博工区间始发-掘进-到达施工方案

哈尔滨市轨道交通2号线一期工程土建工程 博物馆站工人文化宫站区间 盾构始发、掘进及到达施工方案目 录第一章 编制依据1第二章 工程概述12.1工程概况12.2区域特征12.2.1水文、地质特征12.2.2气象特征22.3设计概况22.3.1平纵断面情况22.3.2隧道结构情况22.4区间环境情况32.4.1区间建筑物情况32.4.2下穿马家沟92.5施工重难点10第三章 施工部署133.1项目组织机构建设133.2施工筹划133.2.1 施工总工筹133.2.2 项目工期安排143.2.3总体施工方法143.3主要工程量143.4资源配置15第四章 盾构始发准备174.1施工监测点初始值取值174.2盾构始发施工流程184.3盾构始发端头加固184.4洞门预埋件布置204.5施工场地建设214.5.1临建建设214.5.2施工通道214.5.3 隧道通风、循环水、照明214.5.4有害气体检测234.5.5渣池设置254.5.6门吊轨线布置254.5.7物料存放254.5.8砂浆拌合系统254.6始发台定位、安装254.7反力架安装、支撑264.8洞门密封装置的安装274.9人工洞门破除284.10站内轨道铺设294.11导向轨制作、安装30第五章 盾构始发及试掘进315.1盾构始发技术315.1.1 施工工艺流程315.1.2 掘进循环周期安排315.1.3 掘进参数控制及掘进模式选择325.3盾构机始发施工365.3.1 盾构机初始掘进365.3.2 盾构机接触掌子面365.3.3 调整洞口止水装置365.3.4 盾体完全进入土体375.3.5 安装负环管片375.3.6 永久管片安装395.3.7 安装管片质量保证措施405.3.8 盾构隧道防水施工措施415.3.9 施工运输425.3.10 负环、反力架拆除435.3.11 盾构机试掘进注意事项445.3.12 试掘进段管理445.3.14 始发掘进技术要点455.4盾构始发的重难点及处理46第六章 盾构机正常掘进476.1盾构掘进作业工序流程：476.2掘进过程中姿态控制486.2.1掘进中的方向控制486.2.2盾构掘进姿态调整与纠偏496.2.3方向控制及纠偏注意事项506.3渣土改良和管理506.4管片拼装516.5同步注浆536.5.1注浆材料及配比设计536.5.2同步注浆主要技术参数546.5.3同步注浆方法、工艺556.5.4同步注浆的注意事项556.6二次注浆566.7曲线段盾构施工566.8刀盘结泥饼的预防措施576.9预防喷涌的措施57第七章 盾构机到达方案587.1盾构到达施工流程587.2盾构到达前的准备工作587.2.1接收端端头加固及水平探孔检测587.2.2接收架的安装607.2.3到达导轨的安装617.2.4洞口密封环的安装617.2.5右线盾构接收井填充617.3盾构机到达段的掘进617.3.1盾构机姿态调整627.3.2盾构到达掘进参数的控制627.3.3最后几环管片的安装637.3.4盾尾注浆封堵647.3.5到达阶段二次补浆647.4盾构到达施工注意事项647.5盾构到达段的风险及对策65第八章 盾构下穿构（建）筑物及地下管线保护措施668.1掘进参数控制668.2渣土改良678.3监测项目及措施688.4应急措施69第九章 监控量测699.1区间隧道监控量测目的699.2区间隧道一般地段监测709.3区间隧道特殊地段监测719.4监测项目的主要控制参数719.5盾构隧道施工监测72第十章 安全保证体系和保证措施7510.1安全管理组织机构7510.2安全管理组织机构主要人员职责7510.2.1项目经理、副经理安全生产职责7510.2.2总工程师安全生产职责7610.3施工安全技术措施7710.3.1施工现场安全技术措施7710.3.2施工机械的安全控制措施7810.3.3盾构施工的安全防范措施7810.3.4土方提升安全措施8010.3.5安全用电8010.3.6起重安全措施8010.3.7加强监控量测，确保安全生产8110.3.8实施标准化作业，确保安全生产81第十一章 质量保证措施8111.1建立健全质量机构，落实质量责任制8111.2盾构隧道施工质量保证措施82第十二章 环境保护措施8412.1加强施工管理，强化环境保护意识8412.2实施封闭、半封闭管理，减少对周边环境的影响8412.3加强废水、废气、废渣的管理8512.4加强运输车辆的管理8512.5加强监测量测，确保环境安全85第十三章 危险源分析及对策8613.1危险源辨识8613.2应急救援组织机构与职责8913.2.1应急组织机构8913.2.2职权分工8913.3应急处理程序9013.4建立救援小组9013.5应急救援措施9013.6各项应急预案事故后处理工作9113.7各项应急措施9113.7.1高空坠落或物体打击事故应急措施9113.7.2触电事故应急响应预案9213.7.3盾构掘进过程中发生地面塌陷应急措施9313.7.4周边建筑物倾斜、坍塌应急措施9313.7.5掌子面失稳塌方应急措施9413.7.6地面沉降过大应急措施9413.7.7盾构位置偏离过大控制措施9513.7.8盾构前方坍塌控制措施9613.7.9遇到地下障碍物处理措施9613.7.10暴雨状态应急措施9613.7.11管线保护及处理措施9713.7.12有毒有害气体预防及处理措施9713.7.13火灾爆炸事故预防及处理措施9813.7.14始发及接收洞门涌水涌砂预防及处理措施9813.7.15双螺旋机在紧急避险工况下的应急措施9913.8应急物资9913.9通讯联络100附件三 反力架计算分析100附件四 始发架及接收架计算1096第一章 编制依据本施工方案主要依据以下规范、规定和相关文件的要求编制。（1）哈尔滨市轨道交通2号线土建7标设计文件；（2）工人文化宫站盾构施工始发井尺寸、场地平面布置和现场条件；（3）地铁设计规范（GB50157-2013）；（4）地下铁道施工及验收规范（GB 50299-1999(2003年版)；（5）地下工程防水技术规范（GB50208-2011）；（6）TB 10417-2003 铁路隧道工程施工质量验收标准（TBJ417-2003）；（7）城市地铁工程质量检验评定标准（DB29-54-2003）；（8）地铁限界标准（CJJ96-2003）；（9）盾构法隧道施工与验收规范（GB50446-2008）；（10）施工现场临时用电安全技术规范（JGJ462005）；（11）起重机械安全规程（GB6067-2010）；（12）盾构机设计加工图纸，说明书等技术文件；（13）哈尔滨地铁2号线项目施工组织设计文件；（14）国家、黑龙江省及哈尔滨市现行有关规定、规程和技术规定；（15）同类工程的施工经验。第二章 工程概述2.1工程概况博物馆站工人文化宫站区间地处于岗阜状平原地区，沿国民街与中山路进行敷设，所经区域为繁华的商业区，起讫里程CK19+318.235CK20+498.061，左线采用盾构法施工，区间总长1182m；右线采用盾构法+矿山法进行施工（地下商场桩基础），右线盾构区间长826m，矿山法区间长361.7m；区间纵断面主要按照V型进行敷设，埋深范围7.3419.2m，最大坡度：29。设置一处联络通道及泵房。2.2区域特征2.2.1水文、地质特征博物馆站工人文化宫站区间地处于岗阜状平原地区，地质主要为粉质黏土，局部为粉砂层，场地土层特征自上而下详细描述如下：人工填土层（Q4ml）；上更新统哈尔滨组冲积洪积层（Q22h1）、中更新统上荒山组湖积层（Q22h1）；中更新统下荒山组冲积层（Q21h1al）；下更新统东深井组冰水堆积层（Q12dfgl）；下更新统猞猁组冰水堆积层（Q11shal）基岩白垩系嫩江；区间主要穿越地层为粉质黏土，粉砂。图2-1 博物馆站工人文化宫站剖面图2.2.2气象特征哈尔滨市气候的特点是四季分明，冬季漫长而寒冷，夏季短暂而炎热，而春、秋季气温升降变化快，属于过渡季节，时间较短。受地理环境、海陆气团和季风的交替影响，全市各季气候差异显著，变化很大。冬季在极地大陆气团控制下，气候寒冷干燥;夏季受副热带海洋气团影响，降水充沛，气候温热;春、秋两季因冬、夏季风交替影响，气候多变，春季多大风，降水少，易干旱;秋季降温剧烈，常有霜冻危害。2.3设计概况2.3.1平纵断面情况博物馆站工人文化宫站区间线路（右线）出博物馆站后以两个R=1200m半径反向曲线由国民街路北侧转至路中穿越，过马家街、光明街、河沟街后以R=450m半径曲线下穿马家沟河，过永和街后以R=450m转至中山路下穿越，最后以直线接至工人文化宫站。博物馆站工人文化宫站区间纵坡大体呈“V”型，以2坡出博物馆站后，采用480m长29、350m长3.94下坡至最低点，再以250m长25坡接至文化宫站。2.3.2隧道结构情况博工区间隧道设计为双线圆形隧道，隧道内径为5400mm，外径6000mm，管片厚度300mm，宽度1200mm，隧道采用预制钢筋砼管片衬砌，管片壁后注浆回填。本标段盾构区间隧道衬砌采用预制钢筋砼管片错缝拼装，每环由6块组成，采用C55防水混凝土，抗渗等级大于等于P10。管片类型为标准环加左、右转弯环，环向以12个M27螺旋连接，纵向以10个M24螺栓连接。2.4区间环境情况2.4.1区间建筑物情况博工区间上部道路狭窄、车流量大，所经区域为繁华的商业区，沿线下穿、侧穿较多建筑物，同时下穿马家沟河道。该段区间下穿15处、侧穿21处重点控制建筑，大部分建筑物年代较久远，基础形式主要以天然基础为主。同时该段区间存在一处国家级重要文物保护建筑，主要为哈尔滨犹太人活动旧址群梅耶洛维奇大楼（哈尔滨市少年宫）建筑。图2-2 区间平面图博物馆站站-工人文化宫站区间左线建（构）筑物调查表 表2-1序号构筑物名称房屋产权建筑年代建筑层数桩基形式结构形式构筑物与隧道位置关系起讫里程桩号备注11#汉庭酒店连锁/地上10层/砖混结构区间左线下穿CK19+421.1CK19+423.922#春天连锁宾馆/地上7层/砖混结构区间左线下穿CK19+443.3CK19+483.933#隆顺昌物流/地上7层天然基础，基础埋深45m砖混结构区间左线侧穿，房屋边线距左线隧道中心线2米CK19+484.2CK19+494.944#牛肉包子铺/地上1层天然基础砖混结构区间左线下穿CK19+500CK19+509.555#黑龙江省粮食集团总公司/地上3层天然基础，基础埋深45m砖混结构区间左线下穿CK19+511.8CK19+547.466#住宅楼/地上7层天然基础，基础埋深45m砖混结构区间左线下穿CK19+547.4CK19+597.577#住宅楼/地上8层天然基础、基础埋深4.5m砖混结构区间左线侧穿，距左线隧道中心线3米CK19+597.5CK19+619.988#住宅楼/地上7层/砖混结构区间左线侧穿，距左线隧道中心线5米CK19+629.7CK19+643.3918#楼华威大厦华威大厦建于2004年地上26层地下2层桩基础埋深25m框架结构区间左线侧穿，距左线隧道中心线13米CK19+677CK19+705.31017#楼华威大厦建于80年代地上4层/砖混结构区间左线侧穿，距左线隧道中心线9米CK19+705.3CK19+740.71116#楼省林业厅建于2004年地上7层/砖混结构区间左线侧穿，距左线隧道中心线8米CK19+740.7CK19+775.41219#楼大庆宾馆哈尔滨大庆宾馆建于1959年地上5层毛石基础砖混结构区间左线侧穿，距左线隧道中心线9米CK19+798.6CK19+810.71320#楼大庆宾馆哈尔滨大庆宾馆建于1985年地上15层，地下1层桩基础框架结构区间左线侧穿，距左线隧道中心线9米CK19+810.7CK19+845.21421#楼住宅哈尔滨大庆宾馆建于1984年地上7层毛石基础砖混结构区间左线侧穿，距左线隧道中心线6米CK19+844.7CK19+895.31522#楼/建于80年代地上7层，地下1层/砖混结构区间左线侧穿，距左线隧道中心线3米CK19+906.1CK19+931.11622-1#楼/建于80年代地上7层，地下1层/砖混结构区间左线侧穿，距左线隧道中心线4米CK19+931.1CK19+957.21726#楼/建于80年代地上7层/砖混结构区间左线侧穿，距左线隧道中心线5米CK19+990.8CK20+019.81829#博苑中山幼儿园中山蓝色水岸建于2005年地上2层，地下2层车库/区间左线下穿CK20+136.5CK20+1521930#楼省计生委建于1984年地上7层天然基础，基础埋深45m砖混结构区间左线下穿CK20+166.1CK20+179.82033#楼住宅/建于1984年地上7层，地下1层/砖混结构区间左线下穿CK20+220.4CK20+223.92134#楼住宅弃管楼建于1984年地上8层/砖混结构区间左线下穿CK20+220.4CK20+234.32236#楼文化厅仓房黑龙江省文化厅和南岗区变电所建于2001年地上2层/砖混结构区间左线下穿CK20+225.1CK20+274.72337#楼黑龙江省文化厅锅炉房黑龙江省文化厅建于1983年地上1层，地下1层/区间左线下穿CK20+275.4CK20+293.52439#楼黑龙江省文化厅黑龙江省文化厅建于1983年地上6层/区间左线下穿CK20+308.8CK20+332.92540#楼快乐迪吧黑龙江省文化厅建于1983年地上4层，地下1层/区间左线下穿CK20+307.7CK20+3222641#楼解放小学解放小学建于1964年地上4层，地下1层毛石基础砖混结构区间左线侧穿，距左线隧道中心线5米CK20+351.6CK20+150.8博物馆站工人文化宫站区间右线周边建筑物调查表 表2-2序号构筑物名称房屋产权建筑年代建筑层数桩基形式结构形式构筑物与隧道位置关系起讫里程桩号备注19#少年宫哈尔滨少年宫建于1921年地上3层，地下1层/砖木结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线15米CK19+421.6CK19+436210#少年宫哈尔滨少年宫建于1921年地上3层，地下1层/砖木结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线15米CK19+436CK19+462310-1#少年宫哈尔滨少年宫建于2001年地上1层，地下1层/砖混结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线14米CK19+474.3CK19+552.6411#少年宫哈尔滨少年宫建于2001年地上3层，半地下1层/框架结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线7米CK19+572CK19+635.1512#住宅/建于80年代地上5层，地下1层/砖混结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线4米CK19+675.6CK19+703.6613#住宅/建于80年代地上7层/砖混结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线3米CK19+703.6CK19+712.8714#住宅/建于80年代地上7层/砖混结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线3米CK19+712.8CK19+749.8815#阿尔特商务酒店省冶金材料总公司/地上7层/砖混结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线4米CK19+749.8CK19+775.9925#联通大厦联通大厦建于2003年地上办公楼34层，公寓房29层，裙房7层，地下3层基础塔楼部分采用桩筏基础，裙房部分采用柱下独立承台式桩基础框剪结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线10米CK19+923.7CK19+949.31024#精印堂快速印刷有限公司禧年中心建于2003年地上5层桩基础框剪结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线9米CK19+887.3CK19+900.91123#禧年中心禧年中心建于2003年地上30层，地下2层桩基础，ZH1-10.45m，ZH2-10.75m，ZH3-10.95m框剪结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线9米CK19+818CK19+861.61227#红军一号红军一号建于2013年地上4层桩基础框剪结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线5米CK19+990.5CK20+015.71328#红军一号红军一号建于2013年地上47层，地下2层桩基础框剪结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线3米CK20+019.7CK20+038.91429#博苑中山幼儿园中山蓝色水岸建于2005年地上2层，地下2层车库/区间右线下穿CK20+045.6CK20+057.21531#春天宾馆省计生委建于1984年地上7层天然基础，基础埋深45m砖混结构区间右线下穿CK20+159.3CK20+177.31632#春天宾馆省计生委建于1984年地上7层天然基础，基础埋深45m砖混结构区间右线下穿CK20+178.3CK20+192.31734#住宅弃管楼建于1984年地上8层天然基础，基础埋深45m砖混结构区间左右线下穿CK20+214.7CK20+232.61835#哈尔滨市市场监督管理行政执法局市场质量监督局建于1983年地上14层，地下1层/框架结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线4米CK20+225CK20+252.41935-1#哈尔滨市图书馆市场质量监督局建于1983年地上14层，地下1层/框架结构区间右线侧穿，房屋边线距右线隧道中心线4米CK20+220.2CK20+2312038#哈尔滨市标准化研究院市场质量监督局建于1983年地上14层，地下1层/框架结构区间右线下穿CK20+254.4CK20+271.22139#黑龙江省文化厅黑龙江省文化厅建于1983年地上6层/砖混结构区间右线下穿CK20+270.3CK20+318.72.4.2下穿马家沟博工区间在里程CK20+057.2 CK20+087范围内下穿马家沟，隧道斜穿马家沟长度约27米，马家沟结构顶到河底约3米。隧道顶距河底约8m，主要穿越粉质粘性土层及中砂层，上覆土主要是粉质粘性土。图2-3 马家沟河平面位置图图2-4 马家沟河纵断面地质图2.5施工重难点（一）博工盾构区间下穿多条道路及建筑物，施工难度较大。 应对措施：（1） 开工前做好对建（构）筑物的调查取证及测量工作，及时根据调查及测量成果对特殊地段制定专项施工方案和应急预案；（2） 在下穿构（建）筑物前，对盾构机进行维护与保养工作，尽量避免盾构机在构筑物下方停机。对盾构始发后的掘进百环的参数及地面沉降情况进行统计分析优化，结合隧道埋深及静水压力确定合理的土压力设定值、排土率及掘进速度等，制定盾构掘进最优参数，保证盾构机匀速连续的通过；（3） 通过加气、加泡沫等方法使土仓内压力值保持恒定，尽量将土压波动制控制在最小范围内以确保开挖面的稳定，严格控制出土量，避免渣土的少出、多出，尽可能的减少地面沉降量，适量的增加或减少泡沫剂及水的注入量，加强渣土改良；（4） 在盾构下穿构（建）筑物时必须确保同步注浆和二次注浆质量，防止地层变形、提高结构的抗渗性、改善结构受力情况，防止较大沉降的发生，确保管片围岩间隙及时充填密实，确保实际同步注浆量150%的理论注浆量；（5） 推进过程中，严格控制盾尾油脂的压注，并安排专人观察盾尾密封和铰接密封的情况，确定无漏浆后再进行正常掘进；（6） 出渣时应防止“喷涌”。盾构掘进的每循环结束前，关闭螺旋输送机后闸门，掘进一段（约为1020cm），确保土仓内满仓土，并有一定气压。如果发生了“喷涌”，螺旋输送机的出渣门宜减小，并通过正反转以及加入一定量的泡沫和膨润土来改良渣土。（7） 下穿构（建）筑物时应加密地表沉降监测频率，及时上报监测数据，并安排专人进行地面巡视。（二）管片拼装质量的好坏直接关系到成型隧道的质量，因此降低管片破损率及渗漏水是本工程的重点。 应对措施：（1） 加强管片防水材料粘贴人员技术培训，保证管片防水材料刷胶均匀，粘贴到位；（2） 管片拼装前，拼装手应检查管片防水材料粘贴的完好性，对于防水材料粘贴不合格的管片重新进行粘贴；（3） 掘进过程中控制盾构姿态，避免“急纠、猛纠”现象，保证盾尾间隙分布均匀。合理选择管片拼装点位，减少油缸撑靴对管片防水材料的挤压破损；（4） 管片拼装完成，盾尾脱出后及时对管片螺栓进行复紧；（5）保证同步注浆量，及时进行二次补浆，确保防水效果。（三）博工区间局部地段下穿马家沟，顶部分布粉质黏土层，下穿主要在砂层中进行下穿马家沟为本工程控制重点。 应对措施：（1） 盾构机穿越河道时覆土埋深有变化，须设定合适的土压力，对每环的实际出土量和理论出土量进行比较，严格保持开挖面的土压平衡，减少对土体的扰动，防止超挖及欠挖；（2） 盾构机在穿越河道时，宜采取较低的速度匀速推进，严格控制千斤顶总推力，减少土层扰动，以免顶破河底土体；（3） 尽可能减少纠偏，特别是要杜绝大量值纠偏，减少土体的扰动，从而保证盾构机平稳地从河道下方穿越；（4） 保证盾尾油脂压注量，如遇特殊情况，应增大盾尾油脂压注量；（5） 保证充足的注浆量，注浆压力应小于0.3Mpa，以免应压力过大而顶破河底土体。（四）富水砂层中盾构掘进施工，合理应对涌水、涌沙等不利因素是盾构施工的重点和难点。 应对措施：（1） 富水砂层中的土砂在高水头压力下可能从各种间隙涌入隧道，为此盾构机必须有良好的密封系统，其中重点保证盾尾系统、铰接系统和螺旋输送机的密封防水性能。（2） 做好同步注浆和二次注浆工作。一方面，防止隧道后方的水流入土仓；另一方面，及时填充管片背后空隙，防止沉降进一步扩大。（3） 在盾构机配置上采用双螺旋输送机，通过二级螺旋机不同转速形成土塞效应，同时根据现场实际情况增加膨润土、泡沫及水的注入量改良渣土，确保盾构机顺利通过。 （五）隧道线路走向姿态控制较难 应对措施：（1） 盾构机在始发阶段是位于始发基座上的，因而始发基座的水平位置、高程等直接决定了盾构始发阶段的姿态，所以在施工准备阶段对盾构始发基座准确定位，保证在始发时盾构机的中心线、高程与盾构钢环中心线、高程一致，并保证始发基座的加固牢靠，防止盾构组装过程中始发基座变形；（2） 曲线段施工时，为确保盾构机沿设计轴线掘进，必须严格控制盾构机掘进参数，如出土量、正面土压平衡、推进油缸的伸出方式与油压等，使掘进轨迹符合设计线路的曲线参数要求；（3） 有跑偏现象时，及时进行纠偏，遵循“勤纠少纠”的纠偏原则，正确调节盾构推进千斤顶各区油压，直到盾构姿态不再变大时为止；（4） 认真做好施工测量，保证隧道线形正确。（六）地面沉降控制是盾构施工的重点。 应对措施： （1）做好前期管线及建筑物调查工作，编制应急预案，根据实际情况及时启动；（2） 施工中加强地质超前预报工作，采用信息化施工，及时反馈各项监测数据，以便对盾构掘进参数和施工方法进行调整，保证盾构施工安全；（3） 盾构司机、看土人员、门吊司机三层管控，严格监控出土量，一旦出现超挖现象，立即反应至监控室及相关人员，采取相应的补浆加固的措施。（4） 盾构机穿越特殊地层后，会存在一定的后期沉降，必须继续进行沉降监测，必要时采取二次补浆措施，加固土体。壁后注浆量及注浆参数根据施工中的变形监测情况随时调整，从而使地层变形量减至最小。第3章 施工部署3.1项目组织机构建设根据本项目的工程特点，成立项目经理部，在项目的组织机构上，设项目经理一名，生产副经理、总工程师、安全总监各一名，下设6个职能部门，施工现场设三个工区和一个测量队及一个实验室。在施工过程当中，项目部将不断完善和改进各组织机构，使各部门积极配合，达到最佳利用各项资源的目的。实验室测量队三工区二工区一工区物资设备部：马中红安质环保部：张建庄财务管理部：刘沁芳计划合同部：宋艳艳综合管理部：刘轩工程管理部：葛洪岩总工程师：韩志虎副经理：薛清伟安全总监：张建庄项目经理：高占勋图3-1 项目组织结构图3.2施工筹划3.2.1 施工总工筹根据本工程特点及工期要求，本区间拟采用一台铁建重工盾构机进行施工，先从工人文化宫站左线区间掘进至博物馆站，然后解体吊出后又在工人文化宫站下井，再从工人文化宫站右线区间掘进至马家街竖井吊出。3.2.2 项目工期安排左线计划2017年5月15日从工人文化宫站下井，2017年11月30日到达博物馆站；右线计划2018年3月1日从工人文化宫站下井，2018年7月31日到达博物馆站。博物馆站工人文化宫站区间施工计划表 表3-1序号项目名称开始时间结束时间备注1博工区间左线盾构机下井2017年5月15日2017年6月15日2区间掘进2017年6月16日2017年11月30日6环/日3盾构机吊出2017年12月1日2017年12月20日4博工区间右线盾构机下井2018年3月1日2018年3月30日5区间掘进2018年4月1日2018年7月31日6环/日6盾构机吊出2018年8月1日2018年8月20日3.2.3总体施工方法本工程施工将借助车站施工场地进行施工。在车站施工期间，根据施工计划合理组织人员施工前期准备项目、临建项目，如端头井加固、预埋埋件、拌合系统、水电线路、变压器、高压计量站、龙门吊安装、小型构件等，同时组织技术人员复核设计资料，进行沿线调查，编制施工组织设计及施工方案等。在盾构区间具备施工条件后，及时安排盾构机进场吊装。盾构机采用履带吊分构件下井，然后组装调试，同时准备盾构施工的其余后配套项目等，如充电池、砂浆转运站、冷却循环水池、渣池等。盾构具备始发条件后，进行区间盾构施工，期间合理组织管片进场、砂浆拌制、注浆施工、渣土外运等配合工作。待区间掘进施工完成后，吊出、转运盾构机，拆除临建项目，移交施工场地。3.3主要工程量主要工程量表（左线） 表3-2序号项目名称单位数量备注1区间总长m11822出土量m548891.53管片环9854M27螺栓套118205M24螺栓套98506同步注浆量m5745系数1.87二次注浆量m3550.3m/m主要工程量表 （右线） 表3-3序号项目名称单位数量备注1区间总长m8262出土量m373351.53管片环6704M27螺栓套80405M24螺栓套67006同步注浆量m3907系数1.87二次注浆量m2480.3m/m3.4资源配置人员配置表（单线双班） 表3-4序号名称数量备注1机长1盾构机总指挥、总协调2安全员2现场安全监控3技术员2技术指导，质量监控4盾构机操作手2盾构机操作5同步注浆操作手2同步注浆6管片拼装操作手2管片拼装机操作7管片螺栓紧固4管片螺栓紧固8隧道内辅助工12轨道铺设、看土，其它9电瓶车司机4操作电瓶车10龙门吊司机4龙门吊操作11信号（指挥）4门吊指挥12电焊工（加工场）2平台、轨枕等加工13油漆工1加工件喷漆14地面辅助工6管片防水材料粘贴、吊装15砂浆搅拌站人员4砂浆搅拌站运行16充电机房2监护充电机及电瓶17反铲司机2反铲操作，出渣18电气工2设备维护19机修工2设备维护20合计60机械及材料配置表 表3-5序号材料名称型号单位数量备注1盾构机6250mm台1土压平衡2始发拖架6250mm/3520mm套2加工件3反力架6250mm套2加工件4龙门吊/台2出渣、装卸材料管片5电瓶机车JXK45t台4牵引编组列车6渣土车ZT-16m台8装、运渣土7砂浆车SJ-8m台4运输浆液8管片车GP-15t台8管片运输9砂浆罐8m台2砂浆储存、转运10砂浆搅拌站HZS50座1制拌砂浆11轴流风机255KW台2隧道通风12冷却塔CTA-80台2水系统冷却13充电机KCA01-100A/275V台12电瓶充电14长臂反铲1.2m辆1装渣土15电焊机BX400台2焊接作业16方木100100个72盾构与负环管片间17水准仪NA728台1测量18全站仪TS15台1测量19负环管片6000/5400mm，1.2m环18钢筋混凝土20管片6000/5400mm，1.2m环6.4钢筋混凝土21砂浆按配合比m4904.85m/环22盾尾密封油脂CONDAT WR89Kg147042kg/环23主轴承润滑油脂EP2Kg2802.5kg/环第四章 盾构始发准备4.1施工监测点初始值取值盾构始发前严格按照设计单位的监测布点图进行布点，至始发时对现场监测布点位置进行核实，施工前所得的初始数据为三次观测平均值，以保证原始数据的准确性。地表沉降采用水准仪监测，每30米设一断面，过既有建筑物时加密每10米一断面；建筑物沉降采用水准仪、高精度倾斜仪、光学观测仪和可伸缩量尺进行监测，监测方法等详见监测实施专项方案。图4-1 区间隧道监测点断面图4.2盾构始发施工流程盾构始发主要内容包括：端头地层加固、安装盾构机始发基座、盾构机就位、组装、安装反力架、安装洞门密封帘布橡胶板、拼装负环管片、盾构机试运转、盾构机贯入作业面和试掘进、百环验收等。图4-2 博物馆站-工人文化宫站盾构区间盾构始发流程图4.3盾构始发端头加固（1）加固方案序号加固部位加固方法1工人文化宫左右线小里程端三管高压旋喷加固具体详见端头加固专项施工方案。图4-3 工人文化宫站小里程左右线盾构始发端端头加固水平面图图4-4 工人文化宫站小里程左右线盾构始发端地质加固纵向断面图（2）加固效果检查端头土层加固完成后对加固区进行垂直取芯及水平探孔，对加固体土体强度及渗透性进行检查，取芯率不小于1%，且不少于3根。加固后土体的强度qu1.0MPa，渗透系数k10-5cm/s。为检查地下水位及加固情况，在掌子面表面平均分布9个水平探孔，因为洞门位置为主体工程围护结构环梁，所以中间一排探测孔布置在环梁上方且避开隧道中心点位置。在钻探过程中如出现有涌水、涌砂现象应立即用木楔子或棉球进行封堵，如涌水、涌砂量较大应则需要注双液浆进行堵水加固。图4-5 掌子面水平探测孔布置示意图钻孔完毕后，由监理进行鉴定，保证九个孔的总渗水量小于30L/小时，且外渗水不浑浊后，方可进行洞门凿除，如不合格则继续进行加固工作直至加固体达到要求后方可进行洞门凿除工作。4.4洞门预埋件布置洞门预埋件包括：为满足盾构机始发临时封堵洞门端头要求的环状钢板及为保证洞门结构与车站端墙保持刚性接头的预埋钢筋等。（1）钢环板位置的偏差：10mm，环板必须牢固地嵌入砼，不得松动而影响使用。（2）盾构机进出洞前，在预埋好的环板上依次安装螺栓、帘布橡胶板、环状板及折页式压板，最后拧紧螺母。（3）洞门施工时需将洞门预埋钢环中的不少于12根的16钢筋与内墙主筋搭接，两段焊接高度不小于6mm，长度不小于30mm，然后立模浇注洞门混凝土。 图4-6洞门预埋环板平面图 图4-7 洞门预埋环板剖面图4.5施工场地建设4.5.1临建建设（1）渣池：于车站顶板修建1个容积为1194m的砼渣池，约24环管片的渣土量。（2）循环水系统：循环水池（砖）放置于车站底板，容积为100m的水池，在循环水池上放置冷却塔。（3）现场材料存放、设备配件存放临建：防水条、管片螺栓等存放于地面集装箱房或中板上，设备配件采用活动板房存放。4.5.2施工通道施工人员自人行通道通过盾构井口门禁系统下井，出场车辆利用现有自动冲洗设备冲洗。4.5.3 隧道通风、循环水、照明根据盾构施工的特点，在隧道内布置“四管、三线、一走道”，四管即100的冷却水管及供水管、100的排污管和1000的通风管。三线即10KV高压电缆、380/220V动力照明线和43Kg/m的运输轨线。（一）隧道通风（1）隧道内通风环境要求根据盾构施工特点，在施工中采用压入式通风来解决防尘、降温及人员、设备所需要新鲜空气。（2）隧道通风设置 每条隧道配备1台轴流风机和直径1000mm拉链式软风管进行压入式通风，风机设在始发井井口。工作面需要的风量采用最小断面风速法进行计算：Q需=VminS=0.253160=465m/min其中:最小断面风速取0.25ms，Vmin为开挖断面面积约为31m2。通风机的风量考虑通风管的漏风，风机风量为：Q机=（Q需Q漏）=（465+4652.5%L/100）1.5=820m/min其中：L为掘进长度，取1500m计算，每100m漏风率取5，为风机储备系数。隧道内通风环境要求 表4-1序号项目要求1通风模式机械通风2新鲜空气量每人每分钟供应3m3作业环境的卫生标准1、隧道中氧气含量按体积不小于20%；2、粉尘最高容许浓度，每立方米空气中粉尘（含有10%以上的游离二氧化硅时）为2mg；每立方米空气中粉尘（含有10%以下的游离二氧化硅时）为10mg；水泥粉尘时，每立方米空气中为6mg。有害气体最高容许浓度a、一氧化碳最高容许浓度为30mg/mb、二氧化碳按体积不得大于0.5%（体积比）c、氮氧化物（换算成二氧化碳）为5mg/m以下d、甲烷浓度不得大于0.3%e、隧道内气温不得超过28f、噪声不得大于90dB 风管直径1000，洞外采用铁皮风筒，入口段200米采用加强型软管，洞内采用软风管。 风管采用储存筒盛装，一次装100米运入洞内，安装在5号拖车储风管处，随盾构机的掘进延伸。 风管用铁皮卡连接，洞外采用门式支架架设，洞内借助管片连接螺栓吊挂风管，焊接吊环间距5米。（2） 隧道给排水场地内污水均通过三级沉淀池净化后由污水管排出，排水沟宽度30cm，上覆网格式盖板，排水沟坡度不小于1%。排污管采用直径80镀锌钢管，供水管采用直径100镀锌钢管，回水管采用直径80镀锌钢管，平行布设，于始发井主体结构侧墙上固定3道，使用管夹固定。（3） 隧道照明（1）照明线路在隧道井口正一环处，设置一台双电源自动切换箱。从地面变电所接入分别来自二路不同受电系统，来保证隧道照明的不间断。（2）配线方式，采用BV3162+2102五线制（即L1-L3，N，PE）。（3）电箱配置，每百米配置一台分段配电箱，供照明安装和动力用电使用。（4）灯具安装，每8环设置电支架1只和安装防水型40W日光灯一只，配置10A插入式熔断器保护。图4-8 洞内管线布置示意图4.5.4有害气体检测（一）空气及有毒有害气体要求（1）氧气含量按体积比不应小于20%；（2）每立方米空气中含10%以上游离二氧化硅粉尘不应超过2mg；（3）有害气体浓度：一氧化碳含量不应大于30mg/m；二氧化碳按体积不应大于5%，氮氧化物（换算成NO2）含量不应大于5mg/m。硫化氢、甲烷气体为0。（二）施工作业检测作业时每天至少对隧洞内气体浓度检测二次。发现超标，人员应立即撤离危险区，直至达到上述允许浓度值以下，才能进行作业。（3） 开仓气体检测（1）土仓气体检测点的确定根据盾构设备状况、地质条件、施工方法选择合适的检测方法，选择检测点，检测点充分考虑高度、水平位置的区别，使检测结果尽可能的反映土仓内气体的实际情况。检测点位置一般选择盾构机前体隔板上的阀门，如盾构机人仓的排气阀、土仓加水阀、保压气管等位置。（2）检测操作在做好相关安全防备措施后，准备检测时，稍微打开预定的球阀让土仓的气体少量逸出，使用气体检测仪器初步判断土仓内有无易燃、易爆、有毒气体。然后再适当调节阀门，再对土仓内空气进行抽气检测。（4） 有害气体综合治理对隧道盾构施工中遇到有害气体的进行综合治理，主要手段有采取超前探测、排放、通风、注浆止气及气密性混凝土封闭等方法。（1）超前探测、排放针对施工前段可能存在的地质裂隙、连通性好的含气层或较大的气囊、溶洞，利用地质超前预报对开挖面至前方范围进行超前探测，了解其地层构造、含气状况，应用钻机进行超前钻探，对有害气体进行检测判断，并通过钻孔排放有害气体。（2）通风通风是降低隧道内有害气体浓度、防止有害气体积聚的最有效手段。隧道施工中常用的通风方式有三种方式：压入式通风、排出式通风、混合式通风。（3）注浆止气及气密性混凝土封闭利用注浆止气及气密性混凝土封闭等方法做好特殊部位的密封处理，防止可燃气体、有害气体的溢出，如注浆孔、管片接缝、盾尾管片与地层间隙。4.5.5渣池设置渣池设置于距离出土孔就近位置，根据工人文化宫站主体结构设计，渣池设置于距离端头围护结构82.5m位置，设置2个容积为1080m渣池，每个可存储22环掘进渣土。4.5.6门吊轨线布置门吊轨线布置充分考虑主体结构开挖及后期盾构施工需要，1台45T和1台16T门吊轨线交错布置。45T门机布置于出土口之上，主要用于渣土垂直吊运，兼顾管片吊运；16T门机布置于始发井之上，主要用于管片垂直吊运。4.5.7物料存放现场存贮管片不少于34环（存放1台盾构2日掘进用量），机械配件存储于活动板房内。4.5.8砂浆拌合系统由于博工区间需满足两端2台盾构机同时施工，