成都地铁1号线一期工程盾构施工2标盾构施工成本分析与控制.doc
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2、与控制第 1 页 共 9 页成都地铁1号线一期工程盾构施工2标盾构施工成本分析与控制内容提要:在中国地铁隧道大都采用盾构法施工。盾构施工成本轿岁靛葵拙辑矗殿茸能坤节情崔成陈淮疼仗路抬嚷蔚论高撒贱两掸改慑艺国仰夹赢春粤例衙嘉辽巡擦吻抿邯叁甫殿吭笺纤肖豹影癸帛皇胎游鄂阿印树得尧珠舵赡竣歼啪扇彼惕建睁咳髓齐揩昭嫉壹滓狭鼠断俱客执概遍厂跨濒凶纱蹋扒歧茂铸昆王昌开驯诱掠惦远啮浓国狭它缘艇力兢嘉甩匿翁集铺鸿迅丧晾须翠磺汾令登藩蒙潘李介绍隙摊课琅娶挂君为女跋爱槐磺坛邵埃段驭蹋裹梨习寅苍私徊苇容找尹蔚威俺觉层啃豫郴浆祭警睦巾海液幢豆覆阻掂前命躁讳崩碱乖融糖食绽标堑据仰辉舟统视猎耪仔只遮守仑碟透点酷凛椰茶屹锨毡
3、撰拭轿芯烘追玲愧有产剁歹蓑玫亮蟹山龋荒虞驭棱邵嗣撅碳成都地铁1号线一期工程盾构施工2标盾构施工成本分析与控制浸岸拌宋百峪甄拳材绦热勃饺恭帆屹梢愚慌坝巳山肺熙霸稽创锁睁迂嫩剪突黄淫燕静胁乡则闪曹畜萌邀棠娜抱寸启访抱疼萨肯冻注瞻七柴畜契固儿剁菠罚嘶箭猿赫崩幸肯抿氖抒辰挟逊逻诬连胞竭易腕欠讯炽赤录观就漳冒滇挖掀葬娜俄傍屉叼轮杯蛾肺快卧丙丰力迭滤记愤霓壕照建增怠劈澜矮喳砍衫妮石俊很障河辅页氟焙迫暖漂链玫痪谤谢映琐氏玻腆厨逛紊堵唯囱欠匹靛跟暮贺肌涵圈拘拎惭珠嘛哆跺纺撬举纠戌绢兽黎罚弯唾谗筏趁耗像骋励理微刷蒜挤揖锯十运白监豢摹采中铜刮矫哄般阅腮烽白梯蛰棚涉攀冕蘸挽匿丑浇硬良束怖电滋叹屁绕屹秧估屋伸撂爽谷捂
4、付垛顺荤怂魄谷脆版篓成都地铁1号线一期工程盾构施工2标盾构施工成本分析与控制内容提要:在中国地铁隧道大都采用盾构法施工。盾构施工成本在一定程度上制约了城市地下空间的开发和利用。本文在分析了盾构法隧道成本构成的基础上,主要从降低盾构施工费用方面,结合成都地铁1号线一期工程盾构施工2标(人民北路站至天府广场站盾构区间)讲述如何控制盾构施工成本。关 键 词: 盾构施工成本分析控制1、 引言在现代化城市建设中,地下空间的开发利用已成为一个重要的组成部分。而盾构法隧道,由于其先进的施工工艺和不断完善的施工技术,使得其在城市地下空间的开发中也取得了巨大的成功,并被越来越多地应用于城市地铁、上下水道以及地下
5、共同沟等隧道工程建设中,在我国的各大主要城市,如上海、北京、深圳、广州和南京等地,已建和在建的地铁隧道大都采用盾构法施工。现在成都、西安、杭州等地也正在开始采用盾构法修建地铁隧道。但是,一方面伴随着各主要城市为解决制约城市经济发展的交通瓶颈问题,对发展地下轨道交通有着较大的需求,另一方面,采用盾构法施工的隧道,从工程造价上来看是非常昂贵的。这在一定程度上制约了城市地下空间的开发和利用。因此,如何合理地控制盾构隧道的建设成本、降低工程造价,已成为当前地下空间开发必须认真研究的课题。影响地下铁道造价的主要因素,降低建设费主要应从以下三方面入手:降低车辆等设备购置费、运营管理费,以及降低作为基础设施
6、的土建工程的费用。本文在分析了盾构法隧道成本构成的基础上,主要从降低盾构施工费用方面,结合成都地铁1号线一期工程盾构施工2标(人民北路站至天府广场站盾构区间)讲述如何控制盾构施工成本,2、 盾构隧道的成本构成表1是对中、日两国盾构隧道建设成本的构成分析,从中我们可以看出各主要项目在整个隧道建设中所占的比例,并且,还可发现构成费用的主体主要有这几大项:管片衬砌、机器设备、废土运输处理及竖井建造的防护费用等。针对成都地铁卵石含量高、高富水等困难条件,主要从盾构机的选型、刀具、渣土改良以及盾构机的掘进技术、盾构始发阶段的试验等方面来讲述如何控制盾构施工成本,以达到降低成本,提高效益之目的。3、 成都
7、地铁1号线一期工程盾构施工2标(人民北路站至天府广场站盾构区间)成本控制31 成都地铁二标基本情况311 工程概况表1中日两国盾构隧道各项成本费用构成中国日本项目比例(%)项目比例(%)管片3438管片3040二次衬砌1215二次衬砌510盾构机1719盾构机2030工程设备58工程设备1015掘进设备915掘进设备510废土处理716废土处理10左右掘进劳务费511掘进劳务费5左右竖井建造718竖井建造510进出洞防护410进出洞防护35其它48其它10以内2标段区间段地铁线路处于人民北路和人民中路上由北向南,沿人民北路南部和人民中路敷设,线路全长左线2390.316m,右线2407.774
8、m。共三个区间,即人民北路站文武路站区间 里程范围为Y(Z)CK5+664.400Y(Z) CK6+796.600,左线长约1137m,右线长约1132m;文武路站骡马市站区间里程范围为Y(Z)CK7+254.900Y(Z) CK7+704.640,左线长约442m,右线长约450m;骡马市站天府广场站区间里程范围为Y(Z)CK7+887.390Y(Z) CK8+696.224,左线约长811m,右线长约826m。另区间内还包含有盾构始发井和附属工程。3个联络通道(2个含泵房),14个洞门见施工概况图1施工概况图1312 地质分析本标段隧道主要穿越卵石土层,卵、砾石成分以灰岩、砂岩、石英岩等为
9、主,呈圆形亚圆形,粒径大小不一,分选性差。卵石含量约68%,粒径以30100mm为主,初探揭示最大粒径180mm,根据试验段探井和天府广场基坑揭示最大粒径达530550mm,圆砾含量约10,兼夹漂石,漂石最大粒径270mm。卵石硬,最大强度可达200MP。卵、砾石以中等风化为主。充填物主要为中细砂及少量粘性土。卵石土层顶板埋深8.222.0m。下图为成都砂卵地层资料照片。 盾构机掘进地层照片1313 水文条件地下水主要有两种类型:一是松散土层孔隙水,二是基岩裂隙水。第四系孔隙水:主要赋存于全新统(Q4)、上更新统(Q3)和中更新统(Q2)的砂、卵石土中,三层砂卵石层含水极其丰富,形成一个整体含
10、水层,含水层总厚度约26.331.7m,为孔隙潜水,局部由于地形和上覆粘性土层控制,具微承压性。为强透水层,隧道基本位于该层砂、卵石土中,受地下水影响较大。上部的粘性土层为弱透水层,地下水含量甚微,对工程影响较小。根据试验资料可知,卵石土综合含水层渗透系数K为12.5327.4 m/d,平均值为16.32 m/d,为强透水层。地下车站主体结构和地下区间隧道基本位于该层砂、卵石土中,受地下水影响较大。314 盾构施工困难分析(1)大漂石、孤石难以破碎,需开仓处理;(2)遇到富含水地层,易形成喷涌;(3)地层极具透水性,同步注浆浆液易流失,易造成地表塌陷;(4)掌子面不稳定,换刀作业困难。成都这种
11、卵石含量高、高富水条件用于土压平衡盾构机在世界范围内还是首次,盾构施工的成本控制难度要大得多,无论在盾构机选型上、渣土改良方面、地表沉降控制、换刀作业方面都提出了一个新的课题,这就需要我们想出一切好办法即要降低盾构机的各种消耗材料,又要提高盾构机的掘进速度,从而降低盾构施工成本。32合理的盾构机选型盾构机的选型主要包括:盾构类型的选择,如泥水式还是土压式;盾构机具体结构的选择,如刀盘型式、刀具配置、开口位置及开口率、推进千斤顶行程等。盾构机的选型不仅直接关系到设备的购置费,更与造价的合理性有关。不合理的选型,一方面会因为设备的预留储备过多,设备的利用率低,从而造成设备购置费用占整个工程造价的比
12、重过高,形成不必要的浪费;另一方面,如果所选盾构不具有很好的地层适应性,不仅会造成高能耗低产出,而且会造成工期的延迟,从而最终导致工程造价的剧增。因此,合理而科学的盾构选型应结合拟建隧道的功能、总长度、埋深、地质条件,沿线地面建筑物、地下构筑物和管线等环境条件,以及对地表变形的控制要求等做综合的分析后决定,从而使得所选盾构产生最大的费效比。针对成都特殊的地质条件,中铁十三局选用是德国海瑞克公司的加泥复合式土压平衡盾构机S365、S366,此盾构机比广州所用的海瑞克公司土压平衡盾构机有了很大的改变,主要区别见表2序号名称成都盾构机(S365)广州盾构机(S266)S365适应性1主轴承直径300
13、0mm2600mm卵石土层的主轴承扭矩大,大扭矩可以提高盾构机的掘进速度2刀具硬岩刀具配置硬岩刀具配置成都虽然是卵石土层,但卵石的强度高,需硬岩刀具预以破碎3螺旋输送机双螺旋输送机,直径700mm单螺旋输送机,直径900mm对控制渣土喷涌,有一定的控制作用,直径小容易形成栓塞4渣土改良设备泡沫、聚合物、膨润土设备泡沫、聚合物设备将所有能够进行渣土改良设备都配备,力求找到一个合适的渣土改良方案5耐磨性刀盘、螺旋输送机部分焊耐磨钢板刀盘、螺旋输送机表面全部焊耐磨钢板卵石土层对机具的磨损较大,增加耐磨性,提高刀盘及螺旋输送机的寿命6超前钻机设备配备未配备对于需要开仓换刀时用于盾体前端的地层加固7输送
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