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文档简介

g成都地铁10号线一期工程土建6标盾构掘进重大危险源安全专项施工方案编制:审核:审批:中国铁建大桥工程局集团有限公司成都地铁十号线土建六标项目部2015年5月目录293161.编制目的及编制依据 1261331.1编制目的 1279121.2编制依据 1145742.工程概况 2250692.1工程概况 2297032.2地质情况 3155912.2.1地层岩性 4126602.2.2不良地质与特殊岩土 6164352.2.3水文地质 72432.2.4盾构机通过地层统计分析 884952.3周边环境 8237312.4主要工程数量 8190553.危险源辨识 94063.1危险源等级划分 9305873.2下(侧)穿中航油输油管道 11118843.3下穿西航港大道西侧高压燃气管道 11163003.4侧穿川航食堂 11107263.5下穿机场T1航站楼高架引桥 1142833.7盾构机始发到达 12116133.8刀具更换 13243233.9下穿江安河 136754.危险源重点防控措施 13165094.1盾构下穿中航油输油管道与机场内桥梁 13218724.2盾构下穿高压燃气管道 1343564.2.1基本概况 13320474.2.2地层特征 14290354.2.3纵断面关系 15271874.2.4保护措施 16164724.2.5施工监测 17311354.3盾构侧穿川航食堂 18253644.3.1基本概况 18198484.3.2地层特征 1896374.3.3纵断面关系 19294584.3.4保护措施 20299354.3.5施工监测 23119344.4始发到达 2427384.5刀具更换 28179854.5.1地层特征 2888604.5.2换刀次数 2895034.5.3换刀加固措施 28186364.5.4换刀施工 33180084.6盾构下穿江安河 3554864.6.1基本概况 3532434.6.2地层特征 3616404.6.3纵断面关系 3651254.6.4保护措施 37284554.6.5施工监测 39134464.7盾构下穿管线 39307294.8其它风险源 40273424.8.1滞后沉降风险防控措施 40128024.8.2火灾事故 42142214.8.3触电事故 43103405.掘进施工风险总体预控措施 44226955.1盾构掘进施工控制 44271275.2针对性加固控制措施 4542075.3掘进参数选择 4530105.3.1参数设定和优化 4550605.3.2盾构推进 46315465.3.3管片选型及拼装 47158975.3.4同步注浆 48252555.3.5盾尾密封 48252605.4防喷涌技术保证措施 49148535.4.1根据地质资料作好“预判”工作 4931865.4.2根据“预判”做好下穿前后的各类辅助工作 49122095.4.3掘进中加强技术控制 49190875.4.4喷涌等险情出现后措施 49121836.施工监控量测 50218336.1监测目的 50176026.2监测内容 50306816.3监测管理体系 51124136.4监测点布置 52198516.5监测项目、仪器、频率、控制值、预警值 54111066.5监测资料的分析、预测和信息反馈 5653837安全应急救援预案 57102567.1目的 57129867.2项目组织机构及职责 57277427.3应急反应组织机构 599537.4应急预案及措施 63156797.4.1交通疏导 63278027.4.2管线调查 63314137.4.3风险规避 63112737.4.4应急准备 63134547.4.5应急措施 64305107.4.6应急救援的总体工作 64178457.4.7应急救援行动程序 64220447.5应急人员及抢修材料设备 66131518环境保护体系及措施 68104668.1环境保护体系 68139228.2主要环境影响的控制保证措施 69168868.2.1、自然环境保护 69185448.2.2、保持环境卫生 69105068.2.3、施工噪音控制 6971918.2.4、施工粉尘污染控制 70290758.2.5、施工污水处理 70239748.2.6、地下管线保护 70108918.2.7、保证交通通畅的措施 70195688.2.8、环境绿化 70228358.2.9、文物保护 70304739文明施工 71成都轨道交通10号线一期工程土建施工06标合同段盾构掘进重大危险源安全专项施工方案PAGE73PAGE73盾构掘进重大危险源安全专项施工方案1.编制目的及编制依据1.1编制目的为及时、有效地控制和减少施工过程中可能发生的事故及财产损失,保证盾构施工的自身安全和社会公共安全,促进施工生产健康有序发展,根据国家、四川省及成都市现行有关法律法规、规程规定,中铁建成都地铁项目建设管理指挥部和成都地铁有限责任公司安全生产管理制度、规定要求,结合我标段的实际情况,特制定本施工区间重大危险源安全专项施工方案。1.2编制依据国标质量管理体系GB/T19000、GB/T19001族标准国标安全、环境和职业健康体系GB/T24001、GB/T28001族标准《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003年版)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)(2011年版)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GBJ50300-2001)《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2008)《给排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008)《地下铁道设计规范》(GB50157-2003)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2011)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)《建筑基坑工程技术规范》(YBJ9258-97)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)《建筑与市政降水工程技术规范》(JBJ/T111-98)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)《工程测量规范》(GB50026-2007)《城市测量规范》(CJJ8-99)《成都地区建筑地基基础设计规范》(DB51/T5026-2001)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《建筑变形测量规程》(JGJ/8-2007)《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ123-2000)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)《建设工程施工现场管理规定》(建设部)(1)市建委[2009]101号文“关于“一师二员”的规定;(2)市建委、安监站等相关部门的规定、相关行业国家及地方标准、规范等,主要如下:成都地铁工程“质量验收标准(办法)”(3)四川中铁建地铁投资管理有限公司及成都地铁有限责任公司安全生产管理规定、制度;(4)建质[2009]87号文“关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知”等文件;(5)成地铁建[2012]24号文“关于印发《成都地铁投融资项目重大危险源安全管理办法》的通知”(6)成地铁建[2012]37号文“关于印发《成都地铁建设工程重大危险源安全管理办法》的通知”该通知已作废(7)沿线建(构)筑物及管线现场实际调查资料;(8)成都地铁4号线土压平衡盾构实施过程中积累的经验;2.工程概况2.1工程概况本盾构区间由空港二站~空港一站、空港一站~金花站两部分区间组成,盾构始发场地设置在空港一站内。9#、10#盾构机由空港一站小里程端始发一路向南挺进,期间依次下穿T1航站楼高架桥引桥、停车场出入口、中航油输油管线,侧穿中航油办公楼、汉莎食品公司办公楼、川航食堂,下穿牧马山干渠、西航港大道、江安河,最终到达金花站吊出。11#盾构机由空港一站大里程端右线始发后向西挺进,到达空港二站后调头,最后由空港一站大里程端左线吊出。区间线路沿机场北三路敷设,依次下穿T1航站楼高架桥引桥、T2航站楼高架桥、暖通箱涵管道。空港一站~金花站区间本左线起迄里程为:ZDK7+806.582~ZDK9+452.001左线长1638.309m,右线起迄里程为:YDK7+870.582~YDK9+452.001右线长为1581.419m;区间最大纵坡28‰,最小纵坡2‰;最小埋深约10m,最大埋深约20.5m;最小曲线半径为650m,最大曲线半径为3000m。空港一站~空港二站区间设计左线起迄里程为ZDK9+701.611~ZDK10+477.628左线长776.313m,右线起迄里程为:YDK9+701.619~YDK10+477.628右线长为776.009m;区间最大纵坡20‰,最小纵坡2‰;最小埋深约7.6m,最大埋深约12.2m。区间设置两个平面曲线,曲线半径为650m。空港二站~空港一站区间设置1个联络通道(含泵房),4个洞门。空港一站~金花站区间共设置2个联络通道(含1个泵房),4个洞门。图2-1盾构区间施工筹划示意图2.2地质情况区间隧道大多地处川西平原岷江水系Ⅰ级阶地,至牧马山干渠过渡到川西平原岷江水系Ⅱ级阶地,为侵蚀~堆积地貌,地形较平坦,略有起伏,地面高程495.5m~501.5m。2.2.1地层岩性根据钻孔揭示,本区间隧道范围内表层为第四系人工填土层();其下为第四系全新统冲积层()黏性土、卵石土夹粉细砂及漂石,其下为第四系上更新统冲积层()黏性土及冲积和冰水沉积()卵石土夹粉细砂及零星漂石,下伏白垩系灌口组泥岩。按分层依据,根据钻探揭露,本区间隧道按岩土层层序,从上至下分述如下:<1-1>人工杂填土():杂色,成分较杂,结构松散,由黏性土、砂卵石土及建筑垃圾、混凝土等组成。该层均一性差,多为欠压密土。广布于地表厚0.8~7.0m。<1-2>人工素填土():灰色、褐灰,杂色,结构松散,主要由黏性土、粉土、粉砂组成,含少量卵砾石及植物根系。局部分布,层厚0.5~0.8m,厚度变化不大。<2-3>黏质粉土():褐灰色,灰黄色,硬塑,潮湿,黏粒含量较高。层厚0.5~2.0m。<2-4>细砂():灰黄色,稍密,潮湿,质较纯,分布于卵石层上部或呈透镜状分布于卵石中、底部。层厚0.6~5.0m。<2-6-2>稍密卵石土():灰黄色、杂色,稍密,饱和,主要以石英岩、花岗岩及变质岩为主,卵石含量约50%-70%,粒径一般为2-12cm,个别粒径达15cm,卵石呈次圆形,分选性较差,余为圆砾,主要充填物为灰黄色细砂、中砂。该层普遍分布,层厚1.4~9.7m。层顶标高492.16~495.71m。<2-6-3>中密卵石土():灰黄色、杂色,中密,饱和,主要以石英岩、花岗岩及变质岩为主,卵石含量约65%-75%,粒径一般为2-12cm,个别粒径达18cm,卵石呈次圆形,分选性较差,余为圆砾,主要充填物为灰黄色细砂、中砂。局部夹有漂石,中等风化程度。层厚0.3~15.4m,层顶标高482.57~494.89m,场地内普遍分布。<3-2>黏土():灰黄色,可塑~硬塑,含少量铁锰质氧化物及较多钙质结核,裂隙较发育。分布于Ⅱ级阶地。层厚2.7~4.3m,层顶标高497.23~499.46m。<3-3>粉质黏土():褐黄色,可塑~硬塑,含少量铁锰质氧化物等。分布于Ⅱ级阶地。层厚0.8~2.5m,层顶标高493.20~496.76m。<3-4-1>细砂():青灰色、灰褐色,饱和。中密~密实,质较纯,局部夹有粒径2-5cm卵石,见少量岩石风化碎屑物。呈透镜状分布于卵石中、底部。层厚0.4~3.0m。<3-4-2>中砂():青灰色、灰褐色,饱和。中密~密实,质较纯,局部夹有粒径2-5cm卵石,见少量岩石风化碎屑物。呈透镜状分布于卵石中、底部。层厚0.5~1.6m。<3-6>卵石土():青灰色,局部杂色,饱和。卵石成分主要以岩浆岩、变质岩类岩石组成。以亚圆形为主,少量圆形,分选性差,卵石含量60%~80%,粒径以6-12cm为主,部分粒径大于18cm,充填物为中砂,局部夹漂石,部分卵石被全风化成砂土状。根据《成都地区建筑地基基础设计规范》(DB51/T5026-2001),对N120超重型动力触探成果的卵石土密实度划分,将该层卵石土分为松散卵石土<3-6-1>、稍密卵石土<3-6-2>、中密卵石土<3-6-3>和密实卵石土<3-6-4>,共4个亚层。<3-6-1>松散卵石土():青灰色,松散,饱和,主要以石英岩、花岗岩及变质岩为主,卵石含量约60%,粒径一般为2-8cm,个别粒径达10cm,卵石呈次圆形,分选性较差,余为圆砾,主要充填物为青灰色细砂、中砂。局部夹有漂石,中等风化程度。层厚1.6~4.3m,层顶标高491.40~494.15m。<3-6-2>稍密卵石土():青灰色,稍密,饱和,主要以石英岩、花岗岩及变质岩为主,卵石含量约60%,粒径一般为2-8cm,个别粒径达10cm,卵石呈次圆形,分选性较差,余为圆砾,主要充填物为青灰色细砂、中砂。局部夹有漂石,中等风化程度。层厚1.3~5.9m,层顶标高489.4~495.36m。<3-6-3>中密卵石土():青灰色,中密,饱和,主要以石英岩、花岗岩及变质岩为主,卵石含量约70%,粒径一般为2-8cm,个别粒径达10cm,卵石呈次圆形,分选性较差,余为圆砾,主要充填物为青灰色细砂、中砂。局部夹有漂石,中等风化程度。层厚2.0~11.6m,层顶标高473.40~490.75m。<3-6-4>密实卵石土():青灰色,密实,饱和,卵石含量约为60%~70%,粒径5-15cm,局部含漂石,原岩以石英岩、花岗岩及变质岩为主,分选性差,磨圆度较好。中粗砂充填。层厚0.8~19.3m,层顶标高460.97~489.38m,场地内普遍分布。据颗粒分析实验:粒径>60mm的颗粒含量为42.8%,粒径20~60mm的颗粒含量为31.3%,粒径为2~20mm.的含量为10.1%,粒径为0.5~2mm.的含量为1.1%,粒径为0.25~0.5mm.的含量为5.4%,粒径为0.075~0.25mm.的含量为6.8%。<5-3>中等风化泥岩():棕红色,砂质结构。岩芯呈柱状,节长一般为5~15cm,最大约30cm,极少量的碎块状,遇水易软化,节理发育,断面石膏、钙芒硝充填。层顶标高457.77~472.94m,本次钻探未揭穿。2.2.2不良地质与特殊岩土区间隧道范围内不良地质不发育。特殊岩土为人工填土、膨胀土、大粒径漂石、膨胀岩和风化岩。(1)人工杂填土广泛分布区间隧道范围地表,厚0.8m~7m。该层土均一性差,多为欠压密土,结构疏松,多具强度较低,压缩性高,受压易变形、渗透系数变化大等的特点。对基坑开挖有一定影响。对区间隧道工程无影响。(2)膨胀土区间隧道区域内膨胀土为分布于Ⅱ级阶地上覆的第四系上更新统冲洪积层中的黏土<3-2>,灰黄色,可塑~硬塑,含少量铁锰质氧化物及较多钙质结核,裂隙较发育,该层分布于人工填土之下。根据《双流机场改造交通配套工程-设计起点YCK20+200.000~YCK20+651.100、T1航站楼站~T2航站楼站区间隧道详细勘察阶段岩土工程勘察报告》,Ⅱ级阶地区域内分布的黏土具弱膨胀性。该层基本位于区间主体范围之上,对区间主体结构无影响。膨胀土具有遇水软化、膨胀、崩解、失水开裂、收缩的特点。成都市大气影响急剧深度为1.35m,大气影响深度为3.0m。(3)大粒径漂石由于本次钻探孔间距30m~50m,在部分钻孔中发现漂石。成都冲积平原西部卵石粒径一般较大且局部存在大孤石、漂石,原岩以石英岩、花岗岩及变质岩为主,大粒径漂石均分布在卵石土层中,见有最大粒径30cm漂石。漂石分布随机性较强,一般埋藏在卵石土层<3-6-3>、<3-6-4>层中。据所取代表性卵石(岩性为花岗岩)点荷载试验,换算岩石单轴极限抗压强度最大值为228.4MPa。(4)膨胀岩和风化岩区间隧道下伏基岩为白垩系上统灌口组()的泥岩。强风化呈半岩半土、碎块状,软硬不均,具有遇水遇水膨胀、软化、崩解,失水收缩、开裂、强度急剧降低的特点。由于区间隧道均从卵石土层中穿过,下部膨胀泥岩在含水量不变化的情况下,几乎无膨胀性及膨胀力。根据成都市地方经验,下伏泥岩原则上可不考虑其膨胀荷载对区间隧道的影响。2.2.3水文地质本工点地下水主要有两种类型:一是赋存第四系砂卵石地层中的孔隙型潜水,二是基岩裂隙水。第四系孔隙水主要赋存于第四系上更新统(Q3)的卵石土中,具微承压性,卵石土层结构比较松散,含水丰富,含水层厚度大于20m。根据我公司在成都地区的降水经验,本场地卵石土层为强透水层,初步建议该含水层渗透系数取k=18m/d。本工点基本位于卵石土层中,受地下水影响较大。场地内基岩为白垩系灌口组紫红色泥岩,地下水赋存于基岩风化带裂隙中,含水层透水性及富水性差,水量贫乏。据成都地区的区域水文地质勘察资料调查分析,白垩系灌口组紫红色泥岩渗透系数k一般为0.027~2.01m/d,平均为0.44m/d,与上部卵石含水层相比,属于弱透水层,可视为相对隔水底板成都市充沛的降雨量(多年平均降雨量947mm,年降雨日达104天),构成了地下水的主要补给源,同时,雨洪期河水及附近沟渠也为其补给源。此外,区内地下水还接受NW方向的侧向径流补给。区内地下水径流方向为NW方向至SE方向。区内地下水排泄主要为大气蒸发和向下游径流。在场地初勘阶段,测得地下水位埋深为6.6~7.2m,初见水位与静止水位基本一致,场地内的地下水不具有承压性。(1)水的腐蚀性评价场地内水的腐蚀性评价宜按Ⅱ类环境考虑。经判定地下水对混凝土,对钢筋混凝土结构中的钢筋,对钢结构均有微腐蚀性。(2)土的腐蚀性评价场地内土的腐蚀性评价宜按弱透水层考虑。经室内试验初步判定场地土对混凝土,对钢筋混凝土结构中的钢筋,对钢结构均有微腐蚀性。2.2.4盾构机通过地层统计分析隧道穿越的主要地层为<3-6-3>、<3-6-4>中密~密实砂卵石层等;(1)地层情况:图2-2金花站~空港一站~空港二站区间盾构穿越地层统计图2.3周边环境本标段范围区间主要穿越江安河、西航港大道、高压燃气管道、中航油输油管道、T1高架引桥、T2高架桥、暖通管道及侧穿川航食堂;管线主要机场内道路两侧,管线分布较密集;区间机场内线路内均交通状况良好,车流量大,施工期间交通疏解要求高、压力大。2.4主要工程数量表2-1主要工程数量简表序号工程项目及费用名称单位数量1盾构主体工程2建筑物、管线状况调查项13盾构区间隧道工程4盾构掘进延长米4772.055管片衬砌制安6管片安装延长米4772.057盾构区间附属工程8联络通道(含泵房)座29联络通道(不含泵房)座110洞门个8危险源辨识3.1危险源等级划分2014年1月29号中铁建成都地铁项目建设管理指挥部织召开成都地铁10号线危险源专家评审会,将10号线6标沿线受影响建构筑物进行危险等级划分;将中航油输油管道划分为特别重大危险源,将T1高架引桥、T2高架桥、川航食堂、高压燃气管道等划分为重大危险源,将江安河划分为一般危险源。详细情况见表3-1。表3-1本项目特大、重大危险源汇总表编号项目描述危险源分级处理措施1盾构下穿中航油输油管道管道破裂,航油泄露,造成严重环境污染及社会危害。特别重大危险源根据专门针对输油管道保护方案进行保护事故。(详见盾构下穿中航油输油管道专项保护方案)2盾构下穿高压燃气管道管道破裂,造成严重环境污染及社会危害重大危险源提前对其进行监测,掘进时采用控制性掘进;通过后进行跟踪注浆。3盾构下穿川航食堂掘进中易造成沉降,造成建筑物倾斜损坏。重大危险源提前对其进行地面预加固,掘进时采用控制性掘进;通过后进行跟踪注浆。4盾构下穿T1高架引桥易造成桥体沉降超限,威胁车辆及人员安全。重大危险源根据设计方案,提前对桥基地层进行注浆加固;掘进时采用控制性掘进;通过后进行跟踪注浆。(详见盾构下穿机场内桥梁专项施工方案)5盾构下次T2高架桥易造成桥体沉降超限,威胁车辆及人员安全。重大危险源提前对其进行监测,掘进时采用控制性掘进;通过后进行跟踪注浆。(详见盾构下穿机场内桥梁专项施工方案6联络通道施工开挖易坍塌、受外界制约因素多、存在涌水涌砂机率重大危险源采用暗挖法施工。降水开挖、超前支护;严格控制进尺,随挖随支,及时封闭。(详见联络通道专项施工方案)7吊装及垂直运输盾构吊装作业、垂直运输存在吊装风险,造成财产损失、威胁人身安全。重大危险源加强作业教育、强化安全管理;吊装时,统一指挥。(详见盾构吊装专项方案和垂直运输方案)8盾构始发与到达盾构始发难以达到平衡,洞门端头地面易沉降塌陷。重大危险源采用大管棚注浆加固及地面注浆加固配合施工。9刀具更换刀具更换在密闭空间进行,有地层塌陷的风险重大危险源采取地面降水井及地面注浆加固配合施工。10盾构下穿江安河掘进中易喷涌、多出渣,导致河道沉降;一般危险源通过前后控制性掘进;通过后根据掘进情况、监测数据进行跟踪注浆、弥补地层损失。11火灾事故用火、用电引起的施工区、生活区起火,威胁区域人身财产安全。一般危险源加强作业教育、强化安全管理。12触电事故用电系统不规范造成触电,威胁相关人员人身安全。一般危险源加强作业教育、强化安全管理、规范用电系统。3.2下(侧)穿中航油输油管道空港一站~金花站盾构区间,在里程YDK9+046~YDK9+192处与T1停机坪两根直径300mm输油管道平行临近(地铁隧道结构边缘距离输油管道水平距离5~7.5m,垂直距离12.45~13.5m),此段输油管道为钢管材质,设计输油压力1.6MPa(实际使用0.81MPa),管道底埋深约3m;在线路YDK9+192位置处下穿两根直径400mm输油管道,设计输油压力1.6MPa(实际使用0.81MPa),输油管道底埋深约3.5m,此段地铁隧道拱顶距离输油管道约12.5m。盾构下穿输油管道属于特别重大危险源,必须按照专业设计单位给出图纸和方案施工。盾构通过时必须做好施工防范工作,控制好掘进影响范围。盾构下(侧)穿中航油输油管道专门编制安全专项施工方案,组织专家评审。3.3下穿西航港大道西侧高压燃气管道空港一站~金花站区间盾构隧道在YDK8+769~YDK8+793、ZDK8+787~ZDK8+809下穿一根DN159高压燃气管道,管道材质为钢管,管底埋深0.8m,燃气管道位于西航港大道西侧草坪内,隧道顶距地面最小竖直净距为14.5m。隧道主要穿越地层为<3-6-3>中密砂卵石。由于燃气属于有害气体,盾构通过时必须做好严密的安全防范工作,严格控制盾构掘进参数及掘进影响范围。3.4侧穿川航食堂金花站~空港一站区间左线隧道在ZDK8+960~ZDK9+004里程范围内侧穿川航食堂,食堂结构边缘与隧道结构外边缘距离2.5m,隧道覆土深度16.3m,经过前期调查,川航食堂为2层砖框架砖混结构,基础形式为条形基础,基础埋深约2m房屋现状较好。盾构侧穿川航食堂段时,须严格控制掘进参数及掘进影响范围,尽量避免多出渣,采取严格有效的措施,避免地面沉降导致房屋倾斜或者破损。3.5下穿机场T1航站楼高架引桥空港一站-金花站盾构区间隧道在YDK9+316.63处下穿T1航站楼高架桥引桥,根据收集到竣工资料,桥桩直径为1.5m,桩长20m;隧道右线结构边缘距离桥墩边缘最近2.13m,左线结构边缘距离桥墩边缘最近5.21m,桩底位于隧道底部结构以下1.197m处。盾构主要穿越砂卵石地层。注浆范围:桩基础外侧3.75m,深度18m空港一站-空港二站盾构区间隧道在YDK9+779处下穿T1航站楼高架桥引桥,根据收集到竣工资料,桥桩为直径1.5m,桩长20m的端承加摩擦桩;隧道右线结构边缘距离桥墩边缘最近3.27m,左线结构边缘距离桥墩边缘最近2.86m,桩底位于隧道底部结构以下4.3m处。桥面系为U型箱梁。盾构主要穿越砂卵石地层。注浆范围:桩基础外侧3.75m,深度17.5m。空港一站~空港二站盾构区间隧道在YDK10+013~YDK10+476.828、ZDK10+128~ZDK10+476.828里程范围内,在既有T2航站楼高架桥下穿行,隧道距离桥桩基础最近为2.4m。T2航站楼高架桥桩为端承加摩擦桩,桩径2.2m,间距16m,桩长约30m,桩底在隧道结构底部12m位置。桥面系为U型箱梁。在YCK10+200~YCK10+390处有一个暖通钢筋砼箱涵管沟,结构尺寸2.4*2.6m,沟底埋深约4米,沟内有两根钢管向T2航站楼供气。此管沟在YCK10+200、YCK10+390处与区间隧道垂直相交,其余位置在两隧道中间穿行,结构边缘距离隧道边缘最近约2.2m。盾构通过引起隧道周围土体扰动,可能会造成桥体产生有害性沉降和位移变形。为保障桥体安全,盾构通过桥墩时必须采取严格有效的措施,避免桥墩沉降、位移。盾构下穿机场内桥梁专门编制安全专项施工方案,组织专家评审。3.7盾构机始发到达本标段盾构均从空港一站始发。9#、10#盾构机由空港一站小里程端始发一路向南挺进,最终到达金花站吊出;11#盾构机由空港一站大里程端右线始发后向西挺进,到达空港二站后调头,最后由空港一站大里程端左线吊出。空港一站三个始发端头地面均为原来机场道路,地面情况良好,金花站吊出端头为路面,空港二站出洞端位于T2高架引桥下方辅道,地面车流量较多。空港一站~空港二站区间650m半径曲线始发,需要调整始发托架和反力架位置(具体始发托架和反力架定位见始发到达方案)。3.8刀具更换空港一站~金花站盾构区间正常掘进800m后,进行刀具更换,考虑到地面条件,确定在里程YDK8+600进行盾构机刀具更换。空港一站~空港二站盾构区间换到确定在盾构机在空港二站调头过程中进行刀具更换。掘进过程中更换刀具属于在地层密闭空间内作业,对地层稳定性要求很高。3.9下穿江安河盾构隧道在YDK8+068~YDK8+106、ZDK8+077~ZDK8+116下穿江安河,隧道顶距离河底最小竖直净距为10m,江安河河堤为浆砌片石基础。河宽约30m,丰水期水深约为3m,枯水期水深约为2m。盾构穿越地层主要为<3-6-4>砂卵石地层.。盾构下穿江安时,必须盾构隧道防水及排水准备,严格控制盾构掘进参数,做好防喷涌措施。危险源重点防控措施4.1盾构下穿中航油输油管道与机场内桥梁盾构下穿中航油输油管线与下穿机场内桥梁专门编写安全专项施工方案,组织专家评审。4.2盾构下穿高压燃气管道4.2.1基本概况金花站~空港一站区间盾构隧道在YDK8+769~YDK8+793、ZDK8+787~ZDK8+809下穿一根DN159高压燃气管道,管道材质为钢管,管底埋深0.8m,燃气管道位于西航港大道西侧草坪内。盾构通过引起隧道周围土体扰动,可能会造成地面土体沉降塌陷,导致燃气管道损坏,产生巨大危害。图4-1隧道与高压燃气管道平面图图4-2隧道与高压燃气管道实际位置关系图4.2.2地层特征盾构下穿高压燃气管道主要地层有<1-1><2-3><2-6-3><3-6-3>,隧道洞身主要穿越地层为<3-6-4>密实砂卵石,具体见下图4-3。图4-3盾构下穿燃气管道地质剖面图4.2.3纵断面关系空港一站~金花站盾构区间左右线隧道正下穿高压燃气管道,燃气管道埋深0.8m,地面距离隧道拱顶距离我14.5m。图4-4盾构下穿高压燃气管道纵断面图4.2.4保护措施(1)通过前准备:盾构掘进通过高压燃气管道之前,对盾构机进行检修,确保盾构机的各功能构件完好,垂直、水平运输等后配套设施齐全,加强各流程间的施工衔接,保证施工连续性和盾构匀速、快速通过,减少开挖过程中对土体的扰动。(2)掘进控制:土压力的设定值要与地层实际地质情况、隧道埋深相匹配,以弥补盾尾沉降损失;砂卵石地层中正常推进时速度控制在30~50mm/min之间。若速度异常,应及时分析原因,避免盲目掘进导致刀盘及刀具的损坏等意外事故发生;掘进参数异常或掘进困难时,要及时停机分析原因并采取相应措施,避免盲目施工造成更坏影响;掘进中,及时控制盾构掘进方向,及时进行掘进纠偏,调整好掘进状态,对渣土进行良好的改良,采用泡沫剂+水混合液方式,并严格控制出渣量,实际推进出土量控制为50m3/环~55m3/环,102~108t/环。表4-1盾构掘进参数取值推力(t)扭距(t.m)刀盘转速(rpm)土仓压力(bar)注浆压力(Mpa)出土量m3每环注浆量(m3)掘进速度mm/min800-1400100~4501~1.50.8~1.30.25~0.450~556~730~50盾构掘进参数须根据实际掘进情况进行调整。(3)控制同步注浆:同步注浆采用水泥、砂子、膨润土、粉煤灰和水混合浆液,初凝时间控制在6h,结实率大于95%,终凝强度不小于3MPa,注浆压力0.2-0.4MPa。为保证同步注浆质量,对注浆设备、材料及配合比进行严格控制,过程中制定专人负责记录。表4-2同步注浆浆液配合比水泥粉煤灰膨润土砂子水100kg300-350kg40kg600-650kg650kg(4)洞内二次注浆:在盾构通过段里程YDK8+769~YDK8+793、ZDK8+787~ZDK8+809的管片上增设注浆孔,根据地质及掘进情况,盾构通过后从洞内对隧道周围2m范围内进行二次注浆,加固土体。二次注浆采用单液浆,注浆材料采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥,注浆压力控制在0.3~0.4MPa之间,稳压时间不小于30分钟。图4-5盾构下穿燃气管道洞内注浆剖面图(5)后期补浆:盾构通过后,根据掘进情况及沉降监测值,利用管片预留的注浆孔对地层进行补浆,必要时可在隧道线路上方重新钻孔注浆。4.2.5施工监测沿隧道中心线布设测点,进入高压燃气管道范围前后15m增布监测点,监测点间距为5m;沿燃气管道方向布设专门管线沉降监测,间距为5m;图4-6监测点布置图4.3盾构侧穿川航食堂4.3.1基本概况金花站~空港一站区间左线隧道在ZDK8+960~ZDK9+004里程范围内侧穿川航食堂,食堂结构边缘与隧道结构外边缘距离2.5m,隧道覆土深度16.3m,经过前期调查,川航食堂为2层砖框架砖混结构,基础形式为条形基础,基础埋深约2m房屋现状较好。图4-7隧道与川航食堂平面图图4-8隧道与川航食堂实际位置关系图4.3.2地层特征盾构侧穿川航食堂段主要地层<1-1><3-2><3-3><3-6-1><3-6-2><3-6-3><3-6-4>,隧道洞身主要穿越地层为<3-6-3><3-6-4>密实砂卵石,具体见下图4-9。图4-9盾构侧穿川航食堂地质剖面图4.3.3纵断面关系盾构隧道在ZDK8+960~ZDK9+004处与川航2层食堂临近,食堂结构边缘与隧道结构距离2.5m,隧道埋深16.3m。图4-10盾构侧穿川航食堂剖面关系示意图4.3.4保护措施4.3.4.1袖阀管施工针对川航食堂基础位置与形式,采取地面袖阀管注浆。具体川航食堂结构1.5m钻一排倾斜孔,间距1m,角度为78°,孔深为10.4m。具体见图4-11、图4-12。成孔后注浆将严格遵循饱和注浆原则。图4-11盾构侧穿川航食堂钻孔布置图图图4-12注浆加固剖面图袖阀管施工步骤图4-13袖阀管注浆加固施工流程管线勘探在钻孔前,依据设计图纸进行管线调查,必要时采用人工开挖沟槽的形式探明管线的具体埋深及走向。川航食堂段管线明细见下表4-3。表4-3川航食堂段地下管线明细表管线类型管径、材质、埋深下穿里程隧道埋深污水DN400、铸铁、1.5mZCK8+962.5~ZCK9+00017mDN300、铸铁、1.5mZCK9+03017.5m雨水DN200、砼、1mZZCK8+963.517mZCK9+00117.5mDN400、砼、3mZCK9+00517.5mZCK9+044~ZCK9+05517.5m给水DN200、铸铁、1.5mZCK9+009.517.5m钻孔钻孔采用潜孔钻机,孔径为φ90mm。调整好高度、钻杆的角度,钻进过程中如遇涌水或因岩层破碎造成的卡钻时,应停止钻进,进行注浆扫孔后再进行钻进。成孔检验合格后钻机移至下一桩位。插入袖阀管袖阀管采用内径φ65mm的塑料管,每节长度0.33m,每30cm设有注浆小孔,外包橡皮套,地面以下6.0m的范围用没有注浆孔的管子连接,插入钻孔,管端封闭,管内充满水下管。为使套壳料的厚度均匀,尽量使袖阀管置于钻孔的中心。浇注套壳料下部设注浆孔段套壳料用细沙和1:1水泥浆液混和砂浆料填充,根据施工情况可以调整配合比,保证充填料脆性和自稳性即可。该段套壳在注浆时受到破碎而开环,逼使灌浆浆液在一个灌浆段范围内进入地层,达到单向注浆不回流的目的。套壳料的作用是封闭袖阀管与钻孔壁之间的环状空间,防止灌浆时浆液流窜以及地面冒浆。注浆待套壳料有一定强度后,在袖阀管内放入带双塞的灌浆芯管进行分段灌浆。采用水泥浆液,水泥浆液水灰比为1:1。每段注浆时,首先加大压力使浆液顶开橡皮管,挤破套壳料,即开环,然后浆液在进入地层。根据图纸要求注浆压力为0.3~0.4MPa,注浆结束标准:注浆压力逐步提高,当到达设计终压并继续注浆10min以上时,有一定注浆量,注浆结束时的逬浆量,一般在20~30min以下。经注浆加固的掩体渗透系数不应小于10-5mm/sec。移位施工进度原则上保证至少一天钻一个孔,注浆一个孔,为了满足规范要求,钻孔采取隔一个孔位钻取的原则,保证注浆效果。另外在安全文明施工情况下,积极现场组织,尽可能加快施工进度。4.3.4.2掘进过程控制(1)通过前准备:盾构掘进侧穿川航食堂之前,对盾构机进行检修,确保盾构机的各功能构件完好,垂直、水平运输等后配套设施齐全,加强各流程间的施工衔接,保证施工连续性和盾构匀速、快速通过,减少开挖过程中对土体的扰动。(2)掘进控制:土压力的设定值要与地层实际地质情况、隧道埋深相匹配,以弥补盾尾沉降损失;砂卵石地层中正常推进时速度控制在30~50mm/min之间。若速度异常,应及时分析原因,避免盲目掘进导致刀盘及刀具的损坏等意外事故发生;掘进参数异常或掘进困难时,要及时停机分析原因并采取相应措施,避免盲目施工造成更坏影响;掘进中,及时控制盾构掘进方向,及时进行掘进纠偏,调整好掘进状态,对渣土进行良好的改良,采用泡沫剂+水混合液方式,并严格控制出渣量,实际推进出土量控制为50m3/环~55m3/环,102~108t/环。表4-4盾构掘进参数取值推力(t)扭距(t.m)刀盘转速(rpm)土仓压力(bar)注浆压力(Mpa)出土量m3每环注浆量(m3)掘进速度mm/min800-1400100~4501~1.50.8~1.30.25~0.450~556~730~50盾构掘进参数须根据实际掘进情况进行调整。(3)控制同步注浆:同步注浆采用水泥、砂子、膨润土、粉煤灰和水混合浆液,初凝时间控制在6h,结实率大于95%,终凝强度不小于3MPa,注浆压力0.2-0.4MPa。为保证同步注浆质量,对注浆设备、材料及配合比进行严格控制,过程中制定专人负责记录。表4-5同步注浆浆液配合比水泥粉煤灰膨润土砂子水100kg300-350kg40kg600-650kg650kg(4)后期补浆:盾构通过后,根据掘进情况及沉降监测值,利用前期预留的袖阀管对地面进行补浆,必要时可在隧道线路上方重新钻孔注浆。4.3.5施工监测沿隧道中心线布设测点,进入川航食堂范围前后15m增布监测点,监测点间距为5m;在左线隧道进出川航食堂影响段两端搭设土体分层竖向监测点,在川航食堂外墙或者承重柱上布置房屋监测点,确保盾构安全侧穿通过川航食堂。图4-14监测点布置图4.4始发到达盾构始发和到达掘进施工时,由于工艺限制,难以实现土压平衡掘进。在本阶段,盾构机推力小、掘进速度慢、渣土控制困难,易造成掘进超挖、多出渣等后果,致使端头地面沉降塌陷。严重时,还会对洞门土体乃至洞门结构本身的稳定性造成严重的不良影响。表4-6区间始发与到达一览表编号名称端头情况危险源辨识备注1空港一站小里程端左线始发端机场道路、路面重大危险源严格按照始发工艺施工,采用洞门大管棚支护作业,结合地面注浆加固,保障始发安全。2右线始发端机场道路、路面重大危险源3金花站左线到达端路面重大危险源4右线到达端路面重大危险源5空港一站大里程端右线始发端机场道路、路面重大危险源6空港二站右线到达端T2高架桥下重大危险源7空港一站大里程端左线到达端机场道路、路面重大危险源8空港二站左线始发端T2高架桥下重大危险源盾构到达与始发风险预防控制措施:根据4号线经验、各端头地质条件及周边环境,本区间盾构端头加固采用φ108大管棚+地表钻孔注浆加固的形式。盾构端头加固长度按神仙树站东端头加固15m、火车南站西端头加固10m考虑。竖向加固范围盾构隧道结构拱顶以下3m。加固措施采用φ108@400管棚注浆加固和φ80@600袖阀管注浆加固。盾构通过后,还可根据实际掘进状态进行钻孔跟踪注浆加固。掘进时,根据始发和到达作业要求,严格进行始发和到达的控制性掘进、严格执行端头掘进技术要求。①管棚注浆加固:图4-15盾构端头管棚加固布置图图4-16盾构端头管棚加固剖面图管棚采用φ108mm,壁厚6mm的无缝钢管,丝扣连接,分节安装。导向管:在洞门上方120°范围,环向按照管棚的方向焊接导向管。做好方向和高程控制。钻孔:采用水平管棚钻机,由于砂卵石地层易塌孔,拟采用跟管钻进。钻孔顺序采用间隔开钻,分两期施工。钻孔应严格控制方向,防止探头,直接钻进到位。封管:注浆前应将管棚钢管焊接封口,预留注浆管和溢出口后开始注浆。注浆结束后应对空口进行封堵防腐处理,防止渗水。注浆:拟注入水泥单液浆,注浆压力控制在1Mpa,以达到较理想的扩散半径,确保掌子面以上形成完整的加固保护。②地面袖阀管注浆加固采用φ90@600袖阀管注浆工艺,在每个端头均匀布置注浆孔,孔深根据各个端头实际埋深而定,一般为隧道顶部埋深以下3米。施工工艺见本章4.3.4.1节中袖阀管施工。图4-17盾构井端头土体加固平面图图4-18盾构井端头土体加固剖面图4.5刀具更换4.5.1地层特征成都地铁10号线6标盾构隧道洞身穿越地层主<2-6-3><3-6-1><3-6-2><3-6-3><3-6-4><3-4-1><3-4-2>;地层特征描述见2.2.1节。4.5.2换刀次数根据成都地铁4号线施工经验,盾构机在砂卵石地层每掘进约800~900m需要进行刀具更换。空港一站~金花站区间左线长度1638.309m,右线长度1581.419m;初步拟定换刀1次,换刀地点定位Y(Z)DK8+600。空港一站~空港二站区间左线长度776.313m,右线长度776.009m,计划区间不换刀,在空港二站调头过程中实施换刀。4.5.3换刀加固措施4.5.31降水井施工计算:建议增加降水井平面布置图(1)涌水量计算:根据《建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012》的规定,采用条形基坑非完整井出水量计算公式:式中:Q—基坑涌水量,m3/d;K-渗透系数:换刀点所处<3-6-3><3-6-4>砂卵石地层,k=26.5m/d,H-潜水含水层厚度,H=28m;S-基坑水位降深,S=21m;R-降水影响半径,,R=1081m;基坑等效半径,=,=6.25m;,h-基坑底以下含水层厚度 —滤管长度(m),取10m;计算得出:Q=5991m3。(2)单井理论出水量计算单井的出水量按下述管井经验公式计算:;rs—单井滤管半径(m),本工程井管直径0.3m,rs=0.15m; —滤管长度(m),取10m;计算得出:q=1684.3m3/d。(3)水泵选择根据基坑涌水量、单井出水量的计算结果及设计降深,每口降水井安装1台80m³/h高扬程水泵,扬程45m,日抽水量为80×24=1920m3/d。(4)降水井数量计算;Q—基坑总涌水量;q—单井出水量,由于管井理论出水量高于水泵出水量,以水泵出水量为准计算。计算得出:n=3.9,为保证降水效果,实际设置4口。(5)降水井布置根据确定好的换刀加固位置里程,在换刀里程前方13m左右选择降水井打设位置,降水井打在左右线隧道中间及两侧各布置2口降水井,便于左右线换刀时降水井均可起到降水作用。降水井施工过程:结合现场实际情况,确定好井的位置。降水井施工前要探明地下管线情况,严格按照方案施工。采用CZ一22型冲击成孔、泥浆护壁工艺成孔,其工艺流程如图4-24。定位→挖探坑→埋护壁管→冲击成孔→捞渣换浆→下井管→填砾→洗井(活塞与空压机联合洗井)→抽水试验→成井验收、恢复场地。图4-19降水井施工工艺流程图(1)测量放样:由测量班准确测量定出联络通道中心位置,结合地面管线管井位置及盾构隧道位置确定降水井位置。(2)场地设置,设置泥浆沉淀池,架设施工用电线路,安装配电箱,进行场地围挡,场地围挡内全周长砌筑0.3m高砖墙防止泥浆等污水外流。(3)埋设护筒:1)在确定的点位挖设探坑,探坑深度大于最近的管线埋深,至少开挖2m。2)钢护筒外型、尺寸符合设计要求,内径大于桩径30-40cm。3)探坑内没有管线的情况下利用探坑下放护筒,使护筒平面位置中心与桩设计中心一致,中心偏差不得大于5cm,倾斜度偏差不大于1%。4)护筒顶高出地面0.3m,用粘性土在护筒周边不小于2m高度填塞密实。(4)安装钻机1)钻机稳定地安装在钻孔的一侧,钻机支承垫木不得压在孔口钢护筒上。2)选择适宜地层的配套钻锥和钻孔事故处理的配套机具,接通水电供应,备好造泥浆粘土和泥浆池。(5)调整钻机,使钻锥起吊滑轮缘,钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上,稳定好钻机和扒杆揽风绳。(6)钻机钻进1)开始钻孔时保持钻锥稳定,应采用小冲程,慢速,使初开孔坚实,竖直能起导向作用,避免碰撞护筒,钻锥在孔中能保持竖直稳定时,可适当加速钻进。2)钻进过程中,随时注意孔内水压差,以防止产生涌沙。孔中泥浆随时进行检查,保持各项指标符合要求,不因泥浆过浓影响进度,过稀易于塌孔。3)钻进时及时填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。连续三班作业,根据钻进感觉和快慢情况以及取样分析判明地层变化。4)因故停钻时,孔口应护盖,严禁钻锥留在孔内,以防埋钻。5)在钻孔排渣、提钻、除土或因故停钻时,应保持孔内有规定的水头和符合要求的泥浆密度、粘度以防坍孔。(7)清孔换浆:钻进至设计深度,经现场监理验证孔深后,将钻头提出孔外,进行抽砂,以清除孔内岩屑,在进行抽砂同时逐渐降低孔内泥浆浓度,待抽至孔底淤积物高度小于30cm,或泥浆内不含泥块时下入成井管。(8)下管前做好以下工作:①测孔斜;实际孔斜不得大于设计孔斜的1%②检查成井管质量:成井管包括护壁管、沉淀管、滤水管,每根长度2.5m,外径380mm,内径300mm。井壁管:为钢筋混凝土结构,安置于孔口及相对隔水井身段。滤水管:为钢筋混凝土结构的缠丝管,位于主要含水的出水孔井身段。沉淀管:为钢筋混凝土结构井管,位于井身底部,起保护滤水管不致因井内沉砂於塞而影响后期降水效果的作用。检查内容包括:a、内、外管径、强度是否达到设计要求、管壁(内外)是否光亮平整。b、管壁上有无明显断、裂痕迹、对接管口是否平整。c、滤水管孔隙率、包网间距是否满足设计要求,损坏程度等。d、配管:根据各孔段下管要求及实际孔深合理配置,保证最后一根井管管口高出地面0.2~0.3m,沉淀管底部用铁板密封焊牢。(9)下管待孔深、孔斜、成井管质量检查均符合设计要求后,严格按配管顺序至下而止依次下入。下入的每根井管对接垂直,焊缝牢固,焊接质量满足相关技术规范要求,露出地面的井口管高度0.2~0.3m并居中固定。为了保证成井管在孔内居中,下管时在成井管上、中、下部位各设扶正器,扶正器直径小于5cm。(10)填砾、粘土封堵:采用静水填砾法从井管与孔壁的环状间隙填入3—7mm的砾料,填砾时,从四周均匀填入,为防止砾料架桥,随时测量填砾高度,直至砾料回填到井口以下2mm,用粘土封堵至地面。(11)洗井:采用3立方空压机、卷扬机、活塞联合洗井法洗井。卷扬机提升活塞从滤水管下部起,上下来回窜动,使孔内形成真空,从而起到破坏护壁泥皮,疏通孔隙作用。每次活塞的上拉要将孔内的水拉出孔口,使形成的真空达到最大限度的破坏护壁泥皮的作用,当洗至拉出水中泥、砂含量明显减少时,改用空压机抽水洗井。利用上述方法进行循环交替洗井,直至水清及砂的含量符合排放要求为止,洗井结束后,请业主对该井的成井质量、深度、洗井是否达到要求等项内容进行综合检查、验收,待合验收合格后转入下道工序。在洗井过程中目估该井的出水量,为试抽下泵的规格提供可靠依据。(12)主要注意事项1)冲击速均匀,掌握好井内泥浆浓度,保持井孔中浆液水位高度,防止井壁跨塌。特别注意砂层等软弱地层段的施工安全。2)井管焊接牢固,铅正居中。3)滤料采用3—7mm砾石均匀填实。4)洗井彻底,直至水清砂净达规范要求为止。4.5.3.2注浆加固措施加固体范围内采用地质钻机钻孔、埋设注浆管、注水泥单液浆方法进行地层加固。每个加固端头长度为5.0米,宽度为12m,设置2排注浆孔,每排钻孔设置6个左右钻孔,加固深度为地面至隧道底板以下2米,实际孔深约为25m。具体加固施工工艺见4.4.4.1节。4.5.4换刀施工4.5.4.1换刀作业的内容1)检查刀具是否损坏及刀具的磨损情况;2)搅拌棒耐磨层的完好情况;3)刀盘耐磨层的磨损情况;4)刀盘大臂各部分焊缝是否完好,如有裂缝则及时补焊,防止刀盘臂断裂;5)刀具安装部件如楔块、安装块、螺栓保护帽是否松脱或损坏;6)更换已经磨损的刀具;7)根据盾构机将要掘进通过的地层更换刀具形式,检查刀盘是否粘结泥饼、并清除;8)对于盾构机刀盘无法破除的粒径较大的卵石,开仓后人工用液压锤进行破除。4.5.4.2准备工具及材料准备好需更换刀具的工具及附件如下表:表4-7换刀工具需求表工具名称用于部位备注说明刀具量尺检查刀具磨损情况用不同厂家的刀具需要不同量尺;刀具及其附件附属如螺栓、锁块、保护帽;1”水管、1”气管冲洗刀具;接风动扳手19套筒,快速扳手拆卸土仓内法兰板在土仓内使用焊机及风气管;风动扳手拆卸和紧固刀具螺栓;钢丝绳及吊带吊装刀具钢丝绳2m2根、1.5m2根;敲击扳手46、50#各一个;重型套筒用于紧固螺栓46、36、30#各1个;撬棍、铁锤适用;手动葫芦吊装及运输刀具1吨葫芦6个;M16、M20和M24吊环吊刀M16(3个)、M20(3个)和M24(2个)吊环;风镐或液压锤土仓前掌子面破除影响刀具更换的卵石;安全带防止人员坠落操作平台换刀时站立照明灯具土仓内24v低压照明灯及手电;电焊机刀盘补焊小型便携、欧标接头;氧气乙炔气割(若必须使用)最好使用氢气切割;4.5.4.3换刀工作人员甄选选定身体健康,有换刀经验且头脑灵活的工人;对其进行体检,凡是患有心脏、呼吸系统、耳喉鼻疾病者,均不允许进仓,包括氧气过敏;体检合格人员对其进行刀具更换的技能培训。4.5.4.4资料记录1)盾构机停机资料记录;包括如土压力传感器压力、所有推进油缸压力、推进油缸伸长量、铰接姿态、螺旋输送机压力、VMT姿态、环数、里程;2)盾构机加固资料,加压作业预定压力;3)换刀作业施工小组成员及每次工作量登记:进入人闸作业人员,进仓时间,出仓时间;出仓时由施工人员签字确认;4)刀具检查登记表:刀盘整体情况说明,及包括刀具磨损量;5)更换刀具中拍照记录;4.5.4.5注意事项使用少量水冲洗土仓内,以免积水;出渣时工人必须关闭好土仓闸门(关闸门时应先清洗干净闸门密封,后打开土仓与人闸连同球阀,打紧闸门螺栓后,关闭球阀,由操仓手进一步确认闸门以关紧后方可出渣);每组人员进仓前先检查换刀工具并进行详细的交接班(要求对岗交接,每组进仓人员设置临时小组长,小组长进行下一组进仓人员的工作计划,尤其注意当班第二组人员与下一班第一组进仓人员的交班,操仓手应控制好进出仓的时间安排);.在进仓作业过程中每组进仓人员进仓后首先告知操仓手掌子面和拱顶坍塌尺寸和掌子面渗水情况以及刀盘所在位置,并由操仓手进一步确认工作内容;遇有特殊情况时,进仓作业人员应及时告知操仓手,以确定解决方案,当操仓手不能确定解决方案时应逐级上报;进仓后遇有丢失损坏的工具及配件应随时通知操仓手,并由操仓手及时协调备置;不允许随意转动刀盘,应尽量保证在刀盘旋转一圈后更换所有应更换的刀具;在安装刮刀螺栓时必须向螺丝上涂抹足够的黄油后对位上紧,在更换滚刀时应确保螺杆无泥,且要上紧螺帽、防松垫片和保护帽;必须打紧所更换的刀具螺栓。4.6盾构下穿江安河4.6.1基本概况盾构隧道在YDK8+067~YDK8+111、ZDK8+075~ZDK8+121下穿江安河,隧道顶距离河底最小竖直净距为9.1m(计算最大冲刷线2.67m),江安河现状河宽约30m,河水水位随季节变化,其中每年的5月~9月份为洪水季节,其余时间为枯水期,枯水期水深约1.5m。河道北安为浆砌片石堤坝,坝高5.3m,河道南岸为河漫滩。针对线路下穿河体的特点,分析认为,该结构与盾构左、右线施工交互影响较大。盾构施工时,存在一定喷涌风险。图4-20盾构下穿江安河平面位置关系图图4-21盾构下穿江安河现状图4.6.2地层特征盾构下穿江安河段主要地层有<1-1><2-6-2><2-6-3><3-6-4>,隧道洞身主要穿越地层为<3-6-4>密实砂卵石,具体见下图4-22;图4-22盾构下穿江安河地质剖面图4.6.3纵断面关系空港一站~金花站盾构区间左右线隧道正下穿江安河,河底距离隧道拱顶距离我9.1m。图4-23盾构下穿江安河纵断面位置关系图4.6.4保护措施根据江安河特点,盾构下穿江安河主要采取如下措施实现双线平稳穿过:盾构通过前:(1)盾构穿越前,进一步收集、了解江安河情况,确定汛期与枯水期,反馈施工。依据掌握的地质资料和前期实际掘进情况对河底情况进行判断和分析,提前调整好盾构机下穿前的工作状态及时间,保证盾构下穿时处于良好的连续掘进状态。(2)盾构穿越前,应对盾构机及盾构密封系统做全面检查和处理,对盾尾密封刷进行检修并加足油脂,确保盾尾的密封性,保证持续不停机通过,并预备足够排水设备。盾构通过时:掘进控制:土压力的设定值要与地层实际地质情况、隧道埋深相匹配,以弥补盾尾沉降损失;砂卵石地层中正常推进时速度控制在30~50mm/min之间。若速度异常,应及时分析原因,避免盲目掘进导致刀盘及刀具的损坏等意外事故发生;掘进参数异常或掘进困难时,要及时停机分析原因并采取相应措施,避免盲目施工造成更坏影响;掘进中,及时控制盾构掘进方向,及时进行掘进纠偏,调整好掘进状态,对渣土进行良好的改良,采用泡沫剂+水混合液方式,并严格控制出渣量,实际推进出土量控制为50m3/环~55m3/环,102~108t/环。表4-8盾构掘进参数取值推力(t)扭距(t.m)刀盘转速(rpm)土仓压力(bar)注浆压力(Mpa)出土量m3每环注浆量(m3)掘进速度mm/min800-1400100~4501~1.50.8~1.30.25~0.450~556~730~50盾构掘进参数须根据实际掘进情况进行调整。(2)控制同步注浆:同步注浆采用水泥、砂子、膨润土、粉煤灰和水混合浆液,初凝时间控制在6h,结实率大于95%,终凝强度不小于3MPa,注浆压力0.2-0.4MPa。为保证同步注浆质量,对注浆设备、材料及配合比进行严格控制,过程中制定专人负责记录。表4-9同步注浆浆液配合比水泥粉煤灰膨润土砂子水100kg300-350kg40kg600-650kg650kg(3)洞内二次注浆:在盾构通过段里程YDK8+067~YDK8+111、ZDK8+075~ZDK8+121的管片上增设注浆孔,根据地质及掘进情况,盾构通过后从洞内对隧道周围2m范围内进行二次注浆,加固土体。二次注浆采用单液浆,注浆材料采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥,注浆压力控制在0.3~0.4MPa之间,稳压时间不小于30分钟。图4-24盾构下穿江安河洞内注浆剖面图(4)做好通过时江安河的监测、巡视工作,及时反馈数据变化情况,指导地下掘进施工。4.6.5施工监测在江安河两侧河堤布设地面监测点和土体分层竖向位移监测点,地面监测点沿隧道中心线布置,间距5m,具体布置见下图。图4-25沉降观测点布置图4.7盾构下穿管线根据现场踏勘和地质、设计资料,本标段盾构区间地面管线主要情况如下:(1)机场范围内:本标段在机场范围内存在较多的地下管线,主要沿着机场内道路敷设。这类地下管线主要有:雨水、污水、通讯、电力、自来水及消防水管、燃气管道、热力隧道、中航油输油管道、暖通管道等。其中中航油输油管道属于特别重大危险源(具体见专项施工方案)。(2)机场范围外:机场外地下管线主要敷设在西航港大道两侧和金花站接收井附近,这类地下管线主要有:雨水、污水、通讯、电力、燃气管道等。盾构在管线下方掘进异常,可能对掌子面上方管线造成损伤,严重时引发次生灾害。建议增加保护措施4.8其它风险源4.8.1滞后沉降风险防控措施根据成都砂卵石层滞后沉降产生周期长、突发性强、后期难以发现和监控现状,必须确立“防控为主,监测巡视为辅,建立有效应急机制”的治理方针,保障工程质量、维护公共安全。(1)掘进前控制①掘进前必须做好地面原始高程测量和记录。②对即将通过地段进行认真仔细的地质分析,判断地层实际层状和土质结构,设定土压平衡各项参数参考值,确定掘进控制重点、难点。同时,根据地质分析做好同步浆液配比调整。③根据前期分析,在进入困难地段、松散地层前,提前调整好盾构掘进状态。(2)掘进中控制掘进中控制就是要防止多出渣,主要是按照前期分析、地层状况采取相应掘进策略,并灵活机动地及时调整各类掘进参数。同时,各类参数既各自独立又相互关联,必须优化组合,以适合在该地层中掘进,以最小扰动施工。以下是掘进控制重点:①正常掘进采用土压平衡掘进,保持稳定的土仓仓压,保证出渣均匀连续。②掘进施工中,合理设定外加剂配比等参数,调整好渣土流态,改良渣土及开挖掌子面土体特性,减少刀盘对地层的过多扰动。③掘进中要时刻调整好盾构机姿态,避免出现强纠偏,防止因此导致的超挖而使地层损失增大。④掘进中参数调整要及时,做好掘进状态与地层产状相匹配。控制刀盘低转速、保持均匀出渣,尽量减少对地层的各类扰动。⑤盾构掘进时,必须严格控制好出渣量,严格进行渣土方量和渣土称重比对。对于松散层、易沉降段、渣土超量地段加大同步注浆量,并选点进行洞内二次补浆、分次补浆。同步注浆、二次注浆的目的是对掘进刚产生的超挖进行填充补回。在地层损失尚在盾体周围时,及时地用同步浆液将盾体周围超挖的空隙填充,将此处松散体填补密实。⑥做好各类监测、测量工作。施工期间实行全天候24h不间断监测,控制好掘进线路周边地面的变化情况,及时掌握地层动态,反馈施工。补救措施主要为洞内注浆加固和地表跟踪注浆。(3)掘进后控制对盾构通过后的地段要进行全面、及时地分析,包括掘进原始资料整理分析、地面监测资料整理分析。根据各种数据比对,筛选不良地段,及时进行后期顶管注浆,补回地层损失。重点分析的参数有:①松散系数、渣土构成、出渣方量和渣土称重根

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