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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流仑大盾构工程施工组织设计.精品文档.广州市轨道交通四号线仑大盾构区间土建工程盾构区间隧道实施性施工组织设计编制:审核:批准:中铁十三局集团有限公司广州地铁项目经理部二四年六月编制说明11 编制依据12 编制原则2第一章 工程概况31 工程范围及主要工程量31.1 标段工程位置31.2 工程范围31.3 主要工程量32 线路平纵断面及沿线周边环境52.1 工程线路平纵断面图52.2 沿线周边环境53 工程水文地质概况53.1 地形地貌63.2 地质构造63.3 岩土分层及其特征73.4 水文地质113.5 气象水文124 工程的工期要求与场地接
2、口条件124.1 工期要求124.2 主要场地条件及接口125 工程的主要特点及难点135.1 工程主要特点135.2 工程主要难点135.3 主要不良地质146 对盾构施工的影响因素156.1 线路上既有构造物对盾构施工影响156.2地下管线对盾构施工影响15第二章施工总体部署171 总体施工方案171.1 总体施工方案说明171.2 降低工程风险的总体思路182 施工进度安排192.1 施工进度参数的选定192.2 关键线路的工序安排192.3 施工总体进度安排213 施工临时设施及协调213.1 施工场地平面布置213.2 临时设施223.3 施工期间交通疏解673.4 施工场地相关接口
3、协调684 劳动力组织704.1 盾构施工工班704.2地面综合施工工班714.3维修班714.4量测班、试验室714.5 作业人员动态725 施工设备配置726 生产后勤保障736.1 相应的施工供水、供电需求计划,材料供应计划737 管片生产75第三章盾构机761 盾构机选型依据和来源761.1 盾构机选型依据761.2 盾构机的来源782 盾构机性能描述782.1 技术参数表782.2 盾壳842.3 刀盘862.4 刀盘驱动872.5 管片安装机882.6 后配套设备892.7 管片装卸912.8 碴运输912.9 螺旋输送机912.10 皮带输送机922.11 辅助设备923 盾构机
4、操作和维护保养1033.1 盾构机的维修保养目标1033.2 盾构机设备维修保障管理组织体系1033.3 盾构机维修保养采取的模式1033.4 盾构机维修保养采取的方式1043.5 盾构机维修保养管理制度1043.6 盾构机故障维修1053.7 盾构机过官洲站维护及保养1053.8 盾构机的配件、维修工具管理1053.9 盾构机的使用管理106第四章施工工艺方法1071 盾构机的组装调试1071.1 组装场地的布置及吊装设备1071.2 组装调试程序1071.3 组装技术措施1081.4 盾构组装安全保护措施1081.5 盾构机组装1091.6 盾构机调试1112 隧道掘进1112.1 盾构区
5、间隧道地质补充详勘1112.2 盾构区间隧道施工流程1112.3 掘进模式的选择及操作控制1132.4 刀具的检查更换1162.5 始发掘进1192.6 过官洲河的掘进1232.7 过仑头海的掘进1232.8 在其它情况下过不同地层的掘进(花岗岩变质岩红层等)1242.9 过仑头村官洲村的掘进1252.10 盾构机过站1253 隧道掘进过程中的工艺方法1303.1 盾构掘进方向控制与调整1303.2 掘进中的碴土改良1313.3 管片背后同步注浆1323.4 管片安装1363.5 施工运输1383.6 施工通风与洞内管线布置1393.7 网络通讯和掘进信息管理1404 隧道附属工程施工1404
6、.1 洞门施工1404.2 联络通道施工1445 管片预制1465.1 管片生产及供应计划1465.2 管片生产厂的布置1465.3 设备配置1505.4 管片原材料1505.5 生产工艺流程和技术要点1515.6 管片生产与养护1545.7 管片运输与堆放1565.8 管片生产管理1575.9 管片生产质量保证措施1576 结构防水工程1606.1 盾构区间正洞的防水施1606.2 隧道结构防腐蚀施工措施1626.3 通道和洞口防水1637 盾构施工端头地层加固1647.1 仑头盾构始发井南端1647.2 官洲站北端端头1657.3 官洲站南端端头1667.4 大学城盾构吊出井北端端头加固1
7、688 施工监控量测与信息反馈1688.1 VMT导向系统1688.2 洞身变形监测1708.3 地表变形监测1719 盾构拆机解体和暂存养护17610 建筑物和管线保护17611 碴土余泥排放17611.1 碴土运输选择和保护17611.2 碴土排放场选择和申报17611.3 碴土排放场的安全和环保176第五章 施工管理措施1771 质量计划和质量保证措施1771.1质量方针和目标1771.2创优规划措施1771.3 质量活动的内容和要求1791.4施工质量的控制程序1821.5质量保证措施1841.6 防渗漏保证措施1861.7 隐蔽工程质量保证措施1871.8预埋件和预留孔洞的保护措施1
8、881.9成品保护措施1892 工程检验与试验1902.1 质量保证体系1902.2 检测试验手段及措施1993 技术保证措施2003.1 技术人员的保证措施2003.2 技术管理的保证措施2014 工期保证措施2024.1施工人员、设备、材料的保证2024.2 施工管理的保证2034.3 关键工期和关键工序的保证措施2035安全文明施工的保证措施2045.1安全文明施工保证体系2045.2文明施工、环境保护的保证措施2136 信息化施工管理措施2176.1 建立信息化施工管理流程2176.2 实施工程信息系统管理2187 质量缺陷责任期的工程维修2198 供应商和劳务分包的管理2208.1
9、供货商的管理2208.2 劳务分包的管理2219 对外合作和协调管理221分项施工方案目录222编制说明1 编制依据(1)广州市轨道交通四号线大学城专线【仑大盾构区间】盾构工程承包合同。(2)广州市轨道交通四号线大学城专线【琶洲塔官洲区间】详细勘察阶段岩土工程勘察报告。(3)广州市轨道交通四号线大学城专线【官洲大学城区间】详细勘察阶段岩土工程勘察报告。(4)原有地面建筑物的基础结构资料和施工记录。(5)广州市轨道交通四号线大学城专线线路补充工程勘查报告。(6)遵照的技术标准及规范如下:国标GB/T19000族标准:地下铁道设计规范(GB50157-92)城市快速轨道交通工程项目建设标准(试行本
10、)地下工程防水技术规范(GBJ108-2001)钢结构设计规范(GBJ17-88)地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范(GB50307-1999)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)地下铁道、轨道交通工程测量规范(GB50308-1999)建筑安装工程质量检验评定统一标准(GBJ300-98)广州地铁工程“质量验收标准(办法)”国家、部颁发的相关其他规范和标准(7)我局现有的施工技术、管理水平及机械配套能力。(8)我局地铁施工及其他类似工程的成功经验和科研成果。2 编制原则(1)确保设计方案安全可靠;技术方案针对性强、操作性强;施工方案经济、合理。坚持技术先进性、科学合理性、经
11、济适用性与实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机械设备。(2)以确保工期为原则,合理安排施工进度计划。(3)以确保质量目标为原则,配备配套的机械设备,采用先进的施工方法。(4)以确保安全生产、文明施工为原则制订各项措施,严格执行安全操作规程。使施工现场全过程处于严密监控状态。(5)以有利生产、方便生活为目标布置施工总平面。第一章 工程概况1 工程范围及主要工程量1.1 标段工程位置广州轨道交通四号线大学城专线【仑头大学城盾构区间】土建工程,北起仑头后底岗盾构始发井,经仑头村穿越仑头海至官洲岛,通过官洲站后经官洲村、官洲河等地,至大学城站结束
12、。1.2 工程范围区间设计起讫里程YDK16+110YDK18+936.5,线路全长2826.5m。其中:YDK16+110YDK16+191.6(81.6m)为盾构始发井,YDK16+191.6YDK17+608.8和YDK17+734.7YDK18+618.8(2301.3m)为盾构法区间隧道,YDK17+608.8YDK17+734.7(125.9m)为官洲站,YDK18+632.900YDK18+936.500为矿山法隧道,区间包括7个联络通道、两个废水泵房。区间线路设竖曲线4个,最小竖曲线半径为3000m,最大纵坡为42.65。区间线路间距为12m14m,隧道拱顶覆土7m48.39m
13、。1.3 主要工程量详见主要工程量表,表1-1-1。表1-1-1 主要工程数量序号项目名称单位数量1盾构区间隧道工程隧道掘进m3940.90 弃土外运m3940.90 管片衬砌与同步注浆m3940.90 橡胶密封垫止水条施作环3284.00 2矿山法圆形隧道工程(盾构法拼装管片)土石方开挖外运m324190.00 初期支护m646.80 管片衬砌与注浆回填m646.80 橡胶密封垫止水条施作环539.00 3矿山法隧道工程土石方开挖外运m322290.33 超前支护m712.00 C20喷射砼m35168.16 C30防水砼衬砌m33432.65 钢拱架制安t426.61 钢筋制安t133.9
14、0 1.5厚PVC防水板两层土工布m212076.74 5cm砂浆保护层m23060.00 施工缝(钢板止水带)m2524.50 变形缝(中置式塑料止水带)m34.00 4盾构始发井(含中风井、联络通道)C30砼冠梁m3270.00 C20砼导墙m3180.00 地下连续墙成槽m32700.00 地下连续墙C30水下砼m34100.00 钢筋制安t2243.00 土石方开挖外运m333000.00 主体结构砼m39906.00 防水层m27600.00 施工缝(钢板止水带)m980.00 变形缝(中置式塑料止水带)m50.00 5盾构吊出井1200钻孔桩成孔m32290.00 1200钻孔桩C
15、30水下砼m32088.00 钢筋制安t828.19 桩间120摆喷桩m1534.00 土石方开挖外运m310014.29 主体结构砼m31536.96 防水层m21615.13 施工缝(钢板止水带)m363.84 变形缝(中置式塑料止水带)m48.00 2 线路平纵断面及沿线周边环境2.1 工程线路平纵断面图详见附图:图1-2-1 区间隧道总平面图图1-2-2 隧道右线地质纵断面图1-2-3 隧道右线地质纵断面图1-2-4 隧道左线地质纵断面图1-2-5 隧道左线地质纵断面2.2 沿线周边环境始发井位于南环路仑头站附近,仑头村仑头渔具厂西侧盾构始发井和规划大学城西北侧盾构吊出井场地,占地面积
16、分别为9313m2和3000m2。区间隧道主要穿越仑头村、仑头海河床、官洲村、官洲河河床及少量果园。仑头村、官洲村多层居民建筑密集。沿线管线较少。3 工程水文地质概况按地下水赋存方式划分,本区段地下水类型主要有两种:一种是赋存于第四系土层及全风化混合岩中的孔隙潜水,另一种为赋存于第四系砂层中的弱承压水和基岩裂隙承压水。按地下水含水层介质的不同,该段主要含水地层为海陆交互沉积砂层2-2孔隙含水层及中风化混合岩带8Z裂隙含水层,其余土层、全风化岩及微风化岩含水微弱,可视为相对隔水层。根据本区间的岩土层特征及地表水的分布特征分析,本区间地下水的主要补给来源以大气降雨为主,次为官洲河水的渗透补给。其中
17、第四系孔隙水的主要补给为大气降水、官洲河水及含水砂层的侧向补给,流向原则上受地形控制。本勘察段各类土(岩)层的渗透系数的选用,采取以本次勘察抽水试验、室内渗透试验结果为主,具体选用渗透系数见下表所示。主要地层渗透系数(k)选用表:层 号岩土层K建议值(m/d)2-2淤泥质粉细砂0.502-3砂层8.03-2砂层3.0广三断层破碎带1.505Z-1、-2砂质粘性土、粘性土0.0378强、中风化粉砂层0.57Z8Z强、中风化混合岩0.799Z微风化岩0.3按岩土工程勘察规范有关腐蚀性评价标准,综合评定本段环境水对混凝土和混凝土中的钢筋均无腐蚀性。3.1 地形地貌本标段仑头后底岗盾构始发井官洲站为侵
18、蚀剥蚀成因的低台地,地形起伏较大,风化基岩埋深较浅,表层分布有坡积土层,低洼地段分布有少量软土。该段地形起伏稍大,地表高程一般为12.8616.68m。官洲河河床及局部低洼地段分布有少量软土。3.2 地质构造大学城专线位于华南褶皱系(一级构造单元)湘桂粤褶皱带(二级构造单元)粤中拗陷(三级构造单元)增城台山隆断束(四级构造单元)的东莞盆地(五级构造单元)西端。构造格架由近东西向的白垩系红层组成的珠江向斜褶皱南翼及上元古界震旦系变质岩东西向片麻岩理褶皱(流褶皱)组成,并被北西向北亭断裂、化龙断裂所切割,广三断层在本区间贯穿,断层以北为白垩系紫红色泥质砂岩,以南为震旦系混合岩。断裂构造控制着地层展
19、布与珠江水道的形成与河网空间分布。根据区域地质资料,广三断层走向近东南向,倾向南,倾角5080度。该断层平面走向近东西向,破碎带宽度约46m。地质勘察揭露的构造岩主要为碎裂岩,有少量断层泥,根据岩矿鉴定结果,断层带的碎裂岩为碎裂结构、变余细砂状结构,碎裂岩的成分有红层和混合岩。断层的上盘为红层,下盘为混合岩。广三断层的影响范围较大,在MDXC2-020、MDXC3-PG-57等钻孔岩芯中的中、微风化红层中有裂隙较发育,裂隙面有少量擦痕。其直接影响带约150m,在仑头海里程SCK17+276的钻孔中有碎裂岩存在,为广三断裂的次一级断裂。“仑头海断裂”位于里程YDK17+180附近,为断裂破碎带,
20、为碎裂岩,岩石呈压碎结构,并见绿泥石化和擦痕,节理裂隙发育,断层走向近东西,倾角5060度,沿线路断裂带宽度20m;该断裂规模不大。3.3 岩土分层及其特征3.3.1 岩土层特征本标段工程地质划分为9个岩土层,每个岩土层分别按岩土层代号、岩土名、时代成因、岩性描述如下:(1)人工填土层主要为第四系全新统人工填筑的素填土,少量杂填土。局部地段为耕土。呈灰色、棕红、褐黄等色。该层位于地表,分布广泛。(2)全新世海陆交互相沉积层该层共分为5个亚层,各亚层的特征及分布如下:2-1A淤泥层:呈灰深灰、灰黑色,流塑,略具腐臭味,局部含腐植质及贝壳碎片。主要分布于仑头海两岸。该层厚度1.708.10m,平均
21、3.55m,顶面埋深08.0m。2-1B淤泥质土层:呈灰深灰色、灰黑色,流软塑状,局部含腐植质及贝壳碎片,多夹薄层粉细砂。位于人工填土层下,主要分布于官洲河北岸及河床等处。该层厚度1.806.70m,平均4.83m,顶面埋深05.2m。2-2淤泥质粉细砂层:呈灰深灰色、灰白等,饱和,呈松散状,级配一般,含淤泥质约1030%,局部较少为粉细砂。2-3中粗砂层:呈灰色、灰白色,饱和,松散,含蚝壳及少量泥质,级配较差,分布广泛。2-4粉质粘土、粘土层:呈黄色、棕红、灰白等色,湿,可塑状为主,成分主要为粘粒和粉粒,粘性较好,仅零星分布。(3) 晚更新世冲洪积砂层该层为陆相冲洪积形成,土性以中粗砂为主,
22、局部为砾砂,呈土黄色、灰白色,饱和,稍密状为主,局部中密,泥质含量较少,级配较差。零星分布。(4) 晚更新世坡积土层该层为陆相坡积形成,土性主要为粉质粘土,呈褐黄、灰黄、褐灰等色,稍湿湿,可塑状为主,局部硬塑状,粘性较好,局部含砂粒。(5) 残积土层该层按其土性和状态特征的差异可分为4个亚层:5-1可塑粉质粘土层:由白垩系红色泥质砂岩风化残积形成,呈褐红、棕红、土黄色等,湿,可塑状,质较纯,粘性较好。5Z-1可塑砂质粘性土、粘性土:由震旦系混合岩风化残积形成。呈褐黄、紫红、棕红等色,湿,可塑状,含石英细砾,为砂质粘性土,局部不含石英细砾为粘性土,粘性差较,遇水易软化崩解。5-2硬塑粉质粘土层:
23、由白垩系红色泥质砂岩风化残积形成,呈褐红、棕红色,稍湿,呈硬塑状,质较纯,粘性好。5Z-2硬塑砂质粘性土、粘性土层:由震旦系混合岩风化残积形成,土性主要为砂质粘性土,局部不含石英细砾,为粘性土,呈褐黄、褐红等色,稍湿,多呈硬塑状,粘性较差,遇水易软化崩解。(6) 岩石全风化带6红层全风化带:岩性为白垩系上统三水组西濠段泥质粉砂岩、细砂岩等,呈褐红色,已风化成土状,岩石组成结构已基本破坏,但尚可辨认,岩芯呈坚硬土状。6Z混合岩全风化带:岩性为震旦系混合岩,褐黄、褐红见灰白等色,原岩风化完全,岩芯呈坚硬状,手捏易碎,遇水易软化崩解。(7) 岩石强风化带7红层强风化带:为白垩系上统三水西濠段地层,岩
24、性为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和细砂岩,呈褐红色、青灰色,已风化成半岩半土状,岩石组织结构已大部分破坏,但原岩结构清晰,岩芯以碎块状和短柱状为主,风化裂隙发育,裂隙面多呈灰褐色。7Z混合岩强风化带:岩性为震旦系混合岩,呈褐黄、褐红见灰白等色,岩石已遭强烈风化,风化裂隙发育,岩芯多呈土夹碎块状,手捏易碎。(8) 岩石中风化带8红层中等风化带:为白垩系上统三水组西濠段地层,岩性为泥质粉砂岩和砂岩,呈青灰色、褐红色,碎状结构,厚层状构造,泥质、钙质胶结,岩石组织结构部分破坏,矿物成分基本未变化,节理裂隙较发育,岩芯较新鲜,多呈短柱状或柱状,裂隙面具褐色风化膜,锤击声较脆,轻击不易碎。8Z混合岩中等风化带
25、:呈黄色、褐灰、青灰色等,岩石中粗粒结构,块状构造,矿物成分基本未变化,节理裂隙较发育,岩芯较新鲜,多呈碎块状,局部短柱状,裂隙面具褐色风化膜,锤击声较脆,轻击不易碎。 (9) 岩石微风化带9红层微风化带:为泥质粉砂岩、细砂岩、中砂岩和少量粗砂岩。泥质粉砂岩呈褐红色、紫红色,砂岩呈青灰色、褐红色,结构清晰,少有风化裂隙,岩芯呈柱状、长柱状,岩石完整而坚硬,敲击声脆。9Z混合岩微风化带:呈青灰色、褐灰色、少量灰白色,中粗粒结构,块状构造,裂隙多较发育,岩芯呈短柱状、碎块状为主,部分长柱状,岩石多破碎,敲击声脆。3.3.2 岩土分界从岩土的物理力学性质、土石工程等级及可挖性方面综合考虑,基岩全风化
26、带与残积土层相似,已具土的属性,因此,把6层底面定为岩土分界线,即16归属土类,79为岩层。在地质断面上,以6与7间的分界线定为土、岩分界线。根据地质祥勘资料的地质统计表:地质单元地层编号特征长度(m)所占比例(%)仑头后底岗至广三断层、广三断层至仑头海断裂、仑头海断裂至终点淤泥质粉细砂层161 混合岩可塑状残积土1164 混合岩硬塑状残积土44316 混合层全风化带412.515 混合岩强风化带1011.735 混合岩中等风化带357.313 混合岩微风化带461.216 序号天然单轴抗压强度(fc)长度(m)比例(%)140Mpa116.94 3.4 水文地质按地下水赋存方式划分,本区段地
27、下水类型主要有两种:一种是赋存于第四系土层及全风化混合岩中的孔隙潜水,另一种为赋存于第四系砂层中的弱承压水和基岩裂隙承压水。按地下水含水层介质的不同,该段主要含水地层为海陆交互沉积砂层2-2,孔隙含水层及中风化混合岩带8Z裂隙含水层,其余土层、全风化岩及微风化岩含水微弱,可视为相对隔水层。根据本区间的岩土层特征及地表水的分布特征分析,本区间地下水的主要补给来源以大气降雨为主,次为官洲河水的渗透补给。其中第四系孔隙水的主要补给为大气降水、官洲河水及含水砂层的侧向补给,流向原则上受地形控制。渗透系数的选用以抽水试验、室内渗透试验结果为主,渗透系数的具体选用见下表所示。主要地层渗透系数(k)选用表层
28、 号岩土层K建议值(m/d)2-2淤泥质粉细砂0.502-3砂层8.03-2砂层3.0广三断层破碎带1.505Z-1、-2砂质粘性土、粘性土0.0378强、中风化粉砂层0.57Z8Z强、中风化混合岩0.799Z微风化岩0.3按岩土工程勘察规范有关腐蚀性评价标准,综合评定本段环境水对混凝土和混凝土中的钢筋均无腐蚀性。3.5 气象水文广州地区地处亚热带,属海洋季风性气候。全年降水丰沛,雨季明显,日照充足。夏季炎热,冬季一般比较温暖。年平均气温21.8,极端最高气温38.7。广州地区降水量大于蒸发量,大气降水是地下水的主要补给来源,年平均降雨量为1694毫米;降雨量在年内分配不均匀,多集中在汛期,约
29、占全年总降水量的7090%,最大降水量大部分发生在5、6月间。本区段经过的主要河流为仑头海、官洲河。仑头海宽约410m,最大水深约10.8m;官洲河河宽175.4.5m,水深59m,最深10m。4 工程的工期要求与场地接口条件4.1 工期要求据合同文件要求,本工程工期为2003年8月15日2005年4月30日,右线盾构隧道必须在2005年3月30日前移交轨道施工,共计20个月。根据目前施工进展,计划7月30号右线开始始发,8月4日左线始发。4.2 主要场地条件及接口本标段从仑头盾构始发井经官洲站至大学城盾构吊出井,施工场地主要有两处:一处是仑头村盾构始发井施工场地,一处是大学城盾构吊出井施工场
30、地。工程接口界面涉及不同单位之间的协作,在施工中按业主及监理有关指令,本着早联系、早沟通、共同协商的原则,做好预留、预埋及交接工作。4.2.1 与琶伦区间的盾构进站接口协调本区间盾构始发井北端为琶仑盾构区间盾构机到达段,琶仑区间施工单位需在始发井施工场地北端进行端头加固、洞门钢环施工及盾构机到达、吊出、解体施工。在琶仑区间盾构机到达时,本区间盾构施工没有结束,洞内列车组出土与琶仑盾构机到达施工相互干扰。4.2.2 与官洲站过站及洞门施工的协调本区间盾构隧道从仑头始发井始发后,经过仑头海到达官洲站,在官洲站需要进行一次到达、一次始发和一次过站。因此,盾构过站施工需提前考虑前期准备,包括场地协调、
31、水电提供、预埋件埋设、控制测量点、施工道路、地层加固、洞门凿除等方面相互协调,求同存异,妥善协调处理。同时考虑盾构机过站需要净空,在盾构过站施工前官洲站不能施工车站站台板及结构风道,在进行车站主体结构施工过程中,需预埋盾构到达、过站及始发预埋件。5 工程的主要特点及难点5.1 工程主要特点 工程类别复杂 工程地质复杂 地面条件复杂,周边环境保护要求高 两次通过地质复杂的河道 工期紧任务重5.2 工程主要难点本工程的主要难点和重点体现在如下几个方面: 始发井附件的近300米硬岩的掘进施工,要使用盾构来解决长距离的硬岩掘进问题, 过官洲河和仑头海的掘进施工,要使用土压平衡盾构来解决过江问题。 过仑
32、头村和官洲村的地面建筑物保护 在这种复杂的地质条件和地面条件下,要达到300多米的月施工进度才能保证合同工期 联络通道施工在关键线路中是着重要解决的问题。5.3 主要不良地质5.3.1 软土层淤泥和淤泥质土等软土分布范围较广,该类土具有低强度、高压缩性、灵敏度较高及存在震陷的特点,在震动作用下可能会产生触变现象。在隧道多数地段围岩不为软土,故对工程影响较小。5.3.2 砂土液化砂层分布广泛,透水性中等,富水性好,易失稳和因排水固结造成地面沉降;在官洲河附近分布有淤泥质粉细砂层,呈松散状,综合判断液化等级为中等。由于砂层之下均分布有较厚的残积砂质粘性土,为相对的隔水层,故对工程影响较小。5.3.
33、3 地下水仑头盾构始发井至官洲站段地下水主要赋存于砂层、中风化混合岩中,砂层属中等透水,其余为弱透水,隧道结构顶板在SCK17+100400段切穿砂层(属中等透水),涌水量较大。官洲站至大学城段地下水对工程可能存在的影响主要出现在官洲河段。虽然其结构顶板以上存在46m厚的砂质粘性土等相对隔水层,但隧道外水压力较大,若施工引起围岩一定程度的变形,在水压力的作用下,隔水层的渗透性将因围岩变形而增大,若因此而引起地下水与地表水直接水力的联系,那么隧道将出现不同程度的涌水、涌土问题。另外,强风化混合岩因含水层厚度较大,隧道涌水量较大。5.3.4 岩、土的崩解混合岩残积土、全强风化混合岩遇水具崩解性,受
34、水影响其强度会迅速降低,稳定性较差,不利于围岩的稳定。开挖时若不及时支护或疏干地下水,则可能引起较大范围的坍塌失稳现象。5.3.5 仑头后底岗硬岩根据第二次补充勘察报告结果显示,本工程盾构过仑头村后底岗地段中风化8Z层属较软岩,微风化混合岩9Z层属较硬岩坚硬岩。此地段微风化混合岩9Z层强度变化较大,在补充勘察范围内,隧道通过处微风化混合岩9Z层强度及硬度较高的地段有两处:右线的YDK16+350.28附近,其天然抗压强度单值为51.598.1MPa,平均值为78.2MPa;左线的ZDK16+400附近,其天然抗压强度单值为58.5MPa77.5MPa,平均值为67.1MPa。岩石硬度大,对刀具
35、的磨损大。6 对盾构施工的影响因素6.1 线路上既有构造物对盾构施工影响本区间始发井至吊出井间主要穿越仑头、官洲二村。(1) SAK16+100SAK17+570段该段仑头村建筑物密集,共有87幢建筑位于目前设计线路上。该段建筑物绝大部分采用了天然基础,采用桩基础的建筑物仅5幢:一幢木桩基础,2幢人工挖孔桩,桩长均较短,不影响隧道。(2) SAK17+770SAK18+800段该段经过村屋密集的官洲村,线路上有30多幢村屋,从调查收集资料来看,整个官洲村村屋均为天然基础。但该村有15幢村屋自挖有413米深的水井,水井结构为砖砌或预制砼井框。对盾构施工无影响。6.2地下管线对盾构施工影响根据现场
36、勘察,本区段内地下管线较少,不需要对管线进行保护或处理。既有道路交通:根据现场勘察,本区段内均有村镇道路与施工场地连接,施工机械、材料运输方便。仑头后底岗盾构始发井处施工场地可通过南环高速及环村北路或新滘南路、仑头路进入施工场地以及进行机械、设备及材料的运输。盾构吊出井施工场地靠近官洲河,其周围为规划的大学城中环路和外环路。考虑吊出井施工道路及将来盾构机吊出运输需要。在大学城盾构吊出井施工场地修建临时道路,与大学城规划外环路相连,保证盾构吊出井施工现场道路通畅。第二章施工总体部署1 总体施工方案1.1 总体施工方案说明左右线区间隧道各采用一台直径6.28m海瑞克土压平衡盾构机掘进,北起仑头后底
37、岗盾构井,始发后经仑头村穿越仑头海掘进到官洲站,再从官洲站过站,通过官洲站后经官洲村、官洲河等地最后施工至大学城盾构吊出井结束,盾构机吊出。盾构隧道采用管片拼装式衬砌,管片环宽1.5m,错缝拼装。管片接缝采用三元乙丙橡胶止水条,委托具有实力雄厚的广州安德建筑构件有限公司进行制作和运输。为满足工程总体进度要求,共投入6套管片模具,其中标准环模具4套,左右转弯环模具各一套,蒸汽养护缩短模具周转周期,管片出模后浸水养护以提高质量。管片与围岩之间的环形间隙采用水泥砂浆同步注浆回填。盾构隧道施工水平运输轨道采用43号钢轨,轨距762mm、25T变频电瓶机车牵引编组列车运输,两列车完成一个掘进循环的运输。
38、垂直运输由一台16T门吊下料,二台40T门吊提升碴土与倾卸。碴土外运委托广州市有资质的散体运输公司完成。本工程共有7个联络通道与2个废水泵房,其中2个联络通道在始发井和吊出井主体结构内,2个废水泵房分别与联络通道合建。为满足工期要求,区间隧道内5个联络通道根据地面情况,采用矿山法从地面施工,竖井安排在盾构机通过每个联络通道前一到两个月开始施工,在盾构通过前如果竖井施工到底部则停止施工,直到盾构通过20米以后再开始施工。洞门施工安排在过站、换轨和设备吊出等时间穿插进行。仑头村盾构始发井围护结构采用800mm地下连续墙,支撑采用一道钢筋混凝土支撑和三道600(t=12mm)钢管支撑,围护结构深24
39、.16m26.36m,基坑深21.19m。主体结构为二层框架结构。大学城盾构吊出井围护结构采用1200钻孔灌注桩,桩间距1.35m,桩间采用旋喷桩止水,基坑设三道钢筋混凝土支撑和一道600(t=12mm)钢管支撑,基坑深26.102m。吊出井主体结构采用一层框架结构。根据施工总体安排,盾构吊出井南段矿山法隧道与盾构区间隧道施工同步进行。从总工期的安排出发,综合考虑盾构施工和矿山法施工的指标和条件,我部综合业主和专家的建议和分析,将始发井前端300m区间隧道由原投标文件中的矿山法改为盾构法施工。施工过程我们将自始至终坚持监控量测跟踪,以控制地层变形和确保施工安全。隧道施工过程中我们同样采用先进的
40、激光导向系统和人工复测相结合的方式,保证隧道方向始终在我们控制之中。1.2 降低工程风险的总体思路我们第一次进入盾构施工领域就面临巨大的困难,我们清楚的认识到工程的安全风险和工期风险都很大,我们将谨慎和大胆的采取措施,降低工程风险。具体的措施包括:l 在包括盾构组装、始发、过站、出站、吊出等特殊过程中,我们都将使用熟练的施工队伍和专家群体来指导和参与组织施工,保证这些过程使用尽可能更短的时间来完成。l 进行详细的地质补勘工作,真正了解我们区间隧道穿越的地质特征和其它内外条件,从而制定客观科学可靠的施工方案和组织措施。l 施工前300米原施组中的矿山法我们将使用盾构来通过,这样作的理由:(1)
41、根据对该范围的地质补充勘察显示,这300米岩石整体性好,硬度不超过100Mpa,本公司的盾构以及所配置的刀盘、刀具布置形式可以满足这样条件下的掘进;(2) 可以在这段施工过程中为过江掘进积累更多经验,总结针对本设备的各种施工参数,确保过江段安全顺利通过。(3) 减少施工工序,保证施工质量,从而也保证施工工期和安全。l 在过硬岩地段加强对刀具和刀盘的检查,总结出刀具消耗规律,使用熟练人员进行掘进和刀具和刀盘的维护,从而保证快速通过硬岩地段。l 在过断裂带和混合岩层前根据刀具磨损规律决定通过方式和地层加固位置,提前处理,保证在这样的地层中有位置换刀,从而保证掘进顺利进行。l 在两次过河道前采取设备
42、修整和泵渣装置准备的方案,同时严密根据刀具磨损和掘进规律,摸索出合适的掘进参数和辅助措施,争取一次通过官洲河。过仑头海时准备合适的位置在江底换刀一次,顺利通过河道。l 过民房密集的居民区时,我们将加大监控量测密度,通过先进的施工信息沟通手段和管理手段和掘进施工很好的结合起来,加强掘进过程土压和碴土控制,从而保证地面变形和建筑物变形控制。l 对于联络通道和后期洞门施工,我们同样重视,在安全和工期上同样要给与保证。l 除以上措施外,我们还将在施工过程中不断研究和分析施工中可能存在的其它问题,根据实际情况予以调整组织方式,使方案和实施办法更加能满足施工安全和降低工期风险的要求。2 施工进度安排2.1
43、 施工进度参数的选定施工进度参数根据本投标人以往施工类似工程的经验,结合本工程的施工特点,确定如下表(表2-2-1),本工程施工任务量见表2-2-2。表2-2-1 施工进度参数表工种围护结构开 挖衬 砌类型钻孔桩地下连续墙明挖基坑矿山法盾构掘进矿山法隧道进度1根/天(4台钻机)6m/6天(一套设备)900m3/天2.0m/天10m/天4m/天表2-2-2 工程施工任务量统计表断面类型左线长度(m)右线长度(m)施工方法圆 形2298.22300.5盾构法马蹄形303.6303.6台阶法工序网络图见图2-2-1 工序网络图。2.2 关键线路的工序安排据合同文件要求,本工程工期为2003年8月15日2005年4月30日,右线盾构隧道必须在2005年3月30日前移交轨道施工,共计20个月。根据目前施工进展,计划7月30号右线开始始发,8月4日左线始发。这样的情况下,盾构掘进工期指标比较高,月掘进速度为306米。根据工程总体施工进度计划安排,本工程关键线路为:工程开工左线盾构机设计、制造、到场左线隧道试掘进ZDK16+193.