盾构区间联络通道方案 0228

施工组织设计(方案)报审表

深圳地铁2号线2202标段项目经理部盾构区间联络通道施工方案

中铁四局中铁六局联合体

深圳地铁2号线项目经理部

2009年03月

深圳地铁二号线2202标段项目经理部盾构区间联络通道施工方案

编制：

审核：

审批：

二OO八年十二月

联络通道施工方案

一、编制依据

根据地铁工程区间隧道消防要求，区间应设置联络左右线隧道的联络通道，在发生灾难或事故时，以便乘客通过联络通道疏散至隔壁安全隧道内。联络通道采用矿山法施工。

二、工程概况

科红、红世盾构区间共设置3个联络通道，其中科红区间1#联络通道不含废水泵房，2#联络通道设置一个废水泵房，有效容积为30m3。红世区间1#联络通道设置一个废水泵房，有效容积30 m3。具体情况如表1所示。

科红、红世区间联络通道及废水泵房表1

（1）科苑站～红树湾站区间：1#联络通道里程为YDK11＋951.2（ZDK11+954.263），通道长7m，内净宽3m，最大净高2.6m。2#联络通道里程为YDK12＋536.1（ZDK12+539.34）且在此处设一个有效容积为30m3的独立废水泵房，通道长7m，内净宽2.3m，最大净高为2.6m。

（2）红树湾站～世界之窗站盾构区间：1#联络通道里程为YDK13+637.4（YDK13+625.1）且在此处设一个有效容积为30m3的独立废水泵房，通道长

7.6m，内净宽2.3m，最大净高2.6m。

三、工程地质

1、区间内主要地质水文状况描述：

（1）区间内主要地层性状：

) ：褐黄、褐红、灰黑等色，主要由粘性土混少量砂砾素填土(地层编号①

1

组成，局部夹有碎块石，结构松散～稍密。属Ⅱ级普通土。

填石(地层编号①

2

)：灰白、褐灰等色，主要由花岗岩块石组成，块石直径20-150cm，大小不一，分选性差，含量约为50-70%，其余为碎石、角砾及粘性土充填，结构稍密。属Ⅳ级软石。

淤泥质粘土 (地层编号③

2

)：褐灰、灰黑色，含有机质，可见贝壳及蚝壳，具腥臭味，饱和，软塑状，光滑，摇振反应无，干强度高，韧性高。Ⅱ级普通土。

粘土(地层编号⑤

1

)：浅黄、灰黄、褐黄等色，可塑，光滑，摇振反应无，干强度高，韧性高。属Ⅱ级普通土。

砾砂(地层编号⑤

2

)：灰白色、浅黄等色，主要成分为石英质，混粘性土约10％，饱和，松散～稍密，级配良好，分选性差。属Ⅰ级松土。

粘土(地层编号⑥

1

)：浅黄、灰黄、褐黄等色，隐斑状结构，可塑为主，含砂砾约20%。光滑，摇振反应无，干强度中等，韧性高。层厚0.70～3.7m。标贯

试验击数2.9～7.6击，平均4.4击。承载力特征值f

ak = 180kPa，压缩模量E

S（0.1～

0.2）

＝5.5MPa。属Ⅱ级普通土。

淤泥质粘土(地层编号⑥

2

)：灰黑色，局部混砂及腐木，局部以淤泥质砂为主。很湿～饱和，软塑状，光滑，摇振反应慢，干强度高，韧性高，层厚0.7～3.1m。属Ⅱ级普通土。

砾砂(地层编号⑥

4

)：灰白，褐黄等色，主要成分为石英质，含大量粘粒，含量11.9～17.4%，底部常含有少量卵石，卵石直径一般2～5cm，饱和，稍密，级配良好，分选性差，层厚0.5～6.1m。属Ⅱ级普通土。

砾（砂）质粘土(地层编号⑧

2

)：褐红、灰黄夹灰白等色，由下伏粗粒花岗岩风化残积而成，原岩结构可辨，可塑状为主，局部硬塑状，光滑，无摇振反应，干强度中等，韧性高。属Ⅱ级普通土。

砾（砂）质粘土(地层编号⑧

3

)：褐黄、褐红、灰黄夹灰白等色，由下伏粗粒花岗岩风化残积而成，原岩结构可辨，多为硬塑状，光滑，无摇振反应，干强度中等，韧性高。属Ⅱ级普通土。

全风化岩(地层编号⑨

1

)：褐黄、褐红、灰白、肉红夹褐黑色.原岩结构基本破坏，尚可辨认，裂隙极发育，岩芯呈坚硬土状，手捏可碎，浸水可捏成团，偶夹有强风化岩块.岩体基本质量等级为Ⅴ类，层厚 1.1～11.75m。层顶标高

-25.28～12.05m，厚度及标高变化大。属Ⅲ级硬土。

（2）水文地质状况：

科红区间地下水主要有两种类型：一是松散土层孔隙潜水，二是基岩裂隙水。初勘详勘深度20m地下水，水温为20.0～26.0℃之间。

孔隙潜水主要赋存在第四系全新统海积粗砂（含淤泥）、冲洪积砾砂层中，此外在粘性土、残积砾（砂）质粘土、全风化岩也有赋存。上述各砂层（中等～强透水性）之间一般无连续的隔水层。基岩裂隙水主要赋存在基岩强分化层～中等风化岩的裂隙中，其上覆残积土和全风化岩，但二者渗透性相近。因此上述两种类型的地下水一般不具有承压性。区间范围地下水位埋深 1.0m～6.9m，水位高程-2.59m～3.44m。

区间线路穿越段为大沙河下游入海口段，入海口河水受海洋潮汐影响，涨～落潮水位差为1～2米，河水流速受洪水和潮汐影响也较大，潮汐对河流的影响主要表现在潮水对河水的顶托作用，增强河口地区的淤积，使河口水位壅高，加重了洪水和咸潮的威胁。

此外，区间隧道穿越沙河高尔夫球会场中，有三处人工湖，水域面积分别为2.4万㎡、2.4万㎡、1.9万㎡，水深约2～3m，与大沙河互通。地表水体与地下水有良好的水利联系。

红世区间场地内地下水主要有两种类型：一是松散土层孔隙潜水，二是基岩裂隙水。初勘详勘深度20m地下水，水温为20.0～26.0℃之间。

孔隙潜水主要赋存在第四系全新统海积粗砂（含淤泥）、冲洪积砾砂层中，此外在粘性土、残积砾（砂）质粘土、全风化岩也有赋存。上述各砂层（中等～强透水性）之间一般无连续的隔水层。基岩裂隙水主要赋存在基岩强分化层～中等风化岩的裂隙中，其上覆残积砾（砂）质粘土和全风化岩，两者渗透性相近。海冲积潮间带地貌单元，地下水位埋深1.7m～9.5m，水位高程-4.69m～1.79m；台地地貌单元，地下水位埋深1.1m～14.1m，水位高程-1.19m～17.11m。本区间地下水的主要补给来源为大气降水，地下水的排泄以径流为主，YCK13+314.2~YCK14+374.2段场地原始地貌为海冲积潮间带，现已填海造地，填

海区边缘距线路最短距离为1km。

（2）科红区间1#联络通道地质：

1#联络通道里程为YDK11+951.2，通道长7.6m内净宽3m，最大净高2.6m。

所处地层为⑤

2、⑧

2

地层，⑤

2

为砾（砂）质，粘土含量10%左右，属Ⅰ级松土。

⑧

2

为砾（砂）质粘土，由下伏粗粒花岗岩风化残积而成，可塑状为主，属Ⅱ级

科红区间2#联络通道里程为YDK12＋543.833 ，通道长7.0m，内净宽2.3m，最大净高为2.6m。泵房长5.3米，宽3.56米，深6.93米。

所处地层为⑧

2、⑧

3

地层。⑧

2

为砾（砂）质粘土，由下伏粗粒花岗岩风化

残积而成，可塑状为主，干强度中等，韧性高。属Ⅱ级普通土。⑧

3

为砾（砂）质粘土，由下伏粗粒花岗岩风化残积而成，硬塑状，韧性高。属Ⅱ级普通土。地质纵断面图如图2所示：

大净高为2.6m。泵房长2.2米，宽2.8米，深4米。所处地层为⑤

2、⑧

2

地层，

⑤

2为砾（砂）质，粘土含量10%左右，属Ⅰ级松土。⑧

2

为砾（砂）质粘土，由

下伏粗粒花岗岩风化残积而成，可塑状为主，属Ⅱ级普通土。地质纵断面如图3所示：

四、施工方法及施工工艺

联络通道采用复合式衬砌，即锚喷初期支护+钢筋混凝土模筑衬砌。辅助施工措施通道（废水泵房）全长开挖轮廓线外1.0m范围内全断面注水泥浆水玻璃双液浆加固地层；初期支护为250mm厚C20网喷混凝土+拱部Ф42超前小导管注浆+边墙Ф22砂浆锚杆+Ф22格栅钢架；二次衬砌为300mm厚C30、S10模筑钢筋混凝土；废水泵房为400mm厚C30S10模筑钢筋混凝土。初期支护与二次衬砌之间设柔性防水层，防水材料为1.5mm厚复合PVC防水板；联络通道中间设置一道环向背贴式PVC止水带，进行分区防水。

（一）联络通道施工

1、施工顺序：

右线洞口前后4环二次双液浆注浆止水→临时支撑→洞内水平注浆→切除左线洞口范围的砼管片→Φ42注浆导管→联络通道隧道开挖→喷射砼并架设格栅钢架（喷射砼前需完成排水套管Φ250钢管的安装）→喷射砼至设计厚度并达到一定强度→拆除右线隧道内临时支撑并用同样方法切除右线洞口管片→防水层施工→通道初期支护施工→浇注联络通道洞门环梁→废水泵房土方开挖→废水泵房及联络通道结构施工。

2、水平注浆加固施工工艺

注浆加固范围为联络通道开挖线外0.5m。水平注浆加固采用内外2层加固方式，内层注浆孔主要布置在联络通道开挖线内0.5m，外侧孔布置在开挖线外0.5m 处，孔间距600mm，共40个。注浆孔采用在管片开孔植管的方式,上排注浆孔角度为向上4°，下排孔角度为10°。管内径为φ50。中间注浆孔水平布置。

水平注浆以内侧孔位为主，外侧孔作为检查孔。

1）施工机具

主要机械设备包括：YT-24～28风动凿岩机、ZTGZ-120/150型注浆泵。2）施工工艺

①施工准备

(a)机具设备配套表配齐钻机、搅拌机、注浆泵、管路、储浆桶以及各种应急材料。

(b)对注浆泵进行试运转，并对操作人员进行上岗培训。

(c)按每循环使用量配齐所有注浆材料。

(d)进行洞内注浆施工人员技术交底、技术培训以及安全教育。

(e)搭设注浆平台。

②阀门加工

加工与2寸球阀配套的注浆管，钻孔后植入管片内。

③配浆

水平深孔注浆采用水泥-水玻璃双液浆。水泥浆配比为1：0.75，水玻璃浓度30～35波美度。水泥浆和水玻璃的体积比为3：1，具体配比根据注浆时的具体地质状况调节。

④钻孔、注浆

(a)植管采用φ90取芯钻机切割管片，深度为400mm。

(b)钻孔：采用风动凿岩机钻孔，钻头直径为φ32。

(c)注浆：钻孔过程中采用钻杆由短至长的顺序依次钻孔，直至5m。钻孔中若遇涌水、涌砂现象，则立即将注浆软管与法兰盘连接后注入水泥水玻璃双液浆。注浆前应进行注浆试验，确定最佳的注浆压力、扩散半径、单孔注浆量及合适的浆液配合比。按注浆要求安设注浆设备，注浆管路和制作注浆泵站。关闭孔口阀门，开启注浆泵，进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。然后将注浆泵吸管放入浆液中，进行正式注浆。注浆时，采取低压力中流量注入，注浆过程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当压力升至注浆终压时，继续压注5min，即可结束注浆。注浆时通过控制注浆压力控制注浆量。当注浆压力较小，而注浆量较大时增大水泥浆的浓度，直至压力保持在1MPa以内，持续注浆至设计孔位深度。钻杆顶进时，注意保护管口不受损、变形，以便与注浆管路连接。

2）技术要点

各孔注浆时间隔进行，以保证浆液扩散效果。

3）注浆顺序

从上部孔开始施工，然后施工左侧孔，再施工右侧孔，最后施工下部孔。通过检查孔检查注浆效果后，不合格由外侧孔注浆施工。

（3）施工安全技术措施

水平注浆施工采用高压喷射为主的手段，尤应注意安全措施。

（1）注浆泵应全面检查和清洗干净，防止泵体的残渣和铁屑存在，各密封圈完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检验，确保能在额定最高压力时断销卸压。

（2）压力表应定期检查，保证正常使用，并要求将压力表检测证书送项目部试验室。

（3）一旦发生故障，要停泵停机排除故障。

（4）司钻人员需熟练操作技能，了解注浆全过程及钻机旋喷注浆作用。 （5）高压胶管不能超过压力范围使用，使用时屈弯不小于规定的弯曲半径，防止高压胶管破裂。

（6）严格控制注浆量和注浆压力，在注浆时加强地面监测，防止高尔夫球场内地面沉降和隆起。

（7）外界地层主要为砂层，含水量大、粘性颗粒少，钻孔过程中可能出现压力水、喷砂等意外情况。若遇此情况应增加注浆段数立即停止钻孔迅速插入注浆管并用快速水泥封堵注浆管与预留孔之间的空隙及时注浆固结地层。若喷水喷砂严重，可采用圆木楔入切孔中。

图4 联络通道处水平注浆孔位布置图

3、管片拆除

（1）管片加固

破除（切割）通道口的特殊砼管片前，在通道口处的隧道内架设临时刚性支撑，在管片主要受力部位设立多个20#工字钢制作的支撑点，增加上下支撑点的刚度，并用千斤顶预加预应力。设立抗拉杆件与内支撑骨架相连，防止和减少区间隧道在通道位置处的管片发生过大变形。沿隧道纵向3米布设20#工字钢支撑，之间用φ20钢筋纵向错位连接。然后采用切割机破除通道洞门处管片。管片正式切割前按照设计提供的方位、尺寸要求，在被切割墙体上准确放线定位。具体施作采用碟式切割方法进行切割，为不损伤无需切割墙体，在每道切割段始端和终端先钻孔，再切割，并确保废弃管片的吊运安全施工。通道口临时支撑的横断面设置见图5。

时

临

钢

架

图5 通道口处隧道内临时内支撑设置图

（2）联络通道开口方法

1）测量放线：

准确测量出联络通道洞门四边边线和联络通道的中线，并在管片上明确标出。

2）采用新的砼拆除技术

使用高速切割机。该切割机可切割较厚，强度高的钢筋砼，速度快，噪音小，粉尘少，可以进行横向、竖向切割。先安装高速切割机的行驶轨道。配备专业人员进行管片切割作业，切割下来的管片利用区间内行驶的机车运走。

3）联络通道开口主要技术措施

①为保证联络通道开口位置正确，需对测量放线的基准点进行复核。

②根据联络通道处管片的配筋情况，避开钢筋，准确的进行钻孔注浆固结土体堵水。

③对切割机轨道方向、标高、倾斜度的进行准确定位，确保切割机的行驶轨道安装准确，切割切口符合要求。

④为减少切割时对角部的破坏（多切），在四个角预先进行钻孔。

⑤为掌握注浆过程的管片位移情况，全过程进行管片变形观察和监控。

图6 联络通道管片切割示意图

4、联络通道开挖

通道的开挖采用正台阶法，台阶长度2～3m。人工开挖，循环进尺控制在0.5～0.75m以内。采用超前小导管注浆加固地层，3.0m长φ42钢管沿拱部环向布设，环向间距为0.30m，纵向间距为1.5m。

泵房开挖待通道的施工全部完成之后再进行。采用风镐人工分层开挖，施工过程中，及时进行支护，开挖至设计底板标高后，立即进行二次混凝土衬砌浇注。

暗挖法施工联络通道断面纵向施工步骤见7。

图7 联络通道断面纵向施工步骤

暗挖法施工联络通道断面横向施工步骤见表2。

暗挖法施工联络通道断面施工步骤表2

联络通道及泵房处的施工缝多、结构拐角多，不便进行结构防水。按照设计，联络通道及泵房的结构防水应针对不同的结构特点采取与之相适应的防水施工方案。联络通道及泵房主体结构防水采用土工布＋EVA防水卷材进行复合防水。

二次衬砌采用抗渗等级为S10的模注钢筋混凝土。

6、联络通道二衬

二次衬砌采用C30模筑砼，抗渗标号S10，衬砌厚度300mm，砼采用预拌商品砼，模型采用标准钢模板，人工立模。钢筋、模板制作、安装，砼浇注等作业过程严格按规范要求进行。

混凝土结构自防水和接缝防水处理是结构防水的基本环节。混凝土结构自防水主要是由防水混凝土依靠其自身的憎水性和密实性来达到防水效果、提高混凝土的抗渗性就是提高其密实度，抑制孔隙。施工中，用控制水灰比、水泥用量和砂率来保证混凝土中砂浆质量和数量以抑制孔隙，使混凝土浸水一定深度而不致透过。通过加入膨胀剂和高效减水剂，控制坍落度减少混凝土收缩，增强其抗裂性能。

7、联络通道的施工注意事项

（1）为保证开挖面稳定和安全作业，必须在开挖后，及时喷射初衬砼。

（2）地层加固后拆除管片前，先对联络通道洞门前后5环管片背侧进行二次注浆补强，之后再施工联络通道洞门。

（3）加强施工监测，指导施工，保证施工的精度和控制地表沉降。

（4）砼严格按施工配合比拌制砼，严格控制水灰比，砼捣固均匀密实，确保砼强度、防水等级满足设计要求。

（二）废水泵房施工

1、泵房剖面布置图

2、泵房集水坑开挖

在联络通道初支完成，浇注洞门环梁后，开始进行泵房集水坑开挖。首先，破除泵房处联络通道底板初支砼，切断格栅钢筋。格栅切断处用两根I16工字钢临时支撑，使集水坑坑口处临时闭合。

集水坑开挖本着先中间后周围的开挖方式进行，在开挖过程中及时对四周坑壁施作挂网锚喷支护。锚杆采用φ22钢筋，长2.0m间距1m×1m布置。钢筋网采用φ8圆钢，间距为15×15cm。开挖完成后及时架设格栅喷射同至设计厚度。集水坑开挖、初支完成后，与联络通道一起施作防水及模筑C30，S10防水砼。

五、应急预案

在联络通道开挖支护过程中，由于加固效果不好，导致泥土开挖面涌入通道，造成地表沉降。为此制定以下工程抢险预案：

（1）当出现该情况后，及时利用型钢、钢筋网和喷射砼将工作面封闭，并及时向封堵的工作面注水泥浆，减小土体进一步涌入通道内，以免造成更大的地层损失。然后进行加固，加固达到要求后再拆除封堵，进行施工。

（2）发生情况后，现场值班工程师一方面组织人员进行抢险；另一方面将出现的情况及时向总工程师和项目副经理反映。总工程师将情况向驻地监理和项目工程师汇报。

（3）由总工程师通知监测组对地面各监测点进行监测。监测组马上组织人员进行地表沉降观测以及地下管线沉降观测，并对地下管线进行仔细观察。

（4）若泥土涌入旁通道较多，造成地表沉降过大，立即关闭防护钢门，同时在地面场地进行保护，用砂袋等进行回填，待稳定后再进行处理。