矿井主斜井TBM施工方案(69页).doc
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编号:726208
2023-08-14
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1、目 录第一章工程总体概况31.工程概况32.水文地质概况32.1地质情况32.2水文情况43.主要工程量44.施工进度安排45.施工重难点5第二章施工总体部署51.施工部署51.1施工部署原则51. 2施工总体目标52.现场组织机构框图及职责62.1现场组织机构框图62.2组织机构成员职责63.现场布置93.1 现场平面布置93.2 隧道断面布置94. 施工供水、供电104.1 施工用电104.2施工供水105. 施工排水、出土、通风及通讯115.1 施工排水115.2 弃土处理115.3 隧道通风115.4 施工通讯116.危险品仓库117.管片渣土运输128.拌浆系统129.施工设备配置12、210. 劳动力组织1310.1 施工工班1310.2 作业人员动态1511. 材料供应15第三章TBM设备选型161.选型依据162.设备选型163、TBM配置方案17第四章 施工工艺方法211.TBM掘进施工211.1 端头井土体加固211.2TBM始发施工221.3 TBM正常掘进施工261.4 洞内注浆281.5泥饼的成因及防治措施311.6 TBM刀具更换的技术措施332. 管片拼装332.1 管片的垂直运输332.2 管片拼装顺序342.3 管片拼装控制要点343.防水工程343.1防水原则、防水重点和防水要求343.2防水构造及技术措施353.3 保证TBM隧道防水的具体措施373、3.4接缝施工中的注意问题373.5洞门防水384.TBM施工测量394. 1 建立测量控制网394. 2 TBM推进中的导向测量414. 3TBM推进中的定位测量424. 4 竣工测量44第五章施工管理措施451.工程质量保证措施451.1质量管理组织机构451.2质量管理措施451.3施工过程中的质量控制461.3.1 测量的质量保证措施461.3.2 隧道轴线控制质量保证措施471.3.3 隧道衬砌质量控制471.3.4 管片拼装质量控制481.3.5 TBM推进、注浆及地面沉降的控制481.3.6 隧道渗漏水的预防措施482.安全生产管理502.1 安全生产目标及保证体系502.2 安4、全防范重点与措施562.3 安全施工预案593.冬、雨季施工措施603.1施工组织体系603.2施工保障措施613.3施工的主要管理措施614.现场文明施工措施624.1 文明施工目标624.2 文明施工保证体系624.3 建立健全工地文明施工管理制度634.4 TBM现场文明施工措施635.环境保护措施645.1 建立环境保护体系645.2 主要环境影响的控制保证措施65xx矿井主斜井TBM施工方案第一章工程总体概况1.工程概况xx矿井主斜井井筒长度2633m,倾角14o,埋深637m,井筒净直径5.8m(斜井具体情况见主斜井纵断面图)。该斜井采用TBM进行施工,井筒二衬管片采用外径为6905、0mm,内径为6100mm,管片厚度为400mm单面楔形的通用管片,衬砌的设计强度为C50,抗渗强度等级为P12。衬砌每环宽1.5m,由封顶块(K),领接块(B1、B2),标准块(A1、A2、A3)构成。纵、环向均采用M30弯螺栓连接。总管片用量为1755环。衬砌接缝间防水采用由三元乙丙橡胶制成的弹性密封垫。本工程隧道施工采用中国铁建重工产的外径为7180mm,长度为9000mm的复合式TBM掘进机。主斜井纵断面图2.水文地质概况 2.1地质情况地质为砂岩、泥岩,主导地质以软岩为主,主斜井依次穿越地层为洛河砂岩组、泥岩组、侏罗系中统直罗组砂岩。地层特征及分布详见下表: 2.2水文情况 主斜井穿6、越的含水层为第四系萨拉乌素组、白垩系下统洛河组、侏罗系中统安定组、侏罗系中统直罗组和延安组2号煤上覆岩层,按照水平狭长廊道法各含水层段的井筒涌水量计算。主斜井井筒总涌水量为不同地层段计算涌水量之和: Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 =1661.3+14566.08+60.8+3841.2+57.1=20187.1(m3/d)。 即为841m/h。3.主要工程量工程量详见下表工程项目线路长度(m)管片用量(环)土方量(实方)(m3)xx矿井主斜井263317551082474.施工进度安排详见附图一施工进度计划图。5.施工重难点1) 640m埋深,如何有效阻止各地层水力连通。2) 大坡度下坡(7、-25%)时,管片、砂浆、钢轨等物料运输困难。3) 大坡度下坡时的排水问题。4) 如何解决管片下沉问题。5) TBM主机防扭转问题。6) 岩石含有较高的粘土矿物和有机物,需防止结泥饼。7) 皮带输送机的安歇角问题,特别是TBM设备上的皮带机。8) 螺旋输送机耐磨设计、出碴效率问题。第二章施工总体部署1.施工部署1.1施工部署原则本标段工程的部署原则:科学、合理的原则统筹安排。工程体现多专业特点,不同专业施工接口多,所以必须做好内外关系协调,由项目部统一协调指挥,结合工程情况充分发挥项目部优势,主动争取各方的支持与配合。1. 2施工总体目标1. 2.1质量目标工程质量标准满足本次招标“工程技术规8、范说明”所引用的现行技术标准、规范、规程等有关规定,确保工程全部达到工程质量合格标准。1. 2.2工期目标合同工期2012年10月10日2013年11月21日,总工期408天。1. 2.3安全生产目标严格按照国家安全制度和规定,达到“三无一杜绝”、“一创建”的目标,即无基坑坍塌、洞内塌方冒顶的责任事故;无重大机械设备事故、重大交通和火灾事故;无一次性直接经济损失在五万元以上的其他工程事故;杜绝因公死亡; 1.2.4文明施工目标树样板工程,建标准化现场,做文明职工,达到该地区文明工地标准。1. 2.5环境保护目标达标排放,节能降耗,杜绝恶性环境事件。综合环保目标达到国家及该地区施工的环保要求。29、.现场组织机构框图及职责2.1现场组织机构框图本工程管理体系将实行在项目部的领导下和各职能部门密切配合下的项目经理负责制,设立项目经理部负责区间隧道的施工组织管理,详见图2-12-1施工组织机构图2.2组织机构成员职责(1)项目经理:代表企业实施项目管理。贯彻执行国家法律、法规、方针、政策和强制性标准,执行企业的管理制度,对工程的质量、安全、进度、成本、文明施工及环境保护等全面负责。确定项目经理部管理组织机构的构成,建立质量管理体系、安全管理体系和环境管理体系,明确相关人员的职责,并全面组织区间施工的开展和协调工作。对进入现场的生产要素进行优化配置和动态管理。负责与建设单位、监理单位、设计单位10、和各协作单位的协调,解决项目中出现的问题,确保工程按期完工。主动积极处理好与项目部所在地政府部门的关系,确保工程的顺利进行。 (2)项目副经理:在项目经理的领导下,全面组织区间隧道的现场施工活动,负责工程总体部署,总体计划的管理,协调各部门关系,合理组织生产。参与制定并贯彻项目经理部的各项管理方针和管理体系。负责工程的合同管理、物资管理、设备管理和分供方的评审工作。负责对项目经理部的计划进度、实际进度进行调控,确保工程按期完工。对工程中的所有风险源进行辩识,确保工程施工中现况建筑物及地下管线的安全。(3)项目总工程师:在项目经理的领导下,具体主持项目质量管理保证体系的建立,并进行质量职能分配,11、落实质量责任制,对工程质量负全面技术责任。负责编制及审批施工组织设计、施工方案及不合格品的处置、纠正和预防措施的实施。组织对本项目的关键技术难题进行科研攻关,进行新工艺、新技术的研究和实施,不断提高工程质量,确保对工程总工期的控制。组织有关人员对材料、设备的订货、供货质量进行监督、验收、认可,严把质量关。组织好工程的竣工验收工作。(4)安全质量部:配备符合工程要求的安全工程师以及专职安全员,负责工程施工中的各项安全工作。负责现场施工安全,落实各项安全制度,定时检查现场施工安全情况。负责职工的安全教育和特殊工种的安全培训,确保各工种持证上岗。负责制定实施施工安全措施、机械安全措施,临时用电安全措12、施。贯彻安全事故报告制度,进行调查分析,提出处理意见。 (5)工程计划部:配备符合工程要求的结构工程师,由其负责施工过程的各项管理工作,根据工程进度计划,合理组织施工,确保施工安全、施工质量、施工进度。工程的年、季度、月计划编制及实施,对施工实施动态管理,落实项目进展的进度计划,并随工程实际情况不断调整具体实施计划的安排,以保证总进度计划的落实,负责工程量的统计报表工作。负责不同阶段施工场地和临时堆场的协调和管理,有序地组织平面、立体的各种材料和设备运输、堆放等工作。负责施工过程的文明施工和环境保护管理。(6)物资设备部:配备符合工程要求的材料工程师,由其负责材料供应的相关工作。负责施工所需材13、料的采购、供应、管理工作,并提供相应的质量证明。负责施工过程材料和周转料的调配,顾客提供产品的验证检查。负责对材料的标识管理和搬运、储运工作。配备符合工程要求的机械工程师,由其负责机械设备的相关工作。负责施工机械的使用和租赁管理,按计划进行机械的平衡调度。负责制定落实机械设备的大、中修计划,保证机械完好率。(7)施工管理部:由项目部总工程师负责,配备符合工程要求的量测工程师、测量工程师、以及专职资料管理员。负责项目有关技术管理工作的实施,组织图纸会审与交底工作。编制各分部、分项工程施工方案。监督检查施工组织设计在工程中的实施过程,负责工程中出现的新工艺、新技术的实施管理。负责对工程竣工资料的审14、核、组卷。负责对重大质量事故的调查分析,并提出纠正预防措施、并监督实施工作。负责工程测量的交桩、放线、复核等,严格按照图纸及相关精度要求实施工程测量工作。完成测量内业资料的编制,保存测量记录,并负责项目竣工测量工作。负责测量仪器的保管工作,并保证未经检验的仪器不准在项目工程中使用。负责工程监控量测,反馈真实信息,做好信息化施工。(8)经营合同部配备符合工程要求的合约工程师和计量工程师,由其负责工程施工中的各项经济工作。负责签订合同,具体实施项目合同的管理工作,并作好竣工结算工作。负责工程中的洽商记录,设计变更的核算报价工作,监督合同的履行。负责各专业分包商的年、月报的核实与工程款的核时阶段性的15、结算工作。根据合同条款和有关法律依据,作好工程索赔工作。做好工程保险所需材料的收集和准备工作。(9)综合管理部负责高效组织与管理、专业接口的协调配合关系。负责如何统筹安排,精心组织,优化配置,减少矛盾,使得每个工作面协调推进,每道工序衔接紧凑,安全、优质、按期完成施工任务。(10)TBM施工各班组 负责整个TBM施工的质量、安全,积极响应项目部各部门的号召,完成项目部下达的各项指标。(11)注浆施工各班组负责隧道内二次注浆、端头井加固,积极响应项目部各部门的号召,保质保量完成项目部下达的各项指标。3.现场布置3.1 现场平面布置生产区域根据施工现场需要及场地情况,布置管片、注浆材料堆放场、搅拌16、系统、烘房、充电间、电工间、仓库、机修车间。生活区域在工地现场以外,依据该地区文明工地有关标准修建临时生活及办公设施。3.2 隧道断面布置隧道在左上方每隔5环布置一个灯架,控制照明和日光灯可固定在上面。在左下方每环安装一个托架,上面铺设人行走道板,由404上铺走道板连接组成,右上方每隔3环布置一个吊架,供动力电缆固定之用,通风管道布置在右侧,给水管道布置在左下方,详见隧道横断面布置图2-2。图2-2 隧道横断面布置图4. 施工供水、供电4.1 施工用电根据现场实际用电需求,合理对总耗电量、办公用电和施工生产用的各部分耗电量、电源选择、供电系统电压、变电所容量及安装进行设计,严格按照国标及该地区17、有关规定进行安装、使用和管理。4.2施工供水现场供水采用DN100管道。从由业主引至TBM施工现场的总水管处,通过管路将水供至TBM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布置情况与用水量需求,敷设适当通径的给水支管路。5. 施工排水、出土、通风及通讯5.1 施工排水为确保工地环境整洁,达到文明标准化要求,在工地上建立有效的排水系统。隧道内污水排放:在TBM连接桥下设一小型集水箱,污水通过排污管排放至平台底板上集水坑,再通过污水泵将污水排放至地面的沉淀池,最后排放到污水管网。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”。5.18、2 弃土处理由于TBM出土有时含水量很高,又湿又烂,在运输途中极易造成道路污染,所以在装车时,不能高于车厢拦板,车辆出工地必须先经冲洗槽冲洗,严禁滴漏、颠撒污染道路。按照地区有关规定做到文明施工。5.3 隧道通风 送风方式:隧道内通道采用大功率、高性能风机,用 1000mm风管送风至开挖面,送风有效距离大于3km,以确保远距离通风的要求。通风设备噪音不超过75分贝,且保证隧道内工作人员新鲜空气量不小于每人每分钟3m3。5.4 施工通讯隧道施工通讯:隧道内通讯线路为八部程控电话线路,安装在照明灯具支架上。在项目经理部及中央管理室、工作井口、工作井底、料库、TBM操作室等处各设一台电话进行通讯联系19、,确保信息畅通和命令及时传达。6.危险品仓库按照防火防爆的有关规定设置危险品仓库等临时性构筑物,易燃易爆物品堆放间距和动火点与氧气、乙炔的间距要符合规定要求,临时设施区按规定配足消防器材,危险品仓库等重点部位应配备足够数量、种类合适的灭火器。重点仓库或部位等每25m2建筑面积配备一只灭火器;非重点仓库,如宿舍等建筑区每100m2配备2只灭火器。消防设备配备合理,性能完好可靠,消防栓、消防器材周围畅通不得堆物,消防器材应有专人负责维护管理。7.管片渣土运输井筒内安装二台带宽B=2200mm带式输送机前后搭接承担井下渣土提升任务,管片和浆液运输采用两台卷扬机配滑轮组完成。8.拌浆系统拌浆系统采用120、m3混凝土搅拌机,并配置12钢管,搅拌好浆液通过钢管输送至储浆桶中,然后放到运浆车上。在搅拌机旁边布置膨润土、粉煤灰、水泥、黄砂、卵石堆料场,膨润土堆料场上设置防雨蓬,水泥及粉煤灰采用罐装。9.施工设备配置施工设备详见下表:施工机械设备表序号设备名称型号规格单位数量备注1土压平衡铰接式TBM7180mm台12500吨汽车起重机辆13200吨汽车起重机辆14管片平板车10T辆45全液压反铲挖掘机0.4 m3辆16混凝土搅拌机1 m3台1定制7柱塞式注浆泵台28TBM发射、接收系统套2定制9轴流通风机75kw台110发电机台111矿用泵200kw台212轻型水泵台1013徕卡全站仪TC1201+台21、114水准仪苏一光DSZ200台115地质钻机MG-50台216高压泵台117灌浆泵台118空压机P-0.8MPa,Q-6m3/min台119泥浆泵台120浆车台221双液注浆泵台1122冷却水塔个123储浆罐10m3个124卷扬机台225皮带机台226装载机台110. 劳动力组织10.1 施工工班详见劳动力配置表劳动力配置表2-1TBM掘进工序名称TBM 掘 进(1台)动力维修制浆井 下井 上工种开卷扬机同步注浆管片拼装二次注浆TBM司机测量行车司机挖掘机司机防水装载机电工修理焊工制浆工人数22331111211113组数3小计66993333633339合计5199说明1、 本表为一台TB22、M施工的劳动力安排。2、 本工程为隧道施工,实行三班二运转作业制度。3、管片生产和洞门加固施工人员未考虑在内。劳动力配置表2-2地表端头井注浆加固工序名称端头井加固动力维修工种施工责任人安全员专业工程师工班长配浆注浆司泵钻孔电工修理人数1111222411组数3小计33336661233合计426说明实行三班24小时作业制度。10.2 作业人员动态11. 材料供应物资供应计划表序号名称规格单位数量备注1水泥t3000暂估量2膨润土t1800暂估量3粉煤灰t6000暂估量4细沙m35000暂估量5卵石m35000暂估量6水t6000暂估量7走道板1.5m*0.5m块2000自制8水管0.05m*23、6m根30009盾尾油脂桶30010HBW桶15011牛腿20.8KG/个个200自制12轨枕53KG/个个3000自制13钢轨43KG*6m/根根100014反力架套1自制15发射托架套2自制16洞内电箱套3017洞外二级电箱套818洞外一级电箱套119箱变套120灯架套40021灯管75W个40022泡沫剂桶30023高压电缆3*50+1*25m300024洞内照明线m15000管片需求计划见下表:管片需求计划生产月份数量(环)2012年12月1002013年1月1702013年2月1702013年3月1702013年4月1702013年5月1702013年6月1702013年7月170224、013年8月1702013年9月1702013年10月125第三章TBM设备选型1.选型依据1) 本工程地质为砂岩、泥岩,主导地质以软岩为主,岩石最大饱和单轴抗压强度为70MPa;2) 岩石含有较高的粘土矿物和有机物;3) 斜井穿越的各地层平均RQD值最小为47.5%(洛河砂岩组),最大为72.1%(侏罗系中统直罗组砂岩组);4) 钻孔后的抽水试验所得各层最大涌水量为951.78m/d;5) 渗透系数最大为3.39m/d。2.设备选型 根据上述水文地质条件、岩层分布、渗透系数、隧道埋深等情况,可有如下几种选择: (一)复合式TBM1) 需按照TBM大功率、高转速原则配置主驱动;2) 采用复合式25、刀盘,大开口率、加强耐磨设计,并设置磨损检测器;3) 螺旋输送机和后配套皮带机出碴;4) 螺旋输送机需采用超强耐磨配置;5) 需配置合适的泡沫膨润土系统,防止结泥饼现象; (二)泥水盾构1) 采用复合式刀盘,需加强刀盘耐磨设计;2) 设计压力为10Bar,需采用5道主驱动密封;3) 进出浆管径均为DN300,进浆流量800m/min,出浆流量950m/min4) 利用多级离心泵出碴,但需要解决大埋深斜井的碴土泵送问题;(咨询了相关厂家,此工程需要约16台40m扬程泥浆泵)5) 缺点:需要较大的场地进行泥水分离,施工成本较高; (三)护盾式TBM1) 采用硬岩TBM刀盘;2) 利用主机内皮带机和26、后配套皮带机出碴;3) 缺点是不能有效解决泥岩地层糊刀、出碴不畅等问题;(四)敞开式TBM1) 采用硬岩TBM刀盘;2) 利用主机内皮带机和后配套皮带机出碴;3) 缺点是不能有效解决泥岩地层糊刀、出碴不畅等问题;4) 开挖断面太小不能实现同步衬砌,后期衬砌时间较长,综合效率较低。 几种方案比较而言选择复合式TBM较为合适,其可以解决泥岩地层糊刀盘、出碴不畅等问题。3、TBM配置方案 (一)主机1) 开挖直径7350mm,盾尾采用50mm/Q460钢板;2) 最大推进速度80mm/min;3) 主机、后配套均配置超大排量排水设备,以应对隧道内大量涌水;4) 前盾顶部设计2个稳定器,底部设计有防滚27、条;5) 推进油缸采用浮动式支撑有利于TBM纠偏稳定器示意图浮动油缸示意图 (二)刀盘1) 刀盘宜采用面板式复合刀盘,开口率约为37%;2) 采用17寸滚刀,滚刀和撕裂刀可以互换;3) 中心滚刀刀间距90mm,数量8把;4) 正面滚刀刀间距90mm,数量26把;5) 边缘滚刀,数量11把;6) 刀盘面板和边缘焊接复合钢板,具有的较强耐磨性;7) 回转接头8路泡沫+8路液压+1路电气,刀盘隔板上设置高压冲洗嘴,可有效防止刀盘及开挖舱结泥饼现象;复合式刀盘三维示意图-新疆涝坝湾煤矿 (三)主驱动采用电机驱动(10200kW ),3m直径主轴承,额定扭矩8000 kNm2.1rpm ,脱困扭矩为9628、00kNm ,刀盘转速04.7rpm 。(四)螺旋输送机1) 采用叶片直径为920mm的螺旋输送机;2) 叶片周围焊接合金块;3) 筒体内壁焊接HARDOX耐磨板;4) 轴前端为实心轴,表面堆10mm耐磨焊层;5) 驱动功率200kW,最大扭矩200kNm,转速019rpm。叶片周边镶嵌合金叶片表面堆焊耐磨层 (五)后配套系统1) 配置有独立、可靠的碴土改良系统(可加入泡沫、膨润士,或高分子材料等),具有8路单路单泵泡沫系统;2) 拖车需加配独立的二次注浆设备(具备注单、双液浆功能);3) 所有设备及作业平台均适应14下坡,保证作业方便安全;4) 所有人行通道均采用防滑设计保证行走安全。斜井T29、BM主机示意图第四章 施工工艺方法1.TBM掘进施工1.1 端头井土体加固 由于施工方法未知,该处略。1.2TBM始发施工1.2.1 TBM始发工艺流程TBM始发工艺流程(见图 4.1-1)1.2.2 TBM发射托架及反力架安装将预制好的TBM托架(见TBM发射架构造图4.1-2)和反力架吊入工作井内,按照测量放样的基线(见TBM发射架安装定位图4.1-3),先将TBM托架焊接在预埋件上,考虑发射架在TBM始发时要承受纵向、横向的推力以及抵抗TBM旋转的扭矩,所以在TBM始发之前,对发射架两侧用H型钢进行加固(见TBM发射架加固图4.1-4)。TBM调试与检修时,进行反力架的安装。安装反力架时30、,在负一层楼板上用型钢搭设三角支架,利用搭设的三角支架结合手拉倒链作为提升支架,进行反力架准确定位。安装时要精确定位,定位精度要控制在5mm之内。在完成反力架的定位之后,反力架与车站结构连接部位的间隙一定要用钢板垫实,以保证车站结构与反力架脚板有足够的抗压强度。图 4.1-1TBM始发工艺流程图图4.1-2 TBM发射架构造图图4.1-3 TBM发射架安装定位 4.1-4 始发托架的加固1.2.3TBM设备的安装和调试验收由于地面布置没有,该处略。1.2.4负环管片及反力架的拼装首先在安装反力架和始发托架时,要保证负环管片的高程和圆心与TBM盾壳的中心偏差小于5mm。 负环管片采用标准环拼装,31、拼装方式采用通缝拼装方式。管片安装顺序为:先就位底部管片,再左右安装,每环相邻管片应控制环面平整度和封口尺寸,同时要保证K块位置精确处于12点位置。第一环负环管片拼装成圆后,用下部千斤顶完成管片的后移。千斤顶总推力控制在1000t以内,推进时用下部千斤顶,推力增加要遵守循序渐进的原则,保持各组千斤顶受力均匀。管片在后移过程中,严格控制每组推进油缸的行程,保证每组推进油缸的行程差小于10mm。负环管片与基准钢环之间的空隙可衬垫石棉橡胶板缓冲垫。负环管片在脱出盾尾的过程中,为保证负环管片的位置安装正确,在管片与托架间采用垫塞方木楔来实现,方木楔间距50cm安设一块;为防止TBM推进中管片受力变形,32、在管片两侧加型钢支撑。第一、二环负环管片后推时,操作推进缸人员必须与管片观察人员密切配合,避免将管片推至与盾尾撞击,下部油缸前推,顶部油缸随时跟进,推至行程末端时,用两只3t吊链通过上部管片螺栓孔挂住,保持管片位置,再由上至下逐步松开推进油缸逐块安装管片,安装完第二环管片后,第二环管片推至与第一环管片连接后,将第一、二环管片一起后推,当管片露出盾尾时,及时加填钢楔,防止管片下坠,直至与反力架连接。1.2.5TBM始发洞门混凝土凿除并清理干净后,将TBM刀盘贴近土体,通过螺旋机反转的方式向TBM土仓填充流塑性粘土,建立初步的土舱压力达1kg/cm2。TBM始发后,正面土体为加固区,土质较硬,为控33、制推进轴线、保护刀盘,耐心磨削加固区土体,使加固区土体得到充分切削,为控制好刀盘油压和转速,在推进时按工况条件在刀盘正面加入水或泥,以减小刀盘扭矩和改良正面的土体,此时推进速度不宜过快,宜在15mm/min范围内。TBM穿越加固区平衡压力设定值应略低于理论值,TBM坡度可略大于设计坡度。当TBM出加固区时,为防止由于正面土质变化而造成TBM姿态突然变化,平衡压力设定值应略高于理论值。此时推进施工地面变形监测频率须加密,根据地面变形量等信息反馈对平衡压力设定值,推进速度等施工参数作及时调整,以控制TBM切口处地面变形量在+35mm为宜。TBM尾部全部进入洞口前,开始注入盾尾密封油脂,在推进过程中34、,盾尾钢刷必需充满盾尾油脂。在盾尾脱离洞口加固区后,通过管片的预留注浆孔均匀地向外部压注水硬性浆液,以提高洞口的密封性能。TBM隧道初始100m为试推进,此段施工时应注意对控制的TBM临时管线进行保护,确保TBM正常运行。争取在较短时间内掌握TBM机械设备的性能,熟悉TBM操作要领,控制好TBM推进轴线和地面变形量。TBM初始掘进是从理论和经验上选取各项施工参数,施工过程中根据测量数据及反馈信息调整施工参数。TBM始发可分为三个阶段。第一阶段对密封仓土压力刀盘转速及压力,推进速度,千斤顶顶力,注浆压力及注浆量等诸项,分别采用三组不同施工参数进行试验掘进;通过对隧道沉降、地表沉降的测量和数据反馈35、,确定一组适用的施工参数。第二阶段采用已掌握、适用的各项参数值,通过施工监测,根据地层条件、地表管线、结构物情况,对施工参数作慎密细微的调整,取得最佳施工参数。第三阶段为正式掘进施工的准备阶段,强调以服从地面沉降,结构物管线保护为原则此阶段施工重点要求做好以下的几项工作:(1)最短的时间熟悉TBM的操作方法,掌握机械性能。TBM设备的不足之处提出要求整改。了解和认识隧道所穿越的土层的性能,掌握这种土层中的复合式TBM的控制方法。(2)通过本段施工,加强对地面变形情况的监测分析,掌握TBM推进参数、同步注浆和掘进姿态的控制调整,为后续推进积累经验。通过此阶段的试掘进,对隧道的轴线控制,衬砌安装质36、量均有了各项具体的保证措施,施工参数已进一步被掌握,已能根据地下隧道上覆土厚度、地质条件变化、地面附加荷载等变化情况,适时调整TBM掘进参数,就为整个隧道施工进度、质量管理奠定了良好的基础。对掘进沿线地表、管线的监护也掌握了初步的规律,并以此指导全过程施工。1.2.6 始发口处理在始发推进过程中,盾尾脱出工作井壁后,放下洞圈密封装置中的插板,并与洞门特殊环管片焊接成一体,以防止土体从间隙中流失而造成地面的塌落,始发口处第一环和第二环须压注水硬性浆液,其目的在于压密固结洞口土体,杜绝洞口漏泥漏水,同时也为拆除负环,进行洞门混凝土保护圈施工时提供安全保证。1.3 TBM正常掘进施工1.3.1 TB37、M转入正常掘进施工准备工作在完成初始掘进段后,根据初期掘进试验段的反馈参数,将对始发设备进行调整,为其后的正常掘进准备条件,调整工作包括:(1)拆除临时管片;(2)在TBM始发井内铺设轨道;(3)其它各种管线的延伸和连接。1.3.2 TBM机掘进控制本工程采用复合式TBM掘进机,其利用压力仓内的土压力来平衡开挖面的土体。从而对TBM正前方开挖面支护,平衡压力的设定是TBM施工的关键,维持和调整设定的压力值又是TBM推进操作的重要环节,这里面包含着推力、推进速度和出土量的三者相互关系,对TBM施工轴线和地层变形量的控制起主导作用,所以在TBM施工中要根据不同的土质和覆土厚度,配合监测信息的分析及38、时调整土压力值的设定,同时要求推进坡度保持相对的平稳,控制一次纠偏量,减少对土体的扰动,并为管片拼装创造良好的条件,同时根据推进速度,出土量和地层变形的监测数据,及时调整初设定的土压值和注浆量,从而将轴线和土层变形控制在最佳状态下。TBM掘进由操作司机在中央控制室内进行,由工地技术人员经计算初设正面土压力+水压力值。土压力值根据隧道埋深、土层性质和地面超载计算。设定值约为计算值的1.051.1倍。开始施工时,在TBM的正面及TBM本体的上下方设置土、水压传感器监控平衡系统,在TBM内部安装岩土勘探系统。打开出土闸门,依次开启皮带输送机,螺旋机和大刀盘,推进千斤顶,调整好各千斤顶工作油压。此时大39、刀盘切削土体,TBM前进。TBM根据设定的正面土压力自动控制出土速度或掘进速度。TBM的行程、上下左右四个区域千斤顶压力、螺旋机转速、TBM扭转、俯仰等参数,将显示在显示屏上,TBM司机及时做好参数记录,并参照仪表显示以及其它人工测量和施工经验调整TBM姿态和各项参数,使TBM始终按设计的轴线推进。轴线控制:TBM掘进过程中,严格控制TBM的轴线和姿态,勤测勤纠,控制TBM每环掘进纠偏量不大于4mm。地面变形控制:一般情况下,TBM轴线上的地面允许变形量控制在+10mm30mm间,对特殊保护要求的地段,根据监理工程师的要求执行。TBM旋转可通过刀盘正反转进行调整TBM的自转角。1.3.3TBM40、直线段掘进和地层变形的控制根据隧道埋深、土层性质和地面超载计算主动和被动土压力值和静水压力,根据计算结果结合初推阶段的施工参数设定土压力值。根据设定的正面土压力控制出土速度和掘进速度。掘进过程中,TBM的行程、上下左右四个区域千斤顶压力、螺旋机转速、TBM扭转、俯仰等参数,将显示在显示屏上,技术人员随时根据监控结果调整TBM机姿态和各项参数,使TBM始终按设计的轴线推进。推力、推进速度和出土量三者的相互关系,对TBM施工的轴线和地层变形量的控制起主导作用,所以在TBM施工中要根据不同土层和覆土深度,配合监测信息的分析及时调整土压力值的设定。同时要求推进坡度保持相对稳定,控制一次偏量,减少对土体41、的扰动,为管片拼装创造良好的条件。在这基础上再根据推进速度,出土量和地层变形的信息、数据的反馈及时调整初始设定的土压力值和注浆量,进而达到对轴线和地层变形在最佳状态下的控制。1.3.4TBM曲线段掘进和地层变形的控制当TBM在曲线段掘进时,根据曲线的施工特点调整推力、推进速度、出土量和注浆量,并根据地层变形的信息数据及时调整各种施工参数,以期在尽量短的时间内将土压平衡值和注浆量调至曲线掘进的最佳状态。TBM的曲线掘进实际上是将处于曲线的切线位置上的管片进行折线拟合,在TBM掘进前根据线路平面曲线的要素进行排版,施工过程中根据实际情况进行管片拼装。因此掘进的关键是确保对TBM的头部的控制,由于曲42、线掘进TBM环环都在纠偏,因此必须做到勤纠,而每次的纠偏量不能过大,管片纠偏通过TBM测量系统计算,利用管片环向旋转来实现线路纠偏,单次轴线纠偏量不大于4mm。1.4 洞内注浆1.4.1 同步注浆及二次注浆为了减小和防止地面沉降,在TBM掘进中,要尽快在脱出TBM后的衬砌背面环形建筑空隙中充填足量的浆液材料。根据地质条件,确定浆液配比、注浆压力、注浆量及注浆起讫时间对同步注浆能否达到预期效果起关键作用。二次(或多次)压浆是弥补同步注浆的不足,减少地表沉降和TBM后面地层水往刀盘汇集的有效辅助手段,可使TBM在穿越建筑物、特殊地段时,大大降低地面沉降。1.4.1.1注浆目的(1)减少地基沉陷量,43、保证环境安全;(2)确保管片衬砌稳定性;(3)作为隧道衬砌防水的第一道防线,提供长期、均质、稳定的防水功能;(4)封堵TBM后面地层水向刀盘汇集。1.4.1.2注浆方式TBM掘进过程中形成的管片与土体之间的空隙将采用注浆回填,浆液是通过运浆车送到洞内,注浆与掘进保持同步,在掘进的同时,同步采用高压注浆将浆液从管片上预留注浆孔注入。TBM掘进中的同步注浆和衬砌壁后补压浆是充填TBM壳体与管片圆环间的建筑间隙、减少后期土体变形和封堵TBM后面地层水向刀盘汇集的有效手段,同时也可加强隧道的稳定性,也是TBM掘进施工中的一道重要工序。同步注浆选择可硬性浆液进行及时、均匀、定量压注,确保其建筑空隙得以及44、时和足量的充填,压浆量视地层变形监测数据而定,可硬性浆液配比如表4.1-1。坍落度控制在180220cm。压浆属一道重要工序,须指派专人负责,对压入位置、压入量、压力值均作详细记录,并根据地层变形监测信息及时调整,确保压浆工序的施工质量。表4.1-1 同步注浆浆液配比表可硬性浆液浆液投料量(kg/m3)砂膨润土粉煤灰水泥卵石水520180300180400450所配出的浆液应具备以下性能:(1)初始粘度低以更好地充填TBM掘进造成的间隙;(2)凝结速度快以避免沉陷;(3)不得堵塞盾尾密封。在TBM掘进的过程中,每环注浆量控制在130%-180%,为减少地下的后期变形,必要时进行衬砌壁后注浆,注45、浆参数及注浆量的选择根据实际情况而定(待100m试验段施工得出的数据),为防止浆液在注浆系统内硬化,定时对注浆系统及拌浆系统进行清洗,严禁在同步注浆系统堵塞的情况下进行TBM掘进。各项控制压力的选择考虑以下因素:(1)注浆位置的水压力和土压力;(2)管片的承压能力;(3)不会对盾尾密封刷造成损害;(4)既能防止地面下沉超限,又不导致地面隆起超限;(5)浆液不会进入土仓;(6)注浆操作既可人工又可自动,控制开关设在TBM操作盘上。每环掘进之前,都要确认注浆系统的工作状态处于正常,并且浆液储量足够,掘进中一旦注浆系统出现故障,立即停止掘进进行检查和修理。1.4.1.3注浆主要施工参数注浆压力:根据46、注浆目的要求调整注浆压力,充分充填TBM施工产生的地层空隙,避免由此引起的地表沉陷,影响地表建筑物与地下管线的安全。同时,防止过大的注浆压力引起地表有害隆起或破坏管片衬砌。背衬同步注浆压力控制在0.20.4MPa,二次补充注浆压力控制在0.30.5MPa。注浆量:Q=V指注浆率(一般取130%-180%)。VTBM施工引起的空隙(m3)。V=(D2-d2)L/4D指TBM切削外径(m)(削切外径7.2m)。d指预制管片外径(m)(预制管片外径6.0m)。L回填注浆段长即预制管片每环长度(预制管片每环宽1.5m)。根据公式计算得:Q=(7.2352)2 -3.452)3.141.5(130%1847、0%)/4=7.210m3即注浆量为7.210m3/环(1.5m)。注浆量和注浆压力由技术人员确定。注浆工应及时做好拌浆记录和注浆压力、注浆量的记录,并按期检查浆液质量。尤其是,应控制和记录每一环的实际注浆量与环状间隙的理论容积的比较值,注浆量一般控制在理论空隙值的1.31.8倍。同步注浆完成后,应尽快进行二次补充注浆,浆液从管片吊装孔注入管片壁后,填充同步注浆的缝隙。二次补压注浆用水泥水玻璃双液浆,水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥,水玻璃采用40Be的浓度。 浆液水灰比为:1 :1.2。水泥与水玻璃的配比(体积比)为:1 :0.7。1.5泥饼的成因及防治措施1.10.1 泥饼的成因泥饼的形成48、主要由地质条件、TBM选型及施工条件决定,其中地质条件是基础。(一) 地质条件(1)在TBM掘进过程中易形成泥饼的地层有:可塑、硬塑状的黏土类地层,黏土质砂土地层、泥岩、泥质粉沙岩、母岩为花岗岩的残积土层、全风化岩层和强风化岩层等。 (2)黏土矿物是泥饼形成的物质基础,并且易在黏土矿物含量超过25%的各类地层中形成。 (二) TBM选型与泥饼形成有关的TBM主要系统有刀盘系统、密封土舱和搅拌系统、螺旋输送器出土系统等 。(三) 施工条件从施工角度来说,“制造”泥饼的因素有:对地质条件的误判(认知问题),设定过高的出土压力,未用或未针对性使用“渣土改良剂”, 没有及时适量地注水、TBM长期运作产49、生高温,密封土舱保压时长时间停机等等。 1.10.2 防治措施1. 认真研究地质资料, 是选好TBM的基础施工全过程现场跟踪地质条件的变化, 并根据地质条件改善施工措施。2. TBM选型当隧道洞身为粘土层、粘土质砂土层、泥岩、泥质粉砂岩、残积花岗岩、全、强风化花岗岩等软岩类小于地层, 并且粘土矿物含量超过时, TBM选型需考虑预防结泥饼的措施设施, 诸如:(1)刀盘系统刀具的布置要层次清楚, 其中滚刀和括刀的高差宜大于35mm、刀盘中心区直径2m范围内少设或不宜设置滚刀, 可尽可能增大开口率, 也可设置独立驱动的中心子刀盘或高出面板40cm以上的中心刀群, 刀盘的扭矩也应相应增大。(2)宜设置50、搅拌棒, 尤其是能进行注泥浆、注泡沫、注水的固定搅拌棒必须设置, 位置宜设计在轴承密封圈内侧。(3)仓体的容积(即密封仓的宽度)宜设计到2535m3间(就直径68m的TBM而言)。(4)螺旋输送器的伸人长度宜超过密封仓宽度的一半以上。(5)装备有泡沫生产机、辅助气压作业和TBM冷却设备等。泡沫类添加剂的注入渠道可通过刀盘面板和搅拌棒内注浆管路注入。泡沫的一般性配比和主要作用 泡沫的一般性配比泡沫剂含量1%6%, 一般为3%(重量比), 水占液体泡沫剂十水总重量的90%99%气占泡沫总体积的, 泡沫总体积占开挖下来土体总体积的30%60%。 泡沫的主要作用有 能锲人到小颗粒或矿物间的空隙, 减少51、矿物间的粘着力。改善了土体的“ 和易性”和“ 塑性” , 大大降低了结泥饼的可能性。 降低上体和TBM钢结构之间的摩擦力和粘着力, 从而降低总推力和扭矩。 改善刀具、刀盘面板、螺旋输送器的耐磨性。 降低了土体的密度, 使搅拌棒的作用发挥得更好。 泡沫本身没有污染性, 出螺旋输送器口后, 随压力降低会大部散发, 不会增加出土量。 泡沫具有可压缩性, 有利于保持开挖面稳定。3. 施工措施在易结泥饼的地层中掘进时, 应考虑以下措施:(1)根据地质条件, 有针对性地向土仓和刀盘面板适量加注高质量的泡沫或贬或膨润土或其中的两种混合液甚至三种混合液等, 以改善土体的“ 和易性”和“ 塑性” 。(2)浅埋隧52、道施工、刀盘开口率小于40%并且地层标贯值大于20的情况下, 即地层相对自稳时, 设定的出土压力不宜超过主动土压, 并且最好控制在0.1Mpa以下, 即宜采用欠土压平衡模式掘进。(3)若地层稳定性较差, 但隔气性较好时, 宜采用辅助气压作业, 掘进也宜采用欠土压平衡模式。(4)采用冷却措施, 避免土仓高温高热。(5)避免土仓饱满时长期停机, 宜以泥浆代替部分土体充填土仓可通过比重指标来控制。1.6 TBM刀具更换的技术措施TBM刀具更换方法根据该段地质情况和地层含水量情况,决定选用常压开舱的方法。开舱前,应对盾尾部分土体进行加固,减少后面地层水向刀盘汇集。具体开舱施工步骤如下:1) 排空土舱内53、残土。2) 设备检查。3) 开启土舱密封门。4) 进入开挖舱作业、检查更换刀具。5) 土舱内作业完成。6) 人员、设备撤出土舱,关闭舱门。1.6.2开舱注意事项1)刀盘前方没有股状水出露或经加固后刀盘前方没有股状流水,方可进舱。2)派专人对刀盘前面土体进行观察,一旦有大量土体脱落或有股状水流时,立即组织人员撤离,并关闭舱门。2. 管片拼装2.1 管片的垂直运输在施工现场采用25t行吊,将管片从堆场运至管片运输车上,再由卷扬机运输至作业面。2.2 管片拼装顺序隧道衬砌由6块预制钢筋混凝土管片拼装而成,成环形式为小封顶纵向全插入式。管片拼装顺序为:拱底环标准环1、标准环2邻接环1、邻接环2封顶环。54、2.3 管片拼装控制要点管片环面是推进千斤顶的承压面,因此在拼装过程中,必须控制以下几点:(1)环面平整度:从负环做起,逐环检查,相邻两块的踏步应小于3mm,封顶块不能凸出相邻管片的环面,以免邻接块接缝处管片碎裂。(2)环面超前量控制:每掘进5环检查一次超前量,当值过大时应用软楔子给予纠正,从而保证管片环面与隧道轴线的垂直度。(3)相邻环高差控制:相邻环高差量的大小直接影响到建成隧道轴线的质量,故必须严格控制环高差。(4)纵环向螺栓连接:成环管片均有纵环向螺栓连接,其连接的紧密度将直接影响到隧道的整体性能和质量,固然每环拼装结束后应及时拧紧纵向螺栓,当成环管片推出车架后,必须再次复紧纵环向螺栓55、。(5)隧道椭圆度的控制:每环拼装结束后,应测量隧道的椭圆度不合格的要及时纠正,直到直径偏差小于12mm后方可进行下一环的推进。3.防水工程3.1防水原则、防水重点和防水要求防水原则:以防为主,以排为辅,防排结合,综合治理。防水重点:以管片混凝土自身防水、管片接缝防水、隧道与地面竖井接头防水为重点。防水要求:隧道结构防水达到设计要求所规定的二级标准;管片采用C50高强度混凝土制成高精度管片,抗渗等级采用P12;隧道结构混凝土渗透系数不大于510-13m/s,衬砌接头不允许漏泥沙和滴漏,拱底块在嵌缝作业后不允许有渗水。3.2防水构造及技术措施3.2.1 管片自身防水管片在预制厂防水检查和检测的内56、容主要有:砼的抗渗强度报告、管片检漏试验报告、管片砼的外观检查、管片成环拼装精度、单块管片成型精度。其中管片检漏已列入国家强制性条文,即每产生五十环抽查一块做试验。3.2.2 管片接缝和螺栓孔防水管片接缝防水要求在0.6Mpa水压下环、纵缝张开6mm时,完全止水。螺栓孔防水:螺孔处不允许出现渗漏、点漏、线漏现象。弹性密封垫材料:由三元乙丙橡胶挤出硫化而成,且在其顶面嵌入水膨胀橡胶。螺栓孔密封圈材料:水膨胀橡胶。结构形式:弹性密封垫材料角部棱角分明的框形橡胶圈。详见图4.3-1、图4.3-2所示。3.2.3嵌缝防水施工(1)嵌缝防水根据设计要求,嵌缝材料拱顶45采用单组份聚安脂密封胶嵌填,拱底957、0采用遇水膨胀密封胶加封氯丁胶乳水泥封填。进出洞20环做整环环、纵缝嵌缝。嵌缝材料采用遇水膨胀密封胶加封氯丁胶乳水泥封填。嵌缝及手孔填充根据设计图纸施工,其施工的工作范围见表4.3-1所示。表4.3-1 不同地段嵌缝范围对应表工程部位嵌缝范围洞门段每个洞口段30m整环嵌缝其它区段每环拱顶45底部90范围图4.3-1 衬砌管片缝防水示意图图4.3-2 衬砌管片防水示意图(2)嵌缝防水处理清缝:刷去缝内泥沙杂物,用清水冲洗干净。嵌入聚合物水泥或聚硫密封胶。涂刷界面处理剂YJ-302。界面处理剂范围为缝槽内壁、纵缝两侧各15 mm范围内,环缝两侧各16mm范围内。加封氯丁胶乳水泥保护层(氯丁胶乳:水58、泥=0.4:1)。封填时间应在界面处理剂干燥前,用配好的氯丁胶乳水泥压密封堵,并用泥刀在嵌缝槽面压制封口。3.3 保证TBM隧道防水的具体措施(1)管片上的弹性密封垫要粘贴牢固,并且材料的种类和位置符合设计要求,尤其注意管片角部材料粘结要紧密和牢固。(2)在管片吊运过程中避免触碰密封垫,发现脱落时及时粘贴上去,在管片安装前,安排一道检查程序。(3)TBM操作要均衡(尤其在转弯处)。避免TBM方向变化中角度较大导致管片出现较大的错台(以不超过10mm作为控制指标),从而影响密封垫搭接和密贴。(4)在紧固管片螺栓时,要确认止水圈的完好性。3.4接缝施工中的注意问题(1)加强施工测量,提高TBM掘进59、质量,减小隧道轴线的偏差及纠偏力度,给管片的吊装创造一个良好的前提。这样才能保证管片铺设顺畅、橡胶垫各部位受力均匀,提高防水效果。(2)加强管片拼装施工管理,提高拼装质量,对于接缝部位的防水效果至关重要。操作人员经过岗位培训,具有熟练的操作技术。衬砌环脱出盾尾后一般采取多次拧紧连接螺栓,严格控制压浆部位的注浆量和注浆压力等措施。另外,拼装后,衬砌环环面应平整。在TBM推进过程中由于不平衡地使用液压千斤顶,很容易导致环向间隙的不一致,使累计误差增加,引起环向的不平整,千斤顶在这样的衬砌环上推进,易出现管片顶裂破损和渗漏现象。在拼装时注意避免类似的情况发生。(3)做好衬砌接缝的嵌缝工作。嵌缝材料采60、用单组分亲水性聚氨脂密封胶,由专用工具进行施工。嵌缝前应先清理缝中的灰尘杂物,在干燥状态下进行嵌缝材料的施工,局部漏水处先止水后施工。嵌缝范围根据设计要求确定,拱顶嵌填范围应确保接触网与道床上的轨道不至于被滴水锈蚀,拱底嵌填范围应超过道床排水明沟。(4)螺栓孔及吊装孔的防水措施螺栓孔的密封圈也采用遇水膨胀橡胶材料,利用压密和膨胀双重作用加强防水,使用寿命终结可以进行更换,螺栓孔密封圈做法如图4.3-3所示。另外连接螺栓的防腐蚀处理是延长使用寿命、防止隧道渗漏的重要方面,也不能忽视。可采用填实保护法、涂敷保护法或封盖保护法等保护螺栓不被水浸锈蚀,本工程螺栓设计采用锌烙涂层防腐。图4.3-3 螺栓61、孔密封圈示意图吊装孔设计为不通透管片砼式样,预留25mm的砼层,只有当隧道内出现渗漏水时,才凿穿渗漏水点附近管片上吊装孔处的砼层,进行二次注浆堵水。另外吊装孔内设置止流阀,注浆管端头可做成可拆卸式,当注浆结束后,将活动端头部分拆除,清除预留孔内残余物,填入弹性密封材料,并用高性能焦油环氧树脂封固孔口,防止管片外部的水沿注浆孔渗入。密封圈和密封塞均用遇水膨胀橡胶制作。3.5洞门防水TBM隧道进始发接头防水采用在刚性接头中设置柔性填缝材料(遇水膨胀橡胶),加强接头的防水效果。环形钢筋混凝土保护圈抗渗等级为0.8Mpa,混凝土保护层为35mm,在刚性接头近距离处设置变形缝。施工要点:(1)拆除管片前62、,将从相邻管片的中间孔注浆以减少渗水。(2)拆除管片后,对渗水部位仍要进行注浆封堵或预留引水导管,以确保施工面的干燥。(3)对施工接缝要进行凿毛处理,对止水条的基面要清理干净并保持平整和干燥。(4)遇水膨胀止水条要与基面密贴牢靠,搭接足够,并涂上缓膨剂。(5)布置钢筋时不要触碰止水条,封闭模板前要仔细检查止水条的牢靠性。(6)浇筑混凝土时要避免振捣棒碰到止水条,振捣要均匀到位。(7)浇完混凝土后要及时养护14天,在达到规定强度前不得拆除模板,以免出现渗水裂缝。(8)对拆模后的渗水部位要及时进行注浆处理,并以环氧水泥砂浆拌平。4.TBM施工测量4. 1 建立测量控制网(1)平面控制测量1)隧道外63、测量 隧道外导线测量TBM开工之前,用全站仪对设计院和业主提供的隧道地表导线点进行复测,为了增加校核条件,提高导线测量精度,使导线组成多边形闭合环,且宜四边形为最佳,导线环的水平角观测应以总测回数的奇数测回和偶数测回,分别观测导线的左角和右角,测站的圆周角闭合差按下式计算:=左角均值右角均值360测角精度应按四等导线要求,其精度为4导线环角度闭合差的限差按下式计算:限=2mn1/2式中:m测角中误差,以秒为单位;n 导线环内角的个数。导线环的测角中误差可按下式计算:m=【f 2/n/N】1/2式中:f 导线环的角度闭合差,以秒为单位;n导线环内角的个数;N导线环的个数。导线的边长可采用全站仪测64、得。将外业资料进行计算,整理出内业资料,准确算出误差,确保隧道在纵向正确贯通。对测量成果上报监理部审批,审批通过后方可进行TBM施工。 地表水准测量: 在地表用精密水准仪进行水准测量,测量等级按城市二、三等水准测量标准进行,准确测出两洞口水准点的高程值,确保无误差,以便洞内施工做好准备。2)端头井地面测量根据本工程的特点,将业主提供的平面控制点传递至井口,且所有的点进行强制对中,以减少对中误差,因此,在基坑端头井建造一个1.5m高的水泥墩台,上面安装强制对中基座盘,同时在井下中板梁上做三个吊篮,装上强制对中盘。至洞口的平面过渡点不可超过两个,过渡点必须为固定观测平台,相邻点间垂直角30;地面平65、面点测量的要求为:测角中误差2.5。地面高程测量按二等水准测量的要求实施。3)联系测量通过端头井将已知地面平面、高程点成果传递至井下,并依次作为地下控制网的起始点。其中平面起始点设2个;高程起始点设2个。平面控制点传递:采用导线法和联系三角形法选定长期稳定的起始点位置校正测量附件和测量仪器的各项指标以贯通处甲方提供的控制点为定向点进行传递测量。平面点传递的垂直角30,正、倒镜测平距取平均值。保证地下起始点满足贯通的要求。地下起始点须经常检查4)已知数据的检核及数据的提取开工前对业主提供的已知控制点进行复核,复核坐标与提供的坐标相比较,误差5mm可用。然后在已知点(x0,y0)架仪器测量其与井口66、墩台的方向角及距离s,算出墩台坐标X1 ,Y1。其中:X1=scos+ x0Y1=ssin+ y0(2)高程控制测量开工前对业主提供的已知水准点进行复核,进行符合水准测量,检验其高程点的可信度,当误差5mm时可用。以已知水准点作为起始点(已知高层H0),按二等水准量要求做一闭合水准路线至井口临时水准点BM1,算出其高程H,作为向井下传递的已知高程。在施工过程中要定期复核。H= H0+h其中:h为已知水准点至BM1的累计高差(3)平面、高程起始点成果报监理工程师审查。4. 2 TBM推进中的导向测量TBM推进一段距离后开始设置地下平面、高程控制点,整个区间中尽可能减少控制点数量,平面控制点平均边67、长150m;地下高程控制点每200m设一点。采用联系测量传递至地下的起始点坐标、起始点方位和高程,是地下控制测量的基准。1)洞内平面控制网以定向测量结果为井下导线的起始边,尽量使导线布设为等边直伸导线网,用全站仪测出水平角和边长;洞内边长一般为200m,导线测角46测回,分别测左右角各一半,重复测导线水平角总和不得大于4,边长测定需正倒镜各测4次,且应往返测边长。准确计算出导线网上各个点的坐标,如下图所示网中所有边、角全部观测,导线网除可对角度进行检核外,由于测量了全部边长,故计算坐标有两条传算路线,对导线坐标亦能进行检核。 2)洞内高程控制网按业主提供的城市水准点为起始依据,在两井附近建立二68、个以上的固定水准点(施工期间不得破坏),按城市二等水准规范往返测定。按工程测量(GB5002693)规范进行。隧道内水准点一般以6070 m埋设一个固定水准点,水准尺必须用装气泡色水准尺,以便减少水准尺的倾斜而造成系统误差。洞内水准测量按城市二等水准操作规范执行。应采用往返测,往返固定之间高差3mm,全线往返3mmn1/2(n为测站数)。由于洞内施工场地狭小,运输频繁施工繁忙,还有水的侵害,会影响到水准点的稳定性,故应经常性地由地面水准点向洞内进行重复的水准测量,根据观测结果分析水准点标志有无变动。确保隧道在竖向正确贯通。3)地下控制网上向前延伸的各控制点,须由监理工程师审查合格方可使用。4.69、 3TBM推进中的定位测量(1)地面准备工作1)对TBM推进路线数据进行复核计算,计算结果由监理工程师书面确认。2)实测出发、接收井预留洞门中心横向和垂直向的偏差,由监理工程师书面认可后进行下道工序施工。3)承包商必须按设计图在实地放出TBM基座的平面和高程位置,基座就位后立即测定与设计的偏差。 4)施工总体布置必须考虑隧道施工测量的要求。按测量方案在TBM内留出合适位置供安装测量标志,并保证测量时通视。5)TBM就位后精确测定相对于TBM推进设计轴线的初始位置和姿态。安装在TBM内的专用测量设备就位后由承包商立即进行测量,测量成果应与TBM的初始位置和姿态相符,并报监理工程师备查。6)TBM70、测量的技术手段应根据施工要求和机械的实际情况合理选用,尽量以实测的测量手段,及时准确的提供TBM在施工中的掘进轨迹和瞬时姿态。(2)TBM机座位置及行车轨道放样在TBM进场之前,先用钢尺配合经纬仪,放样定出行车轨道中心位置。先按图上位置定出一根轨道上的两点,在A点上架经纬仪,照准B点,钢尺拉出所要的距离,同时拨转90(270),钢尺拉出所要的距离,此时放样完毕。在进行TBM座放样时,假定洞门钢圈为规则圆,用同心圆法放样,用水准仪测定一水平线,与钢圈相交得两点,取其中数,得所要放的点,把TBM与钢圈之间参数加进去,得整个TBM机头两点。由于机座摆放有一定的坡度H,因此,在进行机尾放样时,需进行坡71、度改正,既用钢尺量出从机头处到基坑后板的距离,再乘以坡度值加上机头高程即为机尾处高程,同样用水准仪测量后板一水平线,用钢尺量距定出机尾两点。(3)TBM上标志的安装和测量根据TBM推进的方法及TBM测量的特殊性,在测量之前在TBM上安装测量砧牌和坡度板,以便对TBM进行及时测量及对TBM姿态进行及时的调整,使TBM按设计方向推进。进行安装时,先测量出TBM的轴线,并把砧牌和坡度板固定在TBM上,前标后标应有足够长度,前标距切口越近越好。并用盾壳求出前标和后标至TBM中心的半径。为了确保整个施工期间不被破坏,设置保护记号,并填写原始记录和校核记录,以免TBM标志数据中存在系统误差。测量时,用仪器72、照准前、后砧牌各测量一测回,再根据坡度板的数值确定TBM的姿态,及时纠正。(4)TBM姿态测量1)直线段TBM姿态测量应用井下导线成果计算出TBM标志的坐标,即前标和后标的坐标(并进行转角改正),再算出切口和盾尾的坐标与设计坐标进行比较,计算出切口和盾尾的平面偏离值。测出前标中心的天顶角计算出前标高程,再以TBM纵坡计算出切口、盾尾的高程,经与设计高程比较后,计算出切口和盾尾的偏离值。2)曲线段TBM姿态测量首先建立以ZH点(或HZ点)为原点,切线方向为正北方向的施工坐标系,以井下导线点K为测站,J点为后视方向。YK=S,YK=+b,设0=k-J(施工方向)。得TBM上测点1号(后标)及2号(73、前标)的水平角1、2,及边长为L1、L2。得(1)、(2)计算式:X1= L1cos(0+1)+ XK Y1= L1sin(0+1)+ YK (1)X2= L2cos(0+2)+ XK Y2= L2sin(0+2)+ YK (2)再根据(1)、(2)式计算得出切口和盾尾的实测坐标。分下列三式判断该点的位置:a.当0XL0时,该点在第一段缓和曲线。既以X值当L值,代入缓和曲线拟合方程得设计横坐标。所以:切口平面偏离值=实测切口Y设计切口Y 盾尾平面偏离值=实测盾尾Y设计盾尾Yb.当L0XL0+圆曲线长时,该点在圆曲线段。用该点与圆心O点反算边长为S1、S2(S1、S2分别为切口、盾尾至O点边长)74、。c.当L0+圆曲线长X曲线段全长时,该点在第二段缓和曲线段。这时必须把设计原点转移到HZ点上。注意这时曲线方向相反计算同项相似。高程偏差测量,测出前标中心的天顶角计算出前标高程,再以TBM纵坡计算出切口、盾尾的高程,经与设计高程比较后,计算出切口和盾尾的高程偏离值。(5)隧道实际轴线偏离量测定每隔一定的距离实测隧道实际轴线与设计的偏离量,在曲线段必须加测五大桩。根据里程计算隧道某处的轴线三维位置,根据地下控制网结合几何中的方法确定该处的实际轴线,并计算偏离量,保证TBM沿设计轴线推进。(6)管片成环现状测量环片成环现状测量的主要内容包括:管片拼装的水平和竖直直径、计算椭圆度、环片中心的平面和75、高程偏离值和环片前沿里程等。每环环片拼装完毕,应立即进行观测,并用报表形式及时向监理工程师提供测量成果,供其核查。根据施工需要,不定期地测设隧道里程标志、测定环片平整度,并为特定目的的进行相应的测量放样。4. 4 竣工测量隧道贯通后进行地下平面、高程控制网的贯通测量,通过严密平差重新计算各地下平面、高程控制点的坐标和高程。根据重新计算的地下平面、高程控制点成果进行隧道断面测量,并计算实际的横向、纵向和垂直向的贯通误差。在贯通后的竣工测量应包括隧道轴线横向、垂直向的偏离值;水平、竖向直径并计算椭圆度,断面测量。数据内容、测点数量和测量精度按中华人民共和国国家标准GB50308199914.2条要76、求执行。竣工测量完成后,填写测量成果数据。第五章施工管理措施1.工程质量保证措施1.1质量管理组织机构在工程施工过程中,成立质量管理领导小组,有由项目经理担任组长,总工程师担任副组长,组员由各部门施工管理人员组成,详见质量管理机构图。质量管理机构图1.2质量管理措施(1)建立综合的质量管理领导小组,以组织、计划、协调综合各部门的质量管理活动,同时要健全和完善相应的质量检查工作体系。(2)对全体参建员工必须强化质量意识,严格按ISO9002质量体系的要求,认真执行质量程序文件。定期组织全体员工对质量方针、质量规范的学习,使职工牢固树立起“质量第一”的思想。(3)对施工全过程加强质量控制,严格按照77、生产工艺和操作规程进行施工。按照企业和项目的质量方针和质量目标开展质量标准化管理工作,在横向展开到各个有关部门,纵向分理到每个作业点、做到纵向衔接,横向协调。(4)建立一系列确保工程质量的规章制度,明确规定出项目各个部门的质量管理职能、职责、权限,并把各个单位工作体系之间的关系在整个项目部范围中连接起来,实现质量管理业务标准化,管理流程程序化。(5)建立一套灵敏、高效的质量信息管理系统,规定质量信息反馈、传递、处理的程序和方式,保证整个项目部的信息全面、及时、准确。(6)施工现场技术人员要熟悉设计图纸,制定详细的施工方案,在工序开始施工前进行技术交底,明确质量要求。(7)加强质量检查工作,各工78、序施工过程中班组进行自检,施工完毕由质量检查员进行专项检查,再报监理和甲方代表检查,合格后方可进行下道工序的施工。1.3施工过程中的质量控制根据本工程的特点,对工程施工中的关键过程和薄弱环节,将采取有针对性措施和方法,重点控制和管理。本工程的关键工序、特殊过程,具体有以下几条:(1)测量的质量保证措施;(2)隧道轴线控制质量保证措施;(3)隧道衬砌质量控制;(4)管片拼装质量控制;(5)TBM推进、注浆及地面沉降的控制;(6)隧道渗漏水的预防。1.3.1 测量的质量保证措施(1)制定全面的测量计划,配置高精度仪器设备及资深测量工程师。(2)对业主提供的导线网和水准点等,测量成果须有签证、复测及79、认可。(3)施工地面监测按要求布置测点,及时分析测量结果以指导施工。(4)隧道轴线测量应准确严谨,在隧道掘进各施工阶段经常对轴线进行复测。(5)隧道推进过程TBM姿态的测量须每环进行,以保证隧道的精度误差小于3cm。1.3.2 隧道轴线控制质量保证措施(1)在TBM推进施工的整个期间,认真地进行推进测量管理,及时地掌握TBM的方向和位置,严格对盾构进行姿态控制,确保隧道施工实际偏差控制在50mm以内。(2)推进测量管理在每推进一环后进行。通过室内对测量数值的分析计算,及时的发布操作指令,适时纠偏。对初始出现的小偏差以二分之一允许值的标准纠正,避免误差累计,保证工程轴线实际施工的精度。1.3.380、 隧道衬砌质量控制(1)管片制作质量的好坏,直接关系到隧道施工质量。为保证隧道施工质量,首先应加强衬砌管片验收的质量管理。(2)拼装成环质量控制施工时必须严格控制管片拼装精度。管片成环后(刚出盾尾)直径允许偏差12mm,相邻环间拱底环向相对旋转值3mm,纵缝张开2mm,相邻环的环间间隙1mm,相邻管片允许高差4mm。(3)管片下井及拼装过程中,应避免碰撞,管片有缺损部位应及时进行修补。(4)止水带、传力衬砌均应按设计的要求粘贴,堆场内应有防雨布遮盖管片,严禁粘贴过止水带的管片淋雨受潮。(5)冬季施工时,设烘房设备,作橡胶止水带加温用。(6)管片运抵现场应出具质保书,工地质量员应进行逐块验收,不81、符合质量标准的管片不能用于施工。(7)管片应分类、分区堆放,管片用的垫座应包裹橡胶,吊放管片应轻吊、轻放,防止管片现场损坏。管片有缺损部位应及时补修至符合要求后方可使用。(8)封顶块纵向插入时要保证横向开口尺寸,严禁强行将封顶块插入,避免橡胶止水带损坏。(9)管片的橡胶止水带粘贴应该正确,质量符合设计要求,防止脱落和胶带外露。1.3.4 管片拼装质量控制(1)环向、纵向螺栓必须在盾尾中拼装时全部穿进拧紧。所有螺栓应在推好一环,千斤顶回缩后复拧一次,务必使螺母垫圈与管片埋件压紧,并对直径偏差控制小于10mm。(2)在盾构推进中应留意六点同步压浆的压力、流量均衡性,防止衬砌环产生横“鸭蛋”形。1.82、3.5 TBM推进、注浆及地面沉降的控制现场技术部门须根据施工信息化管理的要求,严格执行签发掘进指令单制度。TBM掘进应按每班每环下达指令单的要求进行,严禁超挖或欠挖。在管片出盾尾5环后,对管片的建筑空隙进行二次注浆。注浆前对注浆孔,注浆管路和设备进行检查,在注浆过程中严格控制注浆压力,完工后及时将管路设备清洗干净。注浆的浆液应根据地质、地面超载及变形速率等条件选用,其配合比经实验后确定。注浆浆液的性能实验须经常进行。注浆作业应如实记录注浆压力、时间及注浆量,以确保地面沉浆控制在-30mm+10mm标准内。1.3.6 隧道渗漏水的预防措施隧道渗漏水以预防为本,本工程中,我们将从隧道的自防水、施83、工控制等几个方面来控制。(1)加强管片制作、运输和拼装的管理提高管片的制作精度和质量,控制拼装使环、纵缝间隙小于2mm,确保管片密实无裂缝,抗渗要求达到设计标准。加强管片起吊、运输及堆放管理,避免出现贯穿性裂缝。管片堆放时内弧面向上,宽度方向应上下对齐,不准倾斜。管片间放两条木垫板,垫板上下对齐,使中间隔空。管片拼装前查看前一环管片与盾尾间隙,结合前环成果报表决定本环纠偏量和措施。管片拼装要防止出现错缝、台阶差,可以通过加贴楔子微量调整间隙来保持环面的平整度,楔子不得超过4mm。竖曲线段推进时,应计算上下左右的超前量,分段粘贴低压石棉板,在推进过程中,使其经千斤顶压缩后成一平整楔行环面,粘贴环84、面的面积一般应大于整个环面的一半。纠偏楔子厚度超过设计厚度时,止水带也应加贴遇水膨胀条。封顶块两侧的止水条在拼装前涂表面润滑剂,以减少封顶块插入时的摩阻力。管片如遇损坏,轻则就地修补,重则重新调换后方可继续进行。(2)加强止水条质量管理隧道采用的遇水膨胀橡胶止水带是在氯丁橡胶密封条上加覆一层遇水膨胀条制成的,由于施工期间常遇到下雨或者隧道低部积水,操作不会使遇水膨胀止水带和螺栓垫圈在拼装前遇水预膨胀或变形,影响止水效果,故应在粘贴止水带的地方做好防雨措施,搭设活动防雨棚和在止水带表面涂缓膨剂。冬季施工时应设置烘房设施,作橡胶止水带加温。角部加贴的自粘贴橡胶薄片厚度长度应符合设计要求,以免影响止85、水带效果。“K”块插入间隙偏小,摩阻力大,止水带容易延伸拉长,角部形成“疙瘩”,影响压密,所以在拼装前应涂水性润滑剂,以减少封顶块插入时摩阻力。(3)施工管理和控制盾构在土层中向前推进,由于受地层土质、千斤顶顶力分布等各种因素的影响,不可避免地会使盾构姿态发生变化,产生偏移、偏转和俯仰,这时需进行调整和纠偏。盾构纵坡的控制一般采用稳坡法,平面轴线纠偏采用左右千斤顶的行程差来控制,纠偏要勤测勤纠,纠偏量每环控制在20mm以内,以免过量纠偏增加地层的扰动。增加地面沉降及对建筑物危害,同时使环缝加大而引起漏水。2.安全生产管理2.1 安全生产目标及保证体系2.1.1 安全生产目标安全目标确定为“四无86、二杜绝、一创建”。“四无”即:无工伤死亡事故;无交通死亡事故;无火灾、洪灾事故;无隧道塌方、基坑倒塌事故。“二杜绝”即:杜绝重伤事故;杜绝重大工程事故。“一创建”即:创建安全文明工地。2.1.2 安全管理机构及安全监控网络见图5.2-1。2.1.3 建立健全项目部安全保证体系建立健全项目部安全保证体系是整个施工顺利实施的保障,是确保工程质量和工期的前提。1、建立完善的安全体系项目经理部成立以项目经理、副经理、总工程师为首的安全领导小组,组织领导安全施工管理工作,积极推动全面安全管理工作的深入开展。安全生产管理体系见图5.2-2。2、建立健全的自检制度项目经理部建立二级安全管理体系,项目经理部设87、质量安全监察部,施工班组设专职安检员、兼职安检员,分别实施检查任务,同时认真接受外部监督。安全保障组织机构图见图5.2-3,安全保障管理程序图见图5.2-4,安全保障检查程序图见图5.2-5。2.1.4 落实安全生产责任制开工前建立以岗位责任制为中心的安全生产责任制,制度明确,责任到人,奖罚分明。1、项目经理是安全生产的第一责任人,对整个施工过程的安全负全部责任。2、区主任对主管工区安全生产负责,对整个工区施工过程的安全负主要责任。3、安全部主管负责组织安全操作规程细则、制度的编制和审核,安全技术交底、制定切实可行的安全技术措施,组织施工人员学习并落实。4、施工管理人员对分管施工范围的施工安全88、负责,认真落实安全操作规程细则、制度、措施。2.1.5 安全基础工作1、规章制度图5.2-1 安全管理组织框图安全管理体系作保工作保全保证体系组织保证安全生产领导小组建立组织保证制度,做好职工安全思想教育,把安全生产列入议事日程,经常了解安全生产情况, 从中了解党组织保证监督作用和党员先锋作用,发现问题,有针对性地提出加强安全工作的措施。监督落实党团员在安全生产中的模范作用,安排检查总结,总结月、季、年度思想政治工作时要同时安排检查总结安全生产中的好人好事好经验,批评揭露违章违纪的人和事,创造良好的安全风气,搞好工地及驻地安全宣传,开展党员双带和党员身边无事故活动,坚持党内团内评先安全有否决权89、。工作保证开工前检查:1.施工组织是否有安全设计或安全技术措施。2.施工机具是否符合技术和安全规定。3.安全防护措施是否符合要求。4.施工人员是否经过培训。5.施工方案是否经过交底。6.各级各类人员施工安全责任制是否落实。7.是否制定安全预防措施。8.对不安全因素是否有控制措施。施工过程中检查1.安全设计安全技术措施交底后是否人人明白,心中有数。2.施工生产过程中各种不安全因素是否得到控制。3.施工机械是否坚持安全挂牌。4.安全操作规程和安全技术措施是否认真执行。5.现场有无违章指挥违章作业。6.”周一”安全讲话是否正常执行。7.安全隐患是否限制、整改。8.信息反馈是否准确及时。制度保证国家安90、全法律、法规、规程、标准竣工检查1.总结施工生产过程中安全生产经验,对成功经验和控制方法总结推广。2.找出施工过程中安全管理薄弱环节,制定对策转入下一PDCA循环。3.做好总结、评比工作。1.抓好安全日常管理2.建立安全生产责任制3.落实安全生产责任制4.开展经常性的安全生产活动十二项安全生产制度1.安全生产责任制2.班前安全讲话制3.周一安全活动制4.安全设计制5.安全技术交底制6.临时设施检查验收制7.安全教育制8.交接班制9.安全操作挂牌制10安全生产检查制11.职工伤亡事故报告制12.安全生产奖惩制群众组织1.对职工进行安全生产宣传教育2.组织职工开展群众性监督检查活动3.组织开展预防91、事故的群众活动4.加强技术业务培训指导,努力发挥群众劳动保护组织作用5.发动和组织职工学习劳动保护的法律、政策知识,提高自我防护能力,对法规实施全过程的实行,全员监督和群防群治建立健全劳动保护监督检查组织,积极开展群众性安全活动,实施推广红、黄通知书,参加安全检查,参与事故调查分析处理,筑起安全生产第二道防线。实 施 目 标1”四无”即:无工伤死亡事故;无交通死亡事故;无火灾、洪灾事故;无隧道塌方、基坑倒塌事故。2.”二杜绝”即:杜绝重伤事故;杜绝重大工程事故。3.”一创建”即:创建安全文明工地。图5.2-2 安全生产管理体系安全施工领导小组组长: 项目经理副组长:项目副经理、总工工程部安质部92、物质设备部综合办各施工班组全体施工人员政府安全监督部门业主安全监察部门安全监察部门监理单位项目经理安全施工领导小组各职能部门安全检查工程师各工班长各专职安检员各兼职安检员全体施工人员图5.2-3 安全保障组织机构图图5.2 -4 安全保障管理程序图安全日常检查检查工作内容安全保证体系组织机构构安全目标安全管理自检制度检查安全会议记录检查安全法规配备检查安全制度制定情况检查安全奖罚条例执行检查日常安全活动检查安全目标规划检查预防安全事故措施检查安全防护用品使用情况检查安全制度落实情况检查安全宣传工作检查安全工作报表上报安全工作总结 图5.2-5 安全保障检查程序图 (1)贯彻执行国家安“安全第一93、”的思想,坚持“安全生产、预防为主”的方针。(2)项目经理是安全第一责任人,经理部设安全生产领导小组,并设专职安全检查工程师,现场设专职安全员。(3)根据施组和工程实际情况,编制详细的安全操作规程、细则,并制定切实可行的安全技术措施。(4)严格执行交接班制度,坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评安全的“三工制”活动。坚持每周一的安全活动日活动。(5)每一工序开工前,做出详细的施工方案和实施措施,并报监理审批。(6)坚持定期安全检查制度。项目部每月检查一次,工区每半个月检查一次,工班每周检查一次,发现不安全因素,立即指定专人限期整改。2、施工安全教育(1)加强安全教育,提高员工的安全意识,树立安94、全第一的思想,培养安全生产所必须具备的操作技能。(2)做好职工的定期教育及新工人(包括劳务工)、变换工种工人、特种作业人员的安全教育,新进场工人(包括劳务工)未经三级安全教育,不得上岗。新工法、新工艺、新设备、新材料及技术难度复杂的作业和危险较大的作业,要进行专门的安全教育,采取可靠的保证措施。(3)所有技术工种人员必须持证上岗。3、具体安全措施(1)安全带、安全帽及脚手架、提升架等架体内的安全网等配备齐全。所有施工人员必须戴安全帽,特殊工种按规定佩戴防护用品。(2)用于抢险应急,救生设备、器材等,配备齐全,并设置有临边防护、警戒设施。(3)起重机等起重吊装设备必须专人定期安全检查,并严格按操95、作规程操作。2.2 安全防范重点与措施2.2.1 安全防范重点根据本项目工程特点,安全防范重点有以下七个方面:防高处坠落事故; 防隧道与基坑坍塌事故;防触电雷击事故;防机械伤害事故; 防行车交通事故;防易燃、易爆物品管理引起的火灾和爆炸事故及其它火灾事故; 防既有建筑物出现严重变形、开裂、倒塌事故。2.2.2 TBM施工的安全防范措施针对TBM法施工在特定的地质条件和作业条件下可能遇到的风险问题,施工前必须仔细研究并制定防止发生灾害的安全措施。1、施工准备(1)为确保TBM施工的安全,必须在各作业点之间设有便捷可靠的通讯设备。(2)TBM施工前应编制施工安全作业规程。(3)做好环境调查。(4)96、施工前应作全面的安全技术交底。(5)运输设施的运输能力应与TBM施工所需的材料、设备供应量相适应。所有的起重机械、机具要按安全规程要求定期检查维修与保养。2、电瓶车操作(1)电瓶车司机必须经过培训,工作时必须持证上岗,做道定人、定岗、定责。(2)电瓶车司机与调车员必须严格执行设备安全操作规程。(3)司机交接班时,必须仔细检查机车状态,确认完好。(4)行车司机服从指挥调度,不得超速,过岔道口、遇障碍物时制动减速并鸣笛示意。(5)电瓶车运行前后连接必须确认车闸正常,严禁带病运行。(6)平板车与前后连接安全可靠,除了有正规的连接锁,下部还有保险连接。(7)电瓶车严禁无措施的随意搭乘人员,发生违章将作97、严肃处理。(8)指挥施工机械作业人员,站在通视安全地点,并明确规定指挥联络信号。(9)电瓶车运行时的各类物件必须放置稳妥,捆绑安全,严禁超长超限。(10) 电机车司机必须经过培训考试合格,取得驾驶证才能上岗,司机不准擅自离开岗位,运行中严禁手头脚伸出车外,司机在离开岗位时必须排档为零,切断电源,扳紧车闸。必须在坡上停留时,同时用木楔阻牢两侧的车轮。3、TBM掘进(1)严格执行TBM安全操作规程。(2)掘进时,不得在设备运转过程中检修设备,特别是皮带机、注浆泵、空压机及电器设备等。(3)进入刀盘时,必须按人舱进出安全作业指导书的程序执行。(4)管片安装过程中,举起的管片下严禁有人作业。(5)掘进98、时,隧道内有良好的通风,以满足安全作业的各方需要。4、管片拼装(1)管片拼装落实专人负责指挥,TBM司机按照指挥人员的指令操作,严禁擅自转动拼装机,以免发生伤亡事故。(2)举重臂旋转时,严禁施工人员进入举重臂活动半径内,拼装工在管片全部定位后,方可作业。(3)拼装管片时,拼装工必须站在安全可靠的位置,严禁将手脚放在环缝和千斤顶的顶部,以防受到意外的伤害。(4)举重臂必须在管片固定就位后,方可复位,封顶拼装就位未完毕时,人员严禁进入封顶块下方。(5)举重臂旋转时,TBM司机必须看清旋转半径内的人员,并鸣号警示。(6)管片驳运人员,严格执行内丝口至少3的要求。2.2.3 用电安全防范措施1、施工现99、场内临时用电的安装和维修必须由专人负责完成,非电工不准拆装电气设备。2、严格执行电气安装、维修技术规程,认真贯彻“JGJ-4688”施工现场临时用电安全技术规范。3、操作人员正确使用防护用品(安全带、绝缘鞋、绝缘手套、工作衣等)。4、电工高空作业时,严禁向下抛掷物品,应采用绳子上下传递物品。2.2.4 起重作业安全防范措施1、吊运机械使用前对钢丝绳、卡具等进行检查验收,符合要求时才使用。2、起重挂钩工必须掌握统一规定信号、手势的表达,做到正确、洪亮和清楚,作业时必须鸣口哨。3、起重挂钩工必须在上班前严格检查吊运使用的钢丝绳、索具、卸扣,发现不符合安全使用规定的索具、卸扣立即更换。4、起重挂钩工100、必须严格执行“十不吊”并遵守“吊物下严禁站人”制度。各种起重机械起吊前,进行试吊。5、吊运散件必须用索具及箱体,吊运检查安全可靠后,方可进行吊运工作。6、起吊重物时,吊具捆扎牢固,以防滑脱。7、夜间施工有充足的照明,遇到暴雨、大风、地面下沉等情况时停止吊运。 2.2.5 机械安全防范措施1、严禁无证人员上岗进行机械操作。2、机械操作人员严格按照操作规程运作机器,不得违规操作。 3、机械操作司机对机械的各个传动部分、操作控制部分经常检查,发现异常情况必须马上报告设备部门及有关人员维修,严禁行车带病工作。4、在机械运作范围内严禁非机械操作人员滞留。5、机械设备在施工现场停放时,选择安全的停放地点,101、夜间专人看管。6、定期组织机电设备、车辆安全大检查。2.3 安全施工预案2.3.1 TBM掘进中防喷涌、涌水、流砂时的预案TBM通过富水砂层、及水压大的地层时螺旋输送机易出现喷涌、涌水及流砂,应采取以下措施防止喷涌出现:1、采用土压平衡模式掘进;2、螺旋输送机设计为中轴式,并配备保压泵装置;3、加入高浓度泥浆或泡沫,改善土体的和易性,使土体中的颗粒和泥浆成为一整体。 若TBM掘进中发生意外,出现喷涌现象后采取以下措施来处理:1、立即关闭螺旋输送机的后门,适当向前掘进,使土舱内建立平衡。2、通过刀盘的转动,将土舱内的土体搅拌均匀。然后才将螺旋输送机的后门慢慢打开,开门度为30%,边掘边出土,始终102、保持土舱内压力稳定。3、掘进过程中向土舱内注入泡沫剂、膨润土等提高碴土的流动性和止水性。4、在喷涌严重,上述措施难以控制时,在螺旋输送机出口栓接保压泵碴装置保压出碴。2.3.2 突发事故防范预案1、地表隆降的预防及处理地表沉降监测随施工进度进行,并将各沉降点沉降值存入计算机监测管理系统汇总成沉降变化曲线、沉降速度变化曲线,绘制报表,根据报表结果指导施工。2、构筑物、管线沉降的预防及处理(1)构筑物沉降的预防及处理对构筑物的调查结果进行认真分析论证,对因施工原因而可能产生较大影响的构筑物进行保护,确保地表隆降在警戒值范围内,并使构筑物不发生有害的沉降和倾斜; 对沉降超过警戒值的构筑物进行跟踪注浆103、保护,必要时支撑保护。(2)地下管线沉降的预防及处理施工前组织专门的管线调查小组,配备管线探测仪进行地下管线调查工作,查清各类管线的允许变形量、并与有关单位协商确定,并报监理工程师备案;对距离开挖面较近、变形反应敏感的管线应为重点,进行相应的保护。保险情控制在最小。3、停水、停电预防措施(1)停水预防措施:尽量错开施工用水高峰期,并储存一定量的水,保证停水期间不停工。(2)停电预防措施:根据工程需要配备发电机组,作为后备电源,以保证电网停电时能继续进行施工。3.冬、雨季施工措施雨季施工主要以预防为主,采用防雨措施及加强截、排水手段,确保雨季正常的施工生产,不受季节性气候的影响。根据本标段工程的104、特点,冬季施工期间的工程管理目标主要为以下两点:(1)冬季施工主要以预防为主,采用各种措施,确保冬季正常的施工生产。(2)加强防寒保暖,确保施工安全。3.1施工组织体系施工技术部编制雨季施工组织设计,对于在雨季施工的工程要做到技术上可行,工艺上先进,安全有保障,工期不延误。要明确雨季施工的技术、质量监控点。对于施工中可能发生的问题或灾害要有充分的对策,避免对工程造成较大的损失。项目部成立抗洪领导小组,同时成立抗洪突击队。抗洪领导小组的组长由项目经理担任,副组长由一名副经理担任,组员要有各业务部门、施工队伍的主管参加。抗洪突击队的队员要挑选年轻力壮、责任心强、勇于吃苦的同志参加。要做到“来之能战105、,战之则胜”。3.2施工保障措施1、对一般不列入雨季施工的工程,力争雨季到来前完成到一定部位,同时考虑防雨措施;2、在雨季到来之前,做好排水防汛工作,防止雨水灌入而影响工程施工;3、处理好施工场地弃碴进料的施工便道,做到雨天不泥泞、不打滑,保持洞外运输畅通无阻;4、对于防水、防潮要求高的材料要加强管理,设专人进行看管;5、增加材料的储备数量,防止因下雨而停工待料的情况发生;6、弃碴场要注意设排水沟进行排水,并派人勤检查、勤疏通,防止雨水冲走弃碴,造成环境污染;7、对透水性较好的浅埋地段,在地表设截水沟将雨水引开;8、雨季空气潮湿闷热流动性差,要加强通风确保施工顺利进行;9、对露天的砂石料要加强106、含水量的检测频率,随时调节施工配合比;10、混凝土的运输要做好防水工作,确保混凝土的质量;11、经常对电力线路及用电设备进行检查,加强电力开关防水能力,防止触电事故发生。12、及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态,以利于安排施工,做好预防准备工作。13、排除现场积水、对施工现场进行必要的修整,截断流入现场的水源,做好排水措施,消除现场施工用水、用汽造成场地结冰现象。14、保证消防道路的畅通。15、上水管、截门井、消火栓井应做好保温。3.3施工的主要管理措施在雨季施工期间,要加大监控量测的监测频率,对重要部位施工时,要做到24小时监测,及时反映雨季对施工的影响,确保雨季施工安全。4.现场文明施工107、措施4.1 文明施工目标文明施工目标:争创该地区文明样板工地。在施工过程中严格按照长沙建委创建文明安全工地的标准和要求进行文明安全施工管理,督促全体工作人员自觉遵纪守法和做好文明施工。4.2 文明施工保证体系文明施工保证体系见图5.4-1。项目经理总会计师副经理总工程师总经济师计划合同部物资设备部工 程部各施工队队长综合管理部安全环保部财务部各施工队施工人员各施工队管理人员 图5.5-1 文明施工保证体系4.3 建立健全工地文明施工管理制度严格执行国家和该地区的施工管理相关条例,由项目经理全权负责。制定明细的制度,下设监督和执行部门。4.4 TBM现场文明施工措施1、工地围蔽永久围蔽按招标文件108、提供的围墙标准执行。临时围蔽按该地区建委规定的标准进行。2、工程标牌施工现场按要求设置工程 “二图六牌,二图,即施工总平面布置和安全生产、文明施工责任图,六牌,即工程概况牌、安全标语牌、安全记录牌、文明施工制度牌和防火须知牌。二图六牌必须齐全,布置整齐美观;施工现场主要出入口处应悬挂现场平面布置图、公示工程有关情况的标牌。标牌公示内容应当包含规划许可证、施工许可证的批准文号;消防、安全生产、文明施工和环境卫生防治措施;标明工程项目、建设单位、设计单位、监理单位、施工单位名称;项目经理姓名、联系、监督电话和开竣工时间。在施工通道和作业面,挂设醒目的、具有针对性的警示牌、安全标志、如指令标志、提示109、标志、警告标志、禁止标志、高处作业标志等。我们将在监理单位工程师批准的情况下,设立标语、名称、图画等宣传物。在我们计划在新闻出版物或媒体上做有关本工程的报道或宣传前,提前将报道的材料报甲方审批,确保所有宣传报道材料的准确性、正确性和统一性。3、临时设施根据场地条件、施工安排、场内运输组织作好临时设施、临时排水及道路的布置,并向有关部门办理报建手续。对场区内的临时房屋、内外地坪、道路、仓库、材料、集土坑等均进行场地硬化。经常对所建临时设施进行维修、清理工作,保持良好的卫生条件,工程完工之后完成清拆、平整工作。临时设施的设置将生活区与施工区明确分隔,施工区域或危险区域有醒目的警示标志,并采取安全防110、护措施。4、临时给排水临时给水采用市政给水管道供水,从业主提供的水管接入,同时工地排水严格按照防汛要求,在施工现场设连续畅通的排水设施和其它应急措施,经处理后排至城市污水管道,防止泥浆、污水、废水外流或堵塞下水管道。5、临时用电工地施工及生活用电从业主提供的变压器接入,现场所有用电事宜由专业电工统一安排。6、现场材料堆放现场材料、成品、半成品和机具设备分类堆放、堆码整齐,并设置标识牌,不超出围蔽范围,不侵占场内道路和安全防护设施。废料及时清理出施工场地。7、道路、场地施工前对场地进行硬化平整。确保现场无积水、无施工垃圾。施工现场天天清扫,保持整洁卫生。8、现场卫生管理施工现场划片设责任区,立标111、志牌注明责任人,责任人每天将垃圾按照规定的方法运往规定的地点进行处理,生活垃圾按城市规定每天集中,纳入城市垃圾处理系统。所有的废水、污水应按经过批准的方法处理后排入排污系统,不污染环境。现场定期喷洒药物,严格预防“四害”滋生,保持良好的环境卫生。工地设置厕所及淋浴室,并设冲洗设备,厕台及墙面贴马赛克,每日数次清扫,保证无异臭味。食堂申领卫生许可证,并保持清洁和饮食卫生,炊事人员持有健康证明并定期接受体检。工地设置医务室,负责员工的医疗保健及卫生防疫工作。5.环境保护措施5.1 建立环境保护体系根据本工程的特点、所处的位置及环境要求指定本项目经理部的环境保护责任体系,由项目经理全面负责、主抓本项112、工作并保持体系的正常运行,以确保环境保护的具体落实到位。环境保护体系见框图5.5-1。5.2 主要环境影响的控制保证措施严格按照不同的环境影响,从产生的源头上,有针对性的进行控制和管理。5.2.1 防噪声扰民控制措施施工期间主要的噪声来源是施工机械等,采取的控制措施为:图5.5 -1 环境保护体系框图1、施工场界噪声按建筑施工场界噪声限值(GB12922-90)的要求控制。 2、采取措施,保证在各施工阶段尽量选用低噪声的机械设备和工法。并且在满足施工要求的条件下,尽量选择低噪声的机具。3、在距居民较近的施工现场,对主要噪声源如空压机、装载机、卷扬机等采用有效的吸声、隔音材料施做封闭隔声或隔声屏113、,使其对居民的干扰降至规定标准。 4、夜间施工经批准领取“夜间施工许可证”。 5、噪声超标时一定采取措施,并按规定缴纳超标准排污费。对超标造成的危害,要向受此影响的组织和个人给予赔偿。6、确定施工场地合理布局、优化作业方案,保证施工安排和场地布局考虑尽量减少施工对周围居民生活的影响,减小噪声强度和敏感点受噪声干扰的时间,建立必要的噪声控制设施,如隔声屏障等。7、自备发电机时将作隔声处理,在有电力供应时不使用自备发电机。8、合理安排施工计划,在特殊时间段(如高考期间)不进行有噪声的作业。5.2.2 防振动扰民控制措施产生振动的主要来源是施工机械的作业,采取的控制措施为:1、施工期间,应控制噪音对114、环境的影响,必须满足国家和该地区有关法规要求,必须符合建筑施工场界噪音限值(GB12523-99)和城市区域环境振动标准(GB10070-88)的要求。2、根据敏感点的位置和保护要求选择施工机械和施工方法,最大限度的减少对周围的影响。3、本工程施工有可能会对地层产生扰动,引起建筑变形或沉陷的区域,对临近建筑物将事先详查、做好记录,对可能的危害采取加固等预防措施。4 其余控制措施与噪声基本相同。5.2.3 城市生态1、对城市绿化,在施工范围内严格按有关法规执行。临时占用绿地要报批、交费并及时恢复,砍伐或迁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、对地上和地下的文物要防115、震、防毁和避让,不污染和破坏文物,不危及文物安全。发现地下文物,保护现场,及时报告。3、在施工前做好各类市政管线调查,施工中做好保护,防止施工破坏管线。市政管线的迁移和保护按法规要求进行,履行报批手续付费。同时采取措施并建立应急程序、做好应急准备,避免停水、停电等事故的发生,一旦发生事故可及时响应。4、施工照明灯的悬挂高度和方向要考虑不影响居民夜间休息。5、在施工筹划时考虑减少施工占地的措施和方法。6、严格履行各类用地手续,按划定的施工场地组织施工,不乱占地,不多占地。7、在相关文件中明确施工场地的恢复要求和具体的实施时间表,保证施工结束后及时撤场、尽快恢复。8、在施工场地周围出安民告示,以求116、得附近居民的理解和配合。9、在施工工地场界处设实体围栏,不得在围栏外堆放物料、废料。5.2.4 水污染施工期间的水污染主要是施工泥浆水、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(GB8978-19966)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,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117、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、根据施工实际,考虑该地区降雨特征,制定雨季排水方案,避免废水无组织排放、外溢、堵塞城市下水道等污染事故发生的排水应急响应工作方案,并在需要时实施。7、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。5.2.5 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118、制度,在旱季和大风天气适当洒水, 保持湿度。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。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,熔融沥青等有害物质要使用封闭和带有烟气处理装置的设备。4、工程使用商品混凝土。5、水泥等易飞扬细颗粒散体物料应尽量安排库内存放,堆土场、散装物料露天堆放场要压实、覆盖。6、选择合格的运输单位,做到运输过程不散落。7、为防止进出现场的车辆轮胎夹带物等污染周边公共道路,故在出口处设立冲洗刷池,清除车轮携土。8、拆除构筑物时要有防尘遮挡,在旱季适量洒水。9、使用清洁能源,炉灶符合烟尘排放规定。10、施工前119、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。5.2.6 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、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,堆土场周围加护墙和护板。 2、制定泥浆和废碴的处理、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碴土,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。5.2.7 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、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。