盾构隧道掘进技术交底.doc

广东省源天工程公司【珠客盾构区间】项目部技术交底文件盾 构 隧 道 掘 进技 术 交 底 记 录工程名称广州市轨道交通三号线【珠客盾构区间】盾构工程分部工程盾构主体工程分项工程名称盾构隧道掘进交底内容：1、 本项目地质条件较为简单，隧道所经过的地层有（2-2）海陆交互相淤泥质细砂层、（3-2）陆相冲洪积砂层、（5-2）硬塑或中密状残积层（6）红层全风化层、（7）、（8）、（9）红层强、中、微风化岩带，其中珠赤区间岩性主要为泥质粉砂岩或粉砂质泥岩；赤客区间岩性主要为砾岩。区间岩石最高强度达36MPa，地层强度变化幅度不大，地层起伏变化也不算大，地层较为稳定。但全体工程技术人员必须有充分的思想准备，必须认真学习相关的地质资料，做到心中有数，要有充分的地质突变的思想准备。2、 本区段建筑物分布较为集中，珠赤区间主要在海沁沙岛(YDK4+8105+053)上有34层砼框架结构的仓库，建筑物基础主要为桩基础，但都在68m之间，对隧道结构的影响不大，但要注意隧道掘进对建筑物的沉降影响；赤客区间主要集中在新市头村一带(YDK6+2226+616)，建筑物主要为35层框架结构民居，建筑密集，对地面沉降的控制是一项艰巨的任务，盾构机穿过建筑物是本项目的一大难点。3、 赤客区间地铁里程Y(Z)DK5+575.85+930段隧道洞顶覆盖层为(2-2)、(3-2)地层，洞身地层为为(7)、(8)号砂砾岩，属上软下硬地层，掘进时要提前作前准备,调整好盾构机姿态，并采取土压平衡掘进方式，对出土量加强控制。4、 本区间建筑物桩基在隧道施工影响范围内的主要有新中国造船厂的721教学楼及其工会大楼（赤客区间Y(Z)DK5+660700），两栋建筑物的桩基为480C20沉管灌注桩，有多条桩基侵入隧道洞身60100cm，具体条数及位置详细参见建筑物调查报告及施组。桩基上建筑物根据调查已全部拆除，桩身已无法拔出，盾构机穿过此地段靠盾构机本身切断桩身，各操作手在此地段要密切注意盾构机的状态及姿态。5、 全体工程技术人员必须认真学习施工组织设计、结构设计图纸、盾构机原理及操作手册、维护规程。6、 盾构机的始发1) 始发托架和反力架必须定位准确，并与车站结构牢固连接，始发托架高度一般比理论计算高度高23cm，反力架的位置应根据负环管片的环数、盾构机长度和联络通道的长度来确定，盾构尾部端面离反力架基准环的距离以120300mm为宜。2) 由于盾构机在始发托架上不能转向，在曲线上始发时应将盾构机定位在曲线的割线上，具体方向应根据不同的曲线半径来定，总的原则是使掘进误差最小。3) 盾构机必须做好防滚动措施，盾构进入地层之前应及时切掉防滚动钢板。4) 刀盘进入地层之前为防止刀盘下沉应从人闸向前仓充填一定量的碎石。5) 负环管片螺栓必须拧紧，负环管片外围用钢丝绳箍紧。6) 应对端头地面进行沉降监测。7) 6+5环千斤顶推力宜控制在600吨以内，速度控制在20mm/min以内。8) 保持土压平衡。珠江新城站始发时地质情况较好，仓体上部土压力可设为0.30.5bar。9) 做好注浆工作，防止进入洞门后的最初几环管片下沉，必要时采用双液注浆。10) 始发时的刀具布置应根据地层情况灵活掌握。珠江新城始发时地质相对较软，（8）地层天然抗压强度为810Mpa，决定先采用刀盘正面和中央刀具分别为8把单刃和6把双刃刮刀，边缘采用5把双刃滚刀，超挖刀未安装。在试掘进过程中操作手要根据推进实际情况，取得最佳掘进参数。11) 负环管片第一环K块位置应偏离顶点18（11:00或1:00位置）。珠江新城站左线第一环负环管片K块装在11点位置，右线在1点位置，赤岗塔站和珠江新城站一样。7、 盾构到达1) 准确计算出在推进到多少环、千斤顶行程为多少时刀盘穿透洞门。2) 凿除车站端头围护结构，保留外侧钢筋，待盾构露头以后再凿除剩余钢筋。3) 按洞门实际高程和位置安装接收托架。4) 在盾构机达到前50米、前10米均需进行主控导线复检，激光经纬仪复检和盾构机头位置人工测量。破洞前盾构机偏差允许偏差10 mm，俯仰角允许偏差范围2 mm/m。破洞时，盾构机推进速度小于20 mm/min，推力小于1000吨并逐渐减少。5) 特别注意的是应做好最后78环的注浆，管片螺栓必须多次复紧，必要时采用双液注浆，不允许出现管片下沉或质构机下沉导致管片下沉。当刀盘破洞并上了接收托架以后，在托架设置挡块，为管片安装提供足够的千斤顶反力。6) 为了防止漏浆，洞门密封圈必须用钢绳拉紧。7) 洞门下方必须堆放一定量的沙包作为缓冲层以便保护密装置。8) 盾构贯通时必须以实测洞门中心为贯通中心点，刀盘中心位置以人工测量和自动测量的平均值为准。9) 刀盘中心高程应严格控制，以高出接收托架5cm左右为宜，接收托架前端应做成斜面以便能使机器顺利上托架。10) 设置安全围护和警示标志。11) 加强端头地面沉降观测。12) 每次贯通必须有专门的贯通方案和交底。8、 过联络通道1) 联络通道特殊管片均采用标准环混凝土管片，因此应准确计算出哪一环该装特殊管片，在接近联络通道时应调整好盾构机的姿态，确保在联络通道处能装两环标准管片。2) 左线特殊管片环的K块应在11点位置，右线K块应在1点位置，左线需开口的是A3块，右线需开口的是A1块。3) 为了确保特殊管片K块的位置，可能对前面的管片拼装进行调整，如需提前通缝拼装两环管片，始发时通过计算确定第一环负环管片的K块位置以免中间再进行调整。4) 特殊管片应做好记号，在管片内侧标出开洞的大概位置，以免混淆。5) 本工程特殊管片有两种不同开口位置，应根据设计道床的不同要求开口。9、 掘进控制：这里为一般规定，具体参数应遵照每天的指令。1) 过（5）（6）号地层以下时总推力一般宜控制在800吨以内，其它地层总推力不宜超过10001200吨。单组千斤顶油压宜控制在100bar以内，最大不宜超过140bar。2) 刀盘扭矩宜控制在3700kNm(246bar)以内，不宜超过4377 kNm (290bar)。3) 刀盘转速13转/分钟。4) 掘进速度宜控制在6 cm/ min以内。5) 仓体压力，全断面为（7）（8）（9）号地层可以开胸掘进。一般情况下（5）（6）号地层可以半开胸掘进，即保持下半部有一定土压力，上半部可以空腔或稍有压力；其它地层应保持土压平衡掘进。在不能确认土质的情况下，在掘进结束时应保持土仓内一定的压力。6) 螺旋出土器的转速（019rpm）、扭矩(max 150bar)、出土口大小应与掘进速度、仓体压力相适应，保证出土顺畅。7) 泡沫材料中发泡济与水的比例为26%，空气与溶液比例为10:120:1，泡沫的注入量应视具体情况而定，原则是保证仓体土压力正常，刀盘和螺旋机扭矩正常，仓体温度正常（小于60），出土干湿合理，出土顺畅，一般情况下为掘进土方量的2060%。8) 导向系统显示盾构机位置偏差应控制在20 mm以内，倾向（TENDENCY）偏差应在34mm/m以内。9) 当盾构机偏离理论轴线较大时，纠偏和俯仰角的调整力度一般应控制在5mm/ m，不得猛纠猛调。10) 曲线段施工时，管片易往曲线外侧发生偏移，因此一般让盾构机向曲线内侧偏移一定量，一般根据曲线半径的不同，取1030mm，本项目最小曲线半径为600m，可控制在30 mm以内，即掘进进入缓和曲线线前，应将盾构机水平位置偏离调整至0mm，右转弯掘进逐步增加至+20mm，左转弯掘进逐步增加至-20mm，上述数据仅做参考，准确数据应据测量管片实际偏移值进行适当调整。11) 盾尾油脂的注入量应控制在每环2840 kg之间，换油脂时应排干空气，避免油脂泵中充有空气而导致空泵。12) 在软硬不均的地层中应控制好盾构机姿态，应适当降低推进速度和推进压力，提高转速，保持仓体有合适的土压力。13) 注意铰接千斤顶行程的控制，一般控制应在4080 mm（铰接千斤顶的最大行程是140 mm），避免最大行程和最小行程的出现，同时注意盾尾间隙的控制，尽可能保持盾尾间隙的均等（盾尾间隙75 mm）。14) 当盾构机停顿时间较长时，每天应将盾构机推动少许，避免盾尾被砂浆固结。15) 操作人员应要据SLS-T导向系统显示的数据不断调整盾构机千斤顶油压以确保正确的掘进姿态，严禁在掘进过程中擅离岗位。16) 操作人员和地面监视人员应密切注视盾构机的各种信息和参数，特别是各种警告信息并及时处理机电故障。17) 在未得到批准前操作人员不得在没有导向系统的情况下盲目推进。18) 导向系统出现故障或异常现象应及时向测量人员报告。19) 有关盾构机过桩群、过浅基础建筑物和其它物殊地层时将有更详细的指令工技术交底。10、 管片的选型和安装1) 管片型号应根据盾尾间隙和千斤顶行程来确定，左、右转弯的管片可以合起来拼成直线。2) 各种管片的转向、型号、安装顺序，K块位置都应打印成图过塑后挂于操作室供工程师参考。3) 管片在吊入并下井前应检查管片有无缺损，吊装孔是否完好，孔内是否有异物，止水条是否贴粘完好，缓冲垫和泡沫条是否粘贴好。型号是否正确等。4) 管片在吊装下井时运输及最终放上管片输送器上应小心轻放，管片放上管片输送器上时应摆正平着放下，避免边缘受损。5) 管片在吊装前应保持清洁特别是止水条上不应有泥沙。6) 安装第一块管片时应用长的水平尺顺着隧道轴线放在前一环管片上，确保两环管片在同一平面上。7) 严格控制管片之间的平整度，最大错台应小于4 mm。8) 安装B块或C块时应用卷尺量测K块空间大小是否合适，大端和小端分别是96 cm+5 mm和49cm+5 mm。9) 安装K块前应在K块和B、C块的相邻边止水条涂润滑剂，以便顺利插入，原则上应使用洗洁精，不得使用油脂。10) 不管盾构机姿态如何，管片环应保持与盾尾有均匀的间隙，即上下左右确均为75 mm。11) 螺栓的安装要在管片螺栓孔对齐后进行，不得用铁锤强迫打入，更不允许打烂手孔。所有螺栓必须用气动扳手上紧到扭矩为300Nm，在千斤顶推进过程中和推进完成后应对最新安装的4环管片进行复紧，其它管片也应该经常检查并复紧。12) 管片安装时严禁将所有千斤顶同时松开。13) 保圆器应放正，加压时应控制加压速度，不可扩张太快，以免破坏管片。11、 注浆1) 保证原材料的质量，确保正确的配合比，搅拌要充分，地面砂浆搅拌站出浆口应安装过滤网，避免粗砾石和大块团混入砂浆中。2) 注浆量：每环的注浆量不少于4.9 m3，约650个冲程。3) 注浆压力：取静水压力的1.11.2倍,一般23kgf/cm2(bar)，下部孔的压力比上部孔略大（0.5 kgf/cm2左右）。4) 每环掘进的最后2030 cm改注膨润土，以便注浆管中充满泥浆防止砂浆堵管。5) 遇有堵管必须立即拆管清洗，用高压水和铁钎清洗盾尾。6) 当机器有较长时间停掘时应浆注浆管和盾尾清洗干净，砂浆泵和储浆斗应及时清洗。清洗储浆斗时特别注意将内表面的硬砂浆块清理干净。7) 放置时间超进34小时的浆液不可继续使用。12、 刀具检查与更换1) 中心和正面滚刀磨损量为3035mm，边缘滚刀大于15mm时需更换。2) 边缘刮刀磨损严重不能满足开挖直径时应及时更换。3) 其它刮刀和齿刀有明显磨损和损坏时应及时更换。4) 在号地层中掘进时,每二天检查一次刀具，在其它地层中掘进时视具体情况，每100200m检查一次刀具，每次检查应有检查报告。5) 在全断面为号地层中检查和更换刀具时，原则上人员可以直接进入前仓作业，但应注意清理顶部松石，其它地层中就注意洞顶土体的稳定性或采取必要的带压作业措施。6) 刀具更换是最易出现安全问题的作业环节，应遵守操作程序，注意安全。在准备换刀前必须查清该里程的地质条件，再决定采用直接换刀还是压气作业下换刀。在压气作业下进行换刀之前必须检查人闸的各系统功能是否正常，包括：通风送气系统功能、通信系统功能及各种开关、闸阀、仪表等等，并作书面记录。严禁在未能确保人闸性能良好的情况下进入土仓。当工作人员进入人闸并带压作业时，在人闸的外侧必须设专人监控人闸内的情况，发现异常情况必须立即采取措施进行救助和援助。当工作人员进入土仓作业时，在人闸内必须有人进行接应。打开仓门以后应由技术人员或地质工程师首先检查工作面地质情况，地下水情况和稳定性，确认安全以后才能进入仓内作业。换刀时先换边缘刀，后换正面的中心刀，卸一把装一把，禁止全部拆完才开始安装。换刀时必须采取措施避免刀具和其他物件掉入仓底。如有大件物品掉入仓底，则应采取措施取回，以免损伤刀盘或螺旋输送机，但前提是必须确保仓内工作人员的安全。每次换刀时间应控制在尽可能短的时间内(一般不超过3天)，以免工作面暴露时间太长发生大面积的坍塌。换刀过程中一旦发现顶部坍塌应立即报告项目负责人。7) 值班人员应密切注意掘进情况，一旦发现掘进速度明显降低或渣土温度过高应及时停机并向项目负责人报告，不可盲目硬推。13、 测量与监测1) 认真学习，严格遵守相关规范和业主的测量细则。2) 维护好自动导向系统,保护好电缆棱镜及TCA，确保TCA不受水和浆液的侵害，按VMT公司技术人员的要求做好每天的仪器维护工作。3) 密切注意导向系统的异常情况，经常人工校核TCA的坐标点及TCA本身的精度。4) 无关人员不得随意更改导向系统设置。5) TCA托架安装尽可能离盾尾远，最好离最新的一环管片10环以外，以免管片移动误导掘进。6) 确保激光窗区域无任何障碍物，保证通视，保护TCA不受损坏。7) 地面沉降超过2cm，建筑物沉降大于1cm或一天的沉降大于5mm为报警值，应及时报告，主要建筑物要加密监测和巡视。8) 认真复核DTA数据，做到准确无误。14、 设备设施维