盾构区间联络通道施工专项方案2.docx
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盾构区间联络通道施工专项方案2
联络通道专项施工方案
第一章编制依据
1.1编制依据
1、北京市轨道交通地铁10号线二期工程土建施工11合同段招标文件、补遗文件，六里桥~莲花桥站区间工程相关设计文件、初步设计图纸等；
2、《地铁设计规范》（GB50157-2003）；
3、《城市快速轨道交通工程项目建设标准》（建标[1999]81号）；
4、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）；
5、北京市轨道交通建设管理有限公司编制的《北京地铁新线主要设计管理办法手册》；
6、《北京地铁新线工程初步设计阶段文件组成与内容》（北京地铁新线总体咨询）（2007年10月）；
7、《北京地铁十号线二期工程初步设计技术规定（送审稿）》（北京城建设计研究总院有限责任公司）（2007年6月）；
8、业主提供的设计基础资料（包括地形、管线、地质及物探报告等）；
9、《北京地铁十号线二期03合同段管线技术报告书》（北京城建勘察设计研究院）（2007年8月）；
10、现行国家和北京市其它相关标准、规范与规定；
11、《北京地铁10号线二期工程总体设计专家审查意见》；
12、北京地区有关气象、建材和施工等方面的资料；
13、业主下发的文件、工作联系单等；
14、各专业提供的相关资料；
15、工程所在地的地理、交通、地质、水文、气候等施工条件；
16、单位现场考察所获得的调查资料；
17、单位质量、环境、职业健康、安全管理体系的要求，以及现有人员的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力和资金投入能力；
18、国家、行业、北京市以及现行工程建设领域的规范、规程、标准以及有关的行业法规和法令等；
19、国内地铁工程的施工经验及单位科研成果。
20、盾构下穿北京机务段相关专家评审意见
1.2编制目标
1、职业健康安全目标：
无重伤以上事故，轻伤率控制在2‰以内，无重大机械设备事故无火灾事故。
2、工程质量目标：
分项、分部工程一次验收合格率100%，单位工程一次验收合格率100%，工程质量总体合格。
3、工程安全目标：
无重伤以上事故，轻伤率控制在2‰以内，无重大机械设备事故、无火灾事故和交通安全事故。
各种变形控制在允许范围内，地下管线不断不裂；地表建筑物及周围环境稳定。
4、环境保护目标：
所有活动符合国家和北京市环保法律、法规、标准及规定要求。
5、工程工期目标：
确保工程各阶段施工目标满足招标文件要求。
6、文明施工目标：
确保达到北京市市级文明安全工地要求。
1.3编制原则
1、以确保安全为前提，并具有可操作性。
2、选择合理的施工方案，降低工程造价。
3、采用ISO9002质量标准全方位控制施工过程。
4、采用监控系统和信息反馈系统指导施工。
5、地面及地下按照北京市文明工地标准做好文明施工。
6、各种技术难题超前进行研究，以预防为主。
第二章工程概况
2.1工程设计概况
区间右线设计范围为：
右K46+338.844～右K47+430.928；左线设计范围：
左K46+338.844～左K47+430.305。
在线路最低点即起点K46+332.117处结合区间排水泵房设一区间风井及泵站，在右K46+800处设一区间联络通道，在右K47+241.146处设一座盾构始发、接收井,在右K47+363.077处设一横通道。
右线盾构设计范围：
右K46+338.844～右K47+238.146；左线盾构设计范围：
左K46+338.844～左K47+246.586。
2.2工程地质和水文地质
2.2.1工程地质条件
除表层人工填土外，岩土以第四纪松散沉积物为主，部分见第三纪基岩。
根据《北京地铁10号线二期03合同段靛厂路站岩土工程勘查报告（详勘阶段）》资料，土层划分为人工堆积层（Qml）、第四纪新近沉积层（Q42+3al+pl）、第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）和下第三纪长辛店组（E2c）碎屑岩4个大层，按地层岩性及其物理力学性质进一步划分为11个岩土分层，各层的结构岩土工程特征见下表：
表2.2-1土层理学性能参考
地层代号
岩性名称
静止侧压力系数K0
粘聚力
C（kPa）
内摩擦角
φ（°）
重度γ
（kN/m3）
围岩分级
土石可挖性分级
垂直基床系数Kv
（MPa/m）
水平基床系数Kx
（MPa/m）
②
粉土
0.43
15
25
18.8
Ⅵ
Ⅱ
20
20
②3
粉细砂
0.40
0
25
19.5
Ⅵ
Ⅰ
20
20
②5
圆砾卵石
0.33
0
38
20.8
Ⅴ
Ⅲ
45
40
⑤
卵石
0.25
0
45
21.0
Ⅴ
Ⅲ
100
80
⑤1
中粗砂
0.33
0
33
20.5
Ⅵ
Ⅰ
45
40
⑦
卵石
0.18
0
55
21.5
Ⅵ
Ⅲ
135
130
⑦1
中粗砂
0.33
0
33
20.5
Ⅵ
Ⅰ
45
40
⑨
卵石
0.18
0
65
21.5
Ⅵ
Ⅲ
120
150
⑨1
中粗砂
0.33
0
45
20.5
Ⅵ
Ⅰ
45
40
⑾
中等风化砾岩
0.20
20
50
23.0
Ⅴ
Ⅳ
150
150
⑾1
泥岩
0.25
25
30
22.5
Ⅵ
Ⅳ
60
70
⑾3
强风化砾岩
0.25
20
30
21
Ⅵ
Ⅳ
100
120
2.2.2地质
区间隧道穿过的岩土层主要为卵石⑤层、卵石⑦层，K47+369.300以北区段隧道底板坐落在中等风化砾岩⑾层。
根据《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）表A.1.4围岩基本分级：
一般第四系坚硬、硬塑粘性土，稍密及以上、稍湿、潮湿的碎（卵）石土、圆砾土、粗角砾土、细角砾土、粉土及黄土（Q3、Q4），围岩纵波波速为1.0～2.0km/s属Ⅴ级；软塑状粘性土、饱和的粉土、砂类土等围岩纵波波速<1.0km/s（饱和状态的土围岩纵波波速<1.5km/s）的围岩属Ⅵ级。
修正后卵石⑤层、中等风化砾岩⑾层为V级，卵石⑦层为VI级。
本场地土层自上而下依次为人工填土层：
杂填土①1、粉土填土①、圆砾填土①3层；第四纪新近沉积层：
粉土②层、②1粉质粘土层、粉细砂②3层；第四纪晚更新世冲洪积层：
卵石⑤层、中粗砂⑤1层、卵石⑦层、中粗砂⑦1层，粉质粘土⑧层、细中砂⑧3层，卵石⑨层，粉质粘土⑩层；基岩为下第三纪长辛店组中等风化砾岩⑾层、泥岩⑾1层和强风化砾岩⑾3层。
本段线路跨越基岩浅埋地段，以里程约K47+369.300为界，北侧基岩埋置较浅，隧道主要位于或坐落于基岩上，南侧基岩埋置较深，隧道坐落于第四纪晚更新世冲洪积层的卵石⑤层和卵石⑦层中。
结构顶板：
本遂道区间结构顶板穿过的土层主要为卵石⑦层，局部为圆砾卵石⑤层（里程K47+369.300至区间终点），卵石⑦层围岩均为Ⅵ级，卵石⑤层围岩围岩均为Ⅴ级，稳定性差，易坍塌，很难形成自然拱，施工时应及时衬砌及注浆。
结构侧壁：
本遂道区间结构侧壁穿过的土层主要为卵石⑦层，且连续分布，颗粒物最大粒径大于1630mm，卵石、漂石主要成份为石英砂岩、辉绿岩、安山岩、硅质白云岩等坚硬岩类，对盾构施工工艺和刀盘选择影响较大。
结构底板：
本隧道区间结构底板穿过的土层主要为卵石⑦层，地基土的基本承载力为500kPa，载力能满足设计要求；里程K47+369.300向北至区间终点，结构底板穿过的土层为强风化砾岩⑾3层，地基土的基本承载力为1000kPa，载力能满足设计要求。
2.2.3水文地质概况
根据本次勘察结果，拟建场地存在二层地下水，为潜水
（二）层和孔隙水（五）层。
区间起点：
水位埋深23.30～23.50m，标高为23.51～23.68m；区间终点：
水位埋深13.2m，标高为30.69m。
根据地下水位，潜水水位位于隧道结构底板以下0～1.5m处，盾构法施工区段可不考虑降水问题；
2.3工程地质条件评价
针对工程地质条件，在施工前应及时核对地质资料，作好地质预报。
隧道位于卵石⑦层，土体自稳能力很差，易发生流砂，很难形成自然拱。
图2.3-1地质剖面图
2.4风险源分析
1、里程左K46+864.971处联络通道，位于铁路场区内，场内无潜水。
地面风险源：
安2线、机3线、砼杆、塔杆、609#道岔、613#道岔、转辙机、电力控制器、电信线。
图2.4-1风险源平面图
（一）
2、里程右K46+257.000处排水泵房，位于莲怡园东路与莲宝路交汇处，地面风险源主要为多种管线，具体详见下表。
图2.4-2风险源平面图
（二）
表2.4-1风险源情况表
（一）
序号
管线类型
规格
距离隧道顶部距离（米）
1
雨水管
Φ1200
13.33
2
电力管沟
2100×2000
14.71
3
电力线
3×2×Φ150
14.65
4
天然气管
Φ500
14.17
5
电信线
74×74
16.01
6
污水管
Φ1200
12.09
3、里程左K45+743.161处联络通道，位于莲怡园东路正下方，地面风险源主要为多种管线，具体详见下表。
图2.4-3风险源平面图（三）
表2.4-2风险源情况表
（二）
序号
管线类型
规格
距离隧道顶部距离（米）
1
雨水管
Φ500
13.61
2
给水管
Φ400
14.23
3
电信线
104×36
14.13
4
污水管
Φ1000
10.25
2.5工程重难点分析
本区间联络通道分别位于铁路场区及莲怡园东路下方，如何保证铁路及道路运营安全将是本工程的重难点。
本工程所处地层主要为砂卵石地层，卵石含量大，工程地质条件较差，存在着塌方、地面不均匀沉降等施工风险，开挖施工难度非常大；因此联络通道施工具有工期紧、施工工艺复杂、施工难度大的特点。
1、如何保证联络通道超前加固效果是本工程的重点和难点
设计中要求地层加固采用间距150mm的Ф25小导管洞内注浆加固，经注浆加固后的土体应有很好的均质性、强度及抗渗能力，考虑到施工条件及加固效果本工程采用深孔注浆进行地层加固。
而地层加固施工的重点在于注浆量大小的确定及如何保证注浆效果。
若注浆量较小，地层加固效果则不密实，水泥砂浆凝固过程中易产生固结收缩，易被地下水腐蚀而降低加固强度。
若注浆量过大，浆液压力一方面会造成加固范围外的土体扰动，产生地面隆起，另一方面可能对隧道形成不均匀压力，造成管片变形。
在注浆过程中要做好监控量测，及时反馈数据，调整注浆压力与注浆量。
马头门破除前，应对墙后土体进行抽芯检验，检验结果显示无侧限抗压强度应不小于1.0Mpa，渗透系数小于10-7cm/sec。
若未能达到上述指标，应通过注浆口对土体进行补充加固。
禁止使用风镐等设备破除管片，以免影响管片的强度。
2、联络通道与盾构隧道接口部位的施工是本工程的重点和难点
联络通道与盾构隧道接口部位是初期安全施工的重点。
对接口部的施工，将使土体第一次暴露在临空面，存在涌沙（泥）的隐患；另外对管片上部扇形三角区的加固也非常重要，因此在地层加固施工中须严格控制施工质量，保证土体加固稳定，止水效果良好，并加强扇形区域的注浆，洞门切割时也须做好支撑措施。
洞门较联络通道施工空间要小，洞内施工须避免欠挖、超挖，做好量测监控。
开挖初期工人对施工地质环境比较陌生，因此开挖时必须谨慎小心，并及时做好第一循环加固措施。
3、联络通道与盾构隧道接口部位防水的施工是本工程的重点和难点
联络通道与盾构隧道接口部位是隧道防水薄弱点也是本工程的施工重点和难点，在施工时必须严格按照图
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