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深圳地铁一期工程施工组织设计
第一章施工组织设计编制说明
一、编制依据
(一)深圳地铁一期工程金田~水晶岛区间土建工程及西北联络线土建工
程《招标文件》第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ卷及补遗资料。
(二)现行的有关设计、施工、验收规范、规程及有关法律、法规。
(三)中铁第十一工程局企业内部有关施工技术管理、工程质量管理、安
全生产管理、文明施工管理的规章制度及办法。
(四)中铁第十一工程局ISO9002标准体系《质量手册》和《程序文
件》。
(五)对施工现场踏勘所获得的资料。
(六)我局对类似工程所拥有的技术、设备、施工实力及经验。
(七)有关地铁工程的劳动力、材料、机械定额。
二、编制范围
(一)工程范围
—水晶岛区间隧道土建工程。金田—水晶岛
区间为深圳地铁4号线的一个区间,区间隧道位于深圳市中心区内,区间隧道
,设计起讫里程为SCK3+~SCK3+。隧道
断面为单洞双线,在SCK3+,施工期间兼
作施工竖井。:.
,,
设计起讫里程LNCK0+~LNCK0+｡
(二)不包括的工程
下述工作由其它合同承包商完成,不包括在本工程范围之中:
;
、通信、信号、接触网等安装工程。
三、编制原则
(一)严格遵照《招标文件》要求的原则。
(二)严格遵照执行国家和部委颁发现行的标准规范规程及有关的法律法
规的原则。
(三)确保工期的原则。
根据招标文件要求的合同工期、安排劳力、材料和机械设备,合理配置资
源、确保合同工期、力争提前。
(四)百年大计、质量第一的原则。
确立质量目标、制定创优规划,执行ISO9002质量标准,采用科学合理的
施工方案、方法和工艺,确保每道工序、每个分项工程的质量达到国家及部颁
标准要求。确保部优工程,争创国优工程。
(五)安全生产、文明施工的原则
本工程位于城市的中心发展区,并穿越城市东西主交通干道,施工中对城
市的正常生活、交通有一定影响,同时又以地下作业为主,安全生产、文明施
工尤为重要,为此,我们制定了详细周密的计划和科学合理的施工方案,确保
地铁工地周围建筑物、地上地下管线及交通安全。创建文明工地,保护城市环:.
境。
第二章本标段工程概况
一、工程设计概况
(一)工程概况
本标段范围为金田~水晶岛区间和西北联络线,位于深圳市中心区内,南
接金田站,北接水晶岛站。区间设计起讫里程为SCK3+~
SCK3+,。西北联络线段起讫里程为
LNCK0+~LNCK0+,。区间隧道拱顶埋深
~。该区间拱顶埋深较大,且多穿越砾质粘性土和砂质粘性土,地
质条件较好,隧道断面为单洞双线,采用浅埋暗挖法施工,根据通风要求,在
右线SCK3+380东侧设通风井一座,施工期间兼作施工竖井。
(二)隧道平、纵剖面
金田、水晶岛两站均为侧式站台,,受车站及区间结构型
式的限制,。区间
,用一组半径为2000m的反向曲线使线间
,在进入水晶岛站前用一组半径为2000m的反向曲线使线间距变
｡
受深南路中心区水晶岛段远期预留地下空间的限制,区间隧道在该段的结:.
构顶外缘高程控制在-(黄海高程)以下。而金田站为换乘站,1号线在
上,4号线在下,因此,线路纵断面设计为以3‰的上坡由金田站出来,在
SCK3+‰的上坡,使线路迅速抬高,在SCK3+650处变为
3‰的上坡进入水晶岛站。
根据行车要求,1号线和4号线之间设西北联络线,设计起迄里程为
LNCK0+000(CK8+)~LNCK0+(SCK3+),与
1号线分开施工的里程为LNCK0+,与4号线分开的里程为
LNCK0+。其中LNCK0+~LNCK0+Ⅰ类围岩段,
LNCK0+~LNCK0+Ⅱ类围岩段。联络线平面布置为半径为
300m的曲线。
本区间为单洞双线隧道,结构形式为单洞双线马蹄形复合式衬砌,采用单
洞双线马蹄形断面防护密闭隔断门,隔断门里程为SCK3+665,向大里程方向
开启。
本区间中部的通风竖井为战时封堵竖井,采用钢筋混凝土梁进行水平封
堵,本次土建工程将战时放置封堵梁的井口拓宽部分结构施做到位。
(三)结构设计
参见《隧道结构横断面图》图2-1
区间采用马蹄形复合衬砌结构。区间标准段采用单洞双线马蹄形结构断
面;1､4号线联络线岔线段SCK3+~SCK3+
SCK3+617~SCK3+637段为双拱带隔墙断面;SCK3+~SCK3+
段为人防结构段;联络线与正线分开后为单洞单线马蹄形结构断面。:.
主体结构为复合式衬砌,由初期支护、二次衬砌和夹层防水层构成。初期
支护由网喷混凝土、锚杆、格栅钢架构成;二次衬砌为模筑防水钢筋混凝土。
区间隧道主要设计参数见表2-1｡
表2-1区间隧道衬砌设计参数表
围岩类别Ⅱ
喷混凝土厚度(cm)30(局部25)
锚杆长度(m)
初间距(m)×
设置范围拱部150o范围
期外插角15o
超前小导管注浆长度(m)
支搭接长度(m)
环向间距(cm)
护设置范围拱、墙
钢筋网
φ6钢筋网格(cm)15×15
格栅纵向间距(m)~
二次衬砌模筑钢筋混凝土厚度(cm)40~60
、接触网下锚段隧道设计:.
(1)联络线
1号线和4号线之间设西北联络线,起讫里程为LNCK0+000
(CK8+)~LNCK0+(SCK3+),与1号线分开施
工的里程为LNCK0+,与4号线分开的里程为LNCK0+。其中
LNCK0+~LNCK0+Ⅰ类围岩段,LNCK0+~
LNCK0+Ⅱ类围岩段。隧道主要设计参数见表2-2｡
表2-2联络线隧道衬砌设计参数表
围岩类别ⅠⅡ
喷混凝土厚度(cm)3025
拱脚上下各
设置范围拱脚上下各1m
1m
锚杆
长度(m)
间距(m)××
初
设置范围随具体情况而定拱部150o范围
超前
外插角15o15o
期
小导
长度(m)
管注
搭接长度(m)
支
浆
环向间距(cm)
设置范围拱、墙拱、墙
护
钢筋网
φ6钢筋网(cm)15×1520×20
格栅纵向间距(m)
二次衬砌模筑钢筋混凝土厚(cm)3030
(2)下锚段:.
区间在SCK3+100~SCK3+160处设锚段关节,在SCK3+(中
心里程)设下锚点。
:
锚杆:φ22螺纹钢筋早强水泥砂浆锚杆
格栅:主筋φ25螺纹钢筋
网喷混凝土:C20早强混凝土
钢筋网:φ6Ⅰ级钢
防水层:柔性防水层BFP双复合土工布防水板
二次衬砌:C30防水钢筋混凝土,抗渗标号≥S8
(四)隧道防水、排水
结构防水标准为二级:结构不得有漏水,结构表面可有少量、偶见的湿
渍。
(1)主体结构防水
结构防水采用复合衬砌夹层全封闭防水层,材料选用复合防水板,无钉和
双焊缝铺设。其防水构造为:网喷早强混凝土、柔性防水层、二衬防水混凝
土。同时,在浇注二衬时应预留注浆孔,对二次衬砌背后与复合防水板之间进
行充填注浆。
二次防水只允许有少量偶见的湿渍,不允许渗漏。经过多次专家研究论证
防水方案是可以达到要求的。如果施工后发现防水层与二衬之间确有渗漏现:.
象,应查找原因,根据具体情决定采取衬砌内注浆或引排水措施。
(2)双拱暗挖断面特殊节点防水
由于该段两拱间低洼处易形成积水点。因此对此处的特殊节点作了如下考
虑:
①在导洞顶部进行注浆填充低洼处,尽量减少地下水汇集。
②为防止中洞支撑拆除时的冲击和高温对防水板造成破坏,在防水板外侧
。
③如果防水板万一漏水,可通过引水管沿隔墙表面凹槽将水引至区间水沟
排走。
、施工缝、穿墙管防水
(1)变形缝
区间地质变化、断面变化较大、与车站结构接口处均设有变形缝,缝宽
10mm。防水材料选用橡胶止水带(严禁用再生橡胶制作的止水带)、双组分
聚硫橡胶、聚氨酯涂料、聚合物砂浆等。区间与车站接头处,车站做一段区间
后与区间之间设变形缝。变形缝预留接水槽。
(2)施工缝
施工缝分纵向施工缝和环向施工缝。其防水具体做法为在搭接面凿毛、清
洗、干燥后,在断面中间设置缓凝型膨胀橡胶条。
(3)穿墙管
穿墙管的主管在浇注混凝土前固定在钢筋骨架上,采用固定式防水法,其
构造有两类:一是止水环和遇水膨胀橡胶条、遇水膨胀止水带,二是预留槽
法,槽体内涂抹双组分聚硫橡胶材料等。:.
隧道采用侧式水沟排水,联络线纵断面考虑竖曲线后,全线最低点位于
LNCK0+430,该处隧道为正线与联络线合建结构,因此联络线隧道内水可通
过正洞侧沟排走。
二、工程地质及地震烈度
(一)围岩类型
区间隧道SCK3+~SCK3+,
II类围岩;西北联络线LNCK0+~LNCK0+,
围岩类别为I类,LNK0+~LNCK0+,
别为II类。
(二)地质构造
本标段区间和联络线范围上覆第四系全新统人工堆积层(Qm1)、冲积层
4
(Qa1)、中更新统残积层(Qe1)、下伏燕山期花岗岩(Υ3),现分述如
425
下:
(Qm1)
4
素填土(粉质粘土):可塑至坚硬,~｡
素填土(粘土):可塑至坚硬,~｡
(Qa1)
4
粉质粘土:流塑至坚硬,~｡
粘质粉土:密实,稍湿,~｡
粘土:硬塑,~｡:.
淤泥质粉质粘土:流塑,~｡
中砂:松散,饱和,含粘性土,为地震可液化层,~｡
砾砂:稍密至中密,饱和,~｡
(Qe1)
2
砾质粘性土:软塑至坚硬,~｡
砂质粘性土:软塑至坚硬,厚0~｡
(Υ3)
5
全风化:岩芯呈土夹砂砾(砂)状,~｡
强风化:岩芯呈砂砾状,~。
中等风化:岩芯呈块状,。
(三)岩土物理力学指标
区间岩土的主要物理力学指标见表2-3｡
联络线岩土的主要物理力学指标见表2-4｡
(四)地震烈度
本地区地震烈度为7度。
表2-3区间岩土的主要物理力学指标:.
天然容重内摩擦角凝聚力渗透系数
土层
(KN/m3)(度)kpam/d
素填土(粉质粘土)
素填土(粘土)
砾砂(稍密)~5
砾砂(中密)~5
表2-4联络线岩土的主要物理力学指标
天然容重内摩擦角凝聚力渗透系数
土层
(KN/m3)(度)kpam/d
素填土(粉质粘土)
素填土(粘土)
砾砂(松散)
砾砂(稍密-中密):.
三、水文地质及气象条件
(一)水文地质
区间:~,为第四系孔隙潜水及少量围岩裂
隙水,主要补给来源为大气降水,地下水水温26oC左右,~
。地下水对钢结构具弱腐蚀性。
联络线:~,主要为第四系孔隙潜水,局部
微具承压性,主要补给来源为大气降水,~,水位变
~。地下水对混凝土结构具弱酸性,中等分解性、弱溶解性腐蚀,
对钢结构具弱腐蚀性。
(二)气象条件
深圳市属亚热带季风气候区,冬季无严寒,夏季湿热多雨,春秋季不明
显。年平均气温22oC,。
(1964年10月13日)。常年盛行南东东风(频率为17%),北北东风(频
率为14%),其次为东风(频率为13%),北东风(频率为11%),随季节
和地形的不同而不同。
四、施工条件
本工程位于深圳市中心区内,交通发达,通信、供电、供水十分便利。本
工程设计未提供地下管线数量和位置,施工中提前与城管部门联系,查清地下
管线位置与路径,及时采取相应的保护措施。本工程只安排一个竖井,周围场
地宽阔,施工中与周围建筑物无干扰。施工中隧道弃碴的运输,在当地交管部:.
门的指导下进行交通疏解、安排运输作业。
五、主要施工项目
;
;
;
;
;
,包括机电、市
政公用设施、管网等预埋件、预留孔,以及迷流电接地工程等。
工程数量详见招标文件(18段)第III卷中工程数量清单。
六、业主对本工程的工期要求
根据招标文件第Ⅰ卷第1篇,投标人须知第3页规定要求,本工程施工工
期为:
:承包商与业主签定合同协议书的当日。
:自开工日期起算,26个日历月后当日。
:26个月。
:2002年9月30日。
第三章施工组织设计:.
一、施工总体布置
(一)施工准备
合同签订后,立即按投标书的施工组织设计进行前期准备,在业主和监理
组织技术交底、图纸会审和测量交桩后,立即做好以下各项施工准备工作。
(1)审核设计图。就设计图纸中的有关问题提出质疑,并澄清。
(2)复测控制测量桩和水准基点,制定地铁定位控制测量方案和监控测量
方案。
(3)编制实施性施工组织设计,报监理审批。
(4)对技术人员进行技术分工和技术交底培训。
(5)建立工地试验室,提前对主材料、地材及砼砂浆进行试验与选配。
(1)按照施工组织设计的计划,迅速组建“项目经理部”,配齐有关成
员,尽早开展工作。详见第四章“施工装备及劳力安排”部分。
(2)按照施组计划,调遣施工队伍、设备进场。
按施工组织设计的计划,进行场地布置,修建各种临时设施。主要包括:
通讯、供电、供水、住房、施工场地安排、道路硬化等工作,临时设施的修建
详见第三章、八、“施工总平面布置及临时设施”部分。
:.
主动与当地政府及有关部门取得联系,以优化施工外部环境。同时与业
主、监理、设计院请示汇报,以便尽早开工。
,制定材料供应计划,并及时采购材料组
织进场。
详见第五、六、七章的各种保证措施。
主要包括:施工技术、施工安全、质量教育、文明施工和法纪教育。
,核实现场拆迁项目情况,并报告业主和监
理以便及时处理。
,经监理审批后正式施工。
(二)工程范围及工程特点
~､4号
线西北联络线隧道。根据地面环境、隧道埋深、隧道结构和隧道穿越的工程地
质和水文地质条件,确定采用浅埋暗挖法施工。详见《浅埋暗挖法施工工艺框
图》。
本标段区间及联络线隧道,结构横断面类型多,结构复杂,有单孔双线、
单孔三线、双拱不对称、横通道与正线交叉结构等多种形式,施工工艺复杂,
施工防水难度大,主要表现在::.
(1)单拱三线段施工方法
该段里程SCK3+~SCK3+,,最大开挖跨
,围岩类别为Ⅱ类,属于软弱浅埋大跨的地下工程,施工中极易发
生过大的地表下沉、围岩变形和坍方事故。
(2)双拱不对称结构地段中隔墙稳定性问题
该段里程SCK3+~SCK3+,,设计为双拱不
对称结构,采用中洞和侧洞相结合的混合法施工(见图3-7)。当小跨拱结构
完成后,开挖大跨拱“9”部,其初期支护未封闭成环前,中隔墙受力不平衡,
容易向大拱一侧产生位移。
(3)横通道与正线隧道交叉部位施工方法
由于横通道在正线断面内不能施作中隔墙和两侧的二次衬砌,拱圈如何施
作,拱圈重力如何传递,必须加以解决。
(4)双拱结构中隔墙墙顶节点防排水处理
由于双拱在中隔墙处位置最低,容易积水,一旦防水层施作不慎,容易形
成渗漏水,造成永久病害。
(三)施工方案
正线区间隧道有单拱双线、单拱三线、双拱带隔墙对称结构和双拱带隔墙
不对称结构四种类型,详见第二章《结构横断面图》(图2-1)。单拱结构
段,以侧洞法为基本施工方法,如有条件,也可改用三层台阶法;双拱带隔墙
对称结构段和竖井横通道采用中洞法;联络线与正线合建设隔墙前的单拱三线
结构段用侧洞法,设隔墙后的双拱不对称结构段采用中洞和侧洞混合法。
西北联络线隧道为单拱马蹄形结构,采用弧形导坑先进的台阶法。:.
(四)施工程序安排
先施工竖井、横通道,再分南北两个方向施工正线区间隧道,南段施工至
西北联络线后,待正线通过岔线段10m后,再开挖西北联络线隧道。区间与
联络线隧道土建工程基本完工后,在竖井上方修建风亭。详见《总体施工程序
图》。
(五)施工降水
正线和联络线穿越的地层,除联络线LNCK0+130~LNCK0+
,其余地段主要为砂质、砾质粘性土层和全风化、
强风化花岗岩,水文地质条件较好,原则上不考虑井点降水,局部地段视地下
水情况而定。联络线富水砾砂层地段,采用20cm厚的高压定喷止水帷幕截
水,并在帷幕内进行井点降水。帷幕施作时间安排在掘进工作面到达前三个月
完成,井点降水随工作面分段进行,并提前一个月抽水。
(六)施工作业的基本方法
采用小型机具开挖,装碴机装碴,矿车有轨运输出碴,井口龙门架配以料
斗提升卸碴,自卸汽车远运弃碴。初期支护紧随开挖,及时封闭成环,并根据
围岩量测结果,提出二次衬砌施作时间和方案,报批后采用衬砌台车(架)、
混凝泵灌筑二次衬砌混凝土。全部施工过程严格贯彻“管超前,严注浆、短开
挖、强支护、快封闭、勤量测”原则,实施信息化施工与管理。:.
为满足计划进度的出碴运输要求,轨道铺设数量:区间隧道采用2线,西
北联络线隧道采用双线,横通道采用4线。正线和联络线隧道每隔50~100m
设道岔渡线,以便调车作业。
(七)施工通风
采用地面设风机管路压入式通风。为提高通风效果,设2条管路,一路经
竖井通往竖井以南正线工作面,另一路经竖井通往正线北工作面和西北联络线
工作面。根据需要加设局扇加速污浊空气排放。详见《通风系统布置示意图》
(图3-1)。
二、区间隧道施工方法与施工工艺
该区间隧道起止里程为SCK3+~SCK3+,全长
,~。全隧道穿越Ⅱ类围岩。隧道衬砌结构有
单拱双线、单拱三线、双拱带隔墙对称结构和双拱带隔墙不对称结构四种类
型。
~(下锚段),~
(下锚段)。主要施工方法为侧洞法。作业顺序、各部开挖尺寸、各部纵向距
离详见《单拱双线侧洞法》图3-2｡
(1)开挖:首先在开挖轮廓线拱部150o范围,,以
,各排小导管拱搭接长度
。然后采用小型机具开挖,。对于围岩自稳性很差的地
段,则采用人工预切槽法,即沿开挖轮廓线先挖出格栅钢架槽,嵌入格栅钢架
和钢筋网,湿喷混:.
凝土。
(2)初期支护:开挖后随即初喷5cm早强混凝土,封闭工作面和周边围
岩,再架设格栅钢架,并及时形成封闭环。格栅钢架采用4肢ф25螺纹钢筋及
箍筋组成,。各段钢架之间用钢板栓接,接头部位增设1根注
浆锚管,端头与格栅主筋焊接,起锁口作用,以发挥格栅钢架的空间受力效
应。,×
浆锚杆。
(3)出碴及排水:侧洞上部碴土利用横撑木板平台倒入侧洞下部轨道上的
斗车,下部碴石用人工或小型装碴机装入斗车,运至竖井井底车场,卸入吊斗
内排出。侧洞底部设临时排水沟,防止地下水漫流。反坡施工地段,每隔40m
设一个临时集水井,利用管道逐级抽排。
(4)防水层施工,首先用砂浆抹平喷混凝土表面,再按无钉铺设工艺铺设
BFP双复合土工布防水板。防水板搭接部位采用双焊缝热焊工艺。
(5)二次衬砌
使用衬砌台架和钢模板泵送混凝土灌筑,并预留注浆孔,以便对衬砌背后
进行充填注浆。衬砌混凝土数量大时,通过地表输料孔,将商品混凝土送入洞
内混凝土泵进行泵送;数量较小时的零星砼利用洞内搅拌机拌合,再用混凝土
泵直接泵送入模。除采用侧洞法外,对于围岩自稳性较好、无水或微量地下
水、对地表下沉不严格要求地段,也可采用三台阶法施工。其施工方法如《单
拱双线台阶法》图3-3所示。
上部采用环状开挖留核心土,边开挖边施作初期支护。初期支护的组成和
参数同侧洞法。中层左右两侧槽开挖前后错开3m左右,格栅钢架和网喷混凝
土及时紧跟。下层开挖支护方法同中层一样。拱墙初期支护完成并且围岩基本
稳定后,自上而下施作防水层,灌筑侧槽部位仰拱和墙拱,最后开挖中部核
心,完成仰拱。三台阶法与侧洞法相比,在控制围岩变形和地表下沉方面不如:.
侧洞法,但施工比较简单,不需要破除断面内的临时喷混凝土格栅钢架,能够
提高施工速度。
区间隧道在SCK3+500~SCK3+650段两次下穿深南西路。该区间隧道设
计为单拱双线段,其施工方法除按上述:“单拱双线段”施工外,在公路下方
隧道初期支护上加密钢格栅,(
榀),以增强初期支护能力,有效控制地表下沉,确保公路运行安全。
该段为区间正线和西北联络线的岔线段,起止里程为SCK3+~
SCK3+,。~,开挖高度
~,围岩类别为Ⅱ类。施工采用侧洞法,详见《单拱三线侧
洞法》(图3-4)。
由于该段较短,总体施工安排为,左右侧洞全部贯通并完成