红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方案(重庆).doc

重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 重庆红岩村桥隧重庆红岩村桥隧 PPPPPP 项目项目 红岩村隧道穿越轨道交通线红岩村隧道穿越轨道交通线 1 1 号线 号线 5 5 号线 环线 号线 环线 9 9 号线号线 专项施工方案专项施工方案 中国建筑第八工程局有限公司中国建筑第八工程局有限公司 红岩村桥隧项目项目经理部红岩村桥隧项目项目经理部 20162016 年年 3 3 月月 2828 日日 目目 录录 1 工程概况 1 1 1 基本概况 1 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 1 1 1 下穿轨道交通 1 号线概况 1 1 1 2 下穿轨道交通 5 号线概况 2 1 1 3 上跨轨道交通环线概况 3 1 1 4 上跨轨道交通 9 号线概况 5 1 2 工程地质条件 6 1 2 1 地形地貌 6 1 2 2 地质构造 6 1 2 3 地层岩性 7 1 2 4 水文地质情况 7 1 2 5 不良地质作用 7 2 编制依据 7 3 工程重难点分析与对策 8 4 施工进度计划 10 5 施工方案及风险控制措施 11 5 1 下穿既有轨道交通 1 号线施工方案及风险控制措施 11 5 1 1 风险分析 11 5 1 2 设计参数 12 5 1 3 施工方法 13 5 1 4 施工技术控制措施 15 5 2 下穿轨道交通 5 号线施工方案 16 5 2 1 风险分析 16 5 2 2 设计参数 17 5 2 3 施工方法 18 5 2 4 施工控制措施 19 5 3 上跨轨道交通环线施工方案 19 5 3 1 风险分析 19 5 3 2 原设计参数 21 5 3 3 施工方法 22 5 3 4 施工措施 24 4 4 上跨轨道交通 9 号线方案 24 5 4 1 风险分析 24 5 4 2 设计参数 25 5 4 3 施工方法 27 5 4 3 施工控制措施 29 6 超前地质预报 29 7 监控量测 30 7 1 隧道施工常规监控量测 30 7 1 1 监控量测目的及流程 30 7 1 2 监控量测项目设置 32 7 1 3 测点设置 33 7 1 4 监控量测断面间距和频率 35 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 7 1 5 量测数据分析处与反馈 37 7 1 6 警戒值 38 7 1 7 监控量测技术要求 38 7 2 穿越既有结构物自动化监控量测 39 8 保证措施 44 8 1 技术保证措施 44 8 2 质量保证措施 44 8 2 1 组织机构 44 8 2 2 施工保证体系 44 8 2 3 暗挖 初支质量保证措施 45 7 2 4 专项工程质量保证措施 46 8 3 安全保证措施 47 8 3 1 安全目标 47 8 3 2 组织保障 47 8 3 3 安全技术保证措施 49 9 应急预案 50 9 1 应急组织机构 50 9 2 专项应急预案 54 9 2 1 洞内涌泥突水应急预案 54 9 2 2 拱顶下沉或隧道周边收敛过大应急预案 54 9 2 3 既有轨道交通线 建 构 筑物开裂 失稳预控及应急预案 55 9 3 急救物资准备 56 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 1 页 共 57 页 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方案红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方案 1 1 工程概况工程概况 1 11 1 基本概况基本概况 1 1 11 1 1 下穿轨道交通下穿轨道交通 1 1 号线概况号线概况 三纵线红岩村隧道左线于 ZK5 590 ZK5 608 右线于 YK5 608 YK5 620 里程段下 穿既有轨道交通 1 号线 与轨道交通 1 号线隧道之间的最小岩层厚度约为 23 7m 其中 1 三纵线红岩村左线隧道于 ZK5 607 178 处与轨道交通 1 号线左线 K10 442 341 相交 三纵线红岩村左线隧道于 ZK5 602 286 处与轨道交通 1 号线右线 K10 440 675 相交 交角均为 70 2 三纵线红岩村右线隧道于 YK5 614 350 处与轨道交通 1 号线左线 K10 476 376 相交 三纵线红岩村右线隧道于 YK5 609 458 处与轨道交通 1 号线右线 K10 474 710 相交 交角均为 70 表表 1 1 1 11 1 1 1 交点里程及高程统计表交点里程及高程统计表 交点号三纵线里程 三纵线路 面设计高 程 围岩级别其他线里程 1 号线轨 面设计高 程 相对高 差 m 两线交角 隧道间 净距 m 1 YK5 614 350 右线 275 338 K10 476 376 1 号线左线 308 97033 63270 23 442 4 ZK5 607 178 左线 275 396 K10 442 341 1 号线左线 308 76633 37070 24 048 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 2 页 共 57 页 图图 1 1 1 11 1 1 1 三纵线红岩村隧道下穿轨道交通三纵线红岩村隧道下穿轨道交通 1 1 号线平面图号线平面图 图图 1 1 1 21 1 1 2 三纵线红岩村隧道与轨道交通三纵线红岩村隧道与轨道交通 1 1 号线交叉段立面图号线交叉段立面图 1 1 21 1 2 下穿轨道交通下穿轨道交通 5 5 号线概况号线概况 三纵线红岩村隧道与轨道交通 5 号线隧道之间的最小岩层厚度约为 16 6m 其中 1 三纵线红岩村左线隧道里程 ZK5 632 277 处与轨道交通 5 号线左线 ZCK28 931 396 相交 交角为 64 三纵线红岩村左线隧道于 ZK5 616 451 处与轨道 交通 5 号线右线 YCK28 913 187 相交 交角为 65 2 三纵线红岩村右线隧道于 YK5 642 897 处与轨道交通 5 号线左线 ZCK28 966 754 相交 三纵线红岩村右线隧道于 YK5 626 769 处与轨道交通 5 号线右线 YCK28 948 418 相交 交角均为 66 表表 1 1 2 11 1 2 1 交点里程及高程统计表交点里程及高程统计表 交点 号 三纵线里程 三纵线路 面设计高 程程 围岩级 别 其他线里程 5 号线轨 面设计高 程 相对高 差 m 两线交角 隧道间 净距 m 2 YK5 626 769 右线 275 412 YCK28 948 418 5 号线左线 302 90127 48966 3 YK3 819 816 右线 275 509 ZCK28 966 754 5 号线左线 303 12327 61466 约 17 8 5 ZK5 616 451 左线 275 451 YCK28 913 187 5 号线右线 301 70326 25265 6 ZK5 632 277 左线 275 546 ZCK28 931 396 5 号线左线 301 93226 38664 约 16 6 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 3 页 共 57 页 图图 1 1 2 11 1 2 1 三纵线红岩村隧道下穿轨道交通三纵线红岩村隧道下穿轨道交通 5 5 号线平面图号线平面图 图图 1 1 2 21 1 2 2 三纵线红岩村隧道与轨道交通三纵线红岩村隧道与轨道交通 5 5 号线交叉段立面图号线交叉段立面图 1 1 31 1 3 上跨轨道交通环线概况上跨轨道交通环线概况 三纵线红岩村主线隧道上跨正在建设的轨道交通环线 两隧道交叉段相交关系及 净距如下 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 4 页 共 57 页 1 三纵线红岩村左线隧道于 ZK6 734 158 处与轨道环线右线 AK44 133 400 相 交 于 ZK6 746 191 处与轨道环线左线 AK44 133 506 相交 交角均约为 86 2 三纵线红岩村右线隧道于 YK6 732 113 处与轨道环线右线 AK44 165 488 相 交 于 YK6 744 416 处与轨道环线左线 ZK44 165 594 相交 交角均约为 86 3 红岩村主线隧道仰拱底结构线与轨道环线拱顶设计图纸中的净距分别为 3 494m 右线 3 846m 左线 根据轨道环线提供的图纸 我部复核两条隧道间的 净距分别为 1 069m 右线 1 333m 左线 与原设计相差约 2 2 2 5m 4 轨道环线目前施工掌子面与红岩村隧道交叉点水平距离约 80m 左右 开挖方 式为全断面爆破开挖 每天循环进尺约 2 3m 表表 1 1 3 11 1 3 1 交点里程及高程统计表交点里程及高程统计表 交点 号 三纵线里程 三纵线仰 拱底标高 围岩级别其他线里程 环线仰拱 底标高 相对高 差 两线交角 隧道间净 距 m 1 YK6 731 594 右线 284 172 AK44 266 355 环线右线 283 1031 06986 2 YK6 744 630 右线 284 513 ZK44 272 283 环线左线 283 1801 33386 约 1 069m 3 ZK6 732 714 左线 284 406 AK44 221 171 环线右线 282 0052 40186 4 ZK6 745 750 左线 284 750 ZK44 227 098 环线左线 282 0592 69186 约 1 333m 图图 1 1 3 11 1 3 1 三纵线红岩村隧道上跨轨道交通环线平面图三纵线红岩村隧道上跨轨道交通环线平面图 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 5 页 共 57 页 图图 1 1 3 21 1 3 2 三纵线红岩村隧道与轨道交通环线交叉段立面图三纵线红岩村隧道与轨道交通环线交叉段立面图 1 1 41 1 4 上跨轨道交通上跨轨道交通 9 9 号线概况号线概况 三纵线红岩村主线隧道上跨拟建的轨道交通 9 号线 两隧净距约 30m 9 号线与预 开工的轨道交通 5 号线红岩村暗挖区间隧道净距约为 17m 两隧道交叉段相交关系如下 三纵线红岩村左线隧道分别于 ZK3 810 411 和 ZK3 827 580 处与轨道交通 9 号线 左线 AK5 131 452 和右线 AK5 139 379 处相交 平面交角为 70 71 三纵线红岩村 右线隧道分别于 YK3 803 014 和 YK3 819 816 处与轨道交通 9 号线左线 AK5 109 150 和右线 AK5 115 867 相交 平面交角为 75 表表 1 1 4 11 1 4 1 交点里程及高程统计表交点里程及高程统计表 交点号三纵线里程 三纵线路面 设计高程程 围岩级别其他线里程 9 号线轨面 设计高程 相对高差两线交角 隧道间净距 m 2 YK3 803 014 右线 254 108 AK5 109 150 9 号线左线 216 67137 43775 3 YK3 819 816 右线 254 546 AK5 115 867 9 号线左线 216 53938 00775 17 2 5 YK3 810 411 左线 254 171 AK5 131 452 9 号线右线 216 11538 05670 6 YK3 827 580 左线 254 628 AK5 139 379 9 号线右线 215 95838 67071 17 3 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 6 页 共 57 页 图图 1 1 4 11 1 4 1 三纵线红岩村隧道上跨轨道交通三纵线红岩村隧道上跨轨道交通 9 9 号线平面图号线平面图 图图 1 1 4 21 1 4 2 三纵线红岩村隧道与轨道交通三纵线红岩村隧道与轨道交通 9 9 号线交叉段立面图号线交叉段立面图 1 21 2 工程地质条件工程地质条件 1 2 11 2 1 地形地貌地形地貌 1 2 21 2 2 地质构造地质构造 拟建红岩村隧道工程处于金鳌寺向斜西翼 为川东褶皱束中沙坪坝 重庆复式褶 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 7 页 共 57 页 皱曲中的次一级褶曲 无断裂构造通过 构造裂隙不发育 根据区域地质资料 地应 力条件简单 应力水平极低 岩层产状 120 140 6 10 优势产状 140 8 1 2 31 2 3 地层岩性地层岩性 根据地勘资料显示 本工程隧道沿线地层岩性自上而下依次为 第四系全新统填 土层 Q4ml 残坡积层 Q4el dl 和侏罗系中统沙溪庙组 J2s 沉积岩层 1 2 41 2 4 水文地质情况水文地质情况 分为两种类型 松散层类孔隙水 基岩裂隙水 场区属构造剥蚀丘陵地貌 地形起伏大 场地地下水主要为基岩中的裂隙水和孔隙水 主要由大气降水和生活用水补给 素填土和砂岩为透水层 泥岩为相对隔水层 基岩中的裂隙水 孔隙水因地形较高不 利地下水的赋存 隧道穿越沙溪庙组中风化沉积岩岩层段地下水进入隧道的水量不大 主要以裂隙水淋滤形式为主 局部存在小股状裂隙水涌水 1 2 51 2 5 不良地质作用不良地质作用 已经完成地质勘察地地质报告显示 在拟建红岩村隧道场区范围内未发现断层 滑坡 围岩和崩塌等不良地质现象 对隧道临近穿越军事区地段需要进行后期地质补勘 对工程地质进行进一步确认 2 2 编制依据编制依据 1 重庆市红岩村 PPP 桥隧项目招标文件 施工招标图 地勘资料和施工现场踏勘 资料 与项目公司签定的 施工合同 以及前期施工准备期间与建设 监理 设计等 单位根据现场实际情况确定的新增和变更的项目方案 图纸等全部资料 2 经专家评审通过的 重庆红岩村桥隧 PPP 项目施工组织设计 3 中华人民共和国安全生产法 中华人民共和国 建设工程安全生产管理条例 中华人民共和国消防法 等国家 地方 行业法律法规 规范规程等 4 生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则 AQ T9002 2006 5 城市轨道交通运营管理办法 建设部令第 140 号 及重庆轨道交通 集团 有限公司下发的 重庆市轨道交通条例 重庆市轨道交通控制保护区管理办法 试 行 重庆市轨道交通第三方监测管理暂行办法 重庆轨道交通 集团 有限公司 关于印发 建设工程安全信息快报制度 的通知 104 号 重庆轨道交通 集团 有 限公司关于印发 工程建设应急预案 试行 的通知 144 号 重庆轨道交通 集团 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 8 页 共 57 页 有限公司关于印发 重庆市轨道交通建设工程爆炸物品管理办法 12 号 的通知 关 于加强轨道交通节点工程管理的通知 渝轨道发 2013 4 号文 关于印发 重庆轨道交 通节点工程实施管理办法 的通知 338 号 等相关条例 规定 通知及办法的文件 6 重庆红岩村桥隧 PPP 项目工程红岩村隧道施工图设计 含图纸会审过程中的设 计答疑及澄清 设计交底等资料 地勘资料 招投标文件 施工合同等 7 我公司在地铁项目施工中积累的相关经验及对地铁施工的研究成果和技术储存 临近既有线或建 构 筑物施工相关经验等 8 我公司在城市轨道方面的施工能力及积累的施工经验 并借鉴同类工程施工经 验及现有的施工管理水平 技术水平 科研水平以及机械设备配套能力 9 国家颁发的市政 轨道交通工程相关技术规范 标准 1 城市轨道交通工程测量规范 GB50308 2008 2 地下铁道工程施工及验收规范 GB50299 1999 2003 版 3 爆破安全规程 GB6722 2014 10 部颁及行业标准 1 公路隧道施工技术规范 JTGF60 2009 2 工程建设标准强制性条文 城市建设部分 JTGF202 2000 3 其他与本工程有关的现行施工及验收规范 3 3 工程重难点分析与对策工程重难点分析与对策 1 大规模高密度洞群施工技术含量高 施工难度大 是工程施工组织重点和技术 大规模高密度洞群施工技术含量高 施工难度大 是工程施工组织重点和技术 难点 难点 红岩村进洞口处下方有 5 号线红岩村车站隧道 上方有三纵线红岩村隧道 左右 两侧有歇台子连接线匝道隧道 下方有梨菜隧道及拟建的轨道交通 9 号线 群洞呈上 下叠加 左右平行接近位置关系 隧道群总体呈现出复杂的空间关系 且洞间近接 三纵线隧道与 5 号线红岩村隧道净距只有约 2m 左右 规模浩大 应力变化复杂 开挖 难度大 隧道群总体风险极高 是施工技术难点也是施工组织难点 三纵线隧道及 5 号线红岩村车站暗挖段施工时 严格按设计支护参数施工 并通 过超前地质预报 加密监测点布置加强监控量测频率和工法优化 根据超前地质预报 及监控量测结果适时调整施工方法和调整支护参数 确保施工和结构安全 2 下穿 上跨既有轨道隧道 隧道间距离近 变形大 沉降控制要求高 如何确 下穿 上跨既有轨道隧道 隧道间距离近 变形大 沉降控制要求高 如何确 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 9 页 共 57 页 保结构安全是施工难点 保结构安全是施工难点 三纵线红岩村隧道于 YK6 715 YK6 765 里程段下穿轨道交通环线 经现场调查 和计算复核 红岩村主线隧道穿越轨道交通环线段两隧竖向净距仅为 1m 左右 与设计 图纸提供的约 4m 的净距有较大出入 属于超净距隧道 后期主线隧道施工过程中如 何减小结构之间岩柱的扰动 预防主线隧道开挖后环线上方围岩应力释放造成的影响 确保环线结构和主线隧道结构安全是施工难点 目前环线与三纵线红岩村隧道交接段距离约为 80m 左右 开挖方式为全断面爆破 开挖 每天循环进尺约 2 3m 爆破对上方围岩扰动影响较大 环线隧道超挖部位的 回填质量和衬砌背后注浆质量 直接影响后期主线隧道结构安全 三纵线隧道后期施工过程中 将严格按照 管超前 短进尺 早封闭 勤量测 设计按图纸要求进行施工 必要时进行径向注浆加固和支护参数调整 提高围岩的整 体性和稳定性 严格控制围岩变形 隧道施工过程中适时加密监测点和加大监控量测 监测频率 做好信息化施工 及时与相关单位沟通 根据信息反馈结果及时进行开挖 方法和支护参数的调整 确保交接段结构和施工安全 3 隧道开挖方式选择要求严 机械开挖和静力破碎开挖效率低 控制爆破振速控 隧道开挖方式选择要求严 机械开挖和静力破碎开挖效率低 控制爆破振速控 制标准高 如何确保节点工期是重点 制标准高 如何确保节点工期是重点 针对本隧道实际情况 开挖方式分为控制爆破和机械开挖 其中控制爆破为既有 建 构 筑物距离本隧道相对较远 隧道爆破开挖对其影响相对较小但仍需控制爆破 规模的情况 本工程设计要求爆破振速控制在 1 0cm s 施工爆破振速控制要求高 特 殊地段严禁爆破作业 机械开挖为既有建 构 筑物距离本隧道相对较近 隧道爆破 开挖对其影响很大的情况 隧道施工中需根据具体的情况制定相应的爆破设计 并应 多分部 严格控制每一循环开挖装药量 一次开挖方量和循环进尺 应严格控制爆破 振动安全允许标准 及时调整支护和衬砌参数 确保隧道施工和建 构 筑物安全 三纵线主线隧道施工工程中 根据施工进度及现场实际情况 拟适时采用作业效 率高的机械设备如悬臂式隧道掘进机 三臂凿岩台车 混凝土喷射机械手 仰拱液压 栈桥 整体式液压衬砌台车等先进开挖支护及衬砌施工设备 提高隧道施工作业效率 降低围岩外露时间 提高开挖支护施工质量 确保施工质量及安全的前提下加快施工 进度 确保工期目标的实现 4 本工程穿越的轨道交通线多为在线或拟建工程 不确定因素较多 对主线施工 本工程穿越的轨道交通线多为在线或拟建工程 不确定因素较多 对主线施工 方案确定和后期保证结构安全影响大 方案确定和后期保证结构安全影响大 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 10 页 共 57 页 根据目前现场调查和向相关单位咨询 轨道交通 9 号线预计 2016 年年内开工 本 项目已经进场并完成了相关临建及管线改移等准备工作陆续准备进行隧道施工 因此 9 号线对本工程隧道施工相对影响较小 但 9 号线施工过程中需加强或采用保护措施 确保交叉段三纵线隧道及 5 号线红岩村车站暗挖段已完结构后期安全 轨道交通 5 号 线红岩村车站暗挖断与三纵线隧道施工按照 先下后上 的施工顺序组织施工 中间 轨道交通 5 号线下穿三纵线主线的段落设计原则为 先下后上 顺序施工 但是目前 5 号线已经施工 不排除后期先行三纵线隧道施工此交叉段部位可能 施工过程中需加 强同相关单位信息沟通 并制定主线后续施工预案 轨道环线目前施工掌子面与红岩 村隧道交叉点水平距离约 80m 左右 开挖方式为全断面爆破开挖 每天循环进尺约 2 3m 根据目前轨道环线的施工进度 主线施工至该交叉段时 轨道交通环线初步估 计提前 12 5 个月已经完成 三纵线红岩村隧道实际为后行施工隧道 施工过程中需采 取相应措施保证自身施工安全和保证已建环线结构不被破坏 4 4 施工进度计划施工进度计划 红岩村隧道穿越轨道交通线影响段控制爆破进度计划综合指标为 1 天 2 循化 每 循化进尺不大于 1 0m 下穿 上跨 轨道交通线段机械开挖进度计划综合指标为 2 天 3 循化 每循化进尺不大于 1 榀钢支撑间距 其余地段综合指标见表 4 1 1 表 4 1 2 和 表 4 1 3 施工工期计划 开工时间为 2015 年 12 月 31 日 以具体批复日期为准 洞通时 间为 2019 年 10 月 12 日 表表 4 1 14 1 1 匝道隧道施工综合进度指标匝道隧道施工综合进度指标 衬砌地段衬砌地段 隧道掘进指标隧道掘进指标 控制爆破 110 控制爆破 70 控制爆破 45 机械开挖 40 表表 4 1 24 1 2 控制爆破开挖作业循环时间表控制爆破开挖作业循环时间表 项目 测量 放线 钻孔 装药 爆破 通风 除尘 清除 危石 装碴 运输 初喷砼 立钢支撑 钢筋网 打设超前小导管 补喷砼合计 时间 h 0 520 50 50 53 50 52 51 512 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 11 页 共 57 页 表表 4 1 34 1 3 机械开挖作业循环时间表机械开挖作业循环时间表 项目 测量 放线 钻孔 切 割 破碎 通风 除尘 装碴 运输 初喷砼 立钢支撑 钢筋网 打设超前小导管 补喷砼合计 时间 h 0 590 52 50 531 517 5 5 5 施工方案及风险控制措施施工方案及风险控制措施 5 15 1 下穿既有轨道交通下穿既有轨道交通 1 1 号线施工方案号线施工方案 5 1 15 1 1 风险分析风险分析 1 风险识别 三纵线红岩村左线隧道于 ZK5 607 178 处与轨道交通 1 号线左线 K10 442 341 相 交 交角为 70 三纵线红岩村右线隧道于 YK5 614 350 处与轨道交通 1 号线左线 K10 476 376 相交 交角为 70 三纵线红岩村隧道与轨道交通 1 号线隧道之间的最 小岩层净距约 23m 存在施工高风险 见图 5 1 1 1 风险识别 图图 5 1 1 15 1 1 1 隧道穿越轨道交通隧道穿越轨道交通 1 1 号线风险识别图号线风险识别图 2 风险事件 主线隧道施工过程中可能存在或遇到隧道开挖变形及塌方 造成既有结构损害和 地表沉降等风险 施工中变形超出允许变形值时危及既有轨道交通线运营安全 3 风险控制措施 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 12 页 共 57 页 1 对下穿轨道交通 1 号线的保护措施 加强超前支护措施 YK5 595 YK5 635 段 ZK5 580 ZK5 620 段采用 76 超前中管棚加强支护 全环 I20a 型钢钢架 0 6m 榀 考虑对既有结构的保护要求 对开挖引起的沉降进行严格 控制 制定沉降控制标准 并为此采取合适的施工方法 如 CD 法或环形导坑预留核心 土法并以机械或微振爆破开挖掘进 根据对既有结构及红岩村隧道监测情况 确定 是否进行加固 以及采取何种加固措施 并制定应急预案 加强施工监测力度 保 证对施工过程的动态控制 根据监控量测结果适用加强支护的强度和刚度 并尽早 封闭成环 加强施工组织管理与协调 交叉段监测并贯穿施工全过程 必要时应 调整施工方案 优化施工工艺 全力保障既有线的运营安全 2 监测措施 加强施工监测力度 通过监测信息适时调整支护参数和施工方 法 保证对施工过程的动态控制 加强施工组织管理与协调 5 1 25 1 2 设计参数设计参数 三纵线红岩村隧道下穿轨道交通 1 号线交叉段的围岩等级为 级 开挖段断面宽 为 16 47m 高为 10 09m 衬砌类型为 B加强衬砌 断面见图 5 1 1 1 设计参数见表 5 1 1 1 图图 5 1 2 15 1 2 1 B B加强衬砌断面设计图加强衬砌断面设计图 表表 5 1 2 15 1 2 1 施工方法 支护及衬砌参数表施工方法 支护及衬砌参数表 桩号桩号 长度长度 m m 衬砌类型衬砌类型 施工施工 方法方法 开挖开挖 方式方式 超前支护超前支护钢架钢架 C25C25 初期支护喷射初期支护喷射 混凝土厚度 混凝土厚度 cmcm C35C35 钢筋混凝钢筋混凝 土衬砌厚度土衬砌厚度 cmcm 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 13 页 共 57 页 桩号桩号 长度长度 m m 衬砌类型衬砌类型 施工施工 方法方法 开挖开挖 方式方式 超前支护超前支护钢架钢架 C25C25 初期支护喷射初期支护喷射 混凝土厚度 混凝土厚度 cmcm C35C35 钢筋混凝钢筋混凝 土衬砌厚度土衬砌厚度 cmcm 类型类型 每环每环 根数根数 纵向纵向 间距间距 m m 长度长度 m m 类型类型 部位部位 间距间距 m m 拱墙拱墙边墙边墙仰拱仰拱拱墙拱墙仰拱仰拱 YK5 595 YK5 635 40 B加强衬砌CD 法 机械 开挖 76 中管棚 274 87 I20a 全环 0 82727276060 YK5 635 YK5 665 30 B加强衬砌CD 法 控制 爆破 42 小导管 4334 5 I20a 全环 0 62727276060 ZK5 580 ZK5 620 40 B加强衬砌CD 法 机械 开挖 76 中管棚 274 87 I20a 全环 0 82727276060 ZK5 620 ZK5 650 30 B加强衬砌CD 法 控制 爆破 42 小导管 4334 5 I20a 全环 0 62727276060 5 1 35 1 3 施工方法施工方法 1 总体施工方法 1 施工工法 三纵线红岩村隧道穿越既有轨道交通 1 号线交叉段净距相对较大 围岩整体性相 对较好 但是轨道交通 1 号线为既有运营线 为保证既有线施工安全 叠加穿越段红 岩村隧道施工工法采用 CD 法 开挖方法采用机械开挖 影响段施工工法采用弧形导坑 法 开挖方法为控制爆破法施工 并通过超前地质预报及监控量测结果及时适时调整 支护参数或施工方法和加固措施 2 施工流程 1 CD 法施工流程 CD 法施工断面见图 5 1 3 1 和 5 1 3 2 施工步序见表 5 1 3 1 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 14 页 共 57 页 图图 5 1 3 15 1 3 1 CDCD 法施工方案横断面图法施工方案横断面图 图图 5 1 3 25 1 3 2 CDCD 法施工方案纵断面图法施工方案纵断面图 表表 5 1 3 15 1 3 1 中隔壁中隔壁法 法 CDCD 法 施工步序法 施工步序 序号施工步序内容备注 左侧上导坑开挖 左侧上导坑及侧壁锚网喷支 护 侧壁施作I16临时钢架 1 超前小导管预注浆完成后 开始导坑开挖 2 导坑初支 隧道喷射混凝土分两次完成 初喷 1 3cm 安设拱部钢架 复喷至厚度 中隔墙一次喷够 8cm 左侧下导坑开挖 左侧下导坑及侧壁锚网喷支 护 侧壁施作I16临时钢架 1 待上导坑施工长度完成3 5m 加快初期支护闭合成环 后开始导坑开挖 2 导坑初支 隧道喷射混凝土分两次完 成 初喷1 3cm 安设边墙及仰拱钢架 复喷至厚度 中 隔墙一次喷够8cm 右侧上导坑开挖 右侧上导坑锚网喷支护 1 待左侧下导坑开挖长度达到 3 5m 加快初期支护闭合 成环 后 开始右侧上导坑开挖 2 导坑初支 隧道喷射 混凝土分两次完成 初喷 1 3cm 安设拱部钢架 复喷至 厚度 右侧下导坑开挖 右侧下导坑锚网喷支护 拆 除临时钢架 1 待上导坑施工长度完成 3 5m 后 开始导坑开挖 2 导坑初支 隧道喷射混凝土分两次完成 初喷 1 3cm 安 设边墙及仰拱钢架 封闭成环 复喷至厚度 仰拱及仰拱填充砼浇注 拱部及边墙砼浇筑 1 拆除中隔壁 浇注仰拱混凝土 2 浇注拱墙混凝土 2 台阶法施工流程 台阶法开挖断面见图 5 1 3 3 和图 5 1 3 4 施工开挖步序见表 5 1 3 2 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 15 页 共 57 页 图图 5 1 3 35 1 3 3 台阶法施工方案横断面图台阶法施工方案横断面图 图图 5 1 3 45 1 3 4 台阶法施工方案横断面图台阶法施工方案横断面图 表表 5 1 4 15 1 4 1 台阶法开挖步序台阶法开挖步序 序号施工步序内容备注 上断面开挖 上断面支护 1 超前小导管预注浆完成后 开始上端面开挖 2 上断 面初支 隧道喷射混凝土分两次完成 初喷1 3cm 安 设拱部格栅钢架 复喷至厚度 下断面开挖 下断面支护 1 待上断面施工长度完成5 15m后开始下断面开挖 2 下断面初支 隧道喷射混凝土分两次完成 初喷 1 3cm 安设边墙格栅钢架 复喷至设计厚度 仰拱开挖 仰拱及填充砼浇筑 拱部及边墙二衬砼浇筑 1 分段开挖仰拱 进行仰拱及仰拱填充砼浇筑 2 二 衬砼浇筑 3 主要施工方法 1 机械开挖 隧道下穿既有轨道交通 1 号线为减少施工对其结构的震动影响及对围岩的扰动 施工中上断面全部采用机械开挖方式 机械开挖采用水钻 切割机 破碎机 带炮头挖机 相结合施工方法 隧道开挖时 先用水平钻机沿隧道外部轮廓依次进行钻挖 利用隧道断面周边钻挖形成的隔离层做 临空面 用切割机纵横向切割分块 再通过破碎机 炮头挖机 对中部岩体进行分割 破碎 2 控制爆破 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 16 页 共 57 页 如遇特殊情况需要 下台阶可采用微振控制爆破技术 尽量减小对既有构构物的震 动 临近既有既有线地段爆破震速控制在 1cm s 内 微振爆破参数详见爆破设计专项方案 5 1 45 1 4 施工技术控制措施施工技术控制措施 1 隧道开挖支护 1 隧道开挖时严格控制断面尺寸及进尺 循环进尺控制在 1m 内 不得欠挖 超挖控制在 10cm 以内 上导坑开挖进尺每次不大于一榀钢架间距 下导坑不大于两榀 钢架间距 土质较软时适时在拱 墙 脚 拱腰和拱顶部位加密纵向连接筋和锁脚锚 杆 管 严格控制开挖引起的沉降进行 2 做好超前支护和支护结构早封闭 早封闭就是快速开挖仰拱 开挖成形后 快速安装钢拱架和喷射混凝土 快速灌注仰拱混凝土和仰拱填充 仰拱一次开挖长度 不超过 3m 仰拱到掌子面距离不大于 35m 加强支护结构的强度和刚度 并尽早封闭 提高钢拱架整体受力 减少拱顶沉降及边墙收敛变形速度 降低初支钢拱架变形 3 混凝土二次衬砌 尽快施工衬砌混凝土 减小初期支护结构封闭后期围岩的蠕变形 提高隧道稳定 性减小对既有线的影响 拱墙混凝土二次衬砌选用 10 5m 液压台车一次衬砌成型 加 快衬砌施工进度和整体外观质量 4 加强监控量测 交叉段监测贯穿施工全过程 并及时反馈指导施工 5 25 2 下穿轨道交通下穿轨道交通 5 5 号线施工方案号线施工方案 5 2 15 2 1 风险分析风险分析 1 风险识别 三纵线红岩村左线隧道于 ZK5 632 277 处与轨道交通 5 号线左线 ZCK28 931 396 相交 交角为 64 三纵线红岩村左线隧道于 ZK5 616 451 处与轨道交通 5 号线右线 YCK28 913 187 相交 交角为 65 三纵线红岩村右线隧道于 YK5 642 897 处与轨道 交通 5 号线左线 ZCK28 966 754 相交 三纵线红岩村右线隧道于 YK5 626 769 处与轨 道交通 5 号线右线 YCK28 948 418 相交 交角均为 66 三纵线红岩村隧道与轨道交 通 5 号线区间隧道之间的最小岩层净距约 16 5m 存在施工高风险 见图 5 2 1 1 风 险识别 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 17 页 共 57 页 图图 5 1 1 15 1 1 1 隧道穿越轨道交通隧道穿越轨道交通 5 5 号线风险识别图号线风险识别图 2 风险事件 主线隧道施工过程中可能存在或遇到隧道开挖变形及塌方 造成既有结构损害和 地表沉降等风险 3 风险控制措施 1 施工控制措施 对同处于交叉地段的的轨道交通 5 号线区间隧道 采取 先下后上 的施工方案 先施工三纵线红岩村隧道 待交叉段红岩村隧道二衬施工 完成后进行相关地段的 5 号线施工 同时考虑以下加强措施 加强支护措施 YK5 635 YK5 665 段 ZK5 620 ZK5 650 段采用 42 超前小 导管加强支护 全环 I20a 型钢钢架 0 8m 榀 先行施工隧道采用中壁法施工控制爆 破开挖 为后行隧道施工提供可靠的外部条件 加强对隧道的观测和监测 根据监 测成果 及时调整隧道爆破参数 循环进尺及支护参数 确保隧道施工安全 2 监测措施 加强施工监测力度 通过监测信息适时调整支护参数和施工方 法 保证对施工过程的动态控制 加强施工组织管理与协调 5 2 25 2 2 设计参数设计参数 交叉段主线隧道围岩等级为 级 开挖段断面宽为 16 47m 高为 10 09m 采用 B加强衬砌 断面见图 4 2 2 1 设计参数见表 4 2 2 1 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 18 页 共 57 页 图图 4 2 2 14 2 2 1 B B加强衬砌断面设计图加强衬砌断面设计图 表表 4 2 2 14 2 2 1 施工方法 支护及衬砌参数表施工方法 支护及衬砌参数表 超前支护超前支护钢架钢架 C25C25 初期支护喷射初期支护喷射 混凝土厚度 混凝土厚度 cmcm C35C35 钢筋混凝钢筋混凝 土衬砌厚度土衬砌厚度 cmcm 桩号桩号 长度长度 m m 衬砌类型衬砌类型 施工施工 方法方法 开挖开挖 方式方式 类型类型 每环每环 根数根数 纵向纵向 间距间距 m m 长度长度 m m 类型类型 部位部位 间距间距 m m 拱墙拱墙边墙边墙仰拱仰拱拱墙拱墙仰拱仰拱 YK5 595 YK5 635 40 B加强衬砌CD 法 机械 开挖 42 小导管 4334 5 I20a 全环 0 62727276060 YK5 595 YK5 635 30 B加强衬砌CD 法 控制 爆破 76 中管棚 274 87 I20a 全环 0 82727276060 ZK5 580 YK5 620 40 B加强衬砌CD 法 机械 开挖 76 中管棚 274 87 I20a 全环 0 82727276060 YK5 620 YK5 650 30 B加强衬砌CD 法 控制 爆破 42 小导管 4334 5 I20a 全环 0 62727276060 5 2 35 2 3 施工方法施工方法 1 总体施工方法 1 先下后上法施工 交叉段轨道交通 5 号线滞后于三纵线隧道施工 为保证轨交 5 号线结构安全 叠 加穿越段红岩村隧道施工工法采用 CD 法 开挖方法采用机械开挖 影响段施工工法采 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 19 页 共 57 页 用弧形导坑法 开挖方法为控制爆破法施工 并通过超前地质预报及监控量测结果及 时适时调整支护参数或施工方法和加固措施 2 先上后下法施工 预案 三纵线红岩村隧道滞后轨道交通 5 号线施工 即交叉段 5 号线隧道先行施工 待 交叉段衬砌完成并达到设计强度要求再进行下部三纵线隧道施工 由于施工环境较原 设计图纸发生变化 需进行相关设计变更 结合变更后的施工方案进行组织施工 2 施工流程 施工流程见图 5 1 3 1 和 5 1 3 2 3 主要施工方法 1 机械开挖 隧道下穿既有轨道交通 5 号线和下穿既有轨道交通 1 号线中间影响段 YK5 595 YK5 635 及 ZK5 580 ZK5 620 里程段为减少对围岩的扰动 施工中采用机械 开挖 机械开挖采用水钻 切割机 破碎机 带炮头挖机 相结合施工方法 隧道开挖时 先用水平钻机沿隧道外部轮廓依次进行钻挖 利用隧道断面周边钻挖形成的隔离层做 临空面 用切割机纵横向切割分块 再通过破碎机 炮头挖机 对中部岩体进行分割 破碎 2 控制爆破 YK5 595 YK5 635 及 ZK5 620 ZK5 650 里程段采用微振爆破技术 尽量减小对既 有构构物的震动 临近铁路地段爆破震速控制在 1cm s 内 5 2 45 2 4 施工控制措施施工控制措施 1 隧道开挖支护 1 隧道开挖时严格控制断面尺寸及进尺 循环进尺控制在 1m 内 不得欠挖 超挖应控制在 10cm 以内 上导坑开挖进尺每次不大于一榀钢架间距 下导坑不大于两 榀钢架间距 土质较软时适时在拱 墙 脚 拱腰和拱顶部位加密纵向连接筋和锁脚 锚杆 管 严格控制开挖引起的沉降进行 2 做好超前支护和超前衬砌 早封闭 超前衬砌 早封闭 就是快速开挖仰 拱 开挖成形后 快速安装钢拱架和喷射混凝土 快速灌注仰拱混凝土和仰拱填充 仰拱一次开挖长度不超过 3m 仰拱到掌子面距离不大于 35m 加强支护结构的强度和 刚度 并尽早封闭 提高钢拱架整体受力 减少拱顶沉降及边墙收敛变形速度 降低 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 20 页 共 57 页 初支钢拱架变形 2 监控量测 加强对掌子面围岩和既有建 构 筑法结构的监控量测 实行第三方监控量测 根据对既有结构及红岩村隧道动态监测情况 确定是否进行加固 以及采取何种加固 措施 4 混凝土二次衬砌 尽快施工衬砌混凝土 减小初期支护结构封闭后期围岩的蠕变形 提高隧道稳定 性减小对既有线的影响 拱墙混凝土二次衬砌选用 10 5m 液压台车一次衬砌成型 加 快衬砌施工进度和整体外观质量 4 加强监控量测 交叉段监测贯穿施工全过程 并及时反馈指导施工 5 5 3 3 上跨轨道交通环线施工方案上跨轨道交通环线施工方案 5 3 15 3 1 风险分析风险分析 1 风险识别 三纵线红岩村主线隧道上跨规划建设的轨道环线 两隧竖向最小间距约 1m 左右 该段三纵线与规划建设的轨道环线隧道相交关系如下及净距如下 1 三纵线红岩村左线隧道于 ZK6 734 158 处与轨道环线右线 AK44 133 400 相 交 于 ZK6 746 191 处与轨道环线左线 AK44 133 506 相交 交角均约为 86 2 三纵线红岩村右线隧道于 YK6 732 113 处与轨道环线右线 AK44 165 488 相 交 于 YK6 744 416 处与轨道环线左线 ZK44 165 594 相交 交角均约为 86 3 红岩村主线隧道仰拱底结构线与轨道环线拱顶设计图纸中的净距分别为 3 494m 右线 3 846m 左线 根据轨道环线提供的图纸 我部复核两条隧道间的 净距分别为 1 069m 右线 1 333m 左线 与原设计相差约 2 2 2 5m 施工分险高 2 风险事件 主线隧道施工过程中可能存在或遇到隧道开挖变形及塌方 造成既有结构损害和 地表沉降等风险 3 风险处理措施 1 原设计处理措施 该段三纵线红岩村隧道上跨轨道环线且三纵线红岩村隧道先行施工 为了降低施 工风险 保证施工安全 采取以下措施 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 21 页 共 57 页 1 加强初支和二衬结构 采用 IV B 型衬砌 全环 I20a 型钢钢架 0 8m 榀 2 先行施工红岩村隧道采用控制爆破开挖 尽量保护围岩 减少对遗留围岩的损 伤 为后续拟建工程提供有利的穿越条件 3 监测 管理措施 加强与规划轨道环线业主 设计等各方的协调和沟通 加强 施工监测力度 通过监测信息适时调整支护参数和施工方法 保证对施工过程的动态 控制 加强施工组织管理与协调 2 现场实际情况 1 交叉段两隧道的净距实际为 1m 左右 属于严重超近距隧道 2 轨道交通环线目前施工掌子面与红岩村隧道交叉点水平距离约 80m 左右 开挖 方式为全断面爆破开挖 每天循环进尺约 2 3m 根据目前轨道环线的施工进度 主线 施工至该交叉段时 轨道交通环线初步估计提前 12 5 个月已经完成 三纵线红岩村隧 道实际为后行施工隧道 由于设计尺寸及施工环境较原设计图纸出入均发生变化 需 进行设计变更处理 3 建议处理措施 1 建议将提高交叉段处主线隧道纵断面坡度 增大结构间岩柱的厚度 降低主线 隧道施工时对中间岩柱的的二次震动和对环线结构的破坏 2 为减小三纵线红岩村隧道施工自身安全和减小对轨道交通环形结构的变形破坏 交叉段隧道开挖采用机械开挖施工 降低围岩扰动和震动变形 由于目前轨道交通环线正处于施工建设期 为确保后期轨道交通线结构安全和 红岩村隧道施工安全 建议提高轨道交通环线支护参数和衬砌厚度及加密加大钢筋配 筋率 同时在轨道交通环线施工时 增设超前管棚支护 超前管棚的作用 在环线 隧道施工前形成一道承载拱 提高初期支护整体支护能力 减小围岩变形 起卸载 压顶梁效果 降低红岩村隧道开挖后载荷卸载应力释放造成既有环形的变形 同时在红岩村隧道施工时进行全断面径向注浆 确保围岩的完整性 减小后期围 岩累计变形 5 3 25 3 2 原设计参数原设计参数 三纵线红岩村隧道 YK6 715 YK6 765 段上穿轨道交通环线 主线与轨道交通 1 号线的围岩等级为 级 开挖段断面宽为 16 67m 高为 10 36m 穿越建筑物特殊衬砌 断面见图 5 3 2 1 设计参数见表 5 3 2 1 重庆红岩村桥隧 PPP 项目 红岩村隧道穿越轨道交通线专项施工方 案 第 22 页 共 57 页 图图 5 3 2 15 3 2 1 特殊衬砌断面设计图特殊衬砌断面设计图 表表 5 3 2 15 3 2 1 施工方法 支护及衬砌参数表施工方法 支护及衬砌参数表 超前支护超前支护钢架钢架 C25C25 初期支护喷射初期支护喷射 混凝土厚度 混凝土厚度 cmcm C35C35 钢筋混凝钢筋混凝 土衬砌厚度土衬砌厚度 cmcm 桩号桩号 长度长度 m m 衬砌类型衬砌类型 施工施工 方法方法 开挖