建筑物保护施工专项方案

广州市轨道交通十三号线施工三标建筑物保护施工方案中铁七局集团有限公司1建筑物保护施工方案郭建军（宁夏银川）摘要：城市地铁建设地盾构施工过程中，不可避免要下穿很多重大地建（构）筑物，采取有效施工方法及施工措施不仅可以保证施工进度，而且可以有效地降低施工风险。关键字：盾构施工下穿建筑群施工措施保护工艺一、编制依据1、广州市轨道交通十三号线首期工程（鱼珠至象颈岭）文园站～庙头站区间《建筑物保护设计图》；2、广州市轨道交通十三号线一期工程（鱼珠至象颈岭）文园站～庙头站区间详细勘察报告以及补堪报告；3、广州市轨道交通十三号线首期工程（鱼珠至象颈岭）【施工三标】土建工程《重大风险源分析评估报告》；4、广州市轨道交通十三号线施工三标文园站～庙头站区间盾构推进监测方案；5、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）（2003年版）；6、《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）；7、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；8、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-20029、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；10、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）；二、工程概况2.1工程简介广州市轨道交通十三号线首期工程（鱼珠至象颈岭段）【施工三标】土建工程施工内广州市轨道交通十三号线施工三标建筑物保护施工方案中铁七局集团有限公司2容为文园站～庙头站区间（其中包括：盾构隧道单线全长4218.621米、联络通道4个、14#盾构井及中间风机房），区间起点里程ZDK43+078.161/YDK43+078.161，终点里程ZDK45+259.761/YDK45+259.761，左线短链1.14m，右线短链3.437m。14#联络通道起点里程ZDK44+336.754/YDK44+328.168，终点里程ZDK44+376.754/YDK44+368.168.区间左线长2150.459m，区间右线长2147.022m。14#盾构井～文园站区间左线全长1258.593m，盾构掘进起点里程ZDK44+336.754，终点里程ZDK43+078.161；区间右线全长1250.007m，盾构掘进起点里程YDK44+328.168，终点里程YDK43+078.161。区间采用盾构法施工，自14#盾构井始发向西掘进，依次下穿广裕仓码头北侧绿化带进入黄埔东路，沿黄埔东路向西下穿双岗BRT车站，在双岗牌坊处右线进入双岗密集民房区，左线沿黄埔东路南侧人行道向西延伸，到达文园站。线路最大埋深21m（1#联络通道处），最小埋深12m（文园站东端）。2.2地质特征双岗密集民房区的地层主要由1Q4ml、2-2Q4ml、2-3Q4ml、5Z-1、5Z-2、6Z、7Z、8Z等组成，地质条件复杂、坡度大，施工难度大，所经过建构筑物种类多。图2-1右线区间地层分布图（略）左线区间地层分布自上而下详细描述如下：图2-2（略）根据地质详勘及补堪相关资料显示，双岗民房区段沿线所揭露地层的地质时代、成因类型、岩性特征、风化程度等特征分类如下：⑴1人工填土层（Q[4](ml)）：呈褐黄色、紫红色等，组成物主要为人工堆填的粉质粘土、中粗砂、碎石等，局部含有机质土，顶部0.2~0.3m为砼路面。⑵海陆交互相沉积层（Q[4](mc)）：该层共分为5个亚层，分别为淤泥层、淤泥质土层、淤泥质粉细砂层、中粗砂层及粉质粘土层，各亚层的特征及分布如下：①2-2淤泥质粉细砂层：呈灰色、浅黄色，饱和，松散，级配一般，颗粒较均匀，主要成分以石英颗粒为主，含少量粘粒及有机质。标贯实测击数为4~12击，平均击数8.4击，渗透系数为2.6m/d。广州市轨道交通十三号线施工三标建筑物保护施工方案中铁七局集团有限公司3②2-3中粗砂层：呈灰色，饱和，稍密为主，局部松散、中密。级配良好，主要成分以石英中粗砂为主，局部夹薄层淤泥，含少量有机质成分，土质不均。标贯实测击数为8~19击，平均击数11.2击，渗透系数为3m/d。⑶5Z残积土层（Q(el)）：根据母岩性质、残积土的状态和密实程度，划分为两个亚层，其特征分述如下：①5Z-1混合花岗岩可塑状残积砂质粘性土，呈薄层状或透镜体状分布。土性：褐红色，可塑，粘性一般，由粉粒、粘粒及砂粒组成，韧性及干强度中等，由下伏基岩残积而成。标贯实测击数为8~20击，平均击数13击；修正后标贯击数为7~15.2击，平均击数11击，渗透系数为0.21m/d。②5Z-2混合花岗岩硬塑状残积砂质粘性土，呈薄层状或透镜体状分布。土性：褐黄色、灰黄色，硬塑，粘性一般，由粉粒、粘粒及砂粒组成，韧性及干强度中等，由下伏基岩残积而成。标贯实测击数为16~37击，平均击数23.5击；修正后标贯击数为14.3~30.2击，平均击数19.2击，渗透系数为0.24m/d。⑷6Z混合花岗岩全风化带（Pz1）：呈褐黄色，岩石风化剧烈，原岩组织结构已基本风化破坏，但尚可辨认，岩芯呈坚硬土柱状，遇水易软化崩解。局部夹强风化碎块。标贯实测击数为32~66击，平均击数43击；修正后标贯击数为29.1~49.1击，平均击数33.2击，渗透系数为0.05m/d。⑸7Z混合花岗岩强风化带（Pz1）：呈褐黄色，岩石风化强烈，原岩组织结构大部分破坏，节理裂隙发育，岩芯呈半岩半土状及碎块状，遇水软化崩解。标贯实测击数为55~104击，平均击数72.3击；修正后标贯击数为48.9~76.5击，平均击数57击，渗透系数为0.8m/d。⑹8Z混合花岗岩中风化带（Pz1）：灰色，花岗变余结构，眼球状、块状构造，主要矿物成分为石英、长石，次为云母，长石大部分风化成小黄斑点。裂隙发育，岩芯呈短柱状，碎块状，少量扁柱状，锤击声较清脆。岩质较硬，岩石天然抗压强度范围值fc=30.18~126.22MPa，平均值fc=73.19MPa，标准值fc=62.47MPa，属硬质岩；且渗透系数为0.9m/d。广州市轨道交通十三号线施工三标建筑物保护施工方案中铁七局集团有限公司42.3水文条件本区段的地下水补给来源主要是大气降水，强～中风化基岩裂隙水，也主要靠大气降水通过土层的渗流补给，补给多少除与季节的变化有关外，也与基岩的裂隙发育程度及其连通性有关。（1）地下水位勘察期间地下水稳定水位埋深为1.40~5.40m，平均埋深为2.4m，标高为4.63~20.73m，平均标高为6.4m。水位年变化幅度为1.00~2.50m。场地地下水位同时会随临近珠江潮汐水位涨落而起伏变化。（2）地下水类型本线段位于三角洲地区，地形平坦，沿线地下水类型以及赋存方式有以下几种：第四系孔隙水、构造裂隙水。2.4盾构机概况根据施工计划安排及公司盾构施工现状，结合广州地铁地质情况，本项目盾构区间投入2台德国海瑞克生产的复合式土压平衡盾构机（EPB6250），编号为S465、S466，完全符合招标要求及投标承诺。以上两台盾构机自深圳地铁5号线5320标完成施工后，转运至我项目，经我单位安排专业班组进行维修保养，使两台设备性能达到良好状态。自盾构始发至今，14#盾构始发井~文园站左线S466、右线S465分别相继掘进完成长度600m（400环），526.5m（351环），目前两台设备性能及状态良好。考虑复合性地层的适用性，盾构机采用面板式刀盘，开口率为32%，布置31把单刃滚刀，4把双刃中心滚刀，64把刮刀。刀盘上的滚刀可以更换为软土用的齿刀，通过刀具的搭配形式来使用各种地层。2.5民房区周边环境据房屋调查情况显示，盾构下穿双岗民房区施工受影响范围内有7口井：①双沙社区光华里2号，7m深水井（现已停止使用）；②双沙社区永乐里4号，10深水井；③双沙社区永恒里4号，7m深水井；④双沙社区光华里4号，10m深水井；⑤双沙社区北便大街11号，4m深水井；⑥双沙社区北便大街13号，7m深水井；⑦双沙社区北便大街8号，5m深广州市轨道交通十三号线施工三标建筑物保护施工方案中铁七局集团有限公司5水井（详见黄埔区沙浦二社民房区平面图图2-5、2-6）；双岗民房区北侧沿黄埔东路铺设有煤气管线，材质为钢材，直径0.5m，埋深1.52m。在距离双岗密集民房区北侧12m，煤气管线在ZDK43+392.569~ZDK43+477.259（572环~630环）里程内斜穿盾构区间左线，沿黄埔东路埋设，该段区间拱顶埋深为20.17~21m；煤气管线与盾构区间位置示意图如下，煤气管线与区间位置平面图图2-7（略）根据居民提供及我项目实地调查的每栋楼、每户的进水管路及阀门具体位置，其污水管道主要埋设于巷道中间，自来水管（尺寸大小）均沿建筑物墙边角埋设，特绘制成平面图综合指导盾构施工；双岗民房区污水管道布置图2-8（略）2.6建（构）筑物概况双岗密集民房区位于区间隧道南侧，房屋密集，人流量大。据房屋调查显示，房屋大部分为90年代、2000年初的1～5层民房，基础形式多为条形浅基础，90年代房屋多为砖混结构，2000年后房屋多为框架结构。该区域起讫里程为DK43+188.72～DK43+513.76，长度325米，下穿民房43栋，侧穿民房196栋，隧道覆土厚度为18.6米～19.4米，经鉴定，其中有严重损坏房5栋，一般损坏房62栋，且大部分房屋存在违规私自加层情况。其中，DK43+194.53~DK43+458.18段为上软下硬地质（7Z、8Z），下穿民房39栋，侧穿民房159栋，隧道覆土厚度为18.6米～19.4米；DK43+452～DK43+516段为全断面8Z地质，下穿民房4栋，侧穿民房37栋，隧道覆土厚度为18.6米～19.4米；双岗民房区平面图2-9（略）YDK43+194.53~YDK43+458.18(580环~755环)段，区间右线下穿民房43栋，经调查确定，41栋为条形基础，2栋为独立桩基础，分别为：双沙社区北便大街15#（YDK43+347.52）,侵入隧道右线1根桩，桩径0.6，桩长19m,本段隧道埋深18.5m，侵入隧道0.5m；双沙社区北便大街8#（YDK43+445）,区间右线范围内有7根桩，桩径0.8m，桩长17m，本段隧道埋深19m，未侵入隧道。该段区间隧道埋深为18.6米~19.4米，双沙社区北便大街15#，侵入隧道右线一根桩，桩径0.6m，桩长19m，本段隧道埋深18.5m，广州市轨道交通十三号线施工三标建筑物保护施工方案中铁七局集团有限公司6黄埔区沙浦二社民房区平面图图2-10（略）黄埔区沙浦二社民房区平面图图2-11（略）2.6.1民房基本情况位于盾构区间右线正上方总共有43栋楼房；建于上世纪90年代左右房屋及楼房墙体均有不同程度的开裂和损坏，如下图所示图2-12图2-13广州市轨道交通十三号线施工三标建筑物保护施工方案中铁七局集团有限公司7广州市轨道交通十三号线施工三标建筑物保护施工方案中铁七局集团有限公司1图2-142.6.2建筑汇总表盾构区间右线下穿建筑物43栋房屋，其中39栋处于上部为7Z强风化混合花岗岩，下部为8Z中风化混合花岗岩，典型上软下硬地层；里程为Y双岗民房区建筑物及住户具体情况调查表序号项目自编房屋号房屋地址产权人/联系人联系电话层数结构类型建筑时间（年）基础形式室内人员财物统计鉴定结备注1175平阳大街2号XXXXXXXXXX5框架1998条形基础XXXXX基本完好房DK43+194.53~YDK43+458.18(580环~755环)正穿建筑物汇总如下：注：蓝色标注为盾构下穿双岗民房区处于上软下硬地层建筑物，累计有39栋房屋；广州市轨道交通十三号线施工三标建筑物保护施工方案中铁七局集团有限公司1三、施工前准备工作3.1房屋鉴定我单位委托专业房屋鉴定公司，在双沙社区村委会工作人员配合下，对双岗民房区影响范围内的239栋房屋进行全面调查和评估，形成书面调查和评估报告，并已送至房屋产权人签收确认。广州市轨道交通十三号线施工三标建筑物保护施工方案中铁七局集团有限公司23.2集团公司专家小组此段施工属于I