L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 到基坑围护桩。
出洞施工:围护桩前小导管注浆、按设计顺序分部破除原地下室基坑围护桩夹层段、开挖初支施工、二衬整洞封闭施工、拆除地下室侧墙出洞、洞口修饰。
梁板恢复及路面施工:梁板恢复、洞口封闭墙施工、路面填充层施工、路面铺装施工、排水附属施工、场地清理、交工验收。
2.工程概况
2.1工程概述
F1-5/F1-4隧道位于广州市天河区花城广场西侧。花城广场位于珠江新城中心,珠江新城是广州城市新中轴线、CBD核心区,花城广场为广州最靓丽的区域,是广州最大的市民休闲、娱乐、购物中心。花城广场位于黄埔大道以南、华夏路以东、冼村路以西、临江大道以北,最宽处达250米,总面积约56万平方米,是广州最大的市民广场,于2010年10月25日向市民游客全面开放。高德置地的商业楼盘 “春、夏、秋、冬”集办公、酒店、休闲娱乐为一体,矗立在广州新城市中轴线上,建筑特色 依中轴线而生,临珠江而立,位于CBD最核心的商务区。F1-5/F1-4隧道连接珠江新城高德置地广场的F1-5地块上的 “春商场”与F1-4地块上的“夏商场”。
F1-5/F1-4隧道位于珠江西路下方,隧道全长36.5米,埋深约5米,拱顶距离最深管线约0.67米,结构宽16米,高6.4米;净宽14米,净高3.8米,采用暗挖法施工。
2.2工程地质及水文地质 2.2.1工程地质
隧道场区地质自上而下主要为人工填土层、冲积层、残积层和基岩全风化带,其中人工填土层密实度均匀性差;冲积层中淤泥质土为高塑性软弱土、粉细砂层呈松散状;残积层中粉质粘土呈可塑状,上述各地层其工程性质差;基岩全风化带风化剧烈,裂隙发育,破碎,遇水软化。 2.2.2水文地质
场区地下水主要为人工填土层中上层滞水,冲积层砂土孔隙水和基岩裂隙水,具有较大的承压性,其补给来源广,含水丰富。钻孔揭露地下水位埋深为2.4-9.1米,水位标高-0.64-6.78米。 2.3隧道结构设计
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L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 F1-5/F1-4地下隧道主体结构设计使用年限为100年。结构安全等级为一级。 采用浅埋暗挖法及喷锚构筑法,即以锚管、钢筋网、喷射混凝土和钢架为初期支护。复合式衬砌结构,以模筑钢筋砼衬砌为二次衬砌组成,初期支护与二次衬砌间设封闭防水层。 2.3.1超前支护
为防止开挖期间大量地下水流失与砂层的坍塌,造成路面沉降及保证通道施工安全,超前支护采用水平旋喷桩+大管棚+套打小导管,注三液浆(水泥+水玻璃+MC超细水泥)。
(1)水平旋喷桩:
开挖周边(含临时支护周边)设置双排旋喷桩,桩径600mm,间距400mm,长20.0m,内外分别设于开挖线外200mm、600mm。
(2)大管棚:
采用Ф108×6mm钢管,环向间距35cm,设于开挖线外400mm; (3)超前小导管注浆:
开挖周边(含临时支护周边)设置双排小导管,采用Ф42×4mm钢管,环向间距350mm,纵向间距3.0m,单根长4.0m。
掌子面采用30㎝厚C20网喷混凝土临时封闭,采用小导管注三液浆止水及加固地层。注浆管采用Ф42×4mm钢管,单根长6.0m,间距40×40cm梅花形错开布置。 2.3.2初期支护
初期支护永久部分采用四肢钢筋格栅钢架,喷射C20混凝土400mm厚,临时支撑部分采用Ⅰ22a型钢钢架,喷射混凝土300mm厚,钢架之间采用φ22钢筋双层连接,纵向间距0.5m。每榀格栅钢架的每片脚部均打设锁脚锚管。 2.3.3二次衬砌
采用C35P10防水钢筋混凝土,拱墙厚度600mm,底板1000mm;防水采用PVC卷材全包防水。 2.3.4抗震设防
本工程所在地为抗震设防烈度7度区,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组,Ⅱ类场地。抗震设防分类为丙类,抗震等级为四级。隧道结构内梁柱抗震等级为四级。 2.3.5主要工程量
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3 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 详见表2-1。
表2-1 主要工程数量表 序项目 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 防水 13 14 15 16 17 18 天桥保护 支顶钢架 19 kg 管 13939.8 含Φ600×12mm钢二次衬砌 土工布 模筑混凝土 钢筋 临时支顶 基础混凝土 钢筋 300g/ m C35P10 C25 2项目特征 单位 m m m 3数量 3392.0 2200 5360 备注 含10cm超挖 浆液1:1:2(超细水泥) 土方 大管棚 超前支护 水平旋喷桩 超前小导管 掌子面注浆 小导管 格栅拱架 初期支护 喷射砼 锁脚锚管 型钢拱架 临时支护 水平旋喷桩 超前小导管 PVC防水卷材 Φ108×6@350 Φ600@400 Φ42×4@350 Φ42×4@400 C20 Φ42×4 I22a Φ600@400 Φ42×4@350 3mm厚 浆液1:1:2(超细水泥) M3/m 855.8/21394.0 (超细水泥) M3/m 2132.5/47388.0 浆液1:1:2kg m m kg m m m m m kg kg m kg 33223109817.9 556.9 936 981970.0 3440.0 26112.0 1341.6 1341.6 857.8 108105.4 21198.5 38.4 2179.2 含拆除 3.工程特点及难点分析
3.1环境复杂,进出洞困难,施工难度大
地下隧道是在既有高层建筑的地下室负一层、负二层内进、出洞,施工场地狭窄,施工空间受限,需要停用相关设施、迁改部分既有设施;拆除影响施工的部分梁板,破
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L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 除部分地下室侧墙及原建筑基坑部分围护结构。距洞顶开挖线上0.674m有Φ1.5m污水管道,洞内有天桥桩基,结构边墙开挖线外也有天桥基桩,增加了初期支护施工难度,既要确保既有建(构)筑物安全,又要确保施工顺利进行、进出洞安全,施工难度大。 3.2工程地质、水文地质条件差
隧道场区地质自上而下主要为人工填土层、冲积层、残积层和基岩全风化带,其中人工填土层密实度均匀性差;冲积层中淤泥质土为高塑性软弱土、粉细砂层呈松散状;残积层中粉质粘土呈可塑状,上述各地层其工程性质差;基岩全风化带风化剧烈,裂隙发育,破碎,遇水软化。
场区地下水主要为人工填土层中上层滞水,冲积层砂土孔隙水和基岩裂隙水,具有较大的承压性,其补给来源广,含水丰富。钻孔揭露地下水位埋深为2.40~9.10m,水位标高-0.64~6.78米。。场区工程地质、水文地质条件极差,施工中易引起坍塌、突水突泥,开挖面失稳,安全风险高。
3.3隧道矢跨比小,受力状况不好,复盖层薄,安全系数低
隧道结构成扁平状,不能很好的形成自然拱,所有影响隧道的动、恒荷载全部要由隧道内部结构承担,加之浅埋暗挖,工程地质、水文地质条件差,更增加了安全风险。 3.4内外施工环境复杂,施工组织困难,社会影响面大。
隧道工程是在既有商厦的地下室实施,施工队伍安排、施工平面布置、工程材料运输存储、施工机械设备、人员效率发挥、通风排尘等受到多方面因素制约。工程地处珠江新城繁华商业区,隧道分别穿越珠江西路及人行天桥,工程施工不能对地面环境及商厦的正常运营造成影响,施工安全必须万无一失,否则将造成不可挽回的社会影响。 3.5施工机械化程度低、工期压力大
由于隧道在商场负一层和负二层进、出洞,一是梁、柱、墙对隧道施工影响大,需拆除部分梁板结构才能进出洞。二是出碴进料只能使用进入地下室停车库通道,施工机械及运输设备受地下室空间及通道限制,只能采用人工配合小型机具施工。三是场地堆载受楼层载荷限制,不能在现场存放过多的工程材料及渣土,需频繁调运。综上所述钻孔注浆、出渣进料、开挖掘进、初支二衬均受环境因素制约,降低了施工效率,延长了各工序作业循环时间,影响施工进度,计划工期压力大。
4.施工总体部署
4.1项目组织机构及施工队伍安排
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L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 经公司批准,组建 “L&M地下隧道项目经理部”,项目部设五部两室,即工程管理部、安全质量部、计划合同部、财务部、物资设备部、综合办公室、试验室。工程测量及监控量测人员由工程技术部配备管理,安质部设质检工程师和安全工程师。下辖7个专业工班,建立相应的岗位责任制度。根据本工程特点,选派曾在广州和深圳地区有地铁施工丰富经验的孙振立同志担任项目经理;选调公司副总工程师赵炜同志担任项目总工。组织机构见图4-1。
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项目经理:孙振立
现场专家
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总工程师:赵 炜 安全副经理:文长贵
工
程技术部 李东记 安全质量部 颜 磊 试 验 室 李翠翠 物资设备部 申蛰龙
计划合同部 李 晖 财 务 部 陈幼芬 综合办公室 蒲先学
图4-1 施工组织机构图
4.2施工任务划分及施工人员配备
本隧道工程按专业化组织施工,根据工程内容设置7个专业工班,施工任务划分及劳动力安排详见表4-1。
表4-1 工班划分及人员配置表 序号 1 工班 超前支护工班 工作内容 大管棚、水平旋喷桩、超前小导管施工 6 主要工程量 36.7m 工班长 人数 20 中铁十五局集团有限公司