金环路站-金山站盾构区间施工组织设计

福州地铁5号线土建2标1工区

金环路站〜金山站盾构区间

实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

中国水利水电第七工程局有限公司

福州地铁5号线土建2标1工区项目部

二。一八年十一月

福州地铁5号线土建2标1工区

金环路站〜金山站盾构区间

实施性施工组织设计

文件编号：

修改状态：

编制：

复核：

审核：

批准：

有效状态：（加盖有效章）

中国水利水电第七工程局有限公司

福州地铁5号线土建2标1工区项目部

二O一八年十一月

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

目录

第一章编制原则.............................................................1

1.1编制原则.............................................................1

1.2编制依据............................................................1

第二章工程概况.............................................................3

2.1概述................................................................3

2.2工程地质情况........................................................4

2.3区间周边环境情况调查................................................11

2.4施工用水、电条件...................................................11

第三章施工重难点分析及应对措施............................................13

3.1盾构穿越淤泥质土地层................................................13

3.2盾构在富水砂层中掘进...............................................13

3.3左右线盾构始发及到达控制...........................................13

3.4盾构下穿河道施工...................................................14

3.5联络通道施工.......................................................15

第四章施工总体部署........................................................16

4.1施工部署............................................................16

4.2施工组织机构.......................................................17

4.3施工场地布置.......................................................20

4.4技术准备工作.......................................................22

第五章资源投入............................................................24

5.1人员投入...........................................................24

5.2机械设备投入.......................................................24

5.3主要材料供应计划及保障措施.........................................38

第六章盾构隧道施工组织及方法..............................................41

6.1旧盾构机改造及适应性分析............................................41

6.2盾构隧道掘进施工...................................................48

6.3盾构附属工程结构施工...............................................81

6.4负环、零环及终点环管片拆除........................................113

6.5施工运输..........................................................118

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

POWERCHINA

6.6施工通风及洞内管线布置............................................118

6.7盾构施工测量与监测................................................119

第七章工期保证措施.......................................................128

7.1组织制度保证措施...................................................128

7.2技术保证措施......................................................128

7.3设备机具保证措施...................................................128

第八章质量保证措施.......................................................130

8.1质量目标和管理体系.................................................130

8.2质量保证措施......................................................131

8.3创优规划及措施....................................................133

第九章安全保证措施.......................................................134

9.1安全生产方针和管理目标.............................................134

9.2劳动保护与施工安全................................................135

9.3安全生产管理体系...................................................135

9.4重大安全健康危害因素的识别、管理措施..............................135

9.5危险性较大安全专项措施............................................138

9.6专项安全防护措施..................................................140

9.7消防措施..........................................................142

9.8季节性施工及特殊时段保障措施......................................143

第十章文明施工及环境保护措施.............................................145

10.1文明施工措施......................................................145

10.2环境保护措施.....................................................148

第H-一章应急预案.........................................................151

11.1应急处置基本原则.................................................151

11.2组织机构.........................................................153

11.3预防及预警.......................................................155

11.4信息报告程序.....................................................155

11.5应急措施.........................................................155

11.6应急演练.........................................................161

11.7应急物资.........................................................161

2

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

11.8恢复生产及应急抢险总结............................................161

11.9预案修订与完善....................................................162

11.10应急救援可用资源及线路...........................................162

11.11应急救援路线.....................................................163

第十二章附件.............................................................163

3

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

4

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

第一章编制原则

1.1编制原则

(1)认真贯彻国家有关工程建设的各项方针和政策，严格执行工程建设程序。

(2)严格执行有关设计、施工规范和招标文件要求，遵循建筑施工工艺及其技术规

律、坚持合理的施工程序和规律。

(3)在充分理解招标文件、设计图纸及认真踏勘现场的基础上采用安全、先进、合

理、经济、可行的施工方案。严格控制施工质量、确保施工安全，努力缩短工期，降低工

程成本。

(4)应用先进的管理技术，合理计划，统筹安排，突出重点，控制关键工作，实现

均衡生产，连续施工。

(5)坚持优化技术方案和推广应用“四新”成果，加强科技创新和技术攻关，应用

新技术、新材料、新工艺、新设备，确保工程全面创优。

(6)科学规划施工场地，保证施工全过程对环境破坏最小、占用场地最少，并有较

周密的环境保护措施。

(7)加强施工管理，确保施工质量，保证现场施工安全、文明施工，保护环境，保

证职工身体健康。

1)以IS09001质量管理体系为标准，保证过程产品和成品质量满足设计和规范要求;

2)以IS014001环境管理体系为标准，保证施工过程中各项活动符合国家和福州市有

关环保法律、法规要求；

3)以GB/T28001职业健康安全体系为标准，保证施工生产活动主体的健康安全符合

标准和有关法律要求；

4)以福州市城市文明施工、消防安全、综合治理等有关条例、规定为标准，组织施

工生产，使施工活动与福州地铁相关要求有机统一起来。

1.2编制依据

(1)《城市轨道交通设计规范》(GB50490-2009)；

(2)《地铁设计规范》(GB50157-2013)；

(3)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)；

(4)《建筑施工组织设计规范》(GB/T50502-2009)；

(5)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)；

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

(6)《建设工程施工现场供用电安全规范》(GB50194-2014)；

(7)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)；

(8)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)2003年版；

(9)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)；

(10)《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2017)；

(11)《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2013)；

(12)《城市轨道交通工程监测技术规范》(GB50911-2013)；

(13)《城市轨道交通抗震设计规范》(GB50909-2014)；

(14)《建筑机械使用安全技术规范》(JGJ33-2012)；

(15)《建筑施工安全技术统一规范》(GB50870-2013)；

(16)《工程测量规范》(GB50026-2007)；

(17)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-20U)；

(18)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)；

(19)福州地铁5号线2标段工程招投标文件、初步设计文件；

(20)福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站区间施工图纸；

(21)福州地铁5号线土建2标1工区初步勘察、详细勘察、补充勘查及现场踏勘资

料；

(22)国家和福州市及建筑行业有关地铁、市政工程的施工技术、安全生产、行业管

理的规范、规则、文件。

2

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

第二章工程概况

2.1概述

金山站〜金环路站区间出金山站沿金州南路走行，下穿洋恰河和卢滨路，终于金环路

站。金州南路为双向六车道，车流繁忙。道路两侧主要为摘仙苑住宅区、中庚城住宅区、

下穿村民房、闽江村民房和基建工地，隧道从0+486.69金州南路小桥、金州南路

（K0+589.23）桥下穿过，侧穿卢滨路2+619桥。区间右线里程右DK21+025.210〜右

DK21+955.765,长度930.555m；左线里程为左DK21+052.210〜左DK21+955.765,短链

16.849m,长度913.706m,区间总长度1844.261m。在里程DK21+471.288处设联络通道。

区间线路平曲线最小半径为600m,左线线路先以494m7%。下坡至最低点，后以393.11m

22.88%。上坡后接平曲线至金环路站；右线先以500m7%。下坡至最低点，后以405.11m

22.29%。上坡后接平曲线至金环路站。隧道采用盾构法施工，盾构掘进方向为金环路站〜

金山站。区间主要穿越土层为（含泥）中砂、淤泥质土、粉质粘土、淤泥夹砂、（泥质）

粉砂、（含泥）中粗砂、淤泥粉细砂交互层等。联络通道处采用矿山法施工，其余全部采

用盾构施工。

区间隧道管片外径6.2米，内径5.5米，衬砌管片分为3块标准管片（Bl、B2、B3）,

两块邻接管片（LI、L2）,1块封顶管片（F型），标准衬砌环环宽为1.2口。

区间主要施工项目包括：临建工程，始发及接收井端头加固，盾构机变径改造，盾构

机及后配套设备进退场，盾构机吊装及拆除，盾构基座、反力架安装及拆除，盾构掘进，

柔性接缝环，联络通道开挖、防水及衬砌，疏散平台施工等项目。

3

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

图2T金〜金区间隧道地理位置示意图

起点里程联络通道中心里程终点里程

DK21+SJ与与.7G5DK21+47L288DK21+025.210

O始发井.接收井曩避方向

图2-2金〜金区间始发、到达简图

2.2工程地质情况

2.2.1工程地质条件

福州市轨道交通5号线工程第2标段1工区金山站~金环路站区间及金环路站〜浦上

大道站区间场地地貌均为冲海积-海陆交互相冲淤积平原地貌单元，整体地势较为平缓，

地势起伏较小。本项目两区间主要穿越地层为于淤泥夹砂＜2-4-4〉、（含泥）中砂＜2-5＞、

淤泥夹砂粉质粘土

■中砂2-5■淤泥夹砂24Y・淤泥粉细砂交互屋24-3

■淤泥质土2-4-2■粉质黏土3-1-1■淤泥夹砂3-54

■（泥质）粉砂3-2■（含泥）中砂2-5■淤泥质土34-2

图2-3金山站~金环路站区间盾构穿越地层比例分布图

4

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

根据本次钻探揭露，本场地各岩土分层及其特征如下：

1、人工填土层(Q4ml)

1)杂填土，地层代号＜卜2＞

颜色杂，主要呈灰、灰黄、褐黄色，稍湿〜湿，稍密为主，局部松散和中密，均匀性

较差，主要成分为粘性土、碎石、块石和建筑垃圾等，硬杂质以碎石、砖块、碎块等为主,

充填物主要为人工堆填的黏性土，局部含少量中粗砂，硬杂质含量大于40%,欠压实〜稍

压实，堆填时间超过5年。在金洲南路上该层的表层约30cm为沥青路面，在人行道与机

动车道的交界处的路缘石下方一般存在填石和填砂。

2)填砂，地层代号＜1-4＞

呈灰黄色，松散，稍湿〜湿，均匀性中等，多位于路基下部，由人工堆填而形成，主

要成分为中粗砂，局部夹有少量填石和黏性土，上部堆填时间为3~5年，下部堆填时间

为5〜10年。

3)填块石，地层代号＜1-5〉

杂色，硬，稍湿，中密为主，局部稍密。以碎石块为主，岩性以花岗岩和凝灰岩为主,

中〜微风化，为人工早期抛填而成，大部分欠压实〜稍压实。填石粒径一般为5〜30cm,

最大粒径＞70cm,填石含量约60〜90%,空隙由填砂及黏土充填，局部填砂及黏土含量较高,

堆填不均匀，堆填时间超过5年。

2、长乐组海陆交互相、海相沉积层(Q4mc/Q4m)

(1)海陆交互层(Q4mc)

粉质黏土，地层代号＜2-1＞

呈黄褐色、灰黄色、灰色等，可塑，湿，含铁镒结核等氧化物，局部夹少量碎石，捻

面较光滑，有光泽，无摇振反应，干强度与韧性中等，黏性一般。本层局部揭示，层厚较

薄。

(2)海积层(Q4m)

1)淤泥质土，地层代号＜2-4-1＞

呈深灰色，流塑，饱和，以黏粒为主，部分夹少量薄层细砂或混有少量砂，局部含有

腐植质，有腥臭味，摇振反应慢，有光泽，捻面光滑，干强度及韧性中等。

2)淤泥质土，地层代号＜2-4-2＞

呈深灰色，流塑，饱和，以黏粒为主，偶混有少量粉细砂或夹薄层粉细砂，局部含腐

烂植物碎屑，有腥臭味，部分钻孔下部含有贝壳等。摇振反应慢，有光泽，捻面光滑，干

5

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

强度及韧性中等，下部局部含有较多贝壳等杂质。

3）淤泥粉细砂交互层，地层代号〈2-4-3>

呈深灰色，松散，饱和，淤泥与砂呈韵律沉积，层状砂厚度约2〜30mm,部分表现为

砂团状，多为粉细砂，部分为中细砂，与淤泥的厚度比约为1/3〜3之间。

4）淤泥夹砂，地层代号<2-4-4>

呈深灰色，流塑~软塑，饱和，以黏粒为主，多混粉细砂团或夹2〜20mm粉细砂层，

层状砂与淤泥厚度比为1/10~1/3,局部含有腐烂植物碎屑，有腥臭味，摇震反应中等，无

光泽，干强度及韧性低，局部钻孔下部含有较多贝壳等杂质。

5）（含泥）中砂，地层代号（2-5》

呈深灰色，稍密为主，局部松散和中密，饱和，主要成分为石英，以粗砂和中砂为主,

局部夹有粉细砂透镜体，另含一定量的淤泥及少量有机质，级配不良，平均含泥量为18.2%o

3、东山组海积、冲积〜洪积层（Q3m/Q3al+pl）

海积层（Q3m）

1）粉质黏土，地层代号

呈灰绿、灰黄色等色，可塑为主，局部硬塑，很湿，捻面较光滑，有光泽，无摇振反

应，干强度与韧性中等，黏性较好，部分粉粒含量较高，土质不均，局部含少量砂。

2）（泥质）粉砂，地层代号<3-2>

呈浅灰色，中密为主，局部松散和密实，饱和，主要成分为石英，粒径较均匀，含较

多黏粒，局部含淤泥质，级配不良，大于2mm的颗粒含量约为11.3%,平均含泥量为28队

3）（含泥）中砂，地层代号<3-3>

呈浅黄色、浅灰色、灰黄色等，饱和，中密为主，局部稍密和密实，主要成分为石英,

粒径不均匀，上部以中砂为主，下部多含砾石，局部混有少量的淤泥，平均含泥量为17.9%o

4）淤泥质土，地层代号（3-4-2>

呈深灰色，流塑，饱和，以黏粒为主，偶混有少量粉细砂或夹薄层粉细砂，局部含腐

烂植物碎屑，有腥臭味，部分钻孔下部含有贝壳等。摇振反应慢，有光泽，捻面光滑，干

强度及韧性中等，下部局部含有较多贝壳等杂质。

5）淤泥夹砂，地层代号<3-5-1>

呈深灰色，流塑，饱和，以黏粒为主，多混粉细砂团或夹2〜20mm粉细砂层，层状砂

与淤泥厚度比为1/10T/3,局部含有腐烂植物碎屑，有腥臭味，摇振反应中等，无光泽，

干强度及韧性低。

6

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

4、龙海组冲积〜洪积层(Q3m/Q3al+pl)

1)粉质黏土，地层代号＜4-1-2＞

呈灰绿、灰黄色等色，可塑，很湿，捻面较光滑，有光泽，无摇振反应，干强度与韧

性中等，黏性较好，部分粉粒含量较高，土质不均，局部含少量砂。

2)(含泥)中砂，地层代号＜4-2＞

呈浅黄色、浅灰色、灰黄色等，局部饱和，密实，主要成分为石英，粒径不均匀，以

粗砂和中砂为主，含有少量圆砾、卵石，平均含泥量为20.6%o中下部多含砾石，局部相

变为(含泥)砾砂。

3)(含泥)卵石，地层代号＜4-8＞

浅灰色，中密为主，局部稍密，饱和，卵石多呈椭球状，磨圆度较好，含石英及长石,

母岩主要为花岗岩和凝灰岩，中等风化，粒径一般为3-10cm,最大粒径＞16cm,含量为

55〜85%,间隙主要由粘性土、砾砂充填，平均含泥量为9.6机

2.2.2水文地质条件

地下水按赋存方式分为地表水、地下水、第四系松散岩类孔隙水和岩裂隙水。

(1)地表水

本区间在ZDK21+334~ZDK21+352从洋洽河下方1.50m处穿过。洋洽河又称上渡河，

东北起上渡尤溪洲接闽江，西南穿洪洋路洋洽桥，西止半道村与建新公社河浦相通，全长

1.3公里，宽度河底标高2.33~3.72m,枯水期水深约为0.8m,勘察期间水位高

程为3.50~4.30m,水量主要受大气降水和河道水闸调节控制。据了解近年来临近内河最高

水位为7.61m。

(2)地下水位

勘察范围内所有钻孔均遇见地下水。勘察时测得钻孔中初见水位埋深为0.6〜2.4m,

初见水位标高为4.71~7.17m；稳定水位埋深为0.50~2.10m,稳定水位标高为4.96~

7.37m；

(3)地下水类型

本场地揭示的地下水按埋藏条件包含上层滞水和承压水两种类型。其中承压水按赋存

介质又可分为孔隙承压水和基岩风化层孔隙承压水。

(1)上层滞水

第四系表层的人工填土＜1-2＞杂填土、＜1-4＞填砂和＜1-5〉填块石中地下水主要为上层

滞水，其透水性一般，填土层由于物质组成变化较大，渗透性变化大，当填土层以碎块石

7

中国电建

POWERCHINA

为主时，富水性、渗透性较好；当填土成分主要为黏性土混少量碎石时，富水性、透水性

及渗透性相对较差。上层滞水的水位和水量随季节变化较大，雨季上层滞水水量较丰富，

枯季水量变小。该层与地表水水力联系密切，对工程和环境的影响一般。

（2）承压水

1）孔隙承压水

根据场地钻孔资料，孔隙承压水主要包括两层：

孔隙承压水层组①：赋存于＜2-4-3＞淤泥粉细砂交互层和＜2-5＞（含泥）中砂中，主要分

布在隧道上方和洞身范围。孔隙承压水层组②：赋存于＜3-2＞（泥质）粉砂、＜3-3＞（含泥）中

砂、＜4-2＞（含泥）中砂和＜4-8＞（含泥）卵石中，主要分布于隧道洞身范围和隧道下方。

各含水层的含水性能与砂的形状、大小、颗粒级配及黏粒含量等有密切关系，孔隙承

压水①和②属中等〜强透水层；＜2-4-4＞淤泥夹砂和＜3-5-1〉淤泥夹砂中也赋存少量承压

水，其竖向透水性较差，局部水平透水性较强，属弱透水层。孔隙承压水①和孔隙承压水

②之间一般存在隔水层＜2-4-2》淤泥质土、＜3T-1＞粉质黏土、＜3-4-2＞淤泥质土或弱透水

层＜2-4-4＞淤泥夹砂或（3-5-1＞淤泥夹砂，在靠近金环站端头处局部由于隔水层的缺失，两

含水层组互相联通，存在直接水力联系。根据本勘的钻探资料，孔隙承压水层组①与洋洽

河之间存在厚约2~3m的弱透水层＜2-4-1〉淤泥质土和＜2-4-4＞淤泥夹砂层，孔隙承压水层

组①和②与地表水联系较弱。

2）基岩风化层孔隙承压水

基岩风化层孔隙承压水主要赋存于深部风化带＜6-1〉全风化花岗岩和＜7-卜1＞强风化

花岗岩（砂土状）中。其含水性能与以上各地层中砂的形状、大小、颗粒级配及黏粒含量，

以及母岩的原生、次生节理裂隙等有密切关系。基岩风化层孔隙承压水与孔隙承压水层组

②直接相邻，存在直接的水力联系，水位相同。本工点的基岩风化层孔隙承压水埋藏较大,

含水量一般，对本工程影响相对较小。

2.2.3其它条件

1、地震基本烈度

根据国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016修订版）附录A,长乐

地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组第三组。

按国家标准《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB50909-2014）有关规定判定福

州市轨道交通5号线工程第2标段金环路站-金山站区间场地土的类型主要为软弱土〜中

软土，建筑场地类别综合判定为III类。

8

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

2、场地液化

根据《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014),综合判断液化等级为

轻微液化。

3、软土震陷

根据《软土地区岩土工程勘察规程》，本场地可不考虑软土震陷的影响。

4、有害气体

根据本次勘察测试成果，有发现有害气体喷出。应考虑有害气体的影响，详见《金金

区间盾构穿越有毒有害气体方案》。

9

中国电建

POWERCHINA

翻地铁5号线金山路即金环路站区间地质剖面图（左线）

图2-4隧道左线地质纵断面图

福雌铁5号线金山路嫉金环路站区间地质剖面图（左线）

图2-5隧道右线地质纵断面图

10

中国电建

POWERCHINA

2.3区间周边环境情况调查

(1)通过调查，金金区间掘进影响范围内的主要构建物有四个，分别位于金洲南路

两侧，具体详见下表。

(2)区间下穿既有管线。区间沿线下穿污水、雨水、给水、电信、电力等市政管线。

表卜1区间周边基本建筑物调查表

与区间最小使用现产权人或管理备

编号名称地理位置调查日期

净距状单位注

0+486.69金洲南路金金区间

113.97m使用宏润建设集团2018.10.10

小桥上方

洋洽河驳岸挡金金区间

210.41m使用宏润建设集团2018.10.10

墙左侧

金金区间

3闽江村民房12.89m使用闽江村村民2018.10.10

左侧

金洲南路金金区间

40.94m使用中国电建2018.10.10

(K0+589.23)桥桩基两侧

2.4施工用水、电条件

(1)施工用电

现场设环网高压柜1座，负荷2000KVA,将供两台盾构机用电，采用1台500KVA和1

台630KVA变压器供盾构及配套工程施工使用。同时.，现场配置250KW柴油发电机一台，

作为工地停电时的备用电源，满足排水系统、照明系统停电时能正常工作，吊运设备能够

及时恢复到安全状态。

其中盾构2000KVA变压器高压线路由金环路站西侧接入，沿区间施工便道牵引至金山

站。

盾构施工场地内临时用电分为盾构机专用电力线路和盾构配套系统的电力线路，盾构

机专用线路由环网柜直接牵引至盾构机，配套系统临电线路由变压器引出至一级柜，再由

一级柜牵引至各工作面位置二级柜，再由二级柜随使用引至各分配电箱，具体布置详见附

图《金金区间临时用电平面布置图》。

(2)施工用水

11

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

金金区间主要施工场地设置在金环路站，临时用水与金环路站共用，同时利用储水箱

和循环水池保证施工用水。

场地供水管分为两条支管：一条DN80钢管采用埋地暗敷的方式引到场地内生产设备,

本着节约用水的原则，在场地内设置循环水池，经过加压后供地下施工用水和场地内消防

栓的用水。

施工场地内临时用水布设详见附图《金金区间临时用水平面布置图》。

(3)施工用风

金金区间盾构井下用风由轴流风机供风，沿隧道掘进方向布设通风管至掘进工作面附

近。

图2-6轴流风机图2-7盾构风管

12

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

第三章施工重难点分析及应对措施

3.1盾构穿越淤泥质土地层

由于淤泥质土地层为流塑，属高含水量，高压缩性，低强度，低渗透性的饱和软粘土,

具有较高的灵敏度和触变特性。在盾构掘进过程中，可能存在盾构机栽头、结泥饼及地面

沉降过大等问题。

应对措施：

（1）盾构在淤泥层中的掘进容易栽头，姿态变化较大，为避免盾构栽头，可以通过

控制推进油缸行程差、较接油缸行程差、盾尾间隙、滚动角等参数来予以解决。

（2）通过刀盘面板上的6个改良剂注入口和5个泡沫注入口向开挖面喷射水、泡沫

和膨润土进行渣土改良，改善硝土的流动性，减小开挖面泥饼生成的机会。

（3）优化同步注浆浆液的配比，在满足浆液注入顺畅的条件下，适当降低浆液的初

凝时间。根据监测成果，及时对成型管片隧道进行二次补充注浆。二次补充注浆采用双液

瞬凝性浆液（水泥水玻璃双液浆）。

3.2盾构在富水砂层中掘进

金〜金区间盾构始发、接收区域穿越含泥中细砂层，砂层透水性强，并易发生流土现

象，盾构在此地层下施工控制不好容易发生水土喷涌现象，并造成地层沉降过大。

应对措施：

（1）盾构施工过程中应注意调整盾构掘进参数，尽可能减少对土体的扰动，

（2）向土仓注入高分子聚合物和控制螺旋机闸门等措施防止喷涌。

（3）同时应加强监控量测，及时反馈信息并合理地调整盾构机的掘进参数，做到信

息化施工

3.3左右线盾构始发及到达控制

盾构机在进出洞时，工作面将较长时间处于暴露状态，如果处理不当，地下水、砂等

会进入工作井，严重情况下会引起洞门塌方，存在较大的施工安全隐患。

应对措施：

（1）在端头地层加固施工完毕之后，对加固区域进行垂直取芯以及在洞门处均匀布

置9个水平探孔，用以检测加固效果。如有问题及时进行补充加固，确保盾构进、出洞的

安全。

（2）做好洞口防水密封。盾构进出洞时，预先安装洞门圈预埋钢环，帘布橡胶板以

13

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

及折叶式压板等洞门密封装置并确保其能有效使用。

（3）出洞段应根据洞门圈深度、盾构机尺寸等正确计算出盾构开始旋转刀盘以及开

始同步注浆的里程，并通过同步注浆将洞门圈回填密实。

（4）盾构进洞时，在刀盘推出隧道后立即将洞门密封的折叶式压板用钢丝绳牢固地

捆绑在盾壳上，在刀盘推出洞门前一环开始采用快硬性水泥一水玻璃双液浆对盾尾空隙进

行回填；

（5）对近洞口的10环管片采用［14槽钢通过管片吊装孔进行拉紧，确保在盾构反推

力较小的情况下，管片环间的缝隙不至于加大，避免管片间因密封失效而发生渗漏；

（6）加强盾构在出洞、进洞段的掘进控制。控制好盾构姿态，在保证出硝量正常、

同步注浆回填密实的前提下，尽量快速完成盾构的出洞与进洞。

（7）盾构机在金山路站小里程端头出洞时采用钢套筒接收，避免出洞时对端头区域

洞门的巨大扰动。

（8）施工前制定详尽应急预案，提前做好资源储备。

3.4盾构下穿河道施工

金环路站〜金山站区间盾构下穿河道2次。

盾构过河段施工风险存在透水冒顶、渣土喷涌、盾尾密封失效等风险。

（1）透水冒顶风险

在河中施工中易引起土压力或注浆压力设置过大而穿透覆土地层，出现隧道透水冒顶

险情。且该段地下水丰富，也易引起开挖面失稳，塌透覆土出现隧道透水冒顶的危险。

（2）磴土喷涌风险

在盾构掘进扰动和压力差作用下，螺旋输送机出磴口处产生磴土喷涌，容易造成地层

损失，盾构正面塌方；导致隧道线路位移或地面建筑物、管线的沉降过大，致使地面建筑

物或管线不同程度的破坏。

（3）盾尾密封失效风险

盾尾密封主要是防止地下水、泥水和壁后注浆浆液渗入盾壳后部，确保开挖面的稳定

和盾构的正常掘进。由于盾尾密封装置随盾构机移动而向前滑动，当其配置不合理或受力

后被磨损和撕拉损坏时，就会使密封失效，隧道涌水涌泥，从而造成开挖面失稳引起严重

后果：注浆浆液、地层中水、砂流入隧道，造成地表过大沉陷（河中段严重时还可能产生

冒顶），从而危及地表正上方及周边建（构）筑物等的安全。

应对措施:

14

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

（1）穿越前的准备工作

在盾构机穿越河流前，对其及周边环境进行详细的调查。重点摸清河道情况，如水深、

河底实际标高、淤泥层厚度等。通过河道前仔细检查大轴承、盾壳较接和盾尾的密封状况,

以保证设备完好和提高过河安全性，同时及时更换损坏刀具，并保证配件供应和盾构机各

系统始终处于正常工作状态，提高掘进速度，避免盾构机在河底作不必要的停留，以降低

风险。尤其是盾尾密封装置和螺旋机闸门等要确保能够随时有效发挥作用。为了更好地减

小盾构机穿越的影响，建立试推阶段，检索相应数据，更好地控制施工。

（2）施工中注意设置和控制盾构机施工参数，特别是利用声纳法或水压力感应器法

等信息化反馈手段，及时摸清河底隆沉情况，以及时调整盾构机施工参数，保持土压压力

稳定，其波动值限制在10%以内，控制好出土量，将出土量控制在2%的误差范围以内。将

其掘进对河床的扰动降到最低。

（3）在盾构通过前，将河塘回填，保证盾构土压力。

（4）加强监控量测，及时信息反馈，据此调整施工参数，实现信息化施工。

（5）加强同步注浆及二次注浆，提高注浆质量，严格控制注浆压力和注浆量，防止

压力过大顶破覆土。适当缩短浆液胶凝时间，保证同步注浆质量，减少地层损失。

（6）增加洞内排污设备能力，保证盾尾积水及时排除。

（7）掘进中加强盾构姿态控制，盾构机保持平稳推进，减少纠偏，减少对正面土体

的扰动。盾构掘进时，盾构中心与隧道设计高程的偏差控制在-30mm。平面偏差控制在土

30mm之内。

3.5联络通道施工

金金区间设置有一座联络通道，联络通道采用冷冻法施工，在施工过程中可能发生开

挖面涌水、隧道塌方及结构受损、地面发生较大沉降等现象。

应对措施

（1）加强施工管理，请冰冻法专业单位进行施工，保证冰冻质量。

（2）拆卸钢管片前需打设探孔，观察是否出现渗漏水；如有，则继续进行冻结或采

取注浆等处理措施；确保在无水环境中作业。

（3）采取短进尺、早封闭、强支护、勤量测的施工原则。

（4）确保应急防护门正常启用，实施应急抢险方案措施。

15

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

第四章施工总体部署

4.1施工部署

4.1.1施工总体部署

金环路站〜金山站区间由金环路站小里程端头由两台盾构先后始发，掘进至金山站端

头完成施工，完成整个区间掘进施工。施工总体筹划如下图。

起点里程联络通道中心里程终点里程

DK21+955.7S5DK21-H471,288DK21+025.210

甘6盾构始发甘仔肉梅枝收

晒渺夕拈「、.\

O修徂七Yr物J.———1r,1)

金环路站□E金山站

O隧色zu玩

第二6周楼始发按250m/月速度掘进,

O始发井■接收井-------亲避方向

图4-1-1金金区间施工总体筹划图

4.1.2区间隧道总体施工方案

1、盾构机选型及人材机准备：本工程拟投入两台复合土压平衡式盾构，其中右线使

用海瑞克S812号土压平衡式盾构机，左线使用铁建DZ377号土压平衡式盾构机。

2、盾构隧道管片及防水材料：采用装配式钢筋混凝土管片衬砌，管片外径6200mm,

内径5500mm,厚350mm,环宽1.2m,为“3+2+1”型（3块标准块、2块邻接块和1块封顶

块），拼装时采用错缝拼装、弯曲螺栓连接。管片接缝采用三元乙丙橡胶+遇水膨胀橡胶

复合式止水条止水。管片与土体之间的环形间隙采用水泥砂浆同步注浆回填。

图4-1-2金金区间管片样板图

2、盾构配套设施：盾构隧道水平运输采用38Kg/m钢轨铺设单线、45T变频电机车牵

引重载编组列车运输，隧道盾构每掘进一环，由1列编组列车完成材料和磴土的水平运输,

由1台50T龙门吊翻卸渣土，1台16T门吊吊运材料。

16

福州地铁5号线土建2标1工区金环路站〜金山站盾构区间实施性施工组织设计

中国电建

POWERCHINA

45T电我机车土运输车10m3砂桌箪车

15T曹片踹车

图4-1-3盾构配套机车样板图

3、盾构端头加固：盾构始发端头采用三轴搅拌桩+旋喷桩加固地层，加固范围10m（长）

X12m（宽）X16m（高），加固后土体的抗压强度qu20.8MPa,土体加固要求在盾构到达

一个月前完成。

4、盾构掘进：盾构机通过始发条件验收后，进行区间盾构始发掘进，掘进完成出洞

时，采