广州市轨道交通三号线土建施工技术研究
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前言

《广州市轨道交通三号线土建施工技术研究》是一本专业性、针对性较强的地铁土建施工技术著作。本书在分析广州市轨道交通三号线沿线地质特征的基础上,对盾构法、矿山法及明挖法施工技术进行了深入细致的研究。全书由以下四部分构成:

第一篇主要介绍三号线沿线地质情况、周边环境、土建工程的难点和风险点、主要施工方法及施工效果的评价。

第二篇主要介绍三号线盾构机、盾构掘进技术和辅助工程施工技术。

第三篇主要介绍暗挖大跨断面及联拱隧道施工技术、特殊地层矿山法隧道施工技术和矿山法隧道穿越既有线及重要建筑物施工技术。

第四篇主要介绍普通地层明挖结构施工技术、特殊地层明挖施工技术和关于基坑支护结构在开挖过程中对变形的控制与周边建筑物的保护的研究与建议。

广州市轨道交通三号线是广州市继一、二号线开通后建成的一条呈“Y”字形走向的全地下线路,全长36.33km。正线北起广州东站,南抵番禺广场;支线从体育西路站向东,直达天河客运站。全线共设车站18座,车辆段及综合基地1处,控制中心1座,主变电所2座,设计最高时速可达120km。

在三号线土建建设过程中,参建各方遇到了前所未有的困难:

难点一:沿线工程地质、水文地质条件复杂。例如,天河客运站——华师站和市桥站——番禺广场站盾构区间多处通过花岗岩球状风化地层,花岗岩球状风化体的单轴抗压强度高达160MPa左右,其四周岩土层主要为花岗岩强、全风化层,两者强度差异较大,且四周岩土层稳定性差,多属Ⅱ、Ⅲ类围岩,给刀具破除球状风化体带来极大困难,盾构施工非常艰难。

难点二:三号线与运营中的一、二号线连接工程。例如,三号线与一号线在体育西路站汇合,呈“十”字交叉状,采取南北明挖、中间暗挖的方法。由于暗挖顶层距离一号线车站底板只有67cm,只能采取微震爆破方法,期间工序转换频繁,既要保证工期进度和工程质量,又要防止既有车站承受偏压,出现变形,施工难度很大。

难点三:征地拆迁困难,周边环境复杂,环境保护要求高。例如,广州东站暗挖主体大跨隧道须穿越地下军事设施、广园快速路及高架桥、铁路站场19股线路及铁路南站房、地下车库等建(构)筑物,周边建筑物安全保护要求高。

三号线建设中虽遇到诸多困难,但建设者们发挥聪明才智,合理利用先进科技,以百折不挠的精神,从管理、技术、设备等各方面想方设法,研究并采取最优的解决方案,攻坚克难,最终确保了2006年底全线顺利开通。

本书作者在实施工程管理和监督的过程中,深入现场,了解工程的每一个细节,认真记录和搜集了相关的施工环境、施工参数、施工工艺等第一手资料,并利用业余时间对资料进行了理论分析和归纳总结。2007年11月,在广州市地下铁道总公司建设事业总部总工程师林志元的主持下,编辑写作人员多次召开会议,讨论并确定了本书的编写大纲,对收集的素材进行分析和取舍,分工写作。本书在编写的过程中,注重科学性、实用性和高质量。编者们收集了上千张图片,从中筛选出300张左右用于本书,力求素材可靠、翔实、图文并茂。

2008年12月和2009年10月,编写组两次组织专家审稿。与会专家张志良、莫庭斌、曾耀昌、谭文、张华、余哲夫、史海欧、廖景、王健、黄洪亮、谢明等对书稿进行了认真审核,提出了许多宝贵的修改意见。在组织专家评审过程中,广州市地下铁道总公司科研技改部李文球和陈龙给予了大力协助。

本书编写过程中得到了广州市地下铁道总公司与建设事业总部领导以及有关单位、部门的指导和帮助。广州市地下铁道总公司副总经理、建设事业总部总经理竺维彬一直对本书编写进行指导,并与盾构专家鞠世健为本书提供了颇有价值的盾构工法素材和资料。广州轨道交通建设监理有限公司多次组织专家审稿,竺维彬、鞠世健、曾耀昌等专家牺牲了大量宝贵的业余时间,认真审稿,提出了宝贵、详细的修改意见,并多次与编写组共同研究探讨,亲自指导修改。广州市地下铁道总公司副总经理刘光武一直关心支持本书的编写和出版。在组织审稿和联系出版的过程中,广州轨道交通建设监理有限公司总经理米晋生、罗淑仪提供了帮助。

在本书完成过程中,参建的各施工、监理、设计单位给予了宝贵的毫无保留的支持,无私提供了许多原始施工和技术总结资料。没有他们的配合,我们无论如何都无法将这本书呈现在读者的面前。主要支持单位有:广州市盾建地下工程有限公司、中铁一局、中铁二局、中铁三局、中铁隧道局、中铁十三局、中铁十四局、中铁十六局、中国水电十四局、西安铁路工程总公司、中港四航局、广东省基础公司、广东省水电二局、广东省源天公司、广州市市政三公司、北京城建院、广州地铁设计院总体总包部等。

本书执笔人为林志元、孔少波、陈乔松、王文锋、黄建华、许少辉、张宗贵、朱六兵、廖鸿雁、孙成伟、刘智勇、朱建华、杨军宁、李志东、陈建党、张干劲、林朝、郑达、高建国、刘乐元、谢锋、汤文涛、刘德智、李勇、彭剑锋、巫环、雷江涛、王晖、莫暖娇、韩莉、罗凤霞、刘建新、陈飞、朱克齐、周罡。朱六兵负责本书的编辑、排版和校对工作。在本书编写的过程中,广州市地下铁道总公司建设事业总部陈玲、赵帅给予了帮助。

衷心地感谢上述领导、专家、同事以及同行们的支持和帮助!

00由于编者水平有限,书中可能会有片面的认识甚至是错误之处,希望专家和读者批评指正,以便我们积累经验,更好地为中国地铁建设事业服务!

编者

2010年7月