盾构掘进隧道工程施工及验收规范Word文档格式.docx
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9管片拼装………………………………………………………………………40
9.1一般规定
9.2拼装前的准备
9.3拼装作业
10壁后注浆……………………………………………………………………41
10.1一般规定
10.2注浆参数的选择
10.3注浆前的准备工作
10.4注浆作业
10.5注浆量控制
11隧道防水……………………………………………………………………42
11.1一般规定
11.2连接防水
11.3特殊部位的防水
12隧道缺陷处理……………………………………………………………43
13盾构的保养与维修…………………………………………………………44
14隧道施工运输………………………………………………………………45
14.1一般规定
14.2水平运输
14.3垂直运输
14.4管道运输
15监控量测……………………………………………………………………46
15.1一般规定
15.2隧道环境监控量测
15.3隧道结构监控量测
15.4资料整理和信息反馈
16管片预制工程验收……………………………………………………………50
16.1管片钢筋
16.2管片模具
16.3混凝土
16.4成型管片
17管片防水工程验收……………………………………………………………55
17.1一般规定
17.2原材料
17.3管片自防水
17.4防水密封条安装
18管片拼装工程验收……………………………………………………………57
19盾构成型隧道验收……………………………………………………………58
1总则
1.0.1为了加强盾构掘进隧道工程施工管理,确保施工过程的工程安全、环境安全和工程质量,特制定本规范,以统一盾构隧道工程的施工技术和质量验收标准。
1.0.2本规范适用于采用盾构掘进施工、预制管片拼装隧道结构的施工及验收。
1.0.3本规范所指的盾构包括土压平衡、泥水平衡等各种预制管片成型隧道的盾构。
1.0.4盾构掘进隧道工程的承包合同和工程技术文件对施工和质量要求不得低于本规范的规定。
1.0.5盾构掘进隧道工程施工期间,应对邻近建(构)筑物、地下管网等进行监测,对重要或有特殊保护要求的建筑物,应根据需要采取必要的技术措施,以保证施工安全。
1.0.6盾构掘进隧道工程的施工和质量验收除应执行本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语
2.0.1盾构(shield):
盾构是在钢壳体保护下掘进隧道的一种设备,按掘进方式分为人工、半机械和机械化形式;
按切削面上的挡土方式,分为开放型和封闭型;
按向开挖面施加压力的方式,分为气压、泥水加压、削土加压和加泥方式。
目前机械化盾构发展较快,应用较多,它由刀盘、刀具旋转切割地层,采用螺旋输送机或泥水管道运送碴土,在壳体内拼装预制管片,依靠液压千斤顶推进,形成掘进隧道的机电一体化高科技设备。
2.0.2盾构工作井(shieldworkshaft)
系盾构组装、拆卸、吊运管片和出碴土等使用的工作井,包括盾构始发工作井、盾构接收工作井、中间井。
2.0.3盾构始发(shieldlanuching)
系指盾构由始发井开始的施工。
2.0.4盾构接收(shieldarrival)
系指盾构到达接收井的施工。
2.0.5盾构基座、临时管片和反力架(shieldcradle、temporarysegment、reactionframe)
均是盾构始发装置,盾构基座是支撑盾构保持轴线位置的装置;
临时管片是为盾构前进传递推力的管片,一般采用钢管片;
反力架是为盾构前进提供反力支撑的装置。
2.0.6管片(segment)
隧道衬砌环的基本单元,管片的类型有钢筋混凝土管片、钢纤维混凝土管片、钢管片、铸铁管片、复合管片等。
2.0.7防水密封条(sealinggasket)
用于管片之间保证隧道防水的密封材料。
2.0.8壁后注浆(backfilling)
用浆液填充衬砌管片与土体之间空隙的施工方法。
2.0.9铰接式盾构(articulationshield)
把盾构支撑环和盾尾壳体分为前后两部分,采用方向控制液压千斤顶联结,前后壳体可做相对转动,称为铰接式盾构。
调头(turn-over)
系指盾构施工完一条隧道到达竖井后调转掘进另一条隧道的过程。
过站(station-crossing)
盾构通过地铁车站的方法,一般是利用专用设备把盾构拖拉或顶推通过车站的过程;
当无条件先建车站时,盾构隧道先施工后拆除衬砌管片再施工车站的过程。
小半径曲线(curveinsmallradius)
地铁隧道曲线半径300m以下、其它隧道40D以下的曲线。
(biggradient)
系指30‰以上坡度段。
3基本规定
3.0.1盾构隧道施工现场的施工和质量管理应有相应的施工技术标准,健全的质量管理体系,质量控制和检验制度。
3.0.2盾构隧道施工现场必须有足够的场地,满足竖井(一个吊管片,一个出土)、龙门吊、管片存放、浆液站、材料、碴土堆放、充电间、供电站、控制室、库房等生产设施占地要求。
3.0.3盾构隧道使用的管片必须由专业厂家生产,质量必须达到标准要求。
3.0.4盾构掘进施工时应采取有效的技术和监控量测措施,控制地表沉降,保证地下管网和周边建(构)筑物的安全。
3.0.5盾构掘进施工时必须保证管片拼装质量在允许误差范围之内。
3.0.6盾构隧道必须通过管片自防水和接缝防水保证隧道的防水效果。
3.0.7质量合格应符合下列规定:
1主控项目的质量经检验合格。
2一般项目的质量经检验合格。
3具有完备的施工操作依据和质量验收记录。
4施工准备
4.1.1在隧道施工前,必须具备下列资料:
1工程地质和水文地质勘察报告;
2施工沿线的环境、地下管线和障碍物等的调查报告;
3施工所需的设计图纸资料和工程技术要求文件;
4工程施工合同文件、分包合同文件、监理合同文件。
4.1.2工程所使用的原材料、半成品或成品的质量应符合国家现行的有关标准、设计要求和本规范的规定。
4.1.3盾构掘进施工所需的顶部最小覆土层厚度不宜小于盾构外径。
4.1.4平行施工的隧道,其相邻间的净距不宜小于盾构外径,施工中还应按盾构掘进后相距一定的安全距离要求执行。
4.1.5盾构掘进施工必须建立施工测量和监控量测系统。
4.1.6设置盾构工作竖井时,必须满足盾构相关作业的要求。
4.1.7盾构机选型和功能应满足隧道施工所处的地质条件和环境安全要求。
4.1.8采用盾构掘进施工前,应完成如下主要工作:
1记录竖井井位坐标;
2记录洞圈制作精度和就位后标高、坐标;
3进行盾构机掘进前的组装、调试与验收;
4始发基座、临时管片和反力架等设施的检查验收;
5预制管片的准备;
6准备盾构推进施工的各类报表。
4.2.1工程地质及水文地质调查
收集了解工程勘察的已有资料,熟悉施工段的工程地质和水文地质情况。
4.2.2地表地貌及建(构)筑物调查
隧道施工前必须对地表地貌及地面建(构)筑物进行现场踏勘和调查,调查道路和交通流量、地面建筑物及文物等,调查范围视具体工程情况而定,必要时可对施工影响范围内的重要建(构)筑物进行详细调查和鉴定。
4.2.3地下管线和地下构筑物调查
隧道施工前必须对地下管线和地下构筑物进行调查,调查地下障碍物、地下构筑物及地下管线等,调查范围视具体工程情况而定,必要时可进行物探和施工详勘。
4.2.4环境保护要求调查
隧道施工前必须对工程环境保护要求进行调查,调查范围视具体工程情况而定。
4.3.1盾构掘进施工前应编制施工组织设计。
4.3.2根据工程及盾构机性能特点,进行上岗前的技术培训。
4.3.3隧道施工前必须进行技术交底。
4.3.4特殊地段的施工方案准备。
4.3.5按工程特点和环境条件做好测量及监测的准备工作。
4.4.1盾构选型及配套设施
1盾构选型及配套设施应根据隧道功能、隧道外径、长度、埋深和地质条件、沿线地形、地面建筑物、地下构筑物、地下管线等环境条件及周围环境对地层变形的控制要求,结合开挖和衬砌等诸多因素,经综合分析后确定;
2盾构及配套设施应在专业厂家制造,其质量必须符合设计要求。
整机制造完成后应经总装调试合格方可出厂,并应提供盾构机质量保证书。
3根据盾构机类型、掘进方法及隧道施工中各项工艺的要求,设置必要的其它辅助设施;
4应设置符合工程需要的浆液站,泥水盾构应设置相应的泥水处理装置,并符合环境保护要求;
5选择合理的水平及垂直运输设备;
6供电设备必须满足盾构法施工的要求。
4.4.2盾构始发、接收井内设施的准备
1始发井内盾构基座必须满足盾构组装、试运转及始发所需条件;
2接收井内的盾构基座应保证安全接收盾构机,并能进行检修盾构机、解体盾构机的作业或整体移位;
3设置满足始发要求的反力架;
4设置满足始发和接收要求的洞圈密封装置。
4.5.1工作竖井施工
1竖井施工方法应依据地质条件、路面条件、交通量、工程噪音及振动对四周的影响等选择安全且经济的施工方法;
2始发井的长度应大于盾构长度3m以上,宽度应大于盾构直径3m以上。
3接收井的平面内净尺寸应满足盾构接收、解体或整体位移的需要;
4始发、接收井的井底板宜低于进出洞洞口底标高700mm以上;
5工作井预留洞口直径应满足盾构始发和接收的要求,按下式计算出尺寸:
D=H·
tanα+(
)+△e+△s+△
式中:
D——工作井预留洞口直径(m)
H——井壁洞口厚度(m)
α——隧道轴线与洞口轴线的夹角(采取平面或纵坡夹角的值)(度);
φs——盾构的外径(m)
△e——设计规定的始发或接收井预留口直径大于盾构外径的差值(m);
(始发井取0.10m,接收井取0.20m)
△s——测量误差(m)[一般为0.10m]
△g——盾构基座高程误差(m)[一般为0.05m]
4.5.2工作竖井洞门外土体加固
盾构始发和接收时,应视地质和现场等条件对工作井洞门外的一定范围内的地层进行必要的地层加固,并对洞圈间隙采取密封措施,确保盾构始发和接收安全。
5盾构施工测量
测量、掘进施工测量、贯通测量和竣工测量。
5.1.5中的技术要求,贯通距离大于2公里时贯通测量中误差应由设计、施工、测量人员共同确定。
表5.1.5隧道横向贯通测量中误差要求
贯通距离(km)
≤2
铁路、地铁隧道
横向贯通测量中误差(mm)
±
50
高程贯通测量中误差(mm)
25
公路、水工隧道
75
、坐标和高程系统、布网方法、布网层次和精度等状况,并对本施工段测量控制点分布的合理性、可靠性等通过踏勘和检测做出评价,选择适宜的坐标、高程起算控制点,制定合理的盾构施工控制测量方案。
因施工现场条件限制可布设独立施工平面控制网和高程控制网。
有条件时该网应与当地控制网联测,建立明确的数据转换关系。
GPS测量主要技术要求
平均边长
(km)
最弱点的点位中误差(mm)
相邻点的相对点位中误差(mm)
最弱边的相对中误差
与原有控制点的
坐标较差(mm)
2
12
10
1/90000
<
2.精密导线测量的主要技术要求应符合表的规定。
(m)
导线长度(km)
每边测距中误差(mm)
测距相对中误差(mm)
测角中误差(″)
测回数
方位角闭合差(″)
DJ1
DJ2
350
3~5
6
1/60000
2.5
4
5√n
8
精密水准测量的主要技术要求
每千米高差中数中误差(mm)
路线长度
(Km)
水准仪的型号
水
准
尺
观测次数
往返较差、附合或
环线闭合差
与已知点联测
附合或环线
平地
(mm)
山地
偶然中误差(mm)
全中误差(mm)
2—4
DS1
铟钢尺
往返
各一次
8√L
2√n
注:
L为往返测段、附合或环线的路线长度(以Km计),n为单程的测站数
5.2.5当水准路线跨越江、河、湖塘视线长度小于100m时可采用一般方法进行观测,大于100m时,应进行跨河水准测量。
跨河水准测量可采用光学测微法、倾斜螺旋法、经纬仪倾角法和测距三角高程法等,其技术要求应执行国家一、二等水准测量规范。
5.3联系测量
1.每次应独立定向三次;
2.悬吊钢丝间距应尽量最大;
3.联系三角形一般成直伸形;
4.a/c(或a1/c)的值一般应不超过1.5;
5.仪器至钢丝间距可采用钢尺丈量或粘贴反射片测量,地上、地下同一边测量较差应小于2mm;
6.角度观测采用DJ2级全站仪,全圆测回法观测四测回,测角中误差应在±
2″之内;
7.各测回测定的地下起始边方位角较差应小于20″,方位角平均值误差应小于±
12″。
1.全站仪标称精度不应低于2″,2mm+2×
10-6×
D;
2.陀螺经纬仪一次定精度应小于20″;
3.垂准仪投点中误差应在±
3mm之内;
4.同一边应定向3次,每测回间陀螺方位角较差应小于20″,独立三次定向陀螺方位角平均值中误差应在±
12″之内。
1.在竖井内悬吊钢尺进行高程传递测量时,地上、地下的两台水准仪应同时读数,并在钢尺上悬吊相同质量的重锤,此重锤质量与检定钢尺时一致。
2.传递高程时应独立进行三次测量,高程较差应小于3mm;
3.高差应进行温度、尺长改正。
5.4地下控制测量
便于观测的位置,一般应埋设强制对中装置。
1.一般直线隧道平均边长150m,曲线隧道平均边长60m;
2.采用2秒级全站仪施测,左、右角各测二测回,左、右角平均值之和与360o较差应小于6秒;
3.导线点横向中误差应满足下列要求:
m横≤m中*l/L(mm)。
式中m横——导线点横向中误差;
m中——贯通中误差;
l——导线长度(m);
L——贯通距离(m)。
1.水准点宜按200m间距处置;
2.水准点可利用导线点标石,也可埋设墙上标志;
3.水准测量技术
并选择其它稳定点进行延伸测量。
采用一般支导线的方法布设地下控制网不能满足隧道贯通误差精度要求时,应选择直接布设导线网、线形锁等方法,也可采用特殊的高精度测量仪器提高施工测量精度,满足施工要求。
5.5掘进施工测量
1.盾构测量标志必须不少于2个,测量标志应牢固设置在盾构纵向或横向截面上,标志点间距离尽量大,前标志点应靠近切口位置,标志可粘贴反射片或安置棱镜。
2.测量标志点间三维坐标系统应和盾构几何坐标系统一致或建立明确的换算关系。
3.对测量标志初始测量值经换算得到的盾构机姿态应与盾构拼装时测定的数据或与本身测量系统测算的盾构姿态一致。
1.盾构姿态测量内容包括横向偏差、高程偏差、纵向坡度、横向转角及切口里程。
表5.5.4
名称
单位
取位精度
横向偏差
mm
1
高程偏差
坡度
‰
1‰
横向角
′
1′
切口里程
m
0.01
3.人工测量频率应根据盾构自身定向装置精度确定,一般盾构每掘进预计形成1/3贯通测量误差的距离内应测量一次。
4.以控制导线点按极坐标法测定测量标志点,测量精度应小于3mm
1.盾构姿态测量的同时,应进行管片姿态测量。
2.管片位置测量应在其脱离盾尾前、后分别进行。
3.管片测量内容应包括管片中心、底部高程、水平直径、垂直直径和前沿里程。
测量精度应小于3mm。
并用报表形式及时提供测量成果。
5.7竣工测量
6管片制作
6.1.1混凝土管片应由具备国家构件二级资质及以上的专业厂家制作完成。
6.1.2管片生产厂家应有相应的生产技术标准、健全的质量管理体系及质量控制和质量检验制度。
6.1.3管片生产应编制施工组织设计和技术方案,并应事先得到审查批准。
6.2.1必须有符合要求的工业厂房,生产线布置符合工艺要求。
6.2.2模具已安装完毕且已经过验收。
6.2.3混凝土搅拌、运输、振捣等设备安装调试并经过安全检查;
各种计量器具、计量设备通过检定;
准备管片养护设施。
6.2.4施工组织设计和各种工艺经过审批;
各种原材经试验合格;
混凝土经试配确定配合比;
配合比应符合设计及本规范要求。
6.2.5对操作人员进行技术交底及培训,未经培训合格者,不得上岗。
特殊工种应持证上岗。
6.3.1各种原材料进场均应有产品质量证明文件,均应按国家有关标准进行复验,质量应符合国家现行标准规范和地方有关标准文件的规定外,还应符合本规范的要求。
6.3.2宜采用非碱活性骨料;
当采用碱活性骨料时,混凝土中碱含量的限值应符合国家及地方标准。
6.3.3有吊装孔的管片,其预埋件规格和抗拉拔力应符合设计要求。
6.3.4环、纵向螺栓孔埋件:
尺寸、形状应符合设计要求。
6.3.5有钢制螺栓孔垫圈时,垫圈表面必须进行防腐处理,质量应符合设计要求。
6.4.1模具设计应符合下列规定:
1.管片模具应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,应具有良好的密封性能、不漏浆,保证在规定的周转使用次数内不变形。
2.模具应便于支拆。
6.4.2模具制作应符合下列规定:
1.模具应由专业厂生产。
2.管片模具制作必须编制完善的技术文件(包括图纸、技术要求、验收标准等)。
3.制作模具的各类材料应符合现行国家标准(或进口国标准)的规定;
选用焊条的材质、性能及直径的大小应与被焊物的材质、性能、厚度相适应。
4.管片模具各组成部件加工精度应符合模具设计图纸的要求。
5.新制作的模具到场安装后须进行检查验收,符合要求后进行试生产。
在试生产的管片中,随机抽取三环进行试拼装检验,其结果必须合格。
6.4.3合模与脱模应按下列规定进行:
1合模前应仔细清理模具各部位,喷涂脱模剂要求薄而匀,无积聚、流淌现象。
2应按模具使用说明书规定顺序合模,并对模具进行检查。
3环、纵向螺栓孔预埋件、中心吊装孔预埋件和模具接触面应密封良好;
钢筋骨架和预埋件严禁接触脱模剂。
4管片的脱模强度不应小于20MPa。
5脱模时,应注意保护管片和模具。
6出模时应按规定降温,且出模时管片表面温度与环境气温差不应大于20℃。
6.4.4模具每周转100次,必须进行系统检验,其允许偏差须符合表6.4.4的规定。
表6.4.4模具允许偏差表
序号
项目
允许偏差(mm)
检验方法
检查数量
宽度
0.4
内径千分尺
6点/片
弧弦长
样板
2点/片,每点2次
3
边模夹角
≤0.2
靠尺塞尺
4点/片
对角线
0.8
钢卷尺、刻度放大镜
5
内腔高度
-1~+2
高度尺
6.5钢筋
6.5.1钢筋和骨架制作的基本要求:
1.当钢筋的品种、级别或规格需作变更时,应事先办理设计变更。
2.应采用焊接骨架,钢筋骨架应在符合要求的胎具上制作。
3.钢筋骨架必须通过试生产,经检验合格后方可批量下料焊接成型及制作。
6.5.2钢筋加工应符合下列规定:
1.应按钢筋料表进行钢筋切断或弯曲。
2.弧形主筋加工时应防止平面翘曲,成型后表面不得有裂纹,且成型尺寸应正确。
3.受力钢筋的弯钩和弯折应符合GB50204中的有关规定:
4.除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求;
当设计无具体要求时,应符合下列规定:
1)箍筋弯钩的弯弧内直径应符合GB50204中的有关规定;
2)箍筋弯钩的弯折角度应符合设计要求;
当设计无具体要求时,箍筋弯钩的弯折角度应为135o且弯后平直部分长度不应小于箍筋直径的10倍。
5.钢筋调直应符合GB50204的相关规定。
6.5.3钢筋骨架成型应符合下列规定:
1.钢筋焊接前,必须根据施工条件,进行试焊,合格后方可施焊;
焊工必须持证上岗。
2.焊丝进厂应有合格证书,焊接骨架时,应按料表核对钢筋级别、规格、长度、根数及胎具型号。
焊接应根据钢筋级别、直径及焊机性能合理选择焊接参数;
钢筋应平直,端面整齐;
焊接骨架的焊点设置,应符合设计要求:
当设计无规定时,骨架的所有钢筋相交点必须焊接;
钢筋骨架成型应对称跳点焊接。
3.焊接成型时,焊接前焊接处不应有水锈、油渍等;
焊后焊接处不应有缺口、裂纹及较大的金属焊瘤。
4.预埋件的材质、加工精度和焊接质量应满足设计和本规范要求。
5.钢筋骨架制作成型后,应进行实测检查并填写记录;
检查合格后,分类码放,并设明显标识牌。
6.保护层垫块规格应符合设计要求,应绑扎牢靠。
钢筋骨架入模后,应检查各部位保护层应符合设计要求。
6.5.4钢筋及骨架制作与安装质量应符合下列要求:
1.在浇筑混凝土之前,应进行钢筋隐蔽工程验收;
2.钢筋加工的形状、尺寸应符合设计要求,其偏差应符合表6.5.4-2的规定。
表6.5.4-2钢筋加工允许偏差和检验方法
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