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上海市XX路隧道工程投标文件综合册
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册目录设计部分31概论31.1编制依据及内容31.2设计指导思想31.3基础工作31.4设计要点简述31.5技术创新42交通流量预测53设计依据53.1几何设计标准53.2结构设计标准64工程总体设计74.1线路方案74.2隧道纵剖面设计74.3隧道与建、构筑物关系94.4隧道总平面布置104.5隧道横断面设计125隧道建筑设计145.1盾构工作井的建筑布置145.2隧道泵房145.3隧道疏散口的设置145.4隧道洞口光过渡段的设置145.5隧道入口处检查亭145.6隧道洞口防护密闭门145.7隧道内装修设计155.8洞口绿化设计156结构设计156.1圆形隧道设计156.2岸边段结构设计186.3横通道设计及特殊衬砌环216.4主体结构耐久性设计227防水设计237.1圆形隧道防水237.2明挖段防水248通风系统设计248.1通风标准248.2设计交通量248.3通风方式258.4通风计算模式与计算工况258.5通风系统设计与设备布置258.6通风对洞口大气环境影响269给排水与消防系统设计2710照明设计2811供电系统设计2811.1电源2811.2供电主结线方案2811.3变电所的平面布置2812监控系统设计2912.1系统设计2913隧道防灾3113.1工程运营风险分析3113.2防火灾3113.3丁二烯气体的预防3214附属工程设计3314.1隧道管理中心大楼设计3314.2交通设施设计3314.3路面结构设计3315环境保护3488
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册15.1生态环境3415.2声环境3415.3水环境3415.4环境空气3416勘察方案说明3517方案研究内容3517.1疏解方案3517.2远期隧道建设方案研究35施工部分3718工程概况3718.1施工条件3719施工总体部署4019.1施工总体筹划4019.2岸上明挖段管线处置方案4219.3岸上明挖段交通组织方案4320两岸引道施工4320.1两岸引道工程概况4320.2岸上段结构施工技术难点、重点4621圆隧道施工6021.1圆隧道工程概况6021.2工程总体筹划6121.3进出洞土体加固措施6221.4盾构推进6321.5工程难点、对策及具体措施7322其它工程8322.1道路工程8322.2附属结构工程8423机电设备安装8423.1通风系统8423.2照明系统8423.3供电系统8623.4给排水与消防系统8623.5监控系统8788
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册设计部分1概论1.1编制依据及内容按招标文件要求总体方案研究范围为:西起军工路立交(不含),东接五洲大道。研究预留北侧双向2车道货运隧道建设的位置。设计(勘察)施工总承包范围为:主体隧道工程及附属工程。1.2设计指导思想本着积极响应招标文件的原则,本工程的设计指导思想是:结合国内外盾构法隧道的先进修建技术,以人为本,注重完善交通功能,确保主体结构安全可靠,重视防灾和环境保护,力求景观协调,体现科技进步。1.3基础工作为了使本次投标设计的基础更为扎实可靠,除招标人提供的基础资料以及联合体调查收集的大量资料外,本联合体还委托上海市有关单位作了如下基础性工作:①委托上海市城市规划设计研究院编写了《XX路越江工程规划概要》。②委托上海市城市综合交通规划研究所编写了《XX路隧道工程交通流量预测与分析》。1.4设计要点简述(1)路线平面设计充分考虑了与两岸道路红线、地下管线、码头结构物和防汛墙桩基关系,以及两条盾构隧道的净距,根据线路接入五洲大道的位置不同进行了两个线路的比较,推荐线路较为顺直,符合消防要求的浦东北路以东接原规划五洲大道的方案。(2)路线纵剖面设计充分考虑了河床最低标高、规划航道宽度和深度、河床演变趋势、江中盾构隧道顶部最小覆土厚度以及隧道进、出口与横向道路的位置关系因素,隧道内最大坡度采用4%,使隧道满足浦东北路和军工路的交通疏解条件。(3)在全隧道总平面布置设计中,工作井位置的确定充分考虑了盾构进出洞覆土厚度、周围建筑物、施工场地、工作井处路线的线型等主要因素。盾构隧道段在南北线之间设置了两个安全横通道;对于浦西风井、变电所、消防泵房等隧道附属设施的布置,根据工程环境进行了精心的设计。(4)圆形隧道的横断面设计中,在满足建筑限界的情况下,考虑有利于防灾,利用圆形隧道顶部富裕空间增设了火灾排烟风道。通过断面的合理布局,在隧道右侧设置了疏散口,路面层下方除设置电缆层外,其余空间合理布置为安全通道,大大增强了隧道防灾救灾的能力。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册(1)经比选,隧道采用泥水加压平衡盾构,盾构外径11.22m,隧道内径10.04m,管片厚度48cm,环宽1.5m,环向均分八块,采用左、右楔形环方式,错缝拼装。结构设计时考虑了多种工况采用多种手段进行计算分析,确保结构安全可靠。(2)本隧道防水设计遵循以防为主、突出重点防线、综合治理的原则,整体防水等级为二级。对圆形隧道、明挖矩形隧道混凝土自防水、管片接缝防水、工作井与隧道连接处防水、安全横通道防水等均提出了明确的防水技术要求及措施,同时对诱导缝、变形缝等部位均作了防水处理设计。(3)本隧道的通风系统设计经反复计算、分析比选,北线隧道采用浦西风井吸出式纵向通风,污染空气主要通过浦西风井高空排放。南线则充分利用浦东隧道口周围为工业防护绿化带,无敏感防护点的特点,采用不设风井,从洞口直接排放的方式。为了提高隧道防灾能力,通风设计中专门进行了防灾通风设计,改变了常规纵向式通风方式有害烟雾从隧道纵向排出的方式,增设了专门的排烟风道,使有害烟雾在最短的时间和距离内与人员分离,最大限度地保证了隧道结构、人员、车辆的安全。(4)从完善本隧道交通功能以及方便运营管理出发,本次设计中,对隧道供电系统、给排水及消防系统、监控系统、路面结构、交通管理设施等均进行了设计,设计中力求体现各系统功能的先进性、适用性和经济性。(5)本次设计针对隧道可能遭受的灾害,从隧道结构本身、隧道运营管理系统出发进行了专门的防灾设计,尤其针对XX路隧道本身的特点,对于火灾以及浦东丁二烯气体的防救进行了专门的研究,提出了切实可行的防救措施。1.2技术创新(1)根据本隧道的特点,在确保工程结构安全和稳定的同时,将紧急情况下的防灾、救灾、人员逃生作为重点设计内容。除了在两隧道之间设置两个横通道外,尚在路面以下设置了通畅的逃生安全通道,盾构段顶部设置了排烟道,充分体现了“以人为本”的设计思想。(2)根据我院1998年铁道部科技进步二等奖“双线铁路隧道洞口集中式运营射流通风技术研究”的成果,隧道内射流风机分两组(每组四台)分别布置于两端矩形隧道段内,避免了在圆形隧道段分散布置射流风机。该种布置方式既可以满足通风要求,同时也降低了圆形隧道内的噪声,满足了圆形隧道段顶部排烟道的布置空间要求,有利于运营与防灾。288
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册交通流量预测2003年2月本联合体委托上海市城市综合交通规划研究所,就中环线实行客车专用且军工路~大柏树段禁止货车通行后,XX路隧道按近期4车道、远期6车道的实施方案,对XX路隧道的车流量、车种组成以及军工路、XX路立交、浦东北路、五洲大道立交的分向车流进行了预测。根据预测结果,在中环线实行客车专用后,XX路隧道的车流量略有增加,但幅度不大,与《招标文件》预测结果比较吻合。但是XX路隧道的客车比重由于中环线实行客车专用有大幅度的增加,经预测,混合流量的客货比为4.5:1,各种车型所占比例见表2-1。XX路隧道各车型组成预测表表2-1车种大型车中型车小型车合计比重4%11%85%100%本次投标设计,隧道预测车流及客货比例仍采用招标文件提供基础数据中的数据,各交叉口的转向流量采用补充预测资料。1设计依据1.1几何设计标准1.1.1设计采用的几何技术标准(1)道路等级:城市快速路(主要服务于客车、厢式货车)。(2)隧道设计行车速度:80km/h.由于XX路隧道的两端出入口连接的是中环线和五洲大道,这两条道路都是城市快速路,因此XX路隧道行车速度必须满足快速干道的要求,不能在隧道内形成瓶颈地段,影响到其他快速干道的通行,设计车速应该达到80km/h。(3)车道数:双向四车道;(4)建筑限界:a方案一:行车道净高:4.5m;行车道宽度:3.5m(小车道)+3.75m(大车道);路缘带宽度:0.25m(左侧);0.5m(右侧);侧向净宽:0.5m(左侧),0.75m(右侧)。b方案二:行车道净高:5.0m;行车道宽度:3.75m*2;路缘带宽度:0.5m;侧向净宽:0.75m。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册由于该隧道主要服务对象为客车和厢式货车。根椐城市道路设计规范及国家汽车标准的有关规定,普通汽车的总高为4.0m。在设计过程中,对沈阳、上海、湖北等地的专用汽车生产厂进行了调查,调查结果表明:国内厢式货车最大高度为3.95m,因此其行车道净高取4.5m可以满足隧道使用要求。从隧道的车种构成可以看出,车流量以客车为主,招标文件提供的《XX路越江工程交通流量预测与补充分析报告》中的客货比例为2:1,本联合体委托上海城市综合交通规划研究所就中环路实行客车专用后调整的客货比例为4.5:1,且小型车占到85%左右,因此本次设计设置一条3.5m宽的车道,专供小型车通行。如采用方案二则结构内径必须在10.6m以上,从本隧道的交通功能要求和工程造价看,并无必要,因此,本次设计推荐采用方案一的建筑限界。参照《公路工程技术标准》中第3.0.4条的规定,本次设计行车道左侧路缘带取80km/h设计时速下的低限值0.25m,这样可以更充分地利用隧道内有限的空间。(1)平面最小曲线半径:R=1000m(设缓和曲线),R=2000m(不设缓和曲线)(2)最小竖曲线半径:R=4500m(凸型)、R=2700m(凹型)。(3)隧道设计必须满足深水航道宽不小于340m,水深不小于12.5m(通用最低水位0.3m以下)要求。(4)隧道内最大纵坡为4%。(5)两岸的防洪墙应满足防洪设计标准。1.2结构设计标准(1)荷载等级:城市A级。(2)抗震设防标准:按地震烈度7度设防。(3)隧道设计服务年限:100年。(4)隧道结构设计水位按千年一遇水位(6.1m)计算,按历史最高水位(5.88m)验算。(5)隧道运营阶段稳定抗浮安全系数1.1。288
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册工程总体设计1.1线路方案本次设计按如下原则进行(1)符合城市总体规划要求。(2)满足城市快速路线形标准下,对工可推荐的线路方案进行微调。(3)与两岸城区道路现状及规划相结合。(4)减少两岸码头、桩基的影响及房屋拆迁。(5)减少高桥化工厂丁二烯气体及浦东煤气厂煤气罐对本工程的影响。(6)便利于军工路口和浦东路口的交通疏解。1.1.2主要控制点(1)江中控制点受规划航道控制,要求深水航道宽度≮340m,深度为通用最低水位(0.3m)以下12.5m。(2)岸边控制点浦西岸边段线路主要控制点为海军基地。浦东岸边段线路主要控制点:立新船厂码头;第一海洋地质调查大队码头;两码头间系船墩;高桥化工厂取水口及丁二烯球罐;浦东煤气厂的煤气罐。1.1.3线路平面方案设计本次设计对工可各方案进行了深入的研究,在充分考虑两岸的多个控制点等因素后,对工可推荐方案进行微调。经多方案比选后,推荐的线路平面浦西接XX路、军工路立交桥东端,以R-1000m(北线)的平曲线向东,穿巴士联谊总公司XX路停车场及虬江码头路,在海军基地与虬江口之间穿越黄浦江,江中设计平曲线R-1400m(北线),在浦东侧从立新船厂码头和一海大队码头的空档,避开岸边三个系船墩,过东塘路与浦东北路立交衔接。在浦东北路立交前设置曲线R-2500m,过立交后设置曲线为R-1600m将线路顺接到规划的五州大道上。该方案线路顺直,平面线形好,隧道和引道范围内只设置一个平曲线,为避开浦东岸边三个系船墩,北、南两线采用不同的平曲线半径,北线R-1400m,南线R-1540m,均为不设超高的平曲线,且距系船墩最小净距0.6m。线路过东塘路后,线位距高桥化工厂丁二烯球罐280m,距浦东煤气厂煤气罐249m,满足消防要求。线路平面见ZT02图。1.2隧道纵剖面设计1.2.1路线纵剖面设计控制因素结合工程实际情况及盾构隧道施工特点,本工程路线纵剖面设计中主要因素有以下几个方面:88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册a江中盾构结构顶部高程的确定;b与沿线地下建、构物的关系c地面路面高程;d隧道进出口与两端立交疏解的位置关系;e隧道内最大坡度;北线主要曲线要素及分布表表4-1-1曲线编号曲线半径曲线长度曲线位置NJD11000356.848浦西接线段NJD21400567.481盾构段NJD31500281.128浦东接线段曲线段比例:41.1%(NK0+700-NK2+700线路长2931.47m)南线主要曲线要素及分布表表4-1-2曲线编号曲线半径曲线长度曲线位置SJD11420472.493浦西接线段SJD21540706.091盾构段SJD3200083.485浦东矩形段SJD42500281.128浦东接线段曲线段比例:52.5%(SK0+700-SK2+707.04线路长2939.01m)1.1.1.2江底盾构结构顶部高程的确定盾构隧道结构顶部高程的确定分为施工阶段和运营阶段两种情况。(1)施工阶段根据上海航道局1999年5月1日实测隧址水域水深图可以看出,隧址处河床最低标高在-10.0m左右。考虑满足隧道抗浮要求并确保深槽处盾构掘进安全等因素,借鉴黄浦江上既有盾构隧道施工以及国内外类似工程成功施工经验,确定江中段本隧道盾构顶部最小埋深一般为1倍盾构直径,最小应满足7-8m。(2)运营阶段隧址附近规划航道宽度340m,规划水深在通用最低水位0.3m下12.5m,即-12.2m,低于现状河床最低高程,运营阶段江中段深槽处隧道纵剖面设计受规划航道宽度与深度控制。河床演变分析结果表明,预测最大冲刷幅度为2.0m。经抗浮计算,运营阶段满足抗浮要求1.1的安全系数,其最小覆土厚度约为4.6m。根据《水运、航运、航道咨询报告》研究结果,锚击入土安全深度取3.0m。运营阶段结构顶设置高程可按下式计算:H=0.3-(H1+H2+H3)式中:H—管顶设置高程;H1—通航深度(m),取12.5m;H2—河床可能最大冲刷深度,取2m;H3—安全富裕厚度;由于抗浮所需最小覆土厚度大于锚击入土深度,所以H3取4.6m。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册经计算,在规划航道范围内,结构顶部最高标高可取-18.8m,规划航道范围外最小覆土厚度取2m+4.6m=6.6m即可满足运营阶段要求。综上所述,施工阶段与运营阶段对结构顶标高的设置要求相比较,规划航道范围内盾构隧道结构顶部标高受运营阶段要求控制(施工阶段约-18m,运营阶段-18.8m),最高不能超过-18.8m,江中段其余部分盾构隧道结构顶标高受施工阶段要求控制,最小埋深应满足7-8m。实际纵坡设计时,规划航道范围内结构顶最高标高为-19.5m(北线)和-19.7m(南线),施工阶段在整个江中段结构顶部覆土厚度最小为8.2m(北线)和9.1m(南线),均满足设计要求。1.1.1.1与沿线地下建、构筑物的关系(1)浦西侧浦西侧在线路NK0+560附近有一条规划内河,根据规划要求,该河规划河底标高为+0.5m,隧道结构顶标高应低于该标高,且预留一定的富裕量。(2)浦东侧浦东侧隧道需绕避立新船厂码头和一海大队码头之间的3个系船墩桩基以及附近防汛墙桩基。如果按隧道外侧距桩基最小净距1m计,北线不受控制,南线隧道顶部标高应不低于-20m。防汛墙桩基底标高为-7.15m,隧道结构顶标高必须低于此标高并留有一定的安全富裕高度。1.1.1.2隧道内最大坡度的取值隧道内最大坡度的取值关系到隧道的长度、行车安全与舒适性以及隧道通风系统设置。由于本工程主要通行客车和厢式货车,设计速度为80km/h,因此,根据《城市道路设计规范》,并类比其他工程的经验,确定本隧道内的最大坡度为4%(即《城市道路设计规范》所规定的80km/h时的最大纵坡推荐值)。1.1.2隧道纵坡设计隧道以4%的纵坡进入隧道,保证规划内河底处有大于1m的覆土厚度。再以3.8%的纵坡下行至黄浦江底。江底设置0.3%的缓坡。缓坡后以4%的上坡至浦东段地面。纵断面设计竖曲线半径凸形最小3000m,凹形最小4500m,江中段路面最低标高为-26.75m(北线)和-26.95m(南线)。南、北线隧道纵断面见ZT04隧道引道接城市道路设计标高,为防止暴雨时地面道路积水溢入隧道,设计考虑引道口设计标高高于其周围现状道路路面0.5m。1.2隧道与建、构筑物关系1.2.1隧道与主要地面建筑物关系88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册浦西侧对隧道设计与施工可能产生影响的建筑物主要有规划内河、防汛墙桩基等;浦东侧主要有立新船厂码头、一海大队码头桩基、两码头之间的系船墩桩基、防汛墙桩基等。设计中盾构结构外缘距桩基外缘水平净距最近处按1m控制。3#系船墩已停止使用,其桩基与隧道的净距控制为0.6m。隧道与各主要建筑物基础关系见表4-3-1。隧道与各主要建筑物基础关系表表4-3-1建筑物名称基础与隧道结构外缘平面最小距离(m)基础底部与隧道结构外缘垂直最小距离(m)基础形式浦西防汛墙桩基约+10.59m钢筋砼三角桩立新船厂码头桩基4.6钢筋砼方桩1#系船墩1.7-0.85钢筋砼方桩2#系船墩1.9-0.85钢筋砼方桩3#系船墩0.6-0.96钢筋砼方桩一海大队码头桩基1.0-0.96钢筋砼方桩防汛墙码头+5.4灌注桩注:(1)“+”代表建筑物高出隧道。(2)1#、2#、3#系船墩位置详见隧道与桩基关系图建筑物与隧道关系图详见ZT13~14。1.1.1隧道与规划内河的关系根据上海市水务规划设计研究院的规划,浦东和浦西各有一条规划内河。浦东规划内河位于隧道范围之外,建议仍按既有河道实施规划,五洲大道以桥梁方式通过。浦西规划内河位于隧道明挖暗埋段上方,设计时已充分考虑了规划内河深度的要求,拟以矩形箱涵形式通过隧道上方,箱涵长约60m。1.2隧道总平面布置1.2.1总平面布置1.2.1.1工作井平面位置的确定工作井平面位置的确定主要考虑了以下几方面的因素:盾构进出洞覆土厚度、地下管线及地下构筑物、施工场地、工作井处路线线型等。浦西、浦东工作井的平面位置选取如下:浦西工作井位于虬江码头路西侧,里程为NK0+629.8~NK0+650。该井作为盾构接收井,盾构进洞覆土厚度为6.9m。该工作井距虬江码头路约20m,周围无地下管线,工作井周围建筑均为低矮房屋;且位于路口处,施工场地较为宽敞,施工对地面交通基本无影响。浦东工作井位于东塘路以东,里程为NK1+920~NK1+940.2;作为盾构的出发井,盾构出洞覆土厚度为6.9m;该处无地下管线,又处于路口处,施工场地宽敞,施工对地面交通基本无影响。1.2.1.2旁通道88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册为了隧道防灾的需要,本次设计考虑在南、北线之间设置四个安全横通道。盾构段两端横通道设置在两端盾构工作井地下二层,该横通道具有疏散车辆和人员的功能。江中设置两个行人横通道,基本在盾构段范围内均匀布置,具体里程为NK1+050、NK1+520。1.1.1.1泵房布置结合隧道结构及隧道使用要求,本次设计在进、出口处布置了雨水泵房;在浦东、浦西工作井利用工作井下部空间设置了废水泵房;在隧道南、北线最低处安全通道内设置了江中排水泵房。1.1.1.2检查亭设置为保证隧道运营安全,避免不符合隧道运营要求的车辆进入隧道,在隧道的两端地面道路上分别设置一处检查亭和限高架,供隧道管理人员和交通警察使用。1.1.1.3风井、安全出入口设置根据城市规划、环境保护要求,浦西侧需设置风井排除隧道内废气。风井通过地下通风机房及风道与隧道连接,风井设置在隧道南侧道路红线外。沿风道及风井设置安全通道及安全出入口与浦西盾构工作井和隧道相连接。由于浦东隧道两侧500m范围内均为工业防护绿地,因此,隧道浦东侧不设置排风井,污染空气直接从洞口集中排放。在浦东盾构工作井的北侧同样修建了连接地面和盾构工作井的安全出入口和通道。1.1.1.4管理用房选址管理用房主要包括:中央控制室、设备用房、办公用房等。结合现场踏勘的情况,通过规划部门对可能的用地规划情况进行了详细的调查,确定管理用房设置在浦东侧引道端南侧道路红线外。1.1.1.5地面道路布置在隧道范围内的地面道路主要集中在浦西侧引道端至虬江码头路、浦东侧引道端至东塘路之间。浦西侧XX路规划宽度60m,道路中心为近期实施四车道隧道的明挖暗埋段和引道段,其北侧为预留的远期2车道隧道用地,近期绿化。其余两侧分别设置双向4车道地面辅道、非机动车道和人行道。浦东侧五洲大道规划宽度80m,道路中心与浦西相同设置近期实施4车道隧道和预留远期2车道隧道用地(近期绿化)。道路两侧分别设置双向4车道地面辅道、非机动车道、人行道和绿化带。隧道总平面布置详见ZT01图。1.1.2隧道建设规模南线隧道分段长度表表4-4-1名称长(m)浦西敞开段119.14浦西光过渡段59.83浦西明挖暗埋段189.86浦西工作井20.288
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册圆形隧道段1279.57浦东工作井20.22浦东明挖暗埋段159.94浦东光过渡段60浦东敞开段128.03隧道长度(洞口至洞口)1669.79隧道建筑长度(含引道段长度)2036.79北线隧道分段长度表表4-4-2名称长度(m)浦西敞开段119浦西光过渡段60浦西明挖暗埋段189.8浦西工作井20.2圆形隧道段1270浦东工作井20.2浦东明挖暗埋段159.8浦东光过渡段60浦东敞开段128隧道长度(洞口至洞口)1660隧道建筑长度(含引道段长度)20271.1隧道横断面设计1.1.1圆形隧道圆形隧道横断面设计中,主要考虑以下几方面的因素:(1)满足隧道建筑限界要求本隧道为城市快速路,设计车速为80km/h,拟定隧道建筑限界如下:行车道宽度3.5m(小型车),3.75m(大型车),行车道高度4.5m,路缘带宽度0.25m(左侧)、0.5m(右侧),余宽0.25m。道路两侧利用余宽的空间设置斜面型防撞侧石。防撞侧石最小宽度为500mm(含余宽)。为道路排水需要,路面需设置单面横坡,横向坡度1%。建筑限界见图4-5-1。图4-5-1隧道建筑限界图(2)考虑防灾救援的需要由于本隧道通行厢式货车,设计中考虑设置专门的火灾排烟风道。根据排烟道的位置不同提出了排烟道设在顶部和路面下两种不同的断面布置方案。风道设在顶部充分利用了隧道的有效空间,路面下空间可以作为安全通道使用,增强了防救灾功能和灵活性。另外,从排烟效果来看,排烟口位于隧道顶部,空间大且正位于热气体自然流动的路径上,因而排烟效果好,所以本次设计推荐采用顶部设置排烟道断面布置方案。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册本次设计中通过合理安排隧道断面,在隧道的右侧防撞侧石处,纵向间隔150m布置了700*1500mm的疏散口,疏散口通过滑梯与路面下的安全通道相连,能有效快速地将人员疏散。(1)考虑各种运营设备布置的需要(2)考虑隧道内装修的要求(3)施工误差拟定隧道的施工直径误差为200mm。综合考虑上述各因素,圆形隧道内径确定为10040mm。横断面布置见图4-5-2。图4-5-2圆形隧道横断面布置图1.1.1.2矩形隧道矩形隧道建筑限界与圆形隧道相同。各种设备箱均通过两侧侧墙预留孔洞嵌入结构内。各种管线则布置在南、北线矩形隧道结构间的隔廊内,其余设备均布置在隧道顶部,限界与顶板底的高度为40cm。矩形段需设置射流风机,采用壁龛式局部加高矩形隧道内净空高度解决。矩形隧道内净空(单向)宽度9000mm,路面以上高度4900mm。矩形隧道横断面布置见图ZT09~10。1.1.1.3引道段引道段采用U形结构,其内净空宽度在满足建筑限界的基础上仍为9000mm,其设备主要布置在边墙两侧,其横断面布置见ZT11~12图。2隧道建筑设计88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册1.1盾构工作井的建筑布置1.1.1浦西盾构工作井(浦西隧道排风机房、变电所及消防泵房建筑)工作井的外包尺寸为20.2x36.471m,埋深20.384m,施工时作为盾构接收井,施工结束后整个井上下分三层,下一层布置了隧道集中排风风道、消防泵房、通风机房及消防楼梯:下二层为车道层,并设有二条隧道之间的紧急疏散连通车道;下三层为安全通道及电缆通道由圆形段过渡到矩形段的过渡空间。隧道排风机房(建筑面积430.4m2)布置在盾构工作井的南侧(地下)。降压变电所(建筑面积141.8m2)布置在工作井西端,即矩形隧道顶部。排风亭布置在井南侧距规划道路红线5m的地块中(占地面积约56.1m2)。风亭高28.5m。1.1.2浦东盾构工作井(浦东变电所及消防泵房建筑)工作井的外包尺寸为20.2x37.89m,埋深20.474m,施工时作为盾构始发井,盾构施工结束后整个井上下分三层,下—层布置了消防泵房、降压变电所(建筑面积140m2)及消防楼梯;下二层为车道层,并设有二条隧道之间的连通车道;下三层为安全通道及电缆通道由圆形段过渡到矩形段的过渡空间。1.2隧道泵房整条隧道设置了两座雨水泵房、两座江中泵房和两座废水泵房(工作井内)。两座雨水泵房设在隧道洞口处,浦西雨水泵房利用明挖暗埋段的中隔廊进行布置,浦东雨水泵房设在南线南侧。在江中NK1+217附近(南线和北线最低处)分别设置一个江中泵房。另在两个盾构工作井地下三层分别设了一座废水泵房。1.3隧道疏散口的设置为保证隧道发生火灾时,隧道内人员的及时疏散,在每条隧道的右侧利用设置防撞侧石的空间,每隔150m左右设置一处安全疏散口,疏散口宽0.7m,长1.5m。疏散口下部与不锈钢曲线滑梯直接相连,直接进入路面下的安全通道。1.4隧道洞口光过渡段的设置自然光过渡段长60m,由钢筋混凝土梁和开孔板(兼作结构支撑)及遮光隔片组成。1.5隧道入口处检查亭隧道的两个入口处设检查亭,作为隧道管理人员及交警的值班岗。检查亭面积20m2左右,分二间。1.6隧道洞口防护密闭门在人防设计中将本隧道作为一个防护单元,分别在浦东、浦西隧道口设降落平移式钢结构双扇防护密闭门。1.7隧道内装修设计88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册本隧道的墙面(3.5m高度内)色彩采用乳白色,而3.5m以上墙面及天花板则采用黑色防火板。1.1洞口绿化设计在满足使用功能的同时,在浦东,浦西段尽可能的增加绿化带,洞口在无法做平面绿化的情况下,增设了垂直绿化。2结构设计2.1圆形隧道设计2.1.1结构形式2.1.1.1管片、环类型经综合的技术、经济比较论证,本工程圆形隧道采用单层衬砌。管片为钢筋混凝土平板形管片,管片厚度48cm,环宽1.5m。全环由封顶块F、两块邻接块L和5块标准块B构成,环间采用错缝拼装。衬砌环采用左、右楔形环,按曲线半径约825m计算楔形量。另外设计中考虑了出洞环、进洞环、变形缝后一环以及为满足联络通道施工要求采用的钢管片特殊环。2.1.1.2环、纵缝构造管片环缝面采用凹凸半圆剪切键,在纵缝面上设置凹凸榫槽。纵向螺栓与环向螺栓均采用弯螺栓。环与环间设32根M30的纵向螺栓,块与块间设3根M36的环向螺栓。在管片环缝及纵缝面上设置缓冲垫层。环向螺栓、纵向螺栓均采用锌基铬酸盐涂层作防腐蚀处理。2.1.2衬砌结构计算2.1.2.1结构横断面设计计算(1)计算模型88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册本次计算首先将衬砌环按均质圆环计算,但考虑纵缝接头的存在,导致整体抗弯刚度降低,取圆环抗弯刚度为ηEI(η为抗弯刚性的有效率,η≤1),计及圆环水平直径处变位y,两侧抗力pp=ky后,考虑错缝拼装管片接头部弯矩的传递,结构整体补强效果,进行错缝拼装弯矩重分配。(1)作用与作用组合计算工况作用组合表表6-1-1计算工况荷载种类荷载组合系数第一组合(施工阶段)第二组合(运行阶段)第三组合(地震验算)地面超载1.4★★★结构自重1.2★★★地层垂直水土压力1.2★★★水平水土土压力1.2★★★道路设计荷载1.4★★★盾构千斤顶顶力1.2★不均匀注浆压力1.2★偶然荷载1.0★(2)内力计算计算时分别选取了浅覆土(h=15m)和深覆土及江中段等三个控制断面进行计算。水土压力按合算考虑。衬砌弯曲刚性有效率η=0.8,弯矩提高率ξ=0.3。(3)断面配筋计算配筋计算表明:浅埋段管片含筋量为123.5kg/m3,深埋段管片含筋量为127.7kg/m3。1.1.2结构纵向计算(1)纵向沉降分析本次设计借助美国FRAM程序,对隧道盾构段进行纵向变形分析,计算表明,隧道最大沉降量为44mm,沉降曲线最小曲率半径为20000m。(2)纵向不均匀沉降控制措施为控制隧道纵向不均匀沉降,设计中主要采取了如下措施:a在盾构施工中,采取同步注浆与衬砌壁后二次注浆。b纵、环向接缝处设置弹性密封垫,以适应隧道一定变形,并确保防水可靠。c衬砌环缝在环与环间以32根M30的纵向螺栓连接,使隧道环缝有一定的刚度,控制隧道纵向变形。d根据隧道纵向荷载变化情况,每隔一定的距离设置必要的变形缝,以适应适量的不均匀沉降,同时又可作为抗震缝。e与工作井连接处理在工作井与隧道间设置特殊衬砌环,采用刚性连接,但在井外侧3~4m和10~12m各设两条变形缝,以适应一定的弯曲变形。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册1.1.1纵向接缝强度计算及环向螺栓设计根据接头部位内力,近似把螺栓作为受拉钢筋,把接缝面看作钢筋混凝土截面大偏心受压构件的一个断面进行计算,并结合工程类比,确定每环纵向接缝共设置24根M36螺栓,螺栓材质为中碳钢,采用锌基铬酸盐涂层防腐处理,强度等级为5.8级。1.1.2环、纵缝张开量验算经计算,设置的纵向螺栓足以承受最大的弯矩,且环缝张开量δ=1.8mm<5mm,符合防水设计要求。纵缝张开量Δl=2.4mm<5mm在弹性密封垫防水范围之内,满足防水要求。1.1.3抗震分析及措施1.1.3.1抗震分析本次投标设计采用拟静力法和有关经验公式分别对隧道横向和纵向进行内力分析。通过计算可知,7度地震力作用对结构设计不起控制作用,故抗震设计重点是加强构造措施。1.1.3.2抗震措施(1)衬砌接头间用螺栓作拉力联系,保持结构连续性。(2)在环向和纵向接头处设弹性密封垫,以适应地震时产生的变形。(3)纵向产生的拉应力按由纵向螺栓承担进行设计。(4)一般情况下不设抗震缝,但在特殊地段(地层急剧变化、结构刚度突变及可能产生不均匀下沉)必须设抗震缝。1.1.4道路结构及江中泵房设计1.1.4.1道路结构形式选择结合上海市近几年修建下穿黄浦江隧道路面结构设计、施工的经验,推荐采用全现浇方案,结构见图6-1-1。图6-1-1路面结构方案三1.1.4.2江中泵房设计江中泵房设在隧道内的最低点,南北线隧道各设置一座。每座泵房内设有潜水排污泵4台。江中泵房段道路结构与标准段相同。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册1.1.1若干重要问题的说明设计中对以下几个问题进行了重点分析:(1)相邻隧道施工时相互影响分析与控制(2)地面变形控制(3)盾构推进对沿线建筑物及构筑物影响的控制(4)隧道进出洞措施1.2岸边段结构设计1.2.1明挖暗埋段结构设计1.2.1.1结构设计浦西明挖暗埋段矩形隧道里程为NK0+440~+629.8,全长189.8m,分成8节,编号从PX-9至PX-16;浦东明挖暗埋段矩形隧道里程为NK1+940.2~NK2+100,长159.8m,分为6节,编号从PD-10至PD-15。分节里程如表6-2-1。明挖暗埋段矩形隧道分节表表6-2-1分节编号分节长度编号分节长度浦西段PX-914.8mPX-1325mPX-1025mPX-1425mPX-1125mPX-1525mPX-1225mPX-1625m浦东段PD-1525mPD-1227mPD-1425mPD-1128mPD-1325mPD-1029.8m明挖暗埋段矩形结构均采用带廊道的三孔钢筋混凝土框架结构(结构内净高5.25m)。主要结构尺寸见表6-2-2。结构混凝土强度等级为C30,抗渗标号S8(0.8MPa)。经计算结构满足抗浮要求。明挖暗埋段矩形隧道结构尺寸表表6-2-2分节编号顶板底板侧墙中隔墙编号顶板底板侧墙中隔墙浦西段PX-90.6m0.7m0.4m0.35mPX-130.7m0.8m0.4m035mPX-100.6m0.7m0.4m0.35mPX-140.8m0.9m0.5m0.35mPX-110.6m0.7m0.4m0.35mPX-150.8m0.9m0.5m0.35mPX-120.6m0.7m0.4m0.35mPX-160.9m1.0m0.6m0.4m浦东段PD-100.6m0.7m0.4m0.35mPD-130.8m0.9m0.5m0.35mPD-110.6m0.7m0.4m0.35mPD-140.8m0.9m0.5m0.35mPD-120.7m0.8m0.4m0.35mPD-150.9m1.0m0.6m0.4m1.2.1.2基坑支护设计根据本段工程所处的周围环境,按照“地基基础设计规范DGJ11-1999条文说明”,PX-9至PX-16和PD-10至PD-15的基坑安全等级定为三级。明挖暗埋段基坑开挖深度为9~15m,采用地下连续墙作为隧道施工的挡土围护结构,连续墙的厚度为0.6m。根据基坑深度,设置2~5层支撑,横撑采用¢609mm钢管,间距为3m。在基坑的中部每隔9m设置1根立柱,采用¢800mm的钻孔灌注桩,内插边距为360mm×360mm的格构型钢柱。横支撑间采用联系梁连接。基坑内采用井点降水。基坑开挖时考虑时空效应,严格控制地表沉降和连续墙的变形。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册1.1.1.1结构计算(1)计算模式地下连续墙和内部结构按共同作用计算,地下连续墙在开挖阶段作为基坑围护结构,在运营阶段作为整体结构的一部分与内衬共同受力,墙体计算厚度取内外墙之和。地下连续墙和内衬结构按照平面框架单元计算,分别考虑开挖和回筑阶段的实际施工及受荷状态计算地下连续墙和内部结构各工况的内力及变形。地下连续墙计算时,考虑墙体的先期位移,钢支撑施加50%~80%的设计轴力作为预应力。结构计算采用增量法,用弹簧模拟地基反力,弹性抗力系数为10000~20000kN/m3。(2)计算荷载荷载及组合见表6-2-3。(3)计算结果取PX-16为代表进行计算,基坑抗隆起安全系数K为1.85>1.5;抗渗流安全系数为2.22>1.7;抗倾覆稳定性安全系数1.36>1.2。以上计算表明支护体系是安全和可靠的。顶板弯矩值1869.9kN.m、-1356.5kN.m,配筋率为1.03%、0.97%;底板弯矩值2639.9kN.m、-1336.9kN.m,配筋率为0.79%、0.5%;中隔墙承受最大的轴力,为1851.8kN,配筋率为0.4%。作用组合表表6-2-3荷载作用系数工况123456结构自重1.2★★★★★★水土压力及地面超载1.2★★★★★★温度升温1.4★★降温1.4★★混凝土收缩1.4★★★★★★底板汽车荷载0.9★★★偶然作用1.0★★1.1.1.2基础处理浦西段PX-13~PX-16和浦东段PD-13~PD-15,对坑底土体采取深层搅拌桩加固,加固深度为3m。1.1.1.3纵向不均匀沉降控制为减少不均匀沉降对结构造成不利影响,沿纵向每隔20~30m设置一道变形缝或诱导缝(变形缝与诱导缝交错设置)。并对基底进行抽条加固,提高基底的承载力,并提高地层的均匀性。1.1.2引道敞开段、光过渡段设计光过渡段采用顶部有横梁的U形槽结构,采用深层搅拌桩内插H88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册型钢(SMW工法)作为基坑的围护结构。考虑到结构的抗浮要求,在底板下设置倒滤层作为结构的消浮措施。引道段采用U型结构。采用SMW工法、深层搅拌桩重力式挡墙(≤4m)作为基坑围护或采用放坡开挖。考虑到结构的抗浮要求,在底板下设置倒滤层作为结构的消浮措施。1.1.1.1浦西引道敞开段和光过渡段浦西敞开段里程为NK0+261~NK0+380,全长119m,分为5节,分节编号为PX-1~PX-5。光过渡段长60m,里程为NK0+380~+440,分为3节,分节编号为PX-6~PX-8。如表6-2-4所示。浦西引道敞开段和光过渡段分节表表6-2-4分节编号分节长度编号分节长度浦西段PX-139mPX-520mPX-220mPX-620mPX-320mPX-720mPX-420mPX-820m1.1.1.2浦东引道敞开段和光过渡段浦东敞开段长128m,里程为NK2+160~NK2+288,分为6节,分节编号为PD-1~PD-6。光过渡段里程为NK2+100~+160,长60m,分成PD-7~PD-9节。详细分节见表6-2-5。由于浦东引道段从浦东煤气厂和高桥化工厂(丁二烯储罐)中间通过,根据消防的要求,在浦东引道段通长设置2m高的屏障墙。浦东引道敞开段和光过渡段分节表表6-2-5分节编号分节长度编号分节长度浦东段PD-520mPD-920mPD-420mPD-820mPD-320mPD-720mPD-220mPD-620mPD-128m1.1.1.3引道敞开段、光过渡段基坑支护设计根据本段工程所处的周围环境,按照“地基基础设计规范DGJ11-1999条文说明”,PX-3至PX-8和PD-2至PD-9的基坑安全等级定为三级。PX-5到PX-8和PD-4到PD-9节基坑最大开挖深度约9m,采用SMW工法施工基坑围护结构。围护墙顶部设置周圈钢筋混凝土压顶圈梁。横支撑根据基坑开挖深度,设置1~3层,横撑采用¢609mm钢管,纵向间距为5m。在设置横支撑处设置56#双拼工字钢围囹。在基坑中部每隔9m设置1根立柱,采用¢800mm的钻孔灌注桩,内插格构柱。横支撑间采用联系梁连接。在基坑开挖前,基坑内提前采取井点降水,以抽干坑内残留水和保证坑底脚趾的稳定。PX-3、PX-4和PD-2、PD-3节中基坑深度大于2m时采用水泥土搅拌桩重力式挡墙,墙宽2.2m、3.2m。基坑深度小于2m时,采用放坡开挖,放坡坡率为1:2.5。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册1.1.1.1引道敞开段结构计算按平面框架计算各分节横断面,计算结果表明,所拟定的尺寸和配筋率满足结构承载能力和裂缝控制要求。考虑结构的抗浮,底板下设置40cm厚的倒滤层。1.1.1.2光过渡段围护结构计算敞开段和光过渡段均采用SMW工法作为围护结构,设计中对围护结构的稳定性进行了计算分析。1.1.1.3纵向不均匀沉降控制为减少不均匀沉降对结构造成不利影响,沿纵向每隔20~30m设置一道变形缝或诱导缝(变形缝与诱导缝交错设置)。1.1.2盾构工作井设计1.1.2.1结构形式浦西工作井采用地下连续墙作为围护结构,现浇钢筋混凝土内衬的施工方法进行设计。在垂直隧道纵向的侧墙上分别预留两个¢11.73m的圆洞和两个9.00×5.25m的矩形洞,供连接圆形隧道和矩形隧道之用。顶部布置一道框架和顶撑梁,梁高2.0m,宽2m,在运营阶段,其上设置1.0m厚的顶板,覆土深度2.484m;底板厚度1.6m,底梁高2.6m,宽2.0m;在长跨方向中部设两根壁柱(2.0×2.4m);内衬厚度0.8m。井高17.9m。浦东工作井采用地下连续墙作为围护结构,现浇钢筋混凝土内衬的施工方法进行设计。在垂直隧道纵向的侧墙上分别预留两个¢11.63m的圆洞和两个9.0×5.25m的矩形洞,供连接圆形隧道和矩形隧道之用。顶部布置一道框架和顶撑梁,梁高2.0m,宽2m,在运营阶段,其上设置1.0m厚的顶板,覆土厚度2.574m;底板厚度1.6m,底梁高2.6m,宽2.0m;在长跨方向中部设两根壁柱(2.0×2.4m);内衬厚度0.8m。井高17.9m。1.1.2.2基坑支护设计根据本段工程所处的周围环境,按照“地基基础设计规范DGJ11-1999条文说明”,工作井基坑安全等级定为二级。采用地下连续墙作为挡土结构,顺作法施工。浦西工作井基坑开挖深度为20.684m,地下连续墙厚度0.8m,深度38m,在基坑深度范围内设6道钢支撑。浦东工作井基坑开挖深度为20.774m,地下连续墙厚度0.8m,深度38m,在基坑深度范围内设6道钢支撑。钢支撑采用¢609mm钢管,壁厚16mm。1.1.2.3基础处理为防止基坑底土隆起,减少围护墙体的位移,坑底采用旋喷桩进行“井”字型抽条加固,宽3m,深3m,基坑开挖需进行预降水,降水深度至基坑底0.5~1m。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册1.1横通道设计及特殊衬砌环1.1.1特殊衬砌环结构设计修建横通道时,将四环特殊衬砌环——二环开口环、二环闭口环共同组成受力单元,横通道与隧道一起构成空间受力体系。根据开口环内力及变形较大的特点,结合横通道部位需开设门洞的需要及施工的要求,开口环的上下过梁、支撑梁的壁柱以及需拆除的门洞,均采用钢管片,内填充素混凝土。其余部位及闭口环仍采用钢筋混凝土管片。开口环、闭口环分别由环、纵向螺栓连接而成。1.1.2横通道设计浦西横通道长13.543m;浦东横通道长18.230m。设计采用冻结法作为辅助施工措施前提下的喷锚构筑法施工,其衬砌结构采用曲墙带仰拱全封闭的复合式衬砌。见图6-3-1。1.1.2.1横通道施工辅助措施施工中采用冻结法加固地层。主要技术参数如下:冻土帷幕设计厚度:1.8m。冻结强度:4MPa。冻结平均温度:-80C。设计盐水温度:-240C~-260C。图6-3-1横通道衬砌结构横断面图1.2主体结构耐久性设计采取的主要技术措施如下:(1)结构重要性系数不小于1.1.(2)隧道工程按7度地震设防。(3)参照《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96),本工程使用环境按二类考虑。(4)混凝土水灰比不大于0.55,最小水泥用量300kg/m3,主体结构混凝土强度不低于C30,盾构段管片混凝土等级采用C50。(5)混凝土氯离子含量不大于0.06%;要求骨料不含碱活性,当采用碱活性骨料时,混凝土中碱含量不超过3.0kg/m388
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册。限制外加剂中碱、氯离子含量。(1)受力钢筋混凝土保护层厚度不小于钢筋直径或并筋的等效直径,不小于骨料最大粒径的1.5倍,并满足表6-4-1要求:混凝土保护层最小厚度表6-4-1构件厚度(cm)保护层最小厚度(mm)15~303031~5040>5050(2)采用高性能硅酸盐水泥,以减缓碳化速度。(3)管片外侧刷涂防水涂料,既提高管片的防水能力,又增加了结构的耐久性。(4)钢构件及预埋件进行防腐处理。(5)密封防水构件在接缝张开5~8mm时的100年应力松弛率<80%。(6)对隧道内运营设备及管线和各种易损设施、构件要定期维修检查,在设计中应考虑保证其方便更换。2防水设计2.1圆形隧道防水2.1.1防水设计原则遵循“以防为主,突出重点防线,综合治理”的原则。以混凝土衬砌结构自防水为根本,衬砌管片接缝防水为重点,确保隧道整体防水。2.1.2防水等级标准本隧道防水等级为二级标准。2.1.3圆形隧道防水设计方案充分利用混凝土结构自防水性能,同时在管片外侧刷涂水泥基渗透结晶型防水涂料,进一步提高管片的自防水性能。采用三元乙丙橡胶表面复合遇水膨胀橡胶制成框形弹性密封垫作为管片纵缝、环缝外侧防线,环、纵缝内沿设置2mm的线槽粘贴缓冲材料薄片,管片环、纵缝内侧预设嵌缝槽,以备必要时局部嵌填或进行引排水。同时,利用拱部风道内衬混凝土、边墙填充混凝土和底部模筑混凝土加强内侧防水。圆形隧道与工作井间设置刚性接头,现浇环形钢筋混凝土保护圈,其与井壁内衬钢板、管片混凝土之间设有遇水膨胀止水条,施工缝内侧预留嵌缝槽,用高模量聚硫密封胶进行嵌填加强防水。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册1.1.1连接通道防水工程设有两处安全横通道,采用复合式衬砌,在初期支护与二次衬砌间设置三元乙丙与无纺布复合型防水卷材。横通道与圆形隧道接头采用橡胶止水带防水,具体方法见图7-1-1图7-1-1横通道与圆形隧道接头防水图1.2明挖段防水防水设计的原则是“以防为主,突出重点防线、综合处理”。对矩形隧道防水设计考虑如下几个方面:(1)内衬结构混凝土自身防水(2)顶板附加防水层(3)施工缝防水(4)变形缝防水2通风系统设计2.1通风标准根据《公路隧道通风照明设计规范》,本次设计取值为:正常运营(计算行车速度80km/h)时,CO允许浓度为250ppm,烟雾允许浓度为6.5×10-3m-1,可见视距110m;交通堵塞时(最低行车速度10km/h)时,CO平均允许浓度为200ppm,烟雾允许浓度为9.0×10-3m-1,可见视距40m,考虑隧道处于上海市区,车流密集,阻滞段长度取隧道全长;此外隧道内风速应满足稀释空气中异味的需风量要求风速。隧道内火灾规模按30MW设计,采用纵向排烟时,要求隧道内风速为3m/s。尾气排放量按欧Ⅱ标准确定。根据《GB3095-1996环境空气质量标准》,洞外有害物浓度控制:在规定范围内把有害物稀释到国家二级标准(按CO日均4mg/m3即3.2ppm计算)。2.2设计交通量隧道为双孔四车道(单向行驶),客货车比例2:1,设计交通量见下表8-2-1:本次设计南北两线远期最大高峰小时交通流量按2015年交通流量设计。设计交通流量表表8-2-188
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册年份20052010201520202025pcu/12小时5100054000700009000096000pcu/高峰小时510051306300810086401.1通风方式结合洞口环境保护要求,对多种通风方案进行了比较,推荐通风方案如下:北线隧道:采用浦西设通风井,吸出式纵向通风。南线隧道:采用全程纵向式通风。1.2通风计算模式与计算工况1.2.1通风计算模式视隧道内气流为均匀流,根据流体力学原理,按隧道阻力、汽车压力(升压或降压)、自然风压力、射流风机压力、轴流风机压力相平衡的方法,进行通风计算,据此选择风机类型和数量。1.2.2通风计算工况共考虑以下四种工况:(1)正常交通;(2)交通阻塞;(3)火灾(按南、北二线隧道内同一时间内发生一处火灾考虑);(4)南线或北线隧道因事故或维修需要,临时关闭一孔隧道,另一孔隧道双向行驶。1.3通风系统设计与设备布置1.3.1通风系统设计1.3.1.1正常通风系统设计北线隧道车道层:新鲜空气从浦东洞口引入,正常交通情况下,70%的污染空气从浦西风井排出,其余污染空气从浦西洞口排出;交通阻塞时,全部污染空气从风井排出。南线隧道车道层:新鲜空气从浦西洞口引入,正常交通和交通阻塞时,污染空气全部从浦东洞口排出。管线层和安全通道层:圆形隧道段在正常情况下换气通风采取浦西送风,浦东排风的通风方式,每小时换气10次,保证检修人员的安全和电缆散热的要求。通道内的新鲜风由地面直接引入。矩形段风流通过设置在靠洞口行车道侧壁的百叶门引入和排出。1.3.1.2火灾通风系统设计车道层:在盾构段上部设置专用的排烟风道和排烟口,排烟口根据火灾分区30m设置一组,每组并排设置2个1.2m×1.5m电动可调风阀,排烟风道在浦西工作井处接入风机房。火灾发生时,新鲜空气从车流进口引入,根据火灾发生地点的不同,烟雾经由排烟道或车流出口以最短路径排出。浦西风井内的轴流风机为南、北两线隧道排烟共用,通过风阀控制气流方向。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册管线层和安全通道层:为避免烟雾通过人员逃生打开的疏散口进入隧道底层的安全通道,由设置在两侧工作井地下三层通风机房内的混流风机对吹,保持安全通道正压,确保人员安全疏散。通道内的新鲜风由地面直接引入。矩形段气流同正常通风。1.1.1.1临时双向交通隧道内临时双向交通时,风流方向同正常通风,仅射流风机开启数量有所不同。1.1.2通风设备布置结合我院1998年铁道部科技进步二等奖“双线铁路隧道洞口集中式运营射流通风技术研究”的成果,将射流风机四台一组集中布置于矩形隧道段顶部,南北两线在浦东、浦西矩形段均各设一组(每组4台)射流风机,全隧道共设16台,浦西侧风机距浦西洞口168.25m,浦东侧风机距浦东洞口144.8m。轴流风机布置于浦西通风井内,二台并联。全隧道共设4台混流风机,分别布置于靠近洞口的矩形段中间廊道内和竖井地下三层内。各种工况下风机开启控制情况详见设计文件。1.2通风对洞口大气环境影响1.2.1北线隧道根据计算,通风井底部内净空5.3m×5.3m,高20m,污染气体最大落地浓度距离通风井3840m,高峰小时最大落地浓度CO为0.01mg/m3,NOX为0.006mg/m3,对周围环境基本无影响。由洞口排出的污染气体(占总量的30%)其影响范围可控制在道路红线范围内。1.2.2南线隧道经对各种自然风速和风向情况下,浦东洞口污染范围的计算结果表明,当自然风向与出口风流方向相同时,污染距离最大,正常交通时最大污染距离距洞口约100m,交通阻塞时最大污染距离距洞口约174m,均在浦东500m宽的规划工业防护绿地范围内。288
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册给排水与消防系统设计隧道内供水水源由浦东、浦西城市给水管网两路供给。隧道内排水系统由废水排水、雨水排水两个子系统构成。隧道内的各类废水及引道段的雨水分段集中,通过泵房抽升后,排入市政下水系统。每条隧道的江中泵房流量按消防水量的2倍设计,按Q=164L/s,H=44.5m选用四台CT3300HT型潜水泵(平时一用三备;消防时二用二备;非常事故时四台泵同时使用)。每座废水泵房内设置WQ2368-436型潜水泵三台(两主一备),水泵的性能为:Q=147.6m3/h,H=36m,N=30kW。隧道消防系统包括消火栓系统、水成膜泡沫灭火系统、开式水喷雾系统及手提式灭火器系统。在每孔隧道的一侧墙内每隔45m设置一套消火栓箱,每个箱内设φ65x25m水龙带2盘,φ19水枪二支;30L泡沫液罐,比例混合器,25m软管卷盘,泡沫喷枪各一个;消火栓启动按钮一个。两条隧道共设消火栓箱118套。浦东,浦西消防泵房内分别设二台消火栓泵,一主一备。在圆形隧道段长度约1270m的范围内,设置自动开式水喷雾灭火系统。每条隧道内设有42组开式水喷雾系统,每组间距30m,设24个中速水雾喷头,消防时相邻两组同时作用。二孔隧道共设84组水喷雾系统。灭火器选用手提式磷酸铵盐干粉灭火器及轻水泡沫灭火器。在每孔隧道的两侧,相距45m均设置灭火器箱一套,两侧呈交错布置,间距22.5m,整个隧道共设灭火器箱180套。188
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册照明设计本隧道采用荧光灯作为基本照明的主光源,高压钠灯作为加强照明及应急照明光源。圆形隧道和矩形隧道基本照明灯具均沿隧道两侧限界上方纵向布置;应急照明采用单侧布置,与基本照明一侧布置形式相同。隧道入口及出口加强照明灯具布置于隧道基本照明两侧。隧道联接通道口及安全疏散口附近均设置紧急疏散指示标志。隧道照明电源分别引自位于浦东和浦西的降压变电所中的专用的隧道照明回路,并于隧道中部进行供电分段。隧道两侧照明各引自配电柜的两段母排。在隧道中设置了在线式不间断电源供电的隧道应急照明,当交流电源失去时,EPS即自动投入,应急时间≥45min。隧道控制中心可通过设备监控系统,对二个照明配电间的主要参数进行监测并对主要照明回路进行控制。选用成熟、可靠、技术先进经过鉴定的产品。1供电系统设计1.1电源对隧道工程供电系统电源要求浦西从城市电网引入两路10kV独立可靠电源(其中一路备用),浦东从城市电网引入一路10kV独立可靠电源对整条隧道进行供电。三路电源相互独立、每路电容量能确保当其它两路外电源因故退出运行时,隧道内一、二级负荷正常运行,三级负荷可以解除。1.2供电主结线方案共考虑了三个方案,推荐方案如下:正常运行时,浦西、浦东和管理中心大楼变电所都有两路10KV进线同时供电。当浦西变电所1#电源故障退出时,2#备用电源投入运行;当浦东变电所进线常用电源故障退出时,浦西变电所2#备用电源投入运行。保证了一路电源故障时,浦西、浦东和管理中心大楼变电所仍有两路10KV电源供电。当浦西及浦东两路常用电源因故同时退出运行时,浦西备用电源投入10kV一段(或二段)供电,再通过浦西、浦东和管理中心大楼变电所低压母联开关的投入,保证整个隧道的一、二级负荷正常用电。1.3变电所的平面布置88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册降压变电所的设置应接近负荷中心。隧道西侧、东侧各设一座10/0.4KV降压变电所,管理中心大楼设一座跟随式降压变电所。浦西变电所供电范围为隧道中心以西的隧道动力、照明负荷。浦东变电所电源供电范围为隧道中心以东的隧道动力、照明负荷。1监控系统设计隧道设计范围和隧道管理中心大楼内的监控系统,包括如下六个分系统:·中央计算机信息系统·设备监控分系统(含电力SCADA、通风、照明、水泵等)·交通监控分系统·闭路电视监控分系统(CCTV)·通信分系统(包括有线、无线、广播(PA)子系统)·火灾报警分系统(FAS)1.1系统设计监控系统作为一个完整的管理系统,由三层网络结构组成;第一层为信息层,第二层主要基于现场光环网之上的控制层,第三层结构中除常规的分散数据采集外,还包括基于总线式的现场设备网,实现数据式监测、控制功能。监控系统有三级控制方式,分为计算机控制、区域控制器自动控制和就地人工控制。1.1.1中央计算机信息系统中央计算机信息系统是整条隧道管理的智能控制中心:即能在各种情况下准确、可靠、迅捷的作出反应,及时处理,协调各系统工作,以达到实时监控的目的。是集数据通信、处理、采集、控制、协调、图文显示为一体的综合性数据应用系统。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册本系统由服务器及磁盘阵列、冗余服务器、操作工作站、工程师工作站、网管维护工作站、打印机、网卡、交换式集线器、Ethernet网络软件、网管软件、数据库软件、图控软件、通信网络线缆及连接器等组成。1.1.1设备监控系统系统由两台互为热备份的设备监控计算机、12台ACU区域控制器(主要为交通监控用、个别为交通、设备合用)及3台RTU远程站端机、I/O口设备、高压智能化模块、低压智能化模块、电力信号屏、通信模块、通信线缆、光缆、电源线缆等主要设备组成。主要设备:RTU、PLC电力智能测控模块(FTU)、现场光环网等;主要组态软件包为iFix。1.1.2交通监控系统交通监控系统包括交通流检测设备和信息显示设备:主要有2套可变情报板、4套可变限速标志、32组车道信号灯、12套交通信号灯、4套转向信号灯、18套疏散指示灯加横通道指示灯、4套工作井禁止通行灯;另两洞口分别各1套分流指示灯、隧道禁闭指示灯和声光报警器。交通流量检测包括24套车辆检测器及4套超高检测器等。1.1.3闭路电视系统(CCTV)闭路电视系统主要用于监控中心值班员对整条隧道、引道及道口的交通运行状况实行全范围、全断面监视以及对管理中心大楼的工作状况实行监视,以辅助指挥行车及管理。在发生紧急情况时为及时了解现场并进行指挥提供直观有效地帮助,保证人员、车辆和隧道的安全。1.1.4通信系统通信系统为满足隧道内日常工作(维修、安全、巡逻等)人员及紧急情况下车辆与中控室管理人员、外界(如消防、公安等部门)建立快速、有效、可靠通信联络,提供一套完善的语音传送交换设备,同时也满足隧道数字通信的需要。通信系统包括广播子系统、有线程控电话子系统及无线通信子系统。1.1.5防灾报警系统(FAS)本系统由智能火灾报警控制器,中文彩色图形终端及软件、点式火焰探测器、线型感温控测器、智能光电式感烟控测器、监控模块(带反馈功能)、监视模块、手动报警按钮、警铃、易燃易爆气体探测器等组成。1.1.6中央控制室88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册将隧道全景及具体设备布置以大型背投屏方式集中显示;在中央控制室,将中央计算机、控制台、背投屏有机结合,达到隧道运行管理的核心作用。所有对内、对外的信息均从这里出入、存储和处理。在中控室内主要设备有:大型背投屏、控制台及相应机柜等。中控室的设备布置以操作员正面坐着时水平方向视角≤125º、仰视角≤30º为原则。机柜设置于设备机房内,均考虑标准机架,外表统一色调、统一式样,充分体现现代化水平。1隧道防灾1.1工程运营风险分析导致工程运营产生风险的主要因素可以分为内在因素和外在因素两个方面。而就设计方案而言,在运营期间可能产生的风险主要是针对由于各种外界因素所引起的对隧道本身结构以及隧道内行驶车辆、人员的安全。这些外界因素归结起来就是各种可能产生的灾害,包括火灾、水灾、地震、爆炸等。1.2防火灾隧道防火灾功能主要是通过建筑防灾、消防系统、通风排烟系统、监控系统以下各系统共同运作实现的。1.2.1建筑防灾针对XX路隧道通行货车、丁二烯气体可能进入隧道的特点,在隧道建筑方案设计中着重加强了隧道的防火灾措施。建筑防灾设计的指导思想是以人为本、预防为主、防消结合。(1)利用圆形隧道顶部的富余空间,专门布置了火灾排烟风道。排烟风道下方每隔30m在两个车道上方分别设置一个1.5*1.2m的排风口。排风口安装电动风阀,平时封闭。火灾发生时,由设备监控系统根据防灾报警系统提供的火灾信息依据不同的通风工况打开相应的排风口,同时启动浦西通风机房的轴流风机及明挖暗埋段的射流风机共同作用,快速将烟雾排出洞外。(2)通过圆形隧道断面的合理布置,利用右侧防撞侧石的宽度空间每隔150m设置一处宽0.7m,长1.5m的疏散口,疏散口下部与同宽度的曲线不锈钢滑梯连接。疏散口部设置电控钢封门,钢封门可以实现系统控制和就地控制打开,平时关闭。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册(1)南北线之间在圆形隧道左侧通过盾构工作井内的疏散通道和江中NK1+050、NK1+520设置的两个横向安全通道连接起来。矩形隧道内每隔60m设置一处安全口。(2)隧道内装修材料均采用阻燃材料。1.1.2消防系统每隔45m在隧道内两侧边墙内设置一处消火栓箱和灭火器箱。圆形隧道范围内设置自动水喷雾系统,1.1.3通风系统针对火灾工况设计考虑了利用专门的排烟风道依靠正常通风使用的轴流风机和射流风机组合改变通风方式排出隧道由于燃烧而产生的大量烟雾、有害气体等。1.1.4监控系统在火灾发生时起到指挥、协调、控制的作用,是防救火灾过程中的神经中枢。1.1.5设备监控系统在火灾工况时,能根据火灾信息,自动启动消防泵,并根据火灾地点自动启动相应的通风模式,开启顶部风道通风风阀、疏散口盖板等。1.1.6防灾报警系统防灾报警系统可以对隧道的各个部分通过自动报警、手动报警进行火灾监测,及时向中央计算机提供相关的信息,引导其它系统进入火灾控制程序,确保将火灾消灭在初发阶段,有效控制火灾规模。1.1.7CCTV、通信系统及其它这两个系统在火灾发生时主要作用是确保通过各种通信手段实时了解现场情况、指挥灭火和疏散。另外,照明系统设置有应急照明、诱导照明,保证人员、车辆疏散过程中的安全。1.2丁二烯气体的预防浦东引道口东北部是高桥化工厂的丁二烯储罐,为防止丁二烯气体泄漏进入隧道,影响隧道安全,隧道设计方案中采取了以下一些措施:(1)建议隧道管理单位与高桥化工厂建立联防机制,确保发生泄漏事故时能尽快获得有关情况,为采取措施争取时间。(2)在隧道敞开段北侧50m附近安装丁二烯气体浓度探测器,随时监测空气中丁二烯气体浓度。(3)敞开段侧墙及洞门端墙加高到地面两米以上,引道端头布置水幕设施,与敞开段边墙一起构成隧道开口处的环形屏障。水幕由设备监控系统根据气体探测结果自动启动或手动开启。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册(1)气体泄漏严重时,中断隧道交通,同时关闭隧道口处的人防密闭门,严防丁二烯气体进入隧道。2附属工程设计2.1隧道管理中心大楼设计管理中心大楼位于浦东工作井的东侧地块,可以全面观察和控制道口的交通实况。整个大楼为地面四层建筑,集生产、管理、办公、生活于一体分层布局。一层为变电室、高压室、消防泵房、综合班、交警办公、仓库、机修车间、消防控制室等用房;二层为风机班、水泵班及办公;三层为中央控制室、计算机房、会议及办公室;局部四层为多功能厅及办公用房。总建筑面积3173m2。管理中心采用现浇钢筋混凝土框架结构,基础采用筏板基础。抗震等级为三级。另外对管理中心大楼的通风、给排水与消防、供电与照明等进行了设计。2.2交通设施设计为了保障车辆和行人的安全与畅通,在本隧道道路上设置了完善的道路交通管理设施,主要有交通标志、标线和标记,交通隔离设施,交通信号设施等。2.3路面结构设计本项目设计采用沥青路面结构。388
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册环境保护通过对工程沿线土地利用及规划、环境质量现状工程建设对环境的影响及工程应达到的环境质量标准进行分析后,本次设计采取以下环境保护措施。1.1生态环境(1)为了营造人与自然和谐相处的生态环境,本工程设计对隧道峒口及周边环境进行绿化。(2)设计拟采用对比与调和、变化与统一这一美学法则,对本工程排风井及地面开口外观和建筑风格进行恰当处理,并结合周边地区景观特征和黄浦江两岸环境景观规划进行其外观和色彩的修饰,运用植被调和方式时,优先考虑常绿型物种,充分发挥其障景作用,以保证风井及地面开口与周边景观的协调。同时,在绿地建设中考虑与周边环境功能区划相结合,除注意其生态功能外,更注重其观赏性,提高隧道工程的景观生态效益。1.2声环境(1)优先选用小风量、低风压、声学性能优良的低噪声风机,并在射流风机端口及轴流风机机房加装消声器,从源头上减轻风机噪声的影响。(2)在隧道过渡段和洞口周围种植乔灌结合的密集绿化带。1.3水环境本工程设计隧道冲洗水均接入周边地区城市市政排水管网,雨水接入市政雨水管,隧道管理中心生活污水经化粪池处理后接入市政污水管,不直接外排,因此不会对周围地表水环境产生不良影响。1.4环境空气工程设计隧道内汽车尾气采用风井及地面开口排放,可有效改善隧道内空气质量。根据预测,排风塔排放废气不会对周边环境空气质量造成不良影响;浦东段流动源污染通过设置绿化带可得到一定程度的消减。288
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册勘察方案说明根据越江隧道的特点,本次设计对XX路隧道下一步的勘察工作进行了初步的策划,提出了勘察原则、目的和基本要求。勘察方案设计中对勘察孔的布置、采用的勘察手段和技术要求进行了说明,并对提供的勘察报告的内容和格式作出了规定。详细内容参见投标文件第一卷第一册的第19章。1方案研究内容1.1疏解方案根据招标文件要求,本次设计对军公路立交、浦东北路立交方案进行了初步的研究,同时对招标文件要求的方案研究范围内(军公路立交~线路接至规划五洲大道)的道路进行了道路平面设计和交通组织设计。详细内容参见投标文件第一卷第一册的第16章以及第二册的第十二、十三部分。1.2远期隧道建设方案研究根据招标文件补充(一)的要求,本次设计对北侧预留双向两车道货运隧道方案进行了初步研究。根据可供选择的越江位置以及三条隧道形成后的交通组织方式,本次设计拟定了以下四个方案进行研究和比较。方案一:绕行线路方案+双向两车道货运;该方案越江位置位于后勤处两码头之间和高桥化工厂取水口北侧,建成后该隧道为双向两车道货运隧道。方案二:绕行线路方案+单向两车道客货运;该方案越江位置与方案一相同,但建成后为单向两车道,通行客车、货车;近期实施隧道中的北线改为双向通行,但只服务于小型客车,南线仍维持原有通行模式。方案三:并行线路方案+双向两车道货运;88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册该方案远期隧道与近期实施隧道采用同一越江位置,线路走向与近期实施隧道走向基本一致。建成后双向通行货车。近期隧道维持功能不变。方案四:并行线路方案+单向两车道客货运;该方案线路走向与方案三相同,但建成后为单向两车道,通行客车、货车;近期实施隧道北线改为双向通行,但只服务于小型客车,南线仍维持原有通行模式。针对上述四个方案的线路走向、横断面布置、交通组织形式等进行了研究和比较,以供业主决策时参考。详细内容参见投标文件第一卷第一册的第18章。188
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册施工部分1工程概况上海XX路隧道是上海城市总体规划的市区道路系统规划中确定的黄浦江拟建越江工程之一,位于快速路上,连接五洲大道和XX路。工程的建成将对缓和黄浦江过江难的矛盾,特别是对缓解杨浦大桥的交通压力,密切浦江两岸的联系,进一步开发浦东具有重要的意义和作用。本越江工程自XX路、XX路交叉口东侧起,直至黄浦江边,浦东侧与东塘路、浦东北路相交后直接与规划五洲大道相接。浦西岸线主要为海军部队后勤基地虬江路码头,浦东岸线主要为立新船厂码头和一个6万吨级“浦东号”浮船坞。隧道位置距下游侧吴凇路口101#灯浮水上距离约为14.4km、其上游侧距杨浦大桥约7.0km,距黄浦江港界(闵行发电厂)约52.2km。黄浦江面宽690m,在黄浦江底最大隧道埋深为42.0m。隧道越江点为:浦西为海军部队后勤基地两个码头至虬江出口处,浦东为浦江制氧厂岸线北侧和立新船厂与第一海洋地质调查大队码头之间。1.1施工条件1.1.1工程地质条件浦西路面标高约为5.2m,浦东路面标高约为4.3m。层序土层名称层底标高m层底埋深m层厚m①1人工填土0.90~0.891.00~4.501.00~4.50②3灰黄粘质粉土-8.60~-10.8110.50~16.208.50~11.70④灰色淤泥质粘土-18.60~-16.1120.50~21.5010.00~5.30⑤1灰色粉质粘土-22.00~-21.1123.90~26.503.40~5.00⑥暗绿~草黄色粘土-27.61~-28.6030.50~33.006.60~6.50⑦1草黄~灰色粘质粉土-32.10~-31.6134.00~37.003.50~4.00⑦2灰色粉砂层-38.60~-38.6140.50~44.006.50~7.00⑧灰色粘土-69.6175.0031.00⑨灰色中粗砂-86.6192.0017.00⑩灰色粘土-94.61(未穿)100.00(未穿)>8.00m1.1.2水文地质条件①场地浅部②3土层中88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册地下水属微承压水类型,水文地质、地质特征为具有多层孔隙的含水结构,含水介质为粉性土。地下水主要受大气降水和地表水系的补给,近邻黄浦江处,地下潜水位随江水潮汐变化明显。据勘察地下潜水位离地表0.50~0.70m。水质对混凝土无腐蚀性。②承压含水层分布于⑦1粘质粉土及⑦2粉砂层中,顶板埋深浦西30.0m~33.0m,浦东为30m~31.0m;浦东、浦西段该土层的实测承压水头高度埋深为8~12m。1.1.1沿线地形地貌、建(构)筑物(1)浦西:无重大的有碍工程实施的建构筑物。(2)浦东:无重要永久建筑。1.1.2隧址内障碍物1.1.2.1浦西(1)位于本工程明挖敞开段内,在上海巴士联谊客运公司停车场内有一个加油站,并于其下设有一个地下油库,因此在施工以前,须将加油站以及地下油库进行撤消转移。(2)根据上海市水务规划设计研究院的规划,浦东和浦西各有一条规划内河。浦东规划内河由于隧道的缩短,已位于隧道范围之外,建议仍按既有河道实施规划,五洲大道以桥梁方式通过。浦西规划内河位于隧道明挖暗埋段上方,设计时已充分考虑了规划内河深度的要求,拟以矩形涵管形式通过隧道上方,涵管长约60m。(3)位于NK0+750~NK0+900范围内(圆隧道段内),沿线北侧有一水塘,但位于隧道影响范围之北外侧,因此将不影响本工程施工。(4)位于NK0+800~NK0+950范围内(圆隧道段内),沿线有地下人防,根据多方方面调查,由于该处圆隧道埋深较大(埋深15m左右),人防底部距隧道顶部有4.5m左右的距离,同时结合我方多次穿越既有隧道、高架桥梁的经验如:2002年明珠线二期工程宜山路至停车场区间盾构工程成功穿越明珠线一期高架桥墩,2003年3月明珠线二期浦电路至张扬路区间盾构工程成功穿越地铁二号线隧道等;并且在线路设计时,已经考虑到地下人防工程的存在,隧道平面位置进行了避让,因此该地下人防对本越江工程建设不会造成影响。1.1.2.2浦东(1)防汛墙(沿江方向):立新船厂、第一海洋地质调查大队码头旧的防汛墙无桩基,新建的防汛墙桩基底标高在-5.0m左右,因此防汛墙基本不影响隧道建设。(2)立新船厂与第一海洋地质调查大队码头之间有两个风暴系船墩(3.0m×3.0m),北线盾构从其两桩基(为斜桩)之间穿过,线路设计时保证盾构外边与桩边之间净距为1.0~1.5m左右。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册(1)两码头之间的滑槽,其桩基(为锚拉桩)底部标高为-7.5m,离该处盾构顶部距离为4.0~5.0m左右,因此也不影响隧道施工建设。(2)防汛墙(滑槽两侧方向):北线穿越防汛墙处,桩基底标高为-4.85m;南线穿越防汛墙处,桩基底标高为-7.15m,与盾构顶部有4.5m左右的距离,因此也不影响隧道施工建设。(3)南线盾构从第一海洋地质调查大队码头与系船墩(2.0m×2.0m,已废,可根据要求拔除)之间穿越,根据线路设计,盾构外边线与系船墩边线之间净距为60cm,与第一海洋地质调查大队码头桩基(正在使用)净距1.0m,因此也基本上不影响隧道施工建设。(4)丁二烯气体的预防浦东引道口东北部是高桥化工厂的丁二烯储罐,为防止丁二烯气体泄漏进入隧道影响隧道安全,隧道设计方案中采取了以下一些措施:在隧道敞开段北侧50m附近安装丁二烯气体浓度探测器,随时监测空气中丁二烯气体浓度。敞开段侧墙及洞门端墙加高到地面两米以上,引道端头布置水幕设施,与敞开段边墙一起构成隧道开口处的环形屏障。水幕由设备监控系统根据气体探测结果自动启动或手动开启。气体泄漏严重时,中断隧道交通,同时关闭隧道口处的人防密闭门,严防丁二烯气体进入隧道。1.1.1.2隧道与主要地面障碍物(建筑物)关系浦西侧对隧道设计与施工可能产生影响的建筑物主要有规划内河、防汛墙桩基等;浦东侧主要有立新船厂码头、一海大队码头桩基、两码头之间的系船墩桩基、防汛墙桩基等。设计中考虑到地面建筑物桩基及盾构施工误差以及盾构施工时对桩基的影响等因素,盾构结构外缘距桩基外缘水平净距最近处按1m控制。1.1.2道路及地下管线分布本越江工程主要涉及到道路:浦西为XX路、军工路以及虬江码头路,浦东为东塘路、浦东北路。经调研,XX路、规划五洲大道方向及与其相交路头的地下管线不是很多,共计五大类,其中包括上水、上煤、通讯、下水和电力等。根据越江工程线路设计方案由于本越江工程浦西岸上段位于XX路、军工路交叉口东南角,均在隧道工程规划红线之外,并离隧址均有一定的距离,因此XX88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册路、军工路交通及其上管线不影响浦西岸上段基坑施工。同时,浦东岸上段工程位于东塘路、浦东北路之间,无道路横穿,为一大片农田,因此既不受管线,又不受路面交通影响。1施工总体部署1.1施工总体筹划我们在招标书基础上,首先进行了大量的现场实地调查,收集了很多有关地质钻探资料、地下管线方面资料,为确立工程总体施工方案作了充分的前期准备工作。考虑到施工工期的要求,再根据不同地形、地貌地质和市政环境条件,进行主体工程总体施工方案的策划和分阶段进场部署,并提出了相适应的施工方法,以满足盾构施工,地下结构施工和环境保护的需要。1.1.1总体施工方案正确地制定该工程总体施工方案,对高速度、高质量、安全地完成整个工程施工任务至关重要。我们的总体施工方案以两岸暗埋隧道段,两岸工作连接井及江中圆隧道为主线条,辅以圆隧道段道路施工,两岸接线道路、附属构筑物和机电设备安装等项目为次线条组织施工。根据现场地形、地貌和环境条件,以及施工方法的不同,结合工程初步设计,我们将本工程划分为三大工作段:(1)88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册浦东结构段:包括浦东工作连接井及排水泵站、暗埋隧道段和引道段及雨水泵站,行政管理用房、附属的浦东变电所及消防泵站和地面辅道等。(1)圆隧道段:XX路越江隧道为四车道公路隧道,我们拟采用两台大型泥水平衡盾构进行双线(南线、北线)推进施工。施工顺序为:盾构从浦东出发,施工场地、主要的大临设施布置在浦东,先推XX路越江隧道的北线,再同向推南线。(2)浦西结构段:包括浦西连接井及排水泵站、暗埋隧道段、引道段及雨水泵站、接线道路、浦西风井及消防竖井等。1.1.2总体施工流程本着圆隧道和两岸段隧道齐头并进,均衡施工的原则,工程施工以泥水盾构的运输及现场安装调试、浦东工作井施工、圆隧道推进及道路施工和机电安装及调试为主线,辅以两岸暗埋隧道段、接线道路、附属构筑物等项目为次线组织展开。在工程开始阶段浦东盾构工作井土建施工和盾构掘进机的下井安装调试先后展开;在完成工作井内盾构安装调试后,即开始北线、南线隧道的同向推进,但同时须保证两条盾构前后推进相互错开2个月左右的时间;当北线隧道行将到达浦西工作井前,浦西盾构工作井完成结构施工,等待盾构的进洞。北线、南线盾构推进完成后,分别进行相应隧道内的道路施工,以及同时进行两岸隧道结构和附属结构施工;之后,南北两线隧道内及设备房、中控室和风井等机电安装和装饰全面展开;最后进行两岸的地面道路的施工和沿线绿化等施工,当完成两条隧道的机电联通调试后和交通标致设置后,本工程竣工。1.1.3具体施工进度筹划工程的施工计划安排以26个月的时间完成本越江隧道工程浦东、浦西两岸段结构(包括附属结构),北线、南线圆隧道推进,以及路面施工(包括地面道路、隧道内道路)、机电设备安装、联通调试、隧道内装饰、两岸绿化、及运行前相关交通标志布置等工作。根据工程特点,经过综合分析,整个工程进展可分解为以下四个阶段,并经严密安排各施工进度计划节点,可比招标文件提出的30个月的要求工期提前4个月。(1)第一阶段,工程开始阶段。施工时间自2003年6月1日至2003年12月1日六个月,以完成浦东盾构工作井结构施工、盾构大修保养和现场安装调试为目标,为盾构早日出洞创造条件,控制节点如下:a浦东盾构工作井建造于2003年10月15日完成,达到设计要求强度后可交于盾构施工;b2003年10月中旬前完成盾构的维修保养;c工作井内盾构基座安装于2003年10月20日前完成;d盾构机及车架于2003年10月20日前运抵现场;88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册a盾构现场安装调试2003年12月1日完成,同时出洞口加固和推进准备工作完成。(2)在第二阶段,以2004年7月底完成北、南线隧道推进施工为目标,并抓紧浦西和浦东暗埋隧道段、引道段的施工,第二阶段内八个月也即施工至第十四个月必须完成的工作量:a北线隧道盾构推进2004年5月底完成;b南线隧道盾构推进2004年7月底完成;c浦东暗埋段和引道段到2004年7月中旬完成;d浦西暗埋段和引道段到2004年7月下旬完成;(3)在第三阶段,以2004年12月底完成北线、南线隧道内道路、联络通道以及浦东侧管理用房、风井、雨水泵房和变电所等附属结构施工为目标,并抓紧机电安装以及隧道内装饰的施工,第三阶段五个月内也即施工至第十九个月必须完成的工作量:a北线隧道内道路施工到2004年8月底完成;b南线隧道内道路施工到2004年10月底完成;c联络通道到2004年12月底完成;d④浦东侧管理用房,以及两岸附属结构、两岸地面道路施工到2005年12月底完成;(4)第四阶段是本工程最终拼搏冲刺的七个月,以2005年7月底完成以南、北两线隧道的机电设备安装和联通调试,以及隧道装饰、两岸绿化等为关键控制目标,并逐步进行各项单位工程验收,本阶段的主要工作量:a南、北两线隧道供电系统安装于2005年2月下旬完成;b南、北两线隧道机电系统安装于2005年3月底完成;c南、北两线隧道通风系统安装于2005年4月中旬完成;d南、北两线隧道给排水消防系统安装于2005年5月中旬完成;e机电设备联通调试到2005年5月底取得成功。f隧道内装饰到2005年6月底完成;g两岸绿化于2005年6月底完成;h施工场地路面恢复2005年7月中旬完成;i全线路面防滑层和相关交通标志到2005年7月底结束。综上所述,本工程计划安排26个月时间完成,比招标文件要求的30个月提前4个月。1.2岸上明挖段管线处置方案根据施工组织设计2.2.2.4章节所述本工程地下管线分布情况来看,均位于隧道工程施工影响范围之外,不影响工程建设,因此基本上不存在管线、搬迁工作。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册同时对若在施工过程中现场发现的影响浦东、浦西陆上段结构施工的管线,施工时管线均作临时搬迁处理。圆隧道段范围内的管线均不影响隧道施工,同时在盾构推进过程中均采取保护措施,其具体的管线保护措施见圆隧道施工章节。1.1岸上明挖段交通组织方案同样,根据施工组织设计2.2.2.4章节所述本工程隧址范围内道路分布情况来看:(1)浦西段XX路、军工路、虬江码头路均位于隧道工程施工影响范围之外,不影响工程建设,因此在施工期间维持原交通状况,同时可利用原有道路作为本工程车辆进出道路,方便于本工程施工。(2)浦东岸上段基坑施工场地为一大片农场,位于东塘路、浦东北路之间,其路面交通不影响工程建设,因此在施工期间维持原交通状况,同时可利用原有道路作为本工程车辆进出道路,方便于本工程施工。2两岸引道施工2.1两岸引道工程概况2.1.1两岸段工法概88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册(1)浦西段位置节段里程(隧道北线)长度(m)围护形式支撑设置基坑开挖深度(m)倒滤层/地基加固方法结构形式敞开段PX-1Nk0+261~Nk0+30039放坡大开挖0.934~1.883NK0+261~NK0+434.3设置50cm厚倒滤层,地下一层U型PX-2Nk0+300~Nk0+32020放坡大开挖1.883~2.50地下一层U型PX-3Nk0+320~Nk0+340206m深水泥土搅拌桩重力式挡墙2.50~3.206地下一层U型PX-4Nk0+340~Nk0+360207.5m深水泥土搅拌重力式挡墙3.206~3.991地下一层U型PX-5Nk0+360~Nk0+380209m深SMW工法1道Φ609钢支撑3.991~4.891地下一层U型PX-6Nk0+380~Nk0+4002010.5m深SMW工法1道Φ609钢支撑4.891~5.791地下一层U型PX-7Nk0+400~Nk0+4202012m深SMW工法2道Φ609钢支撑5.791~6.591地下一层U型PX-8Nk0+420~Nk0+4402013.5m深SMW工法2道Φ609钢支撑6.591~7.191地下一层U型暗埋段PX-9Nk0+440~Nk0+454.814.814.5m深600厚地下连续墙2~3道Φ609钢支撑7.191~7.783地下一层矩形框架结构PX-10Nk0+454.8~Nk0+479.82516m深600厚地下连续墙3道Φ609钢支撑7.783~8.783地下一层矩形框架结构PX-11Nk0+479.8~Nk0+504.82518m深600厚地下连续墙3道Φ609钢支撑8.783~9.781地下一层矩形框架结构PX-12Nk0+504.8~Nk0+529.82519.5m深600厚地下连续墙3道Φ609钢支撑9.781~10.867地下一层矩形框架结构PX-13Nk0+529.8~Nk0+554.82521.5m深600厚地下连续墙4道Φ609钢支撑10.867~11.94深层搅拌桩抽条加固地下一层矩形框架结构PX-14Nk0+554.8~Nk0+579.82523m深600厚地下连续墙4道Φ609钢支撑11.94~12.901深层搅拌桩抽条加固地下一层矩形框架结构PX-15Nk0+579.8~Nk0+604.82525m深600厚地下连续墙4~5道Φ609钢支撑12.901~13.954深层搅拌桩抽条加固地下一层矩形框架结构PX-16Nk0+604.8~Nk0+629.82527m深600厚地下连续墙5道Φ609钢支撑13.954~14.951深层搅拌桩抽条加固地下一层矩形框架结构工作井PX-17Nk0+629.8~Nk0+65021.238m深800厚地下连续墙6道Φ609钢支撑20.684高压旋喷桩抽条加固地下二层矩形框架结构88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册(1)浦东段位置节段里程(隧道北线)长度(m)围护形式支撑设置基坑开挖深度(m)倒滤层/地基加固方法结构形式敞开段PD-1Nk2+288~Nk2+26028放坡大开挖2.097~2.617NK2+105.7~NK2+288设置50cm厚倒滤层地下一层U型PD-2Nk2+260~Nk2+240206m深水泥土搅拌桩重力式挡墙2.617~3.095地下一层U型PD-3Nk2+240~Nk2+220207m深水泥土搅拌桩重力式挡墙3.095~3.661地下一层U型PD-4Nk2+220~Nk2+200208m深SMW工法1道Φ609钢支撑3.661~4.317地下一层U型PD-5Nk2+200~Nk2+180209.5m深SMW工法1道Φ609钢支撑4.317~5.062地下一层U型PD-6Nk2+180~Nk2+1602011m深SMW工法1道Φ609钢支撑5.062~5.961地下一层U型PD-7Nk2+160~Nk2+1402012.5m深SMW工法2道Φ609钢支撑5.961~6.861地下一层U型PD-8Nk2+140~Nk2+1202014m深SMW工法2道Φ609钢支撑6.861~7.661地下一层U型PD-9Nk2+120~Nk2+10014.815m深SMW工法2~3道Φ609钢支撑7.661~8.461地下一层U型暗埋段PD-10Nk2+100~Nk2+070.229.817.5m深600厚地下连续墙3道Φ609钢支撑8.461~9.453地下一层矩形框架结构PD-11Nk2+070.2~Nk2+042.22819.5m深600厚地下连续墙3道Φ609钢支撑9.453~10.673地下一层矩形框架结构PD-12Nk2+042.2~Nk2+015.22721.5m深600厚地下连续墙3~4道Φ609钢支撑10.673~11.853深层搅拌桩抽条加固地下一层矩形框架结构PD-13Nk2+015.2~Nk1+990.22523.5m深600厚地下连续墙4道Φ609钢支撑11.853~12.853深层搅拌桩抽条加固地下一层矩形框架结构PD-14Nk1+990.2~Nk1+965.229.1525m深600厚地下连续墙4~5道Φ609钢支撑12.853~13.953深层搅拌桩抽条加固地下一层矩形框架结构PD-15Nk1+965.2~Nk1+940.220.8527m深600厚地下连续墙5道Φ609钢支撑13.953~14.985深层搅拌桩抽条加固地下一层矩形框架结构工作井PD-16Nk1+940.2~Nk1+92020.238m深800厚地下连续墙6道Φ609钢支撑20.773高压旋喷桩抽条加固地下二层矩形框架结构88上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册88上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册1.1.1基坑保护等级浦东、浦西工作井段基坑安全等级定为二级,基坑外地面最大沉降量≤0.2%H0,围护墙最大水平位移≤0.3%H0。浦东暗、浦西引道段基坑等级定为三级,即基坑外地面最大沉降量≤0.5%H0,围护墙最大水平位移≤0.7%H0。H0为基坑开挖深度。1.2岸上段结构施工技术难点、重点1.2.1基坑开挖深度范围内地基土特性(1)基坑开挖深度范围内,上部2.8m~14.5m之间为②3层粘质粉土层等饱和粉性土,呈松散状,土质不均匀。a地下墙成槽过程中极易塌方,因此必须采取降低地下水位等相应的技术措施保证地下墙成槽稳定。b基坑开挖过程中,在水头差的作用下,易产生流砂、管涌现象,因此在基坑开挖前20天左右进行基坑降水,加强降水施工管理,确保水位在坑底1m以下。砂质粉土地层若降水充分,有利于土体物理力学性能指标的改善和提高,有利于减小基坑施工中周边环境的变形。因此保证围护结构止水性、防止水土流失和合理的坑内降水是本工程的重要技术措施。(2)除上述粉性土外,工程底板深度内的④层以及下卧层⑤1层土,具有高压缩性、高灵敏度、高含水量、低透水性特点的粘性土,基坑开挖时具有回弹、触变、流变等特性。a由于本基坑局部埋深较深,土体在失荷情况下会有一定的回弹,同时由于坑底土的回弹,会对基坑支护结构、周围临近建筑物、地下管线等产生不利影响。故基坑开挖至基底标高时,必须快速而又尽量减少对基底土的扰动,并且在分段挖至基底后及时分段浇筑素砼垫层,以减少基底回弹。b粘性土的弱透水性,在上部荷载作用下,排水固结性能差,其沉降将延续较长的时间,并在加荷初期,会产生较大的孔隙水压力,因此施工设计中须特别注意。c软粘性土的高灵敏度,有较明显的触变、流变特性,在动力的作用下,极易破坏土体结构,使强度降低,变形增加,因此在开挖过程中严禁超挖、防止土体扰动。因此针对以上地基土特性,基坑开挖前对明挖暗埋段坑底采用深层搅拌桩进行被动区土体加固,并对浦东、浦西工作井基坑坑底下3m范围采取高压旋喷注浆方法进行土体加固。1.2.2地下连续墙工程针对性施工技术措施1.2.2.1地下连续墙槽壁稳定性分析影响本工程地下墙成槽施工的坍方问题有两方面的可能因素:一是浦东、浦西工作井部分地下墙深度较深(37.5m~38m深),墙底达到⑦1草黄色粉砂和⑦88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册2灰色粉砂层,承压水是否会冲破泥皮;二是基坑开挖范围内的浅层②3层粘质粉土层等饱和粉性土是否稳定:浦西、浦东施工现场地表有一层达1.1m~4.5m厚的人工填土,人工填土下是层厚达11.7~11.9m的②3粘质粉土,由于这二层土埋深浅,渗透系数大,而且连通黄浦江,地下水受黄浦江水补给,因而在地下连续墙成槽施工时很容易失稳坍塌。(1)对于第一个问题,根据地质勘察资料,本工程站址范围内承压水头在地面以下8~12m,大大低于槽段内泥浆液面,且泥浆比重大于地下水的比重,因此可判定承压水头不会冲破泥皮,而造成槽段不稳定。(2)第二个问题需经如下计算分析:本工程护壁泥浆制备拟采用膨润土,泥浆比重采用考虑土拱效应的坍落体平衡公式分析:式中:Φ……假想坍落面土体内摩擦角,度rs……土体平均容重,KN/m3L……设计槽段长度,mh……计算坍落深度,mα……计算坍落角度,度hw……地下水位距地表距离,mP……地面超载,KN/m2C1……坍落面土体内聚力,KN/m2C2……坍落面以上土体平均内聚力,KN/m2rW……水容重,KN/m3rf……泥浆比重经验算,槽壁稳定安全系数为0.87,为此必须采取有效措施防止浦西、浦东工作井和暗埋段的地下连续墙在成槽施工时发生坍塌。同时经过对各种成槽情况下h,α反复取值试算,若不考虑降水措施,并在地面超载10KN/m2的前提下,当h=15m,α=77°即槽段位于②3层粘质粉土层中时泥浆比重最大,计算rf=1.12。若不采取降水措施,处于安全考虑,设计泥浆比重至少应达到1.15,但是如此之大比重的泥浆必然对槽段混凝土浇筑质量带来严重隐患。因此,基于上述计算分析,本工程需考虑降水措施,经试算表明,潜水位降低到地表以下5m后,采用常规的泥浆配比即可满足护壁要求,保证成槽槽段稳定。1.1.1.2防止②3层粘质粉土坍塌措施88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册针对本工程地质条件比较差,地下墙施工容易出现坍孔或缩孔等不利现象,在成槽时从改善泥浆性能、减小施工影响、降低地下水位等几个方面采取以下措施确保槽壁稳定:(1)地下连续墙成槽采用聚合物泥浆护壁聚合物泥浆(POLYMUD)是以聚丙烯酰胺(POLYACRYAMIDE)为主要成份的稳定液,由于它能克服膨润土泥浆使用时出现的成槽壁面粗糙、泥浆容易劣化、分离工序繁琐、废浆外弃沿途滴漏,常会污染现场环境与道路河塘等缺点,在保护环境方面具有卓越优点,因此自聚合物泥浆闻世以来,一直备受关注。本工程如由我联合体中标承建,为了保护现场环境,为了不污染道路河塘,为了创建文明工地,在地下连续墙施工中将采用聚合物泥浆护壁。用好聚合物泥浆的措施a为了用好聚合物泥浆,保证其护壁性能,拟采取以下措施:b使用聚合物泥浆前,先要测试施工现场地下水的PH值,若现场地下水的酸碱度异常,必须进行调整,使浆液的PH值始终保持在要求范围内。c现场必须备有带搅拌设备的撑浆筒,使聚合物泥浆能均匀混合。d因聚合物极易吸潮,盛装聚合物的容器必须干燥。e拌和聚合物泥浆时,聚合物必须缓慢均匀地撒入拌浆筒,防止其溶解不透,凝聚结团,使浆液浓度降低。f挖槽过程中,由于挖槽机进出上下扰动壁面,会影响壁面稳定,此时必须不间断地输送浆液,确保混浆液面不低于高导墙顶面30cm。规定聚合物泥浆的质量标准见附表性能指标PH值比重粘度(S)备注新鲜泥浆9~10≤1.01545~55粘度大小根据现场土质情况设计再生处理浆10≤1.015≤60(2)降低地下水位在浦西、浦东工作井和暗埋段,距地下连续墙内边线2.0m处打设间距3m、深度13m的无套管喷射井点,把地下水位降到5m以下,经验算,槽壁稳定安全系数可达到1.15以上。(3)加高施工导墙88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册尽管在本工程施工场地中没有独立成层的砂性土,采用聚合物泥浆护壁成槽不会发生坍孔现象,但考虑到聚合物泥浆的比重较小,对槽壁的水平抗力也小,软弱的淤泥土层可能会产生缩胫现象;以及对于异形幅或转角幅段施工,如Z形、L形幅段,在荷载作用下稳定性较差,可针对这些转角幅段,在导墙施工时加高50cm~100cm,提高浆液面的高度,保证槽壁稳定。为此拟加高施工导墙90cm,以此提高泥浆液面,增大其对槽壁的水平抗力,从而防止槽壁缩胫与由此引起的地面沉降。加高导墙的方法是在平齐地面的导墙上安装可以重复使用的钢结构导墙,上图为装配式高导墙示意图。(1)减小外界影响。1.1.1.2成槽垂直度控制措施(1)采用硬地法施工,防止成槽机在成槽挖土过程中产生倾斜而引起槽壁倾斜、塌方。(2)由于导墙对地下连续墙上部的垂直度影响较大,因此在导墙施工时严格控制导墙的垂直度和净空,确保导墙施工的精度在1/500内。(3)槽设备能达到的的垂直精度会直接影响成槽的垂直度,本工程选用日本进口真砂(MASAGO)成槽机,以确保成槽的垂直精度要求。成槽过工程中严格按照成槽机上的垂直度显示仪表上显示的垂直度,及时调整抓斗的垂直度,严格作到随挖随纠,以确保成槽的精度。(4)成槽时确保泥浆性能指标,及时向槽段内补浆,保证槽段内浆液面不低于导墙下30cm。1.1.1.3槽壁坍方处理措施若在成槽过程中发生塌方,可采取如下处理措施:(1)坍塌的槽段部分导墙即使不断裂,也因其底部空虚而不能承重,因此在吊装钢筋笼前先架设具有足够刚度的钢梁,代替导墙搁置钢筋笼,并将钢筋笼荷载通过钢梁传递到坍塌区以外的地基上。(2)浇灌砼时,可用泵车在远离坍塌槽段的地方直接下料。(3)混凝土浇筑完成以后方可进行锁口管顶拔。(4)塌方后必然会造成混凝土从接头管两边绕流,致使接头管难以起拔,并给相邻槽段的开挖、钢筋笼下放带来困难,造成质量事故,对此可采用:88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册a增加顶拔频率,减少每次顶拔高度,使接头处混凝土面始终和接头管保持脱离状态,确保接头管能安全起拔,不破坏已浇筑槽壁混凝土。b当接头管全部拔出后,在绕管混凝土强度不高时,马上采用液压抓斗,对绕管砼彻底清除,然后采用优质粘土暂时回填。1.1.1.2预埋件标高控制措施(1)钢筋笼施工时应保证钢筋笼横平竖直,预埋件必须准确对应于钢筋笼的笼顶标高。(2)预埋件必须牢固固定于钢筋笼上,杜绝预埋件在钢筋笼起吊和下放过程中产生松动或脱落现象。(3)钢筋笼在下放到位后,必须跟踪测量笼顶主筋的标高,超过规范和设计要求的情况,必须马上调整到设计标高。1.1.1.3钢筋笼整幅吊装措施浦西工作井钢筋笼长达38m,宽6m,重约33.2t,浦东工作井钢筋笼长达37.5m,宽6m,重约32.8t;浦西、浦东暗埋段钢筋笼长27m,宽6m,重约23.6T。对于这种超重、超长的钢筋笼,为了安全起见,通常采用分为2~3段分别起吊入槽,再在槽口逐段拼接成整幅的方法进行吊装作业。但分段吊装钢筋笼,在拼接部位难免产生折角,不能保证钢筋笼的整体形位精度与平直度,下钢筋笼时常会刮擦槽壁面,造成墙体露筋等质量缺陷。为了保证本工程地下墙的墙体质量,所有钢筋笼都将采用整幅一次吊装的方法就位。由于整钢筋笼是一个刚度极差的庞然大物,起吊时极易变形散架,发生安全事故,为此根据以往成功经验,采取以下技术措施:(1)钢筋笼上设置纵、横向起吊桁架和吊点,使钢筋笼起吊时有足够的刚度防止钢筋笼产生不可复原的变形。(2)对于拐角幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外,另要增设“人字”桁架和斜拉杆进行加强,以防钢筋笼在空中翻转角度时以生变形。(3)钢筋笼整幅起吊采用一台150T履带式起重机和一台50T履带式起重机双机抬吊法。1.1.1.4地下连续墙接头采用免刷壁复合接头管工艺为了从根本上改变墙体接头缝渗漏水现象,我们采用一种用复合复头管连接的墙体接头工艺,其基本原理是:用将接头箱和反力管复合而成的复合接头管代替单根接头管,把普通接头管接头当作止水接头来做。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册由于当前施工槽段的墙体接头面在邻接槽段挖槽过程中始终受到接头箱的保护,直到邻接槽段成槽完毕、清底结束,准备吊装钢筋笼之前方才拔出接头箱,这样,墙体接头面既不会被抓斗破坏,也不会长时间泡在泥浆中形成泥皮,因而可以免去刷壁这道工序。上图是免刷壁复合接头的工艺原理图。1.1.1保证基坑开挖稳定的技术措施1.1.1.1加强基坑降水(尤其是降低承压水头),防止基坑产生突涌(1)降水措施a为确保在本工程两岸工作井、引道段在挖土和内部结构施工过程中基坑的安全,在基坑开挖前20天进行井点降水,根据施工、设计要求,确保水位在基坑底下1m,保证基坑开挖和结构施工的顺利进行。b根据降水施工的要求,本方案设计的管井分两种:一种主要是抽汲上部潜水层中的地下水(称疏干井,也即坑内降水),另一种主要是抽汲下部承压含水层中的地下水(称降压井)。c根据我公司的降水施工经验在上海地区第⑦层以上的以粘性土为主的潜水含水层的特性单井有效抽水面积一般为150m2~200m2;(2)承压水计算根据地质勘探报告,承压含水层分布于⑦1粘质粉土及⑦2粉砂层中,顶板埋深浦西30.0m~33.0m,浦东为30m~31.0m;实测承压水头高度埋深为5~8m;浦东段该层土层的承压水头高度埋深为8~12m。浦西工作井PX-17的开挖深度为20.684m,PX-16的开挖深度为14.951m;浦东工作井PD-16的开挖深度为20.773m,PD-15的开挖深度为14.985m。这些开挖较深的部位,会受承压水威胁,必须采取措施降低承压水水位,以求坑底土体稳定,确保施工安全。(3)基坑稳定性验算坑底土体稳定性条件,基坑底板至含水层顶板间的土压力大于承压水的顶托力,也即必须满足坑底下覆土自重应力大于承压水头。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册即按照以下公式计算判别:H×rS≥Fs×rw×h。式中:H……坑底至承压含水层顶板间距离,也即坑底下卧层厚度(m);rS……为坑底至承压含水层顶板之间土体的平均重度。考虑到承压含水层上有⑥暗绿~草黄色粉质粘土隔水层,因此可不计其内地下水作用(即可不考虑其浮容重)。经计算取值18.6KN/m3;h……为承压水头至承压含水层顶板间距离(m),承压含水层顶板埋深为30m,承压水头为地下8.0m。因此h=30m-8.0m=22m。rw……水的重度,取值10KN/m3;Fs……安全系数,一般为1.0~1.2,本工程取值1.1。因此可根据上式可计算各开挖深度内坑底土层自重应力和承压水头。承压水头压力为:Fs×rw×h=1.1×22m×10KN/m3=242Kpa。根据承压水头压力可以计算出坑底下覆土的邻界厚度为:下卧层邻界厚度:H邻界厚度=Fs×rw×h/rS=242Kpa/18.6=13.01(m)。根据计算得出的下卧层邻界厚度H邻界厚度,可计算出基坑开挖邻界深度H邻界深度:基坑开挖邻界深度H邻界深度=30-H邻界厚度=30-13.01=16.99m。从上述计算结果可知,本工程基坑开挖深度若超过基坑开挖邻界深度,则基坑底部将产生突涌现象。(1)基坑稳定性分析浦西工作井PX-17的开挖深度为20.684m,PX-16~PX-6的开挖深度为14.951m~4.891m;浦东工作井PD-16的开挖深度为20.773m,PD-15~PD-6的开挖深度为14.985m~5.062m。根据上述验算结果及比较分析,本越江工程部位基坑只有浦东、浦西工作井超过基坑开挖的邻界深度H邻界深度(16.99m),承压水对该部分基坑施工将产生影响,产生突涌现象,须采取相应有效的措施降低承压水头高度。而在岸上段其它引道部位基坑开挖深度均小于基坑开挖的邻界深度H邻界深度(16.99m),因此无需考虑承压水头的影响。故本工程考虑需降低承压水头的地段为浦东、浦西工作井部位,现分析该部位应将承压水头的降低的值为:a浦东工作井:{242Kpa-(30-20.773)m×18.6KN/m3}/10=7.04m88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册浦西工作井:{242Kpa-(30-20.684)m×18.6KN/m3}/10=6.87m因此,在两岸工作井施工时必须将其承压含水层的水头分别降低7.04m(浦东工作井)、6.87m(浦西工作井);也即应保持承压水头分别在地表以下15.04m(浦东工作井)、14.47m(浦西工作井),才能保证基坑坑底的稳定。(1)降承压水水位计算模型选择及计算参数由于设计的井点结构为非完整井,并根据本场地的承压含水层的分布特性,既要考虑含水层的各向异性,又要考虑含水层有越流补给的影响,因此需采用越流系统中的非完整井流计算公式:式中:,井函数自变量,或ur=r2/4at;,Br……越流参数(无量纲);Kz、Kr……分别为含水层垂直向和水平向渗透系数(m/d);Q……抽水井出水量(m3/d);S……干扰抽水水位降(m);M……含水层厚度(m);R……抽水井至观测井的距离(m);L、L1……分别为抽水井及观测井的过滤器底部至含水层顶板距离(m);d、d1……分别为抽水井及观测井的过滤器顶部至含水层顶板距离(m);W(ur,r/Br)……井函数;a……含水层导压系数(m2/d);t……抽水延续时间(d);其他参数根据现场抽水试验、坑外降压井构造来取值。由于上述计算参数的选定是采用实验值,为了使本工程降压井的布置能符合本工程的要求。在降压井施工结束后,现场需做一组非稳定流的抽水试验,以获得本工程实际的水文地质参数,来验证本次布井的合理性,必要时需调整井的数量。(2)降压井现场抽水试验a进场后进行抽水试验,抽水试验目的主要为:88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册①通过抽水试验确定第一承压含水层的水头和单井出水量;②通过抽水试验确定第一承压含水层的水文地质参数,包括渗透系数K,导水系数T,储水系数S,压力传导系数a,越流因素B,影响半径R。③根据抽水试验资料确定降水方案。a抽水试验井的数量与设置在本工作井内抽水试验设置一个试验井(后期用作降水井),观测井两个,为一组多孔抽水试验。水泵采用6JD深井泵抽水。b抽水试验井和观测井结构:采用现场实际布设井点。c抽水试验方法根据“供水勘察规范”采用定流量非稳定流抽水试验方法,应用配线法、拐点法和水位恢复法计算含水层水文地质参数。抽水过程中,抽水井、观测井同步进行水位观测,水位观测时间间隔为:1’,2’,3’,4’,6’,8’,10’,15’,20’,25’,30’,35’,40’,50’,60,’90’,120’以后每隔30’观测一次,至300’后每60’观测一次,至540’后每隔120’观测一次,直至1440’停止抽水;抽水停泵后观测恢复水位,各井恢复水位观测时间间隔同抽水试验观测时间,至1440’停止观测。抽水时流量观测间隔为1~4小时。根据以上定流量非稳定流抽水试验方法提供的试验资料,应用配线法、拐点法和水位恢复法计算含水层水文地质参数,为制定深基坑井点降水方案提供依据。1.1.1.2土方开挖施工措施(1)按照时空效应原理进行基坑开挖本工程基坑开挖每个采用作业面液压挖掘机水平挖送土,50t吊车以及伸缩长臂液压挖掘机垂直运输相结合的方法。基坑开挖采用流水作业,严格按照时空效应理论,掌握好“分层、分段、分块、对称、限时”五个要点,遵循“竖向分层、纵向分区分段、先中间后两侧、抽槽支撑,先支后挖”的原则,做到随挖随撑,尽量减少无支撑暴露时间。基坑坑底素砼垫层要求随挖随浇。基坑开挖时,其纵横向边坡应根据地质、环境条件取定安全坡度,每层开挖深度不大于3m,分层、分段挖土,要求做到随挖随撑(参见下图)88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册。开挖第一层土,每小段开挖长度一般不超过12m;在第二~五道支撑的土层开挖中,每小段长度一般不超过6m,挖完小段土方并安装好该小段的支撑的总时间应控制在16小时以内;在第五~六道支撑的开挖过程中,每小段长度一般不超过3m,挖完小段土方、安装好该小段的支撑并施加预应力的总时间应控制在12小时以内。每层土方开挖底面不能低于相应支撑中心以下500mm。设计坑底标高以上300mm厚的土方,应采用人工开挖。垫层施工作为最下一道支撑,也须在以上的施工参数内完成。(1)保证支撑施工质量a钢支撑应考虑复加支撑预应力以控制变形。b在工作井部位,可沿围护结构在各斜撑两端增设相应的围檩,围檩采用双拼H350*350*14*14,增加支撑的整体刚度,以抵抗斜撑轴力的水平纵向分力。同时钢支撑安装必须确保支撑端头与围檩均匀接触,并设防止钢支撑端部移动脱落的构造措施。c在围护结构转角阴角处,采用钢筋混凝土支撑,减小水平分力。d在端头井部位,部分斜撑和直撑呈立体交叉形式布置,在施工过程,应尽量避免相互碰撞。e为控制变形和支撑体系的稳定性,每9m左右设置1根立柱,立柱深度大于基坑底部回弹范围。f支撑复加预应力:按照“二十二”条施工,及时附加预应力。①在第一次施加预应力后12小时内观测预应力损失情况以及墙体水平位移,并复加预应力至设计值。②当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时,应在当天低温时段立即复加预应力至设计值。③墙体水平位移速率超过警戒值时,可适量增加支撑轴力以控制基坑变形。但复加后的支撑轴力和挡墙弯矩必须满足设计安全要求。④当采用被动区注浆控制挡墙位移时,应在注浆后1~2小时内在注浆范围内复加预应力。⑤下道支撑预应力的施加,会导致上道支撑应力值的减小,此时应跟监测单位提供的数据补加预应力,直至达到设计要求。1.1.1.2基坑开挖过程中地连墙渗漏处理措施(1)88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册对渗漏较为严重,出现线流甚至夹砂等现象的,可以在地下连续墙深渗水处的基坑外侧即迎土面采用压密注浆(双液注浆)进行堵漏,在地墙外侧形成一道止水帷幕;同时基坑内侧对渗漏处可采用引流措施,并涂刷聚合物或水泥基渗透结晶防水涂料。(1)对于轻微渗漏水的,则可采取直接在基坑内渗漏处进行引流、压注化学浆液如聚氨脂等进行防渗堵漏。1.1.1.2严格遵循“时空效应”理论以及信息化施工(1)按照时空效应理论指导基坑施工,遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层分段开挖、分段施作结构、严禁超挖、限时作业”等原则,进行基坑开挖及支护的信息化施工,以减少基坑变形,并注意纵向坡的稳定。(2)严格钢支撑架设及复加轴力工艺。(3)严格控制降水质量和分级按需降承压水工艺。(4)针对液化土层基坑施工特点采取相应止水措施。(5)基坑开挖过程中的信息化施工监测监控。a施工过程中应建立严格的监测网,对施工全过程进行监测监控,以达到确保安全、指导施工、积累资料、改进设计的目的。b必要时可采取相应的施工措施,如复加轴力,跟踪注浆等,以满足信息化施工的要求。1.1.2暗埋段结构防水1.1.2.1防水施工原则(1)结构防水施工遵循“以防为主、因地制宜、综合治理”的原则。(2)防水混凝土应按照结构安全、防裂抗渗、耐久可靠的要求,在保证混凝土水泥最低配合比的同时,尽量降低水泥用量以减少水化热。(3)以钢筋混凝土结构自防水体系为主,加强钢筋混凝土结构的抗渗、抗裂能力,改善钢筋混凝土结构的工作环境,进一步提高耐久性;同时以诱导缝、施工缝、变形缝等接缝防水为重点,辅以附加防水层加强防水。1.1.2.2防水施工主要技术措施(1)确立筋混凝土结构自防水体系为主,形成系统工程。本结构主要为单层衬砌,因此施工中采用以耐久性为目标、双掺(即掺加磨细高炉矿渣微粉及粉煤灰)为特点、具有低水胶比的高性能混凝土,同时掺加具有补偿收缩功能的膨胀剂,以减少干缩和温差收缩;在保证混凝土水泥最低配合比的同时,尽量降低水泥用量以减少水化热。(2)88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册尽量满足地下连续墙接缝与顶板、底板、中楼板诱导缝对齐。顶板、底板、中楼板诱导缝内设置相应的中埋式止水带或膨胀腻子止水条及部分嵌缝密封,包括沿顶板诱导缝内侧设疏排水槽以及底板外侧设外贴式橡胶止水带。(1)施工时加强穿墙孔、顶板大开孔、内衬支撑位置“窗洞”等特殊部位的防水,必要时新老混凝土交界面上设膨胀腻子止水条或预埋注浆管。(2)混凝土结构接缝或裂缝堵漏技术要点:a结构沉降基本稳定后进行;b冬季收收缩最大时进行;c影响结构强度的裂缝应进行以亲水性环氧为主的补强材料压注。(3)顶板设置附加防水层。(4)冬季施工应防止过大温差变化对新浇混凝土结构的影响。顶板、侧墙开口部位应及时封闭防止穿堂风、拔风现象。1.1.1.2顶板混凝土结构自防水(包括与顶板一次浇筑的内侧衬墙)(1)商品混凝土生产a制作至少三组不同配比的混凝土试样,经反复试验后确定最理想的施工配合比,严格控制拌料过程,保证各类外加剂掺加的准确和稳定。b顶板混凝土:添加优质磨细粉煤灰,添加量要少于水泥用量的20%,粉煤灰应达到并超过二级低钙粉煤灰标准,并添加高效减水剂(减水率≥20%的缓凝性),以及具有收缩补偿功能的膨胀剂如UEA或TMS。c配比中尽量减少水泥掺量。但必须满足设计、规范要求的结构强度和耐久性。为减少初期开裂和温度收缩裂缝应限制水泥用量,控制水胶比(即水:水泥+掺合量)≤0.45,现场坍落度控制在120±20mm。混凝土入模温度不超过28℃,混凝土中心温度与表面温差<20℃。3)夏季施工骨料堆场必须设置遮阳棚。(2)混凝土浇筑a对应于结构防水要求,结构混凝土浇筑时必须特别注意冷缝的出现,同时必须保证混凝土的密实。b混凝土浇筑前必须协调好商品混凝土供应,既要保证混凝土浇筑的连续进行,又不能使混凝土罐车在现场等候时间过长。c浇筑混凝土过程中必须严格注意浇筑混凝土流向,一般控制在30~40cm一层,同一层中沿一个方向浇筑,严防出现冷缝。d顶板混凝土施工尽量安排在夜间施工,同时对顶板要求采用跳槽施工法,即顶板段采用分段间隔浇筑,并应控制连续浇筑量。e混凝土振捣一般采用φ70振动棒,在钢筋密集处宜采用88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册φ50、φ30振动棒,转折处或钢筋密集处还可适当采用外模振捣,振捣间距应符合不同直径振动棒要求。(1)混凝土养护a顶板、中板、底板顶面混凝土在初凝后立即采取蓄水养护(或采用板面盖湿草包养护以及板底侧墙拆模后喷涂养护剂养护),且养护时间不少于14天,有条件的话,可以养护至顶板附加防水层施工前,之后及时施作附加防水层与其保护层,并及时回填土。b顶板和中板底面采用带模养护达100%强度后方可拆模。c侧墙养护采用带模养护7天后立即使用偏氯聚乙烯养护液养护。1.1.1.2施工缝、变形缝防水(1)施工缝防水对结构纵向施工缝主要采取两条措施:①在纵向施工缝中间设一条遇水膨胀止水条;②在新、老混凝土界面上涂刷粘接材料,增加两者之间的粘结力,减少结构的开裂。(2)变形缝防水重点考虑变形缝防水。变形缝防水设二道防线:①外防水,即侧墙,底板外设外防水止水带,顶板面层粘贴防水材料;②中间防水,采用预埋橡胶止水带。根据防水技术标准,矩形隧道漏水量应小于0.1L/(d·m2)。见下图。底板变形缝设置图顶板变形缝设置图1.1.1.3顶板附加防水层施工本工程结构施工针对性技术措施:顶板防水采用聚胺脂涂料,厚度2~2.5mm。1.1.2暗埋段结构底板抗浮措施结构底板在浇筑完成之后,将要承受地下水向上的顶力,在结构底板混凝土尚未达到设计强度之前,或是上部结荷载尚未落到底板之前,结构底板会因不能承受地下水向上的顶力而受到损害。为了使结构底板免受地下水的损害,拟在每段结构底板上设置2个泄水孔,使地下水压力有释放途径,待结构施工结束,顶板上复土以后再封堵泄水孔。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册本工程暗埋段底板上泄水孔利用已经完成坑内降水任务的大口径井点的φ400井管制作。1.1.1施工监测措施由于引道段基坑部分开挖深度小,监测范围确定为开挖深度在4米的基坑范围。浦西基坑监测段长290米、浦东基坑监测段长300米。测点按25米间距进行布设。基坑施工监测内容设置如下表:基坑围护体系基坑周围环境体系1围护体水平位移(测斜)基坑周围土体地表沉降2围护体墙顶位移地下管线沉降与位移3围护体墙顶沉降建筑物沉降4支撑轴力5坑外地下水位1.1.1.1监测点的布置各监测项目的测点布设位置及密度应与围护结构类型、基坑开挖顺序、被保护对象的位置及特性相配套。基坑监测点布置情况汇总表序号项目基坑测点合计测点构成安装浦西浦东1墙体斜孔24孔25孔49孔1310米绑扎与焊接2墙顶位移24点25点49点3墙顶沉降24点25点49点4支撑轴力7组26只6组24只50只50只轴力计焊接5基坑外水位8孔8孔340m水位管钻孔6地表沉降80点78点人工开挖埋设7地下管线35点40点人工开挖埋设2圆隧道施工88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册1.1圆隧道工程概况1.1.1工程简介本隧道工程采用两台Æ11220mm泥水平衡式盾构掘进施工。两台盾构相隔60天,先后从浦东工作井出发,沿线将穿越东塘路、上海市消防总队教导大队、第一海洋地质调查大队、立新船厂、浦西防汛墙、浦西岸上建筑、最后穿过虬江码头路进入浦西接收井。隧道最大坡度4%,隧道最小覆土厚度约为6.9m,(江中段最浅覆土8m),南线隧道标高:-7.372~-27.515;北线隧道标高:-7.4~-27.515。隧道外径Æ11000mm,内径Æ10040mm,采用单层衬砌,普通衬砌环由钢筋混凝土管片构成,砼强度等级为C50,抗渗等级为S10。全环由小封顶块F、两块邻接块L和五块标准块B共8块管片构成,厚度480mm,宽度1500mm。采用错缝拼装。管片纵向和环向均采用弯螺栓连接,管片环与环之间用32根M30的纵向螺栓相连接,每环管片块与块间以24根M36的环向螺栓连接,封顶块采用先搭接1/2环宽径向推上,再纵向插入。管片接缝防水采用三元乙丙橡胶制作的框形弹性密封衬垫,其结构为多孔多槽,并在表面复合遇水膨胀橡胶。为了解决隧道消防疏散比较困难的弱点,在二条圆形隧道之间设置了二条连接通道,将两条隧道连通。当一条隧道内发生火灾时,人员可由连接通道进入另一条隧道,然后疏散至地面。道路结构:路面结构与防撞侧石等结构一并现浇。该方案的优点在于路面结构全部现浇,结构整体性好,减少预埋件运输,节省投资,中间跨宽度较大,可以作为顺畅的消防疏散通道。江中泵房设在隧道内的最低点,南北线隧道各设置一座。1.1.2工程特点附表5.1-07序号特点详细情况1工期短工程计划建设周期二年半(30个月)。2隧道覆土浅盾构进出洞时盾构顶覆土6.9m,盾构直径Æ11.22m,覆土厚度仅为0.6D(D为盾构直径)左右,因此,盾构轴线控制和地面沉降控制有一定的难度。江中段最小覆土厚度8m。3盾构将穿越桩基,与桩基水平距离较近本工程隧道北线将从立新船厂两系船墩中间穿过,隧道离1#、2#系船墩斜桩水平距离分别为1.7米和1.9米。南线隧道将在第一海洋监测大队码头和立新船厂3#系船墩间穿过,与右边系船墩斜桩水平距离0.6米,与码头桩基最近水平距离约1.0米。(注:1#、2#、3#系船墩桩尖标高为-24.14,码头桩基桩尖标高为-32.9。)详见《隧道与桩基剖面图》。488
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册两平行隧道间最小距离仅为6米左右本工程两隧道在进入浦西进洞段的最近水平距离约为6.9米。在浦东出洞段的最近水平距离约为9.3米,均不满足一倍D。5盾构穿越多种复杂地层从地质资料分析,盾构掘进过程中将穿越灰色粘质粉土、灰色淤泥质粘土、灰色粘土、暗绿~草黄色粘土、草黄~灰色粘质粉土、灰色粉砂。粉土容易坍塌,易产生流砂;暗绿~草黄色粘土土质硬,盾构推进阻力较大;草黄~灰色粘质粉土与灰色粉砂层为承压含水层,承压含水层的承压水头对盾构施工将带来潜在的危害。6隧道坡度大隧道最大坡度达4%。给盾构推进和水平运输带来了困难。1.1工程总体筹划1.1.1施工总体流程两条隧道分别采用两台Æ11220mm泥水平衡盾构施工。北线与南线均由浦东工作井出发,为减小两台盾构间的相互影响,北线与南线的出洞时间间隔60天。即第一台盾构机出洞后再进行第二台盾构的出洞准备。推进结束后进行连接通道、嵌缝及道路施工。1.1.2施工工艺流程说明:本工程采用两台盾构分别对北、南两线进行施工,南线施工滞后北线60天。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册1.1进出洞土体加固措施大型泥水平衡盾构出洞对加固体强度及密封性要求很高,根据大连路隧道、复兴路隧道的出洞加固经验,本工程进出洞加固采用冰冻法。为减少冻胀与融沉及合理利用冷量提出采用垂直局部冻结方案。为增加泥水平衡盾构初期工作的可靠性,拟采用整体板块加部分顶棚冻结方案,即在整体板块之外,盾构推进路线上方增加一定长度的顶棚加固,考虑到盾构完全出洞后要封堵洞门口和安装管片,故在其前方增加一排板块冻结孔以保证其出洞后的安全。见附图冻结区剖面示意图顶棚冻结示意图88上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册1.1盾构推进1.1.1准备工作1.1.1.1盾构基座安装盾构基座安装位置按照测量放样的基线,吊入井下就位焊接,基座上的轨道按实测洞门中心居中放置,并设置支撑加固。基座结构:基座由七榀钢筋砼的支座和45#工字钢及20mm厚的钢板的连系梁组成。并在七榀钢筋砼支座上设置80kg/m的盾构机导向轨道。七榀钢筋砼支座的位置按盾构机的分段长度布置,并考虑到盾构机的不均匀荷载分布情况布置,力求减少机头处的变形。1.1.1.2洞口密封装置安装盾构在出洞过程中,洞口与盾构壳体形成环形的建筑空隙,为防止出洞时泥水大量从洞门外同通过此建筑空隙窜入井内,影响开挖面泥水压力、开挖面土体的稳定及盾构内施工,必须设置性能良好的密封装置。洞口密封采用油脂压注和帘布橡胶两道密封装置,确保泥水平衡建立。(1)在洞口外侧安装第一道止水装置,该止水装置由帘布橡胶板、圆形板、翻板及连接螺丝组成。(2)在洞门内圈安装第二道止水装置,该止水装置基于盾尾油脂密封,即在洞门内侧布置二道盾尾钢刷,并在相应二道钢刷之间沿外圈各均匀布置10只1.5″油脂压注孔。出洞时,通过压脂管注入油脂,使钢丝刷内充盈着油脂,使其与盾构外壳保持良好接触而达到良好的止水效果。(3)另外,钢丝刷、帘布袜套及盾壳的外表面在出洞时,均需涂牛油脂润滑,减少两者间的摩擦,保证止水装置不被破坏,使其处于良好的工作状态。出洞过程中应密切注意洞口止水装置,当盾构进入时,可能受损破坏,一旦受损应立即停止推进,待修复或调整好方能推进。(见图SD—09)1.1.1.3盾构安装、调试及验收盾构与车架采用吊车吊装下工作井,盾构置于井内盾构基座上,车架暂先置于矩形暗埋段。待盾构拼装完毕后,在中日双方有关专家的指导下,进行盾构的现场调试工作。(1)调试前盾构机的操作知识准备认真阅读操作使用说明书,熟悉和掌握盾构操作的比备知识,包括:盾构机运转程序;每个机械的运作和注意事项;每个机械的手动、自动和联动操作方法;每个机械的保养和维修常识;每机械的应急处理方法和措施;每个机械的润滑和减磨措施;每个系统的工作原理和工作方法。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册(1)现场调试单机调试调试内容调试方法联机调试调试内容调试方法润滑密封盾构千斤顶润滑脂泵拼装机密封给油泵仿形刀搅拌机“左”“右”旋转送排泥阀刀盘驱动装置土层探测千斤顶1.1.2出洞段施工盾构在出洞前应处于良好工作状态,泥水系统均处良好开通循环功能准备。出洞过程中应密切注视洞口止水装置,当盾构进入时容易发生受损坏,必须重视保护。1.1.2.1盾构出洞考虑到此次盾构出洞推进的坡度较大,且覆土较浅。盾构在切入土体时,为确保利用上部千斤顶,后座衬砌环设置为闭口环,邻近洞口布置设有外弧形钢板的特殊闭口环(0环)。盾构推进时管片等材料由矩形段内的预留孔吊入隧道内然后由电机车将管片运抵工作面。拼装负环管片前先定位圆形钢后靠。负环拼装时第一环负环的定位相当重要,对后面的管片拼装起着基准面的作用。第一环负环衬砌拼装:将落底块衬砌水平定位于盾壳下部,衬砌外弧面应与壳体留有4cm的建筑空隙,并将该块管片两侧的纵向螺栓与盾构壳体用连接板临时焊接固定,然后再拼装剩余管片。拼装时应注意环面平整度及拧紧全部环向螺栓,在第一环负环拼装完成后,将后井壁与钢后靠的空隙用砼填实。(见图SD—10)负环在拼装就位时,应保证其轴线、平面高程和环面垂直度准确并固定。为确保环面平整度,在衬砌推出时应控制开启千斤顶同步顶出,顶出应选用开启衬砌纵缝位置千斤顶,并在后座混凝土位置设置限位垫块。当盾尾出工作井内壁后,立即用钢板与洞口环的预埋铁焊接,若洞口漏水现象严重由预设压浆管向洞圈周围内压注化学浆液。为减少盾构出洞时的推进阻力,盾构推进前在盾构外壳、轨道以及橡胶带上涂抹黄油,在盾尾钢刷中也必需充满盾尾油脂。1.1.2.2洞口砼凿除盾构工作井围护结构为地下连续墙结构,出洞前需凿除洞圈内钢筋砼。施工时,在洞圈内搭设钢制脚手架。砼的凿除采用分层凿除,30cm88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册一层,最后一层凿至外层钢筋,暴露内、外排钢筋,割去内排钢筋,保留外排钢筋。并在每块砼中间凿出一个吊装孔,在电焊工割除连接钢筋之前由起重工将吊点固定于起吊钢丝绳,钢筋割断后,砼块自然脱落,然后有行车吊离工作井,若砼块与土体难以分离,可借助卷扬机将砼板块与土体分离。施工前对所有施工人员进行详细交底,并请安全部门和有关人员到施工现场进行安全监督,检查各项安全措施是否到位,操作人员必须佩带好安全带,在整个作业过程应迅速、有序、连续不间断地进行。1.1.1.1洞口前方土体稳定性监测洞门凿除过程中,为确保洞口土体桅顶和洞门附近作业人员的安全,必须对洞口土体稳定性进行监测,一旦发生土体失稳,马上采取加固措施。洞口土体监测主要是洞门钢横梁的位移量测,通过洞口土体测斜管同步监测洞口土体变形,注意洞门渗水情况。当洞门钢横梁变形较大时,立即停止砼凿除,用4″方木把钢横梁撑到刀盘上,支撑范围以洞门中心为圆心的、洞口1/2半径范围内为宜。导向轨道的接长盾构出洞时,由于基准导轨与前方土体之间有2米的距离(即工作井和槽壁的结构厚度),为保证盾构安全及准确出洞,在洞圈内与凿除800MM槽壁处安装二根导向接长轨道,安装倾角位置与基准一致。1.1.1.2主要施工参数控制(1)切口水压由于盾构处于加固区域,切口水压设定不宜过高。初步设定值为1.0kg/cm2,实际施工时作适当调整。(2)推进速度为确保盾构能正常磨削土体加固区,防止排泥管路吸口堵塞、控制推进轴线、保护刀盘,实际穿越过程中推进速度不宜过快,使盾构缓慢稳步前进,推进速度控制在2mm/min,并随时观察刀盘力矩变化情况,及时调整推进速度(出洞门后逐步调整为5mm/min)。(3)轴线控制出洞段施工中,由于同步注浆不能及时开通,盾构正面泥水极易后窜,引起盾构“上浮”,故推进轴线应略低于设计轴线,一般以-30mm为宜。(4)泥水平衡建立泥水盾构施工前,必须有一定比重、粘度、足够量的泥水供盾构循环使用,所以在盾构出洞前,在泥浆槽里要预制施工所需的浆液,第一次造浆量为600m3。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册盾构在出洞口建立泥水平衡,必须要较好的洞口止水条件,即防止水大量泥水入侵于井内,又能保证泥水舱的水压平衡与稳定,因此止水装置的效果甚为重要,但设有的止水装置由于受到不均等洞口建筑空隙及盾壳背部同步注浆管的影响,是洞口止水的薄弱部位,较难承受泥水平衡的水压,在不影响泥水系统正常输送平衡条件下,将泥水仓水位控制在不超过同步注浆管位置高度的水压,随着推进距离增长,泥水平衡逐渐达到正常的控制。盾构出洞段主要作好有关出洞施工工艺技术,打开隧道推进的良好施工局面,并相继开通泥水与同步注浆系统。1.1.1盾构100m试推进为了使盾构在隧道地层条件下的推进达到各技术标准,掌握最佳施工参数,为此将出洞段100m推进作为试验段施工,以便通过试推进期间的隧道施工,掌握最佳施工参数。把100m试推进划分为三区段:第一区段30m,第二区段30m,第三区段40m。第一区段为最初掘进阶段,日进度掌握在二环至三环。盾构正面密封仓泥水压力、刀盘转速、推进速度、千斤顶顶力、控浆压力等诸项施工参数,分别采用已由理论公式计算出来的三组参数进行试推进。通过隧道沉降、特别是地表沉降变化,地层沉降测量,确定一组适用的施工参数值。第二区段采用第一区段的较佳施工参数,日进度从三环递增至五环的正常施工进度。通过施工监测,根据地层条件,地下管线、房屋情况,对施工参数作慎密细微的调整,进一步优化,取得最佳施工参数。第三区段该区段是正式推进施工的准备阶段,采用第二区段取得的参数推进,在条件允许下日进度逐渐增加到五环,但强调服从地面沉降、管线建筑物监护为原则。1.1.1.1地面沉降控制(1)每环推进过程中,严格控制切口水压,波动范围控制在±0.2kg/cm2以内,使切口正面土体保持稳定状态,以减少对土体扰动程度。(2)采取信息反馈的施工方法来控制沉降量,对盾构穿越区域地面纵向轴线位置布设沉降观测点(在建筑物、地下管线等控制沉降要求较严的影响区域内布设横断面)。然后在盾构推进工程中进行跟踪沉降观测,并将所测沉降数据及时反馈,为调整下阶段的施工参数提供依据。(3)及时充填盾尾建筑空隙,一般可采用同步注浆及采取壁后注浆工艺,对沉降量控制较小的范围可作两次或三次注浆,注浆材料宜采用水硬性浆液。(4)当盾构穿越建筑物时,可结合采用地面注浆加固措施来保护构筑物的稳定。(5)88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册通过对实测数据与施工参数的收集和整理,形成一套较为完善的泥水平衡施工智能数据库。1.1.1正常段施工1.1.1.1掘进管理(主要施工参数控制)(1)切口水压设定切口水压上限值:P上=P1+P2+P3=γw·h+K0·[(γ-γw)·h+γ·(H-h)]+20P上:切口水压上限值(kPa);P1:地下水压力(kPa);P2:静止土压力(kPa);P3:变动压力,一般取20kPa;γw:水的溶重(kN/m3);h:地下水位以下的隧道埋深(算至隧道中心)(m);K0:静止土压力系数γ:土的溶重(kN/m3);H:隧道埋深(算至隧道中心)(m)。切口水压下限值P下=P1+P’2+P3=γw·h+Ka·[(γ-γw)·h+γ·(H-h)]-2·Cu·sqr(Ka)+20P下:切口水压下限值(kPa);P’2:主动土压力(kPa);Ka:主动土压力系数Cu:土的凝聚力(kPa)。说明:在逆洗过程中,由于土舱或盾构机内的排泥管处于堵塞状态,因此逆洗时应提高排泥流量,但不能降低切口水压。推进、逆洗和旁路三状态切换时的切口水压控制偏差值应为:-20~+20kPa。(2)掘进速度a盾构启动时,盾构司机必需检查千斤顶是否靠足,开始推进和结束推进之前速度不宜过快。每环掘进开始时,应逐步提高掘进速度,防止启动速度过大。冰冻区内:2mm/min。b一环掘进过程中,掘进速度值应尽量保持衡定,减少波动,以保证切口水压稳定和送、排泥管的畅通。c推进速度的快慢必须满足每环掘进注浆量的要求,保证同步注浆系统始终处于良好工作状态。d在调整掘进速度的过程中,应保持开挖面稳定。e正常掘进条件下,掘进速度应设定为2~3cm/min;如盾构正面遇到障碍物,掘进速度应低于1cm/min。(3)掘削量的控制实际掘削量W’可由下式计算得到:88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册rsW’=[Q1(ρ1-1)-Q0(ρ0-1)]×trs-1W’:实际掘削量(kN/Ring)rs:土的比重;Q1:排泥流量(m3/min);ρ1:排泥密度(kN/m3);Q0:送泥流量(m3/min);ρ0:送泥密度(kN/m3);t:掘削时间(min)。当发现掘削量过大时,应立即检查泥水密度、粘度和切口水压。此外,也可以利用探查装置,调查土体坍塌情况,在查明原因后应及时调整有关参数,确保开挖面稳定。(1)泥水指标控制a比重ρ=1.15~1.30g/cm3;b漏斗粘度ν=25~30s;c析水率<5%;dPH=8~9;eAPI失水量<30CC/30min;(2)同步注浆a注浆压力隧道注浆压力设定为3~4kg/cm2,管片注浆口的实测注浆压力约为3kg/cm2。双液浆的胶凝化时间为2~3秒,1小时抗压强度为60~100kPa。b注浆量理论注浆量为盾构外径与管片外径间的建筑空隙。V=5.32m3实际的注浆量为理论建筑空隙的150%~200%,即9.48~12.64m3。1.1.1.2泥水管理根据不同的土体,泥水管理的要求和方法也不同。根据需要调节比重、粘度等参数,使其成为一种可塑流体,泥水平衡盾构使用泥水的目的也就是用泥水来谋求开挖面稳定,在防止塌方的同时,将切削下来的泥膜形成泥水并被输送到地面。(1)泥水指标a比重泥水的比重是一个主要控制指标。掘进中进泥比重不易过高或过低,过高将影响泥水的输送能力,降低掘进速度;过低则不利于开挖面的稳定。泥水比重的范围应在1.15~1.30g/cm3。下限为1.15g/cm3,88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册上限根据施工的特殊要求而定,在砂性土中施工、保护地面建筑物、盾构穿越浅覆层等,可达1.30g/cm3。甚至可达1.35g/cm3。a粘度泥水的粘度是另一个主要控制指标。从土颗粒的悬浮性要求及泥水处理系统的配套来讲,要求泥水的胶凝强度(静切力)适中;从流动性考虑,运动粘度不宜过高。考虑到泥水处理系统的自造浆能力,随着在粘土层中推进环数的增加,泥浆越来越浓,比重也呈直线上升,其相应的漏斗粘度也会表现上升,但并非说明泥浆的质量越来越高。若在砂性土中施工,粘度甚至会下降,因此,泥水粘度的范围应保持在20~30s。此外,考虑到开挖面的泥膜形成特性,要有适当的宾汉姆屈服值。考虑到粘度的调整有一个过程,故在泥浆粘度为22s时(调整槽粘度),即可逐渐增加CMC,添加量的多少视粘度下降的趋势而定。过分强调提高粘度及降滤失效果而无限制地添加CMC,将提高工程费用,造成不必要的浪费。当然,在特种场合,为了开挖面的更加稳定,人为地提高粘度指标(可达25S)就另当别认。b含砂量泥水处理的目的是保留有用的粘土颗粒,去除74μm以上的砂颗粒及部分25μm颗粒,并且25μm以下的砂粒也必须控制在一定的范围内。这样可形成适当的固相颗粒级配,有利于开挖面形成泥膜。因此,工作泥浆中的含砂量控制在泥水处理中,同样是一个重要指标。c析水量和PH值析水量和PH值是泥水管理中的一项综合指标,它们在更大程度上与泥水的粘度有关,悬浮性好的泥浆就意味着析水量小,反之就大。泥水的析水量须小于5%,PH值须呈碱性,降低含砂量、提高泥浆的粘度、在析浆槽中添加纯碱,是保证析水量合格的主要手段。在砂性、粉砂性土中掘进时,由于工作泥浆不断地被劣化,就需要不断地调整泥水的各项参数,添加粘土、膨润土、CMC;在粘土、淤泥质粘土中掘进时,由于粘性颗粒不断增加,使排放的泥浆浓度越来越高,采用高速离心机分离细颗粒与添加清水进行稀释则成为主要手段。dAPI失水量该指标是衡量泥浆性能的主要指标,应低于30CC/30min,如不够则添加降失水剂。(2)泥水配比(重量比)a天然土泥浆(1m3)(见附表5.6—01)88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册附表5.6—01天然粘土CMC纯碱水400kg2.2kg11kg700kga膨润土泥浆(1m3)(见附表5.6—02)附表5.6—02膨润土CMC纯碱水330kg2.2kg11kg870kg上述配方为指导配比,在施工过程中,现场须配备泥水土工试验室,每一环推进前要测试调整槽内工作泥浆的指标,及时调整(小调整)至满足施工要求为止,并记录在案,这样持续5环后,就可得出泥水指标的变化趋势,在指导配比的基础上再作大的调整(大调整),因此,泥水监控是一个动态变化过程,检验配比是否合理的标准是开挖面稳定情况、流体输送状态、地面沉降量,当这些得到控制后就要注意泥水指标的变化趋势,使之稳定在某一区域内。(2)泥水指标选取原则从理论上来讲,泥水的各项指标的决定取决于土体的透水系数k。(见附表5.6—03)附表5.6—03土质透水系数(cm/s)含砂量(%)比重粘度系数sec地下水影响小地下水影响大淤泥质粘土、粘土10-9~10-75~151.025~1.075粘土、粉砂10-7~10-515~251.075~1.12523~2728~35粉砂、砂10-5~10-325~351.125~1.17528~3533~40砂、砾石10-3~10-135~451.175~1.22530~4050~601.1.1.2泥水输送(1)输送状态a旁路状态泥水输送系统启动时,先开启Vp阀、启动P1泵,再开启V3、V5阀,最后逐渐开启P2~P6、PE泵。b掘进状态系统运转数分钟,且当进、排泥水压力和流量趋于稳定并基本相同后,方可操作运行掘进状态。即在旁路状态下,关闭V3阀,开启V1、V2阀。c逆洗状态如泥水吸口遭堵,可操作逆洗状态,即在旁路状态下关闭V5阀,开启V2、V488
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册阀。逆洗状态必须由旁路状态转入,严禁掘进状态、逆洗状态直接切换。逆洗完成后先切换到旁路再切换到掘进状态。a停止状态停止状态必须由旁路状态转入。(2)接力泵设置当盾构掘进到一定距离,泵的输送能力便会达不到正常施工要求,为此必须增设接力泵,以维持正常的泥水输送。根据理论计算,本工程中盾构掘进至304m便须使用接力泵,整条隧道配置4台(即P3、P4、P5、P6)。(见图SD—11)1.1.1.2同步注浆和补压浆(1)同步注浆由于盾构的外径大于管片的直径,随着盾构的推进,在管片与土体之间将产生建筑空隙。为了能及时填充这些空隙,尽可能的减少盾构施工时对地面的影响。所以采用较为有效的同步壁后注浆法,即一边盾构向前推进,一边对盾构后产生的建筑空隙进行及时注浆填充。这次隧道施工使用的同步注浆搅拌设备,全部由计算机编制程序控制,它控制的模式主要分为手动和自动部分,自动部分又可进行分部控制(如:配比称重控制,搅拌时间控制,搅拌次数控制等)。浆液主要材料配比:(1m3)(见附表5.6—04)附表5.6—04A液水泥膨润土稳定剂水275kg55kg3.6L785LB液水玻璃77L浆液技术要求:凝结时间7~8秒1小时抗压强度0.07~0.1Mpa1小时析水率<5%A液在地面拌制后用Φ50管,B液用Φ25管输分别送到井下二中继储浆箱,经拌和后再压出盾构,注入盾尾建筑空隙。为确保管路畅通,A液输送管每次压注以后要及时清洗。在施工时采取推进和注浆联动的方式。在混合管出口,安装一根模拟管,其长度和通径与土体内的注入管相同。注浆时,可从该管出口检查浆液质量,达到要求后即可注入,这样使混合液在注入管中始终处于可塑的胶体状态,而不是过早结硬,引起堵管。(2)补压浆88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册壁后注浆主要用于盾构施工范围内建筑物和地下管线的保护。当盾构穿越穿越后,根据环境监测的实际情况,采取壁后补压浆的方法对可能存在的建筑空隙进行填充,以达到控制沉降的目的。具体压浆视实际情况从盾尾后的第4环衬砌预留孔中注入地层,若效果不佳,可以从压浆孔向外打设压浆管压注。补压浆材料以水泥、粉煤灰和膨润土等材料为主,其配比(重量比)如下。(见附表5.6—05)配比(1m3)附表5.6—05水泥粉煤灰膨润土细砂水450kg400kg25kg300kg400kg1.1.1.1管片拼装及防水本工程施工中,将采用错缝拼装管片。通过合理使用左曲、右曲管片,满足隧道设计轴线要求(直线、曲线),同时使隧道纵向连接逢不在同一直线上,其具有渗水量相对通缝拼装更小的优点。(1)管片拼装a在管片作防水处理之前必须对管片进行清理,然后再进行防水橡胶条的粘贴。b按照管片本身纵向螺栓的布置,合理确定管片旋转角度。c整个拼装过程中,直线情况下应贯彻左曲、右曲相间隔方置的原则,平面曲线情况下作调整。竖曲线因曲率半径较大,故在表面设低压石棉橡胶板即可。拼装时要清除盾尾拼装部位的垃圾,同时必须注意管片定位的正确,尤其是第一块管片的定位会影响整环管片拼装质量及与盾构的相对位置,尽量做到居中拼装,自下由上依次拼装,最后拼装封顶块,封顶块采用先搭接1/2环宽径向推上,再纵向插入。d每环衬砌拼装完毕后,及时靠拢千斤顶,防止盾构后退。同时必须及时拧紧纵、环向螺栓,在推进下一环时,应在千斤顶顶力的作用下,复紧纵向螺栓。当成环管片推出车架后,必须再次复紧纵、环向螺栓。管片拼装外观质量偏差控制:相邻环环面间隙:≤1mm纵缝相邻块块间隙≤2mm对应的环向螺栓孔不同轴度<1mm另外,泥水盾构的衬砌拼装作业环境不同于其它盾构,泥水系统在施工时易造成工作面区域积水现象,若在拼装作业期间未将水及时排除,往往影响对衬砌的正确定位,危及衬砌成环质量。因此,应避免工作区域内大量积水,在增设排水设备的前提下,应及时处理好水力机械管路渗漏水点,为衬砌拼装创造良好的作业环境。(2)管片防水a管片进场及堆放88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册进施工现场的管片必须合格,管片防水部位若有损坏必须进行修补。管片下垫枕木2根(沿管片纵向),以同型管片成行、成列堆放整齐。a管片制作及运输中会留下和粘上污物、油渍,为保证粘结力必须用钢丝刷、毛刷等专门工具对管片专设的防水槽及管片的端面进行污物和浮尘清理。b防水橡胶密封垫(表面复合水膨胀橡胶)的粘贴。管片选用同型的橡胶封垫将其从上部套入,将需涂刷粘接剂的面反转朝外,必须正确选用型号,严防搞错。在干净、干燥的管片防水槽内均匀涂刷三九氯丁粘接剂一遍到两遍,同时在防水橡胶密封垫内面也均匀涂刷三九氯丁粘接剂一遍,涂刷必须均匀,无遗漏。待粘接剂已初干(用手接触不粘手、不拉丝),制作人员将密封垫翻入槽内进行粘贴,其程序先两断面后环面中间逐渐向两端延伸,粘贴必须四角平整服贴,不可突起蹋下。然后用木锤击之使其粘贴充分,防止浮贴,以防止在下井吊运和拼装密封垫错位失落,造成拼装困难和防水失效。c缓冲薄片的粘贴在管片的纵向端面和缓冲薄片上均匀涂刷三九氯丁粘接剂,等初干和将软木准确的粘贴上,用木锤击之使其粘贴平整牢靠。d特殊处理为提高管片角部的防水效果,在管片的角部粘贴自粘性橡胶薄片腻子。为防止水膨胀橡胶提前膨胀,故在密封垫的遇水膨胀橡胶部分必须涂刷一遍到两遍缓膨胀涂料(晴天一遍、雨天二遍),若雨天必须以防水雨布遮盖。冬季橡胶密封垫施工前必须放入烘房备用。1.2工程难点、对策及具体措施我公司在2002年成功推进了明珠线二期宜山路~停车场区间隧道,该工程的难度创上海乃至全国地铁盾构法施工“二个第一”,一是第一次用φ6340盾构推进曲率半径R只有250m的隧道,创“大曲率小半径”国内之最;二是盾构机第一次圆曲线超近距离斜穿明珠线一期桩承台,盾构距承台最近距离仅为1.35米。在刘建航院士等专家的指导下,我们有针对性地采取了诸如开启仿形刀、使用铰接装置、沿割线推进、每环双液注浆等特殊措施进行推进,经过精心施工,最终隧道的轴线均控制在±50cm以内,同时成功地穿越了明珠线一期轻轨的桩承台,桩承台最终水平位移小于0.2mm,沉降量小于0.3mm,确保了明珠线一期轻轨的正常营运。并积累了大量的施工经验及参数。该工程目前已被评为上海市第一个隧道类优质结构工程。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册目前正在施工的明珠线二期工程浦电路~张杨路区间隧道,从营运中的地铁二号线底下斜向穿越,上下隧道间距只有1.4m,我公司经过精心施工,上行线已成功穿越地铁二号线隧道,该隧道沉降量最大为3mm,保证了地铁二号线的正常营运,得到了专家的一致好评。同时标志着我公司的隧道推进技术处于行业的领先水平。另外,在我公司正在施工的复兴路越江公路隧道施工,也存在出洞段及江中覆土层浅;隧道坡度大;两隧道之间间距小;近距离穿越桩基等问题,在采取相应措施后,基本克服了上述困难。在上述工程中所遇到的困难本工程也同样存在,我们将借鉴前面工程施工的成功经验及施工参数,指导本区间隧道施工,同时力争使工程质量更上一个台阶。1.1.1采用二台盾构同向推进,解决工期短的困难由于本项目建设周期短,工程开工后必须在30个月完成本项目招标范围内的建设,而两条隧道在整个施工进度中是关键工期,因此,除了加强施工与设计的配合、岸边段与江中段施工的配合、见缝插针地合理安排施工任务外,采用二台盾构同向推进,加快隧道施工速度,缩短隧道施工时间,是解决工期短的困难的最佳方法。一旦我公司中标,我公司将采用目前正在复兴路隧道工程施工的二台泥水盾构施工(其中一台为我公司所有,另一台将向上海市隧道股份有限公司租赁),以克服一台盾构施工周期长的缺点。1.1.2出洞段盾构浅覆土推进措施盾构进出洞时盾构顶覆土6.9m,覆土厚度仅为0.6D左右(D为盾构直径Æ11.22m),属浅覆土施工。浅覆土施工易产生以下问题:由于竖向压力较小,盾构推进时易“上飘”。由于覆土层薄,泥水易串出地面“冒浆”,破坏泥水平衡。由于盾构顶部覆土浅,给切口水压控制增加了难度。切口水压力波动大,会增加正面土体的扰动,导致正面土体的流失。因此,浅覆土施工对盾构轴线控制和地面沉降控制有一定的难度,只有采取有效措施和优化施工参数,快速、可靠建立盾构正面的泥水平衡,才能避免由于出洞施工中产发生上述问题。1.1.2.1采用冰冻法进行洞口加固根据以往延安东路隧道及复兴路隧道工程进出洞土体加固的教训和经验,本工程进出洞土体将采用冰冻法进行加固,形成一个整体性好、强度高的加固土体,以有效防止地面冒浆,保持开挖面泥水平衡和控制地面沉降。在出洞口冻结加固分三部分,近连续墙3~88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册4m全断面加固,前部为8m的冻土拱棚,最前部与原土接壤处为1.2m全断面冻结帷幕隔水层。详见冻结方案。另外,在地面浇筑钢筋砼路面进行加载,形成封闭层,以防冒浆。1.1.1.1优化施工参数(1)切口水压控制由于盾构顶部覆土浅,给切口水压控制增加了难度。切口水压力波动太大,会增加正面土体的扰动,导致正面土体的流失。因此应尽可能减少切口水压的波动。在技术上要求中央控制室有关操作人员由自动控制改为人工手动控制,以人工调整施工参数,把切口水压波动值控制在-0.2kg/cm2~+0.2kg/cm2之间,保证正面稳定。在实际施工过程中,由于出洞处冻土层有较高的强度和较好的自立性,一般实际泥水压力要小于设计值,要根据监测信息,作及时调整。(2)同步壁后注浆控制同步壁后注浆是防止地层沉陷的重要措施。同步壁后注浆控制包括注浆量和注浆压力控制。按理论计算,该段注降量不应小于250%的建筑空隙。为了控制同步注浆压力,在注浆管路中安装安全阀,以免注浆压力过高而顶破覆土。(3)泥水质量控制为了加强对正面土体的支护能力,防止地面冒浆,采用重浆推进。泥水密度控制在(1.26~1.28)g/cm3,粘度控制在(26~28)秒。为了确保泥水质量,在推进过程中,泥水处理人员加大了对泥水的测试频率,及时调整泥水质量,保证推进的顺利。(4)盾构姿态控制进入后盾构保持平稳推进,减少纠偏,减少对正面土体的扰动。平面:控制在±50mm之内。高程:考虑到覆土较浅,盾构在穿越时高程控制在-50mm左右。这样也可以减少由于浅覆土使盾构上抛带来的影响。转角:在穿越过程中控制刀盘转向,以免对土体产生较大的扰动。速度:该段施工中推进速度控制在15mm/min,如推进速度过快,则会引起正面土体挤压过大。(5)沉降控制为了保证盾构安全顺利穿越浅覆土层,除事先作好充分准备工作外,信息化施工成为本次施工中重要技术要求。通过监测系统提供的测试数据,及时调整与控制盾构穿越过程中施工参数,必要时采取管片壁后补压浆及地面跟踪注浆措施,使盾构施工对地面影响降到最低。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册1.1.1穿越江中段浅覆土区施工措施本工程圆隧道推至黄浦江中后,隧道最小覆土8m。为了保证盾构安全穿越黄浦江浅覆土区,我公司将借鉴大连路隧道工程穿越黄浦江的经验,并根据本工程实际情况,在江中设立试验段推进,采集优化各类施工参数,作好防漏、仿冒、防沉、防堵、防浮、防磕的防范措施,确保盾构安全通过浅覆土区,顺利抵达浦西。1.1.1.1防止盾尾漏浆(防漏)措施由于盾尾漏浆会影响隧道的推进质量,并且不利于对沉降的控制,还可能在盾尾刷与管片间形成一条通道后,使大量的泥浆进入隧道,给施工环境造成影响。因此,施工中必须落实以下技术措施,防止盾尾漏浆。(1)提高同步注浆质量每环推进前需对同步注浆浆液进行小样试验,严格控制初凝时间在同步注浆过程中,应合理掌握注浆压力,使注浆量、注浆流量与推进施工参数形成最佳参数匹配。(2)保持切口水压稳定在推进过程中,还应保持切口水压稳定,防止因设备故障和人为操作失误而引起的切口水压波动。在每次调高水压后,需进行试推进,并安排专人观察盾尾漏浆情况,待确定盾尾无泥水逸漏后,方可正式调高水压,进行正常推进。(3)管片外侧粘贴止水海棉为防止盾尾严重漏浆,在江中段推进过程中,在每块管片外侧粘贴止水海绵,封堵管片与盾构间存在的间隙。(4)盾尾油脂压注盾尾油脂压注应定期、定量、定位压注,每环的压注量初定为120~200kg。当发现盾尾有少量漏浆时,应对漏浆部位及时进行补压盾尾油脂。(5)居中拼装管片管片应居中拼装,以防盾构与管片之间建筑空隙过分增大、降低盾尾密封效果。(6)漏浆的对策a针对泄漏部分集中压注盾尾油脂。b配制初凝时间较短的双液浆进行壁后注浆,压浆位在盾尾后5~10环。c如上述措施效果不佳时,可采用聚氨脂在盾尾后一定距离处压注封堵。1.1.1.2防止江底冒浆(防冒)措施(1)严格控制切口水压波动范围。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册严格控制切口水压波动范围。在推进过程中,要求中央控制室有关操作人员人工调整施工参数,将切口水压波动值控制在-0.2kg/cm2~+0.2kg/cm2之间,保证正面稳定。在盾构穿越8米浅覆土区域时,采取手动控制切口水压,人工调整施工参数,精心施工,强化管理。(1)严格控制出土量,原则上按理论出土量出土,可适当欠挖,保持土体的密实,以免黄浦江水渗透入土体并进入盾构。(2)控制同步注浆压力。并在注浆管路中安装安全阀,以免注浆压力过高而顶破覆土。(3)若出现机械故障或其它原因造成盾构停推,应采取措施防止盾构后退。(4)江底冒浆对策当发现江底冒浆时,如果是轻微的冒浆,在不降低开挖面水压下能进行推进,则向前推进,应适当加快推进速度,提高拼装效率,使盾构尽早穿过冒浆区。当冒浆严重,不能推进时,应采取如下措施:a将开挖面水压适当降低;b提高泥水比重和粘度;c为了能使盾构向前推进,检查掘削干沙量,确认有无超挖;d掘进一段距离以后,进行充分的壁后注浆;e将开挖面水压返回到正常状态,进行正常掘进。f当发现江水由盾尾处流入隧道时,应首先分析当前情况,组织力量进行抢险。抢险过程中,可在漏水部位相应压注聚胺脂,同时,安排好排水工作,使进入盾构的江水顺利排出隧道。1.1.1.2防止江底土层沉降(防塌)(1)按设计值设定切口水压推进过程中应安设计值设定切口水压,并根据推进时刻的潮位变化情况对其进行相应调整。由于设备原因使切口水压低于设定值,应停止正常掘进,待切口水压恢复至设计值后,方能继续进行正常掘进。(2)江中段、江底土体沉降观察加强江中段、江底土体沉降观察,及时了解沉降情况。(3)加强泥浆管理,防止超挖推进过程中根据送排泥的流量计和密度计测定的流量和密度,从这些数据中,对送排泥浆中包含的掘削干砂量的体积进行计算,绘制土砂量、干砂量计算曲线,跟踪观察盾构每环掘削下来的土体量。根据中央控制室监视盘所显示的掘削干砂量、管理值(即理论掘削干砂量)作比较,如果两者之间有差距,这能判断开挖面的崩溃剩余挖掘量、超挖量及地质变化等情况。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册(1)利用土体探测装置,检查正面土体的稳定情况推进过程中,当干砂量过大时,提高土层探测装置使用频率,以便及时掌握切口正面土体坍方情况,并及时反映要求根据具体施工情况及时调整参数,使干砂量的数据接近理论值,从而减小正面的土体坍方可能。(2)注浆控制当发现江底沉降大于5cm时应适当增加同步注浆量,必要时进行补压浆。1.1.1.2防止吸口堵塞(防堵)措施(1)开通搅拌机整个掘进过程应开通1~4号4个搅拌机,特别是吸口附近的3号搅拌机。(2)遇到切口不畅时的措施在遇到切口不畅时,应及时转旁路,并通过大旁路和旁路的泥水进、排情况分析,找到不畅原因。如确定吸口堵塞时,应相应降低推进速度,同时按技术要求进行逆洗。1.1.1.3防止隧道上浮(防浮)措施(1)施工期间严格控制隧道轴线,使盾构尽量沿着设计轴线推进,每环均匀纠偏,减少对土体的扰动。(2)提高同步注浆质量,要求浆液有较短的初凝时间,使其遇泥水后不产生裂化,并要求浆液具有一定的流动性,能均匀地布满隧道一周,及时充填建筑空隙。(3)当发现隧道上浮量较大,且波及范围较远时应立即采取对已建隧道进行补压浆措施,以割断泥水继续流失路径。补压浆要求均匀,压浆后浆液成环状。一般补压浆可采用双液浆与聚胺脂相结合的注浆方法,注浆范围5~10环。(4)在同步注浆的基础上,结合聚氨脂注浆在隧道周围形成环箍,每隔10~20m打一道环箍,使隧道纵向形成间断的止水隔离带,以减缓、制约隧道上浮,从而控制隧道变形。(5)加强隧道纵向变形的监测,并根据监测的结果进行针对性的注浆纠正。如调整注浆部位及注浆量,配制快凝及提高早期强度的浆液。(6)为了正确观测隧道纵向变形,消除潮汐对隧道的影响,正确地判断隧道是否稳定,采用连通管进行纵向变形监测。1.1.1.4江中段江底地形沉降监测盾构进入黄浦江前,对隧道轴线沿线的江底水深情况进行一次全面的扫描,复核隧道覆土层的厚度。在盾构推进到江中段后即开始进行江底高精度水深监测,监测盾构施工时江底土层的相应沉降情况,并充分利用监测结果指导施工,如江底发生较大的隆沉须及时采取措施。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册为便于信息反馈和沉降资料整理,应在每天安排1~2次的江中段沉降测量,并对每次监测结果及时进行内业资料整理。1.1.1两平行隧道间小距离的推进措施本工程两隧道在进入浦西进洞段的最近水平距离约为6.9米。在浦东出洞段的最近水平距离约为9.3米,均<1D,故需采取措施对隧道进行保护。(1)同向的两台盾构施工,分先后推进,错开200m。(2)对先行的北线隧道所有环、纵向螺栓的复紧,特别是纵向螺栓的复紧。(3)对先行的北线隧道的变形监测根据实际情况,分别布置电子水平尺、收敛仪、裂缝计,分别监测隧道的水平位移、沉降,以及径向变形和隧道管片的相对错位。南线隧道推进时,要通过对先行的北线隧道内的监测数据反馈,调整各类施工参数。(4)采用信息化施工,做到“三同步”动态管理本工程施工强化信息管理,建立完善的信息反馈网络,将施工面即时情况及时反馈,指导施工。所谓“三同步”:即北线隧道监测现场、指挥中心(盾构数据采集系统办公室)与南线盾构中央控制室数据同步传递。北线隧道监测现场将最新数据传递到指挥中心,指挥中心根据监测数据对照盾构数据采集系统显示的数据进行施工参数优化,向南线盾构中央控制室发出操作指令,盾构推进后的效果又反映到北线隧道监测数据的变化,如此循环,做到动态管理。(5)优化施工参数a先行北线隧道和后续南线隧道推进要选择不同的施工参数推进。b在管线密集处,要特别注意不能形成扩大的沉降槽。c合理控制推进速度,保证连续均衡施工。d在推进过程中,严格控制切口水压的稳定。e盾构在穿越过程中,姿态变化不可过大、过频。f盾构施工过程中及时注浆并加固脱出盾尾4环后的管片北侧,通过注浆使其固结,从而克服隧道施工扰动而引起的北线隧道向南漂移。1.1.2盾构近距离穿越风暴系船墩桩基的措施本工程经过设计线路优化,线路将基本避开桩基。隧道北线将从立新船厂两系船墩中间穿过,隧道离1#、2#系船墩斜桩水平距离分别为1.7米和1.9米,1#、2#系船墩斜桩结构均为500×500×28500mm钢筋砼预制方桩,桩尖标高为-24.14。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册南线隧道将在第一海洋监测大队码头和立新船厂3#系船墩间穿过,与3#系船墩斜桩水平距离为0.6米(桩结构为400×400×28500mm钢筋砼预制方桩,桩尖标高为-24.14),与码头桩基最近水平距离约1.0米(桩结构为500×500×35500mm钢筋砼预制方桩,码头桩基桩尖标高为-32.9)。详见《隧道与桩基剖面图》。由于盾构与上述桩基础间距较近,盾构推进施工时,将对这些工程的桩基产生一定的影响,因此,必须采取一定的保护措施,将影响降低到最小。本次施工将主要采取主动保护措施,通过信息化施工,优化施工参数来控制。隧道与桩基剖面图1.1.1.1测点布置及沉降监测为确保斜桩安全,在地面隧道轴线上每隔3m布置一沉降测点,并各布置二排横向监测点,并在桥墩上挂设连通管,施工过程中根据监测结果及时优化调整各类施工参数。1.1.1.2利用深层监测点进行穿越前的模拟推进在模拟推进区,应设置好能准确掌握类似变形的监测仪器,即相应深度的土体垂直及水平位移监测点,地下水位及水压监测点,自始至终监测深层监测点的变化状况,主要摸索施工工艺中不同施工参数对盾构顶端上部的深度范围内地层的扰动影响,摸索不同盾构推进速度(速度10mm/min)和泥水压力及盾构注浆工艺(同步注浆、二次注浆以及事后的跟踪注浆)对地层的影响。精确测定地层的变形与盾构机泥水压力设定值、盾构掘进速度的实际值,并采用数理统计的原理,找出上述参数之间的关联。通过模拟推进,测得采集盾构穿越桩基前的施工参数,指导施工。1.1.1.3采用信息化施工88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册盾构穿越桩基推进时,利用模拟推进积累的参数推进,同时要有专职人员昼夜对桥墩进行沉降监测,及时观察结构的变形情况。采用先进的通讯手段,将监测数据及时、准确地反馈给中央控制室,使得中央控制室能够根据地面所反映的情况,进行正确判断,及时通知各子系统调整施工参数。同时可根据地面荷载的情况,及时重新计算土压平衡设定值,并根据地面隆陷值加以调整,使盾构低速均匀推进,防止超挖和欠挖,以减少对土体的扰动,最大程度减少地层损失,将沉降控制在最小范围内,满足沉降要求。1.1.1.1盾构推进中主要技术参数(1)切口水压:原则上根据切口水压的计算值,施工中还应按照地面沉降数据进行调整。(2)泥水质量指标:在施工期间采用高质量的泥水输送到切口,使其能很好地支护正面土体,一般情况下,泥水密度控制在1.28g/cm3左右,同时粘度控制在28秒左右。(3)推进速度:此阶段推进速度不宜太快,一般控制在<10mm/min。采用低速推进,可以使土体将盾构推进所产生的应力充分释放,避免产生由于推进应力过大或过于集中而造成破坏。(4)隧道分小段推进(10~20cm),勤报、勤测、勤纠,用前一步的监测数据来指导下一步的施工。(5)控制注浆压力,保证同步注浆量。(6)均匀推进,进行必要的停顿,以释放应力。(7)管片拼装时,尽量控制其椭圆度,减少管片的横向变形。1.1.1.2沉降控制地面沉降控制分为两个方面:盾构切口前的沉降,由切口泥水压力和推进速度控制,为使切口泥水能更好地支护正面土体,必须同时严格控制泥水指标;盾尾后的沉降由同步注浆和壁后二次注浆进行控制。在对切口水压进行理论计算的同时,利用回归公式、派克公式对盾构推进过程中所产生的土体损失进行计算。在盾构实际推进过程中,同样要根据地面沉降情况,由当班技术人员分析判断后对压浆量、压浆部位和注浆压力进行调整。在施工中,必要时进行补注浆,有效控制后期沉降。1.1.2盾构穿越多种复杂地质土层的措施从地质资料分析,盾构掘进过程中将穿越灰色粘质粉土、灰色淤泥质粘土、灰色粘土、暗绿~草黄色粘土、草黄~灰色粘质粉土、灰色粉砂。粉土容易坍塌,易产生流砂;暗绿~草黄色粘土土质硬,盾构推进阻力较大;草黄~灰色粘质粉土与灰色粉砂层为承压含水层,承压含水层的承压水头对盾构施工将带来潜在的危害。盾构施工中应特别注意做好以下工作:(1)88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册加强同步注浆管理。严格控制浆液初凝时间,一般控制在6s左右。(1)充分压注盾尾油脂,防止土体从盾尾涌入。(2)加强泥水管理。由于工作泥浆易被劣化,需要不断地调整泥水的各项参数,添加粘土、膨润土、CMC。施工过程中采用重浆掘进:比重不低于1.28g/cm3、粘度28s。(3)当穿越强度高地层时,盾构掘进过程易发生大幅度旋转现象。施工过程中应严格控制掘进速度,一般控制在20mm/min左右。1.1.2盾构大坡度推进技术措施本工程越江隧道,最大坡度设计成40‰,在盾构施工过程中,需采取如下措施,确保盾构推进及水平运输的正常进行。1.1.2.1盾构推进(1)每环推进结束后,必须拧紧当前环管片的连接螺栓,并在下环推进时进行复紧,避免作用于管片推力产生的垂直分力,引起成环隧道浮动。(2)清除盾壳内的杂物,尽量做到盾壳内的管片居中拼装,同时保证环面平整度。(3)盾构下坡推进时,要防止盾构“磕头”,盾构坡度每次向下纠偏幅度不得大于0.2%,严格控制出土量,调整土压力设定值,确保切口土体不下沉。盾构上坡推进时,盾构很容易发生“上抛”现象。故盾构坡度每次向上纠偏<0.2%,调整好土压力设定值,以切口土体不隆起或少隆起为主。1.1.2.2隧道内水平运输隧道纵坡最大为40‰左右,给隧道施工中的水平运输带来了难题。施工过程中采用14T电机车作为水平运输的牵引动力,该机车在50‰坡度上,仍可达到55T的牵引力,且具有安全可靠的止动装置,我们还将在各班组开始施工前由专人对电机车各项状况进行检修,保证电机车行驶的安全。1.1.3盾构曲线段施工的措施1.1.3.1管片拼装由于本曲线段曲线半径为1400m,而管片的楔形量按照R800m设计,能满足设计曲线要求。但应确保每环管片的楔形量与实际间隙相接近,以减少位移,从而达到有效控制轴线和地层变形的目的。1.1.3.2纠偏量控制88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册在盾构推进过程中,加强对轴线的控制,盾构的曲线推进实际上是处于曲线的切线上,因此推进的关键是确保对盾构头部的控制,由于曲线推进盾构环环都在纠偏,因此必须做到勤测勤纠,而每次的纠偏量应尽量小,确保管片环面始终处于曲线半径的法线面内。1.1.1.1注浆量控制由于曲线段推进增加了推进引起的地层损失及纠偏次数,加大了对土体的扰动。在曲线段推进时应严格控制同步注浆量。每环推进时根据施工中的变形监测情况,随时调整注浆量。注浆过程中,必须严格控制浆液的质量及注浆量和注浆压力,注浆未达到要求时盾构暂停推进。由于设计轴线为半径1400m的圆滑曲线,而盾构是长11m的直线。故在实际推进过程中,实际推进轴线必然为一段段折线,且曲线内侧出土量又大。这样必然造成曲线内侧土体的损失,并存在施工空隙。因此在曲线段推进过程中在进行同步注浆的过程中必须加强对曲线段内侧的压浆量,以填补施工空隙,加固内侧土体,使盾构顺利沿设计轴线推进。1.1.1.25.5.8.4仿形超挖刀开启在曲线推进过程中,为确保盾构沿设计轴线推进,必要时开启仿形超挖刀,在曲线内侧位置进行超挖,以有利于纠偏,使盾构推出曲线态势。在实际施工过程中,由于上海的地基较软,即使不使用仿形刀,盾构在曲线推进时对内侧土体的挤压,亦能使盾构沿轴线推进,故实际施工中,实际超挖量小于理论超挖量。2其它工程2.1道路工程由于本隧道具备良好的通风设施和防水性能、完善的照明系统,且目前道路上一般采用厂拌混合料进行机械摊铺沥青路面,该路面具备平整度好、反射率高、质量可靠等优点,加上因无横缝、连续铺设,车辆行驶时振动小、噪音小,更觉平稳和舒适,因而本项目设计采用沥青路面结构。(1)明挖暗埋及敞开段路面结构a4cm 沥青混凝土防滑层b3cm砂粒式沥青混凝土(2)圆形隧道段路面结构a4cm 沥青混凝土防滑层b3cm砂粒式沥青混凝土(3)地面机动车道路面结构a4cm 沥青混凝土防滑层b5cm粗粒式沥青混凝土c6cm沥青碎石d40cm粉煤灰三渣88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册a15cm砂砾石(2)地面非机动车道路面结构a3cm 细粒式沥青混凝土b6cm粗粒式沥青混凝土c25cm粉煤灰三渣d15cm砂砾石(3)人行道路面结构a5cm 彩色预制混凝土人行道板b3cm水泥砂浆c10cmC20细石混凝土d10cm砂砾石1.2附属结构工程其它工程内容主要包括道路、风亭、变电所、雨水泵房、排水泵房、中控楼、检查亭以及隧道人防实施等。这里将分为道路和附属建筑物施工、装饰三方面具体说明。其它工程还有绿化工程和交通设施等。各单项工程详见本越江隧道工程施工组织设计部分7.1~7.4章节。2机电设备安装2.1通风系统本工程为双管四车道单向通行隧道。该系统共包括:(1)南线隧道射流风机纵向通风;(2)北线隧道竖井和射流风机组合通风;(3)电缆层混流风机通风;(4)安全通道混流风机通风以上各系统在正常工况下相互独立,在火灾工况下,相互作用以确保整个系统功能的实现。2.2照明系统2.2.1照明系统组成(1)本工程为双管四车道单向通行隧道,该系统共包括南北双线的:a引道段照明;b入口段照明;c过渡段照明;d中间段照明;e出口段照明;88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册a电缆通道照明;b应急照明。c管理中心照明及变电室照明(2)上述照明大致由基本照明、加强照明和应急照明组成。a基本照明①布置于引道段两侧的路灯及遮光棚引道照明灯具。对车辆进入隧道起到良好的引导作用。②矩形隧道及圆形隧道中用光效较低,显色性好的荧光灯。沿隧道两侧限界上方纵向带状布置,起到明显的诱导作用。③电缆安全通道灯具。④照明变电所及管理中心灯具。b加强照明入口段、过渡段以及出口段采用光效高、显色性差但对烟雾穿透能力较好的高压钠灯。布置于隧道基本照明的两侧,以满足该特殊段的照明要求。c应急照明①应急照明灯具。采用单侧布置,与基本照明一侧布置形式相同。②安全通道应急灯具。③隧道紧急疏散指示标志设置在连接通道口及逃生安全口附近。④管理中心大楼应急照明及疏散指示灯。1.1.2照明配电组成(1)隧道两侧照明电源分别引自位于浦东和浦西的降压变电所中的两段母排,并于隧道中部进行供电分段;(2)照明配电系统采用单母线分段,并设置联络开关的自动切换功能;(3)隧道中设置线式不间断电源保证隧道的应急照明;当交流电源失去时,EPS自动投入,应急时间≥45min;(4)照明电源自照明配电柜引出后,接至分布在隧道车道两侧的照明配电箱,对隧道内各部分照明灯具进行分段配电。同时该配电箱兼作维修电源箱;(5)管理中心照明电源由管理中心低压配电柜引两路接至照明总配电箱,然后分别引至楼层照明配电箱进行供电。对于重要场所的照明采用两回路交错供电方式。1.2供电系统1.2.1供电电源88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册采用三路10KV独立电源进线对整个隧道进行供电,三路电源相互独立:浦西从城市电网引入两路10KV独立可靠电源(其中一路备用),接至10KV一段母排;浦东从城市电网引入一路10KV独立可靠电源,接至10KV二段母排。1.1.1变电所设置根据XX路越江隧道负荷分布情况,整个隧道分三座变电所:浦西工作井内设一座10KV/0.4KV降压变电所,主要设有二台10KV/0.4KVSCB—1000KVA环氧浇注干式变压器,以及12台10KV金属铠装移开式真空开关柜和14台0.4KV抽屉式低压开关柜等配电设备,负责浦西隧道口至隧道江中心的动力及照明负荷;浦东侧设二座10KV/0.4KV降压变电所。浦东一号变电所设在浦东工作井内,主要设有二台10KV/04KVSCB—800KVA环氧浇注干式变压器,以及10台10KV金属铠装移开式真空开关柜和13台0.4KV抽屉式低压开关柜等配电设备,负责浦东隧道口至隧道江中心的动力及照明负荷;浦东二号变电所设在管理中心大楼内,主要设有二台10KV/0.4KVSCB—250KVA环氧浇注干式变压器,以及4台10KV金属铠装移开式真空开关柜和7台0.4KV抽屉式低压开关柜等配电设备,供管理中心大楼的所有用电负荷。1.2给排水与消防系统本系统由过江隧道以及管理中心两个系统组成。(1)整条过江隧道的给排水与消防工程包括生产给水、雨水排放和废水排放;消火栓用水、水喷雾消防用水和水幕消防;配置手提式灭火器和固定式气体消防以及浦东隧道入口顶端设置的水幕带系统。(2)管理中心的给排水与消防工程包括生活给水、消火栓给水、自动水喷淋灭火系统、生产用水以及相应的生活污水、生活废水排放、雨水排放,固定式气体消防与手提式灭火器等。为满足雨水排放、废水排放以及消防供水,需设置不同位置的增压泵房。泵房分为:分设于隧道两端的雨水泵房,设于隧道两端盾构工作井中的废水泵房、消防泵房,以及设于江中隧道最低点的二个江中废水泵房和设于管理中心的消防泵房(含生活加压泵)。88
上海市XX路隧道工程投标文件―――综合册这些设施满足过江隧道内的雨水排放,消防废水和冲洗废水以及隧道的结构渗水排放需要,满足管理中心的生活生产及安全需要,使隧道及管理中心达到生活生产有保障,能可靠的利用不同的消防设施达到扑救隧道内的火灾事故的需要,使隧道达到整体安全可靠的运营的目的。1.1监控系统XX路隧道监控系统设计范围(起点NK0+261至终点NK2+280全长L=2019m)和隧道管理中心大楼内的监控系统,包括如下七个分系统:(1)中央计算机信息系统(2)设备监控分系统(含电力SCADA、通风、照明、水泵等)(3)交通监控分系统(4)闭路电视监控分系统(CCTV)(5)通信分系统(包括有线、无线、广播(PA)子系统)(6)火灾报警分系统(FAS)(7)中央控制室布置88