廣州地鐵12號線K24+506.989—K30+721.742工程重難點分析

中交一公局廈門工程有限公司，福建 廈門 361000

1 工程概況

廣州市軌道交通12號線工程自白云區(qū)金沙洲起，主要經(jīng)過白云區(qū)、越秀區(qū)、海珠區(qū)、黃埔區(qū)及番禺區(qū)大學(xué)城，線路全長37.6km，全為地下線。K24+506.989—K30+721.742工程含2站5個區(qū)間及1處中間風(fēng)井，分別是恒福路站、烈士陵園站，景云路站—廣園新村站區(qū)間、廣園新村站—恒福路站區(qū)間、恒福路站—建設(shè)六馬路站區(qū)間、建設(shè)六馬路站—烈士陵園站區(qū)間、烈士陵園站—東湖站區(qū)間以及廣園新村站—恒福路站中間風(fēng)井。其中烈士陵園站為換乘站，總長6.2km。12號線總體平面布置見圖1。

圖1 總體平面布置圖

2 工程重難點和應(yīng)對措施

2.1 征地拆遷重難點及應(yīng)對措施

周邊環(huán)境復(fù)雜，征拆數(shù)量多（該區(qū)段征地拆遷費用合計14億元）、協(xié)調(diào)難度大。烈士陵園站位于廣州市越秀區(qū)（老城區(qū)）東川路，周邊環(huán)境復(fù)雜，建筑物林立，豎井施工需進(jìn)行大量的拆遷工作，總拆遷面積為29416m2。該站的拆遷進(jìn)度直接制約了總體施工進(jìn)度，因此征地拆遷是此工程控制的重難點。

（1）重點分析。①線路沿線車站及區(qū)間涉及征地及拆遷量大，拆遷難度大。②征遷（拆）工作順利與否將顯著影響車站土建開工時間，從而影響工程總體工期目標(biāo)的實現(xiàn)。

（2）應(yīng)對措施。①項目經(jīng)理部成立以項目經(jīng)理為負(fù)責(zé)人的前期工作部，統(tǒng)籌征地拆遷事宜。②設(shè)立專職前期工作組，由工區(qū)項目副經(jīng)理牽頭，組織協(xié)調(diào)各崗位人員全力配合征遷（拆）工作。③積極配合業(yè)主，走訪、調(diào)查相關(guān)土地管理單位，摸清土地權(quán)屬；針對重點拆遷車站（區(qū)間），由副經(jīng)理親自掛帥，定點攻關(guān)。調(diào)動一切可利用資源推動征（拆）工作，爭取早日提供土建施工條件。④結(jié)合項目施工組織及工籌計劃，分工序、分階段編制征拆計劃，及時上報；積極跟進(jìn)征拆進(jìn)展，做到動態(tài)信息反饋；與業(yè)主、政府相關(guān)部門保持緊密溝通，力爭將項目周邊其他建構(gòu)筑物與周邊規(guī)劃、城區(qū)改造等工程統(tǒng)一考慮，爭取優(yōu)先拆遷。

2.2 烈士陵園站施工重難點及應(yīng)對措施

烈士陵園站是全線唯一一座全暗挖車站，車站采用PBA工法進(jìn)行施工，是此工程控制的重難點。

（1）難點分析。①空間小、工效低、進(jìn)度慢，施工制約因素較多。②洞身開挖過程中地層的穩(wěn)定性是安全施工的重點，地面道路、管線、建筑物對沉降控制的要求較高。③主體結(jié)構(gòu)防水要求較高。④有限空間作業(yè)的消防管理是該工程的重點。

（2）應(yīng)對措施。①通過調(diào)查研究，選擇合理的機械設(shè)備，優(yōu)先考慮動力高、尾氣少、裝載量大的設(shè)備（擬定采用洞內(nèi)樁基GSD-50型泵吸循環(huán)鉆機）。②選擇有暗挖施工經(jīng)驗作業(yè)班組，科學(xué)合理地安排施工工序，優(yōu)化施工工藝，縮短各個工序的組織及銜接時間，提高施工效率。③合理規(guī)劃施工場地，提前計劃施工作業(yè)所需的材料，保證施工材料及時供應(yīng)。

2.3 區(qū)間多次上跨或下穿既有軌道交通線路重難點及應(yīng)對措施

（1）區(qū)間隧道穿越既有線路情況。該段區(qū)間8次上跨（下穿）既有軌道線路，包括既有運營的鐵路、地鐵線和正在施工的地鐵線。盾構(gòu)穿越地段地質(zhì)情況復(fù)雜，如何有效降低施工過程中的地層擾動，確保盾構(gòu)安全、平穩(wěn)快速通過既有線路是該工程的重難點之一。區(qū)間隧道穿越既有線路情況見表1。

表1 區(qū)間隧道穿越既有線路情況表

（2）盾構(gòu)穿越既有線路重難點分析。①盾構(gòu)穿越既有運營線路，需采取有效措施控制施工風(fēng)險。一旦產(chǎn)生過大的地層擾動，造成既有線路沉降，將危及既有線路的運營安全，產(chǎn)生不良社會影響。②盾構(gòu)施工姿態(tài)控制困難，對沉降控制不利，施工風(fēng)險極大。

（3）應(yīng)對措施。①施工前做好技術(shù)準(zhǔn)備工作，加強與業(yè)主、設(shè)計及運管部門的聯(lián)系，收集地層、結(jié)構(gòu)及沉降控制標(biāo)準(zhǔn)資料，為制訂針對性措施提供參考。②進(jìn)場后立即與鐵路部門聯(lián)系，著手準(zhǔn)備技術(shù)方案與相關(guān)報審資料，提前申報相關(guān)流程。③編制可實施性盾構(gòu)下穿建筑群專項施工方案、盾構(gòu)下穿專項監(jiān)測方案，并按照要求組織方案評審；施工前，建立完善的生產(chǎn)管理制度，進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)、安全交底。④對于穿越既有地鐵區(qū)間線路，提前做好穿越計劃，爭取在運營“空窗期”一次掘進(jìn)通過。對于無法一次通過的地段，可采用膨潤土或“衡盾泥”等材料對盾體周邊進(jìn)行填充，監(jiān)測、跟蹤注漿等手段多管齊下，控制停機期間沉降。⑤盾構(gòu)穿越前，建立與完善位移、變形監(jiān)測體系（自動化監(jiān)測系統(tǒng)），做到信息化施工，實時反饋并調(diào)整施工參數(shù)。試掘進(jìn)過程中，應(yīng)總結(jié)分析掘進(jìn)、注漿參數(shù)與沉降之間的相關(guān)性，為正式掘進(jìn)提供初始參考值。

2.4 區(qū)間下穿大量建構(gòu)筑物重難點及應(yīng)對措施

（1）區(qū)間下穿大量建構(gòu)筑物情況。該線路沿線穿越建構(gòu)筑物多，其中建筑物約108處、高架橋9處、人防坑道2處、自然風(fēng)景保護(hù)區(qū)1處、文物保護(hù)單位2處；包括市政橋梁、高層建筑、民用建筑、廠房等。建構(gòu)筑物基礎(chǔ)形式多樣，對沉降影響敏感，如沉降控制不好，產(chǎn)生的社會影響極大，因此采取有效的沉降控制措施確保建筑物安全是該工程施工安全管理的重點，同時，對侵入?yún)^(qū)間隧道的樁基礎(chǔ)進(jìn)行處理又是該工程施工的難點。盾構(gòu)穿越重要建構(gòu)筑物見表2。

表2 盾構(gòu)穿越重要建構(gòu)筑物一覽表

（2）盾構(gòu)穿越重要建構(gòu)筑物重難點分析。①線路穿越廣州市多座橋梁樁基，盾構(gòu)掘進(jìn)施工會對橋梁結(jié)構(gòu)安全及周邊地層產(chǎn)生影響，易造成橋梁結(jié)構(gòu)變形、周邊地表隆沉等現(xiàn)象。②線路穿越廣州市大量建筑物，部分建筑物使用年限較長，結(jié)構(gòu)對外界干擾較為敏感，盾構(gòu)掘進(jìn)引起的地層損失及地下水流失容易引起周邊建筑物基礎(chǔ)的不均勻沉降，致使建筑物損壞。

（3）應(yīng)對措施。①對于盾構(gòu)隧道穿越的橋梁樁基及建筑物，施工之前要進(jìn)一步調(diào)查其設(shè)計、施工資料，明確其結(jié)構(gòu)形式，評估其施工風(fēng)險。②區(qū)間盾構(gòu)隧道下穿橋梁樁基，根據(jù)實際情況可采用注漿預(yù)加固處理方式。在隧道穿越后根據(jù)地表監(jiān)測情況采取地面跟蹤注漿等措施。③對于樁基侵入隧道輪廓的橋梁，采用樁基托換措施對橋樁進(jìn)行托換和破除處理，保證盾構(gòu)安全、順利通過，保障橋梁安全運營。④對于需加固處理的建構(gòu)筑物，提前進(jìn)行地面預(yù)加固處理，在隧道穿越后根據(jù)建構(gòu)筑物地表監(jiān)測情況采取地面跟蹤注漿等措施。⑤盾構(gòu)推進(jìn)時，加強盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)控制，控制好土壓力。盾構(gòu)掘進(jìn)時放慢掘進(jìn)速度、減少超挖、控制好同步注漿和二次補充注漿工序、加強糾偏測量工作，以減少地層應(yīng)力損失和地面沉降量，平穩(wěn)通過穿越地段；建立完善的信息化監(jiān)控量測系統(tǒng)，實時進(jìn)行施工監(jiān)測并按監(jiān)測反饋信息及時調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)。⑥盾構(gòu)掘進(jìn)穿越橋基之前要編制施工專項方案、安全應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急保障物資；下穿建構(gòu)筑物密集，沉降控制要求高，為降低作業(yè)人員的勞動強度，避免疲勞操作，減少施工風(fēng)險，可增加盾構(gòu)機操作人員及值班工程師，實行三班制。

2.5 區(qū)間穿越斷裂帶、巖溶地層及全斷面硬巖等不良地質(zhì)重難點及應(yīng)對措施

（1）區(qū)間穿越斷裂帶、巖溶地層及全斷面硬巖等不良地質(zhì)情況。景云路站—廣園新村站區(qū)間地質(zhì)主要為灰?guī)r，溶（土）洞極易發(fā)育，同時區(qū)間穿越三元里溫泉斷裂帶；廣園新村站—恒福路站區(qū)間長距離穿越微風(fēng)化混合花崗巖地層，長約998m，單軸抗壓強度為47.8～167.0MPa，平均89.7MPa，同時此區(qū)間穿越廣從斷裂帶和麓湖斷裂帶；烈士陵園站～東湖站區(qū)間穿越清泉街?jǐn)嗔褞А?/p>

（2）重難點分析。①斷裂帶重難點分析：第一，涌水、涌砂、涌泥，螺旋輸送機噴涌，易產(chǎn)生地面沉降和盾構(gòu)掘進(jìn)冒頂；第二，掘進(jìn)中刀盤轉(zhuǎn)動刀具與塊狀巖石碰撞，損壞刀具，增加了換刀頻次。②巖溶地層重難點分析：第一，盾構(gòu)在巖溶地層施工時，姿態(tài)難控制，土壓難保持，易誘發(fā)溶（土）洞坍塌導(dǎo)致地面沉降甚至塌陷等；第二，巖溶地層巖面不平整，刀具磨損加快，換刀頻繁，施工功效低，風(fēng)險高；第三，處于設(shè)計線路下部的溶洞，在盾構(gòu)經(jīng)過時易發(fā)生盾構(gòu)機栽頭。③硬巖段重難點分析：第一，盾構(gòu)掘進(jìn)效率降低，且刀具消耗量大，換刀頻繁，施工進(jìn)度慢；第二，硬巖碎塊對刀盤、刀具、螺旋機等的磨損性強，易發(fā)生磨損。

（3）應(yīng)對措施。①結(jié)合工程地質(zhì)報告和周邊環(huán)境調(diào)查報告，對地質(zhì)條件差、地層變化起伏大、斷層破碎帶等地段進(jìn)行補勘，準(zhǔn)確判斷地質(zhì)條件及范圍。②在穿越前預(yù)先進(jìn)行停機維護(hù)，對盾構(gòu)機進(jìn)行全面檢修保養(yǎng)，同時檢查并更換磨損嚴(yán)重的刀具，避免盾構(gòu)機在穿越掘進(jìn)過程中出現(xiàn)故障或停機。③通過設(shè)置不同地層掘進(jìn)試驗段，總結(jié)最優(yōu)掘進(jìn)參數(shù)，加強盾構(gòu)姿態(tài)控制，嚴(yán)格控制出土量、推進(jìn)速度、總推力等參數(shù)。④建立高效的監(jiān)測信息反饋機制及嚴(yán)密的施工監(jiān)管體系，確保信息及時、可靠。⑤合理配置刀具，根據(jù)硬巖特性選用重型軸承滾刀，刀刃選用合金球齒型，提高刀具壽命。選擇滾刀間距較小的刀盤，并配備刀具磨損檢測裝置。⑥螺旋輸送機采用雙閘門設(shè)計，可根據(jù)施工需求改變閘門開度，調(diào)整螺旋輸送機內(nèi)土塞密實度，從而起到防噴涌、防噴水效果；同時通過高分子聚合物、膨潤土等改良劑，進(jìn)行渣土改良，可有效防止噴涌。⑦制訂專項應(yīng)急預(yù)案，并做好應(yīng)急物資儲備。

2.6 區(qū)間穿越多個車站的重難點分析

（1）重難點分析。此段工程廣園新村站、建設(shè)六馬路站、東湖站共3座車站與其他線路同步實施，為區(qū)間盾構(gòu)過站、盾構(gòu)吊出和盾構(gòu)始發(fā)車站。施工期間需與其他單位溝通協(xié)調(diào)，存在交叉施工多、場地協(xié)調(diào)困難、施工干擾大、節(jié)點工期受制約嚴(yán)重等問題。

（2）應(yīng)對措施。①做好施工籌劃部署，提前向總體設(shè)計提出施工場地及臨時設(shè)施需求。②緊跟交叉車站施工進(jìn)展，提前做好溝通協(xié)調(diào)，減小施工干擾。③根據(jù)現(xiàn)場施工實際情況，加強施工組織，優(yōu)化工序，合理調(diào)配資源，保障節(jié)點工期完成。

3 結(jié)束語

文章從征地拆遷，暗挖車站，區(qū)間多次上跨或下穿既有軌道交通線路，區(qū)間下穿大量建構(gòu)筑物，區(qū)間穿越斷裂帶、巖溶地層及全斷面硬巖等方面梳理了廣州地鐵12號線K24+506.989—K30+721.742工程的重點和突出難點。為了確保工程的順利實施，有必要制訂對應(yīng)措施，為工程的順利實施提供技術(shù)支持。