下沉式移動(dòng)隧道綜合施工技術(shù)方案一、工程概況（一）項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)本工程為城市快速路下沉式移動(dòng)隧道，全長(zhǎng)1850米，采用雙向六車道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)速60km/h。隧道結(jié)構(gòu)為箱型框架結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)段寬度25.6米，凈高5.0米，最大埋深22米。工程范圍涵蓋明挖段（650米）、盾構(gòu)段（1000米）及暗挖段（200米）三個(gè)主要施工區(qū)段，同步實(shí)施通風(fēng)、照明、消防、監(jiān)控等機(jī)電系統(tǒng)安裝。隧道穿越地層主要為粉質(zhì)黏土（占比35%）及中風(fēng)化砂巖（占比65%），需依次穿越兩條城市次干道及地下管線密集區(qū)（含給水管、燃?xì)夤?、通信光纜等12類管線）。（二）地質(zhì)水文條件根據(jù)補(bǔ)充地質(zhì)勘察結(jié)果，場(chǎng)地土層分布特征如下：表層土：①層素填土，厚度1.2-2.5米，松散狀態(tài)黏土層：②層粉質(zhì)黏土，厚度3.5-6.8米，呈軟塑-可塑狀態(tài)，地基承載力特征值120kPa砂巖層：③層中風(fēng)化砂巖，揭露厚度8.5-15.6米，巖石單軸抗壓強(qiáng)度45-60MPa，節(jié)理裂隙中等發(fā)育地下水類型主要為松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水，潛水埋深1.5-3.0米，微承壓水水頭高度4.2米。隧道穿越段地下水位較高，需采取專項(xiàng)降水措施控制水位至基坑底以下1.5米。二、施工總體部署（一）施工分區(qū)劃分明挖工區(qū)（K0+000~K0+650）：采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐支護(hù)體系，分三個(gè)流水段組織施工，每個(gè)流水段長(zhǎng)度200-250米。設(shè)置2座臨時(shí)施工便道，寬度7米，采用20cm厚C20混凝土硬化。盾構(gòu)工區(qū)（K0+650~K1+650）：采用土壓平衡盾構(gòu)機(jī)施工，設(shè)置1座始發(fā)井（15m×25m×12m）和1座接收井（12m×20m×10m），井壁采用800mm厚地下連續(xù)墻支護(hù)。暗挖工區(qū)（K1+650~K1+850）：穿越既有建筑群段采用CRD工法施工，分四個(gè)導(dǎo)洞分步開(kāi)挖支護(hù)，導(dǎo)洞尺寸3.5m×4.2m，格柵拱架間距0.5米。（二）施工流程規(guī)劃前期準(zhǔn)備階段（60天）：完成場(chǎng)地平整、圍擋搭設(shè)、臨時(shí)設(shè)施建設(shè)、地質(zhì)復(fù)核及BIM模型建立明挖段施工（180天）：地下連續(xù)墻施工→降水→土方開(kāi)挖→主體結(jié)構(gòu)施工→回填盾構(gòu)段施工（240天）：盾構(gòu)機(jī)組裝調(diào)試→始發(fā)井端頭加固→盾構(gòu)掘進(jìn)→管片拼裝→同步注漿暗挖段施工（120天）：超前支護(hù)→分步開(kāi)挖→初期支護(hù)→二次襯砌機(jī)電安裝及收尾（90天）：通風(fēng)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)安裝及調(diào)試三、施工準(zhǔn)備工作（一）技術(shù)準(zhǔn)備地質(zhì)復(fù)核：補(bǔ)充地質(zhì)鉆探孔32個(gè)，孔深30-40米，采用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)地下管線進(jìn)行三維掃描，形成1:500比例尺地質(zhì)柱狀圖及管線分布圖。針對(duì)中風(fēng)化砂巖地層，進(jìn)行室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn)，確定巖石單軸抗壓強(qiáng)度45-60MPa，彈性模量32GPa。方案優(yōu)化：組織專家論證會(huì)對(duì)關(guān)鍵施工方案進(jìn)行評(píng)審，優(yōu)化結(jié)果如下：盾構(gòu)機(jī)選型：確定采用直徑6.4米土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，配備滾刀+刮刀復(fù)合刀盤（刀具配置：中心滾刀18英寸，邊緣滾刀17英寸，刮刀數(shù)量48把）CRD工法參數(shù)：格柵拱架采用I20b工字鋼，間距調(diào)整為0.5米，噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25降水方案：明挖段采用管井（直徑600mm，間距15米）+輕型井點(diǎn)（間距1.2米）聯(lián)合降水系統(tǒng)BIM應(yīng)用：建立全專業(yè)BIM模型（建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、管線），完成管線綜合碰撞檢查，優(yōu)化機(jī)電安裝空間布局，提前解決各類管線交叉沖突點(diǎn)126處，生成施工模擬動(dòng)畫(huà)3套（明挖段、盾構(gòu)段、暗挖段各1套）。（二）資源配置機(jī)械設(shè)備配置（關(guān)鍵設(shè)備清單）：地下連續(xù)墻施工：液壓抓斗成槽機(jī)（成槽深度35米，抓斗容量0.8m3）2臺(tái)盾構(gòu)施工：土壓平衡盾構(gòu)機(jī)（刀盤扭矩4200kN·m，推進(jìn)速度40mm/min）1臺(tái)，管片拼裝機(jī)（最大起重能力30t）1套暗挖施工：CRD工法專用液壓棧橋（承載能力50t）2臺(tái)，雙臂液壓鑿巖臺(tái)車（鉆孔深度5米）1臺(tái)輔助設(shè)備：柴油發(fā)電機(jī)組（200kW）2臺(tái)，注漿泵（工作壓力10MPa）3臺(tái)材料儲(chǔ)備計(jì)劃：鋼筋：HRB400E級(jí)鋼筋儲(chǔ)備量5000t，存放于防雨棚內(nèi)，離地高度不小于30cm防水材料：1.5mm厚EVA防水卷材，儲(chǔ)備量15000㎡，確保生產(chǎn)日期距使用日期不超過(guò)3個(gè)月盾構(gòu)管片：C50P12抗?jié)B混凝土預(yù)制，單環(huán)重量28t，在場(chǎng)內(nèi)設(shè)置管片存放區(qū)（容量500環(huán)）及防水處理車間，管片到場(chǎng)后需進(jìn)行三環(huán)試拼裝檢驗(yàn)人員配置：管理團(tuán)隊(duì)：項(xiàng)目經(jīng)理1人，技術(shù)負(fù)責(zé)人1人，安全總監(jiān)1人，施工員6人，質(zhì)量員4人專業(yè)班組：明挖班組（60人）、盾構(gòu)班組（45人）、暗挖班組（30人）、機(jī)電班組（25人）特種作業(yè)人員：盾構(gòu)司機(jī)2名（持證上崗，5年以上操作經(jīng)驗(yàn)），起重工6名，焊工8名，電工5名四、主要施工方法（一）明挖段施工地下連續(xù)墻施工采用"三鉆兩抓"成槽工藝，槽段長(zhǎng)度6米，深度35米，垂直度偏差控制在1/300以內(nèi)鋼筋籠分節(jié)制作，單節(jié)長(zhǎng)度9米，采用雙機(jī)抬吊（主吊250t，副吊150t）整體吊裝水下混凝土采用C35P8抗?jié)B混凝土，導(dǎo)管法澆筑，導(dǎo)管埋深控制在2-6米，澆筑速度不小于2m/h基坑降水管井設(shè)計(jì)：直徑600mm，井深25米，內(nèi)置φ273mm濾水管，填礫料粒徑2-5mm輕型井點(diǎn)：采用φ48mm井點(diǎn)管，間距1.2米，真空度維持在65kPa以上降水效果控制：水位穩(wěn)定在基坑底以下1.5米，持續(xù)時(shí)間至主體結(jié)構(gòu)施工完成土方開(kāi)挖與支護(hù)分層開(kāi)挖：每層開(kāi)挖深度2.5米，開(kāi)挖順序遵循"先撐后挖，分層分段"原則內(nèi)支撐體系：第一道采用600mm×800mm鋼筋混凝土支撐，間距6米；第二、三道采用φ609mm鋼管支撐（t=16mm），預(yù)加軸力300kN邊坡防護(hù)：放坡段采用1:1.5坡率，坡面噴射8cm厚C20混凝土+φ6.5mm鋼筋網(wǎng)（間距200mm×200mm）（二）盾構(gòu)段施工盾構(gòu)機(jī)組裝與調(diào)試始發(fā)井內(nèi)組裝，總重量480t，采用500t履帶吊分12個(gè)模塊吊裝調(diào)試內(nèi)容包括：刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)試（空載轉(zhuǎn)速0-3.5r/min）、推進(jìn)系統(tǒng)測(cè)試（最大推力36000kN）、注漿系統(tǒng)測(cè)試（注漿壓力0.3-0.5MPa）負(fù)環(huán)管片安裝：采用通縫拼裝方式，共安裝8環(huán)負(fù)環(huán)管片，管片與井壁間隙采用M30水泥砂漿填充盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)控制粉質(zhì)黏土層：土倉(cāng)壓力0.8-1.2bar，推進(jìn)速度30-40mm/min，刀盤扭矩2500-3000kN·m中風(fēng)化砂巖層：土倉(cāng)壓力1.2-1.5bar，推進(jìn)速度15-20mm/min，刀盤扭矩3500-4000kN·m，同步注漿壓力0.3-0.5MPa姿態(tài)控制：水平偏差≤50mm，高程偏差≤50mm，滾動(dòng)角≤3°管片拼裝與防水管片類型：通用楔形環(huán)，環(huán)寬1.5米，每環(huán)由6塊管片組成（封頂塊1塊，鄰接塊2塊，標(biāo)準(zhǔn)塊3塊）拼裝工藝：采用錯(cuò)縫拼裝，螺栓連接（M30高強(qiáng)螺栓，扭矩300N·m），拼裝誤差控制在±2mm防水措施：管片接縫采用2道密封墊（遇水膨脹橡膠+三元乙丙橡膠），嵌縫材料采用聚硫密封膠（三）暗挖段施工（CRD工法）超前支護(hù)管棚：φ108mm×6mm熱軋無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)度15米，環(huán)向間距30cm，外插角1-2°小導(dǎo)管：φ42mm×3.5mm注漿鋼管，長(zhǎng)度3.5米，環(huán)向間距20cm，縱向搭接長(zhǎng)度1.5米注漿材料：水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，注漿壓力0.5-1.0MPa分步開(kāi)挖導(dǎo)洞開(kāi)挖：分四個(gè)導(dǎo)洞（1號(hào)→3號(hào)→2號(hào)→4號(hào)），每個(gè)導(dǎo)洞開(kāi)挖面積14.7㎡開(kāi)挖循環(huán)：每循環(huán)進(jìn)尺0.5米（格柵拱架間距），采用短臺(tái)階法開(kāi)挖，臺(tái)階長(zhǎng)度2-3米出渣方式：小型扒渣機(jī)配合電動(dòng)葫蘆提升，自卸汽車運(yùn)輸至棄渣場(chǎng)初期支護(hù)格柵拱架：I20b工字鋼，間距0.5米，節(jié)點(diǎn)處采用10mm厚鋼板連接噴射混凝土：分兩層施工，第一層厚5cm（初噴），第二層厚15cm（復(fù)噴），總厚度20cm錨桿支護(hù)：φ22mm中空注漿錨桿，長(zhǎng)度3.5米，間距1.0m×1.0m，梅花形布置五、關(guān)鍵施工技術(shù)（一）盾構(gòu)穿越砂巖層施工技術(shù)刀具配置優(yōu)化：采用滾刀+刮刀復(fù)合刀盤，中心區(qū)域布置18英寸滾刀（雙刃），邊緣區(qū)域布置17英寸滾刀（單刃），刀盤開(kāi)口率35%巖石破碎控制：通過(guò)調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)速（1.5-2.0r/min）和貫入度（5-8mm/r），控制碴土粒徑≤300mm排碴系統(tǒng)改進(jìn)：螺旋輸送機(jī)葉片采用耐磨材料（硬度HRC60以上），設(shè)置破碎裝置（破碎粒徑≤200mm）（二）CRD工法時(shí)空效應(yīng)控制技術(shù)開(kāi)挖步序優(yōu)化：四個(gè)導(dǎo)洞開(kāi)挖間隔時(shí)間控制在3天以內(nèi)，同導(dǎo)洞上下臺(tái)階開(kāi)挖間距不超過(guò)5米支護(hù)及時(shí)閉合成環(huán)：格柵拱架安裝滯后開(kāi)挖面距離≤1.0米，噴射混凝土滯后格柵安裝時(shí)間≤4小時(shí)監(jiān)控量測(cè)反饋：測(cè)點(diǎn)布設(shè)間距5米，監(jiān)測(cè)頻率1次/天，控制最大沉降量≤30mm，沉降速率≤5mm/天（三）隧道防水施工技術(shù)結(jié)構(gòu)自防水：主體結(jié)構(gòu)采用C35P8抗?jié)B混凝土，水泥用量≥320kg/m3，水膠比≤0.50防水層施工：明挖段采用1.5mm厚EVA防水卷材（熱熔法施工），盾構(gòu)段管片接縫采用雙道密封墊+遇水膨脹止水條特殊部位處理：變形縫處設(shè)置中埋式止水帶（寬350mm）+外貼式止水帶（寬500mm），施工縫處設(shè)置鋼板止水帶（厚3mm）六、質(zhì)量控制措施（一）原材料質(zhì)量控制鋼筋：每批進(jìn)場(chǎng)鋼筋需進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率），取樣頻率為60t/組，不合格品嚴(yán)禁使用防水材料：EVA防水卷材需進(jìn)行拉力、延伸率、不透水性試驗(yàn)，取樣數(shù)量為10000㎡/組混凝土：嚴(yán)格控制配合比，坍落度損失≤20mm/h，抗壓強(qiáng)度試塊留置頻率為100m3/組，抗?jié)B試塊500m3/組（二）施工過(guò)程質(zhì)量控制測(cè)量控制：建立三級(jí)測(cè)量控制網(wǎng)（首級(jí)、二級(jí)、施工級(jí)），隧道軸線偏差控制在±50mm以內(nèi)，高程偏差控制在±30mm以內(nèi)混凝土施工：模板安裝垂直度偏差≤1/300，接縫寬度≤2mm；混凝土振搗采用插入式振搗棒（φ50mm），振搗時(shí)間15-30秒/點(diǎn)盾構(gòu)施工：管片拼裝錯(cuò)臺(tái)≤5mm，環(huán)面平整度≤3mm，同步注漿充盈系數(shù)1.2-1.5（三）質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)明挖段：結(jié)構(gòu)尺寸允許偏差（mm）：+8，-5；表面平整度≤5mm/2m；預(yù)埋件位置偏差≤10mm盾構(gòu)段：管片環(huán)直徑橢圓度≤5‰；相鄰管片間隙≤2mm；隧道軸線偏差≤100mm（貫通測(cè)量）暗挖段：初期支護(hù)表面平整度≤10mm；格柵拱架安裝位置偏差≤30mm；噴射混凝土厚度允許偏差+50mm，-0mm七、安全生產(chǎn)管理（一）安全防護(hù)措施基坑防護(hù)：設(shè)置1.2米高防護(hù)欄桿（兩道橫桿），掛密目安全網(wǎng)，基坑周邊5米范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載盾構(gòu)施工：始發(fā)井設(shè)置防淹門（抗水壓0.3MPa），盾構(gòu)機(jī)配備緊急停車系統(tǒng)（響應(yīng)時(shí)間≤1秒）暗挖施工：采用雙電源供電（一路常用，一路備用），掌子面配備瓦斯檢測(cè)儀（報(bào)警濃度0.5%）（二）危險(xiǎn)源控制重大危險(xiǎn)源辨識(shí)：辨識(shí)重大危險(xiǎn)源8項(xiàng)（基坑坍塌、盾構(gòu)機(jī)卡殼、瓦斯爆炸等），制定專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案安全檢查：每日開(kāi)展安全巡查（頻次4次/天），每周開(kāi)展專項(xiàng)檢查，每月開(kāi)展綜合檢查應(yīng)急管理：配備應(yīng)急物資（擔(dān)架2副、急救箱3個(gè)、應(yīng)急燈10臺(tái)），每季度組織1次應(yīng)急演練八、施工進(jìn)度計(jì)劃（一）關(guān)鍵線路地下連續(xù)墻施工→盾構(gòu)機(jī)組裝調(diào)試→盾構(gòu)掘進(jìn)→CRD工法施工→機(jī)電系統(tǒng)安裝（二）進(jìn)度保證措施資源保障：關(guān)鍵設(shè)備（盾構(gòu)機(jī)、液壓抓斗）備用率100%，主要材料儲(chǔ)備量滿足15天施工需求進(jìn)度考核：實(shí)行周進(jìn)度考核制度，延誤超過(guò)3天啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制，延誤超過(guò)7天調(diào)整施工計(jì)劃夜間施工：明挖段、盾構(gòu)段實(shí)行24小時(shí)連續(xù)施工，暗挖段夜間（22:00-6:00）禁止爆破作業(yè)九、環(huán)境保護(hù)措施（一）揚(yáng)塵控制施工便道：每日灑水降塵（4次/天），出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（高壓水槍2臺(tái)，沉淀池3級(jí)）材料堆放：水泥、砂子等易揚(yáng)塵材料采用封閉料倉(cāng)存儲(chǔ)，棄渣場(chǎng)設(shè)置6米高擋風(fēng)抑塵網(wǎng)（二）噪聲控制設(shè)備降噪：破碎機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備安裝隔音罩（降噪量≥20dB），夜間施工噪聲≤55dB施工時(shí)間：市區(qū)段禁止夜間（22:00-6:00）施工，確需施工時(shí)辦理夜間施工許可（三）污水處理基坑排水：設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3），經(jīng)處理后排入市政管網(wǎng)（SS≤150mg/L）生活污水：設(shè)置化糞池（處理能力50m3/d），食堂設(shè)