丰祈区间盾构到达施工方案Word文档格式.docx

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编制依据

（1）上海地铁13号线一期工程13

（1）.GT.2标【丰庄站～祁连山南路站】盾构区间施工设计图。

（2）《上海市轨道交通十三号线一期工程—丰～祁区间岩土工程勘察报告》。

（3）上海轨道交通13号线一期工程13

（1）.GT.2标实施性施工组织设计。

（4）上海地铁13号线一期工程13

（1）.GT.2标投标文件。

（5）上海地铁13号线一期工程13

（1）.GT.2标合同文件。

（6）国家现行技术规范、标准及上海市现行相关规范、标准及文件。

（7）我公司类似的施工经验。

工程概况

总体安排

本标段工程量主要为【丰庄站～祁连山南路站】单圆盾构区间掘进，区间里程为K3+849.603～K4+892.066，区间长度上行线约为1042.463米，下行线约为1045.405米。

区间盾构从丰庄站始发，至祁连山南路站到达。

如图1：

盾构推进示意图

根据施工总体筹划，上行线盾构机9月17日到达、下行线盾构机10月25日到达。

工程地质

根据地质勘察资料，祁连山南路站端头地层自上向下依次为0-1.63m①1杂填土、1.63-1.7m②1粉质粘土、1.7～7.9m②3-1砂质粉土、7.9～11.1m④淤泥质粘土、11.1～19.8m⑤1-1粘土、19.8～25.9m⑤1-2粉质粘土、19.8m～22.5m⑥粉质粘土。

盾构隧道穿越地层为：

④、⑤1-1；

上方地层为：

②1、②3-1，地质资料如图2所示。

盾构到达段地质状况

水文地质

对本工程有影响的地下水为潜水和承压水。

①潜水主要赋存于地表浅层土中，主要来源为大气降水和地表径流补给；

潜水水位埋深一般离地表面0.3～1.5m，年平均地下水位离地表面0.5～0.7m。

拟建场地浅部地下水属潜水类型，勘察期间测得的地下水静止水位埋深一般为1.4～1.6m（相应标高为2.53～2.40m）。

②承压水主要赋存于⑦层土中，一般埋深为3～11m，均低于潜水位，并呈年周期性变化。

③根据本工点水分析报告并结合同类工程经验，本区段地下水对钢结构有弱腐蚀性，长期浸水下，对砼中钢筋无腐蚀性，其各层水位渗透系数见表1。

表1土层渗透系数一览表

土层类别

②1

②3-1

④

⑤1-1

⑤1-2

⑥

渗透系数（cm/s）

1.92E-05

3E-04

1.12E-07

4.36E-07

1.64E-06

1.94E-07

盾构到达方案

1.1概述

在盾构机刀盘到达前3天完成洞门的破除，接收架的定位安装。

盾构到达线路位于直线上，竖曲线为2.5‰的上坡，盾构到达洞门隧道中心标高-9.831m。

盾构到达主要内容包括：

测量和姿态调整、端头加固效果检查、接收架的安装与定位、盾构到达、注第一道双液浆封堵、盾构主机就位接收架、注第二道双液浆封堵。

1.2施工方案

测量和姿态调整

1.2.1.1盾构机姿态人工复核测量

盾构贯通前严格按照业主要求在距贯通面150～200m时进行井上井下、洞内联系测量。

对洞内所有的测量控制点进行一次整体的复测、对所有控制点的坐标进行精密、准确的平差计算。

在100m和50m处对PPS导向系统进行复核测量。

在盾构到盾构井前的最后一次导向系统搬站时，充分利用在贯通前150～200m时线路复测的结果，精确测量测站、后视点的座标和高程。

同时，在贯通前50m时，进一步加强管片姿态监测与控制。

1.2.1.2盾构到达洞门复核测量

为准确掌握盾构到达洞门施工情况，在盾构贯通前100m之前对盾构到达洞门进行复核测量，测量项目包括：

洞门中心位置偏差、洞门全圆半径等。

必要时根据测量结果对洞门进行相应的处理。

1.2.1.3盾构姿态调整

根据盾构姿态测量和洞门复测结果，讨论制定盾构姿态调整方案，并逐渐将盾构姿态调整至预计的位置。

端头加固效果检查

祁连山南路站到达端头加固长度8m，设计采用三轴搅拌桩+接缝旋喷桩止水的加固方法。

加固于2011年7月21日完成，待加固体龄期达到设计要求后，进行垂直取芯和水平探孔检查加固体施工效果。

1.2.1.4垂直取芯

采用取芯进行强度试验的方法进行检验，保证加固后的土体的28d无侧限抗压强度qu不小于0.8MPa。

每个洞门取一组芯样进行检验，钻孔位避开隧道轮廓。

1.2.1.5水平探孔

水平探孔是针对隧道进出洞门加固情况的检查，在盾构机到达前开始做探孔检查洞口处加固体稳定情况，预防洞门凿除时出现掌子面坍塌或涌水浆现象。

实际施工时将五个孔平均分布在洞门上，中间一个孔需向旁移20cm，以避免打掉测量组放出的盾构中心点。

钻机引孔1米左右，根据现场情况可做调整，直径为70mm。

五个水平探孔分布情况见图3。

图1水平探孔孔位示意图

盾构到达前20天提前进行水平取芯，如取芯钻孔出现涌水、涌砂现象，则对端头进行补充加固；

如果没有问题，则做好洞门凿除的准备工作，待刀盘靠近的时候进行洞门的凿除工作。

到达段掘进施工

1.2.1.6距围护墙前50m段掘进注意事项

（1）提前在到达段地面、盾构井端墙及洞门埋设监测点。

（2）根据地质条件及隧道埋深情况，合理确定该段隧道掘进施工参数。

1.2.1.7距围护墙20m段的掘进

（1）盾构进入贯通前20环时，需派人24小时在祁连山南路站盾构井对工作井端墙及洞门处进行观察，观察人员以电话与工地调度或主控室直接联系。

（2）盾构进入贯通前20m段掘进时，在加强地面监测的同时需对盾构井端墙及洞门进行监测，监测频次每天两次以上。

并及时将监测结果反馈至掘进施工现场，指导现场施工。

（3）在贯通前20m时，根据最后一次导向系统复测测量结果确定的盾构贯通姿态进行盾构姿态调整，确保盾构按预计的姿态顺利贯通。

（4）严格控制各项盾构掘进施工参数，土仓压力根据地面、盾构井端墙及洞门监测结果进行适当调整。

1.2.1.8距围护墙8m段的掘进

盾构刀盘进入加固体，距围护墙8m段时，为保证盾构井端墙的稳定，需逐渐降低土仓压力、总推力和掘进速度、刀盘转动速度，控制注浆压力等。

在距围护墙1.5m时，逐渐将土仓内碴土出空（即1号传感器显示为0bar），推进速度降低至10mm/min以下。

1.2.1.9盾构机在加固体范围内的掘进

（1）盾构进入围护桩范围掘进时，由土木总工、机电总工等在盾构到达洞门前进行观察指挥并与盾构主控室保持不间断的联系，盾构掘进控制严格按照土木总工的指令进行控制。

（2）盾构在围护桩范围掘进时，遵循“低推力、低刀盘转速（根据情况可以停止转动），减小扰动”的原则进行控制，确保盾构推进不对盾构井端墙造成影响。

洞门圈砼凿除

经水平探孔检查后，即可开始80cm厚洞门圈砼的凿除施工。

凿除围护结构的主要目的是割掉盾构机通过范围内的钢筋，使盾构机顺利进入到接收井。

洞门凿除按照从上往下、从中间往两边的顺序进行，凿除的范围为预留洞门轮廓线内的结构。

洞门凿除分两步进行：

（1）水平探孔检查未发现问题、接收架初步定位和安装后即可进行第一层洞门凿除，施工时先凿除砼保护层50mm厚，并将外层钢筋焊割掉，继续凿除至暴露出内排钢筋。

（2）在盾构机刀盘抵拢钢筋网后，出空土仓内渣土，迅速割除内层钢筋并吊出，根据刀盘的实际位置检查到站洞口的净空尺寸，确保没有钢筋侵入刀盘出洞轮廓范围之内

洞口导轨的安装

盾构机进入洞门时，根据刀盘与接收架之间的距离与高差情况，安设盾构到站接收导轨。

如刀盘低于接收架轨顶面，在洞口预埋钢环上焊接一个楔形的钢块（用1米长、24kg/m钢轨，一端割成30度斜坡；

高度不够时下面垫钢板调整），保证盾构能顺利到达接收架上。

盾构到达段管片纵向拉紧装置

盾构到达段，车站与区间隧道的连接构造（钢筋混凝土洞圈）未做或未达到设计强度前，为防止管片在失去盾构推力后产生松弛导致管片环缝张开，设置近洞口处隧道纵向拉紧装置，并保持到洞门现浇钢筋混凝土保护圈达到设计强度。

设置位置及方法见图4。

拉紧联系条采用[14b槽钢，拉紧装置在盾构推力卸去前进行设置安装，设置环数为洞口10环。

盾构到达衬砌拉紧装置示意图

接收架的安装与定位

接收架安装前，应提前对接收井平面尺寸及标高进行复核。

盾构接收架准备与安装分两步进行：

第一步：

隧道贯通前，按照预计盾构贯通姿态对接收架进行初步定位。

定位后，做好垫块和加固材料准备；

第二步：

刀盘到达后根据盾构机实际姿态再次对接收小车进行准确定位。

定好位后对接收小车进行加固（可与清碴同步进行）。

接收架定位时，接收基座的中心轴线与隧道设计轴线一致，同时还需要兼顾盾构机出洞姿态。

接收基座的轨面标高除适应于线路情况外，为保证盾构刀盘贯通后拼装管片有足够的反力，可考虑将接收基座以盾构到达方向+5‰的坡度进行安装。

待刀盘露出洞口后，根据盾构机的实际姿态进行微调、精确定位。

最后要特别注意对接收基座的固定，保证盾构机能顺利到达接收基座上。

接收架钢轨上打黄油，减少盾构与钢轨之间的阻力。

盾构接收架详图见附图一。

最后几环管片的安装

当隧道贯通后，还需要安装5～6环管片才能完成区间隧道的管片安装。

盾构阻力很小，此时要将管片螺栓预紧力至60bar左右，管片安装司机应时刻注意推进油缸的变化，防止在安装时盾构机前移而影响管片安装质量。

安装管片时，伸油缸推力设定为50bar。

管片螺栓必须进行两次紧固，一次在管片安装时，第二次在下一环掘进时。

注双液浆封堵

当盾构机刀盘到达后，立即在盾尾倒数第三环管片注双液浆封堵；

到达环脱离盾尾后，在到达环外侧采用砖块或钢板密封管片背部间隙，然后用双液浆进行第二次封堵。

注浆过程中密切注意洞门情况，一旦发生漏浆，应立即停止注浆。

注浆配合比如下：

水泥：

水=0.8：

1水泥浆：

水玻璃=1：

1（先将水玻璃与水2：

1稀释）

盾构机上接收架

双液浆封堵完成后，开始推进，将盾构机顶上接收架。

1.3盾构到达施工注意事项

（1）盾构机进入到达段时，工作人员明确盾构机适时的里程及刀盘距洞门掌子面的距离，并按确定的施工技术方案进行施工；

（2）盾构到达前检查端头土层加固强度与堵水情况是否达到要求；

（3）增加地表沉降监测的频次，并及时反馈监测结果指导施工；

（4）在盾构机刀盘距洞门掌子面1.5m时尽量出空土仓中的碴土，减小对洞门及车站端墙的挤压以保证凿除洞门混凝土施工的安全；

（5）在隧道贯通后安装的几环管片，一定要保证注浆饱满密实，防止管片下沉错台。

（6）在盾构机到达前50m左右必须对隧道进行精确的复测，以便能很好控制盾构机的出洞姿态。

（7）配备适量的通讯设备，保证洞内外通讯畅通，以便及时处理意外情况。

（8）最后20m掘进时洞外派专人负责观察地面及洞口情况，及时将信息反馈给洞内值班人员及总工或经理。

（9）施工中提前做好机具、材料准备，严格按照设计实施各道工序。

资源配备计划

主要人员配备计划

见表4。

表4人员配置计划表

部门

工种

人数

管服

人员

111

生产副经理

1

掘进班

28

主司机

2

测工

4

班长

值班工程师

注浆司机

维保工程师

管片安装司机

专职安全员

电瓶车司机

综合

保障班

16

门吊司机

3

调车员

止水条安装员

管片安装工

搅拌站

维保班

电工

其它

6

维保工

临时设施、洞门凿除施工人员10人。

主要设备、机具配备计划

见表5。

表5主要设备、机具配备表

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

小松盾构机

φ6340

台

反铲

PC200

出土车

XC3260

电瓶车

5

轨道平板车

HG50

座

7

门吊

32t

8

风镐

G－01

把

9

空压机

3m3

10

双液注浆机

11

接收架

主要材料配备计划

见表6。

表6主要材料配备表

材料名称

红砖

24cm×

12cm

块

175

水玻璃

35be

桶

水泥

42.5

T

2质量、安全、文明施工保证措施

质量管理体系

质量管理组织结构见图5。

质量管理体系框图

质量控制措施

（1）文件和资料的控制有技术文件如设计图、规范、规程、验收标准、作业指导书等，必须是有效版本，无效和作废的文件与有效文件隔离存放。

（2）专人管理技术文件，分门别类建立台账和收发文登记册。

（3）指导施工编制的技术文件，“技术交底书”以及作业指导书等，必须经项目经理或总工程师审批后，才能下发执行。

（4）技术文件的管理，如发放、借阅、存档、销毁等符合企业标准要求。

测量控制施工测量、放线，严格执行测量双检复核制。

（5）测量人员要对测量成果认真记录计算，将司镜、扶尺、吊点、时间、地点、测点等记录清楚，以便核查，作好主要控制桩的保护。

（6）对仪器的操作要符合测量设备操作规程，并要爱护设备。

安全保证措施

建立健全安全生产组织机构

成立以项目经理为组长的安全管理委员会，全面负责并领导本项目的安全生产工作。

按照国家有关规定建立安全生产组织体系，落实好安全生产责任制。

项目经理是安全生产组织领导体系的第一责任人，生产副经理是施工现场安全生产的直接责任人，并配备专职安全员，对施工现场进行巡视和检查，制止违章或违规操作事件发生，及时向项目经理和生产副经理报告安全施工情况。

制定完善各项安全生产规章制度

（1）结合盾构隧道的工程特点，制定安全生产管理制度和实施细则，用行政和经济手段相结合的措施来强化安全生产。

（2）在编制施工计划的同时，编制详细的安全操作规程细则、制度、切实可行的安全技术措施，分发至工班，组织逐条学习、落实。

抓好“五同时”和“三级安全教育”。

（3）严格按照总监或总监代表批准的施工方案进行施工，建立并严格执行施工工序报审制。

每一工序前，做出详细的施工方案和实施措施，及时做好施工技术及安全工作的交底，并在施工过程中督促检查，严格执行，坚持特殊工种持证上岗。

（4）严格执行交接班制度，坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评比安全的“三工制”活动。

建立安全生产检查制度

实行定期和不定期结合的安全生产检查制度。

对工地安全生产情况进行全面检查，对作业班组要重点强调劳动纪律、施工纪律和标准化作业。

盯住安全生产的难点，及时发现和解决不安全的事故隐患，杜绝违章作业和违章指挥。

对检查中发现的安全问题，坚持“三不放过”的原则制定整改措施，专人负责限期整改，保证“管生产必须管安全”的原则真正落到实处。

现场安全技术措施

（1）根据工地情况，布置安全防护设施和统一的安全标志（牌）、安全色灯。

在各显要位置设置大幅安全宣传标语。

（2）按照防火防爆的有关规定设置油库等临时性构筑物，临时设施区要按规定配足消防器材，所有施工人员要熟悉并掌握消防设备的性能和使用方法。

（3）加强防雷电、防火、防洪教育，建立防洪组织，制订措施和管理制度，并落到实处。

（4）加强施工监控量测，特别是对隧道施工影响范围内的地表建筑物、地中埋设管线等涉及交通、居民生活和安全的构筑物，制订专门的监控量测方案，实行专人负责，及时反馈监测信息，调整施工方法，确保地表构筑物的安全。

（7）工地设置救护室，配备医务人员。

施工机械安全控制措施

（1）工程实施前，对投入本工程施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经有关安全部门验收的设备和设施不准使用，不符合安全规定的地方立即整改完善。

（2）加强现场洞内外用电管理、照明、高压电力线路的架设顺直、标准，保证绝缘良好。

各种施工机械和电气设备均设置漏电保护器，确保用电安全。

（3）各种吊运机具设备正式使用前必须组织试吊、试运行。

吊装作业中严禁超载。

起重作业人员要严格执行《起重作业安全操作规程》，确保施工作业人员的安全。

文明施工措施

（1）合理布置场地。

在大门口外侧悬挂写有工程简介、施工许可证号、开竣工日期和建设、设计、施工、监理单位名称的施工牌，自觉接受社会监督。

（2）施工中严格按照实施性施工组织设计实施各道工序，工人操作要求达到标准化、规范化、制度化，施工现场坚持工完料清，场地上无淤泥积水，施工道路平整畅通。

（3）所有员工统一佩带标有照片、姓名、职务、编号的工作牌，进入施工现场的人员必须穿工作服、戴安全帽、穿胶鞋。

应急预案

盾构机到达时需要对洞门围护结构进行凿除，因施工工序影响，隧道掌子面需要一定的自稳时间，在软弱地层中就尤为重要，在软弱地层加固处理施工中，因施工控制影响，地层加固不均或不到位，在土层中易发生坍塌、涌水；

在砂层中易发生涌水、涌砂。

如果地层加固严重不均，则可能引发更大的流塌，甚至地表下陷，这将直接影响到隧道及两侧的设施及地下管线安全。

因此在加强加固施工管理的同时，还必须对可能的突发情况进行准备。

为此制定工程抢险预案，详细内容见相关专项应急预案。