盾构始发掘进接收施工方案

1目 录一、编制原则及依据 .11.1 编制原则 .11.2 编制依据 .1二、工程概况 .22.1 工程概况 .22.1.1A 站B 站 .22.1.2B 站C 站 .22.1.3A 站D 站 .22.2 工程地质、水文地质 .32.2.1 工程地质 .32.2.2 水文地质特征 .42.3 周边环境及管线 .62.4 工期要求 .62.5 工程设计参数 .62.5.1 技术标准 .62.5.2 主要施工材料 .62.6 工程重点、难点 .72.6.1 工程重点 .72.6.2 工程难点 .8三、总体施工部署 .123.1 总体施工顺序 .123.3 总体施工计划 .143.3 资源配置 .153.3.1 人力资源配置 .153.3.2 机械、物资准备 .16四、施工前期准备工作 .184.1 场地布置 .184.1.1 施工地面场地布置情况 .184.1.2 洞内场地布置 .194.2 前期准备 .2024.2.1 技术准备 .204.2.2 施工生产准备 .214.2.3 管片生产准备 .234.3 盾构机各项参数 .244.4 区间监测点布设 .32五、盾构机吊装、组装及调试 .325.1 吊装机械结构及性能简介 .325.2 场地条件 .335.3 吊装设备 .335.4 吊装翻身方法 .335.5 吊装及组装工序流程 .33六、盾构机始发 .336.1 盾构始发施工准备 .346.1.1 盾构下井前轨道铺设 .346.1.2 始发基座的安装 .346.1.3 反力架的安装 .346.3 水平探孔 .356.2 洞门凿除 .366.3 洞口密封止水装置 .376.4 涂刷盾尾密封油脂 .376.5 负环管片确定及安装 .386.5.1 负环管片确定 .386.5.3 负环管片拼装 .386.6 洞门内始发导轨的安装 .396.7 渣土坑顶板荷载检算 .406.7.1 荷载计算 .406.7.2、工点情况 .406.7.3 验算单元的选取 .406.7.4 单元最右端处正截面受弯承载力验算 .426.7.5 混凝土裂缝最大宽度验算 .4336.7.6 挠度验算 .446.7.7 斜截面承载力验算 .456.7.8 结论与建议 .46七、盾构正常掘进施工 .467.1 盾构施工工艺流程图 .467.2 盾构机掘进与出土 .477.2.1 盾构机正常掘进前的参数设定 .477.2.2 盾构机的操作顺序(启动、停机顺序) .487.2.3 盾构机掘进 .497.3 浆液制作运输和同步注浆 .557.3.1 总体流程图 .557.3.2 注浆液的制作与运输 .557.3.3 同步注浆 .577.3.4 同步注浆后的检查及调整注浆参数 .587.3.5 注意事项 .587.3.6 二次注浆 .587.4 管片输送及拼装 .597.4.1 总体施工流程图 .597.4.2 管片输送 .597.4.3 管片拼装 .607.4.4 管片制作、拼装质量控制 .637.4.5 管片存放及修补 .657.5 轨道安装、拆卸 .667.5.1 轨排铺设工艺流程 .667.5.2 注意事项 .677.6 掘进参数设定 .67八、盾构接收、转场 .688.1 盾构接收 .688.1.1 接收井洞门凿除 .688.1.2 盾构各阶段参数控制 .6848.1.3 盾构进站可能遇到的问题及应急处理措施 .698.2 盾构解体、转场 .708.2.1 盾构解体 .708.2.2 盾构转场 .71九、盾构防水工程 .729.1 管片混凝土自防水 .729.2 管片接缝防水 .72十、盾构测量系统 .7410.1 盾构机方向控制 .7410.1.1 ROBOTEC 盾构自动导向测量系统简介 .7410.1.2 盾构机竖直方向控制原则 .7610.1.3 盾构机水平方向的控制原则 .7710.1.4 盾构机轴线控制及纠偏 .7710.2 测量工作质量保证措施及人员、工具配置 .7810.2.1 测量工作质量保证 .7810.2.2 测量人员、测量仪器及工具的配置 .78十一、盾构区间风险管理 .7911.1 区间风险源识别 .7911.1.1 区间与建、构筑物及管线的关系 .7911.2 一般风险应对措施 .8111.2.1 巡视管理 .8111.2.2 监控量测管理 .83十二、台风雨季施工措施 .8612.1 雨期、台风施工措施 .86十三、主要施工管理措施 .8713.1 主要工作目标 .8713.2 工期保证措施 .8713.2.1 制定分级控制保证计划： .8713.2.2 工期组织管理保证措施 .8813.3 质量保证措施 .89513.3.1 基础工作 .8913.3.2 物资检验规定 .8913.3.3 过程检验及报验规定 .8913.3.4 不合格分项（工序）处理规定 .9013.3.5 掘进、管片安装、注浆、监控量测等施工过程的管理 .9013.3.6 质量保证资料管理规定 .9113.4 安全保证措施 .9213.4.1 安全管理方针 .9213.4.2 安全组织保证体系 .9213.4.3 安全管理保证措施 .9313.4.4 针对盾构施工分析安全难点，确定安全管理难点 .9313.4.5 临边与洞口的安全防护 .9413.5 消防保卫措施 .9513.5.1 建立完善的保障体系 .9513.5.2 消防保证措施 .9513.5.3 保卫措施 .95十四、绿色施工 .9514.1 施工目标 .9514.2 绿色施工组织体系 .9614.3 绿色施工生产责任分工 .9614.3.1 工程部 .9614.3.2 安质部 .9614.3.3 物资部 .9714.3.4 机电部 .9714.3.5 办公室 .9714.3.6 后勤 .9714.3.7 盾构队 .9714.4 制度与监督计划 .9814.5 环境保护措施 .9814.5.1 扬尘控制 .98614.5.2 噪音与振动控制 .9914.5.3 光污染控制 .9914.5.4 水污染控制 .9914.5.5 土壤保护控制 .9914.5.6 施工垃圾控制 .9914.5.7 地下设施、文物和资源保护 .10014.6 资源节约措施 .10014.6.1 节材措施 .10014.6.2 结构材料 .10014.6.3 周转材料 .10014.6.4 提高用水效率 .10114.6.5 节能措施 .10114.6.6 机械设备与机具 .10114.6.7 生产、生活及办公临时设施 .10214.7 职业健康措施及安全 .10214.7.1 职业健康 .10214.7.2 卫生防疫 .10214.7.3 作业条件及环境安全 .103十五、应急组织机构及制度 .10315.1 应急领导机构 .10315.2 预测与预警机制的建立 .10515.3 应急响应组织机构的建立 .10615.4 应急保障 .10715.5 事故报告与处置 .10815.6 善后处置与事故的调查处理 .10915.7 监督管理 .1091盾构始发掘进接收施工方案一、编制原则及依据1.1 编制原则1、保护环境，施工场地布置最优。按照*市政府、发包人对本工程的环境保护要求，精心组织，严格管理。把施工对环境的影响降低到最低程度，使*地铁建设达到一流的资源节约型、环境友好型要求，创建文明施工标准化工地。2、严格贯彻“安全第一”的原则，针对风险细化安全技术措施，预防和杜绝安全事故的发生。施工生产活动始终把人的健康安全放在首位，严格执行 GB/T28001-2001 职业健康安全管理体系，认真编制施工安全技术方案，加强过程控制，落实保证措施，保证安全生产投入，实现安全生产。3、确保建设方要求的工程质量和工期，并严格按照 ISO9000 标准质量体系进行质量程序控制，对施工过程实行动态管理。4、加强施工管理，提高生产效率，降低工程造价。5、坚持科学性、先进性、经济性、合理性及实用性相结合，采用先进的施工技术、科学的组织方法，合理的安排顺序，推动企业技术进步，实现经济效益与社会效益的双丰收；6、符合*市绿色施工要求。1.2 编制依据1、*市轨道交通*号线工程（一期）*标施工招标文件；2、*市轨道交通*号线工程（一期）*标施工合同；3、*市轨道交通*号线工程（一期）*标盾构区间隧道工程设计文件；4、*轨道交通工程建设安全风险技术管理体系；5、施工现场调查资料；6、我公司现有的施工技术、管理水平、人员设备配套能力及资金投入能力；7、依据的主要有关工程施工规范、规程、验收标准如下：8、 地下铁道、轻轨交通工程测量规范 GB50308-20089、 地下铁道工程施工及验收规范 GB50299-199910、 工程测量规范 GB50026-9311、 隧道工程施工质量验收标准 QGD007200512、 盾构隧道工程质量验收标准 QGD00820052二、工程概况2.1 工程概况2.1.1A 站B 站*市轨道交通*号线工程(一期)A 站B 站区间布置于则徐大道下，起于则徐大道与连江南路交叉路口北侧的则徐广场，终于则徐大道中石化后坂加油站附近，道路宽约 35 米，为城市主干道，南二环路以北西侧由北向南主要为 A 公交站场、白湖村及*新代实业有限公司第二分厂；东侧主要为住宅小区，*三桥建筑工程有限公司，*闽动机动车综合性能检测站及村庄民居；南二环南侧则徐大道两侧主要为村庄民居及加油站等。本 A 站B 站区间为全地下盾构区间，线路出 A 站后沿则徐大道行走到达 B 站。本区间段上下行线分别有四段和三段平曲线，最大半径为 3000 米，最小为 1200 米，线间最大间距为 19.1 米，最小约为 11.9米，纵断面为 V 型坡，最大纵坡为 20，最小为 4，区间最大覆土厚度为 14.2 米，最小厚度为 8.9 米，在 SK17+310 处设一处联络通道兼排水泵站，联络通道兼泵房在平面线形上处于直线段，线间距 12.8 米，联络通道上覆土层厚度约 15.1 米。2.1.2B 站C 站B 站C 站区间布置于则徐大道及福峡路下，起于则徐大道 BP 加油站、江淮汽车*专卖附近，终于福峡路新仓山洋楼住宅小区附近。道路现状宽约 45m，为城市主干道，则徐大道中央设绿化带，宽约 9m，两侧为吉诺车业、闽丰汽车广场、佳宏经贸有限公司、名星汽车城等汽车销售公司及加油站；福峡路现状宽约 50m，中央绿化带宽约 3m，西侧为中石化天天加油站及部分空地，东侧为新仓山洋楼住宅小区。B 站C 站区间为全地下盾构区间，线路出B 站后沿福峡路行走到达 C 站。本区间段上下行线各有一段平面曲线，曲线半径均为 800m，线间距为 13.513.6m；纵断面为 V 型坡，最大纵坡 17，最小纵坡 15，区间隧道覆土最大厚度 13.6m，最小厚度 9.2m。在 SK18+375 处设一处联络通道兼排水泵站，联络通道兼泵房在平面线型上处于直线段，线间距 13.5m，联络通道上覆土层厚度约 14.5m。2.1.3A 站D 站D 站A 站区间上下行线路均自 A 站北端头井出站后，沿则徐大道一路向北，在下穿下濂浦河、规划跃进河、规划道路后，至 D 站南端头井。则徐大道现状宽约 35 米，为城市主干道，两侧主要为居民住宅小区，北端主要为莱茵城、D 新村，中部为城南新村等，南端主要东方家园，好又多超市等。区间上行线长约 995.066m，线路平面最小曲线半径 R-999.19m；下行线长约 994.233m，线路平面最小平曲线半径 R-999.926m。左右线线路纵断面均呈“V”字型，最大坡度 20%。在线路最低3处，里程 SK16+183.362 处设一座联络通道及泵站。隧道衬砌外径 6.2m，采用盾构法施工。2.2 工程地质、水文地质2.2.1 工程地质1、地理环境及地形 *市位于*省东南沿海，介于北纬 25202630，东经 11840120之间。本地区属中亚热带湿润季风气候，全年温和湿润、雨量充沛。冬无严寒，夏季炎热。多年平均气温为 19.6，月平均气温最高为 29.6，月平均气温最低为 6.2.多年平均降雨量为1359.6mm,降雨集中在 610 月，降雨量为 952 mm，占全年降雨量的 70，其中月最大降雨量 581.3mm，月最小降雨量为 0mm。7 月中旬至 9 月下旬盛行台风，占全年出现次数的80，年均 5.4 次，台风常常带来丰富的雨水。*境内地势由西北向东南倾斜，西北部分别为戴云山脉和鹭峰山脉的延伸部分，为中低山地，东南部为*盆地和沿海冲积平原。*盆地由平原、丘陵和山地组成，区域地貌在全国地貌区划属闽浙侵蚀构造火山岩中-低山亚区，盆地边缘属侵蚀剥蚀中-低山地形。盆地内有剥蚀垅状丘陵、残山。构造侵蚀作用是本区地貌发育、发展的最基本要素。区内地貌形态归纳为如下几个地貌单元：侵蚀剥蚀中低山、侵蚀丘陵、堆积平原。拟建场地位于*盆地，属闽江下游冲淤积平原，地形较平坦，地面高程一般为6.607.10m。2、地形岩性、A 站B 站该区间根据工程地质层划分原则，将勘探深度范围内的地基土划分为 13 个工程地质层，20 个工程地质亚层，其中区间隧道掘进穿越的岩土层：SK16+766SK16+884 主要为（4）粉质黏土，局部为少量（3）1 淤泥， （5）1 淤泥质土，掘进面土层性质较好;SK16+884SK17+168.5、SK17+389SK17+536.9，掘进面主要土层为（5）1 淤泥质土，局部为（4）粉质粘土、 （7）粉质粘土，掘进面土层物理力学性质较差；SK17+168.5SK17+389，掘进面土层主要为（7）粉质粘土、 （5）1 淤泥质土以及（14）全风化花岗岩，掘进面土层性质较好；SK17+536.9SK17+745 主要为（4）j 中砂、 （5）1 淤泥质土、 （5）2 细砂夹淤泥、 （5）3 淤泥质土夹细砂、 （7）粉质粘土等土层，掘进面土层性质较差，掘进过程中可能存在涌水危害；SK17+745SK17+849，主要为（4）a 粉质粘土夹细砂，局部进入（4）粉质粘土、(5)1 淤泥质土，土层性质较好。4、B 站C 站该区间根据工程地质层划分原则，将勘探深度范围内的地基土划分为 14 个工程地质层，18 个工程地质亚层，本区间盾构掘进地层主要为(3)1、(3)2、(4)、(4)a、(4)j、(5)1、(5)2、(5)3 层，其中区间隧道掘进穿越的岩土层：SK18+044SK18+174、SK18+288SK18+547，主要为(4)粉质黏土、(3)1 淤泥、(5)1 淤泥质土夹砂、(4)j 中砂、(5)2 中砂、(5)3 淤泥质土等，盾构掘进过程中存在的风险主要为盾构底部的软土和砂层的涌水；SK18+174SK18+288、SK18+547SK18+745.3，掘进面主要土层为(3)2 粉砂夹淤泥，(4)粉质粘土、(4)j 中砂，(5)2 中砂等，盾构掘进过程中存在的风险主要为地下水的突涌。、A 站D 站区间隧道通过及影响范围内地层中(3)1 淤泥、(5)1 淤泥质土夹细砂、(5)3 淤泥质土为软土，流塑，易产生蠕动变形；(4)粉质黏土、(7)粉质粘土，可塑，为硬土层，性质较好；(4)j 中砂、(5)2 细砂夹淤泥，为饱和砂土，松软，富含承压水，易产生涌水、涌砂，极易坍塌变形。由于盾构推进时所遇地层引发的问题主要有：、(3)1 层淤泥、(5)1 淤泥质土、(5)3 淤泥质土夹细砂含水量高，孔隙比大，渗透性差，呈流塑状，且具有压缩性高，强度低等工程力学性质特点。在外力作用下易扰动且强度降低，盾构掘进中不仅保持土压平衡极为困难，而且往往会出现前期沉降及盾构通过后沉降长期不收敛。、砂性土(4)j 中砂、(5)2 细砂夹淤泥，富含承压水，在水力作用下极易产生流砂、坍塌等现象，导致掘进面不稳定，对隧道盾构的施工产生较大的不利影响，尤其应注意砂土层突发性的的涌水和流砂会引起地面沉降，严重时会随着地层空洞的扩大引起地面的突然坍塌。、盾构掘进全断面地层存在上下或左右软硬不同的特征，掘进断面软硬不均，易导致盾构掘进偏离中心线，施工时应以注意，碎石保持盾构的稳定性。2.2.2 水文地质特征1、地表水场地附近无地表水体分布。2、地下水根据地下水含水层介质、水动力特征及其赋存条件，场地范围内与工程有关的地下水5可分为松散岩类孔隙潜水、孔隙承压水及基岩裂隙水三类。、松散岩类孔隙潜水第四系松散岩类孔隙潜水主要赋存于浅部的杂填土及上层粘性土、残坡积层土中，含水层介质渗透性变化大。填土层以碎块石为主时，富水性、渗透性较好，渗透系数建议为86.4216m/d（0.10.25cm/s）;当填土成分主要黏性土混少量碎石时、富水性、透水性及渗透性较差，渗透系数建议取 4.328.64m/d（5.0*10 -31.0*10 -4cm/s）;黏性土层透水性较弱，多为微透水层。含水层水量较小，水位随季节性变化，变幅一般小于 1.0m，勘察期间测得稳定水位埋深为 1.204.30m，高程为 5.4311.79m.场地内孔隙潜水主要接受大气降水竖向入渗补给和地表水的侧向水入渗补给，多以蒸发方式排泄；表部填土富水性、透水性及渗透性变化大，与地表水联系密切，主要接受地表水、管道渗漏水和大气降水的补给。、松散岩类孔隙承压水场地内松散岩类孔隙承压水主要赋存于（4）j 中砂、 （5）2 细砂夹淤泥、 （7）j 粉砂，含水层主要分布于场地南二环路以南地段。场地内的（3）1 淤泥、 （4）粉质黏土为微透水层成为以（4）j 中砂、 （5）2 细砂夹淤泥为含水层介质的承压含水层组的隔水顶板，下部的（5）1 淤泥质土、 （5）3 层淤泥质土夹细砂层为微透水层，成为该含承压含水层的相对隔水底板，含水层厚 1.506.40m 根据 S15CC1 抽水试验资料，该含水层承压水测压水头埋深为3.00m，高程为 3.75m,渗透系数为 11.72m/d(1.36*10-2cm/s),为强透水层。 （7）j 承压含水层上部的（5）1 淤泥质土、 （5）3 层淤泥质土夹细砂、 （7）粉质黏土以微透水性为主，组成承压含水层的顶板，下部的（8）1 淤泥质土、 （10）粉质黏土，为微透水层，组成该承压含水层的隔水底板，含水层厚变化大，最大达 14.20m。根据 S15CC2 孔抽水试验资料，承压水测压水位埋深为 3.88m，高程为 2.87m，渗透系数为 2.94m/d(3.40*10-5cm/s),属弱透水层。承压水含水层富水性较好，受侧向或层间越流补给或排泄，地下水动态变化较小，水位基本不变。、基岩裂隙水基岩裂隙水赋存于场地内的（16）碎块状强风化及(17)中等风化带中，由于裂隙张开和密集程度、连通及充填情况都很不均匀，所以裂隙水的埋藏、分布及水动力特征非常不均匀，主要受岩性和地质构造控制。基岩裂隙水含水介质透水性及富水性一般较弱，节理裂隙密集发育及构造发育地段，富水性较好，透水性较强；补给来源主要为含水层侧向补给和上部含水层的垂直补给，具弱承压性。场地内南二环路北侧基岩埋深稍浅，南侧埋深较大，除个别地段外，埋深均大于结构底板，基岩裂隙水对本工程影响较小。6、地下水的腐蚀性根据判断，场地地下水中潜水对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋在干湿交替条件下具中腐蚀性，长期浸水条件下具微腐蚀性，对钢结构具中腐蚀性。地下水中的（4）j 层孔隙承压水对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，对钢结构具中腐蚀性；（7）j 层孔隙承压水对混凝土结构具强腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，对钢结构具中腐蚀性。2.3 周边环境及管线*市轨道交通 1 线号工程(一期)A 站B 站区间布置于则徐大道下，起于则徐大道与连江南路交叉路口北侧的则徐广场，终于则徐大道中石化后坂加油站附近，道路宽约 35 米，为城市主干道。1、垂直下穿 6 处规划合流污水管(500、400、2200、500、400、1600，最小竖向净距 4.8m)后到达 B 站。2、垂直下穿管线主要有：JS DN200、JS DN100、DX7536、DX4910、DX10136、DX2310、DL380100 两条、XT5541 等。3、上行线平行下穿管线主要有 DX6955、YS DN400、DX9755、JS DN600。4、上行线平行下穿管线主要有 DX9755、YS DN400、YS(DN500、DN600、 DN1200、 DN1400)。2.4 工期要求开工日期：2012 年 6 月 30 日完工日期：2014 年 7 月 20 日2.5 工程设计参数2.5.1 技术标准安全等级为一级，结构使用年限为 100 年；防水等级为二级，不允许漏水，结构表面可有少量湿渍；抗震设防烈度 7 度，抗震等级为三级。结构运营阶段抗浮安全系数1.1，施工阶段抗渗安全系数1.05。管片检漏标准为 0.8MPa 水压维持 3 小时的条件下，管片外背渗水高度5cm。2.5.2 主要施工材料钢筋砼管片：砼强度等级为 C55，抗渗等级为 P10；7钢管片材料：钢材-Q235，焊条-E50；钢筋：螺纹钢 HRB335、圆钢 HPB300。2.6 工程重点、难点2.6.1 工程重点1、 控制周边地表沉降，确保建筑物及管线安全隧道线路盾构施工下穿主要干道、桥梁及排水沟，同时旁穿邻近保护建筑物、有众多居民小区及道路和地下管线等建筑物（构筑物）基础，确保建筑物及管线安全是本工程重点。盾构机通过建筑物（构筑物）基础、地下管线时，施工控制不当易引起建筑物倾斜、不均匀沉降，导致房屋开裂，管线断裂。为消除施工隐患，确保施工安全，施工期间应采用信息化管理，严格按照盾构机土压平衡工况操作并及时进行加强同步注浆，严格控制盾构推进速度、土仓压力、刀盘转速、出土量、压浆量及压浆压力等参数，还将采取二次补充注浆、加强监控量测等措施。施工中通过加密监测点和增加监测频率加强监测，利用监测数据及时反馈指导施工。主要控制标准与技术措施如下：、在施工中分段计算隧道开挖处的土压力，保持土压平衡，避免由于盾构推力