香惠区间右线始发方案(邓科版)--武汉钢套筒始发

目 录一、编制依据41.1 编制依据41.2 编制原则5二、工程概况62.1 工程概况62.1.1线路情况62.1.2 盾构隧道情况62.2 工程地质72.3 水文地质102.4 工程内容及主要工程数量表10三、施工总体安排113.1 施工目标113.2 组织机构133.3 工期安排173.4 进度管理193.5 劳动力资源配置193.6 盾构设备与相关参数配置193.7 施工场地布置203.8 盾构工作井及洞内管线布置及说明23四、盾构机始发及掘进244.1 盾构机始发前准备工作244.1.1端头加固244.1.2 洞门凿除284.1.3 洞门密封、防水装置安装304.1.4始发架、反力架安装及加固314.1.5 盾构机及后配套台车吊装下井、组装、调试384.1.6 配套设施布置414.1.7 管片生产414.1.8 电力系统414.1.9钢套筒安装与加固424.1.10 始发的其他工作444.1.11盾构始发注意事项444.1.12 始发掘进技术要点454.2 初期掘进464.2.1 初期掘进长度的确定464.2.2 初期掘进模式的选择474.2.3初期掘进时注意事项474.2.4 初期掘进的控制管理47五、盾构机到达与接收485.1 盾构机到达的准备工作485.1.1 盾构机到达施工工艺流程485.1.2 盾构机进站的施工准备495.1.3 盾构机定位及接收洞门位置复核测量515.1.4 盾构到达端土体加固515.1.5 盾构到达洞门凿除515.1.6 密封、防水装置安装535.1.7 接收基座的安装545.1.8 盾构到达段的掘进545.1.9 盾构到达施工注意事项555.2 盾构机拆卸与运输56六、重点难点施工技术566.1 盾构下穿塌陷区保护措施56七、施工测量、监控量测及信息反馈577.1 施工测量577.1.1 测量组织机构577.1.2 盾构隧道测量方案587.1.3 盾构掘进中的方向控制687.2 监控量测及信息反馈707.2.1监测目的及监测项目707.2.2 监测控制标准727.2.3监测方法737.2.4 监测信息反馈78八、施工安全质量保证措施818.1安全管理措施818.1.1 安全生产保证体系及安全生产责任制818.1.2安全管理目标和安全防范要点828.1.3主要施工安全技术措施838.2 质量保障措施888.2.1 盾构掘进质量保证措施888.2.2 管片质量保证措施898.2.3 管片拼装主要控制要点908.2.4 防水质量保证措施91九、应急预案929.1 应急救援组织机构及职责939.1.1 应急救援组织机构939.2.2 应急救援职责949.2 紧急情况发生和上报程序959.3 应急抢险资源配置979.4 危险源辨识与评价及其应对措施999.4.1 可预测应急事件999.4.2 不可预见应急事件106十、文明施工、环境保护措施10710.1 文明施工措施10710.2 环境保护措施108一、编制依据1.1 编制依据1、武汉市轨道交通3号线一期工程香港路站惠济二路站区间设计图纸；2、武汉市轨道交通3号线一期工程香港路站围护结构图、车站主体结构设计图；3、武汉市轨道交通3号线一期工程香港路站惠济二路站区间隧道地质详勘资料；4、盾构法隧道工程施工及验收规程（GB 50446-2008）；5、地下工程防水技术规范（GB 50108-2008）6、地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999(2003年版)）；7、城市测量规范；8、建质（2009）87号文；9、盾构机设计尺寸及相关技术参数；10、施工场地相关移接时间和范围。11、我公司多年来地铁施工方面的施工经验和研究成果及现有的施工管理水平、技术水平、机械设备配套能力以及资金投入能力；1.2 编制原则1）严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和设计标准；2）遵守、执行合同文件各条款的具体要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工等各方面的目标；3）充分研究现场施工环境，使施工对周边环境的影响最小化；4）施工方案突出重点难点工程，力求做到多方论证优化施工方案。5）采用先进的监控量测及信息回馈系统指导施工。6）充分利用现有施工机械和设备，充分发挥机械化施工的优势，提高施工项目机械化程度；改善劳动条件，提高劳动生产率。7）科学地规划施工平面图，合理布置施工场地。二、工程概况2.1 工程概况本区间位于建设大道下方，左线长752.724m ，右线长750.155m，采用盾构法施工。线路纵坡设计为单向坡，线路以左线在上、右线在下的上下叠合的形式出香港路站后，左线隧道到惠济二路站设为5.867上坡，右线隧道到惠济二路站设为23.578上坡。左线区间最大埋深为13.82m，最小埋深为9.99m，右线隧道最大埋深约21.79m。区间设置联络通道一处，不设废水泵站。区间盾构施工由香港路站始发，明挖段接收井接收。2.1.1线路情况 2.1.2 盾构隧道情况区间设计为盾构法隧道，外径6m，内径5.4m，管片拼装衬砌的单洞圆形隧道，管片采用宽1500mm，厚300mm的通用楔形环，管片为砼C50，防水等级P12。根据模拟排版，右线390环。2.2 工程地质本区间工程场地地貌单元主要为河流堆积平原，属长江级阶地，地形平坦，地面高程在2022米之间。表层为松散的人工填土层（Qml/），局部分布有淤泥；上部主要为第四系全新统冲积相（Q/4al/）可软塑状态的粘性土，软流塑的淤泥质粉质粘土、粉砂、粉土、粉质粘土互层；中部为稍密中密的粉细砂，中密密实状态的细砂、厚度不等的中粗砂夹砾卵石；下伏基岩为白垩下第三系东湖群（K-E/dn）砂砾岩。表层填土工程性能差，硬壳层（可塑粘土）强度中等，工程性能一般，其下粉质粘土、淤泥质土及互层土强度低，工程性能较差，中部砂土层强度稍高，工程性能一般，下伏第三系基岩强度较高，工程性质较好。1）人工填土和淤泥层杂填土（Qml/）：杂色，湿饱和，稍密-中密，主要组成成分为建筑垃圾、生活垃圾混粘性土，表层30cm为沥青砼路面，硬质物含量约20-40%，粒径一般1-7cm，该层土物质构成复杂、结构松散、均匀性差，堆积时间一般大于10年，局部小于10年。素填土（Qml/）：杂色，湿饱和，稍密-中密，主要成分以粘性土为主，该层土结构松散、均匀性差，堆积时间一般大于10年，局部小于10年。淤泥质粘土（Q1/）：灰灰黑色，饱和，流塑状态，高压缩性，富含有机质及生活垃圾，具流变性，有腐臭味。2）第四系全新统冲积（Q/4al/）层粘土（Q/4al/）：厚度0.605.70m，层顶标高16.6021.07m，局部分布。褐黄色褐灰色，饱和，可塑状态，局部含铁锰质氧化物斑点。粘土（Q/4al/）：厚度2.70m，层顶标高19.30m，仅SQJZ5-III10-87号孔揭露。褐黄色褐灰色，饱和，软塑状态，局部含铁锰质氧化物斑点。粘土（Q/4al/）：厚度0.904.80m，层顶标高14.6017.68m，全场分布。褐黄色褐灰色，饱和，可塑状态，局部软塑，含铁锰质氧化物斑点。淤泥质粘土（Q/4al/）：层厚1.40，层顶标高15.23m，仅SQJZ5-III10-84号孔揭露。灰灰黑色，饱和，流塑状态，高压缩性，富含有机质及生活垃圾，具流变性，有腐臭味。粉质粘土夹粉土（Q/4al/）：厚度1.003.60m，层顶标高14.0216.00m，普遍分布。灰褐灰色，饱和，粉质粘土呈软塑状态，粉土呈稍密状态，厚0.10.5m，局部含有机质及腐植物。粉砂、粉土、粉质粘土互层（Q/4al/）：厚度2.707.70m，层顶标高11.2213.83m，普遍分布。灰灰褐色，饱和，粉土、粉砂呈稍密状态、粉质粘土呈软塑状态。互层单层厚度0.10.5m，局部达1.02.0m。粉细砂（Q/4al/）：厚度11.3015.80m，层顶标高5.6810.03m，普遍分布。灰色青灰色，饱和，稍密中密状态，主要成分为云母片、长石、石英等矿物，局部夹粉质粘土及朽木碎屑、腐殖物。细砂（Q/4al/）：厚度6.8016.80m，层顶标高-8.04-2.85m，普遍分布。灰青灰色，饱和，中密密实状态，主要成分为云母、长石、石英等矿物，局部夹粉土、粉质粘土（呈透镜体分布）。粉质粘土夹粉土（Q/4al/）：厚度1.303.00m，层顶标高-19.64-13.35m，局部分布。灰色，饱和，粉质粘土呈可塑状态，粉土呈稍中密状态。中粗砂夹砾卵石（Q/4al/）：厚度1.10m，层顶标高-19.57m，仅SQJZ5-III10-84号孔揭露。灰色青灰色，饱和，密实状态，低压缩性，砾卵石粒径1080mm，成分主要有石英岩、石英砂岩、燧石等，磨圆度呈次棱角状、亚圆形。砾卵石含量约5%20%。3）下伏基岩强风化砂砾岩（K-E/dn）：揭露厚度3.407.60m，层顶标高-21.72-19.45m，普遍分布。灰绿褐红色，主要由砂岩、石英砂岩、硅质岩等岩屑组成，褐铁泥质、钙质胶结，具砂砾状结构，取芯困难，岩芯呈碎块状，少量短柱状，属极软岩，岩体较破碎，岩体基本质量等级分类为V类。中风化砂砾岩（K-E/dn）：揭露厚度1.0010.60m，层顶标高-27.75-23.43m，普遍分布。灰褐红色，主要由砂岩、石英砂岩、硅质岩等岩屑组成，褐铁质、钙质胶结，具砂砾状结构，层状构造，岩芯呈柱状，属软质岩，岩体较完整，岩体基本质量等级分类为IV类。土体力学性能参数见下表。盾构掘进及影响范围内土层见下表。区间盾构掘进范围内土层区间盾构影响范围内土层主要为粉砂、粉土、粉质粘土互层、粉细砂。（4-1）细粉砂（4a）粉质粘土、（4-2）细砂2.3 水文地质拟建场区的地下水主要有赋存与填土层中上层滞水和赋存与（3-4）层、（3-5）层及（4）层中的孔隙承压水两种类型。（1）勘察期间实测场区内上层滞水稳定水位埋深在1.053.95之间，相当于绝对标高17.1119.95m。孔隙承压水与长江水密切联系，呈互补关系，地下水位季节性变化规律明显。（2）长江一级阶地承压水水头标高一般为18.520.0m（黄海高程），年变幅34m，越靠近河床地段，地下水年变幅越大。（3）本区间拟建场区的上层滞水主要赋存于填土层中，水位标高18.8821.57m。承压水位绝对标高为16.5m。本场地地下水对地下混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋均无有微腐蚀性。根据电阻率测试结果，场区土层场地土对钢结构有中强腐蚀性。2.4 工程内容及主要工程数量表1、工程内容区间为两条分离式单线圆形隧道，主要工程内容见表2.4-1。表2.4-1 区间主要工程内容表区间名称盾构隧道右线起始里程终点里程长度(m)香港路站惠济二路站起点:DK20+037.351终点:DK20+620.048582.697m合 计(m)582.697m2、主要工程数量香港路站惠济二路站盾构区间工程主要工程数量见表2.4-2。表2.4-2 主要工程数量表序号项目工程数量备注一盾构隧道掘进582.697m土石方开挖量：18111.099m3实方量二盾构隧道管片生产与拼装管片：390环C50、P12砼：3139.5m38.05m3/环管片连接螺栓10920套28套/环三负环管片生产与拼装管片： 7 环四盾构隧道同步注浆注浆量：2730m37m3/环五盾构始发、盾构到达各1次三、施工总体安排3.1 施工目标1、工期目标表3.1-1 项目盾构施工主要节点工期表序号区间名称盾构始发时间盾构接收时间工期(d)备注1香惠区间右线2015.4.202015.6.3072详见附图五：武汉市轨道交通三号线土建工程香惠区间隧道修复工程工期横道图。2、质量目标（1）单位工程合格；（2）合同兑现率100%；（3）满足顾客要求。3、安全生产目标本工程的安全生产目标为：“六无、二杜绝、一创建”。“六无”即：无因工死亡事故，年重伤率不大于万分之五；无设备安装工程重伤以上（含重伤）事故；无触电、物体打击、高空坠落等事故；无重大机电设备事故、重大交通事故及火灾事故；无因施工造成地表沉陷及由此导致交通中断、通讯中断、电力中断、漏水、漏气、周边建（构）筑物的破坏等重大事故；无l0人以上集体中毒事故。“二杜绝”即：杜绝重伤及以上事故；杜绝重大工程事故。“一创建”即：创建安全文明工地。4、环境保护目标（1）施工及生活废水排放符合国家GB 8978-1996污水综合排放标准“表二”三级排放标准及地方政府规定标准；（2）施工现场场界噪声昼间小于75dB，夜间小于55dB；（3）生活及生产废料统一管理处置，符合地方政府规定。（4）各种原材料消耗控制在允许超耗标准以内。3.2 组织机构武汉市轨道交通交通3号线香惠区间项目经理部 项目经理项目总工项目副经理安全总监工程部财务部物机部综合部安质部工经部盾构工区盾构一队盾构二队维修保养一队维修保养二队测量监测组机修组试验组1、项目管理组织机构图3.2-1 项目管理组织机构图本着“精干高效，功能完备”。现场管理采用二级管理，项目由上至下分为管理层和作业层。1）管理层管“面”，即进行生产、质量、安全、文明施工的综合管理。本工程管理层由项目经理、项目副经理、项目总工、安全总监，以及各职能部门组成。2）作业层管“线”，各尽其职，各负其责，进行专业化作业，实行专业化管理。本工程作业层由盾构掘进与管片拼装施工队组成。为了保证盾构机成功始发及掘进施工，特成立盾构领导小组。根据需要下设2个盾构施工队，其中盾构一队、盾构二队负责右线隧道施工。项目部成立由项目经理刘文斌任组长、常务副经理兼总工马学忠、项目副经理赵勇任副组长的盾构始发领导小组，项目各部门负责人任组员，确保盾构始发各项工作顺利进行。2、职责分工项目经理对盾构掘进工作全面负责，项目副经理、项目总工负责施工现场工作、技术方案；物资设备部负责掘进物资设备的进场准备，财务部负责施工财务管理，盾构施工技术部负责盾构掘进技术方案准备、技术交底、施工质量控制工作，试验室负责盾构施工相关试验工作；安质部确保现场安全。整个施工过程实行“各部对项目副经理、项目总工程师、项目安全总监负责；项目副经理、总工程师、项目安全总监对项目经理负责”的层层负责制。盾构掘进领导小组成员及职责分工如下：（1）组长：刘文斌，项目经理，盾构施工总指挥，负责领导与协调盾构掘进工作；向业主、监理报告始发情况；（2）副组长：马学忠，项目常务副经理兼总工程师，负责组织盾构施工相关方案编制及现场施工技术指导、监督管理，协助组长组织施工工作。（3）副组长：赵勇，项目生产副经理，负责盾构机施工现场管理、组织协调，协助组长组织掘进施工工作以及盾构施工现场安全管理及监督工作。每台盾构机配备管理人员6名，分为2个队；每队设队长1名、盾构操作司机1名、土建工程师1名；每队配备施工人员19名，另外组建1个机电班，由10名工人组成。2个盾构队具体人员配置如下：1）每队设队长1名，共需2名；2）每队设值班土建工程师1名，共需2名；3）每队设盾构司机1名，共需2名；4）每队设管片拼装操作工1名，共需2名；5）每队设管片安装工2名，共需4名；6）每队设同步注浆操作工1名，共需2名 ；7）每队设值班电工1名，共需2名；8）每队设机修工3名，共需6名；9）每队设电瓶车司机2名，共需4名；10）每队设充电工1名，共需2名；11）每队设地下井口司索工2名，共需4名 ；12）每队设地面井口司索工2名，共需4名；13）每队设拌合站操作工2名，共需4名；14）每队设龙门吊司机1名，共需2名。机修班：需工人10名，配置技工如下：1）机修班班长1名。2）熔接工（电焊氧焊）3名3）修理工3名4）电钳工（内线电工）3名配合班：需工人11名，配置普工如下：1）配合班班长1名（1名普工）。2）管片防水施工2名（4名普工）。3）二次注浆操作工6名（2名熟练工，4名普工）。3、项目管理方法1）技术管理（1）工程开工前，在总工程师的直接领导下，技术人员认真编制施工组织设计及方案，确定先进合理、经济可行的施工方法和技术措施。（2）认真审核图纸，并根据施工图纸提前提出施工所需的材料计划，做好导线加密、复测与测量工作，为按期开工作好一切必要的施工技术准备工作。（3）施工过程中，严格执行技术交底制度及各施工工序的三检制，做好试验检测、工程监控和测量放线的工作，确保各个施工环节处于质量受控状态。2）计划管理（1）以总计划为依据，编制月、周施工进度计划，并根据实施过程的实际完成情况及时同原进度计划对比、修正与调整，实行动态管理。（2）对实际过程中出现的进度滞后工期的工序，提出补救措施，确保总网络计划的实现。（3）每周定期召开计划协调会，分析上周计划落实情况，下达下周的施工任务，切实保证计划实施的严肃性。3）合同管理（1）项目部作为实施合同的一方，充分重视合同的管理工作。（2）根据合同的每一个细节，严格执行合同的每一条款。（3）以项目经理为主的合同管理人员，具体处理各种与合同有关的事宜，以保证合同双方的利益得以实现，确保工程合同的顺利履行。4）成本管理（1）加强材料物资管理，严把采购、运输、发放等各个环节，降低消耗，杜绝浪费，降低成本。（2）按网络计划精心组织施工，搞好劳动力调配，科学的安排施工程序，尽量避免停、窝工现象。（3）做好设备机具的维修和保养，提高施工机械的利用率，机具设备设专人负责保管，采取有效措施节约原料消耗。5）资料管理对图纸、文件、技术交底、会议记要、监理指示、试验资料、检查证、评定表等各项资料设专人分类整理，妥善保存，以保证竣工资料及时完整移交。3.3 工期安排工程按照节点工期要求，以“节点卡死、均衡生产”的原则组织施工。1、关键节点工期项目盾构施工节点工期见表3.1-1.2、施工顺序本区间采用盾构法施工，盾构机分别从香港路站北端头右线组装下井始发。掘进至明挖段南端头进行接收。3、分阶段施工安排说明根据本工程特点，综合考虑施工总体布署、场地条件和总工期要求，按照盾构隧道施工顺序，本工程分为三个阶段组织施工。第一阶段：始发前准备施工阶段。（1）时间区段：2015年3月14日2015年4月20日。主要施工内容：1）盾构机进场与下井吊装；2）施工方案编制与条件验收；3）施工场地准备；4）盾构机调试；5）人员培训。第二阶段：四王区间盾构隧道施工阶段；时间区段：2015年4月20日2014年6月30日。主要施工内容：香惠区间盾构隧道右线施工；第三阶段：香惠区间盾构接收施工阶段；时间区段：2014年7月10日2014年7月20日。3.4 进度管理1、施工进度管理表3.4-1 主要工序进度指标工程类型项目名称单位进度指标盾构隧道掘进初始与到达环/d5正常掘进环/d8管片拼装初始与到达环/d5正式环/d82、施工进度管理方法（1）采用Microsoft Project工程计划管理软件对现场施工进度实行追踪动态管理。（2）施工过程中，将施工计划网络按各个阶段所展开的工序逐一分解到作业层，采用各种控制手段保证项目及各项工程活动按计划开始，在施工过程中记录各个工程活动的开始和结束时间及完成程度。（3）在每月末、每周末按各活动的完成程度对比计划，确定整个项目的完成程度，并结合工期、生产成果、劳动生产率、材料的实际进货、消耗和存储量等指标，评定项目进度状况，分析其中的原因，保证工作顺利实施。（4）及时向监理工程师提交详细施工进度表审查。3.5 劳动力资源配置具体劳动力资源配置见第12页盾构人员配置。3.6 盾构设备与相关参数配置香港路站惠济二路站区间拟使用的盾构机各部件参数详情见表3.6-1。序 号名 称尺 寸重 量备 注（mm）（t）1刀 盘63201630572前 盾62502100883中 盾62502620954尾 盾62503835305拼装机46292953166螺旋机100011380187腰 梁8桥 架13159262750481691#台车99303920510523102#台车93904288510523113#台车89004189510522124#台车89004107510525.5135#台车101903988510520146#台车68054737510510表3.6-1 小松盾构机3.7 施工场地布置1、施工总平面布置及说明场地平面布置图见附图六：香港路站盾构始发场地平面布置图。（1）场地内布置原则香港路站惠济二路站区间盾构机在香港路站始发。结合车站结构和地面设施的重复利用，综合考虑，香港路站场地布置按照两个渣坑及一个备用渣坑的方式进行组织安排。（2）香港路站场地布置香港路站顶板布置1台45t龙门吊、3个渣坑，1套砂浆拌和站，1台砂浆存储罐；中板上布置冷却水塔、通风机；井口底板上布置循环水泵、循环水池、沉淀水池、道岔。管片存放场布置在渣坑侧边。龙门吊配备：场地配备1台45t龙门吊，负责盾构机施工的垂直运输。龙门吊起吊重量45t，跨度23.23m，主要用于管片装卸、下井、施工辅料吊装、出碴等工作；为便于碴土倾倒，在龙门吊上设置碴斗侧翻顶撞装置。碴土坑布置：碴土坑布置顶板出土口北侧，三个碴坑分别为300方和两个550方，按0.8利用率，可一次存放25环的碴土量（盾构隧道掘进1环土方约51.6m3,改良后按1.1的系数为56m3）。碴土坑采用钢筋砼结构，坑底坐落于结构顶板防水砼保护层上，坑顶高出地面1m。为便于装运碴土作业，在碴土坑长边中间设置供挖掘机站立的平台，以满足挖掘机的工作范围覆盖整个渣土坑。砂浆拌和站布置：砂浆拌和站设在出土口的顶板北侧上，砂场、膨润土及水泥堆场则设置在砂浆拌合站北侧。采取1供1模式，可满足1台机每班10环用浆需要。管片存放场地：位于出土孔北侧顶板上，管片存放场地作硬化处理，可一次存放60环管片。电瓶车充电池：布置在车站顶板上，一台盾构机配2台电瓶车运输管片及渣土外运，每台车配备3组充电器充电。油脂、泡沫等其他：油脂、泡沫、钢轨等其他这设置在车站北端头标准段紧邻盾构井位置。水电线路布置：根据现有高压电箱及盾构专线，按照现场场地情况将高压电线路、主水管沿着挡土墙外侧引至盾构井内，以满足正常生产用水用电需要。场内施工便道布置：场内设专用管片运输、弃土外运及施工车辆进出的施工道路。主便道宽度6m。循环水池与冷却塔：在车站中板上放置盾构机供水的冷却塔，地板设置循环水池为盾构机供冷却水。施工通风：为保证隧道内的空气质量，将在车站中板上安装一台送风量为1000m3/min的轴流式风机，通过1000的风管送风至盾构机作业区。生活办公房设施建设：男、女厕、值班室、会议室、材料室等采用车站施工阶段设施。防火设施：根据防火规定，在地面各主要位置设足够的灭火器，在盾构机后续台车上配备专用灭水器，在地面接水点附近设置消防栓。施工供水：区间给水系统在盾构施工现场接入一个DN120供水主管作施工用水。从供水管引水至施工现场，并安装相应的水表，施工时根据场地布置及用水需要通过接水点用DN80水管引两个接水口，一路作为地面生活与施工用水，DN80水管沿内围挡四周布置，再用DN80水管引至需水处；另一路通过DN80水管引至盾构隧道内，途中每50米安装一个带阀门的接水口。施工供电：盾构机采用10KV电源直接供电。电缆选用YJV22-10KV-350电缆，电压等级10KV，从开关柜盾构舱位馈出。电缆从地面高压开关柜到始发井必须经过临时便道，为保护电缆健全，在电缆经过处埋设直径160mmPVC管，电缆从中穿过，PVC管埋深80cm，电缆从井口垂直往下沿隧道挂钩敷设到井下盾构台车尾部按S形盘绕，每隔100m挂设“高压危险”警示牌。3.8 盾构工作井及洞内管线布置及说明1、盾构工作井处管线布置及说明盾构工作井主要布置进出水管、通风管路、供电线路。（1）通过地面水管接入车站底板上的循环水池和冷却塔（布置在中板上），通过冷却塔送水至隧道内的供水管供水；另一路通过给水管路送至车站底板供水。（2）通过水泵及排水管路将隧道内的污水排出井口。（3）通过中板上的通风机与风管为洞内送风。（4）高压电缆、低压电线通过盾构工作井接入隧道内。（5）根据现场实际情况，设置上下人行步梯及逃生通道。2、洞内管线布置及说明（1）洞内管线主要有：运输轨道线路、人行走道板、给排水管、供电线路风管，随掘进线路延伸布置。（2）洞内运输轨道采用43kg/m的铁路用轨，按隧道运输线路平面布设。包括后续台车走行轨道（轨距2180mm）和出土进料运输轨道（轨距900mm）。为方便从盾构工作井吊放和依据盾构机前方移动时的接驳段落模数，单根钢轨的长度为6m。（3）隧道内供电：隧道照明采用三相五线制，电压等级220V，电源主线选用350+225mm2铜芯绝缘护套电缆，沿隧道壁架空敷设，高度大于2.5m，每隔100m设置中间转接配电箱一个，照明灯选用15W双管防水荧光灯，每隔7.5m架设一只，节点采用A、B、C三相跳接，要求三相负载平衡，电缆采用32.525mm2铜芯绝缘护套电缆。要求每隔50m设置一盏应急灯。从井口开始，每隔100m设置隧道照明专用配电箱一只，作为照明线路的分段开关和隧道内小动力用电设备电源。（4）人行走道板采用L5角铁、2mm厚花纹钢网组合，走道板500mm宽，设在隧道掘进方向左侧。（5）隧道进出水管及排水管均采用100mm镀锌钢管，布置在线路掘进方向右侧下部。（6）1000送风管布置在隧道右侧，随着盾构掘进加长管路。（7）隧道断面顶部为自动导向系统测量通道，盾构机掘进时保证通视。四、盾构机始发及掘进4.1 盾构机始发前准备工作盾构始发是盾构施工的关键环节及危险源之一。其主要准备工作包括：始发前土体加固、设置盾构始发基座、盾构机下井安装及调试、安装洞门密封装置、安装反力架、盾构机试运转、安装负环管片、拆除洞门部分围护结构，具备始发条件后，盾构机开始始发掘进。4.1.1端头加固为保证盾构始发安全，端头加固要达到如下效果：（1）加固土体具有良好的均匀性和自立稳定性，洞门检测孔达到无流水流砂、渗漏水现象的效果。（2）加固土体无侧限抗压强度达到1.0Mpa以上。（3）渗透系数1.010-7cm/sce, 能够阻止地下承压水进入开挖面。1、端头工程地质条件香惠区间隧道始发段隧道断面穿越土层为（4-1）粉细砂层，承压水水头为地表下7.11m（理论测算），据现场实测为地表下8.2m。2、加固方案 香港路站盾构始发端头井采用冷冻+8001000钻孔灌注桩+800旋喷桩止水帷幕加固，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。香港路站始发端头地层加固平面图香港路站始发端头地层加固剖面图1香港路站始发端头地层加固剖面图23、 加固效果检验（1）水平探孔：在洞门范围内钻9个水平孔，孔径8cm，钻深为1.5m。检查无漏水漏砂、渗漏水情况方可进行洞门破除，否则需对该孔进行双液注浆封堵，完成后在进行探孔检查，无漏水漏砂、渗漏水情况方为合格。图3.3-1 检查孔平面布置图（2）垂直取芯：在端头加固范围内随机钻6个垂直孔，取出岩心，观察岩心强度、均匀性以及水的含量。必要时，需对取芯位置进行补桩或采取其他补强措施。取芯孔应回灌水泥浆进行封堵。4.1.2 洞门凿除1、凿除的位置：洞门围护结构的型式为厚1000mm的地下连续墙。凿除洞门采用人工用风镐凿除的方法。2、洞门凿除施工方法（1）洞门凿除施工顺序破除连续墙表面混凝土保护层割除连续墙表面钢筋破除连续墙墙身混凝土割除连续墙第二层钢筋清理废碴。（2）施工方法首先在洞圈内（预埋钢环内）搭设脚手架，平台采用48架子管搭设，立杆共设双排7根，立杆横距1.2米，横杆共设6根，第一层距基础0.5米，第二层横杆第六层横杆步距1.2米，横杆后部与刀盘连接，立杆和横杆搭设完成后设置两根剪力撑,并在南北方向打上斜撑。施工平台满铺5cm厚木板；在平台上周围设置1.2m高围栏，并挂设安全防护网；连接架子管的卡子必须拧牢固,平台上的木板必须纵向用木板连接钉牢；洞门采用人工风镐凿除，将洞门划分为9部分，凿除时按编号顺序先上后下、先中间后两侧进行作业。洞门凿除顺序见图4.1.2-12。 图4.1.2-1洞门凿除顺序示意图 图4.1.2-2洞门凿除示意图（3）施工时间本工程右线由香港路站北端头始发在明挖段南端头接收，盾构机始发前完成洞门凿除。洞门凿除大约需要7天。因此，四新大道站第一台盾构始发洞门凿除时间为2015年4月13日4月20日。3、人员机具配备计划洞门凿除施工按照日夜2班循环作业，具体配备计划见下表（单班次）：序号项目名称单位数量备注1作业人员人52空压机台2一台备用3风镐把34氧气割刀套1割除钢筋4、施工质量保证措施（1）设专职技术员，全天候观察洞门情况，一旦发现洞门土体有坍塌的迹象，应立即通知作业人员撤离，同时采取架设方木支护等措施，防止发生意外。（2）在洞门加固效果评估（加固桩抽芯检测）完成前，不得进行洞门凿除。（3）墙内层钢筋割除完毕后，由技术部组织洞门验收，对洞门的稳定性进行评估，如果发现洞门掌子面有失稳的可能，则对洞门进行喷射砼支护，将掌子面封闭起来，喷射砼的厚度不小于100mm。（4）严格按照技术交底进行组织施工。（5）洞门凿除前盾构始发应急物资与进场到位。5、施工安全保证措施（1）在施工过程中注意安全，施工人员统一进行岗前培训。在脚手架上工作时，必须配戴安全带，严防高空坠落；（2）对氧焊机、接电箱的使用，需持有特种作业上岗证；（3）做好施工现场的用电安全，凿除的废碴及时清理，搞好文明施工；（4）洞门凿除时粉尘较大，施工作业人员必须戴好防尘口罩；（5）作好劳动防护，作业人员必须佩带防护手套。4.1.3 洞门密封、防水装置安装1、密封、防水装置（1）洞门密封采用帘布橡胶板、压板和钢环板用螺栓、焊接的方式按照一定顺序固定在洞门钢环上进行洞门密封；（2）在车站主体结构施工时，安装洞门预埋钢环；预埋钢环加工时严格按照交底图纸说明进行，严格控制构件的加工精度以保证正常使用；预埋时由车站施工单位在车站主体结构施工时预埋，预埋时严格控制安装精度：洞门中心安装位置，垂直度等；（3）在洞门凿除后安装橡胶帘布、钢环板、压板。安装顺序为：洞门圈预埋钢环（车站施工时已预埋）安设双头螺栓橡胶帘布钢环板螺母；2、安装工艺（1）检查材料的完好性，尤其是帘布橡板、径向钢丝绳和螺栓孔是否完好；（2）安装前清理完洞口的渣土和疏通预埋钢板的孔并涂上黄油；（3）将螺栓旋入预先埋设在井圈周边的螺母内；（4）安装帘布橡胶板及圆环板，并用薄螺母固定在井壁上；（5）将扇形压板套在装有薄螺母等的螺栓上；（6）扇形压板在盾构机完全进洞后需进行径向压紧。3、安装注意事项（1）洞门预埋钢环在车站主体结构施工过程中预埋，洞门橡胶帘布及折页压板的安装为洞门凿除完成后，安装时间为半天。（2）为防止盾构机推进时，刀盘损伤帘布橡胶板，在盾构向前推进前应在帘布橡胶板外侧及边刀上涂抹黄油；（3）在盾构机刀盘进入洞门环后，要密切关注密封装置，发现帘布橡胶板受损，要及时采取措施，使得A环板压好帘布橡胶板，以保证能起到良好的密封效果。4、导轨施工为控制盾构机进入洞门钢环时标高及避免盾构机由始发托架进入端头土体时盾构机可能会发生的“栽头”现象，在始发井洞门钢环内侧位置设置导轨。导轨应避开对折叶压板及帘布的影响，预埋钢环宽900mm，考虑350mm的空余量，导轨使用43kg/m钢轨。施工范围为洞门下部600范围。在凿除完围护结构后，即在钢环上焊接导轨。4.1.4始发架、反力架安装及加固1、始发架、反力架安装顺序始发托架用于盾构机始发时固定盾构机方位、承载盾构机的自重，以及调整盾构机中心达到设计标高；在负环管片拆除前，始发托架还起着固定负环管片的作用。反力架为盾构机推进提供反力，考虑反力架支撑不能全部直接撑在车站内墙上，需要考虑反力架增设斜撑。2、始发架标高根据蓝图显示，香港路站始发洞门处右线轨面高程为-1.068m，而区间DK17+552DK18+293段隧道轨面高程距离隧道中线为1.8m，其余段为1.84m。则右线始发洞门中心高程均为0.772m，为适应隧道轴线，盾构机的中心标高也应为0.772m。盾构机盾体的直径为6.250m，盾体底部的标高为-2.353m。始发托架轨面高度550mm，经计算，托架底标高应为-2.643m。根据现场实测，右线底板标高-2.687m，根据施工经验，盾构始发垂直姿态应高出设计20mm，防止盾构机破除洞门后发生“载头”现象，因此右线始发托架垫起74mm，通过加焊钢板的方式将其高差填补。因此，左线始发架前段底部标高为-2.627m，始发架尾端底部标高为-2.634m。始发架安装示意图始发托架平面图3、盾构始发前对始发托架两侧用支撑进行必要的加固。可将水平H型钢支撑在车站侧墙以及中间的上翻梁上，以保证始发架左右稳定；盾构机始发阶段扭矩最大为额定扭矩3000KNM，需要采取抗扭措施：盾构机与始发托架接触处在盾体上焊接防扭转装置，在前盾及中盾两侧各焊接两道，以防止盾构始发阶段由于盾构机刀盘旋转受到土体的反力而发生盾体的滚动。始发托架应在盾构机到场之前安装完毕，安装时间约为3天。4、始发架安装及加固（1）始发托架安装施工准备始发托架和反力架的制造验收应在盾构机到达前完成，托架及反力架应联合监理单位同时进行验收。1）完成盾构始发站轨道、电力、照明、消防、辅助设施的配套工作。2）组织好盾构垂直起吊下井的通讯指挥系统。3）清除地面及井下场地多余物体，保证吊装场地和空间的需求；吊机设定的场地硬化，已经完成地基加固；吊车摆设部位铺设20mm厚钢板。4）井口安装固定防护栏，在起吊范围设置禁区。5）根据始发井的实际情况及托架和反力架的安装要求，提前对始发井的底板进行检测、调整，保证始发托架的中心线与线路中心一致，满足设计位置要求。第三步：托架调整完毕，采用四周加工字钢的方式固定。5、反力架安装与固定在盾构主机与后配套连接之前，开始进行反力架安装。本次始发右线设7环负环管片，0环管片外露780mm，由此确定反力架基准环外端面距洞门结构墙为11780mm（右线负环拼装时加垫块宽度1000mm）。安装时确保反力架中心与隧道设计中心在同一标高。允许安装误差控制在：水平10mm，高程5mm。反力架钢环中心应与隧道中心重合标高为0.772米，因此底座底标高应为-2.488m，因此反力架底座应垫高185mm。反力架示意图反力架加固图（中心线侧）反力架加固图（侧墙端）在盾构机的主机在托架上安装好后，将反力架和基准环由下至上分别吊入井下进行组装。第一步：先将反力架的下横梁吊到井下，进行拼装，再将侧梁和上部吊入与下部组装在一起。第二步：将基准环的下半部吊入井下与反力架进行连接，再将基准环的上半部吊入与反力架和基准环下半部连接，经测量检查、调整使基准环的中心与反力架的中心重合，然后安装牢固。第三步：根据测量的结果对反力架进行水平方向和标高的调整，使反力架和基准环的中心线与隧道的轴线一致，并报监理单位进行复测。第四步：对反力架进行焊接加固。4、反力架验算反力架与盾构始发井主体结构之间存在一定的距离，为确保盾构掘进过程中反力架的稳定，在反力架与盾构始发井主体结构之间采用双拼I32C工字钢钢焊接体系支撑。由于始发阶段，盾构机主要使用下部油缸千斤顶，为了安全起见，对下部支撑进行加密，以满足始发推力要求。根据受压构件稳定性公式计算：支撑的截面特性（1）32c工字钢截面特性：弹性模量E=200105，最小惯性矩=12173N/cm4，截面积=80cm2。后支撑长度0.2m。抗压强度f=215MP。（2）稳定性计算的最大承压力A、东侧、下部及顶部立柱后支撑稳定性计算最大承压力单根支撑可承受荷载：F1=fA=21510-3KN/mm280102mm22=3440KN；B、西侧立柱后支撑稳定性计算最大水平载荷斜撑(水平夹角45度)水平载荷计算：单根斜撑可承受荷载：F2=2fAsin45o=2*21510-3KN/mm280102mm20.71=2442.4KN；按稳定性计算8根支撑（6根直撑2根斜撑）总承载力为：F=F16+F22=34406+2442.42=25524.8KN；按最小油缸压力平均计算，完全满足初始设定推力10000KN的要求。焊缝强度验算：反力架斜撑与预埋件在满足双面焊接的情况下必需进行双面焊接，在不能满足双面焊时，钢板的焊缝处应作成30的斜口进行塞焊，焊缝的高度均不低于20mm，有效的焊缝高度不得低于14mm。有效焊缝长度为1m：he=0.7hf=0.720=14mm； N=fhelw=235N/mm214mm1000mm=3290KN；即每米20mm高度的焊缝的承载力为3290KN；反力架与预埋件的焊缝长度为2.4m，其有效承载力=2.4*3290=7896KN2442.4KN；满足施工的要求。5、安全质量控制措施（1）始发托架及反力架的制造符合设计要求及国家钢结构的规范标准，由有专门经验的队伍负责制造及安装；（2）千斤顶总推力控制在1000T以内，优先选用下部千斤顶，推力增加要遵守循序渐进的原则；（3）始发托架及反力架的安装必须按照技术交底执行，误差不差过1cm；（4）组装前应对始发基座进行精确定位，始发台采取整体抬高的方式，将盾构机整体上抬23cm，防止盾构机进洞后“栽头”对盾构机线型产生影响；（5）汽车吊机工作区应铺设钢板，防止地层不均匀沉陷；（6）托架及反力架与始发井结构部位连接要牢固，以保证托架及反力架的受力均匀传递到始发井结构上；（7）托架及反力架的中心线位置与线路中心线一致；（8）推进过程中合理控制盾构的总推力，且尽量使千斤顶编组合理。使之均匀受力；（9）基座框架结构的强度和刚度能抵抗盾构进洞段施工时所产生的推力；（10）盾构基座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实；（11）始发期间严密监测反力架状态，注意反力架的变形及位移，出现问题及时处理。4.1.5 盾构机及后配套台车吊装下井、组装、调试1、盾构机始发吊装、调试流程组装场地的准备井下轨道及始发基座的准备吊机组装到位后配套拖车吊装及管线连接主机吊装与连接钢套筒下盖安装安装反力架主机定位与后配套连接空载调试负载调试钢套筒上盖安装与连接安装负环管片盾构机始发吊装、调试流程图2、吊装及组装（1）下井原则凡不影响到运输和下井工作的零部件，应连同各自的台车运输、下井（必须做好固定的工作）。凡对下井有影响的台车零部件应拆下，在该车下井后，随即下井并马上按要求组装。（2）施工方法具体盾构机吊装及运输详见武汉市轨道交通三号线土建工程香惠区间右线盾构吊装作业安全专项施工方案。3、盾构机的调试（1）空载调试盾构机始发掘进前进行全面系统调试，确保盾构机处于完好待机状态。具体调试项目见表4.1.5-1。主要调试内容为：配电系统、液压系统、润滑系统、冷却系统、控制系统、注浆系统运行是否正常以及校正各种仪表。表4.1.5-1 盾构机调试项目表序号项 目内 容结论1刀盘正反转、转速2螺旋输送机转动、转速3进出土闸门开启、关闭、行程4推进千斤顶伸、缩、工作压力5管片拼装机正反转、轴向移动、吊装手6管片输送机轴向移动、动作7人闸试压8泡沫试喷全部喷孔9盾尾油脂试注10储浆罐转动螺旋叶片11注浆泵启动12皮带输送机启动13超挖刀伸、缩14冷却循环水开启15空压机启动16油脂泵