[湖北]轨道交通区间盾构接收专项安全施工方案（67页）

1、武汉市轨道交通三号线土建工程第十标段 王范区间盾构接收专项安全施工方案中国中铁一局集团有限公司 第 PAGE 1页 共2页目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc345704695 第一章 编制依据及原则 PAGEREF _Toc345704695 h 1 HYPERLINK l _Toc345704696 1.1 编制依据 PAGEREF _Toc345704696 h 1 HYPERLINK l _Toc345704697 1.2 编制原则 PAGEREF _Toc345704697 h 2 HYPERLINK l _Toc345704698 第二章 工程概

2、况 PAGEREF _Toc345704698 h 3 HYPERLINK l _Toc345704699 2.1 工程概况 PAGEREF _Toc345704699 h 3 HYPERLINK l _Toc345704700 2.2 工程环境 PAGEREF _Toc345704700 h 3 HYPERLINK l _Toc345704701 2.3 工程地质及水文地质 PAGEREF _Toc345704701 h 5 HYPERLINK l _Toc345704702 第三章 工程特点、难点 PAGEREF _Toc345704702 h 10 HYPERLINK l _Toc345

3、704703 3.1 工程特点 PAGEREF _Toc345704703 h 10 HYPERLINK l _Toc345704704 3.2 工程难点 PAGEREF _Toc345704704 h 10 HYPERLINK l _Toc345704705 第四章 施工组织机构及资源配置 PAGEREF _Toc345704705 h 11 HYPERLINK l _Toc345704706 4.1 工程管理网络及组成 PAGEREF _Toc345704706 h 11 HYPERLINK l _Toc345704707 4.2 劳动力安排 PAGEREF _Toc345704707 h

4、 16 HYPERLINK l _Toc345704708 4.3 机械设备 PAGEREF _Toc345704708 h 17 HYPERLINK l _Toc345704709 第五章 王范区间盾构接收专项安全施工方案 PAGEREF _Toc345704709 h 19 HYPERLINK l _Toc345704710 第六章 施工监测及测量 PAGEREF _Toc345704710 h 40 HYPERLINK l _Toc345704711 第七章 施工技术保证措施 PAGEREF _Toc345704711 h 41 HYPERLINK l _Toc345704712 7.1

5、技术管理机构及人员的保证 PAGEREF _Toc345704712 h 41 HYPERLINK l _Toc345704713 7.2 施工技术管理措施 PAGEREF _Toc345704713 h 42 HYPERLINK l _Toc345704714 第八章 工程质量保证措施 PAGEREF _Toc345704714 h 45 HYPERLINK l _Toc345704715 8.1 质量方针 PAGEREF _Toc345704715 h 45 HYPERLINK l _Toc345704716 8.2 质量目标 PAGEREF _Toc345704716 h 45 HYPE

6、RLINK l _Toc345704717 8.3质量管理体系 PAGEREF _Toc345704717 h 45 HYPERLINK l _Toc345704718 8.4 盾构掘进质量保证措施 PAGEREF _Toc345704718 h 47 HYPERLINK l _Toc345704719 8.5 管片质量保证措施 PAGEREF _Toc345704719 h 49 HYPERLINK l _Toc345704720 第九章 施工安全保证措施 PAGEREF _Toc345704720 h 51 HYPERLINK l _Toc345704721 9.1安全生产目标及安全管理网

7、络图 PAGEREF _Toc345704721 h 51 HYPERLINK l _Toc345704722 9.2 安全防范重点与措施 PAGEREF _Toc345704722 h 52 HYPERLINK l _Toc345704723 第十章 应急预案 PAGEREF _Toc345704723 h 58 HYPERLINK l _Toc345704724 10.1 应急预案工作流程图及风险分析 PAGEREF _Toc345704724 h 58 HYPERLINK l _Toc345704725 10.3 应急救援具体措施 PAGEREF _Toc345704725 h 64中国

8、中铁一局集团有限公司 第 PAGE 55页 共65页王范区间盾构接收专项安全施工方案第一章 编制依据及原则1.1 编制依据1、武汉市轨道交通三号线土建工程第十标段施工承包合同、招标文件及招标图纸及地质勘查报告、业主提供的各参考资料及补遗书等。2、武汉市轨道交通三号线土建工程第十标段王家墩北站范湖站区间施工设计图纸。3、武汉市轨道交通三号线土建工程第十标段施工组织设计、武汉市轨道交通三号线土建工程第十标段现场调查资料、场地影响范围内沿线建、构筑物调查报告、10标施工组织设计等。4、建质2009年87号文关于危险性较大的分部分项工程安全管理办法的要求。5、武汉市轨道交通三号线土建工程第十标段施工承

9、包合同中指定的工程技术规范和适用于本工程的标准、规范、规程及国家、部委和武汉市有关安全、质量、工程验收、环境保护、交通组织等方面的标准及法规文件，施工的规范和标准包括但不限于以下施工规范和标准。 (1)国标GB/T1 9000标准(2)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)(3)铁路隧道施工技术安全规范(TB10304-2009)(4)建筑工程验收统一标准(GB50300-2000)(5)铁路隧道工程施工质量验收标准(TBJ417-2003)(6)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)(7)地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范(GB50307-1999)(8)地下

10、防水工程质量验收规范(GB50208-2011) (9)地下工程防水技术规范(GB50108-2001)(10)地下铁道、轻轨交通工程测量规范(GB50308-1999)1.2 编制原则1、全面响应承包合同文件，严格遵守承包合同文件的各项条款。2、采用先进、成熟、有效、切实可行的施工方案，确保在业主要求工期内，安全、优质、高效、低耗地完成施工任务。3、合理组织平行、交叉、流水作业，力求均衡生产。4、采用监控量测措施和信息反馈系统指导施工，确保施工安全、环境安全及周边建筑物安全。5、充分考虑本标段工程特点和周边施工环境，最大限度地降低工程施工对城市秩序、环境卫生、市容市貌、地面交通、既有设施安全

11、及市民正常生活带来的不利影响。6、坚持优化技术方案和推广应用“四新”成果，加强科技创新和技术攻关，应用新技术、新材料、新工艺、新设备，确保工程全面创优。7、严格执行武汉市建设行政各部门对本项目的文明施工、环保、安全、卫生及健康等有关管理条例的要求，树立良好的施工形象和社会形象。第二章 工程概况2.1 工程概况王范区间里程范围为右DK16+550.461右DK17+256.00，右线全长705.539m；隧道埋深8.818.8m，线间距1415.5m，区间共设2个半径R=400m的曲线，最大纵坡为15.79，最小坡度为2。区间在右DK16+900.00里程处设置一个联络通道。图2.1-1 王范区

12、间平面布置示意图2.2 工程环境王范区间始于王家墩北站东端，区间线路主要在王家敦商业中心规划路及常青路下穿越，现状地面无房屋建筑，但穿越排水箱涵（黄孝河）及轨道交通2号线既有隧道。常青路下市政管线密布，但均埋深较浅，一般在3m以内，故对施工无影响。在里程右DK16+699.442需穿越BH10700X2700排水箱涵（黄孝河），箱涵底距离本区间管片外皮最小距离约6m，区间隧道施工该区域时应加强对箱涵的监测，并根据监测结果及时调整掘进参数，并加强同步注浆及二次注浆，加固该区域隧道周围土体，以减少对既有箱涵的影响。盾构接收端头地层为富水砂层且地面为10KV电力管线、电信管群及直径为600mm的给水

13、管线（埋深6m），盾构接收风险较大。王范区间左线隧道在里程右DK17+210.790下穿二号线范汉区间右线隧道，在右DK17+224.730下穿二号线范汉区间左线隧道；王范区间右线隧道在里程右DK17+217.760下穿二号线范汉区间右线隧道，在右DK17+231.920下穿二号线范汉区间左线隧道；王范区间隧道埋深约为18m，范汉区间隧道结构底为10.1m，隧道间净距为2.07m2.3m。图2.2-1 三号线王范区间与二号线范汉区间平面关系图图2.2-2 三号线王范区间与二号线范汉区间地质断面图2.3 工程地质及水文地质2.3.1 地质条件王范区间隧道穿越的地层为(3-4) 粉质粘土夹粉土、(

14、3-5)粉质粘土、粉土、粉砂互层、（4-1）粉细砂层；底板位于(4-1)层，局部位于(3-5)层，地层比例见图2.3-1。同时根据现有招标资料来看（3-4）、（3-5）地层有可能含有可燃的有害气体（瓦斯）。图2.3-1 王范区间盾构穿越土层比例图本场地内所涉及的地层特征及分布见表2.3-1，场地土层的物理力学性质见表2.3-23。表2.3-1 地层特征及分布表土层层号土层名称土层描述(1-1)杂填土杂色，湿饱和，高压缩性，由粘性土与砖块、碎石、块石、片石、炉渣等建筑及生活垃圾混合而成（局部地表有1530cm厚的砼地坪）。该层土结构不均、土质松散，层厚0.407.1m，I区普遍分布。(3-2)粘

15、土褐黄色，稍湿，可塑状态，中压缩性，含氧化铁，铁锰质结核及少量高岭土，无摇振反应，光滑，干强度高，韧性高。其厚度1.15.9m，埋深0.46.8m。(3-3)淤泥质粉质粘土灰褐灰色，饱和，流塑状态，高压缩性，含有机质、腐植物及少量云母片，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性高。该层在一、二级阶地过渡区（井南路以南一带）厚度较大，最大厚度达27.9m。其一般厚度1.57.5m，埋深2.210.0m。(3-4)粉质粘土夹粉土灰褐灰色，饱和，软塑状态，中高压缩性，粉土呈稍密状态，厚0.10.5m，含有机质，腐植物。其厚度0.78.6m，埋深5.012.0m。此地层可能含有可燃的有害气体（瓦斯）。(

16、3-5)粉质粘土与粉土、粉砂互层灰灰褐色，湿饱和，稍密状态、粉质粘土呈软塑状态，中高压缩性。互层单层厚度0.10.5m，局部达1.02.0m，厚度2.39.5m，埋深6.717.0m。此地层可能含有可燃的有害气体（瓦斯）。(4-1)粉细砂灰色青灰色，饱和，稍密中密状态，中压缩性，含云母片、长石、石英等矿物，夹薄层粉质粘土（呈软塑状态）透镱体。其厚度3.514.3m，埋深10.822.8m。(4-2)细砂灰青灰色，饱和，中密状态，中低压缩性，含云母、长石、石英等矿物，夹粉土、粉质粘土（局部呈透镜体分布）。厚度6.231.7m，埋深21.032.6m。表2.3-2 岩土物理力学性质表（一）地层代号

17、岩土名称标贯或动探试验静力触探综合取值基本承载力(kPa)(击)(kPa)(MPa)Ps(MPa)(kPa)(MPa)(kPa)(MPa)(3-1)粘土0.7804.0934.0140(3-2)粘土4.91187.51.11105.51156.0160(3-3)淤泥质粉质粘土1.9503.50.45553.0553.080(3-4)粉质粘土夹粉土5.9(3.7)85(95)5.0(5.0)1.6(0.7)102(80)7.0(4.0)854.5105(3-5)粉砂夹粉土9.914012.53.7(2.2)124(118)11.0(8.5)1208.5160(4-1)粉细砂16.718716.0

18、5.115213.015514.0150(4-1a)粉质粘土0.75854.0854.0105(4-2)粉细砂27.123822.07.920819.021020.0200表2.3-3 岩土物理力学性质表（二）地层代号及名称天然重度r (kN/m3)粘聚力C(kPa)内摩擦角(度)水平渗透系数K（cm/s）(3-1)粘土18.41675.710-7(3-2)粘土18.622125.710-7(3-3)淤泥质粉质粘土17.71154.410-7(3-4)粉质粘土夹粉土17.914124.210-5(3-5)粉砂夹粉土17.910226.510-4(4-1)粉细砂18.90301.810-2(4-

19、1a)粉质粘土18.51577.210-6(4-2)细砂19.10339.610-32.3.2 水文地质条件本标段沿线地下水主要类型有上层滞水、潜水及承压水，上述几类地下水中，以长江和汉江两岸I级阶地覆盖层中孔隙承压水对拟建工程的影响最为突出。1、上部滞水主要分布于沿线人工填土层中或浅部暗埋原沟塘处，主要接受地表排水与大气降水的补给，另外老城区中较早的污水管渠及供水管的渗漏亦是其重要的补给源，上层滞水因其含水层物质成份、密实度、透水性、厚度等不均一性而导致水量大小不一，水位不连续，无统一自由水面等特征，勘察期间测得上层滞水水位埋深0.83.2m。2、潜水主要分为两类：一类为长江、汉江两岸漫滩或

20、一级阶地上浅部的粉土、砂土层中，主要接受地表排水与大气降水补给，其次接受地表水体的侧向补给，另一类为地表水系周边杂填土层中的潜水，当河流湖泊周围有较厚的杂填土时，而上述水系常年水位高于填土层底板时，填土层潜水有充足的补给源，其水位一般情况下随河湖涨落而变化。3、承压水在主要赋存于本标段全新统粉质粘土、粉土、粉砂互层、砂土及砂卵石层中，含水层厚度一般为2040m，含水层渗透性一般随深度递增，承压水测压水位绝对标高一般为15.020.0m（黄海高程），与长江、汉江水有密切水力联系，呈压力传导互补关系，勘察测得I级阶地承压水水位标高为18.218.5m。2.3.3 工程及水文地质条件评价（1）场地内

21、(3-3)层和(3-4)层易发生软土剪切破坏而产生深层滑动，抗剪强度低，区间隧道位于软土中，隧道底板为软基，工程运营过程中车辆震动有可能产生震陷，隧道施工时易发生塑性破坏增加隧道衬砌的难度，区间隧道顶板有较厚软土可能使地表沉陷值增大。（2）区间隧道穿越 (3-5) 粉土、粉砂互层、(4-1)粉细砂层时，因透水性强，在一定的动水压力作用下易产生坍塌、管涌等现象，可能导致掘进面的不稳定；且上述土层推进阻力较大、具有承压性，在掘进过程中易发生承压水突涌。（3）盾构穿越的（3-4）层粉质粘土以及（3-5）层砂土互层可能含有可燃的有害气体（瓦斯），盾构施工过程中需要采取必要的预防措施来保证施工的安全。（

22、4）根据初勘进行了水质分析成果：工程沿线场地地下水对混凝土结构大部分地段呈微腐蚀性、局部具有弱中等腐蚀性；在长期浸水状态下对钢筋混凝土结构中钢筋呈微腐蚀性，在干湿交替状态下对钢筋混凝土结构中钢筋大部分呈微腐蚀性、局部具有弱腐蚀性。第三章 工程特点、难点3.1 工程特点1、王范区间共设2个半径R=400m的曲线，为小半径曲线施工。2、王范区间隧道穿越的地层为(3-4) 粉质粘土夹粉土、(3-5)粉质粘土、粉土、粉砂互层、（4-1）粉细砂层，（3-5）、（4-1）层均为承压水层，水头埋深在710m，而且（3-4）、（3-5）层可能含有可燃的有害气体（瓦斯）。3、盾构机接收端距离盾构下穿二号线范汉区

23、间隧道仅约19m，因此，盾构的顺利安全接收也是减少对二号线影响的关键因素。3.2 工程难点1、王范区间过二号线隧道穿越地层为（4-1）粉细砂层（隧道埋深约18m），二号线隧道底为(3-5)粉质粘土、粉土、粉砂互层，均为承压水层，且隧道间最小净距为2.07m，盾构穿越二号线既有隧道风险较大。 2、王范区间盾构接收段隧道穿越范围内的地层为（4-1）粉细砂层（隧道埋深约18m），隧道上部为(3-5)粉质粘土、粉土、粉砂互层，地层为富水砂层且地面为10KV电力管线、电信管群及直径为600mm的给水管线（埋深6m），盾构接收风险较大。3、王范区间盾构接收水中进洞安全到达后，在开挖管片与主体结构接缝处较薄

24、弱土方及洞门施工时风险较大。第四章 施工组织机构及资源配置4.1 工程管理网络及组成1、本工程采用项目法管理。公司总部与现场管理和组织机构之间为直接领导关系，总部全力支持现场实施项目法管理，项目经理对项目资源全权调配，对总部全权负责。同时，经理部接受总部领导层的业务指导，并获得总部领导层强有力的支持，更好地把领导层、责任管理层与作业层统一组织动员起来。我公司对本工程的施工管理高度关注，特设立下列六个管理网络加强管理。2、经理部执行有关计划部署、措施安排，在实施的本合同范围内根据业主、监理工程师与总部批准的施工组织设计方案，合理、及时调配和安排现场内物资、资金、人员和设备，在保证安全、质量、工期

25、前提下，优质高效地完成施工任务。4.1.1 项目部组织机构见图4.1.1-1。4.1.2 行政管理网络项目部行政工作由项目常务副经理主抓，具体详见图4.1.2-1。4.1.3 技术管理网络项目部技术管理工作由项目总工程师负责，技术部具体落实，详见图4.1.3-1。4.1.4 安全管理网络项目部安全管理工作由安全总监负责，成立安全管理领导办公室，由安全质量部部长、安全工程师具体落实，详见图4.1.4-1。4.1.5 质量管理网络项目部质量管理工作由项目总工程师负责，成立质量管理领导办公室，由安全质量部部长、质检工程师具体落实，详见图4.1.5-1。4.1.7 管理职能及岗位责任制管理层负责组织管

26、理、协调控制，负责与业主、设计、监理及其它相关单位的联系；作业层负责现场施工，按照计划完成施工任务。其具体管理职责见表4.1.6-1。表4.1.6-1 主要管理人员及部门管理职责表序号管理层及作业层主 要 职 责1项目经理主持全面工作，全面履行项目合同，对工程质量、安全、工期和成本控制全面负责；负责项目经理部内部行政管理工作，包括人员调配、财务管理和对外协调等。2项目副经理主抓生产进度、安全、文明施工、资源配置和队伍管理，负责组织指挥施工生产、各生产单位的接口界面协调和内部考核。3项目总工程师主抓技术管理工作和质量控制，并负责与监理单位、设计单位、质检站和业主的协调工作，分管工程技术部。4项目

27、副总工（设备）主抓设备管理工作和设备调配，并负责有关设备工作与监理单位、设计单位、质检站和业主的协调。5施工技术部 组织设计文件会审，编制实施性施工组织设计和技术交底。 负责工程测量、量测和反馈、试验、隐蔽工程的检查评定、安全质量和文明施工管理，配合设计、监理工作。按照质量体系文件，全面开展各项质量活动。 制订技术、安全、质量等管理细则和保证措施，组织处理安全质量事故。 管理变更洽商，建立技术及质量管理日志，做好项目技术档案管理工作。 掌握项目各生产单位的工程进展情况，归纳分析影响进度的因素，并提出改进措施。 组织重点技术难题攻关，检查指导作业工区的技术工作。 编制年、季、月施工计划，监督计划

28、执行情况。 编制竣工文件，参加工程竣工验收。6计合部 编制项目成本计划和资金使用计划，确定、分解成本控制目标。 负责向业主提供按合同文件规定的、必须递交的证明文件，办理与业主间工程款的收付。 办理验工计价和内部承包核算。 负责合同管理、清算积累等事宜。7物资设备部 负责材料和设备订货、租赁，为项目施工提供保障。 编制材料、设备供应计划，经主管经理批准后负责实施。 分类保管好一切材料、机电设备的资料和报告证件等，建立管理台帐，做好各项材料消耗和库存统计工作。 制定物资设备管理标准和实施办法，对工程使用的材料、机电设备的质量和管理负全责。 控制项目成本，制定定（限）额发料标准和机械台班内部租赁收费

29、标准，办理材料、机械成本核算和费用结算。8质量安全部根据工程质量总目标，制定质量监督管理网络；评定原材料和设备；进行施工质量检查，使工程能按合同、设计、规范的要求施工；进行隐蔽工程的检查评定；参与业主、监理部门进行质量的抽查和质量监测质检。对工程产品的最终施工质量负责。从事施工安全检查、安全培训教育、文明施工、环境保护等工作；对施工安全和文明施工负责。9综合部综合部是项目经理部的综合协调部门，主要负责项目的对外联络、文秘、人事劳资、治安保卫以及内部行政事务。10作业班组作为主要生产单位，承担本项目按照施工区段和任务划分的工程，负责按施工图、技术交底要求组织生产，保质、保量地完成工程施工任务。4

30、.2 劳动力安排4.2.1 高压旋喷桩表4.2.1-1 劳动力组织表序号工种人数（每班）职责1机修工2负责排除机械故障和管路的清洗2钻工4负责旋喷机的操作及注浆施工记录3制浆3负责浆液的配置4值班工程师1负责现场技术指导和管理合计104.2.2 端头降水施工表4.2.2-1 劳动力组织表（每班组）序号工种人数（每班）职责1机修工1负责排除机械故障2钻工2负责设备的操作3普工4配合施工4值班工程师2负责现场技术指导和管理合计94.2.3 盾构掘进表4.2.3-1 劳动力组织表序号工种人数（每班组）职责1队长11.负责外部协调工作。2.针对设备出现的故障制定维修对策。2盾构司机11.进行盾构机的操

31、作施工。2.施工中设备所发生的故障及时排除。3土建工程师11.管片拼装过程中指挥拼装手，严格控制拼装质量。2.对注浆过程中控制，根据掘进速度调整注浆速度及注浆量。4管片拼装手11.指挥管片吊装顺序，保证管片由下至上安全拼装。5打螺栓手21.在管片拼装时穿螺栓并紧固，在下一环管片拼装前再次紧固螺栓。6注浆手11.运浆车到位后，连接浆车与浆罐之间的管路，接口损坏应及时更换。2.浆液泵送完成后立即用水清洗运浆车，尤其下浆口处，应清洗到畅通、无杂物。7一次吊装手11.管片车到位后，安装管片吊装头，将管片按顺序吊至一次吊机范围。8二次吊装手11.管片车到位后，将制动器打开及刹车靴安放，防止溜车事故。2.

32、将管片按由下至上的拼装顺序吊装至盾尾，保证拼装的安全。9机修工31.随之盾构机的前进续接台车及电瓶车的轨道。2.随之盾构机的前进续接进水及污水管、风管及走道板。3.及时将电瓶车携带进隧道的泡沫剂、油脂卸至指定位置并更换。10电工11.及时排查盾构机内设备的电路故障。2.做好盾构机的主电箱及电器设备的维护工作。11电瓶车司机21.隧道内驾驶电瓶车运输管片等物资。2.做好电瓶车的日常维护工作。12井下挂钩工21.指挥龙门吊井下吊装作业。2.完成龙门吊出土挂钩作业。13地面挂钩21.指挥龙门吊地面吊装作业。2.指挥龙门吊出土作业。14龙门吊司机11.在地面挂钩人员的指挥下，使用对讲机交流，安全吊装作

33、业。2.做好龙门吊的日常维护工作。15充电房11.对电瓶车的电瓶及时充电，充好的电瓶应及时吊出充电池，摆放至指定位置。16搅拌站31.完成水泥、粉煤灰等的存储工作。2.将浆液拌制所用砂料，通过筛子过滤，隔除石块或粗砂。3.按规范完成砂浆拌制工作，及时与隧道内施工人员联系浆液的需求量，将浆液放置到临时储浆罐中。17合计244.3 机械设备4.3.1高压旋喷桩表4.3.1-1 主要机械设备表序号设备名称规格型号单位数量1钻机XY-150台22高喷台车XP-30B台13高压泵3D2-5Z栓塞泵台14灌浆泵HB-80台25空压机P-0.8MPa，Q-6m3/min台16泥浆泵BW-150台24.3.2

34、 盾构掘进表4.3.2-1 主要机械设备表序号设备名称单位数量1盾构机台2245T龙门吊台2316T龙门吊台14砂浆搅拌站台15电瓶车台26风机台27二次注浆机台28装载机台1第五章 王范区间盾构接收专项安全施工方案王范区间盾构机接收端距离下穿二号线范汉区间隧道仅约19m，因此，盾构的顺利安全接收也是减少对二号线影响的关键因素。5. 1 端头加固方案王范区间隧道接收端头设计的端头加固方案为1m厚的素砼地连墙（布设盾构机可削切的玻璃纤维筋，砼强度为水下C15，深度为底板下3m）+三重管高压旋喷桩地基加固（3.5m*10m*12m）+2m冷冻+降水减压。端头加固10月末进场施工，由于范湖站围护结构

35、变形较大，停止端头加固施工，加固在车站施工完成后开始施工（12月），按照设计要求加固需要工期为20天，为满足盾构机出洞工期要求，端头加固1m素墙取消，加固长度为3.5m。图5.1-1端头加固设计方案图5.1-2端头加固方案（1）旋喷桩施工流程 钻机就位：插管必须在钻孔后进行，不宜间隔太长时间；若直接打入或沉下注浆管就不必钻孔，但必须保证其垂直度； 旋喷提升：同时喷射浆液和气体；提升速度与浆液流量密切相关，也必须与旋转速度相配合；喷射高压空气调节垂直度 机具清理；全部完毕或阶段性定顿时，要对拌浆、注浆设备作清理。浆液拌制机具清理调节垂直度钻孔、插管钻机就位高压喷射注浆图5.1-3高压旋喷桩施工流

36、程（2）施工要求 水泥：浆液类型选择普通硅酸盐水泥拌制，但是要求不受潮、不结块，新鲜及各项指标符合国家规定。 拌浆用水：要求清洁无劣质、无侵蚀性、酸碱度适中。 浆液：要求搅拌均匀、可喷性好，不得有堵塞管道及喷嘴的块状物。要求控制在初凝时间内使用，不得超时。（3）质量标准钻孔检查：在以旋喷好并固结完成的桩体中钻孔取芯样，做成标准试样进行物理力学性能试验，检查达到规定要求。5. 2 盾构井预埋件在范湖站接收端头洞门圈梁处预埋一内直径为6620mm，宽150mm的钢环板，主要作用为：盾构机的盾尾脱出洞门结构后，利用洞门预埋的A环板焊接一圈钢板将洞门与隧道最后一环管片的间隙进行封堵，减小后期封堵洞门及

37、加固检查的施工风险。图5.2.2-1 洞门预埋A环板图5. 3 盾构机接收底板砂浆回填经计算，范湖站盾构机接收洞门中心标高为+0.238m，盾构机在到达时将其中心控制为低于洞门中心2cm即+0.218m，底板标高为-3.212m。因此，盾构机中心距离底部的距离为3.43m即盾体底距底板距离为0.29m。盾构机接收进入盾构井时，为防止盾构机载头，需在底板回填约100cm高的M5水泥砂浆，盾构机进入盾构井后需旋转刀盘，能够将水泥砂浆削切处一弧形，盾构机就可以使盾构机稳定不会发生旋转滑移。图5.2.3-1 底板回填水泥砂浆示意图5. 4 盾构接收降水盾构机接收站范湖站为地下三层车站，盾构机接收时埋深

38、约18.8m，处于全断面的（4-1）粉细砂层和（4-2）细砂层中，含承压水。为使盾构机接收破除洞门时减小洞门涌水量，经专业降水单位设计，在地面设置13口40m的中深降水井，将地下水降低至盾构机接收洞门底部。图5.2.4-1 盾构接收端头降水井布置平面图（1）降水井施工流程图5.2.4-2降水井施工工艺流程图（2）降水井施工要点 井位放样、定位和钻孔井位放样、定位、施做井口，安放护筒。井管直径为300mm，深井成孔方法采用回转钻，用泥浆护壁成孔。清孔后回填井底砂垫层。钻孔孔径应大于井管直径300mm以上，安放护筒以防孔口塌方，并为钻孔导向。 下管与填滤料井管下放前应清孔，采用压缩空气洗井或用吊桶

39、反复上下取出泥渣洗井，然后将预先制作好的井管用吊车分段下设直至下到井底。井点安放应力求垂直并位于井孔中间，过滤部分应放在含水层范围内，井管与壁间填充粒径大于滤网直径的砂滤料。填料要一次连续完成，从井底填至井口下1m左右，上部采用粘土封口，井管颈部比自然地面高出500mm左右。 洗井洗井应在下完井管，填好滤料，封口后8h内进行，以免时间过长，护壁泥皮老化影响渗水效果。安设水泵前，应先清洗虑井，冲出沉渣。 安设抽水设备和控制电路安设前应检查井管内径、垂直度是否符合要求。安设水泵时用吊车调入井中，安设平稳，接好电缆及控制电路。 试抽水检查电器装置及各种机械装置，测量深井的静、动水位，达到要求后可试抽

40、，一切满足要求后再转入正常抽水。施工中要严密观测水位，降水水位趋于稳定，已经达到设计降水水位要求后，停止抽水。 降水完毕后，取出水泵，拔出井壁，用粘土球和混凝土进行封井。5.5 端头加固效果检查及水平注浆加固（1）端头加固检验端头高压旋喷桩加固28天后，待桩体达到设计强度后，进行取芯试验水泥土无侧限抗压强度。在端头加固范围内钻9个垂直孔，取出岩心，观察岩心强度、均匀性以及水的含量，并做强度试验。端头加固要达到如下效果：1、加固后的土体具有良好的均匀性和自立稳定性，洞门打检测孔无流水流砂现象。2、加固土体无侧限抗压强度达到1.0Mpa以上。3、渗透系数1.010-7cm/sce, 能够阻止地下承

41、压水进入开挖面。（2）水平注浆加固若检查后发现加固效果不能达到设计要求或者检查孔内涌水涌沙量超标，应立即进行洞门水平注浆加固。洞门范围内钻9个水平孔,孔径8cm，钻深为2m。在端头加固范围内随机钻6个垂直孔，取出岩心，观察岩心强度、均匀性以及水的含量。图5.2.5-1 检查孔平面布置图（3）前进式洞门式水平注浆通过洞门打孔，将洞门外土体逐步进行水平注浆加固，加固从里向外进行，先加固洞门外1米范围内土体，逐步向外加固，最终需加固至洞门外3米范围，以保证盾构机进入加固体后能通过盾构机的径向注浆孔把盾尾后的渗水通道进行封堵。前进式水平注浆采用水泥-水玻璃双液浆进行加固。（4）有害气体检测 在探孔打开

42、后，使用光干涉式瓦斯检测仪及便携式甲烷检测仪对洞门探孔进行了瓦斯及有害气体检测，探测区间盾构接收洞门瓦斯及有害气体浓度是否在规范及可控范围内，瓦斯及有害气体对盾构接收是否有安全隐患。5. 6 盾构机到达掘进（1）在盾构机进洞前50环时，对控制点各进行一次复核测量（我方复测后报业主第三方监测复测），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

43、照小量多次的原则进行，使盾构机姿态控制在水平15mm以内，垂直方向在-200mm，以保证隧道的顺直度。（3）在盾构机推进最后50环的过程中，超量压注盾尾油脂，避免盾尾渗漏，压注量控制在60-80kg/环。（4）盾构掘进参数确定；盾构机接收段地层为全断面砂层，按完全土压平衡模式掘进，并在刀盘前方注入经充分膨化的钠基膨润土及泡沫，以改良土体，增强砂土的和易性，控制水土超量损失等措施。把里程左DK17+078.138左DK17+168.738（356416环，90m）土体改良试验，对于全断面砂层渣土改良参数为：膨润土：纳基膨润土。泡沫剂：砂性土专用气泡剂。注入参数：1）膨润土泥浆：膨润土：水=1：1

44、0（质量比），注入率15% （与渣土体积比）；2）泡沫剂：发泡液浓度为2%，发泡倍率15倍，注入率为2040%（与渣土体积比）。在具体的施工中，要充分结合推进参数进行调整，保证掘进顺利。盾构掘进施工工序主要包括：轴线控制、管片防水、管片安装、同步注浆、盾尾油脂的压注、泡沫剂的压注及二次注浆等，每道工序均有成熟的程序，施工过程中需严格按程序进行。隧道掘进过程中，合理的选择掘进参数能较好的控制地面的沉降。因此，选择做左DK17+078.138左DK17+168.738（456416环，90m）盾构穿越地层相识段为试验段，项目部将此设为按控制二号线隧道沉降的标准对地面沉降进行控制对掘进参数进行试验，

45、总结掘进参数和沉降的变化关系，使得在下穿通过二号线既有隧道时选择最佳的掘进参数。根据地面沉降情况，初步拟定掘进参数如下：推力：1400100T；扭矩：12020T.m；刀盘转速：1.5 rpm；掘进速度：255mm/min;土仓压力：1.82.2bar；排土量：3.5渣斗/环；5. 7 盾构机停机 盾构机达到站范湖站主体结构工期非常紧张，若盾构机到达前车站不能提供盾构机接收条件，盾构机将选择合理的位置停机。（1）盾构机停机所带来的影响为：1、盾构机在软弱地层中长时间停机会出现下沉。2、盾构机接收端头距离既有地铁二号线隧道仅有约19米，对二号线的影响和扰动也比较大。（2）盾构机停机位置的影响因素

46、：1、盾构机的盾体需穿过并拖出二号线隧道结构，已保证可以在盾尾管片进行二次注浆加固。2、端头旋喷加固及洞门水平注浆加固尚未完成，注浆加固会对周围土体有一定的影响范围及固结效果，防止将盾构机盾构及刀盘固结造成无法继续掘进。（3）盾构机停机位置的确定经分析，计划将盾构机的停机位置确定为，左线盾构机刀盘距离车站结构外墙7.5米处停机（即旋喷加固区外3米），盾尾距离二号线结构3米；右线盾构机刀盘距离车站结构外墙7.2米处停机，盾尾距离二号线结构3米。图5.2.7-1 盾构机停机位置示意图（4）盾构停机施工1、盾构停机后，应保证刀盘内的土压不低于2.0-2.2bar，若土压降低，及时向刀盘内注入膨润土建

47、压。2、通过盾体的径向注浆孔注入膨润土，防止端头加固土体的水泥浆把盾构固结。3、在拖出盾尾的管片及时进行二次注浆加固土体，每隔五环通过管片注浆孔注入聚氨酯形成一道隔水环。5. 8 停机换刀后破除洞门盾构机接收端头加固范围较小，且埋深较深，地下水位不能完全降到洞门底部，若采用常规人工风镐凿除洞门将会出现涌水涌沙的风险，并且将会对施工人员带来较大危险。范湖站盾构接收洞门处的地下连续墙厚度为1m，宽7.5m，在洞门处为玻璃纤维筋，砼强度为水下C30（相当于C35）。洞门处的地下连续墙中的玻璃纤维筋的是同等级的钢筋强度的70%，抗剪性能差，可以被盾构机的刀盘削切断。因此，采用盾构机直接削切洞门处的地下

48、连续墙，需克服的主要问题为盾构机的刀具需能破除C35的砼。盾构机在始发时的刀具配置为：周围一圈为5把单刃滚刀，其余均为撕裂刀，经分析撕裂刀不能满足破除C35砼的需要，需进行换刀，换刀地点为盾构机进入旋喷加固区且刀盘顶到洞门连续墙处，既能满足盾体上方的土体稳定，又可以防止刀盘前方土体发生坍塌。5. 8.1 刀盘更换刀具配置5. 8.2填仓换刀盾构机在全断面富水砂层采用气压换刀风险非常大，因此，采用填仓换刀施工。将水泥砂浆填充满土仓，在检查刀盘前方稳定，满足条件后进仓进行换刀。5. 8.3 换刀施工（1）检查及更换刀具前的准备工作检查盾构机承力墙上的球阀及闸阀，对堵塞的球阀及闸阀进行疏通，保证能够

49、正常使用；对加压系统进行检查，保证其功能正常；对盾构机各系统进行检查，保证其功能完好；对进行换刀的操作人员进行换刀前的技术交底，对换刀的操作程序、安全事项等进行详细的交底；准备好需更换的刀具及其附件如螺栓、锁块等；准备好照明灯具、小型通风机、风镐、潜水泵、风动扳手、葫芦、木板、安全带等材料、工具及电焊机等机料具；对可能发生的突发事件作好充分的估计及应对措施；（2）换刀作业将刀盘操作切换到人闸刀盘点动控制面板进行操作；将刀盘需更换刀具的部位旋转到最佳换刀位置；在更换刀具部位上方前体上焊接吊装刀具用的吊耳；在刀盘更换刀具部位下方焊接支架挂耳，安装换刀作业支撑木板；将刀具及刀座清洗干净；利用葫芦将刀

50、具挂好，用风动工具松开刀具螺栓，然后取出刀具；测量刀具高度，用风镐修整换刀位置的隧道工作面，保证有充分的刀具安装空间，做好安装刀具前的安装座清洁工作；将刀具通过人闸运送出去，然后将须更换的刀具运送进去，按拆刀的相反步骤将刀具装好、拧紧至设计扭矩值；（3）作业安全措施对参加的人员进行安全交底，人人作到心中有数，对进行换刀的操作人员进行换刀前的技术交底；保证充足的照明，准备好换刀所需的材料、工具及机料具；对可能发生的突发事件作好充分的估计及应对措施；换刀前对刀盘前方的工作面进行认真细致的检查，确认地层条件稳定的条件下进行换刀，在换刀过程中对工作面进行监视；特别应注意工作面突发性的涌水、涌沙现象；开

51、仓前，对盾构机各系统进行检查，保证其正常运转；5. 9 盾构机水中出洞根据地铁三号线范湖站的管线迁改情况，改移后的管线距离范湖站端头仅有3.5m。受管线影响，接收端头的地基加固也将范围由9m减少到3.5m，即靠近接收洞门侧加固长度为3.5m，且盾构接收端头埋深约18.8m，地层为富水砂层，盾构接收风险较大。为确保盾构到达安全，范湖站西端头到达施工采用水中进洞方案。水中进洞施工具体如下：1、接收前准备工作水中进洞准备工作包括：（1）安全进洞需提前精确测量，做好现浇早强水泥砂浆平台。（2）前期掘进确保盾尾密封不损坏，必要时增设第四道盾尾密封刷或采用钢板刷，以加强盾尾密封；前期掘进控制好盾构参数及姿

52、态，不出现大的纠偏、急转弯等，保证铰接密封的良好性能；拟投入的盾构机具有双闸门保压装置，可有效抵御水中进洞水土压力急剧增大形成的喷涌压力。（3）水中进洞过程中，由于土仓中水土浆液形成较大压力，易形成喷涌，将通过增加增粘剂或膨润土，使浆液粘度增大，稠度提高，确保不发生喷涌现象。（4）在吊出口两侧备好800 m3砂，以便能够及时回填砂，减少洞门涌砂、涌水量，确保盾构隧道的安全。（5）做好场地的规划和布置。降水井抽水管不能影响车辆的运输，保证运输畅通。（6）车站水中进洞时备好袋装水泥20t，在盾构机破出洞门前，在盾构机上注浆机和水泥都要备好，在出现异常情况时能够及时从隧道内注浆填充，保证盾构机及管片

53、隧道的安全。（7）盾构井内填充水时，将降水井的管路接入盾构井灌水。（8）在右线盾构进洞前要对左线洞门进行封堵，并保证封堵的密闭性。2、盾构井砼隔墙分别在左右线盾构井设置厚度400mm的砼隔墙，混凝土强度与底板强度相同，均为C35混凝土，可使得左右线盾构进洞减小相互影响。图5.9-1 范湖站西端头井隔墙平面图一若端头降水井无法将地下水位将至洞门顶部以下，为保证盾构机破除洞门后出现大量涌水涌沙，将盾构井负三层中板预留孔洞浇筑砼封堵起来。图5.9-2 范湖站西端头井隔墙平面图二3、洞门破除及砂土回填为减少盾构机削切地下连续墙的阻力将由人工自下向上分层凿除50cm厚砼，在凿除过程中进行分层填砂土并碾压

54、实。剩余50cn地下连续墙将由盾构机刀盘削切破除。图5.9-3 范湖站西端头洞门破除及回填土示意图为确保回填的水土应具有一定的密实性和稳定性，将采用混合砂粘土（粘土：砂性土比重为0.8），回填土具有一定的压实度，应不小于0.85。且土粒颗粒均匀，含水率控制在最佳范围内。向接收井灌水、填土要及时，同时用挖机和铲车向端头井内填砂，在最短时间内使洞门内外达到水压土压平衡，确保盾构机和隧道的安全；然后继续回填砂，让砂在水中自然沉降到洞圈顶部以上3m；最后用袋装粘土或碎石进行反压，确保回填土有一定的密实度。由于灌水和填砂是为了防止涌水涌砂引起地面沉降塌方和保护盾构机和管片隧道的安全，灌水和填砂的速度要有

55、保证。同时从自来水接头、消防栓、降水井抽水向接收井灌水，每小时的灌水量约为940 m3，用一台挖机和一台装载机同时填砂，约需4个小时能够将接收井灌满。式中：Q每小时的总灌水量； Q1自来水每小时的灌水量。DN200自来水的流量约为； Q2消防栓每小时的灌水量。每个消防栓的流量约为； Q3降水井每小时的灌水量。每眼降水井的抽水流量约为。4、稳定成型隧道和盾构姿态（1）保证成型隧道的稳定和盾构机的姿态。（2）对区间隧道端头部位管片用钢拱架进行支撑，并用槽钢进行横向拉接，增强隧道的刚度。（3）根据实际施工情况，选择注浆点位，从洞内注浆，对盾构周围土体进行填充，保证盾构机和隧道的稳定。5、盾构机进洞待

56、盾构机姿态和隧道稳定后，进行盾构机的进洞工作。（1）盾构机开始掘进进洞，盾构机上托架后，刀盘不转动闷推。（2）盾构机进洞后，确保盾构机盾尾内有两环拼装完毕的整环管片，同时封堵管片和盾尾之间的间隙。（3）盾构和隧道的里程需测量核实，进洞环管片采用背覆钢板环管片，以便于利用弧形钢板将洞门与背覆钢板管片封堵。6、加强监测工作是施工的保障。水中进洞全程加强端头结构、土体、地下水位等多项监测工作，为盾构水中安全进洞提供保障。5. 10 封堵洞门及盾构井清理1、隧道内注浆加固（1）盾构进洞前，核准推进里程，确保盾构机安全着落与盾构接收架之上，同时盾尾脱出洞圈一定距离。（2）在洞门内及外井壁5环管片增开注浆

57、孔（每环管片增加4个注浆空，每环共计26个注浆孔），缩小注浆孔间距离，便于浆液在隧道外成环。 （3）盾构进洞后，及时通过管片注浆孔进行注浆，浆液采用双液浆，加固范围为进洞段15环管片。（4）局部环管片压注整环聚氨酯，起到隔水环箍的作用。图5.2.10-1 注浆孔布设效果示意图2、井内水土清理和洞圈封堵（1）利用水泵，抽排井内的积水。（2）待积水基本降至土面时，采用垂直升降抓斗进行抓土，利用槽罐车外排湿土。（3）预先配备洞门封堵钢板，钢板上配置球阀。（4）挖土至洞圈上方时，洞圈部位的填土该为人工清理洞圈附近的凝固土体，逐层下挖，并配合洞门钢板的封堵。直至整个洞圈封堵完毕。洞门封堵后，及时清理盾构

58、机和井内底板，开始准备盾构机的解体吊出工作和右线盾构机进洞准备工作。5. 11盾构机吊装盾构机顺利接收并将盾构井清理完成后，即可以进行盾构机的拆机吊出施工，但由于盾构接收站范湖站负一层、负二层主体结构还未施工完，临时钢支撑未拆除，将影响盾构机的拆机吊装施工，盾构机将待范湖站盾构井接收端头主体结构全部完成之后进行盾构机的拆机吊装。图5.2.11-1 盾构机吊装示意图5.2.12 后浇洞门施工盾构机安全顺利接收后，将施工隧道洞门，常规做法为将外露车站侧墙的一环管片拔出，在进行嵌入式现浇洞门的施工。王范区间盾构接收洞门存在埋深大（约18.8m）、处于全断面粉细砂层中、承压水头高等影响，在外露管片的拔

59、出过程中将有较大风险。因此，在不影响车站结构的情况下，建议采用外嵌式洞门的施工，可有效减少施工风险。图5.2.12-1 外嵌式洞门示意图第六章 施工监测及测量盾构到站前150m，要对洞内所有的测量控制点进行一次整体的、系统的控制测量复测，对所有控制点的坐标进行精密、准确的平差计算。在盾构到站前的最后一次测量系统搬站中，以精密测设并经过平差的地面导线点和水准点为基准，测量测站、后视点的坐标和高程，每一测量点的测量不少于4个测回。盾构到达前50m地段即为加强盾构姿态和隧道线性测量，及时纠正偏差确保盾构顺利的到达范湖站。并根据实测的洞门位置进行必要的调整隧道贯通时的刀盘位置。1、洞门钢环的复测测量组

60、根据实际情况对最终洞门钢环进行实测，复核洞门中心偏差。2、管片姿态测量盾构到达掘进期间，盾构姿态和管片姿态必须保证每环一测，并及时将人工测量的结果反馈给项目技术人员和项目经理，同时报送监理。地面监测要3h一次，监测数据要及时传达。3、沉降监测严格控制注浆及掘进时地面的沉降和监测围护结构的稳定性。地表要埋设观测点，要严格观测地表变化情况，防止地表变形影响路面及二号线等建筑物。第七章 施工技术保证措施7.1技术管理机构及人员的保证7.1.1 建立以总工程师为首的技术管理体系项目总工程师是本项目的技术总管，负责整个工程的技术管理。管理模式见：图7.2.1-1项目技术管理体系图。7.1.2 配足、配强