隧道与轨道施工组织设计.docx
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隧道与轨道施工组织设计
隧道与轨道施工组织设计
课程设计
学年学期:
2014—2015学年第1学期
院别:
专业:
土木工程
专业方向:
隧道与轨道工程方向
班级:
学生:
学号:
指导教师:
第一章施工组织设计编制依据1
1.1编制依据1
1.2编制范围1
1.3编制原则2
第二章工程概况2
2.1工程基本情况2
2.2主要技术标准4
2.3主要工程数量4
2.5自然条件及工程环境6
2.6施工特点、重点及难点7
第三章施工总部署8
3.1施工总体目标8
3.1.1施工总目标8
3.1.2施工知道思想8
3.1.3质量目标9
3.1.4安全目标9
3.1.5工期目标9
3.1.6环保节能目标9
3.1.7技术创新目标10
3.1.8职业健康目标10
3.1.9文明施工目标10
3.2施工组织机构及施工队伍部署10
3.2.1施工组织机构10
3.2.2分段施工13
3.3施工方案14
3.3.1总体施工方案14
3.3.2CRTSI型轨道板预制14
3.3.3制造工艺流程16
3.3.4无砟道床施工18
3.3.4.1概述18
3.3.4.2施工计划18
3.3.4.3施工方法(工艺流程)19
第四章施工组织部署32
4.1路基工程32
4.2桥涵工程32
4.3轨道工程33
4.4管线工程33
4.5改移道路工程33
4.6临时设施安排33
4.7临时房屋与营地33
4.8临时用电34
4.9临时通信34
第五章文明施工、文物保护、环境保护措施34
参考文献38
附图38
CRTSⅠ型无砟轨道施工组织设计
第一章施工组织设计编制依据
1.1编制依据
⑴xx铁路合同文件,招、投标文件,施工设计图及有关资料。
⑵国家、铁道部颁发的现行铁路工程施工技术规范、验收标准及工程质量评定标准。
⑶现行时速200km/h及以上速度的部颁规范、规程及验标。
⑷xx公司颁发的《指导性施工组织设计》。
⑸现场施工调查、勘察资料,单位的施工、生产能力、资源状况。
⑹xx公司总体施工计划安排及先导段现有的设计资料。
1.2编制范围
根据公司要求,先导段轨枕预制场优化后设置轨枕/轨道板预制场1个,预制场供应先导段范围为DK1551+800~DK1679+000,施工长度125.105km。
1.3编制原则
⑴统筹规划、均衡生产的原则。
架梁及路基施工顺序服从于轨道铺设施工顺序的原则;桥梁下部及路基施工顺序服从于架梁施工顺序的原则;大型临时设施服从于主体工程施工顺序及节点要求的原则。
做到全段统一安排和筹划,确保均衡生产。
⑵重点先行、分段展开。
①在架梁通道上的、设计有挡风结构的路基优先施工;路基主体工程施工尽量避开冬季。
②桥梁下部结构、特殊结构桥梁以满足架梁计划为目标,组织多单元平行流水施工;高墩、大跨度现浇梁是桥梁施工的重点,制梁场力争尽早完成基础设施建设,早日认证,提供铺架条件,避免挤占轨道及站后工期。
⑶突出难点、有序推进。
根据全标段工期计划进行节点工期控制。
同时,对路基地基处理、路基沉降控制、大跨度连续梁、无砟轨道、各专业接口等重难点环节预先规划,做到有实施方案、有执行计划、有控制措施、有应急预案,使全段工程建设有序推进。
⑷以设计要求和铁路施工规范、验标为标准,以科学先进的施工方法、施工工艺、施工管理为手段,坚持“高水平、高起点、高标准、高质量”,科学组织,精益求精。
⑸以满足施工工期为目标,以满足施工安全、施工质量要求为核心,“突出重点、兼顾一般”,合理进行资源配置,按照“精干机构、精兵强将、精良装备”和“安全、优质、快速、高效”的原则进行施工组织安排,实现快速、均衡生产。
⑹注重施工安全、严格按有关规定科学组织,文明施工。
第二章工程概况及主要工程数量
2.1工程概况
先导段全长125.105km,先导段主要工程桥梁为16.583km,共计79座,其中特大桥7座,计8762.76米;大桥25座,计5840.74米;中桥27座,计1695.86米;小桥20座,计283.5米。
路基108.522Km;制架T梁871孔;无砟道床/底座板250.21km。
先导段无砟轨道施工内容除正线无缝线路和站线铺轨、铺岔外的所有施工项目,包括扣件、轨枕/轨道板的预制与铺设、轨道精调、钢筋混凝土道床板施工、混凝土支承层或底座施工,具有工艺新,技术标准高,施工难度大,无砟道床施工物流组织复杂,是先导段施工的重点。
无砟轨道板按单作业面每组每天平均160单线m铺设,采用砼搅拌站、砼输送车、砼输送泵及无砟轨枕/轨道板铺设等设备。
根据工程量分作业面/组同时作业,轨枕/轨道板预制提前进行,并保证轨枕/轨道板预制比铺设提前1个月完成,确保轨枕/轨道板的预制储存不影响现场施工;铺设、调整、钢筋制安、轨道精调、轨道板混凝土浇筑施工分别安排单作业面平均160单线米/天。
6个作业面,共配备P60kg25米工具轨10.25km循环倒用(每个作业面配备1.025km)。
正线轨道结构采用CRTSI/II型双块式/板式无砟轨道,正线道岔采用长枕埋入式无砟道岔。
先导段无砟轨道施工内容除正线钢轨及无缝线路和站线铺轨、铺岔外的所有施工项目,包括扣件、轨枕/轨道板的预制与铺设、轨道精调、钢筋混凝土板施工、混凝土支承层或底座施工。
扣件:
采用WJ-8弹性扣件;
轨道板:
路基地段轨道板采用C40钢筋混凝土结构直接连续浇筑于混凝土支承层上,道床板宽2.8m、厚0.26m;桥梁地段道床板采用分块式结构浇筑于混凝土底座上,并在道床板及底座间设置4mm土工布相隔离,道床板宽2.8m、厚0.26m,板长根据梁型调整,一般为6.5m。
混凝土支承层:
路基上混凝土支承层采用水硬性混合料或C15素混凝土连续浇筑于路基表面,支承层宽3.4m、厚0.3m,每隔5m设置一条横向伸缩假缝,曲线超高由路基基床设置。
桥梁地段底座采用C40钢筋混凝土分块浇筑于梁面上,并通过梁面预埋钢筋牢固连接,底座宽2.8m、厚0.2m,曲线超高由混凝土底座设置。
根据公司要求,先导段轨枕预制场优化后设置轨枕/轨道板预制场1个,预制场供应先导段范围为DK1551+800~DK1679+000,施工长度125.105km。
本项目计划开工日期为2011年3月1日,计划竣工日期为2012年7月31日,总工期为510天。
无砟轨道工程进度计划
轨枕/轨道板2011年3月1日开始预制,2012年7月31日完成无砟轨道施工;
轨枕/轨道板2012年6月30日预制完成;
支承层混凝土2012年7月1日完成;
无砟轨道施工2012年7月31日完成。
2.2主要技术指标
表1主要技术标准表
铁路等级
国铁I级
正线数目
双线
最小曲线半径
5500m
速度目标值
200km/h以上
限制坡度
20‰
最小曲线半径
5500m
到发线有效长度
650m
牵引种类
电力
列车运行控制方式
自动控制
行车指挥方式
综合调度
2.3主要工程数量
表4主要工程数量表
序号
工程名称
工程项目
单位
数量
1
无砟轨道工程
CRTSⅠ型/II型板式/双块式
km
250.21
2
大型临时设施和过渡工程
正线公里
125.105
2.4无砟轨道施工设备、机具、测量设备及人员配置
每个作业面总人数143人,根据上述施工安排先导段共设置6个作业面,共需劳动力858人。
每个作业面分为混凝土支承层或底座施工组、测量组、工具轨轨排铺设组、轨道调整组、混凝土施工组、养护清理组、轨道散料运输组,具体劳动力安排如下表:
表1作业面劳动力安排
序号
工种
1个作业面数量
鄯善轨枕场管段
6个作业面合计
备注
1
线路工
10
60
2
装吊工
5
30
3
测工
8
48
4
混凝土工
10
60
5
模型工
5
30
6
电工
2
12
7
汽车司机
10
60
8
龙门吊司机
2
12
9
发电机司机
1
6
10
其他专业工种
40
240
11
普工
50
300
合计
143
858
主要设备投入
表2无砟轨道施工设备配备表
序号
名称
单位
鄯善管段
备注
数量
底座混凝土施工
1
75KW发电机
台
10
75kw
2
混凝土搅拌站
座
1
由先导段沿线土建拌合站供应
3
8m3混凝土搅拌运输车
辆
30
4
80m3/h混凝土汽车输送泵
台
10
5
钢筋加工设备(弯曲/切断机)
套
10
6
硅整流电焊机
台
10
钢筋焊接等
7
混凝土底座组合钢模板
套
10
每套800双米
8
混凝土振捣设备
套
10
插入式捣固器等
工具轨铺设及调整
1
轮胎式龙门吊
组
20
吊装轨排就位
2
30t运输汽车
辆
20
3
支撑架
个
1063
4
全站仪
台
10
TCA1800
5
轨检系统
套
6
轨检小车、工控计算机及显示屏
道床板混凝土灌注
1
8m3混凝土搅拌运输车
辆
30
2
80m3/h混凝土汽车输送泵
台
10
泵送长度200m
3
钢筋加工设备(弯曲/切断机)
套
10
4
硅整流电焊机
台
10
钢筋焊接等
5
组合钢模板
套
10
每套800双米
混凝土养护
1
水车
辆
20
2
抽水泵
台
20
底座施工组:
负责底座砼与线下结构接触面处理(桥面凿毛、清洗等),底座钢筋加工、铺设,底座混凝土模板安装,砼灌注养护。
测量组:
负责控制基标、加密基标等测设;负责对施工范围内线路的中线、高程进行贯通闭合测量及平面控制测量;负责在底座面上放线;负责轨道最终就位的精密测量。
轨道铺设组:
负责工具轨轨道组装,钢筋安装,轨道材料300m范围内的转运。
轨道调整组:
负责轨道粗调、精调,钢筋网整改,关模。
混凝土组:
负责混凝土运输与灌注。
运输组:
负责轨道材料运输。
养护清理组:
负责道床混凝土养护,施工现场整理和零星材料的收集。
2.5自然条件及工程环境
2.5.1地形、地貌
该工程沿线地貌单元属于吐鲁番盆地北缘山前冲、洪积平原区。
地形平坦开阔,地势略有起伏,多为典型的戈壁荒漠地貌,区内人烟稀少。
2.5.2工程地质
沿线通过地区不良地质主要有坡面溜坍、风沙及风蚀、人为坑洞等,特殊岩土有盐渍土、岩盐、软土、松软土、石膏岩、石膏土及多年冻土。
⑴地层岩性
沿线地层的分布主要受构造控制,从元古界至新生界均有出露,岩性复杂多样。
哈密、吐鲁番盆地北缘山前冲、洪积平原,主要为中、新生界断陷盆地陆源碎沉积物,出露第三系、白垩系泥岩、砂岩及砾岩,表层广布第四系,以黄土、卵砾石土松散沉积物为主。
地层岩性沿线出露地层主要有新生界、中生界、古生界。
新生界遍布全段,以第四系冲积、洪积及湖积的松散地层为主,分布大量的第三系半成岩地层。
⑵地质构造
沿线区域地质构造:
本线在构造上处于祁连褶皱系和天山褶皱系两大构造单元及其边缘部位,祁连褶皱系为北西向展布,天山褶皱系东西向展布,沿线涉及次级构造单元由东向西哈密、吐鲁番坳陷、博格达山复背斜。
本段共经过哈密、吐鲁番坳陷,区段内无影响工程建设地质构造。
⑶不良地质、特殊岩土
本段不良地质现象主要有风沙及风蚀、风害。
DK1489~DK1510为著名的百里风区。
风害是工程施工重点研究和防护的问题之一。
戈壁漫流区汛期防洪是工程施工特别注意的安全问题。
风沙是本线的主要不良地质现象。
风沙现象主要为地表积沙,部分地段表现为固定、半固定、流动沙地、沙丘。
线路多处地段属于半荒漠、荒漠地区,受气候条件及植被发育程度的影响,在部分地表形成风积沙地貌。
2.5.3水文与水文地质
沿线水文地质条件相对简单,地表水贫乏,地下水主要为第四系孔隙潜水,地下水埋深一般大于50米。
本段水资源缺乏,三道岭至鄯善(约190公里)沿线为严重缺水区,施工用水困难,施工用水需要长大距离调运,对工程成本影响较大。
第四系孔隙潜水一般对混凝土具硫酸盐侵蚀性。
2.6工程特点及施工重、难点
根据先导段工程特点,T梁的制运架、沉降控制、高性能混凝土施工、无碴道床、强风区防风施工是影响顺利建设的关键因素。
根据工期安排、质量控制、安全生产等因素,梳理先导段重难点工程如下:
⑴T梁的制运架
标段内871孔T梁的预制架设是控制工期的关键环节,必须以T梁作为控制工期的主线来合理安排桥梁下部工程施工,故T梁的预制架设是标段的工程重点之一。
(2)沉降控制
先导段长度125.105km,开通时速度快,路基和桥梁实体的沉降控制要求高,测量工作要求严,将沉降控制列为重难点之一。
(3)高性能砼
为了把铁路第二双线建成世界一流的精品工程、百年不朽工程,实现混凝土结构100年使用寿命,在施工过程中必须把满足混凝土结构的耐久性指标要求及工艺要求作为混凝土施工控制的重难点。
(4)无碴道床
CRTSⅠ型双块式无砟轨道主要由钢轨、弹性扣件、双块式轨枕、钢筋混凝土轨道板、混凝土支承层(路基)或底座(桥梁)组成。
先导段无砟轨道施工内容除正线无缝线路和站线铺轨、铺岔外的所有施工项目,包括扣件、轨枕的预制与铺设、轨道精调、钢筋混凝土道床板施工、混凝土支承层或底座施工,具有工艺新,技术标准高,施工难度大,无砟道床施工物流组织复杂,是先导段施工的重点。
(5)强风区防风施工
先导段线路穿越著名的南疆百里风区,常年大风不断。
工程所处风区大风频繁,风力强劲、风速变化剧烈。
既有南疆铁路经常遭受大风危害,出现多次大风吹翻棚车的灾害事故,甚至有客车被吹翻的情况。
防风问题是该段线路面临的重要问题。
因此施工过程必须采取切实可行的防风措施,确保施工安全。
第三章施工部署
3.1施工总体目标
3.1.1施工总目标
深入贯彻“以人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”的铁路建设新理念,坚持国家利益至上,用和谐发展、科学发展统领工程建设,全面实施“六位一体”管理,以创建精品工程、安全工程为载体,精心组织,精心施工,精心管理,使全标段整体达到世界高速铁路一流标准,经得起运营和历史的检验。
3.1.2施工指导思想
为“安全、快速、有序、优质、高效”地建设本工程,保证兑现承包合同,遵循“统一部署均衡有序突出重点优质高效”的指导思想,根据先导段路基、桥梁、防风棚洞工程、轨道、及其他运营生产设备及建筑物等分布情况,结合桥梁的孔跨布置方式、特殊路基工点、工程规模以及采用的施工技术、工艺等,科学组织、合理安排施工生产。
3.1.3质量目标
主体工程质量零缺陷,桥梁混凝土结构使用寿命不低于100年,无砟轨道使用寿命不低于60年,单位工程一次验收合格率100%。
3.1.4安全目标
健全各项安全管理制度,严格遵守各项安全法规,完善施工过程安全控制,推进施工安全标准化建设,确保安全有序完成项目施工,具体控制目标为:
⑴无一般以上铁路交通安全责任事故;
⑵无机械设备大事故;
⑶无责任施工火灾、风灾事故;
⑷无责任火工品、重要器材、设备被盗和爆炸事故。
3.1.5工期目标
先导段里程为DK1551+800~DK1679+000,计划于2011年3月1日开工,于2012年7月31日竣工;总工期17个月。
各单项主体工程最早开工、最迟竣工时间:
先导段计划于2011年3月1日开工,2012年7月31日完工。
施工测量:
2011年3月1日~2011年5月31日;
混凝土底座板及凸形挡台浇注施工:
2011年4月1日~2011年12月31日;
轨道板铺设:
2011年7月1日~2011年12月31日;
轨道板精调:
2011年10月15日~2012年1月15日;
CA砂浆施工:
2011年11月1日~2012年4月30日;
凸台树脂的灌注:
2012年3月1日~2012年5月31日;
养护及废弃物处理:
2012年4月1日~2012年6月30日;
轨道精调:
2012年4月15日~2012年7月15日;
交验:
2012年5月25日~2012年7月25日。
3.1.6环保节能目标
努力把施工对环境的不利影响减至最低限度,确保铁路沿线景观不受破坏,地表水和地下水水质不受污染,植被有效保护;坚持做到“少破坏、多保护,少扰动、多防护,少污染、多防治”,使环境保护监控项目与监控结果达到设计文件及有关规定,做到环保设施与工程施工“同时设计,同时施工,同时交付使用”。
3.1.7技术创新目标
以促进技术进步和服务工程建设为宗旨,攻克对工程施工安全、质量、工期、环境保护等影响重大的技术难题;获得最大的科技、管理、资源、环保和社会经济效益;争创国家科技进步奖项、省部级科技进步奖项。
3.1.8职业健康目标
注重职工的职业健康,保证文明施工,保障劳动保护,杜绝职业病发生;加强卫生监控,确保无大的疫情,无传染病流行。
3.1.9文明施工目标
遵守法律、法规和有关工程建设的规定,自觉维护社会公共利益和人民群众的合法权益。
不扰民、不损害公众利益。
施工现场临时设施建设统筹规划,合理布局,永临结合,节约用地,注重实用,符合标准。
3.2施工组织机构及施工队伍分布
3.2.1施工组织机构
施工组织机构图
项目部成立以项目经理为组长,项目总工程师为技术负责人,项目书记、项目副经理为副组长的无砟轨道施工组织机构,并由项目部负责无砟轨道施工,负责管区内的工程指挥、技术管理、劳动力组织、机械设备及材料调度等工作。
无砟轨道施工分部成立相应的组织机构,负责组织各施工段的工程管理工作,并根据轨道板工程施工需要分别组建成立相应的工班:
测量班、底座施工工班、轨道板粗铺及精调工班、CA砂浆灌注工班、凸台树脂灌注工班。
各组织机构详见下图:
图2-1-1施工组织机构图
部门主要职责表
部门主要职责表2-1-1
序号
部门或人员
管理职能或职责
1
施工技术部
负责工程项目施工的技术指导工作、工程测量。
负责图纸核对、岗前培训、技术交底、测量,编制施工组织设计、施工方案、作业指导书,为每道工序生产合格产品提供可靠的技术保证,并做好资料记录与管理。
2
安质环保部
负责项目的安全、质量及环保管理。
检查、落实、监督施工方案、工艺及操作规程的执行情况,严格按照工程施工的实施细则和相关规范,检查各工序的成品、半成品,保证上道工序为下道工序提供合格的产品并完成各种质量记录。
进行岗前安全教育培训、工中日常安全检查及事故分析,严格安全操作程序。
定期进行安全和环保检查。
全面有效的贯彻全部质量管理应该赋予的必要的权限。
3
计划合同部
负责工程合同、计划统计、验工计价,编制施工预算,组织整理有关资料,保证资料的完整性、连续性和可追溯性,负责研究和开展项目成本核算工作。
4
财务部
负责财务等管理工作,指导和监督资金的合理使用,进行财务分析。
5
设备物资部
负责工程的物资采购供应,机械设备的调遣、维修、管理。
负责对采购的物资、机械进行控制,做到采购、订货、验收、搬运、贮存、发放和使用手续完备,记录齐全,具有可追溯性。
组织搞好物资储备,确保物资供应。
6
中心试验室
负责本工程的试验检测工作,为保证合格的建筑材料及现场工程项目检测提供正确、完整的技术资料。
7
综合办公室
负责处理日常行政事务、对外协调、职工生活保障及文明施工、消防、治安、环保措施执行与监控,为正常施工提供良好的内外环境。
根据集团公司的管理体系文件,结合本工程实际,制定针对本工程的管理体系文件并认真执行,全面有效的贯彻管理体系赋予权限和职责。
3.2.2分段施工
分成六个施工区每个工作区同时施工
工作区位置表
序号工作队负责范围
1第一工作区DK1551+800~DK1574+800
2第二工作区DK1574+800~DK1595+800
3第三工作区DK1595+800~DK1616+800
4第四工作区DK1616+800~DK1637+800
5第五工作区DK1637+800~DK1658+800
6第六工作区DK1658+800~DK1679+000
3.3施工方案
3.3.1总体施工方案
根据标段工程的特点和重难点,经过全面工地现场考察和研究,先导段的总体施工组织设计方案是以T梁制架以及双块式轨枕施工为为主线,分段安排路基、桥涵及其他运营建筑物的施工,平行作业,多工点同时施工;同时抓好各种管线、电缆、地方民用设施的迁改和安全防护,确保施工正常进行;注重工序衔接,确保高效优质,确保施工安全、质量及工期目标的实现。
正线轨道结构采用CRTSI型板式无砟轨道,正线道岔采用长枕埋入式无砟道岔。
先导段无砟轨道施工内容除正线钢轨及无缝线路和站线铺轨、铺岔外的所有施工项目,包括扣件、轨枕/轨道板的预制与铺设、轨道精调、钢筋混凝土板施工、混凝土支承层或底座施工。
扣件:
采用WJ-8弹性扣件;
轨道板:
路基地段轨道板采用C40钢筋混凝土结构直接连续浇筑于混凝土支承层上,道床板宽2.8m、厚0.26m;桥梁地段道床板采用分块式结构浇筑于混凝土底座上,并在道床板及底座间设置4mm土工布相隔离,道床板宽2.8m、厚0.26m,板长根据梁型调整,一般为6.5m。
混凝土支承层:
路基上混凝土支承层采用水硬性混合料或C15素混凝土连续浇筑于路基表面,支承层宽3.4m、厚0.3m,每隔5m设置一条横向伸缩假缝,曲线超高由路基基床设置。
桥梁地段底座采用C40钢筋混凝土分块浇筑于梁面上,并通过梁面预埋钢筋牢固连接,底座宽2.8m、厚0.2m,曲线超高由混凝土底座设置。
3.3.2CRTSI型轨道板预制
3.3.2.1设计生产内力
根据公司要求,先导段轨枕预制场优化后设置轨枕/轨道板预制场1个,预制场供应先导段范围为DK1551+800~DK1679+000,施工长度125.105km。
因此轨道板预制厂的生产能力约为125105×2(双线)÷5m/块×1.05=52545块。
由项目情况可知,该项目工期共16个月,每月按满勤30d考虑,则每天需要生产轨道板52545块÷(16月×30d/月)=110块/天。
3.2.2.2轨道板预制厂
轨道板预制厂分为生产区、存板区、办公生活区,同时还设置配电房、材料仓库等附属设施,厂内修条施工便道通往施工现场,方便原材料进厂和轨道板送往现场。
生产区包括钢筋加工生产线、轨道板预制生产线、搅拌站及供热系统。
轨道板生产线和钢筋加工生产线布置在室内,采用钢结构厂房。
办公生活区主要有办公室、试验室和职工宿舍及停车场等生活配套设施。
预制厂内还配置油罐、锅炉房、蒸汽控制室及配电房等,用于生产配套服务等,布置在生产厂房的进口端。
预制板的预制流程基本以模版→钢筋制安→混凝土浇注→养生为主线。
3.3.2.3主要设备装置
主要设备装置
3.3.3制造工艺流程
3.3.3.1模版制作与安装
⑴具有足够强度、刚度、稳定性、精确性和耐久性。
⑵要拆装方便,结合部位便于清理。
⑶设计预留适当的混凝土振
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