盾构穿越建(构)筑物保护方案

1、盾构穿越建(构)筑物保护方案一、工程概况、盾构区间工程概况三医院站火车站站盾构区间从三医院站出发，沿广济路向西延伸右 转穿越苏州火车站站场后，到达苏州火车站站，工程设计范围为右DK13+ 右 DK15+,右线总长 1360.436m;左 DK13+左 DK15+,左线总长 1344.446m。本区间设两处联络通道，在右 DK14+和左DK14+处设一处联 络通道兼作区间泵房与集水池，在右DK14+和左DK14+处设一处联络通道， 隧道埋置于中密状3粉土或粉砂层，软流塑状5粉质粘土层中。表1. 土建工程区间情况表项目三医院站火车站站盾构区间线路走向线路整体呈南北走向。区间起止位置区间从三医院站出

2、发，沿广济路向北延伸穿越三医院急诊楼，由惠济 桥下桩基之间穿过，穿越南一村大量一层至三层民房、外城河、北环 快速路下穿隧道、创新路下穿隧道、既有沪宁铁路道岔区、沪宁城际 铁路后，到达火车站站。线路里程(m)右DK13+右DK15+,右线总长1360.436m。左DK13+左DK15+,左线总长1344.446m。曲线最小曲线半径：区间正线为350m线间距13.0m 19.3m坡度“V”型坡，最大坡度 先，最小坡度九。埋深最大覆土埋深约22m。联络通道 及泵房本区间设两处联络通道，在右 DK14+和左DK14+处设一处联络通道 兼作区间泉房与集水池，在右DK14+和左DK14+处设一处联络通道。

3、管片6块厚度350mm、环宽1.2m的环形预制钢筋混凝土管片，错缝拼装， 组成外径6.2m,内径5.5m的圆形单洞隧道。、隧道区间下穿土层区间隧道路线地面以下为人工填土，其下为晚更新世冲湖积相沉积层，区间钻研未见基岩，区间洞身通过的主要地层为3粉土夹粉质粘土、5粉质粘土层，软塑为主，局部呈流塑。局部为2,2粉质粘土，为I类围岩。地下水对钢筋混凝土无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。隧道所穿越的主要土层的地基土的物理力学性质见表1-1。地层物理力学指标表表1-1土层代号及名 称含水量重度空隙比基床系数静止侧压力系数直剪（快男）直剪（固快）二*由（UU）渗透系数承载力特征值K(MPa/m)CCC垂直水水

4、e垂直水平K0(KPa)（度）(KPa)（度）(KPa)（度）Kv(CM/S)Kv(CM/S)2粉质粘土15181502粉质粘土10121003粉土夹粉 质粘土25301505粉质粘土层1113100二、盾构推进区间建（构）筑物调查情况为了保证本标段盾构施工过程中对沿线所有地面建（构） 筑物的影响降到最低，我部对沿线20 米范围内所有的建（构）筑物进行了细致的实地调查和研究，经统计建（构）筑物共15 处，对其使用现状重点进行了现场调查，并对破损、开裂情况进行了拍照保留，以便指导施工和监测。隧道沿线的重要建筑物及距隧道比较近的建筑物有： 苏州第三人民医院急诊部、社区卫生服务楼、市立医院体检中心、

5、苏州第三人民医院住院部、惠济桥、 广济路高架桥、南一村大量民房、外城河、钱万里桥、北环快速下穿通道，创新路下穿通道、普通列车车道、城际列车车道、站前高架。其中较为重要的建筑物为苏州第三人民医院急诊部、社区卫生服务楼、南一村大量民房、列车车道。详见：火车站站三医院站区间建筑物调查档案表火车站站三医院站区间建筑物调查档案表编号建筑物名称位置业主使用情况结构类型基础类型描述备注J01苏州第三人民医院急 诊部DK15+市立医院正常使用钢筋混凝土条形基础完好J02社区卫生服务楼DK15+市立医院闲置砌筑结构条形基础较好J03市立医院发热门诊DK15+ DK15+市立医院正常使用砌体结构箱型基础完好J04

6、苏州第三人民医院住 院部DK14+ DK14+市立医院正常使用框架剪力墙条形基础完好J05惠济桥DK14+ DK14+苏州公用局正常使用简支梁桥独立桩基础完好J06广济路高架桥右 DK14+ DK14+左 DK14+ DK14+苏州公用局正常使用简支梁桥独立桩基础完好J07南一村 大里 民宅DK14+ DK14+南一村村委居住砖砌结构无危房J08公厕DK14+ DK14+苏州公用局正常使用砌体结构无完好J09外城河DK14+ DK14+苏州公用局河流无无完好J10钱万里桥DK14+ DK14+苏州公用局正常使用简支梁桥独立桩基础完好编号建筑物名称位置业主使用情况结构类型基础类型描述备注J11北

7、环快速路下穿隧道DK14+ DK14+苏州公用局正常使用二跨箱型结 构独立桩基础完好J12创新路下穿通道DK14+ DK14+苏州公用局正常使用箱型结构条形整板碎完好J13京沪既有线DK14+ DK14+上海铁路局正常通行无水泥搅拌桩 基础完好J14城际铁路车道DK14+ DK14+上海铁路局正常通行无水泥搅拌桩 基础完好J15站前身架DK13+ DK13+苏州公用局正常通行无独立桩基础完好三、建（构）筑物保护措施、施工技术及保证措施、 在盾构穿越过程中严格控制切口土压力。严格控制与切口压力有关的施工参数：推进速度、总推力、 出土量等，减少对土体的扰动，避免土体隆起过大而引起建筑物破坏；、 因

8、盾构穿越后会带来一定的后期沉降，因此在进行平衡压力设定时， 根据地面监测报表调整平衡压力，同时切口土压力较进入房屋前提高，防止因拼装时盾构机后退，切口 土压力降低而引起的切口前地面沉降。以切口前方的建筑物变形量控制在+3+5mm之间为宜；、 在盾构正面沉降控制良好的情况下，避免盾构施工推进速度变化过大，应使盾构均衡匀速施工，速度控制在23cm/min。、盾构穿越地面建筑物时，隧道处于曲线段，根据隧道平、纵线型对盾构纠偏量进行超前的控制，防止由于一次纠偏量过大扰动土体；、在盾构施工中严格控制同步注浆量和浆液质量，及时、足量充填建筑空隙，减少盾构机通过后的地面沉降；、盾构施工中，进行二次补压浆，使

9、土体尽快稳定；、 加强施工监测，根据沉降监测成果，分析数据，调整土压力值，推进速度及注浆量等参数，减少对土体的扰动和地层损失。同时，对于超标的沉降监测点加强后期跟踪监测至稳定为止。、盾构机推进控制、盾构机掘进的控制技术标准为达到 2号线盾构穿越房屋段地表及建筑物变形控制的要求，盾构掘进施工过程控制是重要环节之一。土压平衡盾构施工的主要影响 因素包括正面土体压力、刀盘和土仓压力、排土量和掘进速度、螺旋 输送机转速、千斤顶总推力、盾构姿态等。我单位严格按照苏州轨道交通 2号线盾构机掘进的控制标准执行。详见表掘进控制技术标准及管理措施：、同步注浆及二次补浆的控制技术标准盾构施工过程中实施同步注浆及二

10、次补浆是控制地表沉降和建筑物变形的重要手段。为防止因注浆不及时、注浆量、浆液质量等因素才生地面沉降现象，结合苏州市轨道公司同步注浆标准，特制定次措施。详见表：表掘进控制技术标准及管理措施技术标准管理措施备注1盾构机状态盾构机检修盾构机在进入穿越房屋段控制区域 前需对盾构机进行检修不满足要求不能掘进盾尾刷配置盾构机始发前必须更换3道新的进口知名品牌盾尾刷不满足要求不能进行始发 作业2盾构掘进参数掘进速度匀速：2cm/min w掘进速度w3cm/min如需超过该掘进速度，应事 先书面申请监理工程师和 业主工程师批准土仓压力Po=Ko(rH+q)+H ,适用砂±#rj渗透性土体Po=Ko(

11、rH+q)，适用黏土等低渗透性 土体根据实时地层情况调整土 仓压力不能超过设定土仓 力的10%,如需要超过需书 面申请监理工程师和业主 工程师批准今臼 公式3盾构姿态控制盾首或 盾尾垂 直偏差 的绝对 值盾构掘 进曲线 段报警值26mm实施纠偏措施，并报告业主 项目工程师控制值30mm超出控制值减少计量盾构掘 进直线 段报警值16mm实施纠偏措施，并报告业主 项目工程师控制值20mm超出控制值减少计量盾首或 盾尾水 平偏差 的绝对 值盾构掘 进曲线 段报警值24mm实施纠偏措施，并报告业主 项目工程师控制值28mm超出控制值减少计量盾构掘 进直线 段报警值14mm实施纠偏措施，并报告业主 项目

12、工程师控制值18mm超出控制值减少计量盾首和 盾尾偏 差的绝 对值之 和盾构掘进 曲线段 (水平或 垂直偏 差)报警值35mm实施纠偏措施，并报告业主 项目工程师控制值40mm超出控制值减少计量盾构掘进 直线段 (水平或 垂直偏 差)报警值25mm实施纠偏措施，并报告业主 项目工程师控制值30mm超出控制值减少计量4油脂盾尾油脂注入进口或国产知名品牌； 用量35kg/ 环专项记录，右小足减少计里5渣土改良注入粉细砂断量面1/2进口或国外知名品牌土压平衡盾构机专用泡沫剂，添加量 20kg/环不足控制值减少计量表同步注浆及二次补浆技术标准及管理措施技术标准管理措施1.同步注浆（可硬性浆液）水泥普通

13、硅酸盐水泥细砂通过5mm筛孔现场施工5mm筛拌浆设备数量2台容积>4m3清洁无硬块浆液性能稠度10cm13cm1检/5环（1检 /20m3）不合格减少凝结时间78小时1检/5环（1检 /20m3）不合格减少强度7天强度；14天强度1检/5环（1检 /20m3）不合格减少注浆浆液细度浆液放入轨道车前经过 5mm筛孔监理旁站拌浆，安全管理中心 抽查，盾构机有同步注浆计量 仪器并工作正常，不足减少计 量注浆量>4.0m32.二次注浆二次注浆配 比水玻璃用水稀释1:3 ,水泥浆水灰比 为1:1,水泥浆与水玻璃体积比 =1:1监理旁站二次压浆，二次压浆 计量仪器工作正常注浆量> 1.2

14、m3/环不足控制值减少计量注浆开始时 间管片脱出盾尾5环若延后，减少计量、地面建筑物的沉降监测盾构施工时，对盾构隧道中心轴线两侧 20m范围之内以及盾构 推进施工段前20m、后30m范围内的地表沉降进行监测，监测与施 工同步进行。监测次数由每日2次改为每日3次。盾构穿越地面建筑物前，根据房屋平面和结构，在受影响的房屋 周边布置监测点，监测点布设要求如下：、每座房屋根据需要布设不少于6个的监测点，点位布设在房屋 四角，房屋承重结构上；、较长的建筑物每隔1020m设置一个观测点，观测点布设在 房屋承重结构附近；、对于宽度大于15米的建筑，在其宽度方向布设不少于 3个的 监测点；、当房屋有伸缩缝或沉

15、降缝时在其两侧布设观测点；、利用房屋原有的沉降观测点，以直观反映房屋沉降。详见图（房屋监测布置点）：房屋监测点布置图、地下管线监测沿两个盾构隧道轴线按2m间距布设地表沉降测点。同时，按 30m间距（盾构始发段20m）布设地表横向沉陷梢测点，每个断面约1014个测点。每个联络通道在中间各布置一个断面， 每个断面约9个测点，横 向间距17m。在隧道开挖影响范围内(2倍洞径)的主要地下管线上方地表沿 管线轴线按510m间距布设地下管线沉降测点。地表及地下管线沉 降监测布点应使测点桩顶部突出地面 5mm以内。采用NA2002全自动电子水准仪和锢钢尺等高精度仪器进行地表和地下管线沉降监测。测试频率：一般

16、情况下掘进面前后20米时12次/天；掘进面前后50米 时1次/2天；掘进面前后50米时1次/1周；当盾构穿越重要建筑物、地段需要加强的地方可以适当加强测试 次数及频率，并根据实际变形情况进行适当的调整。 可根据施工条件 和沉降情况增加或减少观测次数，随时将地表观测通息报告给施工人员。图6管线测点布设示意图、地面保护、注浆加固措施。a、工法特点(1)双液注浆工法可以广泛应用于软土地基加固过程中，尤其对各 种不同原因造成的构筑物发生不均匀沉降时通过双液注浆能控制沉 降和抬升建筑物。对于防水堵漏也有显着特殊效果。(2)研制的浆液具有良好的流动性、触变性和扩散性，浆液初凝快 而且具有可调性能，能适时提

17、高强度，可以缩短土体沉降稳定时间。能克服注浆中引起的土体扰动和软化效应。(3)该工法对地下工程施工控制地面不均匀沉降具有简易灵活、经 济实效的明显效果。(4)在地面超荷载情况下，地下施工一般难易在短时间内控制建筑 物下沉趋势，而双液注浆具有速凝性能，可以调节时间，缩短沉降周 期，在几分钟时间内能起到强化和加固作用， 比单液注浆更能控制地 面建筑下沉。(5)施工安全简便、快速、工期短、质量好、效果快。口(6)该工法具有施工设备仪器体积小、 调动灵活、适用市区狭窄的 施工场区和不同深度层次要求的加固， 对周围环境影响小等优点。口b、适用范围该工法适用于软土地基加固，尤其对控制构筑物沉降和防水堵漏

18、更为有效，而且对市政重大建筑项目在市区建筑群地下施工时，保护重要建筑管线或地下基坑开挖区域附近的重要管线(如煤气、电缆和 大口径水管等)以及控制不均匀沉降，防止管线破裂，效果尤为明显。c、原理双液注浆主要具有克服注浆加固中引起的扰动和软化作用以及 缩短固结沉降，控制沉降的特点，因此当双液浆及时充填到土体中的 空隙，尤其是施工机械所造成的建筑空隙中后，由于浆液具有速凝并可在几分钟内初凝的特点，因此能起到强化和加固作用，同时注浆过 程中浆液流失少而有效充填量提高，及时补充了有诸多原因造成的土 体损失。限制产生地基活动发源处附近的位移， 达到未影响建筑结构物之前，减少地面沉降。同时当双液浆在充填土体

19、中的0空隙达到一 定饱和后，会在压力作用下逐渐扩散不断充填空隙，能对周围土体产生挤压并劈入土体的薄弱部位，形成交叉网状凝固体起到了骨架作 用，增强了土的密实度和压缩模量，形成复合地基。扩大应力场和摩 擦系数，提高了承载能力，约12倍，从而大大减少了最终沉降量。d、施工顺序和工艺流程1.施工顺序(见图2)匚按工程实际需要对被加固土体进行设计布孔，一般呈梅花形布孔 并按技术要求照图施工。(1)按设计要求钻孔至设计深度。 口(2)孔径一般为© 91mm左右或垂直孔或倾斜孔。 口(3)灌入封闭泥浆，从钻杆内灌入，封闭浆液粘度80左右，并在注浆孔上部先灌入封顶浆和封堵地面裂缝，防止冒浆串浆。(

20、4)在双液注浆时应先凿除封头，接通管路，启动注浆泵注入孔内。2.工艺流程(见图3)(1)按设计配合比用SM2001外循环或高速拌浆机拌和浆液。口(2)配制化学浆液。口(3)将配制拌和好的化学浆和水泥浆各送入 SS-400搅拌式贮浆 桶内备用。口(4)当需要注浆时，启动注浆泵，通过二台注浆泵二条 管路同时接上Y型接头，从孔口混合注入孔底充填扩散到空隙空洞或 被加固的土体部位。(5)开启或关闭注浆泵时必须先开启或关闭化学注浆泵，以免堵塞 管路。(6)双液注浆一般应与施工开挖掘进同步进行， 及时补充充填建筑 和其他原因造成的空隙。(7)注浆过程中应尽可能控制流量和压力防止浆液流失。口图2注浆施工顺序

21、诘扎蜉出林浆液e、材料要求液要求(1)注浆用水应是可饮用的河水、井水及其他清洁水，含有油 脂、糖类、酸性大的水、海水和工业生活废水不宜采用。口图3注浆工艺流程1拌浆机；2贮浆桶；3注浆泵；4油泵车；5流量压力仪；6压浆(2)注浆用的水泥应采用普通硅酸盐水泥，水泥标号宜为425号, 水泥应保持新鲜，一般不超过出厂日期三个月，受潮结块的不得使用。 水泥的各项指标应符合国家标准，并附有出厂质保单，对矿渣硅酸盐 水泥和火山灰质硅酸盐水泥不宜用于注浆。(3)在满足强度要求的前提下，可用粉煤灰替代一定量的水泥，掺 入量应通过试验确定，一般可掺入 15% 25%。(4)为改善浆液性能应在浆液拌制好时加入适量

22、外加剂。如KA 一1掺入水泥量的一%可提高浆液扩散性和可泵性能。加入约5%的膨 润土可提高浆液的均匀性和稳定性，防止固体颗粒分离和沉淀。液要求(1)选购市场上销售的符合国家质量要求的波美度为35° -40的水玻璃。 (2)对选购的水玻璃进行稀释直至符合要求的浓度备 用。(3)对上述二种A、B液进行合理配制，双液浆的粘度要求35。相对密度一；一般初凝时间23min或按需调节到310min;凝固强度34MPa/2h。(4)注浆钢管63.5mm或注浆塑料单向阀管和 Y型接头。口f、机具配备(1)钻机普通小型地质钻探机均可适用，如无锡30型、杭州SG2 150等，钻杆一般选用4250mm。(

23、2)SM 200搅拌式或高速拌浆机，具有自输送能力，制备浆液 及时迅速，搅拌浆液均匀，维修方便，耐腐蚀。I(3)SS-400搅拌式贮浆桶，具有过滤杂质和大颗粒作用，能保持 浆液均匀，和易不离析，结构简捷，维修方法，且贮浆量较大。(4)SYB50/50液压注浆泵具有无线调速，注浆流量 050L/min, 注浆压力可以设定最高值，不会发生压力无限上升现象，压力最高为5MPa。并可压注粒径 5mm的砂浆。运转时间长不渗漏，密封性好, 安全可靠，适用露天作业。(5)SPQ850流量压力自动记录仪，具有电脑功能，既可显示流量压力和总注浆量，又能直接打印出注浆数据曲线、 孔号、日期等。(6)水泥和污泥泵均

24、为常用规格产品。 口g、施工要点(1)注浆钻机应采用钻机成孔并标明浆孔的设计角度，用倾斜尺、 水准尺等工具进行调整钻机角度，安装牢固，定位稳妥，固定。(2)各类设备应就近安装固定管线，一般为3050m,不宜搞得过长，以防压力和流量损耗。(3)钻机成孔插入注浆管后，应进行封顶和封堵孔口及附近的地面 裂缝以防冒浆。(4)对控制建筑物沉降和抬升房基的加固应采用垂直孔和倾斜孔 相结合的方法。(5)对不均匀沉降的加固注浆孔应布置在沉降量大的一侧。口(6)对机械推进施工如盾构掘进或顶管顶进应把注浆孔布置在轴 线上，以充填建筑留下的空隙。(7)对控制管线沉降地段应在管线两侧按不同注浆深度进行注浆 加固。(8

25、)注浆孔的孔距布置一般取12m,成梅花形布置。口(9)选定浆液及其配合比，初凝时间长短及浆液强度要求应视加固 目的而定。并应考虑地质、地基、土体空隙大小及地下水等情况，在 满足所需目的范围内选定最佳配合比要求。(10)对配制的浆液一般应具备在适宜的时间内凝固成具有一定强 度的固体，并按工程需要，浆液应具有可调性，浆液其本身的防渗性 和耐久性应满足技术设计要求。(11)注浆过程中应注意控制压力和流量，根据土层特性和加固目的的选用不同注浆参 数，确定流量压力和注浆量，一般流量为812L/min,压力一，注浆量为被加固体体积的10%20%左右。口h、质量标准(1)检查注浆孔偏差一般应0.5cm,孔深

26、误差 20cm,倾斜度 1% 口(2)抽查浆液粘度一般35，相对密度为一。口(3)控制注浆流量一般为812L/min,压力一。口(4)抽查浆液配合比。口(5)核实注浆钻孔数量。口(6)掌握浆材的实耗和浆液的注入量。 口(7)检查封闭泥浆，封顶浆是否按施工组织设计执行，了解注浆孔 冒串浆情况和相应采取的措施。(8)收集孔隙水压力，地面沉降和水平位移等数据。口(9)通过检测手段，如静力触探，对比加固前后土体强度指标的变 化，抽水试验测定加固体的渗透系数。 现场十字板试验测定加固体的 不排水坑剪强度。标准贯入度(一般为载测试)测定加固体的力学性能， 钻孔取样测定土样的各项性能指标等。、房屋顶撑加固对

27、变形超过警戒值的建筑物加密监测频率，根据监测结果和建筑 物变形情况决定是否进行顶撑加固。如果变形过大首先疏散楼房内的 住户，确保人身安全。1)顶撑加固根据现场条件和建筑物变形的情况，在一楼地面上铺设钢板，选择用门型支架或钢(木)支撑在选定的柱子周边对梁进行顶撑加固，分散地基承载，减轻不均匀沉降，控制建筑物变形，见示意 图 8.1.2-1。2）施工时，先对沉降过大的柱子周边进行顶撑，在竖向支撑底部 设千斤顶加力或用木楔楔紧，具体根据现场实际确定。3）应急物资和设备如表所示。图8.1.2-1顶撑加固示意图表8.1.2-3顶撑应急材料及设备表材料及设备数量备注型钢支撑10个两个H20型钢相并焊接，端

28、头焊钢板（3m 左右）圆木10根3m长,小200左右力木20根100*100钢板4块10mm 厚；每块 1.8m*6m千斤顶4个木楔50个小50车冈管20根大锤5个氧焊设备2套25t吊机1台事先联系好电焊机2台要求：电源、电线、开关、插座、水源、运输设备等相应配齐，其它配置按常规及设备自身需要。 材料准备齐备并集中堆放，经常检 查，如发现不足，立即补充，确保材料供应及时；设备及相关管路、 电路等应定期检查，确保设备运转正常。（3）加固注意事项1）现场施工管理人员应每天关注施工监测情况，监测人员及时将 监测结果报项目部相关领导。2）如遇沉降较大时，项目部应立即组织应急小组到位。3）建筑物应急保护

29、时首先要考虑到楼内居民的安全。4）应急处理过程中加密监测频率。5）建筑物应急保护时要考虑对周围建筑物影响， 尽最大可能避免 建筑物倒塌事故，以减少损失。6）应急方案实施时，要统一指挥，有序进行。7）应急物资、设备应在最短时间内到位。四、应急预案、制定预案的原因和目的及达到目标、原因和目的根据盾构施工的特点，由于在施工前难以了解清楚地面建筑物的详细情况，如建筑物下的水文地质条件和工程地质条件， 或盾构机在 建筑物下经过时，盾构掘进各项参数设定不当，容易导致地面建筑物 变形，地基产生不均匀沉降，墙体出现裂纹，因此，项目部经过研究， 针对在盾构施工中易出现的建筑物变形和突发险情， 制定应急处理预 案。达到目标应急救援领导小组在险情发生时，达到快速反应、指挥有序、抢 险及时。对内第一时间下达命令，调集各部门、各抢险队迅速奔赴现 场，按应急预案各司其责、各尽其职。对外迅速协调联络，上报险情 并求助有关方面支援。通过实施应急处理预案，达到损失最小、处理最快、影响最小的 目标。、应急救援组织机构、项目部应急救援领导小组组长：陈友建（项目经理）副组长：张洪斌（项目副经理） 温荣琦（项目书记） 邓路（项 目总工）组员：丛志军 朱先发 王喜强 刘慧泉任怀志李伟平 时 浩李先教李涛窦会民、项目应急