城市轨道交通地铁项目施工组织设计 - 图文

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XXX市城市轨道交通9号线BT工程XXX标段施工组织设计

目录

第1章 编制说明及工程概况 ........................................................ 3

第1节 编制说明 .......................................................... 3 第2节 工程概况 .......................................................... 5

第2章 工程特点、施工重难点和对策 ............................................... 19

第1节 工程特点 ......................................................... 19 第2节 施工重难点及对策 ................................................. 20

第3章 施工部署 ................................................................. 30

第1节 工程实施目标 ..................................................... 30 第2节 施工总体部署 ..................................................... 30 第3节 施工总体流程 ..................................................... 35 第4节 施工技术准备 ..................................................... 38 第5节 项目组织机构 ..................................................... 45

第4章 施工总平面布置 .......................................................... 49

第1节 施工平面布置原则 ................................................. 49 第2节 施工平面布置图及主要内容 ......................................... 49 第3节 施工供风、供电、供水管理 ......................................... 58

第5章 施工进度及工期保证措施 .................................................. 72

第1节 工期目标 ......................................................... 72 第2节 施工进度计划 ..................................................... 72 第3节 工期保证措施 ..................................................... 76

第6章 资源配置计划 ............................................................ 81

第1节 施工机械配置计划 ................................................. 81 第2节 施工材料计划 ..................................................... 85 第3节 劳动力安排 ....................................................... 86

第7章 车站的主要施工方案 ....................................................... 90

第1节 围护结构施工 ..................................................... 90 第2节 车站施工降水 .................................................... 115 第3节 基坑开挖、回填及白蚁防治 ........................................ 117 第4节 车站结构施工 .................................................... 123

第8章 盾构区间的主要施工方案 .................................................. 145

第1节 盾构机设计 ...................................................... 145

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第2节 盾构施工的前期工作 .............................................. 164 第3节 盾构施工准备 .................................................... 167 第4节 盾构机组装与调试 ................................................ 173 第5节 盾构掘进、到达及调头施工 ........................................ 182 第6节 区间附属结构施工 ................................................ 216

第9章 防水施工及测量监测方案 ................................................. 219

第1节 防水施工方案 .................................................... 219 第2节 施工测量方案 .................................................... 231 第3节 施工监测方案 .................................................... 237

第10章 确保工程质量的技术组织措施 ............................................. 254

第1节 质量管理体系及制度 .............................................. 254 第2节 成品保护措施 .................................................... 255 第3节 车站施工的质量保证措施 .......................................... 256 第4节 区间施工质量保证措施 ............................................ 268

第11章 确保安全生产的技术组织措施 ............................................ 271

第1节 安全生产体系及制度 .............................................. 271 第2节 车站的施工安全防范措施 .......................................... 277 第3节 盾构的施工安全防范措施 .......................................... 285

第12章 绿色文明施工的技术组织措施 ............................................ 288

第1节 绿色施工的技术组织措施 .......................................... 288 第2节 文明施工的技术组织措施 .......................................... 292

第13章 其他技术组织措施 ....................................................... 298

第1节 地下管线的保护措施 .............................................. 298 第2节 周边建筑物的保护措施 ............................................ 299 第3节 雨季施工的技术措施 .............................................. 304 第4节 消防、保卫、健康保证的技术措施 .................................. 306

第14章 应急救援预案 .......................................................... 312

第1节 应急救援组织机构 ................................................ 312 第2节 应急小组职责及联系方式 .......................................... 312 第3节 应急救援演练 .................................................... 313 第4节 应急响应 ....................................................... 313 第5节 各类安全事故的预防及其应急预案 .................................. 313

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第1章 编制说明及工程概况

第1节 编制说明 1.1 编制依据

序号 一、设计图纸 1 2 3 XXX市地铁9号线工程 施工图设计 第四篇 车站 第二十一册 X站 第二分册 车站结构 XXX市地铁9号线工程 施工图设计 第四篇 车站 第二十二册 Y站 第二分册 车站结构 XXX市地铁9号线工程 初步设计 第八篇 区间 Z区间 内 容 二、施工合同 1 XXX市城市轨道交通9号线BT项目合同 三、施工规范及法规 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

城市轨道交通工程测量规范 建筑变形测量规程 建筑工程施工质量验收统一标准 建筑地基基础工程施工质量验收规范 混凝土结构工程施工及验收规范 地下防水工程质量验收规范 建筑基坑支护技术规程 建筑桩基技术规范 新建房屋白蚁预防技术规程 地下铁道工程施工及验收规范 建筑装饰装修工程质量验收规范 砌体结构工程施工质量验收规范 钢结构工程施工质量验收规范 地下工程防水技术规范 钢筋焊接及验收规程 建筑地基处理技术规范 钢筋机械连接通用技术规程 建筑钢结构焊接技术规程 盾构法隧道防水技术规程 盾构法隧道施工与验收规范 盾构隧道管片质量检测技术标准 人民防空工程施工及验收规范 地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范 建筑基桩检测技术规范 混凝土泵送施工技术规程 混凝土强度检验评定标准 GB0308-2008 JGJ/T8-2007 GB50300-2001 GB50202-2002 GB50204-2002(2011年版) GB50208-2011 JGJ120-2012 JGJ94-2008 DBJ/T15-26-2000 GB50299-1999(2003年版) GB50210—2001 GB50203--2011 GB50205-2001 GB50108-2008 JGJ18-2012 JGJ79-2012 JGJ107-2010 JGJ81-2002 DBJ08-50-1996 GB 50446-2008 CJJ/T 164-2011 GB50134-2004 GB50307-1999 JGJ106-2003 JGJ/T10-2011 GB/T 50107-2010 3

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27 28 29 30 31 32 33 34 混凝土结构试验方法标准 地铁设计规范 龙门架及井架物料提升机安全技术规范 建筑机械使用安全技术规程 施工现场临时用电安全技术规范 建筑施工场界环境噪声排放标准 建筑施工现场环境与卫生标准 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 GB/T 50152-2012 GB50157-2003 JGJ88-2010 JGJ33-2012 JGJ46-2005 GB12523-2011 JGJ146-2004 JGJl30-2011 四、质量保证手册、程序文件及项目管理手册 1、中国建筑第三工程局有限公司项目质量管理手册 2、中国建筑第三工程局有限公司《质量环境职业健康安全管理手册》及相关程序文件 3、中国建筑第三工程局有限公司项目管理手册 五、其他依据 1、已审批的施工用地,临时供水、供电等条件及施工现场的具体情况 2、现场踏勘及调查所取得的第一手资料 3、我单位现有的技术水平,施工管理水平和机械设备配套能力以及在施工中已经积累的宝贵经验和教训 4、国家现行的其他有关法律法规、行业规范、行业标准及XXX市现行的有关文件、规定 5、我公司投入本工程的技术力量、管理机构、机械设备、财务实力 6、相关的人、材、机定额 1.2 编制原则

1、严格执行国家及XXX市市政府所制定的法律、法规和各项管理条例,并做到模范守法、文明施工。

2、要针对城市中心区施工的特点,科学安排、合理组织、精心施工,以减少对周围环境及居民正常生活的影响。

3、以成熟的施工技术及先进的设备和施工工艺,确保施工安全和工程质量,按期为业主提供一个优质的工程产品。

4、以切实有效的技术措施和先进工艺,防止坍塌,控制地面隆陷,确保建(构)筑物及地下管线等不受损坏,维持正常使用功能,做到不断、不裂、不漏、不渗。

5、在原技术标书施工组织设计的基础上,根据现场实际施工条件,优化施工安排,均衡生产,保证工期。

6、以企业诚信、服务为宗旨,以安全为保证,以质量为生命,以管理为手段,实现本工程安全、优质、快速的目标。

1.3编制内容

本施工组织设计内容分章编制,各部分主要内容如下:

1、“编制说明”、“工程概况”和“工程特点、重点、难点及主要对策”,从总体上对本工程进行概括和提炼。“工程概况”是对设计图纸中与施工组织设计有密切关系的内容的理解;“工程特点、施工重难点及主要对策”是对本标段工

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程施工过程的认识。

2、“施工总体部署”、“ 施工场地布置”和“建筑物及管线的调查和保护”,从宏观上系统地介绍了本工程实施过程中的施工组织和施工策划,是本施工组织设计的纲领。

3、“施工方案”是本施工组织设计的核心内容,详细介绍了施工方法和施工技术。

4、“质量保证措施和技术保证措施”、“安全生产保证体系和措施”、“文明施工、环境保护体系及措施”、“消防、保卫、健康体系及措施”、“工期保证措施”和“应急救援预案”,叙述了为实施本工程而建立的质量、安全、文明施工、环境保护、职业安全、工期保证、应急预案及健康等保证体系及采取的相关措施。 1.4章、节及图、表编目说明

本施工组织设计分章、节编制,章、节连续编号,即以章、节进行统一编号。 图表按章分别编号:表的编号形式为:表x-y,x表示该表所在章,y表示该表在该章的顺序号,如表2-3表示第二章中第3张表;图的编号形式为:图x-y,含义与表相同。 第2节 工程概况 2.1工程简介

本标段工程由两站一区间组成,分别为X站,Y站,Z区间。工程概况如下:

工程名称 工程地点 业主名称 设计单位 勘察单位 监理单位 工程类别 XXX市城市轨道交通9号线BT工程XXX标段 XXX市罗湖区春风路 XXX市地铁集团有限公司 广州地铁设计研究院有限公司 广州地铁设计研究院有限公司 铁科院(北京)工程咨询有限公司 市政 工程规模 本工程含两站一区间:Y站、X站、Z区间。 工程造价 土建总包合同范围内总金额为49869.32万元。 土建范围主要包括: 1、9号线XXX标段的部分土建工程:X站、Y站、X站~Y站。 2、与9号线同步实施工程,包括同步实施的行人过街通道等; 3、施工期间的场地准备、临水、临电、临时道路、临时通讯,招标人和监理单合同范围 位的临时设施,以及施工结束后的场地恢复等; 4、9号线与既有地铁线路的接驳改造工程; 5、在主体施工影响范围内的市政管线悬吊及保护; 6、人防工程; 7、预留预埋。 5

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站点名称 工程位置 结构形式 施工方法 长度 其他 车站设4个出入口,沿春风路和东门南路交叉X站 路口东北侧道路下方,沿春风路方向敷设 地下三层侧式叠线车站 盖挖逆作法 总长度为201.3m,站台宽3.0m,车站标准段宽度为16.6m,底板埋深约25.86m,顶板覆土约3.0~3.4m 东门南路和春风路两侧布置,其中A、D两个出入口设计过东门南路的过街通道;设2组风亭,均为低矮风亭。车站左右侧均为盾构吊出端。 车站总长度为罗湖区春风Y站 路与文锦南路交汇处,沿春风路布置 地下两层岛式车站 明挖法 500.7m,站台宽11.2m,车站标准段总宽度为19.93m,底板埋深18.16m,车站西端为盾构始发,站后设置2条存车线。车站尾端受制于北斗污水泵站东侧的9层高楼,目前顶板覆土约4.2m。 已无法延伸。 区间线路出X站后以曲线地下隧道 盾构法 区间左线长496.64 下穿长城春风花园、m,右线长491.11m。联城变电站后到达Y6

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半径345米区间最大线路纵坡29‰ ,最小纵坡为4.154‰,最小竖曲线半径为3000m。区间左线覆土7.5m~11m,右线覆土约19m~26m。 站。其中隧道距离长城春风花园地下连续墙(兼地下室外墙)净距约300mm;联城变电站桩基已侵入左线隧道。 Z区间 重叠隧道形式转东北方向沿春风路行进 2.2工程环境

2.2.1自然条件

XXX是中国南部海滨城市,地处北回归线以南,属亚热带海洋性气候,气候温和,雨量充沛,日照时间长。夏无酷暑,时间长达6个月。春秋冬三季气候温暖,无寒冷之忧。年平均气温为22.3℃,最高气温为36.6℃,最低气温为1.4℃,无霜期为355天。年均日照2060个小时,太阳年辐射量5225兆焦耳/平方米。每年5至9月为雨季,年平均降雨量为1924.7毫米。夏秋两季偶有台风,但受山峦阻挡,直接袭击市区约两年一次。 2.2.2周边道路及交通条件

X站位于XXX市主城区,站位所处春风路和东门南路是城市主干道,地面交通繁忙,站位所处春风路现状为双向四车道,东门南路现状为双向六车道。

Y站位于XXX市主城区,站位所处春风路和文锦南路是城市主干道,地面交通繁忙,站位所处春风路现状为双向六车道,文锦南路现状为双向十车道。在施工期间交通疏解难度大,需要合理安排施工顺序,尽量降低对交通通行的影响。 2.2.3 周边建(构)筑物 2.2.3.1X站周边建筑

X站线路沿春风路布设,道路两侧主要为住宅小区和商业店铺。沿线高层建筑物较多,施工中要加强周边建筑物的沉降、倾斜等监测,并根据监测结果采取相应的加固措施等,确保建筑物安全。X站周边建筑物情况见表2-1。

表 2-1 X站周边建筑情况

建筑物名称 层高(层) 基础形式/深度(m) 年代(年) 距车站最近距离(m) 7

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云景豪园 凯悦华庭 流花医院 京武大厦 金色都汇 宝丰大厦 29 29 6 15 30 10 人工挖孔桩/40 人工挖孔桩/9~18 钻孔桩/9~10 片筏基础/5.8 人工挖孔桩/12~20 筏板基础/6.85 2001 1998 1984 1992 2003 1987 25.9 25.8 19.9 21.6 3.7 9.8 2.2.3.2Y站周边建筑

Y站站台北侧为文锦花园、北斗小学,南侧为联城联合大厦、锦星别墅等。车站主体结构施工受北斗污水泵站及垃圾处理站等建构筑物影响较大,在施工前需要进行拆除等措施进行处置,周边建构筑物详细情况如表2-2。

表2-2 周边建(构)筑物详细情况一览表

建筑物名称 高嘉大厦 文锦大厦 文锦花园26号楼 北斗小学综合楼 联成大厦 锦星楼 北斗垃圾处理站 北斗污水泵站 位置 春风路北侧 春风路北侧 春风路北侧 春风路北侧 春风路南侧 春风路南侧 北斗路 北斗路 修建年代 1987 1988 1985 1992 1985 1985 / 1986 距结构最近距离(m) 2.66 4.96 8.71 10.1 4.5 2.41 位于结构上 2.82 层数 28 32 6 4 31 6 / 2 基础类型 冲孔灌注桩 挖孔桩基础 灌注桩 灌注桩基础 人工挖孔灌注桩 沉管灌注桩基础 / 条形基础 8

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2.2.3.3Z区间周边建筑

根据地质情况、隧道埋深确定的沉降槽宽度及前后影响范围, 经调查了解到,区间周边的联城变电站桩基侵入左线隧道,三高楼与隧道最小净距1.31m,右线隧道穿越长城春风花园地下连续墙,地下连续墙隧道最小净距0.8m,隧道穿越向贵楼水池,水池到隧道顶约4米,根据盾构施工影响范围,影响区域内应根据具体情况实施注浆等加固措施。

盾构施工影响范围的主要建(构)筑物见表2-3。

表2-3 沿线建(构)筑物基础调查一览表

建筑物名称 文锦中学综合楼 高庭楼、高松楼、高满楼 与线路关系 与隧道关系 层数 7 结构基础 桩径(m) 1.4 类型 类型 混合 桩基 左线线路以外 隧道穿越墙外花园 与隧道净距12.7m 与隧道最小净距1.31m 与隧道净距14.4m 桩基侵入左线隧道 右线隧道穿越地下连续墙,地下连续墙隧道最小净距0.8m 与隧道净距8.5m 隧道穿越该楼水池,水池到隧道顶约4米 6 8 4 混合 桩基 混合 独立桩基 混合 桩基 0.34 0.35 联城证券大厦 右线线路以外 联城变电站 左线线外下方穿越 右线线外下方穿越 右线线路以外 右线线外下方穿越 长城春风花园 33 框架 桩基 1.2-1.8 向富楼 向贵楼 8 23 混合 条形基础 框架 桩基 2.3 9

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2.2.4场区及周边地下管线 2.2.4.1X站地下管线

X站地处XXX市老城区,地下管线密集,影响车站的主要管线有:

沿春风路方向的主要有3mx1.6m的雨水箱涵,埋深4m,DN600污水管,埋深5m,DN400污水管,埋深3.7m,1.0mx1.0m电缆沟;延东门南路方向主要有1.0mx1.0m电缆沟,DN400和DN600的污水管,埋深5.0m。根据各管线埋深和影响情况,迁改顺序拟为:污水管→雨水箱涵→电缆沟→给水管→燃气管。

根据设计图纸提供的资料,X站基坑施工过程中需要对跨越结构的管线进行悬吊保护,在基坑施工过程中需要悬吊保护的有2条DN600的雨水管,如下图表所示。

2.2.4.2Y站地下管线

Y站西端主要受沿文锦南路西侧绿化带下现状A7.0m×2.0m雨水箱涵横跨主体及沿文锦路东侧1.0m×1.0m及1.4m×1.6m电缆沟等管线的限制,在施工前需要采取管线改迁,管线悬吊等一系列保护措施,确保施工的安全。Y站需悬吊保护

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5 6 7 8 9 交通疏解 场地整平 水泥道路恢复 管线加固与悬吊 征地 m m m 项 m m m m m 222222222380 1792 6390 1 2763 1304 10760 5990 1152 11 房屋拆迁 12 施工场地租赁 13 道路占用 14 绿化补偿 2.主体结构工程数量

表2-7 主体结构工程工程数量表

部位 材料名称 土方 混凝土 主体围护结构 钢筋 Φ600,t=16mm钢管 钢围囹(I45c工字钢) 工字形封口接头 混凝土 钢筋 锥型套筒 电渣压力焊接头 沥青胶泥卷材 主体结构 2.5厚聚氨脂涂膜 钢板止水带变形缝 不锈钢板接水槽 双面自粘改性沥青卷材 水泥基渗透结晶防水涂料 密封胶 单位 m3 m3 t t t t m3 t 个 个 ㎡ ㎡ ㎡ ㎡ ㎡ ㎡ m3 数量 245147 23381 3520 1881 431 414 39821.9 6409 80000 40000 12164 12164 2432 83 12164 29619 1.09 3.附属结构工程数量表(暂无) 2.4.3.Z区间主要工程数量

区间的主要工程数量见表2-8。

表2-8 盾构区间工程数量表

序号 1

工程(设备)名称 管片 规格型号 环宽1.5米 数量 658环 备注 16

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2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 负环管片 管片螺栓 管片螺栓遇水澎涨橡胶圈 洞内走道板 走道板三角支架 水管 污水管 水管连接螺栓 轨枕 轨道 轨道连接件 900轨距单开道岔 环宽1.5米 M24*600mm φ25 长*宽1500*60mm 块 φ100*6000mm φ60*6000mm M16*38mm H15*2.364 43轨*6000mm DK930-5-20 M24×100-8.8S Q235B-14 Q235B-20 14环 18424套 36848个 658块 658 492根 165 1968套 866根 800根 758套 1副 556套 50.6kg 3389.9kg 6027.4kg 759kg 6741.4kg 3062.8kg 911kg 152套 408.2kg 22545.6kg 56套 3671kg 1809.8kg 3948 552.7 1500 237 3671 1866 705 874 35.76 4个 36T 206.4T 配套夹板跟螺栓 散装 袋装 17

14 始发托架 Q235B-30 14a槽钢 HW250×250 HW150×150 43kg重轨 M24×100-10.9S 15 反力架 Q235B-20 Q235B-30 M24×100-10.9S 16 钢环 Q235B-20 Q235B-30 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

砂浆(同步注浆) 水泥 粉煤灰(二级) 膨润土(钠基膨润) 黄沙 双液浆(二次注浆) 水泥 水玻璃(35Be’) 临时防水环板 橡胶帘布止水板 m3 42.5抗硫酸盐水泥t t t t m3 42.5抗硫酸盐水泥t T T 外径6.8m内径5.6,宽

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0.6米 27 28 29 30 盾尾油脂 EP2 泡沫原液 端头加固 桶 桶 T 42.5普通硅酸盐水泥 85 34 82 4058T 18

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第2章 工程特点、施工重难点和对策

第1节 工程特点

序号 站点 a.采用的施工工法较难 ①本车站采用盖挖逆做法施工,顶板分两次浇筑,在车站中间设置临时中立柱,临时中立柱的定位难,顶板施工缝防水质量要求高; ②本车站侧墙为叠合墙结构,施工过程中对围护结构连续墙预留、预埋件精度要求高; ③本车站侧墙为叠合墙结构,内衬墙施工对防水质量要求高,如处理不好容易引起结构渗漏。 b.施工干扰多,施工配合要求高。 本车站地处交通枢纽,人流大,车辆多,施工场地狭小,施工交通干扰大。车站周围房屋密布,且大多为小区和商业店铺,扰民和民扰问题突出。 盾构施工从本车站两端头接收、吊出,和相邻标段的施工配合、施工协调要求高,同时相互间的施工干扰问题多。盾构由本站接收、吊出,要求本车站1 X站 提供条件,同时对本车站的施工造成一定影响。 c.工程量大,工期短。 车站长201.3m,围护结构要求2014年3月30日完成,主体结构要求2015年6月30日完成,同时须为区间盾构施工创造和提供条件,且顶板分两侧倒边施工。对车站的工期压力非常大,要求较高的设备完好率和施工组织生产能力。 d. 管网改移及建、构筑物监测工作量大。 本车站范围内地下管线密布,大部分为市政主干线,数量多、种类多、涉及的管线管理单位多、牵涉面广,大部分需要改移,协调难度大。车站离两侧建筑物距离近,对周边建筑物沉降、倾斜、及周边地表沉降、地下水流失等监测控制要求高,监控量测工作量大。 e. 金色都汇地下室锚索侵入地铁轮廓,施工过程中需对锚索进行切割,处理难度大,施工风险高,易对周边环境产生较大影响。 a.本工程施工难度大,工期紧张,施工周边建筑物密集,施工风险大; b.本工程处于罗湖区春风路与文锦南路交汇处,南北交通繁忙,对车站施工影响较大; c.地下管线较多,施工前期导改难,部分管线在施工过程中需要进行悬吊保2 Y站 护,对我车站结构施工造成一定干扰; d.车站西端受沿文锦南路西侧绿化带下有现状7.0m×2.0m雨水箱涵横跨主体及沿文锦路东侧有1.0m×1.0m及1.4m×1.6m电缆沟限制; e.车站内部有存车线,存车线上方为市政配套设施,限于周边高嘉大厦、文 锦大厦、联城大厦、文锦花园、锦星别墅、北斗小学、汇鑫大厦等的影响,19

工程特点

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市政配套的出入口只可能紧贴道路红线设置; f.本站位北侧为文锦大厦、文锦花园,南侧为联城大厦,在施工中对建筑物干扰较大,须加强监测和采取必要的加固措施; g.Y站施工时需封闭春风路500余米,整条街两旁全是新疆店铺,面对少数民族聚居地的征拆极为困难。 a、区间出Y站以345米转弯半径往X站方向掘进,最大坡度为2.9%,容易造成隧道上浮,管片破损,隧道渗漏水。 b、区间从X站到K25+050约250m为重叠隧道,最小间距为2.3米,上洞施工过程中,如果下洞支撑体系不到位,则容易对下洞已拼装好的管片造成破坏,导致管片破裂、错台以及隧道渗漏水。 3 向文c、区间下穿联城变电站、切削联城变电站桩基,联城变电站设备对沉降比区间 较敏感,如果发生沉降导致联成变电站停止供电,将会造成极大影响。 d、区间存在全断面砂卵层,富水性强,盾构在此地层条件下直接掘进,刀具磨损会异常严重,掘进速度可能很慢,且易造成刀具非正常损坏、喷涌等现象。 e、区间盾构大部分穿越裂隙水丰富地段,大量的、不可预测的地下水很可能造成喷涌。在富水岩层掘进时,管片很容易产生上浮。 第2节 施工重难点及对策 2.1 车站施工重难点及对策

序号 施工重难点 应对措施 1、改善泥浆性能:在泥浆中加入适量的重晶石粉和CMC以增大泥浆比重和提高泥浆粘度,增大槽内泥浆压力和车站所处地质砂卵石层1 厚4~6米,地下水位高且附有动水,地连墙施工易塌孔。 形成泥皮的能力,从而达到更好的护壁和防坍效果。 2、及时补浆:施工中防止泥浆漏失并及时补浆,始终维持稳定槽段所必须的液位高度,保证泥浆液面比地下水位高。 3、加固处理:对软弱的淤泥质土层、粉砂层预先进行注浆处理,改善其土质。对邻近槽段的建筑物进行地基加固处理,减小其对槽壁所产生的侧向土压力。 车站周边建构筑物年代久远,且基础较差,地连2 墙及开挖施工阶段极易造成建构筑物沉降或开裂等不良影响。 a.地连墙施工和基坑开挖前及时对建筑物进行注浆加固。 b.基坑开挖过程中加强对该建筑物沉降、倾斜及裂纹监测,根据监测结果,及时采取措施,确保建筑物安全。 c.基坑开挖过程中加强对建筑物地下水位监测,当地下水流失时及时进行回灌,避免因地下水流失造成建筑物下沉、倾斜及开裂。 车站基坑开挖石方量大,a.于对安全,环境,可实施性的综合考虑,基坑石方开挖3 周边建筑密集,居住人口多,石方开挖影响大。同时,围护结构入岩4~12

建议采用静力爆破法施工,可以减小对周边环境的安全影响。 b.地连墙成槽采用冲孔钻机和旋挖机配合进行岩层成孔。 20

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米,地连墙成槽困难。 车站周边管线密集,尤其Y站横跨基坑管线悬吊多达15道,其中有7.0m4 ×2.0m大雨水箱涵、110kv高压电缆等,对基坑开挖及主体施工影响巨大。 a.抓好防水混凝土的施工(包括配比选择、运输、浇注、振捣等),合理地对结构进行施工段划分,控制一次性浇车站侧墙均为叠合墙结构,车站防水施工要求5 高,尤其X站为盖挖逆作法车站,防水施工控制要求极高。 筑长度为10m~16m,提高结构自防水能力; b.加强特殊部位(变形缝、施工缝、接地电极、穿墙管等)的防水施工措施,尤其是顶板、中板及地板与连续墙处连接处的防水质量。底板防水层施工完后及时施工细石混凝土保护层; c.控制混凝土入模温度不超过25?C;选择合理混凝土配合比,适当添加微膨胀剂,必要时增加抗裂网;加强混凝土振捣作业等。 车站所处地质存在断裂带,且与布吉河等均有联6 通,围护结构及基坑开挖施工均面临断裂带的处理。 因地连墙距离金色都汇地下室较近,且周边地质情况复X站北侧锚索侵入车站,7 数量大,围护结构施工时处理周期长,对周边建筑物影响大。 杂,因此在处理锚索和土钉前,先对锚索处理区域两侧1m~1.5m范围内采用双重管旋喷桩进行地层加固。考虑到锚索处理范围内有中粗砂及圆砾层分布,并且地下水动水压力大,流速高,受潮汐影响,地下水位随时在发生变化,采用双液浆加固砂卵石地层,双管双液注浆在动水地区有很好的加固效果。 对地下连续墙与建筑物间的土体进行袖阀管注浆加固或在地面进行高压旋喷桩加固。 a.对需要悬吊保护的管线制定合理行的施工方案; b.一般管线悬吊直接采用321贝雷梁进行悬吊。 c.对于110KV电力管线的悬吊方案,则先使用混凝土将110KV电力管线包封,然后再对包封后的混凝土梁进行悬吊,悬吊采用贝雷梁方式。 d.加强管线的监测工作,发现问题或隐患及时处理。 2.2 区间施工重难点及对策 2.2.1 盾构机的选型

本标段盾构区间地质比较复杂,隧洞多穿越硬塑~坚硬土状残积土层<6-1><6-2>;全风化变质砂岩<8-1>;半岩半土或碎块状强风化岩<8-2>及卵石层<3-6>等富水不良地质.(参见图2-5~2-8)。

在这些复杂地质条件下,如何保证工程的安全、顺利进行,盾构机及其配套设备的选型尤为重要。主要对策如下:

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1、选用复合式土压平衡盾构机。具有土压平衡、半敞开(局部气压)和敞开式三种掘进模式及良好的相互转换功能,能够确保在各种不稳定软土地层和稳定地层中及软硬混合地层中的安全、可靠掘进,有效防止地层沉陷、坍塌,并保证地面建筑物和地下管线的安全。

2、针对隧道穿越地层复杂的特点,所选盾构机刀盘具有广泛的地层适应性,刀盘的刀具有良好的可互换性,多种刀盘刀具的布置形式能良好地适应不同地层的掘进。

3、针对地层对刀具的磨损较严重的特点,除对刀具耐磨性考虑外,选择在易于更换的刀座设计,且能够背后拆装,以提高换刀的效率和安全性。

4、装备有可靠的人闸系统,保证在气压状态下的各种施工作业。 5、盾构机刀盘设计适当的开口率,具有良好的防泥饼设计和完备的碴土改良装置,既满足大粒径卵石排出,又有效的防止掘进时刀盘产生泥饼,保证了开挖面的稳定。

6、选择较大直径、较大螺距、螺杆能伸缩的中轴式螺旋输送机,既有利于岩石和粘土的排出,又防止在出碴过程中出现喷涌现象,螺杆伸缩可以解决柱塞问题。同时配备了保压泵渣装置和双闸门装置,能够更好地保证在富水地段掘进时持续地维持开挖面的压力平衡、能在高水压下可靠地防坍、防喷涌,从而可确保富水地段掘进的绝对安全。

7、为有效解决管片上浮、出渣喷涌,配备隧道二次注浆设备。

8、在主轴承密封的选择上,盾构机采用自诊断管理系统,能够进行润滑脂压力及主轴承温度的自动检测。

9、为保证开挖下来的岩石、土的流动性、可排性,有效地稳定开挖面,所选盾构机在刀盘、密封隔板及螺旋输送机均设有泡沫、膨润土泥浆注入管路。

10、为有效的控制地层变形,所选盾构机配备了自动定压同步注浆系统。 11、为保证隧道轴线的准确,配备自动测量导向系统,可以适时测控盾构机姿态和管片拼装精度。

12、针对本区段地质复杂,盾构机配备有超前钻机及预注浆装置,可实现特殊地层的超前加固处理。

13、盾构机设计足够大扭矩和推力。

14、盾尾设置三道钢丝刷,配有管路自动向盾尾密封注入专用密封油脂,保证盾尾的密封效果及可靠性。

15、选择技术先进可靠的盾构机制造商,并与之密切配合,制定周密的生产计划,控制盾构机制造的各环节,确保盾构机如期交付使用。 2.2.2 盾构机长距离穿越全断面砂层的施工

间隧道左线在距离Y站至120米位置,隧道大部分穿越卵石层(3-6),富水性强。连续穿越长度较大,盾构在此地层条件下直接掘进,刀具磨损会异常严重,掘进速度可能很慢,且易造成刀具非正常损坏、喷涌等现象。同时由于刀具

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的磨损,造成切割的岩体碎片组成比例和大小不合理,螺旋输送机排渣困难,使得整个掘进困难。

全断面砂层掘进的对策:

(1)做好盾构机维修和保养。通过砂层前对盾构机进行全面的检查,维修和保养,确保盾构能够快速通过砂层地段。特别是对盾尾刷要进行检查和更换,保持盾尾刷有效,防止砂土、泥水从盾尾间隙冒出。

(2)采用土压平衡模式掘进。盾构通过砂层地段时,由于砂土具有渗水性大,受到震动容易发生液化的特点,需要采用土压平衡模式掘进,以确保密封土仓压力而稳定开挖面,控制地表沉降,防止地层出现塌陷。

(3)尽量快速通过。掘进速度加快能够及时为管片背后注浆创造条件,有利于隧道稳定和控制地表沉降。在条件允许的情况下,尽量提高掘进速度,避免刀盘转动对地层扰动时间过长而造成上部砂层液化。

(4)进行土体改良,使用聚合物添加剂、膨润土来改良渣土,使水土混合,以增加止水效果,避免流砂的发生

(5)加强注浆控制。由于砂土的渗透性较好,实际注浆量应大于理论计算量,一保证注浆量。必要时,调整砂浆的配合比,增加水泥用量,缩短砂浆的初凝时间,加快管片周围土体的固结,避免地面沉降超限。

(6)加强对出土量的计量。及时掌握开挖面的地质情况和出土量,防止超挖而造成地表塌陷。

(7)加强监测工作,及时反馈监测信息。加强该段的地表沉降和建筑物沉降的监测。根据地表沉降和建筑物沉降的监测数据,结合地质情况及时调整土仓压力和盾构推力等参数。

(8)对附件建筑物的原始状况做好记录,必要时委托有资质的单位对附件有关建筑物进行鉴定备案。

(9)准备必要的应急措施。制定详细的应急预案,在组织、技术和物资准备方面做好准备。提高出现险情时的反应速度。

2.2.3 盾构机在粘性土(岩)层中掘进控制(“泥饼”防治)

区间隧道左线始发段和右线均将穿越硬塑~坚硬土状残积土层、全强风化变质砂岩<8-1><8-2>地层,盾构在此类地层掘进时,刀盘中心区和土仓中心区容易形成“泥饼”,产生堵仓现象,造成刀盘转动负荷加大,排土不畅,甚至停止转动,同时造成土仓内温度升高,影响主轴承密封的寿命,严重时会造成主轴承密封老化破坏,“泥饼”现象往往会堵塞滚刀,使滚刀发生偏磨。如果地下水较丰富,螺旋机由于排土不畅而无法形成土塞,排土口会产生喷涌,开挖面就会失稳,发生地层坍塌。

盾构机在粘性地层及泥质岩层中掘进的对策:

(1)刀盘的刀座设计充分考虑了在不同的地质情况下同一位置可安装与不同地层相适应的刀具,即可以将滚刀更换成撕裂刀(羊角刀),反之亦然。在施

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工过程中,通过更换中心滚刀为中心撕裂刀,增大中心区的开口率和切削效果来改善对“泥饼”的破碎效果,避免“泥饼”的形成。

(2)在刀盘面板上设置8个添加剂注入孔,配置了自动泡沫和添加剂注入系统,可根据需要向开挖面喷射水、泡沫和膨润土,改善碴土的流动性,减小开挖面泥饼生成的机会,也可在螺旋输送机内加入泡沫,以增加碴土的流动性,利于碴土排出。

(3)刀盘上设置搅拌棒,可以随着刀盘一起转动,辅以仓壁上的固定搅拌棒可起到搅拌破碎碴土的功能。

(4)设定的出土压力不宜超过主动土压,并且最好控制在1.0kg/cm2 以下,采用半敞开掘进模式。加强盾构掘进时的地质预测和泥土管理,密切注意开挖面的地质情况和刀盘的工作状态。

(5)若地层稳定性较差,但隔气性较好时,宜采用辅助气压作业,掘进也宜采用半敞开掘进模式。

(6)通过加水或泡沫,对切削下来的土体进行改良,改善土体的“和易性”和“塑性”,防止粘性土附着在刀盘上。

(7)严格控制温度,一方面可以通过向土仓适当加水降温;另一方面可通过调节冷却系统循环水的温度来提高降温速度;再者可实行停机冷却,待温度降至35℃以下时再继续推进。

(8)加强操作控制管理,对各项施工参数进行优化,防止对土体的过分压缩而促进泥饼的形成;防止人为的集中出土或不均匀出土;防止土体中的固有水分过分流失;防止注浆浆液流入开挖面或土仓内,造成土体固结等。

(9)施工过程中,根据参数特征定时或不定时进行洗仓,清除既有泥饼,并防范大的泥饼产生。洗仓时宜采用肥皂水,因其能增加土体和易性及减少土颗粒之间的凝聚力;加水量应严格控制,若加水量过大则会污染工作面,而加水量过小又会加剧泥饼的形成;洗仓要经过若干次循环,既能消除泥饼,又不会对正面土体造成大的扰动或破坏。

2.2.4盾构穿越建(构)筑物基础的掘进控制

本区间盾构线路穿越的建筑物基础基本为承台桩基础,穿越的道路地下管线较多,交通流量大。考虑到盾构掘进对土体的扰动,在盾构通过时布置测点加强监测,及时反馈监测信息,并根据监测结果及时对管片背后采取二次注浆加固。为避免盾构施工不造成地面沉降超过允许值,危及建筑物,除按设计要求进行处理外,拟采取施工措施如下:

(1)严格控制土仓内压力、刀盘转速等参数、严格控制出土量,以求得土舱压力与地层压力的平衡。

(2)在盾构掘进过程中,合理使用水、膨润土和发泡剂,改善土仓内土的和易性,加强对刀盘的保护,提高掘进效率。同时,可以避免发泡剂管路堵塞。

(3)严格同步注浆工序,确保地层稳定。经常检查注浆管,确保管路畅通。

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必要时,衬砌背后实施二次注浆,重点对拱部1200范围进行。

(4)盾构推进过程中,控制好盾构姿态,避免盾构上浮、叩头和后退等现象发生,盾构在曲线段掘进时,须放慢掘进速度、减少超挖,加大注浆量并加强纠偏测量工作,以减少地层损失和地面沉降量。

(5)针对建筑物的结构类型、对沉降的敏感程度及沉降的允许值,制定建筑物及地面变形警戒值,建立系统、完善的监测网,安排专人对地面建(构)筑物进行二十四小时监测,及时进行信息反馈,及时进行盾构参数调整。

(6)加强机械检修养护,防止螺旋输送机喷涌砂,盾尾及铰接部位漏砂等,造成地层损失,加大沉降。

(7)当前方地质情况复杂或不容易确定时,密切监视土压、螺旋输送机等参数,结合地面监测情况,分析开挖面的稳定性,发现问题及时采取有效对策。

(8)避免在该区段进行停机、换刀,必须停机时,保持好土仓内压力,并对停机部位土体进行预先加固措施。

(9)经过专家论证,制定地面加固方案,并严格实施。 2.2.5穿越富水地段的掘进控制

本区段盾构大部分穿越裂隙水丰富地段,大量的、不可预测的地下水很可能造成喷涌。在富水岩层掘进时,管片很容易产生上浮。

盾构穿越富水地段的对策:

(1)通过地质勘察报告及补充勘察,掌握前方地质及地下水实际情况,在盾构掘进到该地段之前,对盾构机进行全面、系统地检查与维修,保证盾构机的性能良好。

(2)当处于富含水的破碎带下面时,必须在闭合模式下掘进,开挖室里完全充满泥土。此时开挖室里保持受控土压以支撑刀盘前面和上面的地层。这样就可以防止水或泥土的流入,保持地层、地下水位等的稳定性。闭合模式是一种普通的工作模式,不需要特殊的程序。值得注意的是,开挖室里土压的作用如同塞子可阻止水流入。泡沫注射用来进一步减小开挖面的可渗透性。

(3)在盾构快要进入破碎带地区之前,要求能尽量精确地预测不良地层,此时可使用超前钻机进行钻探或使用雷达超前装置进行探测,然后根据探测的结果采取有针对性的措施进行处理。当探测的结果反映盾构前方地层破碎严重、涌水量较大时,可利用设备上配有的钻机进行钻孔注浆预先加固或往前方注入一定数量的聚合物进行止水,确保工程的安全。

(4)如果是意外发现这些地质条件,必须立即停止转动螺旋输送机,关闭螺旋输送机的排渣闸门,并继续缓慢开挖直到开挖室里充满泥土,把工作模式切换为闭合模式。同时采用超前处理措施或保压泵碴装置进行处理。 2.2.6防喷涌技术措施

本区段通过的风化岩层及砂卵石层,赋存基岩裂隙水和松散岩类孔隙水,基岩裂隙水一般为弱透水层,孔隙水具有承压水特性,但由于岩石的风化程度不均

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