杭州地鐵１號線工程下沙江濱站附屬工程施工組織設(shè)計摘要本設(shè)計為杭州地鐵1號線工程下沙江濱站附屬工程施工組織全過程。工程包含一個風(fēng)井和一段盾構(gòu)隧道。風(fēng)井長156.785m。隧道右線全長162.392m，左線全長158.983m。風(fēng)井周邊為已建成的世茂江濱花園碧景灣住宅小區(qū)，風(fēng)井出地面的風(fēng)口、緊急疏散口布置在瑞景灣綠化帶內(nèi)。下沙江濱站～下沙風(fēng)井區(qū)間隧道主要沿25號大街鋪設(shè)。東側(cè)為世茂江濱花園碧景灣住宅小區(qū)，西側(cè)為25號大街。風(fēng)井為地下三層單跨混凝土框架結(jié)構(gòu)中間設(shè)置為中隔墻。風(fēng)井基坑采用1.0m和1.20mm厚、62.5m深地下連續(xù)墻，鋼筋接頭采用工字鋼焊接。K41+300端設(shè)置1道砼支撐和3道Φ609mm鋼支撐，K41+446.854端設(shè)置3道C35鋼筋砼支撐+4道t=16mm鋼管支撐，采用明挖順筑法施工。盾構(gòu)區(qū)間隧道襯砌采用在工程預(yù)制混凝土管片。管片設(shè)計內(nèi)直徑為5.50m，外直徑為6.20m，管片寬度為1.20mm。盾構(gòu)始發(fā)與接收需對下沙風(fēng)井的盾構(gòu)始發(fā)井，下沙江濱站接收井端頭地層進行加固。盾構(gòu)機進場組裝與調(diào)試、盾構(gòu)機始發(fā)、盾構(gòu)機接收。關(guān)鍵詞：工程地理位置，地質(zhì)條件，風(fēng)井設(shè)計概況，盾構(gòu)區(qū)間設(shè)計概況，盾構(gòu)機始發(fā)與接收目錄第1章工程地理位置 第1章工程地理位置1.1風(fēng)井位置風(fēng)井周邊為已建成的世茂江濱花園碧景灣住宅小區(qū)，風(fēng)井出地面的風(fēng)口、緊急疏散口布置在瑞景灣綠化帶內(nèi)。風(fēng)井基坑西北側(cè)為世茂江濱花園碧景灣住宅小區(qū)，距地下室約20m，西南側(cè)為世茂江濱花園瑞景灣住宅小區(qū)，距地下室約17m，東南側(cè)為沿江護塘河，距離約21m。1.2區(qū)間位置下沙江濱站～下沙風(fēng)井區(qū)間主要沿25號大街鋪設(shè)。東側(cè)為世茂江濱花園碧景灣住宅小區(qū)，西側(cè)為25號大街。圖1-1工程地理位置第2章工程地質(zhì)及水文地質(zhì)本工程場地勘察范圍內(nèi)，可分為7個大層，細(xì)化為16個亞層。根據(jù)地質(zhì)縱剖面分析，下沙風(fēng)井結(jié)構(gòu)底板坐落于③7-1砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層與③7-2粘質(zhì)粉土夾砂質(zhì)粉土層，基坑連續(xù)墻墻趾位于?3含礫中粗砂。2.1風(fēng)井工程地質(zhì)情況見表2-1所示。表2-1工程地質(zhì)特性表編號地層名稱地層描述=1\*GB3①1路基填土層頂高程5.47～7.22m，層厚0.50～3.70m=1\*GB3①2素填土層頂高程1.92～6.45m，層厚0.30～3.40m③2砂質(zhì)粉土頂板埋深1.00～3.70m，頂板高程1.59～5.12m，層厚0.70～2.90m③3砂質(zhì)粉土頂板埋深2.10～5.20m，頂板高程0.39～4.02m，層厚1.40～5.90m③5粉砂夾砂質(zhì)粉土頂板埋深6.20～8.50m，頂板高程-2.66～-0.37m，層厚2.90～8.00m③6粉砂頂板埋深9.70～16.00m，頂板高程-9.68～-3.91m，層厚3.20～9.20m③7-1砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土頂板埋深17.30～20.90m，頂板高程-15.24～-11.27m，層厚2.70～8.00m③7-2粘質(zhì)粉土夾砂質(zhì)粉土頂板埋深22.30～26.40m，頂板高程-20.56～-16.81m，層厚0.40～5.00m⑧2粉質(zhì)粘土頂板埋深37.10～41.20m，頂板高程-35.68～-31.62m，最大揭露厚度11.20m=10\*GB3⑩1粉質(zhì)粘土頂板埋深47.20～50.00m，頂板高程-44.23～-41.41m，層厚1.00～4.80m=10\*GB3⑩2含礫粉質(zhì)粘土頂板埋深49.70～53.40m，頂板高程-47.81～-43.88m，層厚1.80～4.50m（12）3含礫中粗砂頂板埋深53.20～55.60m，頂板高程-49.79～-47.43m，層厚1.10～4.8m（13）2粉質(zhì)粘土頂板埋深57.10～58.20m，頂板高程-52.41～-51.44m，最大揭露厚度3.50m2.2區(qū)間隧道工程地質(zhì)情況見表2-2所示。表2-2區(qū)間隧道主要工程地質(zhì)特性表編號地層名稱地層描述①2素填土灰色、灰黃色，稍濕，松散～稍密，主要以砂質(zhì)粉土為主，局部夾粘性土，夾少量建筑垃圾、碎石、生活垃圾，均一性差③2砂質(zhì)粉土灰色，稍密為主，很濕，含云母碎片、氧化鐵斑點，局部夾粉砂續(xù)表區(qū)間隧道主要工程地質(zhì)特性表③3砂質(zhì)粉土灰色，中密為主，濕，含云母碎片、夾有粉砂，屬中等壓縮性土③5粉砂夾砂質(zhì)粉土灰色、灰黃色，稍密為主，很濕，含云母、貝殼碎屑，局部夾塊徑6～10cm的粘性土團塊，屬中等壓縮性土③6粉砂灰色、灰黃色，中密為主，飽和，含云母、貝殼碎屑，顆粒級配較好，屬中等偏低壓縮性土③7-1砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土灰色，稍密，很濕，含云母、貝殼碎屑，夾流塑狀淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土呈層狀或團塊狀分布，局部砂質(zhì)粉土與淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土呈互層狀，淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土單層厚度0.5～1.5cm，屬中等偏高壓縮性土③7-2粘質(zhì)粉土夾砂質(zhì)粉土灰色，松散～稍密，很濕，局部孔段為粘質(zhì)粉土，夾團塊狀分布的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，含云母、貝殼碎屑，屬中等壓縮性土⑥1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土灰色，流塑，具有水平層理，層面夾粉土、粉砂，含有機質(zhì)，局部為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉砂，屬高壓縮性土⑥2淤泥質(zhì)粘土灰色，流塑，略具層理，夾有貝殼碎屑，屬高壓縮性土2.3水文地質(zhì)2.3.1孔隙潛水在建場地主要賦存于表層填土、③層砂質(zhì)粉土、粉砂中，由大氣降水徑流補給以及十二號渠河水的側(cè)向補給和錢塘江遠(yuǎn)距離補給，潛水水量中等，地下水位隨季節(jié)變化，勘探期間測得鉆孔靜止水位埋深0.40m～1.80m，相應(yīng)高程4.01～5.27m。考慮下沙地區(qū)在較大暴雨、洪水期間地表積水，建議抗浮設(shè)防水位取高程5.8m，防淹設(shè)計水位取高程6.0m。根據(jù)杭州地鐵1號線和2號線過江隧道兩岸測得的潛水流速結(jié)果，結(jié)合本工程場地環(huán)境，地下潛水流速較小?？紤]下沙地區(qū)在較大暴雨、洪水期間地表積水，建議抗浮設(shè)防水位取高程5.8m，防淹設(shè)計水位取高程6.0m。根據(jù)杭州地鐵1號線和2號線過江隧道兩岸測得的潛水流速結(jié)果地下潛水流速較小。2.3.2孔隙承壓水本工程區(qū)承壓水含水層主要分布于?3層含礫中粗砂中，水量中等。隔水層上部的粉質(zhì)粘土和粘土層（⑥、⑧、⑩層），承壓含水層頂板埋深53.20～55.6m，頂板高程-49.59～-47.43m，承壓水水位高程-4.5m。本次在鉆孔Z1B161-09孔處采用鐵制套管隔離法，測得?3層含礫中粗砂承壓水位埋深8.5m，相應(yīng)高程-1.21m。第3章工程設(shè)計概況3.1下沙風(fēng)井設(shè)計概況下沙風(fēng)井K41+300~K41+446.854結(jié)構(gòu)段為三層單跨鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)（風(fēng)井標(biāo)準(zhǔn)段從小里程端向大里程段按千分之23走坡，寬度約為13.1m，深度約19.65～25.08m。）頂板覆土厚度約3.1m，下沙風(fēng)井采用明挖順筑法施工。表3-1下沙風(fēng)井設(shè)計概況表下沙風(fēng)井風(fēng)井長度159.57m基坑寬度標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬度為12.69～14.74m；小里程端頭井寬18m；大里程端頭井寬19m基坑深度標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度為19.65～25.08m；小里程端頭井深21.27m；大里程端頭井深28.88m圍護結(jié)構(gòu)1m厚地下連續(xù)墻共38幅，1m厚地下連續(xù)墻中隔墻共2幅，1.2m厚地下連續(xù)墻共32幅，均采用工字鋼接頭，墻深均為62m地基加固基底采用高壓旋噴樁抽條加固，抽條寬3m、深4m（基底以下）坑外陰角加固采用二重管高壓旋噴樁，加固深度為地表下2m至端頭井坑底以下3m支撐數(shù)量間距小里程端設(shè)置2道混凝土支撐+3道鋼支撐，大里程端設(shè)置3道混凝土支撐+4道鋼支撐，標(biāo)準(zhǔn)段基坑根據(jù)埋深分別設(shè)2道混凝土支撐+3道鋼支撐或2道混凝土支撐+4道鋼支撐（其中第三道支撐為混凝土撐和板撐結(jié)合，板撐為永久結(jié)構(gòu)）材料小里程端和標(biāo)準(zhǔn)段（未落低）第1、3道為C35鋼筋砼支撐；大里程端和標(biāo)準(zhǔn)段（盾構(gòu)機架落低落低）第1、3、5道為C35鋼筋砼支撐；第2道支撐為Φ609mm，t=16mm鋼管支撐；其余均為Φ800，t=20mm鋼管支撐主體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式三層單跨混凝土箱型框架結(jié)構(gòu)（局部二層），下三層中間設(shè)有中隔墻防水結(jié)構(gòu)自防水+頂板外包防水+側(cè)墻水泥基滲透結(jié)晶材料，施工縫采用鍍鋅鋼板止水帶+水泥基滲透結(jié)晶材料涂刷(1.5Kg/m2)+注漿導(dǎo)管。圖3-1沙風(fēng)井設(shè)計概況3.2區(qū)間隧道設(shè)計概況本施工標(biāo)段盾構(gòu)區(qū)間平面線路1：右線由緩和曲線和左轉(zhuǎn)半徑410m的圓曲線段組成，2：左線由緩和曲線和半徑為380m的圓曲線段組成。線路間距在8.5～13.5m左右。區(qū)間線路縱斷面上，出下沙江濱站后，區(qū)間進入2‰、23‰下坡段后到達下沙風(fēng)井，隧道頂覆土埋深10.7m～12.9m左右。隧道設(shè)計起止里程為右線：右K41+125.603～右K41+287.995，右線全長162.392m，左線：左K41+124.739～左K41+283.722，左線全長158.983m。3.2.1、盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計本標(biāo)段盾構(gòu)區(qū)間隧道的內(nèi)凈空為5.20m，另外，考慮盾構(gòu)隧道施工時將要發(fā)生施工誤差、結(jié)構(gòu)變形、隧道沉降以及測量誤差等，在隧道周邊預(yù)留150mm的裕量，即隧道管片內(nèi)凈空理論值為R內(nèi)凈空=5.20+0.150+0.150=5.50m。3.2.2、管片設(shè)計本工程隧道襯砌采用預(yù)制混凝土管片襯砌。管片設(shè)計內(nèi)徑為5.50m，外徑為6.20m，環(huán)寬為1.20m管片厚度為350mm，管片環(huán)與環(huán)之間采用錯縫拼裝。詳見表3-1管片設(shè)計情況表。表3-2-1管片設(shè)計情況表項目構(gòu)造說明管片內(nèi)徑φ5500mm管片厚度350mm管片寬度1200mm管片分塊六塊一個小封頂塊、兩個鄰接塊、三個標(biāo)準(zhǔn)塊管片拼裝方式錯縫拼裝封頂塊插入方式徑向插入結(jié)合縱向插入式先搭接700mm徑向推上，再縱向插入管片連接彎螺栓連接榫槽設(shè)置環(huán)縫均設(shè)置榫槽，縱縫不設(shè)置榫槽襯砌環(huán)類型標(biāo)準(zhǔn)襯砌環(huán)+右轉(zhuǎn)彎襯砌環(huán)管片楔形量49.6mm第4章施工方案及順序下沙風(fēng)井采用明挖順做法施工，前期做好交通疏解及管線改遷工作，盡快完善場地移交及臨建搭設(shè)，合理調(diào)配資源，迅速施作圍護結(jié)構(gòu)，主體隨圍護施作完畢后進行實施。區(qū)間隧道采用1臺土壓平衡盾構(gòu)機施工，自下沙風(fēng)井右線始發(fā)，抵達江濱站接受后吊出再轉(zhuǎn)場至下沙風(fēng)井小端頭井，掘進左線，最終到達江濱站并吊出。4.1基坑開挖部署本工程基坑土方開挖周邊安全環(huán)境要求特殊和嚴(yán)格，，深基坑底預(yù)留三米厚土體。土方開挖第一層土、第二層土采用后退式開挖，第三層全部開挖完成后施作第三道混凝土支撐，然后再分級放坡開挖。土方開挖由端頭井向中間放坡開挖施工，第2道支撐以上土方采用普通挖機開挖，第2道支撐以下土方至地面以下18m土層采用長臂挖機+小挖機開挖，18m以下土方至坑底土方采用小挖機+液壓抓斗開挖，土方運輸均采用大型自卸汽車。在基坑開挖過程中，對地下墻變形和地層移動進行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測資料及地下墻變形警標(biāo)，及時采取措施，控制變形。加強對基坑周邊、支撐監(jiān)測，尤其是支撐軸力、位移等，認(rèn)真分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，如出現(xiàn)滑移等危害征兆，增加人力、機械加快當(dāng)前施工分塊的速度，已挖區(qū)域的支撐隨即進行。4.2地下連續(xù)墻施工部署下沙風(fēng)井連續(xù)墻深度約為61.2m，厚1m、1.2m，幅寬4m~5.5m，鋼筋籠最重在92t左右，連續(xù)墻鋼筋籠起吊采用分籠吊裝、槽口焊接施工。開挖時考慮外放尺寸及工字鋼，工字鋼背后回填沙袋。在連接幅成槽結(jié)束后用鋼刷壁器進行接頭刷壁處理。連接幅槽段鋼筋籠端頭向內(nèi)收10cm，便于二期槽段與一期槽段端頭相互嵌套，形成整體。根據(jù)一次同時開挖槽段的大小、泥漿的各種損失及制備和回收處理泥漿的機械能力確定所需的泥漿數(shù)量，采用由高速回轉(zhuǎn)的泥漿攪拌機和螺旋輸送機等設(shè)備組成泥漿攪拌系統(tǒng)拌制泥漿。膨潤土泥漿攪拌均勻后，在貯漿池內(nèi)一般靜止24小時以上，加分散劑后最低不少于3小時，以便膨潤土顆粒充分水化、膨脹，確保泥漿質(zhì)量。使用振動篩和旋流器進行泥漿的再生處理，以便凈化回收重復(fù)使用。通過振動篩強力振動除去較大土渣，余下的一定量的細(xì)小砂粒在旋流器的作用下，沉落排渣。凈化后，用化學(xué)調(diào)漿法調(diào)整其性能指標(biāo)，制成再生泥漿。無法再回收使用的劣質(zhì)泥漿，經(jīng)過三級沉淀進行泥水分離后，水排入下水道，泥渣用作填土或按有關(guān)規(guī)定運至合理地點。施工場地設(shè)集水井和排水溝，以防地表水流入槽內(nèi)，破壞泥漿性能。4.3盾構(gòu)區(qū)間施工部署區(qū)間隧道采用1臺海瑞克6390土壓平衡盾構(gòu)機進行施工，盾構(gòu)機在下沙風(fēng)井小端頭井始發(fā)，掘進區(qū)間右線至江濱站接受后吊出再轉(zhuǎn)場至下沙風(fēng)井小端頭井，掘進區(qū)間左線至江濱站吊出，完成本區(qū)間施工。盾構(gòu)隧道采用裝配式鋼筋砼管片襯砌，管片外徑6.20m，內(nèi)徑5.50m，厚0.35m，環(huán)寬1.2m，拼裝時采用錯縫拼裝、彎曲螺栓連接。盾構(gòu)區(qū)間施工順序如圖4-1所示。圖4-1盾構(gòu)區(qū)間施工順序4.3.1盾構(gòu)區(qū)間施工安排及方案1）、前期準(zhǔn)備：盾構(gòu)工區(qū)前期進場地人員進場地后根據(jù)情況先進行區(qū)間周圍建筑物及管線調(diào)查，為滿足工程總體進度要求，擬投入2套管片模具，蒸汽養(yǎng)護提高管片質(zhì)量、縮短模具周轉(zhuǎn)周期。管片生產(chǎn)安排在盾構(gòu)始發(fā)前3個月左右開始。2）、盾構(gòu)選型：根據(jù)本工程招標(biāo)文件要求，選用1臺土壓平衡盾構(gòu)機。3）、端頭加固：下沙江濱站大里程端下二層站，盾構(gòu)雙接收，采用地面三軸水泥攪拌樁為主高壓旋噴樁為輔+850mmTRD水泥土連續(xù)墻進行加固。下沙風(fēng)井小里程端，下二層，盾構(gòu)雙始發(fā)，加固寬度為盾構(gòu)外徑兩側(cè)3米，加固深度為隧道頂部以上3米及底部以下3米，強加固圈至地面范圍采取弱加固。4）、門吊及盾構(gòu)組裝：在端頭加固后進行，45+10T龍門吊及盾構(gòu)機組裝均采用1臺450T汽車吊和1臺130T汽吊。5）、盾構(gòu)始發(fā)前需對端頭井進行加固，并按照要求做好相關(guān)節(jié)點驗收，滿足要求方可施工。6）、盾構(gòu)始發(fā)：提供盾構(gòu)始發(fā)場地后，先后進行端頭加固、龍門吊及盾構(gòu)機組裝調(diào)試、負(fù)環(huán)管片安裝、洞門鑿除和盾構(gòu)在加固區(qū)掘進。7）、盾構(gòu)掘進：區(qū)間隧道掘進采用1臺海瑞克6390土壓平衡盾構(gòu)機及后配套拖車施工，區(qū)間隧道先掘進右線后掘進左線。江濱站～下沙風(fēng)井區(qū)間隧道水平運輸采用鋼軌鋪設(shè)單線電車運輸，盾構(gòu)隧道每掘進一環(huán)，由2列編組列車完成材料和碴土的水平運輸，即一列列車由電瓶車+渣土車組成，另一列列車由電瓶車+管片車+砂漿車組成；由1臺45T龍門吊提升與翻卸碴土和下材料。區(qū)間隧道施工期間的出渣和下料均在下沙風(fēng)井小里程端頭井。8）、盾構(gòu)轉(zhuǎn)場：本工程盾構(gòu)由下沙風(fēng)井右線掘進至江濱站端頭井后，轉(zhuǎn)場至下沙風(fēng)井下端頭井，左線掘進至江濱站并吊出。9）、盾構(gòu)到達：盾構(gòu)距離接收井100m時需要進行貫通前測量、洞門鋼環(huán)軸線高程的復(fù)測。10）、區(qū)間洞門：施工在相應(yīng)區(qū)間施工完成，利用盾構(gòu)機轉(zhuǎn)場、拆卸、吊出的間隙安排施工，避免交叉作業(yè)。洞門施工前拆除零環(huán)管片，并鑿除管片背后砂漿，人工鋪設(shè)防水，架設(shè)支撐系統(tǒng)，安裝鋼模板，泵送混凝土入模。4.3.2洞門鑿除洞門混凝土需要在始發(fā)或到達前將洞門端頭圍護結(jié)構(gòu)進行鑿除，鋼筋砼的鑿除分兩步進行，如圖4-2所示。圖4-2洞門鑿除示意圖首先鑿除外部混凝土和鋼筋，預(yù)留內(nèi)層鋼筋，待盾構(gòu)機始發(fā)時刀盤即將抵?jǐn)n掌子面和到達時盾構(gòu)機抵?jǐn)n圍護結(jié)構(gòu)時，割除圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)層鋼筋，再開始掘進。4.3.3始發(fā)設(shè)施的安裝1）、始發(fā)臺安裝根據(jù)始發(fā)基座和盾構(gòu)主機的相對關(guān)系放樣出始發(fā)基座中線，并進行加固，加固的方式見圖4-3。始發(fā)臺的安裝高程根據(jù)端頭地質(zhì)情況進行適當(dāng)抬高。圖4-3始發(fā)臺加固示意圖2）、反力架與負(fù)環(huán)管片安裝本區(qū)間始發(fā)共設(shè)7環(huán)負(fù)環(huán)，分別為-1～-7環(huán)，所有負(fù)環(huán)管片均采用通用楔形環(huán)，且負(fù)環(huán)管片軸線與隧道中線重合，但由于盾構(gòu)機分體始發(fā)，負(fù)環(huán)管片采用下半環(huán)通縫拼裝由于盾構(gòu)機盾尾間隙為30mm，負(fù)環(huán)拼裝完成推出盾尾后，在管片底部和管片側(cè)向支撐處加墊木楔子，每環(huán)管片加墊4個木楔子；同時，在管片推出盾尾后，應(yīng)使用緊線器利用鋼絲繩將管片外部拉緊，以防止管片外張，拉緊時應(yīng)注意管片直徑，避免過緊或過松。3）、到達前30m掘進成為到達段施工，在本段施工種主要采取輔助措施加強管片環(huán)間連接，以防盾構(gòu)掘進推力的減少引起環(huán)間松動而影響密封防水效果。4）、針對到達前6環(huán)的掘進編制詳細(xì)的技術(shù)交底，對掘進參數(shù)、施工技術(shù)措施、施工注意事項等進行明確，以確保到達端墻的穩(wěn)定和防止地層坍塌。5）、到達前6環(huán)的注漿材料配合比要進行調(diào)整，必要時可通過盾構(gòu)殼體設(shè)置的孔向盾殼外注入特殊的止水材料，以防涌水、涌泥而引起地層坍塌。4.3.4盾構(gòu)到達施工注意事項1）、盾構(gòu)到達前應(yīng)檢查端頭土體加固效果，確保加固質(zhì)量滿足要求。2）、做好貫通測量，并在盾構(gòu)貫通之前60環(huán)、30環(huán)兩次對盾構(gòu)機導(dǎo)向進行ROBOTEC人工復(fù)核測量，確保盾構(gòu)順利接收。3）、及時對到達洞門位置及輪廓進行復(fù)核測量，到達車站前10環(huán)，將盾構(gòu)軸線調(diào)整至隧道設(shè)計軸線，偏差不超過±10mm以內(nèi)，使盾構(gòu)以最佳姿態(tài)接收口,準(zhǔn)確無誤的落到接收基座上。4）、組織對全體作業(yè)人員的技術(shù)交底，準(zhǔn)備盾構(gòu)進洞所需設(shè)備、材料。5）、合理安排盾構(gòu)接收前洞門混凝土的