1、第一章 编制依据(1)深圳地铁 2 号线东延线工程土建 2224 标土建工程设计图;(2)深圳地铁 2 号线东延线工程土建 2224 标岩土工程补充勘察报告;(3)深圳地铁 2 号线东延线工程土建 2224 标土建工程承包合同;(4)深圳地铁 2 号线东延线工程土建 2224 标建(构)筑物调查;(5)深圳地铁 2 号线东延线工程土建 2224 标详细勘察阶段岩土工程勘察报告;(6)深圳地铁公司下发的有关文件;(7)我单位现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力;(8)我单位多年从事铁路、地铁工程、城市轨道交通工程及市政工程的施工经验;(9)规范、标准及国家、部委、深圳市和地铁公司有关安
2、全、质量、工程验收等方面的标准及法规文件:1)国标 GB/T19001-2000 族标准2) 地铁设计规范 (GB50157-2003)3) 地下铁道工程施工及验收规范 (GB50299-1999 2003 版)4) 地下工程防水技术规范 (GB50108-2001)5) 铁路隧道喷锚构筑法技术规范 (TB10108-2002)6) 锚杆喷射混凝土支护技术规范 (GB50086-2001)7) 地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范 (GB50307-1999)8) 钢筋混凝土工程施工及验收规范 (GBJ240-83)9) 建筑设计防火规范(修订本) (GBJ16-87)10) 建筑结构荷载规范
3、(GBJ50009-2001)11) 混凝土结构设计规范 (GB50010-2002)12) 铁路隧道工程施工质量验收标准 (TB10417-2003)13) 建筑抗震设计规范 (GB50011-2001)14) 建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)15) 深圳地区建筑基坑支护技术规范 (SJG05-96)16) 建筑基坑支护工程技术规程 (DBJ/T15-20-97)17) 人民防空工程设计规范 (GB50225-95)深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司2第二章 工程概况2.1 区间概况深圳地铁 2 号线东延线工程
4、2224 标土建工程包含两个车站和三个区间,两个车站分别为岗厦北站和华强北站,三个区间分别为福田站市民中心站、市民中心站岗厦北站、岗厦北站华强北站。三个区间采用盾构法施工。【福田站市民中心站】区间起迄里程为左线 ZCK25+941.32ZCK26+283.86,左线短链 0.06m,隧道长 342.48m;右线 YCK25+941.32YCK26+283.86,隧道长342.54m,均为分修的单线隧道,单线隧道总长为 685.02m。【市民中心站岗厦北站】区间起迄里程为左线 ZCK26+432.06ZCK27+33.35,左线隧道全长 601.29m;右线 YCK26+432.06YCK27+
5、33.35,右线隧道全长 601.29m,均为分修的单线隧道,单线隧道总长为 1202.58m。区间 YCK26+820.00 处设联络通道一座。【岗厦北站华强北站】区间起迄里程为左线 ZCK27+233.450ZCK28+813.241,短链 0.846m,左线隧道全长 1578.945m;右线 YCK27+233.450YCK28+813.241,右线隧道全长 1579.791m。在中心公园内 YCK28049YCK28129 设盾构井(兼轨排井) ,YCK27+780.748 处设置 1#联络通道及污水泵房,在 YCK28+047.034 处设置 2#联络通道,2#联络通道在盾构井内,在
6、 YCK28+362.309 处设置 3#联络通道。2.2 设计概况1)工程线路平纵断面【福田站市民中心站】区间左、右线为分修的两条单线隧道。区间线路出福田站东端明挖区间后以两个曲线半径为 700m 的曲线左转进入市民中心站。本区间最大线路纵坡 28,最小纵坡为 2.000,竖曲线半径为 3000m。隧道废水及少量渗水采用洞内排水沟排到至车站,再抽排入市政排水系统。隧道拱顶埋深为福-市盾构区间左线: 342.48m右线: 342.54m福田站市民中心站150m 长岗厦北站201.5m 长 华强路站市-岗盾构区间左线: 601.29m右线: 601.29m岗-华盾构区间左线: 1578.945m
7、右线: 1579.791m轨排井(盾构始发)联络通道 联络通道深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司312.2619.41m。【市民中心站岗厦北站】区间左、右线为分修的两条单线隧道。区间线路出市民中心站后,沿深南大道先后穿过金田立交、彩田立交进入岗厦北站,最小平面曲线半径为 2000m,线间距 15.2m。本区间最大线路纵坡 16.633,最小纵坡为 2.000,竖曲线半径为 3000m。隧道废水及少量渗水采用洞内排水沟排到车站内,再抽排入市政排水系统。隧道拱顶埋深为 9.3m20.7m。【岗厦北站华强路站】区间左、右线为分修的两条单线
8、隧道。区间线路从岗厦北站东端往东前行,下穿皇岗立交桥、田面污水泵房和福田河暗渠后以曲线半径 450米转向中心公园,然后以曲线半径 400 米往东转向振华路后一直往东延伸至华强路站。最小平曲线半径 R=400m,最小平曲线长度为 112.156m。本区间最大线路纵坡 12 ,最小纵坡为 2,最小竖曲线半径为 3000m。隧道废水及少量渗水采用洞内排水沟排到 1号联络通道处的污水泵房内,再抽排入市政排水系统。全线轨面埋深约 1419 米。2)盾构隧道设计盾构隧道设计采用左右线分修的两条单线隧道,一般段采用单层钢筋混凝土管片衬砌,在与联络通道接口处采用钢管片和混凝土管片组合管片。隧道内径为 5400
9、mm,外径 6000mm,厚 300mm,外部注浆防水,区间隧道防水等级为二级。【福田站市民中心站】 、 【市民中心站岗厦北站】 、 【岗厦北站华强路站】区间管片设计采用通用环管片,楔形量为 38mm;每环采用“321”形式,即三块标准块、两块邻接块和一块封顶块,错缝拼装,弯曲螺栓连接(每环 10 根纵向螺栓,12 根环向螺栓) ,管片衬砌之间的防水采用在密封垫沟槽内设置三元乙丙橡胶密封垫。管片外径 6 米,内径 5.4 米,宽度 1.5 米。管片采用 C50 抗渗混凝土,抗渗等级为 S12,抗腐蚀系数为 0.8。3)联络通道设计【市民中心站岗厦北站】区间在 YCK26+820.00 处设置联
10、络通道,所处地层为砾(砂)质粘性土层,采用矿山法施工、复合式衬砌结构。【岗厦北站华强路站】区间在 YCK27+780.748 处设置 1#联络通道及污水泵房,YCK28+047.034 处设置 2#联络通道,2#联络通道结合盾构井设置,在 YCK28+362.309处设置 3#联络通道。采用矿山法施工,复合式衬砌结构。4)洞门结构设计深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司4隧道洞门设计指盾构区间隧道与车站、端头井的接头设计,本标段区间左右线共包含 16 个洞门。洞门设计首先考虑施工时避免破除已做管片及洞门突出盾构井端墙。通过设置合适的反
11、力架和负环管片,控制第一环管片的位置,使洞门厚度在40cm80cm 间调节。洞门结构设计为钢筋混凝土,混凝土强度等级为 C40,抗渗等级为 S10。5)盾构井(兼轨排井)设计【岗厦北站华强路站区间】包括一个轨排井,作为盾构施工的始发井及后期轨排吊装口。里程为 YCK28+049YCK28+129,横向总宽为 18.8m,纵向长度为 80m。轨排井采用连续墙作为围护结构,支护形式盾构井段采用混凝土环框梁,轨排井段采用“内支撑+锚索” ,采用明挖顺作法施工。2.3 工期、质量和安全目标2.3.1 工期目标盾构施工的计划工期为 2008 年 5 月 1 日至 2010 年 2 月 26 日,共计 4
12、78 天。如果岗厦站不能在 2009 年 6 月提供提供盾构机下井条件,福田站、华强北站不能按时提供盾构调出条件,工期相应顺延。2.3.2 质量目标本工程的质量目标是确保全合同段达到工程质量验收标准,工程一次验收合格率100%,优良率 95%以上,杜绝重大质量事故,满足业主对本标段的创优规划。创深圳市优质样板工程。2.3.3 安全目标杜绝发生因工死亡事故、重大治安事故、重大机械事故、重大交通事故及重大火灾水灾事故;重伤率控制在 5以下;轻伤事故频率 5以下。保证职工的身心健康,职业病发病率不大于 1。2.3.4 文明施工目标创深圳市文明施工样板工地。2.3.5 环境保护目标实施环保施工,严格控
13、制环境因素,确保施工噪音、粉尘不超过国家及深圳市规定标准,废气、废水(液) 、废弃物按行业标准处理。2.4 环境概况深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司5【福田站市民中心站】区间线路出福田站东端明挖区间后沿深南大道进入市民中心站。该段区间沿深南大道行进,地下管线较多,局部有地下设施,特别是隧道下穿 4#线,施工风险大,隧道埋深较深。【市民中心站岗厦北站】区间线路出市民中心站后,沿深南大道先后穿过金田立交、彩田立交进入岗厦北站,区间地面为深南大道,人流、车流均很密集,地表沉降控制严格。线路在 YCK26+450 附近穿越深南金田立交,深
14、南金田立交一个桥墩桩基(共一排 5 根桩)距离右线隧道较近,桩基为端承桩,桩中心线至线路中心线最小距离为 5.9m,桩底高程为-10.0-20.10m,已深入隧道基底约 212m;线路在YCK26+950 附近穿越深南彩田立交,深南彩田立交一个桥墩桩基(共一排 5 根桩)位于右线隧道南边,桩基为端承桩,桩中心线至线路中心线最小距离为 5.4m。【岗厦北站华强路站】区间线路从岗厦北站东端往东前行,沿线地表建筑主要有皇岗立交东、西桥及匝道、田面污水泵房和福田河暗渠等,中心公园盾构井处为公用绿地,周边高层建筑较少,管线稀少,工程范围影响的管线主要为 1 条 350350mm的排水暗沟,埋深约 60c
15、m。2.5 工程地质与水文地质2.5.1 工程地质1)第四系全新统人工堆积层(Q4ml)素填土:主要成分为砾质、砂质粘土,局部含碎石角砾,黄褐色、灰红色、红褐色,松散稍密,遍布于地表,厚 1.47.3m。2)第四系全新统冲洪积砂层(Q 4al+pl)按照颗粒级配或塑性指数可分为粉质粘土、淤泥质粘土、粉质粘土、细砂、粗砂和砾砂 6 个亚层。粉质粘土:灰白色、灰黄色,硬塑,混砂砾,透镜体状分布,厚1.134.00m。淤泥质粘土:主要为灰黑色、灰褐色,软塑状,有机质含量高,局部含腐殖质,稍具臭味,质较纯,手感光滑细腻,透镜体状分布,厚 0.71.75m。粉质粘土:灰白色、灰黄色、黄褐色,可塑状,砂质
16、成分高,局部土质较纯,透镜体状分布,厚 1.167.15m。细砂:灰黑色,灰褐色,稍密中密,饱和,粘粒含量较重,厚 00.9m,深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司6呈透镜体状分布。粗砂:主要为灰白、灰黄、黄褐色,松散中密,饱和,粘粒含量较重,透镜体状分布,厚 01.72m。砾砂:灰、浅灰、灰黄色,稍密中密,饱和,粘粒含量较重,厚05.7m,呈透镜体状分布。3)残积粘性土层(Qel)由花岗岩风化残积形成,分为砾质粘性土、砾(砂)质粘性土 2 个亚层。砾质粘性土:以红褐色、黄褐、褐红色为主,可塑状。质地不均匀,含少量石英砾,遇水软化、崩
17、解,主要分布在素填土以下、全风化花岗岩之上,厚04.83m。砾(砂)质粘性土:红褐色、黄褐、褐红色夹灰白色,硬塑状。质地不均匀,含较多石英砾,遇水软化、崩解,主要分布在素填土以下、全风化花岗岩之上,厚1.1814m。4)燕山期花岗岩(53)肉红色、黄褐色、灰黑色、黄褐色间灰黄色,中粗粒结构,块状构造,主要成分为石英、长石、云母,按风化程度可分为全风化花岗岩、强风化花岗岩、强风化花岗岩、中等风化花岗岩、微风化花岗岩 5 个亚层,分述如下:全风化花岗岩:红褐、黄褐色,局部夹灰白、灰绿色,岩石风化强烈,原岩结构可辨析,遇水软化、崩解,除石英外,各种矿物均已经风化为粘土厚度 2.323.6 m,埋深
18、5.915.4 m。强风化花岗岩:黄褐、红褐夹灰白色,岩石风化强烈,风化不均匀,夹约5角砾状强风化碎石,遇水软化、崩解,场地内透镜状分布,局部缺失,厚度019.0m,层顶埋深 12.325.5 m。强风化花岗岩:黄褐、红褐夹灰白色,岩石风化强烈,风化不均匀,遇水软化、崩解,局部夹中等风化致密石块,场地内透镜状分布,局部缺失,厚度010m,层顶埋深 14.031.42 m。中等风化花岗岩:红褐夹灰白、灰绿色,中粗粒结构,块状构造,岩石节理深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司7裂隙发育,节理面平直光滑,局部绣染严重。岩石致密、较坚硬,层顶
19、埋深18.640.00 m。微风化花岗岩:红褐夹灰黑色斑点,中粗粒结构,块状构造,岩体裂隙较不发育,偶见节理,岩体较完整。【福田站市民中心站】区间盾构隧道通过地段的地层起伏较大,但主要是砾(砂)质粘土层及全、强、中风化花岗岩。左线隧道纵断面见图 2-1。【市民中心站岗厦北站】区间盾构隧道通过地段的地层相对比较均一,主要为砾(砂)质粘土层及全、强风化花岗岩,右线局部有中、微风化岩侵入。左线隧道纵断面见图 2-2。【岗厦北站华强路站】区间隧道埋深范围内主要为、等地层。左线隧道纵断面见图 2-3。各岩土层隧道围岩基本分级及土、石可挖性分级见表 2-1-1 各岩土层隧道围岩基本分级及土、石可挖性分级一
20、览表,隧道穿越地层见表 2-1-2、2-1-3、2-1-4、2-1-5、2-1-6、2-1-7。表 2-1-1 各岩土层隧道围岩基本分级及土、石可挖性分级一览表分层代号 岩土层名称 时代与 成因 围岩分 类 围岩分级 土、石可挖 性分级素填土 Q4ml 淤泥质粘土 Q4al+pl 粉质粘土(软塑) Q4al+pl 含砾粉质粘土、粉质粘土(可塑) Q4al+pl 细砂、淤泥质细砂 Q4al+pl 中砂 Q4al+pl 粗砂、含砾粗砂 Q4al+pl 砾砂 Q4al+pl 砾(砂)质粘性土(软塑) Qel 砾(砂)质粘性土(可塑) Qel 砾(砂)质粘性土(硬塑) Qel 全风化花岗岩 53 强风
21、化花岗岩,呈土柱状 53 深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司8分层代号 岩土层名称 时代与 成因 围岩分 类 围岩分级 土、石可挖 性分级强风化花岗岩,半岩半土状 53 中等风化花岗岩 53 微风化花岗岩 53 全风化花岗片麻岩 Pzl 强风化花岗片麻岩,呈土柱状 Pzl 强风化花岗片麻岩,半岩半土状 Pzl 中等风化花岗片麻岩 Pzl 微风化花岗片麻岩 Pzl 表 2-1-2 福田站市民中心站区间右线围岩基本分级一览表岩土围岩分级隧底 边墙 拱顶里程 长度(m)岩土特征 围岩分级 岩土特征 围岩分级 岩土特征 围岩分级综合分级YC
22、K25+941.342YCK26+122 180.68全、强风化花岗岩 砾质粘土、全及强风化花岗岩砾质粘土、全风化花岗岩 YCK26+122 YCK26+168 46微风化花岗岩 强、微风化花岗岩 全及强风化花岗岩 YCK26+168 YCK26+283.86 115.86坚硬土状强风化花岗岩 全及强风化 花岗岩 全风化花 岗岩 表 2-1-3 福田站市民中心站区间左线围岩基本分级一览表岩土围岩分级隧底 边墙 拱顶里程 长度(m)岩土特征围岩分级 岩土特征围岩分级 岩土特征 围岩分级综合分级ZCK25+941.342ZCK26+119.94178.62全、强风化花岗岩砾质粘土、全及强风化花岗岩
23、砾质粘土、全风化花岗岩 ZCK26+120 ZCK26+283.86 163.86强风化花岗岩 砾质粘土、全及强风化花岗岩 全风化花岗岩 表 2-1-4 市民中心站岗厦北站区间右线围岩基本分级一览表岩土围岩分级隧底 边墙 拱顶里程 长度(m) 岩土特征围岩分级 岩土特征围岩分级 岩土特征围岩分级综合分级深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司9里程 长度 (m)岩土围岩分级 综合分级隧底 边墙 拱顶岩土特征围岩分级 岩土特征围岩分级 岩土特征围岩分级YCK26+432.06YCK26+502 69.94全、强风化花岗岩 全、强风化 花岗岩
24、 全、强风化 花岗岩 YCK26+502YCK26+604 102中、微风化花岗岩 强、中风化 花岗岩 中、强风化 花岗岩 YCK26+604YCK27+033.55 429.35全、强风化花岗岩残积粘性土、全、强风化花岗岩残积粘性土、全、强风化花岗岩 表 2-1-5 市民中心站岗厦北站区间左线围岩基本分级一览表岩土围岩分级隧底 边墙 拱顶里程 长度 (m)岩土特征围岩分级岩土特征 围岩分级 岩土特征 围岩分级综合分级ZCK26+432.06ZCK26+543 110.94强风化花岗岩 全、强风化花岗岩 全、强风化花岗岩 ZCK26+543 ZCK26+558 15.0微风化花岗岩 强、微风化
25、花岗岩 强风化花岗岩 ZCK26+558 ZCK27+033.35 475.35全、强风化花岗岩 残积粘性土、全、强风化花岗岩残积粘性土、全、强风化花岗岩 表 2-1-6 岗厦北站华强路站区间右线围岩基本分级一览表岩土围岩分级隧底 边墙 拱顶里程 长度(m) 岩土特征 围岩分级 岩土特征围岩分级 岩土特征围岩分级综合分级YCK27+233.450YCK27+25622.55硬塑砾质粘土、全风化花岗岩 硬塑状砾质 粘土 硬塑状砾质粘 土 YCK27+256YCK27+441185硬塑状砾质粘土、全风化花岗岩 可塑及硬塑状残积土, 素填土、可塑状及硬塑状砾质粘土 YCK27+441YCK27+55
26、3112硬塑状砾质粘土、全风化花岗岩 硬塑状砾质 粘土 硬塑状砾质粘 土 YCK27+553YCK27+714161全、强风化花岗岩、硬塑砾质粘土可硬塑状砾质粘土、全风化花岗岩 中砂、可硬塑状砾质粘土 深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司10里程 长度 (m)岩土围岩分级 综合分级隧底 边墙 拱顶岩土特征 围岩分级 岩土特征 围岩分级 岩土特征 围岩分级YCK27+714YCK27+865151硬塑状砾质粘土、全、强风化花岗岩硬塑状砾质粘土、全风化花岗岩硬塑状砾质粘土、全风化花岗岩 YCK27+865YCK28+141276硬塑状砾质
27、粘土、全风化花岗岩硬塑状砾质粘土,砾砂、 可硬塑状砾质粘土,砾砂、粗砂 YCK28+141YCK28+20362硬塑砾质粘土、全风化花岗岩硬塑砾质粘土、全风化花岗岩 硬塑砾质粘土 YCK28+203YCK28+371168 全、强风化 花岗岩 可塑砾质粘土、全风化花岗岩、细砂可硬塑砾质粘土、全风化花岗岩、细砂 YCK28+371YCK28+813.241442.241硬塑砾质粘土、全、强风化花岗岩硬塑砾质粘土、全、强风化花岗岩硬塑砾质粘土、全、强风化花岗岩 表 2-1-7 岗厦北站华强路站区间左线围岩基本分级一览表岩土围岩分级隧底 边墙 拱顶里程 长度(m)岩土特征 围岩分级 岩土特征 围岩分
28、级 岩土特征 围岩分级综合分级ZCK27+233.450ZCK27+25723.55硬塑砾质粘土、全风化花岗岩 硬塑状砾质 粘土 硬塑状砾质 粘土 ZCK27+257ZCK27+502245 硬塑状砾质粘土、 硬塑状残积土、中砂, 硬塑状残积土、中砂、粗砂 ZCK27+502ZCK27+54846硬塑状砾质粘土、全风化花岗岩 硬塑状砾质 粘土 硬塑状砾质 粘土 ZCK27+548ZCK27+715167全风化花岗岩、硬塑砾质粘土可硬塑状砾质粘土、全风化花岗岩中砂、粗砂、可硬塑状砾质粘土 ZCK27+715ZCK27+974259 全、强风化花岗岩 硬塑状砾质粘土、全风化花岗岩硬塑状砾质粘土、全
29、风化花岗岩 ZCK27+974ZCK28+123149硬塑状砾质粘土、全、强风化花岗岩硬塑状砾质粘土,粗砂、 硬塑状砾质粘土,粗砂、 ZCK28+123ZCK28+14017 硬塑砾质 粘土 硬塑砾质粘 土 硬塑砾质粘土 深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司11里程 长度 (m)岩土围岩分级 综合分级隧底 边墙 拱顶岩土特征 围岩分级 岩土特征 围岩分级 岩土特征 围岩分级ZCK28+140ZCK28+351210.154m(短链0.846m)硬塑砾质粘土、全、强风化花岗岩可硬塑砾质粘土、全风化花岗岩、细砂可硬塑砾质粘土、全风化花岗岩
30、、细砂 ZCK28+351ZCK28+813.241462.241硬塑砾质粘土、全、强风化花岗岩硬塑砾质粘土、全、强风化花岗岩硬塑砾质粘土、全、强风化花岗岩 2.5.2 水文地质地下水主要表现为第四系孔隙水、基岩裂隙水。第四系孔隙水主要赋存于冲洪积砾砂及残积层砾(砂)质粘土层中。地下水埋深 1.507.30m 。地下水对混凝土结构及钢筋混凝土中的钢筋及钢结构具弱腐蚀性。2.5.3 气象概况深圳市的气候属亚热带季风气候,气候和降雨量随冬、夏季风的转换而变化。冬季无严寒,夏季湿热多雨,一年内有冷热和干湿季之分,台风、暴雨等灾害性天气比较多。年平均气温 22.4,1 月为 14.3,7 月为 28.
31、3,极端最高气温 38.7,极端最低气温 0.2。常年盛行南东东风,频率 17;北北东风,频率 14;其次为东风,频率 13;东北风,频率 11。年平均风速 2.5m/s,极端最大风速 40m/s。多年平均降雨量 1933.3mm,雨季(5-9 月)平均降雨量 1516.1mm。年平均气压101.08kPa。年平均相对湿度为 79%,最小相对湿度 11,年平均蒸发量 1755.4mm。第三章 区间隧道特点、重难点及采取主要措施3.1 盾构区间工程特点3.1.1 区间穿行于市区,施工控制要求高本工程包括【福田站市民中心站】 、 【市民中心站岗厦北站】 、 【岗厦北站华强路站】3 个盾构区间。【福
32、田站市民中心站】区间线路出福田站后,沿深南大道以两个曲线半径为 700的曲线转进入市民中心站;【市民中心站岗厦北站】区间线路出市民中心站后,沿深南大道先后穿过金田立交、彩田立交进入岗厦北站;【岗厦北站华强路站】区间线路从岗厦北站东端往东前行,下穿皇岗立交桥、田面污水泵房和福田河暗渠后以曲线半径 450 米转向中心公园,然后以曲线半径 400 米往东转向振华路后一直往东延伸至华强北站。【福田站市民中心站】区间线路下穿地铁 4#线,控制既有线路运营安全是施工的重难点之一。深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司12深南大道是深圳市主干道之一,
33、区间基本上穿行于深南大道福田中心区段,施工控制要求高,是盾构区间的特点之一。为减少对周围环境的影响,在施工中一是要严格控制施工引起的地面沉降和对周围建筑物的影响;二是要严格控制注浆引起的地面隆起;三是要控制施工噪声、污水、空气污染等。3.1.2 盾构机转场次数多本工程 4 台盾构机先后进行 4 次转场施工,岗厦北站东端转场至中心公园东端盾构井、市民中心站东端转场至市民中心站西端施工。本工程位于深圳市福田中心区,交通繁忙,车辆拥挤,由于盾构机自重大、体积大,盾构机运输属于超限运输,对运输道路、设备、运输能力、及运输经验要求比较高,为本标段特点之一。我公司将积极对目前正在广州、深圳地铁进行盾构施工
34、的几家承建商进行咨询,并对现场道路进行实地踏堪,对广州、深圳现有的几家运输公司进行考察,并结合我公司已经进行的盾构进场运输经验,最终选定合适运输线路,确定实力雄厚、有丰富的大件吊装和运输经验公司承担本标段的盾构机运输转场任务。3.2 盾构区间重难点及采取主要技术措施3.2.1 盾构区间施工筹划是本标段重点本工程包括【福田站市民中心站】 、 【市民中心站岗厦北站】 、 【岗厦北站华强路站】3 个盾构区间。由于盾构区间长度不均,各个工期要求不同,共安排 4 台盾构机,盾构施工策划较为复杂。为保证工期,满足业主要求,根据多年来我公司在广州、深圳地铁施工经验,精心分析,合理组织,拟投入 4 台海瑞克复
35、合式土压平衡盾构机施工三个区间。1#、2#盾构机完成【市民中心站岗厦北站】区间调到市民中心站西端施工【福田站市民中心站】区间。3#、4#两台盾构机从中心公园施工【盾构井岗厦北站】区间,该区间完成后,两台盾构 机调到中心公园盾构井深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司13东端施工【盾构井华强北站】区间。施工策划如下图所示:3.2.2 确保穿越构筑物的安全是本工程的重点本工程 3 个区间主要穿行在福田中心区深南大道段下,盾构区间隧道多次穿越重要建筑物。【福田站市民中心站区间】在 YCK26+264.747YCK26276.307 段下穿运营
36、中的四号线市民中心站会展中心站区间矿山法隧道,该隧道跨度 11.66m,采用锚喷构筑法施工,两区间隧道结构最小净距约为 1.07m,中间夹土体为全风化岩层,影响较大。根据运营部门的要求,盾构隧道施工期间,4 号线既有隧道结构位移应控制在15mm以内。【市民中心站岗厦北站区间】沿线有影响的建(构)筑物有深南金田立交和深南彩田立交桩基,其中深南金田立交一个桥墩桩基(共一排 5 根桩)距离右线隧道较近,桩基为端承桩,桩与隧道最小净距为 3.52m,桩底距隧道结构底约 7m;线路在YCK26+950 附近穿越深南彩田立交,深南彩田立交一个桥墩桩基(共一排 4 根桩)位于右线隧道南边,桩基为端承桩,桩与
37、隧道最小净距为 8.13m,桩底距于隧道结构底16.25m。【岗厦北站华强路站区间】下穿田面污水泵站,田面污水泵站为沉井法施工,无桩基础,沉井刃脚标高为-2.9m,区间隧道横穿泵站,线路轨面标高为-11.01m,隧道拱底与泵站主体结构底的竖向净距为 4.1m。以上三处,施工过程中,稍有不慎,将会产生严重不良社会后果。严格控制掘进参数,及时进行监控量测,确保施工安全,是本标段重点。主要采取以下措施:加强对穿越建筑物进行调查,对盾构施工中对其产生的影响进行分析、评估,分类,采取有针对性的保护措施。加强施工监测,实现信息化施工,施工过程中加强对构筑物的监测,必要时加密监测频率,做好监测数据统计与分析
38、,及时反馈结果,指导现场施工。优化资源配置,加强施工和技术人员的管理,配置充足的资源,使资源配置达到最优化,在穿越建筑物前对盾构机进行全面检查,保证盾构匀速穿越。利用盾构机中盾圆周的注浆孔进行超前注浆,对夹层软土进行加固,提高其力学指标。视泵房地基情况及盾构机掘进时的泵房的沉降量对泵房地基采取一定的注浆加固措施。完善施工预案,针对施工有可能发生的险情,编制好相应的预案,准备好应急深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司14物资,根据监测结果和报警机制,实施相应的预案。盾构施工及时足量进行同步注浆和二次注浆,采用快凝浆液注浆,尽快封闭管片与
39、地层的间隙,严格控制地层沉降。严格调整控制盾构机掘进参数,保证设备正常运转,掘进中严格控制各分区推进油缸的压力,确保盾构掘进方向正确和盾构姿态正常,确保穿越建筑物的安全。3.2.3 富水性地层地段的处理是盾构区间的重点【岗厦北站华强路站】区间 YCK27+880 附近下穿福田河,河底埋深 6.0m 左右;隧道洞身由于部分穿越地段地下水与地表水联系紧密,补给快,地下水流速大;同时本段区间范围内存在断层,断层破碎带内富存节理裂隙水。由于地下水有一定压力和流速,在采用土压平衡盾构机的情况下,地下水带着砂砾很容易从盾构螺旋输送器中涌出,从而使掌子面垮塌,造成地面塌陷,发生施工事故。在此种地层中,盾构刀
40、盘应配置较多的刮刀,减少滚刀数量。(1)向开挖面和密封舱内添加脱水剂,此材料遇水即和水结合生成一种胶体,胶体与土体、砂砾搅拌后形成一种糊状物,再从盾构机的螺旋输送器排除,从而堵断了水流通道,保证了施工安全。(2)制定应急预案,备足抽水设备及止水材料。3.2.4 控制地表沉降是盾构区间重点本工程 3 个区间地表为深南大道既有路面,对地面沉降要求严格,隧道掘进过程中,应加强地面变形监测,随时注意地表变化,防止地面沉降给环境带来的影响。同时备足抽水、止水材料,出现涌水、突水时及时处理。地下水水质随径流及补给可能发生变化,施工中应取水样复查。施工过程应做好深南大道的地面沉降观测,做到信息化施工,以确保
41、道路行车的安全和施工的顺利进行;施工过程应做好施工维护及车辆警示标志。3.2.5 球状风化物(孤石)处理是盾构区间难点由于本标段下伏基岩为粗粒花岗岩,根据花岗岩的特性及深圳地区地层的特点,在其残积土层中可能存在球状风化体。球状风化体的体积相对较小,在事前的地质钻探及补勘过程中难以精确地勘察清楚。因此在盾构施工过程中,往往在较松软的介质,如残积的砂质粘性土中,会突然碰到小体积的非常坚硬的球状体。此种地质不利因素会造成隧道管片破损、隧道中心线偏移盾构机损坏等许多难以预料的问题。在施工时采取如下的处理措施:(1)盾构施工前已对隧道范围内的工程地质条件进行详细勘查,加密补充地质勘探,以便掌握孤石的分布
42、情况。掘进过程中利用超前钻机,探明地层是否含有孤石,并摸清其位置、大小、强度。掘进前,组织地质专家、盾构专家会诊,召开孤石勘探及处理专家专题研讨会,找出对策,并按专家意见指导施工。深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司15(2)针对孤石岩质较硬的特点,刀具以盘形滚刀为主,掘进时采用小推力、低转速来将其切削成碎块。(3)若掘进速度相当慢或孤石随刀盘一起滚动时,则对土体进行加固采用地表注浆加固(有地面条件时)与洞内注浆加固相结合,使掘进掌子面的孤石处于一个相对稳定、孤石周边有约束、刀盘受力均匀、掘进时孤石不致于随刀盘转动的断面,再掘进破除,
43、或地面冲孔破碎,必要时进入土仓进行人工处理,采取静态爆破、切割、人工液压锤等办法。(4)盾构进入可能存在孤石的区段后,要严格监测推进油缸和刀盘伸缩油缸的推力变化、盾构机姿态的突然变化及土仓压力和出碴量的变化,如发现异常变化,进入土仓进行检查,以判断是否存在孤石,并确定孤石与刀盘的位置关系。(5)掘进过程中随时监测刀具和刀盘受力状态,确保其不超载并观测刀盘是否受力不均,以防刀盘产生变形。(6)在工作面稳定性差的情况下,进入土仓时必须建立一定的气压,此时按相应的规程进行工作。3.2.6 盾构穿越软硬差异较大的地层为盾构区间难点【福田站市民中心站区间】在里程 YCK26+120YCK26+217 和
44、ZCK26+120.68ZCK26+172.09 范围内及【市民中心站岗厦北站区间】在里程YCK26+524.1YCK26+583.876 和 ZCK26+543.112ZCK26+558.265 范围内均出露微风化岩层突起,隧道洞身在这些地段同一横断面穿越软硬差异较大的地层,盾构在穿越这类区段时,由于岩层强度相差较大,可能对盾构机刀具造成损坏,盾构机发生偏移或被卡住,对工程造成不利的影响。此施工段施工重点是盾构机姿态控制。(1)掘进前对上部软弱地层进行地表注浆(有地面条件时)或洞内注浆,使掌子面(推进面)上下受力均匀,避免盾构机刀盘变形,适当放慢掘进速度,使盾构刀盘能对正面坚硬岩层进行充分破
45、碎;(2)合理利用盾构铰接千斤顶,改变刀盘倾角以加强对硬岩部位的切割,提高盾构掘进过程中的轴线控制能力;(3)调整盾构机推进千斤顶的区域油压,硬岩区域推进千斤顶油压较软岩部位适当加大,以控制千斤顶的合力作用点、抵消上抛力,控制好盾构轴线位置和隧道坡度。(4)现有盾构机进行改造时,特别注意硬岩段(微风化岩)的地质情况,有针对性地安装加强型滚刀,增加滚刀数以减少滚刀间距。3.2.7 隧道通过硬岩段是盾构区间难点【福田站市民中心站区间】在里程 YCK26+120YCK26+217 段隧道洞身处于地层,岩石强度高,最大强度达 130Mpa,硬岩施工中存在盾构施工掘进速度慢、轴线控制难度大、盾构易旋转及
46、刀具磨损大、更换频繁等难点。在本段掘进采取以下措施:(1)针对地层的岩石情况,结合各种刀具的破岩特点,在刀具面板上配置不同的深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段土建工程 盾构区间施工组织设计中铁十五局集团有限公司16刀具,主要以滚刀为主,并采取低扭矩、高转速掘进方式。(2)根据岩石风化、稳定情况以及地表建筑物管线和隧道埋深,选用敞开或半敞开模式掘进。(3)向刀盘及土仓内注入发泡剂,一是增加碴土的流塑性,二是降低刀盘刀具的温度,减小磨损。(4)掘进过程及时对刀具进行检查,更换磨损严重的刀具。(5)掘进过程中,根据掘进情况,及时调时整盾构机各分区油缸的推力来控制掘进姿态,做到勤观察、勤测量
47、、勤纠偏,尽量避免纠偏幅度过大情况出现。(6)结合盾构机自身铰接千斤顶的长度来达到姿态调整的效果。(7)及时进行同步注浆。(8)通过改变刀盘旋转方向及时纠正盾构机的滚动情况。(9)加大地表、地层及建筑物和管线的监测频率和力度,及时调整掘进参数,确保盾构掘进时地表建筑物和管线的安全。3.2.8 防泥饼措施本标段盾构主要穿越的部分岩层属于全风化岩、强风化岩、混合岩残积土,盾构掘进时可能会在刀盘特别是刀盘的中心部位产生泥饼。施工中拟采取的主要技术措施为:盾构机中心刀采用刮刀,在到达这种地层之前把刀盘上的部分刀具换成齿刀,增加刀盘的开口率。加强盾构掘进时的地质预测和泥土管理,特别是在粘性土中掘进时,要
48、更加密切注意开挖面的地质情况和刀盘的工作状态。刀盘前部中心部位布置有数个泡沫注入孔,在这种地层掘进时可以适量增加泡沫的注入量和选择比较大的泡沫加入比例,减小碴土的黏附性,降低泥饼产生的几率。一旦产生泥饼,及时采取措施,必要时采用人工处理的方式清除泥饼。必要时螺旋输送机内加入泡沫,增加碴土的流动性,利于碴土的排出。第四章 施工总体部署4.1 计划依据根据业主招标文件的要求和我方投标文件中的承诺,编制深圳地铁 2 号线东延线工程 2224 标段【福田站市民中心站盾构区间】 、 【市民中心站岗厦北站盾构区间】 、【岗厦北站华强北站盾构区间】土建工程的总体计划,共包括 3 段区间盾构隧道,主要考虑了以下因素:4.1.1 总工期根据我标段和相邻标段施工实际情况,本标段盾构区间计划总工期为 11 个月,200