望春桥站泽民站右线盾构进洞方案.docx
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望春桥站泽民站右线盾构进洞方案
宁波市轨道交通1号线
一期工程TJ—Ⅰ标
盾构进洞施工方案
中国中铁
编制：
复核：
审核：
中铁二局股份有限公司宁波轨道交通1号线
一期工程TJ-Ⅰ标项目经理部
目录
1编制依据1
2工程概况1
2.1区间概况1
2.2地质概况2
3推进工期2
4进入加固区前的准备工作3
5望春桥站东端头井盾构进洞3
5.1洞门复测3
5.2进洞区域土体加固3
5.3接收基座安设3
6盾构进站施工主要措施4
6.1盾构机到站掘进参数控制4
6.2盾构机在端头位置的处理5
6.3最后几环管片的安装5
7封门钢筋砼破除6
7.1钢筋砼破除前提6
7.2洞门脚手架搭设6
7.3钢筋砼破除施工工序8
8其他措施9
9应急预案10
9.1应急措施10
9.2应急组织10
1编制依据
（1）望春桥站～泽民站区间线路平、纵断面图；
（2）望春桥站结构设计图；
（3）《工程测量规范》（GB50026-93）；
（4）《市政地下工程施工及验收规程》（SZ-08-2000）；
（5）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
（6）《盾构法隧道工程施工及验收规范》（DGJ08-233-1999）
（7）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-2003）
（8）建设部、浙江省、宁波市现行的有关安全生产和文明施工规定；
2工程概况
2.1区间概况
本区间工程为望春桥站～泽民站区间，西起望春桥站，沿望春路（中山西路）往东，下穿规划中的六号线，机场高架路，丽园北路，西郊路桥后到达泽民站。
区间设有旁通道，采用冷冻法加固，矿山法施工。
望春桥站～泽民站区间隧道线路总长为2162.487m，共设管片1800环（不含负环）。
其中右线全长1083.438m，设计管片902环；左线全长1079.049m，短链4.389m，设计管片898环。
线路呈西东走向，隧道穿越望春路、机场路、中山西路、丽园北路。
本区间采用奥村盾构机从泽民站始发到望春桥站，然后在望春桥站调头出洞，推进到泽民站。
右线最小半径R=450m，最大半径R=1200m，曲线进洞；线路最大坡度为26‰。
左线最小半径R=400m，最大半径R=1200m；线路最大坡度为26‰，曲线出洞。
本隧道盾构设备于2010年10月21日下井安装，2011年2月28日出洞，预计于2011年7月20日右线盾构进入望春桥站东端头井。
2.2地质概况
根据所完成的勘察探孔资料，本标段隧道主要穿越地层为：
②2-1层灰色淤泥、
②2-2层灰色淤泥质粘土、②2-3层灰色淤泥质粉质粘土、③2层粉质粘土、④1-1层淤泥质粉质粘土、④1-2层淤泥质粘土、④2层粘土，局部地段为⑤硬土层。
综上所述：
第③、④层是盾构推进较为有利的土层，具有明显的触变、流动特性，在动力作用下，土体结构易破坏。
区间隧道主要土层物理力学指标表
层号
土层名称
含水量
W
（%）
重度γ
（KN/m）
孔隙比e
液限WL
（%）
塑限WP
（%）
塑性
指数
液性
指数
固结快剪
标贯击数
N（击）
压缩系数
Mpa-1
压缩模量
Mpa
粘聚力C
（kpa）
内磨擦角Φ（0）
②2-1
淤泥
54.5
16.7
1.532
46.3
25.7
21
1.43
15.5
8.5
1.0
1.23
1.97
②2-2
淤泥质粘土
47.8
17.2
1.382
43.2
24.1
18.9
1.28
16.8
10.2
1.0
1.1
2.18
②3
淤泥质粉质粘土
46.6
17.3
1.314
37.5
21.6
16
1.56
15
9.7
1.0
1.03
2.23
③2
粉质粘土
31.9
18.8
0.905
30
17.3
12.4
1.12
21.1
12.4
3.0
0.52
3.64
④1-1
淤泥质粉质粘土
40.2
17.9
1.122
36.1
20.8
15.6
1.23
16.9
11.3
2.0
0.82
2.58
④1-2
淤泥质粘土
41.8
17.6
1.185
40.5
22.7
17.8
1.06
18.6
10.7
2.0
0.91
2.40
④2
粘土
43.3
17.5
1.248
46.2
25.9
20.7
0.85
19.9
11.3
4.0
0.76
2.95
⑤1
粘土
29.3
19.3
0.797
40.9
22.9
18.1
0.40
41.9
17.4
15.0
0.30
6.62
⑤2
粉质粘土
28.1
19.6
0.776
34.2
19.7
14.5
0.55
43.2
17.1
16.0
0.33
5.90
3推进工期
右线隧道盾构于2011年2月28日出洞，计划于2011年7月20日贯通。
4进入加固区前的准备工作
1、在洞口布设深层沉降点并测好初始值。
2、对全体人员进行安全与技术交底。
3、埋设监测点并测好初始值。
4、确保多套应急物资到位、应急设备调试并运转正常。
5、对进洞区域已加固土体进行芯样抗压试验，保证加固土体抗压强度达到设计及规范要求，满足盾构进洞安全。
6、设置二次注浆系统操作平台，配备注浆机具及材料，以达到边掘进边二次注浆的条件。
7、当在盾构刀盘离加固区域5m左右时，即盾构推进至第884环，对机械设备进行一次大检修、保养，确保进洞段机械正常运转。
8、在盾构进洞前进行应急演练，加强进洞段对突发事故的处理意识及处理方法。
5望春桥站东端头井盾构进洞
5.1洞门复测
在盾构进洞之前，对进洞处洞门中心标高及平面位置进行复测，以便调整盾构进洞的推进姿态。
5.2进洞区域土体加固
为保证进洞凿除洞门砼时土体的自稳和防水要求，需在盾构进洞前对洞口地基进行加固处理。
根据设计要求望春桥站进洞地基加固采用三轴搅拌桩加固，搅拌桩与连续墙间夹心层采用双重管高压旋喷桩止水帷幕加强止水。
加固范围为隧道水平与垂直方向径向延伸3m，即加固高度12.2m，加固宽度为24.4m，左右行线两洞一体化加固，加固长度9m，共设搅拌桩200根，旋喷桩44根。
5.3接收基座安设
隧道贯通前，迅速清除洞口的碴土，然后开始安装接收托架。
接收托架直接放在车站底板上，根据区间隧道设计中线准确定出托架的空间位置，接收托架固定用斜撑撑在车站结构上。
接收托架定位时，要严格控制托架的中线与盾构机上托架之前的姿态与趋势相匹配，托架轴线与盾构机轴线之间的夹角不大于1.5‰，托架上的导轨最好比盾构机的底部高1～2cm，一方面保证盾构机盾尾在脱离最后一环管片时，不会突然向下跌落；另一方面避免盾构机在始发台上往前推进时产生盾构机低头现象，从而避免破坏托架或损坏刀盘、盾壳等现象的发生。
6盾构进站施工主要措施
6.1盾构机到站掘进参数控制
盾构机进入进洞段后，首先减小推力、降低推进速度和刀盘转速，控制出土量并时刻监视土仓压力值，避免较大的地表隆陷。
贯通前5～6环，进一步降低盾构掘进推力，掘进推力维持在400t左右，推进油缸压力不大于4MPa。
在掘进的同时，要注意维持土仓内的压力值，一般情况下，土压不低于0.06MPa，在进入加固区推进时，土压降至0.03～0.06MPa，当刀盘抵至连续墙时，土压逐渐降至0MPa。
无论何种情况下，推进油缸压力均不能大于5MPa。
在贯通前的最后3环，要求掘进速度控制在0.5～1cm/min。
进洞段必须严格控制管片超前量、盾尾间隙及纠偏量，要提前测量管片超前量，以满足井接头长度需要，在最后剩余40环时实测管片超前量若仍不能满足井接头要求，可考虑在管片止水条上增加一层遇水膨胀橡胶，同时增加软木楔子粘贴厚度。
推进过程中严格控制轴线与设计轴线的偏差值，每环推进结束后，必须拧紧当前环管片的连接螺栓，并在下环推进时进行复紧，克服作用于管片推力产生的垂直分力，减少成环隧道浮动。
调整好土压力设定值，以切口土体不隆起或少隆起为主，并且要严格控制注浆量和注浆部位。
盾构机刀盘距离贯通里程小于10米时，在掘进过程中，派专人对车站时刻观察洞口加固段的情况。
如发现加固土体有较大的震动时，立即通知洞内盾构机进一步降低推力、刀盘转速以及推进速度，避免由于刀盘前部土体太薄，造成刀盘前部形成坍塌。
在进入车站阶段要密切关注盾构机推进系统的推进速度和推进压力以及掘进出土情况，在此掘进施工过程中，盾构司机应注意观察盾构总推力、刀盘扭矩和渣土的变化情况，做好相关变化的事实记录工作，当发现推力突然降低，碴土粒径突然变大，推进速度同时加大的情况时，必须立即停机。
在盾构推进洞段盾构机所处特殊位置及采取相应的技术措施如下：
当推进884环时，刀尖抵达加固区，此时要注意将推进速度降至2cm/min，同时螺旋机出土情况及刀盘扭矩的变化，根据螺旋机出土情况向刀盘前加泥加水。
当895环一号千斤顶行程推至1860mm时，刀尖抵到连续墙，此时组织人员对894环、893环进行二次注浆，注浆位置为B1、B2、B3、L1、L2块注浆孔，浆液采用水泥～水玻璃双液浆，每孔注入水泥300kg，水玻璃50kg，水灰比1。
二次注浆前要将盾尾油脂压注饱满，防止盾尾漏浆。
6.2盾构机在端头位置的处理
在盾构机刀盘距离贯通小于5米时，在条件允许的情况下，由盾壳上的预留孔向盾壳外部注入或膨润土，用于阻止盾构机后部管片上部水向洞口流动。
尽量使盾构机刀盘抵拢预留钢筋层，然后清除碴土，再切割钢筋，切割顺序为先切割底部，后切割上部。
盾构机掘进露出刀盘时停止掘进，彻底拆除洞门支撑结构，视漏浆情况用棉纱或装有泥土的编织袋进行堵漏。
将洞门口清理干净之后，盾构机开始推进，爬上接收托架。
6.3最后几环管片的安装
当隧道贯通后，一般还需要安装5～6环管片才能完成区间隧道的管片安装。
同时这几环管片随着隧道贯通后，盾构机前方没有了反推力，将造成管片与管片之间的环缝连接不紧密，容易漏水。
在最后几环管片安装时，根据现场实际情况，要在刀盘前方的预定位置，设置支挡，以防盾构机刀盘向前滑动。
在最后几环管片安装时，为加强管片防水和防止管片背后的砂浆突然从洞口冒出，在完成每一环管片的向前推进和管片安装后，等待砂浆凝固2小时后，再进行下一环管片的推进。
待盾尾离开洞口密封环后，迅速重新调整洞口扇形压板，用快速凝固的双液浆对902、901、900、899环进行注浆，注浆位置为B1、B2、B3、L1、L2块注浆孔，双浆液采用水泥～水玻璃双液浆，每孔注入水泥300kg，水玻璃50kg，水灰比1，保证洞口的管片背衬注浆迅速凝结，同时要求盾构机贯通后各工序应紧密有序的进行。
双液浆注浆示意图
6.4隧道管片拉紧
为防止衬砌环缝松弛、张开、漏水等情况发生，在拼装管片时，必须确保环向和纵向螺栓全部穿入、拧紧，并配有专人加强复紧。
同时在管片螺栓装上钢板制管片拉紧装置，防止管片环缝松弛、张开。
7封门钢筋砼破除
7.1钢筋砼破除前提
①加固区域土体芯样送检合格，达到设计及规范要求；
②洞门探测孔无漏水、漏泥、漏砂现象，可允许少量湿渍；
③进洞前盾构机械设备、水平垂直运输设备等运转正常；
④洞内、洞外已备齐相关应急设备及物资，并保证应急设备的正常运转；
在达到上述条件的情况下开始凿除洞门。
在施工过程中应分部凿除洞门混凝土，将凿除掉下的混凝土块清理至洞门的两侧。
7.2洞门脚手架搭设
钢管脚手架材料φ48mm，壁厚3.5mm，扣件连接。
脚手架选用的钢管符合规范文件要求，扣件采用KT-33-8可锻铸铁铸造，采购时要严格把关，材料规格正确，材质优良，无脆裂、无变形、滑移等现象，用于立杆、大横杆、剪刀撑的钢管长4-6m为宜。
1．搭设脚手架要求
（1）构架结构稳定，构架单元不缺基本的稳定构造杆部件；整体按规定设置斜杆、剪刀撑、拉、提件。
（2）连结节点可靠，杆件相交位置符合节点构造规定；连结件的安装和紧固力符合要求。
（3）脚手架钢管按规范要求进行搭接或对接，端部扣件盖板边缘至杆端距离不应小于100mm，搭接时应采用不少于2个旋转扣件固定。
2．搭设脚手架
施工时，先在环内（洞门里）先搭单排脚手架，洞外1.1米处搭设外单排脚手架，同时用钢管把内外单排脚手架连成整体，形成满堂脚手架。
并在沿盾构方向左右两侧各搭设4-6m斜撑，保证脚手架的稳定。
因部分钢管用来固定模板，要求脚手架每层护栏高度为1.2米，外脚手需搭设钢管护栏并绑扎安全网，施工层搭设木板，两头绑扎，施工完毕后，通过全面检查符合安全施工要求方可使用。
脚手架最大高度为7.5m，根据规范要求，上下水平杆轴线间的距离1.8米，竖向杆间距1.5m，立杆横距1.1m。
脚手架的具体安装如下图所示：
洞门脚手架纵断面图
3．临时用电
破除洞门时，在中板布置一个电压为380V的二级电箱，电箱装设在干燥、通风、常温以及无杂物、无液体浸溅和易受撞击的场所，周围有足够二人同时工作的空间和通道，并采用设防雨蓬等防雨措施。
在中板端头位置安装一个380V的镝灯作为破除洞门的照明电源。
使用电箱时，设置警告标示牌，必须有专人管理，保证电箱清净。
动力、照明线路进行分路设置，并选用合理的额定漏电动作电流的漏电保护器，进行分级配合，严格执行“一机一闸”制，并选用与用电设备相匹配的漏电开关，漏电保护器设在电源隔离开关的负荷侧。
7.3钢筋砼破除施工工序
首先在洞圈内搭设脚手架，在洞门中心及周边布置5个样洞，通过对样洞的观察，以测定土体的加固情况。
在确认加固良好的情况下，分9块凿除洞门混凝土逐步暴露出内、外排钢筋，割去外排钢筋，保留内排钢筋，为便于钢筋割除，每块混凝土接缝处的钢筋必须完全暴露。
清理干净落在洞圈底部的混凝土碎块，然后按照先下后上、由中到边的顺序逐步将破除的砼清理至洞门两侧。
洞门混凝土计划在2011年7月10日开始凿除。
砼块凿除示意图
洞门凿除要连续施工，尽量缩短作业时间，以减少正面土体的流失量。
在此项工序展开前，对参加施工的工作人员做全面的安全和技术交底，整个作业过程中，由专职安全员进行全过程监督，杜绝安全事故隐患，确保人身安全，同时安排专人对洞口上的密封装置做跟踪检查，监护密封装置是否完好。
在施工现场，准备快速水泥、水玻璃、棉纱、海绵、聚氨酯等应急物资，由专业技术人员在施工前向施工人员对应急物资的使用做出指导，并提前进行应急演练的相关组织工作。
1.破壁时不能一次完成，分4-5层分层剥离，槽壁保留厚度应控制在150～200mm，并保留其钢筋。
2.最后一层破壁须采用分层分块进行，防止土体坍塌，造成不良后果。
3.最后一层破壁原则上分9块进行，凿除洞门混凝土逐步暴露出内、外排钢筋，割去内排钢筋，保留外排钢筋。
为便于钢筋割除，每块混凝土接缝处的钢筋必须完全暴露，并在每块混凝土中间凿出一个吊装孔，清理干净落在洞圈底部的混凝土碎块，然后按照先下后上、由中到边的顺序逐块割断外排钢筋，将混凝土块缓缓滑至边侧吊出。
4.最后一层破壁要连续施工，尽量缩短作业时间，以减少正面土体的流失量。
整个作业过程中，由专职安全员进行全过程监督，杜绝安全事故隐患，确保人身安全，同时安排专人对洞口上的密封装置做跟踪检查，监护密封装置是否完好。
8其他措施
为了确保右线盾构机顺利进洞，特对盾构机进洞期间的相关工作做如下安排，请各部门相关人员严格按照以下注意事项进行工作安排：
1.在盾构掘进至距洞门50环时，进行应急演练，负责人黄晶；
2.在推进至距加固区5m时，停止推进，用1个班的时间对盾构机、龙门吊及电机车进行检修、保养；对易损坏的零部件备预备件，对井上井下信息传输线路进行检查，重点检查经常出故障的部位，负责部门机电部与力行；
3.进洞期间盾构操作室必须有工程部人员控制掘进参数，同时记录不同地段掘进参数的变化情况白班杨鸿森，夜班柴华；
4.地面人员必须加强同步浆液质量及拌制量的控制，做到每环检查质量白班杨鸿森，夜班柴华；
5.盾构进洞期间，现场施工小组成员，手机必须保证24小时开机，做到随叫随到，无事尽可能不私自外出，若必须外出需征得分管领导或值班领导同意后，方可外出；
6.物资人员必须备齐应急物资和零部件，对不常用的物资或零部件必须在进洞前联系好供应商，保证从通知供货到运送工地的时间不得超过1小时，负责人何宇；
7.严格交接班制度，下一班人员未到，上一班人员不得离开，做到施工现场24小时值班，工作交接必须做好相应的记录，值班领导在检查好交接班记录后方可进行交接班；
8.综合部及其管辖的工地食堂切实做好施工现场的后勤工作，为施工现场服好务，每餐提前一个小时统计在工地就餐人数，负责人汪丽；
9.项目部计划于7月15日对物资部准备的应急物资和零配件的库存量进行检查，统计数量，对不足的由工程部和机电部提采购计划，参加检查的人员有：
刘斌、郑世加、陆正军、叶姜、黄晶、何宇；
10.若施工过程中出现危险情况时，统一由现场值班领导向项目经理汇报，同时由值班领导组织启动应急预案。
9应急预案
9.1应急措施
序号
出现的情况
拟采取的措施
1
破壁时若发生流泥、流砂现象
1、必须立即停止对钢筋的切割，在流泥、流砂处进行双快水泥堵漏处理，若在样洞开凿后发现加固情况不能满足进洞要求，必要时采用冻结法施工。
2、盾尾进行洞内隧道壁后二次注水泥-水玻璃双液浆，形成止水环箍，封闭隧道纵向渗水通道。
2
地表沉降报警
1、提高监测频率，调整掘进参数，增加同步注浆量，同时二次补注浆。
2、做好应急注浆准备工作，必要时对隧道跟踪监测及跟踪注浆。
3
管线沉降报警
1、立即组织人员对沉降原因进行分析，调整施工参数。
2、加强对管线沉降的监测，必要时跟踪监测。
3、通过后对管线沉降区域进行二次注浆。
9.2应急组织
为确保安全进洞，防止事故，特制定以下应急组织。
1、开工前将成立事故应急预案的应急小组。
2、应急小组
3、盾构进洞施工应急措施
（1）、探孔施工过程应急措施：
在洞门破除前先在洞圈内钻孔观察加固质量，如探孔钻除后有轻微的渗漏清水现象，就停止钻其他探孔，派专人观察渗漏水情况，如短时间内流完就不需要处理，继续钻其他探孔。
如长流不止就从探孔内注入聚氨酯进行封堵处理。
如果渗漏水较大并有涌砂现象，证明洞门加固存在质量隐患。
立即停止钻孔，对钻孔采用双快水泥封堵并用钢板焊牢。
然后从地面进行双液注浆加固处理，必要时采用冰冻法加固，确保盾构进进洞安全。
（2）、破洞门施工过程应急措施：
在破除洞门过程中出现突发涌水涌砂现象，立即停止洞门破除，用棉纱对该部位进行填塞，同时使用双快水泥进行封堵，预埋下引流管，并用钢板封牢，在钢板与围护结构之间用双快水泥填充密实，同时保证降水井的正常出水。
待双快水泥达到强度后从引流管注入聚氨酯堵水，然后对有涌水涌沙的部位正上方进行坑外双液注浆加固处理。
首先对要注浆的部位进行精确放样，在地面上进行注浆，注浆压力要严格控制在0.3~0.5MPa，专人操作。
当压力突然上升或从孔壁溢浆，应立即停止注浆，保证每段的注浆量，注浆孔数及孔位间距根据现场情况处理。
（3）、进洞过程应急措施：
若盾首到达洞口发生渗漏水，停止盾构推进，使用钢板封堵后，进行化学注浆处理过后，盾构再次推进，避免因洞门破除后到最后一环管片拼装好并焊完洞圈钢弧板之间间隔时间过长，导致沿隧道纵向出现涌水、流砂现象。
4、应急物质与抢险人员。
序号
名称
型号
单位
数量
1
双液注浆泵
UB-1
台
1
2
潜水泵
KW7.5
台
3
3
水泥
普通32.5
吨
10
4
水玻璃
吨
1
5
钢板
8mm
m2
10
6
双快水泥
吨
1
7
海带
千克
50
8
聚安酯
千克
300
应急处理小分队队员16人，随时待命，如发生突发事件在应急领导小组的指挥下马上投入抢险工作。
人员分工表及联系方式
序号
姓名
工作内容
联络方式
1
刘斌
总体协调与负责。
667638
2
郑世加
负责人员组织管理，配合刘斌总体协调工作。
668413
3
陆正军
负责人员组织管理，配合刘斌总体协调工作。
666484
4
叶姜
全面负责技术工作
666460
5
何宇
负责各项物资材料的准备。
658011
6
黄晶
负责安全及其协调工作，负责组织应急处理。
664922
7
汪丽
施工现场后勤保障。
665335
8
毛义刚
负责机械设备维修保养，保证其正常运转，出现故障时负责组织有关人员进行抢修。
665046
9
唐帅
负责施工现场水、电供应及机械设备关于电路方面的故障维修。
确保穿越期间井下通讯、数据传输正常。
663658
10
杨鸿森
负责进洞期间的盾构推进管理。
669497
11
柴华
负责盾构和管片的姿态调整，确保管片拼装质量，以及其他井下技术工作。
669140
12
赖星
在地面上控制浆液质量及拌制量。
665272
13
何勇
全面负责进洞期间盾构推进配合的组织管理。
663512
14
阎杰
全面负责进洞期间盾构推进配合的组织管理。
664073
15
詹杰
全面负责测量工作，确保自动测量系统运转正常，初步判断监测数据的准确性。
664664
16
杨乐忠
全面负责进洞期间监测工作，确保监测数据准确及时上报。
665792
升级会员 