1518米铁路客运专线隧道盾构始发掘进泥浆循环专项施工方案57页.doc
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2024-09-04
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1、1518米铁路客运专线隧道盾构始发掘进泥浆循环专项施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目 录1编制原则52.依据53.工程概况53.1工程范围和建设规模53.2工程地质63.3水文地质74.盾构始发条件75.盾构始发工艺流程及分体始发75.1 盾构始发工艺流程75.2分体始发简述86.盾构始发关键措施136.1始发洞门136.1.2 预埋钢环加工的技术要求14预埋钢环安装14洞门钢环安装14洞门密封措施及控制要点156.2洞内砼导台浇注、导轨安装156.3 洞口段13.78m工艺弧板及后配套行走轨道基2、座的设置166.4分体始发期间管片砂浆等物料运输16物料运输方式16轨道布设形式176.5反力架安装17反力架中心里程的确定17反力架的掩藏与固定以及后期安装186.6 负环管片拼装206.6.1 负环管片的拼装206.6.2 负环管片的固定206.7皇岗工作井井底工艺底板浇筑及始发托架安装206.8始发掘进22盾构掘进22盾构掘进主要施工参数设定23切口水压设定23掘进速度23掘削量的控制23盾尾油脂压注24盾构掘进姿态控制246.8.4.1 盾构掘进方向控制24盾构掘进姿态的调整与纠偏25方向控制及纠偏注意事项25泥浆管理26泥浆循环系统管理26泥水压力管理29(1)泥水压力设定29(4)3、泥水性能管理29管片拼装30管片选型31管片拼装的方法31管片拼装的质量保证措施32同步注浆及壁后二次注浆32同步注浆32(2)同步注浆技术参数34(3)同步注浆方法、工艺与设备34(5)注浆效果检查35同步注浆35箱涵拼装35带压作业36进出密封仓的程序36安全技术措施37隧道防水施工措施37导向技术和地面监测39导向技术39地面监测40施工测量与监测的质量保证措施447.后期S550与S623/S624井底空间的利用规划458.盾构始发施工风险及应对措施468.1施工风险468.2 风险应对措施479. 现场突发事件应急措施及应急预案489.1 突发事件紧急救援组织机构与管理职责489.24、救援措施519.3 应急救援预案549.3.1 火灾事故应急预案549.3.2 物体打击及高空坠落事故应急预案559.3.3 触电事故应急预案559.4 应急救援预案演习551编制原则(1)严格遵守设计规范、施工规范和质量验收标准。(2)XX隧道始发井的工程地质、水文地质条件、埋深以及施工环境、施工条件等,从风险控制方面,选择合理、可靠的始发方法和技术,以保证工程施工顺利进行。(3)住关键线路,突出重点,合理部署,优化资源配置和施工方案,以确保盾构顺利始发,控制总的节点工期。(4)选择成熟的施工工艺和工法,以保证施工工序质量和工程质量。2.依据(1)深圳地质建设工程公司XX客运专线ZH-4标X5、X隧道岩土工程地质勘察报告;(2)XDK113+487+607段矿山法隧道及12.8m盾构始发设计图;(3)X衬砌管片结构图设计图纸;(4)XXX隧道盾构衬砌圆环布置设计设计图纸;(5)德国XX公司海瑞克盾构机技术描述及参数表; (6)盾构法隧道施工验收规范GB50446-2008;(7)高速铁路隧道工程施工质量验收标准TB 10753-2010。3.工程概况3.1工程范围和建设规模XX盾构隧道起点里程DK113+607,终点里程为DK112+089,隧道总长1518米。其中DK113+607DK113+487段长120米,为矿山法开挖,盾构空推段;DK113+487DK112+089段长136、98米,为盾构法掘进段,详见图3.1 XX隧道工况示意图。图3.1XX隧道工况示意图3.2工程地质拟建隧道段场地内自上而下分布以下地层 人工填土层(Qml):勘察范围人工填土层主要为素填土,层序号(1)2, 褐黄色,多呈稍密状,稍湿,主要由粉质粘土堆填而成,含少量沙粒。属I级松土。冲洪积层(Qal+pl):淤泥质黏土,层序号(9)3,灰黑色,饱和,软塑,粘粒为主组成,有机质含量较少,为臭味;细砂,层序号为(2)4-2,灰黄深灰色,饱和,稍密中密,成分以石英为主 ,局部含少量淤泥质。属I级松土。坡残积层(Qdl+el):层序号(3)1-1粉质粘土,肉红色,硬塑,由花岗岩风化而成,原岩结构尚可辨认7、,遇水易崩解,含约15%石英砾,为级硬土。 花岗岩全风化带:层序号(8)1-1,褐红,棕红,棕黄色,除石英外,其余矿物均已风化成高岭土,岩芯呈土状或土夹砾砂状,土质坚硬,浸水易崩解,为级硬土。花岗岩强风化:层序号(8)1-2,肉红色,节理裂隙很发育,岩体破碎,呈块状及破碎状,锤击易碎,为级软石。花岗岩弱风化:层序号(8)1-3,肉红色,粗粒斑状结构,块状构造,岩质坚硬,节理裂隙发育,岩体呈块状及巨块状。为级次坚石。各土层地质参数见表3.1:表3.1地质参数表时代成因岩土名称地层编号天然重度粘聚力内摩擦角静止土压力系数地基系数(MP/m)渗透系数(KN/m)(kP)(度)竖向水平(m/d)Q4m8、l素填土(1)21810100.583.21.7Q4al+pl淤泥质粘土(9)31810150.753.51.80.0006Q4al+pl细砂(2)4-219250.454.830.5Q4al+pl粉质粘土(3)1-118.525200.4640.55花岗岩(8)1-11930230.35850.055花岗岩(8)1-22535260.18201425花岗岩(8)1-325.7800裂隙不发育段:0.5裂隙发育段:30.03.3水文地质拟建隧道场地位于深圳市南部沿海地带,北部、中部原生地貌为丘陵间谷地区,南部为海积平原,现均被人工改造。北部及中部丘陵间谷地区,地表水不发育,地下水补给来源以大气9、降水入渗,以及谷地周围基岩裂隙水侧向补给为主,水力梯度较大,地下水量大部存贮于谷地相冲洪积的砂土层中,并沿沟谷由高向低向山前平原汇聚。场地南部海积平原,地表水较发育,地表径流密布,含水层分布广、厚度大且连续稳定,地下水与地表水的水力联系密切,互为补排关系明显。隧道埋深27m,隧道在益田路东侧,地表为共和世家小区。 4.盾构始发条件(1)盾构始发井:结构尺寸19.6m36m,S550下井组装可利用最小结构净空17.6m17m,井深46.0m;(2)始发段纵坡:1.2%上坡;(3)盾构机空推段导轨中心间距6.817m,导轨顶面距盾构隧道中心5.65m,空推段导台高1.3m;(4)空推段管片采取底部10、拼装2块标准块形式,负环管片采用全环管片拼装形式,整环管片沿环向分为9块,采用6+2+1形式,管片设计采用通用楔形管片,楔形量26mm;(5)盾构始发空推段的长度120m。5.盾构始发工艺流程及分体始发 5.1 盾构始发工艺流程盾构始发的主要内容包括:掌子面洞门钢环及密封安装、空推段导台导轨安装、竖井扩挖至设计标高、始发托架底座工艺底板浇筑及始发托架安装、盾体组装及刀盘吊装、反力架下井掩藏、空推(底部拼装两块管片)盾体及1号台车推进至掌子面、安装反力架、台车(2、3号台车)下井组装、拼装中间箱涵(从井口)、调试盾构机、试掘进22m后4号台车下井组装完成后正式掘进、中间箱涵两侧钢结构平台施工、负11、环管片拼装、始发掘进等。始发流程见图2.1。安装洞门钢环及浇注环框梁清理空推段洞内回填渣土空推段导台浇注导轨安装吊装掩藏反力架浇注工艺底板、临时挡墙、安装始发托架下盾体、刀盘、盾尾盾体平移、始发托架上安装台车行走排轨盾体继续平移至1号台车前半部组装盾体1号台车平移至掌子面,拼装底部管片浇注3.8m混凝土后配套基座、13.8m弧形工艺混凝土1号台车与盾体分离拼装反力架3号台车下井组装拼装中间箱涵调试盾构机、掘进22m后安装4.1号台车掘进 图5.1始发流程图5.2分体始发简述考虑到本项目盾构始发条件独特性,盾构始发总体采用分体始发。(1)组装盾体盾体组装与拆机程逆过程按:盾体5-盾体4-盾体6-12、盾体3-盾体7-盾体2-盾体8-中心回转体-盾体1下井组装。图5.2 盾体组装示意图(2)刀盘下井组装刀盘下井-刀盘法兰连接-刀盘背面的部分焊接工作图5.3 刀盘下井组装示意图(3)组装管片拼装机(第一次前移盾体)结合竖井可利用的空间及拼装机尺寸,组装管片拼装机需将前中盾(含刀盘)整体向小里程平移5.34m。移动形式,采用辅助液压站和钢制传力构件靠后端挡墙提供反力。拼装机下井组装。图5.4 拼装机组装(盾体第一次平移)示意图(4)组装尾盾(盾体刀盘第二次平移)组装盾尾需将盾体(含刀盘)整体向小里程第二次平移4.2m。移动形式,采用辅助液压站和增加钢制传力构件靠后端挡墙提供反力。然后尾盾下井组装13、焊接。 图5.5组装尾盾(盾体刀盘第二次平移)组图(5)喂片机、1号台车前半部分、连接桥下井组装(盾体刀盘第三次平移)组装喂片机、1号台车前半部分需将盾体(含刀盘)整体向小里程第三次平移12.8m。移动形式,采用辅助液压站和增加钢制传力构件靠后端挡墙提供反力。然后喂片机、1号台车前半部分(下1号台车前半部分之前需将竖井底部设钢支撑搭设后配套台车的行走轨道并延伸至北洞5.7m)连接桥下井与盾体连接装焊接。图5.6喂片机、1号台车前部分、连接桥下井组装(盾体刀盘第三次平移)组图(6)号台车后半部分下井组装(盾体刀盘第四次平移)1号台车后组装盾尾需将盾体(含刀盘)整体向小里程第四次平移8.9m。此时14、盾尾在北洞内距竖井13.78m。在平移之前需将洞口至盾尾的13.78m底部现浇成弧形底板(内弧面与管片內弧一致,为喂片机的运行及后期中间箱涵拼装提供条件,并将该段后配套台车轨道从井口延伸至盾尾。然后平移,再将1号台车后半部分下井组装连接。图5.7 1号台车后半部分下井组装(盾体刀盘第四次平移)组图(7)将盾构机1号台车顶推至掌子面,完成分体始发从井口13.78m处具备拼装管片条件,此时拼装底部两块管片,采用类似与益田路隧道出洞空推方式将盾构机及1号台车顶推102.033m盾尾停留在反力架小里程(DK113+503.487)。然后依次下2号台车、3号台车、4号台车。3号台车下井后从井口拼装中间箱15、涵,空推期间的管片、混凝土运输采用电瓶车有轨运输。完成液压、电器、水管、压缩空气、进排浆管道连接后调试盾构机完成盾构机分体始发。试掘进22m后,安装4.1号台车,正式掘进。图5.8 盾构机1号台车顶推至掌子面示意图6.盾构始发关键措施6.1始发洞门为了防止盾构始发掘进时泥浆、地下水从盾壳和洞门的间隙处流失,以及盾尾通过洞门后,管片外径与刀盘开挖轮廓之间同步注浆浆液的流失,在盾构始发时需安装洞门临时密封装置,本项目采用双道临时防水密封装置。每道洞门防水密封装置由帘布橡胶、沿圆周均匀布置的144块固定板、144块翻版、96块1型加劲板、48块2型加劲、以及配套的板垫片和螺栓等组成。详见图4.9 盾16、构始发双道临时防水洞门密封装置图。图6.1 盾构始发双道临时防水洞门密封装置图6.1.2 预埋钢环加工的技术要求 洞门钢环板内径允许误差Da=10mm,任意点检测;环板宽度允许误差0+3mm;整个平面不平整度6mm;焊缝需连续焊,不漏焊,焊缝高度为8mm,且不允许出现渗漏;翻板、螺孔要均布,相邻孔间距误差2mm;经现场试拼装,精度复合要求。 6.1.3预埋钢环安装因始发段处于12的纵坡上,为了使洞门钢环的纵轴线和线路纵坡一致(帘布橡胶板、压板到盾体距离相等),保证洞门密封及防水效果,必须使洞门钢环所形成的环面与线路中线垂直(即与铅垂线呈04115)。因洞门钢环外径13.6m,在直径高度顶底部上17、形成163mm的纵向偏差值。详见图4.10 洞门钢环安装及容许偏差示意图6.1.4洞门钢环安装图6.2洞门钢环安装及容许偏差示意图竖直公差要求:Va不得超过10mm;水平公差要求:Ha不得超过10mm;防止圆度变形:内径误差不得超过10mm(任意点检测);Da=理论直径-实测直径(钢环安装后直实测直径);钢环中心(圆心):预埋钢环安装后中心偏差不得超过10mm。6.1.5洞门密封措施及控制要点 (1)当盾构刀盘全部通过第二道密封后,然后在两道密封间利用预留注脂孔向内注油脂。 (2)注脂压力低于泥水压力0.1bar。 (3)当盾尾通过第一道密封且折叶板下翻后,进一步加注油脂,等盾尾通过一环以后开18、始采用钢环预埋注浆孔注浆进行封堵洞门。6.2洞内砼导台浇注、导轨安装盾构机在到达空推段之前需要在矿山法隧道内完成砼导台导轨的预埋和导台混凝土浇筑,为盾构机的空推掘进及底部管片的拼装提供导向和支撑作用。砼导台高1.3米,底部环向各1.2m间距设22普通砂浆锚杆,单根长3.5m。共需浇筑导台混凝土583.2m3,导台43钢轨(包含扣件及牛腿)240米,导台间布置A22砂浆锚杆808根,单根锚杆长3.5m,锚杆间距1.01.0m(环纵),共计2828m,导台护面钢筋21.4t。盾构机空推时拆除82号滚刀和附近刮刀,通过刀盘在导轨上滑移前进。图6.3洞内导台、导轨示意图6.3 洞口段13.78m工艺弧19、板及后配套行走轨道基座的设置考虑到盾构机分体始发的四次平移、后配套行走、喂片机的行走、后期箱涵拼装需要,要在第四次平移之前对洞口5.7m长后配套行走基座和13.78m工艺弧板进行浇注和安装。作用:作为盾体再次平移之后的反力墙;作为中间箱涵拼装的平台;作为后配套台车行走轨道支撑。弧形部分分三次浇筑成型。工艺混凝土配筋方式与D型管片相同。共需浇筑C35钢筋混凝土166.3m3。重难点:1、弧形模板需精确设计,并具有滑移功能。2、弧形混凝土采用模板外振捣措施进行振捣,并能防止混凝土上浮。图6.4 工艺底板及后配套行走基座示意图6.4分体始发期间管片砂浆等物料运输 6.4.1物料运输方式 1号台车组装20、完成后盾构机将具备拼装管片功能,因为管片车及管片吊、旋转吊等管片转运系统暂不能利用,期间采用45t电瓶车轨道运输。轨道铺设在工艺底板上,随着盾构机前移轨道可在底部两块管片上不断延伸,将管片、砂浆等物料运输至前方。直至3号台车下井拼装后箱涵及管片运输车下井具备无轨运输条件。 图6.5电瓶车结构示意图6.4.2轨道布设形式 根据电瓶车结构,在管片底部(弧形板)上布设单根轨枕长2.0m,宽0.2m,高0.2m轨枕,两侧底部设置与管片弧度相等的垫块。在轨枕上部预留4个螺栓孔,通过预留螺栓孔设置垫块用于固定轨道,轨道采用43轨,两条轨道中心间距为1.0m。见图6.6轨枕设计示意图。图6.6轨枕设计示意图21、6.5反力架安装6.5.1反力架中心里程的确定 原则:以福田南端头井洞门结构大里程一侧为最后一环终点。则推算反力架接负环的基准钢环面里程为:DK112+090+7042.002+12.81.2%2=DK113+503.487,反力架厚0.7m故可得反力架大里程为DK113+504.187。 图6.7 始发反力架结构图6.5.2反力架的掩藏与固定以及后期安装 考虑到洞内安装条件,分5块组成。 掩藏:在盾构机达到之前,先将底部块沉底(扩挖槽)-左右两块(中间块)底部支撑在导台上,并通过侧向锚固在二衬上。安装:盾体通过后将底部块抬升至理论高度后浇筑混凝土;拆除左右中间块支撑,与底部块栓接焊接;顶部两22、块靠拼装机及搭设导梁滑移至盾尾后,然后与中间块栓接、焊接。图6.8反力架的掩藏示意图图6.9 顶部反力架分块钢架示意图因始发段位于1.2%的上坡,反力架竖直安放,反力架与隧道空推段扩大端洞壁存在2.813米的间隙通过斜撑将反力传递至正常段二衬上。首环负环顶部与反力架基准钢环密贴,有顶部至底部由夹角形成的间隙用钢楔块填塞,钢楔块厚度由0过渡至15.4cm。 图6.10反力架安装纵向图6.6 负环管片拼装 6.6.1 负环管片的拼装 综合各方面因素考虑,本项目设置7环负环。从便于拼装定位、便于控制首环负环管片姿态、以及后配套台车的行走轨道考虑,-7环(首环负环)管片封顶块定于23号油缸位置。 6.23、6.2 负环管片的固定 底部管片通过管片预埋钢板和导轨用钢楔块填充并焊接; 在负环管片外弧面(导轨以上部分)预埋钢板,用型钢将负环纵向连接成整体,增加负环管片整体性; 在负环管片拼装完成后及时通过管片预留注浆孔在管片底部用混凝土填充。图6.11负环管片拼装排版示意图(预埋钢板示意)6.7皇岗工作井井底工艺底板浇筑及始发托架安装 考虑大盾构的组装期间XX隧道623、624能降效施工,S550组装占用皇岗工作井北侧17m范围,将竖井底部进行扩挖至工艺底板底部标高,浇筑挡墙和工艺底板混凝土并在工艺底板上预埋钢板,安装盾体组装钢托架。 图6.12竖井底扩挖示意图图6.13 始发托架安装示意图6.8始发24、掘进6.8.1盾构掘进盾构掘进作业工作流程见下图6.14图6.14 掘进作业循环流程图开始设定管理基准开挖掘进同步注浆是否达到掘进循环进尺管片拼装是管片箱涵运输车出洞管片、箱涵选型开挖管片箱涵运输车进洞是延伸管线(轨道)否否下一循环为了满足合同工期要求,采用连续生产的施工组织原则,每周七个工作日。盾构作业循环采用2+1班制,即每天2个班掘进,1个班维修保养。掘进班每天工作12小时,保养班每天强制保养4小时,其余时间为跟机保养。按本计划每天掘进环数为4环。表6.1 盾构掘进各工序循环时间表(每一环)序号工序名称工序说明作业时间(min)备 注1施工准备测量、资料反馈102盾构掘进2002.0m/25、环3管片安装就位、固定、整圆604进料运输(单程)管片及注浆材料运输30理论每环循环时间300注:表中进料运输按照最远距离的3/4考虑,机车速度为9Km/h。盾构掘进主要施工参数设定切口水压设定在本工程中根据地质资料,针对不同的土层和地下水位条件进行计算,并根据计算数据在掘进过程中设定切口水压。切口水压上限值:P上=P1+P2+P3=wh+KO(-w)h+(H-h)+20P1:地下水压力(kPa); P2:静止土压力(kPa); P3:变动土压力,一般取20kPa;w:水的容重(kg/m3); h:地下水位的隧道埋深(算至隧道中心)(m);KO:静止土压力系数,本次施工取0.85;:土的容重(26、kg/m3) H:隧道埋深(h) 切口水压下限值:P下= P1+P2+P3 =wh+Ka(-w)h+(H-h)-2CuKa+20P2:主动土压力(kPa);Ka:主动土压力系数,本次施工取0.45;Cu:土的凝聚力(kPa)。 在旁通过程中,由于盾构机内的排泥管处于堵塞状态,故旁通时应提高排泥流量,但不能降低切口水压。掘进、旁通状态切换时的切口水压偏差值控制应为-2020kPa。掘进速度 1.盾构启动时,盾构司机必须检查千斤顶是否靠足,开始推进和结束推进时速度不宜过快。每环掘进开始时,应逐步提高掘进速度,防止启动速度过大。 2.一环掘进过程中,掘进速度应尽量保持恒定,减少波动,以保证切口水压稳27、定和送、排泥管的畅通。 3.推进速度的快慢必须满足每环掘进注浆量的要求,保证同步注浆系统始终处于良好工作状态。 4.在掘进过程中必须保证开挖面的稳定。正常掘进条件下,掘进速度应该设定在1020mm/min;如土层抗压强度过大,可适当降低掘进速度。但是若掘进速度突然升高或降低,并且数值波动过大,则应查明原因,排除故障后方可继续推进。掘削量的控制 实际掘削量W,可根据下式计算得到: W,=rsQ1(1-1)-Q0(0-1) t/(rs-1) W,:实际掘削量(kN/ring) rs:土的比重 Q1:排泥流量(m3/min) t:掘削时间(min) 1:排泥密度(kN/m3) Q0:送泥流量(m3/28、min) 0:送泥密度 (kN/m3) 当发现掘削量过大时,应立即检查泥水密度、粘度和切口水压。此外,也可以利用探查装置,探查开挖面情况,在查明原因后应及时调整有关参数,确保开挖面稳定。盾尾油脂压注在盾构机尾端设有盾尾密封功能装置,它由弹簧钢板和钢丝刷组成的五道密封及油脂压注设备组成。在掘进过程中,压注盾尾油脂的目的是防止泥沙、水土从已拼装成环的衬砌和盾壳间的间隙处流入盾构机内,同时减少钢丝刷与管片外弧面的摩擦,延长钢丝刷的使用寿命。盾构离站未拼装管片时,在五道钢丝刷和四道密封腔内均匀涂刷满油脂。在掘进过程中根据盾尾油脂的损失情况,采用盾构自动供脂系统及时补充盾尾油脂,以提高密封性能。盾构掘进29、姿态控制由于地层软硬不均、隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响,盾构推进不可能完全按照设计的隧道轴线前进,而会产生一定的偏差。当这种偏差超过一定限界时就会导致隧道衬砌侵限、盾尾间隙变小,使管片局部受力恶化,并造成地层损失增大而使地表沉降加大,因此在盾构施工过程中,必须采取有效的技术措施控制掘进方向,及时有效纠正掘进偏差。 盾构掘进方向控制(1)采用先进的盾构掘进测量系统辅以人工测量 本工程中盾构机采用的掘进管理系统是VMT公司研究生产的一种高精度盾构掘进测量系统,能够全天候的动态显示盾构机当前位置相对于隧道设计轴线的位置偏差,主司机可根据显示的偏差及时调整盾构机的掘进状态,使得盾构机能沿着正30、确的方向掘进。可较好的调整与控制盾构机掘进方向,使其始终保持在允许的偏差范围内。但由于盾构推进导向系统后视基准点的前移,必须通过人工测量进行精确定位,以保证推进方向的准确可靠。并校核自动导向系统的测量数据及复核盾构机的位置、姿态,确保盾构掘进方向的准确性。(2)采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向在上坡进时,适当加大盾构机下部油缸的推力和速度;在下坡段掘进时,适当加大盾构机上部油缸的推力和速度;在左转弯曲线段掘进时,则适当加大盾构机右侧油缸的推力和速度;在右转弯曲线段掘进时,则适当加大盾构机左侧都有刚的推力和速度;在直线平坡段掘进时,则应尽量使所有油缸的推力和速度保持一致。在均匀的地质条31、件时,保持所有的油缸的推力和速度一致;在软硬不均的地层中掘进时,则应根据地层断面的分布情况,遵循硬地层一侧推进油缸的推力和速度适当加大,软地层一侧推进油缸的推力和速度适当减小的原则来操作。盾构掘进姿态的调整与纠偏 在实际施工中,盾构机推进方向可能会偏离设计轴线并超过管理警戒值。在稳定地层中掘进,因地层提供的滚动阻力小,可能会产生盾体滚动偏差;在线路变坡段或急弯段掘进,有可能产生较大的偏差。应及时调整盾构机姿态、纠正偏差。(1)参照分区操作推进推进油缸来调整盾构机姿态,纠正偏差,将盾构机的方向控制调整到符合要求的范围内。(2)在急弯和变坡段,必要时可利用盾构机的超挖刀进行局部超挖来纠偏。(3)当32、滚动超限时,盾构机会自动报警,此时应采取盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。方向控制及纠偏注意事项(1)在切换刀盘转动方向时,应保留适当的时间间隔,切换速度不宜过快,否则有可能会造成管片受力状态突变,而使管片损坏。(2)根据掌子面地层情况及时调整掘进参数,调整掘进方向时,应设置警戒值和限制值。达到警戒值时就应该实行纠偏程序。(3)蛇形修正及纠偏时,应缓慢进行,如修正过程过急,蛇形反而更加明显。在直线推进的情况下,应选取盾构当前所在位置点与设计线上远方的一点作一直线,然后再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推进的情况下,应使盾构当前所在位置点与远方点的连线同设计轴线相切。(4)推进油缸油压的调整33、不宜过快、过大,否则可能会造成管片的局部破损甚至开裂(5)正确进行管片选型,确保拼装的质量和精度,以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。(6)盾构始发、到达时的方向控制极其重要,应按照始发、到达掘进的有关技术要求,做好测量定位工作。泥浆管理泥浆循环系统管理泥水加压式盾构法,是用泥水加压密闭的开挖面,不能直观目视开挖面状态及掘削状况。为此,采用综合管理,根据送排泥状态、开挖面泥水压力以及泥水处理设备等运转状况来进行推测,以便及时处理突如其来的异常情况。将盾构掘进机、送排泥循环输送和泵的状态及泥水处理设备等作为一个综合性系统进行管理。(1)通过对盾构掘进速度、泥水浓度、排泥量等有关数据的采集、分34、析来监视开挖面稳定状况,并通过调整泥水泥水比重、泥水压力确保开挖面的稳定。(2)加压和循环系统管理控制内容送排泥泵的起动、停止;送排泥流量、流速;旁通管路运转时的送泥管内水压;盾构掘进机掘削时,为保持开挖面泥水压的送泥水压的控制等。管内沉淀临界流速的维持是采取用电磁流量仪测定实际流量,将它和预先由管径计算的沉淀临界流量的差值,通过改变泵转速进行校正,并自动控制在沉淀临界流速以上的方法。此外,对于最关键的开挖面泥水压力(包括送排泥水压力)控制,送泥泵P;是否要使用可变速泵(VS),若使用变速泵,那么在送泥管中途和返回调整槽途中就要设有自动控制阀,随着掘进、排泥及其它变化,由泥水压力仪来检测开挖面35、泥水压力的变动,自动演算与开挖面设定的水压差。可变速(VS)泵场合,由转速、自动控制阀自动控制开度,通过控制送入开挖面的泥水量来控制泥水压力,达到开挖面稳定。同时也能测定各泵的转速、电流值以及确认排泥泵的增设时间。此外,根据上述状况还可以推测管路堵塞位置。为了保持开挖面泥水压力,阀类操作采取自动控制,由转换程序装置控制进行自动管理。在节假日以及故障等停止掘削期间的开挖面泥水压力,同样也由开挖面泥水压力仪、自动控制阀和泵的自动运转联合装置,自动进行控制。(3)泥水平衡控制泥水平衡控制的目的是使泥水加压式盾构开挖面的土体压力达到平衡,保持开挖面的稳定。在盾构施工中要使盾构开挖面压力绝对平衡是不可能36、的,因为受到盾构掘进速度、地层变化、掘进深度及掘进长度等多种因素干扰,必须通过监控手段去达到动态上的相对平衡,以求开挖面的稳定。泥水平衡控制对象随着盾构掘进速度的动态变化,切削进入泥水仓内的泥土量与掘进速度亦成正比变化,其在泥水仓内产生的压力趋势亦呈正比变化。随着掘进距离的增长,在送泥水泵功率一定的条件下,送泥管道的增长会引起送泥水阻力的增加,使进入泥水仓的送泥水压力下降。同时排泥水泵功率一定的条件下,排泥管道增长会引起排泥水阻力的增加,使泥水仓内压力增加。掘进速度变化和送排泥管道增长是泥水仓压力变化的主要干扰源。在影响土体恶性循环的诸因素中(泥水仓压力、掘进速度和泥水密度等),泥水仓压力是影37、响土体稳定的主要因素。因此,泥水平衡控制的主要对象是泥水仓的压力。泥水平衡控制原理泥水平衡控制运用单回路调节器和执行机构(调节水泵转速和控制阀开度)与被控对象构成闭环路反馈,根据被控参数的测量值与给定值之间的偏差,按调节规律,对执行机构进行控制,以达到泥水平衡控制之目的。在不同工况条件下,调节器的设定值、测量值、输出控制之间的关系见下表。状态 调节器名称设定值(SV)测量值(PV) 输出控制停止开挖面水压调切器开挖面水压开挖面水压阀门开度旁路开挖面水压调节器开挖面水压 开挖面水压阀门开度送泥水压凋节器送泥水压 送泥水压 送泥泵转速排泥流量调节器排泥水流量送泥水流量排泥泵转速掘进开挖面水压调切器38、开挖面水压开挖面水压送泥水压调节器跟踪输入送泥水压调节器送泥水压 送泥水压送泥泵转速排泥流量调节器排泥水流量排泥水流量排泥泵转速在掘进状态条件下,开挖面水压调节器根据测得的开挖面水压同设定值进行比较,如果泥水仓压力大于设定值,开挖面水压调节器输出值降低,送泥泵的转速下降,进入泥水仓的送泥水量减少,使泥水仓压力降低。反之亦然。开挖面水压调节器与送泥水压调节器的输出值互为跟踪,能解决过渡过程状态转换的扰动,一旦过渡过程完成,开挖面水压调节器屏蔽跟踪信号,送泥水压调节器仅起信号传递作用。在掘进状态条件下,排泥水密度的变化将导致排泥水流量的变化。这种变化会增加开挖面水压调节器的泥水平衡控制负担。因此,39、由排泥水流量调节器稳定排泥水流量,起到间接控制泥水平衡的作用。当测得排泥水流量小于设定值时,排泥水流量调节器输出增加,排泥水泵转速增加,使排泥水流量增大。反之亦然。(4)泥水输送控制当开挖面水压高于上限值时,暂停掘进,待延时后开启逸流阀、若逸流后开挖面水压恢复正常,则关闭逸流阀。如果开挖面水压高于极限值,则通过旁路调节。如果引起管道阻塞,则进入逆洗状态,否则调整压力设定值。当排泥水流量低于下限值时,暂停掘进,待排泥水流量正常后继续掘进。当排泥水流量低于极限值时,则通过旁路调节。如果引起管道阻塞,则进入逆洗状态,否则调整排泥水流量设定值。管道阻塞时,通过进入逆洗状态清理管道,再进行正常循环,如此40、反复,使管道保持畅通。泥水输送的控制通过可编程逻辑控制器对分布在地面、隧道内、盾构台车上泥水输送系统的各类水泵和阀进行控制。中央控制盘根据泥水输送监控系统主控程序要求,协调泥水输送控制系统正常运行。(5)停歇时的管理在停止掘削时,泥浆循环系统继续循环35分钟,确保送浆管里的泥碴被循环出地面泥浆池,留在泥浆管里的泥浆液性能较好,不容易发生沉淀和堵塞。(6)掘削排土量的检查掘削出来的土通过排泥管排出,由仪器测定送泥水和排泥水的差,通过计算求出实际土粒子量(干砂量)。将仪器电磁流量仪和线密度仪、差压密度计、重量式密度计等安装在送泥管和排泥管途中,测量管内的流量和密度。根据土粒子比重值算出土粒子量,从41、排泥量和送泥量的差值上计算出土粒子量(原则上是计算每一环的掘削出土量)。从对预先的钻孔资料计算的量的差值上进行判断,了解异常情况,但两者的值未必是相同的,最终还是要对两者加以对比作出推定。从以上作业可了解到开挖面的稳定、塌方、超挖以及土质变化等情况,但是由于仪器的误差、掘进速度的变化、送泥和排泥流量的变动、送排泥水比重的变动等而产生偏差,并且用钻孔调查时的刻度漂移测显示出来的可能完全不是实际土体的孔隙比、含水率、粒度组成和地层变化等情况,这就需要有相当的判断能力。为了减少这些误差,要充分注意流量计和密度仪的设置场所、仪器的性能、钻孔的位置和孔数以及土工试验场所和方法等。泥水压力管理(1)泥水压42、力设定在泥水加压式盾构工法中,加在开挖面上的压力,即用泥水使开挖面保持稳定的力,通常应与作用在开挖面上的土压在对抗中保持平衡,上压与开挖面上含水土体的垂直作用的重力和土的内摩擦角大小有关。泥水压力的设定如下:图6.15. 压力设定图设定泥水压=土压(含水压)十气压土压(含水压)为盾构机掘进时盾构机头部2/3高度处的压力。气压的一般标准为0.10.2MPa。(2)设定压力的管理根据线路地质资料,预先设定泥水压力。(3)设定压力的修正对设定的压力值需周密地考虑对开挖面状态的适应情况,并进行推测、跟踪修正。(4)泥水性能管理通常所谓的泥水,是将分散在水中的、具有吸水后明显地呈膨润性质的粘土矿物质的悬43、浮液作为主要成分,并添加分散胶溶剂、有机母水胶剂、加重剂及其它调泥剂,使其成为一种可塑流体。主要材料有清水、膨润土、CMC。主要功能是用泥水来谋求开挖面稳定,在防止塌方的同时,将切削下来的土形成泥水并流畅地运往地面,对刀盘、刀头等掘削设备有冷却和润滑作用。根据不同的土体,确定相应泥水比重、粘度等指标。比重泥水的比重是一个主要控制指标。掘进中进泥比重不易过高或过低,前者将影响泥水的输送能力,后者将破坏开挖面的稳定。泥水比重的范围应在1.011.03 g/cm3。下限为1.01 g/cm3,在土体自立性较好或粘土层中掘进可适当下调。上限根据施工的特殊要求而定,在砂性土中施工、保护地面建筑物、盾构穿44、越浅覆层等,可达1.03 g/cm3。 粘度从土颗粒的悬浮性要求来讲,要求泥水的粘度越高越好,考虑到泥水处理系统的自造浆能力,随着推进环数增加,泥浆越来越浓,比重也呈直线上升,而比重的增加并非说明泥浆的质量越来越高,若在砂性土中施工,粘度甚至会下降,因此,泥水粘度的范围应保持在2535s。考虑到粘度的调整有一个过程,故在泥浆粘度为30s时,即可逐渐增加CMC,添加量的多少视粘度下降的趋势而定。含砂量泥水处理的目的是保留全部粘土颗粒,去除45m以上的砂颗粒,并且45m以下的砂粒也必须控制在一定的范围内,工作泥浆中的含砂量控制在泥水处理中,同样是一个重要指标。析水量和PH值析水量和PH值是泥水管理45、中的一项综合指标,它们在更大程度上与泥水的粘度有关,悬浮性好的泥浆就意味着析水量小,反之就大。泥水的析水量须小于5%,PH值须呈碱性,降低含砂量、提高泥浆的粘度、在调整槽中添加石碱,是保证析水量合格的主要手段。在砂性、粉砂性土中掘进时,由于工作泥浆不断地被劣化,就需要不断地调整泥水的各项参数,添加粘土、膨润土、CMC;在粘土、淤泥质粘土中掘进时,由于粘性颗粒不断增加,使排放的泥浆浓度越来越高,添加清水进行稀释则成为主要手段。泥水配比(重量比) 膨润土泥浆(1m) 膨润土CMC水50kg0.5kg1000kg6.8.6管片拼装本工程工程管片初衬采用错缝拼装方式,有利于提高隧道的总体刚度,改善管片46、的受力状态。其拼装程序如图6.16所示。管片止水条及衬垫粘贴管片选型、下井和运输组织管片就位管片吊机卸车、倒运管片掘进2.0m管片安装区的清理盾构掘进缩回安装位置油缸缩回安装位置油缸推进缸顶紧就位管片管片安装与连接管片环成型整圆管片环脱离盾尾的二次紧固图6.16 管片安装程序图管片选型(1)在管片拼装前应先确定管片旋转的角度,即选择封顶块F的位置,选型必须考虑以下因素: (2)盾构机姿态与隧道轴线相对关系 (3)盾构机姿态与管片姿态的相对关系 (4)盾构机各个千斤顶行程 (5)管片外表面与盾壳内表面的四周间隙(6)管片的上、下、左、右超前量(7) 错缝拼装 (8)后配套台车轨道定位小孔的定位管47、片拼装的方法(1)管片拼装以满足隧道线型为前提,重点考虑管片安装后盾尾间隙要满足下一掘进循环限值,确保有足够的盾尾间隙,以防盾尾直接接触管片。(2)管片拼装必须从底部开始,然后依次拼装相邻块,最后安装封顶块。(3)封顶块拼装前应对止水条进行润滑处理,拼装时先径向插入1400mm,调整位置后缓慢纵向顶推。(4)管片块拼装到位后,应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片,然后方可移开管片安装机。(5)在管片环脱离盾尾后必须保证管片连接螺栓预紧力达到设计要求。管片拼装的质量保证措施(1)严格进场管片的检查,破损、裂缝的管片不用。下井吊装管片和运送管片时应注意保护管片和止水条,以免损坏。(2)止水条及衬垫48、粘贴前,应将管片进行彻底清洁,以确保其粘贴稳定牢固。施工现场管片堆放区应有防雨设施。粘贴止水条时应对其涂缓膨剂。(3)管片拼装前应对管片拼装区及管片相接面进行清洁处理。(4)严禁非管片拼装位置的推进油缸与管片拼装位置的推进油缸同时收缩。(5)管片拼装时,必须运用管片拼装机的微调装置将待拼装的管片与已拼装管片块的内弧面纵面调整到平顺相接,以减少错台。调整时动作要平稳,避免管片碰撞破损。(6)管片拼装质量应以满足设计要求的隧道轴线偏差和有关规范要求的椭圆度及环、纵缝错台标准进行控制。同步注浆及壁后二次注浆同步注浆(1)同步注浆施工工艺流程在盾构掘进过程中,通过盾尾注浆管同时进行同步注浆。必要时,在49、管片脱出盾尾后,通过管片上预留的注浆孔进行多次补强注浆。注浆工艺流程见图6.17。正常合格 不合格不正常注浆结束下一环注浆浆液拌制试验检测浆液运输设备、管路清洗调整注浆参数及方式 图6.17 注浆施工工艺流程图注浆系统准备注浆工况分析符合要求注浆参数设定注浆方式选择注浆开始数据采集与管理计划图表继续注浆注浆效果评价不符合要求二次补强注浆 由于盾构的外径大于管片的直径,随着盾构的推进,在管片与土体之间将产生建筑空隙。为了能及时填充这些空隙,尽可能的减少盾构施工时对地面的影响。所以采用较为有效的同步注浆法,即一边盾构向前推进,一边对盾构后产生的建筑空隙进行及时注浆填充。浆液配比:(1m3),材料单50、位:kg材料水泥砂水粉煤灰膨润土硅灰减水剂用量1709004102805082.7同步注浆浆液的主要物理力学性能满足下列指标:胶凝时间:浆液具有较好的抗水分散性和可注性,胶凝时间一般为410h。固结体强度:一天不小于0.2MPa(相当于软质岩层无侧限抗压强度),28天不小于2.5MPa(略大于强风化岩天然抗压强度)。浆液结石率:95%,即固结收缩率5%。液稠度:812cm浆液稳定性:倾析率(静置沉淀后上浮水体积与总体积之比)小于5%。(2)同步注浆技术参数注浆压力为保证达到对环向空隙的有效填充,同时又能确保管片结构不因注浆产生变形和损坏,注浆压力一般比泥水仓压力大0.61bar。注浆量根据经验51、公式,注浆量取环行间隙理论体积的1.21.6倍,则每环(2.0m)注浆量Q=2030m3。注浆速度同步注浆速度应与掘进速度相匹配,按盾构每完成1环2.0m掘进的时间内完成该环注浆量来确定其平均注浆速度。注浆结束标准采用注浆压力和注浆量双指标控制标准,即当注浆压力达到设定值,注浆量达到设计值的85%以上时,即可认为达到了质量要求。(3)同步注浆方法、工艺与设备同步注浆方法与工艺同步注浆与盾构掘进同时进行,通过同步注浆系统及盾尾的内置注浆管,在盾构向前推进盾尾形成空隙的同时,采用三泵六管路(六注入点)对称同时注浆。注浆可根据需要采用自动控制或手动控制方式。图6.18. 同步注浆示意图设备配置搅拌站52、:自行设计建造水泥浆搅拌站一座,搅拌能力60m3/h。同步注浆系统:配备液压注浆泵3台,注浆能力为320 m3/h,6个盾尾注入管口(其中2个备用)及其配套线路。运输系统:自制砂浆罐车(6m3),带有自搅拌功能。(5)注浆效果检查注浆效果检查主要采用分析法,即根据p-Q-t曲线,结合掘进速度及衬砌、地表与周围建筑物变形量测结果进行综合分析判断。必要时采用无损探测法进行效果检查。(6)同步注浆质量保证措施在开工前制定详细的注浆作业指导书,并进行详细的浆材配比试验,选定合适的注浆材料及浆液配比。制定详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆量控制程序,严格按要求实施注浆、检查、记录、分析,及时做出P(注浆53、压力)-Q(注浆量)-t(时间)曲线,分析注浆速度与掘进速度的关系,评价注浆效果,反馈指导下次注浆。成立专业注浆作业组,有富有经验的注浆工程师负责现场注浆技术和管理工作。根据洞内管片衬砌变形和地面及周围建筑物变形监测结果,及时进行信息反馈,修正注浆参数和施工工艺,发现情况及时解决。做好注浆设备的维修保养,定时对注浆管路及设备进行清洗,保证注浆作业顺利连续不中断进行。当环行间隙充填不够,造成的地层变形不能得到有效控制或变形危及地面建筑物安全时,通过吊装孔对管片背后进行补充注浆。同步注浆壁后注浆主要用于过建筑物和地下管线的土体加固。当盾构穿越穿越后,根据沉降情况,采取壁后二次注浆的方法加固土体,直54、至稳定。具体压浆视实际情况从脱出盾尾后的第5环衬砌管片预留孔中注入地层。二次注浆以水泥、水玻璃等材料为主,采用水泥浆:水玻璃=1:1(体积比)其中水泥浆水灰比为1:1(重量比)。箱涵拼装中间箱涵采用C35钢筋混凝土预制,顶板宽5.6m,侧墙高2.254m,顶板及侧墙厚0.4m,底部是拱形结构,厚度为0.369m,箱涵纵向宽2.0m,分为A、B、C三种类型,箱涵通过顶板4根M30螺栓连接。箱涵拼装工艺要求(1)中箱涵采用箱涵运输车进行运输,当运至工作面后,由专用的箱涵吊装夹具完成拼装就位。(2)在保证中箱涵顺利连接的前提下,中间箱涵顶面与圆形隧道结构水平轴线距离、中箱涵竖直轴线与圆形隧道结构竖直55、轴线距离偏差需控制在10mm之内。(3)中箱涵与管片环应一一对应,如出现底部支座压在管片环缝现象时,应将该节中间箱涵往掘进方向前移一环管片宽度,空缺部位采用现浇钢筋混凝土连接。(4)当管片环缝出现错台造成中间箱涵连接困难时,应对支座底部打磨或设置钢垫板对高程进行调整。(5)平、竖曲线段中箱涵拼装时,可通过在中箱涵位于曲线外侧长边部位粘贴薄板(如丁晴软木胶板)的方式调整间隙,以实现对曲线半径的拟合。带压作业当需要更换刀具、检查工作面状况、排除夹层或意外故障时,人员及材料需要进入密封仓工作,在泥水压力平衡状态下须先转换为气压平衡,才能进入密封仓,但人员与材料进入密封仓具有一定的危险性,必须严格按照56、人员舱的安全操作规程和有关说明进行操作。进出密封仓的程序图6.19人员进仓流程图 图6.20人员离仓流程图安全技术措施(1)必须严格控制密封仓与人舱的压力,一般宜控制在0.81.6bar。(2)在有压状态下进入密封仓作业前,应将密封仓内的泥浆液面降至较低点或排空。(3)必须严格按照国家有关规定进行操作。(4)在有压力状态下进入密封仓内的工作人员必须经过体检并具有相应的作业资质,在工作前要进行严格的技术交底。隧道防水施工措施根据施工设计要求,本工程隧道防水等级为一级,其要求管片结构达到无渗漏无湿渍,隧道上半部达到无渗漏可偶有湿渍,下半部允许有少量渗漏水,但渗漏水量小于0.1L/m2d。防水设计为57、:管片抗渗等级为S12,管片接缝处设置密封垫沟槽,内填高弹性三元乙丙橡胶密封垫,隧道上部45范围内的管片间采用单组份亲水性聚氨脂密封胶进行嵌缝,螺栓孔及管片吊装孔则采用遇水膨胀橡胶密封圈密封防水,另外环行间隙采用同步注浆来作为隧道防水加强层。为达到设计的防水标准,在施工中应着重做好以下的工作:(1)管片自防水图6.20 管片拼装缝防水示意图a、管片采用C50高强度混凝土,抗渗等级为S12。在过程,管片生产时要严格控制生产,加强检测,保证管片的抗渗等级、强度以及各项质量指标符合设计要求。 b、加强管片堆放、运输中的管理和检查,防止管片开裂和运输中碰掉边角。c、管片进场和下井前应作外观检查,保证有58、缺陷的管片不得使用。(2)管片拼装缝的防水管片拼装缝的防水是非常关键的环节,故在施工中应做好以下工作:a、选购专业厂商生产性能优良的防水密封圈、粘结剂,并对进场的防水材料进行严格的检验,确保其质量合格。b、高弹性三元乙丙橡胶密封垫在粘贴前,应将管片进行彻底清洁,待粘贴面无尘、无油、无污、干燥后再粘贴,以确保其粘贴稳定牢固,保证粘贴质量。c、管片安装前应对管片安装区进行清理,保证安装区和管片相接面清洁。d、对已粘贴好橡胶的管片,在运输和拼装中应避免擦碰,以防密封垫剥离、脱落或损伤。(3)管片拼装缝的嵌缝防水嵌缝防水位于隧道上部45,管片间采用单组份亲水性聚氨脂密封胶进行嵌缝,根据各洞段的施工及防59、水功能要求,所需嵌缝范围见下表。表6.2 不同洞段嵌缝范围对应表工程部位嵌缝范围始发、到达井每个洞门段30m,计20环整环嵌缝2个洞门其它盾构段每环拱顶240范围具体施工方法如下:A、嵌缝施工区域定位:首先分别以45半径为2700mm计算出弦长即嵌缝施工区域,然后按此长度制作两条轻质铝合金条(断面:2040mm),分别取其两铝合金的中心点,并用胶布捆扎好1.5米的水平尺(水平尺与铝合金尺水平)。然后将铝合金条靠紧管片,观察铝合金条上的水平尺的水平点是否水平,并作出铝合金位置的调整,直到水平尺水平点在水平的位置上,则在铝合金条两端接触管片处作标记,再在另一环管片按造上述同样操作定出标记,最后在两60、环的标记处纵向画出直线,则此两直线间的区域为施工区域。B、在嵌缝干燥后,用毛刷在缝中涂上YJ302界面处理剂,隔15分钟后将聚乙烯薄膜放入缝中,然后填充氯丁胶水泥,并将表面修平整。待材料干固后进行洒水湿润养护,并保持表面湿润,防治材料干裂。C、氯丁胶水泥拌制施工:加入525硅酸盐水泥,水灰比为1:0.4,拌制好后,应在一小时内用完,随用随拌。D、在基面上现涂一层氯丁胶乳,待氯丁胶乳不粘手后涂抹第一道氯丁胶水泥,厚度约为5mm。待第一道氯丁胶水泥初凝后再抹第二道氯丁胶水泥到需要求的厚度。EYJ302界面制拌制施工:加入适当的水,水灰比为1:4,充分搅拌后应放置5分钟,再充分搅拌一次。往施工基面涂61、刷约2mm厚,待凝结后则可进行施工外层材料。在材料凝固后严禁使用。(4)螺栓孔、吊装孔防水a、螺栓孔的密封圈采用遇水膨胀橡胶材料,利用压密和膨胀双重作用来加强防水。b、吊装孔迎水面在管片生产时预浇5cm的同级数混凝土,可起到很好的防水效果,如要通过吊装孔进行注浆,注浆结束后填入遇水膨胀密封材料,然后用防水砂浆封堵孔口。c、吊装孔螺栓套管外侧采用遇水膨胀橡胶环形密封圈加强防水,在管片生产时预置。(5)同步注浆加强防水同步注浆作为外加防水层,按本工程中同步注浆章节中的有关方法,确保同步注浆的及时性、耐久性以及充填的密实性,切实起到加强防水作用。VMT导向技术和地面监测VMT导向技术(1)VMT导向62、技术简介由激光经纬仪发射出一束可见红色激光束,激光束照射到ELS靶,光束相对于ELS靶的位置已精确测定,水平角是由激光经纬仪照射到ELS靶的入射角决定的.在ELS靶内部安装有一个监测ELS靶倾角和转角的双轴传感器,可以分别测ELS靶的上下倾角(yaw angle)、左右倾角(pitch)和入射点相对于ELS靶的中心线的旋转角(roll)。激光照射到ELS靶的间距由TCA全站仪的EMD测定。这样,当测站坐标和后视坐标确定后, ELS靶的方位和坐标就确定下来了。根据ELS靶的中心和盾构机的主机轴线平面几何关系,就可以确定盾构机的轴线。再把隧道设计中心线(DTA)的坐标(米/个)输入隧道掘进软件,就63、可以全天候的动态显示盾构机主机和隧道设计中心线(DTA)的关系。VMT导向原理见图6.21。LASERTarget Board 2Target Board 1图6.21 VMT导向原理示意图为了阐明激光导向系统的原理,首先介绍一些与盾构机及隧道有关的坐标系:地面直角坐标系(O-XYZ):简称地面坐标系,根据隧道中线设计而定,一般为地方坐标系。洞内(外)控制点、测站点、后视点以及隧道中线坐标,均用该系坐标表示。盾构机坐标系(F-xyz):在盾构机水平放置且未发生旋转的情况下,以盾构机刀头中心前端切点为原点,以盾构机中心纵轴为x轴,由盾尾指向刀头为正向;以竖直向上的方向线为z轴, y轴沿水平方向与64、x、z轴构成左手系。盾构机坐标系是连同盾构机一起运动的独立直角坐标系。盾构机尾部中心参考点、盾构机棱镜等相对盾构机的位置都以此系坐标表示,这些坐标由盾构机制造商测定并给出 。棱镜中心坐标系(P-xyz): 原点为安装在盾构机尾部的棱镜的中心,与盾构机坐标系平行。(2)描述盾构机姿态的要素描述盾构机姿态的参数有:刀头坐标(xF,yF,zF):水平角A;倾角;旋转角。由盾构机姿态及设计隧道中线,可推算如下数据:刀头里程:刀头、盾尾三维偏差;平面偏角(Yaw):盾构机中心轴线和设计隧道中线在水平投影面的夹角;倾角(Pitch):盾构机中心轴线和设计隧道中线在纵向(线路前进方向)竖直投影面的夹角;旋角65、(Roll):盾构机绕自身中心轴线相对于水平位置旋转的角度。(3)激光导向系统工作过程该导向过程包括如下6个步骤。棱镜P点坐标和旋转参数的获取。刀头、盾尾中心的地面坐标系三维坐标解算。拟合修正曲线:以盾构机横向、竖向偏移量和设计隧道中线为参数,拟合修正曲线。可人工输入修正曲线的曲率半径等参数,以控制盾构机回到设计轴线。推进:根据修正曲线由可编程逻辑控制器(PLC)控制机械设备,调整各油缸杆的伸长量。自动导向系统的测绘学原理实质是:已知两坐标系之间的3个平移参数和3个转角参数,求解一个坐标系内的参考点在另一个坐标系中的坐标。进一步比较该系内盾构机参考点和对应理论隧道轴线坐标偏差,拟合修正曲线。地66、面监测(1)监测项目与测点布置根据设计要求,在施工过程中盾构段需要进行监测的项目有:土体变形监测,如地表沉降; 建筑(构)物监测,如房屋沉降与倾斜、地下管线沉降等;监测项目及频率见下表。表6.3 监测项目及频率表序号监测项目监测仪器监测频率1地表沉降N3精密水准仪,铟钢尺等距盾构前后20m,12次/天;距盾构前后50m,1次/周。2建筑物沉降及倾斜3地下管线沉降(2)监测控制标准在信息化施工中,监测后应及时对各种监测数据进行整理分析,判断其稳定性,并及时反馈到施工中去指导施工。根据以往经验以铁路隧道喷锚构筑法技术规则(TBJ108-92)的级管理制度作为监测管理方式(表6.4)。表6.4 监测67、管理表管理等级管理位移施工状态U0Un/3可正常施工Un/3U0Un2/3应注意,并加强监测U0Un2/3应采取加强支护等措施表中:U0实测位移值Un允许位移值Un的取值,也就是监测控制标准。根据以往类似工程经验、有关规范规定及招标文件“通用技术条件”的要求,提出控制基准见表4.5。表6.5 监测控制标准表序号监测项目控制标准来源1地表及建筑物沉降30mm招标文件及相应规范2建筑物倾斜钢筋砼结构3.0砖木结构3.5根据上述监测管理基准,可选择监测频率:一般在级管理阶段监测频率可适当放大一些;在级管理阶段则应注意加密监测次数;在级管理阶则应密切关注,加强监测,监测频率可达到12次/天或更多。(368、)监测方法图6.22基点埋设示意图地表隆陷监测a、测量仪器DSZ2精密水准仪,铟钢尺等。b、基点埋设方法基点应埋设在沉降影响范围以外视野开阔、通视条件较好的地方;基点数量根据需要埋设,基点要牢固可靠,如图4.11所示。c、隆陷测点埋设隆陷测点埋设,用冲击钻在地表钻孔,然后放入长200300mm,直径2030mm的圆头钢筋,四周用水泥砂浆填实。d、测量方法观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制,每测点读数高差不宜超过0.3mm,对不在水准路线上的观测点,一个测站不宜超过3个,如超过时,应重读后视点读数,以作核对。首次观测应对测点进行连续两次观测,69、两次高程之差应小于1.0mm,取平均值作为初始值。e、隆陷计算在条件许可的情况下,尽可能的布设导线网,以便进行平差处理,提高观测精度,水准线路闭合差应小于0.3(mm)(N为测站数),然后按照测站进行平差,求得各点高程。施工前,由基点通过水准测量测出隆陷观测点的初始高程H0,在施工过程中测出的高程为Hn。则高差HHnH0即为隆陷值。f、数据分析与处理时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图,根据沉降规律判断围岩稳定状态和施工措施的有效性。图6.23 建筑物沉降测点示意图当位移时间曲线趋于平缓时,可选取合适的函数进行回归分析。预测最大沉降量。作横断面和纵断面沉降槽曲线,判断施工影响范围、最大沉降坡70、度、最小曲率半径、土体体积损失等。地表建筑沉降与倾斜观测a、监测仪器DSZ2精密水准仪,铟钢尺等。b、测点埋设在地表下沉的纵向和横向影响范围内的建筑物应进行建筑物下沉及倾斜监测。沉降测点埋设,用冲击钻在建筑物的基础或墙上钻孔,然后放入长直径200300mm,图6.24 建筑物倾斜计算示意图半圆头弯曲钢筋,四周用水泥砂浆填实。测点的埋设高度应方便观测,对测点应采取保护措施,避免在施工过程中受到破坏。测点的布设如图6.23所示。c、观测方法:地表隆陷观测同建筑物下沉及倾斜计算,在条件许可的情况下,尽可能的布设导线网,以便进行平差处理,提高观测精度。施工前,由基点通过水准测量测出建筑物沉降观测点的初71、始高程H0,在施工过程中测出的高程为Hn。则高差HHnH0即为建筑物沉降值。在建筑物沉降值后,进行倾斜计算,如图6.24所示:tg=s/b=SH2/Hf (1)SH2=Hfs/b (2)SH2为所求建筑物水平位移为所求建筑物水位移产生的倾斜角d数据分析与处理绘制时间位移曲线散点图当位移时间曲线趋于平缓时,可选取合适的函数进行回归分析。预测最大沉降量。根据所测建筑物倾斜与下沉值,判断建筑物倾斜是否超过安全控制标准。及采用的工程措施的可靠性。地下管线安全观测a、监测仪器DSZ2精密水准仪,铟钢尺等。b、测点埋设在地表下沉的纵向和横向影响范围内的地下管线安全监测,基点埋设同地表建筑物下沉与倾斜量测。72、沉降测点埋设,用冲击钻在地下管线轴线上方的地表钻孔,然后放入直径2030mm的半圆头钢筋,其深度应与管线底一致,四周用水泥砂浆填实。c、观测方法:与地表隆陷观测同。d、管线沉降计算施工前,由基点通过水准测量测出管线沉降观测点的初始高程H0,在施工过程中测出的高程为Hn。则高差HnH0即为地表沉降值。根据地表沉降值,进行管线的安全检算。e、数据分析与处理绘制时间位移曲线散点图,据以判定施工措施的有效性。位移时间曲线趋于平缓时,可选取合适的函数进行回归分析,预测管线的最大沉降量。沿管线面沉降槽曲线,判断施工影响范围、最大沉降坡度、最小曲率半径等。根据数据分析结果,检算管线的安全性。施工测量与监测的73、质量保证措施(1)根据监理工程师提供的测量数据资料布设控制网点,控制网点必须完全吻合监理工程师提供的三角网点和水准网点的基本数据,并应满足规定的测量精度。(2)根据监理工程师提供的测量数据资料精确地测定建筑物的位置,进行放样,完成全部测量数据的计算工作。(3)负责保护和保存好全部三角网点、水准网点和布设的控制点,使之容易进入和通视,防止移动和损坏。(4) 测量放线必须经现场监理工程师复核无误后才能进行下一道工序的施工。(5)建立专业监测小组,由具备丰富的施工经验、监测经验及 有结构受力计算、分析能力的工程技术人员组成;除及时收集、整理各项监测资料外,还需对这些资料进行计算、分析和对比。(6)需74、设置观测点监测工作,应在工程开工前做好监测设计方案,报送监理工程师审批。并应及时敷设观测点,以便工程施工前(初始读数)和施工中进行观测。凡永久性变形观测点的技术文件交业主。(7) 变形观测的频率,一般在基坑开挖和降水前观测2-3次,每次相隔10天左右。开工根据工程进度实施经常性观测。对永久性观测点的监测按设计要求和工程需要进行。(8)对施工可能危及附近建筑安全施工段的监测,应进行地表沉降、变形和连续收敛、支撑轴力测试、附近建筑物沉降观测的监控测量。7.后期S550与S623/S624井底空间的利用规划 因为S550管片、箱涵、砂浆等物料运输采用无轨运输,S623/S624物料采用电瓶车轨道运输75、,运输方式不同,现有井底和拼装完箱涵以后的箱涵顶存在1.55m高差,原计划井底36m共用的想法不能实现。为了尽可能减少后期三台盾构物料运输的干扰,提高效率,采取的措施如下: (1)需要对既有井底进行改造,在竖井底东侧增设钢结构平台(见图7.1竖井底部钢平台搭设示意图),平台高出现有井底面3.0米,顶部用来放置地泵及其它小型设备(共S550转运砂浆及后期边箱涵浇筑混凝土);在钢平台底部设置电瓶车轨道,增加S623/S624 有轨运输轨道长度。(2) 在竖井底西侧设置钢结构平台,平台顶面与大盾构中间箱涵顶面平齐,该段保持平坡。靠西侧放置P2.4泵以及配电柜等设施,平台面和中间箱涵面设置两车道,使管76、片车(箱涵车)能与砂浆罐车在井口能同时停放装管片(箱涵)和放砂浆。(4)在北洞洞口内西侧延伸钢平台用于避车,钢平台在洞内延伸长度为3米。(5)井底大里程方向增加简易门吊,用于S623/S624管片等物料的装车,提高S623/S624 物料运输效率。(6)风机安装暂考虑在地面与S623、S624风机设备平行摆放,并通过井内横梁固定风筒送风下井。图7.1竖井底部钢平台搭设示意图8.盾构始发施工风险及应对措施8.1施工风险 (1)盾构吊装下井风险因盾构机刀盘及各分块、台车体积庞大,吊装下井时存在一定的安全风险,可能会因此造成盾构机设备损坏或者出现人员受伤风险。(2)盾体前移通过导台风险 因盾体采用非77、正常掘进手段平移,姿态不易控制,加之洞内空间狭小,存在盾体移动姿态超限的风险。(3)反力架安装风险 因反力架在洞内组装,无法使用大型吊装设备进行吊装施工,存在不能精确定位风险。(4)盾尾密封受损风险 浇筑洞口段工艺底板及空推段管片底部混凝土填充过程中存在盾构机底部盾尾刷被混凝土污染、固化受损风险。(5)刀盘碰壁掘进时漏浆风险 刀盘碰壁掘进时,帘布橡胶板不能预期正常工作,存在大量漏浆的风险。(6)开挖面失稳风险 盾构掘进过程中掌子面泥水平衡失效,导致开挖面失稳,存在隧道超欠挖或引起地表沉降超标。(7)刀具更换风险在上软下硬段换刀需要带压进行,易发生人员安全事故,引发换刀风险。(8)盾构掘进轴线偏78、差盾构在软硬不均地层段掘进时参数控制不当,或出现其他不可预知因素,导致轴线出现较大偏差。8.2 风险应对措施 (1)盾构吊装下井风险编制吊装安全方案和应急预案;根据盾构机刀盘、各分块、台车重量级体积大小,选定吊具;吊装前对吊点、吊具、吊带等进行检查,确认安全后方可进行吊装作业;对参加吊装作业人员的培训,进行安全交底,从而规避吊装风险。(2)盾体前移通过导台风险精确计算井下及洞内各土建承台高程,预留缓冲空间;在盾构平移过程中缓慢进行加强观察联系,发生异常情况下及时停机,找出原因后方可继续进行;采用辅助液压站,充分考虑传力大小与形式。(3)反力架安装风险精确计算吊装反力架分块时所需预埋锚杆形式,吊79、装前在洞壁将隐藏反力架位置进行放样,标定各螺栓孔位置,在吊装过程中缓慢进行,吊装隐藏完成后对分块进行加固;精确控制反力架底部块的高程控制,避免最后出现无法合拢。(4)在空推段施工过程中盾尾密封受损风险 制作安全气囊,在浇筑混凝土和填充管片底部空隙时向气囊内充入气体,在盾尾刷和混凝土之间形成隔离带,保护盾尾密封;盾体内底部装弧形钢构件保护盾尾刷。(5)刀盘碰壁掘进时漏浆风险安装洞门钢环时精确定位,使洞门钢环与管片保持垂直位置,减小帘布橡胶板和管片间的接触间隙;在洞内预备充足污水泵,当泥水大量泄漏时及时进行抽出;储备棉絮、快干水泥等物资,在泥水渗漏时进行人工封堵;利用洞门钢环预留注浆孔注水泥水玻璃80、双液浆进行封堵。(6)开挖面失稳风险加强泥浆管理,对不同的地层段采用不同泥水配比,使泥浆与地层具备适应性,在掌子面能形成泥水压力平衡。加强地质预报,在软弱地层预先进行地表注浆加固,使地层具备自稳性和气密性。防止掘进过程中地面出现漏气、漏浆,从而导致地面沉降超标。加强刀具管理,当刀具磨损量超标时及时更换。(7)刀具更换风险制定带压刀具更换专项方案,换刀过程中严格执行换刀方案。选定有经验的专业队伍进行换刀施工,换刀前做好三级安全教育。选定专业潜水学校教师进行操仓,将操仓风险降低为零。(8)盾构掘进轴线偏差每日复核VMT测量数据,发现异常及时处理。在上软下硬地层掘进时注意掘进参数,当发现某组推进油缸81、伸出长度异常时及时停机查明原因。加强管片拼装和隧道注浆管理力度,防止管片变形过度从而导致隧道轴线误差过大。9. 现场突发事件应急措施及应急预案9.1 突发事件紧急救援组织机构与管理职责为了预防和控制重大事故的发生,并能在重大事故发生后有条不紊地开展救援工作,根据本工程施工的特点、范围,对施工现场易发生重大事故的部位、环节进行监控,制定施工现场生产安全事故应急救援预案,根据应急预案建立应急救援组织,配备必要的应急救援器材、设备,并定期进行演练。一、应急救援组织机构应急救援组织机构见图9.1。发生突发事件上报程序见图9.2。二、管理职责救援领导小组:主要任务是施工风险的预防、控制、补救、查处的管理82、指挥工作。负责调集人员、救援物资、车辆,抢救生命财产,事故现场的指挥工作。行动组:主要是在施工现场看见或听见火情、涌水涌砂等事故,要立即召集施工人员迅速赶到现场救护,尽可能把事故控制在最小限度,减小对环境的污染。工区项目经理工区项目总工工区项目副经理对外联系组现场协调组物资供应组信息传递组负责及时与当地公安、消防、卫生防疫、安全监察等政府部门沟通善后处理组负责及时协调抢救现场等各方面工作,积极组织救护和现场保护负责及时提供所需交通工具、器材、通讯、药品等急救设备负责及时向相关人员传达事故发展动态负责及时安排好事故伤亡者及其亲属的善后事宜图9.1 应急救援组织机构同时派人迅速报告项目领导。平时负83、有监督、检查、纠正违反程序或技术规定的行为。救护组,主要任务是及时赶到事故现场救护伤员,送往医院医治伤员和完成领导交给的其它任务。1、报警组:主要任务是负责报警和听从第一到达事故现场领导的命令。应急物资储备发生突发事件业主上级主管部门判断项目经理部一般事故严重事故现场保护防汛领导小组驻地监理工程师提交处理意见驻防汛领导小组物资人员机械定点医院调动应急物资、机械设备人员进行抢修施工按照监理审批方案实施验收合格上级主管部门现场抢修业主主图9.2 发生突发事件上报程序时要清楚说明事故发生时间、地点、方位、事故是否造成人员伤亡等情况。报警后,要立即派人在单位门口和交叉路口迎接消防车等救援车辆。2、通讯84、联络组,主要任务是上传下达领导指令和有关情况,对内要告知事故发生情况,如发生伤人或塌方等事件,并对外联络,通知人员和设施迅速赶到事故现场进行抢救。3、疏散引导组,事故发生时,疏散组长应立即带领本组人员弄清本工程疏散出口和消防通道情况;引导施工人员正确逃生;在要道关口处设专人指挥,克服拥挤情况。9.2救援措施一、避难措施1、避难设备在隧道内的适当场所除要准备相当数量便携式器具、呼吸用保护器具外,还必须准备有相当数量包括避难梯子、安全绳索、避难袋及异常出水时的救生衣等避难器具,以便在发生异常时能供作业人员使用。同时,要避难和救护人员清楚紧急之际所设置的各种避难救场所,在这种场所要布置指示灯或用荧光85、涂料等显示出来。而且,对这类装备的场所和器具的使用方法都要大家详细知道,同时,还必须经常保持有效和清洁。 呼吸用保护器具。在因洞内有火灾、可燃性气体爆炸、燃烧、喷出等而发生的一氧化碳、缺氧空气中进行躲避时备用的,这类简易扩护器、呼吸用保护具、一氧化碳面罩(在缺氧空气中无效果)等的准备数量,必须要多于在作业地点附近工作的作业人员数。在距掌子面500m外设置以作备用。便携式照明器具及其它器具,在距掌子面100m以外设置。 手电筒、蓄电池灯等便携式照明器具。在配备可集体避难的强力电池的便携式电灯或按有效的间隔距离安设非常用照明装置,就不再配备多于作业人数的便携式照明器具。 通讯与报警设备。在工程施工86、中,为了使有关作业人员及周边人员能迅速知道异常涌水涌砂、火灾坍塌等突发事件,要设通话装置和警报设备,而且,还必须将设置的场所和使用方法让有关作业人员周知。通话设备在项目经理部各部门、盾构操作室、工地值班室、洞口或竖井井底,斜井井口、洞内350m左右间隔、掌子面及其它必要的地方设置通话设备。通话设备采用洞内电话或者对讲机、无线通讯设备等。使用电源的的通话装置,要配备备用电源,以便停电时也能使用。警报设备警报设备,要根据通话联络设备设置场所进行设置。警报设备设在距掌子面达100m远的地方。设置有警报设备的场所,要做到即便是在停电时也能够识别。传递警报用的机器,要在使洞内全体作业人员都能听到警报的地87、方设置,在噪音大的场所,最好并用除警报声以外的旋转灯等能用肉眼看到确认出为警报的综合方式。警报设备,采用手动警报设备(手动警笛、便携式话筒警笛、电灯闪光装置、紧急铃声等)、自动警报设备(带警报便携式警报测定器、集中管理自动警报器等)、旋转灯(自动警报连动旋转灯等)、广播设备用的扩音器、其它警报设备的任何一个种类和组合。使用电源的警报设备,要配备备用电源。 避难设施成为避难通道的地方,要努力整理整顿,不妨碍运输材料等的通行,同时必须确保不妨碍作业人员等通行。为了作业,在成为避难道路的地方放置机械和材料时,要设置安全灯或涂发光涂料的标识,以便即使停电时也能识别。此外,在洞内的交叉点和估计有危险的通88、路上也设置能识别的标识。在避难场所里要设置压缩空气的送气设备、通话装置、呼吸用保护具、便携式照明器具、灭火器、灭火用具、洞内消防水拴、抢救医药等。 避难措施为了在发生紧急事故时能迅速地进行避难,对于隧道工程,要在避难通道里,按一定的间隔距离设置备有应急电源的应急(诱导)灯。应急指示灯,在直线部分的间距大多分为50100m,有关其设置间距和维修保养都需要统一布置。此外,对于在设置应急灯时应注意的事项如下:在应急灯的附近要设通报设备、避难用器具、灭火器等。对于在通道的分岔路口,要设置应急灯以标明退避的路径方向。要考虑到应急灯的备用电源。为对紧急事态有所准备,必须定期进行能安全退避的避难训练,并将其89、结果记录保存。对紧急事态发生的避难训练,要训练成让洞内作业人员向安全场所避难的一系列方法,采取的警报、通报、灭火、避难等紧急的相应措施。避难训练要预告制订训练计划后实施,要将有关警报设备、通话装置、避难用器具等的使用方法使大家熟知。避难训练的周期:是在距隧道掌子面500m处时进行一次,以后每6个月内进行一次。二、救护措施1、救护计划在发生灾害时,制定能够将被害者和洞内作业人员迅速救出救护的体制。在洞内由于发生紧急事故造成有受伤灾害时,要迅速向有关部门通报与协商,充分考虑防止二次灾害发生,救出受伤者或留在洞内的人等,进行适当的救护。救护计划主要包括下列内容: 在紧急事故发生时,有关部门与作业场所90、内的联络体制。 救护技术管理者与救护班成员的组成编制等救护管理组织体制。 救护机械器具的种类与保管场所。 救护机械器具的维修保养管理。 救护教育训练计划。 为了确保救护作业的安全需要注意的事项。2、救护管理体制为对紧急事故发生有所准备,施工前要选出救护技术管理者,并让其进行有关救护训练及救护必须措施训练等。拟定出救护管理体制,成立救护班,一般由班长1名、负责准备救护器械供给员1名、班员35名组成。在救护时,由于二次灾害的危险性高,所以经常与消防队等有关单位取得联系,首先要考虑到救护班全体人员本身的安全。3、救护设备为对紧急事故的发生有所准备,不但要准备救护所必须的呼吸用保护器具、可燃性气体等浓91、度测定仪器、便携式照明用器具等救护设备和器械设备,还要进行适当管理,以便能够随时有效使用。为了救护,更需配备救护用呼吸保护具、便携式氧气和可燃性气体等的测定仪器、便携式照明用器具、便携式电话、小型灭火器、担架、安全绳索、长筒靴、粗白线手套及其它的必须救护设备和器械。为了救护所需的呼吸用保护具有氧气呼吸器和空气呼吸器,要选择使用时间长的类型。作为主要救护器具有氧气呼吸器、救生气垫船型空气呼吸器等。再者,救护设备和机械,必须经常进行保养管理,以便在紧急时能够立即使用。4、救护训练要就有关救护必须的机械器具等的使用方法、急救措施、救护方法救护对训练。救护训练要对呼吸用保护具、救护机器、测定仪器仪表等92、的操作和使用方法进行训练,以便为了救护而入洞的救护人员能够安全活动。并且,除了对受伤者做人工呼吸、心脏按摩苏醒抢救措施外,还要进行止血、骨折部位的固定、烧伤等的应急治疗。再者,其训练周期规定为当隧道等长度达1000m时要训练一次,其后每一年以内训练一次。5、救护物资为对付可能发生的隧道涌水、坍塌等突发事件,要事先准备一定量的编织袋(沙袋用)、注浆设备、材料(现场配制)及其他突泥涌水处理用材料、机具。设专人进行管理,确保抢险物资设备能随时投入使用。6、救护措施当突发事故时,在场值班领导、领工员、工班长或安全员,应立即组织人员迅速撤离危险区域,无法立即撤离的机械不予撤离,以人为主,确保施工人员生命93、安全。撤离危险场所(一般撤离至洞外)后,立即清点现场施工人员数量,查看有无人员未逃离现场,并立即上报有关情况给项目部领导。项目部领导接到通知后,应立即启动应急救援程序,组织人力、物力全力抢险救灾,减少降低灾害损失。当发生人员伤亡时,按紧急抢险方案及时进行救援工作。在确保救援工作人员无生命安全威胁的情况下进行抢救工作,若自身无救援能力时,及时上报当地政府或相关部门进行救援,同时做好相关配合救援工作。当抢救出伤员时,根据伤员人数、受伤程度,由医务人员在现场采取相应的急救措施后,按照“先重后轻”的原则,及时将伤员送到医院进行抢救、治疗。现场采取安全警戒线或隔离措施,防止其他人员进入危险区域,避免灾害94、损失的扩大。根据灾害损失情况,按照国家和地方各级政府有关法律、法规及条文的相关规定,及时上报上级机关或相关部门,等待下一步的调查处理。9.3 应急救援预案结合盾构始发的工序作业特点,存在火灾、有高处坠落、触电、暴雨洪水等风险。对此制定专项应急预案。预案的内容包括工程概况、事故形式、事故的危害和造成的经济损失、救灾技术方案、防灾措施、救灾领导小组以及事故发生后的联络、救护、疏散和善后处理工作等。9.3.1 火灾事故应急预案1、发生火灾先判明起火部位、燃烧的物质,并迅速报警。2、在消防队到达之前,灭火人员可以采取断开电源,撤离周围的易燃易爆物品的办法控制火势蔓延,根据起火物质,使用相关的灭火工具。95、3、灭火现场要专人统一指挥,防止混乱,灭火过程中应防止中毒、倒塌、坠落等事故发生。4、消防队到达后所有施工人员必须服从和配合消防工作,立争将灾害控制到最低程度。9.3.2 物体打击及高空坠落事故应急预案物体打击或高空坠落可能造成的伤害有:颅脑损伤、胸部创伤(如肋骨骨折)、胸腔储器损伤、腹部创伤等。当发生物体打击事件和有人自高处坠落摔伤时,应注意保护摔伤及骨折部位,避免应不正确的抬运使骨折错位造成二次伤害,并及时向工地负责人报告,拨打急救电话“122”或送医院救治,送医院途中不要乱转病人的头部,应该将病人的头部略抬高一些,昏迷病人取昏迷体位,防止呕吐物吸入肺内。抢救过程中尽快将事故情况向项目部应96、急处理小组汇报,应急事件处理小组到达事故现场指挥抢救,根据事故情况大小向上级主管部门、安检、公安部门报告并按规定填写安全事故报告书。9.3.3 触电事故应急预案1、有人触电时,抢救者首先要立刻断开近处电源(拉闸、拔插头),如触电距开关太远,用电工绝缘钳或干燥木柄铁锹、斧子等切断电线断开电源,或用绝缘物如木板、木棍等不导电材料拉开触电者或者挑开电线,使之脱离电源,切忌直接用手或金属材料及潮湿物件直接去拉电线和触电的人,以防止解救的人再次触电。2、触电人脱离电源后,如果触电人神志清醒,但有些心慌、四肢麻木、全身无力;或者触电人在触电过程中曾一度昏迷,但已清醒过来,应使触电人安静休息,不要走动,严密观察,必要时送医院诊治。3、触电人已失去知觉,但心脏还在跳动,还有呼吸,应使触电人在空气清新的地方舒适、安静地平躺,解开妨碍呼吸的衣扣、腰带,若天气寒冷要注意保持体温,并迅速请医生(或打122)到现场诊治。4、如果触电人已失去知觉、呼吸停止,但心脏还在跳动,尽快把他仰面放平进行人工呼吸。5、如果触电人呼吸和心脏跳动完全停止,应立即进行人工呼吸和心脏胸外按压急救。9.4 应急救援预案演习所有施工现场人员都要参加应急演习,以熟悉应急状态后的行动方案,确保所有职工熟知应急预案内容。对应急预案定期检查,不断完善,确保事故一旦发生,应急预案、救援制度能快速反应执行,确保施工人员人身安全。