石太铁路客专z2标段施工组织设计
一、工程概况
1.工程简介
新建铁路石家庄至太原客运专线重点工程起自石家庄北站K4+475.7，途经河北省石家庄市、鹿泉市、井陉县，再经山西省盂县、寿阳县、阳曲县，止于太原站K228+213，正线全长188.4公里。运营初期承担着石家庄与太原间大货物运量，与既有石太线构成我国煤炭运输的主通道之一。
本标段为Z2标段，起讫里程为DK66+240～DK73+201，标段全长6961m.标段位于盂县境内，主要工程有南梁隧道出口段、孤山斜井、孤山大桥、太行山隧道进口段等工程。
2.自然特征
地形地貌
南梁隧道及太行山隧道位于太行山脉中南段，为基岩中低山区沟壑侵蚀地貌。太行山脉剥蚀中低山区内山峰林立，绵延起伏，形成了形态各异的陡崖、峭壁、单面山。峡谷深切。多呈“V”字型，地势起伏较大，最大高差600余米。大多数峡谷中无水，均为干谷，山上植被较为稀少，基岩裸露，呈山地地貌的典型特征。
2.2气象特征
隧道区内地处暖温带亚润湿区，属高寒山地气候，降水稀少，气候垂直分带不明显，这里四季分明，夏季炎热少雨，冬季寒冷干，年降水量在350～800mm。
2.3河流水系
本区主要河流有阴山河、黑砚水河、温河及龙华河，均属海河水系滹沱河支流，其中阴山河从太行山隧道上部通过，河谷宽阔平坦，呈“U”字型。现河床干涸无水；隧道区内其它沟谷均为涸沟，只是在雨季有少量积水。其中，双尖梁至越宵山一线为地表水分水岭，岭底西至香炉寺断裂为地下水分水岭。
.4地震烈度
根据《中国地震参数区划图》（GB18303－2001），隧道区动峰值加速度为0.05～0.10。本地区基本地震烈度为～度。
.地层岩性及地质构造
.1地层岩性
南梁隧道洞身通过的地层岩性为寒武系，有个别闪长岩脉侵入。隧道通过地层多为石灰岩和白云岩硬质岩层，岩体完整～较完整，断层带和岩脉侵入体附近岩体较破碎，岩石为弱风化～微风化，岩土施工工程分级为级，少量页岩为级。
太行山隧道地层表覆第四系松散堆积层冲洪积马兰黄土、离石黄土，下伏石炭系中统本溪组（C2b）、奥陶系、寒武系及太古界（Art）地层。太古界为一套花岗片麻岩及黑云斜长片麻岩相组合。奥陶系、寒武系为灰～深灰色中厚～厚层状白云岩、石灰岩、紫红色薄层状竹叶状灰岩、角砾状泥灰岩（膏溶角砾岩）。石炭系中统本溪组为砂岩、泥岩及铝土质泥岩组成。其中进口DK69+255～DK79+360段洞身位于薄至中厚层状为主的白云岩、石灰岩类，岩体完整至较完整。
.2地质构造
南梁隧道区位于沁水块坳东端的娘子关-坪头坳缘翘起带北端，总体表现为东翘西倾的单斜构造。区内地质构造发育，主要发育燕山早期逆冲推覆构造、逆断层和褶皱，及燕山中晚期南北向断层。其中，以F5断层（洪河槽-张家庄断层）为标志，包括F1、F2、F3、F4、F5断层及闪长岩脉共同构成洪河槽-张家庄断层导水构造带。
太行山隧道通过了沁水块陷的娘子关-坪头坳缘翘起带、盂县奥缘翘起带、沾尚-武乡-阳成北向东褶皱带等三个V级构造单元。主要构造有六条断层及一个背斜。
.水文地质
地下水主要类型为：松散岩类孔隙潜水、碎屑岩类裂隙孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶隙水。本地区地下水对混凝土不具腐蚀性，石灰岩、白云岩地下水中的侵蚀性CO2对混凝土具有中等腐蚀性。角砾状泥灰岩（膏溶角砾岩）对混凝土具有硫酸盐弱腐蚀性。
.岩溶及岩爆预测
.1岩溶
南梁隧道DK64+070～隧道出口段，洞身穿越以泥质条带灰岩为特性崮山组地层，岩溶不发育。
太行山隧道区岩溶现象总体表现为微弱至弱发育。
.2岩爆
南梁隧道DK64+500～DK67+500崮山组泥质条带灰岩由于强度稍低，可能发生岩爆，但由于最大水平主应力方向与洞身斜交，隧道多处有断裂切割，即使有岩爆发生，规模和程度均较小。
.隧道涌水量预测
预测南梁隧道正洞的正常涌水量为5663m3/d，最大涌水量为32515m3/d；斜井的正常涌水量为2063m3/d，最大涌水量为12887m3/d；总涌水量为7726m3/d，最大涌水量为45402m3/d。
太行山隧道（不含斜井）正常涌水量为23021m3/d，最大涌水量为136760m3/d。
.工程施工的外部条件
.1当地交通条件
本标段邻近公路，通过引入和扩建便道即可到达各工点，对外交通较方便。
.2电力供应
按照业主提供的35KV高压线接至本标段，可满足施工用电需要。
3通讯条件
当地目前没有无线通讯信号，对外联系采用程控电话，线路从附近村镇引入。
4当地劳动力情况
标段所在地人口密度较小，施工高峰期的劳动力全部用本单位的职工。
.5水源及水质情况
本标段太行山隧道进口及南梁隧道出口间的沟谷里有河水，施工时拦坝蓄水后可作为太行山隧道进口工区生产及生活水源。孤山斜井工区采用打井取水以满足生产生活用水。
.6当地材料的分布情况
标段所在地区砂料缺乏，隧道桥梁施工用砂均需从附近地区择优采购；当地石料储量丰富，开采及供应条件较好。
.工程特征分析及施工对策
.1工程特征分析
.1.1.工程特点工程地质条件较复杂，施工难度较大本标段所在线路位于低山区和低中山区，桥隧相连，山峦叠嶂，沟谷幽深，地形崎岖复杂，沟谷切割强烈。其中南梁隧道穿过F1断层，在DK64+500～DK67+500崮山组泥质条带灰岩由于强度稍低，可能发生岩爆。
.1.2施工场地狭窄，平面布局困难，制约因素多
本标段内的南梁隧道出口和太行山隧道进口相距仅184m，地处高山峡谷，中间为孤山大桥，桥隧相连，特别是太行山隧道进口处地形陡峭，场地十分狭窄，进场便道和生产生活设施布设困难，工程前期投入大，制约因素多。
南梁隧道出口处场地狭窄，洞口紧靠既有公路，而且该公路目前正在改建，工期较长，施工干扰大，隧道正洞不具备大型机械快速施工的条件，必须从孤山斜井施工。
.1.3隧道基底沉降要求严格
客运专线隧道基底工后沉降要求极其严格，施工中应加强排水，特别是南梁隧道反坡段开挖面附近，应防积水浸泡基底，以免加大隧道基底的工后沉降。
.1.4施工驻地环境保护、水土保持要求高
本工程地处太行山区，该地区地形地貌破碎，自然环境脆弱，植被破坏后难以恢复，施工期间要特别注意对植被的保护和复原。水土保持和环境保护要求严格，施工中需对施工废水、废碴、生活垃圾及有害的物质进行处理达标后排放和堆弃。
.2工程重点
.2.1不良地质段的施工与地质超前预报
南梁隧道、太行山隧道地质条件复杂，南梁隧道穿过区域性F1断层，施工时极有可能在此地段发生坍塌、涌水等现象，而且隧道内的岩层近水平状分布，成拱性差。因此，针对本标段隧道的地质特点建立一套适合本工程的地质超前预测预报系统，采用综合预报手段，对异常地质情况认真分析，提高预报的准确度，根据地质超前预报成果，制订相应的施工方法及处理预案，是确保本标段工程安全、有序施工的重中之重。
8.2.2复杂地质条件下的均衡快速施工
本标段两座隧道工程量较大，地质条件比较复杂，施工工序多，施工干扰大，如何科学、合理地做好设备选型配套，组织均衡快速掘进，确保工期提前是本工程施工的一个重点。
.2.3确保结构的耐久性
客运专线铁路对结构耐久性提出更高的要求，隧道衬砌及桥梁结构施工过程中，应建立完善的质量保证体系，采用先进的施工工艺和检测手段，进行严格的过程控制，确保混凝土的耐久性满足设计要求。
.3工程难点
.3.1桥隧相连，临时工程布设困难，施工干扰大
南梁隧道出口地形陡峭，而且紧靠既有公路，直接从隧道出口进行正洞开挖，场地狭窄，施工干扰大；太行山隧道进口明洞段与孤山大桥3＃台相连，场地十分狭窄，施工便道布置困难，施工时如何合理地进行施工便道的选线和施工场地的布设，如何解决孤山斜井工区多工作面施工相互干扰的问题，实现本标段工程既定的质量目标，安全目标和工期目标，实现快速施工是本标段施工组织管理的一大难点。
.3.2长距离施工通风难度大
本标段太行山隧道左线最长独头掘进距离达3946m，除去正洞洞口外，没有设计其它辅助坑道，因而其施工通风是本隧施工的又一个难点。
.4主要施工对策
针对以上工程特点、重点、难点，施工中拟采取以下应对措施：
本工程按照“抓住重点、攻克难点、快速掘进、均衡生产、技术创新、确保工期”的原则组织施工，积极稳妥地采用目前国内外长大隧道施工的最新科技成果和工法，实现机械设备的合理配套，确保项目管理目标的实现。
隧道穿越断层破碎带等不良地段时，采用超前预注浆加固围岩、浅眼控制爆破、加强初期支护等措施来实现安全生产。施工时坚持“先预报、管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测，快反馈，控沉陷”的施工原则。采用TSP203、超前探孔等综合地质预报手段，根据预报结果来进行帷幕注浆堵水防止突水、涌泥的发生，以保证工程质量和施工安全。
岩爆地段施工以监测预报为主辅以喷洒高压水、超前钻孔预释能等手段，加强光面爆破和临时支护，降低岩爆发生的频率及强度。
断层地段按“探明地质、超前加固围岩、少扰动、强支护、快成环、勤量测、早衬砌”的原则施工，加强地质超前预报，以预报结果组织动态施工，选择适宜的开挖方法和支护手段，安全渡过断层地带。
同时借鉴国内及我单位以往类似工程施工的成功经验，结合本标段隧道的实际工程情况，科学合理地进行施工机械的配套选型，优化出碴运输组织方案，并针对南梁隧道不同的施工阶段采用不同的通风方案，确保质量目标和工期目标的实现。
针对太行山隧道进口施工场地狭窄，生产生活设施布设困难的问题，施工时，我们将采取“一次规划，分期实施”的方案，即边施工，边开创施工场地。施工时，计划从既有平山至盂县的公路上通过便桥横跨洞口附近的沟谷，再从沟顶左侧的山坡上把便道展线至隧道左右线洞口，然后再从洞口修建便道至线路右线500m的山坡上，在此山坡上平整场地，进行其它生产、生活设施的修建。同时组织人员迅速完成隧道进口洞口土石方和孤山大桥3＃台的施工，并在隧道左右线洞口前方约15m的地方砌筑挡墙，然后用洞碴回填压实，在其上边布设空压机房和安装通风机等，以解决洞口场地狭窄，部分生产设施难以布设的困难。太行山隧道、南梁隧道正洞施工通风均采用管径为1.8m的通风管，同时在每个横通道处设置SSF-NO9型射流风机，以加快风速的流动。
南梁隧道出口紧靠既有公路，在进行洞口土石方施工及从斜井向正洞方向开挖出洞时，应加强防护和制定确实可行的安全保证措施，确保既有公路行车、行人安全畅通。
在适当位置设污水处理设施，将施工过程中的废水、废液和生活污水、垃圾等经处理达标后排放和堆弃，确保工程所在地的环境不受污染和破坏。
施工组织布置及规划
1.编制依据及原则
1.1编制依据
本工程招标文件、设计图纸、技术要求和资料、补遗书、答疑书及现场踏勘所获取的相关资料。国家及铁道部现行的有关规范、规则和标准及《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》、《京沪高速铁路设计暂行规定》等。我单位综合管理、施工技术和机械装备水平以及类似工程施工中的经验和工法成果。
1.2编制原则
突出太行山隧道均衡快速掘进，带动整个项目的快速施工；突出科技攻关，推广应用新技术、新材料、新装备、新工艺，促使隧道施工达到国内领先水平；突出施工组织设计的科学性、先进性、合理性，保证施工顺利进行；突出现代化管理手段，确保文明施工，确保工期提前，确保部优、争创国优。
坚持基本建设程序，根据工程实际情况，围绕工程进度，采用平行流水及均衡施工方法，运用网络计划技术，实行过程管理，确保施工工期兑现。
借鉴以往工程施工组织的成功经验，针对本工程特点，以国优为目标，制定切实可行的施工方案、创优规划和质量保证措施，促使隧道施工水平再上新台阶。
严格遵循有关环保和水保法规，采取切实可行的保护方案和措施，配合当地政府和有关部门做好环保和水保工作。合理配置生产要素，优化临时工程布置，减少工程消耗，降低生产成本。
选派我单位参加过兰武复线乌鞘岭特长隧道队伍及西康铁路秦岭隧道施工的管理和技术人员担任专业队伍，按照业主要求组织专业化施工。
认真开展劳动保护，坚持以人为本，提高机械化施工程度，降低工人的劳动强度，加快隧道施工向技术密集型的转变。
强化地质预报，利用地质物探综合技术，将超前预报及监控量测作为主要施工工序，提高地质灾害的预报和应变能力，确保在复杂困难地质条件下的施工安全。
2.总体施工组织布置
2.1组织机构设置和人员组织
2.1.1组织机构设置
石太客运专线施工意义重大、施工技术复杂，质量要求高。我们将按照“高效精干”的原则，根据标段的特点，组建成立“石家庄至太原客运专线重点工程Z2标段项目经理部”，按照项目法要求组织施工，全面履行合同规定的各项义务和责任。
充分发挥集团公司优势，加大在工程项目上人、财、物等方面的投入，加强统一管理与协调，广泛联系国内外高速铁路专家，组成客运专线施工技术顾问组。在总结国内外高速铁路施工经验的基础上，完善和提高我单位的施工水平及科研水平。
根据本工程的规模及特点，项目经理部设项目经理一名，副经理二名，总工程师一名，副总工程师一名。经理部内设六部两室一组。即科技研发部、施工技术部、计划财务部、物资设备部、质量安全环保部、全面质量管理部、测量试验室、综合办公室及专家组。
“拟投入本合同工程的技术和管理人员汇总表”及人员情况表具体详见商务标。施工中，现场主要负责人不同时兼任其他工程项目的负责人。现场组织机构详见下页图《拟为承包本工程设立的组织机构框图》。各岗位及部门职责：为了强化施工管理，做到分工明确，责任到人，对项目经理部主要人员、部门职责确定如下：
.2.1.1.1项目经理
按照合同条款，全权负责本标段工程项目的实施，履行合同要求。
制定项目管理目标和创优规划，建立完整的管理体系，保证既定项目管理目标的实现。
组织精干高效的项目管理班子，搞好项目机构设置、人员选调、具体职责分工。
科学合理组织施工，及时组织有关人员编制项目施工方案、进度计划安排、重大技术措施、资源调配方案、提出合理化建议与设计变更等主要议案。沟通
项目内、外联系渠道，及时妥善处理好内、外关系。
建立严格的经济责任制，强化管理，推行科技进步，搞好工期、质量、安
全、成本控制，提高综合经济效益。
接受业主单位和上级业务部门的监督指挥，及时向业主单位汇报工作。
参质量事故的调查处理，组织落实纠正和预防措施，并对事故直接人员进行经济处罚。
2.1.1.2项目副经理
配合项目经理工作，具体组织工程项目的施工，对项目经理负责。
协调与建设及监理单位的关系，保证工程进度、质量、安全、成本控制目标的实现。科学组织施工，及时组织编制进度计划安排及资源调配方案，参与提出合理化建议与设计变更等重要决策。负责组织有关部门制定项目环保规划、措施，定期对环保工作进行检查，确保环保工作落到实负责施工现场环境保护、文明施工、综合治理等工作，严格执行铁道部、业主的有关标准及要求。拟为承包本工程设立的组织机构框图
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