盾构始发、掘进、接收专项施工方案

中铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 1 目 录 1 编制依据 . 1 2 工程简介 . 2 程概况 . 2 程地质 . 2 文地质 . 8 邻建（构）筑物及管线 . 9 构始发、接收场地条件 . 12 3 施工进度计划 . 13 制原则 . 13 要工序进度指标 . 13 工进度计划 . 13 4 人员、机械设备、材料计划 . 14 员组织计划 . 14 备计划 . 15 料计划 . 17 5 工程重难点分析 . 18 头加固是本工程的重点 . 18 门破除风险预防及处理是本工程的重点 . 18 免洞门密封失效是本工程的重点 . 20 构掘进中的刀盘防磨、防结“泥饼”、防喷涌 是本工程的难点 . 20 构穿越南太桥盘龙江是本工程的重难点 . 23 行穿越近日隧道、侧穿建筑物是本工程的重难点 . 26 线沉降控制是本工程的重点 . 28 6 盾构始发临时供电、供水、通风及始发场地布置 . 28 构始发供电 . 28 构始发供水、排水 . 29 构始发通风 . 29 中铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 2 构机始发场地布置图 . 29 内照明、管线、走道板布置图 . 29 7 盾构始发 . 31 发施工流程 . 31 头加固 . 31 装始发托架 . 33 轨制作 . 34 门橡胶帘布安装 . 35 构机组装调试 . 38 力架的安装 . 42 门破除 . 45 环管片拼装 . 46 发段试掘进 . 48 8 盾构掘进施工 . 58 构掘进流程 . 58 构掘进操作控制程序 . 59 进模式的选择及操作控制 . 60 构掘进方向控制与调整 . 63 片拼装 . 66 进中的碴土改良 . 70 构掘进注浆方案及主要技术参数 . 70 工运输 . 70 构设备保养、维修制度 . 70 9 盾构到达接收 . 78 构到达接收 . 78 构的拆解及吊出 . 82 10 施工测量和监控量测 . 85 工测量 . 85 控量测 . 99 中铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 3 11 防水工程 . 110 水设计原则及标准 . 110 门防水 . 110 片防水 . 110 12 盾构施工质量保证措施 . 112 量保证体系 . 112 力架安装质量控制措施 . 113 构始发质量控制措施 . 113 构掘进质量保证措施 . 114 后注浆质量控制措施 . 114 构施工沉降控制措施 . 115 构机到达施工质量保证措施 . 116 片拼装质量保证措施 . 116 验质量保证措施 . 118 13 盾构施工安全保证措施 . 119 下管线保护措施 . 119 构机始发接收安全保护措施 . 120 构下穿建（构）筑物的保护措施 . 122 门破除保护措施 . 122 构通过加固区安全保护措施 . 122 构机掘进安全保护措施 . 123 直运输安全保护措施 . 124 平运输安全保护措施 . 125 力设备安全保护措施 . 125 风设备安全措施 . 126 防保护措施 . 126 下工作人员安全保护措施 . 130 石处理措施 . 130 14 文明环保施工保证措施 . 132 中铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 4 明施工管理体系及措施 . 132 境保护体系及措施 . 137 15 盾构雨季施工 . 144 构雨季施工目标 . 144 构雨季施工措施 . 144 16 专项应急预案 . 145 构始发突发风险事件 . 145 道进水风险事件 . 147 构内进水风险事件 . 148 线变形过大风险事件 . 150 瓶车溜车事故风险事件 . 152 构掘进安全风险事件 . 153 /构筑物变形过大风险事件 . 155 尾刷更换风险事件 . 157 太桥桥基不均匀沉降风险事件 . 160 构较长 时间停机风险事件 . 161 急预案 . 161 附件 1：反力架验算 . 171 力架结构说明 . 171 力架受力及支撑条件 . 171 度校核计算 . 172 附件 2：始发托架验算 . 173 发托架结构说明 . 173 力验算 . 173 中铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 1 1 编制依据 (1) 昆明市轨道交通三号线工程省博物馆站 (2)昆明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 (3)昆明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 关于印发昆明市轨道交通 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 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） (9)城市轨道交通工程测量规范 (10)地下铁道工程施工及验收规范 (2003 年版 ); (11)盾构法隧道施工与验收规范 ( (12)地下工程防水技术规范（ ; (13)地铁工程监控量测技术规程 (90 (14)混凝土结构耐久性规范 (50476 (15)地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范（ ; (16)施工现场临时用电安全技术规程（ ; (17)建设工程施工现场供用电安全规范（ ( (18)盾构掘进隧道工程施工及验收规范（ 1999） ; (19)轨道交通地下工程防水技术规程（ 81; (20)轨 道交通预制钢筋混凝土盾构管片质量验收标准（ ; 中铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 2 (21)本公司在地铁及地下工程施工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 构机设计图纸及相关技术文件 ; 2 工程简介 程概况 昆明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 间线路右线起讫里程为线全长 线起讫里程为线全长 链 本区间在 设一处带废水泵房的联络通道。 区间轨顶标高 面标高为 太桥盘龙江河底标高 日隧道路面标高 间线间距 13面由 R=420m 及 R=450m 的曲线 及直线构成，区间线路坡度右线为 左线为 在 90 处设置一座联络通道（带排水泵房）。 图 盾构区间平面位置图 程地质 根据本区间昆明市轨道交通 3 号线省博物馆站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盘龙江 近日隧道 正义路 中铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 3 层（ ，新生代第四系全新统冲洪积层（ ，第四系全新统冲湖积层（ l） ， 新生代第四系上更新统冲湖积层（ 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。 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、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 道地质纵断面图。 图 道地质纵断面图 本区间沿线共钻设了 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 中铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 4 图 层中各岩层的分布比例图 中铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 5 道岩土物理力学相关参数表 昆明市轨道交通三号线省博物馆站 隧道岩土物 理力学相关参数表 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/然含水量 % 6 然孔隙比 e 性指数 剪快剪凝聚力 c （ 25 19 22 15 15 5 直剪快剪内摩擦角 （度） 12 8 10 6 18 20 压缩模量 （ 变形模量 12 6 12 8 13 14 渗透系数 K m/s 10010101010载力特征值 60 110 160 120 140 140 钻孔灌注桩极限端阻力标准值 00 300 600 300 600 500 钻孔灌注桩极限侧阻力标准值 5 35 65 45 40 35 基底摩擦系数 f 物理力学指标 导热系数 W/m K 温系数 m2/h 热容 C kJ/K 岩分级（铁路规范） 土石可挖性分级 （坡高 8 临时边坡率 1:1 1:铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 6 昆明市轨道交通三号线省博物馆站 隧道岩土物理力学相关参数表 续 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 5 19 22 15 15 5 内摩擦角 12 8 10 6 18 20 固结快剪 粘聚力 c 0* 25* 30* 25* 23 15 内摩擦角 9* 10* 12* 10* 15 30 固结不排水剪 总应力抗剪强度 粘聚力 4 30 摩擦角 0 有效抗剪强度 粘聚力 c 摩擦角 2 不固结不排水剪 粘聚力 cu 5 30 35* 摩擦角 u 6* 床系数 垂直 m 8 18 水平 m 31 0 20 无侧限抗压强度（原状） 70* 45* 60 35* 50* 静止土压力系数 松比 土体与锚固体极限摩阻力标准值 0* 35* 45* 30* 30* 40* 表中数据均为平均值； 中铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 7 本区间盾构机通过地层渗水系数情况表 地层名称 渗透系数 m/s 湿陷性 无侧限抗压强度 注 杂填土 素填土 粉质粘土 0 粉质粘土 0 粘土 0 淤泥质粘土 0 圆砾 0 砾砂 0 粉土 0 淤泥质粘土 0 粘土 0 粘土 070 粘土 045 粉质粘土 060 粉质粘土 035 泥炭质土 0 泥炭 0 粉土 050 粉砂 0 中砂 0 中铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 8 本区间盾构机通过地层土的颗粒含量 文地质 场地附近分布地表径 流为盘龙江，与昆明市轨道交通三号线相交中心里程85，河道与线路基本垂直，河道宽约 30 35m，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 1 2m，水位高程 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。地下水总体中铁十一局集团有限公司 昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部 9 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昆明市历史水位观测资料，场地内地下水位较高，旱季为 季为 m，水位年变幅不大；地层渗透系数较大，在里程9047 段，因与盘龙江形成相互连通补给关系，渗透系数达到 10s，其余地段，因空隙潜水较发育，地层渗透系数为 0s。 邻建（构）筑物及管线 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、东风西路为昆明市东西方向主干道，人流车流量大，交通繁忙，道路两侧为昆明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