盾构机掘进安全专项施工方案南宁_第1页
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1、目 录 TOC o 1-3 h z u 一, 编制目的 PAGEREF _Toc474397549 h 1 PAGEREF _Toc474397550 h 1 PAGEREF _Toc474397551 h 1 PAGEREF _Toc474397552 h 2二, 工程概况 PAGEREF _Toc474397553 h 2 PAGEREF _Toc474397554 h 22.2 沿线地层特性 PAGEREF _Toc474397555 h 2 PAGEREF _Toc474397556 h 32.4 水文地质状况 PAGEREF _Toc474397557 h 42.5 地质条件评价 P

2、AGEREF _Toc474397558 h 6三, 工程重难点与对策 PAGEREF _Toc474397559 h 7 PAGEREF _Toc474397560 h 7 PAGEREF _Toc474397561 h 7 PAGEREF _Toc474397562 h 8四, 盾构机概况与施工筹划 PAGEREF _Toc474397563 h 8 PAGEREF _Toc474397564 h 8 PAGEREF _Toc474397565 h 9 PAGEREF _Toc474397566 h 9 PAGEREF _Toc474397567 h 10 PAGEREF _Toc4743

3、97568 h 10 PAGEREF _Toc474397569 h 11 PAGEREF _Toc474397570 h 12 PAGEREF _Toc474397571 h 12电力供应系统 PAGEREF _Toc474397572 h 13五, 盾构机掘进施工方案 PAGEREF _Toc474397573 h 14 PAGEREF _Toc474397574 h 14 PAGEREF _Toc474397575 h 14 PAGEREF _Toc474397576 h 15碴土改良和管理 PAGEREF _Toc474397577 h 15掘进过程中姿态限制 PAGEREF _Toc

4、474397578 h 15 PAGEREF _Toc474397579 h 16 PAGEREF _Toc474397580 h 16 PAGEREF _Toc474397581 h 17管片拼装 PAGEREF _Toc474397582 h 17 PAGEREF _Toc474397583 h 175.3.2 管片安装方法 PAGEREF _Toc474397584 h 185.3.3, 管片拼装质量限制 PAGEREF _Toc474397585 h 18同步注浆 PAGEREF _Toc474397586 h 195.4.1, 注浆材料与配比设计 PAGEREF _Toc474397

5、587 h 195.4.2, 同步注浆主要技术参数 PAGEREF _Toc474397588 h 19二次注浆 PAGEREF _Toc474397589 h 21洞内出碴, 运输与弃土外运 PAGEREF _Toc474397590 h 21隧道通风, 循环水, 照明 PAGEREF _Toc474397591 h 22 PAGEREF _Toc474397592 h 23 PAGEREF _Toc474397593 h 245.10 负环拆除与盾构到达掘进 PAGEREF _Toc474397594 h 28六, 盾构在不同地质下掘进要点 PAGEREF _Toc474397595 h

6、28 PAGEREF _Toc474397596 h 28 PAGEREF _Toc474397597 h 28 PAGEREF _Toc474397598 h 296.2, 盾构穿越上软下硬地段 PAGEREF _Toc474397599 h 30 PAGEREF _Toc474397600 h 30 PAGEREF _Toc474397601 h 30 PAGEREF _Toc474397602 h 31 PAGEREF _Toc474397603 h 31 PAGEREF _Toc474397604 h 31 PAGEREF _Toc474397605 h 32 PAGEREF _Toc

7、474397606 h 32 PAGEREF _Toc474397607 h 32 PAGEREF _Toc474397608 h 336.5.1, 溶洞的处理目的 PAGEREF _Toc474397609 h 336.5.2, 溶洞处理范围 PAGEREF _Toc474397610 h 336.5.3, 溶洞处理方法 PAGEREF _Toc474397611 h 34七, 监控量测 PAGEREF _Toc474397612 h 34 PAGEREF _Toc474397613 h 35 PAGEREF _Toc474397614 h 35 PAGEREF _Toc474397615

8、h 35 PAGEREF _Toc474397616 h 36监测预警报警程序 PAGEREF _Toc474397617 h 38八, 施工测量 PAGEREF _Toc474397618 h 41 PAGEREF _Toc474397619 h 41 PAGEREF _Toc474397620 h 41 PAGEREF _Toc474397621 h 43九, 平安, 质量保证措施 PAGEREF _Toc474397622 h 44 PAGEREF _Toc474397623 h 44 PAGEREF _Toc474397624 h 44 PAGEREF _Toc474397625 h

9、46 PAGEREF _Toc474397626 h 48 PAGEREF _Toc474397627 h 49十, 平安应急预案 PAGEREF _Toc474397628 h 50 PAGEREF _Toc474397629 h 50 PAGEREF _Toc474397630 h 53 PAGEREF _Toc474397631 h 53 PAGEREF _Toc474397632 h 5510.4.1, 垂直运输事故应急措施 PAGEREF _Toc474397633 h 5510.4.2, 水平运输事故应急措施 PAGEREF _Toc474397634 h 5510.4.3, 地表

10、沉降, 隧道坍塌事故应急措施 PAGEREF _Toc474397635 h 5510.4.4, 管线损坏事故应急措施 PAGEREF _Toc474397636 h 5610.4.5, 隧道通风不畅或有毒有害气体事故应急措施 PAGEREF _Toc474397637 h 5610.4.6, 盾构机开仓作业事故应急措施 PAGEREF _Toc474397638 h 5710.4.7, 机械损害事故应急措施 PAGEREF _Toc474397639 h 5710.4.8, 物体打击事故应急措施 PAGEREF _Toc474397640 h 5710.4.9, 高处坠落平安事故应急措施 P

11、AGEREF _Toc474397641 h 5710.4.10, 火灾事故应急措施 PAGEREF _Toc474397642 h 5810.4.11, 触电事故应急措施 PAGEREF _Toc474397643 h 5810.4.12, 危急化学物品(氧气瓶/乙炔瓶/煤气罐)事故 PAGEREF _Toc474397644 h 5910.4.13 洞门抢险应急预案 PAGEREF _Toc474397645 h 59 PAGEREF _Toc474397646 h 59 PAGEREF _Toc474397647 h 60 PAGEREF _Toc474397648 h 60 PAGER

12、EF _Toc474397649 h 60 PAGEREF _Toc474397650 h 63 PAGEREF _Toc474397651 h 64一, 编制目的编制目的为做好南宁轨道交通3号线工程土建15工区盾构区间掘进生产管理工作,全面地考虑在施工中所能遇到的不同地质, 小曲线半径的的施工措施,进行盾构掘进施工的风险识别和评估,制定相应的风险限制措施, 施工方案以与应急预案,从而进一步加强对盾构掘进的平安管理,主动防范和遏制施工生产平安事故的发生,保证盾构掘进施工的自身平安和社会公共平安。(1)工程测量规范(GB50026-93)(2)建筑变形测量规程(JGJ/T8-97)(3)盾构法隧

13、道施工与验收规范(GB50446-2008)(4)地下铁道工程施工与验收规范(GB50299-1999)(5)地下铁道, 轻轨交通工程测量规范(GB50308-1999)(6)地下工程防水技术规范(GB50108-2008)(7)地下防水工程质量验收规范(GB50208-2011)(8)预制混凝土构件质量检验评定标准(JGJ321-90)(9)钢筋焊接与验收规程(JGJ18-2012)(10)施工现场平安生产保证体系(DBJ08-903-2003)(11)施工现场临时用电平安技术规范(JGJ46-2005)(12)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)(13)建筑地基基础工程施工质量验

14、收规范(GB50202-2002)(14)建筑机械运用平安技术规程(JGJ33-2012)(15)危急性较大的分部分项工程平安管理方法(建质【2009】87号)(16)广西壮族自治区住房和城乡建设厅贯彻危急性较大的分部分项工程安 全管理方法实施细则(桂建管【2015】63号文)。(17)南宁市轨道交通3号线02标土建15工区施工图设计(18)南宁市轨道交通3号线工程平乐停车场出入场线区间具体勘 察阶段岩土工程勘察报告 (19)南宁市轨道交通3号线02标土建15工区岩土工程补充勘察报告(20)通过对施工场地现场与其周边环境的考察与收集的建筑位置的地形, 地 貌, 道路, 水电, 材料状况等资料;

15、(21)现有的技术水平, 施工管理水平和资金投入实力,机械设备配套实力。(22)南宁轨道交通【2014】80号文盾构施工管理方法(试行)。本方案适用于南宁轨道交通3号线02标土建15工区平乐大道出入场线全线盾构掘进,本工程盾构区间蓝图已全部正式出具,指导左线SSK0+盾构掘进, 指导右线SSK0+范围内盾构掘进。二, 工程概况概况南宁轨道交通3号线02标土建15工区平乐停车场出入场线工程位于良庆区平乐大道与南宁环城高速交汇处西北方向,区间左线起止里程为:SSK0m;区间右线起止里程为:SSK0+202.462SSK1+,右线隧道长为m;左线始发后沿区间线路走向共有三个曲线半径,分别为ZJD2半

16、径1000m,ZJD3半径315m,ZJD4半径500m;右线始发后沿区间线路走向共有三个曲线半径,分别为YJD2半径1000m,YJD3半径300m,YJD4半径500m。线间距为12.115.0m;左线坡度状况SSKSSK0+245为2上坡,SSK0+245SSK0+645里程为25上坡;SSK0+645SSK1+485里程为5上坡;右线坡度状况SSKSSK0+245为2上坡,SSK0+245SSK0+645里程为25上坡;SSK0+645SSK1+445里程为5上坡;隧道顶部埋深:m51m。在左线SSK0+344.014(右线)里程处设置1#联络通道;在左线SSK0+920.614(右线

17、)里程处设置2#联络通道。2.2 沿线地层特性依据勘探揭露,本工程盾构区间盾构穿越地层主要为:黏土, 粉质黏土1-1, 黏土, 粉质黏土1-2, 含砾黏性土4-2, 含砾黏性土4-3, 灰岩H-3,存在少量的溶洞。岩溶填充物:黑色,填充物主要为流愬至软流愬状黏土,含较多松散至精密状砂砾石,局部含硬愬状黏土和灰岩溶蚀碎块。分别对各岩土层与其特征分述如下: 黏土, 粉质黏土1-1:褐黄褐红色,可塑状,稍湿湿,切面稍光滑,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,质较纯,偶夹少量砾石。该层层厚m,平均层厚m,呈透镜体状分布于场地范围内。黏土, 粉质黏土1-2:褐黄褐红色,硬塑坚硬状,稍湿湿,切面光滑,无摇震

18、反应,干强度中等,韧性中等。该层层厚1.025.2m,平均层厚m,在场地范围内普遍分布。含砾黏性土4-2:褐黄褐红色,可塑坚硬状,稍湿湿,主要由黏性土组成,含5%25%卵石, 碎石, 砾石,呈次棱亚圆状,粒径大小不一,一般1030mm,最大粒径约80mm,主要成分为硅质岩, 灰岩, 砂岩, 砾岩等,风化剧烈,为基岩风化残积物经水流搬运形成。该层层厚1.0m,平均层厚m,该层分布广泛,在场地范围内普遍分布。含砾黏性土4-3:褐黄褐红色,硬塑坚硬状,稍湿湿,主要由黏性土组成,含25%50%卵石, 碎石, 砾石,呈次棱亚圆状,局部含量大于50%,粒径大小不一,一般1030mm,最大粒径约80mm,主

19、要成分为硅质岩, 灰岩, 砂岩, 砾岩等,风化剧烈,为基岩风化残积物经水流搬运形成。该层厚2.2m,平均层厚m,该层分布广泛分布于场地范围内。灰岩H-3:中风化,灰色灰白色,层状构造,隐晶质结构,岩质较坚硬,裂隙发育,溶蚀裂隙或蜂窝状溶孔发育。岩芯呈中-短柱状,局部呈块状。自然单轴抗压强度值为MPa,平均值为MPa;饱和单轴抗压强度值为MPa,平均值为5MPa,属较硬岩。石炭系中风化灰岩局部见有溶洞,部分溶洞被粉细砂, 碎石, 黏性土充填或半充填。 隧道设计概况区间隧道采纳圆形预制钢筋混凝土管片结构,错缝拼装,弧形螺栓连接,主要设计概况如下:(1)圆形隧道内径5400mm,隧道外径6000mm

20、,衬砌厚度为300mm。 (2)线形采纳直线环, 左转环和右转环的组合方式。标准环环宽1500mm,每环管片由1块封顶块(F)+2块邻接块左右各1块(分别为L1, L2)+3块标准块(分别为B1, B2, B3)。(3)管片混凝土强度C50, 抗渗等级P12。管片纵向和环向均采纳弧形螺栓连接。管片环与环之间用10根纵向螺栓相连接。管片块与块间12根环向螺栓连接。(4)管片间防水采纳三元乙丙橡胶;环, 纵缝下半圆设嵌缝槽,填设嵌缝材料防水;螺孔与回填注浆孔设材质为遇水膨胀橡胶的密封圈防水。(5)管片间防水隧道防水标准表防防水标准衬砌结构自防水砼抗渗等级管片砼采纳C50,P12裂缝限制裂缝宽度不大

21、于0.2mm,且不得有贯穿裂缝耐腐蚀要求处于侵蚀性介质中防水砼的耐侵蚀要求应依据介质的性质按砼结构耐久性设计规范相关标准执行。接缝防水管片接缝, 手孔与吊装孔不得渗水。管片外注浆, 有腐蚀介质时依据腐蚀状况设置管片外涂层防水原则:以防为主, 刚柔结合, 多道防线, 综合整治。以结构自防水为根本,接缝防水为重点,确保隧道整体防水。2.4 水文地质状况依据(2016.12.15)北京城建勘察设计探讨院供应的最新地勘报告,南宁轨道交通03号线土建15工区拟建场地无地表水体,未发觉裂隙岩溶水(五)。上层滞水(一):勘察过程中局部发觉上层滞水,一般赋存于人工填土层,耕植土中,无统一水位。其主要来源于大气

22、降水的垂直渗漏补给。依据收集的抽水试验资料,确定各岩土层的渗透系数建议值如下。层号岩土名称渗透系数K透水性评价富水性评价备注 = 1 * GB3 1杂填土弱弱松散中密 = 2 * GB3 2素填土弱弱松散中密 = 6 * GB3 1-1粘土, 粉质粘土微弱可塑状 = 6 * GB3 1-2粘土, 粉质粘土弱弱硬塑坚硬 = 6 * GB3 1-2含砾石黏性土弱弱可塑坚硬 = 6 * GB3 1-2含砾石黏性土弱弱可塑坚硬 = 8 * GB3 H-3灰岩强中等中风化表2.4-1平乐停车场出入场线(左线)盾构穿越地质状况明细表起始里程结束里程长度(米)隧道埋深(米)地层分布状况全断面灰岩H-3上断面

23、含砾黏性土4-2,下断面灰岩H-3(属于上软下硬地层)全断面含砾黏性土4-2上断面含砾黏性土4-2,下断面灰岩H-3(属于上软下硬地层)全断面含砾黏性土4-2上断面含砾黏性土4-2,下断面灰岩H-3(属于上软下硬地层)全断面黏土, 粉质黏土1-1上断面黏土, 粉质黏土1-1,下断面灰岩H-3(属于上软下硬地层)全断面灰岩H-3全断面含砾黏性土4-3表2.4 -2平乐停车场出入场线(右线)盾构穿越地质状况明细表起始里程结束里程长度(米)隧道埋深(米)地层分布状况全断面灰岩H-3上断面黏土, 粉质黏土1-2,下断面灰岩H-3(属于上软下硬地层)上断面黏土, 粉质黏土1-1,下断面含砾黏性土上断面黏

24、土, 粉质黏土1-2,下断面灰岩H-3(属于上软下硬地层)全断面灰岩H-3全断面含砾黏性土4-22.5 地质条件评价本次勘察揭露的地质状况显示,本工程场地不存在第四纪全新世饱和砂土或粉土,可不考虑液化对工程场地的影响。拟建场地地处溶蚀残丘谷地地貌单元,地层分布主要为第四系残, 坡积黏性土, 石炭系灰岩,地层分布基本稳定。场区新构造运动主要表现为缓慢的升降运动,差异性运动不显著,区域稳定性较好。场区除岩溶外无倒塌, 滑坡等影响工程建设的其他不良地质作用。本场地岩溶发育程度弱发育影响场地的稳定性和地基的稳定性;场区场地和地基稳定性一般,较相宜进行本工程的建设。三, 工程重难点与对策工程重难点(1)

25、左线盾构侧穿越7#高压铁塔,右线盾构侧穿6#高压铁塔(单独编制专项施工方案)。(2)下穿快速路盖板涵, 管涵,确保盾构穿越快速路是本工程的重难点(单独编制专项施工方案)。(2)盾构在半径R=315m,R=300m的小曲线半径掘进,施工措施详见。3.2穿越建构筑物主要施工对策本工程穿越高压铁塔, 快速路的主要施工对策见表3-2-1,穿越建构筑物单独编制平安专项施工方案。主要施工对策 表3-2-1 序号重难点对策1盾构侧穿高压铁塔1, 盾构实行保压掘进,严控出渣方量,通过洞内视察每斗空车残渣量, 每斗满车渣量初步确定方量,龙门吊每斗进行称重,通过方量与重量匹配限制出渣量。2, 对电塔基础焊接监测预

26、埋件进行加密监测。3, 侧穿高压铁塔过程中本区域电力部门负责人在施工现场进行蹲守,每日监测数据报电力部门负责人进行分析,如有异样,由电力负责人支配进行应急响应。2盾构穿越快速马路1, 穿越前掘进提前建立土仓压力,严格限制出渣量。2, 管片脱出盾尾后进行二次注浆。3, 加强渣土改良,严格限制出渣量。4, 加强地面,实时驾驭沉降状况。3.3.1, 盾构施工风险源分析在整个盾构区间施工过程中主要存在以下风险源(1)区间结构线周边存在高压线塔。(2)下穿高速马路盖板涵, 管涵。3.3.2, 应对措施(1)在高压线塔上布置沉降监测点,在掘进到距高压线塔3米范围时,测量组对监测点进行全天候进行监测,确保掘

27、进平安。(2)掘进过程中与时对隧道进行注浆,二次注浆与时跟上,避开出现错台, 管片上浮等现象,稳定改区域地质结构。(3)下穿盖板涵, 管涵时在原构筑物上布置沉降监测点。盾构掘进经过改构筑物时,测量组对监测点进行全天候监测,确保掘进平安。(4)掘进下穿构筑物施工时,协作监测单位监测,在监测数据稳定的状况下,禁止在构筑物下方停机换班,管片注浆与时跟上。四, 盾构机概况与施工筹划机概况依据南宁轨道交通3号线总体工筹并结合项目部施工支配,南宁轨道交通3号线02标土建15工区盾构机支配采纳中铁装备119#, 120#共2台CTE6250盾构机施工,盾构选型方案已经通过专家论证。盾构机主要参数如下表: 序

28、号内容参数列表单位备注1型号CTE62502开挖直径6280mm3刀盘转速rpm4最大推动速度80mm/min5最大推力3991T6整机总长80m7主机总长9134mm8总重(主机+后配套)500T9适用管片规格(外径/内径-宽度/分度)6000/54001500/36mm10最大工作压力3bar11最大设计压力5bar12装机功率1830kW13水平最大转弯半径250m14纵向爬坡实力5015刀盘开口率35%16额定扭矩6650kNm17脱困扭矩8100kNm-1盾构掘进施工工筹序号工作内容始发时间支配到达时间一左线盾构始发/二左线盾构到达/三右线盾构始发201/四右线盾构到达/进度支配保证

29、措施(1)建立以项目经理为首的进度管理小组,按时进行月, 周支配的编制,各项目队依据支配支配将项目分解细化,明确每日的形象进度指标,并予以落实,确保支配目标按日兑现。(2)建立工期协调工作制度。坚持每周大交班会, 每日小交班会的生产例会制度,分析生产状况,解决存在问题,提出下一步支配。针对重点, 难点的工作项目,优化资源组合。(3)确保施工人员足够,各个作业线人员配备齐全,并提前做好相应的教化培训工作,加强管理。(4)加大对节点工期的奖罚力度,对施工生产中存在的问题责任到人,奖罚分明,以经济措施促进施工生产,同时保证协作队伍资金按时发放。(5)合理组织施工,依据天气变更状况,与时调整施工支配,

30、重点做好土方外运工作。(6)加强盾构机, 提升设备, 运输设备, 搅拌站等关键机械设备的修理保养,确保设备正常运行。(7)保证管片, 水泥, 砂等主材按时供应,提前做好盾构易损件的备货,提前做好相关方案, 程序的完成,并与时进行试验检测与相关技术服务,为生产顺当进行创建条件。资源配置支配-1所示。班组岗位岗位职责白班夜班掘进班(左右线白班+夜班)工区长全面负责本组生产协调11跟机土建负责按技术交底实施盾构掘进22盾构司机负责盾构机操作22注浆手负责同步注浆22拼装机司机负责管片机操作22螺杆工负责管片安装与紧固管片螺栓44双导梁操作手负责洞内管片, 材料吊运44电瓶车司机负责电瓶车操作44管线

31、拆装工负责轨线, 风, 水, 电, 走到板延长以与视察出土44井下司索负责井下出土, 管片等司索, 拨道岔与指挥44井上司索负责井上出土, 管片, 材料等司索和指挥44龙门吊司机负责龙门吊操作22小计70掘进保障组班组长全面负责本组生产协调11搅拌站操作手负责搅拌站操作和管理22装载机操作手负责操作装载机并帮助搅拌站操作手管理搅拌站11叉车司机负责叉车操作,装卸货物11管片管理员负责管片验收和止水条粘贴1焊工负责轨枕, 走道板等加工制作22机修工负责设备修理保养33电工负责设备修理保养, 线路检修与架接等33库管员负责生产用料的发放和收点11监控室值班员负责监控掘进参数并与时上报11杂工负责文

32、明施工, 贴管片等工作22小计35合计105机械设备支配表 机械设备配置表序号设备名称型号规格数量备注一, 盾构机与后配套协助设备 1土压平衡盾构机62802台 2 电瓶车编组45t4列 3 龙门吊45t2台 4 循环水泵55Kw3台 5 砂浆搅拌站H7501台 6 装载机501辆 7 叉车1辆 8 充电机12套 9 履带挖掘机1台 10 土方外运车 12m10辆 11 管片运输车3环/车4辆 12盾构始发, 接收托架2座 13 盾构反力架2套二, 电力与排水通风设施 1 潜水泵4台 2 污水泵4台 3 污水泵15kw3台 4 轴流风机110kw2台 5 通风管3000m表4.4.3主要材料配

33、备表序号材料名称规格型号单位数量备注1管片环11613管片螺栓环116122套/环管片环714管片螺栓环71422套/环4止水条环环1875从零环起先安装止水条5水泥t1816同步注浆6砂细m33528同步注浆7粉煤灰二级t3281同步注浆8膨润土200目钙基t694同步注浆9循环冷却水管80米6000冷却循环水10排污水管80米2800/11人行踏板3m个940/12钢轨43kg/m米640013轨枕套280014电缆挂钩,管路支架10套480施工场地布置施工场地布置主要包括:渣土坑, 拌和站, 材料堆放场地, 施工便道与场地硬化, 施工供电系统, 场地排水系统与污水防治, 供水系统, 冷却

34、循环系统, 生产, 办公, 生活区布置等。施工场地平面布置图见附图。龙门吊配备:场地配备2台龙门吊,1, 2号龙门吊分别对应左右线盾构机施工。额定起吊重量45t,跨度24m,主要用于管片装卸, 下井, 施工辅料吊装, 出碴等工作,1#龙门吊将在北端头吊装孔负责右线电瓶车,2#电瓶车将在南端头(始发井口)负责左线电瓶车。碴土坑布置:碴土坑布置顶板出渣口与北侧吊装孔之间,设计存渣量为5000m,总容量可满意共计104环的出渣须要(盾构隧道掘进1环土方约48m)。碴土坑采纳30cm厚钢筋砼结构,坑底坐落于结构顶板防水砼爱护层以上50cm,坑顶高出地面约0.5m。为便于装运碴土作业,在碴土坑长边中间设

35、置两个供挖掘机站立的平台,以满意挖掘机的工作范围覆盖整个渣土坑。砂浆拌和站布置:砂浆拌和站设在始发端头东侧侧的地面上,主机由1台JS750型强制搅拌机,1台双斗HP800型配料机组成,一小时产浆量可达35m3。实行1供2模式,可满意2台盾构机每班10环用浆须要。管片存放场地:位于搅拌站南侧区域,管片存放场地采纳25cm厚C25砼硬化处理,可一次存放约45环管片。电瓶车充电区:布置在主体顶板东侧上,一台盾构机配2台电瓶车运输管片与渣土,每个电瓶车配3组充电器充电。水电线路布置:依据现有高压电箱与盾构专线,依据现场场地状况将高压电线路, 主水管沿着挡土墙外侧引至盾构井内,以满意正常生产用水用电须要

36、。场内施工便道布置:出土车道布置在西侧,设置冲洗车槽设备。电力供应系统结合施工现场布置状况,本着确保施工用电平安和施工场地整齐有序的原则,场地内行车通道和钢筋加工场地内采纳敷设预埋电力套管和电缆沟的方式,车站南端电缆布置采纳梯式桥架布线方式。全场共从变压器接出6条主线,其中1号线采纳五芯的铝线,专供充电机的设备运用,电缆采纳VLV 3150270 mm2的铝芯电线;2号线, 3号线, 5号线和6号线均采纳VLV 3150270 mm2的铝芯电缆,供施工区的各种电力设备的运用。4号线采纳VLV 395235 mm2的铝芯电缆接至4号主配电柜,再到生活办公区,专供生活办公区的各种电器运用。盾构区间

37、隧道施工中采纳电缆干脆接入洞内盾构机上配置的变压器上,降压后接至盾构机上的配电柜内,为盾构机运行供应电力。具体电力配置方案见施工临电方案。表4.6-1盾构施工主要设备用电负荷统计表序号名称额定功率(KW)数量总功率(KW)1EPB盾构机18302台3660245T龙门吊2台3473通风机1102台2204立式多级水泵552台1105充电机306台1806搅拌站501套507储浆罐181台188冷却塔112台229污水泵182台3610场地夜间照明8只2811二次注浆机401台40121#隧道照明30132#隧道照明3014修理车间5015合计4761五, 盾构机掘进施工方案土压平衡掘进限制土压

38、平衡模式掘进时,是将刀具切削下来的土体充溢土仓,由盾构机的推动, 挤压而建立起压力,利用这种泥土压与作业面地层的土压与水压平衡。同时利用螺旋输送机进行与盾构推动量相应的排土作业,始终维持开挖土量与排土量的平衡,以保持开挖面土体的稳定。土压平衡模式下土仓压力的限制方法土仓压力限制实行以下两种操作模式:通过螺旋输送机来限制排土量的模式:即通过土压传感器检测,变更螺旋输送机的转速限制排土量,以维持开挖面土压稳定的限制模式。此时盾构的推动速度人工事先给定。通过推动速度来限制进土量的模式:即通过土压传感器检测来限制盾构千斤顶的推动速度,以维持开挖面土压稳定的限制模式。此时螺旋输送机的转速人工事先给定。掘

39、进过程中依据须要可以不断转化限制模式,以保证开挖面的稳定。掘进中排土量的限制排土量的限制是盾构在土压平衡模式下工作的关键技术之一。依据对碴土的视察和监测的数据,要与时调整掘进参数,不能出现出碴量与理论值出入较大的状况,一旦出现,马上分析缘由并实行措施。碴土的出土量必需与掘进的挖掘量相匹配,以获得稳定而合适的支撑压力值,使掘进机的工作处于最佳状态。当通过调整螺旋输送机转速仍达不到志向的出土状态时,可以通过改良碴土的可塑状态来调整。土压平衡模式的技术措施进行开挖面稳定设计,限制土压力,采纳土压平衡模式掘进,严格限制出土量,通过出土方量, 龙门吊出土称重双控出渣量,确保马上了解掘进过程中是否有超挖,

40、依据出渣记录对相应位置进行应急处理,确保地面不发生沉降过大的状况。向土仓和刀盘面注入泡沫,形成隔水泥膜,防止水从地层中渗出,提高土仓内碴土的稠度来改善碴土的止水性以与在螺旋输送机上安装保压泵碴装臵,以使土仓内的压力稳定平衡。选择合理的掘进参数,确保快速通过,将施工对地层的影响减到最小。定期使螺旋输送机正反转,保证螺旋输送机内畅通,不发生堵塞。适当缩短浆液胶凝时间,保证注浆质量。向土仓和刀盘注入泡沫和膨润土改善土体的流淌性,防止泥土在土仓内粘结适当缩短浆液胶凝时间,保证注浆质量。向土仓和刀盘注入泡沫和膨润土改善土体的流淌性,防止泥土在土仓内粘结。5.1.3碴土改良和管理良好的碴土改良方法能使碴土

41、不粘结刀具, 刀盘, 顺当出仓,取得较快掘进速度,从而削减对懦弱土层的扰动,有利于稳定地层, 顺当通过。因此,必需制定有效的碴土改良措施,合理的泡沫或膨润土的注入就成为改良效果好坏的关键因素。泡沫的功效主要在于分别或中和粘性土中的阴阳离子,降低其吸附性能,从而起到改善碴土的流淌性, 润滑刀具等作用。含水量较大的地层,注入膨润土拌制的泥浆,适当提高碴土的粘度与易性,对改善碴土的性能有肯定的好处。掘进过程中姿态限制由于隧道曲线和坡度变更以与操作等因素的影响,盾构推动会产生肯定的偏差。当这种偏差超过肯定限界时就会使隧道衬砌侵限, 盾尾间隙变小使管片局部受力恶化,并造成地应力损失增大而使地表沉降加大,

42、因此盾构施工中必需实行有效技术措施限制掘进方向,与时有效订正掘进偏差;盾构掘进方向限制结合本标段盾构区间的特点,实行以下方法限制盾构掘进方向:本工程盾构机采纳 自动导向系统和人工测量协助进行盾构姿态监测。该系统配备了导向, 自动定位, 掘进程序软件和显示器等,能够全天候在盾构机主控室动态显示盾构机当前位臵与隧道设计轴线的偏差以与趋势。据此调整限制盾构机掘进方向,使其始终保持在允许的偏差范围内。随着盾构推动导向系统后视基准点须要前移,必需通过人工测量来进行精确定位。为保证推动方向的精确牢靠,拟每周进行两次人工测量,以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置, 姿态,确保盾构掘进方向的正确。采

43、纳分区操作盾构机推动油缸限制盾构掘进方向依据线路条件所做的分段轴线拟合限制支配, 导向系统反映的盾构姿态信息,结合隧道地层状况,通过分区操作盾构机的推动油缸来限制掘进方向。推动油缸按上, 下, 左, 右分成四个组,每组油缸都有一个带行程测量和推力计算的推动油缸,依据须要调整各组油缸的推动力,限制掘进方向。在上坡段掘进时,适当加大盾构机下部油缸的推力;在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力;在左转弯曲线段掘进时,则适当加大右侧油缸推力;在右转弯曲线掘进时,则适当加大左侧油缸的推力;在直线平坡段掘进时,则尽量使全部油缸的推力保持一样。盾构掘进姿态调整与纠偏在实际施工中,由于管片选型错误, 盾构机司

44、机操作失误等缘由盾构机推动方向可能会偏离设计轴线并超过管理警戒值;在稳定地层中掘进,因地层供应的滚动阻力小,可能会产生盾体滚动偏差;在线路变坡段或急弯段掘进过程中,有可能产生较大的偏差,一般盾构机假如偏离设计轴线2030,进行对盾构机实行合理纠偏。参照上述方法分区操作推动油缸来调整盾构机姿态,订正偏差,将盾构机的方向限制调整到符合要求的范围内。当滚动超限时,就与时采纳盾构刀盘反转的方法订正滚动偏差。一般纠偏逐步进行,不能一次到位。每环的纠偏量在水平方向上不超过6,在竖直方向上不超过5。同时安装管片时,所选取的管片类型考虑在安装完毕以后的管片平面尽量与盾构机的轴线垂直。也就是管片安装完毕之后,保

45、持盾构机各组油缸的初始行程基本一样。方向限制与纠偏留意事项在切换刀盘转动方向时,应保留适当的时间间隔,切换速度不宜过快,切换速度过快可能造成管片受力状态突变,而使管片损坏。依据掌子面地层状况应与时调整掘进参数,调整掘进方向时应设臵警戒值与限制值。达到警戒值时与时实行纠偏程序。蛇行修正与纠偏时缓慢进行,如修正过程过急,蛇行反而更加明显。在直线推动的状况下,应选取盾构当前所在位臵点与设计线上远方的一点作始终线,然后再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推动的状况下,使盾构当前所在位臵点与远方点的连线同设计曲线相切。推动油缸油压的调整不宜过快, 过大,否则可能造成管片局部破损甚至开裂。正确进行管片

46、选型,确保拼装质量与精度,以使管片端面尽可能与支配的掘进方向垂直。管片拼装拼装流程管片选型确定后,管片安装的好坏干脆关系到隧道的外观和防水效果。一般状况下,管片安装实行自下而上的原则,具体的安装依次由封顶块的位置确定。管片选材, 下井及运输盾尾清理管片吊装至拼装区 管片就位管片螺栓连接二次管片螺栓复紧盾构掘进掘进一环距离离推动缸顶紧就位管片缩回安装位置油缸管片止水条及衬垫粘贴5 管片安装方法管片由管片车运到隧道内后,由专人对管片类型, 龄期, 外观质量和止水条粘结状况等项目进行最终一次检查,检查合格后才可卸下。管片经管片吊车按安装依次放到管片输送机上,掘进结束后,再由管片输送机送到管片拼装机工

47、作范围内等待安装。管片选型以满意隧道线型为前提,重点考虑管片安装后盾尾间隙要满意下一掘进循环限值,确保有足够的盾尾间隙,以防盾尾干脆接触管片。管片安装必需从隧道底部起先,然后依次安装相邻块,最终安装封顶块。安装第一块管片时,用水平尺与上一环管片精确找平。安装邻接块时,为保证封顶块的安装净空,安装第五块管片时肯定要测量两邻接块前后两端的距离(分别大于C块的宽度,且误差小于+10mm),并保持两相邻块的内表面处在同一圆弧面上。封顶块安装前,对止水条进行润滑处理,运用盾构掘进过程中残留的耗材黄油,安装时先径向插入2/3,调整位臵后缓慢纵向顶推。管片块安装到位后,应与时伸出相应位臵的推动油缸顶紧管片,

48、其顶推力大于稳定管片所需力,达到规定要求,然后方可移开管片拼装机。 = 5 * GB3 管片安装完后,在管片脱离盾尾后要对管片连接螺栓进行二次紧固。5, 管片拼装质量限制 = 1 * GB3 成环环面限制:环面不平整度小于2mm。相邻环高差限制在5mm以内。安装成环后,在纵向螺栓拧紧前,进行衬砌环椭圆度测量。当椭圆度测量大于30mm时,与时做调整。 止水条与衬垫粘贴前,应将管片进行彻底清洁,以确保其粘贴稳定坚固。施工现场管片堆放区应有防雨篷布。 管片安装前应对管片安装区进行清理,清除如污泥, 污水,保证安装区与管片相接面的清洁。 严禁非管片安装位置的推动油缸与管片安装位置的推动油缸同时收缩。

49、管片安装时必需运用管片拼装机的微调装置将待装管片与已安装相临管片内弧面平顺相接,以减小错台。调整时动作要平稳,避开管片碰撞破损。管片在进场后,现场质检员对进场材料进行检查是否合格,合格后向驻地监理进行报验,并附上相关资料,驻地监理现场检查合格后,才能投入运用;驻地监理检查不合格管片进行退场处理,并完善材料退场资料。同步注浆当管片脱离盾尾后,在土体与管片之间会形成环形间隙。同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早与地层共同作用,防止地面变形过大而危与四周环境平安,同时作为管片外防水和结构加强层。, 注浆材料与配比设计(1)注浆材料采纳水泥砂浆作为同步注浆材料,该浆材具有结石率高, 结石体强

50、度高, 耐久性好和能防止地下水浸析的特点。水泥采纳32.5硫酸盐水泥,(2)浆液配比与主要物理力学指标依据协作比试验,同步注浆采纳表5.4-1所示的配比。在施工中,依据地层条件, 地下水状况与周边条件等,通过现场试验优化确定,下列协作比同步注浆浆液的主要物理力学性一天抗压强度达到0.4MPA,七天抗压强度达到:同步注浆协作比表 表5-4-1 水泥(kg)粉煤灰(kg)膨润土(kg)砂(kg)水(kg)外加剂18633671540530, 同步注浆主要技术参数(1)注浆压力注浆压力略大于该地层位置的静止水土压力,同时避开浆液进入盾构机的土仓中。最初的注浆压力是依据理论静止水土压力确定的,在实际掘

51、进中将不断优化。假如注浆压力过大,会导致地面隆起和管片变形,还易漏浆。假如注浆压力过小,则浆液填充速度赶不上空隙形成速度,又会引起地面沉陷。一般而言,注浆压力取1.11.2倍的静止水土压力,最大不超过3.0bar。由于从盾尾圆周上多点同时注浆,考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下沉和浮起的须要,各点的注浆压力将不尽相同,并保持合适的压差,以达到最佳效果。(2)注浆量依据刀盘开挖直径和管片外径,可以按下式计算出一环管片的注浆量。V=/4KL(D12-D22)式中:V 一环注浆量(m3)L 环宽(m)D1 开挖直径(m)D2 管片外径(m)K 扩大系数取1.4代入相关数据,可得:V=/4(1.5

52、2)(41.73-38.44)=m3/环依据上面阅历公式计算,注浆量取环形间隙理论体积的1.4倍,则每环(m)注浆量Q=6.58m3,m)注浆量最大为m,同时推动中依据地层以与注浆压力来选择。(3)注浆时间和掘进速度在不同的地层中依据需不同凝聚时间的浆液与掘进速度来具体限制注浆时间的长短。做到“掘进, 注浆同步,不掘进, 不注浆”,通过限制同步注浆压力和注浆量双重标准来确定注浆时间。注浆量和注浆压力达到设定值后才停止注浆,否则仍需补浆。同步注浆速度与掘进速度匹配,按盾构完成一环掘进的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度,依据每100mm管理行程注浆37个冲程限制可指导现场施工人员具体操作。

53、(4)注浆结束标准与注浆效果检查采纳注浆压力和注浆量双指标限制标准,即当注浆压力达到设定值,注浆量达到设计值的85%以上时,即可认为达到了质量要求。注浆效果检查主要采纳分析法,即依据压力注浆量-时间曲线,结合管片, 地表与四周建筑物量测结果进行综合评价。对拱顶部分采纳超声波探测法通过频谱分析进行检查,对未满意要求的部位,进行补充注浆。3), 同步注浆方法, 工艺壁后注浆装置由注浆泵, 清洗泵, 储浆槽, 管路, 阀件等组成,安装在第一节台车上。当盾构掘进时,注浆泵将储浆槽中的浆液泵出,通过四条独立的输浆管道,通到盾尾壳体内的4根同步注浆管,对管片外表面的环行空隙中进行同步注浆,在每条输浆管道上

54、都有一个压力传感器,在每个注浆点都有监控设备监视每环的注浆量和注浆压力;而且每条注浆管道上设有两个调整阀,当压力达到最大时,其中一个阀就会使注浆泵关闭,而当压力达到最小时,另外一个阀就会使注浆泵打开,接着注浆。盾尾密封采纳三道钢丝刷加注盾尾油脂密封,确保周边地基的土砂和地下注浆量和注浆压力的大小可以实现自动限制和手动限制,手动限制可对每一条管道进行单个限制,而自动限制可实现对全部管道的同时限制。做好注浆设备的修理保养,注浆材料供应,定时对注浆管路与设备进行清洗,保证注浆作业顺当连续不中断进行。每环掘进之前,都要确认注浆系统的工作状态处于正常,并且浆液储量足够,掘进中一旦注浆系统出现故障,马上停

55、止掘进进行检查和修理。二次注浆盾构机穿越后考虑到环境爱护和隧道稳定因素,如发觉同步注浆有不足的地方,通过管片中部的注浆孔进行二次补注浆,补充一次注浆未填充部分和体积削减部分,从而削减盾构机通过后土体的后期沉降,减轻隧道的防水压力,提高止水效果。二次注浆运用盾构配套注浆泵,注浆前凿穿管片吊装孔外侧爱护层,安装专用注浆用接头。二次注浆采纳水泥浆单液浆或者(24bar)。洞内出碴, 运输与弃土外运, 洞内水平运输隧道内轨道布置左右线隧道洞内均采纳43kg/m的钢轨铺设单线运输轨道,钢轨中心距为970mm,钢轨枕采纳弧形轨枕,铺设标准依据1m根进行铺设,用压板螺栓固定钢轨,轨枕间用钢筋拉牢。在始发井铺

56、设道岔,便于列车编组会车, 碴车出碴, 下材料等。洞内运输列车编组,为提高施工效率,每条隧道配置2列运输列车。每列车依次由1辆牵引机车, 5辆渣土车, 1辆浆液车, 2辆管片车组成。垂直运输在施工条件允许的状况下一般垂直运输分为两个部分,第一部分为施工材料的垂直运输;第二部分为碴土垂直运输。碴土外运碴土外运,利用挖掘机将碴坑中的碴土装入封闭式运输汽车,然后依据拟定路途运输至指定的弃碴点,在场地出碴门口设置洗车槽,运输车辆出施工场地前进行清洗,支配支配带盖的密封性良好自卸汽车外运碴土,避开碴土在运输中洒, 漏,以免影响城市环境。5.7隧道通风, 循环水, 照明依据盾构施工的特点,在隧道内布置“四

57、管, 三线, 一走道”,四管即80的冷却水管与供水管, 80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。5隧道通风 隧道内通风环境要求依据盾构施工特点,在施工中采纳压入式通风来解决防尘, 降温与人员, 设备所须要簇新空气。 隧道通风设置1000mm拉链式软风管进行压入式通风,风机设在始发井隧道结构内。隧道内通风环境要求序号项目要求1通风模式机械通风2簇新空气量每人每分钟供应3m33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

58、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, 一氧化硅最高容许浓度为30mg/m3b, 二氧化碳按体积不得大于0.5%c, 氮氧化物(换算成二氧化碳)为5mg/m3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90dBB.风管直径1000,洞外采纳铁皮风筒,入口段200米采纳加强型软管,洞内采纳软风管。5隧道给排水(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(电力电缆采纳VV223252+2162接入)。(2

59、)配线方式,采纳BV3162+2102五线制(即L1 EQ -L1,N,PE)。 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运用。 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插入式熔断器爱护。隧道内轨道, 水管, 电缆布置参见下图。运输轨道照明及照明线路风管供水, 排污管人行通道高压电缆信号线5.8长时间停机措施盾构在掘进过程中,如因地方节日不能出渣等缘由能预料到具体停机时间的被迫停机状况时应做好以下应对措施:1)停机前要将土仓内全部填满保压(或添加膨化好的膨润土);2)停机前掘进不小于0.8m范围内同步注浆材料宜采纳惰性浆液(无水泥),且停机后需在同

60、步注浆管中打入膨润土;3)地层停机前掘进0.8m范围内采纳泡沫加膨润土的渣土改良方式,尽量增加膨润土浆液运用量;4)停机后盾体外侧尽快注入510m膨润土浆液;由于设备故障等缘由造成盾构突然停机,并且盾构无法再掘进时,应马上进行如下打算工作:1)将剩余的同步浆液丢弃至出渣斗,严禁注入到盾尾后方;2)盾尾和中前盾外壳四周尽快注入510m膨润土浆液;3)盾构土仓内注入适量惰性浆液;4)盾尾同步注浆管注入膨润土保管,防止同步注浆管赌赛盾构长时间停机时要做好注浆管路的清洗工作,以防管路堵塞;对土仓压力进行监控,并补注适量盾尾油脂和主轴承密封脂。盾构停机前宜将铰接油缸行程收到70mm左右。在推动时将铰接油

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