北京地铁16号线工程土建施工09协议段技术交底

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技术交底书

1310

项目名称北京地铁16号线工程土建施工09协议段第1页

交底编号DGSG-III-0017共2页

工程名称北京地铁16号线工程土建施工09协议段西苑站〜万泉河桥站区间

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施工部位右线盾构停机安全技术交底

交底日期2023年4月6日

技术交底内容:

一、工程概况

西苑站〜万泉河桥站区间（简徐西〜万区间）隧道采用盾构法施工，盾构区间从西苑站南端始发，穿越中间

风步,抵达万泉河桥站。盾构区间沿万泉河路向南依次穿越西苑桥柱基、地铁4号线区间隧道、西苑医院南侧天

桥、海淀乡地块办公楼群，垂直穿越新建宫门路后下穿地下一层海淀安全馆构造，转弯向东穿越海淀公园及其人

造湖，在北四环路万泉河立交桥区亩北侧抵达万泉河桥站。

西〜万区间为双线盾构区间。左线设计里程为BK19+694.200〜BK21+323.007,右线设计里程为BK19+694.200〜

BK21+346.514.左、右线各设置长链一处，即：左线在里程K20+694.004处设置一长链，长74.004m,右线在里程

K20+675.338处设置一长徒，长55.338m。左线设计范围全长1702.811m,右线设计范围全长1707.652m。区间设

两座联络通道，其中一座联络通道兼泵房，在里程左BK20+922.394处设区间风井。区间线路呈“片型坡，覆土

在18.9〜25.5m之间，线路最大坡度25%。，最小平面曲线半径为333.5m。

西〜万区间盾构停机范围内地层为：粉质粘土素填土①层、杂填土①1层、粉质粘土②1层、粉细砂②3层、

卵石②5层、粉土③层、粉质粘土③1层、粉质粘土⑥层、粘土⑨1层、粉土@2层、细中砂⑥3层、卵石⑦层、粉

质粘土⑧层、粘土⑧1层、粉土⑧2层、粉细砂⑧3层，停机位置盾构机重要位于卵石⑦层及粉质粘土⑥层。

盾构停机位置设计平面曲线为直线。盾构停机位置设计纵面坡度为25%。下坡。

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票排吧五三百

钻孔灌注桩，中

800@800,三排,

切口环里程

梅花形布置

19+802.800

0

图1-2右线盾构机停机加固位置示意图

2.2.2水文地质

二、停机位置

根据目前现场实际状况盾构机停机位置地面为项目部围墙旁边进出场遒路，最终确定为第85环完毕拼装，刀盘切

口里程为右BK19+802.800,停机范围为盾构机前后里程为：前点：右BK19+803.830；后点：右BK19+793.881。停

机位置、地表建筑物状况及加固区见停机位置及加固位置示意图。

二、停机姿态

停机时盾构机垂直趋向比掘进时高2mm/m,以预留一部分停机期间盾构机沉降量。即盾构机停机时水平姿态：前点、

后点（±10mm）；垂直姿态：前点（-20至-25mm）、后点（-25至-30mm）。

四、停机位置上方地面及建构筑物沉降监测

对停机位置地面监测点进行加密（前后30m范围），并2次/天对监测点进行测量，监测数据及时反馈于值班领导、

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及有关人员。规定：切口前方3nl间距2m左右布设3个监测点，盾构机尾部3m间距2m左右布设3个监测点。盾

构机两侧3m处个布设2个监测点。停机期间监测频率2次/天。

五、停机期间盾尾附近管片姿杰监测

停机期间对盾尾附近30环管片进行管片测量，频率1次/天，数据及时上报有关人员。

六、盾构机姿态测量

停机期间每天使用盾构自身测量系统对盾构机姿态进行实测和记录，测量频率2次/夭。周期3天对测站及后

视进行一次夏测。数据及时上报有关人员。

七、注浆系统清理

（1）盾构机停机时，及时对浆车、浆罐、注浆管与拌合站搅拌机进行彻底清理，保证恢复掘迸时注浆系统日勺

正常使用。在停机前用同步注浆机注入膨润土润滑管道，保证注浆管路畅通。

（2）盾构停机时对盾尾后方注入适量膨润土，以防止同步注浆浆液粘连盾构机尾部。

（3）盾构停机时在盾尾后方两环位置进行封环注浆（提议注入聚氨酯），防止同步注浆浆液流窜。

八、设备保养

对盾构机及其后配套设备运用停机时间进行清理维护保养，对故障设备进行及时检修。

九、停机期间土仓压力保持

（1）盾构机停机期间向土仓内注入高压膨润土.并启用盾构停机保压装置。卜部土仓压力控制在0.2mpa左

右"o

（2）对停机时土仓压力下降，由值班盾构机司机掘进2cm〜5cm以进行压力保持。如土仓压力持续性下降，

向土仓内注入高压膨润土进行保压。

十、停机期间盾壳保护

为防止盾构机停机期间浆液或土体将盾体包裹，在停机期间间歇向盾体径向孔处注入膨润土，防止下次掘进

时导致盾构机卡死、推力过大。在停机期间，为保证盾尾油脂管路及尾刷处油脂的饱满度，应间歇性对盾尾油脂

进行注入。

十一、盾构机的检查、维护保养

除对盾构机进行常规平常保养外，对齿轮油泄露箱与黄油泄露箱进行彻底检查清理。对主轴承手动润滑部分

与较接密封润滑部分进行足量加入。对电气系统电柜、电箱等进行除尘、除湿工作。对液压系统传动部分进行磨

损检查，对油路接口进行渗漏点检查。保证设备完好率。

十二、盾构停机值班制度

（1）盾构机停机期间应严格执行值班制度，保证信息的及时反馈。若地面沉降靠近预警值，及时采用二次注

浆等措施补充。

（2）盾构机停机期间每天指派专人对停机位置的地面进行巡视。

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(3)停机期间，应严格执行24小时盾构机司机值班制度，盾构机操作室内必须一直有管理人员值班。

十三、文明施工

盾构机停机时对台车及各系统设备进行打扫清理与隧道内文明施工。

二、施工现实状况及土体加固

本次盾构常压修复主驱动外密封前需对盾构机所处位置前方地面进行预加固处理，本区间盾构停机位置为：

右线：里程右BK19+802.800处，加固体距离刀盘前方8.3m。右线：里程右BK19+811.100处，进入加固区，范围

为盾构机前后里程为：前点：右BK19+812.130；后点：右BK19+802.181。

土体加固完毕后盾构机刀盘完全进入土体加固内，开始进行开仓修复主驱动外密封作业。

土体加固采用在地面施工钻孔灌注桩及打设降水井日勺方式进行土体加固，其中前两排班为素柩，最终一排桩

局部施做玻璃纤维筋，即在隧道范国内上下各3m为玻璃纤维筋段(包括隧道范围)，其中钻孔桩直径800mm,C20

水下混凝土，桩间采用桩与桩密贴的方式打设。

本次土体加固采用直径800nmi@800mm的钻孔灌注桩，在地面需施做三排合计37根桩，班长为：31m。在钻孔

灌注桩周围需施做4口降水井，根据现场施工状况井距最小距离为8m,每口降水井日勺深度为：33m。为确定降水期

间降水状况，在降水井之间增设一口观测井。

图1-3右线盾构机停机加固桩位平面布置示意图

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图1-4第三排桩玻璃纤维筋位置示意图

01-5右线盾构机停机加固桩位剖面示意图

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三、盾构刀盘进入加固区

本次盾构主驱动外密封修复总体方案为：①停机位置处地面加固处理；②盾构刀盘掘进至加固区内；③盾构

开仓作业；④修复盾构主驱动外密封。

盾构开仓前需对盾构机前方土体进行加固处理，土体加固完毕后盾构刀盘进入加固体内方可进行开仓作业。

即：在地面打设三排直径800mm密贴的钻孔灌注桩（素桩），桩周围施做三口降水井。当地面加固完毕后盾构机

刀盘完全进入加固体内1.6m（剩余0.8m）后，盾构停机进行开仓作业。

图1-6盾构机进加固区平面示意图

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图「7盾构机进加固区剖面示意图

一.开仓前准备工作

1.开仓准备工作

（1）检查土仓壁、人闸上的球阀及闸阀，对堵塞球阀进行疏通，保证可以正常使用；

（2）检查地下水位状况；

（3）对通风系统和盾构机泡沫系统、膨润土系统进行检查，保证可以正常使用；

（4）对进仓的操作人员进行修复主驱动外密封前日勺技术交底，安全交底；

（5）准备更换的主驱动外密封及其施工用品；

（6）准备好开仓作业工具、洞内水电、洞内外通风、气体检测仪器、压排风机具、防爆灯具;

（7）材料清单对更换主驱动外密封过程中所用的物资、应急物资进行检查险收。

2.盾构停机处加固状况判断

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（1）当刀盘进入加固濯注桩时，搜集推进参数，进行记录分析3停机点加固效果分析（推力、扭矩、速度）；

（2）进行渣土取样，观测渣土颗粒进行分析及出渣温度与否变化；

（3）进行合适的欠压推进，对比出土量的变化，地面沉降的变化；

（4）刀盘进入停机点清仓时，观测土压与否一直减小，有无异常波动；

（5）通过人仓板上日勺球阀，运用直径10mm日勺钢筋插入土层，判断学子面土体稳定状况；

<6）清仓完毕后，停机2-3小时，观测上压与否变化。

（7）通过人仓板上的球阀从上到下依次打开，初步鉴定开仓点地下水状况

二、土压及出土控制

盾构机刀盘抵达预定停机位置后，停止转动刀盘，启动螺旋输送机，将土仓内渣土输出，直到土体下降到螺

旋输送机出不了渣土为止。通过盾体上日勺入仓通道检查刀盘掌子面的稳定性，出渣完毕并满足更换密封的空间规

定后，停止出渣。

U)盾构刀盘抵达停机位置，启动螺旋输送机，将土仓内渣土输出约1/3(llm3)o启动入仓闸门观测刀盘掌

子面与否稳定及与否有明显水流。

图1-8第一次出土曾示意图

：2)继续转动螺旋输送机直至将土仓内渣土出完，出渣过程中土建工程师观测刀盘掌子面与否稳定、与否有明

显水流，若出现掌子面不稳定状况应及时告知盾构司机停止出土，待加固完毕不稳定处后方可继续出土。

在推进至围护桩5m时，应控制速度，速度控制在20-25mm/min,如速度过快，轻易导致刀盘卡住，切削的钢

筋混凝土将进入螺旋输送机，也轻易导致螺旋机卡住，使其无法正常运转。当盾构机靠近桩时，再次放慢推进速

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度，应控制在10-15mm/min减少磨粒对桩基础的影响。

三、盾构机姿态

盾构机在磨桩时存在左右土体软硬不均匀，为防止偏头即盾构机水平姿态：前点、后点；垂直姿

态：前点(-20至-25mm)、后点(-25至-30mm)。

四、推力及刀盘扭矩控制

盾构机磨桩时推力控制在1000kn-1200kn,刀盘扭矩控制1800-2500kn.m,扭矩波动控制在lOOkn.m以内。

五、同步注浆

盾构刀盘抵达预定位置后，为防止盾构机后方地下水进入刀盘，在拖出盾尾第五环和第十环住置进行止水封

环江浆(双液浆)，做2道环箍，并通过盾构机径向孔向盾体外侧注聚氨酯，做1道环箍，制止水通道进入学子

面，

导致无法开仓。注浆完毕后，打开拖出盾尾的管片吊装孔，检查水通道与否完全堵塞，确认后方可进行。

六、压气通风

运用盾构机人仓保压系统为排气管路，排气管出口设置在6号台车处。运用泡沫系统管路，通过刀盘上的泡

沫孔，向土仓内送风，同步打开原保压系统管路阀门，将压出气体排至预定区域。土仓内气体通过洞内压入的新

鲜空气进行稀释，并随洞内空气排出洞外。

刀

盘

上

泡

沫

注

入

孔

6号台车后

掌上面

图3-8盾构机压气通风示意图

七、气体检测

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使用气体检测仪面朝人仓板上的球阀，打开球阀，对土仓内气体进行检测，气体检测合格后方可进行施工，并按

照规定做好记录。检测原则参照下表：

气体检测原则表表3-1

七、气体种类八、容许最高浓度九、原则限量

十、氧气H-一、19.5%"23%十二、220

十三、CH4十四、不超过1%十五、＜0.75

十六、C02十七、9000mg/m3十八、W0.5

十九、CO二十、不超过0.0024与二H"-、＜30

二十二、氮氧化物二十三、5mg/m3二十四、〈5

二十五、S02二十六、5mg/m3二十七、＜0.0005

二十八、H2s二十九、10mg/m3三十、＜0.00066

三十一、NH3三十二、30mg/m3三十三、＜0.064

八、开仓作业

1、打开仓门

2、打开仓门时，先松开仓门所有螺丝的2〜3丝牙，观测有无泥水从门缝渗透入闸，无渗漏泥水方可打开仓

门。

3、若有水渗透，可采用如下措施；

4、（1）通过土仓壁上低于仓门日勺球阀，把水导出盾体外，再通过水泵抽出隧道；

（2）观测门缝渗水状况，判断液面与否下降；

（3）若液面下降，等降到仓门如下，打开仓门，使用水泵抽水；若液面不下降，阐明学子面含水量大（砂

卵石地层含水量大时稳定性差），稳定性差，盾构开仓期间地面打设的降水井要一直进行降水作业，不得中断。

八、开仓作业时仓内通风

1、土仓内通风和气体检测

仓门打开后，气体检测人员携带气体检测仪器和防爆手电，对仓门附近空气进行检测，并初步判断地层状况,

确认安全后，方可进入土仓进行下一步检测。全面检测完毕且判断地层稳定，空气质量合格，并经各班组队长复

核确认判断安全后，施工人员方可进仓安放安全灯具和打开通风口处仓内盖板，引入风管进行通风，开始空气循

环，同步停止泡沫系统的压风，在刀具处理过程中，必须保证通风的持续性。

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