某城市地铁盾构施工组织设计.doc

1、目录目录 第一章 施工技术投标书综合说明 . 9 第 1 节 工程概况 . 9 第 2 节 施工组织设计 . 9 第 3 节 施工组织设计目标 . 10 第 4 节 施工组织设计编制原则 . 10 第 5 节 本工程特点、难点及重点 . 11 第二章 我局承建 S 市地铁工程的战略部署和具备的有利条件 . 13 第 1 节 战略部署 . 13 第 2 节 有利条件 . 15 第三章 工程概况 . 17 第 1 节 工程规模、位置及周围环境 . 17 第 2 节 工程地质及水文地质 . 18 第 3 节 设计施工方案 . 25 第 4 节 设计防水方案 . 26 第 5 节 工期要求 . 27

2、第四章 施工前的准备工作 . 27 第 1 节 施工场地布置 . 27 第 2 节 补充地质钻探 . 41 第 3 节 建筑物及管线的调查 . 43 第五章 施工部署、总体方案及总体筹划 . 47 第 1 节 总体安排依据 . 47 第 2 节 总体安排 . 49 第 3 节 工程进度安排 . 52 第 4 节 施工进度计划横道及网络图 . 58 第 5 节 用水用电计划和拟投入的劳动力 . 58 第六章 施工组织机构 . 59 第 1 节 施工组织机构说明 . 59 第 2 节 管理组织机构图 . 60 第 3 节 现场主要人员安排 . 61 第 4 节 主要人员简历与经验表 . 62 第七

3、章 主要机械设备表 . 63 第八章 盾构工作井施工 . 69 第 1 节 施工思路 . 69 第 2 节 主要施工工艺及施工方法 . 69 第九章 暗埋段施工 . 77 第 1 节 施工思路 . 77 第 2 节 施工准备及第一期围挡施工方法 . 77 第 3 节 第二围挡期施工方法 . 81 第 4 节 暗埋段工程收尾 . 81 第 5 节 暗埋段的特殊技术处理措施 . 81 第十章 敞口段施工 . 83 第 1 节 敞口段围护结构施工 . 84 第 2 节 井点降水 . 84 第 3 节 敞口段土方开挖及支撑 . 84 第 4 节 敞口段主体结构施工 . 85 第 5 节 敞口段工程收尾

4、 . 85 第十一章 盾构机 . 86 第 1 节 盾构机来源 . 86 第 2 节 区间地质条件对盾构机的技术要求 . 94 第 3 节 盾构机选型与盾构机基本工作原理 . 95 第 4 节 盾构机主要功能部件与结构 . 97 第 5 节 主要技术参数表 . 104 第 6 节 关键技术参数计算 . 109 第 7 节 附图 . 116 第十二章 管片生产 . 116 第 1 节 管片生产工艺流程 . 116 第 2 节 管片生产安排 . 118 第 3 节 管片生产技术要求 . 119 第十三章 试验段盾构法隧道施工 . 126 第 1 节 工程概况 . 126 第 2 节 试验段工程特点

5、 . 126 第 3 节 盾构施工中技术措施 . 126 第 4 节 盾构施工流程 . 133 第 5 节 盾构机下井 . 136 第 6 节 盾构机安装调试 . 138 第 7 节 盾构出洞 . 140 第 8 节 盾构掘进 . 142 第 9 节 盾构进洞 . 155 第 10 节 出洞洞门施工 . 156 第 11 节 a 站盾构调头方案 . 158 第 12 节 下行线施工 . 160 第 13 节 曲线段施工 . 160 第 14 节 进洞洞门施工 . 161 第 15 节 盾构机解体、外运 . 162 第 16 节 管片运输和衬砌拼装施工 . 163 第 17 节 防水施工 . 1

6、67 第 18 节 隧道修补 . 172 第十四章 a-b 区间盾构法隧道施工 . 172 第 1 节 工程概况 . 172 第 2 节 工程特点 . 173 第 3 节 盾构施工中的技术措施 . 173 第 4 节 盾构施工流程 . 175 第 5 节 盾构隧道施工 . 176 第十五章 通道与泵房施工 . 179 第 1 节 试验段泵房施工 . 179 第 2 节 a-b 区间通道与泵房施工 . 180 第十六章 内河钢筋混凝土盖板施工 . 182 第 1 节 施工方案 . 182 第 2 节 施工方法 . 182 第十七章 桩基托换处理技术 . 189 第 1 节 No-7 号楼桩基的处

7、理技术 . 190 第 2 节 No-16 号楼桩基的处理技术 . 194 第十八章 施工监测方案 . 196 第 1 节 监测方案设计和测点布设原则 . 196 第 2 节 监测点的布置 . 202 第 3 节 施工监测 . 207 第十九章 环境保护措施 . 213 第 1 节 环境保护重点 . 213 第 2 节 环境保护原则 . 214 第 3 节 环境保护体系 . 214 第 4 节 环境保护措施 . 215 第二十章 质量保证体系 . 218 第 1 节 质量方针 . 218 第 2 节 质量目标 . 218 第 3 节 质量体系 . 218 第 4 节 质量体系要素职能分配 .

8、218 第 5 节 质量保证体系 . 220 第 6 节 项目经理部组织机构 . 221 第 7 节 项目经理部各职能部门和人员质量职责 . 222 第 8 节 质量要素的控制 . 228 第二十一章 安全监控网络、安全体系 . 237 第 1 节 安全监控网络 . 237 第 2 节 安全体系 . 237 第 3 节 安全保证措施 . 238 第二十二章 施工保证措施 . 244 第 1 节 工期保证措施 . 244 第 2 节 质量保证措施 . 248 第 3 节 文明施工措施 . 259 第 4 节 混凝土及结构质量控制措施 . 264 第 5 节 防水工程质量控制措施 . 268 第

9、6 节 成品保护措施 . 269 第 7 节 防洪及防暴雨措施 . 270 第 8 节 地表和地下水的防范措施 . 271 第 9 节 突发事件的处理措施 . 272 第 10 节 地面沉降控制措施 . 273 第一章第一章施工技术投标书综合说明施工技术投标书综合说明 本册内容充分按照招标文件要求进行编制，包含以下几部分内容。 第第1节节工程概况工程概况 按照业主提供的招标文件，在认真学习、领会业主工期、造价、质量以及设计文件中安全稳妥 维护环境稳定意图的基础上， 把与施工组织设计密切相关的内容进行概述， 它被作为进行施工 组织设计编制的最重要基础材料。 第第2节节施工组织设计施工组织设计 施

10、工组织设计文件是本册的核心内容。 施工组织设计主要依据招标文件， 在充分考虑我局现有 的技术水平、 施工管理水平和机械配套能力的基础上， 围绕着确保安全、 保证质量、 缩短工期、 降低造价的目标来编制施工组织设计。 在施工组织设计过程中， 我们依据招标文件， 结合工程特点和我们的施工能力对设计文件中涉 及的各单项技术按设计、施工要求进行了细化，针对招标文件中所提出的安全、文明施工、质 量和工期目标，从劳、材、机等几个方面提出了合理的组织计划和相应的保证体系。编制上述 文件的主要依据包括： (1)S 市地铁南北线一期工程盾构第一标段招标文件及澄清问题； (2)xxx 年 x 月 x 日 S 市地

11、铁总公司标前会议精神及现场调查资料； (3)设计、施工过程中涉及的有关规范、规程； (4)我局现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配套能力； 第第3节节施工组织设计目标施工组织设计目标 人身安全目标：杜绝死亡、重伤事故，杜绝重大交通、重大火灾事故，轻伤率控制在 3以内。 工程安全目标：各种变形均控制在允许范围内，地下管线不断不裂，地上建筑物及环境稳定。 质量目标：本标段工程质量达到优良，确保省（部）优质工程，争创鲁班奖。 工期目标：确保招标文件规定合同工期中的总工期以及节点工期要求，并力争提前。 文明施工目标：确保达到 S 市级文明工地，争创省级文明工地。 第第4节节施工组织设计编制原则施工

12、组织设计编制原则 1、以确保安全为前提，具有可操作性。 2、选择合理的施工方案，降低工程造价。 3、采用 ISO9002 质量标准全方位控制施工过程。 4、采用监控系统和信息反馈系统指导施工。 5、地面及地下按照 S 市文明工地标准做好文明施工。 6、各种技术难题超前进行研究，以预防为主。 第第5节节本工程特点、难点及重点本工程特点、难点及重点 1、施工场地小，交通疏导复杂。 本标段由试验段和 a-b 区间两部分组成，两部分施工场地均不足 3000m2，尤其是试验段不仅 要完成 679m 双线隧道的盾构推进，还包括敞口段、暗埋段和盾构工作井等工作任务，且敞口 段及暗埋段斜向穿越 d 西侧道路，

13、采用明挖法施工，需阻断 e 交通，给 d 和 e 的交通疏导造 成了较重的压力， 因此， 合理布局施工场地缓解地铁施工与道路交通的矛盾是本工程的重点和 难点。 2、工期要求紧，环境复杂。 本工程试验段工期共 17 个月，a-b 区间工期共 14 个月，质量标准达到综合评定优良等级， 同时对现有环境控制和衬砌管片制作、 拼装的施工精度均提出了较高的要求， 所以协调控制好 地面和井下出碴进料运输系统的运行组织，合理解决好地下障碍物和不良地质地段的技术措 施，保证进度目标和质量目标的实现是本工程的关键。 3、盾构穿越房屋桩群基础，施工难度大。 本标段两区间多次穿越建筑物密集区，特别是试验段盾构穿越

14、S 市陶瓷厂厂房和 a-b 区间盾 构穿越 i 大厦南侧群房均为盾构穿越桩群基础，桩基深度在隧道底面标高以下，影响盾构掘 进的桩基数量较多， 给盾构掘进施工和建筑物的安全保护造成了相当大的难度， 如何针对地面 建筑物、 桩群基础情况和周边地质状况制定可靠的施工方案， 有效地实现盾构机的安全穿越是 本标段施工中最大难题。 4、盾构掘进穿越线路曲线多，方向控制难。 本标段区间隧道曲线多，且隧道纵坡变化大，在竖曲线和平曲线、缓和曲线上施工，盾构掘进 方向控制难，管片衬砌拼装精度控制难度大，所以需精确控制盾构掘进方向很重要。 5、隧道综合防水难度大。 本标段地下水位较高，隧道通过区域地下水压力大，且盾

15、构法施工管片拼缝多，因此衬砌管片 的防水处理至关重要，除管片自身制作质量、运输、拼装精度、接缝密封外，更重要的是环形 间隙填充与注浆、螺栓孔密封、洞门防水、联络通道接口防水等众多内容。 施工中如何将各影响因素始终置于可控状态， 确保建成后隧道结构不渗漏并保持百年效果是本 工程的重点。 6、施工周围环境保护、接口协调难度大。 本标段分两个区间隧道，两次始发、两次调头与三个车站施工单位进行接口协调。此外，施工 中要涉及城市道路交通、地面建筑与地下管线的调查与保护，施工过程中的补充地质调查、地 表监测、等级施工生产、生活中大量与城市环卫、消防、交通和文明施工等有关工作，环保难 度大，工作量也大。这对

16、保证施工顺利进行十分重要。 7、盾构穿越富水粉砂层施工技术要求高。 本标的试验段， 盾构需穿越近 200m 长的富水粉砂层地段。 在盾构穿越时如何防止涌水、 涌砂， 要求有严密的技术措施。 第二章第二章我局承建我局承建S S市地铁工程的战略部署和具备的有利条件市地铁工程的战略部署和具备的有利条件 第第1节节战略部署战略部署 S 市地铁是继北京、上海、广州、深圳等城市地铁工程之后启动的规模较大的城市工程，积极 参与进而承建 S 市地铁工程是我局 2000 年度工作会确定的重要战略目标。 为能够实现这一战 略目标，局已成立了由副局长、总工程、总经济师、局 S 市办事处主任等人员组成的 S 市地 铁

17、工程投标领导小组，负责 S 市地铁工程投标及中标后施工的组织、领导、协调工作。 尽管我局参加了 S 市地铁 a 车站投标未中标，这说明我们的投标文件在某些方面还存在着不 足，我们及时总结教训，分析不足，这次 S 市地铁总公司又一次给了我们参与“S 市地铁南 北线一期工程盾构第一标段”投标竞争的机会，这是业主对我们的信任，它将是实现我局承建 S 市地铁工程战略部署的机遇和挑战。我们将在认真领会招标文件的基础上编制出投标文件， 如果业主将本标段授予我局，我局将作如下承诺： (1) 尽快成立局 S 市地铁工程指挥部，局已召开办公会明确分工，局总工程师全力负责 S 市 地铁工程，任局指挥部指挥长。 确

18、保在施工准备、工序转换、关键技术处理以及盾构出洞 100m 试验段时间内均在现场，每年 在现场时间不少于 6 个月，特别是在前期工作。 (2) 由曾参加过北京地铁西单站工程施工， 在广州地铁东山口站和上海地铁江苏路站担任项目 经理具有国家一级项目经理资质， 荣获 “全国优秀项目经理” 称号的高级工程师出任项目经理。 (3) 聘请国内从事盾构设计、施工方面的老专家及具有现场施工丰富经验的管理人员作为顾 问，确保该工程安全顺利完成。 (4) 我们将与西南交通大学、 同济大学共同联合对盾构管片的设计优化以及对施工过程中可能 出现的问题进行专题科研研究，以减少施工中的不安全因素，达到加快工期、减少漏水

19、，确保 安全，降低造价的目的。 (5) 我局人员、材料、设备调整余地较大 ，我们将按照投标文件和工程实际，上好人员、机 械、设备，确保万无一失。 (6) 根据本工程实际情况，局科研处、技术处、设备处将组织专职机构，对盾构施工，作为一 个重点进行项目技术指导，把关。 第第2节节有利条件有利条件 参加该标段竞标，我局具有以下有利条件： (1) 我局已多次召开办公会，局将把 S 市地铁工程的施工，列为全局首号工程，从人力、物 力、财力上已作好了充分的准备，确保兑现合同承诺。 (2) 具有在城市施工中不同地层下明挖、盖挖及超浅埋暗挖洞室施工的实践经验 (类似工程详细情况见表 2.1，表 2.2）。 类

20、似工程施工经验表（一） 表 2.1 项目 工程名称 工程内容 地 铁 车 站 工程 地 铁 区 间 工程 (3) 具有城市施工多方协调和文明施工的经验 (4) 拥有足够的力量投入本工程施工 设备人员力量： 近几年来我局先后参加了多个城市地铁及市政工程的施工， 购置了多种配套的地下工程施工设 备及部分专用施工设备，队伍正休整等待。 资金力量： 如业主采用设计方案，我局已与 xx 地铁盾构公司签定租赁协议，租用其盾构设备；如业主采 用优化方案，局已准备足够资金购置新设备，如中标，即可提供适应 S 市地铁的设备，以保 证工程安全优质按期完成。 (5) 具有前后方呼应， 强化组织管理的铁道兵优良传统一

21、旦我局中标， 我局将把该项工程作为 全局的重点工程， 在人力物力大力支持的基础上， 局科研处还将派一个课题组进驻现场实行科 研先导； 在组织机构上将以局总工程师总负责， 选择具有城市施工经验的管理人员组成局 S 市 地铁指挥部，对项目实行现场直接指挥。 第三章第三章工程概况工程概况 第第1节节工程规模、位置及周围环境工程规模、位置及周围环境 本标段的工程施工方法有两种。 其中， 从河北侧至盾构工作井范围为明挖法施工的区间隧道 （分 敞开段 U 形结构和暗埋段矩形结构）。该线路平面自河北侧起，沿着 d 向北，由路中偏向路 西侧， 沿多幢 26 层居民楼旁穿越至盾构工作井。 占用 d 西侧施工对道

22、路交通有较大的影响， 此部分施工围挡占用时间要合理安排并尽可能短。 另外从盾构工作井至 a 站南端及从 b 站南端至 c 站北端二区间为盾构法施工的区间隧道。 盾 构从工作井出洞，在 h 桥西侧穿越内河， 斜穿 S 市搪瓷厂桩基群，经 d 路中，至 a 车站南端头井内，随后调头下行推进至盾构工作井 内。后经转场至 b 站。在 b 站至 c 站区间，盾构从 b 站出发沿 i 路东侧穿越 i 大厦经 i 路 路中推进，且在 c 北端头井调头返回，b 站南端头井线路纵坡呈 V 形，最大纵坡为 33。 第第2节节工程地质工程地质及水文地质及水文地质 3.2.1 工程地质 1、试验段在地貌上隶属于岗前洪

23、积扇古河冲积漫滩单元，经长期人类堆填改造，现地势较为 平缓。试验段地层自上而下分别为： 1 杂填土：杂灰黄色，松散，主要由碎石、块石及少量粘性土组成，极不均质。表层普 遍为水泥地坪或沥青路面，层厚 1.06.0m，场地均有分布； 2b34 素填土： 灰灰黑色， 软流塑， 含淤质， 以粉质粘土夹碎砖瓦为主， 层厚 1.68.1m， 场地均有分布； 11c3 粉土： 灰黄色， 稍密， 夹软塑粉质粘土， 具铁锰质浸染斑点， 不均质， 层厚 0.34.8m， 场地均有分布； 12b2 粉质粘土：灰褐灰色，湿，可塑，局部软塑，夹薄层粉土、层面粉砂，具铁锰质 浸染，不均质，层厚 1.74.8m，分布局限；

24、 21b34 粉质粘土：灰灰褐色，饱和，软流塑，含淤质及少量腐植物，夹层面粉砂或 薄层粉土，有螺壳，具层理，欠均质，层厚较大，厚度 2.813.5m； 22d3 粉砂：灰色，饱和，稍密，夹粉质粘土及粉土，具层理，含贝壳，欠均质，一般 厚度 1.75.8m； 23c23 粉土：灰色，饱和，稍密中密，夹淤泥质粉质粘土、粉砂，含腐植物，具层 理，欠均质，厚度变化大，一般 2.319.2m；24d23 粉砂：灰色，饱和，稍密中密， 深部密实，夹薄层粉土，含云母片，具层理，欠均质，厚度变化大，一般 2.319.2m； 3b3 粉质粘土：灰暗灰绿色，软塑，局部流塑，偶呈可塑状，夹粉土和植物碎片，不均 质；

25、 11b2 粉质粘土：青灰灰黄色，可塑，局部硬塑，偶夹粉土，有铁锰质结核、斑块，多 见姜结石，欠均质，厚度 4.07.7m； 24e 粉质粘土混卵砾石：灰黄色，粉质粘土呈软可塑状，卵砾石含量 1020%，一般直 径 24cm，个别达 9cm，次圆状，偶夹棕红色风化物，不均质，厚度 1.92.3m，分布局限； 11b23 粉质粘土：灰黄色，可塑，局部软塑，偶夹粉土，并受铁质浸染； 32c12 粉土：灰黄褐黄色，密实至中密，夹粉砂，中下部粉细砂含量渐高，受铁质 浸染，偶夹粉质粘土和紫红色泥质粉砂岩风化物，欠均质，厚度 1.06.9m，场地均有分布； 33b1 粉质粘土：褐黄色，硬塑，含丰富铁锰质结

26、核，欠均质，层厚 5.7m； 4e 粉质粘土混卵砾石：灰黄色，卵砾石含量 2040%左右，砾径 38cm，个别达 11cm，呈 次圆状，成份以石英质、燧石质为主，不均质，局部充填中粗砂，层厚 0.34.0m，场地均有 分布；Klg1 强风化粉砂质泥岩：浅紫红色，岩芯呈土状，中下部呈碎块状，风化裂隙发育， 手掰易碎，遇水易软化，场地均有分布；Klg2 中风化粉砂质泥岩：浅紫红色，局部夹泥质 粉砂岩，岩芯呈短柱状，裂隙较发育，泥晶结构，层状构造，场区均有分布。 试验段中明挖段穿越地层为软弱粘性土和松散填土； 盾构段穿越21b34 淤泥质粉质粘 土、12b2 粉质粘土、22d3 粉砂、23c3 粉土

27、。 2、cb 段在地貌上隶属于古河漫滩，地面较平坦，为沥青路面。地层自上而下为： 1 杂填土：杂色、松散，主要由粘性土、碎砖、石块组成，极不均质。表层为沥青路面， 深部则以粉质粘土为主，夹大量碎砖、石块。层厚 0.91.0m。 2 素填土：灰黄灰色，很湿，软塑，局部可塑，以粉质粘土为主，夹少量碎砖石块，含 腐植物，不均质，高压缩性，低强度。层厚 1.14.2m。 11c2 粉土：灰黄色，很湿，中密，含铁质斑点及云母片、贝壳等中偏高压缩性，低强 度。层厚 0.83.3m。 12b2 粉质粘土：灰黄色，湿，可塑，局部硬塑，含少量 Fe、Mn 质结核，中偏高压缩 性，低强度，不均匀。层厚 2.77.9m。 2b34 粉质粘土：灰深灰色，饱和，软流塑，含淤泥质，夹贝壳腐植物及粉土薄层。 高压缩性，低强度，不均质，层厚 4.012.6m。 3b23 粉质粘土：灰色，很湿，可塑软塑，夹铁锈斑点及腐植物，粉土薄层。中偏高压 缩性，低强度，较均质。层厚 1.35.6m。 11b12 粉质粘土：青灰色，湿，硬可塑，粘性较大，夹铁锰质斑块。中偏高压缩 性，中低强度，较均质。层厚 2.48.8m。 12b34 淤泥质粉质粘土：灰黄色，很湿，软流塑，含较多腐植物，有机质含量较高， 局部呈可塑状，夹粉土薄层，中偏高压缩性，低强度。仅 DTS98 孔