竖井施工组织设计

广州市地铁二号线公—纪区间

竖井工程施工组织设计

一、编制依据

1、广州地铁二号线公园前至纪念堂区间土建工程《招标文件》第Ⅰ～Ⅳ卷；

2、广州市地铁二号线公—纪区间土建工程投标书；

3、广州市地铁公--纪区间竖井施工设计图；

4、地下铁道工程施工及验收规范和其它相关规范、技术标准等；

5、本企业综合施工能力及现场调查情况。

二、工程概况

广州地铁二号线公-纪区间工程包括公园前站至纪念堂站区间隧道及地铁一、二号线之间的联络线隧道工程。正线隧道全长621.91m，新建联络线隧道长271.84m（其中与右线合建81.25m），正线隧道有单线、双线和三线等多种断面形式。共设三座竖井，作为施工通道。

1#竖井位于区间隧道南端公园前路路中，地铁一、二号线联络线隧道上，竖井中心里程为LDK0+186.277,井深为20.068m，平面净空尺寸为7×5m。主要承担联络线隧道、喇叭口、双线隧道的掘进、支护、衬砌等施工任务。

1#竖井结构：锁口梁、分隔墙为C25钢筋砼；井身采用喷锚支护结构，

WTD25中空注浆锚杆，5.0m长，锚杆竖向间距1.5m，环向间距1m，菱形布置；喷射C20早强砼，厚40cm；钢架为29cm×35cm的四肢钢格栅，环向布置，沿井身方向每0.5m一榀布置。

2#竖井位于区间隧道中部，市政府旁府前路与连新路交叉口东北侧渡线大跨度隧道上，竖井中心里程为YCK14+205.500，井深29.499 m，井口平面净空尺寸为21.5m×9.0m，主要作为三线大跨度隧道和部分单、双线隧道的施工通道。

2#竖井内轮廓尺寸为21.5m×8m×30.746m（长×宽×深），由两道间墙将竖井分为三个井区，短边壁墙为曲面。三个井区的内净空尺寸分别为：7.22m×8m×30.746m、6.9m×8m×30.746m、7.22m×8m×30.746m。井身四壁采用复合式支护结构，即初期支护采用40cm厚C20喷射早强砼，内设矩形格栅钢架，格栅钢架竖向净间距0.5m；二次衬砌采用40cm厚C25防水钢筋砼；间墙采用厚度80cm C25钢筋砼。井口环框处绑扎钢筋，一次浇筑完成整体结构；井底板为长边弧形，80cm厚C25防水钢筋砼。井窝3个，均匀布设，结构为50cm厚C25防水钢筋砼。

竖井短边井壁从井口环框底至井底均采用WTDΦ25注浆锚杆，端头与格栅钢架锁合，锚杆长L=5m，与井壁成70°下倾角，间距为1m×1m，梅花型布设；长边井壁从井口环框底至隧道拱顶上2m处亦采用WTDΦ25注浆锚杆，锚杆长L=5m，间距为1m×1m，垂直井壁梅花型布设。

3#竖井位于连新路广纺联公司办公楼南侧，此竖井除辅助隧道施工外,还兼作区间隧道环控机房。竖井中心里程ZCK14+395.846，平面净空尺寸为23.75m×15.0m，竖井深度为24.298m。基坑采用Φ1500mm密排

人工挖孔桩作维护结构，挖孔桩长约29.0m，桩身采用防水钢筋混凝土，挖孔桩护壁采用普通混凝土或钢筋混凝土，厚20cm。基坑采用Φ600mm钢管（壁厚t=12mm）支撑。

三座竖井所处地层从上而下分别为：第四系人工填土层、冲积土层、及白垩系上统三水组康乐段泥质粉砂岩、含砾砂岩夹粗砂岩、砂砾岩、砾岩。根据其不同的成因类型及工程地质特性，分别为：<1>人工填土层、<2-1>及<4>冲-洪积粘性土层、<5-1>残积土可塑层、<5-2>残积土硬塑层、<6>全风化层、<7>强风化带、<8>中风化带、

<9>微风化带，其中，〈1〉、〈2-1〉属Ⅰ级松土，〈4〉、〈5-1〉和〈5-2〉

层属Ⅱ级普通土，〈6〉层属Ⅲ级硬土，〈7〉层属Ⅳ级软石，〈8〉、〈9〉层属Ⅴ级次坚石。岩体风化层厚，1号竖井井身绝大部分位于土层及全风化岩层中，底部位于强风化岩层中；2号竖井上半部位于土层及全风化岩层中，下半部位于强～中风化岩层中；3号竖井大部分位于土层及全风化岩层中，下部位于强风化岩层中。竖井处地下水有储存于第四系覆盖层中的孔隙水和储存于基岩中的裂隙水，冲-洪积土层和残积土层含水贫乏，透水性较差，属相对不透水层，基岩裂隙水主要赋存于强风化带和中风化带内，1、2、3号竖井位置地下水位埋深分别为2.5m、2.4m、和3.9m，地下水对混凝土及其中钢筋无侵蚀性。

本地区地震基本裂度为Ⅶ度。

三、现场调查

1号竖井：

1、1#竖井位于公园路路中，沥青砼路面，宽15m，东邻吉祥路，西邻连

新路交通运输便利。

2、在建筑红线之外，周边无地面、地下建筑物干扰。

3、竖井位北侧邻一棵大榕树的最下一枝大杈高度仅有 3.5m，严重影响

竖井龙门架（8.0m高度），同建设单位及相关部门研究决定将其砍掉。

4、竖井位南侧的广州八建工地的围墙影响存碴场面积，经建设单位同意

再向前征地5m ×15m，来解决存碴场面积满足70㎡。

5、竖井处地下有4条管线：

(1) 埋深0.56m的砼300排水管.

(2) 埋深2.04m的砼800给水管.

(3) 埋深1.86m的砼500排水管

(4) 埋深0.89m的砼200排水管

在南侧邻近井口还有一条通信电缆通过。以上这些管线在探坑施工时加以注意。

6、施工现场建设单位暂时无法提供水源和电源，因此开工后，施工用水

将从隧道局工地接管，在现场设蓄水池；施工用电为120KW发电机自行发电或与其它单位协调。

2号竖井：

2#竖井位于市政府旁府前路与连新路交叉口东北角，正好压住规划道路红线，大部分处于市府大院围墙以内，施工临时占用市政府院内简易停车场及车棚,其东北角外远处有一市政府门卫值班室平房(面积约42m2),其北侧约7m处有一古树(需保护)。竖井西侧壁位置有一根给水管（铸铁J150）和一根电力管线（铜L800×400）通过，埋深分别为0.44m和0.74m，竖井西

侧（连新路内）约8～10m位置有一根埋深约3.44m的排水管（混凝土P610）通过。竖井西南侧连新路旁有一棵古树需要保护。

2#竖井施工场地紧连市政府大院，噪音、灰尘、卫生等方面要求很高，施工中一定要控制在标准范围内。施工场地处于连新路和府前路交叉路口，交通繁忙，施工安全非常重要。

3号竖井：

3#竖井西端因设风亭需占两幢C3民房，西端南、北侧壁分别与一幢B3民房和广纺联办公楼A4房紧邻；其东侧13m处有市政府办公厅公文换站B4房。从收集列的市政地下管线图知，竖井及其附近有8根地下管线通过，其中顺隧线路方向通过坚井的管线有3根，分别是一根给水管（铸铁J400），埋深0.75m；五层电话管线（铜D550×350、光缆），埋深0.54m；一根排水管(砼P600)，埋深1.64m。竖中西侧约20m处有一根给水管和一根排水管通过；竖井北侧侧壁位置有一根排水交管通过；竖井东侧17m处有一根电力管线（铜L580×550）和一根给水管（铸铁J150）通过，埋深分别为0.7m和0.38m。在竖井内北侧壁处有一根斜向排污管道（混凝土P600）。

在3#竖井周围有很多建筑物，经现场调查了解，都出现不同程度的裂缝和沉降。竖井西侧连新路边建筑物分别为省通信产品交易中心、广纺联、民房五栋；竖井东侧连新路边建筑物分别为新华社广东分社、文件交换站、政府机关幼儿园。因此，要求严格控制地面沉降和地下水流失，严密监测周围建筑物的变形。

附：1#、2#、3#竖井位置拆迁管线图

四、施工场地布置及临时设施

1#竖井：

1、施工现场西侧沿围墙建一座300㎡二层楼，可容纳140人，满足施工高峰的需要；厕所一座24㎡。

2、在公园路两端开门（5m宽），并设门卫、洗车台。

3、压机房、配电房、修理房临近井口位置布置。

4、钢筋加工棚按7×15m设置，构件加工厂及卸料堆放场按100㎡考虑

设置。

5、存土场在井口前面积70㎡，挡碴板2.0m高,可满足大断面(喇叭口)

日出碴136M3要求。

6、搅拌站只设一台350L搅拌机，邻近砂场，碎石场面积分别为30㎡和40㎡，为拌制喷砼用。

7、水泥库为24㎡，可存水泥20T。

具体详见施工平面布置图。

2#竖井：

1、供水：在业主提供好的供水管上接供水管线，井口旁设置10m3储

水池，用Φ150胶管引入施工现场。

2、供电：配备75KW发电机1台，放于2#井旁，待业主提供电源到

位后，以业主提供电源为主，电线均沿竖井通过Φ50胶管进入施工现场。

3、通风：自备一台20m3电动环保型压风机，放在井口旁，用风管引

入施工场地。

4、施工排污：在施工场地设有净化池，污水经净化池净化后排放到

指定的下水道内。

5、临时生活房屋：在施工占用场地内新建二幢二层砖砌职工宿舍楼，

建筑面积为700m2。

6、施工场房：施工场房主要有压风机站、水泥库、钢筋加工棚、停

车场。除水泥库用粘土砖砌以外，其它场房用钢管焊架，顶上盖石棉瓦。

7、施工场地围蔽：根据招标文件第II卷（附件三）《关于统一地铁施

工场围蔽做法的通知》要求，施工占用场地统一采用粘土砖围蔽，并按规定的内容和标准进行装饰。

3#竖井

1、平面布置

3#竖井周围情况复杂，施工场地狭窄，施工期间封闭连新路，但需留出消防通道，施工现场仅限于宽临时围护15m长159m的狭长范围内，3#竖井又将此场地拦腰切断，根据现场的实际情况，本着科学布局，合理安排，减少干忧，防止扰民的原则，进行现场平面布置。

2、临时设施

施工通道：施工期间，在围敝的南北两侧各设大门一座，施工场地内留通向井口的道路，进料及出土均可从中山五路及交通疏解通道进入工地。场地的占地红线及地铁总公司的要求，采用红砖砌墙围敝并按要求进行装修。广纺联，紧靠居民楼防护桩施工期间，暂用钢瓦维护，桩施工完毕，地面恢复后，再用红砖砌墙围敝。

3、生活及生产房屋：在施工场地的东南侧建生活及现场办公用房，为二层砖砌结构房屋面积250m2。生产用房主要有：材料库40 m2，钢筋加工房100 m2，空压机房35 m2，发电机房35 m2，等共460 m2，均为砖砌结构。

4、施工用电：

业主在紧邻3#竖井的2#竖井处提供—1000KVA的变压，施工及生活用电均从该处接入，线路采用三相五线制架空线路，接入工地后，安装用电保护及电表，线路总长,在施工用电接之前，挖孔桩等前期工程施工，采用自备一台120KW发电机发电，发电机房采取隔音措施，减少噪音扰民。

施工用水：在业主提供的水源处，用ф480钢管接入工地，工地设储水池一个，供施工及生活用水。

排水设施：沿施工现场连新路东侧道边设排水沟，两大门出口设洗车位及净化池，施工污水经净化池沉淀净化后，排水市政污水管中。

五、交通疏解（见1#、2#、3#竖井交通疏解图）

1#竖井

施工期间封闭公园前路，所有车辆绕行中山五路通过。

2#竖井

施工场地占府前路2.8m宽、3.5m长一段。连新路从与府前路交叉处封闭，公文交换车辆从连新路左侧人行道单行通过，其它车辆禁止通行。在交通岗显要处立一警示标志。

3#竖井

施工期间封闭连新路，但需留出5m宽的消防通道，市政府机关幼儿园公文交换站，新华社广东分社等沿线单位可以沿此路通行，连新路西侧居民

在市建委工地开一条1.5m的人行通道，沿通道通行，广纺联车辆在工地内开一条通道，从施工围敝北门出行。

六、施工方法

Ⅰ、1#竖井施工方法

针对1#竖井工程的特点，工程量及地质情况，经比较确定施工方法为：人工挖探坑，探明具体地下管线，线路改移后即可采用人工配合小型挖掘机开挖井口土方，锁口梁砼采用商品砼一次浇筑；井身土方采用人工开挖，石方采用控制爆破，龙门架电葫芦出碴；井身支护采用钢架，WTD锚杆，湿喷砼，开挖支护循环作业，循环进尺控制在0.5m以内随挖随支护,循序渐进，直到井底。

（一）竖井施工程序

竖井施工顺序为自上而下，大体可分三步施工；

1、探坑开挖

2、锁口梁施工

3、井身施工(包括分隔墙)

具体见施工程序框图

（二）施工技术措施

1、探坑施工

(1)探坑布置见示意图

探坑立面图

（2）探坑土方量为86M3，人工开挖：24人两班倒作业。挖出土方人工用

手推车运至存土场，夜间用汽车外运至指定弃土场。

（3）在开挖过程中必须小心慎重，注意地下管线的保护，同时注意探坑土壁稳定，防止坍塌，必要时喷一层素砼封闭。

（4）探明地下管线后，确实妨碍竖井结构的，及时通知建设单位拆迁部进行管线改移工作。妨碍程度较小可采取保护措施保留。

1、锁口梁及挡水埝施工

（1）井口土方200M3，采用人工作业，人工清壁后开挖时分段及时喷上一层4-5cm厚素砼进行封闭。

（2）锁口梁钢筋（10.5t）采用现场加工，加工成型后，再运至井口进行绑扎。

（3）模板采用5cm厚木模板，内面钉铁皮，6×9cm方木组成支撑体系。（4）锁口梁砼为C25商品砼187M3，人工上料，振捣棒振捣，分层连续浇注一次成型。

（5）浇注砼完成后12小时后即用草帘盖上洒水养护，平均6小时洒次水，养护不少于7天。

2、井身施工

竖井井身开挖施工,采用人工开挖,分区分层循环开挖支护(见开挖支护图)，施作WTDФ25注浆锚杆(不仅可加固围岩，还作为井壁支护的支托)，初喷C20砼厚40MM后架设格栅钢架，焊接钢架竖向连接筋,喷射井身砼支护后进入下一循环,直到井底。

（1）井身土方开挖采用人工作业，约200M3，分块分层循环开挖支护，循环进尺控制0.5M。见开挖支护示意图。

3 2 3

1

ⅠⅡⅠ-Ⅰ断面Ⅱ-Ⅱ断面

1#竖井开挖平面 1#竖井开挖断面

（2）竖井施工中，井身土方采用人工开挖，石方（强风化泥质粉砂岩）采用爆破和人工风镐配合施工，原则是能不爆破尽量爆破。若爆破，采用微差控制爆破，爆破工艺见流程图。

爆破工艺流程图

注:a:根据爆破效果和地质变化修正爆破参数。

b:严格控制爆破的装药量

c：若1#竖井爆破施工，则另行设计爆破施工方案。

(3)WTD25中空注浆锚杆,根据设计参数：长5.0m,锚杆纵向间距1.5M,

环向间距1.0M,菱形布置,压注M20水泥砂浆,压浆压力不小于0.3Mpa。

施工中，可根据地质条件对施工参数和注浆压力按照程序适当调整。

（4） A.格栅钢架在加工厂分段加工成型，运至作业面进行组装，螺栓连接。根据开挖支护分块分层循环作业，因此在分段喷砼前，必须先将钢架连接螺栓安上，用水泥袋将端部包裹好，再喷砼，以便下节钢架连接。每榀钢架在施工中应按需要设置砼块，使空隙处围岩得以保护。

B.每榀格栅钢架利用锚杆定位，如不能用锚杆定位，应设置长

1.5mФ16的砂浆锚杆定位，钢架与锚杆在现场相互焊接。

C．施工时预留接茬钢筋，各段间连接钢筋焊接牢固。

D．钢筋架立后应尽快施作喷射混凝土，并将钢筋全部覆盖。

（5）．井身采用TK961型湿喷机作业，喷混凝土C20早强混凝土，混凝土拌制时严格控制水灰比，控制速凝剂的掺量，并可支立木模板进行模喷，减少混凝土回弹量，分隔墙也可采用模喷混凝土。

A．认真进行施工准备工作，清理喷射作业面，当喷层有渗漏水时，应先治水（设置截水槽、导水管导水或用五矾防水砂浆堵塞涌水孔，

必要时可对含水层进行预注浆封水），再喷射混凝土。

B．每段自下而上进行喷射，先喷拱架背后，然后再喷两拱架间混凝土。

C．发生管路堵塞时，迅速查明原因，予以排除，以免影响工效、浪费材料。

D．喷射混凝土终凝两小时后，撒水养护7天。

（6）.石方(强风化泥质粉沙岩)爆破开挖时依照浅孔密布弱爆,循环渐进的原则进行,采用微差控制爆破,爆破时采用炮被覆盖,以免石快飞溅。

（7）.基坑排水采用排水沟汇流，挖集水坑抽水机排水。

（三）劳动力计划

1#竖井由一队负责施工，根据工程量、施工方法合理进行组织和安排；开挖，喷锚和钢筋加工三个工班共53人，计划2000年1月20日全部上场，全天24小时实行两班倒作业。

开挖工班：18人

喷锚工班：12人

钢筋工班：12人

其他工人：9人

劳动力计划表

（四）材料计划

施工队根据竖井工程量，预算定额进行材料分析，进行市场调查，自购料提前做好采购计划，选定合格的供货单位，甲方供应的水泥，钢材等材料按工程进度做好供料计划。

具体见下表：

施工所用材料进场计划

（五）机械设备计划

项目部根据竖井工程量、施工方法，并结合工期要求，配置足够的机械设备，具体见机械设备配备表。

机械设备配备表（一）

机械设备配备表（二）

（六）竖井提升装置及方案

根据竖井的深度，将来正洞出碴量确定1#竖井提升装置采用龙门架电葫芦提升运输设施，要装4台电葫芦（10t），两道天梁。

龙门架结构及布置见1#竖井龙门架平面示意图和立面图。

（七）施工进度计划

1#竖井计划2000年2月1日开工，3月31日完工，历时工期60天，各工序工期详见施工形象进度图。

（八）主要工程数量

1#竖井工程数量表

Ⅱ、2#竖井施工方法

（一）施工方法及工艺

1、2#竖井施工程序框图

2、井口环框施工（地表下0-3m）

从地质资料看，地表下0-3m为杂填土，由人工开挖探坑，找出地下管线，并加以保护，及时与有关部门联系，妥善处理确保安全。然后由机械开挖至3m处，边坡10 : 1，人工修边坡后，喷射C20砼20cm，并用C25钢筋砼衬砌，中间两道隔墙（80cm×2）同时施工。井口布置见图2-002。

井口环框施工程序框图

3、井身施工（地表下3-30m）

（1）开挖方式

先开挖中隔墙①部土体，开挖完毕后浇筑80cm C25钢筋砼，然后沿设计开挖轮廓线环向开挖②部土体。②部环向支护完毕后开挖③，然后开挖④。

④部支护完毕后，开挖⑤。为使施工缝错开，⑤部与③部高差1.0m。（见2#井施工顺序图）。

开挖流程图：

（2）支护方式

采用逐层支护，支护参数依据设计，每层100cm，开挖完毕后打入1.5m长Φ16插筋间距30cm，排距100cm，外露35cm，喷C20砼50mm后挂格栅钢架，再喷射C20砼35cm，若土体松散，不能锚杆定位时，则利用煤电钻打眼，灌注砂浆，做砂浆锚杆定位。在喷射砼中预埋Φ16插筋1.5m 长，间距30cm排距100cm，外露40cm，挂格栅钢架，并浇筑C20砼。钢架纵向间距50cm。同单元钢架间用螺栓连接，钢架接头应错开1.5m以上，且接头不能位于最大弯矩处。每环间钢架用Φ22钢筋纵向搭接焊，焊缝单面焊10d，双面焊5d（d为钢筋直径）。

（3）井身防水

井身防水采用C25防水砼，施工缝采用止水钢板。见下图

格栅钢架

混凝土施工缝

（4）爆破施工

施工进入中风化带时，需松动爆破配合人工风镐开挖，每次循环进尺不大于100cm。爆破炸药采用低猛度的1#岩石防水铵梯炸药或乳化炸药，炮眼直径为42mm，毫秒非电雷管微差起爆，详见钻爆设计图。爆破时，采用废旧轮胎编制成炮被加以防护。

（5）理论爆速计算

根据爆破震动经验公式：

V = K（Q1/3 /R）α

式中：V—震动速度cm/s

R—爆源中心至市政府大楼距离（m）

Q—同段最大起爆药量（kg）

K—爆破震动传播途径介质系数

α—爆破震动衰减系数

取K = 160～180、α= 1.6～1.8、R = 50m、Q = 4.05kg则V=0.36cm/s