地铁隧道专项施工方案.docx
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地铁隧道专项施工方案
地铁隧道专项施工方案
武汉轨道交通二号线一期工程名都站～光谷广场站区间
名都站~光谷广场站区间隧道专项施工方案
编制：
审核：
审批：
中铁四局集团有限公司武汉轨道交通二号线
第二十五标段项目经理部
二OO八年十一月
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1、编制说明编制依据
⑴广州市地下铁道设计研究院和长江水利委员会长江勘测规划设计研究院联合设计的武汉市轨道交通二号线一期工程名都站～光谷广场站区间施工图；
⑵长江水利委员会长江勘测规划设计研究院编制的“武汉市轨道交通二号线一期工程V标段街道口站～光谷广场站区间岩土工程详细勘察报告”;⑶现场调查所获得的信息和资料；⑷《建筑抗震设计规范》⑸《地铁设计规范》⑹《建筑工程技术规范》
⑺《地下铁道工程施工及验收规范》，；⑻《混凝土结构设计及验收规范》⑼《钢结构设计规范》
⑽《锚杆喷射混凝土支护技术规范》⑾混凝土质量控制标准⑿工程测量规范⒀城市测量规范
⒁地下工程防水技术规范⒂地基处理技术规范⒃建筑基坑支护技术规程工程概况
名都站～光谷广场站区间线路西起名都站，沿着虎泉街向东至光谷广场站。
地面起伏较大，标高为～，沿线均为密集的建筑物，且管线较多，均分布于虎泉街道路两侧。
该区间全线均为地下线，左右线路均以直线、圆曲线和缓和曲线连接而成，左右线间距为13米，隧道最大埋深16m，最小埋深。
线路纵断面上设臵R=5000m的竖曲线。
区间线路平面设1个曲线段，曲线半径1000m；区间线路纵断面设人字型坡，最大坡度为5‰，最大坡长为460m。
线路沿卓豹路，到达终点光谷广场站。
虎泉街两侧建筑主要是武汉工程大学等高校、医院、中船709研究所和民房，建筑物的楼层普遍较低，隧道在路中间下行通过。
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本项目设计范围为名都站东端至光谷广场站西端，里程为右（左）DK26+～右（左）DK27+，其中右线全长，左线全长（含短链），线路总长为，其中右（左）DK26+～右（左）DK27+为地下线路，采用矿山法施工,其中于里程左DK26+（右DK26+）设臵1#施工竖井及横通道；于里程左DK26+（右DK26+）设臵区间联络通道；于里程左DK27+（右DK27+）设臵2#施工竖井及横通道。
DK27+～DK27+为区间明挖段，采用明挖法施工。
工程地质与水文地质地形、地貌
区段地处剥蚀垄岗、残丘地貌单元，途经虎泉街，地面标高为～，平均标高为，地面起伏较大。
地层岩性
根据岩土工程详细勘察报告，本区段分布有志留系——三叠系及第四系地层，各时代地层岩性如下：
杂填土：
灰、黄、黄褐、棕红等杂色，主要粘性土、砖渣、碎石、植物根茎、砼碎块、生活垃圾等物质组成，砖渣碎石粒径一般2～10cm，含量30%左右，结构松散，厚～。
粉质粘土：
黄褐色，灰褐色，结构紧密，硬塑状，含少许铁、锰质结核；厚度变化较大，厚～，埋深～。
粘土夹砾石：
棕红色、砖红色，夹灰绿色条带或团块，结构紧密，硬塑状，裂隙较发育，裂面光滑。
含少许砾石、铁、锰质结核。
砾石含量约占5～15%，呈次圆——次棱角状，局部富集，一般粒径在～不等，最大超过7cm以上，成分多为石英岩、灰岩。
粘土：
黄褐、棕红色，夹灰绿色条带或团块，局部地段底部偶夹薄层红粘土。
结构紧密，硬塑状，裂隙发育，裂面光滑，具蜡状光泽，含少许铁锰质结核，该层厚度变化较大，一般厚～，埋深～。
粉质粘土夹砾石：
棕红色，粉质粘土含水量中等偏高，硬塑状，结构较紧密。
碎石块径3～10cm不等，呈棱角状，成分为泥岩、石英砂岩、灰岩等，含量一般20～40%不等；一般厚0～，局部厚达14m。
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钙质泥岩：
棕红色，钙质胶结，局部夹极薄层灰岩条带，主要矿物成分为水云母、方解石等，该层总厚约35m，呈夹层状分布于灰岩中。
灰岩：
灰色，中—厚层状，坚硬，微晶结构，块状构造，主要矿物成分为方解石，少量水云母、白云石等矿物。
泥岩与泥质灰岩互层：
泥岩呈灰色，灰绿色，薄层状，矿物成分主要为水云母、方解石等，薄层状，泥质结构，单层厚度1～5m。
泥质灰岩呈灰色，灰黄色，矿物成分主要为方解石、水云母，层状。
中风化含炭质硅质页岩、炭质页岩：
上部为浅灰色薄—中厚层状细粒石英岩状砂岩、泥质粉砂岩、泥岩，矿物成分主要为绢云母、石英、炭质、斜长石、正长石等，该层厚约20m；下部为含炭质硅质页岩、炭质页岩，黑色，薄层-中厚层状状，矿物成分主要为玉髓、石英，少量水云母、炭质、方解石等，矿物成分在不同地段变化较大，岩石软硬相间，石英含量高者岩石坚硬性脆，水云母或炭质含量高者岩石性软，风化后呈黄、灰黄色，硅质胶结，局部次生黄铁矿结核、玉髓，该层厚度约26m。
灰岩：
灰色，坚硬，微晶——细晶结构，含较多生物碎屑，具缝地质构造及地震烈度
场地区内构造线走向为东西—南东东向，主要构造类型为褶皱、裂隙。
根据《建筑抗震设计规范》，本区段抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为，覆盖层厚度8～20m，场地土的类型为中硬土，属Ⅱ类建筑场地。
水文地质条件1、地下水埋藏类型
场地区的地下水按埋藏条件，可分为上层滞水和承压水。
上层滞水一般赋存于杂填土层中，一般埋深为～，地下水位不连续，无统一的自水面。
承压水主要赋存于基岩中，第四系更新统粘土层为其隔水顶板，承压水测压水位～，承压水头～不等，承压水头与基岩面高程相关联，当基岩面埋深较大时，地下水可能具承压性，否则不具承压性；不同含水岩组中地下水承压水位不同，如泥盆系—二叠系含水岩组中承压水测压水位较高，承压水头较大，三叠系灰岩中承压水测压水位一般要低13～
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合线构造，顶部见瘤状隧石结核，底部层间夹炭质页岩或煤线。
16m，且承压水头较小。
2、地下水赋存类型
场地地下水按赋存条件可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水三种类型。
孔隙水主要赋存于第四系杂填土和残坡积碎石土中；勘探过程中亦发现在老粘土中亦含有少量地下水，可能是赋存于老粘土的裂隙中；砂岩裂隙水主要赋存于汤家山——新安村扇形向斜翼部的志留系坟头组砂岩和泥盆系五通组的石英砂岩岩体裂隙中，水量一般不丰，含水层沿向斜翼部呈条带状延展分布；岩溶水主要赋存于二叠系栖霞组、石碳系黄龙组和三叠系大冶组灰岩的溶洞和溶隙中，含水层主要沿向斜轴线呈近EW向展布，为区内主要含水岩组，埋藏于第四系中更新统粘土隔水层之下。
3、地下水的腐蚀性评价
地下水对混凝土结构不具腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋无论是在长期浸水情况下，还是在干湿交替的条件下均不具腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。
施工条件既有道路
本区间位于光谷广场绿化岛西侧虎泉街下。
环光谷广场绿化岛四周道路有六条，交通便利。
其中虎泉街行车道路幅宽18米，双向双车道13米宽机动车道，左右各米非机动车道。
道路两侧各设有～米宽人行道。
虎泉街作为本标段工地施工的主要通道。
水电设施
施工场地用水和生活用水自来水公司指定地点从城市供水管网接入，场区内部架设引水管路，满足施工需要。
其中1、2号竖井各设一个入水接口，施工用电从供电部门指定的电网接入，在1、2号竖井围挡内各安装一台630KVA箱式变压器。
施工用电采用三相五线制供电系统，变压器输出端设主控制箱，各施工区及作业面设分控制箱。
其余施工场地及各工作面，通过电缆输电至各用电负荷点。
同时在1、2号竖井各备用200KW应急发电机1台，以保证停电时部分工程满足安全需要和连续施工的要求，并保证所有现场施工用电和照明用电。
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通讯条件
经理部和施工作业队间及外界联系均采用移动电话，洞内与地面联系采用高功率对讲机，竖井垂直运输除采用对讲机联络外，另在设臵电铃进行联络指挥。
通风条件
采用压入式通风净化工作面空气，在横通道顶部设臵两台2×37KW通风机，将新鲜空气通过φ1000风管送入工作面。
供风系统
采用机械供风，井口附近设２台20m3电动空压机，贮风筒1个，通过管道输送到工作面。
2施工准备及资源配署
为了保证区间隧道的正常进行，在单洞隧道施工前做好图纸会审、设计交底、测量、实验、施工方案及技术交底、安全方案措施及安全交底等技术准备工作。
提前做好施工场地风管、水管、施工用电等施工场地的布臵以及劳、材、机等施工材料和施工机械的准备。
技术准备
通过精密测量将地面上的控制坐标及高程引入施工竖井及横通道内，首先在竖井及横通道内建立导线控制点，并在单洞隧道施工前放出开挖轮廓线，进洞一定距离后按预定方案对导线控制点进行加密，建立隧道内导线控制网，同时在地面上左右线的线路中心钻孔，对地下导线网进行复核，确保路线的方向，同时为了在隧道内安装激光指向仪。
在施工前对图纸进行会审，制定专项施工方案和技术交底，并不定期的召开施工方案交底会，将施工组织、施工方法、施工工艺、质量标准、安全措施等交底到各作业班组骨干，让他们了解并掌握施工方法和施工工艺。
资源配署
主要工程机械设备物资设备部统一管理，按管理办法分人分机责任到人，使用、保养、维修一条龙管理，建立强有力的维修保障系统，确保设备处于良好状态。
设备的配备做到精良高效，具体配备方案见表1区间主要机械设备表。
其中一、二队代表1、2号竖井施工班组。
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表1区间主要施工设备表
序号1设备名称支护工程施工设备湿喷机高压注浆泵千斤顶2土石方施工专用设备挖掘机装载机自卸汽车自卸汽车自卸小车3其它施工专用设备电动空压机通风机风镐潜水泵内燃发电机塑料焊枪变压器4起重设备卷扬机卷扬机汽车起重机龙门起重机组配电动葫芦5钢筋、砼施工设备钢筋弯曲机钢筋切断机钢筋调整机钢筋对焊机交流电焊机插入式振捣器砼搅拌机砼输送泵
数 量一队二队规格型号主要工作性能指标2台2台2台2台2台2台TK-961ZJB-35Yc-605m/h125L/min60t31台1台3台82台1台8台10台1台2台1台1台1台3台82台1台8台10台1台2台1台DH55-VZL40斯太尔日产五十铃时风3L-10/8SDF-NO1003-11XQY-152SH-DS9-630/1013t15t20m/min2×37kw20m/h200KW630KVA333331台1台2台1台2台YJ51-4QY-16自制16T10t、30KW11m/minφ6-40φ6-404-10100KVA300Aφ80、50、35350L60m/h31台1台1台1台2台1台1台1台1台1台1台2台10台1台7
GW40GQ40GT10UN1-100BX-300各类10台HBT50S3横通道转正洞交叉口段施工技术措施
横通道施工完成之后，在转入区间正线隧道的施工之前，要安装洞口环梁紧贴横通道侧壁架设一榀格栅钢架，在格栅钢架和横通道顶部之间用纵向连接筋和钢筋网片的连接，然后喷射C25早强混凝土，这样在破除横通道混凝土时，横通道顶部的压力可以支撑在洞口环梁上，确保横通道的稳定性，降低施工时的危险性，保证施工的正常进行。
在破除横通道时分上下台阶破除，破除横通道格栅时做到破除后立即安装标准断面的格栅钢架。
为了加强竖井、横通道、隧道正洞三向交叉口的稳定性，在横通道进正线隧道时，密排两个钢架格栅，同时连续5榀在靠近竖井一侧的正洞侧壁植入超前小导管，每榀7根，其中上台阶3根，下台阶4根。
从横通道的两侧分左右线四个作业面进行施工，同一方向左右线开挖施工相互错开15m。
两个竖井的横通道进入主隧道的截面都是Ⅱ型标准断面，开挖采用台阶法。
图1
区间标准断面采用台阶法开挖，开挖初支施工，必须严格按照“管超前，严注浆，短开挖，强支护，早封闭，勤量测”的施工原则进行施工，以有效控制地面沉降量，确保地面交通及施工安全。
⑴严格按先超前支护，后开挖，做到快循环、强支护、勤量测、紧封闭的原则，上台阶底部设对口撑，以使初期支护形成封闭环，提高支护强度。
⑵台阶法施工中，上台阶长度为3m，若地层软弱，且有地下水渗出时，应环形开挖预留核心土，保证掌子面稳定。
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⑶循环进尺按格栅间距，限制在。
加强洞内、洞外量测，及时掌握位移-时间变化规律，按信息反馈指导施工。
⑷采用人工风镐开挖，尽量降低对围岩的扰动。
⑸下台马口开挖宽度不大于1m，对口错开开挖时间，不许两侧格栅拱脚同时悬空。
开挖边墙马口后，及时接长格栅，施作喷锚形成封闭环。
⑹区间隧道开挖成型后，尽快完成两侧各两倍洞径长度隧道的二次衬砌，确保交叉口区结构稳定。
4区间隧道施工方案
根据工程地质、水文地质条件，结合本标段所在地区的市政环境条件，隧道暗挖采用“矿山法”施工。
区间隧道通过横通道经竖井出碴进料，自竖井和通道进入正洞后，分左右洞向两侧展开掘进。
在通道开挖形成正洞施工空间，完成地下车场运输线路后开始正洞施工。
正洞按照左线先行，左右线开挖间隔15日历天工作时间、避免工序干扰，注意改善地下施工环境，逐步形成左右线东西端四个作业面。
本区间拟定断面类型及长度分别为：
单线标准断面、A型（54m）、B型（20m）、C型（15m）、D型（15m）、E型（14m）、F型（15m）、G型（15m）、H型（10m）、人防隔断门断面、明挖段拱型断面。
具体断面的其施工方法分别为：
①单线标准隧道断面及A型断面采用“环型台阶法”，短进尺开挖；②双线F型断面采用“CD”工法，短进尺开挖；
③双线B型、C型、G型及单线人防隔断门断面采用“CRD”工法，短进尺开挖；
④双线D型、E型、H型断面采用“双侧壁导坑法”，短进尺开挖。
台阶法开挖施工方法
洞内开挖采用机械配合人工开挖，短台阶法施工，上部采用弧型开挖，预留核心土的断面面积应大于开挖断面面积的50%，确保掌子面稳定。
隧道开挖后应及时初喷40mm厚的砼封闭掌子面；拱部开挖每循环进尺，随即施作工字钢架网喷砼初期支护。
并在拱脚两侧设φ42注浆小导管，与格栅钢架焊连，打设系统锚杆，形成锁脚，防止拱部下沉，下部左右两侧交错开挖，及时接长钢架，并尽快封闭成环。
具体的开挖流程及台阶法开挖步骤。
本区间单线标准断面靠近名都站一侧部分为超浅埋段，对应的
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里程分别为左DK26+～左DK26+，右DK26+～右DK26+，总长约500m，覆土厚度为～，此段地下3m范围了管线密集，在施工之前对管线进行调查，对影响开挖的管线进行改移。
在开挖时严格控制施工工序，做好超前注浆预支护，短台阶开挖，及时支护，加强监控量测，及时反馈信息，防止地面沉降，降低对周围环境的影响。
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武汉轨道交通二号线一期工程名都站～光谷广场站区间
名都站~光谷广场站区间隧道专项施工方案
编制：
审核：
审批：
中铁四局集团有限公司武汉轨道交通二号线
第二十五标段项目经理部
二OO八年十一月
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1、编制说明编制依据
⑴广州市地下铁道设计研究院和长江水利委员会长江勘测规划设计研究院联合设计的武汉市轨道交通二号线一期工程名都站～光谷广场站区间施工图；
⑵长江水利委员会长江勘测规划设计研究院编制的“武汉市轨道交通二号线一期工程V标段街道口站～光谷广场站区间岩土工程详细勘察报告”;⑶现场调查所获得的信息和资料；⑷《建筑抗震设计规范》⑸《地铁设计规范》⑹《建筑工程技术规范》
⑺《地下铁道工程施工及验收规范》，；⑻《混凝土结构设计及验收规范》⑼《钢结构设计规范》
⑽《锚杆喷射混凝土支护技术规范》⑾混凝土质量控制标准⑿工程测量规范⒀城市测量规范
⒁地下工程防水技术规范⒂地基处理技术规范⒃建筑基坑支护技术规程工程概况
名都站～光谷广场站区间线路西起名都站，沿着虎泉街向东至光谷广场站。
地面起伏较大，标高为～，沿线均为密集的建筑物，且管线较多，均分布于虎泉街道路两侧。
该区间全线均为地下线，左右线路均以直线、圆曲线和缓和曲线连接而成，左右线间距为13米，隧道最大埋深16m，最小埋深。
线路纵断面上设臵R=5000m的竖曲线。
区间线路平面设1个曲线段，曲线半径1000m；区间线路纵断面设人字型坡，最大坡度为5‰，最大坡长为460m。
线路沿卓豹路，到达终点光谷广场站。
虎泉街两侧建筑主要是武汉工程大学等高校、医院、中船709研究所和民房，建筑物的楼层普遍较低，隧道在路中间下行通过。
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本项目设计范围为名都站东端至光谷广场站西端，里程为右（左）DK26+～右（左）DK27+，其中右线全长，左线全长（含短链），线路总长为，其中右（左）DK26+～右（左）DK27+为地下线路，采用矿山法施工,其中于里程左DK26+（右DK26+）设臵1#施工竖井及横通道；于里程左DK26+（右DK26+）设臵区间联络通道；于里程左DK27+（右DK27+）设臵2#施工竖井及横通道。
DK27+～DK27+为区间明挖段，采用明挖法施工。
工程地质与水文地质地形、地貌
区段地处剥蚀垄岗、残丘地貌单元，途经虎泉街，地面标高为～，平均标高为，地面起伏较大。
地层岩性
根据岩土工程详细勘察报告，本区段分布有志留系——三叠系及第四系地层，各时代地层岩性如下：
杂填土：
灰、黄、黄褐、棕红等杂色，主要粘性土、砖渣、碎石、植物根茎、砼碎块、生活垃圾等物质组成，砖渣碎石粒径一般2～10cm，含量30%左右，结构松散，厚～。
粉质粘土：
黄褐色，灰褐色，结构紧密，硬塑状，含少许铁、锰质结核；厚度变化较大，厚～，埋深～。
粘土夹砾石：
棕红色、砖红色，夹灰绿色条带或团块，结构紧密，硬塑状，裂隙较发育，裂面光滑。
含少许砾石、铁、锰质结核。
砾石含量约占5～15%，呈次圆——次棱角状，局部富集，一般粒径在～不等，最大超过7cm以上，成分多为石英岩、灰岩。
粘土：
黄褐、棕红色，夹灰绿色条带或团块，局部地段底部偶夹薄层红粘土。
结构紧密，硬塑状，裂隙发育，裂面光滑，具蜡状光泽，含少许铁锰质结核，该层厚度变化较大，一般厚～，埋深～。
粉质粘土夹砾石：
棕红色，粉质粘土含水量中等偏高，硬塑状，结构较紧密。
碎石块径3～10cm不等，呈棱角状，成分为泥岩、石英砂岩、灰岩等，含量一般20～40%不等；一般厚0～，局部厚达14m。
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钙质泥岩：
棕红色，钙质胶结，局部夹极薄层灰岩条带，主要矿物成分为水云母、方解石等，该层总厚约35m，呈夹层状分布于灰岩中。
灰岩：
灰色，中—厚层状，坚硬，微晶结构，块状构造，主要矿物成分为方解石，少量水云母、白云石等矿物。
泥岩与泥质灰岩互层：
泥岩呈灰色，灰绿色，薄层状，矿物成分主要为水云母、方解石等，薄层状，泥质结构，单层厚度1～5m。
泥质灰岩呈灰色，灰黄色，矿物成分主要为方解石、水云母，层状。
中风化含炭质硅质页岩、炭质页岩：
上部为浅灰色薄—中厚层状细粒石英岩状砂岩、泥质粉砂岩、泥岩，矿物成分主要为绢云母、石英、炭质、斜长石、正长石等，该层厚约20m；下部为含炭质硅质页岩、炭质页岩，黑色，薄层-中厚层状状，矿物成分主要为玉髓、石英，少量水云母、炭质、方解石等，矿物成分在不同地段变化较大，岩石软硬相间，石英含量高者岩石坚硬性脆，水云母或炭质含量高者岩石性软，风化后呈黄、灰黄色，硅质胶结，局部次生黄铁矿结核、玉髓，该层厚度约26m。
灰岩：
灰色，坚硬，微晶——细晶结构，含较多生物碎屑，具缝地质构造及地震烈度
场地区内构造线走向为东西—南东东向，主要构造类型为褶皱、裂隙。
根据《建筑抗震设计规范》，本区段抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为，覆盖层厚度8～20m，场地土的类型为中硬土，属Ⅱ类建筑场地。
水文地质条件1、地下水埋藏类型
场地区的地下水按埋藏条件，可分为上层滞水和承压水。
上层滞水一般赋存于杂填土层中，一般埋深为～，地下水位不连续，无统一的自水面。
承压水主要赋存于基岩中，第四系更新统粘土层为其隔水顶板，承压水测压水位～，承压水头～不等，承压水头与基岩面高程相关联，当基岩面埋深较大时，地下水可能具承压性，否则不具承压性；不同含水岩组中地下水承压水位不同，如泥盆系—二叠系含水岩组中承压水测压水位较高，承压水头较大，三叠系灰岩中承压水测压水位一般要低13～
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合线构造，顶部见瘤状隧石结核，底部层间夹炭质页岩或煤线。
16m，且承压水头较小。
2、地下水赋存类型
场地地下水按赋存条件可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水三种类型。
孔隙水主要赋存于第四系杂填土和残坡积碎石土中；勘探过程中亦发现在老粘土中亦含有少量地下水，可能是赋存于老粘土的裂隙中；砂岩裂隙水主要赋存于汤家山——新安村扇形向斜翼部的志留系坟头组砂岩和泥盆系五通组的石英砂岩岩体裂隙中，水量一般不丰，含水层沿向斜翼部呈条带状延展分布；岩溶水主要赋存于二叠系栖霞组、石碳系黄龙组和三叠系大冶组灰岩的溶洞和溶隙中，含水层主要沿向斜轴线呈近EW向展布，为区内主要含水岩组，埋藏于第四系中更新统粘土隔水层之下。
3、地下水的腐蚀性评价
地下水对混凝土结构不具腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋无论是在长期浸水情况下，还是在干湿交替的条件下均不具腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。
施工条件既有道路
本区间位于光谷广场绿化岛西侧虎泉街下。
环光谷广场绿化岛四周道路有六条，交通便利。
其中虎泉街行车道路幅宽18米，双向双车道13米宽机动车道，左右各米非机动车道。
道路两侧各设有～米宽人行道。
虎泉街作为本标段工地施工的主要通道。
水电设施
施工场地用水和生活用水自来水公司指定地点从城市供水管网接入，场区内部架设引水管路，满足施工需要。
其中1、2号竖井各设一个入水接口，施工用电从供电部门指定的电网接入，在1、2号竖井围挡内各安装一台630KVA箱式变压器。
施工用电采用三相五线制供电系统，变压器输出端设主控制箱，各施工区及作业面设分控制箱。
其余施工场地及各工作面，通过电缆输电至各用电负荷点。
同时在1、2号竖井各备用200KW应急发电机1台，以保证停电时部分工程满足安全需要和连续施工的要求，并保证所有现场施工用电和照明用电。
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