广州轨道交通某盾构区间施工组织设计

目录

第一章编制依据及编制原则................10

§1.编制依据......................................................10

§2.编制原则......................................................10

、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、12

§1.标段位置和范围.......................................12

§2.工程地质及水文地质概况..............................12

2.1.地形地貌.................................................12

2.2.地质构造.................................................13

2.3.沿线地层特性.............................................14

2.4.水文地质条件.............................................16

§3.设计概况..............................................17

3.1.设计主要技术标准........................................17

3.2.线路平面布置.............................................17

3.3.线路纵断面布置...........................................17

3.4.钢筋碎管片...............................................18

3.5.隧道防水.................................................18

3.6.联络通道和废水泵房.......................................18

3.7.设计委托合同及附件.......................................19

3.8.设计质量保证措施及创优规划...............................19

§4.主要工程数量........................................23

§5.工程环境条件........................................24

5.1.工期要求..................................................24

5.2.气候条件..................................................24

5.3.交通及场地条件............................................25

5.4.水电供应条件..............................................25

5.5.材料供应..................................................25

5.6.预埋件接口要求...........................................25

§6.工程特点及重难点分析..................................26

6.1.工程特点..................................................26

6.2.工程技术难点..............................................27

6.3.工程的重点：..............................................28

6.4.解决工程重难点的对策......................................28

、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、^0

§1.工程目标..............................................30

1.1.质量目标..................................................30

1.2.工期目标..................................................30

1.3.安全目标..................................................30

1.4.环境保护目标............................................30

§2.总体施工方案.........................................30

2.1.总体施工安排.............................................30

2.2.盾构隧道施工.............................................30

2.3.附属工程施工............................................31

§3.施工进度计划.........................................31

3.1.施工总进度计划横道图和网络图.............................31

3.2.工期接口条件及节点工期..................................32

3.3.盾构掘进进度指标.........................................33

§4.工期保证措施.........................................33

4.1.强化组织管理.............................................33

4.2.设备物资保证.............................................35

4.3.技术管理超前..............................................35

4.4.确保各接口工程工期.......................................36

4.5.规范盾构施工，实现稳产高产................................36

§5.施工组织机构及管理职责................................37

5.1.组织机构..................................................37

5.2.管理职责..................................................38

§6.管理层和作业层人员配备计划...........................42

§7.施工设备配备计划.....................................44

§8.水电需求计划.........................................49

§9.主要材料供应计划.....................................49

第四章盾构机及管片模具、............................51

1.相关协议及附件........................................51

2.盾构选型及提供方式...................................52

2.1选型依据和选型原则.........................................52

2.3盾构机型式的确定..........................................359

2.4木标段盾构机的提供方式....................................361

3既有盾构机对本工程地质适应性分析......................361

3.1既有盾构现状..............................................361

3.2既有盾构能够完全适应性本工程的地质要求....................361

3.3当前盾构工程完工后盾构检修及改造措施......................363

3.4既有盾构刀具型式、刀盘布局及其对地质的适应性..............366

3.4.1刀盘、刀具形式及布置...............................366

3.4.2刀盘结构特点........................................366

3.4.3刀具形式............................................367

3.4.4硬、软岩中的刀具布置方案............................368

3.4.5刀具布置对刀具的保护................................368

3.4.6刀具的破岩机理......................................370

3.4.7刀具、刀盘的布局特点对地质的适应性..................371

3.4.8对曲线段施工的适应性..............................371

3.4.9类似刀盘的工程实例................................372

3.4.10盾构改造的工程实例.................................372

4.工程特点、难点及其对盾构机的可靠性要求...............374

4.1盾构机特殊地段通过能力....................................374

4.2盾构机设备的可靠性及使用寿命..............................374

4.3完备的工程质量保证设施....................................375

4.3.1同步注浆系统........................................375

4.3.2盾尾间隙测量及管片类型自动选择系统..................375

4.3.3激光导向系统........................................375

4.3.4保压泵殖装置........................................375

4.3.5同步注浆管道疏通装备................................375

5.不同工作模式的工作原理及其对盾构机的技术要求..........375

5.1敞开式....................................................376

5.2土压平衡模式..............................................376

5.3半敞开模式................................................378

5.4不同开挖模式与速度、推力和扭矩的关系......................379

6.盾构机主要部件功能描述...............................380

6.1总述.....................................................380

6.2盾构本体.................................................380

6.2.1刀盘和刀具..........................................380

6.2.2盾壳................................................381

6.2.3人员舱..............................................382

6.3主驱动系统................................................382

6.4推进系统..................................................382

6.5出磴系统..................................................383

6.5.1螺旋输送机.........................................383

6.5.2皮带输送机.........................................384

6.5.3保压泵磴装置.......................................384

6.6管片安装机构..............................................384

6.7校接系统..................................................384

6.8拖车......................................................385

6.9液压系统..................................................385

6.10注脂系统.................................................385

6.11磴土改良系统............................................386

6.11.1泡沫系统...........................................386

6.11.2膨润土系统.........................................386

6.12注浆系统.................................................386

6.13SLS-T激光导向系统.......................................387

6.14PDV数据采集系统........................................388

6.15保压泵楂装置............................................389

7.盾构的主要尺寸和技术性能参数........................390

8.盾构关键参数的计算..................................396

8.1说明.....................................................396

8.2盾尾间隙的计算............................................396

8.3推力计算..................................................397

8.4扭矩计算..................................................400

8.5螺旋输送机出土能力验算....................................404

8.6盾构机功率计算............................................405

8.7盾构掘进速度计算..........................................407

9.盾构机相关图纸......................................408

10.管片模具加工精度和保证措施及相关图纸...............408

10.1管片模具加工精度........................................408

10.2管模加工保证措施........................................409

10.3管模加工图纸............................错误!未定义书签。

第五章施工准备、施工平面布置及临时工程..........410

§1.施工准备............................................410

1.1.施工准备阶段工作.......................................410

1.2.人员进场准备.............................................410

1.3.技术准备...............................................410

1.4.设备物资准备.............................................411

1.5.施工前现场调查...........................................412

§2.补充地质钻探........................................413

§3.施工总平面布置......................................414

3.1.场地布置原则...........................................414

3.2.施工总平面布置..........................................414

3.3.场地管理与组织..........................................414

§4.临时设施.............................................415

4.1.施工场地...........................................415

4.2.临时房屋.............................................415

4.3.生产设施.............................................415

4.4.网络与通讯..........................................415

4.5.临时供水.............................................416

4.6.盾构施工临时供电.........................................416

4.7.临时排水、污水及垃圾处理..................................416

§5.交通疏解方案.........................................416

第六章施工方法及技术措施.........................419

§1.盾构掘进施工........................................419

1.1端头加固..................................................419

1.2盾构始发及盾构机组装调试.................................425

1.2.1始发流程...........................................425

1.2.2洞门凿除...........................................425

1.2.3始发设施的安装.....................................426

1.2.4盾构机组装调试.....................................428

1.2.5始发推进和负环安装.................................432

1.3盾构掘进.................................................434

1.3.1掘进作业工序流程和操作控制程序.....................434

1.3.2掘进模式的选择及操作控制...........................435

1.3.3掘进方向的控制与调整...............................438

1.3.4掘进中的磴土改良...................................440

1.4环形间隙同步注浆.........................................441

1.4.1注浆材料及配比设计.................................441

1.4.2同步注浆主要技术参数...............................442

1.4.3同步注浆施工工艺...................................442

1.4.4技术措施...........................................443

1.5管片安装.................................................444

1.6区间管片衬砌防水施工.....................................445

1.7压力状态下土仓内工作.....................................447

1.8盾构到达.................................................448

1.9盾构空载过XX站..........................................449

1.10盾构机拆卸..............................................449

§2.桩基托换施工方法、程序说明及附图....................451

2.1.施工安排................................................452

2.2.施工程序................................................452

2.3.钻孔灌注桩施工..........................................452

2.4.竖井、横通道和挖孔桩施工................................459

2.5.原桩植筋和界面处理......................................459

2.6.托换体系转换............................................460

§3.施工通风和洞内管线布置.............................462

3.1.施工通风................................................462

3.2.盾构隧道洞内管线布置....................................462

§4.盾构隧道施工运输系统................................463

4.1.洞内水平运输系统........................................463

4.2.垂直运输系统............................................463

§5.管片生产及运输......................................463

5.1.管片生产及供应计划......................................463

5.2.管片生产原材料控制......................................464

5.3.管片生产工艺............................................464

5.4.技术措施.................................................467

5.5.质量保证措施.............................................470

§6.磴土管理及运输......................................470

§7.洞门施工............................................471

7.1.洞门预埋件的制作与安装..................................471

7.2.洞门衬砌施工............................................472

§8.联络通道及废水泵房施工..............................475

8.1.工艺流程................................................475

8.2.施工步骤................................................476

§9.重难点部位施工技术措施..............................481

9.1,盾构掘进下穿建筑物......................................481

9.2.硬岩地层、软硬不均地层、红层盾构掘进....................483

§10.测量和监控量测.....................................485

10.1.施工测量..............................................485

10.2.监控量测................................................489

§11.盾构施工地表变形预测、控制及监测反馈...............495

11.1.地表变形预测............................................495

11.2.掘进过程中的变形控制....................................496

11.3.施工监测和信息反馈......................................496

§12.盾构隧道修补、洞内清理及盾构井回填................496

12.1.洞内清理................................................497

12.2.隧道修补................................................497

12.3.盾构井回填..............................................498

第七章质量、安全、环境保护、文明施工措施...........500

§1.质量保证体系和保证措施...............................500

1.1.质量方针和目标...........................................500

1.2.本工程的质量控制重点.....................................500

1.3.质量管理体系.............................................500

1.4.施工质量的控制程序.......................................502

1.5.质量活动的内容和要求.....................................505

1.6.质量管理制度...........................................509

1.7.混凝土工程质量保证措施...................................516

1.8.防渗漏保证措施...........................................516

1.9.隐蔽工程质量保证措施...................................518

1.10.预埋件和预留孔洞的保护措施.............................519

1.11.为确保质量所采取的检测试验手段..........................519

1.12.成品保护措施...........................................520

1.13.供货商的管理............................................521

1.14.质量缺陷责任期的维修....................................522

§2.安全保证体系及措施......................................522

2.1.安全方针和安全目标......................................522

2.2.本工程的安全控制重点....................................523

2.3.安全管理体系............................................524

2.4.施工安全保证措施........................................527

2.5.应急预案................................................531

2.5.1编制目的..........................................531

2.5.2应急预案组织机构及职责分工.........................531

2.5.3应急计划与建立.....................................534

§3.文明施工、环境保护的保证措施..........................535

3.1.文明环保目标.............................................535

3.2.组织机构.................................................535

3.3.文明环保施工管理制度.....................................536

3.4.文明施工、环境保护标准...................................537

3.5.实现文明环保目标的保证措施...............................540

3.6.落实方法与措施...........................................540

第一章编制依据及编制原则

本工程施工组织说明书是根据业主招标文件、答疑文件要求以及对现场的实地踏勘,

结合我集团多年来对盾构施工技术的研究及施工经验，加之我集团人员、技术、装备和

管理等综合水平与实力编制而成的。若如愿中标，我们将在此基础上依据合同要求，进

一步按照设计文件、技术规范和标准提供详细的实施性施工组织设计，并严格按照经过

批准的施工组织设计进行施工，确保工程优质、高效、实施。

§1.编制依据

1、广州市轨道交通五号线【XX站一XX站盾构区间】土建工程《招标文件》（广州

市地下铁道总公司2004年12月）；

2、广州市轨道交通五号线工程XX至XX区间详细勘察阶段《岩土工程勘察报告》

（广东省建筑设计研究院2004年9月）；

3、广州市轨道交通五号线工程XX至XX区间详细勘察阶段《岩土工程勘察报告》

（广东省建筑设计研究院2004年9月）；

4、广州市轨道交通五号线首期工程（XX〜XX段）招标设计《XX站〜XX站区间》（XX

勘测设计院有限公司2004年12月）；

5、广州市轨道交通五号线首期工程（XX〜XX段）招标设计《XX站〜XX站区间》（XX

勘测设计院有限公司2004年12月）；

6、业主组织的标前会会议精神和现场踏勘；

7、相关法规、技术标准、规范；

8、XX勘测设计院有限公司的《广州市轨道交通五号线首期工程（XX〜XX段）［XX

站〜XX站盾构区间】〈投标设计方案）》。

9、《关于广州市轨道交通五号线【XX站〜XX站盾构区间】土建工程施工标招标文

件澄清的函》

§2.编制原则

在深刻理解【XX站〜XX站盾构区间】工程的特点、重点、难点的基础上，以满足

顾客期望为目标，按照“技术领先、设计优化、施工科学、组织合理、措施得力”的指

导思想，遵循下列原则编制本施工组织说明书：

1、质量保证原则

按照IS09001标准建立完整的工程质量管理体系和控制程序，明确工程质量目标，

结合本工程特点和实际情况制定切实可行、有效的工程质量保证措施，施工过程严格进

行质量管理与控制，确保工程达到优良质量标准。

2、工期保障原则

根据业主对本标段工程的工期要求，科学组织施工，合理配置资源，使各分项、分

部工程施工衔接有序，使本项目的资源利用充分，以确保总体施工计划的实现，从而确

保总工期要求。

3、技术可靠性原则

根据本标段工程特点，吸收国内外盾构工程设计、施工和管理的成熟技术，结合我

公司在广州地区明、暗挖工程施工的成功经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术

方案进行施工，确保工程安全、优质、快速建成。

4、经济合理性原则

针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，井配备相应资

源，施工过程实施动态管理，从而使工程施工达到既经济又优质的目标。

5、环保原则

充分调查了解工程周边环境情况，施工紧密结合环境保护进行。在施工场地的布置、

施工机械的配备、施工方案的选择方面必须与环保要求相结合，实施文明施工，确保施

工过程不对环境产生破坏及重大影响。

第二章工程概况

§1.标段位置和范围

本标段地处广州市东山区，区间线路起于中山一路XX村，向南下穿共和村密集建

筑群后，在金桥大厦后拐弯，基本沿寺右新马路、花城大道东行，止于华穗路口。本标

段区域位置见图2-1《标段区域位置图》。

图2“标段区域位置图

本标段工程由【XX站〜XX站区间】和【XX站〜XX站区间】盾构隧道构成，全长

2742.42单线延米，为双孔圆形隧道；主要附属工程包括2个联络通道（废水泵房和其结

合设置）、8个洞门（见图2-2《标段工程范围示意图》）。

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出杨箕站五羊邨站

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IW盾构掘进过站Mt

穗997.4m,左线97L7m右线386.0m,左线3873m

图2・2标段工程范围示意图

§2.工程地质及水文地质概况

2.1.地形地貌

本标段沿线地处珠江三角洲平原，沿线地形平坦，地面高程7.50〜8.73m左右。

线路沿线地面建筑物、地下管线密集，地貌概况见表2・1《XX站〜XX站区间地貌概

况表》。

表2・1XX站〜XX站区间地貌概况表

长度

序号里程地貌概况覆土厚度

1YCK13+947.7〜YCK14+2102623广铁共和村房屋建筑群18.4〜22.1m

2YCK14+210-YCK14+23929.0XX涌22.1m

3YCK14+239〜YCK14+33798.0XX涌、东泰路22.1〜23.4m

4YCK14+337〜YCK14+41073.0XX涌、军区干休所高层楼房23.4m

5YCKI4+410-YCK14+45040.0XX涌23.4m

6YCK14+450-YCK14+888438.0东泰路、东兴路、高层房屋建筑18.4〜24.3m

7YCK14+888-YCK14+945.157.1寺右新马路17.9〜18.4m

8YCK14+945.1〜YCK15+069.3XX站

9YCK15+069.3〜YCK15+15080.7广州大道路口17.4〜18.0m

10YCK15+150-YCK15+416266.0花城大道18.0〜18.7m

YCK15+416-YCK15+455.3393华穗路口17.6〜18.2m

2.2.地质构造

本区间沿线大地构造上属于天河向斜的南翼，岩层东西走向并向东尖灭，是直接影

响本区间的构造。下伏基岩为白垩系的两组地层：白垩系上统大里山组三元里段（K2』）

的砾岩、含砾砂岩、粉砂质及泥质粉砂岩，白垩系上统三水组西濠段（K2s2、的泥质粉砂

岩、粉砂质泥岩夹含砾粗砂岩和砂岩。

近场地区域以广从断裂和瘦狗岭断裂为界线分成如下几个构造区：

1、广从断裂以东、瘦狗岭断裂以北构造区，位于东西向增城凸起的西部，主体构造

是东西向，由早古生代变质岩中的东西向片理、片麻理及其一系列不对称褶曲，东西向

的瘦狗岭断裂以及控制罗岗系列花岗岩入侵的东西构造带所组成。

2、广从断裂以西构造区，位于北东向的广花凹陷的南西部，主体构造是北东向。由

上古生界及其褶皱和伴生的走向断裂以及三迭系和第三系向斜盆地构造。是叠加在基底

构造上的晚古生代至中新生代的北东向构造区。

3、瘦狗岭断裂以南构造区，包括广州市中心及黄埔港一带，处于三水断陷盆地东延

部分，主体构造走向是东西向，其次是北西向。由中生界白垩系构成的东西向比较宽阔

的褶皱和燕山期及喜马拉雅期形成的一系列北西向断层所组成，是继承性构造。本标段

线路就位于本构造区内。

本区间未发现有断裂通过，亦没有发现风化深槽。

2.3.沿线地层特性

工程沿线穿越的地层总体上为二元类型，即上部为新生界冲〜洪积和风化残积地层,

下部为白垩系陆相沉积的以红色为主的泥岩、粉砂岩、含砾砂岩和砾岩等组成的基岩层。

区内地层从新到老大致可分为9个大层，地层性状描述见表2・2《地层特性表划》，隧道

处地质分布见图2・3《XX站〜XX站区间右线工程地质剖面图》、图2・4《XX站〜XX站

区间左线工程地质剖面图》、图2・5《XX站〜XX站区间右线工程地质剖面图》、图2・6

《XX站〜XX站区间左线工程地质剖面图》，各地层物理参数见表2-3《地层物理参数表》。

表2・2地层特性表划

序号地层编号:时代成因地层类别地层厚度地层性状描述

全部为杂填土，厚度变化较大，呈黄褐、灰黄等色，

平均

1人工填土结构松散〜稍压实，由碎石、碎块、砖块、砂土、粘性土

2.58m

组成，硬质物含量较高。

深灰〜灰黑色，呈饱和，流塑状态，以粘粒为主组成，

平均

2<2-lA>Q产淤泥层局部含少量粉砂，为海陆交互相沉积成因。本层强度低，

2.40m

压缩性高。

深灰〜灰黑色，呈饱和，流塑状态，以粘粒为主组成，

平均

3<2-lB>Q产淤泥质土含少量粉砂或薄层粉砂，为海陆交互相沉积成因。本层

2.40m

强度低，压缩性高。

深灰〜灰黑色，呈饱和，流塑状态，以粘粒为主组成，

平均

4<2-2>Q产淤泥质砂含较多粉砂或夹薄层粉砂，含腐植物，以透镜体状分布，

1.60m

为海陆交互相沉积成因。石层强度低，压缩性高。

灰白、灰黄等色，饱和，呈松散〜梢密状，局部中密状，

平均

5<3-1>Q4+#粉细砂主要为粉细砂，局部含中砂较多，含少量粘粒，局部含

2.80m

较多粘粒。多呈尖灭状或透镜体分布。

平均灰白、灰黄色，呈饱和，松散〜稍密状，局部中密状，

a，+P，

6<3-2>Q4+3中粗砂层

3.950m主要为中粗砂，含少量粘粒，局部含粉细砂。

灰黄、灰白、黄红等色，以冲洪积作用而形成的粉质

冲洪积平均

7<4-1>Q3a5粘土和粘土为主，局部为粉土或含粉细砂，呈可塑状态

粘性土2.65m

（局部硬塑〜坚硬状）。本层强度较低，压缩性中偏高。

平均深灰〜灰黑色，饱和，呈流塑状态，以粘粒为主，含少

8<4-2>Qsa,淤泥质土

2.35m量腐植质及粉细砂。河湖相沉积成因，强度低压缩性高。

紫红、褐红或棕红色，由红色陆相沉积岩（泥质粉砂岩、

可塑平均

9<5-1>Q"粉砂质泥岩、粉砂岩等）风化残积形成，以粘粒为主，呈

粉质粘土4.68m