输水工程施工第五标段招标文件及设计图纸；设计提供的地形图、地质报告、现场实际踏勘和调查获得的资料；招标文件中指定的适用于本工程的国家、行业及地方规范、规程、标准以及有关施工、安全、质量、城市管理等方面的有关政策法规；我公司现有的施工技术能力、管理水平和机械设备配备能力；投标文件。1.2 编制范围 五标桩号13+901.0917+980.54，输水管线盾构隧道施工； 五标桩号13+901.0917+980.54，输水管线二衬管道施工； 五标桩号13+901.0917+980.54，盾构始发兼接收井、排气阀井、排空井、调压井和二衬竖井结构施工； 五标桩号13+901.0917+980.54排空井房屋建筑工程、水机设备安装工程、电气设备采购及安装工程、自动化系统土建工程、防护工程、施工现场远程监控系统、永久安全监测工程、水土保持工程、环境保护工程。1.3 编制原则 技术先进原则在认真、全面理解招标设计文件的基础上，结合工程情况，应用新技术成果，使施工组织设计具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点。采用适合本工程地质水文条件的盾构机和配套设备，盾构施工按每环一次出土考虑。二衬采用全圆模板台车，全圆一次浇筑。工期优先原则遵守、执行招标文件各项条款的具体要求，确保实现业主要求的工期。充分考虑工期的紧迫性及影响因素的不确定性，工、料、机、资金配置充分，进度计划合理且留有余量。安全第一原则充分考虑安全方面的投入，包括生产安全、环境安全、消防安全、治安安全等。质量优先原则百年大计，质量为本，充分了解到内水压管道与其它管道（隧道）的不同，重视混凝土的抗渗、防水质量的控制。 尽可能做到总体施工部署和单元工程施工组织相结合，重点项目和一般项目相结合，特殊技术和一般技术相结合，总体上使施组具有重点突出，内容全面，思路清晰的特点，做到方案可靠先进，措施稳妥得力。1.4 执行和引用标准水利水电建设工程验收规程SL223-2008水利水电工程施工质量评定规SL176-2007盾构法隧洞施工与验收规程GB50446-2008地下工程防水技术规范GB50108-2008建筑基坑支护技术规程JGJ120-99水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范SL174-96水工混凝土结构设计规范SL191-2008高强度混凝土结构技术规程CECS104:99混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002砌体结构设计规范GB50003-2001土工合成材料应用技术规范GB50290-98土工合成材料测试规程SL/T235-1999水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范SL47-94水工建筑物地下开挖工程施工技术规范DL/T5099-1999水工混凝土外加剂技术规程DL/T5100-1999混凝土强度检验评定标准GB/T50107-2010水工混凝土施工规范DL/T5144-2001水工混凝土施工规范SDJ207-82水工建筑物止水带技术规范DL/T5215-2005钢筋焊接机验收规程（JGJ107-2003）钢筋机械连接通用技术规程（JGJ107-2003，J257-2003）给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程CECS117：2000水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL62-94水利水电工程设计防火规程SDJ278-90地基与基础工程施工及验收规范GBJ202-83地下防水工程质量验收规范GB50208-2002组合钢模板技术规范GB50214-2001水利水电工程岩石试验规程（补充部分）DL/T5006-2007混凝土坝安全监测技术规范DL/T5178-2003水电水利工程围堰设计导则DL/T5087-1999液压滑动模板施工技术规范GB50113-2005钢结构设计规范GB50017-2003钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准-金属结构及启闭机械安装工程SDJ249.2-8810千伏及以下变电所设计规范GB50053-94供配电系统设计规范GB50052-1995低压配电设计规范GB50054-95通用用电设备配电设计规范GB50055-1993施工现场临时用电安全技术规程JGJ46-2005全国供用电规则建筑结构荷载规范（GB50009-2001）水工建筑物载荷设计规范DL5077-1997水工隧洞设计规范SL279-2002锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001建筑地基基础设计规范GB50007-2002水电站压力钢管设计规范SL281-2003给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程CECS141：:2002地下工程防水技术规范GB50108-2008水利水电工程启闭机设计规范SL41-93土工合成材料应用技术规范GB50290-98室外给水设计规范GB50013-2006生活饮用水水质卫生规范（卫生部2001.6）生活饮用水水源水质标准CJ3020-93地面水环境质量标准GB3838-2002水利水电工程施工通用安全技术规程SL398-2007水利水电工程土建施工安全技术规程SL399-2007水利水电工程金属结构与机电设备安装安全技术规程SL400-2007城市工程管线综合规划规范GB50289-9810KV及以下变电所设计规范GB50053-94公路隧道施工技术规范JTJ042-94其他国家现行的相关法律、法规、规范、规程及文件。第2章 工程概况2.1 工程简述东干渠工程的实施，使得北京城市供水格局中的“一条环路”得以实现，从而实现南水北调，密云水库、官厅水库等地表水以及地下水的联合调度；保证主要水厂具备双水源；与调储库联合调度，合理调配来水与用水过程；及时应对南水北调总干渠断水事件，减小供水风险，提高供水保证率。东干渠五标工程位于北京市东部地区，工程始于京包铁路西北500m处7#盾构始发井，沿五环路外侧穿越环铁桥，至八间房村南的8#盾构始发井，由8#盾构井始发沿五环路外侧穿越坝河，至东坝路9#盾构始发井。线路全长4079.45m。本标段工程初衬采用盾构法施工，二衬采用全圆模板台车（局部小曲线段采用组合模板）。工程规模：东干渠建成后将实现：关西庄第十水厂分水口段设计流量为20.9m/s；第十水厂分水口通州水厂分水口段设计流量为14.8m/s；通州水厂分水口亦庄调节池段设计流量为12.5m/s。工程布置：平面布置：本标段工程始于京包铁路西北500m处7#盾构始发井，沿五环路外侧穿越环铁桥，至八间房村南的8#盾构始发井。由8#盾构井始发沿五环路外侧穿越坝河，至东坝路9#盾构始发井。纵断面布置：隧洞埋深17.9621.49m，共设纵向折弯8处。隧洞最大纵坡0.19%。洞顶以上压力水头在12.7528.00m。横断面布置：本标段工程隧洞横断面采用圆形断面。受施工设备控制，经水力计算结合结构计算分析，确定隧洞结构净空尺寸为4.6m。采用复合衬砌为C35，W10（局部水力梯度大于100段采用W12），F150模筑钢筋混凝土，厚400mm。另外为方便今后检修，同时作为铺设通信光缆及电缆的通道，在洞底铺筑宽2.0m混凝土平台。隧洞二衬除在轴线和地基变化处设置变形缝外，直线段隧洞二衬采用全圆模板台车一次浇筑成型，曲线段采用组合模板浇筑，不设纵向施工缝；隧洞在直线段、曲线段10m设一道施工缝。盾构管片采用三元乙丙弹性密封橡胶条止水。二衬变形缝止水采用紫铜片止水带，高压低发泡聚乙烯闭孔板嵌缝，迎水面设双组分聚硫密封胶封口。一衬和二衬之间铺设防水板。防水板与二衬之间做灌浆处理。主要建筑物：本标段沿线建设排气阀井5座（包括合建的二衬施工竖井）。 排气阀井供排气和进人检修使用。共设人孔排气阀井5座。 排空井供检修之前利用潜水泵强排放空隧洞内余水以便进人检修隧洞使用。共设排空井1座。 调压井为了减低工程输水时可能产生的水锤压力，根据水力过渡过程分析，本标段在桩号16+730处设置一座调压井。本合同所在标段输水隧洞桩号13+901.0917+980.54，中心导线全长4079.45米。包括东干渠输水隧洞、89#盾构始发兼接收井、1215#二衬竖井、2125#排气阀井、3#排空井、排空井房屋建筑工程、水机设备安装工程、电气设备采购及安装工程、自动化系统土建工程、防护工程、施工现场远程监控系统、永久安全监测工程、水土保持工程、环境保护工程。9#盾构始发井25#排气阀井15#二衬竖井24#排气阀井1#调压井14#二衬竖井3#排空井8#盾构始发井23#排气阀井13#二衬竖井22#排气阀井21#排气阀井12#二衬竖井7#盾构始发井20#排气阀井图2-1 五标工程位置2.2 工程周边环境本标段工程路由位于五环路外侧，线路总体走向由北向南。场地始于京包铁路西北500m处7#盾构井，沿五环路外侧穿越酒仙桥北桥、京包铁路、科环铁桥、东八间房村，至八间房村南的8#盾构井，然后穿越坝河、亮马河到达9#盾构井。地貌单元主要为永定河冲积扇东北边缘，地面高程为28.8034.65m，由西北向东南渐变倾斜。1.气候条件本工程所在地属中纬度温暖大陆性季风季风气候，多年平均降水544600mm，特点是夏季炎热、冬季寒冷干燥、春季干旱多风、秋季短促，年平均气温12，年平均日照2730h，全年无霜期215天，多年平均风速2.2m/s，盛行西北风和东南风。2.交通条件本工程位于北京市朝阳区，纵横交错的公路运输网为本工程的施工提供了便利的交通运输条件，满足大型设备运输需要。但地连墙成槽机、盾构机、吊车等大件进场和转场运输需与地方密切沟通联络。3.场地条件根据招标文件，施工占地及拆迁由业主负责，施工单位负责10kv高压到施工现场，施工单位以业主的名义进行申报，产权归业主所有，同时施工道路及施工用水由施工单位负责。本标段施工场地分为8#、9#盾构井和排气阀井、调压井、排空井施工场地6部分。21#排气阀井（12#二衬竖井）占地1534m2，施工临时道路及降水排水管占地98（临时道路长8.7m，宽9m），22#排气阀井（13#二衬竖井）占地1573m2，施工临时道路占地19（临时道路长2.1m，宽9m），8#盾构始发井（23#排气阀井）占地5484m2，施工临时道路占地3025（临时道路长336.1m，宽9m），3#排空井（14#二衬竖井）占地3641m2，施工临时道路占地4217（临时道路长468.6m，宽9m），24#排气阀井（15#二衬竖井）占地1595m2，施工临时道路占地2312（临时道路长256.9m，宽9m），9#盾构始发井（25#排气阀井）占地5402m2，施工临时道路占地522（临时道路长58m，宽9m）。河道施工临时占地2687，铁路加固临时占地112674.施工用水、用电施工用水采取就近与当地供水部门协商解决或钻井取水，也可利用降水井用于施工用水。在8#、9#盾构井场地内申请2400KVA/10KV的总容量，其中9#盾构井配电：第一路出线接1台1600KVA/10KV箱变主要供给盾构设备，第二条路出线接1台800KVA/10KV/0.4KV箱变供始发井场地辅助设备及生活用电使用，8#盾构井：第一路出线接2台1000KVA/10KV 、800KVA/10KV箱变主要供给盾构设备，第二条路出线接1台600KVA/10KV/0.4KV箱变供始发井场地辅助设备及生活用电使用，全线配置一台250KW的发电机供应急照明、抽水等。5. 物资供应和当地建材情况主要材料都有我方自行采购，主材均可在北京或河北市场就近采购。砂石料等地材也可就近采购。2.3 工程地质与水文地质 工程地质概况本标段施工地层结构主要为（从上至下）：填土、1粉土、粉质粘土、1层与层交互沉积、细中砂、粉质粘土、中砂、粉质粘土、细砂等。详见后附地质剖面图。 水文地质概况本标段地下水分两层，第1层地下水埋深为2.474.61m，水位高程25.0427.78m，含水岩组为细中砂；粉质粘土层赋含层间水的砂土及粉土透镜体。第2层地下水埋深为23.8028.30m，水位高程2.515.60m，含水岩组为细中砂。2.4 主要工程数量 主要工程量见标2.1 工程量表 表2.1 序号项目规格单位数量备注1盾构隧道内径5.4mm4079.452二衬隧道内径4.6mm4079.453排气阀井6.68.0m座54二衬施工竖井5.67.0m座45排空井21.424.0m座1与调压井合建6盾构始发井49.6m14m座2兼盾构接收井第3章 工程特点、重点、难点导读及分析3.1 工程特点本工程作为南水北调东干渠输水管线，综合施工方法、施工规模、结构形式、工程周边环境等因素，其有以下特点： 工程重要穿越多本标段工程线路总体走向由北向南。场地始于京包铁路西北500m处7#盾构始发井，沿五环路外侧穿越环铁桥，至八间房村南的8#盾构始发井，再穿越坝河、亮马河及就近穿越五环桥墩，施工全长约4079.45m，施工难度大、风险高。穿越涉及北京交通局、河道等管理部门的许可，这些部门都有严格的办事程序和内部管理制度，穿越是涉及安全大事，穿越方案一般需多次论证，因此办理穿越许可手续是件费时费力的事，协调工作量大。 一衬盾构，二衬现浇，之间设柔性防水层，且二衬混凝土质量要求高本工程为内压输水管道，盾构完成后需施作防水及二衬结构，比较特殊，且二衬为现浇混凝土圆管，二衬混凝土要求不渗不漏，抗渗、防水、断面椭圆度、表面粗糙度、变形缝处理、混凝土裂缝、混凝土耐久性等方面的质量要求也较高。 工期要求紧根据招标文件，本工程工期25个月。工程首尾距离长（4079.45m），采用盾构加二衬的施工方法，工序多，工作面少，穿越多，工期制约因素多，所以工期要求较紧。3.2 工程重点、难点在对本工程特点分析的基础上，结合设计、地质、环境、结构等各方面的情况，深入理解本工程的要点，总结出如下工程重点，并提出对策。3.2.1保证工期是本工程的重点本工程采用盾构隧道内加二次衬砌的结构形式，施工工序多。主要工序有进场临建、工作井及接收井土建、盾构掘进、二衬浇筑、竖井后处理、闭水试验等，有些工序不能平行作业，工期主线压缩弹性很小。五标穿越多、前期投入大、采用盾构法施工，制约工期因素有很多，主要有： 占地拆迁因素； 盾构施工用电量大，10kV高压送电问题； 穿越桥梁、铁路、水利设施、地下管线及民房等，与产权管理单位办理穿越手续、方案论证需要的时间很难把握； 冬雨季施工、政治活动等因素引起的工期延误。对策： 积极协助业主场地调查、占地测量、伐移树木清点，办理施工占地尤其是始发井占地的拆迁工作，促进尽早进场。 积极协助业主办理10kV高压供电手续，五标8#、9#盾构始发井，用电量将达到22400kVA，办理高压供电是保证工期的重要环节； 进行有关穿越物的调查，查阅有关档案，编制穿越方案，组织专家论证，协助业主与各产权单位的协调； 高度重视工期的重要性，发挥集团优势，保证管理人员、设备的投入，保证前期资金的投入，为工程提供有力的支持； 施工总体筹划时，严密制定技术方案，统筹进行施工部署，合理编排进度计划，工期适当留有余量，全面保证总工期。3.2.2二衬水工混凝土的综合质量控制是本工程的重点输水管线为压力管道，且其断面为现浇圆形二衬，二衬混凝土不同于其它工程，必须保证其以下方面的质量指标： 圆形二衬混凝土表面的平整、粗糙率控制二衬为输水压力管线，管壁的光洁与粗糙直接影响压力损失，输水是永久性工程，久而久之，浪费电能相当巨大。 二衬混凝土的防水抗渗性能保证作为输水管道的混凝土，防水抗渗性能直接影响工程的寿命。重点是提高混凝土自防水性能，减少施工缝，避免混凝土浇筑的间歇“冷缝”。 变形缝止水环节的处理根据设计二衬每10m设置一条变形缝。全标段变形缝数量多。通常出现的通病是止水带处混凝土不密实，有空洞，止水带未全部嵌入混凝土，输水管线运行升压后，止水带被压出，不能起到止水作用。 混凝土裂缝防治采用模板台车浇筑的圆形断面混凝土，在浇筑过程中模板体系有一个从承受浮力到承受压力的转变过程，同样混凝土也在强度上升期有着不同的受力过程，尤其是初凝不久的混凝土，如果受力过大、养护不到位可能产生初期裂缝或表面裂缝，降低混凝土的抗渗性能。 采用自密实混凝土根据本隧洞二衬施工的特点，采用自密实混凝土。全圆一次浇筑，隧洞二衬外观质量较难控制，一般断面下部面层会出现气泡、麻面、砂线等质量缺陷。对策： 采用全钢弧形大模板针梁式台车浇筑二衬混凝土，端头设置定型止水带固定模板，二衬混凝土全断面一次浇筑，一方面减少两道水平施工缝，提高混凝土自防水能力，另一方面使隧道的轴线和椭圆度能有可靠的保证。 浇筑混凝土时保证先浇仓止水带镶嵌质量，必要时，后浇仓在止水带的易窝气侧设置排气花管，在浇筑混凝土时使止水带侧高端的空气排出，同时该注浆管不拆除，待混凝土具有一定强度后，利用排气管注浆，填充内部空隙。 为提高止水带整体止水效果，避免现场施工存在隐患，采用橡胶厂定制的环形止水带，现场不再进行热接。 优化二衬浇筑施工工艺，注灰口设置、浇筑方式，排气措施、脱模隔离剂、模板压缝等，注重细节，保证质量。二衬预留注浆孔，完成后进行衬砌壁后注浆充填。 加强工艺控制，对浇筑过程中的拌和、送料、导料等环节进行统一设计，编制操作规程，对各工序进行详细的规定，消除操作不规范引起的浇灌缺陷。 优化抗渗混凝土配比设计，满足混凝土强度及抗渗性能的前提下，控制水灰比，提高和易性，减小水泥的水化热。 注意养护和保温、散热，减小混凝土内外温差，减少温度裂缝。 针梁式台车在行走时注意新浇混凝土的强度和承载能力，避免混凝土过早受力产生裂缝。 针梁式台车整圆一次浇筑是一种技术性较强的工艺，施工前从管理人员到操作人员进行技术培训，使操作人员弄清原理，掌握控制要点。 对混凝土运输车发车间隔、混凝土泵选型、泵管布置（特别是弯头处）、泵管接头密封、浇筑方案等细节问题进行把握，严格执行方案，避免混凝土浇筑间隔过长产生“冷缝”。隧道内泵送距离超过泵送有效压力范围时，二衬混凝土采用自制小罐车转运，避免泵管过长堵管形成浇筑间歇。3.2.3横穿和顺行地下管线的保护是本工程的重点五标长度4079.45m，横穿的地下管线种类及数量繁多，地下管线保护方式有所不同，如何全面地保护是工程的重点。明挖竖井附近重要地下管线情况见表3-1。明挖竖井附近重要地下管线情况表 表3-1 序号管线名称及编号规格里程埋深（m）备注1电力管线不明14+89014+9500.951.9021#排气阀井西侧，南北走向2污水管线管径1.2m14+89014+9501.6m左右21#排气阀井东侧，南北走向3燃气管线管径500mm14+9702.921#排气阀井南侧，东西走向4不明不明15+62015+6752.153.35横穿22#排气阀井，东西走向5给水管线管径100mm15+62015+6752.522#排气阀井南侧，东西走向6给水管线管径100mm12+6751.31.4822#排气阀井西侧，南北走向7电力管线不明16+22016+3370.340.78#盾构始发井西侧，南北走向8电信管线348018+07211.59#盾构始发井西侧，南北走向对策： 现场管线调查：施工前对地下现况管线进行现场详细调查，核实现况管线种类、位置、高程、管径、材质及完好度，绘制地下管线分布图并编制现况管线调查报告。 物探调查：施工前委托施工场地物探调查，探明可疑物，做到心里有数。 制定详细的保护方案：根据管线位置、埋深及与隧道的相对关系，制定地下管线与隧道位置管线对应图，使盾构掘进每一环，管理人员都能够把握将要穿越的管线的情况。 制定监测方案：施工过程中制定详细的监测方案，设专人对各种现况管线进行监测，绘制监测图表，按期上报各有关单位，及时反馈信息，指导施工。 与管线管理单位协调配合：本工程管线涉及市政、电信、电力等多家单位。施工中设专人与各单位协调，根据现场调查及管线单位提供的地下管线资料，进行详细汇总，听取各单位意见，满足各单位要求。 3.2.4下穿民房、坝河、亮马河、铁路等既有结构的安全是本工程的难点盾构下穿民房、坝河、亮马河、京包铁路、环铁桥等重大风险源，此类风险源沉降控制标准要求高，风险大，需要制定具有针对性专项施工方案。对策： 明确沉降控制标准，根据设计、产权单位的要求确定控制标准，采取必要的加固和防渗措施。 通过优化掘进技术参数，保持开挖面稳定保持开挖面稳定是控制地面沉降的重要环节。盾构掘进过程中，根据不同地质状况选择合理的施工参数，通过控制推进速度和出土量来控制土仓压力，严格控制出土量，严禁超出土，保证土仓压力与开挖面压力平衡，保持开挖面稳定。 及时进行盾尾壁后同步注浆和二次注浆注浆是盾构法施工控制地面沉降的关键工序。盾构掘进过程中进行壁后同步注浆，盾构穿越后及时进行二次注浆，同时根据检验结构，根据情况酌情再次补充注浆，保证注浆效果。 保持良好的盾构姿态，纠偏幅度不宜过大盾构在曲线段掘进及盾构纠偏时，根据盾构姿态合理使用仿形刀和千斤顶编组顶进，纠偏幅度不宜过大，尽量保持机体平稳推进，避免由于机体扰动周围土体和超挖引起地层损失，对地面沉降控制造成不利影响。 盾构在穿越段推进，要本着连续、匀速原则，事先合理调整计划，检修机械，避免中途出现故障。 保持良好的盾尾密封效果盾构掘进过程中，保证连续压注盾尾密封油脂，防止盾尾漏水漏浆，避免地下水和注浆浆液流失导致地面沉降。 实施信息化施工在推进过程中，对隧道中心线上及其两侧一定范围内设定的观测点进行精密水准测量，将这一结果应用到后续区段的施工管理中。实践证明，采用“设备优良、均匀掘进、严格注浆、勤加量测、及时反馈”的施工方法，可将地面沉降量控制在限值范围内。第4章 项目总策划4.1 工程目标 工期目标本工程计划实现的工期目标为：总工期25个月762个日历天，即2012年5月30日开工，2014年6月30日竣工。其中2012年5月30日至2012年7月6日进行施工进场前的准备工作，于2012年6月9日开始至2012年9月11日完成盾构施工竖井、排气阀井（二衬施工竖井、排空井的土建任务）。于2012年7月16日开始盾构管片的施工。于2012年9月20日开始至2013年3月6日完成4079.45m盾构掘进施工，手孔封堵及洞内清理工作。于2013年3月7日至2014年6月25日完成隧洞二衬、静水压实验及水机设备安装工作。于2014年6月6日至2014年6月30日完成地面恢复、竣工清理交验，具备通水条件，完成全部施工任务。 质量目标以ISO9002质量保证体系进行全过程控制，工程验收质量等级：优良，争创北京市结构长城杯金奖。 安全目标杜绝因工死亡，施工人员的年负伤率不大于0.05%，不发生拆迁工程事故，不发生基坑坍塌，洞内塌方冒顶的责任事故，不发生重大设备事故、重大交通事故和火灾事故，杜绝因施工造成的地表沉陷及由此引起的道路交通中断、通讯中断、漏水和漏气等施工责任事故。 文明施工目标创建北京市文明安全工地。 环保目标严格贯彻执行各项环境保护法规，尽量减少施工对环境、水利设施的影响，施工中的废水、废气、各种废弃物达标排放，控制噪音污染。严格贯彻各项水利、土地、人文法规，做好水土保持。控制扰动土地整治率达100，总治理度100，土壤流失控制比1.0以内，弃土废渣烂渣率99，场区空地绿化率100，植被恢复系数99。4.2 工程管理方案本项目实行项目负责制，下设“四部一室”，工程项目的安全、质量、工期、成本、文明施工、环保由项目经理负责。财务设立独立项目，工程款专用。4.3 总体施工方案概述4.3.1总体概述本公司根据历年来盾构施工经验，结合本输水工程的实际情况，拟采用的施工方案简述如下： 初衬采用盾构法施工，二衬采用针梁式模板台车整圆现浇工艺（部分曲线段采用组合模板）。 根据招标文件，施工占地及拆迁由业主负责，施工用电施工单位负责10kv高压到施工现场，施工道路及施工用水由施工单位负责。本工程共占用6块场地，21#排气阀井（12#二衬竖井）占地1534m2，施工临时道路及降水排水管占地98（临时道路长8.7m，宽9m），22#排气阀井（13#二衬竖井）占地1573m2，施工临时道路占地19（临时道路长2.1m，宽9m），8#盾构始发井（23#排气阀井）占地5484m2，施工临时道路占地3025（临时道路长336.1m，宽9m），3#排空井（14#二衬竖井）占地3641m2，施工临时道路占地4217（临时道路长468.6m，宽9m），24#排气阀井（15#二衬竖井）占地1595m2，施工临时道路占地2312（临时道路长256.9m，宽9m），9#盾构始发井（25#排气阀井）占地5402m2，施工临时道路占地522（临时道路长58m，宽9m）。河道施工临时占地2687，铁路加固临时占地11267 本工程投入2台盾构机，从标段的南侧向北侧掘进，盾构掘进长度4079.45m。两个盾构始发井长度为相同均为：49.6m，分别由9#盾构井及8#盾构井进行始发工作。井室长度不能满足盾构机及后配套的编组（整体始发），必须在满足盾构先行施工的前提下进行合理的盾构编组（分体始发）。盾构始发井为连续墙围护形式。 9#和8#盾构始发井，拟采用2台槽壁挖机完成基坑连续墙后，分四层进行基坑土方开挖，上层土采用常规挖掘机，中层土采用长臂挖掘机，下层土用门式起重机，底层采用人工配合机械检底。在基坑开挖同时进行钢筋混凝土支撑及部分钢管撑的施工，并对开挖出的连续墙面进行凿毛施工。基坑围护结构施工前对盾构始发段的端头进行有效的加固，采用压密注浆施工，保证盾构的顺利始发。基坑开挖前20天左右对基坑进行降水施工，开挖过程中降水作业不停。基坑挖掘完成前进行盾构始发井基底加固、后配套土体加固，开挖过程中进行始发井洞门侧壁浇筑，封底后底板模注混凝土施工，分段拆除钢支撑，达到始发条件。 采用本公司自有的2台土压平衡盾构机，盾构机开挖直径6.28m.。 二衬混凝土采用针梁式模板台车，标准仓段台车长度10.2m，全圆一次浇筑，不留水平施工缝。平曲线半径R=400时考虑组合模板浇筑，浇筑长度为10.2m。全标段共投入5台针梁式台车，针梁式台车委托有类似业绩的专业模板公司设计和加工。 根据本标段二衬施工工期要求情况，结合招标文件中对二衬施工中的要求，考虑3天施工一仓，如泵送混凝土距离过长时，定制台隧道内混凝土有轨运输罐车，利用盾构轨道电瓶车牵引输送。混凝土泵采用电动型，放入隧道内，保持与台车3050m的距离。 混凝土全部采用预拌混凝土，隧洞主体采用C35W10F150自密实砼厚度400mm，添加符合饮用水相关标准的绿色外加剂产品，防止污染水源。 盾构管片采用招标采购，产品质量符合水利水电及给排水规范。 在盾构和二衬之间设置防水层，防水层采用无钉铺设，二衬标准段10m设置一道变形缝。变形缝设置橡胶止水带，止水带采用定制环形，不在进行现场焊接。 施工过程中埋设安全监测仪器及传输线缆套管。 管道完成后进行水机设备安装和3#排空井永久用房的建设。4.3.1.1 盾构施工方案及程序图选用2台盾构机同时掘进施工，8#盾构始发井向北经科环铁路、五环路环铁桥、22#排气阀井、21#排气阀井、酒仙桥北路桥、东北环线铁路，最后到达7#盾构接收井；9#盾构始发井向北经24#排气阀井、亮马河、3#排空井、坝河，最后到达8#盾构接收井，掘进施工完成；构掘进指标平均15m/日，盾构施工工序见图4-1。图4-1 盾构施工方案图工序图示及说明1盾构机下井组装，盾构向北掘进。2 盾构向北掘进，由8#盾构始发井开始掘进的盾构机穿越科环铁路、五环路环铁桥到达22#排气阀井；由9#盾构始发井开始掘进的盾构机向前掘进到达24#排气阀井。3 盾构向北掘进，由8#盾构始发井开始掘进的盾构机向前掘进到达21#排气阀井；由9#盾构始发井开始掘进的盾构机穿越亮马河到达3#排空井。4 盾构向北掘进，由8#盾构始发井开始掘进的盾构机穿越酒仙桥北路桥、东北环线铁路到达7#盾构接收井；由9#盾构始发井开始掘进的盾构机穿越坝河到达8盾构接收井。盾构分别掘进2365.81m及1607.142m，盾构全线贯通。4.3.1.2 二衬施工方案及程序图当盾构施工掘进完成后，根据始发井、接收井及二衬施工竖井将本标段全线二衬分成若干段多个工作面，采用五套模板车同时进行二衬混凝土浇筑，混凝土运输必要时采用定制有轨隧道罐车。拆轨、堵手孔及嵌缝、防水、钢筋、移模、浇筑、养护等工序形成流水作业，按平均每套模板台车3天完成一仓混凝土安排。二衬施工工序见图4-2。图4-2 二衬施工方案图工序图示及说明1盾构隧道贯通后，五台针梁式台车下洞组装。2 全线二衬贯通，拆除台车。3浇筑始发井、二衬竖井处的现浇圆涵及排气阀井混凝土。4.3.2工程风险分析任何工程都有风险，开工前将工程的风险分析清楚，根据风险级别认真对待每一个风险点，采取措施降低或消除风险源，使工程处于可控状态。4.3.2.1风险源分类方法根据风险可能出现的概率，对工程可能增加的困难程度、人员财产损失及社会影响大小、对工期的影响程度进行风险工程的分级，主要分为：自身风险工程和环境风险工程。具体见表4.1，表中按影响因素由高向低排列，有一项达到者即可列为该级。 自身风险工程分级一览表 表4.1 因素分级可能出现概率或增加的困难程度人员财产损失及社会影响延误工期一级自身风险高（难）大长二级自身风险较高（难）较大较长三级自身风险中中一般 环境风险工程分级一览表 表4.2 因素分级可能出现概率或增加的困难程度对社会及周边环境造成较大影响延误工期一级环境风险工程高（难）大长二级环境风险工程较高（难）较大较长三级环境风险工程中中一般4.3.2.2风险源的分类及辨识参照地铁及地下工程建设风险管理指南，结合本工程水文地质条件施工方法、结构布置形式等方面因素分析，确定本工程自身风险工程风级如下：一级自身风险工程：基坑深度在25m的盾构始发井、接收井以及二衬施工竖井。二级自身风险工程：基坑深度在1525m的盾构始发井、接收井以及二衬施工竖井；位于不同土质交互地层、细砂层等不良地质层的隧洞。三级自身风险工程：基坑深度在15m以下5m以上的基坑及一般段隧洞。确定本工程环境风险工程分级如下：特级环境风险工程：隧洞下穿既有铁路、地铁线路；隧洞邻近且与桥梁基础净距小于1D(D为洞径)的桥梁。一级环境风险工程：隧洞邻近且与桥梁基础净距大于1D但小于2D的桥梁；隧洞下穿的燃气、供水、输油等有压管线；隧洞下穿的高速公路；隧洞下穿的主要大型河道；隧洞下穿、邻近的一层以上房屋建筑或使用时间较长的房屋建筑。二级环境风险工程：隧洞邻近且与桥梁基础净距大于2D的桥梁；隧洞下穿的除二级环境风险工程所涉及外其它市政管线；隧洞下穿的市政道路；隧洞下穿的一般河道及沟渠；隧洞下穿或邻近的一层房屋建筑。针对该标段存在的盾构法施工、深基坑施工、二次衬砌施工、穿越公路、地铁、高架桥梁、地下管线等施工，存在的风险源有14种，根据风险源分类、分级方法，本工程风险源及分级如表4.3所示。 本标段风险源一览表 表4.3 序号项 目可能出现概率或增加的困难程度人员财产损失及社会影响延误工期风险级别1盾构穿越酒仙北路桥一般一般一般环境风险二级2盾构穿越五环路环铁桥一般一般一般环境风险二级3盾构穿越五环路坝河桥较高大一般环境风险二级4盾构穿越五环路亮马河桥较高大一般环境风险二级5穿越环铁桥铁路一般一般一般环境风险特级6穿越临时房屋较高大一般环境风险一级7穿越坝河、亮马河较高大一般环境风险一级10基坑开挖围护结构失稳低中较长自身风险一级11盾构始发、接收处洞口土体不稳定中小较短自身风险二级12触电伤害中中一般自身风险三级13盾构隧道内的机械伤害低小较短自身风险三级14隧道内有毒有害气体低小较短自身风险三级15交通意外伤害低小不延误自身风险三级16盾构施工地面大于30mm的沉降（隆起）较低较小不延误自身风险三级17工程污染环境较大较小不延误自身风险二级4.3.2.3对危险源制定应急预案虽然在本文件中对各种风险源都制定了详细的技术措施或应对方案，但由于地下工程的复杂性，施工技术水平的局限性，各种事故仍有出现的可能，应此必须制定每个风险点的应急预案，做到有备无患，将事态和影响控制在最小的程度。具体预案在开工后详细制定。4.3.2.4突发事故报告程序出现事故后的报告程序见图4-3。生产安全事故发现人项目部应急救援值班室项目部应急救援人员项目部主要负责人安全生产管理部门集团安全生产管理部门公司应急救援组织公司主管领导项目部应急救援组织事故发生地、公安分局集团主管领导市安全生产监督管理局市建委施工安全处业主值班室总监办公室二级以上事故二级以上事故二级以上事故一级以上事故一级以上事故一级以上事故一级以上事故图4-3 突发事故报告程序图4.3.2.5事故救援程序生产安全事故应急救援程序：生产安全事故组织抢救疏导人员调查了解事故情况及伤亡人员情况保护事故现场控制事态向上级有关部门报告。4.4 项目组织及机构4.4.1 项目组织机构针对本工程组织有相关施工经验的管理人员和工作经验丰富的施工队伍，成立北京南水北调配套工程东干渠输水工程施工第五标段项目经理部。项目部包括四部一室，即工程部、安质部、设物部、经财部、办公室。针对工程特点，下设施工作业队，详见图4-4项目经理部组织机构图。项目经理项目总工程师项目安全总监项目副经理项目总质检工程师工程部 设物部办公室 室经财部经财部经财部安质部8#盾构井作业队9#盾构井作业队二衬施工作业队综合专业施工队第三盾构专业队第四盾构专业队第一二衬作业队第二二衬作业队第三二衬作业队第四二衬作业队第五二衬作业队第二盾构专业队第一盾构专业队图4-4 项目经理部组织机构图本工程严格按照项目法施工，贯彻ISO9002质量管理体系标准，加强施工过程控制，精心施工，严格管理，根据工程实际进展情况及时调整进度计划，在确保合同工期的前提下，保证工程质量，争创精品工程。4.4.2 组织机构职能分工 项目经理 负责领导和管理项目经理部开展工作，主持编制项目管理方案，确定项目管理的组织与方针，对工程的质量、安全、进度、成本、文明施工及环境保护等全面负责，满足合同的各项要求； 确定项目经理部管理组织机构的构成并配备人员，制定项目经理部的规章制度，明确有关人员的职责，全面组织区间的施工及环境监测、科研等项目的开展和协调工作，以及与邻近标段接口的协调管理； 接受业主、监理、上级、社会各方面的指导与检查，并全面负责； 与业主及监理单位保持密切的联系，随时解决施工过程中出现的各种问题，加快施工进度，确保工程按期或提前完工，确保业主的利益； 积极主动处理好与项目部所在地政府部门的关系，确保当地政府部门的利益，促使本项目成为当地的文明工地； 领导项目经理部的副经理、总工程师、安全总监和各部、室开展施工业务工作，对项目经理部的建立、完善、实施具有决策权及责任。 项目副经理 在项目经理的领导下，全面组织工程的现场施工活动，负责工程总体部署，总体计划的管理，协调各部门关系，合理组织生产； 参与制定贯彻项目经理部的质量方针和目标，并组织实施质量管理体系； 负责区间工程的组织、管理、生产，符合施工方案的实施要求，处理与邻近标段的界面接口的协调管理工作； 负责工程的人员管理、物资管理、设备管理和分供方的评审工作； 负责项目经理部的安全生产活动，加强对职工的环保意识教育，负责建立项目经理部的安全生产和环境保护管理组织体系； 负责施工现场的标准化管理，确保本工程达到“文明安全工地”称号； 负责对项目经理部的计划进度、实际进度进行调控，确保工程按期完工； 负责最终交付后的服务管理工作。 项目总工程师 负责制定施工组织设计、质量计划和特殊技术方案及不合格品的处置，纠正和预防措施的实施； 对工程质量管理和工程质量负全面技术责任； 组织贯彻执行国家、行业和地方有关技术管理的规定，施工技术规程、规范，质量标准； 负责提出并组织技术改造、技术攻关、新技术开发项目，不断提高工程质量； 负责技术培训工作； 组织图纸会审与交底。 项目安全总监 对本项目的安全生产负直接监督管理责任； 负责安全生产监督管理工作的总体策划，监督安全生产法律法规和企业规章制度在项目的具体落实； 根据项目安全管理需要，负责起草项目主要安全管理制度，经项目安全生产领导小组讨论通过后，监督其实施。根据实施过程中的具体情况适时修改完善； 监督并参加项目定期和专项安全检查， 监督检查现场重大危险源的防护措施是否完善，防护设施损坏后是否及时修复； 监督检查重大危险源是否按照规定进行监控；检查是否按规定制订了应急预案，应急预案是否进行演练； 监督安全操作规程、施工纪律是否得到严格遵守，重要部位安全警示标志设置是否齐全合理； 监督各类安全检查发现隐患整改的及时性和彻底性； 制止各类违章作业和违章指挥现象，并按照制度/规定给以处理； 参加/配合安全事故的调查； 项目部总质检工程师职责 协助总工程师主持项目质量管理和质量保证体系的日常工作； 监督检查项目部各职能部门及工程技术管理人员对工程质量的标准及规章制度的贯彻执行情况； 参加项目部工程质量隐患、事故的调查，并主持开展质量分析、处理会议，及时提出与之的质量事故意见； 负责配合建设单位、监理工程师进行有关的工程质量检查，对监理工程师指出有关工作质量方面存在的问题提出具体处置意见，协助搞好工程成本控制； 审查实验室所做的各项建筑材料的分析鉴定和配合比，混凝土强度及其它技术指标，未经监理工程师签认的材料不能批量进货，经检验属不合格材料不准使用； 组织项目经理部经常开展工程质量汇总、分析； 参加技术和生产会议，组织工程质量检查，并按规定及时提出统计报表及分析报告； 工程部工程部是项目施工方案的具体编制部门，对项目安全生产负施工技术管理责任。对方案的安全可靠性、适应性和可操作性负责；贯彻执行国家、上级和公司的技术、环保、工业卫生等安全生产方针、政策、法律法规和规章制度；在编制施工组织设计、确定危险性较大工程方案、推行“四新”技术、进行施工技术管理工作中，认真执行公司（包括集团公司）的施工技术、检验、试验等方面的安全管理制度；负责制定项目施工安全技术措施、安全操作规程或作业指导书等技术管理文件，组织或进行安全交底并监督实施，负责及时布置季节性(如防洪、防寒)的施工安全工作，针对恶劣气候、洪水、暴雨、台风、地震等自然灾害制定措施并监督实施；在编制年、季、月生产计划时，要体现“五同时”