南京市纬三路过江通道工程 SG-1标段N线工区总体施工组织设计汇报总体施工组织设计汇报中交二航局南京纬三路过江通道工程项目经理部 2011年03月22日一、工程概况 二、施工总体安排 三、施工进度计划 四、工程重难点 五、主要施工方案 六、组织机构 七、资源配置计划 八、施工总平面布置目 录 工程概况5km南京长江大桥南京长江大桥本本 项项 目目本项目位于南京市区，上游距纬七路过江隧道工程约本项目位于南京市区，上游距纬七路过江隧道工程约4.5km 4.5km ，下游距南京长江大桥约，下游距南京长江大桥约5km5km 工程概况长江主航道潜洲梅中航道 梅子洲南线(S线)隧道北线(N线)隧道丰子河路滨江大道漓江路 江东北路本项目起于浦口区浦珠路与定向河交叉点附近，与规划丰子河路相交后设主线收费站。北线隧道穿过潜洲北部过 江与主城的扬子江大道相接；南线隧道穿过潜洲中部、梅子洲尾部过江与主城的定淮门大街相连。扬子江道郑和南路定淮门大街龙园西路 工程概况v N线工区全长5. 37km ，合同价约18亿元。江北明挖段365m江北接线1990mN线盾构隧道3537m主要工程量：盾构掘进3537m；管片预制1777环，现浇砼19万m3。双轴水泥搅桩4.9万m3，旋喷桩5.5万m3，湿喷桩150万延米，土石方48万m3，小桥涵4座。江南接收井25m江南明挖NU线375m江南明挖ND线808m江南NA匝道240m 工程地质、水文 沿线地层从上至下主要地层：淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉细砂、中粗砂、 卵石圆砾、基岩。 隧道段地质 ：隧道从江底穿越长江，地层中主要有软土、一般粘性土、砂土、卵砾石、基岩。 水 文：地下水位高，变幅较小 ；上层粘性土层和下部基岩透水性差，为相 对隔水层；中间砂卵砾层渗透性好，与长江江水联系密切，含水丰富 ， 为承压水。一般每年510月为汛期，11月次年4月为枯水期 。 工程概况外径 14.5m 衬砌厚0.6m 内径 13.3m 本隧道为双层4车道，衬砌采用外径14.5m， 内径13.3米，厚度0.6m，环宽2.0m。管环分块采用7+2+1方式，共10块，及由1块封顶 块F2块邻接块L和7块标准块B组成，环间采用错 缝拼装，衬砌型式为单层衬砌。 江北明挖段下层洞口工作井上层洞口江南明挖段 工程概况江南明挖隧道分为NU、ND及NA三 个分段，总线路长1454m。基坑围护结构由浅到深分别采用水泥搅拌 桩、SMW工法桩、钻孔灌注桩组合墙、地下连续墙等形式，最大开挖 深度31m，基坑内临时支撑采用钢筋砼冠梁、钢筋砼琵琶撑、钢筋砼 支撑、钢管支撑、钢筋砼系杆以及 格构柱组成的立体支撑体系，根据 深度不同支撑道数为16道不等。基坑基底加固采用深搅桩和高压旋喷 桩两种形式。结构外包尺寸24.8m24.8m ，基坑开挖深度29m，围护 结构为1.2m厚65m深地下连 续墙，支撑体系采用2道钢筋 混凝土支撑+4道钢支撑，基 底采用850三轴深层搅拌桩 加固，加固深度为底板下 5.0m，施工采用明挖顺做法 ，基坑等级为一级。江南N线接收井 工程概况工程环境及现状江北江北施工场区现状地势平坦，水网密布，多为农田、沟塘， 有零星农舍分布场区或两侧。 工程概况工程环境及现状江北江北有快速路浦珠路（312国道）、主干道珍珠南路、支路 定向河路等可通达施工现场。 工程概况工程环境及现状江北江北线路附近沿江有多个货运码头，可通过堤顶道路及定向 河路到达施工现场。 工程概况工程环境及现状江北江北隧道轴线将下穿棉花仓库铁路专用线、港务公司 煤碳翻车机房、煤碳堆场及门吊、长江堤岸、码头。 工程概况工程环境及现状江南江南施工场区位于繁华闹市区，场地狭窄，线路基本重叠城 市快速路扬子江大道，两侧多为已拆迁或待拆迁的已规划用地。 工程概况工程环境及现状江南N线盾构隧道在江南岸侧穿越新华船厂废弃滑道砼预制方桩。明 挖隧道及工作井邻近下关大桥引桥段。江南施工场区地下管线较多。 工程概况 工程特点超大直径盾构，开挖直径达14.93m，是目前世界上最大的盾构隧道之一。盾构隧道施工中存在“三高”：水压高(高达0.77MPa)、石英含量高(高达 55%) 管片拼装精度高，均为国内最高。隧道覆土厚度浅，局部覆土厚度只有0.6D。 盾构一次掘进距离长达3537m。隧道长距离穿越高石英含量的砂卵石层及复合地层，并可能存在不明障碍物 深基坑所处地层全部为饱和含水软土、粉细砂层，施工风险大。双层4车道结构，盾构掘进时，洞内空间狭小，管线密布，运输繁忙，而内部 结构必须紧跟施工，前后上下多工序同时作业。 工程涉及多个施工区段和众多专项施工技术，综合性强；周边环境复杂，不 确定因素多，组织协调难度大。 大高薄长险广挤一、工程概况 二、施工总体安排 三、施工进度计划 四、工程重难点 五、主要施工方案 六、组织机构 七、资源配置计划 八、施工总平面布置目 录 施工总体安排分四大块组织施工：v 明挖结构：江北明挖段，江南明挖段、接收井和风塔建筑 v 盾构隧道：盾构掘进、泥水处理、隧道同步结构施工 v 构件预制：管片及口形件预制、运输v 接线道路：江北接线小桥涵、软基处理、路基土石方、路面工程江北接线道路盾构隧道江南明 挖段江北明 挖段 施工总体安排 总体施工组织：以前期工程、盾构机设计制造、盾构安装调试、盾 构隧道掘进为关键线路，辅以两岸明挖隧道、接线道路工程及其他 附属工程为非关键线路组织施工。 施工总体安排作业队及任务划分作业队名称施工任务 明 挖 施 工围护结构江北、江南明挖段围护结构及工作井端头加固。基坑降水江北、江南明挖段基坑降水。支撑与开挖江北、江南明挖段基坑支撑及土方开挖主体结构江北明挖段、江南明挖段主体结构。风塔建筑江南接收井风塔建筑盾 构 施 工盾构掘进盾构掘进、注浆、管片安装及泥水处理。机电辅助盾构施工设备维护，机加工。同步结构施工盾构隧道内部结构及附属工程。构件预制厂管片、口型件预制及运输。接线道路施工江北、江南接线道路。一、工程概况 二、施工总体安排 三、施工进度计划 四、工程重难点 五、主要施工方案 六、组织机构 七、资源配置计划 八、施工总平面布置目 录 施工进度计划主要进度指标：v 盾构掘进：软土地层67环/d卵砾地层45环/d复合地层23环/d v 地 连 墙：1.5d/幅v 明挖主体结构：底板5d/块中墙单独浇筑5d/块侧墙、顶板整体浇筑10d/块砼等强度5d，砼养生15d。 施工进度计划安排原则 v 以盾构隧道为主线，确保总工期； v 充分考虑各种不利因素，积极规避施工风险； v 施工过程保证重点、突破难点、安全质量至上； 施工进度计划一、工程概况 二、施工总体安排 三、施工进度计划 四、工程重难点 五、主要施工方案 六、组织机构 七、资源配置计划 八、施工总平面布置 九、存在的问题目 录 工程重点、难点1) 工作井、明挖暗埋段深基坑的施工 2) 盾构机的选型 3) 江底高水压、长距离掘进 4) 大型泥水平衡盾构进出洞 5) 浅覆土盾构掘进 6) 大直径隧道通用楔形管片错缝拼装 7) 长距离泥水输送与泥水管理 8) 盾构推进与道路结构同步施工 9) 环境保护问题 本工程的重、难点主要体现在以下方面 关键技术对策 1）工作井、明挖暗埋段深基坑的施工难点： u 靠近长江进行深基坑施工； u 基坑失稳、管涌； u 四周地表沉降坍塌；对策： 选择有着丰富地连墙施工的作业队伍保证地连墙质量； 采用优质膨润土泥浆；选用高效泥浆净化机；选择合理的导墙结构；合 理选择钢筋笼起吊工艺和吊点位置已保证成槽质量； 采用高精度超声波测井仪精确测定槽孔的孔形和倾斜率； 严格分区分层开挖程序，加强施工监测、实行信息化施工； 严格控制基坑内透水层部位的抽排水位及降水速率；坑支撑和围檩附近 的土方开挖后，应立即施工支撑体系。2）盾构的选型选型对策： 详细的地质勘探，为盾构机选型提供详细依据。 在泥水平衡盾构机选型中扬长避短，充分吸取国内外盾构隧道施工的经验教训 。功能配置做到有备无患。 要求设计的盾构机主轴密封、铰接密封、盾尾刷密封满足在1.0MPa水压力正 常运行； 加大刀盘的刀具配置系数，提高刀具质量要求。增加刀盘上全断面滚刀配置。 借鉴纬七路盾构机的常压换刀设计，和排泥口的碎石机设计； 盾构机设置加压仓和相应的带压维修设备和可靠的安全保障机构； 盾构机配置超前钻探设备和地质雷达等地质预报系统。 难点： u 盾构机的地质适应性。 u 耐受高水头压力的盾构机。 u 长距离掘进中稳定的盾尾刷密封性能 u 江底换刀的可靠性和安全性。 u 江底障碍物的探测和清除。 u 刀具和刀盘磨损。 u 粘土层掘进时刀盘结泥饼的清除和避免。关键技术对策 3）江底高水压、长距离掘进最大水压0.77MPa盾构一次掘进长度3537m难点： u 刀具磨损大。 u 盾尾钢丝刷磨损易产生漏水 。 u 一旦发生火灾，长距离隧道 给人员撤离带来困难。 u 长距离推进增加了管路磨损 程度和增大了泥水的流失量 。对策： 加强刀具管理和监测预测工作。 增加盾尾刷更换应急密封结构。 盾构机配置综合防火灭火系统。隧道内设置消防监控 设备和灭火装置。设置通畅的逃生通道。 使用耐磨性较高的管路；合理调配循环泥浆配比。 优化泥水循环管路系统，加强泥水管路的减磨检漏管 理。 关键技术对策 序号项项 目难难 点对对 策4大型泥水 盾构进出洞1、盾构进出洞时，地下水位高； 2、洞口断面大，破洞时间长，增加出洞 风险 3、泥水建压困难，容易从地面溢出。1、做好进出洞地层加固和降水； 2、采用合理的进出洞止水装置； 3、合理控制施工参数； 4、盾构进洞后尽快进行洞门封堵。5浅覆土 段掘进 1、泥水压力控制要求高；容易击穿土层 造成冒顶。 2、盾构姿态控制困难，极易抬头上行； 3、地面沉降大，易出现塌方和隆起。1、做好地质预报和分析； 2、优化盾构掘进参数； 3、加强地面和隧道的监控监测。 4、地面上下联动，协调控制。 5、床面压载。6泥水处理 系统选型1、高达3000m3/h的大流量的泥水处理 2、高效率的制浆能力 3、粘土泥浆的高效处理和利用 4、长距离泥水输送和耐久性1、选择具有丰富泥水处理系统设计 制造和应用经验的制造商 2、进行认真的地质土性的分析研究 3、设置专班人员研选泥浆配方 4、选择高效耐磨的泥浆泵设备其他关键技术对策列表如下：关键技术对策 序 号项项 目难难 点对对 策7穿越特 殊地层1、盾构穿越的大部分地层为 砂性土，土层中石英含量高， 渗透系数大； 2、盾构穿越圆砾、卵石、基 岩等地层，盾构施工时地层上 软下硬，影响盾构姿态控制和 掘进速度。 3、在泥岩中掘进。1、控制泥水指标，选用重浆推进； 2、施工时选择合理的掘进参数和泥浆配比，并动态 调整。 3、采用刮刀和滚刀相结合的复合式盾构刀盘； 4、采用耐磨刀具和双层刀具，尤其提高外周刀和刀 盘表面以及刀座的耐磨性。8环境 保护据初步了解，长江防汛大堤为 土堤，加大了大堤沉降控制的 难度。1、在防汛大堤上布设检测点，加强监测，及时将监 测数据提供给施工面，调整施工参数； 2、穿越大堤过程中，安排专职人员进行值班； 3、根据防汛大堤监测数据，调整施工参数，信息化 施工。 4、对沉降变形的累计值或变化趋势较大的部位采取 地面稳定注浆的方式。 5、对环境情况制定专项监测方案，加强沉降监测； 7、进行二次注浆，控制后期沉降；关键技术对策 一、工程概况 二、施工总体安排 三、施工进度计划 四、工程重难点 五、主要施工方案 六、组织机构 七、资源配置计划 八、施工总平面布置目 录 主要施工方案江 南接 收 井施工流程：围护结构 立柱桩（基坑加固） 降