【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 陸交互相沉積黏性土層 呈深灰色、灰色、黃褐色等，主要為粉質(zhì)黏土，局部為黏土，呈可塑狀為主，局部軟塑狀。標(biāo)貫擊數(shù) N=3～ 13擊，平均 。分層代號(hào)為24。 （ 4）硬塑 堅(jiān)硬狀砂質(zhì)黏性土 呈黃褐色、棕紅色、灰褐色等，硬塑 堅(jiān)硬狀，含風(fēng)化殘留石英顆粒，巖芯呈土柱狀或散砂狀，具有遇水崩解特點(diǎn)，局部夾礫質(zhì)黏性土。搖振無(wú)反應(yīng)，光澤反應(yīng)光滑，干 強(qiáng)度及韌性高。標(biāo)貫擊數(shù) N=13～ 29擊，平均。分層代號(hào)為 5H2。 （ 5） 混合花崗巖全風(fēng)化帶（ K2γπ） 呈淺黃褐色、灰綠色、灰白色等，原巖組織結(jié)構(gòu)已風(fēng)化破壞，但尚可辨認(rèn)，局部夾強(qiáng)風(fēng)化巖碎塊，巖芯呈堅(jiān)硬土柱狀，遇水易崩解。平均厚度 ，標(biāo)貫擊數(shù) N=30～ 49擊，平均 。分層代號(hào)為 6H。 （ 6 ）混合花崗巖強(qiáng)風(fēng)化帶（ K2γπ） 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 10 呈暗黃褐色、棕黃色、淺灰白色等，原巖組織結(jié)構(gòu)已大部分風(fēng)化破壞，巖芯呈土柱狀、半巖半土狀、碎塊狀，風(fēng)化裂隙發(fā)育，遇水易軟化、崩解。標(biāo)貫擊數(shù) N=50～ 97擊，平均 。分層代號(hào)為 7H。 （ 7） 混合花崗巖中風(fēng)化帶（ K2γπ） 呈淺灰紅色、淺肉紅色、淺黃褐色等。中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖質(zhì)較軟，裂隙發(fā)育，巖芯破碎，巖芯呈碎塊狀、塊狀為主，少量短柱狀。巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ類(lèi)，分層代號(hào)為 8H。本層巖石質(zhì)量指標(biāo)（ RQD）約為 0%～ 45%。巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度及巖體基本質(zhì)量等級(jí)見(jiàn)下表。 巖層常規(guī)物理力學(xué)指標(biāo) 地層 統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目 干密度 天然密度 抗 壓 強(qiáng) 度 軟化 系數(shù) 干抗壓強(qiáng) 度 天然抗壓強(qiáng) 度 飽和抗壓強(qiáng)度 g/cm3 g/cm3 MPa MPa MPa 8H 樣本統(tǒng)計(jì)數(shù) 4 17 5 11 9 5 最大值 最小值 平均值 變異系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)值 水文地質(zhì) 地下水穩(wěn)定水位埋藏深為 ～ ，標(biāo)高為 ～ ，地下水位的變化與地下水的賦存、補(bǔ)給及排泄關(guān)系密切。本地區(qū)每年 4～ 9月為雨季，大氣降雨充沛，水位會(huì)明顯上升，而在冬季因降雨減少，地下水位隨之下降。 不良地質(zhì)作用 始發(fā)和到達(dá)段 所在區(qū)域地貌為海陸交互相沉積平原，整體地勢(shì)平坦， 11 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 缺少泥石流形成條件，也無(wú)可溶巖分布，無(wú)地下采空區(qū)，未發(fā)現(xiàn)地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害。場(chǎng)地內(nèi)軟土分布較廣泛，在上部荷載或震動(dòng)作用下易產(chǎn)生固結(jié)變形、震陷，引起地面沉降，導(dǎo)致路面、房屋開(kāi)裂等地質(zhì)災(zāi)害。本區(qū)間可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害主要為地基不均勻沉降。 氣象條件 廣州市南亞熱帶季風(fēng)氣候顯著，四季樹(shù)木常綠。年平均氣溫在 ～℃之間，年降水量在 1612～ 1909mm之間，雨量主要集中在 4～ 9月份。每年 5～ 10月是廣州市的臺(tái)風(fēng)季節(jié)，其中 9三個(gè)月是臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的盛期。 施工要求和技術(shù)保證條件 盾構(gòu)隧道采用一臺(tái)Φ 100環(huán)為盾構(gòu)始發(fā)段，為此制定盾構(gòu)始發(fā)前洞門(mén)鋼環(huán)及密封裝置安裝、反力架、始發(fā)臺(tái)施工方案，來(lái)規(guī)范始發(fā)操作程序，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，確保盾構(gòu)始發(fā)施工的安全順利。 施工平面布置圖 施工平面布置圖見(jiàn)附件 1 3 施工方案、工藝及方法 總體施工方案 始發(fā)井端頭加固→始發(fā)前一期主體結(jié)構(gòu)施工（鋼環(huán)分塊安裝）→始發(fā)臺(tái)施工→始發(fā)及組裝軌線鋪設(shè)→盾構(gòu)機(jī)組裝、調(diào)試→水平探孔檢測(cè)→反力架安裝固定→洞門(mén)密封裝置安裝→負(fù)環(huán)管片安裝→盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn) 60 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 12 環(huán)→反力架及負(fù)環(huán)管片拆除→始發(fā)段剩余 40環(huán)掘進(jìn) 。 施工重難點(diǎn) 順利完成大盾構(gòu)始發(fā)意義重大 本項(xiàng)目大盾構(gòu)區(qū)間在開(kāi)工前就深受社會(huì)各界關(guān)注，本方案的順利實(shí)施也標(biāo)志著廣州地鐵第一臺(tái)單洞雙線大盾構(gòu)順利始發(fā)，為廣州地鐵建設(shè)譜寫(xiě)下新的篇章，有著深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。 應(yīng)對(duì)措施： 技術(shù)措施。端頭加固目前已完成，并完成抽芯檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求；端頭加固是在基坑開(kāi)挖前完成的，汲取以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為保證盾構(gòu)始發(fā)安全， 在大盾構(gòu)組裝完成后 大盾構(gòu)始圖 盾構(gòu)始發(fā)流程圖 始發(fā)前結(jié)構(gòu)施工 盾構(gòu)機(jī)空載調(diào)試 安裝洞門(mén)密封裝置 安裝 3 環(huán)負(fù)環(huán)管片、盾架機(jī)負(fù)載調(diào)試 盾尾通過(guò)洞口密封后進(jìn)行注漿回填 盾構(gòu)掘進(jìn)與管片安裝 始發(fā)臺(tái)及軌線施工 盾構(gòu)機(jī)下井組裝 反力架下放安裝 管片支撐加固 始發(fā)端頭地層 加固 13 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 發(fā)前 時(shí)間段內(nèi) ， 在中風(fēng)井地連墻與端頭加固交接的位置，增加一排800@700雙管旋噴樁加固，用來(lái)填充基坑開(kāi)挖、主體結(jié)構(gòu)施工期間該接縫收縮變形，避免形成突泥涌砂通道和滲水通道。 宣傳措施。 積極配合公司和業(yè)主相關(guān)部門(mén)做好策劃和媒體宣傳； 施工組織措施。 項(xiàng)目部細(xì)化分工，做好材料、機(jī)具、場(chǎng)地布置、對(duì)外宣傳等工作的籌劃分工落實(shí)，確保有人全力落實(shí)、有人跟蹤反饋、有人協(xié)調(diào)解決。 、 安全通過(guò) 下穿房屋 掘進(jìn)施工是重點(diǎn) 大盾構(gòu)下穿房屋段位于盾構(gòu)始發(fā)后 85m到 120m左右范圍內(nèi)，大盾構(gòu)下穿房屋后緊接著就到了第一段上軟下硬地層段。本段地層較軟，隧道頂存在含水砂層。經(jīng)實(shí)地調(diào)查下穿房屋為條形或擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深 3m，房屋結(jié)構(gòu)為混合結(jié)構(gòu)。下穿房屋位置和隧道關(guān)系見(jiàn)平面圖 。 處理方法 ： 盾構(gòu)在此地層掘進(jìn)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)房屋監(jiān)控量測(cè)，另外盾構(gòu)在掘進(jìn)過(guò)程中 小推力、低轉(zhuǎn)速掘進(jìn)，減少對(duì)地面的擾動(dòng)，掘進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常，立即停止掘進(jìn)，及時(shí) 跟蹤 補(bǔ)強(qiáng)注漿，保證房屋的結(jié)構(gòu)安全 。 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 14 圖 下穿房屋和隧道關(guān)系平面圖 到達(dá)段 軟弱地層段掘進(jìn)姿態(tài)控制是難點(diǎn) 根據(jù)詳勘成果顯示，大盾構(gòu)區(qū)間到達(dá)端存在一段 54m長(zhǎng)全斷面 21A海陸交互相淤泥層、 22海陸交互相沉積淤泥質(zhì)粉細(xì)砂層地層，軟弱地層承載力極低，盾構(gòu)機(jī)及管片所受浮力大，姿態(tài)控制及管片上浮控制困難。 處理方法：加強(qiáng)到達(dá)段 區(qū)間軟弱加固段 三軸攪 拌樁及雙重管旋噴樁加固質(zhì)量控制，確保抽芯檢測(cè)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。 、 玻璃纖維筋滯排堵管風(fēng)險(xiǎn)控制是重點(diǎn) 盾構(gòu)始發(fā)需要穿越玻璃纖維筋地連墻，切削的砼塊和玻璃纖維筋斷頭容易在泥漿門(mén)附近堆積，堵塞泥漿門(mén)，長(zhǎng)條的玻璃纖維筋也可能堵塞泥漿管。 處理方法及應(yīng)急預(yù)案： 1）盾構(gòu)機(jī)始發(fā)破地連墻配置硬巖刀盤(pán)刀具，要及時(shí)、定期反循環(huán)沖洗泥漿門(mén)周?chē)逊e的渣塊 、 玻璃纖維筋斷頭 和 出漿泵，防止掘削 的砼塊、 玻璃纖維筋碎屑 堆積或 漂浮在泥漿上方，堵塞泥漿門(mén)、 出漿泵 。 2）掘進(jìn)參數(shù)盡可能采用低刀具貫入度、低推力、低扭矩通過(guò)，確保地連墻砼和玻璃纖維筋被徹底切斷磨碎，在掘進(jìn)過(guò)程中密切關(guān)注參數(shù)變化，一旦發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)扭矩、推力急劇升高，應(yīng)立即停機(jī)，并緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤(pán)，判斷是否發(fā)生刀盤(pán)卡死或刀盤(pán)損壞等。 15 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 始發(fā)端頭加固施工 端頭加固目的 本工程的端頭加固有兩方面的作用，一方面是為盾構(gòu)始發(fā)提供穩(wěn)定的地層條件，保證安全、順利始發(fā)，另一方面是為盾構(gòu)組裝提供足夠的地基承載力，保證盾構(gòu)組裝時(shí)吊機(jī)在吊裝作業(yè)過(guò)程中的安全。 、水文情況 根據(jù)鉆探揭露地層情況顯示， 始發(fā)端頭 自上而下分別為 1工填土層、 22淤泥質(zhì)粉細(xì)砂層、 24粉質(zhì)粘 土層、 5H2砂質(zhì)黏性土、 23中粗砂層、 6H混合花崗巖全風(fēng)化帶、 7H混合花崗巖強(qiáng)風(fēng)化帶。 到達(dá)端頭自上而下分別為 1工填土層 、 21A21A淤泥層、 24粉質(zhì)粘土層、 23中粗砂、 6H全風(fēng)化花崗巖、 7H強(qiáng)風(fēng)化花崗巖地層。 地下水穩(wěn)定水位埋藏深為 ～ ，地下水位的變化與地下水的賦存、補(bǔ)給及排泄關(guān)系密切。本地區(qū)每年 4～ 9月為雨季，大氣降雨充沛，水位會(huì)明顯上升，而在冬季因降雨減少，地下水位隨之下降。 始發(fā)到達(dá) 端頭加固采用 800mm厚素混凝土連續(xù)墻外包，內(nèi)部采用φ850mm密排咬合 250mm三軸攪拌樁進(jìn)行加固，風(fēng)井 （車(chē)站） 與端頭加固素混凝土墻結(jié)合部位采用ф 600咬合 150mm旋噴樁止水 。 始發(fā)端頭 加固范圍及形式見(jiàn)附圖 ，到達(dá)端頭加固范圍見(jiàn) 。 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 16 土體加固后，要對(duì)土體的加固效果進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容包括加固土體強(qiáng)度、洞門(mén)處滲透性以及土體的勻質(zhì)性。各指標(biāo)的檢查方法和達(dá)到的要求見(jiàn)“表 端頭土體加固檢查方法和標(biāo)準(zhǔn)”。 圖 始發(fā)端頭加固圖 圖 到達(dá)端頭加固圖 17 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 表 端頭土體加固檢查方法和標(biāo)準(zhǔn) 編號(hào) 檢查項(xiàng)目 標(biāo)準(zhǔn) 檢查方法 備注 1 加固土體強(qiáng)度 ≥ 1MPa 在每條隧道開(kāi)挖線外側(cè) 2米施工 2個(gè)鉆孔取芯檢查。 (鉆孔深度至開(kāi)挖線底部 ) 取巖土芯進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 2 加固體滲透性 ≤ 1 立方 /d 不得漏泥砂 在洞門(mén)范圍上下左右及中心各施工鉆孔 1 個(gè)，檢查其滲水量。 鉆孔要打穿地下連續(xù)墻 3 加固體勻質(zhì)性 加固體均勻 利用鉆孔巖土芯進(jìn)行檢查 現(xiàn)場(chǎng)判定 加固土體達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，采用壓密注漿的方式進(jìn)行補(bǔ)充加固，可以從地面鉆孔和洞門(mén)垂直鉆孔進(jìn)行注漿加固。 洞門(mén)水平探孔設(shè)計(jì)詳情： 為明確盾構(gòu)始發(fā)前地下水位及端頭加固情況，在洞門(mén)處施作水平探孔。探孔深度 2m，孔徑為φ 42mm，鉆孔數(shù)量為 11 個(gè)。水平探孔布置情況見(jiàn)下圖。 洞門(mén)水平探孔平面布置圖 洞門(mén)中心線1 2 3 4567891011水平探孔洞門(mén)鋼環(huán) 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 18 洞門(mén)鋼環(huán)預(yù)埋安裝施工 洞門(mén)預(yù)埋鋼環(huán)設(shè)計(jì) 左右線盾構(gòu)隧道與工作井連接洞門(mén)處采用鋼環(huán)相接，其中鋼環(huán)外徑為φ （內(nèi)徑為φ ），厚為 10mm，環(huán)框面板寬 m。鋼環(huán)中間采用型鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)支撐及連接，以保證鋼環(huán)安裝及盾構(gòu)井施工期間的精度。 洞門(mén)鋼環(huán)預(yù)埋安裝施工 由于本隧道斷面較大，根據(jù)盾構(gòu)工作井洞門(mén)墻體支撐架設(shè)位置及側(cè)墻施工時(shí)支撐換撐情況，φ 米洞門(mén)鋼環(huán)須分六塊（ A、 B、 C、 D、 E、F）加工，加工完成后現(xiàn)場(chǎng)拼裝檢查合格后，再隨明挖段盾構(gòu)工作井側(cè)墻分段施工分塊（分 6塊）預(yù)埋安裝完成，安裝順序?yàn)?A、 B、 C→ D、 E→ F。分塊鋼環(huán)之間用型鋼網(wǎng)格支架連接，以保證拼裝后鋼環(huán)整體精度、圓度，為了防止洞門(mén)鋼環(huán)安裝后側(cè)墻砼澆筑不造成鋼環(huán)上浮、錯(cuò)位等變形，在鋼環(huán)分塊安裝、固定時(shí)，將鋼環(huán)面板背側(cè)的錨固筋與側(cè)墻主筋及洞門(mén)環(huán)形鋼筋焊接牢固、準(zhǔn)確。為了防止盾構(gòu)刀盤(pán)進(jìn)洞門(mén)后低頭，在實(shí)際 安裝時(shí)抬高 50 ㎜ 。鋼管安裝及施工順序詳見(jiàn)“圖 大盾構(gòu)洞門(mén)鋼環(huán)分塊安裝圖”。 為了確保鋼環(huán)的圓度和安裝精度，鋼環(huán)各分塊采用型鋼網(wǎng)格支架連接及加強(qiáng)。型鋼網(wǎng)格與鋼環(huán)連為一體，來(lái)承受各個(gè)方向力及扭矩，達(dá)到各分塊圓弧面板不變形，同時(shí)支撐整體鋼環(huán)自穩(wěn)定，不變形。 19 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 圖 大盾構(gòu)洞門(mén)鋼環(huán)分塊安裝圖 、安裝及支撐 本次始發(fā)的始發(fā)段線路，平面處于半徑為 3000 米的圓曲線和緩和曲線上， 豎向處于坡度為 4‰的下坡段，為了實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)整機(jī)始發(fā)，采用割線始發(fā)，即將始發(fā)段洞門(mén)里程向前 12 米曲線的弦線向盾構(gòu)井內(nèi)延長(zhǎng)，以此割線做為始發(fā)的平面中線，始發(fā)坡度調(diào)整為 2‰，并將始發(fā)洞門(mén)（預(yù)埋鋼環(huán)）抬高 50mm，即將盾構(gòu)始發(fā)縱向軸線在 2‰下坡的基礎(chǔ)上整體抬高50mm。 由于本工程盾構(gòu)井使用完成后尚需采用素混凝土回填，回填高度為，考慮施工便捷性和安全性，采用鋼筋混凝土始發(fā)臺(tái)。始發(fā)臺(tái)由砼始發(fā)基座、導(dǎo)軌、管片支撐三角架組成。 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 20 根據(jù)盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)度及反力架與洞門(mén) (車(chē)站結(jié)構(gòu)內(nèi)墻 )距離，始發(fā) 臺(tái)總長(zhǎng)為 ，采用 C35鋼筋混凝土，始發(fā)臺(tái)坡度始發(fā)臺(tái)坡度與盾構(gòu)始發(fā)坡度一致且為 2‰。始發(fā)基座置于結(jié)構(gòu)底板上部，與底板預(yù)埋鋼筋連接。由于盾構(gòu)主機(jī)在組裝過(guò)程中盾殼間還需要進(jìn)行焊接作業(yè)，預(yù)留兩個(gè) 60cm 寬的前盾、中體和盾尾焊接槽。始發(fā)臺(tái)頂部導(dǎo)軌部位需澆筑平順，嚴(yán)格按照始發(fā)坡度施工，避免起伏。在始發(fā)臺(tái)外側(cè)施做始發(fā)基座斜撐，兩側(cè)每隔 ，提高始發(fā)臺(tái)的穩(wěn)定性。 始發(fā)臺(tái)兩側(cè)加 米高 175H 型鋼三角斜撐，靠近始發(fā)基座側(cè)面采用預(yù)埋鋼板焊接固定，外側(cè)在結(jié)構(gòu)底板上打膨脹螺栓 (Φ 150mm)固定20mm 厚鋼板。始發(fā)臺(tái)加固圖見(jiàn)圖 。