天津市地铁3号线第三合同段区间盾构隧道工程实施性施工组织设计

1、天津市地铁 3 号线第三合同段 区间盾构隧道工程 实施性施实施性施工工组织设组织设计计 中铁四局集团有限公司天津地铁 3 号线 第三合同段项目经理部 二八年一月十日 2 天津地铁 3 号线二期工程第三合同段 区间盾构隧道工程 实施性施工组织设计实施性施工组织设计 编 号： 版 本： 受 控 号： 修改状态： 编 制： 复 核： 审 核： 批 准： 有效状态： 中铁四局集团有限公司天津地铁 3 号线 第三合同段项目经理部 二八年一月十日 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 1 目目 录录 1、编制依据及原则、编制依据及原则.1 1.1 编制依据.1 1.2

2、编制原则.1 2、工程概况、工程概况.2 2.1 工程范围.2 2.2 主要工程量清单.2 2.3 工程地质、水文及气象条件.3 2.3.1工程地质.3 2.3.2水文条件.3 2.3.3气候条件.4 2.4 工程周边环境.4 2.5 主要技术标准.6 2.6 工程目标.7 2.7 参建单位.8 3、施工总体方案及进度安排、施工总体方案及进度安排.8 3.1 施工总体方案.8 3.2 施工进度安排.9 4、施工组织机构及项目管理职责、施工组织机构及项目管理职责.9 4.1 施工组织机构.9 4.2 项目管理职责.9 4.3 施工队伍布置及任务划分.10 5、施工准备、施工准备.10 5.1 征

3、地拆迁.10 5.2 施工现场平面布置.11 5.3 现场通讯及信息化.14 5.4 物资供应.14 5.5 施工测量.15 5.6 技术交底.15 5.6.1安全技术交底.15 5.6.2施工技术交底.16 6、主要施工方案、主要施工方案.16 6.1 盾构转场、下井及组装方案.16 6.2 盾构推进方案.17 6.2.1盾构推进施工准备.17 6.2.2盾构推进施工工艺.25 6.3 洞门施工.40 6.4 隧道防水施工.43 6.4.1防水原则.43 6.4.2防水标准.43 6.4.3管片自身防水.43 6.4.4管片接缝防水.44 6.4.5螺栓孔及注浆孔防水.45 6.4.6管片与

4、地层间隙的防水.45 6.4.7进、出洞出的防水.45 2 6.4.8嵌缝密封防水.45 6.4.9渗漏修补工作.45 6.5 盾构通过临近建筑物及管线的技术措施.46 6.6 隧道纠偏和异常情况处理.49 6.7 联络通道及泵站施工.52 6.8 冬季施工防冻.61 7、工程难点及主要对策、工程难点及主要对策.62 8、施工测量、施工测量.62 8.1 地面控制测量.63 8.2 竖井联系测量.63 8.3 隧道地下控制测量和日常施工测量.64 8.4 施工测量的精度.67 9、施工监控量测、施工监控量测.68 9.1 监测前的准备工作.68 9.2 变形监测控制网布设.68 9.3 外业沉

5、降监测.69 9.4 测点布设.69 10、施工过程控制措施、施工过程控制措施.73 10.1 中轴线测量控制要点.73 10.2 管片拼装控制要点.74 10.3 衬砌防水控制要点.74 10.4 地表沉降控制要点.75 10.5 不合格品的控制和纠正措施.75 10.6 分项、分部工程的质量检验和评定.76 10.7 检验和试验.76 10.8 施工过程中的质量记录.77 11、工程质量保证措施、工程质量保证措施.78 11.1 质量保证措施.78 11.2 质量保证技术措施.79 12、安全技术措施、安全技术措施.81 12.1 安全保证体系.81 12.2 盾构始发、推进、注浆.82

6、12.3 管片拼装作业.83 12.4 盾构组装、起重作业.84 12.5 电瓶车操作.84 12.6 盾构操作.85 12.7 隧道内通风技术措施.85 12.8 施工用电安全技术措施.85 12.9 治安与防火安全技术措施.87 12.10 雨季施工措施.89 13、文明施工保证措施、文明施工保证措施.89 13.1 文明施工管理体系.89 13.2 文明施工措施.90 14、环境保护措施、环境保护措施.95 14.1 环境保护体系.96 14.2 环境保护技术措施.96 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 3 15、工期保证措施、工期保证措施.99

7、15.1 组织措施.99 15.2 保证工期的管理措施.101 15.3 雨季施工保证工期措施.103 15.4 农忙季节施工保证工期措施.103 15.5 意外情况下保证工期的措施.103 15.6 做好与周边单位的协调配合，确保施工有序进行.104 15.7 与业主的协调措施.104 15.8 与设计单位的协调措施.104 15.9 与监理单位的配合协调措施.105 15.10 与管线搬迁单位的协调措施.105 15.11 与交通管理部门的配合协调措施.106 15.12 与其他部门之间的配合协调措施.106 15.13 对分包商的管理配合与协调.107 15.14 节日工力安排.108

8、16、工程意外、紧急情况下的应急预案和快速反应机制、工程意外、紧急情况下的应急预案和快速反应机制.109 16.1 快速反应机制.109 16.2 工程意外、紧急情况下的应急预案.114 17、主要工种的劳动力使用计划、主要工种的劳动力使用计划.117 18、主要施工机械及设备、主要施工机械及设备.118 18.1 施工机械及设备说明.118 18.2 本标段主要机械及设备.118 18.3 本区段主要材料.119 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 1 1、编制依据及原则、编制依据及原则 1.1 编制依据编制依据 天津市轨道交通 3 号线二期工程第三合同

9、段盾构隧道招标文件； 天津轨道交通 3 号线第三合同段盾构隧道施工图及工程量清单； 国家和天津市有关地铁、市政等施工技术及验收规范、规程； 地下铁道施工及验收规范 （gb50299-1999） ； 铁路隧道施工规范(tbj204-1986)； 地下铁道、轻轨交通工程测量规范(gb50308-1999) 混凝土结构工程施工及验收规范(gb50204-2002) 地下工程防水技术规范(gb50108-2001) 地下防水工程质量验收规范(gb50208-2002) 经理部编制的施工调查报告 ； 本行业工法及先进成熟的施工技术； 公司在上海地铁 m9 线、m7 线的施工经验。 1.2 编制原则编制原

10、则 严格执行基本建设程序，认真贯彻国家和天津市关于地铁建设方面 的有关方针、政策和规定； 严格遵守合同规定的关键竣工日期及整项工程的竣工交付日期； 根据本合同段工程的规模和特点，综合考虑交通疏解、气候以及地 下管线等影响因素，紧紧围绕项目总工期和节点工期，分轻重缓急，合理 安排，均衡生产； 根据本工程特点及合同工期要求，统筹安排各工程的施工顺序和进 度； 制施组过程中对各关键工序进行了充分的方案比选，以保证施工方 案的先进性、经济合理性； 2 2、工程概况、工程概况 2.1 工程范围工程范围 本标段隧道工程含三个区间，分别为：工业大学站华苑站区间，华 苑站王顶堤站区间，王顶堤站红旗南路站区间。

11、 工业大学华苑区间起讫点里程为：右线 dk3+550.000dk4+011.124 长链 294.816m，长 755.94m；左线 dk3+551.457dk4+011.124，长链 307.584m，长 767.251m，区间设联络通道 1 座，里程为 dk4+018.279。 华苑王顶堤区间起讫点里程为：右线 dk4+214.974dk5+054.200， 长 839.226；左线 dk4+214.974dk5+054.200 (含短链 0.565m)，长 838.661m，本区间设联络通道及泵站 1 座，里程为 dk4+771.5。 王顶堤红旗南路区间起讫点里程为：右线 dk5+242

12、.95dk5+568.35，长 325.4m，左线 dk5+242.95dk5+568.35， 长链 8.636m，线长 334.036m，区间不设联络通道。 2.2 主要工程量清单主要工程量清单 本合同段主要工程内容有： 工业大学站华苑站王顶堤站红旗南路站三区间的单圆盾构掘进； 联络通道及泵站施工，洞圈制作施工； 临时工程的施工、安装及拆除，施工用水用电等； 工程及其影响范围内的建筑物、构筑物、管线的保护等； 表 2-1 主要工程量清单 序号项目名称单位数量备注 1盾构隧道掘进m3868.585 2盾构调头台次3 3盾构解体组装台次1 4进出洞口钢筋砼凿除m3423.078 5隧道柔性接缝环

13、环251.73 6土方外运m3122129.489 7集土坑制作及拆除个2 8管片嵌缝环1824.24 9衬砌压浆m38680.66 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 3 10联络通道座2 11泵站座1 2.3 工程地质、水文及气象条件工程地质、水文及气象条件 2.3.1 工程地质工程地质 天津地区位于华北平原沉降带的东北部、纬向构造体系和新华夏构造 体系的交接部位，基底构造复杂，区域性深大断裂发育，地震频繁。市区 内主要断裂有海河断裂、大寺断裂、天津北断裂、宜兴埠断裂等。但活动 时代较老，它们最新活动不会晚于晚更新世，全新世以来没有活动，且有 巨厚的新

14、生界第四系和第三系松散沉积层覆盖于古生界和元古界地层上， 因此地下构造对地铁工程无影响，盾构穿越主要为 2、4、5、6、7、1 和2 层土。 。各地层具体分层及具体特 性见表 2-2： 表 2-2 地质土层特征及常规物理力学指标统计表 渗透 系数 承载力 基本值时代 成因 土 层 编 号 土层名称 层厚 (m) 无侧限 抗压强 度 qu (kpa) m/d f0 (kpa) 土层描述 1 杂填土0.55.80.50 杂色、灰色、褐色、黄褐色，很湿饱和，松 散密实，由碎石、砖块、灰渣、粘性土等组 成；局部表层 0.1m 为沥青路面。以粘性土为 主的杂填土，多为黄褐色、褐色，可塑。 qm1 2 素

15、填土0.22.60.50 黄褐色、灰黄色、褐色，可塑软塑。以粉质 粘土为主。 1 粉质粘土0.24.8740.05120 黄褐色、灰褐色、可塑流塑，具锈染，夹粉 土 2 粉土1.11.90.50130灰褐色，湿，中密。 q43al 3 粘土0.31.0220.005110灰黄色，可塑，夹粉土薄层。 1 粉质粘土0.78.5330.05110 灰色，可塑，软塑流塑，含贝壳，与粉土互 层。底部砂性大。 2 粉土0.55.0300.50120 灰色，湿，中密密实，局部夹流塑状粉质粘 土薄层，含少量贝壳。 3 粘土1.70.050120灰色，软塑，流塑，含碎贝壳。 4 粉砂0.41.41.0140灰色

16、，稍密，饱和，夹粉质粘土薄层。 5 淤泥质粉 质粘土 0.46.7460.00580 灰色，褐灰色，软塑，流塑，夹大量粉土层。 局部夹粉砂。层理明显，含贝壳。 8 粉土粘土0.62.0320.05120灰色流塑，与粉土互层。 q42m 9 粉土2.03.6320.5110灰色，湿，密实。 1 粉质粘土0.34.2520.01130 浅灰色、灰白色，可塑流塑。夹粉土团粒。 顶部为黑灰色泥炭层。 q41h 4 淤泥质粉 质粘土 0.63.50.00580灰白色，流塑。 1 粉质粘土1.06.5570.01150 灰黄色、浅黄色，褐黄色，可塑软塑，夹薄 层粉土，含贝壳及姜石。 q41al 2 粉土0

17、.75.6860.5160 灰黄色、黄褐色、黄灰色，湿，密实。含锈斑、 贝壳，夹粉砂、粉质粘土薄层，含贝壳、姜石 4 3 粘土1.72.10.005150灰黄色，可塑。 4 粉砂0.84.41.2180褐黄色，饱和，中密。 2.3.2 水文条件水文条件 由于天津地区临近渤海，海拔标高低处约 2.6 米，地下水量丰富，埋 藏浅，水位标高一般在地表下 1.13.6 米，主要靠大气降水及附近地表水 补给，属孔隙潜水，随季节变化幅度为 0.51.0 米。本场地内微承压水以 第陆相层1 粉质粘土、1 粉质粘土为相对隔水顶板。2 粉土、2 粉土、6 粉土为主要含水地层，含水层厚度较大，分布相对稳定。微承

18、压水水位受季节影响不大，水位变化幅度小。勘测期间微承压水稳定水位 埋深约为 2.9 米左右（高程为 0.17 米） 。其承压水头为隔水顶板到稳定水 位距离，且粉土中微承压性没有粉细砂层中微承压水表现强烈。 经分层取水样化验，第陆相层之上的潜水对混凝土具有中等腐蚀性， 对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀，对钢结构具有中等腐蚀。 第陆相层及以下的微承压水对混凝土结构具有中等腐蚀性，对钢筋 混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具有中等腐蚀。 5、6 层淤泥质土体以及2、4、9 层等为局部地质液化层。 2.3.3 气候条件气候条件 天津市位于中纬度欧亚大陆东岸。虽面临渤海，但属内陆海湾，受海 洋影响

19、较小。主要受季风环境支配，因此属暖温带亚湿润大陆性季风气候。 主要特点是：四季分明，冬季寒冷、干燥、少雪；春季干旱多风，冷暖多 变；夏季气温高、湿度大、雨水集中；秋季天高云淡、风和日丽。 历年年平均气温 13.5，历年各月极端最高气温 39.9，历年各月极 端最低气温-17，历年年平均最冷月气温-2.1，历年年平均最热月气温 27，历年年平均相对湿度 60.7，历年年平均降水量 536.6，历年 平均蒸发量 1470.9mm，历年最大积雪深度 10cm，历年平均风速 2.7m/s， 历年最大风速 13m/s，风向 wnw，历年最多风向 ssw，历年平均大风 29.8 日，历年平均雷暴 28.6

20、 日，历年平均雾 17.7。 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 5 2.4 工程周边环境工程周边环境 本标段内盾构线路均沿着迎水道方向走行，交通流量一般，路面比较 畅通。 工业大学站华苑站区间在盾构推进过程中，沿迎水道方向，没有较 大的建筑物和构筑物，其间有两处河流，分别为自来水河与外环河。自来 水河底标高为 0.00m，外环河标高为-1.2m，两河对应左线环号分别为 40 环和 50 环，对应右线环号为 592 环和 492 环，自来水河河底距离隧道顶 部约 4.5m，外环河河底距离隧道顶部约 3.67m。 华苑站王顶堤站区间沿线军在繁华的市区道路下推

21、进，两侧建筑物 多为四六层住宅楼和商业用房，且下穿迎水立交桥地道，陈塘庄货栈地 面铁路专用线，并且线路从快速路高架桥桩基础之间穿过。主要的建筑物 和构筑物有： 迎水桥，迎水桥横跨迎水排污河，起始里程分别为桥桩距左线边缘 5.82m，距右线 9.19m。 迎水排污河，排污河底标高为 0.00，距离隧道顶部约 10.8m。 迎水立交桥（铁路地道桥函） ，迎水立交桥起始点里程为 dk4+950dk4+970，桥桩长 35m，桥桩距右线边缘 1.5m，距左线边缘 7.47m。 污水管线，污水管管径 2100mm，其走向与左线基本一致。隧道左 线共穿越污水管 3 次，时二者净距分别为：1.437m、7.

22、315m 和 6.277m， 其中第一次穿越时隧道边缘距离污水管中心水平距为 1.8m。 王顶堤站红旗南路站区间沿线均在市区道路下推进，两侧建筑物多 为四到六层住宅楼和商业用房，沿线地下管线比较密集。主要的建筑物和 构筑物有： 迎水北里六层住宅楼，此住宅楼外边线与隧道左线平面净距约 15m，掘进时可不做考虑。 污水管线，此污水管位于左线北侧，基本与线路平行，管线距离盾 构隧道均小于盾构直径 6.34m，最短净距为 4.841m。 6 表 2-3 各区间沿线其他管线表 管线 区间 名称里程 直径 (mm) 埋深 (m) 与隧道顶间 距(m) dk3+800.6(左线) 500 1.56 天然气管

23、线 dk3+793.1(右线) 500 1.66.8 污水管线dk3+987(左线) 500 4.73.6 污水管线dk3+906.6(右线) 300 3.25.4 dk3+849.5(左线) 800 3.45 污水管线 dk3+848.6(右线) 800 3.45.2 污水管线dk3+950(左线) 500 3.85.2 工业大学站 华苑站 污水管线dk4+000(右线) 500 3.65.7 污水管线dk4+609.1(右线) 500 310.4 污水管线dk4+500(右线) 500 2.811.2 dk4+714.8(右线) 500 1.412.2 天然气管线 dk4+680.2(左线

24、) 500 1.612.4 污水管dk4+705.3(左线) 400 3.210.8 雨水管dk4+800(左线) 300 212.6 雨水管dk4+940(左线) 300 2.67.5 给水管dk5+043.7(左线) 1600 3.66.2 雨水管dk4+922.3(右线) 1400 2.86.2 雨水管dk5+038(右线) 2200 2.46.5 华苑站王 顶堤站 污水管dk5+039(右线) 800 5.45.4 污水管线dk5+316.6 400 2.47.6 污水管线dk5+400 500 27.8 王顶堤红 旗南路站 雨水管线dk5+559.8 800 3.25.5 2.5 主

25、要技术标准主要技术标准 盾构推进过程中和推进结束半年后这段时间内，地表沉降或隆起允许 变形量：隆起 10mm，沉降 30mm。区间隧道设计内径为 5500mm，均 采用单层管片衬砌，壁厚 350mm。全环由六块管片错缝拼装而成，即一块 封顶块、两块邻接块、三块标准块，环宽 1200mm，环间及块间以 m30 弯 头螺栓连接，曲线地段按 r=350m 半径配设楔形调整管片。衬砌纵、环缝 防水采用多孔特殊断面的三元乙丙（epdm）橡胶为主，辅以遇水膨胀橡 胶的复合密封垫。衬砌内弧面在隧道贯通后按设计要求作嵌缝、抹孔等防 水处理。 隧道圆环管片拼装后的允许偏差：高程和平面50mm 相邻环的环面 天津

26、地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 7 间隙 0.60.8mm，纵缝相邻块间隙为 1.52.5mm，纵向螺栓孔孔径、孔位 分别为1mm；衬砌环外径为3mm。 结构防水标准：单圆隧道允许渗水量0.1l/m2.d，且任一 100m2 内 不超过四处，单一湿渍的最大面积不大于 0.2m2。 2.6 工程目标工程目标 安全目标 尽全责提高施工现场的健康性、安全性，贯彻实施安全和健康政策， 无条件遵守一切安全生产、文明施工、卫生管理及治安管理等有关法规。 在施工期内做到：消灭重伤以上的伤亡事故、管线、机械设备、压力容器 等重大事故；无重大交通事故；年轻伤率控制在 1以内

27、，通过天津市施 工现场安全生产保证体系认证，考评达到优良级；争创天津市安全标准化 工地、市级文明工地。安全生产方针：安全第一、预防为主。 质量目标 天津轨道交通 3 号线二期工程第三合同段隧道工程质量目标：工程质 量满足设计图纸、国家、天津市有关标准、规范及强制性条文的规定，满 足结构安全和使用功能要求。工程质量合格率 100%，按国家和天津市有 关现行施工规范及验收标准要求，达到优良等级，争创天津市市政工程金 奖。 工程质量方针：追求卓越管理，铸造精品工程。 工程目标 根据业主对全线工期的总体筹划，确保所有关键工期目标实现，确保 总体工期目标实现。 文明施工目标 按照业主要求及有关“文明工地

28、”的规定和标准组织施工，工程建设 达到便民、利民、不扰民的目标，施工现场符合天津市文明施工的统一标 准，力争现场文明施工达到市级文明工地标准。 环境保护目标 8 严格执行国家和市政府的环保政策和法规，充分考虑环境管理上的工 作条件、工具和工作系统，符合相关的环保标准和政策。 盾构推进引起地表隆沉：+10mm-30mm； 地下管线平面、垂直位移：累计变形量10mm，速率变化 3mm/d； 确保隧道沿线建筑物、管线安全，并确保其正常使用功能； 确保不发生污水、泥浆和废水违章排放，保证下水道和周边河道畅 通； 保证施工噪音、粉尘、振动不超标，建筑及生活垃圾按规定排放。 2.7 参建单位参建单位 建设

29、单位：天津市地下铁道总公司 设计单位：上海市隧道工程轨道交通设计研究院、天津市市政工程设 计研究院轨道交通建筑分院 监理单位：中煤邯郸中原建设监理咨询有限责任公司 总包单位：中国中铁四局集团有限公司 3、施工总体方案及进度安排、施工总体方案及进度安排 3.1 施工总体方案施工总体方案 本标段区间隧道工程主要分项工程为：盾构下井及组装、盾构掘进、 盾构调头、隧道防水、隧道洞门及联络通道施工。本标段区间盾构隧道设 计为双线单圆隧道，根据设计要求以及地质特征，结合业主规定的工期要 求，本标段区间隧道采用 2 台土压平衡式盾构来进行隧道挖掘。具体挖掘 方向为： 盾构 a 由华苑站西端头井始发掘进右线，

30、在工业大学站东端头井达到 并调头掘进左线，于华苑站西端头进洞。 盾构 b 由华苑站东端头井始发掘进右线，在王顶堤西端头井达到并调 头掘进左线，于华苑站东端头进洞； 盾构 a 在华苑站进洞后，解体运输至王顶堤东端头井拼装，始发掘进 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 9 右线，在红旗南路站西端头井进洞调头掘进左线，并于王顶堤站东端头井 进洞，完成本标段的盾构掘进任务。路线图如下： 工业大学站华苑站王顶堤站红旗南路站 始发 到达 调头 到达 始发 到达 调头 到达 到达 到达 调头 始发 3.2 施工进度安排施工进度安排 施工进度横道图见附表 1。 4、施工组

31、织机构及项目管理职责、施工组织机构及项目管理职责 4.1 施工组织机构施工组织机构 为确保该项目实施过程得到有效管理，我单位将根据本工程的规模、 特点及分布情况，组建现场管理机构中铁四局集团有限公司天津地铁 3#线项目经理部。经理部由工程部、物资机械部、计划财务部、安全质量 监察部和综合办公室组成。经理部下设两盾构施工项目队及机械修理班组， 盾构项目队负责区间上下行线盾构推进及辅助施工；机械修理班组主要对 两台盾构实施保养，同时兼顾其它机械的维修保养。 图 4-1 组织机构图。 中铁四局集团有限公司 天津地铁3#线项目经理部 工程 技术部 安质 环保部 计划 财务部 中心 试验室 综合 办公室

32、 物资 机械部 施 工 技 术 施 工 测 量 进 度 控 制 竣 工 文 件 安 全 质 量 环 境 保 护 施 工 监 测 合 同 管 理 财 务 管 理 验 工 计 价 机 电 设 备 物 资 管 理 劳 资 人 事 综 合 治 理 文 秘 后 勤 工 程 试 验 施 工 一 队 施 工 二 队 机 电 维 修 班 4.2 项目管理职责项目管理职责 项目经理部职责 10 按照合同及招标文件要求，以让顾客满意为目标，代表中铁四局集 团有限公司对工程实施项目法管理，对本工程的安全、质量、进度、环保、 文明施工和经济效益负责。 建立安全生产、工程创优、进度控制和成本控制的责、权、利相结 合的管

33、理机制，认真履行合同中规定的各项条款，制定符合实际的安全、 质量、进度、环保及文明施工保证措施并组织实施。 贯彻业主、监理的有关指示、指令，对内行使各种组织、管理职能。 经集团公司授权，享有对本项目施工的有关人员、物资、机械及资金的调 配和分配权。 根据业主和集团公司的部署，开展劳动竞赛，创建安全文明施工工 地。 对外加强与有关联系各方的沟通，确保各方协议得到顺利实施，及 时解决施工生产中的协调配合问题。 项目队职责 贯彻项目经理部各项指令，负责组织对所管分部分项工程的具体实 施，按照经理部施工组织设计组织施工。 制定切实可行的措施，保证工程安全、质量、工期；对本工区实施 内部管理。 负责项目

34、队技术工作和有关资料的积累。 负责现场物资、机具的使用和管理。 做好劳务用工监督管理工作，负责现场安全文明标准化工地的建设。 4.3 施工队伍布置及任务划分施工队伍布置及任务划分 盾构项目一队的一班、二班负责工业大学站华苑站区间及王顶堤 站红旗南路站区间的隧道施工以及沿线建筑物、管线防护、加固工作， 并积极配合项目部做好相关工作。 盾构项目二队的三班、四班负责华苑站王顶堤站区间的隧道施工 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 11 以及沿线建筑物、管线防护、加固工作，并积极配合项目部做好相关工作。 机械修理班组主要对两台盾构实施保养，并兼顾标段内其他机械的

35、维修保养。加强对盾构的维修保养，是区间隧道正常施工的根本保证。 5、施工准备、施工准备 5.1 征地拆迁征地拆迁 本工程首先从华苑站始发掘进，施工用地已经规划完毕，场地外侧围 挡已经设立好，场地施工条件良好。另外工业大学站车站、王顶堤车站和 红旗南路车站均未开始建造，将来涉及到征地拆迁工作由业主及车站建造 单位负责，我经理部协助配合。 5.2 施工现场平面布置施工现场平面布置 根据业主提供的施工场地范围，参照车站建造单位的现场情况，对施 工场地和生活场地进行布置。目前仅有华苑站施工完毕，其他站均未施工， 目前仅对华苑站进行施工场地布置，其余各站待车站施工完毕后再布置。 图 5-1 华苑站西端场

36、地布置 拌浆棚 集 土 坑 倒土架 充电 房 充电 池 32t门吊 10t门吊 风亭 图 5-2 华苑站东端场地布置 12 拌浆棚 集 土 坑 倒土架 拌浆机 充电 房 充电 池 32t门吊 10t门吊 二级 沉淀池 5.2.1 施工围挡 本工程施工现场及道路实行全封闭隔离，围挡均采用砖砌结构，墙厚 27cm，每 4.5m 左右设置一根立柱，立柱尺寸为：40cm40cm。 因两台盾构机均从东西端头井的南侧始发，所有现场的临时设施均以 南侧为重点进行布置，包括：门吊及轨道梁、集土坑、拌浆棚、充电房充 电池、管片临时堆场、生产加工辅助场等。现场地面均采用混凝土进行硬 化。现场周围设置排水沟和沉淀池

37、，门口设置洗车池，现场土方、垃圾 （包括生活区的）全部外运，保证不污染道路和周围居民区。 5.2.2 生产设施布置 在生产区域内，需要布置隧道工程的各项临建设施，包括：垂直运输 系统、电力系统、拌浆系统、排水系统等。 现场用电 现场用电由天津市西青供电分局提供高压线接口，具体布置见用电施 工方案。 现场用水 现场施工用水，由业主提供的进水管道供给并分流，排水经二级沉淀 后，排入市政排水管道。 集土坑 集土坑分别设置在东西南侧端头井的咬合桩外，共 2 个。每个集土坑 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 13 入土 5m，地上 0.5m，长宽分别为 13m 和

38、 6m，为钢筋混凝土结构，单个 集土坑容积为 429m3，约 11 环的出土量。每个集土坑设置倒土架 1 个。 图 5-4 集土坑出土示意图 倒土架 挖掘机 封闭式运土车 5m 拌浆系统 现场设置两套拌浆系统，共盾构推进时同步注浆使用。拌浆系统由拌 浆棚、膨润土仓库、水泥仓库、粉煤灰仓库、砂堆场和 3m3的储水箱组成。 图 5-5 注浆系统图 拌浆机 砂浆车 车站内结构墙 垂直运输系统 在东西南侧端头井均设置 2 台门式行车，型号分别为 32/5t 和 10t，32t 门吊负责洞内出土及管片垂直吊运，10t 门吊负责管片等材料进场的卸车、 堆码。 图 5-6 门吊布置示意图 14 基础平面图

39、400200钢板 矩形基础 轨道 400200钢板 4 预埋钢板设计图 固定连接钢板 a 轨道梁钢筋平面图 1 2 车站结构 3 管片堆场 管片堆场设置在门吊的吊运范围内，沿门吊轨道布置，因堆场下方是 车站顶板，故管片堆高 2 块，堆场共能堆码 18 环管片（单个端头井） 。管 片运输车从车站东大门进出，东门将扩宽，以方便管片车进场和调头以及 大件的进场。 沉淀池 盾构始发端头井作为第一级沉淀池，池内设置一台污水泵，污水抽出 后留至集土坑旁的二级沉淀池，经沉淀后流入市政污水排放口旁的三级沉 淀池，最后才能排放。其中三级沉淀池为车站建造方提供，已经建造。二 级沉淀池在路面开挖，尺寸为：长宽深=2

40、m2m1.5m，阶梯状砖砌 结构外抹水泥。二级沉淀池亦可采用钢制，方便清理。 车站底板情况 车站长度约 200 米，车架能够全部下井，并且两个方向均有临时出土 口，尺寸为 3.5m5.0m，满足渣土斗和管片的上下吊运，故盾构机无需进 行转接，可以正常出洞掘进。 5.3 现场通讯及信息化现场通讯及信息化 项目部设立内部电话，将盾构操作时、洞口、拌浆棚、管片场和办公 室联系起来，方便施工时的工作协调和控制。 项目部通过外部电话和网络与外界联系。 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 15 5.4 物资供应物资供应 物机部负责对物资供应厂商进行价格比选后，经抽检合

41、格的供应厂商， 经理部方可与之签订物资供应合同。所购物资的质量必须符合地下铁道 工程施工及验收规范 、 盾构法隧道工程施工及验收规程 、 钢筋混凝土 用热轧带肋钢筋 、 钢筋混凝土用热轧浇圆钢筋 、 混凝土强度检验评定 标准等规范的要求。 管片 管片由甲方指定厂家天津市二管厂制作。经理部将按照上述验收规范 对管片进行质量监控和成品验收。在管片开始试生产前，经理部工程部对 管片供应厂家制订一套进货质量检验制度和抽样检验制度。并制订管片使 用计划，并要求管片的供应必须满足盾构推进的进度要求。 防水材料 盾构用防水材料包括弹性橡胶密封垫（三元乙丙橡胶挤出硫化而成， 且在其顶面嵌入水膨胀橡胶） 、丁腈

42、软木传力衬垫、遇水膨胀橡胶止水条 和管片角部加强防水用自粘性橡胶薄板（由未硫化丁基橡胶薄片构成）等， 由甲方供应商名录里的山东龙祥橡胶制品有限公司生产。 5.5 施工测量施工测量 项目经理部下设专业测量组，测量组由具有地下工程测量经验的测量 工程师负责和高级测量工（经专业培训持证上岗）组成。负责本标段的控 制测量和施工测量工作。配备高精度的全站仪和精密水准仪等测量仪器设 备，所有的测量仪器均应经测量仪器检定部门检定合格并在有效期内使用。 地面控制点（gps 点、精密水准点）交接桩完成后，测量组首先进行地面 控制点的复测，复测结果要满足和保证地面控制点达到首级控制网精度， 保证点位不发生位移。在

43、首级控制网点的基础上，测量组进行标段内的二 级施工控制网的布测。 二级施工控制网（精密导线网和精密水准网）布设要满足规范的精度 要求。为确保施工控制点的稳定可靠，测量组定期（每季或每两个月）对 16 本标段地面首级和二级控制网点进行同等精度的复测工作。 本工程用导线测量法建立施工平面控制网，在远端场地或近围墙处设 置对应控制点，能根据建筑物定位的需要灵活地布置网点，便于控制点的 使用和保存。导线应根据施工总平面图布置，点位应选洞口附近，所选之 点要便于使用、安全和长期保存。 5.6 技术交底技术交底 5.6.1 安全技术交底安全技术交底 单位工程开工前，必须将工程概况、施工方法、施工工艺、施工

44、程 序、安全技术措施等，向承担施工的作业队负责人、班组长和操作人员进 行交底。 结构复杂的分部、分项工程施工前，技术主管应有针对性地进行全 面、详细的安全技术交底。 安全技术交底记录应双方签字。 5.6.2 施工技术交底施工技术交底 单位工程、分部工程和分项工程开工前，向承担施工的作业队负责 人或分包人进行书面的施工技术交底，施工技术交底资料应办理签字手续。 在施工过程中，项目技术负责人对业主或监理工程师提出的有关方 案、技术措施及变更设计的要求，在实施前组织技术员向施工人员或分包 人进行书面施工技术交底。 此项工程的每一道工序都必须有书面的技术交底。 6、主要施工方案、主要施工方案 本标段区

45、间隧道工程主要分项工程为：盾构转场、下井及组装，盾构 调头，盾构进出洞以及进出洞土体加固，盾构掘进，隧道防水，联络通道 施工。 6.1 盾构转场、下井及组装方案盾构转场、下井及组装方案 我公司为本区间隧道掘进专门购置两台日本小松盾构机，分别于 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 17 2008 年 1 月和 2008 年 8 月进场。两台小松盾构机直接从加工场运至工地 现场，分段下井组装，根据各部件的规格，采取以最重件 100t 为准制定转 场方案，主吊采用 200 吨桁架式汽车吊，副吊采用 140 吨液压式汽车吊， 大件经海运从上海港运至天津港，再由大型

46、带液压升降系统的平板车运至 工地。 利渤海尔 lg/200 吨桁架式汽车吊作用工况：主臂 21m，配重 72t；设 备工况：360位置。 柯尔斯 140 液压式汽车吊作用工况：主臂 1720m，配重 14.1t；设备 工况：侧向、后向位置。 由于两台盾构机均属新购，厂方在厂内安装、调试、验收完毕后，将 盾构机分解后装车，由运输公司进行工厂至工地之间的运输、装卸。在临 时存放期间的设备需要精心的维护、保管。 转场施工流程如下： 盾构分解盾构机组件的吊装上车（厂内）盾构中途运输 盾构机卸车盾构机下井拼装。 盾构分解、吊装上车、组件中途运输由盾构机制作公司小松负责。 盾构机卸车吊装下井 盾构机车架进

47、场后，直接吊放下井拖拉至站庭内。盾构机头部先卸到 端头井吊车附近，由 140t 吊车配合翻身后吊放下井。 在端头井地面起重设备停放位置铺设路基箱板，垫放平整并压实。 支腿支在路基箱中央，保证受力均匀。 特殊情况下，增设龙骨凳加固。 盾构下井、拼装（华苑站东、西端头井施工场地） 吊装过程中先进行下行线作业，再进行上行线作业； 利用利渤海尔g/200 吨桁架汽车吊、柯尔斯 140 吨汽车起重机分 别将上下行线盾构的 5、4、3、2、1#台车车架连同单梁吊入盾构 工作井并拖至车站相应位置； 将盾构支承环、大刀盘及切口环分别在地面翻身后吊运下井； 18 将拼装机吊运下井并安装后吊运盾尾环下半部分； 分

48、别将螺旋机、张出台连同双梁吊运下井安装； 皮带机吊运下井并安装后吊运盾尾上半环； 切口环和支承环调整后焊接； 盾尾和支承环就位调整后焊接，割去吊耳； 安装、连接各管线； 系统安装调试。 6.2 盾构推进方案盾构推进方案 6.2.1 盾构推进施工准备盾构推进施工准备 6.2.1.1 地面施工准备 出土、管片存放 隧道正式推进前，施工场地先平整、硬化、维护。分别在车站端头井 处设置集土坑、管片存放场地、车辆保洁设施和挖掘机的场地。组织专用 运土车辆，按照规定的时间、路线以及弃土场地运输渣土。 水平运输系统 在管片场的两侧设置水平运输系统包括 32t 和 10t 门吊各一台、行车 行走轨道，吊运所需

49、的吊带、钢丝绳以及卸扣都已经准备充分。 浆液制备 同步注浆和二次注浆所用的砂浆搅拌机、振动筛、压浆泵、储浆箱、 拌浆材料存放场以及浆液运输车、盾构压浆和出浆循环管路等各种机械、 设备已经安装调试完毕，满足生产条件，制备浆液所用材料以及配合比均 经试验达到要求，储备齐全，满足开工需要。 供水供电 施工用水由车站处供水点直接供应。高压电由当地供电局引入，各类 电缆、电线、通讯线以及进出水管都已经接到井下，经专业工程师调试认 可，满足施工需要。 其余生产物资的储备 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 19 生产所需的管片及螺栓、全套防水材料已经准备齐全并入库，管

50、片储 备完毕。 6.2.1.2 井下施工准备 发射架安装 发射架作为台车下井过渡工具以及盾构机的载体，必须先于盾构机以 及后配套到场安装完。 发射架的安装应注意出洞段隧道所处的线路平、纵面曲线条件，确保 盾构中心轴线的坡度与隧道设计轴线坡度相适应，考虑到隧道后期沉降因 素，盾构中心轴线可比设计轴线略抬高 1020mm，特别注意在对始发基座 固定前应按设计进行准确的定位，严格控制标高及中心轴线等。定好位后 对发射架加设支撑加固和固定，防止其移动。盾构发射架应具有足够的刚 度和强度，导轨必须顺直。 图 6-1 发射架详图 发射架俯视图 发射架侧视图 发射架正视图 盾构安装与调试 车站底板预先放置轨

51、枕，发射架安装完毕后，在其上方放置路基箱板 和轨枕，车站底板和发射架二者之间使用钢轨及连接板连接之后，可以进 20 行台车下井。台车下井完毕后，拆除发射架上的钢轨、轨枕以及路基箱板， 供盾构机下井。 盾构分段吊入井下，并在井下盾构基座上进行正确组装就位，并连接 台车，完成后由专业技术人员对整机调试验收。 后盾系统安装 盾构机的后盾系统应满足盾构推进所需要的强度、刚度和平整度。后 盾系统由钢立柱、后座基座、天窗式反力架、负环衬砌组成。负环管片根 据实际情况，随盾构的推进逐环拼装。为预留出碴口，负环管片一律采用 封顶块位于正上方的拼装模式，并且第-10 至第-4 环负环管片只拼装下部 三块。同时，

52、为保证给盾构机提供足够的反力并确保施工的安全，在第-4 环负环管片加设 146弧形钢环，并以钢支撑将其支撑于负环钢管片上。 为保证管片点位的准确，拼装第-10 环负环管片时一定要精确控制好 底部标准块的位置。另外，半钢环后的钢管支撑必须焊接牢固，确保后盾 系统的可靠性。 图 6-2 后盾系统详图 半钢环 2345678109 半 钢 环 1 23456781091 上 上 下 下 盾构就位姿态的测量复核 在盾构开始掘进前对盾构的姿态进行测量，测量内容包括：纵向坡度、 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 21 横向旋转角、平面偏离值、高程偏离值、切口里程，盾

53、构姿态的偏差应满 足标准要求，并将测量结果报监理工程师审查。 洞门密封装置安装 由于工作井洞圈直径与盾构壳体存在环形的建筑空隙，为防止盾构出 洞和施工期间土体从该空隙流失和渗漏水，为保证盾尾通过后能立即进行 背衬注浆填充，车站施工时在洞门圈预埋环形钢圈，盾构始发前在洞门圈 借助预埋的钢圈安装由帘布橡胶板、圆环板、翻板和连接销等组成的出洞 密封装置，以起到施工阶段临时的防泥水、防漏浆的作用。 进、出洞口土体加固 为保证盾构安全出洞、进洞，隧道进、出口土体必须有良好的自立性 和密实性，使洞口土体在盾构经过该段时不坍塌，地下水不涌入端头井内， 为此必须对洞口土体进行加固。 土体加固采用搅拌桩加旋喷桩

54、的施工手段，出洞口沿隧道轴线加固 7m，进洞口加固 4m，隧道上下左右外各 3m；先采用搅拌桩对隧道洞口加 固，桩径 600mm，间距 400mm，梅花形布置，然后在旋喷桩把搅拌桩与 车站咬合桩之间施工一排双重管旋喷桩，桩径 800mm，间距 600mm。 深层搅拌桩施工 a、开挖基槽： 沟槽采用反铲挖机开挖，并清除加固范围内可能存在的障碍物。在沟 槽两侧设置定位型钢，再进行搅拌定位。 b、桩机就位： 测量人员按图纸，定出深层搅拌桩中心线，标出深层搅拌桩内外控制 边线，并按区域建立施工控制，然后采用“梅花式”布置每个桩位，桩横 向搭接 20cm，纵向搭接 20cm。 深层搅拌机移到预定桩位对中

55、，确保稳固。为保护搅拌柱的垂直度， 应注意起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，一般垂直偏差不大于 1.5%，为保证桩位准确度，必须使用定位卡，一般垂直偏差不大于 10mm。 22 c、预拌下沉: 启动深层搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切 土下沉，下沉速度可由搅拌机的电流监测表控制，工作电流不应大于额定 值。水泥浆液制备系统启用，按设计确定的配合比，拌制水泥浆。 表 6-1 搅拌桩浆液配比（重量比） 材料水水泥 规格自来水普硅 425 配比11.7 d、提升喷浆搅拌: 深层搅拌桩机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵，将水泥浆压入地基 中，边喷浆边旋转，同时严格按照事前确定的提

56、升速度提升搅拌机，一般 两轴转速 43r/min，提升速度控制在 50cm/min 左右。 e、重复上、下搅拌: 本工程采用二次喷浆(加固体水泥掺量 12，加固体延长部分水泥掺 量 6%)成桩施工工艺，即再重复以上工艺，以使软土与水泥浆液搅拌均 匀及达到设计掺量要求。 f、清洗: 向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中的残存水泥 浆，直至基本干净，并将粘土附在搅拌头上的软土清洗干净。 g、移位: 重复上述 bf 步骤，再进行下一根桩施工。 旋喷桩施工 施工流程：钻机就位钻孔至设计标高浆液拌制置入注浆管喷 射注浆拔管及冲洗 a、桩位布置 平面布置：桩位沿咬合桩布置，距墙 0.4m，桩

57、距为 0.8m，按一排设 置。 b、钻机就位、钻孔 做好钻机就位，要求钻机安放平稳保持水平，钻机必须垂直，倾度不 天津地铁 3#线第三合同段区间盾构隧道施工组织设计 中铁四局集团有限公司 23 大于 1。 c、浆液拌制 表 6-2 浆液配比（重量比） 材料名称水水泥 规格自来水普硅 425 配比11.5 d、喷射注浆 当注浆管置入钻孔，喷嘴达到设计标高时即可喷射注浆，在喷射注浆 参数达到规定值后，即按工艺要求，提升注浆管，由下向上喷射注浆，在 注浆过程中控制注浆压力宜大于 25mpa，流量大于 30l/min。提升速度可 取 0.10.25m/min，注浆管分段提升的搭接长度宜大于 100mm

58、。 注浆 由于华苑站西端头井土体加固由车站施工，加固时间较长，出现漏水 现象，拟定在咬合桩与旋喷桩之间以及旋喷桩与搅拌桩之间各布置一排注 浆管，管深为隧道底部向下 3m，南北范围同样是隧道左右各 3m，浆液采 用双液浆，配比为：水：水泥：水玻璃=1：1：0.5。 6.2.1.3 隧道内施工布置 隧道内的合理化布置，在提高施工效率的同时也会增加安全系数和美 观度以及施工效率。 图 6-3 洞内设施布置示意图 通信照明电缆 日光灯管 高压电缆 人行通道 给排水管 电瓶车轨道线 后配套台车轨道线 通风管 24 水平运输系统 轨道布置 盾构掘进过程中，出碴及管片、注浆材料等物质的运输，都直接与掘 进循

59、环相关联，因此快速运输是连续、稳定掘进的前提。但由于车站场地 及隧道净空的限制不可能配置过多的运输车辆，因此只有合理组织快速运 输，保证材料供应，才能与盾构机掘进速度相适应。 隧道内运输线路除盾构车架后 10m 及道岔处为四轨，其他均为两轨， 轨距为 762mm，20t 牵引机车，24kg/m 钢轨，盾构机后配套设备行走在外 侧两根钢轨上，运输车辆行走在中间钢轨上。轨枕采用 i22 型钢。轨枕平 均间距为 1.2m 每根。施工时单根钢轨的长度为 6m。 图 6-4 洞内运输线路道岔布置示意图 华苑站西侧南端头井过渡段东侧南端头井 区间隧道 列车编组 隧道弃碴装入碴斗后，由电瓶车牵引至工作井口，

60、再由地面 32t 龙门 吊提升至地面，卸碴于基坑旁所设的弃土坑内，再由挖掘机在夜间将碴土 从临时弃土坑转装到自卸汽车上，倒运至弃碴场。 隧道洞内水平运输在隧道施工前 60m 采用一列列车运输，推进 60m 后采用 2 列机车组，列车编组方式为： 编组 1：20t 机车碴车碴车碴车碴车 编组 2：20t 机车砂浆车管片车管片车 编组列车负责洞内碴土的外运与施工材料的运进。 隧道照明 隧道照明布置在隧道右侧部位，照明灯具采用 40w 防潮型萤光灯， 每 8 环布置一只，每 100m 设一只 200a 分专段开关箱。隧道内每 500m 和 道岔处都要设置一个临时配电箱。 天津地铁 3#线第三合同段区