1、目 录第一章工程概况5一、编制依据5二、工程简述51、总体概述52、线路情况63、衬砌结构6三、工程地质61、地质构造62、工程、水文地质条件6四、工程特点6第二章工程总体策划6一、工程总体方案描述6二、劳动力配置6三、施工机械设备配备计划6第三章施工管理网络6一、施工组织管理网络6二、技术管理网络6三、质量管理网络6四、安全管理网络6第四章盾构机设备简介6一、中铁装备CREC-089/090盾构机简介6二、盾构机主要功能6第五章施工准备工作6一、施工平面布置6二、技术准备6三、人员培训6四、材料和设备6五、施工通讯系统建立6第六章盾构施工方案6一、TBM施工简介6二、施工控制要点6三、盾构大2、坡度施工控制措施61、主要施工参数设定及计算62、同步注浆填充质量控制63、管片上浮与姿态控制64、水平运输安全控制6四、盾构长距离施工控制措施61、TBM区间工效计算62、为保证工效需采取的应对方案6第七章安全生产保证措施6一、安全管理方针6二、安全管理目标6三、安全管理机构6四、重点工程施工和重要工程安全措施及操作规程6第八章文明施工及环境保护措施6一、加强文明施工管理工作6二、文明施工保障措施6三、环境保障措施6第一章 工程概况一、 编制依据1 渝北广场站鹿山站TBM区间施工资料；2 严格按照下列（但不限于）国家及重庆市现行施工规范和质量评定标准：1） 盾构法隧道施工与验收规范GB5043、46-2008；2） 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002；3） 城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008；4） 建筑变形测量规范JGJ8-2007；5） 工程测量规范GB50026-2007；6） 混凝土结构施工质量验收规范GB50204-2002；7） 钢结构工程施工质量验收规范GBJ50205-2001；8） 地下工程防水技术规范B50108-2001；9） 混凝土结构设计规范GB50010-2002；10） 地基基础设计规范DBJ0811-11-1999；11） 国家一、二等水准测量规范GB12897-91；12） 钢结构设计规范GBJ17-88；13） 钢4、结构工程及验收规范GBJ50205-95；14） 地下防水工程质量验收规范B50208-2002；15） 建筑工程项目管理规范GB/T50326-2001；3 中铁装备CREC089/090盾构机组装、运行、操作等相关参数资料；4 本单位同类工程施工经验及施工管理、技术、科研、机械设备配套能力。二、 工程简述1、 总体概述渝北广场站鹿山站区间工程是重庆市轨道交通10号线的一个重要组成部分，同时也是总工期节点所在。本工程左右线起始于位于渝北区政府侧面的渝北广场站，止于位于同茂大道下方的鹿山站，单线全长1706m，整个区间设有联络通道两座。本工程由两台复合式土压平衡盾构机先后从渝北广场站出发，然后5、穿越渝航购物中心、骏源酒店、南华中学、泽科兴城小区等建筑物最后达到地铁渝北广场站。图1 区间线路与机场建筑平面位置关系三维示意图2、 线路情况本区间隧道主要位于城市道路和建构筑物下方，拟建隧道与建构筑物距离较远，且隧道埋深一般较大。线路平面大部分处于直线段，最小平面曲线段半径为2500m和3000m，纵向上线路全部处于下坡，竖曲线最小半径为3000m，最大半径为5000m。本区间为双洞双线隧道，区间穿越地层以砂岩和砂质泥为主，结构埋深较大，采用TBM施工。本区间隧道最大线路纵坡为32，最小纵坡为2，竖曲线半径最大为5000m，最小为3000m。3、 衬砌结构1） 衬砌型式及结构结合重庆地区轨道6、交通工程实际，本区间推荐采用国内较为成熟的楔形衬砌环与直线衬砌环组合管片。根据本次设计的区间隧道线形，其最小半径为400m，按曲线拟合采用楔形量38mm的楔形管片环，模拟线形采用1块封顶块、2块邻接块、3块标准块。楔形环采用双面楔形式。设计中在管片外侧设置弹性密封垫槽，内侧设嵌缝槽，环与环之间采用16根M30的纵向螺栓连接，既能适应隧道一定的变形，又能将隧道纵向变形控制在规范要求的范围之内。管片的块与块之间用12根M30的环向螺栓相连，能有效减小纵向缝的张开和结构变形。隧道轨面线以上范围螺栓及螺母应焊接牢固。2） 衬砌防水盾构隧道衬砌结构防水措施应符合下表的要求。表1 盾构法修建的地下结构防水7、措施防水措施管片衬砌结构自防水接缝防水其他其他进出洞其他三元乙丙弹性橡胶密封垫丁晴软木橡胶垫嵌缝螺栓孔密封圈手孔封堵帘布橡胶板同步及二次回填注浆三、 工程地质1、 地质构造该段原始地貌为构造剥蚀丘陵地貌，经人工改造后较平坦局部呈台阶状。地质构造上位于重庆向斜西翼，岩层倾角平缓，岩层产状7091630，发育有两组构造裂隙（J1：2703005477；J2：1902206784）。线路轴线走向与构造线走向近垂直，沿线地质构造条件简单，沿线无断层通过，场地稳定，覆盖层厚约15.2m。里程K34+680 K36+363.093下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩、砂岩；水文地质条件简单，地下水主要为第8、四系松散层孔隙水和基岩裂隙水。2、 工程、水文地质条件沿线主要位于构造剥蚀丘陵地貌上，第四系覆盖层一般厚度较小；基岩为主要砂岩和泥岩互层的陆相碎屑岩，仅局部分布有页岩及泥质灰岩，含水微弱。地下水的富水性受地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制，主要为大气降水、地面池塘水体渗漏及城市地下排水管线渗漏补给。沿线地下水主要为基岩裂隙水。四、 工程特点1、 区间施工最大纵坡大，施工危险性高根据渝北广场站鹿山站TBM区间施工资料显示，TBM掘进最大纵坡36的下坡。根据TBM施工工艺将会对同步注浆质量、成环管片质量（错台、姿态等）、区间水平运输安全等产生严重影响。2、 区间施工距离长，施工效率降低严重根据盾构施9、工TBM区间的经济施工距离一般为1km，本工程TBM区间施工运距远远大于1km。在施工过程中考虑到大坡度的施工安全因素，电瓶车运行速度需控制在规范要求以内。因此TBM施工单循环时间将大大延长，TBM施工效率降低严重。第二章 工程总体策划一、 工程总体方案描述本工程采用两台复合式TBM进行区间掘进。TBM先后从T3航站楼站站后始发井始发，掘进过T2航站楼站及渝北广场站最后于鹿山站解体吊出。随后进行井接头制作、手孔封堵和防水嵌缝及联络通道的施工。渝北广场站鹿山站区间施工中，优化盾构施工工艺，把所有有关施工质量及安全的标准统一，将施工过程中的安全质量视为重中之重。二、 劳动力配置工程施工期间主要的劳10、动力配置计划如下：表2 劳动组织构成表序号作业班组作业内容人数备注1盾构工区长工区全面组织协调1人2技术主管工区技术管理1人3作业队长作业队施工管理每班1人4盾构司机作业队掘进施工每班2人5土建工程师作业队技术管理每班2人6盾构作业队隧道掘进每班34人7施工保障队二次注浆每班6人8盾构机维修小组设备保养及故障排除每班6人三、 施工机械设备配备计划表3 主要机械设备表序号设备名称及规格数量用途1复合式土压平衡盾构机2台区间隧道推进245T龙门吊2台管片、渣土垂直运输360T电瓶车6台水平运输4充电机18组电瓶充电5电 瓶36箱电瓶车动力6管片运输板车12节水平运输7运浆车6节浆液运输818m3渣11、土运输车18台隧道内出土9风机10台隧道通风10全站仪2台测量、放样11水准仪2台测量、放样12电焊机4台13泵14只排水14空压机2台15拌浆机2台浆液拌制第三章 施工管理网络考虑到TBM施工渝北广场站鹿山站区间大坡度段的特殊情况，首先需建立有效的施工管理体系。保证项目经理部可以高效的组织和正确的指挥施工，并能够协调建设单位、设计单位、监理单位等等各方的关系，确保工程正常顺利的实施。拟在中国中铁轨道交通十号线指挥部领导下成立标段项目经理部，标段项目经理部负责与建设、设计、监理等等各方的联系与协调，直接对工程的盾构推进施工进行现场管理，根据各方的相关要求来完成工程目标。一、 施工组织管理网络工12、程部安质部物设部综合部计合部财务部盾构工区一工区书 记副经理项目经理盾构施工作业队施工保障队盾构机维修小组车站开挖作业队车站构件加工队二、 技术管理网络一工区盾构工区重庆投资公司经理重庆轨道交通十号线指挥长重庆轨道交通十号线技术主管技术主管标段项目经理标段项目技术资料员标段项目工程师三、 质量管理网络一工区盾构工区重庆投资公司经理重庆轨道交通十号线指挥长重庆轨道交通十号线技术主管标段项目经理标段项目质检员标段项目工程师四、 安全管理网络一工区盾构工区重庆投资公司经理重庆轨道交通十号线指挥长重庆轨道交通十号线安全主管标段项目经理标段项目安全员标段项目工程师第四章 盾构机设备简介一、 中铁装备CR13、EC-089/090盾构机简介根据我司盾构机施工调配计划，本区间施工采用目前在深圳地铁11号线中使用由中铁装备生产的CREC-089/090号盾构机。主要参数见下表。表4 盾构机参数表序号项目参数列表单位备注1使用项目深圳地铁11号线【南山站前海湾站】左右线主要地质条件区间主要穿越砾质粘性土、全、强风化花岗岩，局部位于中、微风化岩层中；个别地段为淤泥、素填土、砂层、填石层、孤石和基岩凸起项目管片规格（外径内径-宽度分度)67006000-150022.5坡度9.439最小曲线半径450m2整机性能概述型号CTE6950开挖直径6985mm刀盘转速03.6r/min最大推进速度80mm/min最14、大推力5060T装机功率1988.85KW整机总长90m主机总长8.511(不含刀盘）m总重（主机+后配套）约600T适用管片规格（外径内径宽度分度）67006000-150022.5mm最大工作压力3bar最大设计压力5bar水平转弯半径250m纵向爬坡能力503刀盘刀盘规格（直径长度）69861660mm旋转方向正/反开口率（中心开口率）33（38）%结构总重约75T主要结构材质Q345B泡沫口数量6个膨润土口数量2个主动搅拌臂数量4根4刀具中心双联滚刀17寸中心双联滚刀数量6把17寸中心双联滚刀高度175mm单刃滚刀17寸单刃滚刀数量38把17寸单刃滚刀高度175mm切刀切刀数量49把切15、刀高度135mm边刮刀边刮刀数量12把边刮刀高度135mm大圆环保护圆环保护刀8把大圆环保护层复合板1圈5中心回转接头泡沫通道数量6道膨润土通道数量2道磨损检测液压通道数量4道旋转编码器1套6主驱动驱动型式电驱驱动组数量7组驱动总功率1120kw额定转速1.37rpm最大转速3.6rpm额定扭矩7778KNm脱困扭矩9720KNm主轴承寿命10000h密封型式唇形密封内唇形密封数量4道增加一道土沙密封外唇形密封数量5道增加一道土沙密封密封最大承压能力5bar7盾体型式被动铰接前盾规格（直径长度）69502000mm被动搅拌臂数量4个前盾壳体润滑孔数量6个压力传感器数量6个土压隔板超前注浆管数量16、7个中盾规格（直径长度）69402966mm超前注浆管数量8个中盾壳体润滑孔数量6个盾尾规格（直径长度）69303930mm盾尾壳体润滑孔数量6个盾尾密封刷排数3排盾尾止浆板1排紧急气囊密封数量1道盾尾安装间隙30mm注浆管数量62根注脂管数量14根铰接密封型式一道气囊密封+一道橡胶圈密封盾体主要结构件材质Q345B8人舱型式双舱并联主舱容纳人数3副舱容纳人数2主舱规格R815mm1810mmmm副舱规格R815mm1390mmmm工作压力4bar设计压力6bar刀具运输导轨1道9螺旋输送机螺旋轴型式中心驱动轴式规格（直径长度）90012655mm最大通过粒径340530mm最大出渣能力44017、m/h驱动形式中心驱动驱动组数量1组驱动功率315KW最大扭矩210KN*m转速范围025r/min旋转方向正/反闸门数量2道渣土改良注入口9个压力传感器数量2个保压泵接口数量1个伸缩机构1套伸缩长度1000mm总重25T10管片安装机型式中心回转式抓举头型式（机械/真空吸盘）机械驱动马达数量2个驱动功率55KW转速范围02r/min纵向移动行程2000mm自由度数量6个旋转角度200提升力85KN扭矩300KN*m总重25T控制方式无线（具备有线控制接口）11管片运输小车规格（长宽高）52201660545mm承载管片数量3片负载管片能力15T纵向滑动行程1760mm控制方式无线+本地12管18、片吊机型式双梁驱动型式链轮链条驱动起吊重量42T提升功率3.52KW起吊速度V1/V214m/min起吊高度2400mm水平驱动功率1.52kw水平行走速度10m/min卷筒布置型式中置前后拉伸控制方式有线+无线13皮带机驱动方式变频电机驱动倾斜段角度12.5驱动功率45KW带速03m/s输送能力450m/h带宽800mm14设备桥规格（长宽高）1274148803455mm总重8T15后配套拖车安全通道布置型式外置式净空尺寸17903700mm拖车轨距2080mm编组列车轨距900mm拖车数量7节16推进系统油缸规格（缸径/杠径）240/200mm推进行程2250mm最大推进速度80mm/m19、in油缸数量（含带行程传感器油缸）32根带行程传感器油缸数量4根分组型式（上+下+左+右）6+10+8+8最大工作压力35Mpa最大推力5060T双缸的回收速度1800mm/min17铰接系统油缸规格（缸径/杠径-行程）210/100-150mm油缸数量（含带行程传感器油缸）14根带行程传感器油缸数量4根总拉力13123KN18拖车拖动油缸油缸规格（缸径/杠径-行程）15080250mm油缸数量2根19单液同步注浆系统注浆泵型式柱塞泵注浆泵数量3个注浆泵功率45KW注浆能力103m/h注浆泵出口最大压力60bar注浆口数量6用6备个砂浆罐容量8.5m搅拌器功率7.5KW20膨润土注入系统改良膨20、润土泵型式软管挤压泵改良膨润土泵功率18.52KW注入能力162m/h最大工作压力16bar盾壳膨润土泵型式软管挤压泵盾壳膨润土泵功率7.5KW注入能力8m/h最大工作压力16bar盾壳膨润土注入口数量12个膨润土罐容量6m膨润土搅拌气动搅拌21泡沫注入系统泡沫原液泵功率0.75KW泡沫原液泵数量1个泡沫原液泵排量300L/h泡沫原液箱体积1m泡沫混合泵功率1.56KW泡沫混合泵数量6个泡沫混合泵流量256L/min泡沫混合液搅拌0.752KW泡沫发生器数量6个泡沫混合液容积2m22工业压缩空气系统空压机型式螺杆式空压机空压机数量2个空压机功率552KW空压机出口压力8bar空压机能力102m21、/min空气罐容量12m过滤器A+B双级过滤个23工业供水及冷却系统设备要求工业水供应量50m/h设备要求供水压力48bar额定进水温度28管路直径80mm水管卷筒数量2个卷筒水管长度40m冷却系统型式闭式系统内循环冷却水泵型式离心泵内循环冷却水泵功率7.5kw内循环冷却水泵流量40m增压水泵功率11kw24齿轮油系统油泵型式螺杆泵油泵功率42KW油泵压力30bar25盾尾油脂系统盾尾油脂泵型式气动柱塞泵泵的数量2台盾尾油脂泵能力8.252L/min盾尾油脂泵压力315bar油脂桶规格200L26HBW密封系统HBW油脂泵型式气动柱塞泵HBW油脂泵能力3.7L/minHBW油脂泵压力350ba22、r油脂桶规格200L27主驱动密封系统主驱动油脂泵型式气动柱塞泵主驱动油脂泵能力3.7L/min主驱动油脂泵压力350bar油脂桶规格200L28排污系统主机污水泵型式气动隔膜泵主机污水泵流量50m/h拖车污水泵功率15kw污水箱6m29保压及呼吸系统保压系统型式PI控制呼吸过滤系统型式活性炭过滤器30供风系统风管储存筒数量2个风管储存长度100m风管储存筒吊机功率2.2kw二次通风机30kw二次通风机风量16m/s隧道主风管直径1000mm31聚合物系统聚合物罐容量1m聚合物泵型式螺杆泵聚合物泵功率20.75kw聚合物泵流量2300L/h32供电系统初级电压10000V次级电压690/40023、V驱动电压690/400V照明电压230V阀控制电压23V补偿装置cos0.9变压器型式干变变压器容量1000KVA干式变压器+1600KVA整流干式变压器KVA变压器数量2HZ频率50m卷筒电缆长度250高压电缆截面370+335/3Emm33导向系统型号VMT精度2S34监视系统两台摄像头及一台彩色显示器1套35通信系统地面监控数据采集系统1套电话5部声能电话3部36照明系统照明灯规格TCW300/2TL-D18W照明灯数量45盏应急照明灯规格安防LED应急照明等应急照明灯数量15盏37消防系统灭火器类型手提式干粉灭火器灭火器数量3个灭火器类型手提式CO2灭火器灭火器数量7个38有害气体监24、测系统监测传感器型式便携式监测传感器数量1个监测气体类型CO2/CO/O2/CH4监测传感器型式固定式监测传感器数量2个监测气体类型CH4,H2S39装机功率1988.85KW刀盘驱动1120KW推进系统75KW控制泵11KW管片安装机55KW螺旋输送机315KW螺机补油11KW辅助系统22KW铰接系统11KW液压油过滤泵11KW注浆泵45KW砂浆搅拌7.5KW主轴承润滑4KW管片吊机11KW进水水管卷筒1.5KW出水水管卷筒1.5KW冷却水系统7.5KW增压水泵11KW污水泵15KW空压机155KW空压机255KW皮带输送机45KW泡沫原液泵0.75KW泡沫混合液泵9KW泡沫混合液搅拌1.525、KW聚合物泵1.5KW卷筒电机4.4KW渣土改良膨润土37KW盾壳膨润土7.5KW储风筒吊机2.2KW二次通风机风量30KW照明及工控5KW二、 盾构机主要功能1、 盾构壳体盾构壳体由前段、中段和后段三部分构成。盾壳前段为掘进机构的支撑部及具密封圈的安装部，下部装有螺旋运输机。盾壳中段安装有盾构千斤顶、管片垂直顶升装置。盾构后段设有作为管片组装设备的拼装机和后方作业台。后尾部装有止水用的盾尾密封钢丝刷。2、 盾构千斤顶盾构千斤顶安装在盾构壳体环形梁上。千斤顶编号从盾尾向前看，由顶部起向顺时针方向旋转计数。千斤顶的速度、行程的测定通过指定千斤顶进行，指示仪设在操作盘上。千斤顶的速度调节可以通过改26、变千斤顶油压来进行。3、 盾尾密封盾尾密封设在盾构壳体的最后部。起到防止水、泥土、注浆材料等渗入的作用。为了提高钢丝刷型密封的密封性能，在刷间注入粘性油脂材料。在前列和中列密封刷之间，为能够从盾构机内进行补加油脂，在盾壳板内部安装了注油脂装置。在车架上设置加油脂泵进行填充。盾构出洞前，在钢丝刷之间预先填充油脂。4、 拼装机拼装机设于盾尾部，由环形齿轮门型径向辊支承，分别通过2台液压马达旋转操作。拼装机的操作，由升降千斤顶进行管片的吊入和顶压。应用千斤顶进行管片的轴向移动。5、 刀盘装置a. 挖掘机构刀盘头部由面板构成，上面布有各类刀具，可通过旋转刀盘来切削挖掘土体。包括切削刀、超挖刀、鱼尾刀、27、外围侧面保护刀。b. 驱动装置刀盘装置按带减速器的电动马达、轴承、刀盘筒体、刀盘的顺序传递旋转力。轴向和径向的荷载均由轴承支承。在这些旋转体部位装有盾构密封圈，防止泥土的侵入。同时为了保证润滑，要不间断的加注油脂。6、 螺旋输送机由刀盘装置挖掘并卷入密封舱内的渣土通过装在舱壁下部的螺旋输送机向后方排出。本机在螺旋机的后方设有皮带机。第五章 施工准备工作一、 施工平面布置考虑到本区间隧道左右线两台盾构同时施工，因此在井口处布置两台45T龙门吊用于左右线推进时的垂直运输；同时用于场内管片吊运，在45T龙门吊跨距内顶板上布置管片堆场。结合实际施工的需要，在两台45T龙门吊跨距内各布置一矩形集土坑。本28、工程采用砼结构集土坑。场内布置拌浆间，浆液通过送浆管路送至井下浆车内。井下电机车配60T，土箱容积18m3。钢轨全部采用50Kg/m标准钢轨。始发井场地内划分出材料堆场（包括轨道、轨枕等）。另在合理位置配有料库、氧气和乙炔间等。施工场地实现三通一平。1、 路通 施工现场的道路是组织物资运输的动脉。在渝北广场站鹿山站区间开工前，按照施工总平面图的要求，合理利用施工场地道路。施工现场内便道采用钢筋砼结构，宽5.0m，厚0.2m，并将路面与明沟筑成一体。2、 给水 从机场扩建场地供水管网引至盾构施工场地的总水管处，通过管路将水供至盾构施工各用水点，建立临时供水系统。施工设施和生活设施用水根据设施的落29、实情况与用水量需求，敷设适当通径的给水支管路。3、 排水 为确保工地环境整洁，达到文明标化要求，在工地上建立有效的排水系统，并与地区的排水系统沟通。施工现场设置以明沟、集水池为主的临时排水系统，施工污水经明沟引流、集水池沉淀滤清后，间接排入下水道。同时落实“防台”、“防汛”和“雨季防涝”措施，配备“三防”器材和值班人员，做好“三防”工作。4、 电通根据机场扩建提供的授电点，进行施工用电设计，合理对总耗电量、办公用和施工生产用的各部分耗电量、电源选择、供电系统电压、变电所的容量及安装等进行设计。电力传输线和配电设施严格按照中国及重庆市关于电力安装、使用、维修和管理的有关规定执行。二、 技术准备盾30、构施工前，制定TBM施工专项方案，上报相关单位审批通过后，作为指导施工的技术性文件。针对区间长距离及大坡度运输施工的难点及风险点进行认真梳理，逐项列出后制定专项措施保证施工顺利进行。对区间竖曲线要素进行计算，明确大坡度变坡点。制定相关措施如同步注浆质量、管片拼装质量控制、水平运输安全控制等措施。三、 人员培训在盾构施工前，对参加施工的全体人员按阶段进行详细的技术交底，按工种进行岗位培训，考核合格后方可上岗操作。盾构掘进至大坡度段时，加强人员的管理力度，重视强化作业层作用。由于盾构施工的特殊性，每台盾构机都配有相应的作业人员，作业人员掌握了盾构施工技能，对项目质量、安全等有很大的影响。四、 材料31、和设备设备和材料是保障穿越跑道的条件之一。其中特别重要的是注浆材料质量、水平运输制动系统、水平运输轨道等。1、 盾构机的要求在大坡度施工前主要针对TBM和各注浆系统进行检查、做好相关设备的零件储备，在施工前对盾构设备和注浆设备进行彻底的检查和维护，保证设备的正常运行。在材料上必须确保各类应急物质、注浆材料等到位。对盾构及后配套设备进行一次全面、细致的检修。对存在故障隐患的部位及时排除。特别是对注浆管路进行清洗疏通，避免输送管在盾构大坡度施工过程中发生堵塞，导致浆液供应中断，同时加强对盾尾密封系统进行保护从而保证注浆量。2、 水平运输制动系统在施工前，调研水平运输设备适应大坡度制动系统的相关信息32、，选用更为适合本工程特点的类型和型号，在设备运行前进行调试及制动作业，确保设备的安全性。调整水平运输设备的制动性能，增加运浆车、管片车的制动系统。加强水平运输设备之间连接件的强度防止断裂导致事故发生。制动系统尽量采用多种制动方式相结合原则，一但发生溜车能在安全距离内有效制动。五、 施工通讯系统建立建立实时通讯网络，使施工指令、施工信息、监测数据能及时传递：1、 在井下盾构操作室、井口挂钩、值班室、中控室安装内线电话；2、 地面、井下主要活动指挥人员配备对讲机。第六章 盾构施工方案一、 TBM施工简介TBM施工是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。盾构是与隧道形状一致的盾构外壳内33、，装备着推进机构、挡土机构、出土运输机构、安装衬砌机构等部件的隧道开挖专用机械。采用此法建造隧道，其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进，机械化程度越来越强，对地层的适应性也越来越好。城市市区建筑公用设施密集，交通繁忙，明挖隧道施工对城市生活干扰严重，特别在市中心，若隧道埋深较大，地质又复杂时，用明挖法建造隧道则很难实现。而TBM施工城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具有明显优点。图2 盾构机机头图2号编组列车装满渣出洞管片拼装下一环掘进掘进达到6米延伸轨排1号编组列车洞外卸土管片拼装是否完成第二环进尺掘进1号编组列车装满碴34、出洞2号编组列车洞口装料，等待设置管理基准开挖掘进同步注浆是否完成第一环进尺掘进隧道轴线标高测量、盾构姿态调整地面沉降监控量测1号编组列车进洞等待开挖掘进同步注浆2号编组列车进洞等待图3 TBM施工工艺流程图二、 施工控制要点总体安排原则：“技术领先、设备先进、施工科学、组织合理、措施得力、突出重点、预案在先、规避风险、安全施工”。根据本区间隧道设计情况及施工环境条件，为保证施工的质量、安全等方面得到有效的控制，本区段施工需采取措施保证以下问题得到有效控制：1、 同步注浆填充质量控制；2、 管片上浮与姿态控制；3、 水平运输安全控制。三、 盾构大坡度施工控制措施1、 主要施工参数设定及计算1）35、 盾构施工参数设定在泥岩或砂质泥岩中，按高转速、低扭矩原则选取参数，提高掘进效率。但在裂隙较为发育的岩层及岩层交界处掘进时，应适当降低转速和推进速度，以防刀盘因扭矩发生较大波动而卡在围岩当中。具体掘进控制参数如下：a、 总推力：900012000kN；b、 推进速度：35cm/min；c、 刀盘转速：1.51.7rpm，裂隙发育时为1.2rpm；d、 刀盘扭矩：21004000kNm，扭矩波动控制在100kNm以内。2） 出土量控制盾构掘进出土量控制在理论出土量的99%100%之间，即66.3m367 m3之间 ，每环理论出土量：/4D2L1.2=3.146.88921.51.3/4=67m336、其中：D盾构外径（m） L管片长度（m）盾构施工过程中一旦有超挖现象，必须对该区段进行处理，包括二次补浆、地面注浆加固等措施。现场安排值班人员每天对出土量进行统计，按照出土渣斗体积进行现场量测，在渣斗上标记出土量控制线，严禁出土超线。3） 盾构施工注浆注浆量与压力盾构尾部空隙量计算： 公式3式中D盾构外径，取切口位置盾构外径6.885m；d 管片外径，取6.6m；l管片径向长度取1.5m。计算空隙量为4.53m3。考虑盾构施工地层中以泥岩、砂岩为主，实际注浆量取值为理论方量的11.5 倍，即4.536.7m/环。注浆量的最终确定要视注浆压力、隧道稳定情况以及地面沉降情况而定，以上数值仅为经验值37、。在前100m试验段掘进时加强地面沉降、隆起、管片姿态监测，及时分析数据并总结整理出实际参数。盾构机在泥岩及砂质泥岩中时，由于刀盘的开挖直径略大于盾构直径，因此盾体与围岩间有一定的空隙，因此掘进过程中的同步注浆无法一次填充管片与围岩之间的空隙，如果注浆压力过大，则浆液会在高压下流向盾体前方，进入土仓，从而造成浆液浪费，因此泥岩及砂质泥岩中的壁后注浆必须分两个部分同时进行。第一部分：同步注浆部分。即在掘进过程中进行注浆，注浆压力保持在0.12Mpa左右，注浆量不小于6m。表5 同步注浆材料配比水泥（kg）粉煤灰（kg）膨润土（kg）砂（kg）水（kg）外加剂12065219560430根据试验加38、入第二部分：二次注浆部分。根据盾构机改造后增加的同步注双液浆的管路进行双液注浆，双液浆凝固速度快可快速形成止浆环，一方面可以防止隧道顶部浆液向下流窜，另一方面可以防止浆液向盾构机前方流窜，从而保证管片与围岩之间特别是顶部空隙填充密实同时防止管片上浮。浆液材料：以水泥浆为主，双液浆为辅；双液浆配比：水泥浆与水玻璃体积1:1，水玻璃用水稀释1:3，水泥浆水灰比1:1；注浆量：一般取0.51.0m3/环，适量多次注入，根据注浆压力及监测调整；注浆参数：注浆压力保持在0.150.2Mpa之间。同步注浆的数量按照方案中的数据要求进行控制，计量以人工计量为主，同步注浆系统为辅的办法予以控制，安排专人进行同39、步注浆量和浆液拌合质量的监督工作，并做好计量记录备查。2、 同步注浆填充质量控制盾构同步注浆在大坡度条件下，存在压力升高后浆液向压力低的部分流窜的问题。在施工过程中，主要控制同步注浆压力、在盾体上注入聚氨酯、加强盾尾止浆板的耐久性来控制。1） 控制同步注浆压力在同步注浆过程中严格控制同步注浆压力。分区间对同步注浆压力进行计算，并进行细致的交底。同步注浆过程中保证同步注浆量与同步注浆压力双控的方式进行。同时根据注浆方案的措施及时加注同步双液浆加快浆液的凝固。2） 在盾体上注入聚氨酯由于同步注浆压力过高后有可能从盾构机盾体侧向刀盘方向流窜，因此在盾构机径向注浆孔处连接聚氨酯注入设备。在盾构机掘进过40、程中浆液前窜严重的情况下，及时注入聚氨酯进行阻挡防止浆液前窜。3） 加强盾尾止浆板的耐久性由于同步注浆压力过高后有可能从盾构机盾体侧向刀盘方向流窜，从盾构机自身结构特点考虑加强盾构机盾尾止浆板的耐久性。盾尾止浆板能有效的阻挡同步注浆浆液前窜。3、 管片上浮与姿态控制盾构施工在大坡度条件下，盾构机推力在轴线方向上产生一个向上的分力加之同步注浆浆液的浮力导致管片上浮与管片姿态控制上的难度。控制管片上浮需要从盾构掘进推力分配、同步注浆等方面考虑控制。1） 盾构掘进推力分配盾构掘进程中为保证盾构机垂直姿态需使上下部分区油缸产生推力差防止盾构机掘进过程中发生栽头现象。而管片上浮主要是受向上部的分力后加之41、同步注浆浆液浮力共同作用导致的浮动。因此在盾构推进过程中在保证盾构机不发生栽头现象的前提下，尽量降低上下部推力的差值从而降低向上的分力的作用。2） 同步注浆根据盾构机改造后的构造，在盾尾处增加同步注双液浆的设备及管路。在盾构机同步注浆的同时加注双液浆，加快盾构同步浆液的凝固速度。同时可防止上部同步注浆的浆液下沉造成管片上浮。4、 水平运输安全控制盾构施工在大坡度条件下，水平运输设备极易发生溜车、制动失灵、动力不足等现象。为防止以上情况的发生主要从以下几点进行考虑加强措施：1） 采用大牵引力的60T牵引车头根据36的最大坡度计算，组列按照三节渣土车、一节浆车及两节管片车的编组进行施工。采用60T42、牵引车头可满足粘结力的要求。同时60T牵引车头的制动性能较40T牵引车头强，对水平运输安全有利。2） 加强电瓶车组列的制动系统对电瓶车组列的制动系统进行改造，增加砂浆运输车及管片运输车的制动系统。加强电瓶车、渣土运输车辆的制动系统。从多方面加强电瓶车的制动。3） 减少电瓶车组列渣土车数量降低组列重量由于坡度达到了36，电瓶车上坡牵引及下坡制动均受到极大的考验。为保证电瓶车上坡拉的动、下坡刹得住，在合理组织施工的前提下降低每组列车的渣土车数量。增加电瓶车组列以保证施工工效。四、 盾构长距离施工控制措施1、 TBM区间工效计算区间工效依据最不利条件计算如下：1） TBM区间掘进施工最不利边界条件按43、最不利条件计算区间电瓶车总运距为5Km。拟定区间布置三组道岔，每组道岔间距均分最后一组道岔至TBM的运距为1.67Km；由于存在大坡度影响，考虑到安全因素影响电瓶车运行速度控制在3Km/h；TBM在岩层条件下掘进速度设定为38mm/min；设定每天正常工作时间：15小时；每月正常施工时间：20天（除去换刀等情况影响）。2） TBM掘进进度列式计算如下：TBM单循环时间=电瓶车水平运输时间+TBM掘进时间+龙门吊出土=136min+60min+20min=216min（3.3h）；TBM每日掘进=15h2.2h/m=6.8m；TBM每月掘进=6.8m20天=136m。2、 为保证工效需采取的应对44、方案1） 增加电瓶车组列根据区间工期要求及进度计划，计划电瓶车组列为“3+2”模式即一台电瓶车+三个渣土运输车+一台砂浆运输车+两台管片运输车的编组方式。1、60T牵引车 2、18m3渣车 3、8m3砂浆车 4、管片车图1 电瓶车列车编组根据渝北广场站鹿山站区间最大坡度为36，牵引车选定为自重60T的电瓶车。根据牵引车的轮载选定钢轨为50Kg/m的重型钢轨。根据区间最大长度已经达到5Km远远超过常规TBM施工的经济运距，为尽量降低运距过长导致的工效降低电瓶车组列选定为3组。2） 在区间内增加3副道岔根据区间最大长度已经达到5Km远远超过常规TBM施工的经济运距，为尽量降低运距过长导致的工效降低45、在增加电瓶车的同时需在区间内增加3副道岔以便与电瓶车的交通组织。3） 增加风机提高供风能力 1km增加一台轴流风机区间长度最长时可达5Km，根据规范要求需在区间中间增加风机保证洞内的空气流通。按隧道内呼吸及电焊计算风量式中： q每人所需的新鲜空气量，取4m/min； qd每个电焊机所需的新鲜空气量，取50 m/min； N隧道内最多人数，取20； Nd隧道内同时施工的电焊机数，取2； 安全系数，取1.2。按隧道内允许最低风速计算风量式中： v隧道内允许最低风速，取9m/min； S隧道内截面面积。风机实际风量计算通风所需风量取上述计算风量的最大值，风机实际风量在通风所需风量的基础上还要考虑风管46、漏风。式中：百米风管漏风系数，取0.03；L风管最大长度，根据工程概况取1Km，不足部分采用风机接力形式进行通风。由上述计算可知需选用送风能力在352m/min以上的风机，在最长距离条件下单线需选用4台。4） 增加中间泵站加压，保证排污水顺利排放区间始发井隧道高程为395m，鹿山站处隧道高程为332m，区间高差约63m。同时根据污水排放管路阻力每100m扬程增加1m，区间长度增加扬程约50m。合计需要扬程约113m。根据工程施工特点，随着区间掘进长度的增加所需扬程逐渐增加，准备在排污管路中间设置加压泵5个用来增加扬程保证污水排放。第七章 安全生产保证措施保护员工的健康、生命财产的安全以及保护环47、境是工程项目进行过程中的核心工作之一。为了获得和保持良好的健康、安全与环境条件，在本工程中建立安全管理体系，全面贯彻落实国家有关生产法规、条例、标准、规定和规范要求。一、 安全管理方针以人为本，安全第一，预防为主，防改结合，逐层签约，全员参与。二、 安全管理目标杜绝重大伤亡、设备、管线、消防事故。为此，我们在施工过程中严格遵守国家各项政策、法令，有关安全生产的单项法规中华人民共和国建筑法，及国家标准建筑安全施工检查标准JGJ5999和行业标准。以上目标自上而下，层层分解，各部门、负责人责任明确，层次分明，组织严密，接口顺畅。明确到项经部、各个部门，各个岗位，确保每个职工正确理解，并明确目标要求48、。以确保工程项目安全管理目标落到实处。工程所有参与人员对安全方针和目标的实施负有责任。三、 安全管理机构本工程将建立健全完整的安全管理组织机构，对项目经理、项目组专职负责人及相关人员直至到班组和工人建立安全责任制，进行自下而上的层层签约，明确各自的职责和权限，强化“谁承包，谁负责”。四、 重点工程施工和重要工程安全措施及操作规程1、 盾构施工重点部位风险控制在隧道施工中涉及到施工材料及管片吊运、施工用电（包括高压）、盾构进出洞、隧道内长距离大坡度的水平运输隧道的管片拼装等。项经部在确定危险重点部位的前提下，对各工序排出不利于安全因素的环节，作为重点控制的施工工序安全管理点，落实监控人员，确定监49、控的措施方案和方式，实施重点监控，必要时应连续监控。垂直运输：施工材料及管片的吊运必须落实吊运的设备、确定吊运吨位的匹配，对吊运的索具进行配置。制订相应的分项安全技术措施和操作规程，在吊运过程中进行监控。对起重设备的操作人员和指挥人员进行交底。水平运输：隧道内的水平运输，要避免或最大限度地降低隧道内运输过程中的机车出轨，防止由于下坡加速冲撞工作面引起安全事故，对设备采取必要的安全措施，最大速度限制在8km/h以内。安全用电：本工程将按照施工现场用电安全管理规定执行，对施工使用高压线将采取严格的安全措施，项经部对施工作业班组进行安全技术措施交底，并落实到责任人。并签订高压线保护交底书，对高压线保50、护制订相关的操作规程。管片拼装：隧道的管片拼装，较易发生物体打击和人员坠落等安全事故，以及由于隧道内工作面指挥信号传递受阻所引起误操作造成的不安全因素，因此该项工序的安全操作按有关操作规程，来解决施工中存在的安全隐患及防护措施，为管片拼装作业点创造良好的安全作业环境。2、 安全生产措施本公司在工程施工中有着一套系统的管理标准，并在以往的工程中取得了一定的成效。为达到进一步控制施工现场安全生产的目的，实行全面安全管理与开展重点安全管理相结合，进行针对性的重点控制和规范化的落实各项安全计划。1） 对作业班组实行班前安全讲话制度班前安全讲话管理是抓好班组基础管理的一项重要制度。施工前，做好对施工队伍51、和操作人员的安全管理及安全三级教育；抓好班组安全基础工作：安全每日讲并做好班组安全考核工作。2） 加强对施工现场安全设施的验收。3） 严格执行盾构施工隧道内的各类劳动保护标准。4） 加强对特殊工种操作者的安全操作合格证的检查，不符合劳动部门要求的，不准在本工程施工现场作业。5） 做好施工现场各种安全施工宣传，各种安全警示、警告牌等，根据不同场合，悬挂到位。6） 施工现场的各类设施布置及隔离施工现场各类设施将按施工组织设计平面图布置，凡以上设置涉及到大型设备、交通道路地段，必须设置隔离栏杆。7） 施工现场的材料堆放施工现场的材料堆放要有明确的位置，明码标牌，并对每个堆放点树立铭牌。工程将在施工现52、场设置废料堆放点，确保施工现场的零星材料、废料能够规范的定点堆放。8） 严格执行安全奖罚制度9） 井口临边防护措施井口的临边防护栏杆将按照（JGJ5999标准）严格执行，其他工作结构井的临边防护栏杆凡涉及到施工人员在结构层施工作业的都将制作标准型栏杆。10） 井下盾构隧道内的通风为改善井下盾构施工的作业环境，以及防止有毒有害气体的进入盾构隧道内，施工现场必须配备通风机，通风机将采取防噪声的罩壳。11） 施工照明施工过程中，要确保光线充足，晚上或在自然光不充足的地方施工时应有足够的照明。12） 机器的转动部分要有安全罩，以免伤及人身。第八章 文明施工及环境保护措施一、 加强文明施工管理工作1、 53、驻地司旗布置工地现场设置标准的围墙和大门，还必须在生活驻地较开阔点设置国旗、司旗等旗帜。2、 驻地办公室和会议室驻地将设置正规的办公室，办公室上部应布置管理人员职责标牌以及施工管理图表，施工管理图表应外设边框。施工管理人员的工作服、安全帽、工作鞋，应放置整齐。 会议室应布置以下图牌：施工总平面图；施工进度计划网络图；施工形象进度图；交通、施工、人行通道图；临时排水管道图；消防器材布置图；质量管理网络图；安全管理网络图；文明施工管理网络图。3、 施工现场挂牌施工现场在明显的路段、出入口设置施工铭牌和施工平面图，在设牌的同时，还将设置施工现场卫生包干图、防火须知牌、安全生产无重大事故日记数牌、工地54、主要管理人员名单及监督电话号码。4、 施工现场道路及排水措施施工现场通道路面必须平整，无坑塘、无积水。按施工组织设计实施，主要通道应为混凝土路面。 应严格按施工组织设计设有排水系统。严禁将泥浆排放在排水系统内。5、 现场设备管理 现场的机械设备机容、机貌整齐，机械停放按照施工总平面图要求布置，大型设备有本单位的标识。二、 文明施工保障措施1、 项目部建立文明施工、环境保护管理体系，进行文明施工、环境保护管理。2、 现场必须按照文明施工的标准和具体要求组织施工，采取分班组包干，责任到人的办法，使文明施工现场管理工作形成天天有人抓，事事有人抓，一抓到底的机制。3、 施工现场周围要保持环境卫生，不准55、乱倒垃圾、渣土，不准扔废弃物，不准乱排污水，现场使用砂浆等流体材料或水泥等施工材料，要随用随清，车辆进料要随进随清扫，车辆清运渣土、垃圾等，必须采用围护措施，严密遮盖，不得到处遗洒、飞扬，车辆不乱停乱摆，车轮不带污物泥土出场地。4、 施工现场建立严格的成品保护措施和制度，不得对建筑成品污损。5、 现场施工的人员必须下班坚持“五不走”，即设备不擦洗干净不走，余料不堆放整齐不走，工具不清点归位不走，原始记录不记录好不走，场面不打扫干净不走。6、 施工现场要贯彻全过程文明施工，随时清理现场垃圾及拆除材料，各种剩余材料、构件等物资都要及时运走处理，真正做到工完场清，搞好场容场貌。三、 环境保障措施环保56、保证体系有效运转，各级环保员切实做好本职工作，随时进行信息反馈，每月召开例会，由专职环保员总结信息，集体解决落实，保障信息网络和自我保证体系的运作。主要环境影响控制保护具体措施如下：1、 水污染控制及弃渣处理施工期间的水污染主要是施工泥浆、车辆冲洗水、施工人员生活污水、雨季地表径流等。容易污染收纳水体、堵塞城市排水系统、引起水浸街等。采取的控制措施：1） 废水排入城市下水道，悬浮物执行污水综合排放标准（GB8978-1996）中的三级标准400mg/L；废水排入自然水体，悬浮物执行污水综合排放标准（GB8978-1996）中的二级标准150mg/L。2） 根据不同施工场地排水网的走向和过载能力57、，选择合适的排口位置和排放方式。3） 在工程开工前完成工地排水和废水处理设施的建设，并保证工地排水和废水处理设施在整个施工过程的有效性，做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。4） 泥浆水产生处设沉淀池，沉淀池的大小根据排水量和所需沉淀时间确定。5） 在季节环保措施中制定有效的雨季排水措施；6） 施工现场设置专用油漆、料库，库房地面做防渗漏处理，储存、使用、保管专人负责，防止油料跑、冒、滴、漏污染土壤、水体。2、 防止大气污染大气的主要污染来源有：运输、燃油机械、炉灶等，采取的控制措施有：1） 粉尘、扬尘的作业面和装卸、运输过程，制定操作规程和洒水降尘制度，在旱季和大风天气适当洒水，保持58、湿度。2） 合理组织施工、优化工地布局，使产生扬尘的作业、运输尽量避开敏感点和敏感时段（室外活动人群较多的时间）。3） 严禁在施工现场焚烧任何含废弃物和会产生有毒有害气体、烟尘、臭气的物质，有害物质要使用封闭和带有烟气处理装置的设备。4） 对类似水泥的易飞扬细颗料散体材料，安排在临时库房存放或用彩条布遮盖；堆土场、散装物料露天堆放场要压实、覆盖。运输时采用彩条布遮盖或其他方式防止遗洒、飞扬；卸装时要小心轻放，不得抛洒，最大限度的减少扬尘。5） 选择合格的运输单位，做到运输过程不散落。6） 为防止进出现场的车辆轮胎夹带物等污染周边公共道路，故在出口处设立洗车台，清除车轮携土。7） 拆除车站内构筑59、物时要有防尘遮挡，在旱季适量洒水。施工期间现场一旦干燥、起尘，也应及时喷水，保持湿度，避免扬尘污染周围环境。8） 运输、施工作业所使用的车辆、机械均通过当年机动车尾气检测，并获得合格证。并禁止因不良运行而产生施工机械的超负荷工作，保证机车尾气的标准排放。9） 使用清洁能源，炉灶符合烟尘排放规定。10） 施工前做好施工便道的规划设置，临时施工道路基层要夯实、路面要硬化3、 固体废弃物管理措施固体废弃物的主要来源是工程弃土、建筑废料和生活垃圾，会对城市环境卫生造成影响，采取的控制措施是：1） 减少容易产生污染的材料的堆放时间和堆放量，并合理选定堆放场位置，对弃土进行洒水覆膜封闭，防止扬尘污染，堆土60、场周围加护墙和护板。2） 制定泥浆和废渣的处理、处置方案，按照法规要求选择有资质的运输单位，及时清运施工弃土和余泥渣土，建立登记制度，防止中途倾倒事件发生并做到运输途中不撒落。3） 选择对外环境影响小的出土口、运输线路及运输时间。4） 剩余料具、包装及时回收、清退。对可再利用的废弃物尽量回收利用。各类垃圾及时清扫、清运，不得随意倾倒，尽量做到每班清扫、每日清运。5） 施工现场内无废弃砂浆和混凝土，运输道路和操作面落地料及时清运，砂浆、混凝土倒运时应采取防撒落措施。6） 教育工人养成良好的卫生习惯，不随地乱丢垃圾、杂物，保持工作和生活环境的整洁。7） 严禁垃圾乱倒、乱卸。施工现场设垃圾站，各类生61、活垃圾按规定集中收集，由环卫部门及时清理、清运，一般要求每班清扫、每日清运。4、 防遗洒措施1） 运输车辆进出场时，派专人清洗轮胎和车厢挡板，防止污染城市道路和市区环境。2） 外运土方车辆进行严密遮盖，出场时设专人清洗轮胎和车厢挡板，防止污染城市道路和市区环境。3） 运输车不得超量运载、运载工程土方最高点不超过车辆槽上沿50cm，边缘低于车辆槽帮上沿10cm，装载建筑渣土或其它散装材料不得超过槽帮上沿。4） 废泥浆外运采用专用车辆，指定专人管理，检查车辆的密封性能，并严禁在中途排放。5、 生态环境保护措施1） 对城市绿化，在施工范围内严格按有关法规执行。临时占用绿地要经有关部门得批复；砍伐或迁62、移树木要报批并交费，不得随意修剪树木；古树名木按要求进行特殊保护。2） 对门前屋后凡可进行绿化的地点均进行临时种植花草树木，并由专人挂牌维护管理，增加现场的美观，调理职工的心绪。3） 施工场地应尽量绿化、硬化，工程竣工后应及时清理场地，恢复本来面貌。4） 随时跟踪气象预报，了解降雨时间和特点，以便在降雨前对施工现场的弃土进行及时清运、压实、覆盖等措施，防止水土流失。5） 对地上和地下的建筑等要防震、防毁和避让，不污染，不危及建筑物等的安全。发现地下文物，将保护现场，及时报告。6） 工程回填土堆施土质较松散，降雨前应采取压实、覆盖等措施。7） 执行重庆市的有关规定，将废弃的土石方及时清运至规定的地方处置，以确保水土流失减少到最低程度。项目部严格按照制定的环保措施开展施工现场环保的监督检查工作，每月初、月中和月末对环境各项工作进行一次检查，对存在的问题及时解决，并做好文字记录和存档工作。