榴下區(qū)間盾構(gòu)過中間風(fēng)井專項方案

1、東莞市城市快速軌道交通R2線工程2303B標段榴花公園站下橋站區(qū)間盾構(gòu)過中間風(fēng)井專項施工方案編制: 審核: 審批: 中國中鐵二局股份有限公司東莞市城市快速軌道交通R2線工程2303B標段項目經(jīng)理部2013年1月20日- 12 - / 14文檔可自由編輯打印目 錄1、編制目的及編制依據(jù)- 1 -1.1、編制目的- 1 -1.2、編制依據(jù)- 1 -2、工程概況- 1 -2.1、榴下區(qū)間中間風(fēng)井概況- 1 -2.2、地質(zhì)情況- 2 -2.3、水文情況- 3 -3、工期安排- 4 -4、施工部署- 4 -4.1、項目經(jīng)理部管理網(wǎng)絡(luò)- 4 -4.2、勞動力組織- 4 -5、施工方案- 5 -5.1、總體

2、施工方案- 5 -5.2、施工工藝流程- 6 -5.3、施工準備- 6 -5.3.1、洞門環(huán)板安裝- 6 -5.3.2、洞門破除- 7 -5.3.3、混凝土導(dǎo)臺施工- 8 -5.4、盾構(gòu)機進洞- 9 -5.5、臨時管片拼裝及加固- 9 -5.6、盾構(gòu)機出洞- 11 -6、安全保障措施- 11 -7、附圖- 11 -1、編制目的及編制依據(jù)1.1、編制目的榴花公園站下橋站區(qū)間東北起榴花公園站，西南至下橋站，區(qū)間線路沿莞龍路敷設(shè)，左線長約2857.121m，右線長約2865.532m；區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)由下橋站北端盾構(gòu)井始發(fā)，最終于榴花公園站南端盾構(gòu)井接收并吊出。根據(jù)設(shè)計圖紙顯示，為滿足通

3、風(fēng)專業(yè)要求，在榴下區(qū)間YDK7+571.000設(shè)1處中間風(fēng)井。故榴下區(qū)間盾構(gòu)需經(jīng)歷兩次始發(fā)：下橋站始發(fā)一次，榴下區(qū)間中間風(fēng)井始發(fā)一次；一次過站：盾構(gòu)過中間風(fēng)井。為保證盾構(gòu)機在榴下區(qū)間中間風(fēng)井的順利過站及二次始發(fā)，故編制該方案。1.2、編制依據(jù)（1）地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范GB50299-1999(2003版)（2）盾構(gòu)法隧道施工與驗收規(guī)范GB 50446-2008；（3）東莞軌道交通R2線2303B標土建工程榴花公園站下橋站區(qū)間隧道平縱斷面、洞門及加固施工設(shè)計圖；（4）東莞軌道交通R2線2303B標土建工程榴花公園站下橋站區(qū)間隧道巖土工程詳細勘察報告及補充勘察報告；（5）國家及廣東省、東莞市

4、現(xiàn)行有關(guān)的規(guī)范、規(guī)程、規(guī)則、規(guī)定和標準等。2、工程概況2.1、榴下區(qū)間中間風(fēng)井概況榴花公園站下橋站區(qū)間中間風(fēng)井位于莞龍路上，基坑西南側(cè)有鴻燕汽車專賣店，距離附屬基坑最近距離為7.1米，據(jù)調(diào)訪資料該樓房基礎(chǔ)為獨立基礎(chǔ)（2.5m（長）×2.5m（寬）×3m（深）；基坑北側(cè)有廣州豐田恒信店34層樓房，距離附屬基坑最近距離為8.4米；基坑?xùn)|南側(cè)建筑物均距離基坑約為48米左右。中間風(fēng)井中心里程為YDK7+571.000，所占場地現(xiàn)狀為莞龍路部分路面及周邊空地?；又苓叺闹饕芫€有橫跨基坑的一根1200mm*1200mm的電力管，三根直徑分別為500mm的混凝土污水管、800mm的給水

5、鋼管、1200mm的混凝土雨水管，基坑范圍內(nèi)管線在基坑開挖前均已遷出基坑范圍。本中間風(fēng)井左線起止里程范圍為：ZDK7+547.358ZDK7+576.158；右線起止里程范圍為：YDK7+556.6YDK7+585.4。中間風(fēng)井主體基坑長度為28.8m，基坑寬度為26.7m，平均深度約為26.7m；附屬基坑長度為41.3m27.8m，基坑寬度為15.0m，平均深度約為16.7m。中間風(fēng)井主體基坑圍護結(jié)構(gòu)采用1200鉆孔灌注樁，間距1350mm，樁間采用600雙重管旋噴樁止水。鉆孔灌注樁嵌固深度為：當(dāng)基底位于微風(fēng)化巖層時，不小于1.5m；當(dāng)基底位于中風(fēng)化巖層時，不小于2.5m；旋噴樁進入全風(fēng)化層

6、不小于1m。其中洞門范圍鉆孔樁鋼筋采用玻璃纖維筋設(shè)計。目前中間風(fēng)井主體基坑結(jié)構(gòu)已完成結(jié)構(gòu)封頂。其后續(xù)施工安排為：待榴下區(qū)間左右線盾構(gòu)機順利過站后，我部即對頂板預(yù)留孔洞進行封堵，并開始進行相關(guān)管線遷改，部分管線回填至主體基坑頂板上，完成主體基坑土方回填及管線遷改后即可開始進行附屬基坑施工。榴下區(qū)間中間風(fēng)井平面位置示意圖2.2、地質(zhì)情況盾構(gòu)掘進由南向北進行，地層自上而下依次為：<1-1>素填土、<3-2>可塑狀粉質(zhì)粘土、<3-10>中砂、<3-11>粗砂、<6-2>可塑狀粉質(zhì)粘土、<6-3>硬塑狀粉質(zhì)粘土、<7-1>

7、;全風(fēng)化砂巖、含礫砂巖、<7-2>強風(fēng)化砂巖、含礫砂巖、<7-3>中等風(fēng)化砂巖、含礫砂巖、<7-4>微風(fēng)化砂巖、含礫砂巖。地質(zhì)剖面示意圖如下：中間風(fēng)井地質(zhì)剖面示意圖2.3、水文情況地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水；第四系孔隙水主要賦存于沖洪積砂層中，以潛水為主。地下水位埋深0.55.0m；人工填土層中存在上層滯水，水量小；基巖裂隙水主要賦存于巖石強風(fēng)化帶中。巖體的節(jié)理、裂隙發(fā)育地帶，地下水相對富集，透水性也相對較好；區(qū)間范圍內(nèi)沖洪積砂層小范圍分布，呈層狀、透鏡狀分布，富水性及透水性相對較好，含水量相對較大；粉質(zhì)粘土、全化層富水性及透水性較差，含水量較小，

8、為相對隔水層。局部地段含水層與相對隔水層交錯分布，因此在區(qū)間范圍局部地下水具有一定承壓性，但承壓水頭不高；場址第四系孔隙水主要受大氣降水補給。基巖裂隙水主要有大氣降水及孔隙水補給；地下水的徑流形式主要為孔隙及基巖裂隙間滲流。砂層、強風(fēng)化層孔隙大，連通性好，因此，地下水途徑相對較好。地下水滲流方向為水頭相對較高處流向水頭相對較低處，區(qū)間地形平坦，地下水位線較平緩，段內(nèi)地下水徑流方向大體為由北東向南西；場址地下水位埋深一般0.66.8m，水位隨季節(jié)性變化不太大。3、工期安排本標段盾構(gòu)過中間風(fēng)井施工工期計劃安排如下：序號項目開始時間結(jié)束時間備注1榴下區(qū)間中間風(fēng)井左線盾構(gòu)進洞2013年4月21日201

9、3年4月30日2榴下區(qū)間中間風(fēng)井左線盾構(gòu)二次始發(fā)2013年5月1日2013年5月20日3榴下區(qū)間中間風(fēng)井右線盾構(gòu)進洞2013年5月1日2013年5月10日4榴下區(qū)間中間風(fēng)井右線盾構(gòu)二次始發(fā)2013年5月11日2013年5月30日4、施工部署4.1、項目經(jīng)理部管理網(wǎng)絡(luò)4.2、勞動力組織本區(qū)間盾構(gòu)工程由項目經(jīng)理部下屬的盾構(gòu)工區(qū)負責(zé)施工，盾構(gòu)工區(qū)由盾構(gòu)掘進組、運輸作業(yè)組、輔助作業(yè)組構(gòu)成，人員編制110人。掘進作業(yè)采用兩班制：每個班安排11小時掘進，1小時定期維護保養(yǎng)，其它檢查、保養(yǎng)工作分配到每個循環(huán)作業(yè)中穿插進行。作業(yè)人員詳見下表：序號崗位職責(zé)分工人數(shù)備注1盾構(gòu)工區(qū)長負責(zé)盾構(gòu)區(qū)間現(xiàn)場管理12盾構(gòu)副工

10、區(qū)長協(xié)助工區(qū)長進行區(qū)間掘進管理13土木工程師跟機、負責(zé)土木技術(shù)24盾構(gòu)操作手盾構(gòu)掘進45維修班維修保養(yǎng)盾構(gòu)機及后備套46電工班盾構(gòu)用電47推進班管片拼裝、軌道安裝、吊運管片408電瓶車司機開電瓶車89龍門吊司機調(diào)運渣土、管片、鋼軌等610掛鉤工協(xié)助調(diào)運管片、鋼軌等1611充電工電瓶車電瓶充電212拌漿工拌制同步注漿漿液813清潔工打掃盾構(gòu)內(nèi)及地面清潔1214養(yǎng)道工養(yǎng)護軌道45、施工方案5.1、總體施工方案根據(jù)本標段的特點，結(jié)合項目部實際情況及以往施工經(jīng)驗，榴下區(qū)間盾構(gòu)過中間風(fēng)井采用空推過站方式進行，即我部先行在中間風(fēng)井底板上施工混凝土導(dǎo)臺，盾構(gòu)機進洞時通過空推并拼裝管片方式過站。管片拼裝采用通

11、縫拼裝方式，為確保后續(xù)管片拆除時安全，管片拼裝點位選擇在12點，采用全環(huán)拼裝+半環(huán)拼裝方式，其中管片半環(huán)拼裝即僅拼裝A1、A2、A3塊。為保證管片穩(wěn)定，在半環(huán)拼裝處，我部采用3根609 t=16鋼支撐進行支撐，鋼支撐支撐在兩端全環(huán)拼裝的管片B1、B2、K塊中部。為保證盾構(gòu)在中間風(fēng)井的二次始發(fā)正常，盾構(gòu)機出洞時的7環(huán)管片采用全環(huán)拼裝。管片拼裝示意圖如下：中間風(fēng)井管片拼裝平面示意圖中間風(fēng)井管片拼裝剖面示意圖（以左線為例）5.2、施工工藝流程盾構(gòu)機過中間風(fēng)井是指從盾構(gòu)機順利貫通進入中間風(fēng)井（也叫進洞）到盾構(gòu)從風(fēng)井二次始發(fā)脫出風(fēng)井（也叫出洞）的整個施工過程。其間工作內(nèi)容包括：施工前準備（洞門檢查、洞門

12、環(huán)板安裝、導(dǎo)臺施工、洞門破除等）、進出洞洞門位置復(fù)核測量、盾構(gòu)推進進洞、盾構(gòu)維修、臨時管片拼裝及加固、盾構(gòu)風(fēng)井二次始發(fā)等內(nèi)容。施工順序如下圖示：施工順序流程圖5.3、施工準備5.3.1、洞門環(huán)板安裝根據(jù)設(shè)計要求,中間風(fēng)井在主體結(jié)構(gòu)施工時,已完成洞門鋼環(huán)安裝。目前，僅需安裝止水簾布橡膠圈及折頁壓板。洞門止水裝置示意圖在盾構(gòu)進出洞前，人工對洞門鋼板進行清理，按設(shè)計圖紙要求安裝簾布橡膠圈及折頁壓板,采用M20螺栓對其進行固定。5.3.2、洞門破除為保證盾構(gòu)機順利接收及二次始發(fā)，需對中間風(fēng)井洞門進行破除。在盾構(gòu)機刀盤旋轉(zhuǎn)破洞門時為了保證刀盤不損壞洞門臨時防水簾布決定對洞門進行部分破除，洞門破除最小厚度

13、計算L計算：簾布進入洞門端墻內(nèi)的最大水平距離400mm，刀盤厚度935mm，洞門端墻寬1000mm，L=400+935-1000+150（富余長度）mm，故洞門破除厚度確定為500mm。洞門鑿除前首先用鋼管搭設(shè)一3層簡易平臺，鋼管伸入到洞門內(nèi)，簡易平臺搭設(shè)保證人工手持風(fēng)鎬能鑿除洞門范圍內(nèi)的砼利于人工手持風(fēng)鎬能鑿除洞內(nèi)連續(xù)墻的砼。通過測量定位出隧道洞門中心線，對洞口進行放樣開鑿。采用人工鑿除，洞門鑿除時對洞門進行井字形分格破除厚度為500mm，采用鑿眼機對洞門圈內(nèi)的連續(xù)墻進行鑿孔，鑿孔后人工手持風(fēng)鎬將連續(xù)墻一格一格的鑿除，先鑿除井格上的混凝土和靠近車站一邊的鋼筋，由于洞門范圍連續(xù)墻已采用玻璃纖維

14、筋代替鋼筋所以最后一排鋼筋不切割，直接用盾構(gòu)機刀盤破除。洞門鑿除分塊詳見下圖：洞門破除示意圖5.3.3、混凝土導(dǎo)臺施工為保證盾構(gòu)機按照設(shè)計線路進行掘進，需在中間風(fēng)井底板上施工混凝土導(dǎo)臺,導(dǎo)臺上設(shè)置雙排43軌作為盾構(gòu)機軌道。示意圖如下：導(dǎo)臺示意圖由上圖可知,盾體以下范圍導(dǎo)臺為圓弧形,其半徑為3500mm，43鋼軌布置如上圖顯示，按每側(cè)30°角度布置，其半徑為3475mm。軌道底焊接30mm厚、250mm寬鋼板，鋼板下采用20a工字鋼2000錨入導(dǎo)臺混凝土內(nèi)（20a工字鋼底焊接一300*400mm大小，20mm厚鋼板，并將其用膨脹螺栓固定在底板上），為防止軌道斷裂，在43軌兩側(cè)設(shè)置205

15、00鋼板牛腿進行加強。導(dǎo)臺采用C20素砼回填。同時在倒臺圓圓弧最低點安裝一塊500mm寬、20mm厚通長鋼板以防止拼裝管片過程中盾構(gòu)機向前移動，鋼板下采用20a工字鋼2000錨入導(dǎo)臺混凝土內(nèi)（20a工字鋼底焊接一300*400mm大小，20mm厚鋼板，并將其用膨脹螺栓固定在底板上）。為方便關(guān)模及砼澆筑施工，需在倒臺弧形面下方5cm處增加20弧型鋼筋與兩側(cè)鋼軌下鋼板相連（弧長：5400mm、對應(yīng)圓半徑為：3650mm。間距500mm），并采用14鋼筋600*500與底板主筋焊接固定模板。 導(dǎo)臺及導(dǎo)軌施工要點如下：（1）導(dǎo)臺及導(dǎo)軌嚴格按圖設(shè)計標高及坡度進行控制； （2）鋼導(dǎo)軌定位要準確，導(dǎo)軌頂面要

16、平順；（3）砼導(dǎo)臺施工時一要保證模板的弧度，二要保證澆筑混凝土?xí)r模板的穩(wěn)定性。如果在拆模時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)臺不夠平整，則必須對它進行修整（打磨處理）以到達設(shè)計要求。（4）為防止盾構(gòu)機進出洞時出現(xiàn)“磕頭”現(xiàn)象，盾構(gòu)機進洞時導(dǎo)臺及導(dǎo)軌標高比理論值降低20mm，而在出洞前導(dǎo)臺及導(dǎo)軌標高則比理論值提高20mm。43軌施工示意圖5.4、盾構(gòu)機進洞在盾構(gòu)機機頭進入距中間風(fēng)井圍護樁15米范圍后，首先減小推力、降低推進速度和刀盤轉(zhuǎn)速并控制出土量。推進油缸壓力不得大于100bar，且盾構(gòu)機推進速度小于20mm/min。在抵達圍護樁的最后三環(huán)，須進一步減小推力、降低推進速度，掘進速度控制在510mm/min；同時中間風(fēng)井洞

17、門下方堆放一定量的砂包作為緩沖層，以便保護密封裝置。5.5、臨時管片拼裝及加固盾構(gòu)機盾體進入中間風(fēng)井后，及時在盾構(gòu)機下墊設(shè)鋼板，以減少盾構(gòu)機與軌道間摩擦力。中間風(fēng)井范圍管片拼裝詳見附圖一、二。由于中間風(fēng)井主體結(jié)構(gòu)已封頂，故后期在進行管片拆除時，僅能從隧道內(nèi)進行拆除并通過電瓶車水平運輸至下橋站吊出。為降低管片拆除過程中存在的安全隱患，故在中間風(fēng)井內(nèi)管片拼裝盡量采用半環(huán)拼裝方式，其上部采用3根鋼支撐進行支撐。管片拼裝示意圖負環(huán)管片鋼支撐加固示意圖同時為保證鋼支撐穩(wěn)定性,可通過中間風(fēng)井中板上預(yù)留孔洞對鋼支撐進行懸吊,吊點選擇在每道鋼支撐1/3跨處。鋼支撐穩(wěn)定性計算：1、鋼支撐承受推力計算：根據(jù)正常段

18、掘進參數(shù)，盾構(gòu)始發(fā)時按12000KN推力進行計算，半環(huán)拼裝中,鋼支撐所承受范圍為K塊、B1、B2三塊角度之和（68.5°+68.5°+20.5°=157.5°）。則3根鋼支撐承受總推力為12000KN×157.5°/360°=5250KN；每根支撐承受推力為（按平均分配）5250/3=1750KN；每根支撐受力面積為（不考慮圓環(huán)板分壓）3052-（305-16）2=9504mm2每根支撐受壓強度為1750KN/9504mm2=184.133N/mm2609 t=16鋼支撐理論受壓強度為215N/mm2>184.133KN/mm2，故鋼支撐穩(wěn)定性滿足要求。盾構(gòu)機通過中間風(fēng)井時，當(dāng)半環(huán)拼裝長度滿足鋼支撐安裝要求后，即通過電瓶車從隧道內(nèi)將鋼支撐運輸至中間風(fēng)井內(nèi)，然后通過中間風(fēng)井中板上孔洞采用手拉葫蘆對鋼支撐進行吊裝。為方便后續(xù)鋼支撐拆除，每段鋼支撐需采用0.5m×2根+6m×1根進行拼接。盾構(gòu)通過中間風(fēng)井后，進行管片拆除時，先將2段0.5m長鋼支撐拆除再將中段