多伦至丰宁铁路建设项目4标段施工组织设计毕业设计.doc

I 多伦至丰宁铁路建设项目多伦至丰宁铁路建设项目 4 4 标段施工标段施工 组织设计毕业设计组织设计毕业设计 目 录 目 录 I 第 1 章 绪 论 1 1 1 研究目的意义及其重要性 1 1 2 国内外研究现状 1 1 3 研究内容与方法 2 第 2 章 施工组织设计说明 3 2 1 编制范围编制依据及编制说明 3 2 1 1 编制范围 3 2 1 2 编制依据 3 2 1 3 编制原则 3 第 3 章 工程概况 5 3 1 工程概况 5 3 2 地形地貌 5 3 3 工程地质 6 3 4 水文地质 6 3 5 气象特征 6 3 6 地震 7 第 4 章 施工组织布置 9 4 1 总体施工方案 9 4 2 总体施工组织布置及规划 10 4 2 1 施工组织布置规划总原则 10 4 2 2 施工组织机构 10 4 2 3 施工队伍布置及施工任务划分 11 4 2 4 施工机械设备配备 12 4 2 5 主要人员配备 13 4 2 6 临时工程 14 第 5 章 重点工程项目的施工方案及施工方法 17 5 1 路基工程施工方案及施工方法 17 5 1 1 路基概况 17 5 1 2 地基处理 17 5 1 3 路堑开挖 17 5 1 4 土方填筑 19 5 1 5 灰土挤密桩加固 20 5 2 桥梁工程施工方案及施工方法 22 5 2 1 桥梁概况 22 5 2 2 施工顺序 22 5 2 3 施工方法 23 5 3 隧道工程施工方案及施工方法 27 5 3 1 隧道概况 27 5 3 2 施工方案 27 5 3 3 施工方法 28 第 6 章 冬雨季的施工安排 29 6 1 冬季施工安排及保证措施 29 6 1 1 冬季施工安排 29 6 1 2 冬季施工保证措施 29 6 2 雨季施工安排 30 6 2 1 路基工程雨季施工措施 30 6 2 2 桥梁工程雨季施工措施 31 6 2 3 隧道工程雨季施工措施 32 第 7 章 进度安排 33 7 1 工期目标 33 7 1 1 总工期目标 33 7 1 2 总体进度安排 33 7 1 3 分阶段进度安排 33 7 2 主要工程项目进度安排 34 III 第 8 章 安全目标安全保证体系及措施 41 8 1 安全目标 41 8 2 安全施工原则 41 8 3 安全保证体系 41 8 4 安全管理制度 41 8 5 安全生产保证措施 41 8 6 安全施工技术措施 42 8 6 1 隧道施工安全技术措施 42 8 6 2 桥梁工程安全技术措施 45 8 6 3 路基施工安全技术措施 45 8 6 4 涵洞工程施工安全技术措施 46 8 6 5 施工机械施工安全技术措施 46 8 7 保证人身安全的具体措施 46 第 9 章 文明施工及文物保护管理措施 49 9 1 文明施工措施 49 9 1 1 文明施工目标 49 9 1 2 车辆机械管理制度 50 9 1 3 施工现场 50 9 2 文物保护措施 51 第 10 章 施工环保水土保持目标及措施 53 10 1 方针和目标 53 10 2 施工环境保护内容及措施 53 10 3 水土保持措施 54 10 4 临时工程的使用与恢复 55 结 论 57 参考文献 59 致 谢 61 附 录 外文资料翻译 63 4 2 SUPPORT OF MAIN TUNNEL 63 4 2 1 Installation of 25mm mortar anchors 65 4 2 2 Installation of Self drilling anchors 66 4 2 3 Steel mesh 67 4 2 4 Steel lattice girder 68 4 2 5 Shotcrete with Steel Fiber 70 第 1 章 绪 论 1 第 1 章 绪 论 1 1 研究目的意义及其重要性研究目的意义及其重要性 在土木学科不断飞速发展的今天 当今社会对土木工程的要求越来越趋向环保 耐用 低造价 而要想真正降低造价 那就必须从根本做起 即预算要准确 施工 组织设计要编制合理 既要节约资源又要节约时间 因此 施工组织设计与预算这 两门学科就成为当今土木工程专业比较热门的两个学科 由于施工组织设计在每项 建设工程中都具有重要的规划作用 组织作用和指导作用 具体表现在施工组织设 计时施工准备工作的一项重要内容 同时又是指导各项施工准备工作的依据 它可 体现实现基本建设计划和设计要求 可进一步验证设计方案的合理性与可行性 它 为拟建工程所确定的施工方案 施工进度和施工顺序等 是指导开展紧凑 有秩序 施工活动的技术依据 它所提出的各项资源需要量计划 直接为物资供应工作提供 数据 对现场所做的规划与布置 为现场的文明施工创造了条件 并为现场平面管 理提供了依据 它对施工企业的施工计划其决定和控制性作用 它是统筹安排施工 企业生产的投入与产出过程的关键和依据 通过编制施工组织设计 可充分考虑施 工中可能遇到的困难与障碍 主动调整施工过程中的薄弱环节 事先予以解决或排 除 从而提高了施工的预见性 减少了盲目性 使管理者和生产者做到心里有数 为实现建设目标提供了技术保证 通过上述施工组织在工程中的重要性以及从自己 将来所从事的工作角度出发 我选择了施工组织设计这个课题 1 2 国内外研究现状国内外研究现状 由于各国的国情不同 各国的铁路建设水平也不尽相同 这其中以德国 日本 和法国的技术水平最为先进 因而他们的铁道工程施工组织设计这门学科必然也是 很发达的 虽然中国近年在土木事业方面取得了很大的进步 尤其是在铁路建设方 面取得的成绩 令世界所瞩目 但是我们必须得承认 我们在同那些发达国家比 我们的水平仍然有待于提高 对于铁路建设 设计是项目前期工作的重点 直接影 响项目建设的成效和建设资金的效果 必须高度重视 施工组织设计是设计工作中 的重要组成部分 直接影响施工中各工序的衔接和总投资的确定 是对实现建设项 目的 质量 工期 投资 三控制具有指导意义 是不容忽视的重大问题 在施工 组织设计方面 我国铁路工程技术人员通过考察学习和课题攻关 而又成功借鉴国 外的成熟经验 取得了很大的成功 但由于建设项目的自然特征 地质条件以及国 东北林业大学本科毕业设计 情等各方面均有很大的差异 应从实际出发 布置合理的施工组织 1 3 研究内容与方法研究内容与方法 本课题是对多伦至丰宁铁路建设项目 4 标段进行施工组织设计 该设计主要分 6 个部分 第一个部分就是绪论 主要阐述施工组织设计这门学科的发展及国内外 研究现状 并大体介绍了设计的主要内容与设计的大体框架 第二个部分是施工组 织设计说明 主要是介绍设计的编制依据 编制范围及编制原则 第三个部分是工 程概况 主要是介绍多伦至丰宁段的地形地貌 工程地质 水文地质 气象特征以 及当地的地震情况 第四个部分是施工组织布置 在本章里 介绍了总体的施工方 案和总体的施工组织布置 其中包括对人员 机械 场地的布置 还另外介绍了临 时设施的布置 包括施工用水 施工场地 施工用房等 第五个部分是重点工程的 施工方案及施工方法 这一章是本设计的重点 也是本设计的核心 主要是对路基 工程 桥梁工程以及隧道工程进行大体的施工组织设计 对于路基工程 主要是对 一段特殊路基进行加固处理 我所采用的是灰土挤密桩加固地基 对于桥梁工程 主要是对两座特大桥的基础进行施工组织设计 两座桥的基础都采用桩基础 而桩 基础都采用钻孔桩施工 对于隧道工程 主要是对该标段唯一的一座隧道的开挖进 行设计 该隧道采用 新奥法 的原理组织施工 对于不同等级的围岩 分别采用 全断面法开挖和台阶法开挖 在路基工程里介绍了地基的处理方法 路堑开挖及土 方填筑的方法及过程 桥梁工程主要介绍了桥梁的施工顺序及施工方法 其中包括 桥梁的基础 承台 墩台身及桥面板的施工 隧道工程主要介绍了洞口工程 洞身 开挖及洞身衬砌方法 还有隧道内的通风措施 第六个部分是冬雨季的施工处理 其中包括了一些由于天气等一些非人为的因素所造成的影响施工进度后的一些处理 方法等 第 2 章 施工组织设计说明 3 第 2 章 施工组织设计说明 2 12 1 编制范围编制依据及编制说明编制范围编制依据及编制说明 2 1 1 编制范围编制范围 多伦至丰宁线 04 标段 线路起讫里程 DK119 895 DK166 632 2 1 2 编制依据编制依据 多伦至丰宁铁路建设工程施工 招标文件 多伦至丰宁铁路建设工程施工招标补遗书 国家 铁道部现行的铁路建设施工规范 验收标准 安全规范等 铁道部有关安全管理办法 规定 2 1 3 编制原则编制原则 遵循 招标公告 的原则 严格按招标文件要求的工期 质量 安全 试验等 目标编制施工组织设计 使建设单位的各项要求均得到有效保证 遵循设计文件的原则 在编制施组时 认真阅读核对所获得的技术文件资料 遵循 安全第一 预防为主 的原则 严格按照铁路施工安全操作规程 从制 度 管理 方案 资源方面制定切实可行的措施 确保施工安全 严肃安全纪律 严格按规程办事 遵循贯标机制原则 确保质量 安全 环境三体系在本项目工程施工中自始至 终得到有效运行 第 3 章 工程概况 5 第 3 章 工程概况 3 1 工程概况工程概况 本项目位于内蒙古自治区锡林郭勒盟多伦县境内 多丰线内蒙段由蓝多线多端 接轨引出 下穿京伦公路后折向南 沿京伦公路东侧前行 经北滩村 二道梁子 榆树林村 西水泉村 翻越东水泉隧道后至多丰线内蒙段设计终点 线路全长 22 782Km 东水泉至丰宁铁路是多伦至丰宁线路工程河北段部分 位于河北省承德 地区丰宁县境内 北起东水泉隧道出口 沿滦河南下 经大骡子沟 牛圈子 翻越 梁家营进入潮河流域 经上窝铺 上黄旗 土城子 终至承德市丰宁县 虎什哈 丰宁铁路终点丰宁站接轨 线路长 95 319 公里 本标段起讫里程 DK119 895 DK166 632 正线长度 46 5425 公里 其中包括 东窑潮河特大桥 桥全长 1147 8m 中心里程 DK154 253 11 本桥孔跨布置为 29 32m 11 16m 简支梁 由于大里程土城子车站和飞机场控制 本线路路肩标高较低 而本桥线路大里程侧采用 16m 梁跨 本桥桩基础均采用钻孔桩施工 由于工程范围 内地下水位较高 施工时需注意基础承台开挖时基坑边坡的防护措施 以保证施工 人员的安全和施工的顺利进行 六间房潮河特大桥 全长 1461 97m 桥孔跨布置为 44 24m 11 32m 简支梁 中心里程 DK158 457 04 R 800m 曲线半径对应的桥梁跨 度为 24m 本桥在 DK159 120 处线路跨越军用机库洞门 根据协议采用 32m 梁跨 过 因此 本桥采用 32m 与 24m 梁相结合的变跨布置 本桥桩基础采用钻孔桩施工 跨机库处桥墩基础施工时需注意对既有建筑物的防护 减少对既有设施的破坏 在 该标段有隧道一座 长 735m III 级围岩长 549m IV 级围岩长 126m V 级围岩长 60m 该标段路基正线长度为 46 578 公里 3 2 地形地貌地形地貌 东水泉 丰宁属中山区 海拔高度在 650m 1700m 之间 地形起伏较大 沟谷 下切强烈 山坡自然坡度为 15 度到 40 度 大部分基岩裸露 局部山坡脚覆盖新黄 土质粉土 分布无规律 厚度差异较大 主要河流有潮河 河谷宽阔 岸坡明显 局部河岸为基岩陡壁 陡壁高 30 40m 河床内覆盖第四系卵石土 碎石土及砂类 土 低山丘陵组成潮河两岸 大部分为陡峭山坡 基岩裸露 植被稀少 局部地段 覆盖黄土质粉质粘土及粉土 分布无规律 厚度差异较大 多已被辟为耕地 靠近 丰宁 四道河一带有高悬基座阶地 测区内潮河属于中游地段 河谷宽阔 多在 1 东北林业大学本科毕业设计 3 米之间 大部分为一级阶地 均已辟为耕地 成为丰产田 河谷多弯曲 河床内 覆盖第四系卵石土 碎石土及砂类土 3 3 工程地质工程地质 多丰线河北段 本线主要通过的工程地质分区包括 坝下剥蚀中山区及山间谷 地 河床河漫滩等 坝下剥蚀山区地层以中生代火山岩系和燕山期花岗岩系组成 由于山势陡峻 裂隙构造发育 岩体破碎 本线不良地质类型主要为崩塌堆积 泥 石流及风沙堆积 上部上更新統砂质黄土质粉土普遍具有轻微湿陷性 黄土质粉土 丘陵及高阶地冲沟陡壁易崩塌 沟底多有崩塌堆积物 工程地质条件差 3 4 水文地质水文地质 地表河流主要为潮河及其支流 水量变化较大 具有较明显地山区河流特点 洪水时暴涨暴落 本区地下水位第四系孔隙潜水及基岩裂隙水 孔隙潜水主要赋存 于潮河河谷 山间谷地的第四系松散砂 卵砾层中 水位埋深 1 0 1 5m 主要靠河 流 大气降水补给 水量颇丰 是当地生活 生产主要用水 基岩裂隙水主要分布 在火成岩及火山碎屑岩的构造裂隙及风化裂隙中 一般水量不大 3 5 气象特征气象特征 表 3 5 气象资料统计表 气象情况多伦丰宁气象情况多伦丰宁 年平均日照时数 h 3098 22754 8年平均湿度 6253 日照时数百分率 7065年最小相对湿度 00 年平均蒸发量 mm 19011628 4年平均风速 m s 3 6 1 9 2 0 年最大蒸发量 mm 1935 31833 1年最大风速 m s 2614 3 年平均气温 1 77 2年平均大风日数 天 8442 7 年极端最高气温 35 440 5年最多风向及频率 WNW1 1 NW15 年极端最低气温 39 8 28 1年最大冻土深度 cm 199140 年平均降水量 mm 386 0457 4年最大积雪深度 cm 2221 年最多降水量 mm 512696 4年平均无霜期 天 104136 中温带半干旱半湿润大陆季风型山地气候区 冬长寒冷干燥少雪 夏短炎热多 第 3 章 工程概况 7 雷降雨 春季干旱少雨 秋季天凉气爽 冷暖适中 春秋雨季短暂 冬春寒潮频繁 夏季带有冰雹 历年平均日照时数 2754 8h 日照时数百分比为 65 年平均气温为 7 2 最热月平均气温为 22 6 最冷月平均气温为 10 7 年极端最高气温为 40 5 年极端最低气温为 28 1 土壤冻结时间为 11 月中旬至次年 4 月底 最大 冻结深度 1 40m 最大积雪深度为 21cm 多年平均无霜期为 136 天 降水分布不均 六月至九月为雨季 年平均降水量 457 4mm 其中夏季降水量为 303 4mm 占全年 总降水量的三分之二 主要集中在七月 八月份 年平均蒸发量 1628 4mm 年平均 湿度 53 冬春季盛行西北风 北风 夏季多为偏南风 东南风 西南风 年平均 风速 1 9 2 0m s 极端最大风速 14 3m s 年平均大风日数为 42 7 天 以四月 五月 份最多 3 6 地震地震 根据 GB18306 2001 中国地震动峰值加速度区划图 本线地震动峰值加速度 划分如下 多丰线 DK49 000 DK72 300 0 05g 地震基本烈度为小于 VI 度 DK72 300 DK166 632 清洁 砂浆孔 插入螺栓 安装锚垫片 二次喷 射 4 2 1 2 重点施工 在设计施工阶段 锚杆在一个隧道外的钢铁厂按设计要求进行预制 YT 28 气动凿岩机将用于钻孔 根据标准 高压力风将会用来清理洞中垃圾 用灌浆泵将水泥砂浆注入孔中 当水泥砂浆注入到洞体积的2 3 的时候 停 止灌浆 插入螺栓孔 然后安装锚垫板 4 2 1 3 质量控制和要求 锚固螺栓的直径应均匀并无严重的锈蚀和弯曲 拉伸强度试验应该符合有关的规格和要求 制造锚杆的尺寸应该符合设计的要求 它的螺杆不偏心 定位孔设计 其公差不得超过 150毫米 该钻孔应垂直围岩的表面或者是岩石的主要结构上 孔深误差不得超过 50毫米 钻孔应圆而直且直径应比要插入的锚杆直径大15毫米 首次喷浆后再安装锚杆以确定锚垫片在一个平滑的基础上 水泥砂浆强度不 应小于M20 水泥砂浆与锚杆应密实且饱满 水泥砂浆在没有达到结构强度时 螺 母与垫片不得固定 4 2 2 安装自锚杆 25 毫米自钻锚 4 m长 为支撑隧道壁而安装在区段7A 一 5 和 7A 一 6 的东区隧道 4 2 2 1 施工过程 参照图4 6 关于自钻锚的工序 东北林业大学本科毕业设计 4 2 2 2 施工方法 钻探机 在YT 28凿岩机的一端安装锚杆 并且使螺栓达到设计的深度 螺栓 的长度可依照建筑的要求而延长 安装自钻锚 移开凿岩机 将锚杆安装在距离25 cm的孔插座上 连接灌浆机 连接螺栓与灌浆机并快速灌浆 灌浆 将砂浆灌入30 120的灌浆泵中 停止灌浆 使灌浆泵内的压力达到设计 压力 灌浆压力应基于灌浆泵的性能和设计叁数 水泥 沙子比是 1 0 1 1且水 水泥 比 0 45 0 5 1 按设计安装垫片和螺母 4 2 3 钢丝网 6毫米和 7 5毫米钢筋将用于东区隧道钢丝网的制造 钢筋网将在隧道外面的 钢铁厂预制 然后在隧道中焊接形成一个整体结构 该类型的钢筋和网孔间距应符 合设计的有关规定 钢丝网沿着距实际轮廓3 cm处安装并喷射混凝土 钢筋网应于相邻的网孔连接 并且与锚杆和格子桁梁所焊接 以保证其位置的相对稳定 注意要把钢筋拉直并除锈去油 该钢筋网的安装应初步进行3 5 cm的喷浆以形 成保护层 喷浆的厚度包括网格将不得少于4 cm 附 录 79 4 2 4 钢格子梁 在东区隧道的部分地区 钢格子梁将会作为支撑 钢格子梁的组成要素有拱门 侧墙及倒置 这将在隧道外的钢铁厂制造 然后进入隧道内组装并与螺栓连接形成一 个整体结构 参照图4 7 关于钢格子梁的施工过程 4 2 4 1 制造 制造场地应用混凝土加固 对于竖格梁的设计 首先以原意设计格子梁 然后用 弯曲机器拉伸主要的钢筋 并且用预制的模具来焊接梁元素 钢格子梁应在组装后再 次审查 所允许的误差为梁沿着隧道的等高线 3 cm 距螺栓中心的间距误差不得 超过 0 5 cm 此外 当放置梁的时候 弯曲度应比主梁小 2 cm 东北林业大学本科毕业设计 4 2 4 2 架设钢格子梁的技术要求 碎片和松散的材料应在安装钢格子梁之前予以清理干净 以确保梁稳固的立 于地面上 在施工期间 在最初的岩石上将预留出0 15 0 2米的位置用来安放梁 按 规定安装 钢格子梁之间的间距应满足水平和高程在正负5厘米之内 以及垂直误差 小于正负2度 确保梁是直立的并且在梁安装前系杆是深入的 系杆的底部焊接在梁上 并 将另一端系杆的0 5 1米插入岩石中并用砂浆填塞 同时开挖隧道 沟渠应预留连接 板梁 此槽梁应连接在主要的拱和墙上 初期喷浆前 将木契插入槽中以腾出空间 连接钢板或槽钢架设钢格子梁 钢格子梁应视需要设置 如果钢梁和主要的喷射混凝土层间距太大 应在施 工期间填补水泥板 其间距不应该超过50毫米 4 2 5 喷射混凝土与钢纤维 喷射混凝土与钢纤维将在干燥过程中和设计要求的层次中进行 水泥 沙子 碎石和钢纤维应在安装在隧道外的自动配料搅拌站混合搅拌 然后被运到工作面 在开挖 或部分开挖 后立即喷射初层混凝土 尽可能早的封闭暴露的开挖面以防 止剥落 在安装锚杆 钢纤维 钢格子梁后立即再次喷浆 形成一个综合结构以约 束岩石变形 4 2 5 1 施工程序 按设计比例混合水泥 沙子 集料和钢纤维 将干的混合物放到喷浆机中 混合物将通过高压空气喷嘴与输送管中的水 混合 最后混合物将被喷射到建筑物表面 干喷施工程序如图4 8所示 水泥沙子集料 钢纤维 自动配料搅拌站 手册料 喷浆机 加速剂 泵阀 水水泵 料管喷嘴 空气压缩机 附 录 81 图4 8干喷施工程序 4 2 5 2 材料的要求 颗粒尺寸 从整体考虑 沙子和碎石的颗粒尺寸不应太大 一般为 5 15 毫米 有必要时 中粗沙将用5毫米的筛子筛选出