北东区间始发接收专项施工方案.doc

郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 1 目录 1编编制制说说明明 1 1 1编制依据 1 1 2编制原则 1 1 3适用范围 2 2工程概况工程概况 2 2 1区间线路概况 2 2 2水文地质条件 2 2 2 1东风路站始发端 2 2 2 2北环路站接收端 4 2 3区间施工重点难点 5 2 3 1区间施工重难点分布 5 2 3 2下穿东风渠 6 2 3 3侧穿东风渠桥桥桩 7 2 3 4下穿水利学校 1 号 3 号学生公寓 7 2 3 5下穿汽车北站过街天桥 7 2 4施工材料 施工方法 8 2 4 1始发段施工方法 8 2 4 2接收段施工方法 9 3施工施工计计划划 9 3 1 2始发场地布置 10 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 2 3 1 3盾构接收场地布置 11 4端端头头加固加固 11 4 1端头加固方案 11 4 2施工流程 13 4 3施工工艺 14 4 4注浆控制标准 15 4 5质量保证措施 15 4 6端头加固效果检查 16 4 7端头加固效果不理想处理措施 17 5洞洞门凿门凿除除 17 5 1水平探孔 17 5 2洞门凿除 17 5 3洞门凿除安全控制要点 19 5 4洞门凿除工艺及质量保证措施 20 5 5安全保证措施 环境保证措施 21 6反力架反力架设计设计 安装及定位 安装及定位 21 6 1反力架设计 21 6 2反力架安装 22 6 3反力架固定 23 6 4反力架验算 23 7盾构始盾构始发发施工施工 24 7 1盾构始发流程 24 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 3 7 2区间盾构始发技术 25 7 2 1盾构吊装 25 7 2 2始发台安装 25 7 2 3盾构机就位 组装 26 7 3洞门密封 27 7 4负环管片安装 28 7 5辅助设施安装 29 7 6洞门密封注浆及盾尾油脂密封 29 7 7盾构掘进 30 7 7 1盾构掘进土压设定 30 7 7 2出渣量的控制 31 7 7 3推进速度 31 7 7 4盾构轴线控制 31 7 7 5渣土改良 31 7 7 6管片拼装 31 7 7 7隧道通风 32 7 8同步注浆 33 7 8 1同步注浆 33 7 9二次补强注浆 34 7 10盾构始发测量 35 7 10 1始发台测量 35 7 10 2反力架定位 35 8负环负环拆除拆除 36 8 1负环管片拆除顺序 36 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 4 8 2负环管片拆除注意事项 37 8 2 1在负环管片拆除时要注意以下问题 37 9盾构接收盾构接收 38 9 1盾构接收流程 38 9 2盾构机接收技术 38 9 3盾构到达及测量姿态调整 38 9 3 1盾构机姿态人工复核测量 38 9 3 2到达洞门复核测量 39 9 3 3盾构姿态调整 39 9 4洞内导轨及接受基座安装 39 9 4 1洞门导轨安装 39 9 5接收基座安装 39 9 6洞门密封 40 9 6 1洞门密封安装 40 9 6 2洞门密封安装步骤 41 9 6 3扇形压板的拉紧 42 10到达掘到达掘进进施工施工 43 10 1贯通前 100 50M掘进注意事项 43 10 2距旋喷桩加固区 50 20M段的掘进 43 10 3距旋喷桩加固区 5M段掘进 44 10 4加固区内掘进 45 10 5管片拉紧装置 45 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 5 10 6盾构机上接收基座 46 10 7主机与后配套系统分离 46 10 8到达时的注意事项 46 10 9掘进参数管理报警制度 47 10 10盾构到达段测量 48 11施工重点 施工重点 难难点及技点及技术术措施措施 48 11 1始发段施工重难点及技术措施 48 11 1 1盾构下穿东风路下穿隧道 48 11 1 2盾构机下穿东风渠 侧穿东风渠桥桥桩 49 11 1 3盾构机侧穿水利学校学生公寓 50 11 1 4盾构机侧穿汽车北站过街天桥 50 11 2接收段施工重难点及技术措施 50 11 2 1盾构姿态调整 50 11 2 2端头加固区域掘进 51 11 2 3盾构接收基座施工 51 12施工安全保施工安全保证证措施措施 51 12 1建立安全生产组织机构 51 12 2技术措施 52 12 2 1盾构始发 推进 接收 52 12 2 2盾构掘进方向与调整 53 12 2 3盾构操作 55 12 3职业健康与安全措施 56 12 3 1健康体系 56 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 6 12 3 2职业健康方针 56 12 3 3职业健康安全目标 56 12 3 4健康体系管理机构 56 12 3 5岗位职能分配 57 12 4健康管理措施 58 12 4 1制度管理措施 58 12 4 2现场管理措施 58 12 4 3预防突发传染性疾病的措施 60 12 5安全措施 60 12 5 1始发段施工安全措施 60 12 5 2到达接收段施工安全措施 62 12 6质量措施 64 12 6 1质量监督与质量检查 64 12 6 2盾构隧道质量保证措施 65 12 7文明及环境保护施工措施 66 12 8防水材料试验及检测 67 12 8 1防水材料取样 送检工作流程 67 12 8 2防水材料试验项目及组批规定 67 12 8 3防水材料检测内容 68 12 9监测监控 70 12 9 1监测目的 70 12 9 2监测范围及内容 70 12 9 3监测内容 71 13应应急急预预案案 76 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 7 13 2成立抢险救援小组 77 13 3人员保证 78 13 4报告处理程序 79 13 5应急组织机构 79 13 6应急物资储备 80 13 7主要危险源应急措施 81 13 7 1盾构始发 接收时洞门出现涌水 涌砂现象 81 13 7 2盾构接收时洞门土体出现塌落 82 13 7 3地表突陷 82 13 7 4突发停电 82 13 7 5盾构下穿东风渠时冒顶 83 14资资源配置源配置计计划划 83 14 1主要人员配备计划 83 14 2主要设备 机具配备计划 83 14 3主要材料配备计划 84 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 1 1编编制制说说明明 1 1 编编制依据制依据 1 国家 地方政府建设行业主管部门管理要求 2 批准后的实施性施工组织设计 3 郑州市轨道交通 2 号线一期工程北环路站 东风路站区间地质勘 察报告 4 郑州市轨道交通 2 号线一期工程北环路站 东风路站区间管片结 构及防水设计 5 郑州市轨道交通 2 号线一期工程北环路站 东风路站区间平 纵断 面设计图 6 郑州市轨道交通 2 号线一期工程北环路站主体结构设计图 7 郑州市轨道交通 2 号线一期工程东风路站主体结构设计图 8 北环路站 东风路站建筑物 管线调查报告 9 盾构法隧道施工与验收规范 GB 50446 2008 10 地下铁道工程施工及验地下铁道工程施工及验收规范 GB50299 2003 11 项目经理部的组成 机械设备 各类技术人员的配备及施工队伍施 工能力的基本情况 1 2 编编制原制原则则 1 贯彻执行国家的利益方针 政策及相关的工程施工规范及当地政府 的相关制度 2 确保满足建设单位 监理单位 设计单位的管理要求 3 严格按照实施性施工组织设计要求合理编制 确保施工方案经济可 行 4 符合国家和地方关于环境保护 职业健康安全 水土保持及文物保 护 节能减排的要求 5 对本分部分项工程职业健康与安全危害的主要影响因素进行识别 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 2 以及采取的安全及预防措施 1 3 适用范适用范围围 本方案适用于北环路站 东风路站区间始发段里程 YDK14 135 100 YDK235 100 长度 100m 到达段里程 YDK14 910 370 YDK960 370 长度 50m 施工 2工程概况工程概况 2 1 区区间线间线路概况路概况 北环路站 东风路站区间盾构依次穿越东风路下穿隧道 规划中 东风 渠 侧穿东风渠桥桩 河南省水利学校 1 3 学生公寓以及汽车北站过街天 桥 到达北环路站 拆机 吊出 区间线路全长 825 27 双延米 YDK14 135 100 YDK14 960 370 设 3 组平面曲线 半径分别为 1200m 800m 和 1000m 线间距为 13m 15 5m 线路纵坡设计为 V 型坡度 最大坡度为 28 最小坡度为 2 区间最大埋深 19m 最小埋深为 10m 2 1 1工程地理位置示意工程地理位置示意图图 2 2 水文地水文地质质条件条件 2 2 1东风东风路站始路站始发发端端 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 3 1 地质条件 根据地质勘察资料 东风路北端头地层自上而下依次为杂填土 2 1 粉 土 2 4 粉质粘土 3 1 粉土 3 2 粉质粘土 4 3 细砂 盾构始发穿越地层为 始发段 50m 范围内盾构穿越地层为底部为 4 3 细砂层 中部为粉质粘土 3 2 层和粉土 3 1 层 上部为 3 1 粉土层 各地层此段呈带状连续分布 东风路 站 北环路站区间始发段地质详见图 2 2 1 2 2 1盾构始盾构始发发段地段地质质状况状况 2 水文情况 北环路站 东风路站区间深度范围内地下水类型为第四系潜水 实测地 下水位一般为 6 5m 7m 地下水主要由大气降雨补给 本场地含水层岩性 主要以粉 细砂为主 含水层渗透系数为 5 20m d 富水性中等 实测地下 水位埋深 6 5 7 5m 水位高程 82 5 84 2m 平均 83 5m 埋深 7 0m 地下水 受季节性降水和地表水体补给影响 从 7 中旬至 10 月上旬每年地下水位丰 水期 每年 12 月至来年 2 月为枯水起 其余月份为平水期 大气降水影响 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 4 的地下水水位年变幅为 2 0m 根据区域资料 场地内近 3 5 年最高水位埋 深在 5 0m 左右 始发端头布设 3 口降水井 始发前根据坑外水位观测井量测出实际水 位高度及水平探孔探测情况 若水位不满足始发要求 则启动降水井 使水 位下降至盾构底部 2 3 米 待始发完成后 停止降水施工 2 2 2北北环环路站接收端路站接收端 1 地质条件 根据地质勘察资料 北 东区间地层自上往下主要为 1 杂填土 2 1 粉 土 2 4 粉质粘土 3 1 粉土 3 2 粉质粘土 4 3 细砂 接收端头布设 3 口降水井 接收前前根据坑外水位观测井量测出实际 水位高度及水平探孔探测情况 若水位不满足要求 则启动降水井 使水位 下降至盾构底部 2 3 米 待盾构完全出洞并注浆完成后 停止降水施工 到达段 100m 范围内盾构穿越地层主要为细砂 4 3 层 到达段连续分布 局部为粉土 3 1 层 呈透镜体分布 到达段 50m 范围内盾构穿越地层为底 部细砂 4 3 层 中部为粉质粘土 3 2 层 上部粉土 3 1 层 各地层此段呈带 状连续分布 东风路站 北环路站区间到达段地质详见图 2 2 2 地层特征 详见表 2 2 1 2 2 2东风东风路站 北路站 北环环路站区路站区间间到达段地到达段地质纵质纵剖面剖面图图 表 2 2 1 东风东风路站 北路站 北环环路站区路站区间间地地层层特征特征 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 5 地层 代号 岩性名称颜色密实度强度含有物 层底标高 m 分布情况 1填土杂色稍密 多为沥青混凝土 三七灰土及含混 凝土块 碎砖头 等建筑垃圾的粉 土 81 96 89 71 分布广泛 沿地层段 均有揭露 2 1粉土褐黄色稍密 干强度低 韧性低 79 26 85 93 分布广泛 2 4粉质粘土褐黄色可塑 干强度中 等 韧性中 等 含有少量铁锰质 斑点 小粒姜石 77 42 86 51 分布广泛 3 1粉土灰色稍密 干强度低 韧性低 局部含有有机质 74 47 81 21 分布广泛 多有揭露 局部未含 3 2粉质粘土 灰色 灰 黑色 软塑 可 塑 干强度中 等 韧性中 等 局部含有有机质 具有高压缩性且 不均匀 71 39 81 35 分布广泛 4 3细砂 灰黄色 灰色 中密 密 实 主要成分为石英 长石 局部加粉 砂 52 72 23分布广泛 2 3 始始发发及接收段周及接收段周边环边环境及管境及管线线情况情况 东风路站位于花园路与东风路交叉口西南角位置处 南临科源路 北为 东风路 西为蓝宝湾小区 西为花园路 花园路为郑州主干道 盾构机由东 风路站北端头始发 始发周边管线如表 2 3 1 所示 表 2 3 1 盾构始盾构始发发接收管接收管线线列表列表 序号管线名称里程基本情况描述处理措施变形控制标准 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 6 1给水管YDK14 921 4 400PE 管 穿越形式 为下穿 调整盾构施工参数 根 据监测结果信息化施工 沉降不大于 20mm 2雨水YDK14 918 4 DN900 砼管 穿越形式 为下穿 调整盾构施工参数 根 据监测结果信息化施工 沉降不大于 20mm 3给水YDK14 913 2 1200 铸铁管 穿越形 式为下穿 调整盾构施工参数 根 据监测结果信息化施工 沉降不大于 20mm 4燃气YDK14 906 7 219 钢管 穿越形式 为下穿 调整盾构施工参数 根 据监测结果信息化施工 沉降不大于 20mm 5污水 YDK14 602 063 YDK135 100 DN800 砼管 穿越方式 为侧穿 调整盾构施工参数 根 据监测结果信息化施工 沉降不大于 20mm 2 4 区区间间施工重点施工重点难难点点 2 4 1区区间间施工重施工重难难点分布点分布 本工程中盾构始发后要先后穿越粉 细砂地层 东风路 滨河公园 东 风渠 水利学校 1 3 学生工区 汽车北站过街天桥 DN600 污水管 1000 500 雨水管道等 地表沉降控制要求严格 盾构下穿这些障碍物特别 是下穿东风路施工 下穿东风渠 侧穿东风渠桥桥桩 侧穿河南省郑州水利 学校 1 号 3 号学生公寓 下穿河南省郑州水利学校南临街门面房 是本工程 的重难点 另一方面 盾构施工区间地层为粉 细砂地层 且地下水埋深较 浅在地下 5m 左右 主要为潜水 隧道上部覆土为粉质粘土 遇水稳定性较 差 因此如何有效控制出渣量是本工程的又一难点 盾构隧道主要沿郑州市交通要道花园路施工 道路两侧各种管线密集 地表交通复杂 因此地下管线保护是本工程的一个重点 另外 郑州市地铁 2 号线是郑州市形象样板工程 前期管线等原因影响较大 开工时间相对滞 后 目前施工工期紧 因此施工工期是盾构施工的又一重点 本工程始发段 重难点分布如表 2 3 1 所示 表 2 4 1 始始发发施工重施工重难难点一点一览览表表 施工重 难点序号名称备注 重难点1地表沉降控制 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 7 2管线保护 1下穿东风渠 2侧穿东风渠桥桥桩 3下穿水利学校 1 号 2 号学生公寓 4侧穿汽车北站过街天桥 主要风险源 5下穿河南省郑州水利学校南临街门面房 表 2 4 2 接收施工重接收施工重难难点一点一览览表表 施工重 难点序号名称备注 1地表沉降控制 重难点 2管线保护 2 4 2下穿下穿东风东风渠渠 本区间在 K14 825 处下穿东风渠 最浅埋深 10 06m 渠底宽 42m 河 底采用干砌石 边坡采用混凝土护坡 两岸为滨河公园 一级边坡 1 3 高 2 8m 马道宽 3 14m 二级边坡 1 3 河底高程 86 06m 左岸堤顶高程 90 5m 右岸堤顶高程 91 5m 2 4 2区区间间与与东风东风渠 渠 桥桥位置关系位置关系图图 2 4 3侧侧穿穿东风东风渠渠桥桥桩桥桥桩 本区间在里程 K14 825 K14 780 处隧道侧穿东风渠桥桩 距桥桩最近 距离为 4 7 米 东风渠桥为梁式桥 跨径 50 4 米 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 8 2 4 3区区间间与与东风东风渠渠桥桩桥桩位置关系位置关系图图 2 4 4下穿水利学校下穿水利学校 1 号号 3 号学生公寓号学生公寓 河南省水利学校 1 2 学生公寓楼位于区间隧道里程 YDK14 610 YDK14 625 YDK14 664 YDK14 659 范围内 穿越方式为区间隧 道右线侧穿 学生公寓楼为筏板基础 2 4 4区区间间隧道与学生公寓平面关系隧道与学生公寓平面关系 2 4 5下穿汽下穿汽车车北站北站过过街天街天桥桥 本区间在 YDK14 475 YDK14 525 位置处侧穿汽车北站过节天桥桥桩 桥桩为混凝土灌注桩 桩长约 18m 与盾构隧道水平向净距为 2 17 米 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 9 2 4 5过过街天街天桥桥与区与区间间隧道位置关系隧道位置关系图图 2 5 施工材料 施工方法施工材料 施工方法 本区间隧道采用两台 6 28m 土压平衡盾构机施工 刀盘采用面板式 刀盘 切刀和先行刀采用高耐磨的硬质碳钨合金刀具 以适应各类土体和各 类加固体的掘进要求 盾构机配备良好的泡沫和膨润土注入系统 本区间隧道管片拼装均采用错缝拼装方式 弯螺栓连接 盾构隧道施 工水平运输为单线有轨运输 每台盾构机掘进中材料和渣土运输分别由两 列编组列车承担 垂直运输采用一台 45 吨龙门吊 一台 15 吨门吊方式 联络通道 泵房采用冷冻法加固 采用矿山法进行开挖施工 冷冻加固 工作在盾构贯通后完成 开挖时间在区间隧道贯通后冷冻作业完成后作业 2 5 1始始发发段施工方法段施工方法 本区间由东风路站始发 始发段端头采用旋喷法进行加固 目的是控制 地下水压力及防止盾构掘进时由超挖而引起的土砂流入 从而保证盾构机 安全顺利地始发 要求加固后的土体在端头井围护结构凿除后能有良好的 自稳性和匀质性 洞门围护结构为 1000mm 直径 中心间距 200mm 的钢 筋混凝土钻孔桩 始发洞门破除采用人工破除 洞门密封系统为帘幕橡胶板 折页压板用螺栓按照一定顺序固定在洞门钢环上对洞门进行密封 在盾构 通过处采用折叶压板进行密封 北 东盾构区间始发采用整体始发施工工艺 2 5 2接收段施工方法接收段施工方法 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 10 本区间由北环路站接收 接收段端头采用旋喷桩法进行加固 目的是控 制地下水压力及防止盾构掘进时由超挖而引起的土砂流入 从而保证盾构 机安全顺利地始发 要求加固后的土体在端头井围护结构凿除后能有良好 的自稳性和匀质性 洞门围护结构为 1000mm 直径 中心间距 200mm 的 钢筋混凝土钻孔桩 始发洞门破除采用人工破除 洞门密封系统为帘幕橡胶 板 折页压板用螺栓按照一定顺序固定在洞门钢环上对洞门进行密封 在盾 构通过处采用钢丝绳紧固折叶压板进行密封 始发及接收段具体材料及机具情况见表 14 2 1 14 2 2 3施工施工计计划划 本区间两台盾构机有东风路站北端头始发 到达北环路站南端头吊出 北环路站 东风路站区间施工工期见表 3 1 1 3 1 2 表 3 1 1 北北环环路站路站 东风东风路站区路站区间间始始发发施工工期施工工期 序 号 名称计划工期天 数 115 吨门吊梁施工2013 年 12 月 15 日 2014 年 1 月 21 日 7 45 吨门吊梁施工 轨道铺设2013 年 12 月 29 日 2014 年 1 月 9 日13 3左 右线车站轨排铺设 始发台加固2014 年 1 月 9 日 2014 年 1 月 14 日6 4右线水平探孔2014 年 1 月 13 日 2014 年 1 月 14 日2 5左 右线电瓶车下井 调试2014 年 1 月 15 日 2014 年 1 月 16 日2 6左 右线后配套拖车下井2014 年 1 月 16 日 2014 年 1 月 19 日4 7右线盾构机主机下井 拼装2014 年 1 月 21 日 2014 年 2 月 9 日20 左线盾构机主机下井 拼装2014 年 1 月 30 日 2014 年 2 月 18 日20 8 右线帘幕橡胶 折页压板安装 反力架安装加 固 2014 年 1 月 30 日 2014 年 1 月 31 日2 9右线洞门部分破除2014 年 2 月 1 日 2014 年 2 月 9 日9 10右线盾构机调试2014 年 2 月 9 日 2014 年 2 月 9 日1 11右线洞门完全破除 盾构始发进入加固区2014 年 2 月 10 日 2014 年 2 月 12 日3 12右线停机注浆2014 年 2 月 13 日 2014 年 2 月 15 日3 13左线帘幕橡胶 折页压板安装 反力架安装加 固 2014 年 2 月 27 日 2014 年月 1 日3 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 11 14左线洞门部分破除2014 年 3 月 1 日 2014 年 3 月 9 日9 15左线盾构机调试2014 年 3 月 3 日 2014 年 3 月 9 日1 16右线洞门完全破除 盾构始发进入加固区2014 年 3 月 10 日 2014 年 3 月 12 日3 17左线停机注浆2014 年 3 月 13 日 2014 年 3 月 15 日3 18右线注浆完成 盾构机驶出加固区 掘进 100m2014 年 2 月 16 日 2014 年 3 月 29 日42 表 3 1 2 北北环环路站路站 东风东风路站区路站区间间到达接收施工工期到达接收施工工期 序 号 名称计划工期天 数 右线接收段水平探孔2014 05 15 2014 05 162 右线帘幕橡胶板 折页压板安装2014 05 18 2014 05 203 右线接收基座安装定位2014 05 21 2014 05 244 右线洞门破除2014 05 23 2014 05 308 右线盾构机接收成功2014 05 30 左线接收段水平探孔2014 06 15 2014 06 16 左线帘幕橡胶板 折页压板安装2014 06 18 2014 06 20 左线接收基座安装定位2014 06 21 2014 06 24 左线洞门破除2014 06 23 2014 06 30 左线盾构机接收成功2014 06 30 3 1 2始始发场发场地布置地布置 东风路站为盾构始发场地 根据市东风路站场地情况 管片堆放场地及 渣坑均设在车站结构顶板上 砂浆搅拌站设在车站结构中部 洗车槽及沉淀 池设在车站西侧 沉淀池污水通过 3 级沉淀后排入市政管道 其场地布置如 图 3 1 2 所示 详见附件 1 90 15 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 12 3 1 2盾构施工盾构施工场场地布置地布置图图 市东风路站北端头设一台 15t 门吊和中部设一台 45t 门吊进行垂直运 输 15t 门吊负责左右线管片 施工材料及工具 设备的卸车 下井运输 45t 门吊各负责左右线渣土起吊和卸入渣坑 区间左 右线始发期间各一列机车 编组进行水平运输 在正常掘进施工期间左 右线各设两列机车编组进行水 平运输 如图 3 1 3 所示 3 1 3垂直 水平运垂直 水平运输输示意示意图图 3 1 3盾构接收盾构接收场场地布置地布置 北环路站南端头作为盾构接收场地 250t 履带吊车布置在北环路站南 端头西侧 盾构机主机及后配套临时放置在北环路站南端头西侧 盾构机主 机及后配套通过长板车经花园路转场至国基路站南端头 4端端头头加固加固 4 1 端端头头加固方案加固方案 始发到达段地层强度不能满足盾构机始发及到达施工要求 故提前对 盾构始发端头进行加固 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 13 1 始发段土体加固方案 北东区间始发段端头土体采用旋喷桩加固 加固范围为 沿隧道方向长 度 9 5m 宽度为隧道中心线上 左 右各 6m 下 7m 旋喷桩直径 800mm 咬合 300mm 旋喷桩施工前必须经过试桩确定施工参数 详见端头加固方 案 端头加固范围图 4 1 1 端头加固范围示意图 4 1 1东风东风路站始路站始发发端端头头加固示意加固示意图图 2 到达段端头土体加固方案 为保证盾构机顺利在北环路站南端头井接收并出洞 端头土体采用旋 喷桩加固 加固范围为 沿隧道方向长度 9 5m 宽度为隧道中心线上 左 右各 6m 下 7m 旋喷桩直径 800mm 咬合 300mm 旋喷桩施工前必须经过 试桩确定施工参数 详见端头加固方案 端头加固范围 4 1 2 4 1 3 端头加 固范围示意图 4 1 2北北东东区区间间盾构到达端盾构到达端头头土体加固横剖面土体加固横剖面图图 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 14 4 1 3北北东东区区间间盾构到达端盾构到达端头头土体加固土体加固纵纵剖面剖面图图 4 2 施工流程施工流程 施工前先进行场地物探 再场地平整 挖好排浆沟 做好钻机定位 每 根桩的施工顺序为 桩位测放 钻机就位 钻孔 钻进至设计深度 旋喷 提升 至设计桩顶标高停喷 提钻及冲洗 钻机移位进行下一根桩施工 4 2 1端端头头加固施工加固施工顺顺序序图图 1 用改装的旋 定喷螺旋机钻孔 同时旋喷水泥浆 待钻头达到设计的 钻孔深度时 先旋喷 0 5 1 0min 后 根据地质情况也可以喷水 代替钻孔旋 喷的水泥浆 再停止转动钻具 2 调整喷嘴的方向 喷嘴的射流压力和钻杆的提升速度 同时开动水 泥浆泵定喷制备好的水泥浆 然后一边提升钻杆 一边观察水泥浆上升位置 f e d c b a 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 15 使水泥浆面高度保持在接近空口位置 用水泥浆的上升位置控制钻机提升 速度 定喷到设计高度后 定喷停止 移开钻具 盖上空口养生 形成防水泥 土桩 3 高压旋喷水泥土桩 它是以水泥作为定喷材料制备成水泥浆 水灰 比现场通过技术联系单另行通知 采用 10 20MPa 高压水泥浆射流 冲切 掺拌土层 形成一定厚度 而且具有一定强度的水泥土桩体 因高压旋喷射 流把先喷的水泥土桩表面冲刷干净 水泥浆的射流压力使先喷的水泥土桩 与后喷的水泥土桩紧密的咬合在一起 因钻孔内的土用螺旋机取出地面 只 有两桩之间少量土落入孔内 孔内的纯水泥浆掺入少量的土固结 使水泥土 的强度在 0 8 1MPa 之间 旋喷桩的测桩强度要求在 0 8 1MPa 之间 3 钻孔孔径 400 定喷后形成直径的 800mm 水泥桩 4 3 施工工施工工艺艺 1 钻孔垂直度在 0 5 以内 桩位偏差在 3cm 以内 定喷喷嘴要与桩位 轴线平行 2 钻孔高压喷射浆压力为 20MPa 3 螺旋钻钻头改装成适合相应地层的钻头 4 桩径 400 最佳水泥管用量在 100 150kg m 5 浆液的配置 钻孔高压喷射水泥土桩浆液使用普通硅酸盐水泥 P O32 5 水泥 水灰比 1 1 1 0 8 6 跟踪校正钻杆的垂直度 为保证钻孔垂直 钻孔速度要稍慢 7 每次旋 定喷停止和开始前都要打清水冲高压管和喷嘴 8 开钻前用胶带封嘴 或用能被高喷打开喷嘴的材料封喷嘴 9 注浆参数 表 4 3 1 高高压压旋旋喷桩喷桩技技术术参数表参数表 项 目技术参数 水 水泥 粉煤灰1 1 2 水泥浆 浆量 l min 40 70 提升速度 cm min 8 15 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 16 项 目技术参数 常用压力 MPa 10 20 水泥浆 喷射量 l min 40 70 4 4 注注浆浆控制控制标标准准 1 序孔采用注浆量控制 封底时浆液总量控制在 0 5m3 以内 封底 后采用分段注浆 分段长度控制在 1m 以内 单段注浆量控制在 0 4m3 左右 2 序孔采用压力控制 为了保证既达到注浆效果 又不浪费材料 注 浆压力根据土层的性质及其埋深确定 实际浆液压力控制在 10MPa 20Mpa 左右 3 注浆结束以压力达标 注浆量达设计量双重指标进行控制 即 当注 浆压力达到 10MPa 20MPa 或者注浆量达到设计量时均可结束注浆 成桩 后测桩压力为 0 8MPa 1Mpa 之间 4 5 质质量保量保证证措施措施 1 设备安装平稳对正 开孔前须严格检查桩位和开孔角度 施工时应 控制好高喷桩的标高 2 保持引孔泥浆性能 孔壁完整 不塌孔 确保高喷管顺利下至孔底 3 高喷管下井前需在井口试验检查 防止喷嘴堵塞 4 高喷管下至距孔底 0 5m 时 应先启动浆泵送浆 同时旋转下放 下 至于孔底 开喷深度 后 再启动高压泵和空压机 各项参数达到要求后方可 提升 提升速度控制在 7 20cm min 5 浆液配制必须严格按照配比均匀上料 经常检查测定浆液比重 并 做好记录 6 高喷作业中 必须注意观察浆压力和流量 7 分节拆卸高喷管时 动作要快 尽量缩短停机时间 8 因故停机 卸管或处理故障 时 需将近高喷管下放至超过原高喷深 度 0 1 0 5 m 处 重新开机作业 9 遇到卵石层时应降低提升速度 高喷参数达不到要求孔段应进行复 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 17 喷 10 采用两序施工 两边对打 防止串孔 11 为确保回灌体强度 冒浆不得回收和利用 12 遇漏水孔段 应停止提升 继续注浆 冒浆后再提升 漏失严重时应 采取堵漏措施 并做好记录 13 高喷作业时 各岗位要明确分工 统一指挥 协调一致 14 高喷结束后 要立即清洗管路设施 15 各种记录资料及时整理上报 4 6 端端头头加固效果加固效果检查检查 在地层加固完成后进行加固效果的检查 强度检查 待所加固土体等强 之后对其钻孔取芯 并通过试验确定加固土体的强度 如未达标则进行二次 加固 防水检查 从端头洞门处钻不少于 5 个水平检查孔确定洞门端头地层 透水情况 在洞门凿除前 要对土体的加固效果进行检查 检查内容包括加固土体 强度 洞门处渗透性以及土体的匀质性 各指标的检查方法和达到的要求见 表 4 6 1 端头土体加固检查方法和标准 表 4 6 1 端端头头土体加固土体加固检查检查方法和方法和标标准准 编 号 检查项 目 标准检查方法备注 1 加固土 体强度 无侧限抗压 1MPa 在加固范围内随机取 10 个钻孔取芯检 查 钻孔深度至开挖线底部 取岩土芯进行抗压强 度试验 2 加固体 渗透性 渗透系数 10 7cm sce 不得漏泥砂 在洞门范围内呈米字型钻孔取芯 10 处 检查其渗水量 钻孔深度 3 米 钻入加 固土体 1 米 4 7 端端头头加固效果不理想加固效果不理想处处理措施理措施 当加固土体达不到设计要求 采用压密注浆的方式进行补充加固 可以 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 18 从地面钻孔和洞门水平钻孔进行注浆加固 5洞洞门凿门凿除除 5 1 水平探孔水平探孔 洞门凿除前先进行水平探孔 水平探孔是针对隧道进出洞门加固情况 的检查 在盾构机始发前开始做探孔检查洞口处加固体稳定情况 预防洞门 凿除时出现掌子面坍塌或涌水浆现象 实际施工时将八个孔平均分布在洞 门上 中间一个孔需向旁移 20cm 以避免打掉测量组放出的盾构中心点 钻机引孔 2 米左右 根据现场情况可做调整 直径为 70mm 如果探孔发现 流水量比较大时 利用袖阀管压密注浆堵水 5 2 洞洞门凿门凿除除 洞门凿除顺序 保护层凿除 外层钢筋网割除 内层桩身素砼凿除 注 意保留端墙内层 5 根主筋 内层钢筋网割除 掌子面检查及周圈处理 洞门凿除施工流程见图 5 2 1洞洞门凿门凿除流程除流程图图 1 始发段洞门凿除 脚手架搭设 凿除外层砼 割除外层钢筋 及时清理废渣 凿除剩余部分砼 割除部分钢筋 保留 5 根主筋 自上向下拆除脚手架 割除剩余钢筋 刀盘贯入 推出 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 19 根据地质勘察资料 东风路西端头地层自上而下依次为 0 1 5m 为杂填 土 1 5 4 8m 为 粉土 4 8 7 8sm 为粉质粘土 7 8 13 4m 为 粉土 13 4 15 9m 为粉质粘土 15 9m 18m 为细 砂 18 28 米为 细砂 东风路站围护桩为 1 2 米钻孔灌注桩 利用工用风镐破除钻孔桩的桩 身混凝土 将露出的钢筋割除 按照从下往上的顺序割除桩身的钢筋 凿除 桩的混凝土 同时清理洞门凿除产生的废渣 脚手架等 清理完毕 盾构机 及时抵拢掌子面 防止洞门坍塌 5 2 2始始发发洞洞门凿门凿除示意除示意图图 2 接收段洞门凿除 根据地质勘察资料 北 东区间地层自上往下主要为 1 杂填土 2 1 粉 土 2 4 粉质粘土 3 1 粉土 3 2 粉质粘土 4 3 细砂 首先 根据洞门位置复核测量结果必要时对洞门凿除位置进行修整 经 对洞门修整后 在保证能满足盾构到达贯通要求时 需在盾构贯通前最少一 个周时开始进行洞口围护桩进行凿除 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 20 5 2 3接收洞接收洞门凿门凿除除图图 5 3 洞洞门凿门凿除安全控制要点 除安全控制要点 1 设专职安全员 2 人 全天候观察洞门情况 一但发现洞门有涌水 涌 砂的迹象 应立即通知作业人员撤离 同时采取喷射砼支护等措施 防止发 生意外 2 在施工过程中要注意安全 施工人员统一进行岗前培训 在脚手架 上工作时 属高空作业 工作人员要配安全带 严防高空坠落 3 对从事电焊作业 气割作业 用电作业等特殊作业的人员需经过培 训并持有特殊工种上岗证 4 做好施工现场的用电安全 凿除的废渣及时清理 搞好文明施工 端 头洞门凿除必须在盾构向前推进时完成 由于端头地层为粘土层 上有卵石 层 稳定性较差 因此在凿除围护桩时注意保留桩身砼保护层 不可同时割 除钢筋 割除钢筋应先割除桩身下部钢筋 再割除上部钢筋 割除时注意安 全 5 洞内的钢筋必须完全割除干净 洞门凿除基本完成后及时进行检查 并再次清理 6 产生的混凝土块必须清理干净 避免在盾构推进时损坏帘布橡胶板 7 在始发洞门凿除完成后盾构机刀盘推抵掌子面之前的这段时间要加 强对地表沉降变形的监测和对掌子面稳定性的观察 严防洞门失稳 5 4 洞洞门凿门凿除工除工艺艺及及质质量保量保证证措施措施 1 洞门凿除应从上到下分五次进行 预留内层钢筋 以做到在始发或 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 21 到达之前对端头地层的保护 2 作业过程中 将帘布橡胶及压板内翻 并在其上部铺设木板 避免损 坏 3 盾构机调试完成并将反力架和负环管片拼装形成盾构推进反力结构 后 由上至下割除围护结构并将内层上部钢筋割除 4 最后将剩余中线以下的钢筋割除取出 将脚手架快速拆除并将杂物 清理干净 盾构机贯入掌子面 5 掘进区域范围内的洞门钢筋一定要切割干净 以免影响盾构机的正 常通过 6 产生的混凝土块必须清理干净 避免在盾构推进时损坏帘布橡胶板 7 割除钢筋时 注意用火安全 同时注意帘布橡胶圈的保护 井下常备 灭火器 8 洞门凿除完成后 及时将盾构机贯入掌子面或推出洞门钢环 避免 土体暴露时间过长 9 在始发洞门凿除完成后盾构机刀盘推抵掌子面之前的这段时间要加 强对地表沉降变形的监测和对掌子面稳定性的观察 严防洞门失稳 5 5 安全保安全保证证措施 措施 环环境保境保证证措施措施 1 制订专项应急预案 救险物资储备充足 出现险情能够及时启动应 急预案 2 设专职安全员 全天候观察洞门情况 一但发现洞门有涌水 涌砂的 迹象 应立即通知作业人员撤离 同时采取喷射砼支护 端头重新加固等措 施 防止发生意外 3 施工人员统一进行岗前培训 在施工过程中要注意安全 4 严格按照规范搭设脚手架 并通过质检工程师检验 为施工提供安 全操作平台 脚手架上作业属高空作业 工作人员要正确配带安全带 严防 上下交叉作业 高空坠落 5 从事电焊作业 气割作业 用电作业等特殊作业的人员需经过培训 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 22 并持有特殊工种上岗证 6 做好施工现场的用电安全 凿除的废渣及时清理 搞好文明施工 7 井口吊装作业由专职起吊工指挥 井下作业人员注意避让吊车 门 吊 8 由于洞门作业范围有限 应合理安排作业人员 以防作业时造成人 员拥挤造成不必要的伤害 9 施工作业人员要做好人身防护 穿工作服 戴防尘口罩 防风眼镜 防止桩身混凝土块飞溅伤人 粉尘损害人身 6反力架反力架设计设计 安装及定位 安装及定位 6 1 反力架反力架设计设计 反力架位置的确定 根据盾构主机长度 负环管片宽度 数量及洞门结 构宽度等综合确定反力架位置 盾构长度 8 468m 洞门宽度为 0 5m 管片宽 1 5m 施工预安装负环管 片数量为 6 环 北 东区间始发里程为 YDK14 960 370 反力架安装位于 YDK14 970 370 即距离洞门钢环 10m 反力架为钢结构 用来提供盾构推进时所需的反力 洞门长度设计为 0 6m 负环管片的环数为 6 环 管片的宽度为 1 5m 所以确定反力架前端 中心里程为 L1 L2 L3 L4 N 其中 L1 反力架前端中心里程 L2 门内衬墙里程 L3 负环管片伸入洞门结构厚度 m L4 负环管片宽度 1 5m N 负环管片环数 6 环 北东区间反力架前端中心里程为 YDK14 970 370 即 YDK14 970 370 为 反力架前端 6 环负环 一环 0 环 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 23 安放反力架之前 先对底板进行清理 当反力架安放至里程位置后 在 测量组的配合下对反力架进行精确定位 使之与盾构机的中心轴线保持垂 直 6 2 反力架安装反力架安装 反力架及支撑系统设计 反力架采用组合钢结构 便于组装和拆卸 反 力架结构根据土建结构进行设计 反力架提供盾构机推进时所需的反力 因 此反力架须具有足够的刚度和强度 反力架支撑系统将盾构推力作用到土 建结构上 支撑提供的反力满足要求 且支撑有足够的稳定性 反力架支撑 全部水平撑及斜向支撑固定在轨排井边墙及临时减力梁上 反力架及支撑系统的安装 在盾构主机与后配套连接之前 开始进行反 力架的安装 安装时反力架与车站结构连接部位的间隙要垫实 以保证反力 架脚板有足够的抗压强度 由于盾构始发姿态是空间结构 反力架靠盾尾侧平面要基本与盾尾平 面平行 即使反力架形成的平面与盾构机的推进轴线垂直 反力架的横向和 竖向位置保证负环管片传递的盾构机推力准确作用在反力架上 安装反力 架时 首先用全站仪测定水平偏角和位置 然后将反力架整体组装 并由组 装门吊配合校正其水平偏角和倾角 在定位过程中利用倒链和型钢等工具 配合 最后经测量无误后将其焊接固定 在安装反力架时 反力架左右偏差 控制在 10mm 之内 高程偏差控制在 5mm 之内 上下偏差控制在 10mm 之内 始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角 2 盾构姿态与设计 轴线竖直趋势偏差 2 且盾尾只能向上偏 水平趋势偏差 2 为了 保证盾构推进时反力架横向稳定 用型钢对反力架进行横向的固定 6 3 反力架固定反力架固定 反力架提供盾构机推进时所需的反力 因此反力架须具有足够的刚度 和强度 将反力架放在始发段的剪力梁上 调整好位置以后 与轨排井结构 体之间用 300 500mmH 型钢及 325mm 钢管支撑 为保证盾构推进时反力 架横向稳定 用型钢对反力架的支撑进行横向的固定 反力架安装示意图 6 4 1 6 4 2 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 24 6 4 反力架反力架验验算算 反力架验算详见附件 2 反力架受力计算书 6 4 1反力架安装示意反力架安装示意图图 6 4 2反力架 斜撑反力架 斜撑负环负环拼装示意拼装示意图图 7盾构始盾构始发发施工施工 7 1 盾构始盾构始发发流程流程 盾构始发流程图见图 7 1 1 郑州市轨道交通 2 号线一期工程区间土建施工 盾构始发接收施工方案 25 7 1 1盾构始盾构始发发流程流程图图 7 2 区区间间盾构始盾构始发发技技术术 7 2 1盾构吊装盾构吊装 盾构机吊装采用 T250 履带吊将盾构机主机 后配套拖车吊装 盾构机 吊装施工作业流程见图 7 2 1 盾构机吊装流程图 7 2 1盾构盾构组组装 装 调试调试程序程序图图 7 2 2始始发发台安装台安装 确定盾构吊装场地材料准备 水平探孔 检查端 头加固效果 对端头地层进行补 充加固 满足始发 要求 始发台定位及加固 盾构机下井组装 反力架安装 加固帘幕橡胶板及 折页压板安装 盾构机调试 洞门及维护桩破除负环管片安装 盾构始发 不 合 格 合格 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 26 盾构机组装前 依据隧道设计轴线 洞门位置及盾构机的尺寸 然后反 推出始发台的空间位置 始发台基座安装位置按照测量放样的基线 吊入井 下定位加固结实 基座上的轨道按实测洞门中心居中放置 盾构始发台采用钢结构 主要承受盾构机的重力和推进时的摩擦力 当 盾构在组装时还需要对主机进行前后移动 结构设计还需考虑盾构前后移 动施工的便捷和结构受力 本区间盾构始发台与反力架同时连接在一起组 成整体结构 在钢梁上设置钢轨作为盾构机导向轨道 基座就位后通过横向 和斜向进行加固 两边各使用四根 32 的钢筋与始发台进行焊接加固 始 发台如图 7 2 2 在安装始发台前进行测量放样工作 始发台的标高 即盾构中心 比设 计轴线高 5 15mm 始发台竖直趋势与设计轴线竖直趋势偏差应 2 水 平趋势偏差应95 即固结收缩率 5 浆液稠度 8 12cm d 浆液稳定性 倾析率 静置沉淀后上浮水体积与总体积之比 小于 5 注浆方法和工艺 同步注浆通过同步注浆系统及盾尾的内置注浆管 在盾构向前推进盾 北环路站 东风路站区间 盾构始发接收专项施工方案 34 尾空隙形成的同时进行 采用双泵四管路 四注入点 对称同时注浆 如图 7 8 1 7 8 2同步注同步注浆浆示意示意图图 设备配置 搅拌站 自行设计建造的砂浆搅拌站一座 采用 750 搅拌机 同步注浆系统 配备 SWHING KSP12 液压注浆泵 2 台 注浆能力 3 12 m3 h 8 个盾尾注入管口 其中 4 个备用 及其配套管路 运输系统 6m3砂浆罐车 带有自搅拌功能和砂浆输送泵 7 9 二次二次补强补强注注浆浆 二次补强注浆一般在管片与围岩间的空隙充填密实性差或管片衬砌出 现渗漏的情况下实施 同时 地表如果出现过大沉陷时可通过二次注浆进行 抬升和补强 注浆材料 浆液配比及性能指数 二次注浆材料要可注性强 对同步注浆起充填和补充作用 当地下水特别丰富时 需要对地下水封堵 同时为了及早建立起浆液的 高粘度 以便在浆液向空隙中充填的同时将地下水疏干 将地下水压入地层 深处 获得最佳充填效果 这时需要将浆液的凝胶时间调整至 1 4min 必 要时二次注浆可采用水泥 水玻璃双液浆 双液浆的初步配比见