广州地铁六号线七标2010年年中技术总结汇报材.ppt

2010年上半年技术总结,中国中铁一局集团,中国中铁一局广州地铁六号线七标项目经理部,记海珠广场站暗挖隧道 下穿地铁2号线施工技术,目 录,一、工程概况 二、工程实施方案 三、施工方法及施工技术措施 四、监控量测 五、工程实施效果与主要体会 六、结语,广州市轨道交通六号线海珠广场站是六号线与二号线的换乘站，位于海珠广场北侧，起义路与一德路泰康路的交叉口位置；车站场地地貌为珠江三角洲冲积平原，地势低平，距离南侧的珠江约180米。 车站呈东北西南走向，外包总长94.4米，左、右线间距为26.0米，轨面埋深约33.5米。车站采用明挖与暗挖相结合的施工方法，即三层明挖+站台层暗挖+东端局部五层明挖。 海珠广场站暗挖站台隧道为两条纵向平行的隧道：站台隧道采用双洞马蹄形断面，拱顶埋深约26.22米，隧道标准断面宽9.4米，高9.75米；左线站台隧道西端下穿既有二号线海公区间右线隧道，两者之间的最小垂直距离为1.805m。,一、工程概况,车站西端左、右线区间隧道：线间距为26m，隧道净距约为19.30m，左、右线区间隧道长度分别为32.881m和36.82m，隧道埋深约为28.5m，西端右线区间暗挖隧道下穿二号线海珠广场站明挖主体结构和围护结构，隧道顶距离主体结构底板净距约为3.251m，距离连续墙底为1.4m；西端左线区间隧道下穿二号线海公区间左线隧道，二者净距3.806m 。,一、工程概况,左线站台隧道,右线站台隧道,二号线右线区间隧道,二号线左线区间隧道,二号线海珠广场站,换乘通道,左线区间隧道,右线区间隧道,一、工程概况,海珠广场站暗挖隧道平面位置关系图,一、工程概况,省展览馆,广州宾馆,海珠桥,纪念碑,西广场,东广场,海珠广场站周边建筑物布置图,华夏大酒店,左线区间隧道、站台隧道与二号线区间隧道位置关系,二号线左线区间隧道,二号线右线区间隧道,左线区间隧道,左线站台隧道,一、工程概况,隧道竖向净距3.809m和1.854m,一、工程概况,右线区间隧道与二号线海珠广场站位置关系,隧道顶到连续墙墙底净距1.4m，隧道顶到底板底净距3.25m,左线：隧道穿越中风化泥质粉砂岩，局部微风化，裂隙发育，地下水丰富,一、工程概况,左线工程地质和水文地质,一、工程概况,右线：隧道穿越中风化泥质粉砂岩，局部微风化，裂隙发育，地下水丰富,右线工程地质和水文地质,二、工程实施方案,1、工法介绍 海珠广场站暗挖隧道施工时，如何绝对保证既有2号线的正常运营和结构安全，是隧道施工的关键。 为了确保既有2号线的安全，根据海珠广场站与既有2号线的位置关系，暗挖隧道施工方案原设计左线站台隧道采用CRD钻爆法，分为四个洞室进行施工；左、右线区间隧道采用上、下台阶钻爆法进行开挖。在实施过程中，项目部在现场分别就静态破碎法、钻爆法、人工法、机械法从安全、进度、成本等方面进行了比较分析，经过业主、设计、监理及公司领导、总工办、项目部等多方讨论研究，最终确定下穿二号线隧道采用液压锤+人工风镐配合的施工方法进行组织施工。,二、工程实施方案,2、施工方法 车站隧道工程采用暗挖法施工，施工严格按照十八字口诀，“管超前、严注浆、短开挖、快封闭、勤量测、快衬砌”的原则控制围岩变形和地表沉降。 1)左线站台隧道 左线站台隧道采用CD机械开挖的施工方法进行施工，分为六个洞室，各洞室步距35m，各洞室施工顺序见图1。具体施工步骤如下：,图1 左线站台隧道施工顺序图,二、工程实施方案,二、工程实施方案,首先进行1号洞室的施作，施作前首先进行地质超前探水，探水孔长度3.5m5m，1部共布设2个探水孔，每循环打设一次。为便于液压锤凿除，首先在1部（3部）掌子面打设钻眼，钻眼深度0.6m，周边两排间距0.3m，其余中间间距0.7m。钻眼布置详见图2。然后采用液压锤对1部掌子面进行凿除，对于周边及边角液压锤凿除不到的采用人工配合风镐进行凿除。为提高液压锤的凿除效果，各部在开挖过程中，初期支护与掌子面均预留0.50.6m的距离。同时为方便1部（4部）出渣及边角围岩破除，在1部（4部）进行拉槽，拉槽纵向距掌子面1.5m，距格栅拱脚边0.8m，具体如图3所示。然后依次按照施工顺序采用液压锤结合人工风镐凿除2至6号洞室的开挖，各洞室步距控制在35m，各洞室开挖示意图见图4，每开挖一次，架立一榀格栅。施工每次进尺0.5m，并及时封闭成环。,图2 左线站台隧道1部钻眼布置示意图,二、工程实施方案,图3 左线站台隧道1部开挖示意图,二、工程实施方案,图4 左线站台隧道各洞室机械开挖示意图,二、工程实施方案,2 ) 西端左、右线区间隧道 西端左、右线区间隧道开挖断面约为38m2（开挖尺寸：高7.01m、宽6.6m），其中左线长32.881m，右线长36.82m，隧道埋深约为28.5m。设计采用上、下台阶法施工。为确保既有地铁二号线的运营安全，西端左、右线区间隧道上、下台阶均采用挖机液压锤结合人工风镐辅助的施工方法，具体施工步骤如下: 首先进行上台阶的开挖，在开挖前进行地质超前探水，探水孔长度3.5m5m ，上台阶布设3个探水孔。为便于机械凿除，首先在上台阶掌子面打设钻眼，钻眼深度0.6m，周边两排间距0.3m，其余中间间距0.7m。具体详见图5。然后采用液压锤对上台阶掌子面进行凿除，对于周边及边角液压锤凿除不到的部位采用人工配合风镐进行凿除。,二、工程实施方案,上台阶进行35m时，开始进行下台阶的开挖，上、下台阶长度控制在35m。受挖掘机液压锤施工的影响，为减少勾渣及方便现场施工，需先对下台阶进行拉槽，拉槽纵向长度与上台阶保留1.5m的距离，拉槽宽为4m，高度2.91m，拉槽采用液压锤垂直向下凿除，拉槽凿除完成并出完渣后，再用液压锤进行上台阶的凿除，上台阶凿除完成架立格栅，同时进行下台阶施工，具体详见图6、图7和图8，上、下台阶开挖后及时施作初期支护，施工每次进尺0.5m，并及时封闭成环。,二、工程实施方案,图5 西端区间隧道上台阶钻眼布置示意图,二、工程实施方案,图6 西端区间隧道下台阶拉槽横剖面示意图,二、工程实施方案,图7 西端区间隧道机械开挖平面示意图,二、工程实施方案,图8 西端区间隧道机械开挖纵剖面示意图,二、工程实施方案,1）、左线站台层隧道（下穿既有二号线部分） 为确保既有2号线的安全，左线站台隧道下穿2号线部分采用CD机械开挖的施工方法，分为6个洞室进行开挖，各洞室之间间距35m。分部开挖后及时施作初期支护和临时支撑，使每个洞室支护成环，每开挖一环，设一榀格栅钢架。左线站台层隧道CD法施工方法及施工工序如下：,三、施工方法及技术措施,1、隧道左上断面1号洞室开挖支护： 拱部超前小导管并注浆； 1号洞室探水孔和钻眼的施作； 1号洞室挖机液压锤和人工风镐辅助凿除开挖； 找顶，初喷；架立格栅钢架、钢筋网及临时中隔壁、锁脚锚杆施工、系统锚杆、注浆管预埋、喷射混凝土。,三、施工方法及技术措施,2、隧道左中断面2号洞室开挖支护： 2号洞室挖机液压锤和人工风镐辅助凿除开挖； 架立格栅钢架、钢筋网及临时中隔壁、锁脚锚杆施工、系统锚杆及注浆管预埋； 喷射混凝土。,三、施工方法及技术措施,3、隧道左下断面3号洞室开挖支护： 3号洞室挖机液压锤和人工风镐辅助凿除开挖； 架立格栅钢架、钢筋网、锁脚锚杆施工、系统锚杆、临时中隔壁及注浆管预埋； 喷射混凝土。,三、施工方法及技术措施,4、隧道右上断面4号洞室开挖支护： 拱部超前小导管并注浆； 4号洞室探水孔和钻眼的施作； 4号洞室挖机液压锤和人工风镐辅助凿除开挖； 找顶，初喷；架立格栅钢架、钢筋网及临时中隔壁、锁脚锚杆施工、系统锚杆、注浆管预埋、喷射混凝土。,三、施工方法及技术措施,5、隧道右下断面5号洞室开挖支护： 5号洞室挖机液压锤和人工风镐辅助凿除开挖； 架立格栅钢架、钢筋网、锁脚锚杆施工、系统锚杆、临时中隔壁及注浆管预埋； 喷射混凝土。,三、施工方法及技术措施,6、隧道右下断面6号洞室开挖支护： 6号洞室挖机液压锤和人工风镐辅助凿除开挖； 架立格栅钢架、钢筋网、锁脚锚杆施工、系统锚杆、临时中隔壁及注浆管预埋； 喷射混凝土。,三、施工方法及技术措施,7、隧道仰拱二次衬砌 分段拆除临时支撑，初支背后回填及止水注浆、基面处理； 防水层施工； 钢筋绑扎； 立模、混凝土浇筑及养护； 仰拱与回填层混凝土施工。,三、施工方法及技术措施,8、隧道拱墙二次衬砌 初支背后回填注浆、基面处理； 防水层施工； 钢筋绑扎； 立模、混凝土浇筑及养护； 二次衬砌背后回填注浆。,三、施工方法及技术措施,2) 、西端左、右线区间隧道 为确保既有2号线的运营安全，西端左、右线区间隧道采用上、下短台阶机械开挖的方法进行施工，台阶长度为35m。每台阶开挖后及时施作初期支护，并尽快封闭成环。拱部在42超前小导管注浆加固下进行开挖，每循环进尺0.5m ，每开挖一环，设一榀格栅钢架。,三、施工方法及技术措施,1、隧道拱部超前小导管施工及注浆。,三、施工方法及技术措施,2、上台阶环形开挖 钻孔及探水孔施工，上台阶挖机液压锤和人工风镐辅助凿除开挖； 立格栅钢架、挂钢筋网、打锁脚锚杆、系统锚杆及注浆管预埋、喷射砼。,三、施工方法及技术措施,3、下台阶开挖支护 下台阶挖机液压锤和人工风镐辅助凿除开挖； 立格栅钢架、打设锚杆、挂钢筋网及注浆管预埋、喷射砼。,三、施工方法及技术措施,4、仰拱衬砌 初支背后回填注浆、基面处理； 防水层施工； 钢筋绑扎； 立模、砼浇筑及养护。,三、施工方法及技术措施,5、拱墙衬砌 初支背后回填注浆、基面处理； 防水层施工； 钢筋绑扎 立模、砼浇筑及养护； 二次衬砌背后回填注浆。,三、施工方法及技术措施,1、监测目的 暗挖施工过程中将会引起地下水位下降，同时对地层产生扰动，从而改变了土体原有应力状态及一些不确定因素，地体应力状态的改变引起土体变形，直接影响既有2号线、临近建筑物、地下管线的正常状态。当土体变形过大时，会引起地表、既有2号线、附近建筑物的变形和沉陷，因此，在施工过程中，项目部制定了严密的施工监测方案，通过监测，将达到如下目的： a：及时掌握开挖对周围土体和围护结构产生的变形情况，根据变形情况作出后续工序的安排，使施工安全处于最佳受控状态。必要时，调整支护参数、施工工艺和施工方法，确保既有2号线的安全和工程的顺利进行。,四、监控量测,b：及时了解施工对既有2号线、周边建筑物及地下管线的影响程度，判断其安全性和稳定性，确保其处于安全状态。 c：了解结构变形在不同条件、不同地下水位条件下的变化规律，明确影响程度，预测后续工作的影响，采取有利措施确保施工安全。 d：得出完整准确的监测成果，经过对监测数据的计算和分析，来指导施工，同时，将其结果反馈道工程支护中去，为优化设计，完善设计分析理论提供依据。,四、监控量测,暗挖隧道每5米设置一个测量断面，每个断面布置5个点（其中拱顶下沉1个，水平收敛2组4个），具体详见图9。正常情况下每天监测2次，根据具体监测情况，如出现异常需根据相关要求进一步加密。,四、监控量测,2 监测实施,1）隧道洞内监测,图9 隧道洞内测点布置图,四、监控量测,对于既有2号线的监测，业主委托第三方监测单位进行实施。第三方监测单位采用测量机器人全过程进行监控，每2个小时进行一次监测数据分析。既有2号线隧道左、右线区间隧道共布设15个断面，每个断面共布设5个点，具体详见图10和图11。,四、监控量测,2）既有2号线监测,图10 既有2号线洞内监测点平面布置图,四、监控量测,图11 既有2号线洞内监测点布置图,截止目前，左、右线暗挖隧道下穿既有二号线均已安全顺利贯通，暗挖隧道拱顶下沉累计最大点为6.46mm，收敛累计最大点为3.61mm，远小于设计允许值30mm。上部二号线第三方实时监测累计沉降最大仅3.1mm，远小于设计允许的10mm结构变形量，确保了二号线的正常运营。,四、监控量测,截止目前，车站暗挖主隧道、左、右线区间隧道及横通道的开挖及初支均已完成。 在隧道开挖过程中，由于采用液压锤结合人工风镐凿除技术，施工组织得当，技术措施严密，在极为复杂的施工条件下，安全顺利穿越了既有2号线，保证了周边建筑物的安全及地铁2号线的正常运营。 主要体会为： 暗挖隧道短距离下穿既有2号线，其受力结构复杂，相互影响较大，根据围岩及施工条件，因地制宜的选用液压锤结合人工风镐凿除施工技术，并铺以其他技术保障措施，如超前注浆小导管、初喷C30混凝土5.0cm、初期支护紧跟工作面、初支背后及时注浆等措施，有效地保证了围岩的稳定和既有2号线的运营安全。,五、工程实施效果与主要体会,坚持动态施工的先进理念，通过对工程范围内建（构）筑物、隧道洞内拱顶下沉和收敛以及既有2号线等多项监测结果进行分析，该施工方法确保了既有2号线的结构安全，有效的控制了地表沉降和隧道结构变形。 加强隧道各施工环节也是取得成功的重点。例如：准确搭设超前小导管的角度、