目录1、编制依据 (1)2、工程概况 (1)3、施工组织规划 (2)4、专项施工方案 (5)5、质量保证措施 (16)6、安全保证措施 (19)深港隧道下穿地铁1号线及地下商业街暗挖段超前支护专项施工方案1、编制依据1、广深港客运专线福田站及相关工程深港隧道(深圳段)施工图;2、现场调查所获得的工程地质、水文、交通状况及施工环境等资料;3、广深港客运专线有限公司下达的总体施工进度计划;4、铁路工程技术规范及国家行业标准、规则、规程:5、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》,(TB10753-2010);6、《铁路隧道监控量测技术规程》,(TB10121-2007);7、《高速铁路隧道工程施工技术指南》,(铁建设【2010】241号);2、工程概况广深港客运专线ZH-4标深港隧道下穿地铁1号线暗挖段位于福田站南端,该段隧道下穿福华路地下商业街和地铁1号线会展中心~购物公园区间隧道结构。
施工里程:DK111+986.7~DK112+069,全长82.3米,Ⅵ级围岩。
该段隧道结构和福华路地下商业街、深圳地铁1号线区间隧道平面位置重叠,相互关系为:地表为益田路与福华路相交的十字路口,交通繁忙,地下一层为福华路地下商业街,地下二层为深圳地铁1号线区间隧道,地下三层为本段暗挖隧道结构。
且施工同时,地铁1号线仍处于运营状态,对检测要求高,施工难度大。
该处地面标高约为+6.0m,地铁1号线的轨面标高为-8.02m,本段暗挖隧道轨面标高为-21.832m。
隧道结构断面分两种,DK111+986.7~DK112+021,长34.3m,开挖高度为11.88m,开挖宽度为14.7m,断面146.6m2;DK112+021~DK112+069,长48m,开挖高度为11.58m,开挖宽度为14.1m,断面137.32m2。
结构上开挖边线距离地铁1号线隧道结构底板约3.1m,内有地下商业街多根桩基伸入。
超前支护措施主要有水平旋喷桩、长管棚和超前注浆。
采用洞桩法施工,非爆破开挖。
拱部设2个导洞,先施工导洞,导洞完成后,在导洞内施工钻孔桩、竖向旋喷桩和冠梁等,最后采用CRD法开挖正洞。
2.1工程地质与水文地质1)、工程地质地层自上而下为素填土、淤泥质细砂、淤泥、粗砂、粉质粘土、全风化、强风化及弱风化花岗岩。
隧道断面主要在全风化花岗岩,下部进入强风化和弱风化花岗岩。
2)、水文地质场地位于深圳市南部沿海地带,为海积平原,现已被人工改造。
地表水较发育,地表径流密布,含水层分布广,厚度大且连续稳定,地下水与地表水的水力联系密切,互为补排关系明显。
2.2超前支护主要工程数量超前支护主要工程数量表3、施工组织规划3.1 施工总体规划根据本隧道特点,结合现场实际情况,计划先从隧道两端施工导向水平旋喷桩加固拱部土层,后施工长管棚和超前注浆。
水平旋喷桩施工:为确保水平旋喷桩施工质量,配备有丰富施工经验的专业施工队伍,在施工前,严格按设计及规范要求做试桩,选取最优施工参数。
上场两套设备,先施工福田南工作井端,再施工福田站南端井端,中间搭接3m。
长管棚施工:水平旋喷桩施工后,再施工长管棚,地层已经加固,不易塌孔,选用HTG-200型管棚钻机,钻孔完成检查合格后,插入管棚管,最后注浆。
超前注浆:直接在隧道两端的竖井和南端井侧墙上钻孔,侧墙作为止浆墙,分别从两端钻孔,北端注浆长度为41.15m,南端注浆长度为46.15m,中间搭接5m。
根据进度情况,上场2~3套设备,先施工南端,再施工北端。
注浆采用前进式分段注浆,分段长度3~5m,注浆压力0.5~1MPa,注浆速度5~110L/min,孔底间距1.6m,扩散半径1.2m,浆液填充系数大于0.8。
3.2 施工组织机构及劳动力组织本隧道由五工区负责施工,并配备有隧道、水平旋喷和钻孔桩施工经验的专业施工队,管理人员配备见下表。
主要管理人员配置表计划配置超前支护劳务队一个,超前支护队下设长管棚班、水平旋喷班和超前注浆班,具体任务安排及劳力配备见下表。
具体任务安排及劳力配备表3.3 施工准备资料员根据设计要求准备本工程相关的规范、验标等技术资料,并根据广深港公司下发的技术资料表格,准备好与本工程相关的资料表格,学习资料编制和填写方法要求。
组织工程部及质检部全体技术人员对图纸进行审核,将存在问题归纳汇总,并及时上报设计单位,经明确答复后按答复施工。
根据本工程特点和所含分部工程或工序情况,分析存在的技术重难点,组织工程部对重难点施工部位和各工序编制相应的技术交底。
并在各工序或部位开工前,组织全体作业人员进行学习。
试验人员及测量人员根据施工图内容,编制试验检测和测试工作计划,做好仪器设备和人员配备准备。
每个工序的第一个检验批作为样板工程,由工区总工程师亲自把关,质检部验收后,报请工区总工验收,最后由监理工程师验收,验收合格后,作为工序样板,严格按样板做好各道工序施工。
3.4 机械设备及计量测试仪器配置超前支护施工阶段,主要配置管棚、旋喷桩、超前注浆施工设备,详见下表。
主要施工机械设备配置计划表根据本隧道特点,主要计量、测试仪器配置见下表。
计量、测试仪器配置表3.5 施工进度计划计划工期为5.3个月,水平旋喷桩计划工期2012年8月20日至12月20日;长管棚计划工期2012年10月20日至12月31日;超前注浆计划工期2012年11月1日至2013年1月31日。
4、专项施工方案4.1 导向水平高压旋喷桩施工在隧道拱部布置φ600高压水平导向旋喷桩,共三排,孔间距400mm,排间距400mm,见旋喷桩及超前注浆布置图。
上场2套设备从两端施工,采用跳打、对打,北端加固长度为41.15m,南端加固长度为44.15m,搭接3m。
旋喷桩及超前注浆布置图4.1.1、工艺流程4.1.2、施工步骤(1)测放桩位测定并放出桩位,作好桩位标志,编定桩号,跳桩施工。
(2)设备安装调试HTG-200水平定向钻机 XPB-90E高压注浆泵平整工作平台,场地要求平整及硬化,同时挖设排水及废浆回收通道。
铺设轨道,安装立柱。
要求H型钢轨找平误差≤3mm;底盘对角线找方误差±3mm;斜拉筋需绷紧,交叉拉力基本相等;四柱对角误差±5mm。
对孔位。
设备安装好后,按技术交底调整钻机角度、方位,对准孔位,孔位误差控制在±50mm以内。
检查钻机、高压注浆泵运行是否正常,油路、电路是否完好通畅,符合安全要求。
安装钻头,并检查探棒及喷嘴是否能正常工作。
(3)开孔埋设密封装置使用吊线和水平尺调试安装好开孔器底座,进行预开孔,埋设孔口管,根据监测结果决定是否需要安装孔口密封装置。
(4)打设预导孔将导向钻头及第一根钻杆送入孔口管内。
开始钻进,每钻进3m要使用SE-2水平导向仪测量一次,并做好测量记录,一旦发现偏斜要及时进行纠偏,直到钻至设计深度。
水平旋喷桩施工顺序采取:先施工外层旋喷桩,再施工内层旋喷桩,最后施工中层旋喷桩;同一层旋喷桩先由拱脚向拱顶跳桩施工,左右交替(左2、右2、左4、右4……)直至顶部。
再从拱顶至拱脚,左右交替补喷所缺孔位,使左右均匀受压,后旋喷孔固结体能填补两孔间隙。
(5)终孔检测检查孔深和打设角度偏差,孔深不得小于设计深度,入孔角度控制在0.8%,成孔偏差不超过0.5%。
(6)配制浆液根据试桩结果,选定水泥浆配比为1:1,浆液搅拌必须均匀,搅拌时间不小于5分钟,一次搅拌使用时间亦控制在4小时以内。
制浆过程中应随时测量浆液比重,每孔高压喷浆结束后要统计该孔的材料用量。
(7)拔杆喷浆为保证旋喷质量,进行高压喷浆前应检查高压注浆泵,查看泵压读数,在达到30Mpa—50Mpa时,才可开始喷浆施工,同时,启动真空负压装置,主动排浆。
注浆流量控制在80L/min~90L/min,注浆时拔杆速度控制在15~20cm/min以内。
在高压喷浆时,泵工应随时观察泵压变化,一旦发现泵压过低或过高时应及时停止喷浆,查明原因后再恢复高压喷浆。
注浆压力监测当钻杆拔至离孔口0.5米处高压泵停止注浆,关闭浆液输送通道,再缓慢拔出钻杆,进行封孔作业。
(8)封孔缷下孔口管最外端的密封装置,关闭循环液排出口。
拔出钻杆和钻头,封孔。
(9)清洗高压注浆泵及钻杆4.1.3、质量控制(1)工程开工前,认真做好技术交底,上岗人员必须经过技术培训,特殊工种必须持证上岗。
(2)孔位误差不得大于50mm,倾角与设计误差不得大于1°。
(3)水泥土固结体28天无侧限抗压强度大于5Mpa。
(4)水平旋喷桩桩径应大于600mm。
(5)实时仪器监测纠偏。
在孔位开始钻进前用经纬仪和水准仪准确调整钻进方向,同时在钻头内部安装测控设备SE-2型无线水平导向仪,测量全程轨迹,控制偏差。
安装导向装置及定向跟踪测量钻进方法原理:水平定向钻进方法是非开挖管线施工的一种方法。
该方法要求在钻进过程中,接收仪能够跟踪准确测定钻头在地下的位置和方向。
根据钻头在钻进过程中的位置和方向同设计轨迹的差异,利用能进行调节方向的钻头(一般为楔型钻头)改变钻头的钻进方向,从而按设计要求完成各种管线的铺设。
钻头示意图如下:A、如图所示:钻头内装有特制的传感器,传感器直接由15V直流供电。
显示屏显示钻头的倾角(水平角度)、面向角(导向板的方向:导向板朝上即为12点,如同钟面)。
打设角度如果偏下,可以把钻头调到12点,即导向板朝上,直接顶进,此时由于导向板底板斜面面积大,受到一个向上的力,钻头轨迹就会朝上运动。
同理在6点纠偏可以使钻头轨迹朝下,9点、3点分别是为左、右纠偏方向。
如果角度合适,钻机会匀速旋转钻进,此时钻杆轨迹一般是平直的。
所以导向钻头是上下纠偏的关键。
B、本工程施工的钻头中传感器发射出来的角度信号被掌子面连续墙所屏蔽,接收显示屏无法收到信号;为解决施工中钻孔角度的监测信号传递问题,专门制作两个信号接收放大器,把该放大器放置在所要施工位置附近的地层内,避免建筑物或者金属物对信号的屏蔽和干扰。
4.1.4、工艺要点⑴施工角度控制和定位开工前,在地层内不同深度处埋设2个接收天线,确保钻孔全程均能测量钻孔偏斜度。
每钻进3米测量一次,及时纠偏。
⑵管内排浆调控系统本工程中,隧道拱顶距离开挖线约3米高处是深圳地铁1号线,施工中一旦因旋喷排浆不畅而导致地铁隆起超标,后果将不堪设想,因此,采用真空负压强制排浆系统。
主要设备有:导向排浆喷头、中空排浆钻具、大口径中间排浆送水器、导流强排泵和相应的压力传感器等,如下图所示。
强排导向钻头强排浆钻杆示意图强排浆送水器示意图射流泵工作原理4.1.5、施工注意事项施工过程中,操作人员要随时记录压力、喷浆量、钻进速度、拔钻杆速度等有效参数。
施工时严格控制各种施工参数,发现问题及时汇报处理。
现场施工做到及时记录、及时调整、及时汇报处理。