盾构施工安全监理细则Word文件下载.docx
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武汉轨道交通21号线(阳逻线)起于江岸区后湖大道站,与轨道3号线换乘,线路向东经新荣汽车客运站、黄埔新城,然后线路下穿三环线、武广高铁及其联络线,在谌家矶平安铺线路由地下线转为高架线,跨汉北河(目前为滠水河)后进入黄陂区,沿新黄武公路向东北方向,跨汉英高速、阳逻电厂专用铁路、新港铁路,穿过胜海社区毛店村,跨巨龙大道,跨泵站河后基本沿汉施公路北侧行进,直至线路终点—新洲金台。
武汉市轨道交通21号线工程途经武汉市江岸、黄陂和新洲三个区,两端均预留延伸条件,从江岸区后湖大道至新洲区金台,线路全长33.7km,共设车站15座,分别是后湖大道站、百步亭花园路站、新荣站、黄埔新城站、谌家矶站、武湖大道站、梅教街站、武湖站、沙口站、军民村站、武生站、平江路站、阳逻开发区站、施岗站、金台站,其中地下站5座,位于江岸区,高架站10座,位于黄陂区和新洲区,在武湖汉施公路以北地块设武湖停车场,在倒水河西侧设倒水河车辆段,控制中心设于武湖停车场,全线新建2个主变电站,分别位于武湖站和施岗站附近。
二、盾构施工安全监理措施与要求
盾构法隧道施工安全监理重点和措施
盾构技术是一种速度快、质量好、安全性能高的先进工程施工技术。
采用这种设备施工的区间隧道,可以做到基本上不影响地上建筑物和交通,减少地上、地下的大量拆迁,并可有效保护地下水资源。
这项具有诸多优越性的施工技术已被许多发达国家广泛采用。
盾构施工技术是世界上隧道施工工法中最先进的施工技术之一,可在粘、砂、砾石、岩石等不同的地层中施工,对各种地层的适应能力极强。
特别在地区地铁工程上的使用更有它突出的优越性。
我公司积极组织相关人员,对世界目前地铁工程施工的先进技术和装备进行研究和探讨,参照相关资料,编制了盾构法隧道施工监理重点和措施,用以指导地铁工程隧道施工监理。
1、盾构施工测量
盾构施工测量是隧道工程的首要控制工序,必须严格控制,真正做到精心设计、精心组织、精良装备、精心施测、确保精度。
专业监理工程师对施工单位报送的工程测量施工方案进行审查批准。
1.1测量依据
工程所有的测量作业严格按照《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308-1999)及《工程测量规范》(GB50026-93)进行。
工程测量的主要目的是盾构能够沿设计轴线前进,满足设计要求。
隧道轴线左右误差在±
50mm之内,高程误差在±
25mm之内。
1.2地面控制测量
在进行控制测量前,对首级控制点进行复测,测量数值出现异常时,提交有误的数据和相应修正的数据。
对有争议数据的地面进行保护,不得扰动。
报权威部门进行处理。
1.2.1地面平面控制测量
根据测区实际情况,工程地面平面控制测量拟采用精密导线测量,精密导线沿盾构隧道轴线方向布设,导线两端附合在工程首级平面控制点上,形成附合导线。
1.2.2地面高程控制测量
地面高程控制测量采用三等水准测量,精度稍低于精密水准测量,三等水准测量路线基本与精密导线路线相同,布设成附合水准路线,水准点两端依附与精密水准点上。
如果条件允许,部分水准点可以和精密导线点重合。
在竖井及盾构掉头井处,根据实际情况设置3-4个水准点。
测设的水准点远离施工现场变形区外稳固的地方,布设在墙上的水准点选在永久性建筑物上。
水准点间距平均300m。
水准标石和标志按工程测量规范中二、三等水准点标石的要求埋设。
3、盾构工作井施工
盾构工作井作为盾构机工作始发井,其质量直接影响到盾构机的工作精度和效益,对盾构井阶段施工的监理工作重点应严格控制洞门钢环安装、洞口土体加固、钢后背安装、地面制浆系统的布置等。
3.1盾构初始掘进
盾构主机机身长9.16m,台车长41m,加上台车尾部相连的软管长度,盾构机和附属的台车的整体距离60m。
初始掘进的长度根据计算确定为70m。
3.2钢后背安装
盾构初始掘进使用的钢后背事先加工,由于始发井后背没有侧墙,故设斜向拉杆拉于底板的预埋铁上。
经过计算,后背变形较小,能满足施工要求,钢后背预制成形后,由吊车吊入竖井,由测量员给出轴线位置,钢后背和下侧墙上的预埋铁点焊,后背做到与下端墙紧贴,形成一体,保证足够的接触面积。
两侧后背前拉后撑。
安装过程中要对后背的垂直度进行测量,保证后背和盾构推进轴线垂直。
3.3浆液输送
3.3.1浆液输送
浆液采用管道输送,以粘滞系数最大的A液和流量最大的泥浆为计算对象,输送管路用DN75无缝钢管,由于盾构机在地面以下比较深,借助液体的自流,用扬程10m的普通泥浆泵即可满足A液和泥浆输送压力和流量的要求。
由于B液、泡沫、冲洗及冷却用水的粘滞系数比A液要小得多而流量又比泥浆少,浆液输送方法具体如下:
A液:
经普通泥浆泵加压后用DN75钢管输送;
泥浆:
冲洗及冷却用水:
经普通离心水泵加压后用DN48钢管输送。
B液:
经专用离心泵加压后用DN48钢管输送;
泡沫:
经专用离心泵加压后用DN48钢管输送。
3.4负环管片拼装
一般情况下,负环管片按照在盾壳内的正常安装位置进行拼装。
在安装负环管片之前,为保证负环管片不破坏盾构机尾部的密封刷,保证负环管片在拼装好以后能顺利向后推进,在盾壳内安设厚度不小于盾尾间隙的方木,以使管片在盾壳内的位置得到保证。
在盾尾密封刷的下2/3部分填塞密封油脂,以保护盾尾密封刷不被磨坏。
最后一环负环为整环,拼装时应对管片的拼装质量(圆度、管片间轴向错位等)加以严格控制,从而保证正环管片质量。
当盾构机尾部完全进入洞门后,将洞门扇形钢板落下紧贴管片,并上紧螺栓。
3.5盾构掘进参数的确定
工程盾构区间段线路为双线,盾构机掘进参数先由理论公式确定,再根据掘进过程中的实际情况做调整。
3.6初始掘进控制要点及注意事项
3.6.1控制
3.6.1.1空载推进:
盾构在空载向前推进时,主要控制盾构机的推进千斤顶的行程及限制每一环的推进量。
同时,检查盾构机是否与盾构机基座、出洞口发生干扰或其他异常事件,确保盾构机安全向前推进;
3.6.1.2始发时盾构机姿态的控制:
盾构机深入土体20m以前主要通过千斤顶的编组和铰接来控制盾构机的姿态;
3.6.1.3进入洞口盾构机姿态的控制:
盾构机放置在盾构机基座上,基座的中心轴线和隧道的中心轴线的切线一致,盾构机平行推进,就能保证盾构机的姿态在偏差范围内得到控制;
3.6.1.4管片拼装:
在始发井内进行负环拼装时,要注意管片与管片之间的缝隙的变化,要保持一定的缝隙,必须保证第一环整环的圆度,第一环拼装直接影响到以后一段拼环的圆整度;
3.6.1.5控制出土量:
皮带机架安装前使用的是小土箱,出土量为每环15箱,在皮带机安装后使用的为正常掘进的土箱,控制出土量为8箱,才能保证一环的出土量不至于超挖,地面不会发生沉降;
3.6.1.6注浆量:
盾构机尾部进入土体第一环至第三环的时候,要将注浆量加大,并且采用早强注浆材料进行注浆,尽量减少洞口的地面沉降;
3.6.1.7洞口管片注浆:
为了保证洞口内几环管片在拆除负环管片时的稳定,在盾构机掘进到30环左右时,对洞口内10环管片进行注浆,填充管片和土体间的空隙,增加管片和土体间的摩擦力,保证管片的稳定性。
3.6.2注意事项
3.6.2.1拼装时注意管片拼装机的信号线和油管的位置,和转动拼装机是否有刮蹭;
3.6.2.2注意拼装人员的走动;
3.6.2.3电瓶车司机需要进行培训和考核方能上岗;
3.6.2.4油脂泵挪动时注意油脂泵保持平衡,以延长油脂泵的使用寿命;
3.6.2.5油管和信号线使用钢丝绳加钢锁和橡胶皮,从地面用门式起重机进行送放;
3.6.2.6吊运管片和土箱时注意井下人员的走动;
3.6.2.7不要随意触动管片拼装机处的紧急关闭报警装置;
3.7正常掘进
3.7.1进出土
盾构机各系统试运转确认正常后即可进行正常掘进,首先调整土压值,根据土质确定加泥、加泡沫的量,螺旋输送机置于自动控制方式,保持土仓压力在稳定的范围内。
掘进排出的土装入土箱由电瓶车运输至工作井,再由工作井处的门式起重机将土箱吊至地面的集土坑中,用装载机或挖掘机将土装入土车外弃。
3.7.2加泥、加泡沫
盾构司机操作盾构机掘进时,随时观察刀盘、螺旋输送机的扭矩及螺旋输送机排出的土的状态(即塑流性),对泥浆、泡沫的加入量进行调节控制;
盾构施工中加泥、加泡沫的数量与土质有着极大的关系,一般说来在粘土、粉质粘土中掘进加泥的数量无需太多且加泥的浓度也不要求太大;
在砂层中掘进时,由于土质的原因,地层的空隙率较大,漏失较为严重,故对加泥和加泡沫的数量及质量要求较高,通常在砂层中掘进应适当的加大泥浆的浓度,另外在泥浆中适当的加入泡沫,可以较好的改善土体的塑流性,使得盾构前方土压保持稳定,较好的控制地面的隆陷。
3.7.3同步注浆
盾构机掘进每环至60mm左右时开始进行同步注浆,首先根据实际的推进速度确定注浆的流量,随时根据推进速度及需要注入的总量对其进行调整,当掘进至1150mm时,停止同步注浆,进行管路冲洗。
3.7.4管片拼装
推进一环完成后,拼装管片,首先应测量盾构与管片之间以及管片与设计轴线的关系,既而确定管片的拼装角度,然后方可拼装。
3.7.5二次补注浆
实时测量地面的沉降情况,根据实际情况进行二次补助浆。
3.8正常掘进的监控量测
盾构机的监控系统是由传感器、信号线和计算机组成,根据采集到的数据控制盾构机掘进状况,掘进管理可分为三大单项:
开挖管理,线形管理,同步注浆管理,其掘进管理构成如下:
项目
目标
内容
开挖管理
开挖稳定、开挖排土、盾构机土压
保持开挖面土压,腔体内泥沙性质,总推力,推进速度、切削转矩、千斤顶压力,搅拌转矩
线形管理
盾构机位置姿势
纵向、横向偏移,旋转,中弯角度,超挖量,曲行量
同步注浆
注浆状况注浆材料
注浆量,注浆压力,稠度,泌水,胶凝时间,强度,配比
盾构隧道施工时,为了保证盾构沿隧道设计轴线推进,提高盾构施工的精度,保证工程质量,盾构的运行共采用了两套监控系统:
3.8.1井下监控
盾构机设备自带有一套监控系统,该监控系统为一套数据采集系统,通过设在盾构机内的设备对盾构进行跟踪监控,它的功能是随时监控盾构机的姿态以及轴线偏差,并及时反馈到盾构机的中心控制系统,由中心控制系统对数据进行分析,通过对该反馈数据与掘进前已输入隧道轴线控制数据的分析比较,即可自行对盾构机发出指令,对盾构机的操作进行修正,使得盾构机准确的沿隧道设计轴线前进;
另外系统还可以将这些数据及盾构设备状态数据反映到盾构操作台,供操作手参考;
同时该系统还可以将土仓内的情况反馈至操作台可以比较直观的显示土仓内土的状态及土质的变化,以便于调整加泥及加入泡沫的数量,更好的改善泥土的塑流性。
3.8.2地面监控
地面监控是另外一套监控系统,它是与井下监控系统相互辅助的一套数据采集系统,它的原理是将采集到的数据通过数据线路传输给地面的电脑监视器,这些数据反映地面沉降,对盾构机的开挖管理、注浆管理起到反馈作用。
4、盾构机组装的监理控制要点
4.1仔细审核施工单位的盾构机的组装方案,确定合理的组装工期。
4.2组装过程中,施工方的人员的配置尤为重要,对电气工程师、机械工程师、电焊工、吊车司机、信号工等都有很高要求,参加组装得人员必须持证上岗。
4.3根据盾构机本体各部件的外形尺寸、重量及场地面积,盾构机本体最终就位的工作竖井高程,审核施工方的吊装方式、吊机的种类、型号。
4.4由于盾构机本体较重,加上吊装期间,吊机自身的重量,沿工作井周围的荷载很
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