復(fù)雜環(huán)境條件下超大跨度拱北隧道施工技術(shù)匯報提綱一、工程概況二、工程特點(diǎn)及難點(diǎn)三、拱北隧道綜合施工技術(shù)四、工程進(jìn)展一、工程概況港珠澳大橋跨越珠江口伶仃洋海域，是連接香港、珠海及澳門的大型跨海通道，由海中主體工程、口岸人工島及三地連接線組成，珠海連接線是港珠澳大橋的一個重要組成部分。項目起自珠澳口岸人工島，向西設(shè)拱北灣大橋連接珠海連接線人工島，以拱北隧道下穿拱北口岸，以前山河特大橋跨越前山河；上跨南灣大道后設(shè)南灣隧道穿越將軍山；以高架橋形式西行至項目終點(diǎn):洪灣。項目內(nèi)容:特大橋、大橋3座，隧道2座，互通3座和珠澳口岸人工島連接匝道。其中拱北隧道因施工難度大，周圍環(huán)境敏感而成為全線的控制性工程。項目概算：91.5億元。項目工期：全線計劃于2016年底與港珠澳大橋主體工程同步建成通車一、工程概況地理位置香港珠海澳門港珠澳大橋珠海連接線是港珠澳大橋的重要組成部分，全長13.4km，雙向六車道，設(shè)計時速80km/h，位于珠海市香洲區(qū)，毗鄰澳門。地理位置一、工程概況橫琴二橋洪鶴高速橫琴北互通洪灣互通南琴路高架橋南灣隧道珠澳口岸人工島支線延長線拱北灣大橋拱北隧道南灣互通前山河特大橋第一合同段第二合同段第三合同段一、工程概況港珠澳大橋珠海連接線全長13.432km，土建工程分為三個合同段。第一合同段為先行標(biāo)段，全長3.9km，合同金額21.48億元，合同工期

45個月。主要工程包括：

拱北隧道，全長2740.3m，為全線控制性工程。

珠海連接線人工島，長1276m，寬70m，9.2萬m2。

拱北灣跨海大橋，長約950m一、工程概況地理位置拱北隧道位于珠海市香洲區(qū)，毗鄰澳門。起點(diǎn)位于拱北灣海域，接珠澳人工島之后的拱北灣大橋，終點(diǎn)位于公安邊防第五支隊茂盛圍管理區(qū)。7一、工程概況線型設(shè)計拱北隧道全長2740m，在平面上可分三段：海域明挖段，長1225m，采作先島后隧法施工；口岸暗挖段，長255m，采用管幕加凍結(jié)法施工；陸域明挖段，長1229m，采用明挖順做法施工。其中口岸暗挖段是施工難度最大，技術(shù)最復(fù)雜的區(qū)段，同時也是本標(biāo)段的關(guān)鍵線路工程。一、工程概況隧道線型呈K線設(shè)置，雙向六車道，設(shè)計行車速度80Km/h。典型斷面一、工程概況縱斷面圖海域段陸域段一、工程概況縱斷面圖人工填土砂淤泥質(zhì)、粉質(zhì)粘土砂、礫質(zhì)粘土風(fēng)化黑云母斑狀花崗巖一、工程概況地質(zhì)情況主要土層力學(xué)參數(shù)滲透系數(shù)

cm/s垂直序號基本允許值[fao]Kpa分層巖土名稱標(biāo)貫狀態(tài)水平123456③-1③-2③-3③-3④-3⑤-2淤泥、淤泥質(zhì)土粉質(zhì)粘土、粘土、粉土粉砂50～70150～180240～28080～10090～120300～3505～74.58E-83.09E-63.23E-8流塑可塑10～1216～195～101.01E-68.74E-4稍～中密稍～中密中密中砂、粗砂9.39E-3~3.13E-23.10E-8淤泥、淤泥質(zhì)粘土粗、礫砂6～112.67E-822～291.41E-2~6.01E-2中密一、工程概況地質(zhì)情況口岸段縱坡為0.35%，東側(cè)低、西側(cè)高。場地范圍的土層主要有填筑土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土、中細(xì)砂、淤泥質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土、礫砂等。土層具有軟弱、飽和含水、水量補(bǔ)給豐富、高壓縮性、高滲透性、承載力低的特點(diǎn)。二、工程特點(diǎn)及難點(diǎn)工程特點(diǎn)①

政治敏感度高②

工程技術(shù)含量高③

環(huán)境和地質(zhì)條件復(fù)雜④

安全和工期風(fēng)險高⑤

環(huán)保景觀要求高⑥

工程管理難度大二、工程特點(diǎn)及難點(diǎn)工程特點(diǎn)工程技術(shù)難度大二、工程特點(diǎn)及難點(diǎn)工程特點(diǎn)政治敏感性高二、工程特點(diǎn)及難點(diǎn)工程難點(diǎn)暗挖段穿越口岸限定區(qū)域，地表建筑屬于口岸職能性建筑，安全風(fēng)險等級高，需要重點(diǎn)保護(hù)。地下樁基密布，管線眾多。施工中必須保證口岸的正常通關(guān)，對建筑物和地下管線不能產(chǎn)生影響。三、拱北隧道綜合施工技術(shù)施工方案

口岸暗挖段：曲線管幕凍結(jié)暗挖法

海域明挖段：先島后隧，明挖順做。

陸域明挖段：明挖順做，其中鴨涌河段先填后隧。三、拱北隧道綜合施工技術(shù)暗挖段方案暗挖段右線長度為255m，平面線形為

約

88m緩

和

曲

線+167m圓曲線。設(shè)計采用管幕進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)，凍結(jié)法管幕間止水，暗挖段結(jié)構(gòu)采用整體橢圓形的三次復(fù)合襯砌形式。三、拱北隧道綜合施工技術(shù)暗挖段橫斷面圖基本參數(shù)：拱頂埋深：4～5m開挖面積：336.8m2結(jié)構(gòu)周長：66m開挖寬度：18.8m開挖高度：21.0m三、拱北隧道綜合施工技術(shù)工作井的結(jié)構(gòu)尺寸東工作井的主要參數(shù)：凈空尺寸:23.5m×10.7m，深29.76m開挖尺寸:27.9m×15.1m，深31.86m主體結(jié)構(gòu)：C40混凝土內(nèi)襯墻厚:1.0m頂

板

厚：1.0m底

板

厚：1.8m圍護(hù)結(jié)構(gòu):1.2m厚、52m深的地下連續(xù)墻加固土層：高壓旋噴樁隧道暗挖段兩端分別設(shè)置工作井，為頂進(jìn)和接收提供施工環(huán)境。三、拱北隧道綜合施工技術(shù)工作井的結(jié)構(gòu)設(shè)計三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕方案三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕方案平面布置三、拱北隧道綜合施工技術(shù)頂管的設(shè)備選型價格推薦意見攤銷成本1200型泥水平1200型泥水1500型泥水平衡（外徑1820）廠家設(shè)備特點(diǎn)評

價平衡（外徑1500型泥水平衡1460）衡1、可開倉排障2、可破碎巖石國內(nèi)機(jī)型較少，造價高。售后服務(wù)方便，強(qiáng)烈3、測量系統(tǒng)：SLS-RV

或者陀螺儀+高度儀1700萬(AVN1200)1700*60%=10

1975*60%=118德國海瑞克1975萬技術(shù)先進(jìn)，配套齊全，

推

20萬5萬4、配備ELS模糊邏輯自動糾偏功能，技術(shù)成熟，完全滿足曲線掘進(jìn)5、已含豎井人閘空壓機(jī)設(shè)備性能可靠薦1、可開倉排障日本RASA工業(yè)株式會社2、可破碎巖石國內(nèi)機(jī)型普遍，售后服務(wù)較方便，配套齊推薦880*80%=704

920*80%=736880萬150萬920萬180萬3、測量系統(tǒng)：陀螺儀+高度儀萬萬4、未配備自動糾偏，可開發(fā)軟件來實

全，性價比高。現(xiàn)，造價中未考慮該項費(fèi)用1、1200型不可開倉，1500可開倉2、可破碎巖石3、測量系統(tǒng)：可配置以上測量系統(tǒng)4、無自動糾偏性能價格低廉，性能一般，

不在高難度、高風(fēng)險工程中不推薦使用揚(yáng)州廣鑫推薦150萬180萬三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工現(xiàn)場機(jī)械（系統(tǒng)）頂管機(jī)頂管機(jī)控制室配套泥水分離設(shè)備根據(jù)本工程情況最終選用4臺AVN1200TC泥水平衡式頂管機(jī)。三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工的難點(diǎn)頂進(jìn)精度控制難地表沉降控制難障礙物處理和突發(fā)事件處置難多機(jī)組同時頂進(jìn)施工組織難三、拱北隧道綜合施工技術(shù)始發(fā)階段管幕施工頂進(jìn)階段接收階段管幕施工可分為三個階段，即始發(fā)、頂進(jìn)和接收階段。28三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工頂進(jìn)12.8-235m始發(fā)0-12.8m接收235-255m東工作井西工作井管幕始發(fā)的現(xiàn)場情況。受軌道、地連墻、加固土體的影響，考慮始發(fā)段曲線頂管操作方便，始發(fā)段采用曲線直頂，本試驗段曲線直頂采用12.8m。(3.4m+1.0m+4.2m+4.2m)。29三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工管幕始發(fā)的現(xiàn)場情況。同時，為保證順利始發(fā)，還需安裝底部滑板、防偏轉(zhuǎn)設(shè)備等。30三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工管口采用止水密封圈和管剎，既要防水，又要抵抗續(xù)管時的后座力。31三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工管節(jié)連接采用F型接頭，保證順利偏轉(zhuǎn)，管節(jié)間采用2cm墊塊。32三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工管內(nèi)根據(jù)需要安裝了泥漿分配系統(tǒng)，以減小管周阻力。33三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工管內(nèi)線路及電路情況。34三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工管內(nèi)的軌跡精確控制是關(guān)鍵，主要通過UNS系統(tǒng)及人工復(fù)核兩種辦法確保軌跡在控制范圍內(nèi)。35三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工根據(jù)不同的階段和需求，自主開發(fā)了可移動平臺來保證高效完成大斷面多機(jī)組同時作業(yè)的要求。36三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工刀盤的工作壓

開挖倉泥水推進(jìn)速度(mm/min)主頂推力序號

管節(jié)編號進(jìn)尺(m)地質(zhì)條件力(bar)壓(bar)(T)1200～2.41.30.39025孔口管1～22.4～10.190～1200.4310～12040～70素混凝土、旋噴樁345673～1415～3637～4243～5354～5910.1～60.460.4～153.3153.3～179.0179.0～223.9223.9～248.4100～130120～16099～1280.65147～36633～19052～7456～12090～14086～15494～114富水砂層中細(xì)砂、回填土富水砂層0.65～0.80.65～0.75

310～3500.65～0.85

90～1580.85～0.95

223～330120～144120～140砂層、粉質(zhì)粘土、回填土淤泥質(zhì)粘土、砂層素混凝土、旋噴樁、粉質(zhì)粘土8960～61248.4～256.8256.8～259.6127～1330.65～0.911～38170～21070～866200.4360-85接收艙三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工全斷面頂管階段38三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工，接收管幕接收采用接收艙，為保證接收縱向精度，采用三線控制法。39三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工西井方向頂進(jìn)距離(m)2500#管設(shè)計軸線高程偏距(mm)602001501005040200#管實測軸線50100150200250頂進(jìn)距離(m)西井方向-20最大偏7mm距7珠海方向偏距(mm)-80

-60

-40

-20020

40

600號管的軌跡控制情況。40三、拱北隧道綜合施工技術(shù)管幕施工監(jiān)測成果監(jiān)控量測及分層沉降觀測結(jié)果與推測相吻合41三、拱北隧道綜合施工技術(shù)凍結(jié)方案凍結(jié)理念：總體一次積極凍結(jié)，分段分層維護(hù)凍結(jié)。凍結(jié)厚度：隧道凍土帷幕厚度1.8

～

2.4m，最小厚度不得小于1.5m。圍護(hù)凍結(jié)分段：分段長度60～70m。圍護(hù)凍結(jié)分層：管幕周邊上、下半斷面各分三層。三、拱北隧道綜合施工技術(shù)凍結(jié)方案三、拱北隧道綜合施工技術(shù)凍結(jié)方案依據(jù)凍結(jié)方案理念，采用分段分區(qū)“圓形凍結(jié)管+異形凍結(jié)管+加熱限位管”的凍結(jié)管布置方式。在充填混凝土的管幕內(nèi)布置圓形凍結(jié)管；為加強(qiáng)凍結(jié)、抵御開挖階段凍土弱化，在非充填混凝土管幕內(nèi)布置異形凍結(jié)管；為限制凍結(jié)范圍、控制凍脹，在充填混凝土的管幕內(nèi)布置圓形加熱限位管。三、拱北隧道綜合施工技術(shù)開挖方案開挖方法：從東西工作井相向開挖，分部多臺階法優(yōu)化設(shè)計后分層開挖參數(shù)：施工。積極凍結(jié)滿足要求后，按照先注漿加固后開挖的原則，自上而下逐層開挖并及時進(jìn)行初期支護(hù)、臨時支撐和二次襯砌施工；每層左右導(dǎo)坑錯位開挖，先左后右再中導(dǎo)坑，臺階長度5m。分層情況：5層15導(dǎo)洞分層高度：3.8m～5.1m水平臨時支撐：H400b型鋼豎向臨時支撐：H400b型鋼并撐支撐縱距：1.2m接頭形式：M30螺栓連接三、拱北隧道綜合施工技術(shù)開挖方案三、拱北隧道綜合施工技術(shù)主要參數(shù)暗挖段采用三次襯砌結(jié)構(gòu)。支護(hù)類型鋼筋網(wǎng)主

要

參

數(shù)8鋼筋，雙層布置A型鋼22b型鋼，間距0.40m，與管幕焊接C25噴射混凝土，厚30cm初期支護(hù)噴射混凝土臨時支撐HK400b型鋼，間距1.2m二次襯砌模筑混凝土

30cm厚模筑混凝土，混凝土等級C35仰拱填充防水C15混凝土防水卷材三次襯砌60~150cm厚防腐蝕鋼筋混凝土，混凝土等級C50三、拱北隧道綜合施工技術(shù)人工島施工三、拱北隧道綜合施工技術(shù)明挖段方案基坑開挖方法三、拱北隧道綜合施工技術(shù)明挖段方案基坑開挖方法三、拱北隧道綜合施工技術(shù)明挖段主體結(jié)構(gòu)施工方法三、拱北隧道綜合施工技術(shù)明挖段方案暗埋段主體結(jié)構(gòu)施工方法三、拱北隧道綜合施工技術(shù)明挖段方案敞開段主體結(jié)構(gòu)施工