1、目 录1 编制依据12 工程简介22.1 工程概况22.2 工程地质22.3水文地质82.4 相邻建(构)筑物及管线92.5 盾构始发、接收场地条件123 施工进度计划133.1 编制原则133.2 主要工序进度指标133.3 施工进度计划134 人员、机械设备、材料计划144.1 人员组织计划144.2 设备计划154.3 材料计划175 工程重难点分析185.1 端头加固是本工程的重点185.2 洞门破除风险预防及处理是本工程的重点185.3 避免洞门密封失效是本工程的重点205.4 盾构掘进中的刀盘防磨、防结“泥饼”、防喷涌是本工程的难点205.5 盾构穿越南太桥盘龙江是本工程的重难点2
2、35.6 平行穿越近日隧道、侧穿建筑物是本工程的重难点265.7 管线沉降控制是本工程的重点276 盾构始发临时供电、供水、通风及始发场地布置286.1 盾构始发供电286.2 盾构始发供水、排水286.3 盾构始发通风286.4 盾构机始发场地布置图286.5 洞内照明、管线、走道板布置图297 盾构始发307.1 始发施工流程307.2 端头加固317.3 安装始发托架327.4 导轨制作337.5洞门橡胶帘布安装357.6 盾构机组装调试377.7 反力架的安装417.8 洞门破除447.9 负环管片拼装457.10 始发段试掘进478 盾构掘进施工578.1 盾构掘进流程578.2 盾
3、构掘进操作控制程序588.3 掘进模式的选择及操作控制598.4 盾构掘进方向控制与调整628.5 管片拼装668.6 掘进中的碴土改良708.7 盾构掘进注浆方案及主要技术参数708.8 施工运输708.9 盾构设备保养、维修制度709 盾构到达接收789.1 盾构到达接收789.2 盾构的拆解及吊出8210 施工测量和监控量测8510.1 施工测量8510.2 监控量测9911 防水工程11011.1 防水设计原则及标准11011.2 洞门防水11011.3 管片防水11012 盾构施工质量保证措施11212.1 质量保证体系11212.2 反力架安装质量控制措施11312.3 盾构始发质
4、量控制措施11312.4 盾构掘进质量保证措施11412.5 壁后注浆质量控制措施11412.6 盾构施工沉降控制措施11512.7 盾构机到达施工质量保证措施11612.8 管片拼装质量保证措施11612.9 试验质量保证措施11813 盾构施工安全保证措施11913.1 地下管线保护措施11913.2 盾构机始发接收安全保护措施12013.3 盾构下穿建(构)筑物的保护措施12213.4 洞门破除保护措施12213.5 盾构通过加固区安全保护措施12213.6 盾构机掘进安全保护措施12313.7 垂直运输安全保护措施12413.8 水平运输安全保护措施12513.9 电力设备安全保护措施
5、12513.10 通风设备安全措施12613.11 消防保护措施12613.12 井下工作人员安全保护措施13013.13 孤石处理措施13014 文明环保施工保证措施13214.1 文明施工管理体系及措施13214.2 环境保护体系及措施13715 盾构雨季施工14415.1 盾构雨季施工目标14415.2 盾构雨季施工措施14416 专项应急预案14516.1 盾构始发突发风险事件14516.2 隧道进水风险事件14716.3 盾构内进水风险事件14816.4 管线变形过大风险事件15016.5 电瓶车溜车事故风险事件15216.6 盾构掘进安全风险事件15316.7 建/构筑物变形过大风
6、险事件15516.8 盾尾刷更换风险事件15716.9 南太桥桥基不均匀沉降风险事件16016.10 盾构较长时间停机风险事件16116.11 应急预案161附件1:反力架验算1711.1 反力架结构说明1711.2 反力架受力及支撑条件1711.3 强度校核计算172附件2:始发托架验算1732.1 始发托架结构说明1732.2 受力验算1731 编制依据(1) xx市轨道交通三号线工程省博物馆站-文化宫站区间岩土工程勘察报告(2)xx市轨道交通三号线工程第二篇区间工程 第二册区间设计 第十一分册 省博物馆站-文化宫站区间(3)xx市轨道交通三号线工程第二篇区间工程 第一册区间总体设计 第二
7、分册 盾构区间通用设计(4)省博物馆站文化宫站盾构区间平、纵断面及特殊地段设计 第一册(5)中国铁建科设函【2011】68号 关于印发xx市轨道交通3号线东标段市体育馆站文化宫站三区间盾构机选型专家评审意见的通知(6)小松加泥式土压平衡盾构机TM641PMM操作说明书(7)现场实地调查资料;(8)轨道交通盾构隧道工程施工质量验收标准(修订版)JQB-051-2008;(9)城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008;(10)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)(2003年版);(11)盾构法隧道施工与验收规范(GB50446-2008);(12)地下工程防水技术规范(G
8、B50108-2008);(13)地铁工程监控量测技术规程(DB11/490-2007);(14)混凝土结构耐久性规范(GB/T50476-2008);(15)地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范(GB50307-1999);(16)施工现场临时用电安全技术规程(JGJ46-2005);(17)建设工程施工现场供用电安全规范((GB50194-93);(18)盾构掘进隧道工程施工及验收规范(GB502991999);(19)轨道交通地下工程防水技术规程(DB11/581-2008);(20)轨道交通预制钢筋混凝土盾构管片质量验收标准(JQB-029-2004);(21)本公司在地铁及地下工程施工
9、中的成熟施工技术及管理经验;(22)本公司实施贯标工作质量保证手册、程序文件及有关管理制度;(23)小松TM641PMM盾构机设计图纸及相关技术文件;2 工程简介2.1 工程概况xx轨道交通三号线省博物馆站文化宫站盾构区间拟采用2台小松盾构机施工,由文化宫站下井组装调试向省博物馆站始发掘进,在省博物馆站解体、吊出退场,盾构区间平面位置图见图2.1-1。区间线路右线起讫里程为YDK14+710.325YDK15+845.944,右线全长1135.619m。左线起讫里程为ZDK14+710.325ZDK15+845.944,左线全长1130.577m(短链5.042m)。本区间在YDK15+290
10、.00处设一处带废水泵房的联络通道。区间轨顶标高1860.1041869.653m,地面标高为1890.171892.87m,南太桥盘龙江河底标高1886.5m,近日隧道路面标高1885.4m,盾构覆土厚度为19.227.7m。区间线间距13-17m,平面由R=420m及R=450m的曲线及直线构成,区间线路坡度右线为-0.2%、-2.5%、-0.3%、2.1%、0.2%,左线为-0.2%、-2.5%、-0.3%、2.1%、0.2%。在YDK15+290处设置一座联络通道(带排水泵房)。正义路近日隧道盘龙江图2.1-1 盾构区间平面位置图2.2 工程地质根据本区间xx市轨道交通3号线省博物馆站
11、至文化宫站区间岩土工程勘察报告,本工程场地勘探范围内的土层划分为新生代第四系全新统人工堆积层(Q4ml),新生代第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl),第四系全新统冲湖积层(Q4al+l),新生代第四系上更新统冲湖积层(Q3al+l),寒武系中统陡坡寺组( 2d)五大层。沿线各地层的结构特征自上而下依次如附表一地层岩性特征一览表。2.2.1本区间下穿地质情况盾构机主要穿越地层为粘土、粘土、粉质粘土、粉土、粉砂、中砂,地质详勘报告揭示围岩自稳力差。各地层情况描述如下:粘土灰、深灰、褐灰、灰褐、灰蓝色,可塑状,局部硬塑,土质较纯,偶夹粉质粘土、粉土、粉、细砂薄层,具中等压缩性,属级普通土。粘土灰、
12、灰褐色、灰黑色,软塑状,局部可塑状,偶夹粉质粘土、粉土、粉砂、中砂及淤泥质土薄层,具中高压缩性,属级松土。粉质粘土灰、深灰、灰兰色,可塑状,局部硬塑状,土质较纯,偶夹粉土、粘土、粉、细砂薄层,具中等压缩性,属级普通土。粉土灰、灰褐色、深灰、灰兰色,稍中密,很湿,夹腐殖物、粉砂、圆砾、粘土、粉质粘土,具中等压缩性,属级松土。粉砂灰、灰褐色、深灰、灰兰色,稍中密,饱和,局部夹中粗砂,具中等压缩性,属级松土。中砂灰兰、灰褐色,稍密,饱和,分选性较差,砂粒成份以砂岩为主,局部含细砂及粉砂,具中等压缩性,属级松土。具体地层分布详见2.2-1隧道地质纵断面图。图2.2-1隧道地质纵断面图本区间沿线共钻设了
13、29个地质勘察孔,对沿线地质、地层及岩层分布情况进行勘察,形成的地质岩层芯状图;地层中各岩层的分布比例图(图2.2-2);图2.2-2地层中各岩层的分布比例图2.2.2 隧道岩土物理力学相关参数表xx市轨道交通三号线省博物馆站-文化宫站 隧道岩土物理力学相关参数表 2.2-1表岩土编号岩土层名称粘土粘土粉质粘土粉质粘土粉土粉砂天然密度(g/cm3)1.871.751.951.891.951.97天然含水量 %34.249.12630.323.722.6天然孔隙比e0.9481.3430.760.8530.6980.704液性指数IL0.390.890.460.70.690.34直剪快剪凝聚力c
14、 (kpa)25192215155直剪快剪内摩擦角(度)1281061820压缩模量Es 0.1-0.2(Mpa)6.53.56.546.39变形模量E0 (Mpa)1261281314渗透系数K m/s3.47210-81.15710-83.47210-83.47210-83.47210-65.78710-6承载力特征值faK KPa160110160120140140钻孔灌注桩极限端阻力标准值qpk Kpa800300600300600500钻孔灌注桩极限侧阻力标准值qsik Kpa653565454035基底摩擦系数f0.30.30.30.250.30.35热物理力学指标导热系数 W/m
15、K1.330.9951.321.291.511.72导温系数m2/h0.00190.00140.00150.00190.00220.0021比热容CkJ/kgK1.261.281.51.151.171.46围岩分级(铁路规范)土石可挖性分级(坡高8-15m)临时边坡率1:1.251:11:1.251:1.51:1.51:1.5xx市轨道交通三号线省博物馆站-文化宫站隧道岩土物理力学相关参数表续2.2-1表岩土编号岩土层名称粘土粘土粉质粘土粉质粘土粉土粉砂直剪快剪粘聚力c kpa25192215155内摩擦角 1281061820固结快剪粘聚力c kpa40*25*30*25*2315内摩擦角
16、9*10*12*10*1530固结不排水剪总应力抗剪强度粘聚力ccu kpa22.3143012.25*12.212.3内摩擦角 cu11.811.317.317.9*30.830有效抗剪强度粘聚力ckpa14.87.524.57.25*8.42.9内摩擦角14.916.623.129.25*31.532不固结不排水剪粘聚力cu kpa353035*18.121.528.9内摩擦角u 6*5.77.61.82.93.9基床系数垂直Kv Mpa/m28.86.518.27.351818水平Kx Mpa/m319.220.69.22020无侧限抗压强度(原状)qu (kpa)70*45*6035*
17、50*静止土压力系数K00.50.60.40.6*0.4*0.4泊松比0.330.380.30.38*0.3*0.3*土体与锚固体极限摩阻力标准值qsik Kpa50*35*45*30*30*40*表中数据均为平均值; 本区间盾构机通过地层渗水系数情况表 2.2-2表地层名称渗透系数m/s湿陷性无侧限抗压强度kpa备注杂填土素填土粉质粘土5.78710-8粉质粘土3.47210-8粘土6.94410-8淤泥质粘土3.47210-8圆砾2.31510-4砾砂1.73610-4粉土6.94410-6淤泥质粘土3.47210-8粘土6.94410-8粘土3.47210-870粘土1.15710-84
18、5粉质粘土3.47210-860粉质粘土3.47210-835泥炭质土3.47210-8泥炭3.47210-8粉土6.94410-650粉砂5.78710-6中砂2.31510-5本区间盾构机通过地层土的颗粒含量 2.2-3表2.3水文地质场地附近分布地表径流为盘龙江,与xx市轨道交通三号线相交中心里程YDK15+785,河道与线路基本垂直,河道宽约3035m,河床深约8m,河流流向由北至南。该地表径流部分为人工开挖形成,部分为天然河道,与附近场地地下水形成相互补给关系,盘龙江两侧由砂砾石含水层构成的几级阶地,长期受盘龙江水补给,地下水含量较丰富。此次勘察在旱季,该河水深12m,水位高程188
19、6.726m,流量较小,水流缓慢,水力梯度小。该河与场地周围地表、地下水具有一定的连通关系。孔隙潜水主要赋存于第四系冲洪积相、冲湖积相的粉土、粉砂、砾砂、圆砾等各含水层中,在工程影响深度范围内多层分布,一般具弱承压性。具有含水层埋深浅,含水层层数多,层间透水性一般,补给条件较差等特点,总体富水性中等。工程穿过的含水层主要为层粉砂、层粉土。地下水总体流向为由北往南,由西往东,最终流向盘龙江和滇池。根据工程勘察资料及xx市历史水位观测资料,场地内地下水位较高,旱季为0.93.5m,雨季为0.72m,水位年变幅不大;地层渗透系数较大,在里程YDK15+690YDK15+847段,因与盘龙江形成相互连
20、通补给关系,渗透系数达到1.77010-4m/s,其余地段,因空隙潜水较发育,地层渗透系数为2.00610-5m/s。2.4 相邻建(构)筑物及管线2.4.1沿线建构筑物调查情况本区间隧道由文化宫站沿东风东路、南屏街、东风西路向西至省博物馆站。东风东路、南屏街、东风西路为xx市东西方向主干道,人流车流量大,交通繁忙,道路两侧为xx市主要商业中心之一,两侧建(构)筑物较多,经调查影响隧道施工的主要建筑物见下表2.4-1。 沿线主要建筑物调查情况表 2.4-1表文化宫站-省博物馆站区间建筑物名称位置建成年代结构形式基础形式与区间结构关系近日隧道YDK14+844.071YDK15+646.0712
21、004直墙式衬砌桩基桩长416m位于两条线路正上方人防通道YDK15+41.643YDK15+49.5521990直墙式衬砌无位于右线隧道上方盘龙江YDK15+764.46YDK15+804.895无在该里程段内与隧道左右线正交南太桥YDK15+761.357YDK15+806.9471952四孔石砌拱桥石砌基础位于两条隧道正上方顺城双塔 顺城购物中心YDK14+742.093+YDK14+939.3352009框架桩基桩长17.221m顺城基坑距离右线边线22m左右xx百货大楼(新纪元酒店)YDK14+978.13 YDK15+029.141996框架桩基桩长17.221m建筑物距离右线边线
22、最小间距24.5m云药大厦YDK15+113.652 YDK15+152.2221997 框架桩基建筑物距离右线边线最小距离15.5m工商银行大厦YDK15+153.697YDK15+187.191983框架桩基础建筑物距离右线边线最小距离13.5m新华书城YDK15+194.604 YDK15+226.61983框架桩基础建筑物距离右线边线最小距离13.1m季季红YDK15+238.212 YDK15+276.8681996砖混条形基础4m建筑物距离右线边线最小距离17.0m新xx影城YDK15+279.14 YDK15+321.2231996框架桩基建筑物距离右线边线最小距离12m中国建设
23、银行大厦YDK15+340.834YDK15+369.7371992砖混桩基建筑物距离右线边线最小距离12.8m七天连锁酒店大厦YDK15+369.737 YDK15+434.8711992框架桩基建筑物距离右线边线最小距离12.8m南屏街29号YDK15+437.872 YDK15+454.8441983砖混条形基础建筑物距离右线边线最小距离10.7m南屏街28号YDK15+457.036 YDK15+468.2441983砖混条形基础建筑物距离右线边线最小距离20.4m沿线主要建筑物调查情况表 续2.4-1表文化宫站-省博物馆站区间建筑物名称位置建成年代结构形式基础形式与区间结构关系云南省
24、邮政局及xx龙宇房地产开发有限公司YDK15+476.047 YDK15+517.9281986砖混条形基础建筑物距离右线边线最小距离7.8m护国路桥及桥下水池YDK15+563.9+ YDK15+633.996两孔砖砌拱桥构筑物距离右线边线最小距离2.8m新世界百货大楼YDK15+660.766 YDK15+681.5111999框架桩基桩长11.617m建筑物距离右线边线最小距离25.8m云南艺术馆ZDK15+729.149ZDK15+749.9881984框剪桩基建筑物距离左线边线最小间距18.2m攀昆酒店大厦ZDK15+665.045ZDK15+701.4681992框架桩基建筑物距离
25、左线边线最小距离18.8m护国大厦ZDK15+611.53ZDK15+6601995框架桩基建筑物距离左线边线最小距离18.8m云南信托大厦ZDK15+472.29ZDK15+566.8151997框架桩基建筑物距离左线边线最小距离13.7m世纪中心大厦ZDK15+266.808ZDK15+427.1491981框架+钢结构桩基建筑物距离左线边线最小距离17.2m南屏街74、75号ZDK15+190.913ZDK15+246.0231983砖混浅基础建筑物距离左线边线最小距离9.7mMe&cityZDK15+112.327ZDK15+174.3561985砖混浅基础建筑物距离左线边线最小距离8
26、.9m百大新天地ZDK14+978.13ZDK15+029.142006框架桩基桩长1517m建筑物距离左线边线最小间距15.4m耳巷1号ZDK14+892.801ZDK14+949.8791983钢混浅基础建筑物距离左线边线最小间距4.6m中国银行大楼ZDK14+835.632ZDK14+877.3982001框架桩基建筑物距离左线边线最小间距21.9m广隆大厦ZDK14+775.125ZDK14+819.9971986框架桩基建筑物距离左线边线最小间距9m中华小学ZDK14+715.589ZDK14+769.2261981框架桩基桩长68m建筑物距离左线边线最小间距2.3m2.4.2 沿线
27、管线调查情况 管线调查情况表 2.4-2表序号工点及风险工程名称位置、范围风险基本状况描述风险等级1盾构隧道垂直下穿DN1200玻璃钢自来水管右K15+790埋深河床底0.6m,盾构顶到管线底的距离约12m。一级2盾构隧道垂直下穿DN400灰口铸铁自来水管右K15+730埋深1.2m,盾构顶到管线底的距离约18m。二级3盾构隧道垂直下穿325煤气管右K15+705埋深0.8m,盾构顶到管线底的距离约18.5m。二级4盾构隧道垂直下穿DN400灰口铸铁自来水管右K15+610埋深1.0m,盾构顶到管线底的距离约18.5m。二级5盾构隧道垂直下穿、砖2200雨水管右K15+530埋深2.8m,盾构
28、顶到管线底的距离约19m。二级6盾构隧道平行下穿、砖2200、砼500、砼600、PVC800雨水管左右K15+845左右K14+711埋深,盾构顶到管线底的距离约19-23m。二级7盾构隧道平行下穿DN200、100灰口铸铁自来水管左右K15+845左右K14+711埋深1.0m,盾构顶到管线底的距离约19-25m。二级8盾构隧道垂直下穿DN400灰口铸铁自来水管右K14+905埋深1.0m,盾构顶到管线底的距离约20m。二级9盾构隧道垂直下穿DN400灰口铸铁自来水管右K14+830埋深1.0m,盾构顶到管线底的距离约20m。二级10盾构隧道垂直下穿、砼900雨水管右K14+750埋深2.
29、0m,盾构顶到管线底的距离约16m。二级11盾构隧道平行垂直下穿中国电信、交通信号、有线电视左右K15+845左右K14+711埋深,盾构顶到管线底的距离约16-25m。二级2.5 盾构始发、接收场地条件本标段两台小松盾构从文化宫站始发,到达省博物馆站后解体吊出。文化宫站由上海建工承建,主体结构已经封顶;接收场地省博物馆站由我方承建。文化宫站端头加固已经完成,省博物馆站端头加固由我方施工。图2.5-1盾构工筹计划图3 施工进度计划3.1 编制原则以安全生产、创优为目标,合理利用资源投入,力求均衡生产。本进度计划受省博物馆站盾构吊出井施工进度控制,按照2013年11月具备吊出条件进行工期安排。3
30、.2 主要工序进度指标文化宫站省博物馆站区间计划于2013年06月1日始发,2013年11月30日双线贯通。3.3 施工进度计划详见附图一文化宫站省博物馆站盾构区间施工进度计划横道图。文化宫站省博物馆站盾构区间工期安排 3.3-1表文化宫站省博物馆站区间土建工期开始日期(左线)完成日期(左线)开始日期(右线)完成日期(右线)4 人员、机械设备、材料计划4.1 人员组织计划根据本工程特点,采用连续生产的施工组织原则,每周7个工作日。盾构作业循环均采用2+1班制,即每天2个班掘进,1个班维修保养。掘进每班每天工作12小时,保养班在星期日下午进行强制保养,其余时间为跟机保养。盾构机掘进每班需配备管理
31、人员4名,其中值班经理1名,技术干部3名,井下技术工人13名,详细配置情况见下表。盾构掘进人员配备表(一个班次) 4.1-1表序号岗位工种工班人数主要职责描述1值班经理管理人员11、负责指挥、协调左右线班组施工作业,保证施工的质量、进度和安全。2、负责与其它工班的联系与协调,以确保施工的顺利进行。3、对盾构掘进中出现的一般问题作出决策。4、完成上级主管部门交代的其他工作。2盾构机操作手管理人员11、负责盾构机的操控。2、负责指挥、协调本班组施工作业监控掘进和出土情况,掌握机械设备的运转情况发现异常及时向主管部门反馈。3、负责盾构机掘进、运转记录、对管片进行预选型、进行盾构机一般故障的排除。3土
32、木工程师管理人员11、协调盾构机操作手完成本班组施工作业,控制施工的质量和安全。2、监控盾构掘进和出土情况,作好地质分析和判断,并对发现异常及时向主管部门反馈。3、需要更换刀具时,对掌子面地质情况进行分析、判断,并且对刀具的磨损量进行检查。4机电工程师管理人员1负责盾构机设备的维修与保养,保证盾构机各项设备的正常运转。5管片拼装手工班长技术工人11、负责拼装机的操控,控制管片拼装质量及管片拼装、吊装区的安全。2、组织安排油缸控制手、管片工进行管片拼装作业及清除盾尾内杂物,负责工作区域的环境卫生。3、测量盾尾间隙值,并向盾构机司机反馈。4、负责拼装机操控器的保管和遥控器电池的充电及更换,掌握拼装
33、机的工作状态,发现异常及时向班长反馈。5、协助组织清碴、铺轨、更换油脂桶及接水管等工作。6、控制推进油缸,调整撑靴位置。6螺杆工技术工人21、负责管片的质量检查和洞内倒运,及其它物料的装卸。2、负责紧固管片螺栓及管片拼装过程中的其他辅助工作。3、协助接轨道、水管。4、负责已拼装好的管片清洗。5、负责工作区域的环境卫生7注浆工技术工人11、负责浆液接管及倒运,监控同步注浆并及时做好注浆记录。2、负责清理注浆管路,堵管时要及时排除故障。3、掌握注浆泵和储浆罐的工作状态,并定期清理。4、定期检查注浆泵清洗腔中水的质量并及时更换。8双轨梁工技术工人21、负责检查轨道的富余量,并及时完成轨道拆卸和延伸。
34、2、负责工作区域内的卫生清理。9看土工技术工人11、负责指挥轨道车就位,以及轨道车的解编、组编。2、负责渣车出土控制。3、负责渣土的出土监控,及时向盾构机司机发出信号,并记录出土量。105号台车随车员技术工人21、负责接走道板及接水管,安装高压电缆及风筒挂钩。2、负责盾构机油脂和泡沫的更换和调试3、负责工作区域的环境卫生及安全11井口司索工技术工人21、负责指挥轨道车就位,以及轨道车的解编、组编。2、负责洞口段渣斗、管片及物料的吊运、司索。3、协助司机作好行车安全。4、负责道岔转换作业。5、负责浆液管的就位及回位。6、负责洞口的碴土清理及洞口污水排放。12电瓶车司机技术工人21、负责电瓶车驾驶
35、并记录电瓶车运转情况,及时更换电瓶。2、负责渣斗起吊作业时的司索和电瓶车就位。3、配合维修人员对轨道车进行维修保养。4、协助清碴及物料装卸4.2 设备计划省博物馆站文化宫站区间配备2台小松盾构机,从文化宫站始发,省博物馆站到达吊出。盾构施工使用设备表 4.2-1表序号设备名称数量现在何地备注1盾构机2台xx盾构掘进设备,均为自有2电瓶车4台xx345t龙门吊2台xx416t龙门吊1台xx5砂浆站1套xx6装载机1台xx7叉车1台xx8反力架2套xx盾构始发辅助设备9始发/接受托架2套xx10400t履带吊1台xx租赁1150t汽车吊1台xx自有12挖掘机1台xx自有13碴土车20台xx租赁14
36、地质钻机2台xx加固设备,自有15旋喷机2台xx16钢筋弯曲机1台xx洞门及联络通道设备,自有17钢筋切断机1台xx洞门及联络通道设备,自有18模板1套xx洞门及联络通道设备,自有19冷冻机1台广州洞门及联络通道设备,租赁20 空压机2台 xx洞门及联络通道设备,自有21喷锚机1台xx洞门及联络通道设备,自有22混凝土输送泵1台xx洞门及联络通道设备,租赁23充电机10台xx盾构施工辅助设备自有24电焊机2台xx25轴流通风机2台xx26污水泵8台xx27发电机1台xx自有4.3 材料计划省博物馆站文化宫站区间采用商用混凝土管片,区间管片使用计划为左线941环,右945环。管片目前正在生产中,
37、其生产计划如下表。 省博物馆站文化宫站区间管片用量计划表 4.3-1表时间左线管片数量(环)右线管片数量(环)总数量(环)2013年6月20002002013年7月2202004202013年8月2202204402013年9月2202204402013年10月812203012013年11月8585合计9419451886 盾构施工其他常用材料如下表所示。 其他施工材料需求表 4.3-2表编号材料名称规格型号单位需求数量备注1钢轨P43m5500xx、自有2轨枕1.5m根28003鱼尾板套28004轨道压板套120005道岔个26轨道拉杆套12007走道板2.4m块12008走道板支架个10
38、009清水管DN80m250010污水管DN80m250011水管支架个80012电缆勾个160013高压电缆3*50+3*25/2m280014隧道照明电缆3*35+2*16m280015洞门橡胶帘布套216洞门压板环217风管m230018马凳个365 工程重难点分析5.1 端头加固是本工程的重点盾构的始发涉及盾构机刀盘的进洞,容易引起地表沉降和涌水、突泥,如果加固效果不能达到设计要求,可能会造成始发的失败,因此端头加固是本工程的重点。为确保始发时施工安全,确保地层稳定,防止端头地层发生坍塌或涌漏水等意外情况,应根据始发端头工程地质、水文地质、地面建筑物及管线状况和端头结构等综合分析与评价
39、,对洞门端头地层采用旋喷桩方式进行加固处理。要求加固后的土体应有良好的均匀性和独立性,掌子面不得有明显渗水,其无侧限抗压强度大于0.8Mpa,渗透系数110-6cm/s。加固后进行抽芯检测,达不到标准,须重新进行加固。具体施工方案及技术控制要点如下:在进行钻孔前首先要对加固区域内的管线调查清楚,避免对管线造成直接破坏,并在施工过程中进行监测;旋喷桩钻孔按900650梅花型布置。旋喷桩布置范围为始发端9m、接收端9m,宽度为12.2m(隧道外轮廓各3m),设计加固深度为12.2m(隧道外轮廓上下各3m);灌注水泥浆时,控制好提升速度,保证浆液灌注的连续性;控制好桩基的垂直度,保证桩基的咬合密实性
40、;加固完成后,要对加固效果进行检查。如注浆效果未能达到设计要求,需要重新进行补充注浆。5.2 洞门破除风险预防及处理是本工程的重点(1)预防措施盾构端头采用旋喷桩加固,加固体强度较高,正面土体稳定性较好,其主要的风险点在于加固体与车站围护结构的外侧表面结合不好及加固体之间的密实度未达到施工要求。如果出现上述情况,则洞门破除时很容易产生土体失稳现象,故在洞门破除前要做好预防措施。加固体抽芯检测盾构端头抽芯检测共抽5根。依据抽芯的结果对盾构端头加固的效果进行评价,若质量达不到要求,则对加固体进行补充加固。洞门水平观察孔洞门破除前1520天,对洞门区域进行抽芯试验和通过水平观察孔来检测盾构端头的加固
41、效果,主要是观察正面土体的含水量及土体的加固强度等。注浆泵破除洞门前,准备好注浆泵及相关的应急抢险物资(水泥、砂子和棉被等),一旦洞门漏砂或塌陷就立即使用注浆泵对漏砂处进行封堵。紧急安全通道利用盾构井后方的车站结构设置破除洞门时的紧急安全通道,在施工期间,严禁任何人员和物品堵塞通道。破除洞门时机盾构始发前的洞门破除工作,必须是在盾构机及盾构施工成员全部工作准备就绪后,且设备和人员全部处于临战状态下才能进行。做好降水措施盾构始发端及到达端加固区内分别设3口降水井,降水井井底位于盾构隧道外轮廓线以下3m,盾构始发到达前保证周边地下水位位于隧道外轮廓线以下1m。(2)处理措施少量土体塌落洞门破除过程
42、中,由于机械破除时产生的震动等原因不可避免的有砂石掉落的现象。如果掉落砂石的量在控制范围内,不影响正常的施工,也不会对设备和人员构成安全风险,则可将砂石清理后继续施工,需要时可派专人在旁观测土体状况一旦发生危险即使通知施工人员撤离。大量土体塌落若因端头加固效果不好或施工不当等,造成洞口土体大量塌落时,应立即停止施工,并组织施工人员使用注浆泵对塌落初的土体进行注浆封堵,直到封堵完毕后方可进行下一步施工。5.3 避免洞门密封失效是本工程的重点洞门密封失效预防措施:严格按照设计文件进行洞门钢环的制作、安装,保证施工精度满足要求;加强盾构始发时的姿态控制,避免盾构姿态不好造成洞门密封的局部失效;盾构始
43、发时,派专人对洞门密封情况进行观察,发现问题,及时处理;适当调整铰接压板,保证帘布橡胶与盾构筒体的密贴。5.4 盾构掘进中的刀盘防磨、防结“泥饼”、防喷涌是本工程的难点盾构机在富水的粉质粘土、粉土、粉砂地层中掘进时,易发生刀盘磨损、结“泥饼”和喷涌。采取的工程措施如下:刀盘防磨损措施不同的刀具,其切削机理不同,小松盾构刀盘结构形式是根据xx的地质及水文地质情况配备不同类型的刀具并进行合理地组合。盾构穿越地层为软土地层,只需要切削型刀具;在配置刀具时可考虑增加刀具的数量,即增加刀具(特别是先行刀)的行数或增加每一行的刀具数量,或是采用长短刀具并用法切削土体,利用长短刀具不同的切削高度差(高差值约
44、为2 03 0m m),来延长刀具使用寿命。当长刀具磨损后,短刀具开始接替长刀具掘削,这样就大大提高了刀具整体抗磨损能力。改善刀盘的耐磨性刀盘耐磨性的提高一般是采用在刀盘面板堆焊格栅状特殊耐磨材料的工艺措施,在刀盘面板外周、刀盘边缘侧板等处焊接格栅状耐磨条(堆焊效果如图5.4-1 所示),增加加强钢板,增强刀盘外周及相关部位的强度和硬度,提高其耐磨性;另外刀具的刀刃上应使用硬度大、抗剪性好的超硬钢材,可沿刀具表面实施硬化堆焊,提高刀具自身的耐磨性。图5.4-1 格栅状耐磨条堆焊效果对开挖土体进行渣土改良选择合适的土体改良剂(如常用的泡沫、膨润土等),并根据地质情况,进行科学的动态施工管理,改善
45、土体的流塑性,使之切屑成流动型,不仅可以减少对刀盘面板和刀具的磨损,而且还可以防止切下来的泥沙和碎石对刀盘 以及螺旋输送机的堵塞,同时改良剂的添加对刀具起到一定的润滑和冷却作用,延长了刀具使用寿命。合理选择掘进参数盾构机掘进时,掘进参数的正确选择对延长刀盘及刀具的寿命是非常重要的,掘进参数选择不合理会导致刀具过早的损坏,不能达到隧道掘进长度的要求。根据大量的统计资料,可采用下列公式计算盾构机刀盘外圈刀具磨损量: =1 / 10KDNL / V式中: 磨损量/ m m ;K磨耗系数/(m m / k m) ;D 盾构刀盘外径/ m ;N 刀盘的转动速度/(r / m i n) ;L 掘进距离/
46、m ;V掘进速度/(c m / m i n)。从刀具磨损量公式中可以看出,刀具磨损量 与刀盘转数N成正比、与掘进速度V 成反比。因此降低盾构刀盘转数N 或提高盾构机掘进速度V 都可减小刀具磨损量,从而增加掘进长度使其满足隧道掘进要求。在N一定时,可采取提高V 的方法减小,而盾构的掘进速度取决于开挖土体的塑流化改良效果,所以为提高掘进速度,可适当增加改良剂用量对开挖土体进行改良。防结“泥饼”措施在刀盘面板上设置了5个添加剂注入孔,配置了自动泡沫和添加剂注入系统,可根据需要向开挖面添加泡沫、膨润土和聚合物,改善碴土的流动性、止水性,减小刀盘面“泥饼”形成的机会。防喷涌措施小松盾构机螺旋输送机设有双
47、闸门,可以通过2道闸门的先后开闭顺序来确保土仓与螺旋机出口为一个封闭系统,防止或改善螺旋输送机的喷涌现象。监控螺旋机出土口的出土情况和土仓的压力变化情况,一旦发生涌水现象,首先关闭螺旋机出土口处的闸门,保证在掘进中避免地下水和流沙的大量喷出,保持土仓内的土压稳定。通过刀盘及土仓壁上的添加剂注入孔中的若干个注入孔往土仓内注入膨润土和各种添加剂,并可向土仓注入压缩空气将地下水置换和凝聚。特殊情况还可以采用日产的POLYMER聚合物对涌水进行抑止。5.5 盾构穿越南太桥盘龙江是本工程的重难点盾构自文化宫站始发,掘进50m后开始穿越南太桥盘龙江(YDK15+795),南太桥与隧道区间平行,南太桥始建于
48、1952年,原基础情况不明,根据现场勘查,推测为石砌拱桥,基础为石砌扩大基础,1978年后扩建的桥桩为250250钢筋砼预制桩,桩长约5.5米,承台2米高,基础比较陈旧且持力深度较浅;盾构穿越地层为(9-5)粉土、(9-6)粉砂,其中(9-6)粉砂层厚度达10m,见图5.5-1隧道与南太桥位置关系纵断面图,土体自稳性比较差,因与盘龙江形成相互连通补给关系,渗透系数达到1.77010-4m/s,盾构机通过时易产生超挖、喷涌导致桥体基础不均匀沉降,导致桥体出现裂缝,为本区间最不利地层。采取的工程措施如下:图5.5-1隧道与南太桥位置关系纵断面图图5.5-2隧道与南太桥位置关系横断面图选择合理的渣土
49、改良工艺,使渣土塑流性满足盾构施工要求,是盾构施工的控制难点之一。改良后的碴土需具备良好的和易性、均一性,可以对掌子面形成反向泥土压,保持开挖面稳定;碴土良好的和易性、均一性利于排渣,且刀盘在保压掘进过程中不易形成泥饼,对降低刀盘、刀具磨损也有一定作用。施工中须加强对碴土改良效果的观察,并根据试验效果及时调整配比。常用的碴土改良剂有膨润土、发泡剂、高吸水性树脂、增粘剂等其适用范围及使用特征见下表5.5-1。常用改良剂种类表 表5.5-1粘土、膨润土发泡剂高吸水性树脂增粘剂作用利用添加的胶质减摩效果,使开挖的碴土塑形流动。利用刮面膏的微细泡沫的润滑效果使开挖的碴土塑性流动。利用树脂的吸水能力达到
50、止水目的和改善碴土的流动性。注入粘稠、保水性好的增粘材料使开挖碴土流动。特性pH:7.510.0粘度:210Pa.spH:7.38.0pH:8.0粘度:0.72Pa.spH:6.58.0粘度:0.515Pa.s适用地层砂沙砾粘土粗砂固结粘土沙砾粗土粗砂特征制泥和输送设备需要较大的空间。在沙砾层中大多同时使用粘土。粘性软土层有时会因粘土变硬而出现堵塞。停止开挖时有时会发生堵塞。 根据本工程的地质特点,在盾构掘进过程中碴土改良采用发泡剂为主,膨润土为辅的改良方式,如掘进断面以砂层为主,碴土改良以膨润土为主的改良方式。此外在实际掘进过程中根据实际情况适当添加分散剂、高密度聚合物等添加剂,实现对碴土的
51、改良。采用袖阀管注浆加固南太桥基础范围内地层,桥梁墩台间地层采用间距0.8m0.8m的袖阀管注浆,桥梁墩台正下方采用斜向袖阀管注浆,间距0.8m0.8m,梅花形布置,盾构注浆后地层无侧限抗压强度不小于0.8MPa,加固范围桥基础宽度,加固深度至区间隧道底1m。灌注水泥浆时,控制好注浆压力、注浆量,控制提升速度,保证浆液灌注的连续性;加固完成后,要对加固效果进行检查。如注浆效果未能达到设计要求,需要重新进行补充注浆。加强施工监测,掌握盾构穿越施工期间南太桥周边土体及桥梁结构的动态变化,验证掘进参数的合理性,预测桥梁的变形发展趋势,及时对其安全性做出评估,同时综合各种信息进行预警和报警,使有关各方
52、有时间及时做出反应,防止事故的发生。穿越前应调整并确保盾构机性能良好,严格控制掘进参数,下穿南太桥及两端20m范围内尽量连续匀速通过,施工中应严防涌水;尽量选择枯水期施工,采用中低速均衡施工连续匀速通过。选择正确的掘进参数,加强过程控制管理,实施信息化施工,防止开挖面失稳引起过大的建筑物沉降;同时也应防止地面由于土仓土压过大引起地表隆起。盾尾应及时注浆,填充管片与土体间的孔隙,严格控制注浆量和注浆压力,及时进行二次注浆及多次注浆(水泥水玻璃双液浆),合理控制注浆压力,严格控制盾构施工后期地层变形,按照设计要求选用正确的管片型号,通过管片预留的注浆孔,根据监测情况,及时进行洞内深孔注浆,控制好注
53、浆压力和注浆量。5.6 平行穿越近日隧道、侧穿建筑物是本工程的重难点区间在Y(Z)DK14+871Y(Z)DK15+495里程范围内平行下穿近日隧道,近日隧道为公路隧道,混凝土框架结构,基础为850SWM围护桩,尺寸400400深16m抗拔桩,盾构区间隧道顶部距离桩基最近约1.6m,见图5.6-1隧道与近日隧道位置关系横断面图。区间在ZDK14+730+780里程范围内侧穿中华小学,最近距离2m,隧道拱顶埋深15m,在ZDK14+850+900里程范围内侧穿广隆咨询有限公司,最近距离3.5m,隧道拱顶埋深17m,ZDK14+900+950里程范围内侧穿轻工业供销公司,最近距离4.5m,隧道拱顶
54、埋深18m。因此盾构机经过时建筑物沉降控制是工程的重难点。图5.6-1隧道与近日隧道位置关系横断面图对此采取措施如下:(1) 在穿越前,安排对盾构机进行检查,及时维修,避免在该地段维修机器;(2) 穿越前进行模拟掘进。对比监测数据与土仓压力、盾构掘进速度、出土量、同步注浆的关系,确定类似地层的最佳掘进参数;(3) 严格控制盾构姿态,避免大幅度纠偏,尽量减小对土体的扰动;(4) 施工过程中严密监测和地面巡视,建立评估及预警机制。根据监测结果,划定各级预警范围。一旦发生预警,及时启动应急预案;(5) 穿越期间进行信息化施工。施工期间加强对既有房屋、地面沉降的监控量测,根据监测结果及时调整掘进参数,
55、进一步优化土压力值及适宜的推进速度等参数,最大程度减少地层损失;(6) 加强同步注浆和二次注浆的控制。同步注浆需确保同步、足量和及时。根据地面建(构)筑物的隆陷状况和出土情况及时加以调整。另外须在盾构通过35环后,及时打开管片上预留的注浆孔进行二次注浆,以弥补同步注浆的不足;根据监测情况,及时进行洞内深孔注浆,控制好注浆压力和注浆量。(7) 严格保证盾构匀速、连续的穿越建筑,以减小变速推进对前方和周围土体造成的扰动;(8) 严格控制切口土压力和出土量,保持盾构土压平衡。 5.7 管线沉降控制是本工程的重点盾构区间多处下穿燃气、自来水、雨污水等管线。由于施工过程可能造成管线的变形及损坏,造成严重
56、的后果,故在穿越过程中采取必要的措施是本工程的重难点,对此采取措施如下:(1)施工前对管线的现状进行调查,确保管线安全;(2)优化配置盾构掘进参数。采用“适当推进力、匀速通过”的方式组织盾构施工,设定合理的土仓压力、出土量等掘进参数,尽量减少盾构施工前期地层变形;设置试验段或根据相邻区间施工经验进行对比分析,根据当前施工环境确定合理的土仓压力和掘进参数;(3)同步注浆及时跟进,保证填充密实,缩短衬砌脱出盾尾的暴露时间,并改良浆液配合比,缩短浆液凝固时间。及时进行二次注浆及多次注浆(水泥水玻璃双液浆),合理控制注浆压力。严格控制盾构施工后期地层变形,根据监控量测进行洞内深孔注浆;(4)盾构穿越过
57、程中,加强管线的监控量测,并根据监测结果及时调整盾构掘进参数,确保安全。6 盾构始发临时供电、供水、通风及始发场地布置6.1 盾构始发供电盾构机供电从现场业主提供的高压电源接入点(10KV)引出,接入盾构机。在前期场地硬化过程中,已预埋DN100管道(从高压电源接入点到盾构始发井)方便后期穿入。至始发井西侧西北角下井,沿盾构机方向每十米安装一个电缆挂钩,一直布置到盾构机第四节台车上的电缆放置区,并与盾构机上盘于电缆卷筒上的200米软电缆相连。敷设连接的硬电缆长度为200米,将电缆剩余部分盘卷起来并悬挂于始发井的侧墙上(高压电缆为350+325/2)。6.2 盾构始发供水、排水盾构机用水为单循环
58、用水,从地面预留的自来水接入点(DN100)引至地面蓄水池,再从蓄水池上分管接至盾构机供水管上(一根DN80)。由于盾构下坡掘进,施工产生的污水将流入盾构机前端,由设置在盾构机内部的抽水机将水抽入始发井沉淀池(污水管一根DN80),污水经三级沉淀后方可排入地面市政管道。6.3 盾构始发通风盾构机始发时,由于没有完全在隧道内,不需要另外设置通风设备,只要利用盾构机上自备的风机即可满足盾构始发施工时的通风要求。后期盾构正常掘进后,在中板上设置通风机为盾构施工供风,通风管为1000mm。6.4 盾构机始发场地布置图详见附图二“盾构机始发场地平面布置图”。6.5 洞内照明、管线、走道板布置图洞内管线、
59、管线、走道板布置见洞内管线布置图。洞内照明灯具高压钠灯,额定功率150W,沿380/220V照明线走向布置,间距6m,确保洞内照明质量。图6.5-1 洞内管线布置图7 盾构始发7.1 始发施工流程盾构始发试掘进施工作业流程见下图所示。始发端头加固安装盾构机始发托架盾构机组装、安装反力架,盾构机系统调试拼装F8环管片、盾构机整机试运转拆除外层钢筋,盾构机贯入作业面、拼装负环管片盾尾通过始发洞口、管片背后回填注浆安装洞门密封盾构机试掘进100米完成后,拆除负环管片、换装完成准备正式掘进始发准备掘进破除洞门安装洞门密封始发端洞门第一层钢筋及混凝土破除图7.1-1 盾构始发试掘进作业流程图7.2 端头
60、加固盾构机始发进洞前,需破除始发洞门范围内的地下连续墙墙体。必须采取有效措施加固土体,使土体具有较强的自稳性,且不发生渗流,以确保盾构进洞期间洞门范围内土体处于安全状态,不发生安全质量事故。端头加固要求达到的效果为无侧限抗压强度大于0.8Mpa,渗透系数110-6cm/s。本端头加固采用900650三重管旋喷桩工艺。加固的范围是:长度9m、深度12.2m(隧道轮廓线外3m)、宽度12.2m(隧道外轮廓左右各3m)。详见端头加固示意图。始发前进行水平抽芯检测,检测合格后,进行水平观察孔观测。洞门破除后,对洞门区域的加固效果进行观察孔试验,即通过打水平观察孔来检测盾构端头的加固效果,主要是观察正面
61、土体的含水量及土体的加固强度等。一般深度为2m左右、直径100mm,全隧道断面共设9个,见下图。图7.2-1 始发端端头加固示意图(接收端类同)图7.2-2 洞门探孔分布示意图7.3 安装始发托架始发托架的安装在始发井移交之后进行。始发托架是盾构机在始发井底板上的支撑和定位托架,其结构图见下图所示,托架总重7.8吨,采用25吨吊车分节吊装。首先依据隧道在此处的设计轴心线确定始发托架中心线,盾构机均采取直线始发,托架中心线与线路中心线重合。通过测量放线,将托架中心线刻划于始发井底或端墙及侧墙上,以指示托架的安装位置。为防止盾构始发时会出现“栽头”现象,以及防止盾构机驶上导轨困难,将始发托架抬高2
62、0mm安装,托架安装采用钢板垫高找平。托架安装就位后,将托架和车站底板预埋的钢板焊接,焊接定位之后,开始在托架上组装盾体。图7.3-1 盾构始发托架平面图图7.3-2 盾构始发托架断面图7.4 导轨制作由于车站始发井主体结构端墙厚度为0.8m,围护结构厚度为1.0m,主体结构底板端墙部分还有1.0m宽的截水槽,即盾构机始发托架端头与土体间有2.8m的距离。当盾构始发超过托架后,盾构机重心前移,并且盾体有2.8m没有支撑,盾构机因自重会产生“栽头”现象,为避免此现象,应在2.8m长度范围内用43钢轨将始发托架上的导轨延伸,钢轨底部采用型钢支撑并固定。截水槽内采用H20型钢和20mm厚钢板焊接成支
63、撑,支撑上焊接43钢轨当做支撑导轨,详见下图所示。图中底部20mm厚钢板尺寸为1100mm宽900mm长,钢板上焊接两榀20H型钢,间距为700mm,型钢顶部焊接20mm厚500mm宽900mm长的钢板。车站主体结构洞门圈内采用H10型钢、10mm厚钢板和43钢轨焊接成导轨,详见图7.4-1所示。图中10H型钢和预埋钢环A焊接成整体。图7.4-1 导轨大样图图7.4-2 导轨现场安装图(局部)7.5洞门橡胶帘布安装(1)洞口密封安装在盾构始发掘进时,为了防止土体孔隙水和回填注浆浆液沿着盾构机外壳向洞口方向流出,在内衬墙上的盾构机入口洞圈周围安装环行密封橡胶板止水装置。该装置在内衬墙入口洞圈周围
64、安装设有M20螺孔的L型预埋钢环A,预埋板A上焊接有锚筋与主体结构相连,用螺栓将密封橡胶板、扇形压板栓连在预埋环板A上。当盾构机沿推进方向掘进时,带铰接的扇形压板被盾构机带动向逆时针方向转动,并支撑密封橡胶板,封闭在6410mm的盾体外径处,防止同步注浆浆液向始发井内流入。密封环的安装安排在盾构机下井组装调试完成、洞门外层砼凿除之后进行。洞门密封装置安装时,需注意密封橡胶帘布及扇形压板的安装方向。密封橡胶帘布端头的凸起方向与盾构掘进方向相同。(2)帘布橡胶安装在密封钢环圆环板上设置螺栓孔,采用M20螺栓将帘布橡胶板固定于两圆环板之间,帘布橡胶板绕密封环内一周。橡胶帘布沿圆环径向宽度62cm,厚
65、度2cm,采用径向尼龙线和环向棉纱绳制成。在盾构机开始掘进后,帘布密封及翻板内翻,帘布密封在土压力的作用下向外有扩张趋势,翻板作为帘布的刚性支撑使帘布压紧在盾体上,起到密封作用,保证洞门无大量水流出。图7.5-1 洞门预埋环板示意图图7.5-2 洞口密封装置图7.6 盾构机组装调试7.6.1 盾构机尺寸及重量盾构机各部分尺寸及重量如下表: 设备尺寸参数表 7.6-1表部套名称外形尺寸(mm)重量(T)外径长宽高刀盘64401561/35.9前体64103670/98中体64004330/85盾尾64002432/12.4螺旋机8769829/12.5平台(中间)/5211266022434平台
66、右走道/3750235712351.5平台左走道/3750235712351.5连接桥/139506002004.8拼装机48002453/16牵引杆/12735/1.1/2皮带机/800/1#车架组件/1080046173663122#车架组件/850046173663163#车架组件/75004617366320.54#车架组件/750046173663125#车架组件/750046173663197.6.2 组装程序由于场地限制,按照组装的顺序,盾构机边进场边组装。盾构机运输进场即开始进行地面拼装,各分部构件在地面组装好后整体吊运下井,下井后再作部件与部件之间的连接与组装。吊装设备为:4
67、00T履带吊机1台,50T汽车吊机1台,100T液压千斤顶2台,小型泵站一台,以及相应的吊具、机具、工具等。始发井底板放置的始发托架精确定位后、在始发托架导轨上涂抹润滑脂,及后配套拖车处的轨道铺设完成后,再按顺序先下后配套台车,后下盾构主机。台车下井顺序为:5拖车4拖车3拖车2拖车1拖车连接桥主机下井顺序为:螺旋输送机前体中体刀盘拼装机盾尾(1)轨道铺设因始发井段底板标高比标准段底板标高低,因此始发井内采用支架轨枕支撑,将始发井和标准段的轨道顺成一个坡度,标准段轨枕采用H10型钢,轨道采用43钢轨。轨道铺设完成后将45T电瓶车放入井内,牵引盾构机台车。盾构机台车下井退至标准段后,将始发井内的支
68、架轨枕拆除,放入始发托架准备组装盾构机主体。盾构机组装完成后,根据掘进的长度,在负环管片内放入异型的负环轨枕。(2)台车下井在地面安装好台车车轮后,将5#1#台车按顺序吊入,并安放在2200mm轨距轨道上。(3)运输车辆下井分别将2台管片车吊入并安放在900mm轨距轨道上。(4)连接桥下井连接桥吊下,利用管片车将其缓慢送入到台车前。将连接桥的一端与1#台车连接,另一端采用型钢临时支撑,使其保持平直。(5)螺旋机下井将螺旋输送机吊入井内摆直放置在管片车上,并将其固定后拖至始发井后端。(6)盾体下井前体下井:前体下井前,需先拆除吊装井口11m范围内的支架轨枕和轨道。在地面完成前体翻身后,安装中心回
69、转体及人闸。完成安装后将前体吊下井,将中体前移与前体上螺丝(接触面清理干净)。将中、前体连接位置推至始发井底板焊接预留槽处,将前体和中体焊接密封。与此同时盾体内部的各系统开始安装连接。中体下井:将中体在地面完成翻身起吊后吊入井内。刀盘下井:将刀盘吊下与前体连接。拼装机下井:在地面组装好管片拼装机及导轨(螺丝从上到下安装防止变形)。盾尾下井:将盾尾吊到井下后平移并与中体安装连接,连接前需清洁铰接面、中体与盾尾接触面,必须完成连接后才能涂润滑油脂并安装铰接密封(加焊支撑防止变形)。后配套和主机连接:推出连接桥和后配套台车与盾尾连接,割除所有吊耳并打磨。7.6.3 盾构机调试(1)空载调试盾构机组装
70、和连接完毕后,即可进行空载调试,空载调试的目的主要是检查设备是否能正常运转。主要调试内容为:液压系统,润滑系统,冷却系统,配电系统,注浆系统,以及各种仪表的校正。电气部分运行调试:检查送电检查电机分系统参数设置与试运行整机试运行再次调试。液压部分运行调试:推进和铰接系统螺旋输送机管片安装机管片吊机和拖拉小车泡沫、膨润土系统和刀盘加水注浆系统皮带机等。(2)负载调试空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进行负载调试。负载调试的主要目的是检查各种管线及密封的负载能力;对空载调试不能完成的工作进一步完善,以使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。通常试掘进时间即为对设备负载调试
71、时间。负载调试时将采取严格的技术和管理措施保证工程安全、工程质量和线型精度。(3)调试内容及标准调试部分调试项目调试内容调试标准盾构机主体刀盘刀盘运行偏心+/-15mm刀盘与盾体间隙303mm刀盘旋转功能/主驱动内齿轮油液位3rpm/220 dm3管片安装机1圈旋转时间(无荷载)80s旋转角度+/-2200上下油缸伸缩行程700mm水平油缸伸缩行程500mm上下油缸伸缩时间80s水平油缸伸缩时间15s推进系统推进油缸行程1950mm“管片安装”模式下油缸回收时间25min“管片安装”模式下油缸伸出时间75min“管片安装”模式下6个油缸回收时间90S回收油缸的压力45bar“管片安装”模式下双
72、6个油缸伸出时间240S伸出油缸的压力45bar盾壳铰接油缸行程190mm螺旋机最大转速19s/5rpm/16rpm/min伸缩行程500mm关闭前仓门时间20前仓门油缸行程470mm关闭卸料门时间15s卸料门油缸行程690mm蓄能器关闭后剩余压力100bar皮带机正反转正常平滑启动正常制动操作正常人仓检查加气及设备情况正常后配套喂片机功能水平油缸伸出时间30s水平油缸收回时间25s纵向行程1900mm管片吊机纵向全行程时间/升降时间80s/40s起重能力5000kg盾尾油脂泵盾尾油脂球阀驱动装置减压器的调整6bar盾尾油脂泵减压器调整5bar充脂泵减压器调整5bar补油泵输送压力16bar盾
73、尾密封减压器盾尾密封减压器的调整4.5bar盾壳排水泵减压器盾壳排水泵减压器调整6bar泡沫系统泵数量3压缩空气流量调节阀正常泡沫流量计及调节阀正常控制面板功能推进系统正常铰接系统正常螺旋机正常主轴承自动润滑正常油脂润滑正常注浆泵控制正常刀盘驱动控制正常报警灯正常监测器正常皮带输送机正常泡沫系统正常冷却水系统正常通风系统正常液压油箱油位机滤芯故障报警正常油脂泵故障报警灯正常7.7 反力架的安装反力架的安装在尾盾安装完成之后、与连接桥连接之前进行,盾构始发反力架为拼装式全圆钢架结构,以确保足够钢性。反力架结构验算见附件1。反力架安装结构图、大样图如下图所示。左线反力架安装起始里程为ZDK15+8
74、56.82,0环管片进入洞门676mm。反力架安装时,首先测量反力架位置起始里程断面的中心线,并刻划在始发井侧墙上,以便反力架中心定位,反力架中心随始发托架抬高而同时抬高20mm。定位关键是反力架紧靠负环管片的定位平面,并与此处的隧道轴线垂直。反力架立柱底部焊接在车站预留钢板上,上部、底部的横梁和立柱的上下端,底部采用609钢管撑撑在结构侧墙上,上部采用H40型钢支顶在后面车站中板上,待反力架固定后,再焊接后部斜撑,斜撑采用609钢管支撑。图7.7-1 反力架安装实物图图7.7-2 反力架正视图图7.7-3 反力架与主体结构关系图7.8 洞门破除根据刀盘外径和洞口止水装置的尺寸要求,洞门破除外
75、径定为6800mm,施工前准确定位隧道洞门中心线,然后对洞门内进行开凿放样。为保证始发井围护结构的稳定,始发洞门凿除在盾构机组装调试完成后进行,根据盾构组装调试进度合理安排时间。凿除洞门采用人工风镐破除的方法。开凿前,搭设双排脚手架,由上往下分层、分块凿除,洞门凿除的顺序见图7.8-1。首先将背土面墙体钢筋凿出裸露并用氧焊切割掉,然后继续凿至迎土面钢筋外露为止。当盾构机刀盘抵达围护结构前约0.51m时停止前进,然后再将余下的钢筋割掉,打穿剩余部分围护结构。凿除施工完毕后拆除脚手架,快速拼装负环管片,使盾构机抵达掌子面,避免掌子面暴露太久发生失稳坍塌。凿除时要在洞口安排地质工程师观察土体稳定状态
76、,还要经常与地面沉降监测人员信息沟通,确保安全。割除工作保证预留洞门轮廓线范围内围护结构钢筋全部切断,切口平整,以避免盾构机刀盘被围护结构的钢筋挂住。图7.8-1 洞门凿除顺序示意图1、破除洞门技术安全保证措施(1)洞门破除时由于是高空作业,除了系好安全带外,还坚持一人工作,一人观察工作面的稳定情况,保证安全第一;(2)洞门破除时,及时检查掌子面的土质情况与设计是否一样。如不一样,及时反映并采取相应对策。2、凿除洞门上部时须搭设工作平台,工作平台的搭设需遵循以下几点:(1)搭设工作平台的钢管需要经过挑选,弯曲或破损严重不可使用;(2)搭设工作平台的架子工须持证上岗;(3)工作平台采用48的钢管
77、扣件式工作平台施工荷载不得大于200KN/,工作平台的步距为1800mm,排距为1500mm,柱距为1800mm。(4)工作平台的铺设采用竹胶板并用铁丝固定。3、洞门凿除前的准备工作(1)对盾构始发段的加固效果进行检测,当加固效果满足设计要求时方可进行洞门凿除工作。(2)准备好喷锚机在进行洞门凿除时放在旁边准备,一旦出现塌落现象要及时对塌落部分喷射混凝土。7.9 负环管片拼装7.9.1 负环管片排版当盾构机调试完毕后,即可开始进行负环管片的安装。本工程负环管片外径6200mm,内径5500mm,共8环,排序为-8-1,为钢筋混凝土管片,环宽1200mm。管片采用标准环,无楔形量,每环管片包含3
78、块标准块,2块邻接块,1块封顶块。7.9.2 反力架端面调平负环管片拼装前,应首先将反力架端面焊缝、毛刺等打磨平整,在端面上沿圆周方向均匀取10各点。测量端面各点到始发轴线的距离。根据测量结果拟合出反力架端面与设计管环端面关系及反力架端面平整度,确定每个点需要调整的距离。对于大于5mm的点,采用加垫相应厚度的钢板进行调平。对于小于5mm的点,采用加垫相应厚度的丁晴软木橡胶衬垫进行调平。7.9.3 负环拼装在反力架端面调平完毕后,开始进行-80环混凝土管片的安装。为保证拼装位置正确,成环后不至发生位移或椭变,管片在整环拼装、推出盾尾后采用20钢丝绳在外侧将管片勒住,见下图。-8环采用在盾尾刷前方
79、进行整环空拼后移的方式推至反力架前端面。-8环在进行空拼前先焊接导轨和限位板。限位板在距推力千斤顶末端2100mm2300mm位置处焊接20加肋工字钢进行限位,工字钢中心距千斤顶末端2200mm。工字钢翼板间设置10mm厚钢板作为肋板,间距100mm。加肋工字钢高340mm。加肋工字钢每块管片设置两个(加肋工字钢为防止管片受千斤顶推力影响发生后移,同时提供一个基准面)。-8环安装前,同时应在盾构机上焊接撑靴,撑靴固定在始发托架之上,防止拼装及顶推过程中盾构机前移,见下图。 防变形装置 防转钢块-8环拼装完毕后将加肋工字钢割除,然后使用推进千斤顶整体将-8环推至反力架处。管片通过尾刷时,应注意及
80、时向尾刷内注入油脂,保证过程中尾刷不被损坏。管片拼装时先拼装A块,然后由下向上拼装其余管片,最后拼装C块,拼装C块时先将C块与管片环搭接800mm,再由径向推入。-8环到位后,割除刀盘前方撑靴,盾构机开始推进,到达1800mm行程后开始拼装-7环。-7环拼装时每块管片逐块进行块与块、环与环之间的连接。当管片脱出盾尾后,需及时在管片与盾构机导轨方钢之间插入木楔子,确保管片不发生竖向位移。木楔子间距0.6m,布置于管片接缝处和管片中央。负环管片拼装具体程序:1)在盾尾内安装负8环管片,并将其推出盾尾并直接与基准环用螺栓连接拧紧,负8环的管片安装要与掘进线路倾角一致。2)盾构机推进负7、负6、负5环
81、时,由于刀盘没有顶到掌子面土体,必须焊接挡块限制盾构机前移才能拼装管片。3)掘进负4环临时管片,推进到行程DL=1500mm时,刀盘开始切削土体。切削土体前应在盾体安装防扭转挡块。当行程DL=1700mm安装负4环管片;4)掘进负3环管片,行程DL=500mm开始用螺旋机出土,并安装负3环临时管片;5)开始掘进并安装负2、负1、0环管片;6)掘进第1环,当行程DL=1000mm时,盾构机尾部密封刷进入洞门环板装置。行程DL=1400mm安装第1环。继续掘进第2环,当行程DL=510mm时,开始盾尾注浆,继续掘进,并拼装管片。7.10 始发段试掘进7.10.1始发试掘进阶段地质描述根据地质勘察报
82、告,本工程盾构左右线始发100m掘进主要穿越:顶部为粉细砂层,稳定性差;底部为中粗砂层,围岩稳定性差,开挖后易发生侧向变形。具体详见地质纵断面图。7.10.2 盾构始发刀具配置刀盘布置:刀盘上配置中心刀1把、切削刀88把、周边刮刀30把、先行刀60把、可换先行刀34把、周边保护刀12把、超挖刀2把。图7.10.2-1 刀盘实物图图7.10.2-2 刀盘实物图7.10.3 试掘进的掘进参数选取通过试掘段进选定了六个施工管理指标来进行掘进控制管理:a、土仓压力;b、推进速度;c、总推力;d、排土量;e、刀盘转速和扭矩;f、注浆压力和注浆量,其中土仓压力是主要的管理指标。试掘进段掘进参数选取见下表。
83、试掘进技术参数表 7.10.3-1表序号区段(m)选取断面土压力(Bar)总推力KN推进速度(mm/min)刀盘转速(r/min)扭矩KNm注浆压力(Bar)注浆量(m3)备注103010m1.341.637000800020300.81.02000-30002.53.53.085.33进洞段2308050m1.341.636500750030500.81.02000-30002.63.53.085.33南太桥盘龙江38010090m1.401.6580001000040-500.91.22000-30002.63.53.085.33东风东路7.10.4 始发试掘进段的目的(1)用最短的时间对
84、盾构机的操作方法、机械性能进行熟悉,较好的控制隧道轴线及地面隆沉;(2)加强建筑物的监测,及时采集监测数据,充分收集盾构机垂直下穿建筑物、管线特别是南太桥基础所取得的各种数据,并结合监控量测资料进行综合分析研究,掌握盾构施工对建筑物影响等方面的特性,为此后盾构下穿建筑物施工积累经验;(3)通过试掘进段渣土改良尝试及效果分析,结合刀盘负载情况,确定正常掘进渣土塑流性改良工艺;(4)逐步熟悉掌握盾构掘进、管片拼装的操作工序,并提高管片拼装质量,加快施工进度。7.10.5 始发试掘进控制要点(1)盾尾通过洞门后,盾构机系统指导下,开始直线段掘进(直线段长度190m),反力架和始发托架的加固极为重要,
85、在始发过程中,如发现支撑系统出现变形,应立即停机加固;(2)负环管片脱出盾尾时,要及时进行支撑加固,防止管片下沉或失圆。同时也要考虑到盾构推进时可能产生的偏心力,支撑要确保稳固;(3)当盾构机掘进纠偏曲线时,往往会造成纠偏方向一侧间隙变小,易于发生盾尾钢丝刷拉坏管片的现象,此时管片选型应综合考虑盾构机姿态、铰接千斤顶行程、推进千斤顶行程、管片间隙等因素,当盾尾间隙过小时,可通过千斤顶分区选择调整推力和管片选型来调整;(4)在始发阶段要注意推力,尽量使用底部千斤顶,并利用左右千斤顶编组的推力差和铰接系统来控制盾构机的姿态;同时要注意各部位油脂的有效使用。掘进总推力应控制在反力架承受能力以下,同时
86、确保在此推力下刀具切入地层所产生的扭矩小于始发托架提供的反扭矩;(5)始发端掘进过程中,应严格按照规定设定速度、转速等技术参数,严格控制贯入度不超过设定值;控制刀盘扭矩在合理范围内,尽量减小刀具的负载及磨损。7.10.6土仓压力控制控制土压力的合理设置,也是沉降控制的关键因素。首先,应根据开挖影响范围,确定盾构影响高度,计算该高度内的水土压力。施工过程中严格土压力控制,压力偏差不超过0.1bar。一方面,根据盾构推进速度,选择相匹配的螺旋机转速及闸门开度,确保过程中的压力稳定。另一方面,使用足量的添加剂保证土体的塑流性,也是保证土压力稳定的关键。省博物馆站-文化宫站盾构区间覆土深度19.2-2
87、7.7m,属于深埋隧道,隧道洞顶以上为软弱土层,土压的计算则应用太沙基土压力理论计算公式以及日本村山理论比较合理。P=地下水压+土压+预备压力土压按照我国现行的铁路隧道设计规范中推荐的计算围岩竖直分布松动压力q的计算公式: q=0.4526-S围岩容重S围岩类别,如类围岩,则S=3宽度影响系数,且=1+i(B-5)B隧道净宽度,单位以m计。i以B=5m为基准,B每增减1m时的围岩压力增减率。当B5m,取i=0.1。地层在产生竖向压力的同时,也产生侧向压力,侧向水平松动压力a由经验公式可得:a=Ea ZEa计算公式见下表围岩分类水平松动压力a0(01/6)q(1/61/3)q(1/31/2)q(
88、1/21)q地下水压力为:w=q hq根据土的渗透系数确定的一个经验数值。砂土中q0.81.0,粘性土中q0.30.5。本区间取值0.4.水的容重h地下水位距离刀盘顶部的高度。预备压力按照施工经验,在对沉降要求比较严格的地段计算土压力时,通常在理论计算的基础之上再考虑1020kg/m2(0.10.2kgf/cm2)的压力作为预备压力。根据隧道埋深设置上部土仓压力设定为1.4kg/cm22.5kg/cm2为宜。7.10.7 出土量控制出土量是前方地层稳定与否的直观反映,在泡沫与水注入正常的情况下,每环的出土量一般为48-51m3,遇到发生容易坍塌的地层,出土量往往偏大。因此,在掘进过程中对出土量
89、的控制十分必要。本工程渣土车每斗容量为17m3,出土量控制在3斗以内,能确保不超挖,每斗土推进油缸合理行程应为340390mm之间。因此,在掘进过程中,盾构司机在掘进过程中做好每斗土前后油缸行程差的记录,值班工程师对每斗土进行检查和做好渣土取样,结合渣土情况进行分析判断,如有异常情况,及时采取合理措施,确保出土量的控制。出土量的大小是判断盾构是否出现超/欠挖的最直观依据。施工中,应严格控制每环出土量偏差不超过理论值的5%,且不允许出现欠挖。此外,应根据盾构的推进速度,合理选择螺旋输送机的转速、闸门开口率和出土量等参数,确保过程中出土与开挖保持同步。施工过程中,需要添加大量的添加剂改良土体,因此
90、出土量的理论值应为设计值乘一定的松散系数+膨润土添加剂数量。松散系数根据不同地层选取相应数值。7.10.8千斤顶推力与刀盘转速千斤顶推力与刀盘转速是否合理是关系到刀具能否顺利切削岩层,推力过小,岩层得不到充分的压裂和切削,掘进效果差,推力过大时,由于管片断面不平整或千斤顶受力不均,容易产生管片破裂、渗水等现象,均不能保证隧道快速掘进,推力控制在7000-10000KN,最大推力应根据分组千斤顶的压力来确定,根据管片混凝土标号,综合洞内混凝土管片的受力情况,取管片混凝土强度的一半即25Mpa作为分组千斤顶所受压力的上限是安全的,对管片不会产生挤裂、破损等问题。至于刀盘转速,在粘土中,转速应控制在
91、1.0rpm左右,以便刀具能充分切入地层,达到切削地层的目的。无论何种速度,均应与其它参数如刀盘扭矩、泡沫注入、推进速度等有机结合起来,才能取得理想的结果。7.10.9渣土改良(1)目的使渣土具有较好的土压平衡效果,利于稳定开挖面,控制地表沉降。使渣土具有较好的止水性,以控制地下水流失。使切削下来的渣土顺利快速进入土仓,并利于螺旋输送机顺利排土。可有效防止土渣粘结刀盘而产生泥饼。可防止或减轻螺旋输送机排土时的喷涌现象。可有效降低刀盘扭矩及螺旋输送机扭矩,降低对刀具和螺旋输送机的磨损,提高盾构机掘进效率。(2)方法拟用于本标段盾构掘进时的渣土改良方法包括向刀盘、土仓及螺旋输送机添加泡沫剂或膨润土
92、泥浆等。具体为:泡沫剂的使用泡沫通过盾构机上的泡沫系统注入。泡沫的组成比例如下(一般为):泡沫溶液的组成:泡沫添加剂3%,水97%。泡沫组成:9095%压缩空气和510%泡沫溶液混合而成。泡沫的注入量按开挖方量及渣土实际情况计算:一般300600L/m3。如此计算,每环的泡沫注入量原液约为50-100L。膨润土泥浆的使用配合比为:水:膨润土:粉煤灰:添加剂=4:1:1:0.1,加泥量为出土量的5%20%。注入压力比盾构的土仓压力略高。(3)始发段地层渣土改良措施对于始发段粉细、中粗砂地层,暂定使用浓度10%的泡沫原液,发泡体积膨胀率为10倍。同时加入膨润土浆液,浆液中添加适量的纯碱、CMC等添
93、加剂。考虑到地层的渗漏损失,对于始发地层,暂定掺入量为10%。施工中遇到的问题可能是以上几种情况的组合,具体实施中要本着经济、合理、有效的原则进行综合考虑,并在实践中摸索经验,以达到快速、安全、经济的目的。7.10.10 盾构始发掘进注浆方案及主要技术参数(1)加固区的注浆在端头加固区内的注浆选用双液浆(水泥浆+水玻璃),主要目的保障洞门的密封性。因为刀盘在击穿加固区的同时会形成对洞门的冲击水压,双液浆的注入会加快浆液的凝固时间,减少风险。但是双液浆的注入,如果不控制好双液浆注入的出口压力,可能会对盾尾造成致命的伤害,所以在双液浆注入时的出口压力应该控制在2bar3bar范围之内。(2)出加固
94、区后的注浆在盾体整体进入原土层后,可选用水泥砂浆进行同步注浆,单液浆的选用与隧道质量有着密切的关系,要求在初选时依据试验提供切实可行的数据,达到设计标准。要求在前期做大量的筛选试验工作,并严格控制大样试验及注浆出口压力。为保证单液注浆的有效性及确保管片不因外来压力而产生变形和损坏,必须严格控制注浆压力,注浆压力应大于土仓压力12bar,但必须小于盾尾油脂仓压力。同步注浆实施时间及浆液性能的选择:根据公式计算和相关技术要求,注浆量应保证环形间隙理论容积的1.32.5倍左右。为了保证掘进中能按上述要求完全注入,采用自动同步注浆和人工管片壁后注浆双重手段。当盾尾通过洞门密封后开始实施同步注浆。浆液选
95、择水泥砂浆,注浆的主要指标:胶凝时间:根据地质情况小于6h。固结体强度:一天不小于5bar,28天不小于60bar。浆液收缩值:大于90,即固结收缩率小于10。浆液稠度:812cm。浆液比重:要求控制在1.72.0g/cm3。浆液稳定性:倾析率小于5。浆液配合比依据试验情况进行确定。(3)浆液材料及主要性能指标浆液的材料分为A液和B液,A液的材料为水泥浆或水泥砂浆,B液为水玻璃。若A液为水泥砂浆,其配比参照下表。单液浆浆配比表 表组别水泥(kg)粉煤灰(kg)膨润土(kg)砂(kg)水(kg)外加剂1601002413406050900960419516按需要根据试验加入若A液为水泥浆,B液为
96、水玻璃参照下表。双液浆配比表(单位体积)表编号水灰比A液B液(体积比)缓凝剂添加量(水泥用量)浆液密度(g/cm3)凝结时间(秒)1111101.51.442048(4)同步注浆管理注浆压力保证达到对环向空隙的有效充填,同时又能确保管片结构不因注浆产生过大的变形和损坏,根据计算得出压力值。注浆量根据管片壁后环形空隙与地层有效填充的经验公式计算,根据规范要求,注浆量取盾尾建筑控制空隙理论体积的1.32.5倍。注浆量为3.085.33m3/环。掘进过程中根据出土量和监测结果及时调整注浆量。注浆速度同步注浆速度应与掘进速度相匹配,按盾构完成一环1.2m掘进的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度。
97、达到均匀的注浆目的。注浆结束标准采用注浆压力和注浆量双指标控制,即当注浆压力达到设定值时,注浆量达到设计值的95%以上时,即可认为达到了质量要求。对本设计参数还需通过监控量测进行优化,使注浆效果达到更佳。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。当检查表明注浆不足时,及时进行补充注浆。(5)二次注浆同步注浆系统有一定的合理使用范围,在某些敏感区域有一定的局限性,如在渗透系数较大的地层中。由于在此地层中盾构的推进速度相对较快,而自动注浆出口均分布在上部,浆液注入后很难形成单独固化体
98、,尤其是在中下部,形成局部注入盲点。对于注浆系统另外配置了一套人工管片壁后注浆设备,在注浆管理上采用自动与人工注浆相结合,用人工管片壁后注浆系统来填充自动注浆设备的某些地质敏感区域。二次注浆主要选取顶部的两个管片抓取预埋件位置,具体见下图。图7.10.10-1 二次注浆示意图(5)洞内注浆需要进行地面加固但不具备条件或者实施难度较大时,可通过洞内注浆加固。洞内注浆加固需提前在管片上增设注浆孔,利用注浆孔(包括吊装孔)打设注浆管,对隧道周边一定范围内土体进行注浆加固。注浆管采用483.5mm的钢花管,其长度不小于3.5m。需要进行洞内注浆的详见附表二省博物馆文化宫站盾构区间沿线建构筑物概况及处理
99、措施表。注浆浆液一般采用单液浆,紧急情况时可采用双液浆,注浆参数见“7.10.10 盾构始发掘进注浆方案及主要技术参数”。8 盾构掘进施工8.1 盾构掘进流程盾构机100米试掘进完成后,此时盾构机及后配套已全部进入隧道内,可暂停掘进,进行盾构始发井各项设施换装,拆除反力架及负环管片,铺设道岔,采用双线运输。按正常施工进行列车编组:1辆45T电瓶车+3辆18m3碴土车+2辆管片车+1辆砂浆车,共分为2组。采用两列编组完成一个循环的施工。区间正常掘进流程见下图所示。开始设定管理基准开挖掘进同步注浆是否达到循环掘进进尺是编组列车出洞管片衬砌拼装否编组列车进洞编组列车出碴开挖6m是延伸轨道下一个循环否
100、图8.1-1 正常掘进流程图8.2 盾构掘进操作控制程序掘进控制操作控制程序如下图所示。增加螺旋输送机转速刀盘扭矩设定速度总推力周边土压更改改良效果更改设定值更改设定值排土量继续掘进掘进控制添加材料注入参数设定碴土状态增加注入量减少注入量土压设定开挖出土压减小螺旋输送机转速降低速度土压力控制渣土改良控制控制掘进速度监 视合适较好较差异常不合适过低过高过软过硬不合适异常合适较好合适较好合适图8.2-1 盾构掘进控制流程图8.3 掘进模式的选择及操作控制8.3.1 不同掘进模式的特点及适用条件本标段选用的盾构机为土压平衡盾构机,具有敞开式、半敞开式和土压平衡式三种掘进模式,每一种掘进模式具有不同的
101、特点和适用条件。8.3.2 掘进模式的选择由于本工程穿越的土层:隧道穿越地层及洞壁周边地层以(9-2)粘土、(9-3)粉质粘土、(9-5)粉土、(9-6)粉砂为主,局部地段还分布中砂,围岩稳定性差,开挖后易发生侧向变形;底板地层以粘性土为主,开挖后发生基底隆起变形。采取土压平衡的掘进模式。8.3.3 掘进参数控制与优化根据我公司在盾构施工中所总结的经验,结合本区间正常掘进时下穿一级风险源,施工的主要参数如下表:参数模式扭 矩(knm)刀盘转速(rpm)土仓压力(bar)推进速度(mm/min)注浆压力(bar)注浆量(m3)土压平衡式200030000.81.01.341.6340502.53
102、.5 3.085.33 参数模式扭 矩(knm)刀盘转速(rpm)土仓压力(bar)推进速度(mm/min)注浆压力(bar)注浆量(m3)土压平衡式250035000.81.11.421.98405033.5 3.085.33 参数模式扭 矩(knm)刀盘转速(rpm)土仓压力(bar)推进速度(mm/min)注浆压力(bar)注浆量(m3)土压平衡式200030000.81.11.41.7405033.5 3.085.33 参数模式扭 矩(knm)刀盘转速(rpm)土仓压力(bar)推进速度(mm/min)注浆压力(bar)注浆量(m3)土压平衡式200030000.81.11.41.74
103、05033.5 3.085.33 参数模式扭 矩(knm)刀盘转速(rpm)土仓压力(bar)推进速度(mm/min)注浆压力(bar)注浆量(m3)土压平衡式200030000.81.11.41.7203033.5 3.085.33 盾构掘进主要由刀盘和土仓土压力、排土量和推进速度、螺旋机转速、千斤顶推进力、注浆压力与时间、注浆方式与注浆量、浆液性能、盾构坡度、盾构姿态和管片拼装偏差等参数控制。施工中熟悉盾构性能和操作方法,并根据隧道埋深、地质情况和环境条件等,对掘进参数进行预测计算,同时紧随盾构推进对地面沉降变形进行监测反馈,以验证施工参数的合理性,根据监测结果,对施工参数进行综合协调、优
104、化。(1)土压力控制采用土压平衡模式掘进时,土压力的设定是施工的关键,包含了推进力、推进速度和出土量三者的相互关系,对盾构施工轴线控制和地层沉降控制起主导作用。按松弛高度计算土压力理论值。施工中通过设在刀盘和密封仓的压力计测定,结合地质、埋深和地面监控量测信息的反馈分析,适时优化调整土压力、推进速度、推进力及注浆量的设定值,以确保地面变形控制在规定的范围内。(2)出土量控制密封仓内土压力以螺旋输送机转速和出土门的开度控制,即以出土量控制。理论出土量:V (D/2)2LS(6.4/2)21.21.350.15m3环其中:D刀盘直径 L管片宽度 S松散系数采用土压平衡模式掘进时,实际出土量控制出土
105、量在理论的98%100%之间,以维持一定土压力,保证盾构正面土体的稳定。出土量多少直接影响到刀盘正面土压力和开挖面的稳定,控制排土量是控制地表变形的重要措施。盾构在保持一定正面土压力时,其排土量取决于输送机的转速,而螺旋输送机的转速与盾构推进千斤顶推进速度协调,较好保持土压平衡。(3)推进速度控制盾构推进时通过对土压力传感器检测数据来控制盾构千斤顶的推进速度,使盾构推进速度与出土速度相匹配,以保持适当土压力值。(4)盾构轴线控制轴线控制是盾构法隧道施工的一个非常重要的环节,在盾构掘进过程中根据导向系统提高的偏差参数、趋势和建议要严格控制,主要方法如下:在盾构掘进过程中,以各区域千斤顶的行程、油
106、压以及流量控制盾构前进方向,发现偏差时及时调整千斤顶的编组和各区域千斤顶的行程、流量及油压,加强各施工参数的设定管理,防止因参数设定不当造成隧道轴线产生大的偏离,要做到随偏随纠、勤纠小纠,减少因轴线纠偏而造成的土体超挖、扰动;在曲线段掘进时,通过严格的计算来确定衬砌的超前量,原则上根据设计图选用管片的型号以及旋转角度,如遇特殊情况可在现场另选更加合适的管片及旋转角度;合理利用铰接千斤顶,提高盾构掘进过程中轴线的控制能力;利用盾构机的区域油压可调整这一特点,改变千斤顶的合力位置,加强对盾构坡度和隧道轴线的控制。(5)同步注浆参数控制盾构施工引起的地层损失和盾构隧道周围受扰动或剪切破坏的重塑土再固
107、结,是导致地表沉降的重要原因。为减少和防止地表沉降,在盾构掘进过程中,要尽快在脱出盾尾的衬砌背后环形建筑间隙中填充注浆,通过同步注浆及时填充盾构机盾尾与开挖轮廓之间的间隙。注浆材料和配比、注浆压力、注浆量和注浆时间是同步注浆施工的四个要素,是防止隧道坍塌、控制地表沉降的关键。考虑盾构纠偏超挖、跑浆、浆液收缩等因素,实际注浆量一般为计算量的130%250%,并通过地面变形监测数据适时调整。8.4 盾构掘进方向控制与调整8.4.1 盾构掘进方向控制采用演算工法隧道自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测。该系统能够直观地全天候在盾构机主控室动态显示盾构当前垂直和水平位置与隧道设计轴线的偏差以及趋
108、势。据此调整控制盾构掘进方向。通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向。上坡段掘进时,适当加大盾构机下部油缸的推力和速度。盾构掘进线路要高于设计线路1020mm为宜。下坡地段相反;在左转弯曲线段掘进时,则适当加大右侧油缸推力和速度,盾构掘进线路要向设计线路左侧偏离1020mm为宜。右转弯段相反。直线平坡段掘进时,应尽量使所有油缸的推力和速度保持一致;在均匀的地质条件时,保持所有油缸推力与速度一致;在软硬不均的地层中掘进时,则应根据不同地层在断面的具体分布情况,遵循硬地层一侧推进油缸的推力和速度适当加大,软地层一侧油缸的推力和速度适当减小的原则来操作。8.4.2 盾构掘进姿态调整与纠偏姿态控制
109、及纠偏策略鉴于盾构推进结束后,由于同步注浆浆液需要一段时间才能初凝,因此管片都会有一定程度的上浮。因此掘进姿态宜控制盾构在设计轴线稍靠下位置,并保持一个大致不变的俯仰角。实施纠偏应逐环、小量纠偏,防止过量纠偏而损坏已拼装管片和盾尾密封。曲线段掘进时,应在进入曲线前预留靠曲线内侧的偏移量。掘进姿态调整与纠偏控制根据导向系统反映的盾构姿态信息及线路条件(如下图所示),结合隧道地层情况,通过选择盾构机的推进油缸模式来控制掘进方向。同时在曲线段掘进时,按照曲线半径计算铰接角度,调节铰接油缸伸长量辅助曲线施工。推进油缸有两种模式:主推模式及低压跟随模式,在控制面盘上进行选择。选择向哪一侧掘进,即选择增加
110、这一侧跟随油缸数量及增加相对一侧主推油缸数量。在上坡段掘进时,适当增加盾构机下部主推油缸数量,增加顶部跟随油缸数量;在下坡段掘进时则适当增加盾构机上部主推油缸数量,增加下部跟随油缸数量;在左转弯曲线段掘进时,则适当增加盾构机右侧主推油缸数量,增加左侧跟随油缸数量;在右转弯曲线掘进时,则适当增加盾构机左侧主推油缸数量,增加右侧跟随油缸数量。图8.4.2-1 自动导向系统显示画面8.4.3 方向控制及纠偏注意事项推进油缸油压的调整不宜过快、过大,切换速度过快可能造成管片受力状态突变,而使管片损坏;切换刀盘转动方向,必须首先停止掘进、关停刀盘;严禁推进中随意切换刀盘转动方向;根据掌子面地层情况应及时
111、调整掘进参数,调整掘进方向时应设置警戒值与限制值,达到警戒值时就应该实行纠偏程序,计算纠偏曲线,纠偏时姿态调整参照纠偏曲线进行;纠偏作业必须在确保管片相对盾构机处在一良好状态时方可进行,纠偏作业过程中严格控制纠偏力度,同时每完成30cm推进,测量一次盾尾间隙,确保盾构机不发生卡壳;蛇行的修正应以长距离慢慢修正为原则,如修正得过急,蛇行反而更加明显。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,应使用使盾构当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切;正确进行管片选型,确保拼装质量与精度;盾构始发到达时方向控制极
112、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。8.5 管片拼装8.5.1 管片拼装准备工作管片由管片车运到隧道内后,由专人对管片类型、外观质量和止水条粘结情况作最后一次检查,合格后经管片吊机卸下,按安装顺序装在运送平台上,掘进结束后再将管片转运吊送到管片安装器工作范围内等待安装;管片拼装前应对管片安装区进行清理,保证安装区及管片接触面清洁;封顶块的止水条进行润滑处理;对操作设备进行一次检查,设备完好才进行管片拼装。管片运输与拼装过程见下图所示。8.5.2 管片拼装程序在衬砌拼装过程中,严格按照工法上的工艺顺序进行操作,控制好管片的拼装质量,确保优质工程,其拼装过程见下表所示。管
113、片选型、下井和运输组织盾构掘进管片吊机卸车、倒运管片管片安装区的清理管片安装与连接管片环脱离盾尾后的二次紧固掘进1.2m管片就位图 管片运输与拼装过程框图管片检查缩回安装位置油缸推进缸顶紧就位管片序号图 示施工程序及技术措施11、盾构拼装机械手起吊拱底管片块;2、底部一组千斤顶回缩;3、拱底管片块拼装就位,底部一组千斤顶重新顶紧;4、上紧环与环间的连接螺栓。21、同样方法安装侧向标准块;2、两侧千斤顶重新顶紧管片块;3、上紧环与环间及块间的连接螺栓。31、同样方法安装邻接块;2、千斤顶重新顶紧管片块;3、上紧环与环间及块间的连接螺栓41、封顶块先径向压入,调准后千斤顶再沿纵向缓慢顶入;2、上紧
114、环与环间及块间的连接螺栓。管片拼装程序图 表详细步骤如下:管片拼装司机、螺栓安装人员就位后,按照顺序应首先安装最下方一块管片,由下到上左右对称安装剩余管片,最后安装F型管片。管片拼装时先收回最下方管片分块区域内的推进油缸;管片安装司机操作管片抓取装置抬起管片缓缓就位,在就位过程中随时按安装指挥人员的指示进行调整;管片就位后螺栓安装人员及时连接纵向螺栓并紧固,推进油缸伸长顶紧刚刚拼装就位的最下方一块管片后方可进行下一块管片的拼装;接下来按照拼装第一块管片的程序及要求由下到上左右对称拼装剩余管片;F型管片安装时,先径向搭接2/3,再径向插入,边调整位置边缓慢纵向顶推;整环管片全部安装完后,用风动搬
115、手紧固所有螺栓;上紧所有注浆孔封堵塞。完成上述工作后,盾构即可进入下一环的掘进。8.5.3 管片脱离盾尾后的二次复紧盾构掘进时,在上一个循环管片脱出盾尾后,及时用风动扳手对所有管片环纵向螺栓进行复紧,确保所有螺栓绝对紧固,保证管片拼装质量。8.5.4 管片安装允许误差管片拼装允许误差见下表。项 目允许误差备 注每环相邻管片错台5mm内表面测定纵向相邻管片错台6mm管片成环椭圆度5D mm8.5.5 管片拼装注意事项和质量保证措施管片拼装时,盾构导向系统可为管片拼装指示方向,导向系统还有为管片拼装提供预选择功能,充分利用导向系统的方向指示和预选功能,保证管片拼装方向正确;管片环与环之间拼装形式为
116、错缝拼装,可提高隧道整体刚度,改善管片受力状态;管片拼装要把握好衬砌环面的平整度,环面的超前量以及椭圆度的控制;钢筋混凝土管片拼装时应先就位底部管片,然后自下而上左右交叉安装,每环相邻管片应均布摆匀并控制环面平整度和封口尺寸,最后插入封顶管片,调准后再沿纵向缓慢插入,如遇阻碍应缓慢抽出后进行调整,严禁强行插入和上下大幅度调整,以免损坏或松动止水条;C块两侧的防水密封橡胶条在拼装前涂表面润滑剂,以减少弹性密封垫间的摩阻力;注意管片定位的正确,尤其是第一块管片的定位会影响整环管片拼装质量及其与盾构的相对位置,尽量做到居中拼装;严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收缩;在每环管片
117、拼装结束后,及时拧紧连接管片的纵、环向螺栓,在该管片环脱出盾尾两环后,应再二次拧紧纵、环向螺栓;管片安装时非管片安装人员不得进入安装区。8.6 掘进中的碴土改良详见“7.10.9 渣土改良”。8.7 盾构掘进注浆方案及主要技术参数详见“7.10.10 盾构始发掘进注浆方案及主要技术参数”。8.8 施工运输8.8.1 洞内水平运输洞内的水平运输主要靠电瓶车牵引土斗、管片车和砂浆车进行运送。8.8.2 垂直运输盾构隧道的垂直运输分为两个部分,第一部分为施工材料的垂直运输;第二部分为碴土垂直运输。在文化宫站吊装孔布置45t龙门吊进行管片堆放区的管片、油脂、轨道吊装,后面的出土孔布置45t龙门吊进行渣
118、土吊装,将渣土倒入出土孔附近的渣土池。8.9 盾构设备保养、维修制度8.9.1 盾构机及配套设备检查保养计划在盾构开始施工前,根据有关图纸和技术资料,制定盾构机的各种操作规程,并对操作人员进行培训,要求施工人员严格按照操作规程进行操作,减少误操作,杜绝野蛮施工,保护好设备。在盾构投入使用前我们将加强对土木施工人员、机电维修保养人员的职业培训,并要每位有关技术人员和维修工人预先熟悉图纸和盾构设备的维修情况、维修要点,为以后施工做好准备。为了降低盾构设备的故障率,提高施工进度和施工质量,本工程拟规定每天4小时作为盾构设备保养保洁时间,专门设立维修、保洁班。为了做好盾构设备保养工作,特制定设备保养制
119、度,定期保养并填写保养记录,并定期进行检查。平时采用抽检的方式由设备工程师进行检查。设备保养的内容根据盾构的具体情况设置日检、周检和月检的内容,主要项目包括各啮合部位和摩擦部位的润滑、清洁,各重要连接处的螺栓紧固、各密封处、油接头的渗漏检查,液压油油位、油质的检查,滤油器的检查等内容。在设备维修方面,建立设备维修档案,由设备维修人员将每次发生故障的情况记录、原因分析及维修方法和维修结果根据所设计的表格认真填写,记录在案,并分析故障发生的原因,进一步采取预防措施,降低事故的发生频率,保证施工的正常进行。并为设备保养制定了周、月、年、定时计划,并详细的做出了设备检查项目,以便有效的指导机修人员检查
120、。 8.9.2 盾构及配套设备保养检查项目每周电瓶车定期检查表序号项目状态检查人日期1走行减速器检查油位 2空气压缩机检查油位 3电池加补蒸馏水 4检查清扫空压机空气滤清器 5检查空压器驱动三角皮带 6调整皮带松紧 7检查各种仪表 8检查各种电气接头是否漏气 9检查气缸是否漏气 10检查配电箱密封是否完好 11检查车轮轴承并加注润滑油脂 12检查制动闸瓦磨损情况,必要时更换13检查电气换档触电是否良好14检查管片运输车手制动拉杆及润滑情况每月电瓶车定期检查表序号项目状态检查人日期1万向联轴节加油2检查各轴承盖及放油堵处是否有漏油及渗油现象3实施均衡充电4清理、维护蓄电池联接插接器5清洗分水滤气
121、器滤芯6清洗或更换空压机空滤器滤芯7检查电线电缆有无受热老化及漏电情况8检查防护装置是否齐备9检查车间连接销、套是否牢固灵活10检查调整传动皮带松紧度 11检查调整车轮与制动闸瓦间隙12检查管片运输车手制动拉杆及润滑情况13检查气压制动管路是否漏气14检查各连接接头是否牢靠15检查空压机安全阀是否可靠16检查空压机固定螺栓是否紧固17检查外部紧固螺栓是否紧固18检查各仪表是否正常每季电瓶车定期检查表序号项目状态检查人日期1空气压缩机更换新油2牵引电机轴承补充润滑油3检查轮径4检查走行减速箱油封5管道滤尘器清洗或更换6检查安全阀可靠性7检查冷却风扇工作状况8清扫风扇进风口9检查电机各处螺栓是否松
122、动 10彻底清理电机外表面灰尘、污垢11检查电刷尺寸每半年电瓶车定期检查表序号项目状态检查人日期1走行减速器排净旧油更换新油2检查万向联节器密封圈是否损坏3检查橡胶支承弹簧磨损4全面检查,紧固所有松动的螺母、螺栓5检查或更换制动缸皮碗6对空气系统进行一次试验每年或更长时段电瓶车定期检查表序号项目状态检查人日期1手制动轴承更换2牵引电机轴承更换(三年)3空压机电机轴承更换4架起机车检查轴箱轴承5检验轴箱并更换不合格油封6空压机拆修(大修)5整个空气系统(大修)6检查整流子砂浆站定期检查表序号项目状态检查人日期1检查所有电缆及接头,如有损伤应及时更换2检查各连接处的螺栓是否松动3检查电机绝缘是否良
123、好4检查螺旋输送机固定情况5螺旋输送机轴承是否良好6检查水泵是否正常7检查减速箱油位8检查搅拌机叶片磨损情况9振动筛网是否有破损10振动器是否正常11检查3PN泵正常否12检查上料斗是否变形13上料斗轨道变形否14上料斗行程开关是否灵活15检查钢丝绳磨损情况16检查水斗称量装置是否准确17料斗钢丝绳和滑轮加油龙门吊定期检查表序号项目(每周)状态检查人日期1每周试用一次紧急开关,看是否能够将各种运动紧急停止2每周全部彻底清洁一次3检查制动期间隙是否合适4检查联轴器上的键及联接螺栓是否紧固5检查电铃、各安全装置是否可靠6检查刹车皮及钢丝绳的磨损情况7检查控制器的触头是否密贴吻合及马达碳刷磨损情况8
124、给滚动轴承加油9检查所有的电器设备的绝缘情况10控制屏、保护盘、控制器、电阻器及各接线座、接线螺丝是否紧固11检查减速器的油量、制动滚压电磁铁的油量及润滑情况12检查传动噪音、运行速度、工作电流是否正常13检查钢轨的磨损、变形情况;检查车轮的磨损情况14检查吊钩的磨损、变形,特别是开口度的变化情况15检查、调整大、小车,卷扬等传动机构的电机、减速箱安装、对中情况16检查钢丝绳的磨损情况以及在卷筒的固定情况17润滑各齿轮联轴器18润滑各减速器19润滑各点动机轴承20润滑各轴承箱、轴承座21润滑制动器上的各铰接点22润滑长行程制动电磁铁及液压制动电磁铁的各活动部分23润滑钢丝绳24润滑固定滑轮轴两
125、端(在小车架上)25润滑吊钩滑轮轴两端及吊钩螺母下的推力轴承26润滑电缆卷筒、电缆滑车、悬挂式供电装置的轴承27润滑集电器28润滑抓斗上、下滑轮轴,导向滚轮及各铰接轴孔29润滑夹轨上的齿轮、丝杆及各铰接点每周盾构机定期检查表项目部位状态检查人日期皮带输送机油缸连接头润滑辊子轴承润滑检查主动轮、被动轮及轴承,必要时更换机架整形、修补、调节和螺栓复紧皮带磨损情况及厚度检查皮带张紧装置检查、调整挡泥板、刮泥板检查修补管片安装器举升油缸上油脂箱(每侧两个,每个容量600g)平移油缸上油脂箱(每侧两个,每个容量600g)支撑橡胶板检查、更换旋转润滑油脂(容量2kg)油缸连接头润滑清洁举升油缸表面清洁平移
126、油缸表面螺旋输送机出土口润滑出土口油缸连接头润滑管片输送车车轮轴承润滑车轮处小油缸连接头润滑油缸连接头润滑管片吊机走轮面及防滑链、倒链清理润滑限位器、滑车轮及走动轴承保养检查提升链袋内油脂台车车轮润滑油注入车架螺栓检查注浆系统检查注浆泵水箱中的水位液压马达检查冷却系统电机马达齿轮润滑每两周盾构机定期检查表项目部位状态检查人日期皮带输送机检查驱动电机和减速箱之间的联轴器内液面管片安装器检查液压马达减速箱内齿轮油液面螺旋输送机检查液压马达减速箱内齿轮油液面管片吊机检查电机马达减速箱内齿轮油液面液压马达检查液压马达减速箱内齿轮油液面注浆柜检查电机马达减速箱内齿轮油液面配电柜检查配电柜内各交流接触器,
127、继电器连接是否良好空压机检查电机与压缩机连接是否牢固检查空气冷却器有无漏水漏气检查气罐安全阀是否完好检查安全防护装置是否齐全牢固连接桥检查行走轮是否加注了油脂管片吊检查传动齿轮的润滑情况,并加油脂检查吊车轮轴和轴套间的润滑情况,并加油脂检查滑动电缆有无发卡或破损情况每500小时(3周)盾构机定期检查表项目部位状态检查人日期主油箱更换空气过滤器(2个)更换过滤线上过滤器更换主回路上过滤器液压系统(主油箱附近)更换各泵的过滤器注浆系统更换空气过滤器更换液压油过滤器检查各泵电机的绝缘程度检查油缸的行程传感器接线是否良好螺旋输送器检查油路的连接是否紧固检查安全门的动作是否灵活,并加润滑油检查螺旋输送机
128、伸缩滑轨并加润滑油皮带机检查减速齿轮箱润滑油位检查耦合器是否在要求的油位上检查主从动滚筒轴承座的润滑情况每1000小时(40天)盾构机定期检查表项目部位状态检查人日期注浆系统检查液压系统流量,如必要则进行调整检查清洗液压油回油滤清器检查各泵电机的绝缘程度管片安装器检查管片安装器旋转盘齿轮润滑情况检查各油管固定是否牢靠管片吊检查电器部分有无接触不良或受潮情况空压机检查清洗或更换滤芯检查并清洗冷却润滑油滤清器检查电气连接是否牢靠螺旋输送器检查油路的连接是否紧固检查螺旋输送机伸缩滑轨并加润滑油皮带机检查减速齿轮箱润滑油位检查主从动滚筒轴承座的润滑情况推进铰接油缸检查四组推进油缸行程传感器工作是否正常
129、检查四组铰接油缸行程传感器工作是否正常检查各油缸支撑是否紧固,松动时注意校正位置预紧主油箱检查油箱内是否有水分(油样检查) 当油箱内水分过多时应检查散热器是否漏水检查并清理油箱通气孔的污物,防止污染液压油每3000小时(季度)盾构机定期检查表项目部位状态检查人日期液压马达更换减速箱内齿轮油电机马达更换减速箱内齿轮油空压机检查电机的绝缘程度刀盘减速齿轮润滑定期进行油品化验当齿轮油中有黄油时应检查主轴承密封是否漏油或损坏检查并清理11KW补油泵滤清器注浆系统检查清洗液压循环滤清器主油箱定期对回油滤清器进行清洗9 盾构到达接收9.1 盾构到达接收根据区间隧道施工总体安排,盾构机首先从文化宫站西端始发
130、井组装、始发,向西施工,至省博物馆站东端解体、调头。中间穿过联络通道,联络通道在盾构区间完成后采用矿山法施工。盾构到达段掘进参数见下表。盾构到达段施工技术参数 表9.1-1 参数模式扭 矩(knm)刀盘转速(rpm)土仓压力(bar)推进速度(mm/min)注浆压力(bar)注浆量(m3)土压平衡式200030000.81.11.41.7203033.5 3.085.33 9.1.1 盾构到达接收流程洞门破除接收托架的安装与固定洞门密封的安装碴土清理贯通后安装接收基座到达段的掘进掘进参数的调整掘进方向的控制图9.1.1-1 盾构到达施工流程图盾构到达施工流程见下图。9.1.2 洞门破除由于隧道
131、洞门为地下连续墙,盾构到达前要将盾构通过范围内的钢筋全部取出。凿除洞门采用人工手持风镐的方法。为了保护盾构刀盘初装刀具、保证洞门土体的稳定,采取以下措施:(1)洞门一次凿除到位。在到达井土体加固检验合格、盾构刀盘贴上连续墙迎土面、帘布橡胶安装完毕并且在地下水位降到底板以下1m的前提下,组织人员进场开始破除施工,使用风镐进行破除。破除洞门范围内所有的连续墙;洞门范围内的钢筋必须清楚干净保证预留洞门的直径。破除完毕后,盾构机立即前推进洞。(2)开凿前,搭设双排脚手架,由上往下分层凿除,洞门凿除的顺序见下图。首先将连续墙背土面钢筋凿出裸露并用氧焊切割掉,然后继续凿至迎土面钢筋外露为止。当盾构刀盘抵达
132、连续墙迎土面停止前推,然后再将余下的钢筋割掉。图9.1.2-1 洞门凿除顺序图洞门的内径为6.80米,凿除洞门上部时须搭设脚手架,脚手架的搭设需遵循以下几点:(1)搭设脚手架的钢管需要经过挑选,弯曲或破损严重不可使用;(2)搭设脚手架的架子工须持证上岗;(3)脚手架采用48的钢管扣件式脚手架施工荷载不得大于200KN/,脚手架的步距为180cm,排距为150cm,行距为150cm;(4)脚手架上搭设平台,按照40cm间距布设方木,方木上铺设竹胶板并用铁丝固定。洞门凿除过程中需要注意的事项:(1)由于洞门直径过大,因此在洞门凿除时需要进行高空作业,进行高空作业时必须佩带安全带;(2)如果在洞门破
133、除的过程中出现砂石塌落的现象应及时远离洞门并用喷射混凝土进行喷射对土体进行加固;(3)洞门凿除后要对洞门的净空进行测量保证盾构机能够顺利通行;(4)洞门凿除要将连续墙的钢筋清理干净以免对盾构机的运行产生影响。9.1.3 接收托架的安装与固定在盾构到达前,先在省博物馆站盾构井浇筑混凝土垫层,沿隧道线路中线安放并焊接固定托架(固定与预埋钢板上)。接收托架的构造同始发托架,接收托架在准确测量定位后安装。其中心轴线应与盾构机进接收井的轴线一致。接收托架的轨面标高应适应盾构姿态,为保证盾构刀盘贯通后拼装管片有足够的反力,可考虑将接收托架的轨面坡度适当加大。接收托架定位放置后,采用25的工字钢对接收托架前
134、方和两侧进行加固,防止盾构机推上接收托架的过程中,接收托架移位造成盾构接收失败。9.1.4 洞门密封的安装在盾构掘进贯通后,及时人工使用小型机具清理贯通时产生的泥碴,然后可进行安装洞门临时密封装置。到达端洞门临时密封装置与始发时类似,需在翻板外焊接固定螺栓圆孔,通过拉紧穿在螺栓孔内的钢丝绳将洞门临时密封装置与管片外弧面密贴。9.1.5 盾构机步上接收托架在接收托架安装固定后,盾构机慢速爬上接收托架。在推进通过洞门临时密封装置时,为防止盾构刀盘和刀具损坏帘布橡胶板,在刀盘外圈和刀具上涂抹黄油。此过程还要拼装管片。拼装管片时,需在刀盘前部安装挡板,为刀盘提供反力,并确保刀盘不发生转动。根据设计情况
135、,预计安装完最后一环管片后,且将推力油缸伸到最长时,盾尾仍有可能在隧道内。此时用200mm200mmH型钢加工两个支墩顶在油缸和管片之间,提供支撑力,此时再向前推进,使盾体移动到位(刀盘悬出托架)。此时拆除刀盘前的挡板,继续使用盾构机的推力千斤顶向前推进,直至盾体离开最后一环管片0.5m以上,人可以进入隧道为止、停机。盾构机在接收托架上推进时,每向前推进2环拉紧一次洞门临时密封装置,通过同步注浆系统注入速凝浆液填充管片外环形间隙,保证管片姿态正确。9.1.6 洞门圈封堵在最后一环管片拼装完成后,拉紧洞门临时密封装置,使帘布橡胶板与管片外弧面密贴,通过管片注浆孔对洞门圈进行注浆填充。注浆的过程中
136、要密切关注洞门的情况,一旦发现有漏浆的现象应立即停止注浆并进行封堵处理。确保洞口注浆密实,洞门圈封堵严密。9.1.7 盾构到达施工注意事项盾构进入到达段施工时,工作人员应明确盾构实时里程及刀盘距洞门掌子面的距离,并按确定的施工技术方案进行施工。盾构到达前应检查确认端头地层情况是否达到加固要求。增加地表沉降监测的频次,并及时反馈监测结果指导施工。为防止因刀盘反力不足引起管片环缝接触松弛、张开并造成漏水,盾构到达段最后10环管片用14b槽钢将管片沿隧道纵向拉紧。在盾构贯通后安装的几环管片,一定要保证注浆饱满密实,防止引起管片下沉与错台。在盾构到达段施工时,要保证泥水系统正常运行和切削干砂量、土砂量
137、数据的正常,土压力降为最低限度。密切观察洞门变形和刀盘力矩等参数的变化情况,一旦发现有异常情况应立即停止推进,采取相应对策。盾构刀盘抵达车站的围护结构或堵头墙时,再开始车站围护结构或堵头墙的凿除工作,以防止地层的坍塌。当盾构破除洞门后,拼装最后几环管片时,需根据拼装管片行程需要在盾构刀盘前方焊接工字钢顶住刀盘,为千斤顶压紧管片提供反力。9.2 盾构的拆解及吊出本标段盾构工程由2台盾构机完成。盾体在完成文化宫站省博物馆站区间左右线在省博物馆站盾构井拆解、吊出。9.2.1 盾构解体方案隧道贯通后,即可进行拆卸工作。(1)盾构机拆卸顺序与组装顺序一般相反,后装的先拆,先装的后拆;(2)先拆下的电缆、
138、油管、风管、水管、气管以及电气组件、液压组件等小型机具在省博物馆站盾构接收井内,吊出井口、清洗、检查并包装入库;(3)根据接收井井外场地布置与设备配置情况,考虑安全、经济、高效的原则,主机吊出拆卸井临时租用400t和50t汽车吊;(4)后配套各台车分节吊出盾构井,在省博物馆站盾构盾构井场地拆解;(5)拆卸之前对整机各部、各系统包括机、电、液、风、水、气等管路、电路与组件要进行详细的标识。9.2.2 拆卸原则(1)所有拆卸方案的制定均以厂商原始技术资料为依据;(2)在不影响起吊、包装运输和保证部件设备不致损坏变形的前提下,尽可能不要拆得太零散;(3)拆卸方案与拆卸记录资料均需要妥善保存,并作为二
139、次组装的依据。9.2.3 拆卸顺序隧道贯通后,清除刀盘前面泥浆与石碴,盾构机移位到达相应位置;断开盾构机风、水、电供应系统;管线与小型组件拆除;盾构主机吊出盾构井,在省博物馆站场地清洗、检修;后配套各台车分节吊出盾构井,盾构盾构井场地拆解;零部件清理、喷漆、包装、储存。9.2.4 盾构机拆卸特别注意事项盾构贯通前需全面仔细复查、补全机、电、液各零件的标识;除组装所用设备、机具以外,盾构机拆卸专用的拖车牵引连接装置准备完好;检查各种管接头、堵头短缺数量、规格并补充加工;盾构贯通前应进行主机、后配套及其辅助设备的带负荷性能测试,以全面鉴定各机构、设备的性能状态,为拆卸后及时维护、修理和制定配件计划
140、提供依据;9.2.5盾构机零部件的包装储存(1)机械零件、构件清理结合面、配合副的污物、锈斑,涂上防锈油或油脂,重要件还要进行防尘处理,然后木板防护包装;清洁零件表面,并喷漆,用塑料布包扎。卸下的螺栓、螺母和垫圈须清理干净浸油后保存;单独设备的螺栓、螺母和垫圈等连接件应分开包装并做标志。(2)电气元部件元部件表面及内部除尘、去污、防潮、防尘;电缆表面要清理干净,用塑料布包扎端头,并用胶带封口;配电柜、配电箱等重要电气控制设施要严格做好防水、防潮、防尘处理,使用全封闭塑料袋并放置防潮剂(袋装)。(3)液压元部件表面除尘、去污;油泵、油马达内部灌满不少于3/4原牌号的矿物油,若储存期超过9个月须灌
141、注专用的储存油,油口使用钢制堵头(接头)堵上;液压钢管须液压油加满并用接头封堵;液压胶管须用接头封堵,卷起来储存;液压阀内部灌油并用接头封堵各油口;液压油箱要保证内表面被油膜覆盖,封堵各油口。(4)注意无论何种零部件储存前均需检查标识;件存放前需检查零件性能状态并对短缺、损坏的零件列出配件清单;盾构机拆卸前将编制详细的拆卸作业指导书,拆卸过程必须严格按照指导书有序进行。10 施工测量和监控量测10.1 施工测量10.1.1 控制测量为确保施工控制点的稳定可靠,测量与相邻标段测量点联测闭合,对地面首级和二级控制网点进行同等精度的复测工作。(1)复测按照招标文件的要求及城市轨道交通工程测量规范GB
142、50308的规定,施工前,测量队对业主在交接桩时提供工程范围测区精密控制网、精密水准点等进行复测。复测时按照首级控制网点同等精度进行观测,并与邻近标段的平面和高程控制网点进行贯通联测,做好工程测量的相互衔接。将复测成果书面上报监理单位。在工程施工期间,每两个月对首级控制网复测一次,并将复测成果上报监理单位。如监测发现施工场地周围的地面有变形时,及时对首级控制网进行复测,增加复测频率,确认控制点无误后才可以继续使用。如发现首级控制网测量超出规范允许范围时,立即报告监理单位,重新交桩后才可以使用首级控制网。(2)控制测量复测工作完成后,在首级控制网点的基础上,根据工程项目的施工需要并结合本标段工程
143、特点城市道路交通建筑物等实际情况定平面和高程控制网方案,现场选点埋设控制网标石后组织施测。(3)平面控制测量为满足施工需要,严格地按四等导线测量规范增设了导线点,在盾构竖井处适当位置增设了精密导线点和精密水准点。将新增设的控制点与地面首级控制网进行了联测,确保竖井投点在多方控制中。盾构始发井投点测量为指导盾构掘进施工,必需把导线数据导入始发井强制对中平台上,施工完成到设计标高时,根据现场的实际情况和现有的仪器设备,采用投点仪投点(投点仪标称精度不低于1/30000),把井口上测设的临时导线点投在投点板上。图10.1.1-1 地面井口投点示意图图10.1.1-2 竖井底投点示意图图10.1.1-
144、3 投点实际操作图为了提高投点精度,在竖井口长边对角适当位置设置投点P1,P2点,如图10-1-1-1。然后利用地面上的控制网进行联测,将测量数据进行平差后,计算出P1、P2各点的坐标(或用前方交会法,定出P1、P2各点),将P1、P2点投在井下的投点板上,如图10-1-1-2所示。为了检核投点精度,在井上作多次投点,投在投点板上的P1、P2、P1、P2点。取中定出P1、P2的投影。然后将全站仪分别架设在各点上。观测通道内设置的P3、P4,采用全圆法观测各点的角度、距离、平差后计算出各点坐标,以此作为通道、隧道暗挖控制的定向边(P3P4)。洞内导线测量通过竖井定向,导线严格按四等导线要求联测至
145、隧道内,并在隧道内设置通视效果好且稳固的导线点,导线点采用强制对中的形式,直线隧道施工导线点平均边长150米,特殊情况下不短于100米。为保证隧道贯通精度,采用闭合导线,以导线控制隧道掘进方向,每200米内组成一个闭合环。定期检查洞内各导线点,如发现误差超限,及时改正,确保隧道高精度贯通。图10.1.1-4 隧道内导线布置示意图洞内强制对中点采用1公分厚钢板固定在管片上,如下图所示:图10.1.1-5 强制对中点位置示意图导线测量的主要技术要求 表10.1.1-1 平均边长(m)350闭合环或附合导线总长度(km)34每边测距中误差(mm)4测距相对中误差1/60000测角中误差()2.5水平
146、角测回数I级全站仪4(左、右角各2个)II级全站仪6(左、右角各3个)边长测回数I、II级全站仪往返测距各2测回方位角闭合差()5n全长相对闭合差1/35000相邻点的相对点位中误差(mm)8注:表中表示测站数。(4)高程控制测量高程传递测量利用地面上的二等水准点高程,用精密水准仪往返测到施工现场设置的高程点上,然后用两台精密水准仪分别架设在井上、井下适当位置,如下图所示,用检定过的钢尺,挂检定重量的重锤。传递高程时,每次独立观测三个测回,每次测回变动仪器高度,三测回测得地上、地下水准的高程误差小于3mm,三测回测得的高差进行温度、尺长改正,作为最后测量的结果。图10.1.1-6 竖井内高程复
147、测示意图洞内高程控制测量以竖井内引测的高程点,按精密水准测量要求联测到隧道内,每100米设置一个,定期检核各点高程。洞内高程点一般可用铁心或道钉埋设在管片最底部,用水准仪测定高程时,应在两次或用加密点作转点闭合到已知的高程点上。为检查洞内水准标志的稳定性,确保控制点的精确、可用,应定期地根据地面水准点进行重复的水准测量,将测得的高差成果进行分析比较。根据分析的结果,若水准标志无变动,则取所有高差的平均值作为高差成果;若发现水准标志变动,则应取最近一次的测量成果。精密水准测量的主要技术要求 10.1.1-2表每千米高差中数中误差(mm)符合水准路线的平均长度km水准仪等级水准尺观测次数往返误差,
148、附合或环线闭合差(mm)偶然中误差全中误差与已知点联测附合线环线平坦地面山地+2+424DS1铟瓦尺往返各测一次往返各测一次+8+2注:L为往返测段附合或环线的路线长度(以K计),n为单程测站数精密水准测量观测的视线长度、视距差、视线高度的要求 10.1.1-3表标尺类型视线长度前后视距差()前后视距累计差()视线高度()仪器等级视距视线长度20米以上视线长度20米以下铟瓦尺DS1601.03.00.50.3精密水准测量的测站观测限差(mm) 10.1.1-4表基辅分划读数差基辅分划所测高差之差上下丝读数平均值与中丝读数之差检测间歇点高差之差0.50.73.01.010.1.2 施工测量盾构区
149、间的施工测量工作主要是盾构机始发时始发托架、反力架和密封钢环的安装定位、隧道线形人工复测和盾构机到达接收井时接收导轨和密封钢环的放样,它们对测量的精度要求很高。在始发井钢环安装时由于钢环本身的变形,这就要求始发托架的安装精度更高,以确保盾构机能顺利的进洞,始发托架的定位分一下几个步骤:(1)测量预埋钢环的水平、垂直偏差,用以确定托架的轴线和高程;(2)计算托架的轴线和高程数据;(3)现场放样坐标和高程,所用的高程点和坐标点要与测量钢环时一致;(4)安装好托架后的整体测量,实测托架和钢环的位置关系,确保盾构机顺利进洞。图10.1.3-1 盾构自动导向定位基本原理图10.1.3 盾构导向系统(1)
150、盾构自动导向定位基本原理洞内控制导线是支持盾构机掘进导向定位的基础。自动测量的全站仪设置在掘进机附近(一般150m内)的一个导线点上(该点三维坐标已知),后视另一导线点定向。全站仪测量测站至前置棱镜间的距离、方位角、竖直角,前置棱镜的三维坐标和掘进里程(X Y Z)即可获得,推算出盾构机前、中、后的三维坐标,并通过计算机与已知该里程的线路设计位置(DTA)相比较,得出偏差值并显示在屏幕上,这就是盾构机姿态的实时检测导向。只要掘进中,控制好盾构姿态,使盾构机轴线与线路设计中线符合在允许的偏差之内,隧道的正确掘进与衬砌就得到保证。此外,在掘进一定长度或时间之后,还应通过洞内导线,独立地检测盾构机的
151、姿态,以保证导向的正确性和可靠性。(2)盾构机姿态检测与计算盾构机姿态检测包括掘进中不断的自动实时检测和施工阶段性的独立检测。实时检测已如导向原理所述,主要靠全站仪实时提供的测量信息和智能传感器的处理,通过计算机将获取的盾首中心、铰接中心与盾尾中心位置(其连线即为TBM轴线)与线路设计位置进行比较,并控制其航偏而实现掘进导向的。它主要靠盾构机自身的全站仪和棱镜系统获取和处理测量信息。此外,在掘进一个阶段后,还应该利用导线点,独立地测量盾构机上设置的检测点,求算盾首中心、铰接中心与盾尾中心位置,并与线路设计位置进行比较。盾构机上预置的检测点较多,它们的TBM坐标是已知的,一般只需选择三个点,直接
152、安设棱镜即可测量。人工测量盾构姿态还可采用平杆法测量,首先把平杆架设于盾构机中盾尾部后0.6m处且用平水尺调至水平,测出前杆的中点F以及左、右定向点W、E的三维坐标,然后向后平移平杆一定距离,测出此时中点B的三维坐标,根据W、E点坐标算出平杆的方位角we,再根据we推算前盾体方位角,根据盾构机出厂时的参数。由以上各值就可计算出盾构机姿态参数前、后参考点的平面坐标,绝对俯仰角(纵向坡度),最后,把前、后参考点的坐标与设计值进行对比,得出前后参考点的垂直和水平偏差,并由此推算出主机趋势。左右定向点W、E点之间的距离直接影响到前盾体方位角,所以在施工测量中,W点和E点的距离应2米。前后点F、B点之间
153、的距离直接影响盾体的绝对俯仰角(纵向坡度),在施工测量中后杆B点应该尽量远离前杆,F点和B点的距离应1.5米。盾构推进轴线与设计轴线允许偏差值(上、下、左、右):50。人工测量方法如下图所示。图10.1.3-2 平杆法测量盾构姿态示意图 (3)管片预测与拼装管片类型分为三种:标准环管片(直线地段),左弯楔形环管片和右弯楔形环管片。使用管片安装程序预测计算,可以拟合与各种平曲线和竖曲线相适应的楔形环类型及盾尾管片安装程序。当掘进机推进一个环的长度后,输入当前已拼装好的上一环管片的盾尾间隙值后,即可进行管环安装顺序的计算。工程开工前需要通过预测,以确定各类管环的数量,以及封顶块的数量。由于盾构机盾
154、尾间隙大小状况、TBM偏移值的实际情况,对管片选择具有决定意义,因此,管环预测通常25环为宜。盾尾间隙测量结果对拼装程序有决定意义。本导向系统没有盾尾间隙测量系统,间隙测量要靠人工测量,一般测量管片的上、下、左、右的中间位置,将测量的结果输入管片安装计算程序,自动调用推动油缸行程和铰接油缸行程,以及盾构实时姿态的偏差值。然后进行选择,确定后给出管片型号及拼接点位。好的拼接点位对管片拼装有利,拼接点位为时钟11点和1点时,拼装较为有利。盾尾间隙大小取决于盾构机掘进中是否保持正确姿态。间隙过小需使用楔形环调节;间隙为负值时,则更不利,一是影响密封,引发漏水、漏浆,二是可能损坏盾尾内已拼装的管环。管
155、片拼装完成后,系统将盾构机姿态和管片安装数据,自动生成日志记录,随时可打印成文件。还可打印出掘进轨迹和管片安装过程图。并可通过网络,将盾构机位置及掘进情况,传输到地面办公室和监视器上。(4)管片姿态测量采用平杆法测量。首先把平杆横向水平架设于管片边缘处,测量出平杆中心点的三维坐标,然后把实测坐标与设计坐标对比,便可得出此时的水平偏差和垂直偏差,从而计算出径向偏差。管片测量包括测量管片环的环中心偏差、环的椭圆度和环的姿态。管片块每次测量不少于9环,每环都应测定待测环的前端面。相邻管片环测量时应重合测定23环环片。环片平面和高程测量允许误差为10mm。环状管片中心平面位置和标高的测量采用简便的“水
156、平标杆法”。具体步骤为:将一根4.543m长的精制铝合金尺横在隧道环两侧,并用水准气泡调其水平,再用全站仪和水准仪瞄准其中心位置,可测量出其坐标和高程,所得高程加上1.55m即为环状管片中心高程。管片成型轴线与设计轴线允许偏差值(上、下、左、右):50。图10.1.3-3 水平标杆法测量管片姿态(5)导向系统所用吊篮安装及换站导向系统所用架设全站仪和后视棱镜的吊篮不能安装在车架上,只能安装在不能移动的管片结构上。如果吊篮有移动,则在显示器显示的盾构的位置也会随之移动,也就不能正确地显示盾构的位置。随着掘进的进行吊篮要前移,为尽量减小管片沉降对吊篮的影响,一般安装在距离最前端管片8-9环。每个吊
157、篮的中心都按有强制对中螺栓,每次换站既要测量新换吊篮的坐标,还要复核被换吊篮的坐标以便了解动态变化。吊篮的尺寸决定于全站仪尺寸及与前置棱镜的通视条件。测台支架安装见下图所示。图10.1.3-4 测台支架安装图10.1.4 隧道线形人工复测盾构掘进过程中,每30-50环进行搬站,由测量人员对隧道线形及盾构机的位置进行人工复核。10.1.5贯通测量为了保证隧道后阶段盾构推进贯通,其贯通测量首先必须建立与地面统一的地下控制测量系统。为了建立地面、地下统一的测量坐标系统和高程系统,需要将该系统通过一定的测量方法由地面传至井下,进一步求得井下导线起算边(起始边)的坐标方位角及井下导线起算点的平面坐标和井
158、下高程测量起算点的高程。为确保贯通测量的精度,具体可分两步进行:平面联系测量,俗称定向或方向传递。高程联系测量,俗称高程传递也可称为导入高程。推进线路中做竖井投点。10.1.6 相邻标段衔接根据提供的导线点进行复测,同时可以和相邻标段保持联系,确定各自使用的导线边,适时组织所用导线边的联测从而保证贯通精度。联测后注意公用导线边的保护,如果所属标段内联测点位有碰动或者破坏及时通知对方,重新进行联测。10.1.7 竣工测量隧道竣工后,在中线复测的基础上埋设永久中线点。复测工作依据施工中线进行。永久中线在直线上每200250米设置一个,缓和曲线的始点各设一个,圆曲线地段按通视条件加设。永久中线点用砼
159、包金属心标志埋设。见下图。图10.1.6-1 管片上埋石示意图隧道直线地段每50米、曲线地段每20米,以及其他重要的地方均测量管片姿态。永久中线点设立后,在隧道边墙上绘出标志。洞内高程点在复测的基础上每千米埋设一个。小于一千米的隧道设一个,并在墙上绘出标志。图10.1.6-2 管片姿态测量图图10.1.6-3 铁心水准点标石图10.1.6-4 标志注字示意图图10.1.6-5 标志注字示意图10.1.7 施工测量技术的保障措施由于工程工期和施工环境的限制,结构施工要形成流水作业,这使得测量工作不允许出现误差超出限差的情况,在施工中,必须高度重视测量工作,必须加强施工测量检核。为达到中线和标高的
160、测量误差均在限差内的目的,特制定以下技术措施:1、施工放样前将施工测量方案报告监理审批。内容包括施测方法、操作规程、观测仪器设备的配置和测量专业人员的配置等。2、固定专用测量仪器和工具设备、建立专业测量组,专人观测和成果整理。3、建立测量复核制度,按三级复核制的原则进行施测。首先由测量员对施工控制网进行精密测量,对施工点位进行放样,然后由测量工程师进行检核;总结资料上报项目总工程师,确认无误后由监理工程师对上述工作进行复核,确保工程的顺利进行。4、加强对测量用所有控制点的保护,防止移动和损坏;一旦发生移动和损坏,应立即报告监理,并与监理协商补救措施。5、用于本工程的测量仪器和设备,应按照规定的
161、日期、方法送到具有检定资格的部门检定与校核,合格后方可投入使用。6、用于测量的图纸资料,测量技术人员必须认真核对,必要时应到现场核对,确认无误无疑后,方可使用。如发现疑问做好记录并及时上报,待得到答复后,才能进行测量放样。7、原始观测值和记事项目,应在现场用钢笔或铅笔记录在规定格式的外业手簿中。测量技术人员要认真整理内业资料,保证所有测量资料的完整。测量必须一人计算,另外一人复核。抄录资料,亦须认真核对。8、外业前,测量技术人员对内业资料进行检查,所采用的测量方法、测量所用点位坐标以及测量要达到的目的向测工进行交底,做到人人明白;平面和高程测量要形成检核条件,满足校核条件要求的测量才能成为合格
162、成果,否则返工重测。9、经常复核洞内有变形地方附近的导线点、水准点,随时掌握控制点的变形情况,关注量测信息。在测量工作中,随时检查点位变化。严格遵守各项测量工作制度和工作程序,确保测量成果的准确性。10、外业后,应检查外业记录的结果是否齐全、清晰、正确,另有一人复核结果无误后,向工区技术主管交底。11、工区所用的导线点、水准点、轴线点(或中线点)要设置在工程施工影响以外、坚固稳定、不易受破坏且通视良好的地方。定期对上述桩点进行检测,测量标志旁要有明显持久的标志或说明。12、外业前,列出所要用的测量仪器和工具,检查是否完好。在运输和使用测量的过程中,应注意保护,如发现仪器异常,应立即停止使用并送
163、检,并对上述检测成果重新作出评定。13、测量过程中,必须清除干扰,须停工的停工,以保证测量精度。各种建筑物放样时应和施工人员密切配合,避免出现不必要的偏差。14、积极和测量监理工程师进行联系、沟通和配合,听取监理工程师提出的测量技术要求和意见,并把测量结果和资料及时上报监理,测量监理工程师经过内业资料符合和外业实测确定无误后方可进行下步工序的施工。15、和相邻标段互相沟通,共用导线点和高程点的测量资料信息共享,适时的组织共用点位的联系测量,保证相邻标段之间衔接处的贯通精度。10.1.8 主要测量仪器表控制测量主要测量仪器 10.1.8-1表仪器名称数量单位规格型号测量精度检定日期徕卡全站仪1台
164、TCA20030.5 1mm+1*106D徕卡精密水准仪1台DNA030.3/km投点仪1台JC1001/100000水准仪1台DZS23mm/km经纬仪1台J2210.2 监控量测为了确保施工安全,做到信息化施工,必须加强施工过程中的监控量测,做到随时预报、及时处理。(1)配合对地面及管线沉降观测,开工前应对管线现状进行调查确认,做好记录工作,施工中检查,对管线渗漏水情况进行调查,必要时采取导流、管线衬套等措施,并对地层中的可能渗漏积水进行引排及注浆。(2)测量数据必须完整、可靠、对施工工况应有详细描述,使之真正能起到施工监控的作用,从施工开始到完成,测试数据趋于稳定为止。如发现异常,应做应
165、急处理,并及时通知现场监理及设计单位。(3)监测单位应将日常监测数据分析处理,并按照日报、周报和月报制度反馈给相关单位。测点布置原则:根据隧道施工建筑变形测量规范及相关规范规定和区间隧道平面情况进行监测布点;本着准确、及时、有效的原则,对重点防护对象,采取重点监测布点。并根据实际情况及时加密布点;出有效性和敏感性,使所埋设监测点位的变化能敏感地反应出周围环境的变化;内、洞外观测点应尽量布设在同一断面内,以便分析判定。根据本盾构区间的实际情况,监测主要分为三个阶段,现分述如下:10.2.1 盾构掘进监测根据本区间隧道周边环境和支护结构的特点,具体监测点的布置、监测项目、监测频率详见附图三“区间隧
166、道监测布点平面图”。10.2.1.1 地面沉降量测(1)在盾构掘进过程中,隧道上部地表及周围地表会出现沉降和隆起,并可能因此出现地表开裂。测点布置在地面上,主监测断面垂直于线路方向,沿线路方向共布置2个,文化宫站始发1个、省博物馆站接收端1个。布点时用经纬仪定向,使各断面测点在同一直线上。(2)盾构始发站处,从洞门开始100m范围内,布设2个主测断面,每个横断面共设9个监测点,测点间隔为3、5、7米;(3)为了确保盾构机能够安全进站:对盾够机进站前50m范围内的地表监测是十分必要的。布设1条主监测横断面,横断面共设9个监测点,测点间隔3、5、7m。(4)量测频率为:掘进面距监测断面前后20m时
167、测12次/d;掘进面距监测断面前后50m时测1次/2d;掘进面距监测断面前后50m时测1次/周;根据监测数据分析确定基本稳定后,1次/1月。10水平位移观测方法及精度水平位移监测使用全站仪,采用基线法或坐标法观测点位变化。即在区间隧道附近建立监测坐标系,坐标系X轴垂直于隧道方向,Y轴平行于隧道方向,每次在观测墩安置全站仪观测监测点的坐标变化得到其位移大小。因观测墩(测点)与观测点连线(即视线方向为X轴方向)垂直于隧道方向,则每次测得的基线长度变化即为桥墩的水平位移值(X=X-X, Y=Y-Y,位移量=根号下(X-Y);因Y=0,所以桥墩位移值=X)。水平位移观测点中误差为2mm。10.2.1.
168、3 周围建筑物的沉降量测在本段区间隧道的线路上建筑物较多,监测方法为先在建筑物上设置基点、基线,测点布置见下图,采用精密水准仪进行测试,测试频率同上。具体监测点的布置、监测项目、监测频率详见“区间隧道监测布点平面图”。图10.2.1-1 房屋沉降埋设示意图其中南太桥及近日隧道监控量测比较典型。南太桥监测布点图南太桥监测项目控制值监测项目控制值备注地表下沉(mm)30砌体承重结构基础的局部倾斜0.002局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6-10m内基础两点沉降差与其距离比值桥梁墩台均匀总沉降值(cm)公路桥涵地基与基础设计规范不应使桥面形成大于0.2%的附加纵坡(折角)、满足结构的受力要求近日隧道监测
169、布点图10.2.1.4 拱顶下沉及净空收敛观测隧道掘进过程中隧道会因应力变化而产生拱顶下沉及周边收敛的情况,有可能会因此而出现开挖边线侵限情况的发生。为了控制在开挖过程中拱顶的变形值、速度和稳定性以及周边收敛时净空的变形值、变形速度和收敛情况,便于分析采用精密水准仪与收敛计测试。图10.2.1-2 管片拱顶沉降监测示意图10.2.1.5 管线沉降量测隧道掘进过程中管线会因为地面沉降而出现下沉和变形,为了控制管线沉降变形,保证施工过程中管线的安全防止管线开裂,需要在管线面上布设沉降观测点位。监测点应布置在管线接头或变形敏感部位。用经纬仪在地面准确定出管线位置,在分段处上方开挖露出管线上表面,将管
170、线表面凿毛用水泥沙浆将钢筋头固定在管线表面,用钢套管或塑料管通至地面,布设见下图。详见“区间隧道监测布点平面图”。图10.2.1-3 管线沉降埋设示意图 洞外洞内观察严格按照规范中要求,在施工全过程对开挖面地质及环境进行安全巡视并进行图片和文字记录,情况异常时,加密监测频率。10.2.2 监测点保护监测点是一切量测工作的基础,因此特别加强对各监测点的保护工作,完善检查和验收措施,确保数据连续性。在每个监测点埋设完成后,立即检查埋设质量,发现问题及时整改;对于所有埋设监测点的实地位置做好记录,露出地坪的应做出醒目标志,并设保护装置;加强和施工现场的联系,做好双方的配合工作。10.2.3 监测数据
171、管理10.2.3.1 量测成果初步整理每次量测后,将原始数据及时整理成正式记录,及时上报监理和业主。(1)原始记录表及实际测点布置图;(2)沉降值随时间及随掘进距离变化的曲线图。沉降(收敛)图10.2.3-1 时态散点示意图10.2.3.2 数据回归分析每次量测后均应对量测断面内的每个量测点分别回归分析,求出各自精度最高的回归方程,并进行相关分析和预测,推算出最终沉降变化值和掌握沉降变化规律,并由此判断隧道的稳定性。回归分析时在下列函数中选用:对数函数:U=alg(1+t)U=a+b/(lg1+t)指数函数:U=ae-b/tU=a(1-e-bt)双曲函数:U=t/(a+bt)U=a1-1/(1
172、+bt)式中a、b回归系数,t初读数后的时间(d),U位移值。 (1)总沉降量应控制在规范允许值之内,否则采取必要的施工措施减小沉降量,防止隧道围岩和地面周边环境受到不良影响;(2)从速度、加速度方面来看当沉降值出现加速和异常加速时,则表明围岩可能出现失稳或裂缝,此时应密切监视围岩状态,并加强支护必要时应停止掘进。10.2.3.3 监测数据成果上交监测数据边监测边整理,一天整理一次,每天一次将监测成果(只提供监测数据)报表送交监理,每周一次将总结性周报表(内容包括一周以来监测数据、变形图、变形发展趋势、建议及总结)送交监理。当变形稳定,达到规范要求后,提交监测总结报告(内容包括监测数据、变形分
173、析、对施工评价及总结性结论)。10.2.3.4 监测管理为确保施工过程的顺利进行,监控量测工作非常重要,实行项目经理负责制,在项目经理领导下成立监测组,责任落实到人,监测组应保证监测各项工作的正常实施,数据真实可靠,成员由多年从事地下施工及监测经验丰富的技术人员组成,配备专用的监测仪器。为了更好的做好量测工作,我们将在施工中认真处理好管理地段、管理基准和管理水平三方面的问题。为了尽早的了解到周边环境最终稳定时的沉降值,以便提前采取施工措施并保证最终沉降值在允许范围之内,我们将在各断面持续监测的前提下,选择距掘进面1D和2D的量测断面为管理地段,建立该地段的管理数据和管理基准。施工中,将管理地段
174、上的管理基准分成若干等级范围,将允许沉降值的百分之七十作为警戒值,将允许值和警戒值之间称为允许范围。实测沉降值超出此范围,则需进行讨论和采取施工对策,预防最终值超限。警戒值和基准值之间称为注意范围,当实测沉降值在基准值以下时,说明周围岩土体和隧道是稳定的。项目经理项目总工监测小组对数据进行处理布置测点,管理安排量测进行量测,数据采集图10.2.3-2 监控量测管理流程10.2.4 质量保证措施要保证监测工作的质量,除了需要有先进的监测仪器设备及富有经验的工程技术人员外,更重要的还应建立明确的责任制和检查校核制度,制定以下工作制度和各项质量保证措施:1、监测组与监理工程师密切配合工作,及时报告情
175、况和问题,并提供可靠的数据记录;2、制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施,并将其纳入工程的施工进度控制计划中;3、量测仪器采用专人使用和保养、专人检校的管理;量测设备、元器件等在使用前均应经过检校、检定,合格后方可使用;4、仪器在安装埋设的全过程中,对仪器、监测元件和设备工艺进行检验,以保证其质量的稳定性,并做好安装记录;5、成立专门监测组承担施工检测,保证观测人员固定、观测仪器固定,观测方法固定,保证资料的连续性;6、在监测过程中,必须遵守相应的测试细则及相应的规范要求;7、量测资料均应经现场检查、室内复核两道程序后方可上报;8、量测资料的储存、计算、管理均采用计算机管理系统,
176、进行信息化处理。10.2.5 信息反馈10.2.5.1一般信息的报送和反馈施工过程中,对现场测得所有观测数据,均采用信息化管理,由监控小组从事监控经验丰富的专职人员根据不同的观测要求,绘制不同的数据曲线,并打印相应的表格,预测变形发展趋势,定期以简报(日报、周报、月报)的形式汇报,根据实际工况,做到随叫随到,下一次观测时应提供上一次的观测成果。必须随时向业主或监理书面报告,提供技术资料,必要时提供阶段性报告。监控管理分中心(第三方监测单位)监理单位施工单位(施工监控)日报、周报、 月报、年报等日报、周报、 月报、年报等图-1 成果报送流程图10.2.5.2 预警的响应、预警事务处理(1)黄色预
177、警后的响应应于平台发布信息后1天内进行响应,并参与预警处理,响应人包括:项目经理部技术负责人、主管安全的领导、技术部门领导及安全部门领导;响应内容主要包括:加强组织分析,项目经理部技术负责人主持并组织实施风险处理,加强监测(增加监测频率和增加监测点位)和巡视。(2)橙色预警后的响应应于平台发布信息后1天内进行响应,并参与预警处理,响应人包括:项目经理部经理、项目经理部技术负责人、主管安全的领导、技术部门领导及安全部门领导;对特、一级风险工程要有xx片区主管领导参与。响应内容主要包括:组织四方会议,项目部经理主持并组织实施风险处理。加强组织分析,项目经理部技术负责人主持并组织实施风险处理,加强监
178、测(增加监测频率和增加监测点位)和巡视。(3)红色预警后的响应收到平台发布信息后2个小时内进行响应,并参与预警处理,对特级风险工程和突发风险事件,应收到预警信息后1个小时内进行响应,响应人包括:项目经理部经理、项目经理部技术负责人、主管安全的领导、技术部门领导及安全部门领导、xx片区主管领导;对特、级风险工程和突发事件要有集团公司总经理参与。响应内容主要包括:立即启动应急预案,2个小时内组织专家论证,xx片区主管领导主持并组织实施风险处理。加强组织分析,项目经理部技术负责人主持并组织实施风险处理,加强监测(增加监测频率和增加监测点位)和巡视。监控管理分中心(第三方监测单位)监理单位施工单位(施
179、工监控)设计单位综合预警综合预警综合预警综合预警建议建议红色预警图10.2.5-3 预警流程快报预警级别预警状态描述黄色监测预警“双控”指标(变化量、变化速率)均超过监控量测控制值(极限值)的70时,或双控指标之一超过监控量测控制值的85时橙色监测预警“双控”指标均超过监控量测控制值的85时,或双控指标之一超过监控量测控制值时红色监测预警“双控”指标均超过监控量测控制值,且实测变化速率出现急剧增长时。11 防水工程11.1 防水设计原则及标准11.1.1 防水设计原则地下结构防水设计应遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则。确定钢筋混凝土的自防水体系,即以结构自防水为根
180、本,采取措施控制结构混凝土裂缝的开展,增加混凝土的抗渗性能;以变形缝、施工缝等接缝为重点,辅以柔性外包防水层加强防水。11.1.2 防水标准区间隧道及连接通道等附属的隧道结构防水等级为二级,顶部不允许滴漏,其它不允许漏水,结构表面可有少量湿渍,总湿渍面积不应大于总防水面积的2/1000;任意100防水面积上的湿渍不超过3处,单个湿渍的最大面积不大于0.2。隧道工程中漏水的平均渗漏量不大于0.05L/d,任意100的防水面积渗漏量不大于0.15L/d。漏水量与湿渍量的测定方法:用贮水土坝测一昼夜积聚水的方法测渗漏量,用尺测量湿渍面积的方法来测湿渍面积(在隧道未贯通情况下测得)。11.2 洞门防水
181、洞门防水在负环管片拆除后进行施工,需要用到的材料有遇水膨胀止水胶和注浆导管。施工方法为:施工前在施工缝表面涂抹聚氨酯遇水膨胀止水胶,要求止水胶固化成型后的断面尺寸为(810)mm(1820)mm。止水胶涂抹完毕后预埋注浆导管,注浆导管的间距为200300mm。11.3 管片防水1)管片自身应具有良好的防水能力,防水混凝土管片的抗渗等级不得小于P12;管片混凝土的渗透系数不宜大于810-14m/s;氯离子扩散系数不宜大于210-9cm2/s。氯离子扩散系数检测方法可采用电迁移法(RCM法)检测;2)衬砌管片外弧侧面沿管片四周设置一道封闭的防水弹性密封垫;3)衬砌管片内弧侧在预留的嵌缝槽内进行嵌缝
182、密封;4)对每一个螺栓孔、注浆孔设置缓膨胀型遇水膨胀橡胶密封圈;5)及时向盾尾地层和衬砌管片之间的环形空隙适量地均匀注浆。2、防水材料的外形和尺寸精度要求1)环缝与纵缝弹性密封垫(1)材料:三元乙丙橡胶密封垫。(2)形状:角部棱角分明的框形橡胶圈。(3)成品尺寸的允许误差如下长度允许误差:纵向+3mm、-5mm,环向+5mm、10mm;高度允许误差:0.5mm;宽度允许误差:1.0mm;接头允许误差:1.0mm(相对高差);弹性密封垫的环、纵向长度尺寸应由施工单位与弹性密封垫的供应厂家根据管片的实际尺寸与弹性橡胶密封垫的特性试安装后确定。弹性橡胶密封垫在环缝张开6mm、纵缝张开6mm(其中包括
183、密封垫沟槽制作误差、拼装误差、后期接缝变化)时,要求能长期抗0.6Mpa水压。2)变形缝弹性密封垫(1)材料:由环缝弹性密封垫与遇水膨胀橡胶复合成型。(2)形状:角部棱角分明的框形橡胶圈。(3)尺寸精度:环缝三元乙丙弹性橡胶密封垫的尺寸允许误差同上。遇水膨胀橡胶的尺寸允许误差如下:长度允许误差:纵向+3mm、-5mm,环向+5mm、-10mm;高度允许误差:0.5mm;宽度允许误差:0.5mm;与三元乙丙弹性橡胶密封垫在宽度方向上的粘接允许误差:0.5mm;接头允许误差:0.5mm(相对高差)。3)弹性密封垫用润滑剂为减少封顶块插入时弹性密封垫之间的摩擦阻力,在封顶块插入前,应在其两侧的弹性密
184、封垫表面涂刷润滑剂,应采用水性润滑剂,其粘度不小于200cps。4)弹性密封垫用粘接剂弹性密封垫与管片间采用单组份阻燃型氯丁-酚醛胶粘剂粘接。3、施工要求:1)弹性密封垫的粘贴面和粘贴基面必须干净、干燥、光滑平整。2)变形缝部位的遇水膨胀橡胶遇水会膨胀,因此应在遇水膨胀橡胶制品表面涂刷缓膨剂,特别是变形缝拱底管片遇水膨胀橡胶密封垫的表面必须涂刷缓膨剂三道。12 盾构施工质量保证措施12.1 质量保证体系1、建立以项目经理为组长,总工程师为副组长的质量保证体系。2、质量管理小组负责定期召开质量分析会议,检查分析质量目标的执行情况。3、质量保证体系。质 量 保 证 体 系思想保证技术保证组织保证制
185、度保证方法保证责任制保证质量意识教育施工过程控制健全的织机构质量管理标准施工项目控制质量责任制质量方针质量目标质量计划质量审核质量改进组织设计技术交底资料控制先进设备精密检测领导小组项目经理总工程师质检员监督员ISO9002材料检验三检制度定期检查质量评定资料整理奖罚制度质量兑现责任分工质量手册质量体系质量记录验收规范图12.1-1 质量保证体系12.2 反力架安装质量控制措施反力架安装左右偏差控制在10mm之内,高程偏差控制在5mm之内。反力支撑要及时安装,利用龙门吊将反力支撑起吊并与反力架以及预埋钢板连接牢固。反力支撑尺寸要提前设计加工好,以加快支撑安装速度12.3 盾构始发质量控制措施为
186、控制推进轴线、保护刀盘,推进速度不宜过快,使盾构缓慢稳步前进,推进速度控制在48mm/min。一环掘进过程中,掘进速度值应尽量保持衡定,减少波动,以保证土舱压力稳定和出土的畅通。盾构启动时,盾构司机必需检查千斤顶是否靠足,开始推进和结束推进之前速度不宜过快。每环掘进开始时,应逐步提高掘进速度,防止启动速度过大。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。在调整掘进速度的过程中,应保持开挖面稳定。除特殊情况外,掘进过程中严禁盾构机后退。12.4 盾构掘进质量保证措施1)正确使用盾构机所装备的高度现代化的自动实时监控测量指引系统。2)在盾构隧道施工之前,要严格
187、按要求建立起一套严密的人工测量和自动测量控制系统,根据自动测量的精度和工程的精度要求决定人工控制测量和复核的内容及频率。3)认真做好盾构机的操作控制,按“勤纠偏、小纠偏”的原则,通过严格的计算,合理选择和控制各千斤顶的行程量,从而使盾构和隧道轴线在容许偏差范围内,切不可纠偏幅度过大,以控制隧道平面与高程偏差而引起的隧道轴线折角变化不超过0.4% 。4)合理使用超挖刀和铰接千斤顶来控制盾构机的轴线,从而实现对隧道轴线的线形控制。5)盾构机掘进的轴线允许偏差为:在直线段和半径不小于500m的曲线段,盾构机轴线的允许偏差应为:平面5mm、高程20mm;在半径小于500m的曲线段,盾构机轴线的允许偏差
188、应为:平面8mm、高程25mm。12.5 壁后注浆质量控制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。制订详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量控制程序,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,反馈信息指导下次注浆。注浆作业由富有经验的土木工程师负责现场注浆技术和管理工作,并由熟练工人进行操作。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,修正注浆参数设计和施工方法,发现情况及时解决。做好注浆设备的维修保养,注浆材料供应,定时对注
189、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。环形间隙充填不够、结构与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、或存在地下水渗漏区段,在必要时通过吊装孔对管片背后进行补充注浆。注浆同时,要观测盾尾密封效果,不能使浆液盾构机与管片之间渗漏出来。若出现该问题时,一方面加大盾尾油脂泵压力,另一方面查看注浆压力是否过大。掘进过程坚决执行“掘进与注浆同步,不注浆不掘进”的原则。12.6 盾构施工沉降控制措施认真进行现场环境条件的调查,并结合线路的走向做好地面的监测工作。准备进行的与沉降有关的监测项目有:地表隆沉监测、地面建、构筑物变形监测、地下管线变形监测、隧道底部隆起监测。1)监测点
190、的观测频率、范围与数据处理:进行24小时跟踪监测。纵向测设的范围为盾尾后30m到刀盘前20m,观测数据按沉降分析、理论分析处理后作为设定和及时调整盾构施工参数(如土舱压力、注浆压力和方法等)的依据,从而实现对地表隆沉的有效控制。2)盾尾注浆压力和注浆量是直接影响地面沉降的关键因素,在施工中要严格按规定程序和下达的施工指令进行注浆操作,精确控制注浆压力和注浆量。3)严格控制盾构机的姿态: 在盾构掘进施工过程中,盾构姿态变幅越大,盾构机越难控制,对地面沉降的影响也越大,要坚持“勤监测、勤纠偏、小纠偏”的原则,尽量实现盾构的平缓推进;严禁一次性大幅度纠偏,造成过大超挖和对周围土层的扰动。每次盾构机的
191、纠偏量应不超过3cm(0.5%D)。12.7 盾构机到达施工质量保证措施 (1)盾构机到达前检查端头土体加固质量,确保加固质量满足设计要求。(2)到达前,在洞口内侧准备好砂袋、水泵、水管、方木、风炮等应急物资和工具。(3)准备洞内、洞外的通讯联络工具和洞内的照明设备。(4)增加地表沉降监测的频次,并及时反馈监测结果指导施工。(5)橡胶帘布内侧涂抹油脂,避免刀盘刮破帘布而影响密封效果。(6)在盾构机刀盘距洞门掌子面0.5m时应尽量出空土舱中的渣土,减小对洞门及端墙的挤压以保证凿除洞门混凝土施工的安全。(7)在盾构贯通后安装的几环管片,一定要保证注浆饱满密实,并且一定要及时拉紧,防止引起管片下沉、
192、错台和漏水。12.8 管片拼装质量保证措施(1)邀请业主和监理到管片厂家检查并进行试拼装,进场需检查。(2)开工前编制详细的“防水材料粘贴作业指导书”和“管片运输、安装作业指导书”。(3)加强对拼装管片操作人员的培训,管片拼装装机操作人员为熟练工人。(4)严格检查进场的管片,检查合格的管片方可使用。(5)止水条及软木衬垫粘贴前,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淋设施。粘贴止水条时应对其涂缓膨剂。(6)下井吊装管片和运送管片时应注意保护管片和止水条,避免损坏。(7)管片拼装前应对管片拼装区、管片邻接面进行清理,同时还需要对所拼装的管片进行二次复检,重点对止水
193、条、软木衬垫及管片有无运输破损进行检查,不符合要求的禁止使用。(8)封顶块安装前,应对斜边止水条进行润滑处理以减小摩擦,避免止水条拉断或由于角部止水条严重挤压和拉伸而影响角部防水。(9)严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收缩。(10)综合考虑隧道线路要求及盾尾间隙、油缸形成要求。合理进行管片选型,确保管片错缝拼装。(11)在联络通道特殊管片安装之前,预先调整好盾尾间隙与推进油缸行程差,以确保特殊管片能按设计类型顺利安装。管片推出盾尾后要及时进行管片连接螺栓的复紧工作,管片拼装步骤如下图所示。管片拼装的允许偏差为:高程和平面50mm,每环相邻管片平整度4mm,纵向相邻环环面
194、平整度5mm;衬砌环直径椭圆度小于0.5D。管片止水条及衬垫粘贴管片选型、下井和运输组织管片安装及螺栓初紧管片安装区的清理管片环脱离盾尾后螺栓复紧管片吊机卸车、倒运管片盾构掘进掘进1.2m推进缸顶紧就位管片缩回安装位置油缸管片就位图12.8-1 管片拼装步骤示意图12.9 试验质量保证措施(1)了解工程的特点及结构类型,形象进度,建立试验管理保证体系,做试验准备工作。(2)建立试验管理台帐,制定各项管理制度。(3)经常与工地技术、材料员联系,了解进度情况,按规定及时送样。根据使用部位,按批量配合材料人员索取各种物资质量证明文件。(4)按规定及时对混凝土、砂浆取样,制作试块,每工作台班坍落度测试
195、至少2次。(5)混凝土开始浇注时,试验值班人员要检查商品混凝土的运输单,看是否与混凝土的设计强度等级一致,避免发生错误,还需检查配合比,并经常检查商品混凝土的质量,严禁混凝土在现场加水。(6)按规定对钢筋、水泥、砂、石料、防水材料等原材料取样送检。(7)试验取样真实且具有代表性,资料的填写要清楚整齐,项目齐全,无未了事项,日期、部位、试件编号的填写要交圈。按规定执行有见证取样和送检的管理。(8)及时取回试验资料,交技术资料员存档,做好交接记录。(9)试验值班人员每天做好试验记录,将每天的试验取样项目填写清楚,编号。13 盾构施工安全保证措施13.1 地下管线保护措施盾构在穿越区间范围内的管线时
196、,制定专项方案和详细的掘进技术交底。应加强监测密度,根据监测的数据及时调整盾构正面压力、掘进速度、出土量、同步注浆的稠度及注浆压力等施工参数,同步注浆和二次注浆应及时跟进,若发现异常,应立即停止掘进,并采取相应措施确保地下管线的安全和正常使用。掘进前详细调查管线情况,形成书面文化宫站省博物馆站区间环境调查报告。根据详勘资料文件提供的综合地下管线资料及现场实地勘查了解,在隧道掘进沿线及交叉路口管线分布密集且错综复杂,多为重要的市政和公用管线,口径大、压力高、影响范围广,给施工带来了较大的难度。因此,在推进至各管线群之前,应根据资料及实际情况,制定详细的方案,来采取针对性技术措施:在盾构穿越过程中
197、必须严格控制切口平衡压力,同时也必须严格控制与切口压力有关的施工参数,如推进速度、总推力、出土量等,尽量减少土压力的波动。在确保盾构正面变形控制良好的情况下,使盾构均衡匀速施工,以减少盾构施工对管线的影响。严格控制同步注浆量和浆液质量,通过同步注浆及时充填建筑空隙,减少施工过程中的土体变形。同步注浆量一般为建筑空隙的140%200%。由于盾构推进时同步注浆的浆液在填补建筑空隙时可能会存在一定间隙,且浆液的收缩变形也存在地面沉降的隐患,因此在隧道掘进的同时,根据地面监测情况,必要时进行二次壁后注浆。浆液通过管片的注浆孔注入地层,并在施工时采取推进和注浆联动的方式,注浆未达到要求,盾构暂停推进,以
198、防止土体变形。根据施工中的变形监测情况,随时调整注浆量及注浆参数,壁后二次注浆根据地面监测情况随时调整,从而使地层变形量减至最小。13.2 盾构机始发接收安全保护措施盾构机始发风险点分析,盾构始发和接收是盾构施工过程中的一大风险点,依据类似工程的施工经验和本项目的实际情况,我部认为盾构始发和接收的主要分险点为:洞门破除土体稳定性;洞门密封失效。粉土、粘土、粉砂地层掘进过程中地面的沉降控制。13.2.1 洞门破除风险预防及处理措施详见“5.2 洞门破除风险预防及处理”。13.2.2 洞门密封失效预防详见“5.3 避免洞门密封失效”。13.2.1盾构机始发安全保护措施1、凡从事盾构机操作工作的人员
199、应执行国家、行业有关安全技术规程,严禁违章操作。2、进入施工现场必须戴好安全帽,正确使用劳保用品。 3、盾构始发前,在经工程部门对洞口的土体作质量检查后,再按始发技术方案进行操作,保证始发安全。 4、盾构始发时必须做好盾构的防扭转和基座稳定措施,并对盾构姿态作复核、检查。 5、负环管片定位时,管片横断面中线应与线路中线一致。 6、在始发阶段应控制盾构推进的初始推力不大于700吨。 7、初始推进过程中,必须始终进行监测并对监测资料反馈分析,不断调整盾构掘进施工参数。 8、拼装机操作中的注意事项: (1)装机回转时,拼装、开装架及拼装辊等回转物体有夹住人体的危险,所以回转时请勿接近。 (2)拼装操
200、作中,如软管挂住周围的仪器,损伤的话,有拼装机及管片落下,夹住人体的危险,故请注意不要使软管挂住。 (3)特别是如超出旋转极限范围使用的话,软管切断的危险很大,要绝对避免。(不能解除“拼装机旋转极限”联锁。) (4)管片吊起或升降架旋回到上方时,请勿放置长时间(3分钟以上)。有液压马达漏油造成下落的危险。 (5)拼装机旋转中,警报蜂鸣器响,警示灯闪烁故请离开拼装机。拼装机附近有人时,绝对不要旋转。13.2.2 盾构机出洞安全保护措施(1)制定出洞安全防护措施及方案。 (2)督促、检查、执行按工作平台标准搭设工作。 (3)加强检查、督促力度,如2m以上高处作业保护情况、保险带使用等。 (4)专职
201、安全员出洞时进行全过程监控、指令人员站位安全可靠,防止物体打击及人员高空坠落,督促各安全措施落实情况,按施工技术方案实施,做好配合工作。 (5)在施工过程中,吊运大型的机械设备、重物时配备相应的起重索具,严禁执行人员在下部交错作业。13.3 盾构下穿建(构)筑物的保护措施详见“5.4 盾构穿越南太桥盘龙江”、“5.5 平行穿越近日隧道、侧穿建筑物”。13.4 洞门破除保护措施1、洞门破除时由于是高空作业,除了系好安全带外,还坚持一人工作,一人观察工作面的稳定情况,保证安全第一;2、洞门破除时,及时检查掌子面的土质情况与设计是否一样。如不一样,及时反映并采取相应对策。 3、洞门的直径为6.8米,
202、凿除洞门上部时须搭设工作平台,工作平台的搭设需遵循以下几点:(1)搭设工作平台的钢管需要经过挑选,弯曲或破损严重不可使用;(2)搭设工作平台的架子工须持证上岗;(3)工作平台采用48的钢管扣件式工作平台施工荷载不得大于200KN/,工作平台的步距为1800mm,排距为1500mm,柱距为1800mm。(4)工作平台的铺设采用竹胶板并用铁丝固定。13.5 盾构通过加固区安全保护措施紧急状况的发生,主要原因是因开挖面的不稳定,人为进行扰动后,产生局部塌方,瞬间压力增大,形成对洞门密封处冲击压力,造成洞门泄漏。在这种情况下,根据设备及现有的条件,只能采用外部紧急堵漏。其方法:如在底部形成窜浆,可用干
203、砂袋外部压实,中上部的情况下,松开泄漏处压板,回填松软纤维物后追加压板的角度限位板,然后压板螺栓重新紧固,直至能够重新建立土舱压力为止。13.6 盾构机掘进安全保护措施1、由总工程师发出掘进指令给工班,盾构司机与操作工班按指令推进;工作指令由总工程师负责在每个班次下井前以书面形式下达给盾构司机与工班长,并做解释与澄清;工作指令中包括有该班次需推进的环数及各项推进中需设定的技术参数;2、初掘进是盾构机在调试通过后的第一次有负载的工作,所以必须特别小心。盾构机在拼装完成后,要进行完整的调试工作,如大刀盘转速、推进油缸推进速度、拼装机工作情况、螺旋机的工作情况,以及注水/泥和同步注浆等系统的调试。3
204、、在盾构机的掘进前对设备应做如下项目的检查:1)各部位安装的螺栓、螺母有无松动;2)油、油脂、水、空气有无异常及泄漏;3)供油是否正常;4)切削刀盘支承的油面有无异常;5)齿轮油是否进入到螺旋输送机驱动部位的油位计中心;6)管片拼装机上部的导向轮与旋转环的间隙是否良好(3-5mm);7)升降、滑动导杆头、旋转用驱动有无搅入土砂;8)小齿轮与齿轮的咬合是否充分,有无拱起;9)油缸的顶杆有无伤痕,靴板及螺栓有无变形;10)前进方向上有无干扰物;11)车轮有无拱形;12)有无脱轨的危险;13)泵的状态是否正常,运行状态下的油压是否正常;14)动作油箱的油面是否在规定范围内;15)过滤器的指示是否在绿
205、色范围内;16)操作台开关类的动作是否正常;17)电缆类的联接是否良好;18)动力面板、控制面板内有无污垢,门是否确实关闭;19)接上漏电保护器,按下测试扣,是否跳闸;13.7 垂直运输安全保护措施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。(1)行车司机必须经过培训、考核后合格者方能上岗。 (2)做好对行车、起重指挥工的安全教育及安全交底工作。(3)重点强调重物下严禁站人,并落实措施及管理工作,专职设备员定期检查并做好记录(每周检查)。 (4)对起重设备的
206、索具、钢丝绳、卸扣、土箱、管片吊钩做到定期检查,安全使用各种安全装置,督促落实维修、整改工作。在吊装预制构件或其它施工材料时,吊环和索具的安全系数K8。(5)同步施工由于起重高度的限制,务必要注意起吊夹角和上下人员的安全,吊装预制构件时,必须固定牢靠后方可脱钩。13.8 水平运输安全保护措施(1)电瓶车司机必须经过培训,考试合格后方可上岗作业。 (2)做好对电瓶车司机安全教育,并做好安全交底工作,防止电瓶车伤人,严格控制电瓶车速度。 (3)井下电瓶车司机兼职挂钩,同样必须经考核合格后持证上岗。 (4)严格执行电瓶车安全操作规程,加强对电瓶车 “连接”部位检查制。 (5)督促电瓶车司机做好交接班
207、及运行情况记录工作。 (6)电瓶车运行过程中严禁搭乘电瓶车,做好检查、监督工作。(7)做好每日巡视检查工作,检查电瓶车运行速度、进入车架段限速及轨道端头限位装置安放情况。(8)电瓶车的警铃和信号必须齐全,进入同步施工区域必须鸣(响)信号,警告施工人员;电瓶车上的运输材料必须堆放整齐并固定牢靠,以防在运输过程中滑移,撞击T型刚架和伤害施工人员;由于后配套拖车区域二侧间距较小,进入此区域严禁电瓶车司机的手、头超出机车外。(9)施工安全区域的划分和信号规定。13.9 电力设备安全保护措施各种高低压电力设备均由专业人员进行安装和调试,并经过电气试验合格后投入使用;进洞电缆采用洞壁支架敷设,每三米设一固
208、定点,10KV电缆悬挂高度不低于1.8m,每隔50m挂“高压危险”警告牌一块。隧道内安装变压器处,制作围栏,并悬挂“高压危险”警告牌一块。进洞电缆和门吊电缆在过路处穿钢管埋设,埋深不小于0.6m。(1)防雷保护高低压侧都设避雷器,拌合站、油库等部位设避雷针,接地电阻满足国家相关电气标准要求。(2)单相接地保护通过高压开关柜装设零序电流互感器进行单相接地保护。(3)漏电保护各用电设备前加设漏电保护开关,设备在受电前先检验漏电开关的动作是否灵敏,并定期检验漏电开关是否有效,保证漏电时自动跳开。(4)重复接地保护各用电点周围用两米长L5050号角钢两根打入地下作为接地极,用一根镀锌扁钢与接地极焊接后
209、,引到配电箱接地排上,接地排与低压零线相接。接地电阻不大于4欧。各用电设备的外壳用接地线与接地排相接,构成重复接地保护。13.10 通风设备安全措施(1)首先对通风量进行计算,必须满足隧道的施工要求。(2)通风方式根据盾构隧道施工情况选用机械压入式通风方式,风管采用1000mm的软风管,通过盾构风管储存箱进行延伸,将新鲜空气压入盾构机后配套设备末端,再由后配套上的二次通风设备将新鲜空气压入盾构机前端和各作业空间。(3)通风设施要注意有害气体的检测,在盾构机上配套安装的有有害气体检测仪器,在盾构施工中要注意观测操控室内的有害气体检测系统当出现系统报警时应及时撤离,戴上防毒面具等设备后再进入进行处
210、理。13.11 消防保护措施13.13.1 建立消防、保卫体系为加强施工现场保卫消防管理、保障施工现场的消防安全,贯彻“以防为主,防消结合”的消防方针,确保工程正常顺利进行,依据消防法及其他有关法规和规定,特编制本工程的消防保卫措施方案。按照施工企业的保卫消防工作“谁主管、谁负责”的原则,确定项目经理为该工地的消防和保卫负责人,建立工地义务消防队和工地治安联防队,负责日常消防安全和治安保卫监督检查,并逐级建立防火责任制,落实责任,确保施工安全,积极维护好安定的社会环境。消防、保卫体系见下图所示。消防、保卫保证体系各作业队各工区组织保证项目部各部室消防、保卫领导小组:项目经理项目副经理总工程师制
211、 度 保 证制定消防、保卫管理办法定期组织相关会议定期检查与总结实施保证设施可靠齐全消 除 隐 患建立奖罚制度岗前教育培训三级检查活动图 消防、保卫保证体系图13.13.2 消防措施(1)建立消防安全教育制度,加强对职工消防的培训,未经教育培训的人员不得上岗作业。(2)施工现场设置明显的防火宣传标志。工地建立防火责任制,职责明确。按规定设专职防火干部和专职消防员。(3)按规定建立义务消防队,有专人负责,定期组织教育培训,并将培训资料存入内业档案中。(4)施工场地布置时明确留出宽度不小于3.5米的消防车道,并保证其畅通,禁止在临时消防车道上堆物,堆料或挤占临时车道。(5)配齐现场消防器材,做到布
212、局合理,要害部位配备不少于4个灭火器,要有明显的防火标志,设专人监督检查,经常维护、保养,保证灭火器材灵敏有效。(6)施工现场消火栓合理布局,消火栓处昼夜设有明显标志,配备足够的水龙带,周围3米内不准存放物品。(7)施工现场严禁吸烟,不得在施工区域内设置宿舍,生活区的设置必须符合消防管理规定,(8)库房采用非燃材料支搭,易燃物品专库储存,分类单独存放,保持通风。存放可燃材料的库房、木材加工场所、油漆配料房及防水作业场所不得使用高热光源灯具。(9)重点部位(危险仓库、油漆间、油库、木工间等)必须建立有关规定,制定严格的防火措施,指定专人管理,落实责任。按要求设置警告标志,配置相应的消防器材。(1
213、0)建立动用明火审批制,动火前要找技术负责人开动火证,按规定分级别,明确审批手续,并有监护措施。焊割作业应严格执行“十不烧”规章制度,动火必须具有“二证一器一监护”才能进行。非重点仓库及宿舍,明确明火手续,并有监护措施。(11)施工现场使用的电气设备必须符合防火要求。临时用电必须安装过载保护装置,电闸箱内不准使用易燃、可燃材料。严禁超负荷使用电气设备。(12)危险品押运人员,仓库管理人员和特种工必须经培训和审证,做到持有效证上岗。(13)对施工现场四周道路旁侧城市专用消防龙头调查清楚,加强防火巡查,消灭事故隐患。13.13.3 保卫措施(1)建立保卫安全教育制度,加强对职工保卫的培训,未经教育
214、培训人员,不得上岗作业。(2)建立健全安全保卫制度,落实治安、防火、计划生产管理责任人,现场设保安队员,负责工地的保卫和消防工作。实行逐级负责制,将综合工作落实到班组中的每个人。(3)施工现场建立门卫和巡逻护场制度,夜间及节假日也不间断地巡逻,护场守卫人员佩带值勤标志。现场管理人员、作业人员必须佩戴工作证。(4)加强对施工现场务工人员的管理。施工现场使用的务工人员必须手续齐全,建立务工人员档案,非施工人员不得进住现场。加强外来分包队伍的管理,落实“三证”工作。(5)经常对工人进行法纪、法规、文明教育,严禁在施工现场打架、斗殴及进行“黄、赌、毒”等非法活动。(6)建立预警制度,对于有可能发生的事
215、件定期进行分析,化解矛盾。事件发生时,必须上报上级主管部门,以防事态扩大。(7)保卫部门参与现场布置设计,办公室、更衣室、仓库等要严格按照公安局经保处“七合格”的规定管理。加强财务室、库房、食堂、更衣室等易发生案件区域的管理及施工现场的综合管理。(8)做好成品保卫工作,制定具体措施,严防被盗、破坏和治安灾害事故的发生。强化消防器材、防汛材料的管理,确保消防、防汛、防台工作的正常进行。(9)夜间配备足够的照明,施工围挡上设置交通指示灯及安全指示牌。13.12 井下工作人员安全保护措施(1)非工作人员禁止下井参观。(2)下井的工作人员要佩戴自身的安全帽、工作牌,下井前要刷卡出井时要再次刷卡;工作人
216、员要服从管理,确保工作的安全性。(3)加强施工现场管理,实行每天每班交班会制度,做好班前安全讲话。(4)组装区域设置警戒区、安全警示标志,以及专职安全员现场值班。13.13 孤石处理措施13.13.1施工过程中对孤石的预测和判断掘进过程中注意观察盾构机掘进的异常情况以及盾构掘进参数的异常变化(例如速度突然变慢、推力、扭矩突然增大、刀盘震动、盾构机有异响等),判断是否碰上孤石掘进过程中随时监测刀具和刀盘的受力状态,确保其不超载并观察刀盘是否受力不均,以防刀盘产生变形13.13.2孤石处理方案根据孤石的大小、位置、形状、周边环境等因素确定处理方法。当隧道上方地面具备冲孔、挖孔条件时,应首先采用地面
217、处理方式; 当地面不具备冲孔、挖孔条件时,采用洞内处理方式。1、盾构超前注浆孔注浆,盾构掘进 当地面没有注浆加固地层的场地或者在地质条件稍好的地层中盾构掘进,当确认孤石区域之后,把准备好的钢花管从盾构机预留超前注浆孔插入刀盘前方的土体( 超前注浆孔的延伸方向与盾构的中轴线存在一个夹角) ,注浆浆液水灰比采用 1 1水泥浆,注浆压力控制在 0. 2MPa 以内,注浆压力超过 0. 2MPa 时停止注浆。注浆加固范围为隧道周边各 3m,球体前方 3m,球体后方 1m,注浆完成后,调整掘进参数,直接掘进通过孤石,如图13.13-1 所示,施工时,采用低贯入度、高转速的方式对孤石掌子面进行切削,靠刀盘
218、的冲击破碎能力通过孤石区域。图13.13-1 注浆固定孤石示意图(单位:m)盾构 宜 采 用 小 推 力 1 200kN、慢 掘 进 速 度0. 5cm / min、高刀盘转速 2. 5r / s 进行掘进,并随时注意掘进参数变化,防止刀盘局部过载,造成刀盘变形。2、静态爆破对孤石进行静态爆破,大石化小,再把小石块从刀盘前方移进土仓由螺旋输送机排出土仓。此方法不进行地面加固,等刀盘抵达孤石表面后,采用盾构机的预留超前注浆孔进行超前注浆,使刀盘前方拱顶形成稳固整体性良好的围岩,然后再开仓对孤石采取静态爆破,将碎石进一步粉碎后由螺旋输送机排出土仓。这种方法同样需要在静爆、处理1m 孤石后,盾构机即
219、刻要向前掘进 1m,始终保证刀盘与孤石的距离 1m,防止土体坍塌造成 地面塌陷。3、岩石分裂机破碎孤石在地质条件较差的地层中,需要先对地层进行加固,若地层条件较好,则可直接开仓,对掌子面孤石用岩石分裂机破碎。岩石分裂机是一种手工操作的设备,利用液压原理,可以控制性地分裂岩石。特别是在对灰尘、飞屑、振动、噪声、废气排放有严格限制而大型拆除设备无法工作的地方,岩石分裂机有其无法替代的特殊优势。4、盾构机直接掘进当工期较紧,没有时间对孤石进行辅助施工,同时孤石区段周围没有管线以及桩基建筑物等存在时,施工中对地层的变形影响要求较低,则可以不进行任何辅助工法,通过调整盾构掘进参数,直接通过。待盾构机刀盘
220、接近孤石后,采用低贯入度,增加泡沫注入量,并以“小推力、高转速、低扭矩”为指导思想,使刀具对孤石的切削、冲击频率加大,靠刀盘的冲击破碎通过孤石区域。此方法适合处理较大型孤石,且孤石与刀盘的接触面较大。14 文明环保施工保证措施14.1 文明施工管理体系及措施14.1.1 文明施工目标确保创“xx市文明安全工地”。14.1.2 文明施工保证体系认真执行xx市建筑工程现场文明施工管理办法的规定和要求,推行现代管理方法,科学组织施工,做好现场文明施工的各项工作。文明施工是体现企业文化和管理水平的重要工作,本工程位于繁华市区,文明施工是管理工作的重点。在工程施工中以“集中管理、安全快速、文明施工”为指
221、导思想,促进工程进度,确保安全质量。成立以项目经理为组长、相关部门人员组成的现场文明施工领导小组,负责本合同段文明施工管理工作。在进行工程建设的同时,对参建职工进行以“做文明职工、创文明工地”为主要内容的培训教育。14.1.3 文明施工保证措施14.1.3.1 大力抓好施工现场的文明施工(1)施工现场入口处设置明显的“五牌一图”标牌,按施工总平面布置图设置各种临时设施。现场各种安全警示、指示标识等标牌设置规范,公示项目主要管理人员姓名和监督电话。(2)施工现场临时道路进行路面硬化处理,厚度、强度满足施工和行车要求,周边设排水沟。(3)施工现场内堆放的大宗材料、成品、半成品和机具设备,不得侵占道
222、路及安全防护设施,材料码放整齐,井然有序。各种材料按种类、检验状态正确标识。(4)现场供电线路、设施的安装和使用必须符合规范和安全操作规程。(5)施工机械及车辆按施工总平面图规定的位置与交通疏解安排的线路停放与行驶。定期检验保养、保持清洁整齐。文明施工保证体系见下图所示。(6)施工场地采用专用金属定型材料进行围挡。主要出入口设置密闭大门,建立门卫制度,设专人守卫,进出必须登记。非施工人员不得进入施工现场,实行封闭管理。管理层次施工队项目部作业班管理手段文明施工教育文明施工措施学习xx市建筑工程现场文明施工管理办法结合本工程制定奖罚制度市城管部门奖罚上级单位年评奖罚经理部自评奖罚施工现场文明:标
223、牌齐全、路面及场地硬化、材料堆码整齐、设备停放合理、用电线路及设备安装规范、车辆行驶线路固定、施工场地围挡、施工人员胸卡及出入证、坑口围栏、排水系统畅通、清除建筑垃圾。文明施工基层文明施工体系上级单位监督检查项目部例行检查文明施工监督作业过程文明施工:落实业主各项制度及监理要求、设备配套及施工队伍专业化、配合监理隐蔽工程检查、搞好劳动保护、清理现场恢复环境。生产生活环境文明:临建布置有序合理、搞好“三废处理”、便道养护、洒水减尘、控制设备噪音、建好“职工之家”。外部施工环境文明:同各级政府紧密联系、遵守地方法规、融洽各方关系。市城管部门监督图14.1.3-1 文明施工保证体系图(7)主要管理人
224、员在现场佩带胸卡,施工人员戴工地出入证。进入现场人员必须戴安全帽。(8)所有坑(洞)口均按规定设置围栏。(9)施工过程中,保持施工现场道路畅通,排水与污水处理系统处于良好状态,并设专人随时清除建筑垃圾,保持场容地貌的整洁。在车辆、行人通行的区域施工时,设置醒目的施工标志。(10)施工现场合理规划布置,施工区、材料存放区和现场管理用房区分区安排,修建符合城市卫生标准的卫生设施,照明设施齐全,场内各种管线布置合理规范。(11)施工过程中做好现场安全保卫工作,外来人员和闲散人员未经同意一律不准进入现场。(12)建立和执行防火管理制度,设置符合要求的消防设施并保持完好状态。使用易燃易爆材料时,采用相应
225、的消防安全措施。14.1.3.2 重点抓好作业过程中的规范作业与文明施工(1)积极服从和认真落实业主制订的各项管理制度,严格按照设计文件和监理工程师批准的施工方案实施。(2)信守承诺,按计划上齐配套的施工设备和专业队伍。(3)充分利用机械作业,实行专业化施工、工厂化生产、标准化作业,提高工效,降低劳动强度。(4)工程完工一月之内,清理施工现场,恢复环境。(5)在抓好内控的基础上,积极配合监理工程师做好施工过程中的隐蔽工程检查。(6)结合现场实际,搞好劳动保护。暗挖段加强通风,混凝土和土方施工注意防尘降尘。(7)施工期间,每月组织一次文明安全施工检查,检查结果作为对项目经理业绩考核的重要依据。1
226、4.1.3.3 文物保护措施(1)认真学习文物保护法,增强文物保护意识。让所有施工人员真正懂得文物属国家所有,是珍贵的国家财产,必须倍加珍惜,悉心爱护。(2)施工前了解文物古迹分布情况,在其邻近施工时,加强观察,谨慎作业。(3) 若工程项目位于文物保护区域附近,施工前必须制定可行的施工方案和文物保护措施,上报业主,批准后方可施工。(4) 施工过程中一旦发现文物,立即停止施工,采取必要措施保护现场,防止其被移动或损坏,并立即通知业主和文物主管部门,严格按照业主和文物主管部门的意见处理,确保文物安然无恙。14.1.3.4 创建良好的生产生活环境(1)临建设施满足工程使用要求,布置井然有序,便利操作
227、。(2)搞好“三废”处理,保持环境清洁,美化场区环境。(3)道路与场区经常洒水,渣土堆放加以遮盖,场区空地栽花种草进行绿化,减少扬尘。(4)采用低噪音机械设备,并采用隔音材料进行围蔽,不安排噪声大的机械夜间作业。14.1.3.5 努力创造宽松的外部施工环境加强与街道居委会和工程所在区的派出所紧密联系,开展便民、爱民活动,取得人民群众的支持和理解,共同搞好文明共建工作。同交通管理部门密切协作,做好工程施工期间的交通(车辆与人流)疏解。积极主动融洽各方关系,营造祥和顺畅的施工环境。14.2 环境保护体系及措施14.2.1 环境保护目标和指标14.2.1.1 环境保护目标噪音、粉尘不超过国家规定的三
228、级标准,废气、废水(液)、废弃物按行业规定处理。14.2.1.2 环境保护指标在工程施工期间,噪音、振动、废水、废气和固体废弃物的影响满足国家和xx市有关法规的要求,保护城市生态。14.2.2 环境保护体系建立健全环境保护组织机构,成立以项目经理为组长的环境保护领导小组,环境保护部为日常管理部门。真正从制度上、组织上、经济上建立起完善的环保体系,确保各项环保工作落实到位。环境保护组织机构见下图所示。环境保护领导小组组长:项目经理副组长:项目副经理副组长:项目总工程师施工队长(兼环保监督员)生活营区环保监督员环境保护部设负责人1人,环保员3人各施工作业点环保监督员流动巡查环保监督员领导层管理层实
229、施层图14.2.2-1 环境保护组织机构图遵循“遵守法规、减少污染、减尘降噪、持续改进”的环境保护方针,按照ISO14000标准建立健全环境保护体系,贯彻国家和地方有关环境保护方面的法律、法规,定期不定期地召开环境保护会议。研究加强环境保护的具体措施,并贯穿于整个施工生产,逐级签订环境保护责任合同,使各级明确自己的环保目标,制定好各自的环保规划,达到全员参与,全面贯彻的目的。14.2.3 环境保护内容本着“以人为本”的原则,以最大限度地减少施工活动给周围群众造成的不利影响为目的,同时注意保护城市资源和文化遗产。14.2.3.1 居民住宅减少扬尘、废气对居民生活环境和周围活动区域的污染;避免封闭
230、交通、施工现场占地、施工垃圾、泥浆水外溢等给居民生活带来的不便;把施工噪音、振动给居民的正常休息,特别是夜间休息的影响减少到最小。14.2.3.2 文教将施工噪音、振动对日间正常授课和住校学生夜间休息的影响最大限度的减小;由于人群高度密集,特别要注意施工安全,避免火灾、爆炸等恶性事故的发生。14.2.3.3 医院做到不影响医院的正常诊疗活动,将施工噪音、振动对住院病人休息的影响减少到最小;施工占地不阻塞就医通道。14.2.3.4 重要建筑物做到施工噪音、振动不影响建筑物内的正常工作,施工不影响重要建筑物的景观形象。14.2.3.5 市政设施保护各类市政设施及其使用功能,改、移各类市政设施要经批
231、准,损坏负责修复;排入城市下水道的施工废水要处理达标。14.2.3.6 大环境做到污染物达标排放,尽量减少各类污染物的排放总量,污染物和废弃物的处理、处置符合法规要求。14.2.4 主要环境污染及其特征14.2.4.1 噪音施工噪音包括施工现场产生的噪音和车辆运输产生的噪音,这些噪声源分为固定噪声源和流动噪声源两种。施工机械在进行施工作业时产生的噪音成为对临近敏感点有较大影响的固定噪声源。根据xx市有关规定,重型运输车辆只有在夜间至凌晨才能进入市区,本工程的材料和弃土运输量较大,重型运输车辆在夜间的装卸、运行成为影响现场临近区域和沿线敏感点的流动噪声源。14.2.4.2 水污染水污染主要有施工
232、废水和施工人员生活污水。其中施工废水含泥量高,有可能堵塞市政下水系统。14.2.4.3 大气污染挖土、拆除、装卸、运输、回填、夯实等施工过程和开挖面、露天堆场等区域会产生大量扬尘,扬尘在大风天气和旱季较为严重,是主要的大气污染。此外,各种施工机械、运输车辆等排放的废气也对大气造成污染。14.2.4.4 固体废弃物主要有工程弃土、建筑废料和施工人员的生活垃圾。14.2.5 环境保护工作内容强化认识,加强领导,全面开展环保工作。环境管理逻辑框图见下图所示。加强环保意识,遵守环保法规,把环境保护纳入工程建设中的一项重要工作,并贯彻施工全过程。结合现场实际,在抓好环保全面工作的基础上,确立环保重点目标
233、,制定具体措施。层层落实责任制,把环保工作作为考核项目的重要指标,严明奖罚。与当地环保部门签订环保协议,设立投诉电话,接受社会监督。认真学习贯彻国家及xx市的环保法规及有关规定,加强宣传教育力度,增强环境保护的自觉性。工程竣工后,在一个半月内拆除临时建筑设施并清理临时占地,对业主要求保留的临时建筑设施,必须办理移交手续。在施工场地周围张贴告示,以求得附近居民的理解和配合。环 境 管 理规划和准备敏感点和环境影响法规和其它要求环保目标和指标环保工作方案实施和运行机构、职责、培训运行控制和施工管理应急准备和响应信息交流和文件管理检查和纠正现场检查、监督不符合时纠正、预防环 境 监 测环 境 审 核
234、图14.2.5-1 环境管理逻辑框图14.2.6 对影响环境保护的主要因素的控制措施14.2.6.1 施工噪音控制施工场界噪声符合建筑施工场界噪声限制(GB12523-90)的要求。主要噪声源和钻机、卷扬机、搅拌机、空压机等噪音比较大的机械均设置消音装置,采用有效的吸声、隔音材料施做封闭隔声屏,控制施工噪音,确保离开施工作业区边界30m处噪音小于70dB,撞击噪音最大不超过90dB。同时尽可能避免夜间施工。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;每日22时至次日6时禁止强噪声施工。在本工程场地四周设围挡,以便和外界较繁华的交通要道隔离。夜间施工经批准领取“夜间施工许可证”或“
235、昼夜施工认可证”,并严格按照xx市夜间施工有关规定执行。噪声超标时一定采取措施,对超标造成的危害,向受此影响的组织和个人给予赔偿。确定施工场地布局合理,优化作业方案和运输方案,尽量减少施工对周围的影响,减少噪声的强度和敏感点受噪声干扰的时间。在有电力供应时,不使用自备发电机,以减少噪音。14.2.6.2 施工与生活污水处理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)。要在工程开工前完成工地排水和废水处理设施的建设,并保证工程的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。现场污水排放设沉淀池,对
236、施工废水进行沉淀净化,并用于场地内运输道路的洒水降尘,沉淀池的大小根据排水量和所需沉淀时间确定。生活区设置化粪池。油料的储存、使用、保管由专人负责,防止油料跑、滴、漏污染土壤及水体。14.2.6.3 大气污染控制对易产生粉尘,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,保持地面湿度。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。土、石、砂、水泥等材料运输和堆放进行遮盖和密封,减少污染。严禁在施工现场焚烧任何废弃物和会产生有害气体、尘烟、臭气的物质,熔融沥青等有毒、有害物质时,要使用封闭和带有烟气处理装置的设备。水泥等易飞扬细颗粒
237、散体物料应尽量安排在库内存放,堆土场、散装物料的露天堆放场要压实、覆盖。选择合格的运输单位,场地出口设冲刷池,并设专人对所有进出场地的车辆进行冲洗,严禁遗洒;运碴车辆,碴土应低于槽帮10cm并用苫布等覆盖,严防落土掉碴污染道路、影响环境。拆除构造物时要有防尘遮挡,适量洒水。采用符合烟尘排放规定的清洁燃气炉灶。优先选用电动机械,尽量减少内燃机械对空气的污染。尾气超标的汽车禁止上路行驶。施工现场要在施工前做好施工道路的规划和设置,临时施工道路基层要夯实,路面要硬化。14.2.6.4 固体废弃物的处理合理调配土方,减少回填土的堆放时间和堆放量,堆土场周围加护墙、护板,表面用盖布苫盖。选择有资质的运输
238、单位,及时清运施工弃土和淤泥渣土;建立登记制度,防止中途倾倒事件的发生并做到运输途中不撒落。选择对环境影响小的出土口、运输路线和运输时间。剩余料具的包装及时回收、清退,对可再利用的废弃物回收利用,各类垃圾及时清扫、清运,分类存放,不得随意倾倒,尽量做到每班清运,每日清运。保证回填土的质量,不得将有毒有害物质和其它工程废料、垃圾用于回填。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。教育施工人员养成良好的卫生习惯,不随地乱丢垃圾、杂物,保持施工现场的整洁。生活垃圾必须随时处理或集中加以遮蔽,妥善处理,保持场容整洁。14.2.6.5 地下管线保护
239、对施工中遇到的各种管线,先探明后施工,施工中做好防护,并做好地下管线的抢修预案。妥善保护各类地下管线,确保城市公共设施的安全。市政管线的迁移和保护按法规要求进行,履行报批手续。14.2.6.6 既有交通设施保护施工场地紧临既有交通干道,施工中要严密监测,不破坏原有设施和影响行车。15 盾构雨季施工15.1 盾构雨季施工目标确保盾构施工各工序连续,盾构安全顺利掘进,保质保量完成施工任务。雨季施工要因时因地因工程制宜,同时要求经济合理的保证施工质量和进度。15.2 盾构雨季施工措施雨季施工前认真组织有关人员分析雨季施工生产计划,根据预计施工项目编制雨季施工措施,所需材料要在雨季施工前准备好,成立防
240、汛领导小组,制定防汛计划和紧急预防措施。夜间设专职的值班人人员,保证昼夜有人值班并做好值班记录,同时要设置预报员,负责接收天气预报。组织相关人员进行一次全面检查,检查施工现场的和准备工作,包括临时设施、临电、机械设备防御、防护等项工作。检查施工现场及生产生活基地的排水设施,通各种排水渠道,清理排水口,保证雨天排水通畅。在雨季来之前,盾构施工场地内的高大建筑物及机械设备,如龙门吊和加工厂等,安全部门要对避雷装置做一次全面检查,确保防雷安全,并对主要分项工程采取相关措施。(1)认真做好现场排水工作,使现场排水畅通,不积水。(2)雨季来临前,对施工现场的临时用房进行一次全面检修。临时用房的室内地坪高
241、出地面积水线,特别是水泥库房,应高出积水线50公分,并做好防潮处理。(3)雨季来临前对施工现场的机电设备进行一次检修,检查电路是否埋设牢固,避雷是否可靠,需要防雨的设备,应配备防雨设施。(4)雨季施工时,对现场的安全设施应加强检查,发现隐患及时处理。(5)雨季施工,应加强对盾构施工同步注浆浆液所用砂、石含水率的测定,一边及时调整砼的配合比。(6)加强值班工作,特别是夜间。施工现场专人巡逻,发现险情,及时组织抢险。16 专项应急预案16.1 盾构始发突发风险事件16.1.1 风险特点(1)盾构始发是盾构法施工中比较容易发生事故的施工工序,国内外盾构工程实践中常有大事故发生在此工序;(2)盾构始发
242、事故发生的主要原因有端头土体加固设计不合理,如加固方法不当,加固范围不足,加固效果难以达到设计要求,洞门结构和围护结构存在缺陷,洞门防水措施不合理,始发托架和反力架存在设计和施工双方面的问题;(3)盾构始发施工过程中所发生的事故大多数是由洞口土体不稳和渗漏所致,这类风险事故发生的特征是:围护结构开始局部拆除时加固土体稳定性和渗透性都满足要求,但是随着围护结构拆除过程的进行及对土体的的震动等影响,开始有水和砂从从洞口加固段土体中渗漏出来,如果此时不及时采取止水措施,将会产生大的水土流失,引起地表沉陷,甚至造成盾构始发或到达的失败;(4)盾构始发事故所造成的严重后果主要有地表沉陷,始发的失败,重要
243、管线的破裂,建筑物倾斜,失稳,大量水土涌入盾构始发或到达区域。16.1.2 预防措施(1)对盾构始发端头加固设计方法,范围与可行性等进行严格的审查,确保设计的合理性,可实施性和安全性;(2)对围护结构,洞门结构,防水措施和端头加固效果,始发架和反力架进行严格的审查和复核;(3)控制盾构掘进速度,土压,总推力和刀盘扭矩,加强周边建筑物沉降,相邻管线沉降和地表沉降的监测;(4)对始发区域周围重要建筑物的结构形式和基础形式进行调查,根据需要采取必要的加固措施。16.1.3 应急措施(1)组织技术人员和相关专家迅速查明现场的实际情况(如洞门漏水/漏砂发生的时间,地点、部位、原因、过程、已采取的措施以及
244、可能发展趋势导致的后果等),在确保安全的前提下运用拍照,录像等手段取得资料,为现场事故分析提供相关资料;(2)根据现场事故情况,在分析工程地质资料,水文资料和相关设计,施工和地面环境资料的基础上,由技术负责人召开简短的技术会议确定采取的应急措施(如临时排水、注水、封堵、注浆等);(3)项目管理人员、技术人员和施工人员根据应急措施对事故进行救援,并在施工的过程中严密关注事故的发展趋势和出现的新情况,及时沟通并根据现场情况对应急措施进行优化和调整;(4)救援施工应密切注意周围环境的变化,采取相关的应急措施,防止事态的进一步的发展和避免次生灾害的发生;(5)加强对周边环境的监控,尤其是重要管线和重要
245、地面建筑物,提前弄清相关产权单位的联系方式,当险情发生时立即与相关产权单位联系;(6)救援过程中要及时与紧急救援物资单位联络,保证物资供应渠道畅通。16.1.4 应急救援设备、物资配备注浆设备、水泵、砂子、石子、水玻璃、浆液搅拌设备、钢管、型钢、砂袋、相关工程设备(吊车、特殊钻凿设备)、隧道与地面的通讯设备等。16.1.5 注意事项(1)盾构始发事故发生率比较高,一定要做好相关预防措施,防止应急救援过程中发生人员伤亡事故;(2)采取相关措施,防止救援过程中次生工程和环境灾害的发生;(3)严格施工恢复程序,防止施工恢复中出现三次灾害;(4)确保隧道和地面的通讯畅通,至少有两套(无线和有线)通讯设
246、备。16.2 隧道进水风险事件16.2.1 风险特点灾害性天气、上水管/污水管崩裂、盘龙江河水下渗等突发事故引起的突然性质的隧道外部水涌入隧道。16.2.2 预防措施(1)加强对区间盾构隧道周边地质环境资料的掌握,特别是上水管/污水管、河道的分布、管径、压力、埋深及相关地层条件;(2)对灾害性天气情况及时、持续了解其发展状况,并作出相关的准备措施。16.2.3 应急措施(1)跟据历史最高水位记录,设置必要的防水结构和采取相应的措施;(2)采用水泵抽水,保证隧道内进水不至于产生大的安全风险事故;(3)在隧道洞口附近设置砂袋和水泥袋等止水措施,防止水从洞口进入隧道内部。16.2.4 应急救援设备、
247、物资配备水泵、砂袋、防水布、水泥、砂子、石子、粘土、相关工程机械(吊车等)、隧道与地面的通讯设备等。16.2.5 注意事项(1)及时掌握汛情通报;(2)救援过程中采取相关措施保证救援人员安全,防止发生人员伤员事故;(3)严格施工恢复程序,防止施工恢复程序中出现次生灾害;(4)确保隧道和地面的通讯畅通,至少有两套(有线和无线)通讯设备。16.3 盾构内进水风险事件16.3.1 风险特点(1)盾构内进水事故主要有三种:盾构姿态不好或者铰接密封本身存在缺陷引起的盾构铰接处漏水、漏砂或涌水、涌砂;盾尾密封刷损坏引起的盾尾漏水、漏砂和涌水、涌砂;管片错台和破裂引起盾构隧道内进水事故;(2)盾构内进水事故
248、一般与盾构设备损坏和操作不当有关,盾构施工过程中必须严格监控盾构操作、盾构姿态和设备工作状态;(3)盾构内进水造成的严重后果有管片下沉、管片间开裂、盾构下沉、地表下沉、建筑物倾斜和重要管线破裂等。16.3.2 预防措施(1)加强对区间盾构隧道周边工程地质资料、水文资料和环境资料的掌握;(2)盾构施工过程中经常对盾尾铰接和密封情况进行检查,及时修补损坏的交接密封、盾构密封和更换损坏的盾尾密封刷;(3)盾构施工过程中调整好盾构姿态,防止盾构铰接处漏水、漏砂,一旦出现盾构铰接处漏水,漏砂现象,及时启动盾尾铰接紧急密封并进行相关处理;(4)严格控制盾构总推力,防止推力过大,顶裂管片引起进水事故;(5)
249、严格控制盾构推进速度,确保推进速度和同步注浆速度相适应,在水、砂、压力共存的地层推进时,防止管片错台过大导致止水橡胶条密封失效,引起管片间漏水漏砂。16.3.3 应急措施(1)组织技术人员和相关专家迅速查明现场的实际情况(如洞门漏水/漏砂发生的时间,地点、部位、原因、过程、已采取的措施以及可能发展趋势导致的后果等),在确保安全的前提下运用拍照,录像等手段取得资料,为现场事故事故分析提供相关资料;(2)根据现场事故情况,在分析工程地质资料,水文资料和相关设计,施工和地面环境资料的基础上,由技术负责人召开简短的技术会议确定采取的应急措施(如临时排水、注水、封堵、注浆等);(3)项目管理人员、技术人
250、员和施工人员根据应急措施对事故进行救援,并在施工的过程中严密关注事故的发展趋势和出现的新情况,及时沟通并根据现场情况对应急措施进行优化和调整;(4)救援施工应密切注意周围环境的变化,采取相关的应急措施,防止事态的进一步的发展和避免次生灾害的发生;(5)加强对周边环境的监控,尤其是重要管线和重要地面建筑物,弄清相关产权单位的联系方式,当险情发生时立即与相关产权单位联系;(6)救援过程中要及时与紧急救援物资单位联络,保证物资供应渠道畅通。16.3.4 应急救援设备、物资配备注浆设备、水泵、砂子、石子、水玻璃、浆液搅拌设备、钢管、型钢、砂袋、相关工程设备(吊车、特殊钻凿设备)、隧道与地面的通讯设备等
251、。16.3.5 注意事项(1)施工过程中加强对盾构设备的保养和维修;(2)采取相关措施,防止救援过程中次生工程和环境灾害的发生;(3)严格施工恢复程序,防止施工恢复中出现三次灾害;(4)确保隧道和地面的通讯畅通,至少有两套(无线和有线)通讯设备。16.4 管线变形过大风险事件16.4.1 风险特点(1)盾构下穿越管线,引起管线变形过大;(2)管线变形过大造成的严重后果主要有管线破裂,地表塌陷等。16.4.2 预防措施(1)严格控制盾构的施工参数,避免对地层扰动过大;(2)采取合适的地层改良措施,改善土体的流塑性,保证进出土顺畅并有效控制出土量;(3)确定与开挖地层相适应的同步注浆配比、量和注浆
252、压力,并及时进行二次补浆;(4)注浆均匀,压力适中,根据推进速度的快慢调整注浆量,做到注浆量与推进速度相适应;(5)采取措施提高浆液和搅拌的质量,保证浆液的和易性、流塑性、初凝强度等;(6)保证盾尾钢丝刷密封功能正常;(7)加强施工监测,切实做到盾构施工的信息化管理。16.4.3 应急措施(1)开挖并暴露管线,对其进行合理适当的保护;(2)根据管线监测情况,及时调整盾构施工参数,如控制推进速度,土仓压力,同步注浆压力和注浆量、出土量、刀盘扭矩和总推力等;(3)根据建筑物及周边地面变形情况及时调整注浆量、注浆部位、对沉降大的部位采取补压降措施;(4)采取措施提高浆液和搅拌的质量,保证浆液的和易性
253、、流塑性、初凝强度等;(5)根据管线及周边环境情况,在管线与隧道之间或管线底部基础,采取隔离桩树根桩等或注浆加固隔断减少盾构施工对其影响;(6)必要时从管片上进行壁后注浆;(7)联系管线产权部门,并配合产权部门对局部已产生边形,但还不影响周边环境的管线进行修补;(8)加强监测施工,实施动态信息化施工管理。16.4.4 应急救援设备、物资配备注浆设备、水泵、砂子、石子、水玻璃、浆液搅拌设备、钢管、型钢、砂袋、相关工程设备(吊车、特殊钻凿设备)、隧道与地面的通讯设备等。16.4.5 注意事项(1)采取相关措施,防止救援过程中次生工程和环境灾害的发生;(2)严格施工恢复程序,防止施工恢复中出现三次灾
254、害;(3)确保隧道和地面的通讯畅通,至少有两套(无线和有线)通讯设备。16.5 电瓶车溜车事故风险事件16.5.1 风险特点在电瓶车水平运输过程中,由于线路坡度大、坡长,容易发生溜车事故,溜车事故危害性较大,对隧道内作业人员、设备及电瓶车本身的破坏也危害极大。16.5.2 预防措施(1)电瓶车驾驶员作为特殊作业人员必须持证上岗;(2)电瓶车驾驶员必须熟悉电瓶车的状况,上岗之前要有老司机带一周以上才允许独立操作;(3)对电瓶车的性能、完好率由项目部机电部负责,必须定期进行检查保养维修维护,保证车辆的良好状态;(4)制定细致的电瓶车操作规程,要求电瓶车司机严格遵守;(5)在掘进期间,在电瓶车走形区
255、域内的交叉施工作业必须做好安全防护,作业人员通过教育必须明白自身的安全环境,包括电瓶车的溜车伤害;(6)在始发端头设置足够强度的防溜车挡头;(7)电瓶车停车时必须安放防溜铁鞋;(8)为防止在溜车初期驾驶员手忙脚乱,不能实施紧急制动,加工紧急制动铁锚,在刹车失灵的时候通过抛出铁锚制动;(9)严禁电瓶车司机疲劳驾驶、打瞌睡,这是发生溜车事故的重要原因,也是关键预防点;(10)严禁电瓶车司机酒后驾驶电瓶车;(11)严禁电瓶车“带病”工作。16.5.3 应急措施(1)如发生电瓶车溜车事故,司机应该及时采取制动措施。如不能有效制动,司机不能慌张,及时抛出铁锚制动,并及时联系电瓶车可能到达的位置,要求其及
256、时放好“挡鞋”;(2)事故发生后,事故现场应急专业组人员应立即开展工作,及时发出报警信号,互相帮助,积极组织自救;(3)如发生人员受伤事故,及时清理出疏散通道,将受伤人员运出至地面,及时抢救和送至医院。16.5.4 应急救援设备、物资设备担架、面包车、急救箱、应急灯、对讲机、扩音器、电话/内线电话等。16.5.5 注意事项(1)对电瓶车司机进行严格的教育,要求其做好电瓶车的日常检修和按规定操作,将电瓶车发生溜车事故的可能性减至最小;(2)加强对电瓶车轨道的日常检查和维修,发现轨距不复合要求时要及时调整。如发现轨道松动,要及时紧固;(3)电瓶车司机上岗前,要做好对其安全教育,确保司机懂得如何处理
257、电瓶车溜车事故;(4)洞口、洞内以及盾构机上的通讯一定要畅通,如发生电瓶车溜车事故,各方要及时取得联系,互动防止事故发生。16.6 盾构掘进安全风险事件16.6.1 风险特点在盾构法隧道掘进与管片拼装工程施工中,工序多,设备和人员分布面广,交叉作业点多,具体体现在:(1)掘进的过程中,同步注浆、二次注浆人员操作,皮带机出渣土不停的运转;(2)管片拼装过程中,拼装机起吊管片旋转就位,空间小,不注意就有机械伤害的可能;(3)管片拼装前,大多数情况下须清螺旋机下面的渣土,空间小,工作量大,人员疲劳易受伤害;(4)管片输送小车与连接桥之间的空隙是伤人的危险区域;(5)管片拼装时抓举头的强度、质量、磨损
258、程度、撑靴有否紧靠等等都可能产生安全事故;(6)电瓶车经常进出台车,有时轨道组在接长轨道,存在交叉施工问题:(7)电瓶车在进入台车的两侧空隙理论上只有15cm,由于渣土斗土倒不干净,在电瓶车是歪的,容易碰撞台车,有时挂到两侧设备;(8)掘进过程中,各种高压油管满负荷工作,压力大,一旦爆管对人员的潜在伤害大;(9)二次注浆中水玻璃碱性大,操作不慎对眼睛等敏感部位的伤害大;(10)较软落地层开仓作业时人员的安全问题。16.6.2 预防措施(1)各岗位操作人员要持证上岗,在日常的使用过程中应经常检查设备的工作性能是否完好;(2)对各分项工程下达详细的技术交底,对工人进行全面的教育,保证其对各分项工程
259、的施工水平和各机械的操作技能比较熟悉。16.6.3 应急措施(1)对机械停机,电气设备要立即停电。如有人员伤亡则应立即进行就地抢救后及时送医院治疗;如无人员伤亡则应立即组织力量进行检查维修尽快排除故障恢复生产;(2)示警并及时通知就近工人,电话通知隧道内盾构机上人员躲避和采取措施保护设备;(3)采用现有药品装备进行抢救同时电话通知地面救援然后及时将伤员运往地面救治。16.6.4 应急救援设备、物资设备担架、面包车、急救箱、应急灯、对讲机、扩音器、电话/内线电话等。16.6.5 注意事项(1)现场施工工人必须严格按照操作规程操作设备,按照技术交底施工,听从现场技术人员指挥;(2)现场工人不违章作
260、业,管理人员不违章指挥;(3)施工前要对工人做好安全技术交底,对其在工作时可能遇到的危险及处置措施说与他们,要求其牢记。16.7 建/构筑物变形过大风险事件16.7.1 风险特点(1)盾构近距离穿越或者下穿建筑物,引起建筑物变形过大;(2)建筑物变形过大引起的严重后果主要有建筑物倾斜、开裂、倒塌,威胁建筑物内人员的财产安全。16.7.2 预防措施(1)施工前对建筑物结构形式,基础形式进行调查,根据需要进行必要的加固措施;(2)严格控制盾构的施工参数,避免对地层扰动过大;(3)采取合适的地层改良措施,改善土体的流塑性,保证进出土顺畅并有效控制出土量;(4)确定与开挖地层相适应的同步注浆配比、量和
261、注浆压力,并及时进行二次补浆;(5)注浆均匀,压力适中,根据推进速度的快慢调整注浆量,做到注浆量与推进速度相适应;(6)采取措施提高浆液和搅拌的质量,保证浆液的和易性、流塑性、初凝强度等;(7)保证盾尾钢丝刷密封功能正常;(8)根据建筑物及周边地面状况,适当布置地面预注浆设施,及时进行地面跟踪注浆;(9)加强施工监测,切实做到盾构施工的信息化管理。16.7.3 应急措施(1)对建筑物的变形情况加强监控,并迅速将监测数据上报技术负责人和项目负责人;(2)根据现场监测的建筑物变形数据,在分析工程地质材料,水文地质资料和相关设计,施工和设备资料的基础上,由技术负责人召开简短的技术会议确定采取的应急措
262、施(如地面跟踪注浆,二次注浆等);(3)根据地面建筑物监测情况,及时调整盾构施工参数,如控制推进速度,土仓压力,同步注浆压力和注浆量、出土量、刀盘扭矩和总推力等;(4)根据建筑物及周边地面变形情况及时调整注浆量、注浆部位、对沉降大的部位及时进行二次补浆;(5)损坏的盾尾刷及时更换,或在盾尾内垫棉絮或海绵,对盾尾进行堵漏;(6)布置地面注浆管,及时进行地面跟踪注浆;(7)必要时从管片上进行壁后二次注浆;(8)加强监测频率和提高监测要求。16.7.4 应急救援设备、物资配备注浆设备、水泵、砂子、石子、水玻璃、浆液搅拌设备、钢管、型钢、砂袋、相关工程设备(吊车、特殊钻凿设备)、隧道与地面的通讯设备等
263、。16.7.5 注意事项(1)穿越建筑物前必须对盾构及其配套设备进行检查,对有问题设备及时维修和更换;(2)施工过程中加强对盾构设备的保养和维修;(3)采取相关措施,防止救援过程中次生工程和环境灾害的发生;(4)严格施工恢复程序,防止施工恢复中出现三次灾害;(5)确保隧道和地面的通讯畅通,至少有两套(无线和有线)通讯设备。16.8 盾尾刷更换风险事件16.8.1 风险特点(1)盾构机在掘进过程中,特别是在长距离掘进时,往往会由于盾尾密封油脂加注量不足、盾构机姿态调整过猛等原因,致使盾尾密封刷损坏。如果盾尾密封性能不良,大量地下水充破损的盾尾渗流到隧道内,后果将不堪设想。造成个别部位地面沉降严重
264、超过警报值。盾尾密封刷损坏引起的盾尾漏水、漏砂和涌水、涌砂。(2)盾尾刷的更换应尽量避免在软土层部位更换盾尾密封刷。软土层部位盾构机在自重的作用下,容易发生低头。一旦发生盾构机低头就较难处理。(3)盾构内进水造成的严重后果有管片下沉、管片间开裂、盾构下沉、地表下沉、建筑物倾斜和重要管线破裂等。(4)盾尾密封刷更换需要进行焊接作业:先将旧的盾尾刷拆除,在将新的盾尾刷焊接到盾尾。焊接前必须对盾尾刷后部25环的管片进行壁后二次注入水泥水玻璃双液浆,将管片与地层之间的流水通道完全封死,防止地下水通过盾尾进入盾构机内而给更换、焊接施工造成不便。在注浆机二次注浆过程中,注浆压力一定要合理控制。若注浆压力过
265、大,将产生一系列的危害:管片间的街头可能受到破坏,容易使管片错台,有可能引发重大工程事故;引起地表的有害隆起;破坏管片衬砌;加重盾尾密封刷进一步损坏。若注浆压力过小,则无法保证注浆量,注浆将达不到预计的效果,且注浆层会有余留空隙,不仅地层将会向隧道方向移动,产生较大幅度的沉陷,而且管片与地层之间的流水通道不能完全封死,地下水可能通过盾尾进入盾构机内,给更换、焊接施工造成不便。16.8.2 预防措施(1)加强对区间盾构隧道周边工程地质资料、水文资料和环境资料的掌握;(2)盾构施工过程中每掘进5环对盾尾铰接和密封情况进行检查,及时修补损坏的交接密封、盾构密封和更换损坏的盾尾密封刷;盾构机下穿近日隧
266、道前20环请公司派工作组对盾构机刀盘刀具及盾尾密封进行一次专项检查,有必要情况下邀请厂家派专业人员进行检查。(3)盾构施工过程中调整好盾构姿态,防止盾构铰接处漏水、漏砂,一旦出现盾构铰接处漏水,漏砂现象,及时启动盾尾铰接紧急密封并进行相关处理;(4)严格控制盾构总推力,防止推力过大,顶裂管片引起进水事故;(5)严格控制盾构推进速度,确保推进速度和同步注浆速度相适应,在水、砂、压力共存的地层推进时,防止管片错台过大导致止水橡胶条密封失效,引起管片间漏水漏砂。16.8.3 应急措施(1)组织技术人员和相关专家迅速查明现场的实际情况(如洞门漏水/漏砂发生的时间,地点、部位、原因、过程、已采取的措施以
267、及可能发展趋势导致的后果等),在确保安全的前提下运用拍照,录像等手段取得资料,为现场事故事故分析提供相关资料;(2)根据现场事故情况,在分析工程地质资料,水文资料和相关设计,施工和地面环境资料的基础上,由技术负责人召开简短的技术会议确定采取的应急措施(如临时排水、注水、封堵、注浆等);(3)项目管理人员、技术人员和施工人员根据应急措施对事故进行救援,并在施工的过程中严密关注事故的发展趋势和出现的新情况,及时沟通并根据现场情况对应急措施进行优化和调整;(4)救援施工应密切注意周围环境的变化,采取相关的应急措施,防止事态的进一步的发展和避免次生灾害的发生;(5)加强对周边环境的监控,尤其是重要管线
268、和重要地面建筑物,弄清相关产权单位的联系方式,当险情发生时立即与相关产权单位联系;(6)救援过程中要及时与紧急救援物资单位联络,保证物资供应渠道畅通。16.8.4 应急救援设备、物资配备注浆设备、水泵、砂子、石子、水玻璃、浆液搅拌设备、钢管、型钢、砂袋、相关工程设备(吊车、特殊钻凿设备)、隧道与地面的通讯设备等。16.8.5 注意事项(1)施工过程中加强对盾构设备的保养和维修;(2)采取相关措施,防止救援过程中次生工程和环境灾害的发生;(3)严格施工恢复程序,防止施工恢复中出现三次灾害;(4)确保隧道和地面的通讯畅通,至少有两套(无线和有线)通讯设备。16.9 南太桥桥基不均匀沉降风险事件16
269、.9.1 风险特点(1)盾构下穿南太桥,引起桥梁基础变形过大;(2)建筑物变形过大引起的严重后果主要有桥梁倾斜、开裂,威胁交通安全。16.9.5 主要应急措施16.9.5.1桥基变形过大应急措施(1)立即停止掘进;启动应急预案。(2)组织有关技术人员查找天桥变形过大的原因,并及时消除;(3)邀请相关有资质的单位,对桥梁通行能力进行评估,并进行结构加固和修补;(4)加强监测频率,强化监测措施和要求;(5)调整优化掘进施工参数和工艺。16.9.5.3 应急救援设备、物资配备注浆设备、水泵、砂子、石子、水玻璃、浆液搅拌设备、钢管、型钢、砂袋、相关工程设备(吊车、特殊钻凿设备)、隧道与地面的通讯设备等
270、。16.10 盾构较长时间停机风险事件(1)停机前根据具体的停机时间制定详细的停机方案与计划,安排监测和相关人员负责停机期间的工作。(2)作好停机前最后一环的掘进,停机时的土仓压力比设定压力略大。(3)根据同步注浆的初凝时间,安排停机5-7小时后,再掘进50-100mm。掘进过程中不进行注浆和出土,防止浆液凝固盾构尾部的密封刷。(4)如果停止时间较长,通过膨润土加入系统在盾构周围注浆,保持地层稳定,同时防止周围土体与盾构固结,避免再次掘进时摩擦力过大。(5)加强对盾构土仓压力的监测和调整,根据地层情况确定土仓压力警戒值。当土仓压力低于警戒值时,通过膨润土系统加入泥浆来保持土仓压力。(6)加强对
271、地面的监测,及时反映地面的变形情况。16.11 应急预案根据中华人民共和国安全生产法、建设工程安全生产管理条例、国家处置城市地铁事故灾难应急预案、工程建设重大事故报告和调查程序规定(建设部令第3号)等有关法律、法规,以及xx市各项安全管理规定,本着“安全第一,预防为主”、“保护人员安全优先,保护环境优先”的方针,“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则,结合项目经理部在工程施工过程中可能发生的各类紧急事故的应急救援方法及程序,特制订具有可操作性的基坑坍塌、掩埋事故的应急预案,防患于未然,最大限度地减小事故发生的概率,防止事态的恶化,减轻事故的后果。16.11.1 组织机构及职责1、组织
272、机构的成立为了应对现场突发情况,有效的控制事态发展,根据应急总预案,成立应急救援领导小组。由项目经理陈友彬担任应急救援领导小组组长,由总工程师卢凯、副经理王一泽和安全总监张翔友担任副组长,由孙震、冉勇洲、郑昌波、陈明辉、张守亮、管小明、高建民任组员,下辖抢险组、救护组、疏导组、保障组、善后组、事故调查组六个小组,指挥现场应急救援行动,应急救援组织机构如图16.11-1所示。应急办公室设在项目工程部,24小时值班。保障组抢险组王一泽张守亮管小明组长:陈友彬副组长:张翔友副组长:王一泽副组长:卢 凯疏导组救护组善后组事故调查组王一泽孙 震高建民卢 凯郑昌波卢 凯陈明辉张翔友孙 震张翔友冉勇洲图16
273、.11-1 应急救援组织机构图2、组织机构主要职责(1)应急救援领导小组组长主要职责发布应急救援预案的启动命令;分析紧急状态,确定相应的报警级别,根据现场情况进行指挥和协调;应急评估、确定升高或降低应急警报级别;事故扩大时,请求外部援助;应急撤离,避免造成更多的人员伤亡。(2)应急救援领导小组副组长主要职责协助总指挥组织和指挥现场应急救援任务;向总指挥提出应急反应对策和建议;协调、组织获取应急所需的其他资源、设备。(3)应急办公室主要职责掌握项目部施工现场事故灾害及险情情况,及时向组长报告;负责项目部应急处置所需资源的统一调配,传达应急各项指令。负责对外联络工作,寻求外部救援力量。(4)抢险组
274、主要职责实施应急处置时,将人员和设备迅速撤离危险地点,根据现场情况,适时调整并调集人员、设备和物资搜救被困人员。(5)疏导组主要职责维护现场,将获救人员转至安全地带;对危险区域进行有效的隔离。做好现场警戒,严禁外面无关人员和车辆进入现场。(6)救护组主要职责负责现场伤员的医疗抢救工作,根据伤员受伤程度做好转运工作。严重时,立即用车送往就近医院。(7)善后组主要职责妥善安置伤亡人员和接待伤亡人员的家属,按有关规定做好理赔工作。启动突发事件新闻处置应急预案,应对新闻媒介,及时准确地发布消息。(8)保障组主要职责负责迅速调配抢险物质和器材设备至事故现场,并保证应急处置的通讯、物资、设备和资金及时到位
275、及后勤保障。(9)事故调查组主要职责收集事故资料,掌握事故情况,查明事故原因,评估事故影响程度和损失,分清事故责任并提出相应处理意见,提出防止事故重复发生的意见和建议,写出应急处置报告并做好相关工作的移交。对事故进行经验性总结,吸取事故教训。3、组织措施成立以项目经理为首应急处理领导小组,组建以工区长为首的应急处理突击队。事先对在工程施工中可能出现的突发事件进行预测、分析,并储备相应的应急处理机具、物资。加强工程监测、监控,实行信息化施工。一旦监测数据出现预警值,立即报告应急处理领导小组,同时监测、监控小组按程序增加监测频率和监测点。一旦出现安全事故时救援组织每个成员的分工,并确保每人在最短的
276、时间内进入救援状态,组织应急突击队进行应急处理,防止事故进一步扩大,最大限度地减少人员伤亡和财产损失。应急领导小组组织工作小组分析原因,制定应急处理方案及对策措施,及时向有关单位和部门汇报。应急处理完成后恢复正常,分析原因,总结经验,避免类似突发事件再次发生。16.11.2 应急救援程序事故调查解除警戒现场清理善后处理报 警现场指挥到位信息网络开通中心人员到位应急资源调配扩大应急人员救助工程抢险警戒与交通管制医疗救助人群疏散环境保护现场监测专家支持申请增援事故发生接 警信息反馈警情判断相应级别应急启动救援行动事态控制应急恢复应急结束(关闭)总结评审图16.11.2-1 应急救援程序16.11.
277、3 应急救援1、发生生产安全事故后,迅速组织人员疏散,了解情况,判明是否有人员被困,应首先抢救伤病员,需要报警救援的应紧急报警(打120、119、110电话),并根据不同的场所、不同情况采取相应的应急救援措施,如关电源、扑灭火源、关闭紧急开关或电闸、最大限度控制事故范围,减少损失和伤害;2、应急救援小分队迅速就位,根据灾害原因,进行抢险救援;3、在抢救伤员时除抢救人员外,其他人员应尽快脱离危险区,并注意保护现场,救援应配备好相应的器材、车辆、药物和通讯设施。4、自我保护,抢险时严禁在无确切安全保障情况下直接在有发生危险情况下进行抢险;5、在事故发生地点设置必要的指示、警告标志标牌,保护现场。1
278、6.11.4 应急救援物资设备应急物资如表16.11.4-1所示。应急物资清单表 表16.11.4-1序号应急物资设备应急功能和作用现存放位置数量状况1轿车应急救援本项目部1辆完好2担 架抢救伤员本项目部3套完好3急救箱急救药品本项目部2套完好4救生衣抢救伤员本项目20套完好5衣服抢救伤员本项目部20套完好6水鞋应急救援本项目部20双完好7编织带应急抢险本项目部5000只完好8棉被抢救伤员本项目部20床完好9警示背心应急抢险本项目部20件完好10雨衣应急抢险本项目部20件完好11对讲机应急联络本项目部4部完好12防毒口罩应急救援本项目部20套完好13氧气呼吸器应急救援本项目部5套完好14水泵应
279、急抢险本项目部10台完好15扩音器紧急告知和疏散人群本项目部2套完好16柴油发电机应急发电本项目部1台完好17彩条布应急抢险本项目部10条完好18木桩应急抢险本项目部50条完好19沙应急抢险本项目部5吨完好应急物资清单表 续表16.11.4-1序号应急物资设备应急功能和作用现存放位置数量状况21软水管应急抢险本项目部100米完好22消防水管应急抢险本项目部200米完好23消防锹应急抢险本项目部20把完好24消防桶应急抢险本项目部20支完好25手电筒停电照明本项目部5把完好26灭火器应急抢险本项目部20支完好27护目镜应急抢险本项目部20只完好28警示带应急抢险本项目部10卷完好29安全带应急抢
280、险本项目部10条完好30安全绳应急抢险本项目部10条完好31安全网应急抢险本项目部5条完好32警示锥桶应急抢险本项目部20个完好33气体检测仪气体检测本项目部1部完好34方木应急抢险本项目部50条完好35沙子应急抢险本项目部5吨生产使用,应急优先36水泥应急抢险本项目部5吨完好37商品混凝土应急抢险已联系好厂家38钢管应急抢险应急抢险100米生产使用,应急优先39临时围挡应急抢险本项目部50块完好40堵漏剂应急抢险应急抢险20箱生产使用,应急优先41空压机应急抢险本项目部2台生产使用,应急优先42通风机应急救援本项目部2台完好43电焊机应急抢险本项目部2台生产使用,应急优先44装载机应急抢险本
281、项目部1台生产使用,应急优先45挖机应急抢险已联系好厂家生产使用,应急优先46吊车应急抢险已联系好厂家生产使用,应急优先16.11.5 事故调查处理1、事故发生后,项目部安全生产领导小组必须积极配合上级安全委员会进行现场进行调查,事故调查处理应当按照实事求是、尊重科学的原则,及时、准确地查清事故原因,查明事故性质和责任,总结事故教训,提出整改措施,并督促限期整改,同时对事故责任者依据有关规定进行处理;2、发生生产安全事故,经调查确定为责任事故的,除了应当对有关责任人进行行政处分和经济罚款外,构成犯罪的由司法部门依法追究刑事责任;3、任何集体和个人不得阻挠和干涉对事故的调查处理,并应当积极配合安全生产监督管理职责部门对事故的调查处理工作;4、安全生产部定期在公司内通报生产安全事故的情况,对重大安全事故及处理结果在公司范围内及时公布,并上报上级有关主管部门。16.11.6 应急指挥人员联系方式1、项目经理部应急救援领导小组联系方式项目经理部应急救援领导小组联系方式一览表 表16.11.6-1序号姓名部门职务联系电话1陈友彬项目经理部经理2王一泽项目经理部副经理3张翔友项目经理部安全总监4卢 凯项目经理部总工程师5张守亮工程技术部部门负责人6孙 震安全环保部部门负责人7冉勇洲机电物资部部门负责人8