三号线北延施工1标工程难点重点及慨况.docx

1、三号线北延施工1标工程难点重点及慨况广州市轨道交通三号线北延段施工1标广州东梅花园区间2006年度工作总结广州东站燕塘站区间矿山法隧道里程范围为YCK0+036YCK0-499.015，右线隧道全长535.015m, 左线隧道全长541.504m(长链6.489m),总长度1076.52m延长米。燕塘站梅花园站区间盾构隧道里程范围为YCK0-633.035YCK2-403.400，右线隧道全长1770.365m, 左线隧道全长1778.556m(长链8.191m),总长度3548.921延长米，其中圆形矿山法+盾构拼管片工法隧道里程范围为YCK0-771YCK1-256，单线共485延长米线

2、。同时本工程含两个施工竖井，矿山法竖井施工完成后作燕岭主变电站电缆竖井，另一个竖井为临时施工竖井。线路出广州东站折返线后，向北延伸，下穿瘦狗岭军事控制区、燕岭公园、粤垦路及燕岭路后到达燕塘站，线路出燕塘站后，向北行约500m穿北环高速公路、沙太路、再折向西北过南华工商学院、银河村、广州电梯厂，然后转向正北过省工贸职业技术学院，最后到达梅花园站。广燕区间线路轨面埋深约为24.78139.1m,区间纵断面向燕岭站单向上坡, 最大纵坡为29.554,区间线路最小曲线半径为500m；燕梅区间线路轨面埋深约为14.228.7m,线间距1322.2m, 区间纵坡为V行节能坡，最大坡度为28。主要工程量如下

3、：广州东站梅花园站区间简况广州东站燕塘站施工方法矿山法（其中军事禁区下约300米隧道采用非爆破法开挖,计划采用硬岩掘进机开挖）区段里程YCK0+036YCK0-499.015区段长度541.5m施工竖井及横通道明挖工法YCK0-360燕塘站梅花园站施工方法盾构工法（其中有约485米硬岩隧道采用矿山法开挖+盾构拼管片工法）区段里程YCK0-633.035YCK2-403.4区段长度1770.365m桩基托换工程省工贸职业技术学院为8层框架结构，基础采用人工挖孔桩，桩径为1.6m和1.5米，共有6根桩基进入隧道结构联络通道共设联络通道2个,其中一个与废水泵房合建,里程分别为: YCK1-232和Y

4、CK1-813.712洞门4个洞门本工程由中铁一局负责施工设计与现场施工，整个工程工期为2006年8月30日至2008年12月30日，总工期为28个月。第一章 工程概况1.1工程简介：工程项目：广州市轨道交通三号线北延段1标【广州东梅花园区间】土建工程业主：广州地铁总公司承包商：中铁一局集团有限公司监理：广州市地下铁道设计研究院设计：广州市地下铁道设计研究院勘 察：北京城建勘测设计研究院有限责任公司中标价款：184554360元 开工时间：2006年8月30日竣工时间：2008年12月30日1.2工程范围广州市轨道交通三号线北延段1标【广州东梅花园区间】土建工程含广州东站燕塘站的矿山法竖井（永

5、久工程的电缆井）及双线1076.52m延长米的矿山法隧道工程，以及燕塘站梅花园站总长度3548.921延长米盾构隧道，其中有约485米硬岩隧道采用矿山法开挖+盾构拼管片工法，区间工程还含两个联络通道、4个洞门及桩基托换工程。1.3工程地质及水文地质情况：1.3.1工程地质情况：广州东站至燕塘区间为低山丘陵地貌，沿线经过剥蚀残丘和山间小盆地，地形起伏较大，沿线第四系土层覆盖于基岩上，下伏基岩为燕山期花岗岩和震旦系变质岩，岩性主要为花岗片麻岩，混合花岗岩，部分地段为混合花岗岩，变质石英砂岩，石英岩等。地质钻孔揭露岩土层自上而下有： 层人工填土、层粉细砂、层中粗砂、层粉质粘土、粘土层淤泥质土、层粉质

6、粘土、粘土层可塑状花岗岩残积土、层硬塑或坚硬状花岗岩残积土、层花岗岩全风化带、层花岗岩强风化带、层花岗岩中等风化带、花岗岩微风化带。广燕区间地质概括：区间隧道穿越地层主要为微风化花岗岩带、中风化花岗岩层、在靠近燕塘站局部穿越 强风化花岗岩层，里程YCK0+000YCK0-300段的隧道围岩为类，岩石抗压强度高(最高fr=102.2MPa)，适合采用矿山法。隧道上方无不良地层，地质条件较好，但军事禁区下方的地质在详勘时没有详细的描述，须在补勘时增加地质钻孔，详细掌握地质情况。燕塘站至梅花园站区间地质概括：区间隧道穿越地层主要为层花岗岩全风化带、层花岗岩强风化带、层花岗岩中等风化带、花岗岩微风化带

7、。本区间左右线隧道内有一段完整的花岗岩微风带，天然抗压强度较大，最大值为126 MPa ，盾构在这样的条件下掘进，刀具磨损严重，掘进速度慢，掘进管理不当容易造成刀盘非正常损坏，进一步影响整个盾构设备正常工作。为了解决硬岩地层施工的难题，工程计划从YCK-1-124.286处左线东侧设置施工竖井及横通道，采用矿山法开挖+盾构拼管片工法通过YCK0-771 YCK-1-256里程范围内的硬岩段，其他隧道采用盾构工法施工。1.3.2水文地质概况本区间地下水水位埋藏变化较大，稳定水位埋深为0.5015.50m，平均为4.12m，标高为13.5055.88m，平均为29.80m。地下水位的变化与地下水的

8、赋存、补给及排泄关系密切，每年510月为雨季，大气降雨充沛，水位会明显上升，而在冬季因降水减少，地下水位随之下降，年变化幅度为2.503.00m。a）松散层孔隙水：第四系冲积-洪积砂层为主要含水层，广州东站至磨刀坑冲积-洪积砂层富水程度一般，渗透系数为510m/d，磨刀坑至永泰段冲积-洪积砂层厚度较大，补给充沛，地下水较丰富，渗透系数2030m/d。b）块状基岩裂隙水：块状基岩裂隙水主要赋存在燕山期花岗岩及震旦系花岗片麻岩、混合花岗岩中，地下水的赋存均一，在裂隙（断裂）发育地段，水量较丰富。c）碳酸盐岩类裂隙溶洞水：碳酸盐类裂隙溶洞水主要赋存在石炭系石灰岩中，溶蚀裂隙和溶洞发育，水量中等丰富。

9、1.4施工环境线路出广州东站折返线后，向北延伸，下穿瘦狗岭军事控制区、燕岭公园、粤垦路及燕岭路后到达燕塘站，线路出燕塘站后，向北行约500m穿北环高速公路、沙太路、再折向西北过南华工商学院、银河村、广州电梯厂，然后转向正北过省工贸职业技术学院，最后到达梅花园站。第二章 今年度工作完成情况及明年工作计划2.1今年度工作完成情况（1）2006年8月30日2006年10月30日，施工1标工程完成1#、2#竖井征地拆迁、管线迁改、水电安装、场地围蔽等施工准备工作，完成开工手续，工程正式开工。（2）承包商9月份开始工程管线调查和建筑物调查工作，10月份开始工程沿线地质补勘工作，这三项工作在10月30开工

10、前完成。（3）2006年9月，中铁一局与广州市地下铁道设计研究院签认了本工程的设计分包协议，工程的施工设计工作正式开始，2006年10月前，工程完成设计优化工作，稳定各个工程的设计方案，同时完成深基坑设计审查，正式开展工程的施工设计，预计今年底完成广燕区间明挖竖井、矿山法隧道及桩基托换等施工图设计。（4）2006年10月30日开始1#、2#竖井土体加固工作，到今年底，完成两竖井的开挖及初期支护施工。（5）2006年，完成管片厂考察，签订管片分包协议。（6）2006年，工程完成安全、质量报监督站手续。2.2明年度工作计划重点情况：（1）2007年3月前，设计单位要完成工程所有施工图的设计工作，前

11、通过业主的图纸会审。（2）2007年1月，工程要完成1#、2#施工竖井横通道的开挖及初支，正式开始工程的矿山法隧道施工。到2007年底，广燕区间矿山法隧道开挖和初支70%的工程量已完成，燕梅区间硬矿山法隧道开挖和初支80%的工程量已完成。（3）2007年4月7日开始管片生产工作，约可以生产2400环管片。（4）2007年7月30日接手梅花园始发场地，两台盾构机陆续运抵现场，开始组装调试工作，左线盾构计划8月28日始发，到年底约掘进720米隧道；右线盾构计划9月28日始发，到年底掘进540米隧道。2.3今年工作的重点：（1）工程施工的先决条件就是要有施工场地，施工场地是本年度工作的重点，1#竖井

12、、2#竖井争取10月份解决，以尽快进场施工。（2）做好各项施工准备工作，如施工队伍的选择、设备调度、方案编写等工作，一旦具备施工条件马上组织施工。（3）完成施工安全和质量报监工作。2.4先进工程事迹及经验总结：（1）通过严格招标和激烈竞争，选出优秀的施工单位，为工程取得成功奠定基础。（2）广州市地下铁道设计研究院监理单位中标后，积极配合业主开展招投标工作，并为重大方案决策提供了建设性的意见。（3）广州地铁建设事业总部土建二部项目一部积极推动前期征地拆迁工作，尤其刘建新经理每天都深入现场，组织协调会，使工程在短时间内已达到开工条件。第三章 工程重点及难点及对策广梅区间作为广州地铁三号线北延三个区

13、间工程中地质条件最为复杂，施工难度最大的标段，是本线路的控制性标段，工期紧，任务量大。3、工程施工重难点：31、建筑物、构筑物保护重点广州东站梅花园站区间线路起点为广州东站折返线，然后途径廋狗岭军事防护区，北行到燕塘站，在经过北环高速公路、沙太路，折向西北过银河村、省工贸职业技术学院、广州电梯厂到达广州大道北。此段线路房屋建筑密集，有住宅小区、商业用楼、学校、工厂以及民宅群，其中广州电梯厂电气车间、省工贸职业技术学院试训中心楼桩基深入隧道结构。广东省农垦物资总公司职工宿舍楼，燕领大厦C幅宿舍桩基础侵入隧道范围内，禺东立交桥桩基础从隧道侧面通过。风险评估：穿越公路和密集的建筑物在地质较软的地段有

14、可能会引起地面沉降和建筑物开裂。对于沿线在盾构施工沉降影响范围内的建筑物，在施工过程中必须根据施工监测数据的反馈进行信息化施工。对策和控制重点：（1）盾构掘进前，完成建筑物、管线的调查报告，在此基础上做出系统的监测方案，监测方案包括监测项目、监测方法及精度要求、监测点的布置、观测频率、监控时间、工序管理和记录制度、报警标准以及信息反馈系统等。（2）盾构掘进过程中应根据监测数据进行信息法施工，及时对盾构掘进参数进行调整，当监测数据超过报警值时，应及时通报有关部门，并采取相应的措施。（3）盾构施工监测应以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测为主，以现场目测检查方法为辅。（4）观测点的布置应

15、能满足监测要求。（5）观测频率应满足施工安全要求，应及时提交监测简报及处理意见。（6）出现下列情况之一时，要求立即停工，并采取相应措施处理。1）地面及开挖面塌方。2）量测数据有异常增大的趋势。3）隧道结构变形过大或出现明显的受力裂缝且不断发展。4）时态曲线长时间没有收敛的趋势。（7）线路穿越的禺东西立交桥桩基，右线隧道结构与桥梁31-1桩边最小净距1.082m，左线隧道结构与桥梁31-3桩边最小净距0.839m；此处，桥梁桩基底深入9H微分化层，为端承桩，隧道结构位于7H层中，桩基从隧道侧面穿过深入隧道结构底1415米。桥梁桩基保护措施：隧道通过时，靠近桩基一侧改锚杆支护为超前小导管支护，对桩

16、周土体进行必要的注浆加固，以保护桥梁桩基。（8）省工贸职业技术学院8层框架结构，有6根桩基进入隧道结构，其平面关系及剖见图。采用桩梁托换方式对侵入隧道的桩基进行托换，并采用人工挖孔对侵入隧道结构的桩基进行截除； （9）燕梅区间省工贸技术学院以南的10栋建筑物，桩基底面距离隧道结构顶面净距均大于等于3m，施工不对此段房屋做特殊处理。房屋保护措施：做好建筑物调查和第三方房屋鉴定工作，减少施工与市民的扯皮事件；对房屋建立完善的监测系统，在隧道及穿越的地面建筑物埋设观测点，进行系统、全面的跟踪量测，盾构掘进时，降低掘进速度，使盾构中等速通过，同时调整掘进参数，保持土压平衡；并及时跟踪注浆，必要时实施二

17、次注浆，以加固隧道及桩端周边地层。32、暗挖隧道施工对瘦狗岭军事防护区的保护暗挖隧道在瘦狗岭军事防护区下，距广园路下30米，在瘦狗岭山顶90米深的硬岩地段，再加上对军事防护的保密，隧道范围内的地质资料不全。军事防护区下约有300米隧道，隧道范围内主要位于8H、9H中风化及微风化花岗岩带，岩石单轴抗压强度最大为102.2MPa ，准备采用微振动爆破施工。军事禁区涉及国家军事秘密和国家安全，军事设施防护要求较高，必须制订可靠的施工方案，采用爆破施工，可能会引起对地面军事设施和建筑物破坏。同时，矿山法开挖施工，容易发生较大的地质变形，引发塌方及其它施工安全事故。针对瘦狗岭军事防护区特点及施工风险，采

18、取如下措施：1）、加密瘦狗岭军事防护区周边地质钻孔，通过纵横地质剖面变化拉线，摸清地质情况，为地下隧道施工方案决策提供依据。2）、做好硬岩掘进机的设计联络和设计方案审查，选择一台更加适应花岗岩掘进的机械设备，尤其刀具一定要配置重载刀具。同时，依靠国内外先进的爆破技术，在非军事区下摸索出振动较小、开挖较快的爆破工法，军事区下采用机械和爆破两种工法确保施工的安全和进度。3）、加强隧道施工监测，尤其要结合军方的监测信息，及时采取措施，确保施工安全。4）、加强与军方沟通协调，切实落实由军方自行采取的军事区保护措施。5）、暗挖施工遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”和 “CRD”工法“

19、小分块、短台阶、早成环、环套环”的原则进行施工监控。6)控制超欠挖，减少围岩开裂，及时初支、加强初支质量监控，确保初支结构的厚度。7)要求施工单位编制相应的安全（抢险）预案，及时处理险情，防止事故扩大，减少损失。8)加强拱背注浆，减少覆岩（土）沉降。33、盾构机在曲线和大坡度线路上施工的隧道质量控制难度大燕梅区间共设置曲线三组，半径分别为右弯半径为600 m、700 m，左弯为500 m，纵坡最大最大坡度为28，在曲线和大坡度掘进时易产生管片错台和裂缝，这一问题又常常伴随着管片渗漏水等等成型隧道的质量问题，同时大坡度施工容易引发电瓶车溜车安全事故，对策和控制重点（1）根据设计曲线半径及盾构直径

20、计算铰接角度，开启盾构铰接装置，预先推出弧形趋势，为管片提供良好的拼装空间；（2）严格控制油缸的分区推力，适时调整盾构姿态，防止推力不均造成管片偏位、破损；（3）加强盾构同步注浆，防止管片侧向偏移，及时进行二次注浆；（4）严格控制盾尾间隙，防止由于盾尾间隙过小，造成管片错台、开裂。（5）严格控制铰接千斤顶行程和行程差，并加强对铰接密封的检查维护，防止出现铰接渗漏情况。（6）采取防溜车措施，从预警、实施到应急方面采取措施。34、复杂地层中对盾构及挖掘设备的影响因素重、难点：此标段地质条件复杂有5H-26H7H软岩地层，也有60MPa以上的花岗片麻岩地层和花岗岩微风化地层，最高强度达130MPa。

21、 风险评估： 在粘土中容易发生盾构刀盘结“泥饼”。盾构隧道在硬岩掘进，刀具容易磨损，换刀困难，刀盘容易变形，盾构姿态不容易控制等。在5H-26H7H容易存在花岗岩球状分布（俗称孤石）。软硬不均的地层，易出现地面塌方。对策：盾构机选型方面充分考虑对硬岩地层的适应性，选择耐磨强度较高的刀盘和刀具，准备充足的刀具，对于强度较高的花岗岩，采用矿山法开挖初支，再拼装管片；选择合适的换刀位置和方案：，在软弱地层中遇到孤石，先对地层进行加固，小的采用刀盘内直接破除，大的孤石采用竖井和矿山法隧道破除；软硬不均地层采用土压平衡或气压平衡模式掘进，必要时注泡沫或泥浆对碴土改良等措施。35、爆破安全控制本工程的矿山

22、法隧道和矿山圆形隧道拼装管片工法存在大量爆破施工。由于爆破地震波的加速度和冲击波的压应力及反射波的拉应力可能引起临近初支损坏及开裂、拱顶（未支护）局部冒落、地下管道接头开裂及渗漏、地面建筑物变形加剧、地层中大量爆破裂隙使隧道围岩松动圈加大、围岩的支承能力减小、隧道结构支承应力增加等对隧道的长期维护不利的因素。控制这些因素的主要措施：1.对不同爆破断面、岩性选择不同爆破参数的爆破工艺，以适应不同的爆破对象。2.应使用小钻头、小药卷，必要时辅以不同的偶合系数等光爆技术，以减少围岩爆破裂隙；使用毫秒雷管、微差爆破，严格控制同时起爆药量；使用低爆速、低猛度、高爆力炸药、控制爆破地震波的加速度在有关规程

23、范围内。并定时检测爆破地震波加速度。3.暗挖段上台阶的第四系土层、全风化岩、强风化岩及拱脚处的中风化岩采用手镐辅以风镐挖掘，减少爆破振动影响。微风化岩采用松动爆破。其余中、微风化岩等初支完成后再进行爆破作业。4.爆破作业人员必须经过岗前培训合格，爆破工必须持有特种作业人员资格证书，以确保爆破作业按相关的规程规范施工。特别是按有关规程处理瞎炮；实施防飞石出井的覆盖措施，保证爆破安全。爆破效果应作相关记录，以备修订爆破参数时作依据。5.严格炸药运输、储存、保管、领、退登记等管理的制度化、规范化。36、矿山法施工及安全控制矿山法暗挖段施工工序、工艺多，且多工种平行、交叉作业，出土量较大、运输繁忙、空

24、间小、噪音大、管线多，需要严密的施工组织和管理，才能避免混乱、避免影响施工进度、质量和安全。除要求按设计和“规范”施工外，监理提出如下主要事前、事中控制措施：1.施工组织设计应可行性程度高、工期安排合理，保证措施完善。特别要考虑排风井先期施工，充分组织多头作业，以保证工期、合理的工序间隔。2.管线布置要明确定位和移动方式，移、改管线要与工序衔接。3.二次衬砌的模板支架应支撑牢固，且留有易安易拆的管线通道、运输及行人空间。4.必须有足够的照明度和通风风量，对作业点空气质量及时检测。排出的废风应有消烟、除尘措施。5.二衬仰拱浇注后应有防止直接践踏的保护措施。6.运下井的火药应装箱上锁，防止丢失。装

25、药、联线、放炮处理瞎炮均应由专职放炮员负责。放炮时其他工种应停工，撤出隧道。7.多头、多工序作业要保持合理的空间关系，相向贯通点应选在围岩条件好、隧道断面小的地段。8.加强测量管理，及时派测量队（或请业主测量队）对测量放线进行复测检查，减少超挖和侵限，隧道精确贯通。37、测量质量控制测量质量控制是地铁工程质量控制的重中之重，因为地铁工程是一项系统性的工程，按设计要求准确定位是前后工点平顺连接和前后工序顺利交接的保证和关键。本工程拟设置专职测量监理工程师，须认真检查承包商的各种测量仪器的精度标准和检测期限，认真审核承包商所编制测量方案，参与承包商控制点的测量工作，仔细核对测量数据的正确性和真实性

26、，并按规定进行复测，结果报业主测量队。38、隧道防水控制重点防水质量控制是地下工程共同的难点。尤其是在本标段矿山法隧道开挖多次通过重要建筑物及军事防护区，及时初支止水，减少地层失水引起的沉降变形；同时地铁营对防水质量要求很高，针对矿山法结构和盾构隧道结构接缝多、隧道区间接口多，施工缝等特点要做好地下工程的防水施工。对策和控制重点：1、隧道防水坚持“预防为主、刚柔结合，多道防线，因地制宜，综合治理”的原则，以结构自由放水为主，附加外放水为辅，关键要做好施工缝、变形缝防水。2、盾构工程防水首先是依靠管片自身防水，其次是控制管片环与环之间和块与块之间接缝、盾构隧道与横通道的接头部位、盾构隧道与车站的

27、接头部位（洞门）等处的防水质量。为此，首先必须选择科学的隧道管片防水设计方案；其次，选用高质量、高精度的管片钢模；第三，须选用合适的止水带并在盾构掘进过程中保证管片拼装质量；第四，合理选用环形空隙注浆的方式。3、矿山法隧道开挖时要做好引水和初支注浆止水工作；控制好复合防水卷材全包防水的施工质量；加强结构混凝土质量及浇筑、养护质量管理，确保混凝土自防水的质量；合理设置变形缝、施工缝，采用钢边橡胶止水条、外贴式止水带及防水嵌缝等措施止水。39、盾构始发和到达的安全控制1、对盾构始发和到达端头进行加固，安装洞口密封圈。2、严格控制端头加固施工质量，采用水平抽芯、竖向抽芯等多种方式进行检测。3、加固时

28、间根据加固方法不同而异，但一般应提前至少3个月进行，燕塘站连续墙加固最好结合车站围护结构施工同时进行。4、严格控制洞门凿除的时间和凿除方法，防止撑子面围岩过早暴露、失水、围岩风化造成坍塌事故。第四章 工程大事记一、2006年大事记1、2006年3月21日，建设事业总部组织了设计总体、设计咨询、设计、监理、机械设备等单位以及鞠世健、林志远、叶建兴等专家代表对暗挖隧道硬岩中非爆破施工技术进行研讨，会议提出广燕区间使用国外先进掘进机工法的意向。2、2006年7月26日，广州地铁建设事业总部土建二部一项目部刘建新经理主持召开广州市轨道交通三号线北延段盾构区间施工1、2、3标参建单位情况介绍会，三个标段

29、的施工、监理、设计等单位都正式确定，标志着工程正式启动。3、2006年8月10日，黄建华副总经理主持召开了广州轨道交通三号线北延段、四号线北延段施工动员大会，请各单位中标后认识广州地铁建设高速发展的形势，克服工程建设中地质复杂、施工难度大、任务艰巨等困难，按质按量完成工程合同任务。4、2006年8月10日，广州地铁建设事业总部土建二部项目一部刘建新经理召开了三号线北延段第一次项目管理例会，会议要求各参建单位落实黄建华副总经理动员大会的会议精神，推动工程有序开展。5、2006年8月30日，广州市地下铁道设计研究院驻地监理部正式进驻现场办工，标志着监理部完成了配合业主招标的阶段性工作，转入施工准备阶段工作。6、2006年9月5日，由监理部在中铁一局草淘工地会议室召开三号线施工区间1标工程监理例会，标志着监理工作全面开展。7、2006年9月13日，中铁一局集团有限公司北延段1标项目部在施工现场租用了办工场所，正式开展工程的前期准备工作。8、2006年9月29日，承包商组织了莫庭斌、曾跃昌、鞠世健、张家德等地铁专家对T3.20悬臂式掘进机选型及可行性进行研讨，经过专家们认真分析讨论，认为T3.20悬臂式掘进机不适合花岗岩硬岩隧道掘进，同意广燕区间工法变更的意向。