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間盾構過中間風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標段項目經理部2013年1月20日目 錄1、編制目的及編制依據- 1 -1.1、編制目的- 1 -1.2、編制依據- 1 -2、工程概況- 1 -2.1、榴下區間中間風井概況- 1 -2.2、地質情況- 2 -2.3、水文情況- 3 -3、工期安排- 4 -4、施工部署- 4 -4.1、項目經理部管理網絡- 4 -4.2、勞動力組織- 4 -5、施工方案- 5 -5.1、總體施工方案- 5 -5.2、施工工藝流程-

2、 6 -5.3、施工準備- 6 -、洞門環板安裝- 6 -、洞門破除- 7 -、混凝土導臺施工- 8 -5.4、盾構機進洞- 9 -5.5、臨時管片拼裝及加固- 9 -5.6、盾構機出洞- 11 -6、安全保障措施- 11 -7、附圖- 11 -1、編制目的及編制依據1.1、編制目的榴花公園站下橋站區間東北起榴花公園站，西南至下橋站，區間線路沿莞龍路敷設，左線長約2857.121m，右線長約2865.532m；區間隧道采用盾構法施工，盾構由下橋站北端盾構井始發，最終于榴花公園站南端盾構井接收并吊出。根據設計圖紙顯示，為滿足通風專業要求，在榴下區間YDK7+571.000設1處中間風井。故榴下區

3、間盾構需經歷兩次始發：下橋站始發一次，榴下區間中間風井始發一次；一次過站：盾構過中間風井。為保證盾構機在榴下區間中間風井的順利過站及二次始發，故編制該方案。1.2、編制依據（1）地下鐵道工程施工及驗收規范GB50299-1999(2003版)（2）盾構法隧道施工與驗收規范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間隧道平縱斷面、洞門及加固施工設計圖；（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、東莞市現行有關的規范、規程、規則、規定和標準等。2、工程概況2.1、榴下區間

4、中間風井概況榴花公園站下橋站區間中間風井位于莞龍路上，基坑西南側有鴻燕汽車專賣店，距離附屬基坑最近距離為7.1米，據調訪資料該樓房基礎為獨立基礎（2.5m（長）×2.5m（寬）×3m（深）；基坑北側有廣州豐田恒信店34層樓房，距離附屬基坑最近距離為8.4米；基坑東南側建筑物均距離基坑約為48米左右。中間風井中心里程為YDK7+571.000，所占場地現狀為莞龍路部分路面及周邊空地。基坑周邊的主要管線有橫跨基坑的一根1200mm*1200mm的電力管，三根直徑分別為500mm的混凝土污水管、800mm的給水鋼管、1200mm的混凝土雨水管，基坑范圍內管線在基坑開挖前均已遷出基

5、坑范圍。本中間風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。中間風井主體基坑圍護結構采用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：當基底位于微風化巖層時，不小于1.5m；當基底位于中風化巖層時，不小于2.5m；旋噴樁進入全風化層不小于1m。其中洞門范圍鉆孔樁鋼筋采用玻璃纖維筋設計。目前中間風井主體

6、基坑結構已完成結構封頂。其后續施工安排為：待榴下區間左右線盾構機順利過站后，我部即對頂板預留孔洞進行封堵，并開始進行相關管線遷改，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。榴下區間中間風井平面位置示意圖2.2、地質情況盾構掘進由南向北進行，地層自上而下依次為：<1-1>素填土、<3-2>可塑狀粉質粘土、<3-10>中砂、<3-11>粗砂、<6-2>可塑狀粉質粘土、<6-3>硬塑狀粉質粘土、<7-1>全風化砂巖、含礫砂巖、<7-2>強風化砂巖、含礫砂巖、&

7、lt;7-3>中等風化砂巖、含礫砂巖、<7-4>微風化砂巖、含礫砂巖。地質剖面示意圖如下：中間風井地質剖面示意圖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化帶中。巖體的節理、裂隙發育地帶，地下水相對富集，透水性也相對較好；區間范圍內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；粉質粘土、全化層富水性及透水性較差，含水量較小，為相對隔水層。局部地段含水層與相對隔水層交錯分布，因此在區間范圍局部地

8、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，區間地形平坦，地下水位線較平緩，段內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，水位隨季節性變化不太大。3、工期安排本標段盾構過中間風井施工工期計劃安排如下：序號項目開始時間結束時間備注1榴下區間中間風井左線盾構進洞2013年4月21日2013年4月30日2榴下區間中間風井左線盾構二次始發2013年5月1日20

9、13年5月20日3榴下區間中間風井右線盾構進洞2013年5月1日2013年5月10日4榴下區間中間風井右線盾構二次始發2013年5月11日2013年5月30日4、施工部署4.1、項目經理部管理網絡4.2、勞動力組織本區間盾構工程由項目經理部下屬的盾構工區負責施工，盾構工區由盾構掘進組、運輸作業組、輔助作業組構成，人員編制110人。掘進作業采用兩班制：每個班安排11小時掘進，1小時定期維護保養，其它檢查、保養工作分配到每個循環作業中穿插進行。作業人員詳見下表：序號崗位職責分工人數備注1盾構工區長負責盾構區間現場管理12盾構副工區長協助工區長進行區間掘進管理13土木工程師跟機、負責土木技術24盾構

10、操作手盾構掘進45維修班維修保養盾構機及后備套46電工班盾構用電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龍門吊司機調運渣土、管片、鋼軌等610掛鉤工協助調運管片、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清潔工打掃盾構內及地面清潔1214養道工養護軌道45、施工方案5.1、總體施工方案根據本標段的特點，結合項目部實際情況及以往施工經驗，榴下區間盾構過中間風井采用空推過站方式進行，即我部先行在中間風井底板上施工混凝土導臺，盾構機進洞時通過空推并拼裝管片方式過站。管片拼裝采用通縫拼裝方式，為確保后續管片拆除時安全，管片拼裝點位選擇在12點，采用全

11、環拼裝+半環拼裝方式，其中管片半環拼裝即僅拼裝A1、A2、A3塊。為保證管片穩定，在半環拼裝處，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拼裝的管片B1、B2、K塊中部。為保證盾構在中間風井的二次始發正常，盾構機出洞時的7環管片采用全環拼裝。管片拼裝示意圖如下：中間風井管片拼裝平面示意圖中間風井管片拼裝剖面示意圖（以左線為例）5.2、施工工藝流程盾構機過中間風井是指從盾構機順利貫通進入中間風井（也叫進洞）到盾構從風井二次始發脫出風井（也叫出洞）的整個施工過程。其間工作內容包括：施工前準備（洞門檢查、洞門環板安裝、導臺施工、洞門破除等）、進出洞洞門位置復核測量、盾構推進進洞

12、、盾構維修、臨時管片拼裝及加固、盾構風井二次始發等內容。施工順序如下圖示：施工順序流程圖5.3、施工準備5.3.1、洞門環板安裝根據設計要求,中間風井在主體結構施工時,已完成洞門鋼環安裝。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進出洞前，人工對洞門鋼板進行清理，按設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機順利接收及二次始發，需對中間風井洞門進行破除。在盾構機刀盤旋轉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，洞門破除最小厚度計算L計算：簾布進入洞門端墻內的最大水平距離400mm，刀盤厚度935

13、mm，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一3層簡易平臺，鋼管伸入到洞門內，簡易平臺搭設保證人工手持風鎬能鑿除洞門范圍內的砼利于人工手持風鎬能鑿除洞內連續墻的砼。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的連續墻進行鑿孔，鑿孔后人工手持風鎬將連續墻一格一格的鑿除，先鑿除井格上的混凝土和靠近車站一邊的鋼筋，由于洞門范圍連續墻已采用玻璃纖維筋代替鋼筋所以最后一排鋼筋不切割，直接用盾構機刀盤破除。洞門鑿除分塊詳

14、見下圖：洞門破除示意圖5.3.3、混凝土導臺施工為保證盾構機按照設計線路進行掘進，需在中間風井底板上施工混凝土導臺,導臺上設置雙排43軌作為盾構機軌道。示意圖如下：導臺示意圖由上圖可知,盾體以下范圍導臺為圓弧形,其半徑為3500mm，43鋼軌布置如上圖顯示，按每側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錨入導臺混凝土內（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軌兩側設置20500鋼板牛腿進行加強。導臺采用C20素砼回填。同時在倒臺圓圓弧最低點安

15、裝一塊500mm寬、20mm厚通長鋼板以防止拼裝管片過程中盾構機向前移動，鋼板下采用20a工字鋼2000錨入導臺混凝土內（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弧型鋼筋與兩側鋼軌下鋼板相連（弧長：5400mm、對應圓半徑為：3650mm。間距500mm），并采用14鋼筋600*500與底板主筋焊接固定模板。 導臺及導軌施工要點如下：（1）導臺及導軌嚴格按圖設計標高及坡度進行控制； （2）鋼導軌定位要準確，導軌頂面要平順；（3）砼導臺施工時一要保證模板的弧度，二要保證澆筑混凝土時模板的

16、穩定性。如果在拆模時發現導臺不夠平整，則必須對它進行修整（打磨處理）以到達設計要求。（4）為防止盾構機進出洞時出現“磕頭”現象，盾構機進洞時導臺及導軌標高比理論值降低20mm，而在出洞前導臺及導軌標高則比理論值提高20mm。43軌施工示意圖5.4、盾構機進洞在盾構機機頭進入距中間風井圍護樁15米范圍后，首先減小推力、降低推進速度和刀盤轉速并控制出土量。推進油缸壓力不得大于100bar，且盾構機推進速度小于20mm/min。在抵達圍護樁的最后三環，須進一步減小推力、降低推進速度，掘進速度控制在510mm/min；同時中間風井洞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

17、裝及加固盾構機盾體進入中間風井后，及時在盾構機下墊設鋼板，以減少盾構機與軌道間摩擦力。中間風井范圍管片拼裝詳見附圖一、二。由于中間風井主體結構已封頂，故后期在進行管片拆除時，僅能從隧道內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，故在中間風井內管片拼裝盡量采用半環拼裝方式，其上部采用3根鋼支撐進行支撐。管片拼裝示意圖負環管片鋼支撐加固示意圖同時為保證鋼支撐穩定性,可通過中間風井中板上預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。鋼支撐穩定性計算：1、鋼支撐承受推力計算：根據正常段掘進參數，盾構始發時按12000KN推力進行計算，半環拼裝中,鋼支撐所

18、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，故鋼支撐穩定性滿足要求。盾構機通過中間風井時，當半環拼裝長度滿足鋼支撐安裝要求后，即通過電瓶車從隧道內將鋼支撐運輸至中間風井內，然后通過中間風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。盾構通過中間風井后，進行管片拆除時，先將2段0.5m長鋼支撐拆除再將中段6m