花～西区间右线盾构施工方案补充(修改)

1、成都地铁7号线土建9标 【花照壁站-西南交大站】盾构区间右线隧道施工方案补充成都地铁7号线土建工程9标【花照壁站西南交大站】盾构区间右线隧道施工方案补充汇报材料中铁十局成都地铁7号线9标项目经理部二O一五年十一月目 录1、工程概况11.1 工程简介11.2 工程地质21.3 水文地质32、沿线建筑物情况32.1 区间建（构）筑物情况42.2 区间管线分布情况53、施工难点分析63.1 高难度始发63.2 连续穿越老旧建筑物64、左线掘进存在问题74.1 始发端头地面沉降异常74.2 管片质量缺陷84.3 光荣幼儿园裂缝84.4 土仓结饼94.5 渣土改良效果不佳105、左线掘进参数总结115.

2、1盾构掘进参数控制115.2 同步注浆135.3 二次注浆135.4 出渣量统计135.5 渣土改良136、右线掘进控制措施补充146.1 加强施工管理146.2 盾构始发控制156.3 盾构穿越建筑物整体措施166.4 盾构掘进控制措施补充196.5 管片错台预防措施206.6 管片破裂的防治措施216.7 右线盾构区间各阶段掘进预控参数221、工程概况1.1 工程简介花照壁站西南交大站盾构区间右线隧道里程：YDK36+118.350- 725.797，全长607.447m。区间右线从花照壁站始发，出花照壁站后以R=450m的转弯半径转向东南方向前行，下穿一片90年代的老旧砼房区（主要为27

3、层砼）、光荣幼儿园3层砖房、银沙路后继续下穿3栋7层砼的居民楼、加州国际电梯公寓的地下2层停车场、侧穿沙湾加油站后以R=450m的转弯半径拐回2环路前行，最终到达西南交大站。花西区间线路走势图区间最大线净距10.0m，最小线净距6.0m；最小纵坡坡度为2，最大坡度为24.00，隧顶埋深最深为16.36m，最浅为10.38m。花西区间平面图花西区间右线地质断面图1.2 工程地质根据成都地铁7号线土建9标段岩土工程勘察报告，花照壁站西南交大站盾构区间右线隧道主要穿越密实砂卵石层、局部穿越中密砂卵石与中粗砂层。花西区间地质剖面图花西区间地质饼图1.3 水文地质本区间隧道基本位于中密、密实砂卵石层内，

4、渗透系数k=18.020.0m/d，为强透水层，对施工影响较大。2、沿线建筑物情况本区间共穿越9幢老旧居民区，其中一般危险源3处，重大危险源6处。2.1 区间建（构）筑物情况沿线建筑物情况序号名称层数基础形式房屋结构形式基础埋深（m）隧道埋深（m）里程与隧道外轮廓线关系地质情况危险等级1电玩城2条形基础框架结构2.410.62YDK36+134.85154.51（1124环）右线侧穿，基础竖直距离为8.22m。洞身穿越密实砂卵石，上覆杂填土及稍密砂卵石和中密砂卵石。一般2银沙正街2号8栋7条形基础砖混结构2.9611.32YDK36+166YDK36+203（3256环）右线正穿；基础竖直距离

5、为8.36m。洞身穿越密实砂卵石，上覆杂填土及稍密砂卵石和中密砂卵石。重大366号1栋7条形基础砖混结构2.9612.83YDK36+229YDK36+323（74136环）右线正穿，基础竖直距离9.87m。洞身穿越密实砂卵石，上覆杂填土及稍密砂卵石和中密砂卵石。重大4光荣幼儿园3条形基础砖混结构1.513.32右线正穿，基础竖直距离11.82m。洞身穿越密实砂卵石，上覆杂填土及稍密砂卵石和中密砂卵石，局部存在中粗砂层。重大580号一幢7条形基础砖混结构2.9515.21YDK36+368YDK36+388（166180环）右线正穿，基础竖直距离12.26m。洞身穿越密实砂卵石，上覆杂填土及稍

6、密砂卵石和中密砂卵石。重大68号荣鑫园7条形基础砖混结构2.7316.12YDK36+403YDK36+485（189244环）右线正穿，基础竖直距离13.39m。洞身穿越密实砂卵石，上覆杂填土、粉质粘土及稍密砂卵石和中密砂卵石。重大7香木林加州国际地下停车场2筏板基础砖混结构6.613.62YDK36+500YDK36+555（254291环）右线正穿，基础竖直距离7.02m。洞身穿越密实砂卵石，上覆杂填土、粉质黏土、细砂、卵石土及中密砂卵石。一般8羽毛球馆1条形基础砖混结构312.86YCK36+555YCK36+590（291314环）右线正穿，基础竖直距离9.86m。洞身穿越密实砂卵石

7、，上覆杂填土、粉质黏土、细砂及中密砂卵石。重大9车展厅1条形基础框架结构312.86右线正穿，基础竖直距离9.86m。洞身穿越密实砂卵石，上覆杂填土、粉质黏土、细砂及中密砂卵石。一般2.2 区间管线分布情况花西区间管线较为密集，具体详见成都地铁7号线土建9标茶九盾构区间管线保护手册。盾构区间沿线主要管线分布情况统计表序号管线名称类型规格型号材料埋深（m）位置描述1JS 铸铁 DN600给水DN600钢管1.04斜穿12环2WS 砼 DN300污水DN300砼0.880.92斜穿5657环3YS 砼 DN200雨水DN200砼0.31102环隧道轮廓线内4WS 砼 DN300污水DN300砼1.

8、251.23斜穿115122环5WS 塑料 DN300污水DN300塑料1.7斜穿133136环6YS 砼 DN600雨水DN600砼2.32斜穿138141环7WS 砼 DN400污水DN400砼4.044.14斜穿140143环8JS 铸铁DN300给水DN300铸铁11.03斜穿136139环9YS 砼 DN300雨水DN300砼0.660.68斜穿168环10WS 砼 DN300污水DN300砼1.041.03斜穿169环11YS 砼 DN800雨水DN800 砼2.46斜穿184环12WS 砼 DN600污水DN600 砼4.16斜穿188环13WS 砼 DN300污水DN300 砼

9、1.04斜穿203环14WS 砼 DN300污水DN300 砼2.63斜穿205环15WS 砼 DN400污水DN400 砼2.5斜穿317320环16YS 砼 DN500雨水DN500 砼1斜穿342353环17JS 钢 DN50给水DN50 钢1.5斜穿348349环3、施工难点分析3.1 高难度始发花西区间始发端头位于花照壁大里程端，区间穿越的第一栋建筑物距始发端头仅15m。始发端头施工难点分析：（1）始发端头经过长期降水，地层松散、细颗粒含量少，渣土改良要求高，掘进控制困难；（2）电玩城距始发端仅15m，盾尾刚刚进入地层刀盘就到达建筑物正下方，而盾构始发掘进为欠压掘进，对建筑物安全影响

10、较大；（3）盾构进入建筑物前，必须保证洞门成功封堵，以确保盾构掘进能够建立足够的土压，一旦无法建立土压，施工安全风险非常高，对建筑物破坏非常大。3.2 连续穿越老旧建筑物区间共穿越9幢老旧建筑物，其中一般危险源3处，重大危险源6处，直接穿越建筑物长度达到178环。区间建筑物平面图施工难点分析：1、区间所穿建筑物几乎全是老旧建筑物，基本上是浅基础结构，对地层变化非常敏感，盾构掘进过程中必须确保渣土改良效果、各项参数正常可控，最小限度地减少对地层的扰动；2、区间所穿老旧建筑物均经历过2008年汶川大地震，建筑物内部均存在不同程度的裂纹情况发生，建筑物对地层扰动非常敏感；3、盾构穿越建筑物必须坚持快

11、速、连续、平稳通过的原则，掘进过程中必须要做好施工组织、材料供应、人员管理、设备养护等工作；4、右线穿越建筑物均为左线已穿建筑物，右线穿越为二次穿越，左线穿越时部分地表监测点、分层沉降点以及房屋沉降点监测数据已经较大，而其中很大一部分点左右线又公用，右线一但掘进就有沉降超限的风险。4、左线掘进存在问题4.1 始发端头地面沉降异常花西区间左线掘进至13环时，刀盘位于银沙正街电玩城框架结构房屋下部，地表监测点、分层沉降点以及房屋沉降点异常。地表沉降最大累计达到-20.37mm（DBZ36127），建筑沉降最大累计达到-11.44mm（JZ1-3），分层沉降最大累计达到FCCJZ36132-13.6

12、3mm （FCCJZ36132）。4.2 管片质量缺陷由于花西区间左线地面建筑物较多，安全压力大，为了确保地面建筑物安全可控，必须确保盾构连续、平稳施工，降低了成型隧道控制力度；而且区间曲线段较长、曲线半径小且存在大纵坡情况造成了本区间成型隧道质量相对茶花区间明显较差，管片错台、渗漏水情况相对较多。4.3 光荣幼儿园裂缝光荣幼儿园主要存在以下裂纹： 砖体开裂 砖体未开裂 墙体裂缝沿灰缝开展 墙体在梁底处局部压碎 柱顶混凝土开裂 楼面地砖开裂4.4 土仓结饼我部于里程为ZDK36+603.7（312环），距始发端485.3m处进行开仓，开仓后观察整个掌子面非常稳定，卵石密实，无渗水现象。但是进仓

13、后发现土仓结了一层厚厚的泥饼。 土仓结饼4.5 渣土改良效果不佳本区间掘进过程中，渣土改良效果仍不太理想，渣土分离情况仍然时有发生，盾构总推力与刀盘扭矩仍相对较大。水土分离与此同时，本区间盾构机在312环进行开仓清理，404环刀盘正式出洞，此阶段仅掘进92环，但盾构出洞后刀盘依然存在结泥饼的情况发生。刀盘泥饼5、左线掘进参数总结5.1盾构掘进参数控制花西区间左线盾构掘进地层主要为密实砂卵石地层，掘进参数统计如下：茶花区间左线盾构掘进参数表环号地质总推力（t）掘进速度（mm/min）刀盘扭矩（tm）土仓压力（bar）1120密实砂卵石8001200306530045000.9121150密实砂卵

14、石900130030503504500.61.1151200密实砂卵石900150045603504000.91.1201370密实砂卵石1100140050804005000.81.0371404密实砂卵石1200150040604505500.81.0掘进速度平均值统计刀盘扭矩平均值统计总推力平均值统计上部土仓压力平均值统计5.2 同步注浆左线盾构掘进过程中同步注浆配比采用茶花区间的配比进行优化后拌制。根据101400环同步注浆量统计，区间平均每环注浆量为6.77m3，上部注浆压力为2.4 bar，下部注浆压力为3.0bar。同步注浆浆液配合比（kg/m3）水泥(kg)粉煤灰kg)膨润土(

15、kg)砂(kg)水(kg)外加剂18034180779460根据实际情况进行调整5.3 二次注浆我部选取掘进过程中倒数第3环位置（管片脱离盾尾后第1环）进行二次注浆，每35环进行1次二次注浆。二次注浆浆液采用水灰比1：1的水泥浆，水泥浆与水玻璃1：1的双液注浆，注浆压力控制在23bar，多次均匀注浆，整个区间共注入双液浆78.34m3，平均每环0.19 m3。5.4 出渣量统计本区间出渣量情况如下表所示： 出渣量统计体积（m3）重量（t）比重（t/m3）54.9113.72.075.5 渣土改良花西盾构区间左线隧道由于穿越重大危险源房屋建筑物较多，在掘进过程中分别向刀盘面和土仓内注入泡沫，同时

16、向刀盘和土仓分别注入一定量的膨润土的方法进行渣土改良。渣土改良效果发泡剂采用巴斯夫SLF 34型，原液比例为设置为2.5，泡沫注入率FIR为30，发泡率FER为1011，单根泡沫管路注入量为250400L/min；膨润土选用优质钠基膨润土，发酵时间不低于48h，每环膨润土量注入量控制在36m3；同时采用中心加水系统向刀盘中心加水，每环中心加水控制在25m3，渣土改良以实际改良效果为准，在掘进过程中根据渣土性状进行动态修正。6、右线掘进控制措施补充6.1 加强施工管理1、进一步完善各项管理制度，加强全员执行力建设，通过制度约束增强项目部管理。2、对项目全体人员进行教育培训，明确各岗位质量职责、各

17、工序质量控制标准；加强盾构相关文件和规范的学习，提高全体人员的质量意识，增强现场管控的准确性。3、坚持每天早7点晚7点的交接班制度，对每天的掘进情况进行分析判断，岗位之间采取现场交接的方式，便于更好的指导下一班的掘进施工。4、坚持会议分析制度，出现问题立即组织分析小组进行讨论，制定安全可靠的措施，每步工作落实到责任人。5、项目部书记、副经理主抓外协沟通工作，预防社会不良事态的发生。6.2 盾构始发控制1、已对端头降水进行调查，含砂量为细砂，低于万分之二，我部进一般安排人员对端头进行在加固； 始发端头再加固2、盾构始发前对端头严格进行15m管棚施工与地面注浆加固施工，确保施工质量；并对建筑物进行

18、预注浆且预留跟踪注浆孔，盾构到达后马上进行跟踪注浆；3、加强渣土改良，选用优质的膨润土与泡沫剂进行渣土改良，确保出渣流畅，掘进参数正常；4、盾构始发过程中，刀盘一旦进入地层就逐步建立土压，盾尾一旦完全进入地层就马上进行同步砂浆注入，第三环就停机选用水泥浆-水玻璃双液浆进行洞门封堵，为了保证封堵效果，前几环管片采用增设注浆孔类型管片；5、盾构过始发端头后，根据地面沉降情况对端头进行注浆加固，确保填充饱满。6.3 盾构穿越建筑物整体措施6.3.1 盾构穿越前准备1、建筑物调查及鉴定施工前对沿线盾构施工影响范围内的建（构）筑物和地下管线进行全面的调查，收集相关资料，列出需重点保护的对象名称及反映其所

19、处里程、地面位置、类型、结构等详细参数的清单，并做好鉴定工作。按其沉降要求做全面的统计，并计算出沉降预警值、允许最大沉降量和不均匀沉降要求（最大沉降-20mm，速率3mm/d，建筑物倾斜0.002），为以后施工提供指导。2、地面预注浆加固针对花西区间左线盾构机下穿建筑物对建筑物的地基产生的不均匀沉降规律，在盾构通过前对隧道影响范围内的房屋地基作采用地面袖阀管注浆的方式进行预注浆加固。由于每一栋房屋同隧道的关系位置不一，钻孔的布置依据隧道关系有所不同，同时针对前期房屋调查的基础情况，而采取不同的加固钻孔布设，详见盾构穿越重大危险源安全专项施工方案。盾构穿越重大危险源安全专项施工方案3、设备检修及

20、维护在盾构机穿越建筑物前，准备停止掘进，对盾构机进行专门的检查和维护保养，目的是保证盾构机无故障地进行24小时连续掘进，匀速地通过民房区域，主要项目如下：（1）螺机仓门及控制系统：在民房区域掘进，为防止在施工过程出现螺机仓门密封失效后控制系统失灵，导致涌水、涌砂情况。要求对螺机仓门及控制系统进行全面检查，保证螺机及仓门的完好。（2）铰接密封：在穿越掘进期间，为保证盾构机较小的纠偏量，拟开启盾构机铰接装置。为保证铰结密封效果，在维护检查过程中，对铰接装置的密封情况作重点检查。（3）盾尾密封：在掘进时保证盾构后部不会发生漏水漏砂现象，做好盾尾油脂的压注工作，在掘进过程中及时加注盾尾密封油脂，保持盾

21、尾密封良好。（4）停机检查期间：对电瓶车、龙门吊、拌浆系统、浆车等配套设备做好维护保养，保证完好率。详见盾构盾构机管理制度及盾构机维修保养规范（成都地铁）。4、加强渣土改良选用优质的膨润土与泡沫进行渣土改良，确保出渣流畅，掘进参数正常，是盾构安全过建筑物的必要基础。渣土改良材料应用序号材料名称厂家单位用量1发泡剂巴斯夫L50802膨润土三台m3363中心加水自来水m3255、参数分析每环、每天、每周对掘进参数、出渣量、注浆量、建筑物沉降进行分析，进行安全评估。6.3.2 掘进过程参数控制（1）盾构推进速度控制在4060mm/min；（2）千斤顶总推力控制在100015000t；（3）刀盘扭矩控

22、制在30005500（kNm）；（4）刀盘转速在11.2rpm；（5）土压控制在0.81.2bar；（6）同步注浆量控制在6.88m，注浆压力控制在24bar；以控制注浆压力为主，及时根据施工监测情况调整注浆参数；（7）严格出土量管理，每环出土量控制在551m，根据刀盘转速确定螺机转速，减少土体扰动；（8）加强地面监控，安排专人24h对地面建筑物进行巡视。6.3.3 盾构通过后注浆1、地面跟踪注浆从地面打设跟踪注浆管，盾构通过建（构）筑物或重要管线后经地面注浆管对隧道和建构筑物间夹土体进行注浆加固。注浆过程中应注意控制注浆压力，以防压力过大而破坏建（构）筑物基础。2、洞内注浆在考虑了面注浆的基

23、础上，同时采用洞内注浆加固地层。跟踪注浆利用隧道顶120范围内的增设注浆孔对土体注浆加固，注浆管采用423.5mm 的钢花管。注浆材料采用水泥浆-水玻璃浆液；初拟为水泥浆水灰比0.8:11:1，水泥浆与水玻璃浆液的比1:1，浆液浓度应根据地层情况调整，注浆量控制在1.02.0m之内（可根据超挖情况调整），以压力控制为主，注浆压力24bar，在管片脱出盾尾45环位置进行洞内注浆。并在注浆施工过程中根据监测反馈信息进行优化注浆参数。6.4 盾构掘进控制措施补充1、加强参数分析加强总结，能够准确判断各个阶段、各个地层、各种情况的施工特性，增强施工的预判性；加大参数分析力度，确保施工的各项数据均能透彻

24、掌握，排除隐患；同时加强施工横向联系，全面掌握施工各项数据，能够对各项数据均能达到施工闭合，确保施工安全。2、控制土压掘进为有效控制地面沉降，同时确保施工顺畅的要求，将土压控制在0.81.2bar，并严格要求司机每环掘进土压上下波动值不超过0.2bar左右，尽可能采用实土压进行掘进。3、加强姿态控制盾构机在穿越重大建（构）筑物时，尽量控制好掘进姿态，做到勤纠缓纠，避免不必要的纠偏作业，防止盾体对地层的过大扰动。4、控制出土量严格出土量管理，每环出土量控制在551m，根据刀盘转速确定螺机转速，减少土体扰动。5、加大同步注浆量确保每环同步注浆量与二次注浆量总量不低于6.5m，注浆压力控制在24bar。为保证穿越房屋建筑安全，只要地层不变形，管片无错台现象，以能注多少注多少为原则。6、多次补充注浆补充注浆油二次注浆、设备桥上方开孔注浆及6号台车深层注浆组成，多次足量进行，有效防止地层松散造成的地面沉降。7、确保施工快速连续通过本区间隧道的掘进情况总结，盾构在掘进过程中尤其是穿越建筑物的情况下，只有