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成都地铁2号线二期工程(西延伸段)土建工程2标技术标A(盾构区间)成都地铁2号线二期工程(西延线)土建工程2标实施性施工组织设计(盾构区间)出洞端加固出洞端加固安装固定接收基座安装洞门密封到达段掘进掘进参数调整贯通后步上接收基座掘进方向控制泥浆清理图2.5-25盾构到达施工流程框图5.5.2到达前准备(1)安装盾构接收托架根据隧洞设计的轴线,定出盾构到达前的姿态空间位置,然后反推出托架的空间位置,按设计将托架安装就位,标高和方位调准后,再把托架与底板面的预埋钢板焊牢,以固定盾构机的接收托架。(2)其它准备措施①对洞门中心坐标进行测量确认。②安装洞门环板及密封装置。③到达端头加固。④洞门封堵材料等各项工作的准备。5.5.3盾构到达掘进(1)盾构掘进到达距吊出井20环(30m(2)盾构掘进到达距吊出井20环(30m)时,根据到达前50m(3)根据上述复测成果,调整盾构机姿态,满足盾构到达需要。(4)在盾构机碰壁后,加大刀盘转速,减小推力,保持满仓掘进,避免土层损失危及地面安全,必要时要对端头地层进行加固。洞门破除完成清走泥浆后,盾构应尽快连续推进并拼装管片,尽量缩短盾构机出洞的时间。(5)盾构机刀盘出洞后,其前端反力为零,盾构机的摩擦力不足以抵挡安装管片时所需的千斤顶的压力,故采取在接受托架上每隔1.6m焊接一个牛腿,以在盾构机头提供推进反力的措施来拧紧管片纵向螺栓,防止管片纵向连接不紧而漏水。(6)盾尾拖出洞门前二次注浆填满建筑间隙,防止渗水。5.5.4到达掘进施工要点(1)到达前200m、50m要进行导线和高程测量多层复测,并报监理审核,同时应对到达洞门进行测量,以精确确定其位置。(2)以50m为起点,结合洞门位置,参照设计线路,制定严格的掘进计划,落实到每一环。(3)到达前24m(4)到达前6环的注浆材料配合比要进行调整,必要时可通过盾构壳体设置的孔向盾壳外注入特殊的止水材料,以防涌水、涌泥而引起地层坍塌。5.6盾构机转场、拆卸吊出5.6.1盾构机本工程在迎宾路站、信息路站均采用盾构转场工艺,每台盾构机每次转场、调试均安排30个工作日。盾构转场流程见图2.5-27。(1)井内准备在盾构进入接收井前,先在井内满铺6cm厚的细砂,并振实平整,然后在砂垫层上铺20mm厚的钢板。盾构接收基座安放在井底钢板上。盾构进入接收井,座落于基座上后,将盾构与盾构基座焊接牢固,并将隧道内清理干净准备转场。(2)始发托架的安装将始发托架拼装在4条滑移钢板上,精确地位并与底部钢板焊接牢固。(3)盾构机出洞在出洞前由盾构司机控制,略将盾构机的头抬起,使盾构机到达时能顺利地上到托架上。盾构接收基座的安装、固定盾构接收基座的安装、固定盾构步进至接收基座上主机与后配套解体主机和基座横移就位安装顶升装置和固定主机主机吊出设备检修及部件更换主机吊入始发端、安装铺设后配套行走轨道后配套过站连接主机及后配套盾构机转场完成图2.5-27盾构转场流程图(4)主机与后配套的解体①第二节螺旋输送机解体运出洞内。②连接桥解体并用自制衍架支撑。③各种管路的解体,并做好相关标识。(5)主机出洞端吊出、始发端组装主机按顺序依次拆解吊出,在地面检查维修后运送至始发端头再吊下组装。主机拆解吊出工艺参见本章5.6(6)主机就位为了防止盾构机始发到掌子面时低头,所以始发时需要将盾构中心线抬高。(7)后配套过站将后配套台车行走轨道铺至反力架,再用电瓶车将后配套拖拉就位。(8)反力架的安装将反力架采用倒链、千斤顶、卷扬机分部组装连接并初步定位。精确测量后在端墙等位置滑线,用千斤顶精确定位,使反力架中心线与始发托架中心线重合后焊接固定。(9)盾构检修、保养盾构掘进机经过长距离施工后,各部件会产生磨损、老化等现象。进洞后,要确保盾构在上行线推进时具有良好的性能和工作状态是十分重要的。因此需对盾构作全面的检修、保养,调试验收后,方能进入下行线的施工。(10)盾构机再次始发①调整盾构机位置:由于前边安装反力架时让盾构机尽量前移,当反力架安装完毕后,把盾构机的位置调整回来,让尾盾与反力架的面环板相接。②主机与后配套连接:将连接桥、各种管路与主机连接。连接完后配套后,将盾构机与始发架解体,盾构机调试后进行盾构机再始发工作。(11)其他整个转场施工方案和计划将积极与市政府及交通管理部门沟通协调,必要时,将采用站内过站施工。采用站内过站施工时,主机不再拆解吊出,直接在站内通过千斤顶平移,其他工艺同上。其法如下:利用千斤顶推动托架与主机,使之中心线与过站中心线重合从而实现盾构机横移;用千斤将始发架和盾构机向前顶推3米后,用四个200吨的千斤顶将始发架和盾构机顶起,然后用卷扬机将纵移托架向前移动3米,再把始发架和盾构机放下,继续顶推,如此反复来实现主机的纵移。5.6.2盾构机拆卸吊出(1)拆卸和起吊设备大件的吊卸由250t履带吊机完成,后配套拖车由90t汽车吊完成。拆卸主要设备如下:250t履带式吊机一台,90t汽车吊一台,80t液压千斤顶两台,以及相应的吊具。(2)拆卸顺序盾构机拆卸顺序见图2.5-28。图图2.5-28盾构拆卸示意图①拆卸场地风、水、电等工作的准备到位。②盾构机械构件部分、液压部分、电气部分标识。③盾构机进洞。④主机与后配套的分离,拆解液压电气管线。⑤主机拆卸:刀盘→螺旋输送机→盾尾→管片安装机→前体→中体。⑥中体、前体、刀盘、盾尾、螺旋输送机均需由250t履带吊机和90t汽车吊机配合拆卸、翻转。⑦拆卸井内后配套拖车行走轨道铺设完成后,方可进行后配套的拆卸吊出。⑧后配套的拆卸:连接桥→一号拖车→二号拖车→三号拖车→四号拖车→五号拖车。⑨连接桥拆卸:拆卸时需由90t汽车吊机与250t履带吊机配合倾斜出井。⑩拖车间拆解管线和连接杆,拖车由电瓶机车牵引至拆卸井,再由250t履带吊机吊出。5.7附属结构施工(联络通道、泵房、洞门)5.7.1联络通道及泵房施工5.7.1.1超前支护超前支护采用Φ108大管棚支护,管棚间距30cm,钢管采用无缝钢管,丝扣连接。导向管:在特殊管片开孔并按照管棚的方向焊接导向管。方向控制按照左右线两特殊管片中心位置的坐标作为通道的控制方位角,高程控制按设计标高。钻孔:采用水平管棚钻机,由于砂卵石地层易塌孔,拟采用跟管钻进。钻孔顺序采用间隔开钻,分二期施工。钻孔应严格控制方向,防止探头,直接钻到另侧隧道钢管片并打穿,取出钻头后,将钢管和钢管片焊接牢固。封管:注浆前应将管棚钢管焊接封口,预留注浆管和溢出口后开始注浆。注浆结束后应对空口进行封堵防腐处理,防止钢管片渗水。注浆:水泥水玻璃双液浆,注浆压力控制在1Mpa,以达到较理想的扩散半径,确保开挖面以上形成完整的超前保护。图2.5-29衬砌环加固方案示意图打开通道洞门前,先对正洞管环进行加固。纵向加固采用14b槽钢,在管片起重螺母处用Φ50螺纹及M36螺栓栓接,环向加固采用I16工钢拱架,拱架和槽钢间采用M27螺栓连接,钢拱架和管片间隙以木楔背紧,同时管片内设置井字型架支撑。通道口处管片环为特殊管环,管环加固后,精确测放通道洞口范围,拆除钢管片环,人工凿槽,静态破碎剂破除洞口砼。5.7.1.2开管片左右线隧道管片采用型钢支架加固后即可开管片。开管片前,首先准备2台50t千斤顶,5t和2t手拉葫芦各一个。将两台千斤顶架在被开管片两侧,中间用一根型钢横梁同钢管片直接相连接,通过千斤顶顶推横梁向外顶推钢管片。操作时,要认真观察管片受力及位移情况,消除局部受阻因素,防止管片变形。5t葫芦作为辅助拉拔管片用,一端挂住欲拆管片,一端系在对面隧道管片上,水平方向稍加力向外(隧道内)拉拔管片,要配合千斤顶操作。2t葫芦悬吊在欲拆管片的上方,一端钩住欲拆管片,以防管片拉出时突然砸落在工作平台上。在用千斤顶及5t葫芦拉拔期间要注意观察管片外移情况,并随时注意调整2t葫芦拉紧程度和方向。当拉拔困难时,应检查受阻原因并处理。如为管片锈蚀引起,则需用大锤锤振管片,以减少拉拔阻力。5.7.1.3土方开挖通道的开挖采用台阶法,每循环开挖进尺0.6~1.0m,开挖采用风镐人工开挖。泵房开挖待通道的施工全部完成之后再进行,每循环开挖进尺1.0m,采用风镐人工分层开挖。土方运输:挖出的土方装入盾构运渣车,经轨道运输后提至地面,再用汽车运出。5.7.1.4临时支护(1)格栅钢架支护联络通道及废水泵房采用复合式衬砌,初支为喷锚网喷,具体参数为:Φ22砂浆锚杆L=3m,环纵间距1.2×1.2m,Φ6.5钢筋网150×150mm外侧单层设置(2)喷射混凝土支护C20P6喷砼厚150mm。喷射机的工作压力控制在0.5~0.7Mpa;严格控制好喷嘴与喷射面的距离与高度,喷嘴与受喷面要垂直,距离控制在0.8~1.0m的范围内;喷射顺序自下而上,先墙角后墙顶,避免死角;喷射砼材料:水泥:普通32.5R硅酸盐水泥;砂:中粗砂;石子:采用坚固碎石,粒径小于15mm;速凝剂:水泥用量5%;增粘剂:STC增粘剂,掺量8~10%;临时支护中喷射砼是重要工序,为减少回弹量,提高喷射砼质量,拟采用湿喷工艺,其流程为:安装调试→注水、送风→按配比上料→搅拌→喷射。图2.5-30衬砌环加固方案示意图5.7.1.5防水层与衬砌砼施工为安全起见,先施工通道砼结构,结构浇筑完成后,再施工集水井。(1)止水带施工止水带(遇水膨胀橡胶条)是用粘接剂沿着临时支护断面内侧直接粘到隧道管片上,粘接前必须对管片采用特殊溶剂进行清洗,止水带一定要粘牢,不能留有空隙。(2)防水层施工施工工序:基层清理→无纺布缓冲层铺设→检查验收→2.0㎜的EVA防水板铺设→检查验收→无纺布保护层铺设→检查验收→保护层施工。施工前应对基层进行处理,使之牢固、表面干燥、光滑平整无毛刺并进行精确的施工放样,尽量减少接头。防水层紧贴临时支护结构内侧,铺平之后,用射钉将其固定。(3)钢筋绑扎钢筋间排距应严格按结构设计图纸进行绑扎,钢筋搭接部分长度应符合设计要求,且不低于35d(d为钢筋直径),受力钢筋之间绑扎接头应相互错开;从任一绑扎接头中心至搭接长度的1.3倍区段范围内,有绑扎接头的受力钢筋截面积占受力钢筋总面积的百分率不超过25%;在结构砼与钢管片接触部位应按规定焊接锚筋,且纵筋与钢管片搭接处应采用T形焊接。(4)立模板根据结构尺寸定制钢模板,竖向分两次浇筑,先浇筑底板,再浇筑拱墙;纵向分两段,施工缝设在通道的中间部位。型钢拱架做内支撑,拱部和端墙采用定型整体钢模,直墙和泵房侧墙采用组合钢模板。(5)浇灌混凝土结构层混凝土选用商品混凝土。联络通道和端头墙一次成型浇筑,确保接缝处防水效果。砼输送泵送入支好的钢模并用插入式振捣棒反复均匀振捣。每次搅拌的混凝土用试模制成标准试块,现场用于检测混凝土强度及抗渗性。5.7.1.6壁后充填注浆(1)壁后注浆孔布置其布置按约2.0m长度布置一个注浆断面,每个注浆断面布置6个孔,即顶板一个孔,两帮各两个孔,底板一个孔。(2)注浆管固定注浆管采用φ40mm焊接管,管外端接带内螺纹的管箍,并用丝堵封闭。浇筑砼前将其绑扎在钢筋上,注浆管外口离模板约3mm,管口另一端离防水层约(3)注浆时间砼达到一定强度(约在浇灌钢筋混凝土结构层一星期)时进行壁后注浆。(4)浆液配比注浆浆液选用1:1的水泥水玻璃浆液。(5)注浆压力注浆压力选用0.2~0.3MPa;因临时支护已经找平,预计充填量不大于5m3(6)注浆注意事项注浆时应严密观察顶板情况,发现砼有异常情况时必须立即停止注浆,查明原因后应及时处理;注浆要遵循先下部后上部,先底部后两帮最后是拱顶的原则;注浆是否结束以邻近的注浆孔连续返浆为标准;注浆结束后,应将管口封堵。5.7.2洞门施工yesyes拆除洞口环管片结束安装止水带绑扎钢筋钢筋制作立模前检查no调整立模yes模型检查调整no浇筑砼拆模、养护yes检查洞门防水效果洞门环背衬注浆no模板制作砼拌合、运输图2.5-31洞门施工工艺流程框图5.7将洞口临时密封(折页式压板、帘布橡胶板等)拆除干净,利用专用工具进行洞门环的拆除,先拆一块邻接块,然后再自上而下依次拆除。砂浆凿除采用人工手持风镐施工,凿至洞门圈砼内表面完全出露,清理干净,进行下道工序施工。5.7.2隧道洞门主要指盾构区间隧道与车站(或竖井)连接部位及区间盾构隧道与联络通道的连接部位,这些部位拐角多、结构复杂、施工缝、变形缝多,是防水工作的难点。洞门采用C40防水混凝土,在刚性接头中设置柔性填缝材料,竖向施工缝设置三道防水装置,水平施工缝设一道遇水膨胀橡胶带。在主体完工后,进行嵌缝作业,并注入密封剂。(1)防水施工工艺流程防水施工工艺流程见图2.5-32。(2)防水施工注意事项①防水混凝土在施工时应充分考虑收缩应力和变形开裂,做好预防工作,避免产生微小裂缝引起渗漏。②止水带设置时一定要掌握好涂缓膨胀剂的时间与剂量,保证止水带在砼具有一定的强度后才开始膨胀,切实发挥止水作用。止水带的粘贴基面一定要光滑平整,没有台阶、蜂窝麻面。止水带在粘贴或固定时一定要牢固,防止在施工时将止水带碰脱落。③防水卷材ECB采用冷粘工艺铺设,冷粘剂满铺涂抹。SBS卷材采用热熔工艺铺设,用火焰加热器充分熔化卷材底部的热熔剂后再进行粘贴。④切实做好施工缝的嵌缝工作,作为第二道防线,可以弥补因止水带的接头处密封不严、拐角处开裂或因弹性密封垫和管片边角部位因施工损坏而引起的渗漏,嵌缝材料选用氯丁胶乳水泥砂浆,界面处理选用界面处理剂YJ-302及PE薄模。找平粘贴面找平粘贴面冷粘法铺设ECB防水卷材热熔法铺设SBS防水卷材铺设密纹玻璃布五涂聚氨脂(2.5mm)绑扎钢筋、洞门砼施工嵌缝施工止水条粘贴水膨胀型止水条涂缓膨胀剂图2.5-32洞门防水施工工艺流程框图5.7.2.3钢筋在加工车间进行加工,要保证主筋圆弧准确、圆顺;运至工作面进行绑扎、焊接,利用预埋钢筋或打插筋作为固定钢筋;靠近模板的钢筋要绑上混凝土预制块,以保证混凝土保护层厚度,以免发生漏筋现象。5.7.2模板采用特殊加工的钢模板,端模一端与预埋钢环螺栓孔连接,另一端于洞口模板连接,确保模板固定牢固,内支撑采用钢管脚手架及剪刀撑。模板、钢筋、防水层等经检查验收达到设计、规范要求,即开始浇筑混凝土;采用商品混凝土,塌落度控制在100~120mm,利用泵送直接入模,分层浇筑,插入式振捣器捣固,确保封顶混凝土充填密实。5.7.2拆模时间要保证3天以上,拆除时注意不要磕碰混凝土边角,拆模后,即开始洒水养护,14天龄期内要保证混凝土表面常湿润。5.8地表、建筑物保护施工(1)施工范围本标段内,我公司计划对进出站端头、小径距隧道段、下穿西环铁路桥段实行地面预加固,加固方法采用袖阀管注浆法施作。由于盾构过建筑群整体多为村民自建1~3层砖房,故暂不考虑预加固。(2)施工工艺采用孔径为φ80mm袖阀管注浆工艺流程见图2.5-33。清理平整场地,清除地下障碍物,按方案测定桩位后就位。钻机就位后按以下工序实行注浆作业:测量定位测量定位钻孔插入袖阀管移至下一桩位钻机就位灌浆浇注套壳料图2.5-33袖阀管注浆工艺流程图①钻孔:孔径为φ80mm,钻孔采用回转钻机,孔距3.0m,钻孔深度为地面下至盾构通过面中心处高度②插入袖阀管:袖阀管采用内径φ65mm的塑料管,每隔30cm钻一组射浆孔,外包橡皮套,插入钻孔,管端封闭,管内充满水下管。为使套壳料的厚度均匀,尽量使袖阀管置于钻孔的中心。③浇注套壳料。套壳料为泥浆,要求收缩性小,脆性较高,早期强度高。套壳料的作用是封闭袖阀管与钻孔壁之间的环状空间,防止灌浆时浆液流窜,套壳在规定的灌浆段范围内受到破碎而开环,逼使灌浆浆液在一个灌浆段范围内进入地层。④灌浆:待套壳料有一定强度后,在袖阀管内放入带双塞的灌浆芯管进行分段灌浆。采用水泥单浆液,水灰比为1.05。每段注浆时,首先加大压力使浆液顶开橡皮管,挤破套壳料,即开环,然后浆液在进入地层。袖阀管注浆工作原理可参见图6.5-37所示。灌浆初期,可先凭经验预估的压力灌浆,然后根据吸浆情况以及对地表的观察,视有无冒浆或抬动变形情况,再做压力调整。灌浆的施工机具采用专用灌浆泵。图2.5-34袖阀管注浆工作原理示意图(3)施工注意事项①钻机安放保持水平,钻杆垂直,其倾斜度不得大于1.5%。施工前检查高压设备及管路系统,其压力和流量满足设计要求。②钻孔位置和设计位置的偏差不大于50mm。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况应采取措施进行处理。③套壳料选择满足力学强度、收缩性、脆性的要求,施工中采用以粘性土为主、水泥为辅的低强度配方。④灌浆前采用灌浆泵施加压力,保证质量。⑤采用袖阀管注浆时,止浆塞必须采用双塞系统,而且一套塞子只能包含一环灌浆孔。⑥施工时要严格按照机械安全操作规程及用电安全操作规程进行操作。⑦施工场地及墙面要保持干净,渣土及泥浆要及时清理干净。要注意保护院内的花、草、树木及其它物品。施工完成后要把场地恢复原样。5.9测量与监控量测5.9.1施工测量5.9.1接收业主所交控制桩点接收业主所交控制桩点报请监理、业主审核控制网复测及加密集团、项目部二级复测竖井联系测量报监理、业主审核集团、项目部二级复测盾构始发测量掘进50m、200m报监理、业主审核洞内导线延伸、高程传递集团、项目部二级复测贯通前期测量到达前50m、200m报监理、业主审核集团、项目部二级复测贯通测量集团、项目部二级复测图2.5-35主要测量控制程序框图采用GPS静态定位技术对业主所交付的导线网进行复测并加密到始发场地;采用精密水准测量复测业主所交水准网并延伸至我处施工场地。盾构掘进测量以SLS-T导向系统为主,辅以人工测量校核。5.9.1(1)地面控制测量组织集团公司精测队根据业主提供的工程定位资料和测量标志资料,对所给导线网、水准网及其它控制点用GPS静态定位技术进行复测;同时测设施工过程中使用的固定桩,并将测量成果书报请监理工程师及业主审查、批准。①引测导线点至工作场地附近利用业主及监理工程师批准的测量成果书由精测队以最近的导线点为基点,引测至少三个导线点至场地附近,布设成三角形,形成闭合导线网。至场地的平面过渡点不可超过两个,过渡点必须为固定观测平台,相邻点垂直角≤±30°,相对点位中误差≤±10mm。②引测水准点至工作场地附近利用业主及监理工程师批准的水准网,由精测队以最近的水准点为基点、将水准点引测至场地附近,测量等级达到国家二等。场地附近至少布设两个埋设稳定的测点,以便相互校核。(2)竖井联系测量①平面坐标传递图用陀螺定向法将地面坐标及方向传递到竖井隧道或者是车站下方,见下图2.5-36陀螺法坐标传递示意图用逆转点法测出地面上CD和井下Z1Z2的陀螺方位角。用全站仪做边角测量,测出l1、l2、l3、l4、l5、l6的边长及∠1、∠2、∠5、∠6、∠7的角度。利用空间三角关系计算∠3、∠4的角度,再结合控制点C的坐标推算出Z1、Z2、Z3三点的坐标。以Z1Z2、Z3Z2起始边作为隧道推进的起始数据。在整个施工过程中,坐标传递测量至少进行三次。②高程传递用鉴定后的钢尺,挂重锤10kg用两台水准仪在井上下同步观测(图6.5-40《高程传递示意图》示),将高程传至井下固定点。用6~8个视线高,最大高差差值≤2mm,整个区间施工中,高程传递至少进行三次。图2.5-37高程传递示意图(3)井下控制测量①井下平面控制测量以竖井联系测量的井下起始边为支导线的起始边,沿隧道设计方向布设导线,直线段导线边长≥200m,曲线段导线边长≥100m布设一点。导线采用左右角观测,圆周角闭合差≤2〞。②井下高程控制测量以竖井传递的水准点为基准点,沿隧道直线段每100m左右布设一固定水准点,曲线段每50m左右布设一个。按国家三等水准测量规范施测,相邻测点往返测闭合差≤3mm,全程闭合差≤12mm(4)盾构推进测量盾构推进测量以SLS-T导向系统为主,辅以人工测量校核。①SLS-T导向系统SLS-T导向系统能够全天候的动态显示盾构机当前位置相对于隧道设计轴线的位置偏差,盾构机司机可根据显示的偏差及时调整盾构机的掘进姿态,使得盾构机能够沿着正确的方向掘进。该系统主要组成部分有电子激光靶、激光全站仪、后视棱镜、工业计算机等。②每周进行2次人工测量复核为了保证导向系统的准确性,确保盾构机沿着正确的方向掘进,需周期性的对SLS-T导向系统的数据进行人工测量校核。图图2.5-38盾构机SLS—T导向系统(5)贯通测量盾构通过吊出井后,联测地上、井下导线网、水准网,并进行平差,为精密铺轨提供具有一定精度和密度的导线点与水准点。隧道贯通后地下导线则由支导线经与另一端基线边联测成为附合导线,水准导线也变成了附合水准,当闭合差不超过限差规定时,进行平差计算。按导线点平差后的坐标值调整线路中线点,改点后再进行中线点的检测,直线夹角不符值≤±6〞,曲线上折角互差≤±7〞,高程亦要用平差后的成果。将新成果作为净空测量、调整中线起始数据。并报监理工程师审查批准后方可使用。5.9.1(1)精心组织测量技术过硬、工作认真负责、细心的技术人员组成测量队负责本标段的施工测量工作。(2)选用高精度的测量仪器,并对使用的测量仪器经权威(法定)计量部门检测合格后进场使用,并按要求在使用过程中进行定期检测。(3)对业主和监理提供的控制点坐标和高程必须经过认真复核,复核结果报监理审核,根据现场实际情况设置的加密控制点要妥善加以保护。(4)各控制点的坐标和高程在施工过程中经常进行复核检查,并及时提交复核资料,如果发现破坏或精度变化,应停止使用该点,同时采用两个已知点测边测角交汇增补。(5)建立测量计算资料换手复核制度:桩位的测量放样必须经过原测和复测最后交技术负责人审核后报监理工程师审批认可,未经复核及报验(监理复核),不得进行下道工序的施工。(6)测点选在通视良好、不受施工扰动的地方。导线和水准控制点用不锈钢或铸铁制作,导线点有明显的十字标志,水准点表面为圆球状。在软土中,做为钢钉的测量标志应嵌入大小合适的混凝土块中,并保证永久固定。(7)临时的测量标志,经监理工程师同意后,用钢管或木桩制做;测量标志旁作出明显持久的标记或说明。埋设在地下的测量标志用混凝土管或框架保护,并加盖防止泥土和雨水弄脏的装置。(8)桩位放样合格后,在桩中心四周埋设护桩,并加以保护。测量标志如有损坏,应立即恢复。5.9.2监控量测5.9.2为了严格控制施工引起的地层沉降,以保护周围环境、保证车站和隧道工程安全、经济、顺利进行。通过监测也为在施工过程中积极改进施工方法、施工工艺和施工参数,最大限度减小地层变形,确保工程安全提供参考。施工监测的主要目的是:(1)认识各种因素对地表和土体变形的影响,以便有针对性地改进施工工艺和施工参数,减小地表和土体变形,保证工程安全;(2)预测施工引起地表和土体变形,根据地表变形发展趋势和周围建(构)筑物、地下管线沉降情况,决定是否需要采取保护措施,并为确定经济、合理的保护措施提供依据;(3)检查施工引起的地表沉降和建(构)筑物是否超过允许范围,并在发生环境事故时提供仲裁依据;(4)为研究地层、地下水、施工参数和地表及土体变形的关系积累数据,为研究地表沉降及土体变形的分析预测方法等积累资料,并为改进设计提供依据。5.9.2(1)监测和试验项目主要视成都地铁盾构工程的关键技术问题和难点问题,重要性及难易程度、工程地质和水文地质、隧道位置、埋深、隧道周围环境条件等因素综合而定。表2.5-5盾构隧道监测仪器及频率表序号监测项目测量仪器监测频率1地表沉降监测NA2002全自动电子水准仪、铟钢尺开挖面距量测断面前后<12.6m:1~2次/天开挖面距量测断面前后<31.5m:1次/2天开挖面距量测断面前后>31.5m:1次/周2管片变形TC1201全站仪、Leica反射片3拱顶下沉WILD-N3精密水准仪、钢挂尺4净空收敛SD-IA数显式收敛计表2.5-6盾构隧道测点布置序号监测项目测点布置1地表沉降盾构掘进中线地表每5m埋设一监测点,每10m设一监测断面,断面内埋设6-8个监测点,空旷地段酌情处理。2建筑物沉降及倾斜盾构施工影响范围(线路中线10m)内所有建筑物四角或主要承力柱埋设监测点位。3地下管线沉降沿管线纵向方向每5m一个测点,并加备管线探测仪监测。4管片变形每5~10m一个断面,每断面12个测点5拱顶下沉每5~10m设一个测点6净空收敛每5~10m一个断面,每断面2个测点图2.5-39盾构隧道监控量测测点布置图根据设计要求,在施工过程中需要进行监测和试验项目的内容如下:①区间隧道一般地段监测和试验项目普通或常规地段的监测试验主要目的是探明地层和普通建筑物的变形,为决定盾构掘进时掘进速度、顶进力等施工参数提供依据。主要包括:A:地表沉隆监测B:地表和地中管线沉隆监测C:地面建筑物下沉和倾斜监测②隧道主体结构受力状态监测和试验项目A:砌变形测试③监测及试验项目的主要控制参数监测使用的仪器及频率、测点布置见表2.5-4、表2.5-5、图2.5-39。5.9.2在信息化施工中,监测后应及时对各种监测数据进行整理分析,判断其稳定性,并及时反馈到施工中去指导施工。根据以往经验以《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》的Ⅲ级管理制度作为监测管理方式。表2.5-7控制基准表序号监测项目控制标准1地表及建筑物沉降30mm2建筑物倾斜钢筋砼结构3.0‰砖木结构3.5‰3拱顶下沉45mm4净空收敛30mm表2.5-8各种管线允许沉降控制标准材料允许拉应力(MPa)弹性模量(×104MPa)[S](mm)C7.50.0550.14542.24C150.0900.22043.87C250.1300.28046.74C350.1603.31548.88C450.1900.33551.66C550.2100.35552.75水泥砂浆0.005~0.010.12314~20A3钢38~4720~2195~103灰口铸铁100~20011.5~16202~243根据监测管理基准,可选择监测频率:一般在Ⅲ级管理阶段监测频率可适当放大一些;在Ⅱ级管理阶段则应注意加密监测次数;在Ⅰ级管理阶则应密切关注,加强监测,监测频率可达到1~2次/天或更多。5.9.2yesyesno现场施工监控量测监测设计资料调研量测结果的微机信息处理系统量测结果的综合处理及反分析监测结果的综合评价报送设计、监理单位量测结果的形象化、具体化经验类比理论分析甲方、规范要求等结构稳定、安全性判地层、周围建筑物等动态及现状分析说明、提交修正设计、施工建议反馈设计施工调整设计参数、改变施工方法或辅助施工措施新设计施工方法是否改变设计、施工方法图2.5-40监测反馈程序框图在取得监测数据后,及时整理,绘制位移或应力的时态变化曲线图,即时态散点图。在取得足够的数据后,还应根据散点图的数据分布状况,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大位移值或应力值,预测结构和建筑物的安全状况,采用的回归函数有:U=Alg(1+t)+B;U=t/(A+Bt);U=Ae-B/t;U=A(e-Bt-e-Bt0);U=Alg[(B+t)/(B+t0)]为确保监测结果的质量,加快信息反馈速度,全部监测数据均由计算机管理,每次监测必须有监测结果,须及时上报监测日报表,并按期向施工监理、设计单位提交监测月报,并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图,对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。5.9.2调整施工参数调整施工参数项目经理监测组长土木总工监测小组施工监测监测参数工程施工施工准备监理、业主图2.5-41监控量测施工组织流程图针对本工程监测项目的特点,项目部建立专业监测小组,由具有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的技术人员担任组长,监测施工组织与流程见图6.5-44。为保证量测数据的真实可靠及连续性,特制定以下各项措施:(1)工程开工前,根据现场的实际情况及工程的施工进度安排,编制详细的监测实施作业计划及相应的保证措施,将监控量测纳入施工生产计划的一项重要内容。(2)成立监测小组,确保监测人员、监测仪器、工具满足监测工作需要,并相对固定。为监测人员提供良好的实测、办公环境,确保监测成果及时、准确。(3)施工监测要紧密结合施工进度,测出每一施工步骤对变形的影响。在变形观测过程中变形体发生显著变化时,应及时调整变形监测频率,实时进行变形监测,并将结果及时反馈,以修改设计参数,调整施工工艺并采取措施。(4)监测人员及时整理分析监测数据,预测变形发展趋势,指导现场施工。5.9.3建筑物监测5.9.3.1监测前建筑状态记录本区间盾构大量下穿民房建筑,必须严格做好建筑物监测的相关工作。施工前,根据地面建筑物与隧道的相对位置对将受到施工影响的建筑物仔细调查,获取建筑物结构和基础设计资料,如受力体系、基础类型、基础尺寸和埋深、结构平面布置、建筑高度等有关资料,进行第三方的房屋及既有构筑物的检测、技术鉴定,并对建筑物现有质量缺陷作好拍照、录像和记录。另外,对掘进段上方的其它地表原状也应相应调查记录,作好备案。5.9.3.2布设监测点图2.5-42建筑物沉降测点结构图在每幢需进行监测的建筑物的底部布设沉降观测点,在顶部每个角布设倾斜、位移观测点。沉降监测点布置在建筑物的承重构件、基础角点、柱底部,长边时适当加密测点。采用手持电钻钻孔,然后放入长200~300mm、直径20~30mm的弯曲钢筋,四周用水泥砂浆填实,钢筋外露端磨成球状作为沉降监测点。埋设监测点时注意是否通视。每个建筑物的沉降监测点组成单一闭合水准路线,采用精密水准仪监测。测点结构图参见图2.5-42。图2.5-43沉降观测点埋设结构图地面、地表沉降观测点沿隧道左右中心线布设,观测点间距5m。布置时,首先采用水钻预置1m深沉降观测孔,其孔径略大于测尺大小。再埋入长约1m的钢筋杆,用锤轻凿,使之略低于地表;然后在钢筋杆周围均匀填满细沙。沉降观测点埋设结构图见图2.5-435.9.3.3建筑物沉降监测施工前,由基点通过水准测量测出建筑物沉降观测点的初始高程H0,在施工过程中测出的高程为Hn,则高差△H=Hn-H0即为建筑物沉降值。5.9.3.4建筑物倾斜监测建筑物倾斜计算方法,如图2.5-44所示:图2.5-44建筑物倾斜计算示意图tgθ=△s/b=SH2/Hg∴SH2=Hg×△s/b式中:SH2——为所求建筑物水平位移;θ——为所求建筑物水位移产生的倾斜角。5.9.3.5建筑物裂缝监测建筑物的沉降和倾斜必然会导致结构构件的应力调整,有关裂缝发展状况的监测通常作为影响程度的重要依据。开工前记录施工影响范围内建筑物已有裂缝的分布位置和数量,测定其走向、长度、宽度,并作好拍照、录像和记录。选择主要裂缝作为观测对象。施工中发现新的裂缝产生,应将新裂缝作为观测对象。测量裂缝宽度的方法是贴石膏饼:将长约250mm,宽约50~80mm,厚约10mm的石膏饼骑缝粘贴在面上,当裂缝继续发展时,石膏饼随之开裂。裂缝宽度用裂缝观测仪、小钢尺观测。5.9.3.6建筑物监测数据的处理及反馈绘制“时间~位移”曲线散点图。当“时间~位移”曲线趋于平缓时,可选取合适的函数进行回归分析,预测最大沉降量。根据所测建筑物倾斜与下沉值,判断建筑物倾斜是否超过安全控制标准以及采用的工程措施是否可靠。数据处理的结果及时反馈到有关的部门,以指导施工,调整施工参数,达到安全、经济、高效的目的。5.9.3.7建筑物监测管理的质量保证措施(1)施工前,根据现场的实际情况及施工进度安排,编制详细的建筑物监测实施作业计划及相应的保证措施,报请监理工程师和业主批准。(2)成立专门的建筑物监测小组,确保监测人员、监测仪器、工具满足监测工作的需要,并相对固定。为监测人员提供良好的实测、办公环境,确保监测成果及时、可靠。(3)施工监测要紧密结合施工进展情况,测出每道施工工序对建筑物的影响。当建筑物状态发生显著变化时,应及时调整监测方案,进行不间断监测,并将监测结果及时反馈,调整施工工艺并采取措施。(4)监测人员及时整理分析监测数据,预测变形发展趋势,指导现场施工。若发生异常情况,随时与监理工程师、业主、设计联系,采取有效措施,做好预防,确保施工及监测对象的安全。5.9.3.8建筑物监测中的注意事项(1)观测点应结合地质情况及建筑物的结构特点,选设在能反映变形体变形特征的位置。(2)测量的首次(即零周期)观测,应适当增加多余观测,以保证初始值的可靠性。(3)做好观测点的保护工作。(4)施工监测使用的各种仪器、工具必须经检校、检定、率定后方可使用。需定期检定的要及时送检。(5)注意安全,不做危险动作。6.施工技术保证措施6.1换刀技术保证措施根据成都地质与施工的现状,必须采取在洞内加固的方式解决换刀问题,根据实践,拟采用带压进仓、洞内超前支护为主,化学浆液填充为辅的加固方式,最大限度的减少对地面的干扰。我项目在实施带压换刀时,要求对实施的每个步骤都要落实到责任人,并留下记录;对带压的人员,压力,时间,工作内容,注意事项及异常情况等均做了详细的记录,完成换刀后进行总结,做好统计与分析工作。使我项目的带压换刀工作得到了良好的控制,换刀后地面无需进行二次处理即能保证其沉降。实践证明,带压换刀在成都的砂卵石地层中的应用是成功的,在1号线的摸索,2号线实践中,我公司已培养和锻炼了一支专业的带压作业队伍,成功的进行了多次带压作业。目前我公司能做到一次换刀控制在6天以内完成,最快4天即能换完,换刀后没有一处出现塌陷。本标段施工中将进一步的完善工艺水平,确保换刀及地面的沉降控制。6.1.1前期准备(1)压气专业培训在实行带压作业前,进仓作业人员必须进行专业的高压作业培训。带压作业人员培训分为三个部分:理论知识培训、操作技能培训、心理培训。(2)进仓人员甄选首先尽量选定有换刀经验和排除大卵石经验且头脑灵活的工人,其次进仓人员必须进行体检,只有合格者才能进入土仓带压作业,凡是患有心脏、呼吸系统、耳喉鼻疾病者不得进仓。(3)设备检查与维护通过压力表,检查前舱、主舱、作业舱的密闭性能。对空气压缩机和储气罐进行检查观察其工作压力是否正常。加压前,检查压缩空气系统的封签和功能。进舱作业所需各种起重工具和切割工具要进行进舱前的检查,避免工具不能正常使用导致作业人员工作时间延长和压缩空气的计划外使用。作业前必须确认的项目:①膨润土注入系统;②仪表显示系统;③压缩空气系统(管路、闸阀);④通讯系统;⑤换刀或破卵石工具。6.1.2带压作业流程6.1.3建立气压平衡过程6.1.3.1停机时掘进参数土仓压力控制值:上部1.0bar,下部2.0bar。注浆压力、注浆量控制值:1#、4#注浆管1.3bar、2m3,2#、3#注浆管2.0bar、1m在掘进的同时,向掌子面前方注入泡沫,泡沫系统在半自动模式下运行,同时在掘进过程中施作同步回填注浆。刀盘停止转动,出土同时加压刀盘停止转动,出土同时加压停止掘进,刀盘转动形成泥膜掌子面注入膨润土浆液人员入人闸逐步加压至与土仓平衡土仓气压观察半个小时是否稳定人员入土仓进行换刀或排石作业作业人员完成一个班次降压出仓完成换刀或排石作业加膨润土、加压直至建立土压平衡恢复正常掘进下一班次作业图2.6-1气压作业流程图6.1.3.2气压建立过程(1)开始推进前,沿盾体周围现有管路注入膨润土浆液15m3(2)推完后,继续旋转刀盘10分钟,同时以一定压力继续向掌子面注入膨润土泥浆。(3)停止旋转刀盘,继续以相同压力注膨润土。(4)观察土仓压力能否保压,若不能保压向掌子面前方继续注膨润土泥浆。(5)确定土仓压力后,开始加压,加压过程分阶段排土,分阶段加压的方式,如果压力值明显下降,必须停止出土再次注膨润土,转动刀盘直至所形成的泥膜达到保压要求。除换中心刀排空到1/2仓外,其余刀排土排空至1/3仓。刀盘不转动下,缓慢出渣,同时注入压缩空气,保证1#传感器的压力值在1bar左右。①如果压力能够保持,并能出渣到所需的高度,这样既可进行下一步带压进舱工作。②如果压力能够保持,但出来的渣土主要是膨润土浆液,这意味着土压舱中心的泥饼已经形成并在变硬。这种情况下,按照正常带压进舱程序,人员进舱清除泥饼后撤离土仓,出土到所需高度,检查是否能保压。6.1.4进出土仓6.1.4.1进出土仓程序工程管理部根据前期培训情况给作业人员建立档案,把身体状况相近的人员尽量安排在一个班组,每个班组分配一名心理素质过硬的人员做组长,在带压作业前根据每组人员的实际情况和所需建立的土仓压力设计编写加减压方案,方案中需列出需要建立的压力值,降压步骤和每步骤需要的时间、压时间和总时间,计算从加压到减压结束各环节所需的压缩气体总量,检查储备压缩空气是否满足用气量,并留有足够的富裕。工作压力在1bar时,减压步骤如下:减压过程总时间15分钟。逐步减压3min逐步减压3min逐步减压5min1.0bar0.6bar0.3bar0bar稳压5min稳压5min6.1.4.2入闸注意事项(1)入闸人员应在进闸作业前1小时用餐完毕,不应暴食或吃不易消化和产气的食物(如豆类、葱蒜等),以免在消化过程中产生较多气体,减压时发生胀气、腹痛等不适,作业前禁止喝酒,也不能吃得太饱,不能饮用碳酸饮料;(2)作业人员多喝水,否则缺水可能导致气压症状加快出现;(3)带食物进入闸内,为长期逗留做准备;(4)穿带干爽洁净的衣服;(5)主动向气压医师如实汇报身体情况、自我感觉。检查合格后解决好大小便,更换工作服,并随身携带纯棉保暖衣物,收缴火机、火柴等,提前10分钟集体入闸。(6)未经气压医师许可不得擅自入闸。(7)只能在气阀操作顺利的情况下工作,否则应通知专业工程师处理。6.1.4.3入闸人体变化压力越高,吸入气体就越多,尤其是氮气,首先溶解在血液里,然后进入组织里,其饱和度取决于压力、持续时间以及组织吸收氮气的能力,脂肪组织尤其能吸收。从正常压力到高压的沉淀物转变,会产生强烈的压缩空气疾病,如耳痛、头痛、平衡性减弱和牙痛。如果空腔部分(如鼻窦、耳膜、肠管、无效填充物)的空气补偿受阻(如感冒、鼻炎、咽炎等)可能导致紊乱。6.1.4.4入闸步骤设备检查设备检查向土仓通风10min开启记录设备人员进入主舱、关闭舱门主舱加压主舱压力=土仓压力否?开启土仓密封门进入开挖舱No图2.6-2人员进入土仓流程图(1)检查所有显示设备、应急电话和阀等,检查闸门密封件的清洁;(2)入闸人员进入主舱;(3)关闭主舱和前舱之间的闸门,并确保正确关闭;(4)确保操仓人员和闸内人员之间的电话联系;(5)缓慢打开“向主舱通风”球阀,向主舱内加压,直至达到操作压力;(6)主舱内压力达到作业舱内压力后,比较“主舱压力”和“作业舱压力”压力计显示,作业舱与主舱之间的“作业舱压力均衡”球阀可以小心打开,完成压力均衡后,球阀必须关闭。(7)打开通向作业舱的闸门,在作业舱内作业时,通向主舱的闸门必须保持打开状态。6.1.4.5通过前舱入闸通过前舱入闸与主舱操作类似,便于后续材料设备和人员,从前舱加压后进入主舱,关闭隔舱门后再由主舱进入土仓。否则,从闸门外进入主舱,会导致突然降压危及人员的安全。6.1.4.6出闸人体的变化溶解到血液和组织里的气体必须在出闸过程中释放出来。出闸时压力缓慢降低,要释放的气体可以通过血液循环系统和肺排除体外,降压太快会导致体液和组织产生气泡,因此引起的气栓病是由于正压而引起的最常见的健康损害,此外,细胞内的气体释放会造成临时性会永久性的组织损害。6.1.4.7出闸注意事项(1)穿上保暖的干爽衣服,避免受冻或颤抖,感觉热时不要轻易减衣,因为较高的温度有利于氮气的置换,减低出现减压病的出现;(2)避免浅呼吸或憋气,此类动作容易导致身体受损;(3)避免不自然的姿势;(4)适当的起立和活动四肢。做到以上几点可以一定程度的减轻氮气置对身体的不良影响。6.1.4.8出闸步骤(1)关闭主舱和前舱之间的闸门;(2)进入主舱,并关闭通向作业舱的闸门;(3)确保操作人员与闸内人员的电话联系;(4)通过“主舱放气”球阀缓慢降低主舱内的压力,同时监察主舱压力计显示;(5)通过“主舱通风”球阀提供闸室通风,通风后压力不应再次升高;(6)使用“主舱放气”和“主舱通风”球阀进行调整,直到在通风过程中产生明显“的恒定和缓慢的压力下降为止。此环境下“主舱通风”流量计上的流量值必须符合国家规定和条例;(7)一旦达到第一个压力水平,主舱内的压力会在指定时期内维持一个恒定水平。操闸人员必须使用主舱通风流量计,定期检查闸的通风设备;(8)遵照指定的保压时间,必须重复5~7步骤,直到达到正常的周围压力,主舱内加热按照国家规定进行调整;(9)闸内人员必须打开主舱与前舱间的闸门,然后离开闸室;土仓内工作完成人员设备进入主舱并关闭土仓门土仓内工作完成人员设备进入主舱并关闭土仓门主舱降压开启人仓记录器主舱压力是否和大气压平衡打开主舱门、人员设备离开主舱停止记录器、人闸使用情况输入人闸手册No图2.6-3人员离开主舱流程图在正常条件下,出闸仅仅在主舱进行,同时前舱不加压。在紧急情况下,急救人员要通过前舱入闸,当主舱和前舱压力相同,可能会发生前舱部分减压,紧急情况下需要进行部分减压,必须按指定的紧急措施操作,主舱保持正压状态不变。出闸后带压作业人员必须遵照以下指令:(1)避免繁重的体力劳动;(2)不要长时间用太热的水洗浴;(3)多喝水;(4)多休息。6.1.5带压作业施工注意事项(1)配置足够数量的低压空气压缩机以保证压缩空气的供给;(2)组织机构上应备有在训练有素的班组管辖下的手动气闸,以便人员能够进入土仓进行作业;(3)按现行法规和条例进行,尤其是有关医疗保护和卫生保健条例,以及压缩空气中工作时间及减压时间等方面的辅助于安全方面的法规;(4)加压操作采用分阶段排土、分阶段加压的方式进行;(5)工作面最终压力要比设定土压力高0.1~0.2bar;(6)在开仓作业过程中,应尽量维持压力,并通过进气阀的操作使压力的变化控制在可控范围内;(7)需要添加泥浆保证气密性时,向土仓内和刀盘前加膨润土,转动刀盘时期良好搅拌,从而在开挖面形成泥膜,但应注意最好在满仓时转动刀盘,以防地层损失;(8)土建工程师确定开挖面的稳定性,确认后方可进仓工作,当人为不稳定时,组织人员及时退出土仓并关闭仓门。(9)设置两条以上通讯线路,确保通讯畅通;(10)需要转动刀盘时,必须听从舱内人员指挥,发出指令时方可转动刀盘,转速控制在0.2rpm以下;(11)若作业过程中出现气管爆裂、空压机故障等,应冷静处理,尽量稳住气压,同时通知舱内人员进入人闸,以便尽早减压出来;(12)做好各项安全措施。对进舱人员进行全面体检,不合格人员严禁入舱,注意焊接、漏电、打磨、破碎卵石等作业可能引起的火灾。各种应急设备(高压氧舱、担架等)处于准备状态。6.2防喷涌技术保证措施6.2.1根据地质资料作好“预判实际掘进施工中,必须依据掌握的地质资料对下一阶段施工地质情况进行判断和分析,提前优化作业方案,掌握主动权。地质资料来源主要为地质勘探报告、地层加固记录、现阶段施工地质评估总结、地表情况调查总结。6.2.2根据“预判(1)根据对前方的地质分析,做好应对。提前调整好盾构机下穿前的工作状态,保证盾构下穿时处于良好的连续掘进状态。(2)在线路上方地面做好测量监控,按时汇总相应的路面沉降资料,及时反馈到地下施工一线。6.2.3(1)刀盘进入堰渠等高富水影响区域区后,要时刻注意盾构机各项数值变化,密切监控出渣情况,随时对地层进行分析,及时判断地层层状变化,确保出现异常情况第一时间作出反应。(2)保持稳定的贯入度,控制推进油缸总推力在1200~1400t,刀盘转速控制在1.0~1.2r/min,严禁剧烈改变而加大对地层的掘进扰动。(3)根据地层情况严格控制掘进出土量,保持土仓压力稳定和平衡,及时调整好螺旋输送机转速、掘进速度等,防止憋仓或空仓,保证掘进的连续性。(4)适当调整加入的泡沫剂参数,改良渣土特性,保持渣土的良好流动性和一定的内聚力。渣土变干,采用“湿泡沫”;渣土変稀,采用“干泡沫”。一般地,下穿给水管、污水管、堰渠、河流前泡沫性状应调干燥,以有效阻水。(5)严格控制土仓冷却水加入量。保持出渣顺畅前提下,尽量减少注水。(6)严禁空仓作业、欠压作业。6.2.4如因不可控因素造成喷涌、泥流,应立即关小螺旋输送机出渣口闸门开度,尽量减少因喷涌造成的盾尾泥沙堆积,避免恶性循环。调整好出渣量,调干泡沫,停止向土仓加水,调高土仓仓压,采用满仓超压掘进法。必要时可加大推力,提高转速,以尽快穿越危险地段。当险情消除后,逐渐恢复各项参数至正常值。喷涌发生后要根据出渣量判断好地层受损情况,适当增加同步注浆量,并随后在相应位段及时进行二次注浆补强等加固工作。6.2.5下穿由于砂卵石层具较强的透水性,盾构隧道下穿污水管、给水管、沟渠、河流等易受上方漏水影响,掘进过程中极易形成喷涌。为此,必须提前修正掘进参数,逐渐增大掘进速度,保持土压力、稳定掌子面,保证连续快速地通过此类管线。同时,加大同步注浆量。有必要时还应提前对重要地段进行地面注浆预加固。6.3防结泥饼技术保证措施6.3.1根据我单位在成都地铁1号线、2号线一期实际施工情况,当砂卵石地层中粘土质土含量较高时,渣土易在刀盘和土仓中固结硬化,形成泥饼,造成刀盘扭矩、贯入度急降,致使掘进缓慢、多出渣。施工中,应注意根据现有资料判断前进方向地层地质状况,并根据地质预判和实际掘进渣土变化情况及时修正掘进参数,提前做好好防范措施,保证掘进顺利。6.3.2(1)随时监控刀盘温度、土仓压力,控制好刀盘扭矩。(2)根据刀盘温度和扭矩,适当加大土仓外加水注入量,以保证及时降温和调稀渣土稠度。(3)使用“湿泡沫”,加强渣土和易性、流动性。必要时螺旋输送机内也要加入泡沫,以利于渣土的排出。(4)密切注意渣土情况,判断粘土比例和稠度,及时更正泡沫剂、冷却水加入参数,调整渣土性态。(5)掘进间隙时间,继续像土仓中加注适量冷却水浸泡。6.3.3除了刀盘上设计有搅拌棒,完善的膨润土及泡沫为主的渣土改良系统外,为了能有有效的清除土仓内可能存在的泥饼,在盾体内上安装一套高压设备,通过土仓隔板上预留的注入孔注入高压水,主要用于破坏土仓壁上附着的泥饼,再配合刀盘上的搅拌棒,清理掉土仓壁上的泥饼。6.3.4如果产生泥饼,无法消除时,采用人工加压进仓处理的方式清除泥饼。6.4漂石处理技术保证措施6.4(1)根据根据我单位1号线、2号线一期施工实践,将继续对盾构机刀盘实行改良、改进,增强刀盘耐磨性,强化刀具破碎大卵石、大漂石能力。(2)根据地勘资料、补勘资料、成都砂卵石地层掘进施工经验,划定重点控制地段,在进入卵石含量高、卵石大、漂石多地段前提前修正掘进参数。在保持掘进速度基本稳定的条件下,逐渐降低掘进推力,加大刀盘转速。必要时,更换刀具,保证刀盘良好的破碎能力。(3)进入控制段后要注意监控好各类掘进参数,仔细观察螺旋输送机出渣口渣样变化情况,及时判断掌子面土体中的是否存在大卵石、大漂石。一般地,在正常掘进中,刀盘扭矩突然上升并出现较大起伏波动,极易发生“卡刀盘”现象,而同时渣土性状无明显突变时,掌子面极可能存在大卵石、大漂石。(4)当掌子面出现大卵石、大漂石时,应进一步减小推力,加大刀盘转速,重点实行盾构破碎漂石作业。相应地,要降低螺旋输送机转速,逐渐提高土仓仓压,同时匹配好出渣量。(5)破碎大卵石、大漂石时要控制好刀盘扭矩,并预留足够扭矩缓冲富余量,防止“卡刀盘”现象出现。(6)必要时,可采用反复变换刀盘转向方法对大卵石、大漂石进行破碎。(7)破碎大漂石时,要综合调整好各项掘进控制参数,保持连续均匀地掘进,防止人为造成刀盘“卡死”等停机事故。6.4.2采用上述盾构机直接破碎时,如果出现长时间刀盘扭矩大、推力较小,无法将掌子面中的大漂石顺利破碎排出时,应采取加压进仓人工破碎处理。人工处理选用液压锤破碎和膨胀剂破碎法施作。人员进仓清除大卵石、大漂石必须注意安全,需秉循以下几个规程:(1)按照带压进仓操作规程施行仓内作业。进仓前做好进仓准备,备齐机具和安全设施,进仓人员提前调整好状态。(2)进仓后,人员做好安全防护后方可开始施工。(3)作业时,通过刀盘开口处对掌子面大漂石进行破碎处理。同时,根据现场情况,适当转动刀盘,移动开口,以利施工。6.5盾尾密封管理盾构机使用钢制盾尾刷进行盾尾处的密封,注入盾尾密封脂以防止盾尾与管片缝隙处产生浆液和水倒流盾构机内,达到盾尾不漏浆或极少漏浆,不影响掘进、拼装,不影响盾尾注浆的压力和注浆量为目的。(1)采用现进的盾尾密封脂控制系统,优质的盾尾密封脂和密封刷我项目现使用CONDAT公司所生产的WR89盾尾密封脂,该品牌油脂具有粘稠度适中,阻水性强,注入性好的特点。我项目现使用盾尾密封刷是由海瑞克在中国的指定供应商所生产的,使用双层弹簧钢板制作,提高其可靠性,延长使用寿命。通过自动控制系统将优质的油脂注入到盾尾刷之间,注入量及注入压力可以随掘进的速度和时间进行自动控制,也可以由盾构机操作手手动调节。盾尾共有12个注脂孔,分布于盾尾6个点位,通过系统可以进行整体或单独控制。如若出现某处漏浆,可针对该处加强注入盾尾脂。(2)始发时盾尾油脂人工涂抹始发时,通过人工涂抹盾尾密封脂WR90达到盾尾刷中钢丝均被油脂所覆盖,要求均匀、足量。(3)掘进中控制盾构姿态,保证盾尾间隙,拼装前的盾尾清理在掘进中,要求对于盾尾密封脂的用量、注入压力盾尾间隙进行每环的测量。掘进和拼装时,尤其要注意盾构机姿态与盾尾间隙的控制,防止急纠偏,要多纠勤纠,减少转弯对于盾尾刷的损害。每环拼装管片前均要求对于盾尾的渣土进行完全的清理,并尽可能将盾尾的积水抽干。通过以上几方面的控制,我单位目前在2号线使用的两台盾构机极少发生漏浆现象,可以保证长区间的掘进需要。6.6添加物管理控制在盾构掘进施工中要通过外加添加物、改良剂,进行掌子面渣土改良。实际施工中,添加物的控制情况极大影响了盾构机的工作状态。为此必须做好这项工作。6.6.1图2.6-4加泥浆、泡沫对开挖面土体的改善通过盾构机配置的专用装置向刀盘面、土仓、或螺旋输送机内注入添加剂,利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌、螺旋输送机旋转搅拌使添加剂与土渣混合,其主要目的就是要使盾构切削下来的渣土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力,以达到理想的工作状况。6.6.2(1)分别向刀盘面和土仓内注入泡沫的方法进行渣土改良,必要时可向螺旋输送机内注入泡沫。泡沫的注入量为每立方米渣土200~500L。从1号线、2号线一期的施工实践来看,在含泥量不大的地层,添加普通泡沫剂可起到减少刀具磨损和改善土体流动性的作用;在含泥量较大的砂卵石地层中,应使用含有发散剂的泡沫,可有效降低泥饼的形成。(2)在砂卵石地层中掘进常常发生刀盘和螺旋输送机被卡的情形,可在卵石含量高比例段向刀盘前和螺旋输送机内注入膨润土泥浆的方法来改良渣土,能降低刀盘和螺旋机的扭矩,减少被卡的发生几率,尤其是长距离掘进,保护好刀盘和螺旋机至关重要,泥浆的注入量一般为每立方米渣土注入20%~30%。(3)在富水地层采用土压平衡模式掘进时,主要是要防止涌水、防止喷涌、降低刀盘扭矩。一般泡沫剂等加入满足正常渣土和易性即可,但当地层透水性增强或线路附件有强补水源时应调高泡沫注入浓度、加大泡沫发泡倍率、减小冷却水量,并向刀盘面、土仓内和螺旋输送机内注入膨润土,以利于螺旋输送机形成栓塞效应,防止喷涌。6.6.3为了使开挖土体具有良好的流动性,必须有30%左右的微细颗粒,砂卵石地层中微细颗粒不足,因此需注入大量泥浆。但施工中发现加泥量过大,土仓内较大的卵砾石会在重力作用下沉至土仓底部,土体不能均匀混合,产生“离析”现象,容易造成刀盘“抱死”现象。结合1号线、2号线一期的实践,加入泡沫能加好改良起到了良好的效果。(1)泡沫液粘度泡沫的粘度(强度)与泡沫液的粘度、发泡倍率以及合成泡沫方法有关。室内试验中依据泡沫与土体拌和后的粘聚性、塌落度及透水性,判断所需泡沫液粘度。在有水砂卵石地层条件下,泡沫液的粘度应不低于0.15Pa·s。(2)发泡倍率发泡倍率ak(一个标准大气压aP下)指泡沫中气体体积和液体体积之比。在某一压力P下的泡沫的发泡倍率KP为KP=Pa(Ka-1)/P+1。泡沫中气体体积同泡沫体积之比称为泡沫的含气量α,有α=1−1/Kp,泡沫的密度ρf和起泡液的密度ρl以及空气的密度ρg之间的关系如下:ρf=(1−α)ρ1+αρg由于气体密度ρg极低,可忽略不计,故:ρf≈(1−α)ρl一般起泡液的密度ρl=1.0g/cm3,故有ρf≈1−α则发泡倍率KP=1/ρf工程中所用泡沫其含气量大于等于90%,即发泡倍率不低于10。(3)起泡剂起泡剂用于产生泡沫,本工程研制开发的起泡剂属阴离子表面活性剂,由烷基磺酸盐发泡剂和羧甲基纤维素增粘剂以及其他助剂复配形成,在现场可用聚合物调整泡沫液的粘度。该发泡剂无毒、无刺激,对环境没有污染。(4)合成试验泡沫可由搅拌法和撞击法形成,搅拌时间长短对泡沫质量影响较大,因而不适用于隧道施工。用撞击法形成泡沫时,合成器内压力对泡沫影响较大。在一定压力范围内,合成器内压力越大,泡沫质量越好,但发泡倍率会降低。(5)泡沫配制计算根据土层颗粒级配,通过室内试验确定泡沫添加率为35%时(即切削1m3渣土需注入泡沫350L),在60r/min的低转速下,泡沫与土体(重15kg)在3min内可完全拌和均匀。并且随着均匀程度的增加,搅拌机的功率也逐渐降低,前后可降低35%。按照发泡倍率取10,土仓内土压力取0.06MPa,可以求得所需的起泡液的体积为:1/10×350=35升;空气的体积为:9/10×(0.1+0.06)/0.1×350=504升。按起泡剂、水的比例分别为3%和97%,配制35L的起泡液需起泡剂的体积为:0.03×35=1.05升;需要水的体积为:0.97×(6)发泡设备工作原理发泡设备主要由空压机、水泵、起泡剂溶解搅拌桶、合成器以及必要的计量附件组成。将泡沫材料在地面进行混合,经由管路输送至盾构台车,由盾构台车上的泡沫发生装置将泡沫材料吹制成泡沫,通过管路在刀盘处与泥浆进行混合,然后进入土仓中。图2.6-5泡沫生产及添加系统图7.质量保证体系和保证措施7.1质量方针和目标质量方针:百年大计,质量第一。质量目标:确保本项目质量体系满足ISO9001与本合同的实施有关的所有条款,并保证正常运行。本工程全部达到工程质量验收标准,工程一次验收合格率达到100%,优良率达到95%以上,确保工程质量优良。7.2本工程的质量控制重点根据本工程的特点,质量控制主要有下列方面:(1)原材料进场检验;(2)管片生产精度;(3)管片拼装质量;(4)隧道渗漏水防治;(5)工程整体稳定性。预防性的控制导致管片安装后的变形、管片错台、破损、裂纹、上浮、渗漏水等质量缺陷的因素,而上述缺陷的修复是非常困难,甚至是不可能的任务,所以施工中的预防性控制是保证管片安装质量的重点,也是隧道成形质量控制的重点,是该项目的质量控制重点。7.3质量管理体系项目质量管理体系横向到边、纵向到底,对施工过程施行全面质量管理,贯彻执行ISO9001质量保证体系,建立完善的质量管理机构,健全质量管理制度和质量控制程序。(1)健全质量保证体系,严格按照质量体系文件进行质量管理,做到从资源投入和过程控制上保证工程质量。质量控制体系见图6.7-1质量控制体系框图。(2)项目部成立质量管理组织机构,严格在质量保证体系下进行管理,作业队成立全面质量管理小组,对主要工序的施工质量进行有组织的控制。配备质检工程师和质检员,推行全面质量管理和目标责任管理,从组织措施上使工程质量保证真正落到实处。工程质量符合验收标准规定,一次验收合格率工程质量符合验收标准规定,一次验收合格率100%,隧道内不渗不漏,工程优良率达95%以上,确保优质工程工序质量控制组织保证质量控制体系质量管理部组织开展QC小组管理活动质量管理部、工程管理部不定期进行质量评定分析会质量管理部每月底组织工程质量检查、总结、评比制度保证材料构件设备核验施工过程保证工程质量评定工程质量检验质量检验工序质量检验分项工程质量检验单位工程质量检验图2.7-1质量控制体系框图(3)调集具有丰富施工经验和管理、技术过硬的队伍,选派优秀的项目经理及技术过硬的高级工程师分别担任项目经理和总工程师,配置业务水平较高的专职质量检验工程师。设置现场质量控制机构,配备有经验的技术人员、质检人员、和操作人员。设置现场质量控制机构,配备有经验的技术人员、质检人员、和操作人员。并有经过培训的质量保证人员向上级管理部门及业主提交质量管理工作报告,提交与质量活动相关的各类管理人员资历清单。(4)参加施工各类人员均为经过培训的合格人员,对特殊工艺、特殊工种作业人员应有经国家授权的有关机构颁发的特殊工艺、特殊工程作业人员操作证书。(5)全体施工人员认真学习国家有关产品质量的政策、法规,增强“质量就是企业的生命”的观念。党、政、工、团密切配合,大力宣传优质建成本项目的重要意义,树立起项目建设的荣誉感、责任感和使命感。7.4施工质量的控制程序针对本项目建设过程的四个阶段(施工准备、施工、竣工验收和交工后服务)的质量加强控制,确保一切与质量有关的工作均处于可控之中。7.4.1施工准备阶段的质量控制(1)坚持图纸学习与会审,领会设计意图,避免产生技术事故和工程质量问题。(2)不断完善和优化施工组织计划,使施工方案科学合理,措施详实、可行、可靠。(3)严格组织技术交底。(4)控制物资采购。作好分供方的评价和材料的进货检验,确保用于工程的所有材料均符合质量要求。7.4.2(1)严格进行材料、构配件检验、试验和工程试验。(2)实行工序质量监控。一是监控工序活动的条件,即“人、机、料、法、环”必须符合质量要求;二是监控工序活动效果的质量。工序质量控制程序见图6.7-2《施工过程质量控制程序框图》和图6.7-3《工序质量控制程序框图》。(3)加强质量检查,包括质量自检、互检、专业检查、工序交接检查、隐蔽工程验收检查、工程预检、基础和主体工程检查验收等,对关键工序实行旁站监察。隐蔽工程实施程序见图6.7-4《隐蔽工程质量保证流程图》。YesYesYes业务培训,持证上岗技术交底、明确质量要求及施工操作规程材料,半成品到场并合格,机械设备运转正常按质量要求组织施工制定施工作业指导书,并组织施工对施工过程连续监控及时反馈是否关键、特殊工序工序完工返工或返修工序质量检验是否合格返工或整修质量检查是否合格分单位工程质检是否合格返工或整修,进一步整理资料分单位工程竣工资料整理进行质量评定单位工程质量方针,目标的实现申请、开工NoYesYesNoNoNo图2.7-2施工过程质量控制程序框图合格合格合格不合格不合格上道工序施工完毕作业队、经理部自检通知监理工程师试验室检验现场检查监理工程师确认监理工程师签证进行下道工序作业返修图2.7-3工序质量控制程序框图合格合格不合格合格不合格合格不合格工班施作作业队自检质检工程师检查监理工程师检查施作下一道工序返工或返修图2.7-4隐蔽工程质量保证流程图(4)严格设计变更管理。(5)加强对成品保护,施工过程中对已完分项、分部工程制定防护措施加以保护;对产品的保护,着重抓施工顺序和防护措施,按规定的施工流程组织施工,防止前道工序损坏或污染后道工序。(6)注意积累施工技术资料,作好工程日志,全面、科学、准确、及时地记录试(检)验资料,完备手续,按规定计算、整理、归档。7.4.3竣工验收竣工验收成品保护整理施工现场材料及设备回收收尾工程整理质量评定资料,编制竣工档案工程自检、及时处理维修报请有关单位进行正式验收竣工资料移交季节性回访技术性回访工程保修回访记录工期总结HSE总结质量总结成本总结技术总结工程保修和回访工程预结算工程项目施工总结图2.7-5工程交验质量控制程序框图(1)坚持竣工标准。(2)作好竣工预检,待确定全部工程符合竣工验收标准后,再向业主申请竣工验收。(3)按规定整理、编制竣工验收文件。工程交验质量控制程序见图6.7-5《工程交验质量控制程序框图》。7.4.4工程竣工后,按合同规定,在规定期限内对工程进行回访,听取业主意见,对属于施工质量问题,负责返修,不留隐患。7.5质量活动的内容和要求7.5.1合同评审我单位已认真研究了施工合同文件及图纸资料,并按照施工组织配置资源,保证合同的履行。7.5.2文件和资料控制根据质量体系要求,各部门控制好本部门与质量体系和产品质量有关的文件和资料,确保相关部门、各工区及时得到相应文件的有效版本,作废文件从相关部门及时撤出。质量体系文件及有关的文件有:(1)质量体系文件及有关的管理文件、质量计划;(2)与质量有关的行政管理文件;(3)技术性文件;(4)施工合同文件;(5)其它支持性文件(技术交底、作业指导书等);(6)质量记录表格。由综合办公室负责指导文件和资料的控制,并对其实施效果监督检查,确保质量体系正常、有效运行。7.5.3采购目的是为了确保采购的物资和选择的分供方满足规定要求。(1)对分供方的评价为满足合同要求对分供方进行评价和选择。评价内容包括企业资质、经营范围、人员、设备等。(2)物资采购包括采购资料、采购形式、编制采购计划、选择合格分供方和签定合同、采购及采购产品的验证等。7.5.4产品的标识和可追溯性在接收、生产、安装、交付的各阶段以适当的方式标识产品,防止产品混淆及必要时实现追溯。(1)产品标识包括原材料(外购件、零部件)、混凝土预制构件的半成品和成品、钢筋成品和半成品、每一分项、分部工程和隐蔽工程等的标识。标识方法有挂牌、编号、盖章、记录等。(2)可追溯性追溯范围:原材料源头、预制构件源头、每道工序。可追溯:应保存进货原材料、外购件的记录,包括使用的标志、材料清单、时间期限、发源地,便可追溯。应保存每个分项、分部工程、竣工工程和隐蔽工程的每道工序。在追溯时应做好追溯记录和写出追溯报告。7.5.5分供方提供产品的控制(1)材料员负责对分供方提供产品进行进场验收,并进行分类保管,按规定标识。材料员通知试验员进行进场检验,并填写“材料验收”记录。(2)对检验发现的不合格品,及时通知分供方,采取妥善处理办法对不合格品进行处置。7.5.6施工过程控制(1)一般工序控制,由操作人员按作业指导书操作,并进行自检、互检、做好记录。(2)重点工序控制,由操作人员按作业指导书操作,经项目质检员验证、记录、评定后由监理工程师签字认可。(3)关键工序控制,操作人员必须严格按照工艺程序和作业指导书操作,将操作过程、使用的检验工具和仪器进行记录,然后停工申请检查。由项目质检员和监理工程师到场共同检查,认可签字后方可转入下道工序施工。7.5.7检验和试验(1)试验室对进货检验和试验工作负责,负责样品和试件的抽样和试验。(2)质检员对过程检验和试验负责,确保进入下道工序的产品均为合格品。负责编制项目《试验和过程检验项目和频次计划》。(3)工程完工后,由总工程师组织相关部门进行最终检验和试验,并由施工技术部填写工程竣工报告。(4)检验、测量和试验设备的控制:测量室和试验室分别负责按规定要求采购检验、测量和试验设备,并对所有检验、测量和试验设备按规定周期进行校检,建立仪器台账,确保不合格的仪器及设备不投入使用。(5)检验和试验状态:由试验室采取合适的方法对物资和过程的检验和试验状态进行标识,确保使用合格的物资和确保合格的工序转序。(6)不合格品的控制:为了防止不合格品,要对不合格品进行控制,确保不合格品不流入下道工序或不合格工程交付使用。①不合格品的标识:对项目不合格品的标识统一进行设计、控制管理。②隔离:对不合格品采取隔离措施,对原材料不合格的,经标识后按类堆放。③处置:对不合格原材料可采取拒收、报废等措施。对施工中不合格品应进行返工,按原操作程序重新进行,经过返工后的产品要重新进行检验。④评审和处置后的记录:质检员对评审和处置后的工作做好记录,按规定整理、保管。7.5.8为了防止使用不合格品,要对不合格品进行控制,确保不合格品不流入下道工序或不合格工程交付使用。(1)不合格品的标识:对项目不合格品的标识统一进行设计、控制管理。(2)隔离:对不合格品采取隔离措施。对原材料不合格的,经标识后按类堆放。

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