轨道交通7号线5标中山北路站铜川路站区间隧道推进施工组织设计方案.docx
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轨道交通7号线5标中山北路站铜川路站区间隧道推进施工组织设计方案
市轨道交通7号线5标
中山北路站～铜川路站区间隧道推进施工组织设计
编制：
审核：
审定:
上海隧道工程股份有限公司
7号线5标项经部
二00七年6月
序号
岗位
工种
人员安排
1
行政
项目经理
林建国
2
行政
党支部书记
李庆荣
3
生产
生产主管
周国弟、杨安岳
4
技术
主任工程师
袁镇
5
安全
安全员
陈映、阮志强
6
质量
质量员
杨浩磊
7
质量
取样员
杨浩磊（兼）
8
质量
计量员
杨浩磊（兼）
9
资金管理
统计员
杨虎
10
料管
材料员
颜浩波
11
文明施工
文明施工员
陈映（兼）
12
电工
用电负责人
黄剑雄
13
测量工
测量负责人
金伟臻
14
机械维修
设备负责人
谢贻麟
15
管线监控
管线负责人
王磊
主要管理人员名单
附图DG1-01区间地质剖面图
附图DG5－01场地布置图
附图DG5－01－01铜川路北井消防、上水、排水、用电布置
附图DG6－01盾构施工工艺流程图
附图DG6－02盾构基座图
附图DG6－03后盾支撑图
附图DG6－04出洞装置示意图
附图DG6－05出洞地基加固图
附图DG6－06盾构出洞流程图
附图DG6－07洞圈内脚手架布置图
附图DG6－08混凝土分块
附图DG6－09盾构机掘进工艺示意图
附图DG6－10新村路站进洞地基加固图
附图DG6－11盾构进洞流程图
附图DG8－01常规掘进段测点布置图
附图盾构推进进度计划（新村路～铜川路）
1．工程概况
1.1工程简述
上海轨道交通七号线从宝山区外环路、陈太路起，途径宝山区、静安区、普陀区、徐汇区和浦东新区，线路全长约35km，共设29座车站。
中山北路站～铜川路站区间隧道工程是上海轨道交通七号线工程的一个重要组成部分，区间推进里程为：
铜川路站～中山北路站上行线里程为SCK11+290.758～SCK12+595.5，单线长1304.742m，下行线里程为XCK11+230.025～XCK12+594.238，中间设短链8.201m，单线长1356.012m，在SCK11+880.000设有联络通道及泵站一处。
（见图1.1-01）
图1.1-01施工筹划示意图
本工程采用两台盾构分别进行上下行线隧道的施工。
盾构推进施工穿越的土层为：
④淤泥质粘土、⑤1粉质粘土、⑥粉质粘土。
（详见附图DG1-01、DG1-02区间地质剖面图）
1.2工程总体筹划
1.2.1工期安排
本工程1#盾构于2007年6月20日进场，从中山北路站北端头井出洞日期为2007年7月15日，盾构沿上行线推进至铜川路站的进洞日期为2007年01月10日。
2#盾构于2007年7月08日进场，从中山北路站北端头井出洞日期为2007年8月05日，沿下行线推进至铜川路站的进洞日期为2008年02月10日。
区间隧道施工总工期315天。
（详见附图盾构推进进度计划（中山北路～铜川路））
1.2.2施工安排
本区间隧道盾构上下行线均从中山北路站北端头井出发，推进至铜川路站南端头井。
工程生产、办公等设施以中山北路站北端井场地为基地，进行隧道的施工。
1.3工程规模及主要工程量
1.3.1工程规模
隧道内尺寸∅5500mm（内径）
隧道外尺寸∅6200mm（外径）
管片厚度350mm
长度总计：
2660.754m
1.3.1.1轴线描述：
新村路站～铜川路站附表1.3-01
上行线
下行线
平曲线
竖曲线
平曲线
竖曲线
长度
（m）
半径
（m）
长度
（m）
坡度或半径（m）
长度
（m）
半径
（m）
长度
（m）
坡度或半径（m）
113.917
1013.2
14.488
-2‰
49.879
直线段
19.700
-2‰
45.000
缓和曲线
36.600
3000
55.000
缓和曲线
60.000
3000
328.739
直线段
156.200
-14.2‰
34.217
800
135.000
-18‰
55.000
缓和曲线
51.000
5000
55.000
缓和曲线
110.000
5000
34.217
800
99.500
-4‰
332.175
直线段
98.743
4‰
55.000
缓和曲线
110.000
5000
45.000
缓和曲线
52.514
5000
50.615
直线段
135.000
18‰
112.129
1000
154.989
14.503‰
60.000
3000
37.508
3000
19.700
2‰
14.946
2‰
本工程最大坡度26‰，隧道顶覆土8.5~16.8m左右，平曲线最小转弯半径350m。
1.3.1.2隧道衬砌：
（1）衬砌采用预制钢筋混凝土管片，通缝拼装。
（2）衬砌环全环由小封顶F、两块标准块B、两块邻接块L及一块大封底块D共6块管片构成，环宽1200mm。
（3）隧道内尺寸：
∅5500mm
隧道外尺寸：
∅6200mm
厚度为350mm。
（4）管片强度等级为C55、抗渗等级为1.0Mpa。
管片纵向和环向均采用直螺栓连接。
管片环与环之间用17根M30的纵向螺栓相连接。
每环管片块与块间以12根M30的环向螺栓连接。
（5）接缝防水由挡水条与弹性橡胶密封垫组成双道防水，挡水条采用遇水膨胀橡胶，弹性橡胶密封垫采用EPDM（三元乙丙）为主辅以遇水膨胀橡胶的复合密封垫。
（6）管片端面采用定位棒加强管片拼装质量，定位棒材料要求注塑型聚氨酯再生材料含量>50%，硬度85±5，10cm长定位棒剪切强度>8KN。
1.3.2主要工程量
1.3.2.1衬砌环
共计2216环，其中上、下行线旁通道（泵站）处设特殊管片，由两环钢管片、两环复合管片（通道一侧的标准块与两翼管片为钢管片，其余为钢筋砼管片）组成。
另外，为满足盾构出洞需要，还需制作后座管片：
上下行线共计设置22环负环。
1.3.2.2联络通道及泵站
本区间联络通道与泵站合建。
通道开挖长度约7m，为直墙拱结构。
永久结构宽2m，泵站底板深度为隧道中线以下5m。
1.3.2.3衬砌连接件（见附表1.3-03）
附表1.3-03
序号
名称
型号
单环数量
总数量
1
环向螺栓
M30
12套
26592套
2
纵向螺栓
M30
17套
37672套
3
环向止水垫圈
24只
53184只
4
纵向止水垫圈
34只
75344只
1.3.2.4盾构掘进（见附表1.3-04）
附表1.3-04
序号
项目
单位工作量
总工作量
备注
1
推进距离
R
2216R
2
推进出土量
38.58m3/R
8.5493⨯104m3
3
同步注浆
（4.75～5.93）m3/R
（1.0526～1.4903）
⨯104m3
按200～250％的理论建筑空隙计算
4
补压浆
次/5环
由实际情况而定
1.3.3主要工程材料供应计划
区间
隧道
日期
环数
[SZ1]
[SZ2]
[SZ4]
[SZ5]
[SZ6]
[SL2]
[SR1]
[SR2]
[STR5]
[STR6]
[STR7]
[STR8]
[SZ2]*1
[SZ2]*2
[SL2]*1
[SL2]*2
[SL2]#
[SZ2]*
[SR2]#
上行线
（起始于中山北路站北端头井，止于铜川路南端头井，1086环）
2007.7
10
（1～10环）
2007.8
150
（11～160环）
2007.9
240
（161～400环）
2007.10
240
（401～640环）
2007.11
240
（641～880环）
2007.12
206
（881～1086环）
下行线
（起始于中山北路站北端头井，止于铜川路路南端头井，1130环）
2007.8
10
（1～10环）
2007.9
170
（11～180环）
2007.10
240
（181～420环）
2007.11
240
（421～660环）
2007.12
240
（661～900环）
2008.1
230
（901～1130环）
1.3.3.1管片需求计划
1.3.3.2主要工程材料进场计划
（1）工程用料及使用计划
材料
名称
单位
每环
用料
使用计划
11月
12月
1月
2月
3月
管片
环
1
11负
76环
11负
328
420
283
27
连接件
套
29
2523
9831
12180
8207
783
定位棒
根
6
456
1968
2520
1698
162
弹性密封垫
环
1
76
328
420
283
37
挡水条
环
1
76
328
420
283
37
自粘性橡胶薄板
片
12
912
3936
5040
3396
444
粉煤灰
T
3.1
235.6
1016.8
1302
877.3
83.7
水泥
T
0.25
19
82
105
70.75
6.75
黄砂
T
0.6
45.6
196.8
252
169.8
16.2
盾尾
油脂
Kg
26
1976
8528
10920
7358
702
集中润滑油脂
Kg
0.7
53.2
229.6
294
198.1
25.9
（2）施工用料及使用计划
材料
名称
规格
单位
每环用料
使用计划
11月
12月
1月
2月
3月
轨道
24Kg
m
2.4
182.4
787.2
1008
679.2
64.8
轨枕
[14b
根
1
76
328
420
283
27
牛腿
H钢
只
2
60
0
0
0
0
走道板
500*2000
块
0.6
45.6
196.8
252
169.8
16.2
栏杆
∅25
米
3.6
273.6
1180.8
1512
1018.8
10.08
镀锌
钢管
∅40
m
2.4
182.4
787.2
1008
679.2
280
等边
角铁
4*40
m
2.4
182.4
787.2
1008
679.2
280
照明
灯具
防水灯
套
0.1
7.6
32.8
42
28.3
2.7
电缆
10KV
m
1.2
91.2
393.6
504
339.6
32.4
槽钢
综合
T
据现场情况调配
花纹
钢板
4mm
T
据现场情况调配
钢板
16mm
T
据现场情况调配
1.4施工管理网络
1.4.1施工组织管理网络
1.4.2技术管理网络
注：
实线表示直接管理和负责，虚线表示业务管理和支持
1.4.3质量管理网络
注：
实线表示直接管理和负责，虚线表示业务管理和支持
1.4.4贯标小组网络
注：
实线表示直接管理和负责，虚线表示业务管理和支持
1.4.5安全管理网络
注：
实线表示直接管理和负责，虚线表示业务管理和支持
1.4.6文明施工管理网络
注：
实线表示直接管理和负责，虚线表示业务管理和支持
1.4.7防汛防台治安消防管理网络
注：
实线表示直接管理和负责，虚线表示业务管理和支持
2．地质状况
2.1土层特征
从业主提供的地质资料来看，本工程深度范围内共划分6个工程地质亚层。
盾构施工穿越的土层为：
④淤泥质粘土、⑤1、⑤2粉质粘土、⑥粉质粘土。
（详见附图DG1-01区间地质剖面图）
各地层特征见附表2.1-01
附表2.1-01
层号
岩性
层厚（m）
层底标高（m）
土层描述
最小值～
最大值
①1
填土
1.20～
1.71
2.55～
2.09
上部主要为混凝土地坪、碎石、煤渣等，下部由粘性土组成。
②1
粉质粘土
0.90～1.62
1.50～
0.47
含氧化铁斑点及铁锰质结核，局部夹粉性土，土面较光滑，韧性中等，干强中等。
②3-1
砂质粉土
1.70～
2.73
-0.90～-2.40
含云母、有机质，夹粘质粉土、薄层粉砂及淤泥质粉质粘土，土质不均匀。
摇震反应快，土面粗糙，韧性低等，干强度低等。
③
淤泥质粉质粘土
1.20～3.89
-2.92～--3.90
含云母、有机质，夹薄层粉砂及团块状粉性土，土质不均匀。
摇震反应无～很慢，土面无光泽，韧性中等，干强度中等。
④
淤泥质
粘土
6.50～8.75
-11.65～-12.46
含云母、有机质，及少量贝壳碎屑，夹极少量薄层粉砂，土质均匀。
无摇震反应，土面光滑，有油脂光泽，韧性高等，干强度高等。
⑤1
粉质粘土
6.70～8.03
-20.15～-20.50
含云母、有机质，夹少量泥、钙质结核、半腐芦苇根茎，上部以粘土为主。
无摇震反应，土面光滑无光泽，韧性中等，干强度中等。
⑤2
粉质粘土
8.3～19.25
-20.4～-31.57
含云母、腐植质，夹粘质粉土及粉砂，局部夹薄层粉质粘土，土质不均匀。
摇震反应快，土面粗糙，韧性低等，无干强度。
⑥
粉质粘土
3.80～4.60
-24.46～-25.09
含氧化铁斑点及铁锰质结核、夹少量灰白色高岭土，局部地段缺失。
无摇震反应，土面较光滑，韧性中等～高等，干强度中等～高等。
2.2土层主要物理力学性质
各土层物理力学指标统计表（附表2.2-02）
附表2.2-03
层号
土层名称
含水量W（%）
重度γ（KN/m3）
孔隙比e
液限WL（%）
塑限WP（%）
塑性指数IP
液性指数IL
直剪固快峰值强度
标贯击数N（击）
压缩系数
压缩
模量
内聚力C（kPa）
内摩擦角φ（0）
②1
粉质粘土
32.9
18.3
0.94
33.5
20.3
13.3
0.93
17.0
22.0
0.52
5.31
②3-1
砂质粉土
32.5
18.4
0.90
6.0
29.5
0.24
8.60
③
淤泥质粉质粘土
41.3
17.5
1.15
34.4
20.6
13.8
1.51
11.0
23.5
0.54
3.84
④
淤泥质粘土
50.3
16.7
1.43
43.9
22.5
21.4
1.31
14.0
12.0
1.22
2.13
⑤1
粉质粘土
35.0
18.1
1.00
35.5
20.3
15.2
0.98
17.0
18.0
0.47
4.44
⑤2
粉质粘土
33.9
18.1
0.96
⑥
粉质粘土
23.5
19.6
0.69
33.2
17.9
15.3
0.37
46
16.0
0.26
6.72
3．工程难点
3.1盾构穿越岚皋路桥
盾构在里程SDK10+420～SDK11+013范围内将从侧面穿越岚皋路桥墩桩基，在盾构推进过程中，要求进行保护。
（具体措施参见第6.7章节）
3.2穿越沪宁铁路
SDK10+805.5～SDK10+700范围内盾构须从沪宁铁路下穿过，须重点控制地面沉降。
（具体措施参见第6.8章节）
4．盾构设备
4.1盾构机型、隧道内出土方式
根据上海土层的特点,结合本工程的施工要求,本区间段工程采用土压平衡式盾构进行施工。
水平运输采用电机车装载土箱的办法进行出土，亦将采用该方式进行管片的水平运输。
4.2盾构机主要技术参数
4.2.1工作原理
在刀盘扭矩力和推进油缸顶力的作用下，盾构在土层中利用布置在刀盘上的切割刀，对土体进行切削。
切削下的土体经刀盘土槽进入土舱（必要时通过配备的加泥系统对充满土舱的切削土进行改良，使其具有良好的塑流性），通过可控制转速的螺旋输送机控制土舱的出土量，使土舱内的土保持一定的压力，使之与开挖面的土压力保持动态平衡，达到控制地面沉降的目的。
4.2.2主要技术参数（上行线盾构）
4.2.2.1主要组成部分
（1）盾构壳体
（2）推进装置
（3）拼装机
（4）刀盘装置
（5）排土装置
（6）各液压千斤顶
（7）动力装置
（8）液压和高压设备
（9）后续车架（三节）
4.2.3.2主要尺寸及规格
（1）盾构机尺寸
盾构外径6390mm
盾构内径6270mm
盾尾厚度40mm
盾构机体长（不带刀盘）7945mm
盾尾密封（钢丝刷式）3道
（2）盾构机千斤顶
总推力34511kN
设备数量32台
行程2200mm
推进速度80mm/min
（3）铰接件
压力5278KN
液压油缸行程150mm
水平角度±1.5deg
垂直角度±0.5deg
设计曲率半径最小200m
（4）拼装装置
旋转角度±220°
推动力220KN
提升力150KN
垂直行程800mm
滑动行程950mm
载重38KN
旋转驱动方式液压马达驱动
（5）管片调节器
驱动方式液压油缸驱动
张力220KN
垂直行程250mm
滑动行程1450mm
（6）刀盘装置
支撑方式中间支承方式
掘进直径6400mm
驱动方式电动机驱动
动力540KW
转速0.8和0.6min-1
最大扭矩8165KN·m
（7）螺旋机
螺旋机直径ф700mm
旋转数0.8～8.3min-1
扭矩190KN·m
驱动方式液压马达
（8）同步注浆加注装置
注浆泵数目2个
注浆泵最大流量0.2m3/min
注浆孔数目4个
5．施工准备工作
5.1施工场地筹划
根据施工与现场情况，具体占用空间和时间见附表5.1－01：
附表5.1-01
车站
占用部位
用途
时间
1
铜川
路站
地面部分
工作基地
2006.09.01～2007.12.30
北端头井（包含车站地下段60m）
新村路站～铜川路站区间上、下行线盾构出洞、上、下行线推进施工、联络通道和泵站施工
2006.09.01～2007.08.01
5.2三通一平规划
5.2.1路通
施工现场的道路是组织物质运输的动脉。
在开工前，必须按照施工总平面图的要求，合理利用原有道路。
施工现场内便道采用钢筋砼结构，宽7.0m，厚0.2m，并将路面与明沟筑成一体。
5.2.2水通
（1）给水
从业主提供的盾构施工场地的总水管处，通过管路将水供至盾构施工各用水点，建立临时供水系统。
施工设施和生活设施用水根据设施的落实情况与用水量需求，敷设适当通径的给水支管路。
（2）排水
为确保工地环境整洁，达到文明标化要求，在工地上建立有效的排水系统，并与地区的排水系统沟通。
施工现场设置以明沟、集水池为主的临时排水系统，施工污水经明沟引流、集水池沉淀滤清后，间接排入下水道。
排水明沟应宽于30cm，深度不小于40cm，明沟内壁须用水泥抹光或用砖块制作。
同时落实“防台”、“防汛”和“雨季防涝”措施，配备“三防”器材和值班人员，做好“三防”工作。
5.2.3电通
根据业主提供的授电点，进行施工用电设计，合理对总耗电量、办公用和施工生产用的各部分耗电量、电源选择、供电系统电压、变电所的容量及安装等进行设计。
电力传输线和配电设施严格按照中国及上海市关于电力安装、使用、维修和管理的有关规定执行。
5.2.4其它
按照防火防爆的有关规定设置危险品库等临时性构筑物，易燃易爆物品堆放间距和动火点与氧气、乙炔的间距要符合规定要求。
临时设施区按规定配足消防器材：
危险品仓库等重点部位应配备足够数量种类合适的灭火机。
重点仓库或部位等每25m2建筑面积配备一只灭火机，隧道内每100环配备一只灭火机，非重点仓库，宿舍等建筑区域每100m2配备2只灭火机。
消防设备配备合理，性能完好可靠。
消防栓、消防器材周围畅通不得堆物，消防器材应有专人负责维护管理。
详见附图DG5－01－01铜川路北井消防、上水、排水、用电布置
5.3施工平面布置
施工平面布置图详见附图DG5－01场地布置图。
5.3.1生活设施布置
鉴于对安全文明施工的考虑，工地现场办公区、生活区及施工区分开，根据业主提供的场地范围,并结合工程的实际情况对工地现场进行布置。
场内施工便道全部采用钢筋混凝土道路。
办公区搭建一幢三层，一幢二层楼房，三层房屋一楼为砖砌，二、三楼彩板。
二楼作为业主、监理、总包方办公室及会议室，一、三楼为休息室、更衣室及储藏室；在生活区搭建二层活动房作为生活住房；以上包括现场业主、监理工程师用房。
另外在办公区和生活区布置配套的生活设施，包括厕所、浴室、停车棚，供水、排水、供电系统及升旗台、宣传栏及宿舍等；最后，需在场地布置相应的加工房、试验室、库房、机房和储料场等。
工程竣工后，清理现场，临时工程区域和所有临时性通道，将这些区域恢复至开工前的状态，并得到监理工程师的认可。
5.3.2生产设施布置
根据业主所提供的施工现场允许使用范围，结合实际施工的需要，先在井口附近布置集土坑，集土坑为手枪形，长边最长18m
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