青岛地铁1号线TBM施工组织设计

青岛地铁1号线团岛至火车站区间

TBM施工组织设计

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青岛地铁1号线Ml团岛至火车站区间

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目录

第1章编制说明...............................................9

1.1编制依据...............................................9

1.1.1施工图及施工合同...................................9

1.1.2主要规范规程.......................................9

1.1.3质量保证手册、程序文件及项目管理手册及项目策划书....10

1.1.4其他依据.........................................10

1.2编制原则..............................................11

1.3章节、图、表编目说明.................................11

第2章工程概况...............................................12

2.1工程简介.............................................13

2.1.1TBM施工简介....................................13

2.1.2TBM区间工程特点................................13

2.2分部分项工程划分.....................................13

2.3区间工程数量........................................24

2.4水文地质.............................................25

第3章施工资源配备...........................................25

3.1掘进设备的选型.......................................25

3.1.1本区间施工条件...................................26

3.1.2掘进设备选择.....................................26

3.1.3TBM到场时间及运输...............................28

3.2人力资源配备........................................29

3.2.1TBM工区组织架构..................................29

3.2.2节日劳动力安排...................................32

3.3主要材料计划.........................................33

3.3.1主要材料需求计划说明.............................33

3.3.2主要材料现场使用管理.............................33

3.4主要施工机械设备计划.................................34

3.4.1机械、设备配置原则..............................34

3.4.2主要机械设备需求计划............................34

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第4章施工总体筹划.........................................37

4.1区间施工进度安排......................................37

4.2区间施工工序安排......................................37

4.3区间施工场地布置......................................38

第5章TBM辅助设施施工.......................................33

5.1现场准备.............................................40

5.1.1场地布置..........................................40

5.1.2场地硬化..........................................41

5.2测量工作.............................................42

5.3步进弧形导台、焊接坑施工..............................43

5.4龙门吊基础............................................45

5.5钢板铺设.............................................47

5.6龙门吊安装............................................47

5.6.1双梁门式起重机安装施工工艺流程....................48

5.6.2起重机安装前准备工作..............................50

5.6.3起重机安装........................................50

5.6.4起重机安装负荷试验................................55

5.6.5起重机安装竣工交验................................56

5.7豆砾石斗安装.........................................56

5.8砂浆站安装............................................57

5.9TBM施工配套风水电接入................................58

5.9.1TBM供配电........................................58

5.9.2TBM供排水........................................59

5.10TBM通风............................................59

5.11集土坑施工...........................................60

5.12始发基座的安装.......................................63

5.13台车轨道、运输机车轨道架设..........................64

5.14井下积水坑沉淀池...................................64

第6章TBM吊装、组装、平移、纵移、调试....................66

6.1TBM吊装施工部署....................................66

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6.1.1TBM竖井吊装流程.................................66

6.1.2设备计划.........................................67

6.1.3劳动力计划.......................................68

6.1.4施工方法的选择...................................69

6.1.5吊装工艺流程.....................................69

6.1.6吊装施工准备.....................................70

6.2TBM吊装及平移.......................................76

6.2.1TBM主机吊装及平移...............................76

6.2.2后配套的第一次组装...............................82

6.2.3TBM整机前移......................................83

6.2.4后配套的第二次组装...............................82

6.2.5首环管片固定架的安装.............................83

6.3质量措施............................................83

6.4安全措施............................................85

6.4.1施工过程安全措施.................................86

6.4.2吊车作业注意事项.................................86

6.5监测监控............................................87

6.5.1监控措施........................................87

6.5.2监测措施........................................88

第7章TBM始发施工...........................................91

7.1始发阶段推力计算....................................89

7.2TBM始发工作流程....................................90

7.3TBM始发注意事项....................................96

7.4始发掘进的井下运输..................................97

7.4.1管片运输........................................99

7.4.2轨道及轨枕......................................99

7.4.3浆液运输........................................99

7.4.4豆砾石运输......................................99

7.4.5出渣土运输......................................99

7.5始发阶段掘进的控制管理.............................100

7.5.1掘进参数的确定..................................100

7.5.2掘进参数的优化..................................101

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7.6始发阶段掘进时注意事项.............................101

第8章TBM正常掘进施工.....................................102

8.1TBM正常掘进作业工序流程及操作控制程序..............102

8.2掘进过程中姿态控制..................................103

8.2.1TBM掘进方向控制...............................104

8.3管片拼装...........................................105

8.3.1管片吊装运输..................................105

8.3.2管片拼装步骤及安全技术措施.....................107

8.3.3隧道管片修补...................................109

8.3.4管片拼装质量控制...............................109

8.3.5管片拼装质量控制措施...........................110

8.4豆砾石回填与灌浆...................................111

8.4.1豆砾石回填与灌浆的目的.........................111

8.4.2豆砾石回填.....................................111

8.4.3灌浆...........................................111

8.5隧道通风、给水、排水、泥浆、照明、通讯、通行.......113

8.5.1隧道通风.......................................117

8.5.2隧道给、排水...................................119

8.5.3隧道照明.......................................120

8.5.4隧道通讯.......................................120

8.6正常掘进时注意事项.................................121

第9章TBM达到施工..........................................122

9.1TBM到达施工流程...................................122

9.2TBM到达的准备工作..................................123

9.2.1TBM机定位及接收洞门位置复核测量................120

9.2.2接收基座的安装.................................120

9.2.3洞门帘布安装..................................121

9.3TBM到达施工.......................................121

9.4TBM到达施工注意事项...............................123

第10章TBM解体、转运......................................124

10.1.1TBM拆卸总体思路..............................124

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10.1.2拆卸原则......................................124

10.1.3拆卸顺序......................................124

10.L4拆卸工作注意事项..............................125

10.2TBM转场运输........................................125

第11章联络通施工...........................错误！未定义书签。

IL1联络通道工程概况....................................126

11.2联络通道施工步骤及方法.............................126

11.2.1联络通道降水..................................126

11.2.2联络通道加固.................................126

11.2.3TBM隧道止水加固...............................127

11.2.4通道口管片的拆除.............................128

11.2.5通道及泵房施工................................128

第12章隧道防水.............................错误！未定义书签。

12.1管片自防水.........................................129

12.2管片接缝的防水.....................................130

12.3嵌缝密封防水.......................................132

12.4接缝螺栓孔防水.....................................133

12.5吊装孔的防水措施..................................134

12.6管片与地层空隙防水措施.............................134

12.7接口部位防水.......................................134

第13章施工测量与监测......................................135

13.1施工测量...........................................135

13.1.1编制依据.....................................135

13.1.2测量准备.....................................135

13.1.3控制测量.....................................135

13.1.4施工测量.....................................137

13.1.5联系测量.....................................137

13.1.6洞内施工测量.................................138

13.1.7工程自动测量系统.............................139

13.1.8贯通误差测量.................................140

13.1.9人员组织及设备配置...........................140

13.1.10质量控制....................................141

13.2监测方案设计.......................................142

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13.2.1监测组织机构................................143

13.2.2设计原则...................................143

13.2.3测点布设原则...............................143

13.2.4TBM法隧道施工监测..........................144

第14章质量保证体系........................错误！未定义书签。

14.1质量方针..........................................157

14.2质量目标..........................................155

14.3质量管理体系......................................155

14.3.1建立项目质量管理体系........................155

14.3.2质量职责分配................................156

14.3.3资源管理....................................159

14.4成品保护措施......................................162

第15章安全生产保证体系及措施..............错误！未定义书签。

15.1安全生产目标及保证体系............................164

15.1.1安全生产目标................................164

15.1.2安全管理机构及安全监控网络..................164

15.1.3建立健全项目部安全保证体系..................165

15.1.4落实安全生产责任制..........................169

15.1.5安全生产管理制度............................180

15.2安全施工保证措施..................................191

15.2.1施工现场安全措施.............................191

15.2.2施工机械安全控制措施.........................194

15.2.3土方吊装安全措施.............................195

15.2.4垂直运输作业安全保证措施.....................196

15.3危险分析及应急编组................................197

15.3.1突发事故等级划分............................197

15.3.2应急救援编组................................200

第16章文明施工、环境保护体系及措施.........................202

16.1文明施工、环境保护目标............................202

16.2文明施工保证体系..................................203

16.2.1管理体系....................................203

16.2.2组织机构....................................203

16.3建立健全工地文明施工管理制度......................204

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16.4文明施工措施......................................205

16.4.1工地围挡....................................205

16.4.2工地标牌....................................206

16.4.3临时设施....................................206

16.4.4临时给、排水................................206

16.4.5临时用电....................................207

16.4.6现场材料堆放................................207

16.4.7道路场地....................................207

16.4.8现场卫生管理................................207

16.5环境保护工作的内容及指标要求.....................208

16.5.1环境保护工作的内容...........................208

16.5.2环境保护工作指标要求.........................210

16.6建立环境保护责任体系...............................211

16.7主要环境影响的控制保证措施........................212

16.7.1防噪声扰民控制措施..........................212

16.7.2防振动扰民控制措施..........................214

16.7.3城市生态....................................215

16.7.4水污染......................................216

16.7.5大气污染....................................217

16.7.6固体废弃物管理措施..........................218

16.7.7防遗洒措施..................................219

第17章消防、保卫、健康体系及措施...........................219

17.1消防、保卫、健康保证体系..........................219

17.2消防工作重点及措施................................221

17.3保卫工作重点及措施................................223

17.4健康管理重点及措施................................224

第18章施工技术保证措施....................错误！未定义书签。

18.1技术管理机构及人员的保证..........................229

18.1.1建立技术管理体系.............................229

18.1.2配足、配强技术人员...........................230

18.2施工技术管理措施..................................230

18.2.1图纸会审制度................................230

18.2.2技术交底制度................................231

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18.2.3施工测量保证措施.............................231

18.2.4施工技术文件、资料管理.......................232

18.2.5技术保证措施................................232

18.3加大科研投入，开展技术攻关.........................234

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第1章编制说明

1.1编制依据

1.1.1施工图及施工合同

1、青岛地铁1号线Ml（团岛至火车站区间）工程施工图

2、青岛地铁1号线Ml（团岛至火车站区间）合同段岩土工程勘察报

告

1.1.2主要规范规程

序号标准名称

1GB50052-2009供配电系统设计规范

2GB50054-95低压配电设计规范

3GB50055-93通用用电设备配电设计规范

4GB50068-2001建筑结构可靠度设计统一标准

5GB50278-2010起重设备安装工程施工及验收规范

6GB50119-2003混凝土外加剂应用技术规范

7GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范

8GB50108-2008地下工程防水技术规范

9GB50157-2003地铁设计规范

10GB50164-2011混凝土质量控制标准

11GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范

12GB50208-2011地下防水工程质量验收规范

13GB50209-2010建筑地面工程施工质量验收规范

14GB50210-2001建筑装饰装修工程质量验收规范

15GB50268-2008给水排水管道工程施工及验收规范

16GB50299-1999地下铁道工程施工及验收规范

17GB50307-1999地下铁道、轻轨交通岩土工程助察规范

18GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范

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19JGJ18-2003钢筋焊接及验收规程

20JGJ/T10-95混凝土泵送施工技术规程

21GB/T50326-2006建设规程项目管理规范

22GB/T50344-2004建筑结构检测技术标准

DBJ01-80-2003

23建筑工程施工技术管理规程

J10336-2004

DBJ01-82-2005

24混凝土结构工程后施工质量验收规程

J10545-2005

DBJ01-83-2003建设工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及

25

J10337-2004保卫消防标准

26DBJ01-96-2004地铁暗挖隧道注浆施工技术规程

DB11/489-2007

27建筑基坑支护技术规程

J10944-2007

DB11/581-2008

28轨道交通地工程防水技术规程

JI1175-2008F

1.1.3质量保证手册、程序文件及项目管理手册及项目策划书

名称

中铁二十二局集团项目质量管理手册

中铁二十二局集团公司《质量环境职'也健康安全管理手册》及相关程序文件

中铁二十二局集团有限公司项目管理手册

1.1.4其他依据

1、建设单位可提供的施工用地，临时房屋、水、电等条件及施工现场

的具体情况；

2、团岛至火车站区间现场踏勘及调查所取得的第一手资料；

3、我单位现有的技术水平，施工管理水平和机械设备配套能力以及在

市政工程施工中已经积累的宝贵经验和教训；

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4、国家现行的其他有关法律法规、行业规范、行业标准及青岛市现行

的有关文件、规定；

5、我公司投入本工程的技术力量、管理机构、机械设备、财务实力；

6、相关的人、材、机定额；

7、为确保本工程保质、保量、按期完工，需要业主、监理、设计、质

量监督单位、本工程相关的市各个主管部门的大力支持和帮助，以及相邻

兄弟单位的密切协商与配合。

1.2编制原则

1、严格执行国家和青岛市有关工程建设的各项方针、政策、规定和要

求；

2、遵守、执行合同各条款的具体要求，确保实现业主要求的工期、质

量、安全、环境保护、文明施工和职业健康等各方面的工程目标；

3、在认真、全面理解设计文件的基础上，结合工程情况，应用新技术

成果，使施工组织设计具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点；

4、充分研究现场施工环境，妥善处理施工组织与周边接口问题，周密

安排交通疏导和管线保护，使施工对周边环境的影响最小化。

1.3章节、图、表编目说明

考虑到本册内容较多，以章节连续编号，即以章、节进行统一编号，

如1.1表示第一章第一节，2.1表示第二章第一节。

图表按章分别编号：表的编号形式为：表x-y,x表示该表所在章，y

表示该表在该章的顺序号，如表2-3表示第二章中第3张表；图的编号形

式为：图x-y,含义与表相同。

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第2章工程概况

2.1工程简介

青岛地铁1号线一期Ml工区从小里程向大里程掘进依次为：团岛〜贵

州路站区间、贵州路站、贵州路站〜西镇站区间、西镇站、西镇站〜青岛

站区间、青岛站。其中团岛〜贵州路站〜西镇站〜轨排井区段为TBM区间,

单线总长2424m；轨排井〜青岛站区间为矿山法区间，125m；贵州路站为

明暗挖结合车站，146.8m；西镇站为暗挖车站，194m；青岛站为既有站，

202m；站后区间改造，39.5m。

该段拟采用2台DSUC型双护盾,TBM（直径6.30m）施工，从过海段起

点附近团岛左线先始发（K30+324.77）,等左线掘进100后，右线再始发。

TBM区间隧道洞身除西镇站到青岛站区间部分穿越中等风化至强风化花岗

岩外，其他区间隧道洞身范围主要位于中风化〜微风化地层中。区间地势

起伏较大，TBM的整个施工区段将穿越6条断层破碎带，团岛〜贵州路站区

间2条，贵州路站4条。

团岛竖井口尺寸为15X8m,竖井深度为53m,到轨面深度为50.55米;

团岛始发竖井平面如图2T所示：

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图2-1团岛始发竖井平面图

2.2地质概况

2.2.1工程地质条件

1、团岛团岛〜贵州路站区间

拟建场地主要位于剥蚀残丘区，地形较为起伏，地面高程8〜30m,沿

线房屋林立，地面条件复杂。

本区间地铁线路沿线揭露的基岩主要为中生代燕山晚期（丫53）花岗

岩、花岗斑岩（丫兀53）、煌斑岩（x53）。具体如下表2T所示:

岩层编号地质时代岩层名称岩体结构类型岩体地质类型

?53

上强风化花岗岩上亚带散体状结构强风化带

3

下Vs强风化花岗岩下亚带散体状结构强风化带

V53中风化花岗岩镶嵌碎裂状结构中风化带

V53微风化花岗岩块状〜整体状结构微风化带

V53

2-2花岗岩（砂土状碎裂状）构造动力成因碎裂状结构构造岩

3

2-2Vs花岗岩（块状碎裂岩）构造动力成因碎裂状结构构造岩

3

2-3V5微风化花岗岩（碎裂状）构造动力成因碎裂状结构构造岩

3

3Vn5中风化花岗斑岩镶嵌碎裂状结构中风化带

3

3Vn5微风化花岗斑岩块状〜整体状结构微风化带

X?

1强风化煌斑岩散体状结构强风化带

表1-1岩层划分一览表

区间洞身主要位于⑱层，根据岩石试验结果，其饱和单轴抗压强度

Rc=40.36~112MPa,属较硬〜坚硬岩，岩体完整程度为较完整〜完整。根

据《工程岩体分级标准》（GB50218-94）公式，综合判定该层岩体基本质

量等级为II〜III级。

根据钻孔揭示，本段基岩为中生代燕山晚期（丫53）侵入岩，主要为

花岗岩，局部夹有花岗斑岩岩脉。节理裂隙受区域性断裂构造控制，通过

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钻孔岩芯揭示，节理结构面一般较平直，紧闭〜闭合，少量微张但多有充

填物，多为高角度节理，倾角一般为60°〜85°。

上述破碎带（断裂、断层、节理、裂隙）对地铁工程的影响主要表现

于岩体节理裂隙发育，岩体破碎，形成相对不均匀的岩石地基和隧道围岩

稳定性较差的岩体。节理空间分布上一般在断裂带两侧比较发育，常形成

节理密集带，地下水相对较丰富。

2、贵州路站〜西镇站区间

拟建场地主要位于剥蚀残丘区，地形较为起伏，地面高程8〜30m,沿

线房屋林立，地面条件复杂。

本区间地铁线路沿线揭露的基岩主要为中生代燕山晚期（丫53）花岗

岩、花岗斑岩（丫兀53）、煌斑岩（x53）。具体如下表2-2所示：

岩层编号地质时代岩层名称岩体结构类型岩体地质类型

3

上V5强风化花岗岩上亚带散体状结构强风化带

3

下V5强风化花岗岩下亚带散体状结构强风化带

Ys3中风化花岗岩镶嵌碎裂状结构中风化带

?53微风化花岗岩块状〜整体状结构微风化带

3

2-2V5花岗岩（砂土状碎裂状）构造动力成因碎裂状结构构造岩

3

2-2V5花岗岩（块状碎裂岩）构造动力成因碎裂状结构构造岩

3

2-3V5微风化花岗岩（碎裂状）构造动力成因碎裂状结构构造岩

3*中风化花岗斑岩镶嵌碎裂状结构中风化带

3丫卮微风化花岗斑岩块状〜整体状结构微风化带

3

1X5强风化煌斑岩散体状结构强风化带

表2-2岩层划分一览表

区间洞身主要位于⑱层，根据岩石试验结果，其饱和单轴抗压强度

Rc=30.26-85.07MPa,属较硬〜坚硬岩，岩体完整程度为较完整〜完整。

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根据《工程岩体分级标准》(GB50218-94)公式，综合判定该层岩体基本

质量等级为H〜III级。具体如下表2-3所示：

岩体完岩石基基本

岩体弹性岩石弹性岩石单轴饱

整性指岩体完岩石坚本质量质量

孔号纵波波速纵波波速和抗压强度

数整程度硬程度等级级别

Vpm(m/s)v(m/s)Rc(MPa)

prKvBQ

M1Z2-TGX-02483153030.83完整35.81较硬岩404.9III

M1Z3-TGX-04454952210.76完整40.33较硬岩400.8III

M1Z3-TGX-04473159310.64较完整36.14较硬岩357.5III

M1Z3-TGX-04510255910.83完整54.93较硬岩463.0II

M1Z3-TGX-07526361430.73较完整69.43坚硬岩481.8n

M1Z3-TGX-07520960000.75完整61.25坚硬岩462.2ii

M1Z3-TGX-07531961250.75完整50.33较硬岩429.5in

M1Z3-TGX-07471756250.70较完整85.07坚硬岩521.0n

M1Z3-TGX-10505156450.80完整66.22坚硬岩488.8II

M1Z3-TGX-10471753030.79完整30.26较硬岩378.6ni

M1