盾构始发、掘进及到达专项施工方案2021年

编号：深圳市城市轨道交通13号线二期（北延）工程土建四工区下村站～公明北站区间盾构始发、掘进及到达专项施工方案编制：审核：审批：中国建筑一局（集团）有限公司深圳市城市轨道交通13号线二期（北延）工程土建四工区二〇二一年八月深圳市城市轨道交通13号线二期（北延）土建四工区下村站~公明北站盾构始发、掘进及到达专项施工方案工程概况工程简介下村站～公明北站区间线路出下村站后，向北下穿公明北环大道、茅洲河然后沿炮台路向北敷设，侧穿茂新五金制品（深圳）有限公司、三鼎塑胶五金制品有限公司、金科自行车厂等厂房然后进入公明北站。沿线环境为道路、河流及沿街房屋等。本区间采用盾构法施工，全长1027.259双延米。本区间盾构段左线起止里程为：ZDK40+400.600~ZDK41+407.763，长1012.357m,含长链5.194m；右线起止里程为：YDK40+400.600~YDK41+407.763，长1007.163m；线间距16.2~12m。隧道埋深10.3m～18.1m。地下线拟采用两条平行的单洞单线结构形式，线间距16.2~12m，区间最大纵坡27.225‰，最小曲线半径450m。区间在里程YDK40+847.500、ZDK40+854.571处设置1#联络通道兼废水泵房，联络通道采用矿山法施工。本区间拟采用1台复合土压平衡盾构机，由下村站大里程端头设盾构始发井始发，先掘进1条隧道，在公明北小里程端头设盾构井吊出，运回下村站后，再二次始发掘进另一条隧道。区间线路设计下公区间平面示意图管片设计情况区间所使用管片内径为5500mm，外径6200mm，厚350mm，环宽1500mm，采用楔形量为40mm的通用环，采用“3标准快+2邻接块+1封顶块”形式，错缝拼装，管片环向和纵向连接均采用M27、8.8级弯曲螺栓链接。混凝土采用C50高强抗渗混凝土，抗渗等级为P12。管片设计概况盾构隧道管片内径5500mm、外径6200mm，管片厚度350mm、环宽1.5m，管片混凝土强度采用C50P12。为满足防水构造的要求，在管片的环缝和纵缝面设有一道弹性密封垫槽及嵌缝槽；由于管片拼装的需要，每块管片中央均设有吊装孔，吊装孔兼二次补强注浆的注浆孔，内装逆止阀；盾构穿越重大风险工程处，为保证二次注浆效果，除封顶块外，每块管片增加设置2个加强注浆孔。衬砌环由1块封顶块（F）、2块邻接块（L1、L2）、3块标准块（B1、B2、B3）组成。管片为通用楔形环，楔形量为40mm，双面楔形；管片采用错缝拼装，管片连接形式采用弯螺栓连接，环缝采用16根M27螺栓，纵缝采用12根M27螺栓连接，螺栓强度等级为8.8级，管片设计参数如表1.6.1-1所示。管片设计参数项目特征衬砌环直径外径6200mm，内径5500mm衬砌环分块6块衬砌厚度350mm衬砌宽度1500mm衬砌环型式通用楔形环楔形量40mm（双面楔形）拼装方式错缝拼装接触面构造管片环缝、纵缝基础面均不设凹凸榫管片连接形式弯螺栓连接错缝拼装内弧面展开图管片结构设计截面图周边环境区间周边为市政道路、厂房和水流，地形起伏大，道路下方管线繁多，无重大管线。下公区间房屋调查情况表编号建（构）筑物名称产权人或管理单位及电话建设年代层数/高度地下层/埋深结构形式基础型式平面位置与轨道交通工程的相对关系（不含拆迁房屋）1炮台路1号19953层，29m

无框架浅基础下公左线侧穿，水平距离7m，垂直距离17m2悦昇电子有限公司19974层，12m

无框架浅基础下公左线侧穿，水平距离6m，垂直距离17m3龙胜欣实业有限公司19954层，12m

无框架浅基础下公左线侧穿，水平距离4m，垂直距离17m4华普欧电子19964层，12m

无框架浅基础下公左线侧穿，水平距离8m，垂直距离16m5炮台路7号厂房19951层，4m

无框架浅基础下公左线侧穿，水平距离5.5m，垂直距离16m6凌洋实业有限公司19983层，9m

无框架浅基础下公左线侧穿，水平距离9.5m，垂直距离14m7欣怡数控有限公司19963层，6m

无框架浅基础下公左线侧穿，水平距离10m，垂直距离12m8第一工业区39号2栋20057层，21m

无框架浅基础下公左线侧穿，水平距离11m，垂直距离11m9第一工业区40栋20035层，15m

无框架浅基础下公左线侧穿，水平距离11m，垂直距离11m10第一工业区73号5栋20097层，21m

无框架浅基础下公左线侧穿，水平距离13-9m，垂直距离10m11茂新五金20053层，10m

无框架浅基础下公右线侧穿，水平距离6m-8m，垂直距离17m-18m12三鼎塑胶19954层，12m

无框架浅基础，压桩下公左线、右线先后下穿，垂直距离15m.部分压桩20m长13第一工业区47栋1号19962层，6m

无框架浅基础下公右线下穿，垂直距离12m14第一工业区48栋20103层，9m

无框架浅基础下公右线下穿，垂直距离12m15李松蓢幼儿园20073层，9m

无框架浅基础下公右线侧穿，水平距离23m-4m，垂直距离11m-9m工程特点（重难点分析及应对措施）盾构始发（1）重难点分析1）始发端位于水位线以下，盾构隧道主要位于全、强风化混合花岗岩地层中，隧道拱顶处于砂层，砂层厚度约6m，地层条件较差，施工风险较高，易发生涌砂、涌水，所以隧道防水是本工程的重点。2）盾构始发时盾构机很容易发生震动或扭动等，故如何控制盾构始发时的姿态也是本工程的难点。3）盾构始发作业会造成周围土体的扰动，且这种扰动跟施工水文地质、施工参数等有密切联系，因此及时做好监控量测工作，以更好的反馈并指导施工，是本工程的重点。（2）应对措施1）盾构始发采用钢套筒始发代替始发基座的形式，盾构机始发前，必须对现场安装后的钢套筒进行水压力试验，水压力不小于0.25MPa。2）始发掘进时应对盾构姿态进行复核；负环管片定位时，管片环面应与隧道轴线垂直。盾构始发掘进过程中应严格控制盾构的姿态和推力，并加强监测，根据监测效果调整掘进参数。3）盾构始发时认真涂抹盾尾刷油脂，不留漏洞，保证油脂密实足够；掘进时保证盾尾油脂的注入量及注入压力；在盾构掘进过程中，该范围必须保证足够的注浆量和注浆压力，避免衬背浆液不能密实的充填环形隧道空隙，尤其是隧道顶部分。4）盾构始发必须不间断慢速平稳推进，严格控制土仓压力，严禁姿态起伏过大，避免抬头、超挖，同时严禁长时间停机。5）严格控制盾构机测量精度和钢套筒安装精度，防止刀盘碰到钢套筒，并请监理单位复核。6）盾构机始发过程中，要及时测量并复核隧道中心与设计轴线的误差；如果允许，尽量不纠偏；如果需要纠偏则必须遵循“小量纠偏、多次纠偏”的原则。盾构接收（1）重难点分析1）因本工程洞门范围内围护结构采用的是玻璃纤维筋，所以出洞时可以不用洞门凿除施工。2）盾构接收过程中推力及扭矩过大会导致墙体变形，如何保证洞门与车站主体结构内衬端墙的稳定是施工的重点。3）盾构接收时，如何控制隧道轴线偏差使其满足设计要求，是本工程控制的重点。（2）应对措施1)盾构接收采用钢套筒代替接收基座的形式，并对钢套筒进行密闭性检测。2）接收时遵循“低速度、小推力、满注浆”等施工原则。3）做好应急准备，如果发生事故，应及时解决。4）盾构接收段掘进时，严格控制千斤顶推力，防止推力过大造成车站结构变形。5）在进入接收段施工前，严格复核隧道轴线，若有偏差及时进行调整，必须确保盾构进入接收段隧道轴线偏差满足设计要求。盾构下穿茅洲河（1）重难点分析区间隧道YDK40+682~+820段下穿茅洲河(洋涌河),距高河底净距约10.5m。隧道主要穿越全、强风化砂岩夹泥岩。盾构下穿茅洲河时，面临着因对地层的扰动而造成地表沉降，甚至有可能导致透水事故，造成严重的经济损失和不良社会影响，因此，安全顺利的下穿茅洲河是本工程施工的重点。（2）应对措施1）盾构在过河过程中，施工过程中要控制好土仓压力，防止河底的隆起，减小对地层的扰动。2）推进速度和姿态控制：盾构机的推进速度和姿态控制直接影响到土体沉降，因此快速、匀速地通过，掘进速度控制在15～25mm/min左右，尽量减少对土体的扰动。3）选择正确的掘进参数，加强地表沉降，并及时反馈施工。加强过程控制管理，实施信息化施工。4）在盾构通过前对盾构设备进行全面检查，特别是盾构施工易磨损的部位，及时进行更换，确保盾构机以最佳的状态通过河道。5）控制好开挖量，严禁超挖，加强监测，做好防喷涌措施。6）提高工作面渣土的止水性。通过向土仓注入脚润土或泡沫剂,改善渣土的流动性和渗透系数,防止螺旋输送机喷涌。7）提高盾尾的密封性能。通过采取多道盾尾刷防止泥土从盾尾进入隧道;向盾尾注入油脂,加强盾尾的防水性能。8）掘进时采取同步注浆和增设注浆孔管片进行二次补充注浆,充填环内空隙,使管片村砌尽早支撑地层,控制地表沉陷。9）必须做好施工监测,根据监测结果及时调整施工参数。10）下穿期间，每隔5环施作一次止水环。盾构下穿公明北环大道（1）重难点分析区间隧道YDK40+620~+682技下穿公明北环大道,下穿段隧道埋深约16.1m,地层为杂填土、淤泥、中砂、全风化砂岩夹泥岩、强凤化砂岩夹泥岩。隧道主要穿越全、强风化砂岩夹泥岩。盾构下穿道路时，如何控制地表沉降，如何实现分段掘进，减少地层扰动对道路影响，是本工程施工的重点。公明北环大道、茅洲河与区间隧道平面位置关系公明北环大道、茅洲河与区间隧道垂直位置关系（2）应对措施1)提高盾尾的密封性能。通过采取多道盾尾刷防止泥土从盾尾进入隧道;向盾尾注入油脂,加强盾尾的防水性能。2)掘进时采取同步注浆和二次补充注浆,充填环内空隙,使管片村砌尽早支撑地层,控制地表沉陷。3)为降低施工风险,该段盾构尽量在旱季掘进。4）对盾构到达公明北环大道下方前50m范围内的掘进参数及地面沉降情况进行统计分析，预测盾构机通过高速公路可能出现的沉降值，以制定盾构掘进最优参数，确定盾构机过高速公路的加固措施。5）盾构机在距离公明北环大道20m时，应停止掘进，对所有设备进行彻底的检查和维修，确保盾构机以良好的状态顺利穿过公明北环大道。6）提高同步注浆质量与管理：每环推进前，对同步注浆的浆液进行小样试验，严格控制初凝时间，每间隔5环施作一次止水环。在同步注浆过程中，合理掌握注浆压力，使注浆量、注浆流量和推进速度等施工参数形成最佳匹配。考虑盾构推进过程中纠偏，跑浆和浆体的收缩等因素，实际注浆量达到理论值的130％以上。7）推进速度和姿态控制：盾构机的推进速度和姿态控制直接影响到土体沉降，因此快速、匀速地通过公明北环大道，掘进速度控制在25～35mm/min左右，即一环的掘进时间约控制在45～60分钟，以尽量减少对土体的扰动。8）加强盾尾仓的管理：在推进过程中，因设备故障和操作失误往往引起土仓压力的波动，在每次调高土仓压力后，必须进行试推进，并安排专人观察盾尾漏浆情况，确定无漏浆后再正式调高土仓压力，进行正常掘进。9）加强对盾构掘进中的工况管理，严防由于泥饼生成和土仓的堵塞，导致在下穿作业时清洗土仓。向土仓中加入添加材料，提高渣土的流动性，保障出渣的顺畅。10）选择正确的掘进参数，加强地表沉降，并及时反馈施工。加强过程控制管理，实施信息化施工，防止开挖面失稳引起过大的地表沉降。盾构下穿、侧穿炮台路沿街房屋（1）重难点分析区间隧道YDK40+880~YDK41+430段下穿、侧穿沿街房屋。隧道下穿3栋1-3层砼结构房屋，均为天然基础，无桩基。隧道侧穿20栋砼结构1-7层房屋，最小水平净距为3.6m，部分为20m桩基础，其余基础不明。盾构下穿、侧穿炮台路沿街房屋时，易因施工不当对地层造成扰动导致地面沉降过大，对已有房屋建筑造成影响，导致结构开裂甚至破坏。炮台路沿街房屋与区间隧道平面位置关系炮台路沿街房屋与区间隧道垂直位置关系（2）应对措施1）对于隧道下穿、侧穿的房屋，对天然基础的需要预埋袖阀管并跟踪注浆，加固位置主要为基础底部；对桩基础的建筑物采用跟踪注浆。2）在盾构通过时，注意控制盾构掘进参数及注浆参数，及时盾尾注浆，适时二次注浆，并适当加大注浆量，以尽量减少超挖及对地层扰动，控制地层变形。3）在盾构施工过程中，进行系统全面的跟踪监测，实行信息化施工。4）对下穿三鼎塑胶五金制品有限公司（桩基础房屋）和金科自行车厂（砼1基础不明的房屋），下穿前拆除处理，并拔出桩基。5）提高工作面渣土的止水性。通过向土仓注入膨润土或泡沫剂，改善渣土的流动性和渗透系数，防止螺旋输送机喷涌。6）提高盾尾的密封性能。通过采取多道盾尾刷防止泥土从盾尾进入隧道；向盾尾注入油脂，加强盾尾的防水性能。7）必须做好施工监测，根据监测结果及时调整施工参数。盾构下穿电线铁塔（1）重难点分析区间左线隧道在ZCK40+900~YDK41+430段沿炮台路敷设，下穿沿街8座电线铁搭及40根电线杆。电线铁搭为10KV，推测为扩大基础。下穿段隧道埋深11~18m，洞身围岩为全、强风化砂岩夹泥岩。盾构掘进后，由于注浆不饱满及地层自稳性等因素，易造成滞后沉降风险，对铁塔造成影响，对周边居民的正常生活造成影响。电线铁塔与区间隧道平面位置关系电线铁塔与区间隧道垂直位置关系（2）应对措施在盾构施工是对铁塔基础采用袖阀管跟踪注浆加固,浆液采用水泥浆。同时为减少地面沉降,还需采取以下施工措施:1）提高掘进控制水平,及时调整盾构掘进参数,保证开挖面土体稳定。2）在穿越高压线塔施工过程中，盾构掘进速度控制在25～30mm/min，尽量保持推进速度稳定，确保盾构均衡、匀速地穿越，以减少对周边土体的扰动影响，以免对其结构产生不利影响。3）提高工作面渣土的止水性。通过向土仓注入膨润土或泡沫剂,改善渣土的流动性和渗透系数,防止螺旋输送机喷涌。4）提高盾尾的密封性能。通过采取多道盾尾刷防止泥土从盾尾进入隧道;向盾尾注入油脂,加强盾尾的防水性能。5）掘进时采取同步注浆和二次补充注浆,充填环内空隙，使管片衬砌尽早支撑地层，控制地表沉陷。6）必须做好施工监测根据监测结果及时调整施工参数。7）施工期间对电塔临时张拉,避免铁塔倾倒。8）加强地表巡查、洞内巡查，确保现场安全可控。施工总平面布置场地平面布置依据和原则根据施工筹划，需要下村站地内设置55t龙门吊1台（22.8米跨度）、20t龙门吊1台，砂浆站1座，18.55*40.58管片堆放场地一处可堆放36环管片，并设置管片活动雨棚2座，1800方渣土堆放场等临时设施以及现场办公室、材料配件仓库、各种材料堆放区域，合理安排场地内道路及排水。场布详见附件1，水泥罐基础设计及地基承载力验算和抗倾覆验算详见下公区间砂浆站安拆专项施工方案。施工用电布置（1）隧道盾构机设备本工程区间共投入盾构机1台Φ6480mm复合土压平衡盾构。铁建重工单台盾构总装机容量为2160KW，盾构机配备的变压器均为额定电压：10KV，额定容量为：2200KVA。现场配置1个10KV高压输出接驳口，供应盾构机用电。（2）现场配套施工设备盾构配套设备包括龙门吊、搅拌站、通风机、充电系统、冷却系统、机加工系统、排水系统等动力用电。配套设备用电由630KVA变压器提供。电压等级0.4KV、（50Hz），三相五线制，TN-C-S系统。施工用水布置据工程所需的用水量向供水部门申请，并按供水部门许可的位置，接驳至现场，装水表后，分别接入施工现场和生活用水区。各场区均采用DN150mm的给水干管，采用DN50mm作为供水支管，满足施工现场临时用水的需要。施工用水接入施工场地后的安排原则1）综合考虑到消防用水要求，以DN150主供水管进入各施工场地，管路每50m设置一三通阀门，供水管路埋深不小于1.45m。2）盾构施工用水在下村站始发端井口处设置一循环冷却水池，施工用水以DN150mm为主供水管路引至洞内，施工工作面采用DN50mm供水管供水。另根据施工要求，在施工用水压力不足时，可在适当地点增设增压泵，以满足施工要求。施工通讯布置主要管理人员配备移动电话，相关办公室均接通宽带，以便承包商对外联络及业主进行网络化管理。配备相应的设备、技术力量以满足计算机联网的要求，并按业主制定的规定进行计算机管理。施工现场配对讲机数部，供项目负责人及各作业班组联络使用。另外，盾构机操作室与监控室之间、井口上下、砂浆搅拌站、监测外业与监测室盾构机与各部室之间均接通电话；盾构机操作室与盾构机各节台车之间通过对讲机联系。隧道通风系统根据本区间隧道长度，在始发井安装SDF（1）-No.10通风机，功率为55kW*2，高压风量1000m3/min，分成低、中、高3档风量及风速。通风机以Φ1000风管将新鲜空气送入工作面。施工照明系统（1）隧道洞内采用灯带照明，灯带长度1050米，每10环一个灯带架。（2）隧道始发井洞外照明灯具一般选用照度及技术比较成熟的高压钠方灯作为光源、固定支架选用优质冷轧钢板，灯具具有较高的防水防尘等级（IP65），光源选用原则为高效、长寿命，灯选型便于维护和管理。隧道灯具安装符合图纸要求，分为盾构井端头探照灯以及盾构区间通道内的LED照明灯。编制依据编制说明为了保证下村站至公明北站区间盾构始发、掘进及到达施工，根据公司方案分级管理办法和标准化相关要求，特编写此方案，用于指导现场施工。编制依据编制依据如表1.2.1-1所示编制依据表序号类别名称编号1国家盾构法隧道施工与验收规范GB50446-2017地下铁道工程施工及验收规范GB/T50299-2018建筑地基处理技术规范JGJ79-2012建筑地基检测技术规范JGJ340-2015工程测量规范GB50026-2007地下工程防水技术规范GB50108-2016地下防水工程质量验收规范GB50208-2011城市轨道交通工程监测技术规范GB50911-2013城市轨道交通工程测量规范GB/T50308-2017混凝土结构设计规范GB50010-2010混凝土结构耐久性设计规范GB/T50476-2008钢筋焊接及验收规程JGJ18-2012建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2012建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-2014建筑施工高处作业安全技术规范JGJ46-2016城市轨道交通地下工程建设风险管理规范GB50652-2011市政工程施工安全检查标准CJJ/T275-2018建筑施工安全技术统一规范GB50870-2013钢结构设计标准(附条文说明[另册])GB50017-2017深圳市建设工程安全文明施工标准SJG46-20182招标设计文件深圳市轨道交通13号线二期工程（北延）土建四工区施工合同、施工招标及投标文件/深圳市轨道交通13号线二期工程（北延）土建四工区施工设计图纸/深圳市轨道交通13号线二期工程（北延）土建四工区已审批的施工组织设计/本工程所在地的工程地质、水文地质及沿线建（构）筑物条件，以及沿线建（构）筑物和管线的调查报告/3其他住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知建办质〔2018〕31号广东省住房和城乡建设厅关于印发房屋市政工程危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则粤建规范〔2019〕2号《深圳市建设工程安全文明施工十项标准（试行）》、《深圳市建设工程安全文明施工十项禁令》深建质安〔2017〕112号《深圳市地铁集团有限公司特殊天气建设工程施工安全管理法》深地铁〔2019〕246号危险性较大的分部分项工程安全管理规定住建部令第37号现场考察资料、有关调查资料和我单位的施工能力、及我公司从事过类似工程的施工经验/《深圳市地铁集团有限公司盾构隧道拼装前管片外观质量缺陷修复标准》（深铁建设〔2014〕091号）《深圳市地铁集团有限公司建设总部开工前提条件、首件（样板）和关键节点施工前条件验收管理办法》深地铁建总〔2018〕160号《深圳地铁建设集团有限公司盾构机准入审查管理办法（试行）》（深铁建设〔2019〕142号）《深圳地铁建设集团有限公司安全质量和文明施工管理办法》/《中建一局建设工程技术质量红线》/适用范围本方案适用于深圳市轨道交通13号线二期工程（北延）土建四工区下村站至公明北站盾构区间始发段、掘进段，接收段施工。编制原则（1）全面响应合同文件的原则认真阅读、深入领会合同文件、设计图纸，明确工程施工及设计范围、技术特点、工期、安全、质量、交通疏解及环境保护等方面的要求，全面响应合同文件。（2）贯彻均衡生产、合理分配资源的原则设置严谨的组织机构，按最优配置人员、设备的原则，认真安排施工进度，充分利用当地资源。（3）确保工程质量的原则树立质量终身负责制的观念，按公司质量管理体系的要求建立并完善本项目质量保证体系，严格过程控制，精益求精，确保本工程质量满足要求。（4）确保工期的原则优化施工方案，做好前期准备工作，加强与地方政府、业主、设计、监理及相邻标段承包商等单位的协调和配合，创建良好的内外部施工环境；选用性能优良的设备，合理配置资源，采取有效的技术措施，控制好关键工期，确保阶段性工期目标的实现，保证满足业主对节点工期的要求。（5）体现“安全第一、预防为主”的原则充分认识本工程的工程地质、水文地质、沿线交通及周边环境的特点，结合本工程施工特点，以确保工程自身安全和施工安全为前提，选择并制定先进合理的施工方案、方法及有力的安全保证措施，确保安全。（6）以人为本的原则在施工中贯彻“以人为本”的原则，做到文明施工，爱护环境；减少扰民；尽力创造良好的施工、生活环境，保证职工健康安全。（7）文明施工的原则不在围挡外安排作业、堆放杂物、临时停放机械设备，最大限度地减少对交通及周边环境的影响。同时，严格执行国家、深圳市对施工企业文明施工、环保、安全、卫生及健康等有关管理条例的要求，树立良好的企业形象和社会形象。施工计划区间施工计划下村站~公明北站区间盾构段采用一台土压平衡式盾构机掘进，先从下村站左线端头盾构始发井下井组装、始发，向公明北站方向进行左线隧道掘进，至后公明北端头左线盾构井吊出转场至下村站右线；右线盾构到达公明北站端头右线盾构井吊出离场，完成盾构段结构施工。联络通道待盾构右线隧道洞通后进场施工。区间工况筹划图施工进度计划工期计划表下村站-公明北站区间盾构施工工期开始时间完成时间盾构掘进（下公区间）450d2021年7月30日2022年10月22日下公区间左线盾构掘进226d2021年7月30日2022年3月12日盾构机吊装下井、组装、调试22d2021年7月30日2021年8月20日钢套筒密闭性检测及反力架加固9d2021年8月21日2021年8月29日盾构始发掘进ZDK40+400.6-ZDK40+500.6，100m20d2021年8月30日2021年9月18日钢套筒、负环、反力架拆除及始发井布置10d2021年9月19日2021年9月28日始发洞门环梁施工10d2021年9月29日2021年10月8日盾构正常掘进ZDK40+500.6-ZDK40+620,119.4m15d2021年10月9日2021年10月23日盾构下穿公明北环大道ZDK40+620-ZDK40+682，62m10d2021年10月24日2021年11月2日盾构下穿茅洲河ZDK40+682-ZDK40+820,138m15d2021年11月3日2021年11月17日盾构正常掘进ZDK40+820-ZDK40+880，60m10d2021年11月18日2021年11月27日盾构下穿炮台路及沿街房屋ZDK40+880-ZDK41+407.763,532.953m70d2021年11月28日2022年2月5日盾构机拆除、吊装、转运至下村站右线20d2022年2月6日2022年2月25日盾构机吊装下井、组装、调试189d2022年2月26日2022年9月2日钢套筒密闭性检测及反力架加固9d2022年2月26日2022年3月6日盾构始发掘进YDK40+400.6-YDK40+500.6，100m20d2022年3月7日2022年3月26日钢套筒、负环、反力架拆除及始发井布置10d2022年3月27日2022年4月5日始发洞门环梁施工10d2022年4月6日2022年4月15日盾构正常掘进YDK40+500.6-YDK40+620，119.4m15d2022年4月16日2022年4月30日盾构下穿公明北环大道YDK40+620-YDK40+682，62m10d2022年5月1日2022年5月10日盾构下穿茅洲河YDK40+682-YDK40+820，138m15d2022年5月11日2022年5月25日盾构正常掘进YDK40+820-YDK40+880，60m10d2022年5月26日2022年6月4日盾构下穿炮台路及沿街房屋YDK40+880-YDK41+407.763，527.763m70d2022年6月5日2022年8月13日盾构机拆除、吊装、退场10d2022年8月14日2022年8月23日左线接收洞门环梁施工10d2022年2月26日2022年3月7日右线接收洞门环梁施工10d2022年8月24日2022年9月2日联络通道施工60d2022年8月24日2022年10月22日设备计划盾构机配置本区间拟投入一台盾构机，租赁中国中铁CTE6440H—0945盾构机，具体配置详见表3.3.1-1。盾构机主要参数详见附件2：盾构机配置表序号深圳地铁编号厂家规格型号装机容量来源计划进场时间拟掘进区间拟掘进里程拟掘进地质117#中国中铁Φ6480mm1745kW租赁2021年6月下公区间左右线2060m隧道主要穿越全、强风化砂岩夹泥岩。其他设备配置盾构施工其他设备配置见表3.3.2-1区间设备配置计划序号设备型号单位数量1门式起重机55t台12门式起重机20t台13盾构配套电机车55t辆14盾构配套充电桩/台15盾构配套渣土车20m³辆46盾构配套管片车15t辆27盾构配套砂浆车8m³辆28砂浆拌合站JS1000座19轮式装载机5t辆110叉式起重机16t辆111隧道轴流风机2*55KW台112污水泵15KW台413污水泵7.5KW台414污水泵5KW台215砂浆车泥浆泵50NDL台216高压清洗机30MPa台117灰浆搅拌机180L台318冷却设备（冷却塔）MD-100台219双液注浆机SYB50/50台220立式管道泵ISG80-100（I）台2材料计划主要材料供应计划主要材料供应计划序号材料及规格单位数量备注1通用楔形型管片环1347根据需求分批进场2管片螺栓(M27)套37716每环28套3防水材料及胶水环1347与管片类型匹配进场4钢轨（43kg/m）m5976其中200m为台车轨道，掘进时循环使用，400m为始发站内使用，龙门吊轨道500m。5轨枕个2139根据需求分批进场6轨道连接板个913根据需求分批进场7循环水管DN100m6711根据需求分批进场8走道板m1370根据需求分批进场9走道板支架个1370根据需求分批进场10泡沫剂L134700根据需求分批进场11水玻璃t134.730-40Be12同步浆液m³9700配合比及材料用量详见专项施工方案13盾尾手抹油脂t5/14盾尾油脂t56/15刀盘油脂t14/16黄油t7/17液压油桶50/18通风管m1050/19高压电缆m1050/20齿轮油升2000/用量根据现场实际情况确定管片计划根据地层情况，管片设计分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型，需求计划如下表所示项目月份Ⅰ型管片Ⅱ型管片Ⅲ型管片合计左线9月5512/67510月130//11月1690612月/137/1月11720/2月8012/左线4月5512/6725月92//6月54807月/12668月9741/9月9712/注浆材料计划同步注浆配合比设计按：水泥150kg：膨润土80kg：粉煤灰360kg：砂450kg：水450kg计算。二次注浆及风险源补充注浆比例为水泥浆：水玻璃=10:1，根据工程情况，注浆材料数量见下表。注浆材料需求计划表数量单位型号备注水泥1616.4t42.5/膨润土1347t钠基膨润土/粉煤灰3232.8tII级/河砂5388m³中砂/水玻璃134.7m³//施工管理及作业人员配备分工管理组织机构为了统一指挥，确保盾构施工高效、有序地进行，项目部成立了盾构施工管理组织机构，负责对盾构施工的全面管理。组织机构详见下图：管理人员组织及职责分工盾构工区经理：负责盾构工区全面协调、管理工作；工区盾构总工：负责盾构施工技术全面管理工作。序号岗位名称姓名（人数）主要职责1盾构经理杨芳盛全面负责盾构工程管理2盾构总工张燕明负责技术及资料管理3机电经理陈锡强负责盾构区间设备管理4生产经理蒋齐成负责生产进度/质量安全管理5操作手杨芳有/王胜庚负责掘进操作及井下管理与协调6技术员宋江旭各类上报资料、内业整理7现场责任师李洪学/张凡春负责盾构施工地面管理与协调8机长朱敏负责盾构区间设备管理9机械工程师2负责盾构机维保及故障排除10电气工程师2负责盾构机维保及故障排除11测量人员4人（李回归、陈逸凡、邱延杰）测量监测12安全员1负责现场安全工作13试验员/质检员1区间质检、试验工作14物资1复杂区间施工物资设备周转15资料员1负责施工资料的收集与整理16管片监造员1对管片生产进行监管合计：23人（项目兼管4人）作业人员配置盾构施工实行两班制，白班早7：00到19：00、夜班19：00到7：00，每隔半月倒班一次。作业人员组织详见下表。盾构施工主要岗位人员配置表班组岗位每班配置两班合计盾构班组班长及盾构司机24管片拼装手12管片辅助人员24电瓶车司机24看渣工12注浆司机12接轨道水管工人36井口调度12辅助工36地面辅助龙门吊指挥及班长36龙门吊司机36叉车司机11贴管片工人13充电工11搅拌站司机11装载机司机11搅拌站辅工11杂工22维保班组机电经理/1常规设备维保工程师/1常规设备电工/2常规设备维保工/3盾构设备维保工程师/1盾构设备电工/3盾构设备维保工/3测量监测班组测量员2辅助测量4辅助监测3合计77盾构前期施工工艺技术管片生产管片生产将委托具有丰富生产管片经验和资质的广东安德建筑构件有限公司进行生产。详见管片施工相关方案。1、尽早与管片生产厂家签定合同，制定合理的管片生产计划，提早生产，确保管片储备充足。2、做好管片的原材料的进场检验。确定好混凝土配合比，并上报监理和业主。3、开工前作好管片的各项参数试验，保证提供的管片满足设计要求。4、按计划提前生产300环管片，确保管片满足盾构掘进的要求。盾构施工准备补充地质钻探1、盾构始发、到达、联络通道等加固位置。2、沿线岩土分层界线起伏变化超过5m（尤其在隧道洞身附近），补充勘察孔距应控制在5m以内。3、可能含有承压水的地段。4、需进行开挖的地段，为联络通道处施工及加固提供地质水文依据。5、过重要建筑以及构造物位置，需要特殊处理的位置。具体内容详见《下村站至公明北站区间补勘方案》。前期测量工作1、尽快和业主、监理办理测量桩点的交接。采用全站仪、水准仪等测量仪器对业主所交桩点进行复测，复测成果上报业主和施工监理审定。2、根据施工图纸的平面图将线路在地面放样出来，以便进行建筑物、管线的调查和监测点的埋设。3、做好前期的测量工作，为盾构始发做好准备。前期的测量工作主要包括建立测量控制网、联系测量、洞门精度测量、盾构机导轨测量、反力架测量等。监测点埋设与初始值取值在盾构到场前，按监测方案要求布设好前200m的监测点，并读取初始值。前期其他准备工作1、进行沿线的建筑物及地下管线的调查，并实施建筑物保护施工。2、盾构始发钢套筒、反力架、预埋件等设备材料的加工、制作。3、做好实施性的场地规划和设计，准备临建材料。4、联系好盾构碴土运输单位，主要工程及设备耗材的购买准备。5、复杂、不良地层的预处理。盾构机组装与调试详见《下村站至公明北站区间盾构组装调试专项施工方案》钢套筒始发、试掘进及到达施工工艺技术钢套筒施工工艺钢套筒施工要点盾构机吊装前，完成钢套筒底座的安装及固定，以及完成洞门过渡环和洞门引轨的焊接安装。盾构机盾体放入钢套筒后，进行盾体之间的组装。盾构机组装完成后，安装上部盖板及反力架。盾构机拼装负环，当负环顶紧反力架后，通过套筒上部加料孔填满砂并加满水封闭。切削洞门前对钢套筒进行密封试压，试验通过后即盾构机刀盘碰壁后掘削穿过连续墙。开启同步注浆，当盾构机掘进10环后，对洞门位置管片壁后进行二次补浆。盾构始发施工要点：1、为了检查钢套筒的承载能力及密封性能，回填完成后，盾构机始发前，必须对现场安装后的钢套筒进行水压力试验，水压力不小于0.25MPa；2、要严格控制盾构机测量精度和钢套筒安装精度，防止刀盘碰到钢套筒；3、在盾构机通过洞门时，掘进速度应控制在10mm/min以下，刀盘转速也不易过大，控制在1.0～1.3rad/min之间；4、盾构机掘进至正10环时，对洞门环壁后要加强补充双液注浆，做好洞门密封。钢套筒的安装及加固1、安装前准备人员准备表岗位人数备注焊工8/电工2/机修工4/司索4/机具材料准备表机具材料名称数量备注120T吊机1台/交流电焊机3台/15寸活动扳手2把/50t机械千斤顶6个/5T手拉葫芦2个/2T手拉葫芦4个/钢丝绳若干/41mm和46mm重型套筒2套/开口及梅花扳手各8个/冲击钻1把/φ18mm和φ20mm冲击钻头各2个/氧气8瓶/乙炔4瓶/割枪2套/可读力矩扳手1把/506及422J焊条15包/直径508mm钢管2根反/力架斜撑20mm厚钢板若干/10吋钢管10条/3吋球阀9个/3吋水管若干/125mmH钢若干/M16和M18膨胀螺栓若干包/加料漏斗1个/8米竹梯2把/钢套筒到达现场之后，先将各个环进行编号，按掘进方向，靠近洞门处的是第1环，依次编号1、2、3、4，然后分上下半块。钢套筒之间先打止水胶，在装密封胶条密封，如下图所示：钢套筒之间密封为保证钢套筒内侧不与钢套筒内填充物粘合及生锈，安装前需对钢套筒内部均匀涂抹脱模剂.2、安装流程钢套筒的安装较为复杂，准备工作必须做足做细，方能保证安装过程的顺利进行。钢套筒安装流程如图6.1.2-2所示。钢套筒安装总流程图3、钢套筒加固为防止盾构始发时钢套筒受盾构扭矩增大而发生偏移、转动，需对钢套筒进行水平向的加固，采用20A工字钢对钢套筒下部两侧进行加固，工字钢一端与钢套筒焊接另一端顶至车站主体结构边墙上，钢套筒加固示意图见下图。钢套筒加固示意图反力架及支撑安装反力架的安装采用盾构始发反力架安装方式，反力架紧贴钢套筒基准环。反力架由两根立柱和两根横梁以及水平支撑及斜撑组成，立柱与横梁采用高强螺栓连接，所有连接在设计时必须要求连接处强度不得低于母体强度。立柱计算高度为8200mm，上下各有两个横梁，计算跨度为5400mm，立柱和横梁水平截面长度为800mm、宽度为600mm，厚度为20mm的Q235钢板焊接成受力箱梁形式并加焊加劲板，反力架支撑采用φ508x12钢管进行支撑加固，斜向45°支撑于车站结构底板，水平方向采用φ508x12钢管支撑一端顶在反力架上，另一端顶在中板上。反力架底部设置4道支撑顶至底板结构。反力架安装示意图反力架斜撑预埋件中心点坐标钢套筒的检验1、反力架支撑安装完成后，拼装-6、-5、-4三个负环，即可进行填料加压。钢套筒加压检测流程如图6.1.4-1所示。钢套筒加压检测流程图2、钢套筒始发时填料：负环拼装后，在靠近刀盘位置两米范围填充泥土，后面填充砂。在之前要在钢套筒底座连接处的钢轨上预留10-20cm的口，方便能够填充到底部。盖上C块后上方有三个开孔盖。在靠近刀盘位置的孔加入泥土，后面两个孔加入砂。为保证充分填充，在孔内缓缓注入水。3、加水、加压测试从已经开好孔的地方向钢套筒内加水，至钢套筒内加满水后，检查压力，如果压力能够达到0.25MPa。则停止加水，并维持压力稳定。如无法通过水压达到0.25MPa，则将水管解开，利用空压机打气，向钢套筒内加气压，直至压力达到0.25MPa为止，对各个连接部分进行检查，包括洞门连接板、钢套筒环向与纵向连接位置、后端盖板的连接处有无漏水，检查反力架支撑的各个焊缝位置有无脱焊情况。一旦发现有漏水或焊缝脱焊情况，必须马上进行卸压，并及时处理，上紧螺栓或重新焊接。完成后再进行加压，直至压力稳定在0.25MPa并未发现有漏点时方可进行卸压，准备盾构机始发。现场测试项目钢套筒安装完成及试压过程中需检验如下项目，密闭试验应不小于12小时，所使用的压力表需进行标定，标定报告详见附件八：1、外观连接检查（1）钢套筒与洞门环板连接处的焊缝是否有浮焊、漏焊；（2）钢套筒与洞门环板连接处的连接螺栓是否有松动；（3）洞门环板预埋件与结构间是否有漏点；（4）钢套筒环向与纵向连接是否有螺栓松动；（5）反力架支撑是否有松动。2、试压检漏（最大加压至2.5MPa）（1）加压至0.05MPa后，各个连接位置有无渗漏点，加强紧固或加固后有无渗漏点；（2）加压至0.1MPa后，各个连接位置有无渗漏点，加强紧固或加固后有无渗漏点；（3）加压至0.15MPa后，各个连接位置有无渗漏点，加强紧固或加固后有无渗漏点；（4）加压至0.2MPa后，各个连接位置有无渗漏点，加强紧固或加固后有无渗漏点；（5）加压至0.25MPa后，各个连接位置有无渗漏点，加强紧固或加固后有无渗漏点。始发钢套筒基础的处理由于钢套筒中心到底座底部的距离，与线路中心线到结构底板距离不一致（根据现场实测），需要对钢套筒基座进行垫高或降低处理。为防止盾构机始发栽头，基座固定时将基座抬高2cm。钢套筒检测点布置对钢套筒及反力架进行位移、变形监测。在过渡环与钢环焊接处3、9点上方布置2个千分表，筒体3、9点即底座与B块通缝处设置两个千分表，反力架左右根支撑顶部布置1个千分表和高程监测点。中部布置一个水平监测点。在进出洞过程中，每2小时就行一次测量，并设置专职观察人员，对焊缝、压力进行观察、记录。变形量控制值为±2mm。反力架监测点布置图钢套筒监测点布置图钢套筒分级施加预紧力液压油缸连接完成后，通过在液压泵站分别对4组油缸进行加压，加压分为3个阶段进行，第一阶段将反力增加至300t，停留10min，观察反力架设置的百分表观察反力架和钢套简的位移情况，如发现反力架或钢套简的位移出现大的变化，立即将预加反力降至0，根据反力架、钢套筒的位移情况，对钢套简、反力架支撑进行检查，必要时进行补充支撑加固，加固完成后再次将压力增加至300t,观察钢套简、反力架位移情况，在确保钢套筒和反力架的位移满足要求后，将反力增加至600t持续10min，再次观察钢套简和反力架的位移情况，如位移满足要求，将反力增加至800t观察钢套筒和反力架的位移情况。加压时一定要四组液压千斤顶同时加压，避免受力不均的情况发生。钢套筒始发安装质量要求钢套筒安装质量要求序号项目要求1洞门检查洞门预埋环板的安装位置是否准确，是否牢固。检查过渡环与A板焊接固定是否牢靠。2套筒、反力架检查钢套筒定位测量资料，确定盾体中心线。套筒安设在预定的位置上，复核套筒中心与盾体中心是否重合。检查反力架安装是否符合施工方案要求，是否对反力架进行受力验算。检查预埋件隐蔽验收及影像资料。检查钢套筒连接的横缝、纵缝焊接质量。检查反力架刚度、斜撑安装焊接质量。3钢套筒上半圆安装检查检查钢套筒的上下半圆和节与节部分之间联结是否完好。检查钢套筒过渡连接板与洞门环板之间是否接牢固。4预加反力检查预压的过程中反力架各支撑是否牢固，钢套筒连接螺栓是否连接牢固。5钢套筒、反力架监测检查钢套筒与洞门环板连接处、反力架监测点及反力架与车站连接点周围是否已设置监测点，监测人员是否已到位。6钢套筒纵缝加固检查钢套筒四条保圆钢丝绳直径是否超过15mm，是否在钢套筒长度上均匀分布，钢丝绳两端在钢套筒下部肋板上是否牢固。拆除工艺流程钢套筒拆除流程盾构始发施工工艺钢套筒始发施工工艺流程下村站~公明北站区间盾构机始发采用钢套筒始发代替始发基座的形式，具体见下图6.2.1-1。盾构机钢套筒始发施工流程图轨道铺设1、马镫安装由于始发井口底板与电瓶车轨道底面存在高差，拟加工马镫以铺平始发井口处电瓶车轨枕面标高与车站底板之间的高差532mm以及与井口降板之间高差960mm，需要在下村站车站底板40米范围内安装马镫，马镫由20#A工字钢焊接而成，下台车之前铺设完成，顶部及侧面使用钢筋连接成整体，马镫间距1.2m布置，则共需安装34个马镫，其中3个高960mm马镫安装在反力架与30轴之间降板上,马镫渐变高度为2cm。马镫示意图2、轨道、轨枕铺设（1）车站内轨道所有的轨道均为P43轨道。盾构始发阶段，在车站结构段铺设1条电瓶车轨道及1条台车轨道。负环拆除后，在车站结构段安装1个道岔并铺设2条电瓶车轨道，供两列电瓶车使用。始发期间结构段铺轨，采用槽钢轨枕固定电瓶车轨道，槽钢轨枕铺设间距1.2m。（2）隧道内轨道隧道内运输线路布置为四轨双线，电瓶车行走在内侧的两条钢轨上，盾构机后配套设备行走在外侧两根钢轨上。根据配套设备情况，电瓶车行走轨道选用43Kg/m钢轨，轨距900mm；盾构后配套设备行走轨道选用43Kg/m，轨距为2180mm，台车轨枕采用20a工字钢和3mm厚的钢板制作，轨枕间距1500mm。本工程轨道连接选用铁路常用的70型扣板式扣件，所不同的是用普通M24螺栓加防转垫圈代替螺旋道钉。扣件由M24螺栓、螺母、平垫圈、弹簧垫圈、扣板、铁座、绝缘缓冲垫板、衬垫等零件组成。其连接组装如下图所示。轨枕与管片接触示意图电瓶车及台车轨道布置示意图始发基座安装该区间盾构采用钢套筒始发，钢筒下半部具备始发基座作用。根据现场实测底板标高对钢套筒基座进行垫高或降低处理。盾构机始发为防止栽头，盾构机中线高于设计中线2cm。盾构机吊装、组装及调试1、盾构机吊装、组装施工轨道铺设完毕后对轨道轨距进行检查，确保电瓶车和后配套台车顺利通过。具体施工顺序如下：（1）电瓶车吊装下井电瓶车用吊车从盾构始发井吊装下井，并通过施工轨道驶入车站结构段。（2）桥架、后配套台车吊装下井桥架、后配套台车采用履带吊从盾构始发井吊装下井，并用电瓶车拖入车站。（3）盾构机主体吊装下井后配套台车、连接桥吊装完毕后，将井口段马镫拆除进行钢套筒下半部安装，开始吊装盾体，盾构机以中盾、前盾、刀盘、尾盾的形式吊装下井，并进行井下组装。具体盾构机下井组装详见《下公区间盾构机下井吊装及解体吊出施工方案》。盾体防扭措施盾构在始发进洞时，由于盾体周边无土体约束，在切削掌子面时，会受反向力矩的作用发生旋转。为防止盾构机在进洞过程中产生旋转，需对盾构机采用防扭转措施：利用钢套筒自身压力进行防扭转，盾构机钢套筒始发时所填入的水泥砂浆，在灌入钢套筒后紧贴盾构机，增加了盾构机与钢套筒之间的摩擦力，靠此摩擦力增加盾构机的防扭转效果。盾尾密封油脂在盾尾下井安装完毕后，盾构机开始进行调试时，进行盾尾油脂涂抹工作。盾尾钢丝刷内要深层并均匀涂抹盾尾密封油脂，三排盾尾刷涂抹量以1000kg以上为宜，手涂油脂拟采用进口优质油脂。盾尾油脂能起止水、防止同步注浆浆液回流的作用，另外盾尾油脂也有减小钢丝刷的摩损作用，在涂抹盾尾油脂时，必须分开钢丝刷，在钢丝刷中部的不锈钢网及钢丝刷上要充分填满，填塞过程中由值班工程师进行过程检查，确保涂抹质量。洞门密封安装钢套筒始发不需要橡胶帘布、折页压板等常规的洞门密封安装，而是在钢套筒安装时即将钢套筒上的过度环紧贴于洞门环板，并将过度环焊接于洞门环板上。始发前填充水和砂，进行加压试验，确保钢套筒本身以及钢套筒和洞门环板连接的严密性。洞门破除下村站站始发端头洞门范围内围护桩采用玻璃纤维筋，因此不必进行洞门破除施工。出于保护刀具的目的，可对洞门桩体进行少量破除，使刀盘切削面平整，有利于进洞过程中对刀具的保护。负环安装1、负环设置盾构机调试完成，拼装机可正常使用后，进行负环的拼装。负环管片为标准环管片，管片内径5.5m，外径6.2m，厚度0.35m，宽度1.5m，共计设置0环及6个负环，共计7环，管片采用错缝拼装。2、负环管片拼装方法拼装-6环前彻底的将盾尾安装部位的垃圾和积水清理干净。并在盾尾盾壳下半圆内部安设8根厚度30mm（盾构机盾尾直径为6420mm，盾构结构体钢板厚度为100mm，管片外径为6200mm，盾尾间隙30mm），长度1500mm的硬质方钢或直径30mm圆钢。保证盾尾在脱出管片时留有足够间隙。方管焊接示意图方管焊接现场照片3、第一环负环安装流程第一块负环先拼下部管片，第一块先安装A2T块，在A2T块左侧焊接一块挡板给管片定位，然后按A2T-A1T-A3T-B2T-B1T-KT的顺序进行安装。拼装上部管片时应用L字型钢板将B1、B2、A3固定到盾尾上部，使其受力后上下左右都不能移动，以便拼装K块。基本流程为：焊接A2T左侧挡板→安装A2T块→安装A1T块→焊接A1T右侧挡板→割除A2T左侧挡板→安装A3T块→焊接L字型钢板固定A3T快→割除A1T右侧挡板→安装B1T块→焊接L字型钢板固定B1T块→安装B2T块→焊接L字型钢板固定B2块→安装K块→完成整环拼装→割除所有L字型钢板。挡板和L字形钢板焊接示意图L字型钢板施工照片拼装完成后割掉L形钢板，然后正常拼装其他负环，每环负环管片环脱出盾尾后进行螺栓复紧。待拼装最后一环负环前，用推进油缸整体均匀的将上环负环推出至管片露出盾尾50cm时，然后割掉盾尾下部方钢。洞门封堵盾构机掘进拼装完成正环第10环后，开始进行洞门封堵注浆，洞门封堵注浆采用二次注浆的工艺进行。注浆环号为0环、1环、2环进行二次注浆，以双液浆为主，每罐拌水泥4～6包，浆液初凝时间控制在30～45s，保证浆液稠度，以保证洞门封堵的效果。二次注浆配比：水：水泥=1：1，水玻璃：水=2：1，水泥浆液：水玻璃混合液=1：1，二次注浆压力不宜太大，根据洞门漏浆情况进行调整。盾构试掘进段施工工艺始发试掘进段施工本工程试掘进段长度设定为100m，通过试掘进段及时详细分析在不同地层中各种推进参数条件下得地层位移规律和结构受力状况，以及施工对地面环境的影响，并及时反馈调整施工参数，为后续施工提供详细的资料和参数，确保盾构机在该区间段安全顺利施工。试掘进段主要地层为全、强风化混合花岗岩。试掘进段施工管理措施1、在盾构机掘进的施工管理方面，紧密结合寻求开挖面稳定、掘进姿态控制、衬砌管片安装、同步注浆的管理目的，进行全过程的动态管理。主要内容见表4.3-1：掘进管理主要内容序号项目内容1开挖面稳定管理1）设置并保持开挖面稳定的土仓压力。2）土体改良开挖面稳定管理措施3）保证进排土量的动态平衡。4）合理设定掘进参数，推力、转速、速度、和扭矩2盾构机姿态控制盾构机刀盘及盾尾的位移，中铰转角、俯仰、水平和滚动转角，超挖量和蛇形量的控制等。3衬砌管片安装1）正确选用管片和管片拼装位置。2）管片防水胶条的检查和破损情况检查。3）拼装质量控制。4同步注浆管理1）正确选用注浆配比及特性。2）注浆压力管理。3）注浆量的控制。4）注浆管路畅通。始发注意事项（1）盾构始发采用钢套筒始发，临时管片脱出盾构机后，周围有填砂及钢套筒约束，无需采取其他措施箍紧。（2）盾构机拼装管片采用通用楔形环。安装负环前，为保证管片和盾构机下部的合理间隙，需在盾构机的下半部内壁沿纵向临时焊接8根30mm圆钢或厚度30mm槽钢。（3）初始注浆时，选取注浆压力要综合考虑地面沉降要求和洞门密封装置的承压能力。（4）始发前确认洞门范围内无侵入的残留钢筋等异物始发技术要点（1）在进行钢套筒、反力架和首环负环管片的定位时，要严格控制钢套筒、反力架和负环的安装精度。确保掘进轴线与洞门设计中线水平重合，垂直高于设计中线2cm。（2）第一负环管片定位时，管片的端面应与线路中线垂直。确保负环端面与反力架立面平行，上下左右无缝接触，均匀受力。负环管片采用错缝拼装方式。（3）在始发阶段，由于设备处于磨合阶段，要注意推力、扭矩的控制，同时也要注意各部位油脂的有效作用。掘进总推力应控制在反力架承受能力以下，同时确保在此推力下刀具切入地层所产生的扭矩在支座承受范围内。（8）盾构始发前要根据地层情况，设定一个掘进参数。开始掘进后要加强监测，及时分析、反馈监测数据，动态地调整盾构掘进参数。（4）在盾构始发掘进时就开始进行同步注浆，在盾构机进入洞门10环后对洞门位置管片进行二次补浆。在同步注浆过程中，严控注浆量与注浆压力。每环注浆量控制在5.4方以上，注浆压力控制在0.15~0.2MPa。（10）最为关键的是盾尾组装时的手抹油脂的正确使用。手抹油脂一定要抹到位，而且用量足够。（11）掘进时机打油脂要起到完好的保压作用，在盾构机的掘进过程中时刻跟踪注脂，注脂用量要根据油脂厂家提供的数据参数进行压注，机打油脂的保压目的主要是保护盾尾，防止物体从盾尾侵入，保证盾尾密封的完好，是保证盾构机的良好运行的关键。（12）在盾构机掘进到正3环时，利用二次注浆的注双液浆的方式对盾构隧道洞内进行封闭。试掘进参数控制盾构机推进过程中，根据不同地质、覆土厚度、地面建筑情况并结合地表隆陷检测结构及时调整土仓压力，推进速度保持相对平稳，控制好每次的纠偏量，减少对土体的扰动，为管片拼装创造良好的条件。（1）土仓压力P的设定土压力计算公式如下：式中K0为静止土压力系数，一般通过试验确定，。r为土的有效重度，单位KN/m3，H为计算点土层厚度。Q为渗透系数，rw为水的容重，hw为水位深度。据区间详勘报告本工程计算取渗透系数Q为0.272，考虑到土质渗透系数较小，采用水土合算方法进行计算：在实际施工中，一般取1.1～1.2倍的静止土压力。序号土质天然密度土体饱和容重γ（kN/m³）土体厚度hi（m）静止侧压力系数k01淤泥2.0582中砂2.0683可塑粉质黏土1.8954全风化砂岩夹泥1.965强风化砂岩夹泥2.152根据始发端土层分布，并查勘查报告各土层物理力学参数。代入公式后计算得出：P=0.142Mpa（2）推进速度在初始阶段时，推进速度要慢，一般转速小于1rpm，速度应控制在10mm/min之内，待盾构机完全进入土体后掘进速度逐渐调整为10~40mm/min。（3）出渣量控制盾构隧道每环理论出渣量V=πD2/4×L=3.14×6.482/4×1.5=49.44m³；盾构掘进时出碴量控制在97%～103%之间，即48.0m³/环～50.9m³/环。当出渣量小于48.0m³时，在下一环适当减少土仓压力，一般调整量为0.02MPa，并密切注意地表隆起情况；当出渣量大于50m³时，应立即关闭螺旋输送机，停止出渣，并关注地表沉降，如果沉降过大，则继续加大土仓压力，直到地表沉降控制在允许范围内。（4）盾构轴线及地面沉降控制掘进过程中，将施工测量结果不断与计算的三维坐标相校对，及时调整，缓和曲线、圆曲线等参数，偏差控制在±50mm以内。（5）同步注浆1）注浆量V1V1是在管片与土体之间的空隙体积的基础上，每环的理论注浆量：V1=π（R2—r2）×L=3.14×（3.242—3.12）×1.5=4.18m3。当盾构机主体进入土体后，实际注浆量按1.3~1.8倍考虑，实际注浆量为5.4~7.5m3。2）注浆压力同步注浆压力控制在0.2~0.35MPa。3）浆液初步配比初凝时间：一般为6~8h，根据地层条件和掘进速度，通过现场试验加入促凝剂及改变配比来调整初凝时间；固结体强度:24小时不小于0.2MPa，28天不小于2.5MPa；浆液稠度8~12cm；浆液稳定性：倾析率小于5%。同步注浆材料初步配合比表水泥粉煤灰砂膨润土水外加剂12038074590465按需要根据试验加入水泥粉煤灰砂膨润土水外加剂15036045080450按需要根据实验加入水泥粉煤灰砂膨润土水外加剂200450800150500按需要根据试验加入暂定三种配合比，根据实际施工过程中掘进参数和需求调试和选用。第一种配合比在正常掘进阶段可以参照使用；第二种配合比在盾构始发及接收端可以参照使用；第三种配合比在盾构下穿建构筑物时参照试用。4）注浆开始时间盾尾全部进入土体开始进行同步注浆，刚开始注浆时安排专人在洞外观察，防止压力过大造成盾尾密封失效或地面隆起。（6）渣土改良1）泡沫掺量盾构机在掘进时，使用泡沫剂对渣土进行改良，可有效地增强渣土的流动性及止水性能，并能降低渣土内摩擦角、减小对刀具的磨损。泡沫溶液由泡沫添加剂和水组成，其中泡沫添加剂占3%~5%，水占95%~97%；泡沫由压塑空气和泡沫溶液组成，其中压塑空气占90~95%，泡沫溶液占5~10%；泡沫的注入量按开挖方量渣土情况计算，一般取经验值300~600L/m3。（7）地面监测1）监测频率开挖面距量测断面前后<2D：1～2次/天；开挖面距量测断面前后<5D：1次/2天；开挖面距量测断面前后>5D；1次/周；每个测点次数：必测项目每个测点约50次。选测项目测点次数约20次。当出现下列情况之一时，应提高相应监测项目的监测频率：①监测数据达到报警值；②隧道线路附近地面出现严重开裂；2）监测周期①初始值测定：周边地表测点布置完成后，在盾构始发前，应对其所有的监测项目进行连续三次独立的观测，取其平均值作为监测项目的初始值。②对重要工程周边环境及关键工程结构部位，施工监测宜与第三方监测同点位、同时段监测。盾构始发环控制措施盾构始发掘进环控制措施详见表6.3.6-2盾构始发掘进环控制措施序号工序施工要点1-6环施工拼装前检查盾尾油脂，保证油脂涂抹饱满，钢丝绳及各种应急物资到位，盾尾内拼装负6环，需在盾尾下部焊接固定块，保证拼装过程中安全，拼装完成后将管片螺栓进行复紧。2-5环施工负6环拼装完成后，利用千斤顶将负5环与负6环管片整体向后推，使负6环管片与反力架紧密连接。在盾构机上做好标记，主要标记刀盘转动位置与刀盘抵达掌子面的位置。3-4环施工掘进速度控制在15mm/min以内，推力小于800t，及时注入下部盾尾油脂。刀盘到达车站连续墙前禁止转动，提前选择负环管片，对管片进行检查，并对拼装完后的管片螺栓进行复紧。4-3环施工刀盘抵达车站连续墙开始转动，刀盘转速控制在0.6rpm，注意扭矩变化，扭转控制在2000KN.m以内，掘进速控制在15mm/min以内，推力小于800t，及时注入盾尾油脂。逐渐建立土压，土压控制在0.02MPa。5-2环工掘进速度控制在15mm/min以内，推力小于800t，及时注入盾尾油脂，刀盘进入土体后，注意扭矩变化，扭转控制在2000KN.m以内，逐渐建立土压，土压控制在0.03MPa。开始对反力架进行检查与监测，对盾构周围可能碰到盾构机范围内物品进行处理。6-1环施工刀盘进入土体后，注意扭矩变化，扭转控制在2000KN.m以内，逐渐建立土压，土压控制在0.04MPa～0.05MPa，掘进速度控制在15mm/min以内，推力小于800t，及时注入盾尾油脂。安排专人观察周围洞门两侧如果发现洞门有较大漏水、漏浆，应对洞门密封进行加固处理。70环施工速度控制在10mm/min以内，土仓压力控制在0.05MPa～0.07MPa，推力控制在800t以下，刀盘扭矩控制在2000KN.m。0环推进时严格控制盾构机姿态，垂直姿态控制根据盾构机与线性曲线具体情况进行控制，左右姿态根据盾构机与钢套筒之间的间隙进行微调，推进过程中安排专人观察间隙变化，每掘进20cm量测一次，当间隙小于2cm时停止掘进，制定相应措施。81环施工推进速度10mm/min以内，土仓压力控制在0.06MPa-0.08MPa，推力控制在800t以下，刀盘扭矩控制在2000KN.m。第一环推进时严格控制盾构机姿态，姿态控制根据盾构机与线性曲线具体情况进行控制。92环施工逐渐建立土压，土压控制在0.08MPa-0.1MPa以内。严格控制推力，推力控制在900t。第二环推进时严格控制盾构机姿态，姿态控制根据盾构机与线性曲线具体情况进行控制。103环施工推进过程中逐渐建立土压，土压控制在0.1-0.12MPa，严格控制推力，推力控制在1200t以内。第三环推进过程中，需对洞门进行注浆密封，当盾尾距离钢环0.8米时，停止掘进开始注浆。注浆压力控制在0.1MPa以内，注浆量为5.4m³，分三次注入。洞门外面做好应急准备，保证洞门注浆效果。114环施工第四环掘进时逐渐建立土压，土压建立在0.12MPa左右，推力控制在1200t内。第四环掘进前，进行第2次停机注浆，与第一次停机注浆方法相同。对钢套筒、反力架进行变形监测。安排专人观察洞门，防止洞门发生漏水漏砂现象。负环管片、钢套筒及反力架拆除反力架、钢套筒及负环管片拆除位置确定计划在盾构机掘进至66~67环（100m）时，即可拆除盾构反力架及负环。负环及反力架拆除位置计算。计算公式为：F=μπDLP0。式中：μ——管片与壁后砂浆的磨擦系数；取0.3。D——管片外径；取6.2m。L——已安装的管片长度；取100米。P0——作用于管片背面的平均土压力，取100Kpa。故管片提供的摩阻力为：F=0.3×3.14×6.2×100×100=58404KN>42550KN（盾构机额定最大推力）。盾构机始发试掘进100m完成后，拆除钢套筒、负环管片、反力架，进行马镫安装及铺设道岔作业，安装5号台车尾部的风管储存器支架，开始洞内通风。作业内容及流程如下：1、拆除钢套筒上部，钢套筒上部采用分块起吊方式，拆除及起吊过程中应缓慢，保证作业安全。2、拆除反力架后端钢支撑件、反力架斜撑，释放负环管片间的应力，准备拆除负环管片。3、负环管片的拆除采用分块起吊的方式，起吊作业由55t龙门吊完成，起吊时通过管片螺栓和加工的钢板连接在一起，起吊过程中应缓慢，保证作业安全。负环管片吊至地面后平放堆起。4、依次起吊各负环管片。吊装完成后。拆除钢套筒基座上的钢轨及轨枕，拆除钢套筒与底板的连接，起吊钢套筒基座。5、钢套筒基座起吊完成后，起吊反力架，反力架分块起吊。6、清除底板杂物，铺设轨枕，安装道岔完成换装作业。钢套筒示意图停复机管理1、盾构停机分类盾构停机分正常停机与非正常停机。因倒班、工序正常衔接、正常检修保养而必需停机的，视为正常停机，除正常停机以外其他停机情况均视为非正常停机。2、停机程序对于正常停机情况，施工总承包单位需进行口头停机技术交底，在停机期间保证土仓压力平衡和值班人员到位，正常停机预计需超过48小时的，需按照程序上报监理、建设单位，并提供正常停机报告；如为非正常停机，停机后6小时后内需口头上报监理、建设单位，停机后12小时内按照程序上报非正常停机书面报告。3、停机报告停机报告内容包括：简要描述停机原因、停机时间、停机位置地质条件及周边环境描述、为确保安全停机期间采取的措施（包括人员安排及物资准备）、预计恢复掘进时间、恢复掘进措施等。停机报告由施工总承包单位进行填写，经监理审查后，报建设单位备案。停机期间应加强信息沟通，确保现场情况及时汇报给监理、建设单位各方，如有特殊紧急情况发生，应迅速按照有关管理办法启动应急抢险程序，并同时上报各相关单位及部门。4、恢复掘进程序具备恢复施工条件后，由施工总承包单位编制恢复掘进技术交底，经监理审查通过后下发，同时报建设单位备案。盾构到达施工工艺下村站~公明北站区间盾构机接收采用钢套筒始发代替始发基座的形式，钢套筒接收就是钢套筒与洞门钢环焊接形成一个密封的整合体，通过向钢套筒内填料，使钢套筒与洞门内的土体形成一个整体，减小了盾构机接收时出现险情的几率。盾构到达施工工艺流程盾构钢套筒接收工艺流程图接收钢套筒安装（1）接收钢套筒安装同始发钢筒安装方式相同，接收钢套筒由筒体、过渡环及后端盖组成。过渡环与洞门钢环连接，并用弧形板将洞门与过渡环间的间隙焊接，后端盖顶在接收反力架上。（3）钢套筒反力架安装反力架的安装采用类似盾构始发反力架的安装方式，盾构接收反力架紧靠在端头井负二层环框梁和底板横梁上，通过斜撑与车站底板顶紧。反力架定好位置后，先用400t千斤顶顶推平面盖和反力架，消除洞门到后盖板的安装间隙后，反力架上下均布6道300×300mm支撑柱与后端盖平面板顶紧，支撑柱与反力架之间用支撑楔块垫实并焊接，支撑斜撑与底板预埋钢板焊接要牢固，焊缝位置要检查，确保无夹渣、虚焊等隐患。在此过程中注意检查反力架各支撑是否松动，各段法兰连接螺栓是否松动。完成后，检查各部连接处，对每一处连接安装的地方进行检验，确保其连接的完好性，尤其是对于钢套筒的上下半圆和节与节部分之间连接的检查，还要检查过渡连接板与洞门环板之间的焊接，看是否存在点焊或浮焊，若发现有隐患，要及时进行处理。接收钢套筒反力架安装示意图（4）钢套筒的过渡连接板与洞门环板的连接反力架安装成后，经过测量人员对中心线复测，确认无误后，将洞门环板与过渡连接板进行焊接，焊接方法与始发时相同。（5）密闭性检测钢套筒组装完成后，在筒体内压水检查其密闭性，气压为0.2MPa，若在12小时内，压力保持在0.18MPa上，则可满足钢套筒接收要求，如果小于0.18MPa，找出漏气部分，检查并修复其密闭质量，然后再次进行试压，直至满足试压要求为止。（6）砂浆基础在钢套筒底部60°范围内浇筑15cm厚的砂浆基础，并保证砂浆基础伸入洞门内与加固土体连接，防止刀盘出加固体时出现扎头现象。（7）填料当钢套筒检查完毕后，向钢套筒内填料。填料将整个钢套筒内填充密实，主要采用盾构机掘进出来的渣土和膨润土加水配制而成。为了将填料输送至钢套筒内，需要从地面引一条输送管道至钢套筒上，采用一条Φ609mm的管路连接，地面设置一个漏斗，将填料直接从漏斗输送至钢套筒内。盾构到达施工盾构到达技术控制要点（1）在盾构机进洞前100m和50m时，对控制点各进行一次复核测量，确保控制点精确无误，同时对进洞端洞门中线进行测量复核，确定洞门中心精确位置。根据测量结果，调整盾构机自动测量系统，在最后50环推进过程中，对隧道轴线进行多次复核，确保轴线准确，保证盾构机安全进入洞门圈。（2）盾构机在推进最后50环过程中，根据定向测量和联系测量成果，有计划地进行纠偏工作，推进纠偏严格按照少量多次的原则进行，使盾构机姿态控制在水平±15mm以内，垂直方向在+20～+30mm，以保证隧道的顺直度。（3）在盾构机推进最后50环的过程中，及时压注盾尾油脂，避免盾尾渗漏，压注量控制在60～80kg/环。盾构接收段的掘进施工盾构接收段的推进施工分三个阶段。第一阶段：盾构机自贯通剩余20环开始，推进至刀盘距离接收区1m时，即贯通剩余10环时，盾构机停止掘进，检修盾构机，使盾构机处于最佳转态。在第一阶段的推进过程中需要注意以下事项；1）推进过程中严格控制推进速度和总推力，避免刀盘进刀量过大引起同步注浆分布不均匀，二次注浆时无法形成封闭环。2）在刀盘转动过程中土仓内及刀盘前加注泡沫进行刀具润滑和土体改良。3）严格把握二次注浆时间、注浆压力和注浆量，防止盾尾固结。4）合理分布注浆孔，以保证二次注浆均匀。第二阶段：盾构机刀盘进入接收区时（贯通剩余10环），倒数第20环开始进行二次补浆，二次补浆时严格控制注浆孔位置和注浆压力及注浆量。1）第二阶段推进过程中严格控制推进速度和总推力，推进速度控制在10mm/min以内，推力小于8000kN，土仓压力在0.09MPa至0.11MPa之间，在刀盘转动过程中土仓内及刀盘前加入泡沫进行土体改良。2）严格控制盾构机姿态，控制目标为水平±15mm，垂直+10～20mm之间。3）控制盾尾间隙，保证盾尾间隙的均匀，必要时安装转弯环管片进行调节。4）严格控制切口的土压力。5）推进过程连续均匀，均衡施工，保证土仓内一定土压，防止出空土仓盾构机抬头上浮。6）推进过程中加强盾尾油脂的压注，防止盾尾漏浆。7）从管片上预留的注浆孔向管片外侧注双液浆，及时施做环箍，有效封堵开挖土体与管片外壳之间的渗漏通道。8）二次注浆距离盾尾太近，会造成双液浆进入盾尾刷和同步注浆排浆孔，破坏盾尾密封刷和阻断同步注浆管道，因此钢套筒接收时双液浆选择在管片脱出盾尾5环后开始二次注浆。9）严格控制二次注浆孔位和注浆压力、注浆量，既要保证闭水环的质量，又要保证盾尾刷不被击穿。第三阶段：盾构机进入钢套筒掘进1）参数设置：推速<5mm/min；推力<4000KN，视实际推力大小，以不超过此值为原则；在钢套筒内掘进以管片拼装模式掘进。盾构机在钢套筒内掘进过程中，要确保与外界联系，密切观察钢套筒顶部的情况，一旦发现变形量超量或有渗漏时，必须立即停止掘进，及时采取补救措施。2）根据钢套筒顶部安装的压力表的读数，及时调整推进压力，避免推进压力过大。对钢套筒密封处出现渗漏状况，压力过大时，打开钢套筒后板盖上的排浆口，进行卸压。3）进套筒时姿态控制：必须以实际测量的钢套筒安装中心线为准控制盾构机姿态，