隧道盾构推进工程施工预案培训文件

1、108/112江苏常熟发电有限公司21000MW机组扩建取水工程进水隧道盾构推进工程施工方案编制：审核：批准：福建四海工程公司2009年8月目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc61188043 编制讲明 PAGEREF _Toc61188043 h 1 HYPERLINK l _Toc61188046 第一章 工程概况 PAGEREF _Toc61188046 h 2 HYPERLINK l _Toc61188047 1工程内容 PAGEREF _Toc61188047 h 2 HYPERLINK l _Toc61188048 第二章 地质和水文条件 PAGE

2、REF _Toc61188048 h 3 HYPERLINK l _Toc61188049 1 工程地质与水文地质条件 PAGEREF _Toc61188049 h 3 HYPERLINK l _Toc61188050 2 工程环境 PAGEREF _Toc61188050 h 5 HYPERLINK l _Toc61188051 3 工程特点、难点分析 PAGEREF _Toc61188051 h 6 HYPERLINK l _Toc61188052 第三章 施工预备 PAGEREF _Toc61188052 h 8 HYPERLINK l _Toc61188053 1 施工进度打算 PAG

3、EREF _Toc61188053 h 8 HYPERLINK l _Toc61188054 2 施工人员组织 PAGEREF _Toc61188054 h 9 HYPERLINK l _Toc61188055 3 机械设备组织 PAGEREF _Toc61188055 h 11 HYPERLINK l _Toc61188056 4 工程、施工材料组织 PAGEREF _Toc61188056 h 14 HYPERLINK l _Toc61188057 5 施工场地布置 PAGEREF _Toc61188057 h 16 HYPERLINK l _Toc61188058 6 生产设施布置 PA

4、GEREF _Toc61188058 h 17 HYPERLINK l _Toc61188059 7 开工前的质量预备工作 PAGEREF _Toc61188059 h 17 HYPERLINK l _Toc61188060 第四章 盾构施工方案 PAGEREF _Toc61188060 h 19 HYPERLINK l _Toc61188061 1测量方案 PAGEREF _Toc61188061 h 19 HYPERLINK l _Toc61188062 2.盾构施工 PAGEREF _Toc61188062 h 21 HYPERLINK l _Toc61188063 3 隧道防水 PAG

5、EREF _Toc61188063 h 37 HYPERLINK l _Toc61188064 4风险治理预案 PAGEREF _Toc61188064 h 41 HYPERLINK l _Toc61188065 5隧道施工质量标准 PAGEREF _Toc61188065 h 43 HYPERLINK l _Toc61188066 第五章 质量保证措施 PAGEREF _Toc61188066 h 44 HYPERLINK l _Toc61188067 1工程质量目标 PAGEREF _Toc61188067 h 44 HYPERLINK l _Toc61188068 2质量保证体系 PAG

6、EREF _Toc61188068 h 44 HYPERLINK l _Toc61188069 3质量保证措施 PAGEREF _Toc61188069 h 45 HYPERLINK l _Toc61188070 第六章 安全保证措施 PAGEREF _Toc61188070 h 60 HYPERLINK l _Toc61188071 1安全治理目标 PAGEREF _Toc61188071 h 60 HYPERLINK l _Toc61188072 2安全生产保证体系 PAGEREF _Toc61188072 h 60 HYPERLINK l _Toc61188073 3安全生产规范性文件

7、PAGEREF _Toc61188073 h 61 HYPERLINK l _Toc61188074 4专项安全生产措施 PAGEREF _Toc61188074 h 61 HYPERLINK l _Toc61188075 5文明施工保证措施 PAGEREF _Toc61188075 h 66 HYPERLINK l _Toc61188076 6工地卫生制度 PAGEREF _Toc61188076 h 67编制讲明1 编制依据本施工方案的编制依据为：工程测量规范 GB50026-93地下工程防水技术规范 GB 50108-2001建筑变形测量规程 JGJ/T 8-97上海市标准地基基础设计规

8、范 DGJ08-11-1999上海市标准盾构法隧道防水技术规程 DBJ08-50-96上海市市政工程质量检验评定标准第五分册隧道工程江苏常熟发电有限公司21000MW机组扩建进水隧道平面布置图 F213902SS5210江苏常熟发电有限公司21000MW机组扩建进水隧道标准段衬砌土建施工图 F213902SS5212江苏常熟发电有限公司21000MW机组扩建进水隧道专门段衬砌土建施工图 F213902SS52142 适用范围本施工方案适用范围包括江苏常熟发电有限公司21000MW机组扩建进水隧道的盾构推进、管片拼装；隧道防水等工程的施工组织、 质量治理以及安全和文明施工等方面。第一章 工程概况

9、1工程内容江苏常熟发电有限公司21000MW机组扩建取水工程要紧包括一座联体取水泵房、2条进水隧道及14根垂直顶升立管。取水泵房井位于长江防洪大堤内侧，距大堤外坡脚约12m。与进水隧道相连，同时进水间兼作进水隧道施工的工作井。本工程共2条钢筋混凝土进水隧道，进水隧道分不从取水泵房动身穿越长江大堤向长江延伸，采纳盾构法施工。21000MW机组扩建工程进水隧道内径为4.2m，单根进水隧道投影长度长943.08m。在隧道端部分不设进水口， 共计14只垂直顶升立管进水，立管内径1.431.43m，高11m。立管周围采纳抛石稳管爱护。隧道穿越长江大堤时需采取相应的爱护措施，大堤沉降量应操纵在2cm以内。

10、大堤防浪墙顶设计标高7.3m，堤外长江潮水位：P0.1=5.711m；P1=4.891m；P97=第二章 地质和水文条件1 工程地质与水文地质条件本工程的水文地质情况大致如下。1.1水文条件（1）潮汐本工程位于长江入海口，本河段的潮位变化具有典型的长江河口段的特征，其潮汐特征如下：历年最高潮位：4.50m（1997.8.19）历年最低潮位：-1.53m（1990.12.1t）历年平均高潮位：1.71m历年平均低潮位：-0.56m历年平均潮差：2.19m历年最大潮差：4.90m历年最小潮差：0.01m（2）潮流本河段的感潮强度，全年内均为涨落潮双向流，据实测和计算，本河段平均潮流流量，在汛期约二

11、倍于大通站的数值，流量可达1011104m3/s，在枯水期约五、六倍于大通站，流量可达56104m3/s。平均落潮流速为：0.98m/s涨潮最大流速为：3.12 m/s涨潮最小流速为：0.32 m/s落潮最大流速为：2.78 m/s落潮最小流速为：0.62 m/s1.2 气象资料各气象要素如下：（1）历年平均气压：101650Pa（2）气温（）历年平均气温：15.5历年极端最高气温：38.0（1998年8月11日，15日）历年极端最低气温：-11.5（1977年1月31日）历年平均最高气温：19.9历年平均最低气温：11.9（3）相对湿度（）历年年平均相对湿度：81历年最小相对湿度：10（19

12、86年3月2日）历年平均绝对湿度：1640历年最大绝对湿度：4350（1993年1月7日）历年最小绝对湿度：80（1968年3月2日）（4）历年平均蒸发量12440mm历年平均降水量：1082.8历年最大年降水量：1506.8（1991年）历年最大月降水量：601.3（1993年8月）历年最大一次连续降水量：193.7（1992年3月13-28日）（5）风历年平均风速：3.3m/s历年实测十分钟平均最大风速：20.0m/s NW（1997年9月11日、1993年6月2日）历年全年主导风向： SSE、NNE（频率8）历年夏季主导风向： SSE（频率14）历年冬季主导风向： NW（频率11）（6）

13、日照历年平均日照时数：1939.gh历年平均日照百分率：43.70（7）历年最大积雪深度：16cm（1984年1月19日）（8）雷暴历年平均雷暴日数31.2d（9）历年最大冻土深度：8cm（1973-1979年共7天）1.3 工程地质条件1、土层描述 eq oac(,3)2粉砂夹粉土灰色，饱和，粉砂，稍密中密，以石英为主，长石、云母次之；粉土呈稍密，有时粉砂和粉土以互层形式出现。水域一般分布在距大堤380m范围内，后向江心渐灭。厚度一般为3.8米。锥尖阻力qc一般4.3Mpa，侧壁摩阻力一般50Kpa。 eq oac(,4)淤泥质粉质粘土灰色，软塑，土质不均匀，可见水平层理，夹薄层粉土、粉砂，

14、具有较强的触变性能，是场地典型的软土，土层厚度平均为7.0米。锥尖阻力qc一般0.7Mpa，侧壁摩阻力一般10Kpa。 eq oac(,5)粉质粘土夹粉砂灰色，土质不均匀，专门湿，可塑夹粉细砂薄层，含腐植物残骸，含泥质结核，具气孔，粉砂薄层一般稍密，多以透镜体产出，土层厚度平均为7.0米。锥尖阻力qc一般0.7Mpa，侧壁摩阻力一般10Kpa。2、厂区差不多地震烈度为7度3、不良地质现象勘探结果表明：勘探区域的表、浅部分布淤泥质粉质粘土，淤泥质粘土，其累计厚度达912米，这些软弱土层的蠕动和流变性关于构筑隧道施工，会有一定的阻碍，另外长江大堤外坡有大量抛石护岸，其泥下的深度尚不明确。依照相关施

15、工经验，粉质粘土夹粉砂土层中，可能有少量沼气存在，可闻到臭味，这些现象在施工时应予以注意。2 工程环境江苏常熟发电有限公司21000MW机组扩建取水工程地处常熟市碧溪镇，位于长江大堤南侧。电厂一期、二期工程已建成投产，厂区道路已与外部公路网连通，且长江大堤堤顶已铺成混凝土路面，可通过现有临时道路直接进入工程现场，因此工程现场交通条件较好。工程现场位于长江下游江边，水位受潮汐阻碍较大，全年内均为涨落潮双向流，据实测和计算，本河段平均潮流流量，在汛期约二倍于大通站的数值，流量可达1011104m3/s，在枯水期约五、六倍于大通站，流量可达56104m3/s。3 工程特点、难点分析本工程盾构掘进施工

16、长度共约1.9km，依照业要紧求和整个取排水工程的施工进度安排，盾构施工总工期仅5个月左右，工期十分紧张。盾构从 eq oac(,3)2粉砂夹粉土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土夹粉砂中穿越，该三层土体砂粒含量高，土体自立能力差，且容易由于受到扰动而发生液化，对地面变形操纵不利，由于盾构施工工作井位于长江内侧，因此盾构施工需穿越长江大堤，在如此复杂的地质条件下穿越长江大堤，必须采取有效的施工组织、技术措施，操纵盾构施工引起的地层变形，确保长江大堤的安全，同时本工程两根进水隧道推进长度均超过900m，属于长距离盾构工程，盾构长距离推进给盾尾防渗漏、出土泥浆输送、隧道内水平运输和设备维护保养等均带来较大

17、难度。因此本工程的要紧特点是工期紧、地质条件复杂，技术难度大。3.1盾构穿越复杂地层施工盾构在复杂地层中推进施工时要引起充分注意，充分可能该区间土层的特性对盾构推进造成的不利阻碍，并采取相应有效措施确保推进质量以及对地表变形的有效操纵。强化信息施工，不断优化盾构施工参数，优选合适的注浆浆液，加强同步注浆以及必要时的补压浆，注意后部加强止水措施，封堵盾尾，并加强隧道监测。盾构在穿越不同土层时，推进时还应注意以下事项：（1）合理操纵推进速度，保证连续均衡施工，幸免较长时刻的搁置。（2）盾构姿态变化不可过大、过频，每次纵坡变化小于0.2%。（3）同步注浆要求做到及时、适量，部分区段考虑使用缓凝浆。（

18、4）如沉降量超过报警值时，及时采取跟踪注浆等措施操纵构筑物的变形量。（5）盾尾油脂压注应定期、定量、定位压注，当发觉盾尾有少量漏浆时，应对漏浆部位及时进行补压盾尾油脂。3.2 盾构穿越长江大堤盾构在如此复杂的条件下穿越长江大堤，施工难度较大，因此必须精心组织施工，加强治理，制定切实可行的技术、组织措施指导穿越长江大堤的施工。同时应加强沉降监测，以并对监测结果采取及时有效的措施。为保证盾构穿越施工时长江大堤的安全，应注意以下注意事项：盾构内坡脚向工作井方向50m范围内设置沉降监测点，盾构穿越长江大堤前对该区域进行沉降监测，用以掌握盾构施工的各种参数，以指导穿越施工。盾构穿越时加强长江大堤的沉降监

19、测，监测数据及时反馈到盾构施工班组，盾构施工班组依照监测数据调整盾构施工参数。盾构穿越时应注意操纵盾构推进速度、土压力和出泥平衡量的平衡。盾构穿越前和穿越过程中应注意及时补充盾尾油脂，防止盾尾处发生渗漏现象。穿越时应依照监测结果及时调整浆液压注量，以操纵地面变形的幅度。盾构施工前对穿越大堤段进行旋喷桩加固，以降低盾构推进过程中引起的大堤下地层变形。3.3 长距离盾构施工保证措施21000MW机组扩建工程进水隧道内径为4.2m，单根进水隧道投影长度长943.08盾构机设计采纳三道盾尾钢刷，增加盾尾密封性，其中最前端一道钢刷可在磨损后更换，以防止盾尾钢刷磨损而导致盾尾渗漏浆。及时压注盾尾油脂，确保

20、盾尾密封的可靠性。在盾构推进至600m处，设置泥浆接力平台，泥浆平台上安装一台渣浆泵作为接力之用，保证泥浆输送的出口压力。隧道内采纳3300V10KV高压供电，减小电力输送过程中的电压降。第三章 施工预备1 施工进度打算本工程可能于2010年1月进场进行施工预备工作，可能在7月份完成全部施工任务并撤场。隧道施工各要紧节点时刻如下：一号取水隧道：可能2010年1月28日完成盾构安装调试并移交使用，2010年2月5日盾构出洞，2010年2月25日完成100m试验性掘进，2010年3月1日开始正常掘进，2010年7月1日掘进完成，2010年9月1日完成隧道防水施工。四期取水隧道：可能2010年2月8

21、日完成盾构安装调试并移交使用，2010年2月19日盾构出洞，2010年3月9日完成100m试验性掘进，2010年3月15日开始正常掘进，2010年7月15日掘进完成，2010年9月15日完成隧道防水施工。2 施工人员组织2.1 项目经理部现场治理网络项目经理项目工程师生产经理工程技术生产治理设备材料治理经济治理质量监督机电工程师计量监督文件资料施工员消防员安全员设备治理员材料治理员成本操纵员劳动工资员行政治理员2.2 项目经理部现场劳动力打算治理人员及生产工人序工种人数使用时刻段备注1起重20人2电工6人3钳工8人4机工8人5冷焊工6人6测量工6人7料工6人8吊车、汽车司机8人9头部配合36人

22、10泥浆工12人11电瓶车工4人12地面9人13地面配合起重装卸工3人14隧道清理保洁及管片修补6人15警卫及区域保洁5人16食堂辅助配合3人17料库整理配合2人18治理人员20人3 机械设备组织序设备名称规格单位数量进场日期设备来源1盾构机4800台1加工制造2龙门吊（轨距7.4m）10t台2加工制造3电瓶车514t台2自有设备4多节离心水泵TSW1509台3自有设备5电动空压机10m台2自有设备6储气包6m台2自有设备7渣浆泵（排污接力）100ZGB（75KW）台4外采购8泥浆转驳车台4加工制造9干式变压器250KVA台4采购10潜水泵100台4采购11水力机械卧式套2加工制造12单梁电动

23、葫芦5t行走套2采购13单节离心水泵8sh6台3自有设备14发射架4800套1加工15后座反力架4200套1加工16后座反力架4840套1加工17闸阀15025kg件18采购18闸阀15010kg件18采购19闸阀5025kg件8采购20莲蓬头150件2采购21止回阀150件6采购22千斤顶台12自有设备23泥浆搅拌机台2自有设备24管片车台4自有设备25卷扬机1t台2自有设备26履带吊1004台1自有27振动锤45KW台1租借30生产用车辆1租借31电烘箱台1自有32管片车台2自有33卷扬机3t台2自有34轴流通风机22KW套2自有35龙门吊（轨距10.35m）10t台2加工制造36干式变压

24、器250KVA台4外购37潜水泵50台4自有38潜水平底污水泵50（扬程34m）台8自有39潜水平底污水泵50（扬程15m）台6自有40农用泵75台8自有41螺杆泵2台4自有42螺杆泵3台3自有43卧式水力机械6套2加工制造44配电屏600A只2自有45配电箱600A只4自有46配电箱400A只10自有47分配电箱250A只11自有48分配电箱200A只7自有49管内照明分段箱DF-100只25自有50动力拖线箱40A/380V只40自有51照明拖线箱15A/220V只25自有52减压起动箱28KVA台21外购53减压起动箱75KVA台13外购4 工程、施工材料组织4.1要紧工程材料、半成品打

25、算序材料名称规格单位数量使用部位备注1钢筋混凝土管片4800环约1988管片拼装2符合型管片4800环约98管片拼装3环向螺栓M30套约25152管片拼装包括附件4纵向螺栓M30套约31440管片拼装包括附件5止水橡胶带套约2100隧道防水6丁基腻子片约7992隧道防水7胶粘剂kg约5000隧道防水8石棉橡胶板环约2100隧道防水91011124.2要紧施工材料打算序材料名称规格单位数量备注1高压电缆325310m3000采购2橡胶电缆3120250m800采购3橡胶电缆395235m500采购4橡胶电缆370225m500采购5橡胶电缆350216m400采购6橡胶电缆335210m600采

26、购7橡胶电缆325210m2500采购8橡胶电缆316+26m300采购9走道板（木）200mm块1000加工10轻轨24kgm4000采购11重轨43kgm300采购12鱼尾板43kg块80采购13路基钢板2830mmm210自有14法兰钢管1596.5m5000加工15高压橡胶管150根18采购16低压橡胶管1507m根25采购17橡胶排水管1508P7m根10采购18高压橡胶管5020m根10采购19轻轨连接板付800加工20压板块14800加工21脚手管483.5m3000采购22通风管m2200采购23铸铁压块25kg块600自有24闸阀15025kg只30采购25闸阀15010kg

27、只30采购26闸阀15025kg只10采购27莲蓬头150只4采购28逆止阀150只4采购29扣件各种规格只1800自有30弯头15945只15采购31弯头15990只15采购5 施工场地布置施工场地包括办公区和施工区两部分，办公区位于施工场地东南侧，面积约800m2，包括职工宿舍、办公设施、厕所及材料仓库。施工区包括管片堆场、井上垂直运输、临时水泵房、进水、出泥场地，泥浆搅拌房、施工用电及安全设施布置等方面。办公区与施工区域应界限分明。6 生产设施布置6.1施工水源和出泥场地施工过程需要大量的施工用水，井点降水水量无法满足施工需要，因此需要在长江中引水作为施工用水。盾构掘进施工过程中需要排出

28、大量土体泥水总量十分巨大，因此排泥场地是盾构掘进施工中的一个重要问题。为此在长江中距大堤约100m位置设取水平台和出泥平台，平台上安装4台8sh6型（35KW、流量240m3/h）单节离心水泵取水6.2井上垂直运输本工程采纳龙门吊作为垂直运输设备，进水隧道工作井（循环水泵房沉井）顶部设置两台10t龙门吊，龙门吊跨度10.5m，由井上龙门吊负担管片及各种施工材料下井运输任务。6.3管片堆场管片堆场布置于循环水泵房后方，管片堆场区域大小应保证两天盾构施工所需管片的储备量，每垛管片堆高为两块，内弧面向上叠放，安放于专用托架上，上下管片间放置两条木垫板。垛与垛之间留有通道。场地内配备25吨汽车吊作卸车

29、和场地内驳运管片之用。6.4临时水泵房由于盾构施工水力机械用水要求为高压水，因此长江取水输送至施工现场后需采纳高压泵增压，因此在施工现场设置一个临时水泵房，临时水泵房内安装四台TSW1509型多节离心水泵向隧道内，并安装两台10m3的空气压缩机备用，空气压缩机配置两只6m3储气包，储气包安放于岸边实地上。7 开工前的质量预备工作1会同业主、监理对施工图进行会审并听取设计方的设计交底，清晰详细的了解设计意图。依照施工图、设计交底的要求编制详细的质量打算。依照施工合同、施工设计图的要求，收集相应的规范、规程及有关文件，预备好工程中使用的质量记录。依照业主提供的测量操纵点，结合施工现场的实际情况及要

30、求，建立施工现场测量操纵网并请监理复核认可后投入使用。施工场地平坦。对单位工程、质量打算进行技术交底，使每个施工人员对工程的特点、施工方法及施工方案的安排有一个较清晰的了解。材料的采购。设备进场。施工现场环境、地下管线、建筑物情况调查。第四章 盾构施工方案1测量方案1.1技术依据工程测量规范 GB50026-93建筑变形测量规程 JGJ/T 8-971.2施工现场测量操纵网建立依照主提供测量操纵导线网，在通视条件好且施工活动和测量行驶不易阻碍的位置，利用两台T2经纬仪和测距仪采纳方位角距离法测放测量导线点，建立能够通视且不易被施工破坏的现场测量操纵网，经监理复核签证后投入使用，并采取必要的爱护

31、措施。1.3井下及隧道内操纵导线点测放1.3.1盾构初期操纵导线点建立盾构初期操纵点指在盾构出洞前和盾构出洞初期对隧道平面和高程进行测量所使用的平面和水准高程点。平面操纵点首先利用T2经纬仪和测距仪从现场平面操纵网采纳小三角测量方法将操纵点引测至盾构工作井前后墙井顶的设计隧道轴线上，前后墙井顶上各引测一个轴线点；然后分不在两个轴线点上架设经纬仪，互为后视点确定视线，锁定转盘后上下转动望远镜，将轴线操纵点引测至井下，在工作井井壁上做好操纵点标记，以此作为后座及发射架安装的操纵线。在井下盾构设计轴线上不阻碍设备安装的位置设置一个平面操纵点作为盾构初期推进的仪器架设点，用井壁上的轴线操纵点作为后视点

32、，以此操纵盾构推进的方向。水准操纵点首先利用S3经纬仪和测距仪从现场平面操纵网采纳小三角测量方法将操纵点引测至盾构工作井后墙井顶上；然后使用钢卷尺和垂球，将水准操纵点引测至井下，在工作井井壁上做好操纵点标记，以此作为盾构推进轴线高程操纵的测量基准。1.3.2隧道内测量导线点测放在隧道推进过程中，由于隧道距离较长且隧道平面线性部分为圆弧曲线段，因此无法在井内进行整个隧道的轴线操纵测量，故在隧道推进过程中，轴线操纵点采纳跟踪传递的方法跟踪至隧道前端，隧道轴线平面和高程偏差测量利用隧道前端的操纵导线点进行测量。1.4隧道盾构推进轴线操纵测量盾构推进时测量盾构机和隧道管片拼装水平和高程偏差，并及时掌握

33、盾构机及隧道最前端一环管片姿态作为盾构纠偏的依据。盾构机及隧道最前端轴线水平和高程偏差测量隧道平面偏差：用一根长度与隧道内径相同的标尺水平放置于隧道最前端和盾构机内，利用传递到隧道内的操纵导线点用J2经纬仪读出隧道和盾构机相关于设计轴线的偏离值。隧道高程偏差：利用传递到隧道内的水准操纵点，采纳S3水准仪，通过在置放于隧道最前端底部和盾构机底部的标尺，测出隧道和盾构机管内低高程，将数值与相对应位置的设计值相比较求得隧道和盾构机的高程偏差值。盾构机及隧道最前端轴线与设计轴线水平夹角和倾角测量平面夹角：通过比较前后两个测点的偏差值求得。倾角：盾构机的倾角可通过安装与盾构机内的垂球式倾角仪直接读出，隧

34、道最前端倾角通过在隧道最前端顶部悬挂垂球后测量垂球与隧道最前端底部的水平距离后计算得出。1.5大堤沉降监测1、监测内容.长江大堤和盾构掘进轴线的沉降监测及位移监测.盾构掘进所阻碍到的大堤下各层土体的沉降、位移监测.盾构掘进所阻碍到的大堤坡脚下层土体的压应力监测2、测试方法采纳引进标准水准点，用水准仪测出地表测点的高程，经纬仪测出地表测点的位置，通过与测点的初始高程及初始位置比较，得到测点的沉降和位移变化情况。关于大堤下因盾构掘进而阻碍到的各层土体，通过钻孔后分不安装分层沉降管、测斜导管，用沉降仪测量土体内部的分层沉降情况；用测斜仪测量土体内部的水平移动和变形情况。在大堤坡脚下通过钻机钻孔埋设土

35、压力计，用振弦读数仪测出土体的压应力。测试精度，要求按中华人民共和国工程测量规范（GB50026-93）执行。详见专项大堤监测方案2.盾构施工2.1盾构掘进机选型工程地质勘探资料显示，进水隧道在淤泥质粉质粘土、粉质粘土夹粉砂中推进。同时隧道要紧在长江中推进，除盾构穿越大堤外，其余位置对地面沉降操纵的要求较小，而穿越大堤的距离专门短，一方面通过预先对大堤进行加固，另一方面可通过操纵盾构正面土压力、加强管片背后注浆、操纵盾构推进速度等措施操纵地面沉降，保证大堤的安全。依照以上的工程实际特点，依照经济适用的原则，本工程进水两根隧道全部采纳国产网格式盾构机进行施工，盾构机要紧技术参数如下：推进系统：长

36、行程千斤顶1200KN2150mm7短行程千斤顶1200KN1250mm19总推力31200KN单位面积推力1248.8KN/m2最大推进速度3.5cm/min推进泵25SCY14-1BP=31.5MPa Q=34.6L/minN=30KW 380V 50HZ拼装机提升能力34.5KN提升行程1150mm平移行程1050mm钳口行程100mm回转范围185回转速度1.5rpm回转泵25SCY14-1BP=16MPa Q=34.6L/minN=18.5KW 380V 50HZ拼装泵25SCY14-1BP=16MPa Q=34.6L/minN=18.5KW 380V 50HZ搅拌机泵25SCY14

37、-1BP=19.6MPa Q=34.6L/minN=18.5KW 380V 50HZ2.2 盾构施工工艺流程图 接管道接管道接轨道管片背后注浆螺栓二次复拧上部防水处理管内拆除掘进至设计长度下部防水处理质量检验结束推进至100环拆除钢支撑拆除临时管片拆除后座反力架推进至5盾构机操纵台转换盾构机出洞油压千斤顶推进柱塞伸至规定长度拼装机安装管片舱外土体挤压进入舱水枪冲刷破裂舱内土同步注浆水力机械出泥千斤顶停止推进拼装机拼装管片进水、排泥管道影施工？轨道阻碍施工预备工作结束2.3施工预备2.3.1施工水源由于采纳水力机械出泥，施工过程需要大量的施工用水，大堤内侧小河中水量无法满足施工需要，因此需要在长

38、江中引水作为施工用水。2.3.2施工临时水泵房临时水泵房平面尺寸暂定5m9m，因施工场地狭小，交叉施工较多因此施工时依照场地特征做灵活调整。临时水泵房内安装四台TSW1509型多节离心水泵向隧道内供应高压水作为施工用水。并安装两台10 m32.3.3发射架加工、安装、发射架在工厂加工完成后运送至施工现场，利用吊车吊入井内，按照预先测放好的设计轴线调整发射架的轴线，并用水准仪校正好发射架的顶面标高后，采纳电焊方式固定于预先埋设于工作井底板上的预埋件上，为防止盾构机在出洞后初期时期纠偏产生的水平推力引起发射架偏移而阻碍隧道施工质量，发射架就位固定后，应对其加设斜撑加固。2.3.4依照设计，盾构出洞

39、口用钢制穿墙管预埋在井墙中，洞口采纳拉森型钢板桩作为挡土钢封门，钢封门在沉井下沉前安装于沉井外侧，随沉井一起下沉。为防止穿墙洞地下水通过钢板桩拼缝向井内渗流造成洞外土体流失从而阻碍洞外土体的稳定性，采纳如下方法对钢封门进行止水并对洞口加固：沉井下沉前钢封门内侧用样板铁、平板橡胶、螺栓连接进行止水处理，为防止在沉井下沉过程中钢封门滑移，用加强筋板将钢板桩与预埋穿墙管连接。沉井下沉至设计标高后，对钢封门外土体进行加固处理，确保土体在盾构出洞施工时可不能出现坍方现象。2.3.5洞门临时密封止水装置安装由于工作井穿墙洞与盾构外沿之间存在较大空隙，为防止盾构出洞以及掘进过程中地下水、土体、浆液从空隙中涌

40、入井内，给环境造成破坏且引起施工安全问题，盾构出洞前应在穿墙洞周边安装由帘布橡胶板、圆环压板、翻板以及连接销等组成的出洞密封止水装置，作为洞口防水的预防性措施。盾构出洞时，盾构机往前推进，将帘布橡胶板及翻板往穿墙洞内翻卷，利用帘布橡胶板的弹性使帘布橡胶板与盾构机外壳以及后续的1环管片外壁密贴，从而起到防水、防砂作用。2.3.6盾构机在制造厂制造、安装、调试完成后运至施工现场，利用300t起重机起吊后吊入工作井内，搁置于发射架上。2.3.7后座系统包括钢管支撑、临时管片（负环管片）、天窗式反力架组成，安装完成后应保证第一环永久管片（1环）后端部与工作井内壁平。由于后座系统制约着盾构机出洞姿态，因

41、此，安装时应在测放出的轴线基础上进行安装，确保后座系统轴线与设计轴线一致。因工作井采纳沉井法施工，在下沉过程中沉井不可幸免地会发生偏差，因此安装时应调整钢管支撑，使临时管片（负环）端面与设计轴线垂直，同时应保证1环管片安装后其后端部伸出工作井内井壁400mm。2.3.8在盾构初期掘进时期，隧道管片与土体间摩阻力无法满足盾构掘进反力要求，为此需将盾构推力传递到工作井后墙以提供掘进反力，在隧道永久管片由后端至后座反力架之间需安装临时管片。进水隧道工作井空间9.5m，临时管片拼装10环，其中封闭环4环，上部开口环6环，临时管片与后墙之间为钢管反力架，开口环上部、封闭环后端部与反力架之间空缺处用508

42、钢管支撑传递。盾构推进至30m时进行台车转换，为保证台车吊放进入隧道内的空间，转换前应先将顶部钢支撑拆除，并将3、4、环管片上半部分管片拆除，待台车全部下井并安装于隧道内后，在2环临时管片于后座墙之间安装钢支撑。2.4钢板桩拔除在盾构机切口进入帘布橡胶板85cm左右时，即可进行穿墙洞口临时止水钢板桩的拔桩施工，拔桩时按照先中间后两侧的顺序进行。钢板桩拔除采纳45KW振动锤进行，拔桩时采纳定型夹距将钢板桩夹住，夹具上端连接振动锤，用25t履带式自行起重机吊紧振动锤，开启振动锤马达，利用振动锤的振动破坏桩侧摩阻力，收紧吊车索具，将钢板桩缓缓拔出。2.5 盾构出洞盾构出洞是盾构利用在沉井内临时设置的

43、钢构件和临时管片作后背，向前推进。从穿墙洞口向洞外的土体中贯入，沿着设计轴线方向，向前推进的一系列作业。盾构出洞是整个隧道施工中技术难度大，工序较复杂，又有一定风险的施工时期。当盾构机进入洞圈后立即进行洞圈橡胶帘布的整理工作，固定铰链挡板。出洞时盾尾钢刷中必需充满盾尾油脂。钢板桩拔除后盾构机迅速上靠，通过格栅对土体的挤压，使土体进入冲泥舱内，使用水枪冲刷破裂土体后，利用水力机械形成的真空压力将泥浆排出。当盾尾脱出工作井壁后，调整洞圈止水装置中的圆环板，并与洞门专门环管片焊接成一体，若洞口漏水现象严峻则由预设压浆管向洞圈周围内压注化学浆液，以防止土体从间隙中流失而造成地面的坍陷。盾构机穿墙前，先

44、做以下工作：在洞口内侧装帘布橡胶圈、装止回翻板、钢封门内侧止水拆除、盾构机头部吸泥舱充填砂土。盾构机推至钢封门处停止推进，在盾构机处及帘布橡胶圈处充填压浆，直至全部拔除钢封门推进盾构机使之嵌入土体并开始盾构初期掘进。2.6 盾构掘进初期时期盾构出洞口至大堤内坡脚约100m时期称之为盾构初期初期掘进时期，这一时期由于盾构工作井空间的限制，前期盾构机台车无法安装到隧道内，只能临时安装于工作井上部的地面上，待盾构推进至一定长度后进行台车转换。同时由于在盾构掘进初期时期，盾构机后部已掘进、拼装隧道长度短，管片与土壁摩阻力不足以提供盾构推进所需反力，因此盾构工作井内需设置临时管片和反力架将盾构施工的推进

45、反力传递到工作井后靠墙。盾构掘进初期时期可视为盾构掘进的试验时期，应在这一时期的掘进施工中掌握施工区域的地质条件对掘进参数的阻碍，并掌握盾构施工的各种参数，用以指导盾构掘进的施工。2.6.1台车转换盾构掘进至30m长度时，暂停掘进，在隧道内安装台车轨道，拆除工作井内临时管片上半部分钢支撑，并拆除满环临时管片后二环管片的上半部分，将台车逐节吊下工作井安放在台车轨道上，牵引到隧道前端，逐节连接到盾构掘进机上，使台车与盾构机成为联动装置。在台车转换的同时进行有关设备的转换。台车转换完成后，在临时管片（负环）后端部与工作井后座墙之间安装钢支撑后接着掘进。2.6.2临时泥水输送系统盾构掘进初期，由于台车

46、无法下井，导致盾构机自身配备的卧式水力机械无法安装，因此在井内安装一套临时卧式水力机械作为临时出泥装置。盾构掘进至30m进行台车转换后，拆除临时卧式水力机械，转而采纳盾构机自身配备卧式水力机械出泥。2.6.3后座系统拆除盾构掘进至100m长度时，暂停掘进，将盾构工作井内的反力架和临时管片全部拆除吊出，拆除后在工作井内重新铺设电瓶车轨道，使之与隧道内原有轨道连接后再掘进。工作井内拆除按照以下流程进行：暂停掘进临时水力机械拆除吊出临时管片段电瓶车轨道拆除临时管片拆除吊出反力架拆除吊出井内轨枕铺设井内轨道铺设卧式水力机械安装恢复掘进。2.6.4掘进参数掌握盾构初期掘进时，为了更好地掌握盾构的各类参数

47、，此段施工时应注意对推进参数的掌握，分析地面沉降与施工参数之间的关系，并对推进时的各项技术数据进行采集、统计、分析，争取在较短时刻内掌握盾构机械设备的操作性能，确定盾构推进的施工参数设定范围。现在期施工重点要求做好以下的几项工作：（1）在盾构初期掘进时期，由于反力架会发生不同程度的变形，会阻碍隧道成环质量，因此当管片环缝发生错缝时，要及时用石棉橡胶楔形料纠正，以提高成环质量。（2）大堤坡脚向工作井方向50m范围内设置试验沉降观测点，进行同步跟踪测量以掌握盾构施工对地面沉降的阻碍，确定盾构施工参数，用以指导盾构穿越长江大堤段施工。2.7 出土量操纵4800盾构每环理论出土量=/4d2L=/45.

48、6420.9=22.5m3盾构出土量操纵在98%100%之间。2.8泥水输送系统盾构施工采纳水力机械出泥，盾构掘进时，利用推进千斤顶的推进，将盾构机向前推进，盾构机前端格栅切入土层中，使格栅外土体通过挤压进入冲泥舱内，进入冲泥舱内的土体通过安装于盾构机上的水枪冲刷破裂后，利用水力机械内高速水流产生的真空负压力吸入排泥管道排出。2.8.1进水与排泥系统安装在长江中距大堤100m位置设取水平台和出泥平台，安装4台8sh6型（35KW、流量240m3/h）单节离心水泵取水，通过159法兰钢管送至大堤内现场临时水泵房内，接入水泵房内的高压水泵内作为施工用水。冲泥舱内的土体通过安装于盾构机上的水枪冲刷破

49、裂后，利用水力机械内高速水流产生的真空负压力吸入排泥管道排出。由于进水隧道长度超为0.9Km，属长距离隧道，仅靠高压水泵增压产生的水压力进行冲泥及排泥无法满足施工需要，因此进水隧道掘进施工时，隧道内进水管道在中部安装一台清水增压泵进行接力增压，以保证水枪出口压力以及水力机械吸泥的负压力。在距隧道出洞口900m处的隧道安装一台100ZGBY280S4型渣浆泵增压（75KW）和1台清水增压泵，以保证进水压力、流量、排泥的出口压力和流量。进水隧道盾构掘进均在工作井内安装一只10m3泥浆箱和一台4PH60渣浆泵，排泥管道进入工作井内后直接接入泥浆箱内，排入泥浆箱内的泥浆通过4PH60渣浆泵抽出排至排泥

50、点。2.8.2渣土排放方案盾构掘进过程中需要排出大量土体，由于采纳水力机械出土，因泥浆含泥量的限制，泥水总量十分巨大，因此排泥场地是盾构掘进施工中的一个重要问题。经对施工现场进行考察，采纳泥驳排泥方案。排泥管道直接通过施工取水搭建的浮桥接入长江中停泊的400t方驳上，在方驳边沿停靠四艘240m3的泥驳，盾构掘进产生的泥浆通过排泥管道输送后直接排入泥驳中，排入泥驳的渣土待泥驳注满后由泥驳运输至海事部门指定地点排放。2.9盾构穿越长江大堤段施工依照试验掌握有关掘进数据来指导大堤段掘进，大堤段与试验段数据有所不同，如土压力，沉降量要求，因此要对掘进数据进行适当的调整。除了与试验段一样跟踪压浆和补充压

51、浆以外，在大堤内侧、中、外侧分不压注配比强度较高的浆液，形成加强箍，该加强箍有以下作用：一是填充隧道外以及隧道周围土体间隙；二是形成止水圈，防止江水底渗透。为了保证隧道轴线掘进后的相对稳定，在整个隧道的施工过程中，应充分注浆，使盾构机在掘进中产生多土体扰动的土体得以充分加固、所形成的空隙得以充填饱满。2.9.1沉降分析及大堤加固措施盾构施工的难点是掘进施工需穿越长江大堤，如施工期间大堤损坏，后果不堪设想。因此在盾构施工期间保证大堤的安全至关重要。因此盾构施工过程中，大堤的沉降操纵是十分关键的。2.9.1.1沉降预测盾构在推进过大堤时，要紧的地层损失可能如下：盾构工作面的土体损失，确保不冲网格外

52、土体，不让盾构拼装管片时后退，保持气压平衡，操纵适当的土压力，使正面土体损失达到最小。 eq oac(,1)盾尾间隙中的地层损失。盾尾的间隙为0.065m，盾构半径R=2.465m，盾构壳外附着层厚度可能为0.05m，因此盾尾空隙间距t=0.065+0.05=0.115m，该地层的损失值为Vd=200t/R=2000.115/2.465=9.3，通过压浆措施，使之操纵在3以下。 eq oac(,2)盾构纠偏引起的土层损失大堤下覆土层厚度在14m左右，水平轴线与隧道的设计轴线成i=1.8坡度，盾构长度L=6.9，盾构半径R=2.465m，因此该地层损失值为Vd=Li/2/R=6.9/2/2.46

53、51.8=2.52，盾构掘进时尽量使盾构机沿轴线推进，使 eq oac(,3)总沉降量与沉降槽宽度估算总的土层损失可能Vd操纵在4.5以下，总地层损失则为V=4.52.4652=0.86m3/m，按Peak法计算：沉降宽度系数I=R（H/2R）0.8=6.1最大沉降量Simax=V/（2.5I）=0.056m沉降槽宽度B=5I=30.5依照以上计算，为了爱护大堤安全，除了在隧道内通过衬砌压浆孔跟踪压浆、二次补浆、以及用双液浆形成加强箍在大堤下部对土体进行加强外，我们拟在地面上大堤段采取旋喷桩加固补强措施，对大堤双重爱护，最大限度减少隧道施工对大堤的阻碍。2.9.1.2大堤加固措施本工程共有两根

54、盾构隧道同时穿越大堤，由于在盾构穿越大堤施工时，因盾构施工的挤土作用或水土流失的阻碍，容易造成大堤下土层的变形。为确保大堤的安全，防止大堤产生较大沉降，我司考虑沿盾构过大堤方向，在盾构隧道掘进前，采纳旋喷桩对大堤进行加固补强措施。大堤外侧： 盾构机穿越大堤后，若不发生流砂或管涌现象，盾构机掘进过程对大堤变形差不多无阻碍。阻碍大堤变形的要紧因素是隧道外壁与土壁之间空隙的充填程度，因此大堤外侧不采取大堤加固措施，而采纳依照沉降监测结果及时进行同步注浆和二次补浆的措施进行变形操纵。同时在掘进过程中若出现流砂征兆，应及时采纳气压掘进的方式稳定开挖面，防止开挖面坍方，从而防止地层出现大的变形。2.10

55、盾构掘进2.10.1 盾构推进和地层变形的操纵由于本工程隧道出洞口紧邻长江大堤，因此在隧道掘进开始后应严格操纵地面变形，隧道掘进采纳网格式盾构掘进机，要紧利用出泥舱前端格栅上安装的活动胸门的启闭来调节进泥量，进而调节盾构机正面土体受挤压程度，从而调节正面土压力值的大小。那个地点面包含着推力，推进速度和进土量三者相互关系，对地层变形量的操纵有重要作用，因此在盾构掘进时，应依照沉降观测数据及时调整土压力，同时结合格栅外土层压力传感器数值，操纵掘进速度和进土量，进而达到对轴线和地层变形的操纵。由于过大堤对江底面沉降无专门要求，要紧是处理好轴线和推进速度、进泥量、推进顶力之间的关系，并保持轴线的稳定。

56、网格式盾构机地面变形要紧有以下几种措施：对盾构机切口前方地层变形，可采纳调整盾构机开挖面土压力来操纵，这要紧通过操纵盾构机前端进泥舱内安装的液压闸门开启大小和盾构推进速度实现。若遇到流砂、坍方、涌水等现象，可在进泥舱内施加局部气压，用来稳定盾构机开挖面，从而防止开挖面坍方，达到有效操纵地层变形的效果。在盾构掘进过程中进行同步注浆填充管片与土体间空隙，以操纵盾构掘进后的地面变形。加强沉降监测，依照监测数据，及时进行二次补浆，防止后期变形。2.10.2土压力调整盾构施工要使掘进中的开挖面稳定，对周边天然土层的干扰操纵到最小限度，盾构同时还能稳定地掘进，并对地表的阻碍操纵到最小。本工程采纳网格式盾构

57、掘进机，要紧利用通过调整盾构掘进速度和调整出泥舱前端格栅上安装的活动闸门的开启大小来调节进泥量，调节盾构机正面土体受挤压程度，从而调节正面土压力值的大小。若在推进过程中遇到流砂或土体坍方现象，为保证开挖面的稳定，应采取气压掘进的方式操纵土压力，依靠压力仓内的气压力来平衡正面土体的压力，而达到对盾构正前方开挖面支护的目的，现在可采纳可采纳设定压力舱内气压值来调节土压力大小。2.10.3 掘进速度操纵（1）盾构启动时，盾构司机必需检查千斤顶是否靠足，开始推进和结束推进前速度不宜过快。每环掘进开始时，应逐步提高掘进速度，防止启动速度过大。（2）一环掘进过程中，掘进速度值应尽量保持恒定，减少波动，以保

58、证切口水压稳定和送、排泥管的畅通。（3）推进速度的快慢必须满足每环掘进注浆量的要求，保证同步注浆系统始终处于良好工作状态。（4）在调整掘进速度的过程中，应保持开挖面稳定。依照盾构机的设计，盾构机最大推进速度为3.5cm/min，因此正常掘进条件下，依照水力机械出泥能力，掘进速度宜操纵在2cm/min左右，在盾构机穿越大堤之前，为减小盾构掘进对前方土体的挤压，应适当放缓掘进速度，以操纵大堤的变形。2.11管片拼装（1）管片拼装前要清除盾尾拼装部位的垃圾，并检查管片的型号、外观及密封材料的粘贴情况，如有损坏，必须修复才可拼装。（2）搬运、拼装、推进过程中应采取适当措施，严防缺角、缺边及顶裂，拼装时

59、注意环面平坦度的检查，管片环与环之间、块与块之间的“踏步”应小于4mm，相邻管片肋面不平坦度小于5mm。必要时可用垫片调整。（3）管片成环后，直径变化量小于0.2%D（D为隧道内径）（4）在盾构推好一环后必须及时拧紧该环、纵向螺栓，并对出盾构车架的管片环、纵向螺栓进行复拧，隧道贯穿后再次对各环管片的螺栓进行拧紧。（5）在纠正隧道轴线时，可通过安装不同方向的楔形管片以达到纠偏的目的；也可在管片环背对千斤顶环缝凹处分段粘贴不同厚度石棉橡胶板，石橡胶板厚度15mm，管片安装后在千斤顶压缩下形成一平坦的楔形环面，以达到纠偏的目的。粘贴面清除杂物后将石橡胶板用999胶水贴贴于管片环面上。当粘贴的石棉橡胶

60、板厚度大于3mm时，在同处的止水密封垫背后加贴1.5mm至3mm全膨胀橡胶薄板，以保证环缝止水效果2.12隧道纠偏与轴线操纵在盾构推进过程中，加强对轴线的操纵，关键是确保对盾构头部的操纵，必须做到勤测勤纠，而每次的纠偏量应尽量小，确保管片环面始终处于曲线半径的径向竖直面内。每推进1环，依照推进长度计算隧道中某处的轴线三维位置，依照地下操纵网结合几何分中的方法确定该处的实际轴线，通过在已拼装隧道前端悬挂垂球测量隧道前端坡度，并计算盾构切口和盾尾与设计轴线的偏差值，填写报表，及时反馈盾构司机和值班工长，保证盾构沿设计轴线推进。盾构掘进中，由下述方法保证盾构推进轨迹和设计中心线的偏差在设计同意范围内