省级工法范本Word文档下载推荐.docx
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中铁三局集团广东建设工程有限公司
曾勇
技术贝
李国军
王振华
公司工程部长
闫英军
经理
工法应用的工
程名称及时间
工程名称：
东莞市城市快速轨道交通R2线2306标
应用时间：
2013年
本工法关键技术
名称及鉴定时间
关键技术名称：
导台施工，惰性浆液注浆施工，豆石喷射施工，管片防上浮支撑施工，管片姿态监测分析
获成果奖励情况
获2013年度中铁三局集团有限公司企业级工法
工法内容简述:
随着城市化进程的加快，城市轨道交通工程在城市实现文明交通持续发展战略中将发挥举足轻重的作用。
在盾构施工中，经常会碰到强度较高的长距离的基岩突起地层，常常采用矿山法初支，盾构空推拼装管片的施工方法。
在空推施工中稍有不当即有可能引起管片破损、错台、姿态超限，隧道线型难以控制等质量问题。
因此我方根据以往施工经验总结结合现场实际情况分析形成此工法，且成
功运用到工程施工中，在施工过程中配合监控量测、信息反馈和优化设计等方法，使工程获得了不错的经济效益和社会效益，确保工程高质量、高效率的完成。
关键技术及保密点：
该工法属超长矿山法隧道盾构空推施工工法，本工法的主要关键技术有：
1在超长矿山法隧道盾构空推喷射豆石施工方法；
2、在超长矿山法隧道盾构空推盾构掘进参数控制；
3、在超长矿山法隧道盾构空推管片背后注惰性浆液施工技术；
4、在超长矿山法隧道盾构空推管片防上浮施工措施；
5、在超长矿山法隧道盾构空推导台施工方法。
技术水平和技术难度：
本工法在超长矿山法隧道盾构空推施工，运用豆粒石喷射和注惰性浆液相结合方法进行施工，在这种复杂条件下进行盾构空推施工更是国内外首次，盾构注浆设备改造、管片背后注惰性浆液、管片防上浮措施应用，对隧道错台、破损、线型控制严格，本工法的成功实施在此种条件下对类似工程提供极为宝贵的成功经验，本工法技术水平在国外均有一定开创性，技术先进，在同类技术水平中属于领先水平。
工程应用情况及推广应用前景：
2013年该工法成功应用于东莞轨道交通R2线超长矿山法隧道盾构空推施工。
本工法采用豆粒石喷射和注惰性浆液相结合施工方法，大大减少管片破损和错台，同时采用了导台加导轨施工方法，提高了盾构空推施工进度，比一般盾构空推施工方法安全、效果好、效率高，经济和社会效益显著，本工法实施过程中，加强对管片姿态的监测，大大降低风险，缩短工期，经济和社会效益显著，具有广泛的推广应用前景。
经济效益或社会效益：
1、经济效益
运用本工法整个施工过程的成本约为盾构直接空推方法的80%即节约成本
在50万左右，本工法施工工期短，总体工期节约30天左右，经济效益显著。
2、社会效益
运用本工法进行超长矿山法隧道盾构空推方法，施工粉尘少、进度快、效果
好，在豆粒石喷射、注惰性浆液和盾构掘进交替施工，节约工期；
同时此种方法有效控制管片错台和破损，隧道线型控制符合设计规范要求，受到东莞市政府部门、业主及市民的一致好评，社会效益明显，在国内类似施工项目中推广前景广阔。
工
法主要
宀
兀
成
单位意见
同意申报
2013年12月10日
（公章）
申报市或部门推荐意见
年月日
专家评审意见
省住房和城乡建设厅审疋意见
工法关键技术鉴定证书
科学技术成果鉴定证书
晋建科鉴字［2013］第58号
成果名称:
在超长矿山法隧道用•构空推施工-匚法
完成单位：
中铁三局集团彳j限公司
会议鉴定
山西省住丿另和城
鉴定形式：
组织鉴定单位:
鉴定口期：
鉴定批准L1期:
2013年11月23II
简要技术说明及主要技术性能指标
1、简要技术说明：
2、主要技术指标：
（1）在超长矿山法隧道盾构空推喷射豆石施工方法；
（2）在超长矿山法隧道盾构空推盾构掘进参数控制；
（3）在超长矿山法隧道盾构空推管片背后注惰性浆液施工技术；
（4）在超长矿山法隧道盾构空推管片防上浮施工措施；
（5）在超长矿山法隧道盾构空推导台施工方法。
推广应用前景与措施
主要技术文件目录
一、在超长矿山法隧道盾构空推施工工法文本
二、经济与社会效益证明
三、用户意见书
鉴定意见
2013年11月23日山西省住建厅聘请同行专家组成鉴定委员会对中铁三局集团有限公司、中铁三局集团广东建设工程有限公司完成的“城际轨道双连拱大断面隧道偏洞法开挖工法施工技术”进行了
鉴定。
鉴定委员会听取了课题组所做的技术、经济和社会效益分析报告，经认真质疑、讨论后提出如下鉴定意见：
一、所提供的鉴定资料齐全、完整，符合鉴定要求。
二、隧道偏洞法开挖工法施工技术不仅能够适用于复杂地质情况，保证沉降控制，从而保证施工安全，更能适应城市软弱围岩大断面暗挖隧道的特点，与各工序间相协调。
三、偏洞法开挖工法施工效率高，工期短，适应大面积的机械施工，能较快的使隧道封闭成环，二衬紧跟掌子面，适用于多工序间的转换连续作业。
偏洞法开挖施工工法的运用所形成的大断面隧道施工工艺，为同类型城市轨道交通建设提供了实践经验。
四、利用偏洞法开挖工法施工技术，安全质量控制容易，施工周期短，施工工序干扰小，降低施工成本，对周围环境影响小。
五、该技术经实践检验，既可行又可靠，具有良好的应用前景。
综上所述，该项技术达到国内领先水平。
鉴定委员会主任:
主持鉴定单位意见
同意鉴定意见
.A「"
、・■、・・•，'
:
jt
2013年11月23I予
组织鉴定单位意见
nsa品
（•②迸
2013年11丿J23H
鉴定委员会名单
H
名姓
-
名签
工高总级原授
•民
9
员委
贤志李
原授
多
m
LL
霞
朝田
明金谷
长髙部教
A
成玉梁
4
高
教•
化气电
Ir
主要研制人员名单
序号
性别
年龄
技术职称
文化程度
工作单位
对成果贡献
1
男
34
本科
负责工法整理及工法编制
2
31
负责基础数据的收集整理
3
负责工法的全面实施
30
负责工法的指导及落实
5
42
负责工法的整体开展
中铁三局集团有限公司文件
中铁三技〔2013〕491号
关于公布中铁三局集团有限公司
2013年度企业级工法的通知
集团公司各单位：
集团公司2013年度企业级工法的评选工作已经结束。
经集团公司各专业人员初评和山西省住房和城乡建设厅组
织鉴定，“多孔大跨度连续梁悬臂施工线性控制施工工法”
等76部工法的关键技术达到国内先进及以上水平，被评为
2013年度企业级工法，现予以公布。
希望各单位进一步加强工法的开发和管理，并积极组织
上报，为企业的科技进步做出贡献
附件：
中铁三局集团有限公司2013年度企业级工法名单
抄送：
集团公司本部各部门，社管中心
中铁三局集团有限公司办公室
2013年12月10日印发
附件:
序
号
编号
编写单位
完成人
44
淤泥质深大基坑降水施工工法
GZSJGF03-13-44
桥隧分公司
赵科利、周海波、张九
俊、宁继阳、王晓丹
45
深大基坑临时立柱施工工法
GZSJGF03-13-45
46
高速公路预制箱梁智能数控张拉施
工工法
GZSJGF03-13-46
运输分公司
徐中、仲启强、郭宝明何运政、王坤
47
运营线涵洞漏水整治施工工法
GZSJGF03-13-47
孙浩然、孙振华、谷忠
吉万辅、韩鑫慧
48
CRTSI型双块式无砟轨道轨排框架施工工法
GZSJGF03-13-48
徐中、郭宝明、仲启强
王坤、何运政
49
CRTSH型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层及轨道精调施工工法
GZSJGF03-13-49
巩立青、翟瑞军、赵峰李宗兴、佟延哲
50
繁华市区盾构穿越富水超高强度岩层施工工法
GZSJGF03-13-50
广东公司
高晓刚、曾勇、耿少
鹏
51
在超长矿山法隧道盾构空推施工工法
GZSJGF03-13-51
高晓刚、曾勇、李国
军
52
高铁大断面隧道穿越岩溶施工工法
GZSJGF03-13-52
刘晓阳、牛相国、董建树
53
城际轨道双连拱大断面隧道偏洞法
开挖施工工法
GZSJGF03-13-53
马小虎、陶文龙、匡代刚
54
地下城际轨道穿越富水砂层水平旋
喷桩预加固施工工法
GZSJGF03-13-54
赖顺江、于天生、王俊
生
55
复杂环境下地铁基坑开挖安全控制爆破施工工法
GZSJGF03-13-55
李子华、胡云峰、张立
明
56
紧邻次高压燃气管数码电子雷管微振控制爆破施工工法
GZSJGF03-13-56
李子华、于天生、胡云峰
57
岩溶极为发育地区基坑涌水处理施
GZSJGF03-13-57
王明亮、王振华、刘思
r宁
58
地铁高架桥梁NALC挂板施工工法
GZSJGF03-13-58
华东公司
张家旺、杨超、袁利
佳谷庆、黄金
59
地铁车站岩溶预封闭注浆工法
GZSJGF03-13-59
王爱东、范晓敏、梁家
启郝东卫、李海蛟
60
CRTSH型板宽接缝修复施工工法
GZSJGF03-13-60
王爱东、梁家启、范晓
敏郝东卫、郭玉鹏
61
铁路路基边坡泥炭土高保水种植绿化施工工法
GZSJGF03-13-61
天津公司
徐晔、刘应兵、孙凤东、韩圣博、陈明
62
铁路路基病害防控施工工法
GZSJGF03-13-62
徐晔、刘应兵、刘晨
光张瑞星、禚振江
63
地下连续墙墙缝工字钢刷壁施工工
■法
GZSJGF03-13-63
敖岩、孙凤东、荆志敏王强、励学志
工法文本
/、八
1.前言
东莞市城市快速轨道交通R2线2306标包括一个明挖换乘车站（鸿福路站）和一个盾构区间，线路总长约2.5公里。
其中鸿-西区间单线隧道总长约1811m采用海瑞克土压平衡盾构进行施工，局部采用矿山法开挖、初支，盾构空推拼装管片（以下简称盾构空推）施工。
区间左线里程为ZDK15+825.062〜ZDK17+635.892,全长1810.830m,其中ZDK16+218.C〜+670.0、ZDK17+198.C〜+269.0，两段隧道地层主要为＜10-3＞中风化混合片麻岩、＜10-4＞微风化混合片麻岩；
ZDK17+58〜+635.892段，地层主要为＜6-5＞可塑状砂质粘性土、＜10-1＞全风化混合片麻岩、＜10-2＞强风化混合片麻岩、＜10-4＞微风化混合片麻岩,均采用矿山法开挖初支盾构拼装管片施工,分别长452m、71m48.892m。
右线里程为YDK15+825.06〜YDK17+635.892全长1810.830m,其中YDK16+210.〜+542、YDK17+195.〜+296,该两段隧道地层主要为＜10-3＞中风化混合片麻岩、＜10-4＞微风化混合片麻岩，也采用矿山法开挖初支盾构拼装管片施工，分别长332m和101m
左右线矿山法隧道总长为1004.892m,1号竖井处隧道纵断面线路以11.4%。
上坡掘进，2号竖井处的隧道纵断面线路以7.9%。
下坡掘进，始发端的隧道纵断面线路以6.25%。
下坡掘进。
具体平面如下图所示：
西平站
耳匚
-■-
-:
■-
1/
■■
鸿福路站
1S蛊丘r
9KJ文3A
辭A+-.r:
亠•-“
道隧法山矿
69y£
z
图1鸿〜西盾构区间平面示意图
2.工法特点
2.1盾构空推段距离长，左右线总长为1004.892m,其中单段最长距离为452n。
2.2通过优化施工方案在导台上铺设导轨，加快施工速度。
2.3利用数值仿真计算方法，预测盾构施工效果及时调整优化施工方案，把计算机科学引入到施工方案制定与优化中，提高了施工的科技水平。
2.4根据盾构空推特点，采用刀盘前豆粒石喷射和管片背后同步注厚浆相结合的施工方法，提高掘进的效率。
2.5采用优化管片预制方案，空推段管片螺栓孔增大直径，有利于豆粒石补喷，预防管片错台或上浮。
2.6通过在管片1点和11点位置安放支撑，有效预防管片上浮。
2.7运用加密监测方法，达到了动态施工的效果。
3.适用范围
此工法适用于盾构机过圆形矿山法初支隧道，空推拼装管片施工，其他相类似的条件下盾构施工可以作为参考。
4.工艺原理在超长矿山法隧道盾构空推施工工法原理是海瑞克土压平衡盾构机在优化后的强度和精度满足设计规范要求的导台上采用推进模式进行推进，边推进边喷射豆粒石，推进完成后拼装管片，在盾构机前导台范围内提前堆放规定数量的豆粒石，利用盾构机面板推动豆粒石，填满盾构机底部，然后利用喷射设备进行喷射；
豆粒石喷射管（直径5cm支架与刀盘连为一体，喷射管通过支架穿入盾构机盾尾向管片背后喷射豆粒石，豆粒石通过管片圆形外径下滑至管片底部，达到约束管片的目的，然后在盾构1点和11点位置管片螺栓孔里安放长55cm支撑，利用与矿山法初支的顶力防止管片上浮。
然后在推进下一环管片时对倒数10环的管片进行注厚浆对管片进行二次固定。
整个过程连续、高效、安全、可靠。
5.施工工艺
5.1工艺流程（见图5.1）
施工准备（矿山法净空测
量、导台高程复测、豆石喷
下一循环―
图5.1盾构空推施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1导台施工及导轨布设
在盾构空推拼装管片之前，已先完成矿山法开挖及初期支护。
盾构空推时，需要提前施做导向平台，使盾构机沿着隧道设计轴线前进，同时为了更好的控制盾构机及管片姿态，在导向平台的两侧及底部布设3根导轨（采用16#工字钢）。
因此，导台施做及导轨布设的精度是保证盾构及管片姿态的关键。
混凝土导台位于隧道底部60。
范围内
（见图2-5），导台表面与盾构机刀盘外轮廓有10mm间隙，导台半径3150mm采用HPB235钢筋、C30混凝土，导台厚度150mm矿山法隧道初期支护应尽量保证其设计净空，以确保导台上表面的高程符合设计要求，并能保证混凝土导台的设计厚度，以达到足够的强度。
导台
两侧及底部布设3根导轨，导轨采用16#工字钢，表面高出导台表面
20mm
i
in
5.2.1导台施工断面图
5.2.2掘进模式的选择及掘进参数的确定
1、掘进模式的选择
盾构在过空推段施工时，一般采用敞开式模式。
由于矿山法初支已经完成了土体的开挖，在掘进过程中盾构不切削土体，不需克服土体的压力，只需要克服盾构机与导台导轨之间的摩擦力即可往前掘进。
此摩擦力主要通过推进油缸提供的力来克服，故盾构掘进时油缸
移动有两种模式，一种是推进模式，一种是管拼模式。
推进模式是通过所有推进油缸的推力来使盾构前进，单个油缸提供的力较小，盾构前进比较平稳；
管拼模式是通过人工使用管拼遥控器来控制油缸的伸缩使盾构前进，个别油缸提供的力较大，受力不均匀，不容易控制盾构姿态。
为了控制盾构机的姿态，一般采用推进模式。
2、掘进参数的确定盾构施工中，选择合理地掘进参数对控制地面沉降及成型隧道线型，保证施工质量，提高施工的效率至关重要。
在盾构过超长空推段施工时，悬着合理地掘进速度及推力对控制盾构机姿态至关重要。
1）千斤顶推力F
确定推力需考虑以下因素：
1盾构机推进需克服的摩擦力
2克服刀盘前的水土压力
3掘进速度
4管片的承受能力
5控制掘进方向
6最大扭矩
根据计算及施工经验，确定空推阶段是F=300〜500t。
2）掘进速度
根据土质、扭矩、推力和土仓压力等综合确定，受土质影响最大。
空推段一般v=50mm/min。
5.2.3盾构掘进施工、管片选型及拼装在确定了盾构掘进模式及参数后，专业工程师及时下达掘进指令。
盾构操作手在接到指令后，严格按照指令进行操作，及时反馈相关信息。
专业工程师根据反馈信息进行分析，对掘进参数进行微调整，确保掘进参数设置最合理，从而保证施工质量，提高施工效率。
在确保盾构机沿着隧道设计轴线掘进的前提下，选择合适的管片类型和正确地安装管片将是保证隧道质量的主要措施。
选择正确的管片必须综合考虑以下因素：
1、线路特点
2、推进千斤顶的行程差（左右和上下）
3、盾尾间隙（上、下、左、右）
4、铰接油缸的行程差
5、盾构机掘进方向与设计轴线的相对关系
6、错缝拼装
根据上述因素，可以在一环掘进前预先确定该环的管片类型，完成该环掘进后，再根据最新的数据进行微调（一般情况下，管片类型不变，封顶块位置可能有变）。
管片拼装一般均按照先下后上、先纵后环、左右交错、纵向插入、封顶成环的工艺进行。
5.2.4豆石喷射
根据设计量计算，每环管片背后至少喷射2m3豆粒石充填缝隙，由于矿山法隧道开挖的不规整，每环豆粒石的用量不尽相同。
豆石喷射前，在刀盘前面焊接好支架，在其上面放两台喷射机，随着盾构往前掘进同步前进。
在刀盘2点及10点位，布设两根108mm勺镀锌钢
管，长度为7.5m，往盾尾管片外侧喷射豆石。
为防止豆石和浆液向盾构机刀盘前方流窜，每隔6m在盾构机切口四（不小于300o）周用袋装砂石料围成围堰，利用混凝土喷射机从刀盘前方向盾构后方吹填豆石，当盾壳顶部与沙袋顶部形成自然坡度时停止喷射。
吹填豆石是
否密实可以从管片吊装孔进行检查。
当豆粒石喷填完毕，从管片吊装孔打入顶撑，顶撑的一端加工成同吊装孔同距的螺丝并固定在螺栓孔内，另一端顶在矿山法隧道初支面上，可以通过调整顶撑的支顶长度来调节管片中心与隧道中心的偏差。
每环管片按照3点、9点、12点位置布设，待管片背后注浆完成后，卸除顶撑，做好防水封堵。
r尹罰甘
5.2.4豆石喷射填充示意图
525充填注浆
1、充填注浆方式
充填注浆方式，根据其实施时期可进行如下分类:
1）同步注浆方式
同步注浆与盾构掘进同时进行，通过同步注浆系统及盾尾的内置
注浆管，在盾构向前推进盾尾形成空隙的同时，采用双活塞泵二管路
（四注入点）同时注浆。
注浆可根据需要采用自动控制或手动控制方式。
2）即时注浆方式
即时注浆是在每一环掘进完成后，从盾尾的管片注浆孔实施背填注浆的，以尽量缩短尾部空隙的发生和尾部填充时间的延迟。
3）补充注浆方式根据工程实际情况（如管片渗漏、隧道沉降等），可采取在盾尾数环后的管片注浆孔进行二次（或多次）背填注浆，控制滞后沉降，减轻隧道防水压力。
盾构空推时，刀盘前无压力，盾尾同步注浆注入的浆液由于自重会自动的往前流动，若同步注浆量按照理论计算量注入，将会产生浆液大量流到刀盘前面，造成浆液浪费，同时造成豆石喷射作业不便。
因此，在盾构空推时，我们采取减少同步注浆的量（每环注2方），同时在盾尾10环后的管片注浆孔进行二次补注浆，即采取同步注浆加二次补注浆的方式。
2、充填注浆的目的
矿山法初支直径为6300mm管片外径为6000mm因此，当管片脱出盾尾后，在土体与管片之间将形成一道宽度为15cm的空隙。
应立即注浆充填，注浆的目的有三个方面：
1）充填管片与矿山法初支的空隙；
2）限制管片位移和变形，提高结构的稳定性；
3）作为隧道第一道防水层。
3、注浆的材料及配比
在正常段掘进中，一般采用水泥砂浆。
盾构在过空推段时，刀盘
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