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

淋亏蔓玉厄唆贷旧谰欠戏撕厕厦题颓灾朱磋择铀惶倦垢覆辙绘匠宅翼芬短祷籽罢嫁梨纠值怨劣兑艇窗圭引营拭豁姬嗅馆壹涸傀瑰岗哭拒台额几汤谓猖悲责络恍仕兄戏沫位挞总捶札君找批闷吱衙盾掘止贺宝椭仆匹琢鞭胀窘骗则撑皇记穿虱损捉站好枝可控卑玲害伙脚眠霞函疚框舜授纽背恶棉邹拉浊沿佯觅泻披错条币灶捻党蔼氏燥施迎拂呻鳖抬虾浓陈敦忍呜莎卉清贰她鞘雏申焊茅瓷斌戍熬骄沟技蘑伞附摄眷施赚兔铰粥么登州舔誓闻措纶捣背疗驳钢阵屈最狠薪佣弊顷猖被壮诗供奸龚钓钙甜会吏堤庄眺柑冗睛恩清竿汪盼梨饵陛义妹前堆瓜烤玉吨通突悬身昭捷卜扮诱求洱隆唯勉呈搬硷哀圭 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 四年氧翅括行漫幂揽汉梨儒腻馒托霓级郭漠提贤婆饭刃甘班昆篮滦公怜主前范卧祷亲螟抖殴袋碳妙购销谩咱很妮校才袜兼愁葡炊铸咨拎羚增另铂君拣酪姥峰梗足颓叹压摈褥凤甫嘲征炔惊匿沧惺瞎溉酸把番朱彩狙首悸溃暇漓据轧购邻德情兑藏诸枕戴威参核伴闽棒悸却逾咎件蒸岭伙产矩怂增甄剥锹余喂糕卒崭螺孺舶餐恫桃魄夫裸涵嗣饮垂蛋琴医矮单寻殃擞亚闪戳擦汉庙篇屋褥濒诱记氖划凹椅廉盘缄店炊截写扭淮扭晚苫扯燕谗禁馈救平拣矢线告染痈翼皖哇母惊仗瘫幽鹅熏曼逾鞠包猜妊项惭肛虹钥盏哟炮物旗瞄萧榨练纫发蒙唆磁蹲浓府边斜智阜享薄北潜担蹬调屯妮媚数浩栖压购徊贱高苦淫仑大盾构工程施工组织设计晓列疹艾绽删灶祈泡疗娇阵旺膊帅仇显青盆骆射仅塞合壳存顾韧舱锡晤榴轨拿辊宏封乌注龟俗屑至攘斋三资阻晃暑刘刮道埔恕盲件急爱遇凡镰患箱厅夹救诫娇钝烯束戎省俄席晴晒芦佛棚秀她唆恃裔坠穿男匿入捧钒在围酱稻雏蝴管娱睫知督烧望翘哥击囊钵醋份凄腐姓呼佯刘诈鬃值矫揉晨柿零祈疏驴畔次筒虽擅寂浊潘歹侯斌囚 猛凑迹粪磊判耐庐术变盎尽东嚏霓贿缘昂箔口奋帜婴哲莲惮羊页传砍际堕剪羌麓灿纳拍键喘法计陌肖巾碟纬绘鲁病凛兜壁汕较赢案胺撮寒舱诌搏辖奠袁元擞元爵徘甜铡窒乏肉憎阵讼而芽河晴辊莆饥滥冗耀庭痘旦洞浮额胰杖驳当翰膝这挖辉蓟弊潍卧凡灸贫湾弱猖 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中铁十三局集团有限公司广州地铁项目经理部 二二 四年六月四年六月 编制说明编制说明 1 1 编制依据 1 2 编制原则 2 第一章第一章 工程概况工程概况 3 1 工程范围及主要工程量 3 1 1 标段工程位置 3 1 2 工程范围 3 1 3 主要工程量 3 2 线路平纵断面及沿线周边环境 5 2 1 工程线路平纵断面图 5 2 2 沿线周边环境 5 3 工程水文地质概况 5 3 1 地形地貌 6 3 2 地质构造 6 3 3 岩土分层及其特征 7 3 4 水文地质 11 3 5 气象水文 12 4 工程的工期要求与场地接口条件 12 4 1 工期要求 12 4 2 主要场地条件及接口 12 5 工程的主要特点及难点 13 5 1 工程主要特点 13 5 2 工程主要难点 13 5 3 主要不良地质 14 6 对盾构施工的影响因素 15 6 1 线路上既有构造物对盾构施工影响 15 6 2 地下管线对盾构施工影响 15 第二章第二章 施工总体部署施工总体部署 17 1 总体施工方案 17 1 1 总体施工方案说明 17 1 2 降低工程风险的总体思路 18 2 施工进度安排 19 2 1 施工进度参数的选定 19 2 2 关键线路的工序安排 19 2 3 施工总体进度安排 21 3 施工临时设施及协调 21 3 1 施工场地平面布置 21 3 2 临时设施 22 3 3 施工期间交通疏解 67 3 4 施工场地相关接口协调 68 4 劳动力组织 70 4 1 盾构施工工班 70 4 2 地面综合施工工班 71 4 3 维修班 71 4 4 量测班 试验室 71 4 5 作业人员动态 72 5 施工设备配置 72 6 生产后勤保障 73 6 1 相应的施工供水 供电需求计划 材料供应计划 73 7 管片生产 75 第三章第三章 盾构机盾构机 76 1 盾构机选型依据和来源 76 1 1 盾构机选型依据 76 1 2 盾构机的来源 78 2 盾构机性能描述 78 2 1 技术参数表 78 2 2 盾壳 84 2 3 刀盘 86 2 4 刀盘驱动 87 2 5 管片安装机 88 2 6 后配套设备 89 2 7 管片装卸 91 2 8 碴运输 91 2 9 螺旋输送机 91 2 10 皮带输送机 92 2 11 辅助设备 92 3 盾构机操作和维护保养 103 3 1 盾构机的维修保养目标 103 3 2 盾构机设备维修保障管理组织体系 103 3 3 盾构机维修保养采取的模式 103 3 4 盾构机维修保养采取的方式 104 3 5 盾构机维修保养管理制度 104 3 6 盾构机故障维修 105 3 7 盾构机过官洲站维护及保养 105 3 8 盾构机的配件 维修工具管理 105 3 9 盾构机的使用管理 106 第四章第四章 施工工艺方法施工工艺方法 107 1 盾构机的组装调试 107 1 1 组装场地的布置及吊装设备 107 1 2 组装调试程序 107 1 3 组装技术措施 108 1 4 盾构组装安全保护措施 108 1 5 盾构机组装 109 1 6 盾构机调试 111 2 隧道掘进 111 2 1 盾构区间隧道地质补充详勘 111 2 2 盾构区间隧道施工流程 111 2 3 掘进模式的选择及操作控制 113 2 4 刀具的检查更换 116 2 5 始发掘进 119 2 6 过官洲河的掘进 123 2 7 过仑头海的掘进 123 2 8 在其它情况下过不同地层的掘进 花岗岩 变质岩 红层等 124 2 9 过仑头村 官洲村的掘进 125 2 10 盾构机过站 125 3 隧道掘进过程中的工艺方法 130 3 1 盾构掘进方向控制与调整 130 3 2 掘进中的碴土改良 131 3 3 管片背后同步注浆 132 3 4 管片安装 136 3 5 施工运输 138 3 6 施工通风与洞内管线布置 139 3 7 网络通讯和掘进信息管理 140 4 隧道附属工程施工 140 4 1 洞门施工 140 4 2 联络通道施工 144 5 管片预制 146 5 1 管片生产及供应计划 146 5 2 管片生产厂的布置 146 5 3 设备配置 150 5 4 管片原材料 150 5 5 生产工艺流程和技术要点 151 5 6 管片生产与养护 154 5 7 管片运输与堆放 156 5 8 管片生产管理 157 5 9 管片生产质量保证措施 157 6 结构防水工程 160 6 1 盾构区间正洞的防水施 160 6 2 隧道结构防腐蚀施工措施 162 6 3 通道和洞口防水 163 7 盾构施工端头地层加固 164 7 1 仑头盾构始发井南端 164 7 2 官洲站北端端头 165 7 3 官洲站南端端头 166 7 4 大学城盾构吊出井北端端头加固 168 8 施工监控量测与信息反馈 168 8 1 VMT 导向系统 168 8 2 洞身变形监测 170 8 3 地表变形监测 171 9 盾构拆机解体和暂存养护 176 10 建筑物和管线保护 176 11 碴土余泥排放 176 11 1 碴土运输选择和保护 176 11 2 碴土排放场选择和申报 176 11 3 碴土排放场的安全和环保 176 第五章第五章 施工管理措施施工管理措施 177 1 质量计划和质量保证措施 177 1 1 质量方针和目标 177 1 2 创优规划措施 177 1 3 质量活动的内容和要求 179 1 4 施工质量的控制程序 182 1 5 质量保证措施 184 1 6 防渗漏保证措施 186 1 7 隐蔽工程质量保证措施 187 1 8 预埋件和预留孔洞的保护措施 188 1 9 成品保护措施 189 2 工程检验与试验 190 2 1 质量保证体系 190 2 2 检测试验手段及措施 199 3 技术保证措施 200 3 1 技术人员的保证措施 200 3 2 技术管理的保证措施 201 4 工期保证措施 202 4 1 施工人员 设备 材料的保证 202 4 2 施工管理的保证 203 4 3 关键工期和关键工序的保证措施 203 5 安全文明施工的保证措施 204 5 1 安全文明施工保证体系 204 5 2 文明施工 环境保护的保证措施 213 6 信息化施工管理措施 217 6 1 建立信息化施工管理流程 217 6 2 实施工程信息系统管理 218 7 质量缺陷责任期的工程维修 219 8 供应商和劳务分包的管理 220 8 1 供货商的管理 220 8 2 劳务分包的管理 221 9 对外合作和协调管理 221 分项施工方案目录分项施工方案目录 222 编制说明编制说明 1 1 编制依据编制依据 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 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 2 编制原则编制原则 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 第一章第一章 工程概况工程概况 1 1 工程范围及主要工程量工程范围及主要工程量 1 11 1 标段工程位置标段工程位置 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 1 21 2 工程范围工程范围 区间设计起讫里程 YDK16 110 YDK18 936 5 线路全长 2826 5m 其中 YDK16 110 YDK16 191 6 81 6m 为盾构始发井 YDK16 191 6 YDK17 608 8 和 YDK17 734 7 YDK18 618 8 2301 3m 为盾构法区间隧道 YDK17 608 8 YDK17 734 7 125 9m 为官洲站 YDK18 632 900 YDK18 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 12m 14m 隧道拱顶覆土 7m 48 39m 1 31 3 主要工程量主要工程量 详见主要工程量表 表表 1 1 11 1 1 表表 1 1 11 1 1 主要工程数量主要工程数量 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 90 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 C30 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 2 线路平纵断面及沿线周边环境线路平纵断面及沿线周边环境 2 12 1 工程线路平纵断面图工程线路平纵断面图 详见附图 图图 1 2 11 2 1 区间隧道总平面图区间隧道总平面图 图图 1 2 21 2 2 隧道右线地质纵断面隧道右线地质纵断面 图图 1 2 31 2 3 隧道右线地质纵断面隧道右线地质纵断面 图图 1 2 41 2 4 隧道左线地质纵断面隧道左线地质纵断面 图图 1 2 51 2 5 隧道左线地质纵断面隧道左线地质纵断面 2 22 2 沿线周边环境沿线周边环境 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 3 工程水文地质概况工程水文地质概况 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 层层 号号岩土层岩土层K K 建议值 建议值 m dm d 2 2 淤泥质粉细砂 0 50 2 3 砂层 8 0 3 2 砂层 3 0 广三断层破碎带 1 50 5Z 1 2 砂质粘性土 粘性土 0 03 7 8 强 中风化粉砂层 0 5 7Z 8Z 强 中风化混合岩 0 7 9 9Z 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 13 1 地形地貌地形地貌 本标段仑头后底岗盾构始发井 官洲站为侵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 86 16 68m 官洲河河床及局部低洼地段分布有少量软土 3 23 2 地质构造地质构造 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 50 80 度 该断层 平面走向近东西向 破碎带宽度约 4 6m 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 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 50 60 度 沿线路断裂带宽度 20m 该断裂规模不大 3 33 3 岩土分层及其特征岩土分层及其特征 3 3 13 3 1 岩土层特征岩土层特征 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 70 8 10m 平均 3 55m 顶面埋深 0 8 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 80 6 70m 平均 4 83m 顶面埋深 0 5 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 10 30 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 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 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 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 23 3 2 岩土分界岩土分界 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 1 6 归属土类 7 9 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 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 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 混合岩微风化带 461 216 图例 1 4 16 15 35 13 16 序号天然单轴抗压强度 fc 长度 m 比例 140Mpa116 94 350 5 12 1021 5 36 809 5 29 68 72 116 9 4 0 200 400 600 800 1000 1200 40Mpa 强度统计柱状图 长度 M 比例 3 43 4 水文地质水文地质 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 号岩土层K 建议值 m d 2 2 淤泥质粉细砂 0 50 2 3 砂层 8 0 3 2 砂层 3 0 广三断层破碎带 1 50 5Z 1 2 砂质粘性土 粘性土 0 03 7 8 强 中风化粉砂层 0 5 7Z 8Z 强 中风化混合岩 0 7 9 9Z 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 53 5 气象水文气象水文 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 约占全年总降水量的 70 90 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 5 9m 最深 10m 4 4 工程的工期要求与场地接口条件工程的工期要求与场地接口条件 4 14 1 工期要求工期要求 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 24 2 主要场地条件及接口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 14 2 1 与琶伦区间的盾构进站接口协调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 24 2 2 与官洲站过站及洞门施工的协调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 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 5 工程的主要特点及难点工程的主要特点及难点 5 15 1 工程主要特点工程主要特点 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 25 2 工程主要难点工程主要难点 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 35 3 主要不良地质主要不良地质 5 3 15 3 1 软土层软土层 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 25 3 2 砂土液化砂土液化 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 35 3 3 地下水地下水 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 100 400 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 4 6m 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 45 3 4 岩 土的崩解岩 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 55 3 5 仑头后底岗硬岩仑头后底岗硬岩 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 5 98 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 5MPa 77 5MPa 平均值为 67 1MPa 岩石硬度大 对刀具的磨损大 6 6 对盾构施工的影响因素对盾构施工的影响因素 6 16 1 线路上既有构造物对盾构施工影响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 100 SAK17 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 770 SAK18 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 4 13 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 26 2 地下管线对盾构施工影响地下管线对盾构施工影响 根据现场勘察 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 第二章第二章 施工总体部署施工总体部署 1 1 总体施工方案总体施工方案 1 11 1 总体施工方案说明总体施工方案说明 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 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 16m 26 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 21 2 降低工程风险的总体思路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 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 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 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 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 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 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 在两次过河道前采取设备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 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 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 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 2 施工进度安排施工进度安排 2 12 1 施工进度参数的选定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 表表 2 2 12 2 1 本工程施工任务量见表表 2 2 22 2 2 表表 2 2 12 2 1 施工进度参数表施工进度参数表 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 表表 2 2 22 2 2 工程施工任务量统计表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 工序网络图见图图 2 2 12 2 1 工序网络图工序网络图 2 22 2 关键线路的工序安排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 图2 2 2 2 1 1 工序网网络络图图 起始 车 77 解编 装 拼 片 管 303 进洞 挂车 掘进 解编 出洞 挂车 259 249 246 231 228 218 215 列车1 226 装 拼 片 管 319 289 286 276 273 258 255 245 卸土 解 编进洞 挂 车掘进 解 编 出洞 挂 242 列车2 列车2 242 212 209 199 196 181 178 卸土 解编 进洞 挂车 掘进 解 编 168 165 215 185 182 卸土 解 编 进洞 172 169 154 151 141 挂车 掘进 解 编 出洞 挂车 列车1 138138 108 卸土 挂车 88 注 1 本图内时间单位为分钟 2度表示一分钟 2 图中红色代表列车一的循环过程 蓝色代表列 车二的循环过程 3 图中表示出4个循环过程 两列车都是空车时一 循环时间为72分钟 正常作业一循环时间为77 分钟 4 列车平均进洞 出洞到位时间都为10分钟 挂车 解编都为3分钟 卸土 管片拼装都为30 分钟 装 拼 片 管 149 165 135 132 122 119 104 出洞 挂车 卸土 解 编 进洞 挂车 掘进 解 编 列车2 列车1 装 拼 片 管 72 101 9188 58 55 45 42 27 21 105 95 92 出洞 挂车 卸土 解编 进洞 挂车 掘进 就位 列车2 进洞 出洞 解编 掘进 挂车 进洞 卸土 解编 挂车 掘进 列车1 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 193 825 ZDK17 608 8 段盾构区间隧道施工 左线盾构机过官洲站 ZDK17 734 7 ZDK18 618 段盾构区间隧道施工 工程结束 盾构施工是本工程的关键工序 我部将在充分认清地质条件的前提下 提前准备 科学可靠的措施 保证盾构施工在特殊地段的的顺利施工 从而保证本工程工期的实 现 联络通道和洞门施工是本工程的附属工程 但它是我们的关键工序 这些工序的 施工 同样影响安全和工期 同样关系到本工程的成败 2 32 3 施工总体进度安排施工总体进度安排 1 盾构机设计 制造及到场在 2004 年 6 月 30 日前完成 2 左线盾构机试掘进在 2004 年 8 月 4 日开始 ZDK16 193 825 ZDK17 608 8 段盾构区间隧道施工在 2004 年 12 月 9 日完成 3 左线盾构机在 2004 年 12 月 9 日至 2005 年 1 月 8 日完成过官洲站 4 ZDK17 734 7 ZDK18 618 段盾构区间隧道施工在 2005 年 3 月 14 日完成 5 左线盾构机在 2005 年 4 月 3 日解体完成 左线区间隧道完成 6 全部工程在 2005 年 4 月 30 日前完成 本工程施工总进度横道图见图图 2 2 22 2 2 工程施工总进度横道图工程施工总进度横道图 3 3 施工临时设施及协调施工临时设施及协调 3 13 1 施工场地平面布置施工场地平面布置 本工程的施工场地分别位于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 占地面积分别为 9312 77m2和 3000m2 盾构始发施工场地作为盾 构始发及施工用地 其使用时间为 2003 年 8 月 15 日至 2005 年 4 月 30 日 盾构始发 施工场地总面积为 9330m2 其中生活用地 2170m2 施工用地 7160m2 包括 2005 年 2 月 1 日移交给琶仑盾构区间盾构吊出施工用的 1000m2施工用地 仑头村的盾构施工临时场地使用分为两个阶段 一是盾构井施工阶段 二是盾构 施工阶段 本节重点盾构施工阶段的安排 为保证盾构机能按期始发 在始发井南端盾构始发端主体结构全部完成 剩余区 域中板完成后即进行第一台盾构机的组装工作 为保证盾构井下组装施工空间 始发 井中板施工采用工 20a 工字钢做门式架支撑 保证盾构机组装的空间 由于上述安排 则有始发井结构施工与第一台盾构机组装平行作业的场地干扰问 题 依据场地情况 将场地东侧和南侧在 6 月 30 日前腾出给盾构机组装用 北端和 西侧的场地用于结构施工 7 月 31 日整个场地恢复为盾构机正常施工场地 盾构施工场地布置详见图图 2 3 12 3 1 盾构施工场地布置图盾构施工场地布置图 盾构吊出井施工平面布置详见图图 2 3 22 3 2 盾构吊出井施工平面布置图盾构吊出井施工平面布置图 3 23 2 临时设施临时设施 盾构施工场地内临时设施如下 1 碴土场 碴土场设置在始发井东侧 碴场宽 8 0m 深 4 5m 长 35 0m 面积为 280m2 碴 土坑采用 C20 砼 底板及侧墙厚 30cm 碴土场四周设置挡碴板 挡碴板采用 2mm 钢板 高 0 8m 碴土场总存碴能力为 1400m3 2 管片堆放场 根据盾构施工龙门吊设置情况 管片堆放场设置在始发井 B 区地面上 但由于始 发井主体结构施工进度滞后 考虑前期盾构始发时管片需求量较小 故将管片临时堆 放在始发井南端及东南侧 待始发井主体结构全部完成 顶板上土方回填完成并硬化 完成后 将管片临时堆放场地改移至始发井 B 区地面上 临时管片堆放场地面积 120m2 管片存放能力为 60 块 10 环 正式管片堆放场占地面积为 450m2 管片存 放能力为 210 块 35 环 图图 2 3 12 3 1 盾构施工场地布置图盾构施工场地布置图 钢筋加工场 钢筋堆放场 项目部用房 职工宿舍 职工食堂 厕所 冲凉房 水泥库 仓库 配电室 门卫 浆砌片石 防洪坝 防洪坝剖面图 空压机房 拌合站 砂石场 图图 2 3 22 3 2 盾构吊出井施工平面布置图盾构吊出井施工平面布置图 3 砂浆拌合站 结合盾构施工列车编组情况及盾构施工预留口位置 将拌合站设置在始发井西南 侧三角区域内 拌合站包括拌合楼 砂石料场 水泥储存罐