地铁3号线区间盾构过区间风井安全专项施工方案2.6.doc

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1、目录1、编制目的11.1编制目的11.2编制依据11.3适用范围22、工程概况22.1工程位置及范围22.2设计概况32.3水文、地质情况52.3.1地层岩性52.3.2水文地质82.4区间风井段地质情况93、工程重难点104、风险分析114.1风险源识别114.2风险分析与应对措施125、专项施工方案155.1总体施工筹划155.2风井回填185.3降水施工195.4盾构到达风井前掘进195.5盾构通过风井后刀具更换205.6 负四层结构内土方清除施工215.7 盾构掘进与区间风井结构交叉施工236、 施工监控量测246.1施工监控检查巡视246.2施工监测项目及布点原则246.3监测频率及

2、数据处理256.4监测控制值标准266.5监测预警报警程序266.6施工测量286.6.1测量要求286.6.2控制测量296.6.3施工测量317、安全、质量保证措施327.1安全保证措施327.1.1安全生产保证体系327.1.2施工现场安全保证措施337.2质量保证措施358、安全应急预案368.1安全处理应急小组368.2应急处理小组职责408.3项目部应急设备及设施408.4应急程序及行动方案428.4.1信息报告程序428.4.2应急处置428.4.3应急预案448.4.4有关应急部门、机构或人员的联系方式478.5应急救援的培训与演练488.5.1演练488.5.2培训488.5

3、.3奖罚49501、编制目的1.1编制目的为做好成都地铁3号线二三期工程土建5标龙桥路站双凤桥站区间盾构过区间风井风险管理工作,全面地考虑在施工中所能遇到的各种风险的状况,进行盾构过区间风井始发、到达、换刀及风井结构施做各阶段的风险识别和评估,制定相应的风险控制措施、专项方案以及应急预案,从而进一步加强对盾构过区间风井施工危险性较大的分部分项工程的安全管理,积极防范和遏制施工生产安全事故的发生,保证盾构过区间风井及风井结构施工的自身安全和社会公共安全,特编制本方案。1.2编制依据(1)工程测量规范(GB50026-2007); (2)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)(20

4、03版);(3)地下工程防水技术规范(GB50108-2008);(4)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002);(5)盾构法隧道施工与验收规范(GB50446-2008); (6)地下防水工程质量验收规范(GB50208-2011); (7)地下铁道、轻轨交通工程测量规范(GB50308-1999);(8) 施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005);(9) 危险性较大的分部分项工程安全管理办法(建质200987号);(10) 成都地铁建设工程重大危险源安全管理办法;(11) 成都地铁盾构施工管理规定(暂行)(成地铁2015126号);(12) 成都地铁地中沉降监

5、测点埋设及实施技术标准(暂行)(成地铁建201377号);(13) 成都地铁建设工程监控量测管理办法(成地铁建201381号);(14) 富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工管理规程指导意见;(15) 成都地铁3号线二期工程施工设计图;(16) 成都地铁3号线二三期5标工程实地踏勘和调查所得资料;(17) 工程所涉及的施工技术、安全质量、检验验收等方面的国家和部门制定的现行规程规范、标准、法规文件及招标文件中明示的标准、规范和文件等。1.3适用范围本方案适用于成都地铁3号线二三期工程土建5标龙桥路站双凤桥站区间盾构过区间风井施工。2、工程概况2.1工程位置及范围(1)工程位置龙桥路站双凤桥站区

6、间位于成都市双流区和武侯区,区间出龙桥路站后沿双楠大道而行,下穿临港路隧道、接待寺立交、江安河后沿武兴路而行,在草金路交叉口到达双风桥站。区间风井位于里程Y(Z)DK12+640.000位置,距龙桥路站1074.25米,工程位置见图2.1.1。图2.1.1 区间工程位置图(2)工程筹划龙双区间采用采用2台土压平衡盾构机掘进施工,从龙桥路站始发掘进,通过区间风井后,在双凤桥站吊出。盾构过区间风井段筹划:区间风井完成底板及负4层侧墙后采用卵石土进行回填,而后左右线先后掘进通过区间风井,待后配套全部进入区间隧道后进行区间风井内回填土开挖及负环拆除,恢复盾构掘进与区间风井结构施工。(3)工程数量主要工

7、程数量详见表2-1-1。表2-1-1主要工程量工程项目里程长度(m)工法备注龙桥路站双凤桥站左线ZDK11+564.950ZDK14+177.0002595.537盾构短链0.913m(风井17.6m)右线ZDK11+564.950ZDK14+177.0002596.45盾构风井17.6m区间风井ZDK12+629.444ZDK12+647.044(YDK12+632.157ZDK12+649.757)17.6明挖法2.2设计概况(1)隧道平面设计概况龙桥路站双凤桥站区间最小曲线半径R=600m。(2)隧道纵断面设计概况龙桥路站双凤桥站区间线路纵坡为“V”字型坡,区间最小坡度2,最大坡度28。

8、风井为地下4层结构,总长17.6m,宽度22.8m,顶板覆土约3.92m,底板埋深约32.5m,采用明挖法施工,围护结构采用钻孔桩+内支撑形式,基坑降水采用管井降水。风井基坑与江安河之间设置旋喷桩止水帷幕。桩间支护挂8200200mm钢筋网。2.2.1区间风井与盾构隧道纵断面设计图2.2.2区间风井平面设计图2.2.3区间风井纵断面图2.3水文、地质情况2.3.1地层岩性地表第四系堆积层广泛分布,表层多为第四系全新统人工填土(Q4ml)覆盖,河流周边地区分布第四系全新统冲积层(Q4al)黏土、粉质黏土、砂土及卵石土,其余地段为第四系上更新统冰水沉积、冲积层(Q32fgl+al)黏土、粉质黏土、

9、砂土及卵石土,下伏白垩系灌口组(K2g)泥岩、砂质泥岩。泥岩中有灰绿色斑点及条带,夹薄层石膏及钙芒硝等。1填土层(Q4ml)1-2人工填土广泛分布于场地表面范围内,为城市道路建设、管网敷设、小区场地平整等的填筑土,杂色,由卵石、砂、黏土及建筑垃圾等无规律组成,压实成都及潮湿成都不一,层厚变化大,一般0.54.1m,最大厚度约5.6m,表层0.10.3为砼或沥青路面。2全新统冲积层(Q4al)2-2-2可塑状黏土灰黄、褐黄、灰褐色,可塑状为主,局部偶呈硬塑状,含铁锰质氧化物,稍有光泽,局部含少量细圆砾石,黏性较好,暴晒易开裂,零星分布于填土层之下,区间范围内共10个勘探孔揭示该层,厚度0.92.

10、5m,顶面埋深1.04.5m。2-5-2稍密状粉细砂浅灰色、青灰色。潮湿状、稍密,成分以石英、长石为主,颗粒级配一般,分选性一般,砂质较纯,呈透镜状分布于卵石层中,区间范围内共3孔揭示该层,厚度0.4-1.3m,最大厚度可达2.1m,顶面埋深4.0-9.4m。2-5-3稍密状粉细砂浅灰色、青灰色。潮湿状、稍密,成分以石英、长石为主,颗粒级配一般,分选性一般,砂质较纯,呈透镜状分布于卵石层中,区间范围内共2孔揭示该层,厚度1.01.3m,顶面埋深4.05.0m。2-9-1松散状卵石土灰黄色浅灰色,松散状,潮湿(局部饱和),卵石含量为60%70%,粒径一般2.06.0cm,卵石成分以砂岩、岩浆岩、

11、灰岩为主,磨圆度较好,多呈亚圆形,部分为圆形,分选性较差,中风化微风化,充填物以圆砾、细砂、中砂为主,夹少量粘性土。零星分布于区间范围内,共3孔揭示,层厚1.94.1m,顶面埋深3.04.7m。2-9-2稍密状卵石土灰黄色黄褐色,稍密,潮湿饱和状,卵石含量为65%70%,粒径一般3.07.0cm,最大可达15.0cm,卵石成分以砂岩、岩浆岩、灰岩为主,磨圆度较好,多呈亚圆形,部分为圆形,分选性较差,中风化微风化,充填物以圆砾、细砂、中砂为主,夹少量粘性土。3冲积、冰水沉积层(Q32fgl+al)3-2-2可塑状粉质黏土灰褐色,褐黄色,可塑状,土质均匀,黏性一般,质纯,含铁锰质氧化物,稍有光泽,

12、手捏有砂感,零星分布于人工填土之下,区间范围内有13个勘探孔揭示该层,厚度0.65.8m,顶面埋深0.83.0m。3-4-3中密状粉细砂青灰色、灰色,饱和状、中密,成分以石英、长石为主,颗粒级配一般,分选性一般,呈透视镜状分布于卵石层之中,一般厚0.21.8m,厚度最大埋深约10.7m,顶面埋深6.628.5m。3-4-4密实状粉细砂青灰色、灰色,饱和状、中密,成分以石英、长石为主,颗粒级配一般,分选性一般,砂质较纯,局部夹少量圆砾、卵石,呈透镜状分布于卵石层之中,层厚0.25.5m,顶面埋深2.545.0m。3-5-4密实状粉细砂灰色、灰黄色,饱和状、密实,成分以石英、长石为主,颗粒级配一般

13、,分选性一般,砂质较纯,局部夹少量圆砾、卵石,呈透镜状分布于卵石层之中,层厚0.453.9m,顶面埋深7.231.1m,透镜状分布于卵石层之中。3-8-1稍密状卵石土褐黄色黄色,中密状,潮湿饱和,卵石含量为90%95%,粒径一般28cm,最大可达12cm,卵石成分以砂岩、岩浆岩、变质岩类岩石为主,磨圆度较好,多呈亚圆形,部分为圆形,分选性较差,中风化微风化,充填物以圆砾、细砂、中砂为主,夹少量粘性土。分布于区间范围内卵石浅表层,层厚0.75.0m。3-8-2稍密状卵石土褐黄色黄色,中密状,潮湿饱和,卵石含量为60%95%,粒径一般19cm,最大可达15cm,卵石成分以砂岩、岩浆岩、变质岩类岩石

14、为主,磨圆度较好,多呈亚圆形,部分为圆形,分选性较差,中风化微风化,充填物以圆砾、细砂、中砂为主,夹少量粘性土。层状连续分布于区间范围内,层厚0.516.5m。3-8-3密实状卵石土褐黄色黄色,青灰色,密实,潮湿饱和,卵石含量为60%96%,粒径一般110cm,局部夹少量漂石,最大粒径20cm,石质成分以砂岩、岩浆岩、变质岩类岩石为主,磨圆度较好,多呈亚圆形,部分为圆形,分选性较差,中风化微风化,充填物以圆砾、细砂、中砂为。一般位于中密卵石之下,层厚一般大于25m。5白垩层上统灌口组(K2g)5-1-2强风化泥岩棕红色、紫红色,泥质结构,博至中厚层状,节理裂缝发育,岩质软,岩芯碎块手可折断,岩

15、芯呈碎块状、短柱状,节长530m,区间范围内共7孔揭示该层,顶板埋深31.2m41.9m,层厚0.63.6m,部分未揭穿,近视RQD值2650%,岩石质量指标属差的较差的,属极软岩软岩。5-1-3中等风化泥岩紫红色,泥质结构,博至中厚层状,风化裂缝较发育,裂缝而充填灰绿色黏土矿物,敲击声哑,局部夹含砂质泥岩,夹薄层石膏团块及钙芒硝,局部见熔蚀小孔。岩芯多呈短柱状,少量长柱状,失水易崩解,遇到易软化,岩石质量指标属较好,属极软岩,软岩。根据室内试验:天然密度节长535m,最大可达75cm,区间范围内共34孔揭示该层,顶板埋深29.0m46.0m,层厚0.63.6m,部分未揭穿,近视RQD值267

16、1%,岩石质量指标属差的较差的,属极软岩软岩。2.3.2水文地质根据区域水文地质资料及既有工程资料,区内地下水季节性变化明显,水位总体北低南高,并具有沿河一带高,河间阶地中部低的特点。根据成都区域水文地质资料、场地土层及地下水的赋存条件,沿线地下水主要有三种类型:一是赋存于黏土层之上的上层滞水,二是第四系孔隙水,三是基岩裂隙水。1)上层滞水上层滞水主要赋存于黏土层之上的填土层中,大气降水、沟渠和附近居民的生活用水为其主要补给源。水量、水位变化大,且不稳定。由于其水量相对小,对地下工程基本无影响。2)第四系孔隙水该层地下水主要赋存于全线第四系全新统、上更新统的砂、卵石土中,水量较丰富,为孔隙潜水

17、,部分地段由于地形和上覆黏性土层控制,具微承压性,地下水埋深一般为0.59.8m不等,水位变化较大,含水层有效厚度约为10.030.0m不等。根据成都地区水文地质及相关工程资料,该层砂、卵石土综合含水层渗透系数K约为1030m/d,为强透水层,水量丰富。3)基岩裂隙水区内基岩为白垩系灌口组紫红色、褐红色泥岩,地下水主要赋存于基岩裂隙中,含水量一般较小,但在岩层较破碎的情况下,常形成局部富水段。根据本阶段基岩内提水试验资料显示,其渗透系数K平均为0.37m/d,属弱中等透水层。区内基岩裂隙水的含水量甚微,对地铁施工影响较小,但不排除区段局部地段有富水条件,储藏有一定裂隙水,对地铁工程产生一定影响

18、。2.4区间风井段地质情况区间风井基坑开挖深度32.5米,从地面依次为(1-2)人工填土层,厚度2米;(3-2-2)可塑状粉质粘土,厚度2.9米,(3-8-2)中密卵石土,厚度4.2米;(3-5-4)密实中砂,厚度3.9米,(3-8-3)密实卵石土,厚度19.5米。区间风井地质详见图2.4.1。图2.4.1 区间风井地质剖面图3、工程重难点盾构过区间风井存在风井结构未施做完盾构到达并通过区间风井,盾构通过区间风井后掘进与区间风井结构交叉施工,综合评判本方案的重难点如下:(1)区间风井负四层结构净空回填施工区间风井负四层结构净空采用卵石土回填,回填过程中参入水泥拌和,盾构在风井始发、到达掘进过程

19、中对该段回填密实性要求高,以确保盾构始发土仓能够正常保压、盾构到达不发生渗水和漏渣现象。(2)盾构到达区间风井掘进施工盾构破除围护桩后零环未安装前,盾构掘进回填土过程中,存在因回填面不密实,洞门处回填面沉陷,造成拱顶漏渣土体失稳风险。(3)盾构在区间风井二次始发掘进施工盾构二次始发掘进磨桩后盾尾未进入侧墙结构前,如盾构顶部密封效果差,将无法正常建立土仓压力,存在出渣难以控制风险。(4)区间风井负四层结构净空内土方开挖施工左右线盾构后配套通过区间风井后开始风井结构内回填土开挖施工,土方开挖过程中对区间风井内负环产生一定的压力,存在一定的施工风险。(5)区间风井段管片拆除施工区间风井结构内土方清除

20、至隧道中心位置开始进行负环拆除施工,负环拆除期间停止掘进施工,在风井内负环拆除进行吊装作业。(6)区间风井结构与盾构水平运输交叉施工区间风井负环拆除完毕后恢复水平运输轨道,盾构掘进过程中区间风井负四层结构采用门字架进行结构施做,交叉作业存在一定安全风险。4、风险分析4.1风险源识别结合本工程地质水文条件、施工环境、施工方法,本工程施工风险源详见表4-1-1。表4-1-1 区间掘进施工风险源序号风险源风险分析风险等级备注1盾构到达风井掘进施工盾构在掘进回填段时,遇到回填不密实,卵石土固结性不好,造成拱顶掉渣、填面塌陷问题;由于地下水缺失,在掘进中渣土改良状况不好,盾构机姿态上浮,注浆压力过大或注

21、浆量不足造成的掘进不连续,影响负环管片的安装质量。重大2盾构在风井二次始发掘进施工盾构二次始发掘进磨桩后盾尾未进入侧墙结构前,如洞门处密封效果差,将无法正常建立土仓压力,存在出渣难以控制风险;盾构进入原状土体中,地下水逐渐丰富,注浆不饱满,洞门封堵效果不好时,造成管片渗漏水现象。重大3风井段负环拆除施工风井内负环拆高空作业、起重吊装作业等施工存在一定安全风险;零环拆除后如洞门处注浆不密实,拱顶存在渗漏水、漏渣土体失稳风险。重大4风井回填土开挖采用挖机开挖风井内回填土,开挖过程中对负环管片受力存在一定影响,存在安全风险。一般5风井结构与盾构水平运输交叉施工风井负环拆除完毕后恢复水平运输轨道,盾构

22、掘进过程中风井负四层结构采用门字架进行结构施做,交叉作业存在一定安全风险。一般本方案共有重大危险源3项,一般风险源2项。4.2风险分析与应对措施(1)盾构到达始发施工原因分析:1)盾构破除围护桩后零环未安装前,盾构掘进回填土过程中,存在因回填面不密实,洞门处回填面沉陷,造成拱顶漏渣土体失稳风险。2)盾构二次始发掘进磨桩后盾尾未进入侧墙结构前,如洞门处密封效果差,将无法正常建立土仓压力,存在出渣难以控制风险。3)盾构进入原状土体中,地下水逐渐丰富,注浆不饱满,洞门封堵效果不好时,造成管片渗漏水现象。4)右线盾构到达后在风井掘进回填段,如回填土固结效果差,掘进过程中隧道顶部及周边回填土将垮塌流入土

23、仓内,影响右线始发及左线始发到达洞门密封效果。应对措施:1)加强始发到达段洞口范围回填质量,同时采用预埋注浆管方式对洞门段回填土注浆加固,确保固结效果良好。2)掘进过程中,优化掘进参数,严格控制出渣量和注浆效果,对盾构机姿态进行多频率监测,若有上浮立即停机处理。3)右线盾构通过区间风井后重新对左线始发到达端头进行注浆加固,以确保左线始发到达安全。4)在到达端头沿线路方向2米范围为浇筑1.6米厚的素砼(隧道范围厚度0.8m),确保到达洞门拱顶的密封效果。在回填土上部浇筑20cm的C20钢筋混凝土,钢筋采用14300*300mm网片。详见图4.2.1。5)在掘进原状土体时要调整掘进参数和注浆量,洞

24、门位置0-5环范围内加大盾尾油脂的使用量,保证管片密封效果好。 (2) 区间风井回填土开挖及负环拆除原因分析:采用挖机开挖风井内回填土,开挖过程中对负环管片产生一定侧压力,影响负环管片结构安全。负环拆除过程中,由于基坑深度约30m,垂直运输存在一定的安全风险。应对措施:1)采用Pc120小型挖机开挖,减少隧道顶部土方开挖对隧道产生的竖向压力。2)分层均衡清除管片两侧土方,确保管片受力均衡。3)土方开挖过程中隧道内安排专人盯控,机车、人员通行负环区域时停止土方开挖。4)土方开挖至隧道水平中心线时停止开挖,将负环管片拆除,而后在隧道内采用挖机挖渣,装运至渣斗,电瓶车运至洞外。5)其中吊装作业必须按

25、照要求配置信号工、司索工。6)重点部位和危险工序,严格执行安全管理专业人员旁站监督制度。7)起重作业人员须经有资格的培训单位培训并考试合格,才能持证上岗。8)零环拆除时按照成都地铁3号线二三期5标负环拆除安全专项施工方案进行施工,严格执行方案中的施工工艺及各项安全保护措施。图4.2.1 洞门处素砼回填剖面图图4.2.2 洞门处素砼回填平面图 (3)盾构掘进施工与区间风井结构施工交叉作业原因分析:负环拆除完毕后恢复盾构掘进水平运输轨线,开始正常掘进施工,同时区间风井在轨行区搭设脚手架支撑体系进行负三层底板及以上结构施工。盾构水平运输与脚手架作业交叉影响,存在一定安全风险。预防措施:1)盾构水平运

26、输轨行区范围内搭设门字架,预留2(宽)4(高)米空间供电瓶车同行。2)门架顶部满铺15mm厚木模板,防止杂物掉了,门架两侧采用绿色密目网防护,并粘贴反光警示标示。3)电瓶车通过该区域时鸣笛并减速运行,确保支架安全。4)安排专人定期对轨道进行维修保养,确保轨道牢固可靠。(4)盾构施工其他事故原因分析:盾构施工过程中割焊作业、起重吊装、水平垂直运输等施工作业防护不到位、违规违章作业造成爆炸事故、机械伤害事故、水平垂直运输事故。施工现场临水临电气体存放等不规范造成的电、水、火、气体事故。预防措施:严格落实“三级安全教育”,所有人员经培训合格后方可上岗,特种作业人员必须持证上岗。施工作业区域安全防护措

27、施到位,作业人员规范佩戴劳动防护用品。坚持每周一的安全活动日的安全学习活动。严格执行交接班制度,坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评比安全的“三工制”活动。5、专项施工方案5.1总体施工筹划风井底板施工(含30cm素砼回填)第4层钢支撑拆除负4层侧墙施工风井负4层卵石土回填回填土顶部钢筋砼板浇筑龙双右线到达区间风井盾构推至始发掌子面盾构刀具更换盾构二次始发掘进左线到达区间风井(按照右线方式通过区间风井)风井内回填土开挖负环拆除盾构水平运输轨道、区间风井结构施工。总体施工筹划详见表5-1-1。表5-1-1 盾构过区间风井总体筹划序号工序名称作业内容示意图1风井底板施工(含30cm素砼回填)施做风

28、井底板及底板30cm素砼回填层,侧墙施做50cm高。2钢支撑拆除风井底板施做完毕后拆除第4层钢支撑,为侧墙施做提供条件3负四层侧墙施工施做负四层侧墙至负三层底板腋角处及洞门环框梁施工4风井负四层回填拆除模板支架后,侧使用泡沫板对侧墙保护,采用卵石土回填至负三层底板以下30cm,而后在回填土顶部浇筑20cm钢筋砼板5盾构机到达区间风井风井负四层卵石土回填完成并且进行注浆固结后,盾构正常掘进到达区间风井结构内6盾构通过区间风井盾构进入区间风井结构内正常掘进,通过区间风井段7盾构二次始发盾构掘进通过区间风井后,刀盘抵达风井始发端围护桩后进行二次始发掘进8区间风井回填土开挖待盾构二次始发掘进后主机、后

29、配套通过风井结构范围,进行风井结构内回填土开挖清理,开挖至隧道水平中心部位(回填土开挖工艺详见5.6)9负环拆除待风井结构内回填土清理至隧道中部时,开始进行负环拆除,并将下半部卵石土清理完成10盾构掘进、区间风井结构施工负四层底板铺设轨道,设置门字架,而后进行正常掘进及风井结构的施工5.2风井回填区间风井负四层侧墙结构完成后,采用卵石土拌和水泥回填至负三层底板以下30cm位置,而后采用袖阀管对始发到达洞门范围进行注浆加固,浆液采用水泥净浆,深度至管片水平中心线位置,确保回填密实。区间风井负四层结构回填详见图5.2.1。图5.2.1区间风井负四层结构回填图注浆施工:注浆材料选用普通硅酸盐水泥,浆

30、液水灰比0.8:11:1,注浆压力0.10.2Mpa。回填土分层填压时,每一层回填厚度为50cm,碾压后在表面洒水至湿润后洒3-5cm的水泥,水泥标号为p032.5R,回填完成后,回填完成后,每一段都要测渣土压实效果,回填压实效果达到1MPa后即进入下道工序。5.3降水施工盾构到达风井前利用区间风井降水井将水降至开挖面以下0.5米。5.4盾构到达风井前掘进(1)到达段施工安排在盾构机距离接收井50m时,即进入出洞段掘进,为盾构机到达应做好以下施工准备工作:1)做好出洞前的测量工作:在到达段掘进前,要对隧道基线进行测量,确认盾构机的位置,把握好洞口段的线形。在盾构机到达前50m即加强盾构机姿态和

31、隧道线形的测量,及时纠正偏差,确保盾构机顺利地从预留洞口进入风井结构内。2)调整好盾构机的姿态。破洞门前,盾构机允许偏差为士10mm,仰角允许偏差控制在2mm/m以内,避免出现俯角姿态。3)按照盾构过风井方案要求,将风井结构内回填完成,地下水位降至隧道以下0.5米。(2)到达风井之前掘进参数到达段掘进参数详见表5-4-1。表5-4-1 到达段掘进主要参数表施工参数土仓压力(bar)总推力(t)掘进速度(mm/min)刀盘扭矩(KNm)同步注浆量(m)每环出渣量(m)泡沫剂用量(L)到达段掘进参数0.71.0(上部)90012002040200035007855577080磨桩段参数0.00.4

32、60051520007855577080(3)回填段掘进的过程控制 在掘进回填段过程中,要控制好盾构机姿态,保证盾构趋势,采用人工复测盾构机姿态,严格控制盾构机上浮,若发现上浮现象,应立即调整分区油缸推力。 掘进过程中,由于地下水缺失,在改良渣土时应保证土仓和刀盘面板同时喷水。因回填段根据渣土改良效果加入适量泡沫剂,提高渣土的流塑性。 (4)回填段掘进时参数控制 掘进回填段时,掘进参数的控制是决定盾构是否安全顺利通过的先决条件,为指导施工,确定出掘进回填段的掘进参数,详见表5-4-2。表5-4-2 回填段掘进主要参数表施工参数顶部土仓压力(bar)总推力(t)掘进速度(mm/min)刀盘扭矩(

33、KNm)同步注浆量(m)每环出渣量(m)泡沫剂用量(L)回填段掘进参数不做要求90014003560300045004/80100始发段磨桩参数0.00.41400102030006756577080 回填段掘进时要快速稳定的通过,严格控制掘进参数与盾构机姿态,若发现参数不稳定或姿态变化大,应立即停机向总工程师汇报,分析原因,寻找应对措施。值班工程师密切监视出渣量和成型的管片,若有异常,立即停机,向总工程师汇报,在得到掘进指令时方可恢复掘进。加强井内回填土观察随时跟洞内取得联系。5.5盾构通过风井后刀具更换在盾构刀盘抵达风井始发端头围护桩后停机进行刀具检查与更换。盾构停机更换刀具位置如图5.5

34、.1。1)开仓前首先对仓内气体检测,由值班工程师对掌子面进行安全评估,确定安全后再进仓作业。2)仓内刀具更换作业过程中每2小时使用手持气体检测仪对仓内气体进行检测,并按照要求采用鼓风机对仓内进行换气,保证空气质量。3)安排专职技术人员及安全员管理仓内换刀作业过程,对潜在危险源进行监控。4)换刀完毕后,准备进行二次始发掘进。图5.5.1 盾构停机更换刀具位置5.6 负四层结构内土方清除施工待左右线后配套全部进入区间隧道后开始负四层结构内土方清除施工,采用人工+Pc120挖机方式逐层挖装,汽车吊吊运至地面。当开挖至隧道水平中心线时,停止开挖进行负环管片拆除施工,待负环管片拆除完毕后,清理剩余渣土并

35、进行轨道恢复。土方清除详见图5.6.1。(1)采用pc120挖机及人工开挖方式,破除20cm混凝土板,挖去管片拱顶上部覆土、侧墙两边回填土及左右线中间回填土。(2)负环拆除时,先拆除K块与L1(或L2)块,拆除前先将K块与L1(或L2)管片连接螺栓进行复紧。使用钢钎将K块和L块负环管片吊装孔打穿,通过吊装孔安装吊具。 (3)使用5T的U型扣件穿过钢丝绳扣,然后用50t汽车吊吊住钢丝绳的另一端,拉紧钢丝绳,拆除该块管片纵环向螺栓,然后将其吊出地面。(4)拆除其他块负环管片时用吊具由靠近上方环向螺栓孔穿入,作为钢丝绳吊点,拉紧钢丝绳,拆除该块负环管片的纵环向螺旋,然后将其吊出地面。(5)负环拆除完

36、成后使用小挖机将剩余回填土挖至电瓶车矿斗中,运出隧道,通过45t龙门吊吊出。(1)开挖至管片上部裸露,不受侧压力(2)使用50T汽车吊依次吊出管片(3)负环吊出后,将剩余渣土清理图5.6.1土方清除示意图 负环管片拆除完成后,立即清理剩余的回填土,然后施做风井的始发、到达洞门。 1)现将洞门位置清洗清理干净,若有渗漏水情况,立即实施封堵措施,对洞门隧道进行壁后注浆,注浆材料先注单液浆,随注浆压力变化再注入双液浆封口,注浆压力不超过0.5MPa,注浆时观察管片情况,若发现错台和裂纹,立即停止注浆。 2)然后按照规范要求搭设脚手架,经验收通过后对洞门基面进行处理,凿除残渣,将残渣装袋后运出,露出预

37、埋钢筋。凿除范围为,洞门钢环梁至临界管片边缘,管片背后凿除20cm。 3)防水处理,在管片背面和侧面粘贴止水条,在管片基面粘贴2条止水条,为防止脱落,用高强水泥钉加固(间距500mm),要求止水条搭接长度不小于20mm。 4)钢筋制安,将加工好的钢筋笼安装到位,确定洞门基面没有明显水流,若有采用引流的方式将引出。然后安装连接螺栓,管片螺栓与钢筋笼焊接,焊接必须牢固,严禁采用点焊。 5)安装模板,模板安装完成后,支撑必须牢固,模板不可发生变形,浇筑时无漏浆跑模现象,该工序由质检工程师验收合格后才能进行混凝土浇筑。 洞门施做的同时,清除所有回填土,清除时在靠近结构20cm时采用人工清理,防止机械破

38、坏结构表面,清理完成后对结构表面进行清洗,必要时采用人工打磨,保证结构的平整度和外观质量,若有轻微破坏,可对破坏处进行修补,修补所用材料符合设计要求,修补完成后由质检工程师进行复查。5.7 盾构掘进与区间风井结构交叉施工负环拆除完毕及轨道恢复完毕后开始盾构掘进施工,区间风井结构在轨道水平运输范围内搭设2(宽)4(高)米门架供电瓶车通行。门架顶部使用200槽钢作为主梁和副梁,防止杂物掉下,门架两侧采用木模板全封闭施工,并粘贴反光警示标示。门字架搭设材料及工艺流程详见龙双区间隧道风机房高大模板支架体系安全专项施工方案。门架与电瓶车交叉通行详见图5.7.1。图5.7.1门架与电瓶车交叉通行示意图6、

39、 施工监控量测盾构始发、到达风井及掘进区间风井施工期间,除对回填部分及井下进行日常监控巡视外,必须进行地表沉降监测,特别在盾构穿越风井回填段期间,监测数据准确及时的反馈是指导盾构施工参数优化调整的先决条件。施工监控量测均按照相关要求委托中铁西北院进行全程监测,监测单位的相关资质已报监理和业主审批。6.1施工监控检查巡视盾构掘进过程中,除直接采用仪器观测外,还针对性对回填位置地面环境进行安全巡视,主要巡视的内容有以下几个方面:(1)回填段有无明显开裂或塌陷;(2) 降水井水位是否在隧道底0.5m以下位置;(3)结构侧墙是否有异常,钢支撑是否有错位和松动现象;(4)盾构掘进时参数是否有明显变化;(

40、5)安装成型的管片是否有严重错台及渗漏水情况。6.2施工监测项目及布点原则按照规范及设计图纸要求,盾构过区间风井段施工监测项目主要有:地面沉降、始发到达端头深层沉降监测、钢支撑轴力、桩体测斜、负四层结构变化等。盾构区间布点原则:地表沉降延线路中线5m一点设置,此外常规区段按30m设置一监测主断面,盾构始发到达段范围内主断面按10m设置;每个始发到达端头布设两个深层沉降孔;区间风井结构采用反光片形式监测侧墙的变形情况,钢支撑轴力及桩体测斜利用既有测点。如图6.2.1所示: 图6.2.1 地表沉降测点横断面布置示意图6.3监测频率及数据处理盾构过区间风井的监测频率,能系统反应监测对象所测项目的重要

41、变化过程,而不遗漏其变化时刻为原则。监测频率考虑工程等级、不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化。当监测值相对稳定时,可适当降低监测频率,出现异常情况或不良地质时,增大测点数量和量测频率。按照规范及设计要求,盾构过区间风井监测项目的监控量测频率根据测点距开挖面的距离确定,同时结合测点变形速率,出现异常情况或不良地质时,应提高监控量测频率。取得监测数据后,要及时进行整理和校对。监控量测的各类数据均及时绘制成时态曲线(如位移时间曲线和速率时间曲线),同时注明刀盘位置(开挖面)、盾尾位置距监测断面的距离等信息。监控量测数据的计算分析除对每个项目进行单项分析外,还进行多项目综合分析,以充分利用监控量

42、测数据获得更多的反馈信息。当监测时态曲线呈现收敛趋势时,根据曲线形态选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最终位移值和预测结构的安全性,据此确定施工方法及判定施工方法的适应性。在工程施工过程中,监测结果逐次整理,以日、周、月报告的形式送达施工单位、监理单位、第三方监测单位;在遇到沉降或其它观测值变化速率加快,或者遇到自然灾害等不可预见的情况,随时以电话短信形式向有关单位报告监测结果。工程结束时,提交完整的监测总报告。6.4监测控制值标准监测报警值的确定遵循以下原则:满足设计计算要求,不能大于设计值;满足监测对象的安全要求,达到保护的目的;对于相同条件的保护对象,结合周围

43、环境的要求和具体的施工情况综合确定;满足现行的有关规范、规程的要求;满足各保护对象主管部门提出的要求。区间监测项目控制值详见表6-3-1。表6-3-1 监测项目频率、控制值监测项目控制标准频率累计控制值速率控制值地表沉降+10-30mm3mm/d2次/天支撑轴力70%构建承载力设计值3mm/d2次/天深层水平位移(桩体侧向位移)30mm变化速率:2-3mm/天2次/天6.5监测预警报警程序监测项目按“分区、分级、分阶段”的原则制定监控量测控制标准,成都地铁BT项目施工监测控制指标分黄色、橙色和红色预警进行管理和控制。如表6-4-1所示。表6-4-1 监测管理等级表预(报)警等级预(报)警状态描

44、述监测管理机制应对措施黄色预警累计值达到控制基准的60%;或单日变形量达到控制基准;或在现场巡视显示工程结构及周边环境存在安全隐患。在现场将预警信息采用“短信”2小时内告知指挥部驻地工程师、监理单位、施工方等;随后及时将反应本次预警信息的施工监测联系单提交至上述单位签收;监测单位应加强监测。施工单位加强开展预警点附近的工程结构、建(构)筑物及地下管线的检查,有必要时必须采取应急防范、加固措施。橙色预警累计值达到控制基准的80%;或单日变形量连续两次达到控制基准时;或在现场巡视显示工程结构及周边环境存在较严重安全隐患。在现场将预警信息采用“电话+短信”1 小时内告知分指挥部领导及主管部门、驻地工

45、程师、监理单位、施工方等;随后及时将反应本次预警信息的施工监测预警报告提交至上述单位签收;监测单位监测频率加密为4次/d,并加强对工程结构及周边环境动态的观察。分指挥部领导立即组织各参建单位召开会议,讨论调整施工工艺或加强工程措施处理。红色报警累计值达到控制基准的100%;或单日变形量连续三次达到控制基准时;或在现场巡视显示工程结构及周边环境存在严重安全隐患。在现场将预警信息采用“电话+短信”即刻告知指挥部领导、分指挥部领导、主管部门、驻地工程师、监理单位、施工方和地铁公司主管部门等;随后及时将反应本次报警信息的施工监测报警报告提交至上述单位签收;监测单位监测频率调整为不间断监测,并加强对工程结构及周边环境的动态观察。暂停施工,指挥部及工程部立即启动应急管理预案,组织各参加单位召开会议,讨论加强工程措施处理。当各监测项目监测数值出现异常变化或达到设计文件、规范、规程所定的预警值时,通过检查基准点、控制点及测点是否存在松动或破坏后,并检查仪

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