南京地铁二号线工程某段盾构区间始发验收小结

xxxx集团南京地铁二号线xxx标项目经理部施工小结PAGE15南京地铁工程【逸仙桥～明故宫】盾构区间左线盾构始发验收小结xxxx集团有限公司南京地铁二号线XXX标项目经理部TIME\@"yyyy'年'M'月'd'日'"2023年3月20日施工小结一、情况简介1、盾构机组装情况及始发方案根据业主统筹要求（建设单位工作通知单中关于XXX标增加盾构机及相关要求的通知），我部积极筹措，从上海地铁刚完成区间隧道掘进的一台日本小松土压平衡式盾构调运至南京地铁，于2008年10月10日在逸仙桥站东端头下井和组装，11月6日通过验收，目前机况良好，将承担【逸仙桥站～明故宫站】区间隧道左线的掘进施工任务。由于受场地条件限制及出土条件的影响，根据2008年9月28日业主协调会议精神（建设单位工作通知单中关于逸仙桥～明故宫区间盾构机采用延长管线的通知），决定采取延长管线的方案始发。2、始发端头工程地质、水文情况（1）工程地质盾构机始发段端头埋深为地面以下14.2m～20.4m，隧道中心标高-8.543m，始发时隧道地层主要为②-2b4流塑状淤泥质粉质粘土层，②-3b2-3粉质粘土。始发端具体工程地质分层及其特征描述一览表:层号地层名称状态特征描述)厚度(m)层亚层最小~最大最小~最大①①-1杂填土松散表层0.50米米左右为沥沥青路面和和块石垫层层，下部以以粘性土夹夹碎石、砖砖等。0.50～2.10～2..10①-2b2-3素填土稍密以粉质粘土为主主，夹少量量碎石、瓦瓦片等。1.80～4.000.60～2..90②②-1b2-3粉质粘土软塑为主夹粉土薄层，水水平层理，无无摇振反应应，韧性中中等，干强强度中等。3.40～6.000.50～2..50②-2b4淤泥质粉质粘土土流塑含有机质和腐植植质，夹粉粉土薄层，无无摇振反应应，韧性中中等，干强强度中等，压压缩性高。13.00～35.00～299.00图1始发端头地质断面图（2）水文地质条件a地下水类型孔隙潜水赋存于①-1、①-2b2-3、①-3b4、②-1b2-3、②-2b4、②-3b2-3和②-3c2层中，属弱～微透水性，区间地段土层总体分析，其赋水性不强。但①-1层杂填土，局部有空隙较大，与排水管道连通性较好，存在较强的透水性；其次②-2b4层淤泥质粉质粘土中有薄层粉土分布，水平向地下水渗透性要好于垂直方向，构成地下水水平渗透的通道，是该段土层具有薄层状水平弱透水性。b地下水位埋深勘察期间，孔隙潜水稳定水位埋深1.00～2.20m(标高约在8.00m)。设计地下水位埋深按1.11～2.30m考虑，年最高地下水位标高在8.50m左右。c地基土的渗透性地基土以微透水～弱透水层为主。d地下水不良作用场地地下水对砼不具腐蚀性，对砼结构中钢筋不具腐蚀性，对钢结构具腐蚀性。（3）管线情况距离逸仙桥车站始发端头的管线埋深均在地下2米以内，主要管线有市政排水管线、上水直径1200mm管道、直径500mm的天燃气管道、电力电缆、通信电缆等。始发端头管线对隧道施工影响不大。管线位置见图示：图2始发端头地下管线图由于受地面环境限制，无法从地上进行土体加固施工，拟采用地下水平冻结法加固土体，以确保盾构的顺利始发。（4）始发端头建筑物情况始发端头建筑物主要有干休所住宅楼和中山东路南边沿街门面房，见图3始发端头建筑物及监测点布置图。图3始发端头建筑物及监测点布置图3、始发端头加固情况【逸仙桥站-明故宫站】区间左线隧道冻结钻孔施工开始于2008年9月19日，2008年9月29日下午结束，共施工53个冻结孔，12个测温孔，14个注浆孔，共计施工79个钻孔。冷冻开始时间为2008年10月7日，已冻结41天。2008年11月14日经钻孔进行温度探测，土体温度平均-11℃，冻结帷幕厚度1.6m和2.5m；探孔内无渗水及漏泥现象，满足设计要求。详见【逸仙桥站-明故宫站】区间左线隧道冻结小结。二、盾构始发节点验收准备工作完成情况1、端头井结构尺寸和洞门中心已复核，满足设计要求；2、盾构推进、始发方案已审批，监理细则已编制审批；3、测量、监测方案已审批，监测控制点已按监测方案布置且已取得初始值；4、井下控制点已布设且固定；5、洞门冷冻加固已完成，各项指标满足设计要求；6、洞门探孔已打，未发现异常；7、反力架已经设计验算，结构满足要求；8、施工现场技术交底已按要求完成；9、人员、机械、材料已按要求到位；门吊、盾构机已调试完成并验收；10、应急预案已编制，抢险人员及物资已准备到位；11、已落实设计及规范规定的其他要求。三、盾构始发准备工作其它情况1、人员准备工区配备主司机2人、管片拼装司机4人、门吊司机3人、注浆司机4人、挖机司机2人、值班工程师2人、设备维修保养技术员8人、普工30人，可以满足左线掘进施工人员要求。2、材料及设备配备始发阶段主要材料及设备见下表2。表2始发阶段主要材料及设备序号材料及设备名称称数量备注1管片螺栓50环含垫片、螺母2防水材料50环包括盾构密封垫垫、软木衬衬垫、螺栓栓孔密封圈圈等3河沙20T4水泥25T散装5粉煤灰25T散装6膨润土5T7门吊（32／55T）1台地面材料的调运运8搅拌机1台9双液注浆机1台10单液注浆机1台11编组列车1组含机车、碴车、砂砂浆车、管管片车3、施工测量及监测情况（1）根据地铁公司提供的导线点进行复测工作，并利用导线点和地面导线点以导线测量形式，将平面控制成果引测施工现场，盾构机始发架的中心线与隧道轴线复测；洞门中心高程、井底高程等复测；安装负环管片的定位测量。满足盾构始发条件。（2）盾构机自动导向系统（pps）已经安装、测试完毕，目前盾构机姿态为：高程（+31），水平（+30）。（3）目前已对地表及周边建筑物埋设的沉降点进行了初始值的测量，为盾构始发提供相关信息支持。4、其他方面准备工作①集碴坑已经修建完成；②地面砂浆拌制系统已经安装完毕，可以满足始发需要；③洞门连续墙外层钢筋已经凿出，做好了洞门破除的准备工作；④碴土运输工作已联系准备就绪。四、盾构始发过程中拟采取的安全保证措施1、预防盾构始发过程中涌水、涌泥措施（1）洞门密封装置安装洞门密封装置拟在洞门凿除后冷冻管拔除前进行。盾构机推入密封装置前，在钢环同密封装置间沿钢环底部180度范围安设三段海绵条，形成止水环，作为盾构进入加固区后发生渗漏时能及时封堵的第一道止水墙。零环管片安装后，在原洞门装置上加焊一圈钢板进行加固，以确保防水装置能最大限度封住渗漏。（2）盾构包管穿越冻结区发生渗漏及涌水由于包管焊接在盾体上，穿越冻结区时盾体同冻结土体间会产生大的空隙，极易发生渗漏水。盾构在加固体掘进时适量开启上部超挖刀，对上半部分土体进行超挖，使包管前部的加固土质变松，以减少推进阻力。若发生渗漏，此时可利用盾构上预留注浆孔迅速注入油溶性聚氨酯堵住渗漏水（现已联系地铁实业公司对我部始发阶段进行全程跟踪，出现紧急情况便于及时处理，避免大的事故发生。联系人：王箭联系电话（3）其他措施盾构机始发时需要对洞门围护结构进行凿除，因施工工序影响，隧道掌子面需要一定的自稳时间，在软弱地层中尤为重要，本工程始发端头采用冷冻法加固，这将直接影响到隧道及两侧的建筑物安全。为此，对于盾构始发中涌水涌沙突发险情采取“及时堵漏，紧跟加固，迅速顶进，灵活组织”的原则。洞门凿除过程中，如果发现掌子面有渗水时要先对渗水进行探明分析，确定是否需要封堵，再进行注水泥-水玻璃双液浆堵水。如果渗漏比较严重，可能出现大面积坍塌时，先撤出工作人员，迅速将盾构机推向洞口，防止大面积坍塌。洞门凿除后，掌子面出现涌水、涌砂时，首先利用砂袋将涌水、涌砂部位封堵，然后在涌砂部位四周打孔，再向地层中注双液浆，增加土层的稳定性与粘聚性。同时对漏水部位进行防水处理，注聚氨酯材料进行堵水。同时通知监测组加强对隧道上方地表与两侧建筑物的监控，并及时反馈信息以便做出应对措施阻止险情的进一步扩大。2、防止螺旋输送机、刀盘被冻住措施（1）始发段掘进参数设定盾构始发时不建土压，推力控制在400-500T，贯入度参数控制在5mm／min以下，刀盘转速设定为0.25r／min。（2）机械防冻措施解除螺旋输送机与刀盘锁定，一旦盾构机刀盘靠近掌子面，刀盘、螺旋输送机就一直保持运转状态；刀盘在推进过程中转速设定为0.25r／min，在拼装管片时设定为0.25r／min；螺旋输送机在拼装时进行反转，或预加入盐水以防冻住。3、防止解冻融沉的措施融沉主要是冻土融化时排水固结引起的，滞后于冻土的融化，冻土融化时的沉降量与融层厚度、融层土的特性有关。根据施工经验和土工试验，冻土融化后，其标高可能略低于原始地层的标高，为减少融沉量，解冻后，可在隧道内进行适当的跟踪注浆，减小冻结对周围环境的影响。在冻结管拔出的同时在孔内迅速填塞砂浆柱。（1）在冻结拔管施工时，进行注浆孔预埋。注浆浆液采用水泥单液浆。注浆管规格为1-1.5寸钢管（注浆管为花管）。孔深度为冻结孔的设计深度；注浆孔布置根据冻结孔布置，采用间隔布置，即冻结孔拔除时每隔1-3个孔预埋一个。注浆材料：注浆材料采用水泥单液浆或水泥—水玻璃双液浆。水泥－水玻璃双液浆比为：水泥浆与水玻璃溶液体积比为1：1。水泥浆水灰比为1：0.8。注浆压力为0.4-0.5Mpa。注浆的顺序是先下部后上部。（2）注浆遵循多次少量均匀的原则。单孔一次注浆量为0.5m3，最大不超过1m3。注浆压力按设计要求为静水压力的2倍，压力小于0.5Mpa。一天地层沉降大于0.5mm，或累计地层沉降大于3mm时应进行融沉补偿注浆；地层隆起达到3mm时应暂停注浆。具体要根据地面变形监测情况做适当调整。以少量多次为原则，按融化冻土体积15%控制注浆量；注浆范围为整个冻结区域。五、盾构始发应急措施1、刀盘被冻牢的处理始发时如刀盘被冻牢，拟采用如下方法进行脱困：（1）使用机械的措施脱困①在盾构重心靠近刀盘约50cm，高度在底部上1m的左右两侧位置焊接反力装置。②在反力装置和内衬墙之间安放200T液压千斤顶（用托架支撑），并连接好液压管路。③加好盾尾间隙的垫木，然后盾构推进千斤顶收缩20cm，开启液压油泵、两侧反力千斤顶同时加力，使盾构后退15cm左右。④刀盘试运装，如能正常转，则转动刀盘10分钟，再逐渐伸出推进千斤顶，进入正常推进状态。（2）从解冻的角度脱困如机械的措施无法实现脱困，向土仓内循环蒸汽，进行解冻，在循环蒸汽每4h试验后退盾构机或试转刀盘，直至脱困。我部倾向于采用机械脱困措施。2、拔管时断管的处理拔管过程中如有冻结管断在土体中，应迅速在断管口用风镐凿开约60cm的圆洞，找出断管头部，固定倒链，用长的割枪点火反复烘烤冻结管内壁4～6分钟，直到拔出冻结管。然后迅速用砂浆圆柱填塞、快硬水泥粘结封堵空洞。3、应急预备方案为保证施工的安全以及万一发生险情的情况下有条不紊地进行处理，结合本工程的特点制定以下应急预备方案：（1）始发前成立应急预案抢险小组，由项目经理担任组长，各种抢险物质有专人负责，负责人员全部安排为现场24小时值班制，对施工的各个环节要起到及时的检查和督促作用，抢险队员不少于20人，在施工现场准备足够的备用设备和物资，以备应急之用。（2）盾构出洞时，破槽壁后万一发生含水层水未冻实及局部渗漏现象，现场准备足够的粘土和砂袋、钢板，木塞等，发现问题及时封堵。（3）为保证盾构出洞期间，冷冻机完好运转，冻结设备采用双套设备，即冷冻机、清盐水泵同时在现场安装两台，保证因一台设备出现故障时，另一台继续运转维护冻结；（4）由于破槽壁时间长，有化冻现象，暴露面不断有土块掉下，且影响面积很大，应立即通知冻结站，加强冻结，同时用PEF保温板做好洞口破壁面的保温。（5）采用通讯系统有效的监控施工现场，对施工中发现的问题及时汇报处理，杜绝一切不安全的施工现象和违章的操作，把事故制止在萌芽状态。4、应急物资的准备抢险（应急）物资准备情况序号材料名称数量存放地点备注1P.O42.55水泥5吨施工现场2水玻璃1吨施工现场3打风机1台施工现场4注浆泵1台施工现场5潜水泵2台施工现场6交流电焊机2台施工现场7钢板5m2施工现场8钢丝绳5根工地仓库