盾构机穿越河道方案[优秀工程方案]

1、上海市轨道交通11号线4标穿越河道方案上海市轨道交通11号线4标(盾构井(不含,SDK18+630)白丽新村站武威路站祁连山路站同济沪西分校站)盾构区间工程穿 越 河 道 方 案 编写: 审核: 上海市第二市政工程有限公司上海市轨道交通11号线4标项目部2007年5月7一、 工程概况上海轨道交通11号线北段一期工程11.4标包括南翔始发井(不含SDK18+630)白丽新村站、白丽新村站武威路站、武威路站祁连山路站、祁连山路站真南路站共4个盾构区间工程,均采用单圆盾构推进.隧道衬砌构造形式:衬砌采用1.2米预制钢筋混凝土管片,通缝拼装;管片设计强度C55,抗渗等级S10;隧道内尺寸:5500米米

2、(内径);隧道外尺寸:6200米米(外径);每环由6块管片组成,环宽1200米米,厚度为350米米;管片环向、纵向均采用米30直螺栓连接.衬砌防水措施为两道防水,除管片混凝土结构自防水和衬砌接缝设遇水膨胀橡胶密封垫,同时在管片外弧面内侧(弹性密封垫沟槽外侧)增设一条遇水膨胀橡胶阻水条.南翔始发井白丽新村站盾构区间上行线:1136.4米,下行线:1122米.两台盾构由南翔始发井南端头井下井始发,推进至白丽新村站西端头井进洞.白丽新村站武威路站盾构区间上行线:1471.2米,下行线:1484.4米.两台盾构由白丽新村站东端头井下井始发,推进至武威路站北端头井进洞.武威路站祁连山路站盾构区间上行线:

3、998.4米,下行线:1038米.盾构由祁连山路站西端头井下井始发,推进至武威路站南端头井,盾构设备调头,继续推进至祁连山路站西端头井进洞.祁连山路站真南路站盾构区间上行线:1210.8米,下行线:1214.4米.两台盾构由祁连山路站东端头井下井始发,推进至真南路站南端头井进洞.本工程预计于2007年9月,南翔始发井白丽新村站区间推进至508环开始穿越中搓浦河,推进至550环盾尾通过中搓浦河.2007年7月,白丽新村站武威路站推进至380环开始穿越新搓浦河,推进至422环盾尾通过新搓浦河.白丽新村站武威路站推进至1202环开始穿越李家浜,推进至1221环盾尾通过李家浜.二、地质情况盾构推进区域

4、主要位于淤泥质粘土层和1-1粘土层,第层、第1-1层土属高含水量、高压缩性、低强度、低渗透性的饱和软粘性土,具有较高的灵敏度和触变特性;还有部分施工区域位于第1-2层和2层粉质粘土夹粘质粉土之中,该层土夹有较多薄层粉性土,且局部夹粉砂团块,土性不均,透水性较好.三、盾构沿线所穿越的河流1、盾构穿越中搓浦河南翔始发井白丽新村站盾构在推进600米以后将穿越中槎浦河.中槎浦防汛墙基础为250250米米钢筋混凝土桩,距离隧道顶4.5米,中搓浦河床底部距离隧道顶8米.(如右图所示)覆土较浅根据地铁隧道设计规范要求:隧道覆土厚度不宜小于1倍洞径.在盾构穿越中槎浦河前,我方对中搓浦河标高进行了 实测.在第5

5、48环第551环位置,覆土厚度达到最小,仅为4.5米,小于1倍洞径.盾构穿越中搓浦河时,由于河中段每环覆土都不同,最小覆土厚度仅4.5米,很容易出现冒顶、漏泥、漏水等现象.为了 保证盾构顺利穿越中搓浦河,在整个施工过程中必须精心施工,控制隧道变形,采用信息化施工,对盾构推进中的各类施工参数进行动态管理.2、盾构穿越新槎浦河白丽新村站武威路站在里程SDK20+390.094处将穿越新槎浦防汛墙,基础为砂浆砌石,底标高-2.5米,距离隧道顶的最小距离为9.3米,新搓浦河床底部距离隧道顶得最小距离为7米.(见右图所示),穿越土层为淤泥质粘土层、1-1粉质粘土层.3、盾构穿越李家浜盾构进出洞一向是盾构

6、施工中的风险点.本标8个工作井位置,盾构范围内为、层土,土质条件较好.但在武威路站西端头井盾构进洞位置,距离李家浜很近,仅19米左右.而且该处为两根隧道先后进洞施工(相差约1个月),进洞时易造成水土流失,施工难度较高.白丽新村站武威路站区间将穿越李家浜,李家浜河床底部距离隧道最小距离为4米.(见右图所示)四、盾构穿越河道的技术措施本工程盾构将先后穿越中搓浦河、新搓浦河、李家浜,推进时需采取必要的措施,以确保盾构顺利通过河道.针对本工程河道河床底下的地质条件情况以及覆土厚度,拟采用主动保护措施进行施工.具体措施如下:1、穿越前的准备(1)对防汛墙周围地面上设深层沉降测点,必要时预埋跟踪注浆管,布

7、设加密监测点,配合防汛墙管理部门做好沉降信息化监测控制.(2)为确保盾构机顺利穿越防汛墙,穿越前必须对机械、电器设备等进行检修,保证其顶进时具有良好的性能.(3)对整套监测系统进行调整,保证所采集数据的正确性.2、合理设置土压力值,防止超挖和欠挖项目部将从盾构推进至距离河道40米起,对土压力值进行严格的控制,并结合环境监测数据对土压力值进行调整.对由于盾构在河道底部穿越时其上部覆土厚度与穿越前后有所变化,故需要重新计算设置土压力,并结合实际监测数据调整,进行信息化施工.对每环的实际出土量和理论出土量进行比较,严格保持开挖面的土压平衡,减少对土体的扰动,防止超挖及欠挖.3、降低推进速度,控制总推

8、力盾构机在穿越河道时,宜采取较低的速度推进,速度一般控制在20 米米/米in,严格控制千斤顶总推力,减少土层扰动,以免顶破河底土体.4、调整好盾构姿态,减少纠偏次数及纠偏量在穿越推进过程中,利用“雄鹰测量系统”连续测量盾构机的姿态偏差,盾构司机根据偏差及时调整盾构机的推进方向,尽可能减少纠偏,特别是要杜绝大量值纠偏,减少土体的扰动,从而保证盾构机平稳地从河道下方穿越.5、优化浆液配比,合理设定注浆量及注浆压力在穿越施工前,我方将制作浆液试块,并对浆液的性能指标进行测试,性能指标包括稠度、初凝值、泌水率、抗压强度、比重.在穿越过程中,我方也将每班对浆液取样测试,并根据实际注浆效果,对浆液配比进行

9、调整优化,确保浆液质量.根据以往经验,我方初定穿越时注浆量为理论建筑空隙150,并根据实际情况做适当调整,以保证地表沉降控制在环境保护的要求内.注浆压力小于0.3米pa,以免应压力过大而顶破河底土体.6、严防盾尾漏水采用三道密封刷,防止盾尾透水;控制好管片姿态,居中拼装,防止盾构建筑空隙过大形成透水通道.盾构机采用三道盾尾钢丝密封刷,能有效防止盾尾透水.推进时定期、定量、均匀压注盾尾油脂,有效保护盾尾钢丝密封刷.如遇特殊情况,可按实际情况加大盾尾油脂的压注量.控制好管片姿态,居中拼装,防止盾构建筑空隙过大形成透水通道,必要时在管片外侧粘贴海绵用于止水,封堵管片与盾构间的间隙.采取上述措施后,基

10、本可控制盾尾渗漏.如果盾尾发生渗漏,则从管片注浆孔压注聚氨酯,形成环圈,封闭涌水通道.五、应急预案1、预防措施:(1)提前对施工人员进行交底,做到精心施工,同时加强值班管理、工程监测.(2)配备足够的机动设备,一旦发生意外情况,在第一时间投入工作.(3)盾构穿越河道期间,安排监测人员对河道进行24小时监测.技术人员根据沉降变化数据及时调整施工参数,将指令通过内线电话通知盾构驾驶室,盾构推进后的效果又反映到监测数据的变化.如此循环,做到动态管理,实现信息化施工.(4)在推进前,一定要对盾构进行足够的调试,确保盾构性能的可靠性.同时,配备足够的值班维修人员,及时处理盾构设备的故障,确保盾构推进顺利进行.(5)盾构穿越河道时,若河床变形值达到警戒值,盾构机减小土压力,开启超挖刀,还可通过采取在河床上增加附加应力.2、应急领导小组名单组 长:沈成明副组长:朱总跃、夏晨欢组 员:辛征刚、杨弟、赵建军、李荣祥、陈国庆、林华峰、黄健平邵云岗、董加举、姚汉新、郑杰、庄燕杰、江顺浩3、紧急情况下反应机制应急事件发生通知有关单位及部门分析原因，商量、制定针对性技术措施业主代表上级单位主管部门视事件严重程度调查原因实施解决方案调查报告处理意见解决应急事件四不放过原则应急预案启动 视事件严重程度申嘉线质安部(栾德