【文章內(nèi)容簡介】 與 本本本 方方方 案案案 相相相 關(guān)關(guān)關(guān) 施施施 工工工 方方方 案案案 ..................................................................................... 99 廣州地鐵五號線【大坦沙南 ~西場站盾構(gòu)區(qū)間】盾構(gòu)掘進施工方案 5 167。167。167。 1 概概概 述述述 本標(biāo)段為廣州市軌道交通五號線大坦沙南～中山八站～西場站區(qū)間，明挖段及盾構(gòu)始發(fā)井位于大坦沙島待建設(shè)用地，西接大坦沙南高架區(qū)間，南鄰內(nèi)環(huán)路廣佛放射線高架橋并與之基本平行；中山八站位于中山八路公交總站內(nèi)，西北側(cè)緊鄰廣三鐵路；西場站位于東風(fēng)西路和平南小區(qū)地段，以與東風(fēng)西路基本垂直的方向橫跨東風(fēng)西路。 本標(biāo)段主體工程由一個長約 235m 的明挖區(qū)間、 2 個總長約 4028m 盾構(gòu)區(qū)間 組成，主要附屬工程包括 1 根樁的托換、 8 個洞門、 3 條聯(lián)絡(luò)通道（含 2 個污水泵房）、四次盾構(gòu)機過站（地面地下各兩次）。見圖 11。 隧道內(nèi)徑φ 5400，外徑φ 6000mm。本工程采用泥水盾構(gòu)，刀盤直徑φ 6260mm。具體見下圖所示： 中山八站及存車線中山八公交場盾 構(gòu) 左 線路基及明挖敞開段明挖暗埋段盾構(gòu)井盾構(gòu)井 盾 構(gòu) 右 線珠江黃沙大道廣三鐵路珠江橋引道鐵路專用線青年公園內(nèi)環(huán)路中山八立交盾構(gòu)井盾 構(gòu) 左 線盾構(gòu)井盾構(gòu)井盾 構(gòu) 右 線西場站在建西焦公園和平南小區(qū)鐵路專用線鐵路專用線富力新居廣三鐵路石基路駟馬涌路基段與敞開段分界 里程ZK2+敞開段與暗埋段界 里程YK2+ZK2+ZK2+路基段與敞開段分 界里程YK2+200敞開段與暗埋段界 里程YK2+340YK2+YK2+2＃聯(lián)絡(luò)通道里 程YK3+2＃聯(lián)絡(luò)通道里程ZK3+ZK3+YK3+YDK+ZK+3＃聯(lián)絡(luò)通道里程ZDK4+2752＃聯(lián)絡(luò)通道里 程YK4+2854＃聯(lián)絡(luò)通道里程ZDK4+5404＃聯(lián)絡(luò)通道里程YK4+550ZK+YDK+2圖 11 工程概況圖 167。167。167。 2 工工工 程程程 地地地 質(zhì)質(zhì)質(zhì) 情情情 況況況 隧道沿線主要土層及巖層情況 從地質(zhì)勘察資料和補充地質(zhì)勘探資料所示，隧道主要穿越地層有 6基巖全風(fēng)化巖層、 7基巖強風(fēng)化巖層、 8巖石中等風(fēng)化巖層、 51可塑殘 積土層、52硬塑殘積土層等地層（共占 %），局部在 21淤泥或淤泥質(zhì)土層、22淤泥質(zhì)砂層、 41粉質(zhì)粘土層、 32沖洪積砂層、 9巖石微風(fēng)化巖層穿過（共占 %）。左右線所需處理量（即≥ ）分別為 %，廣州地鐵五號線【大坦沙南 ~西場站盾構(gòu)區(qū)間】盾構(gòu)掘進施工方案 6 %。 隧道沿線地形地貌及周邊環(huán)境 1）地形地貌 大坦沙南～中山八站區(qū)間屬珠江三角洲沖積平原，本段區(qū)間所處地面為大坦沙島、珠江、青年公園和中山八路，地形略有起伏，沿線地面標(biāo)高 ～ 。中山八站～西場站區(qū)間沿線為剝蝕殘丘 或微臺地貌，地形略有起伏，地面標(biāo)高為 ～ 。 2）周邊環(huán)境 從大坦沙南盾構(gòu)始發(fā)井向東 100 米后穿越寬 260 米的珠江到達東岸的青年公園， 穿過鐵路專用線、廣三鐵路和珠江大橋、內(nèi)環(huán)路及廣佛放射線、中山八立交、黃沙大道、中山八路等交通主干道。珠江底下有 1 條φ 800 排水管，中山八路附近地下埋有 1 條φ 600 埋深 、 1 條φ 300 埋深 的給水鑄鐵管、 6 條電力管線和 1 條電信管線。另外有 1 根橋墩樁基鄰近 隧道范圍內(nèi) ， 距離左線隧道的凈空約為 。中山八站位于中山八路客運總站和廣三鐵路之 間。 過中山八站和存車線段后，盾構(gòu)隧道沿廣三鐵路的東側(cè)的規(guī)劃大道北行，下穿過 11 棟 B 類和 2 棟 A 類建筑物以及市第十二中學(xué)運動場后，繼續(xù)穿越廣三鐵路、駟馬涌和鐵路專用線，之后穿過廣州市建材公司西焦倉庫（有 1 棟 A3和 A8 的綜合樓）、富力新居（有 3 棟 A9 的商住樓），接著穿過田間路、煤場及專用鐵路后，進入電廠宿舍區(qū)（有宿舍樓 A A A9 各 1 棟）和平南小區(qū)，最后到達西場站。 工程特點及難點 工程范圍特點 ： 本標(biāo)段的工程范圍所包括的主體工程有明挖段和盾構(gòu)隧道；附屬工程包括 3 個聯(lián)絡(luò)通道 (含 2 個泵房 )、 8 個洞門 、 2 個盾構(gòu)過站和 1 根樁基托換。工法多，管理難度大，特別是樁基托換地處鬧市區(qū)內(nèi)，點多、工序工法多，耗時長，涉及交通疏解和大量的地下管線。 泥水平衡盾構(gòu)有賴于泥漿壓力的控制和泥漿系統(tǒng)的正常工作，本工程隧道廣州地鐵五號線【大坦沙南 ~西場站盾構(gòu)區(qū)間】盾構(gòu)掘進施工方案 7 較長，泥漿管鋪設(shè)的距離較長，為保證泥漿造漿和處理系統(tǒng)的正常工作，必須采取可靠和有效的技術(shù)措施，并加強設(shè)備的保養(yǎng)工作，為盾構(gòu)的快速掘進創(chuàng)造條件。盾構(gòu)隧道穿越軟弱地質(zhì)時，應(yīng)嚴格控制盾構(gòu)掘進速度、泥漿比重、粘度、壓力等參數(shù)與盾構(gòu)機姿態(tài)，防止地層坍塌涌水，控制地面沉降，保障環(huán)境安全。地下水基本上與河水連通，潮汐、降 水會導(dǎo)致河流水位頻繁變化，地下水壓力也會隨時波動，泥漿壓力必須及時、準確地調(diào)整。 盾構(gòu)隧道穿越珠江： 過江段隧道最小覆土厚度約 5 米左右，覆蓋層全部是淤泥或淤泥質(zhì)粉砂。這是廣州地鐵以往從未遇見的難題。特別是江底掘進地層中，沙層中突出一段微風(fēng)化巖石；使工程難上加難。 線路條件特點 ： 本標(biāo)段線路條件對盾構(gòu)施工而言相對較復(fù)雜，平面主要以曲線為主，且存在多處小半徑急轉(zhuǎn)彎，急轉(zhuǎn)彎段地層有硬（中風(fēng)化巖層）有軟（砂層），對盾構(gòu)掘進來說存在許多挑戰(zhàn)，對電瓶車和后配套來說容易產(chǎn)生脫軌現(xiàn)象；縱斷面的坡度也較大，最大達到 55‰，容易發(fā)生溜車事故。 沿線隧道地表環(huán)境特點 ： 大 ~中區(qū)間隧道穿越珠江和鬧市區(qū)，地層自穩(wěn)性極差，地表主要是交通干道，包括鐵路干線、市區(qū)交通干道和立交橋高架橋等，對盾構(gòu)掘進時開挖面的穩(wěn)定控制等有嚴格要求，中 ~西區(qū)間隧道覆土厚度較大，地層穩(wěn)定性稍好，但地面建筑物多，隧道從建筑物樁基底部通過，對開挖面的穩(wěn)定控制也有較高的要求。 隧道圍巖條件特點 ： 大 ~中區(qū)間隧道洞身穿越的地層主要為 2 22及 32等軟弱地層，該地層強度低，自穩(wěn)性極差，對外界擾動非常敏感。地下水和珠江直接連通，地下水壓力隨珠 江水位時刻變化。中 ~西區(qū)間隧道洞身穿越的地層主要為 9巖層，局部為 5 5 6地層，巖石最高抗壓強度為 ，要求所選盾構(gòu)機必須能適應(yīng)硬巖地層、上軟下硬地層及風(fēng)化夾層等復(fù)合地層。 明挖段特點 ： 本工程明挖段幾乎全部處于地下水豐富的沙層中，基巖和隔水土層埋深大。使基坑圍護結(jié)構(gòu)承受較大的水土壓力，必須加強風(fēng)險防范意識。在軟土中施工明挖隧道，增加了許多防水、地基加固等工序，使工程管理和保證工期的難度加大。 接口及工 期特點：本標(biāo)段接口較多，包括與大坦沙站、中山八站及 站后存廣州地鐵五號線【大坦沙南 ~西場站盾構(gòu)區(qū)間】盾構(gòu)掘進施工方案 8 車線明挖段、西場站的場地接口、工期接口及施工接口等，需要與多個相應(yīng)的承包商進行協(xié)調(diào)組織工作?？偣て趦H 個月，而接口工期又多，導(dǎo)致工期緊迫。 工程接口的另一個特點是：明挖及始發(fā)井段緊鄰本公司承建的大坦沙站及高架區(qū)間，該接口協(xié)調(diào)工作簡單化。 廣州地鐵五號線【大坦沙南 ~西場站盾構(gòu)區(qū)間】盾構(gòu)掘進施工方案 9 167。167。167。 3 盾盾盾 構(gòu)構(gòu)構(gòu) 施施施 工工工 總總總 體體體 策策策 劃劃劃 及及及 工工工 程程程 管管管 理理理 總體施工方案 本標(biāo)段盾構(gòu)隧道左右線各采用一臺我司 現(xiàn) 有的 泥水平衡式 盾構(gòu)機 一先一后掘進 (右線比左 線提前 1 個月始發(fā) )，從大坦沙南盾構(gòu)井始發(fā)，掘進到中山八站，用 800t 液壓提升裝 置將盾構(gòu)機整體吊出地面，用 400t 平板車運輸通過中山八站和站后存車線明挖段，再用 800t 液壓提升裝置將盾構(gòu)機整體吊入存車線明挖段始發(fā)井中，后配套臺車則以在中山八站和存車線內(nèi)鋪設(shè)軌道的方式通過。 其中左線盾構(gòu)機下 始發(fā) 井后，需過暗挖段后始發(fā)。過暗挖段采用 整體拖動平移過站。 本工程投入三套完整的兩級處理的泥水處理設(shè)備，其中左右線盾構(gòu)機各配套一套泥水處理設(shè)備，另一套泥水處理設(shè)備則作為備用。泥水處理場地設(shè)在大坦沙南盾構(gòu)始發(fā)場地的北側(cè)，靠近珠江，廢漿和渣土采用泥漿船外運。盾構(gòu)過中山八站及站后存車線明挖段后，泥漿管路及管片 運輸?shù)能壍赖热詮牡叵峦小鲄^(qū)間延伸，出土和運輸?shù)亩軜?gòu)施工場地仍設(shè)在大坦沙。大坦沙始發(fā)井的負環(huán)管片、托架和反力架在完成初始掘進后拆除，使始發(fā)井成為垂直運輸?shù)闹饕ǖ?。中山八站的二次始發(fā)井的負環(huán)管片、托架和反力架在完成初始掘進則不拆除，直接進行常規(guī)掘進，待盾構(gòu)機到達西場站，利用等待進站的時間拆除。 根據(jù)盾構(gòu)施工特點，將盾構(gòu)掘進劃分為三個階段，即初始掘進段、常規(guī)掘進段和到達掘進段。將盾構(gòu)從大坦沙南盾構(gòu)井始發(fā)后及中山八站存車線北端二次始發(fā)井后 81m作為初始掘進段，將盾構(gòu)到達中山八站吊出井前和西場站南端到達井前 15 米段作為到達掘進段，其余地段作為常規(guī)掘進段。 由于大～中區(qū)間隧道洞身絕大部分處于 3 22等軟土層中，雖然有1 根樁 對其 進行樁基托換 ，但 距離左線隧道的凈空約為 ，故該區(qū)間采用改造后軟巖刀盤掘進，刀具中采用可換裝式貝殼刮刀。中～西區(qū)間隧道洞身穿越的地層多為 9，則需要加強型貝殼刀和周邊加強型單雙刃滾刀。 盾構(gòu)隧道采用管片拼裝式襯砌，管片環(huán)寬 ，外徑 6m， 其中， ，楔形環(huán)的楔形量為 38mm，砼量 ，可以滿足水平曲線半徑為 300m以上的彎道；廣州地鐵五號線【大坦沙南 ~西場站盾構(gòu)區(qū)間】盾構(gòu)掘進施工方案 10 ，楔形量均為 41mm，砼量 ，可以滿足本工程水平曲線半徑為 250m的彎道。管片混凝土強度等級為 C50；鋼筋為Ⅰ、Ⅱ級。管環(huán)外徑 6m，內(nèi)徑 ，寬 ，每環(huán)由 6 片管片組成。 管片采用 錯縫拼裝。管片接縫采用三元乙丙橡膠止水。管片 由 廣州市 建筑機械施工有限公司第三構(gòu)件廠 (新市構(gòu)件廠 )， 管 模為上海隧道工程股份有限公司機械廠與日本都筑公司合作生產(chǎn) ，為保證有足夠的生產(chǎn)能力，滿足工程總體進度要求，本標(biāo)段 7 套鋼模，其中包括 5 套標(biāo)準環(huán)， 1 套右轉(zhuǎn)彎環(huán)和 1 套左轉(zhuǎn)彎環(huán)， 3 套鋼模 。 管片脫模前采用蒸汽養(yǎng)護，以提高管片質(zhì)量、縮短模具周轉(zhuǎn)周期，脫模后采用浸水池養(yǎng)， 7 天后噴淋養(yǎng)護。 現(xiàn)有盾構(gòu)機的背填注漿系統(tǒng)將徹底改造，由現(xiàn)有擠壓式注漿泵換成螺桿式注漿泵。另增加一套注漿系統(tǒng)。管片與圍巖之間的環(huán)形間隙采用同步雙液注漿模式充填快凝漿。當(dāng)掘進軟弱地層和急轉(zhuǎn)彎段時，兩套注漿系統(tǒng)同時工作，增加的注漿系統(tǒng)用于管片補充雙液背填注漿。 盾構(gòu)隧道施工水平運輸采用 22kg/m鋼軌鋪設(shè)單線、 20t 變頻電機車牽引編組列車運輸 。 應(yīng)急時，左右線電瓶車互相交相備用。 送、排泥管均采用無縫鋼管（送泥管為 10 寸，排泥管為 8 寸），快速卡環(huán)接頭。垂直運輸由 1 臺 25t 龍門吊完成。在辦妥有關(guān)手續(xù)后，廢棄泥 漿采用船只外運，碴土外運委托廣州市有資質(zhì)的散體運輸公司完成。 洞內(nèi)通風(fēng)采用軸流風(fēng)機和拉鏈式軟風(fēng)管壓入式通風(fēng)。盾構(gòu)機冷卻水采用洞內(nèi)鋪管供水，循環(huán)熱水排到專用水箱，另加冷水和工業(yè)清洗劑后，用于刀盤和土倉的高壓清洗。盾構(gòu)機用電采用 10KV 高壓進洞，利用排泥泵的變壓器提供隧道沿線抽排水電源；沿線架設(shè)架空線，布設(shè)日光燈照明，燈間距 10m。 整個施工過程中始終 堅持以施工監(jiān)測、信息反饋指導(dǎo)施工的方針，以地表沉陷監(jiān)測、過江監(jiān)測、建筑物、立交橋及鐵路軌道變形監(jiān)測、洞內(nèi)管片變形監(jiān)測等為基礎(chǔ)，加強量測數(shù)據(jù)的分析處理，加強對地層變形的分析、預(yù)測、反饋指導(dǎo)施工。 盾構(gòu)總體施工流程圖 廣州地鐵五號線【大坦沙南 ~西場站盾構(gòu)區(qū)間】盾構(gòu)掘進施工方案 11 圖 31 施工總流程 圖 工 程 交 工 驗 收 右線盾構(gòu)始發(fā) 左線盾構(gòu)始發(fā) 右線盾構(gòu)機在中山八～西場站區(qū)間掘進 左線盾構(gòu)機在中山八～西場站區(qū)間掘進 盾構(gòu)機到達西場站 明挖段三期（始發(fā)井蓋板 及其土方回填）施工 左線盾構(gòu)機通過某