拉林铁路施工方案

拉林铁路施工方案一、工程概况1.1项目基本信息拉林铁路位于西藏自治区东南部，起于拉萨市，经山南市、林芝市，正线全长403.144km，设计时速160km/h，为国铁Ⅰ级单线电气化铁路，是川藏铁路重要组成部分。全线桥隧总长300.01km，桥隧比74.4%，其中隧道47座总长216.5km，桥梁121座总长83.51km，新建车站34座，规划年运输能力客车12对/日、货运1000万吨/年，项目总投资366.7亿元，总工期6年。1.2工程地质与水文条件项目位于青藏高原东南部冈底斯山脉、念青唐古拉山脉与横断山脉交汇处，穿越雅鲁藏布江缝合带，地质条件极其复杂：地层岩性：沿线分布第四系松散堆积层、三叠系变质岩、燕山期花岗岩，存在120km段冰碛层、10处活动断裂带，最大地应力值32MPa，高地应力段占隧道总长的41%。不良地质：全线分布高位岩堆27处、溜砂坡54处、泥石流沟86条，季节性冻土段长18km，最大冻土深度1.2m，存在热融湖塘、冰丘等多年冻土不良地质共9处。水文条件：沿线穿越雅鲁藏布江干流及尼洋河、拉萨河等17条一级支流，最高洪水位频率1/100，流量最大值12400m³/s；地下水类型包括孔隙水、基岩裂隙水、断层带承压水，最大涌水量段为巴玉隧道，预测单洞最大涌水量18.7万m³/d。1.3气候条件项目属高原温带半干旱/半湿润气候区，海拔落差达2200m（拉萨端海拔3650m，林芝端海拔3100m，最高点色季拉山垭口海拔4728m），极端最低气温-21.3℃，极端最高气温37.2℃，年平均降水量450~900mm，降水集中在6-9月，占全年降水量的85%；年平均大风日数62天，最大风速32m/s，全年有效施工期仅180天，冬季低温、雨季降水、高海拔低气压对施工组织及人员设备效率影响显著。1.4主要技术标准序号指标名称参数标准1铁路等级国铁Ⅰ级2正线数目单线3设计速度160km/h4最小曲线半径一般地段2000m，困难地段1600m5限制坡度12‰，加力坡30‰6牵引种类电力7机车类型HXD系列电力机车，动车组CR200J8牵引质量3000t9到发线有效长度650m，预留850m条件10闭塞类型自动站间闭塞2.1施工分区根据线路走向、工程类型及交通条件，全线划分为6个施工标段，各标段施工范围及重点工程如下：1标段（DK0+000~DK68+500）：拉萨至贡嘎段，含拉萨枢纽改造、协荣特大桥、贡嘎车站，长度68.5km，工期60个月。2标段（DK68+500~DK138+200）：贡嘎至桑日段，含扎囊雅鲁藏布江特大桥、桑日隧道，长度69.7km，工期66个月。3标段（DK138+200~DK209+800）：桑日至加查段，含巴玉隧道、巴玉雅鲁藏布江特大桥，长度71.6km，工期72个月。4标段（DK209+800~DK276+500）：加查至朗县段，含加查1号隧道、朗县雅鲁藏布江特大桥，长度66.7km，工期66个月。5标段（DK276+500~DK345+300）：朗县至米林段，含米林隧道、岗嘎雅鲁藏布江特大桥，长度68.8km，工期60个月。6标段（DK345+300~DK403+144）：米林至林芝段，含色季拉山隧道、林芝车站，长度57.844km，工期72个月。2.2施工组织机构项目采用“建设单位总体统筹-标段项目部主体负责-专业工区现场实施”三级管理体系：建设单位：川藏铁路有限公司，负责全线质量、安全、进度、投资、环保、技术统筹管理，配置管理人员120人，下设工程管理部、安全质量部、计划财务部、物资设备部、环保协调部、综合办公室6个职能部门。标段项目部：各标段由特级施工总承包企业承担，项目部设项目经理1人、总工程师1人、生产副经理2人，配置技术、安全、质检、试验、物资、计划等专职管理人员不少于80人，下设隧道、桥梁、路基、站场、铺轨5个专业工区。现场作业层：按工序配置专业作业班组，隧道工程每个工作面配置开挖班、支护班、出渣班、衬砌班各2组（实行两班倒），桥梁工程配置桩基班、墩台班、上部结构班，路基工程配置土石方班、防护班，所有作业人员需经高原施工安全培训、特种作业培训合格后方可上岗。2.3进度计划总安排总工期72个月，分四个阶段实施：1.施工准备阶段（第1-3个月）：完成临时设施建设、图纸会审、技术交底、材料招标采购、人员设备进场，全线12处重点控制性工程先期开工点完成进场道路、临电、临水建设。2.线下主体施工阶段（第4-54个月）：完成全部隧道、桥梁、路基、站场主体工程，其中隧道工程平均月进尺要求：Ⅲ级围岩不小于120m，Ⅳ级围岩不小于80m，Ⅴ级围岩不小于40m；桥梁工程墩台平均每月完成2个/工点，预制梁预制进度不小于1.5榀/天。3.线上工程施工阶段（第48-66个月）：第48个月开始铺轨，采用2台铺轨机分别从拉萨、林芝两端对向铺轨，平均日铺轨进度不小于2km，同步完成接触网、通信信号、电力、给排水等四电及房屋工程施工。4.联调联试及竣工验收阶段（第67-72个月）：完成轨道精调、四电系统调试、静态验收、动态验收、安全评估，达到开通运营条件。2.4资源配置计划人员配置：全线高峰期施工人员2.8万人，其中管理人员2200人，技术人员3500人，作业人员22300人，每个工区配置专职医护人员不少于5人，配备高压氧舱、高原病急救设备。设备配置：全线配置隧道凿岩台车42台、挖掘机186台、自卸汽车372台、混凝土拌合站36座（每座生产能力不小于90m³/h）、盾构机2台（用于大断面软岩隧道）、架桥机6台、铺轨机2台、变压器142台（总容量32万kVA），所有设备采用高原适应性改造，功率储备系数不小于1.3。材料供应：水泥、钢筋、钢轨等主要材料由建设单位集中招标采购，通过青藏铁路运至拉萨西、林芝两个物资集散基地，再通过G318国道、S306省道及施工便道运至各工点；砂石料采用沿线就近设料场生产，全线共设置砂石料场24处，总生产能力280万m³/年，含泥量控制在1%以内，压碎值不大于16%。三、专项施工方案3.1隧道工程施工方案全线47座隧道包含10座长度10km以上特长隧道，其中巴玉隧道全长13.073km，为全线最长隧道，存在高地应力岩爆、大变形、高温等特殊地质问题，施工方案如下：3.1.1开挖方案根据围岩等级采用差异化开挖工法：Ⅲ级围岩：采用全断面法开挖，配三臂凿岩台车钻孔，循环进尺3.5m，每循环作业时间12小时，月进尺不小于120m。Ⅳ级围岩：采用台阶法开挖，上台阶长度3~5m，循环进尺2m，每循环作业时间18小时，月进尺不小于80m。Ⅴ级围岩及断层破碎带：采用三台阶临时仰拱法或CD法开挖，循环进尺0.8~1m，每循环作业时间24小时，月进尺不小于40m。岩爆段施工采取“超前应力释放+主动防护”措施：超前钻孔直径108mm、孔深8m、间距1.5m，注高压水软化围岩，拱部挂设φ8钢筋网（网格间距20cm×20cm），安装可伸缩式锚杆，掌子面后方200m范围内采用柔性防护网全覆盖，作业人员佩戴防砸护具，施工期间采用微震监测系统24小时监测岩爆风险，预警值为岩体振动速度0.8m/s。高地温段施工采取“通风降温+个体防护”措施：隧道内温度超过28℃时，采用压入式+抽出式混合通风系统，通风风量不小于3m³/（s·人），配置冷冻式降温机组，将工作面温度控制在26℃以下；作业人员实行4小时轮班制，配备降温背心，工作面设置休息驿站，配备饮用水、电解质饮料及急救药品。3.1.2支护方案初期支护采用“锚杆+钢筋网+喷射混凝土+钢拱架”联合支护体系，参数如下：Ⅲ级围岩：系统锚杆采用φ22砂浆锚杆，长度2.5m，间距1.2m×1.2m，喷射C25混凝土厚度10cm。Ⅳ级围岩：系统锚杆采用φ25中空注浆锚杆，长度3m，间距1.2m×1.0m，挂φ8钢筋网，喷射C25混凝土厚度20cm，设置I18型钢拱架，间距1.0m。Ⅴ级围岩：系统锚杆采用φ25中空注浆锚杆，长度3.5m，间距1.0m×1.0m，挂φ8双层钢筋网，喷射C25混凝土厚度25cm，设置I20b型钢拱架，间距0.8m。支护紧跟掌子面，初期支护封闭成环距离掌子面不大于2倍洞径，仰拱施工距离掌子面不大于35m，二次衬砌距离掌子面：Ⅲ级围岩不大于90m，Ⅳ级围岩不大于70m，Ⅴ级围岩不大于50m。所有支护结构需进行无损检测，喷射混凝土强度合格率100%，拱架间距偏差不大于±10cm，锚杆抗拔力不小于设计值的90%。3.1.3防排水方案隧道防排水采用“防、排、堵、截相结合，因地制宜，综合治理”原则，二次衬砌采用C35防水混凝土，抗渗等级不小于P10；初期支护与二次衬砌之间铺设1.5mm厚EVA防水板+350g/m²无纺布，防水板接缝采用双缝热熔焊接，焊缝宽度不小于2cm，充气压力检测压力0.25MPa，保持15分钟压力下降不大于10%为合格。环向排水盲管采用φ100HDPE打孔波纹管，间距10m；纵向排水盲管采用φ150HDPE打孔波纹管，设置于隧道两侧边墙底部，通过横向导水管（φ100HDPE管，间距10m）连接至中心排水沟，中心排水沟采用φ800钢筋混凝土管，坡度与线路坡度一致。对涌水量大于10m³/h的断层带采取超前帷幕注浆堵水，注浆扩散半径不小于2m，注浆压力为静水压力的1.5~2倍，堵水率不低于90%。3.2桥梁工程施工方案全线121座桥梁包含7座跨雅鲁藏布江特大桥，其中藏木雅鲁藏布江特大桥全长525.1m，主跨430m，为中承式钢管混凝土拱桥，是全线控制性工程，施工方案如下：3.2.1下部结构施工桩基采用冲击钻成孔，孔径偏差不大于±5cm，孔深偏差不小于设计值，沉渣厚度摩擦桩不大于20cm、柱桩不大于5cm；水下混凝土灌注采用导管法，导管直径30cm，首批混凝土灌注量不小于2.5m³，灌注过程中导管埋深控制在2~6m，桩身完整性采用声波透射法检测，Ⅰ类桩比例不低于95%，无Ⅲ类桩。墩台采用定型钢模施工，模板高度按2m/节配置，刚度不小于50N/mm²，表面平整度偏差不大于2mm/m；混凝土采用分层浇筑，每层厚度不大于30cm，插入式振捣器振捣间距不大于30cm，墩台混凝土养护采用包裹土工布+喷淋养护，养护时间不小于14天，墩身垂直度偏差不大于1/3000，顶面高程偏差不大于±10mm。雅鲁藏布江岸边桥墩采用双壁钢围堰施工，围堰直径比桩基承台大2m，壁厚1.2m，分节制作，节段高度3m，采用浮运法就位，水下混凝土封底厚度2m，封底混凝土强度达到设计强度的100%后抽水进行承台施工，施工期间设置水位监测点，汛期水位超过围堰设计高程时提前采取防汛措施。3.2.2上部结构施工简支T梁采用预制场集中预制，全线设置6个预制梁场，每个梁场存梁能力不小于80榀，预制梁采用定型钢模，蒸汽养护，养护温度控制在50℃以内，养护时间不小于7天；梁体张拉采用两端同步张拉，张拉力偏差不大于±5%，伸长量偏差不大于±6%，压浆采用真空辅助压浆，压浆强度不低于M50。预制梁采用架桥机架设，架桥机额定起重量不小于180t，架梁前对桥头路基进行预压，预压荷载不小于1.2倍架桥机重量，架梁作业时风速超过8级停止施工。藏木雅鲁藏布江特大桥主拱肋采用缆索吊装施工，缆索吊跨度550m，额定起重量120t，主拱肋分22个节段吊装，单节段最大重量110t，吊装时两岸对称进行，拱肋合龙温度控制在10~15℃，合龙偏差不大于10mm；拱肋钢管内混凝土采用顶升法灌注，灌注压力控制在2MPa以内，连续灌注不中断，采用超声波检测混凝土密实度，合格率100%。桥面系采用吊模施工，混凝土浇筑从拱顶向两岸对称进行，避免产生附加应力。3.3路基工程施工方案全线路基总长103.134km，其中高路堤段21.7km，最大填方高度32m；路堑段38.4km，最大挖方高度45m，特殊路基包括18km季节性冻土路基、9km软土路基，施工方案如下：3.3.1一般路基施工路基填筑采用“三阶段、四区段、八流程”工艺：三阶段为准备阶段、施工阶段、验收阶段；四区段为填筑区、整平区、碾压区、检测区；八流程为施工准备、基底处理、分层填筑、摊铺整平、洒水晾晒、碾压夯实、检测签证、路基整修。填料优先选用A、B组填料，禁止使用冻土、膨胀土、有机质含量大于5%的土作为填料，填方分层厚度不大于30cm，碾压采用25t以上振动压路机，碾压遍数不少于6遍，压实度要求：基床底层不小于93%，基床表层不小于95%，路堤本体不小于90%。路基填筑宽度每侧比设计宽50cm，避免边坡碾压不足，施工过程中每层设置2%~4%的横向排水坡，防止积水浸泡路基。路堑开挖遵循“分级开挖、分级支护”原则，土方开挖采用挖掘机配合自卸汽车，石方开挖采用浅孔松动爆破，炮眼深度不大于3m，单段装药量不大于20kg，减少对边坡岩体的扰动；边坡开挖后及时施作锚杆框架梁防护，框架梁采用C30混凝土，截面尺寸30cm×40cm，间距3m×3m，锚杆长度4m，边坡防护完成后再进行下一级开挖，开挖完成后及时施作截水沟、排水沟，防止雨水冲刷边坡。3.3.2特殊路基施工季节性冻土路基采用“换填+隔热层”处理：清除表层0.8~1.2m厚冻土层，换填碎石土，压实度不小于95%，换填层顶面铺设5cm厚XPS挤塑板隔热层，导热系数不大于0.03W/(m·K)，隔热层上铺设30cm厚碎石垫层，夹铺两层土工格栅，抗拉强度不小于80kN/m。路基两侧设置保温护道，护道宽度2m，高度1.5m，采用碎石土填筑，避免冻土上限下降。软土路基采用水泥搅拌桩处理，桩径50cm，桩间距1.2~1.5m，桩长8~15m，水泥掺量不小于18%，桩身无侧限抗压强度不小于2MPa；桩顶铺设50cm厚碎石垫层，夹铺两层土工格栅，处理后复合地基承载力不小于200kPa。施工前进行工艺性试桩，确定施工参数，成桩后采用低应变检测桩身完整性，检测比例100%。3.4轨道工程施工方案全线采用有砟轨道，部分隧道内采用双块式无砟轨道，轨道结构参数如下：正线钢轨采用60kg/mU75V无缝钢轨，轨枕采用Ⅲ型混凝土轨枕，1667根/km，道砟采用一级道砟，厚度35cm。铺轨采用“长轨运输+现场焊接”工艺：25m标准轨在焊轨基地焊接成500m长轨，采用长轨列车运至铺轨现场，由铺轨机铺设，铺轨时轨排组装精度控制：轨距偏差±1mm，水平偏差±2mm，轨向偏差2mm/10m。现场单元轨节焊接采用铝热焊，焊接接头探伤合格率100%，焊缝平直度偏差不大于0.2mm/m。轨道精调在无缝线路应力放散完成后进行，采用轨检车检测+人工精调结合，应力放散温度控制在15~25℃，放散量偏差不大于±5mm/m；精调后轨道静态几何尺寸偏差：轨距±1mm，水平±2mm，高低2mm/10m，轨向2mm/10m，三角坑2mm/2.5m，达到160km/h运营标准。四、质量管控措施4.1质量管控体系建立“建设单位牵头、监理单位过程管控、施工单位主体负责、第三方检测单位独立验证”的四级质量管控体系，各单位质量责任如下：施工单位：建立质量责任制，项目经理为第一责任人，每个工点配置专职质检工程师不少于2人，工序实行“三检制”（班组自检、工区互检、项目部专检），三检合格后报监理单位验收。监理单位：每个标段配置监理人员不少于30人，其中隧道、桥梁专业监理工程师占比不低于60%，对关键工序、隐蔽工程实行100%旁站监理，平行检测比例不低于施工单位检测数量的10%。第三方检测单位：由建设单位委托具有甲级资质的检测机构承担，对隧道衬砌、桩基、路基压实度、轨道精调等关键项目进行独立检测，检测比例不低于5%，检测数据实时上传建设单位管理平台。4.2关键工序质量管控1.隧道衬砌质量管控：衬砌混凝土采用带模注浆工艺，注浆管预埋间距2m，注浆压力0.2~0.5MPa，确保衬砌与初期支护密贴；衬砌完成后采用地质雷达进行100%无损检测，检测厚度偏差不小于设计值，脱空面积大于0.1m²的部位必须钻孔注浆处理。2.桥梁混凝土质量管控：砂石料设置封闭料仓，采取保温、防雨措施，混凝土拌合采用全自动计量系统，计量偏差：水泥、外加剂±1%，砂石料±2%；冬季施工混凝土出机温度不低于10℃，入模温度不低于5℃，夏季施工入模温度不高于30℃。3.无缝线路焊接质量管控：焊轨基地焊接接头进行落锤试验，20个接头为一批，落锤高度1.2m，不断不裂为合格；现场铝热焊接头100%进行超声波探伤，不合格接头必须切除重焊，严禁使用有缺陷的焊接接头。4.3质量验收标准所有分项工程合格率100%，分部工程合格率100%，单位工程优良率不低于95%，关键项目（隧道衬砌强度、桩基完整性、轨道几何尺寸等）合格率100%，无重大质量事故，符合国家及铁路行业现行验收标准，满足设计使用年限100年要求。五、安全生产与职业健康管理5.1安全管理体系建立“党政同责、一岗双责、齐抓共管、失职追责”的安全管理体系，设置专职安全管理机构，各标段配备专职安全总监1人，专职安全员按每50名作业人员不少于1人配置，所有安全员持注册安全工程师证或安全员上岗证上岗。实行安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制，全线共辨识出重大安全风险源27处，包括10处特长隧道、7座跨江特大桥、6处高位岩堆、4处泥石流沟，每处重大风险源制定专项防控方案，设置专职安全员24小时旁站，安装自动化监测设备，数据异常立即预警，停止作业撤离人员。5.2专项安全管控措施1.隧道施工安全：每个隧道洞口设置门禁系统，作业人员实名制登记，进洞必须佩戴安全帽、反光背心；洞内设置逃生通道，采用φ800钢管，每节长度2m，连接牢固，距离掌子面不大于20m；设置瓦斯监测系统，对瓦斯溢出段24小时监测，瓦斯浓度超过0.5%时停止作业，撤离人员，采取通风措施。2.高处作业安全：桥梁墩台施工、高处临边作业必须设置防护栏杆，高度不小于1.2m，挂设安全网，作业人员系安全带，安全带挂点牢固；高处作业平台承载力不小于2kN/m²，设置上下爬梯，爬梯设置护圈，风速超过6级时停止高处作业。3.爆破作业安全：爆破作业由具有爆破作业资质的专业队伍承担，爆破人员持特种作业证上岗；爆破前设置警戒区，警戒距离不小于300m，安排专人警戒，确认人员设备全部撤离后方可起爆；爆破后15分钟进入工作面检查，确认无盲炮、无危石后方可恢复作业，盲炮处理由专业爆破员实施，严禁强行拉出炮头。5.3高原职业健康管理所有进场人员进行前置体检，患有心脑血管疾病、呼吸系统疾病等高原禁忌症人员严禁进场；作业人员每天工作时间不超过8小时，实行轮休制度，每工作3个月安排15天低海拔休假；施工现场设置医务室，配备高压氧舱、制氧机、高原病急救药品，氧气供应到隧道工作面、宿舍，每人每天供氧时间不少于12小时；定期对作业人员进行体检，每季度体检一次，发现高原病症状立即转移至低海拔地区治疗，杜绝高原病死亡事故。5.4应急管理全线建立三级应急救援体系，建设单位设置应急救援指挥中心，各标段设置应急救援队，每个工区配置应急救援物资储备库，储备不少于100万元的应急物资，包括沙袋、救生衣、担架、急救药品、应急照明、通信设备等。制定隧道塌方、突水突泥、泥石流、高处坠落、高原病等专项应急预案，每季度组织一次应急演练，每年组织一次全线联合应急演练；与沿线12家医院签订应急救援协议，建立绿色通道，确保事故发生后15分钟内响应，30分钟内医疗人员到达现场，重伤人员2小时内送至医院救治。六、生态环境保护措施6.1生态保护措施项目位于雅鲁藏布江中游河谷黑颈鹤国家级自然保护区、色季拉山国家级森林公园等生态敏感区，施工前对施工范围内的植被、野生动物栖息地进行调查，对受影响的国家二级保护植物巨柏、红豆杉进行移栽保护，共移栽保护巨柏127株、红豆杉342株，成活率要求不低于95%。施工便道、临时设施尽量利用既有道路和荒地，减少植被破坏，临时占地范围设置围挡，严禁越界施工；表土进行剥离存放，剥离厚度30cm，存放在指定表土堆场，采取苫盖、排水措施，施工结束后进行复垦或植被恢复，植被恢复采用乡土物种，禁止引入外来物种，全线植被恢复面积不小于120万m²，恢复率不小于扰动面积的1.5倍。野生动物保护：在黑颈鹤越冬期（每年11月至次年3月），保护区范围内停止夜间施工，禁止使用强光照明，设置野生动物通道，通道高度不小于5m，宽度不小于10m，通道两侧设置防护网，引导野生动物通行，严禁捕猎、惊扰野生动物。6.2水环境保护措施雅鲁藏布江干流及支流饮用水源保护区范围内严禁设置排污口，施工废水、生活污水必须处理达标后排放。各工点设置污水处理站，处理能力不小于50m³/d，施工废水采用“沉淀+过滤+消毒”工艺，生活污水采用“生化处理+消毒”工艺，处理后出水达到《污水综合排放标准》一级标准，悬浮物浓度不大于70mg/L，COD浓度不大于100mg/L，pH值6~9。桥梁桩基施工设置泥浆沉淀池，泥浆循环利用，废弃泥浆经压滤处理后，泥饼运至指定弃渣场堆放，严禁泥浆流入雅鲁藏布江；隧道施工废水设置三级沉淀池，沉淀后检测污染物浓度，达标后排放，含有害物质的废水采取化学处理工艺，处理达标后方可排放。6.3大气及噪声污染防治施工便道定期洒水降尘，每天洒水不少于4次，土石方开挖、砂石料生产设置喷淋降尘系统，砂石料场、拌合站设置封闭厂房，安装除尘设备，粉尘排放浓度不大于120mg/m³；运输车辆采取苫盖措施，防止物料遗撒，进出工地设置洗车台，车辆冲洗干净后方可上路。居民区、学校等敏感点附近施工设置声屏障，高度不小于2.5m，噪声排放满足《建筑施工场界环境噪声排放标准》要求，昼间不大于70dB，夜间不大于55dB，夜间（22:00~次日6:00）禁止在敏感点附近进行高噪声作业，确需连续施工的需提前办理夜间施工许可，公告周边居民。6.4弃渣场管理全线共设置弃渣场42处，总容量2800万m³，弃渣场选址避开河道、断层带、滑坡体，先施作挡渣墙、截排水沟等防护设施后再弃渣，挡渣墙采用C25混凝土，高度不小于3m，承载力满足堆渣荷载要求；弃渣分层堆放，每层厚度不大于3m，碾压密实，压实度不小于85%，每堆高10m设置2m宽平台，边坡坡度不大于1:1.5，堆渣完成后顶面覆土30cm，进行植被恢复，防止水土流失。七、冬雨季施工保障措施7.1冬季施工保障当环境温度连续5天低于5℃时，启动冬季施工方案：混凝土工程：拌合站采用封闭保温，砂石料预热至10~15℃，拌合用水加热至30~60℃，混凝土出机温度不低于10℃，运输过程中罐车采用保温套包裹，入模温度不低于5℃；浇筑完成后采用保温棉被+电热毯覆