江西城市地铁区间隧道及联络通道工程土压平衡盾构施工组织设计冷冻法

第一章编制说明1.1编制依据（1）xx市轨道交通xx线一期工程第六合同段招标文件及补充资料。（2）xx市轨道交通xx线土建一期工程土建六标xx站～xx站盾构区间岩土工程勘察报告。（3）xx市轨道交通xx线土建一期工程土建六标xx站～xx站区间隧道施工图纸。（4）区间隧道沿线建（构）筑物竣工图纸。（5）现行有效的国家及行业有关地下工程设计、施工规范和规程：《地下铁道施工及验收规范》（GB50299-2003）；《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）；《地下防水工程施工及验收规范》（GB50208-2002）；《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）；《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）；上述技术标准如有更新版本的，遵照新版本执行。1.2编制原则（1）以工程质量为中心，贯彻ISO9001：2008质量管理体系要求，保证过程产品和成品质量满足设计和规范要求。（2）保证施工安全，科学组织施工。以OHSAS18001：2007职业健康安全管理体系要求，保证施工生产活动主体的健康安全符合标准和有关法律要求。（3）确保满足工期要求，组织机械化、专业化施工，采用网络控制技术，科学安排进度，组织快速、均衡、连续施工。（4）以ISO14001：2004环境管理体系标准，保证施工过程中各项活动符合国家和xx市有关环保法律、法规要求。（5）以xx市城市文明施工、消防安全、综合治理等有关条例、规定为标准，组织施工生产，使施工活动与xx市政府、市民要求有机统一起来。1.3编制范围xx站～xx站区间隧道及3个联络通道，主要内容包括盾构进、出洞端头加固、区间开挖衬砌，联络通道加固、开挖支护、防水及二衬混凝土施工。第二章工程概况2.1工程简介xx市轨道交通xx线土建六标（xx站～xx站）区间隧道工程,地处xx市市中心。全长4789.24单线延米，为双孔圆形隧道，区间隧道内径为5400mm，衬砌管片厚度为300mm，管片宽1.2m。区间线路起于xx站，沿xx路、xx路向西下穿xx、xx铁路箱涵桥、xx北路公路桥、人防等建（构）筑物。在xx路路口旁穿监察厅教育中心大楼后以700m半径拐弯横穿广场北路，到达xx站。区间隧道主要附属工程包括3个联络通道(废水泵房和其结合设施)、6个洞门。本标段区域位置如图2.1，具体参数如图2.2。图2.1标段区域位置图图2.2xx站～xx站区间隧道概况图xx站～xx站区间隧道主要工程数量表2-1序号工程项目单位数量1开挖土方m3151332.6662联络通道个33废水泵房个24防水层m27428.845衬砌压浆m323267.5336盾构掘进m4789.247管片环39918钢管片t148.59管片嵌缝m112870.44410管片设置密封条m206291.669811螺栓个1376842.2工程地质及水文地质2.2.1工程地质1、概述本标段区间隧道工程地质主要由人工填土（Qml）、第四系上更新统冲积层（Q3al），下部为第三系新余群（Exn）基岩。按其岩性及其工程特性，自上而下依次划分为①1杂填土、③1粉质粘土、③2细砂、③3中砂、③3-j圆砾、③5砾砂、③6圆砾、③7-j砾砂、⑤1泥质粉砂岩、⑤3粉砂质泥岩。其特性见表2-2区间隧道地质特性一览表表2-2地质名称岩层名称岩层特性新近人工填土（QQml）①1杂填土（Qml）灰黑，杂色，主要要由混凝土、粉粉质粘土、砂砂砾等堆积而而成，结构松松散，稍干，高高压缩性。厚厚度一般为0.60--4.60mm，平均厚度度为1.74m；层底标高高为16.776-20..54m。第四系上更新统冲冲积层（Q3al）③1粉质粘土黄褐，黄色,可塑塑~硬塑状,组份以粉粘粘粒为主，无无摇振反应，干干强度及韧性性中等，局部部含中细砂，中中等压缩性。实实测标贯锤击击数为12~20击。钻孔揭揭露厚度为1.20~~4.60mm，层底埋深深为2.70~~5.90mm。③2细砂浅黄，褐黄色，稍稍湿，成分以以石英、长石石及云母等为为主，含泥质质。颗粒组份份：粒径2~20mmm约占0~6.11%，粒径0.5~22mm约占1.8~229.2%，粒径0.25~~0.5mmm约占10.0~~40.3%%，粒径0.0755~0.255mm约占46.7~~69.3%%，粒径小于0.0755mm约占2.4~114.5%。零星分布布，平均标准准贯入测试击击数为15.7击，中密。钻钻孔揭露厚度度为4.00~~7.30mm，层底埋深深为8.00~~10.800m。③3中砂浅黄，褐黄色，稍稍湿~湿，成分以以石英、长石石及云母等为为主，局部含含泥质。颗粒粒组份：粒径径＞20mm约占0.8~11.6%，粒径2~20mmm约占1.3~224.8%，粒径0.5~22mm约占7.3~558.7%，粒径0.25~~0.5mmm约占8.8~663.5%，粒径0.0755~0.255mm约占7.0~443.3%，粒径小于0.0755mm约占0~6.44%。平均标准准贯入测试击击数为16.0击，中密。钻钻孔揭露厚度度为2.80~~8.10mm，层底埋深深为7.70~~11.200m。③3-j圆砾浅黄，褐黄色，中中密，饱和，成成份以石英、长长石及硅质岩岩等为主，含含少量卵石，磨磨圆度较好，呈呈次圆-浑圆状。平平均动力触探探测试击数为为15.2击，中密。钻钻孔揭露厚度度为1.50~~2.80mm，层底埋深深为11.600~12.770m。③5砾砂浅黄，褐黄色，饱饱和，成份以以石英、长石石及硅质岩等等为主,含少量卵石石，磨圆度较较好，呈次圆圆-浑圆状。颗颗粒组份：粒粒径>20mm约占1.0~44.7%，粒径2~20mmm约占25.7~~48.0%%，粒径0.5~22mm约占14.5~~50.0%%，粒径0.25~~0.5mmm约占5.0~229.5%，粒径0.0755~0.255mm约占2.0~112.4%，粒径小于0.0755mm约占0~29..8%。平均动力力触探测试击击数为16.0击，中密。该该层全场地范范围内均有分分布。钻孔揭揭露厚度为1.50~~8.50mm，层底埋深深为11.000~18.000m。③6圆砾浅黄，褐黄色，密密实，饱和，成成份以石英、长长石及硅质岩岩等为主，含含少量卵石，磨磨圆度较好，呈呈次圆-浑圆状。颗颗粒组份：粒粒径>20mm约占4.0~444.3%，粒径2~20mmm约占34.2~~71.0%%，粒径0.5~22mm约占9.5~337.0%，粒径0.25~~0.5mmm约占5.0~222.1%，粒径0.0755~0.255mm约占2.9~111.0%，粒径小于0.0755mm约占0~1.55%。平均动力力触探测试击击数为17.0击，中密。该该层全场地范范围内均有分分布。钻孔揭揭露厚度为2.00~~10.600m，层底埋深深为13.000~22.990m。③7-j砾砂浅黄-褐黄色，密实，饱饱和，成份以以石英、长石石及硅质岩等等为主，含少少量卵石，磨磨圆度较好，呈呈次圆-浑圆状。颗颗粒组份：粒粒径>20mm约占1.0~33.0%，粒径2~20mmm约占25.7~~38.0%%，粒径0.5~22mm约占35.2~~48.4%%，粒径0.25~~0.5mmm约占10.1~~15.2%%，粒径0.0755~0.255mm约占7.8~111.1%，粒径小于0.0755mm约占1.0~22.3%。平均动力力触探测试击击数为15.0击，中密。该该层主要分布布在区间东段段。钻孔揭露露厚度为1.20~~5.20mm，层底埋深深为20.200~23.330m。第三系新余群（EExn）⑤1-1强风化泥质质粉砂岩该层布主要分布在在广场北路西西侧。紫红色色，岩石风化化强烈，风化化裂隙发育，手手折易断，岩岩芯呈碎块状状及圆饼状，部部分呈风化土土状，正常钻钻进速度较快快，岩芯采取取率较低，岩岩石基本质量量等级为Ⅴ级。该层层层厚0.60~~0.80mm，层底埋深深为21.000~22.770m。⑤1-2中风化泥质质粉砂岩紫红色，岩石风化化中等，风化化裂隙较发育育，岩芯呈短短柱状及柱状状为主，局部部呈短柱状，锤锤击声哑，部部分孔夹青灰灰色钙质泥岩岩夹层。岩石石单轴饱和抗抗压强度平均均值7.3MPPa，岩石基本本质量等级为为Ⅳ级。部分钻钻孔未揭穿该该层，揭露层层厚6.60~~12.500m，层底埋深深为29.000~33.550m。⑤1-3微风化泥质质粉砂岩紫红色，风化裂隙隙不发育，节节理面可见风风化特征外，岩岩质较新鲜，岩岩芯以长柱状状为主，偶为为短柱状，锤锤击声哑，岩岩体较完整。岩岩石单轴饱和和抗压强度标标准值11.1MMPa，岩石基本本质量等级为为Ⅳ级。⑤3-1强风化粉砂砂质泥岩紫红色，岩石风化化强烈，风化化裂隙发育，手手折易断，岩岩芯呈碎块状状及圆饼状，节节理裂隙较发发育，正常钻钻进速度较快快，岩芯采取取率较低，岩岩石基本质量量等级为Ⅴ级。该层层层厚0.50~~1.70mm，层底埋深深为21.500~24.770m。⑤3-2中风化粉砂砂质泥岩紫红色，岩石风化化中等，风化化裂隙较发育育，岩芯呈柱柱状为主，局局部呈短柱状状，锤击声哑哑，局部见有有溶蚀小坑洞洞，部分孔夹夹有青灰色钙钙质泥岩夹层层。岩石单轴轴饱和抗压强强度标准值6.4MPPa，岩石基本本质量等级为为Ⅳ级，最大揭揭露层厚15.200m（本次勘探探未揭穿）。据据钻探揭露，结结合区域地质质资料，岩体体内80米内无洞穴穴、临空面、破破碎岩体或软软弱岩层。2、区间隧道主要穿越地质情况（1）xx站～xx路站区间隧道主要穿越粗砂、砂砾、圆砾层，部分卵石层，如图2.3。图2.3xx站～xx路站区间隧道地质剖面示意图（2）xx路站～xx路北站区间隧道主要穿越粗砂、砂砾、圆砾层，部分卵石层，如图2.4。区间隧道区间隧道图2.4xx路站～xx路北站区间隧道地质剖面示意图（3）xx路北站～xx站区间隧道主要穿越砂砾、圆砾层和强风化粉砂泥质岩层，如图2.5。图2.5xx路北站～xx站区间隧道地质剖面示意图2.2.2不良地质作用工程沿线属赣江Ⅱ级阶地地貌单元，地势平坦开阔。现有状态下未发现有滑坡、泥石流、地面沉降等不良地质作用，但工程建设可能引发地面变形与沉降等不良工程问题。2.2.3水文地质区间地下水类型可分为上层滞水、松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水三种类型，现分述如下：1、上层滞水本场地上层滞水主要赋存于浅部素填土层之中，无上覆隔水层，下部粉质粘土层为其隔水底板。水位及富水性随气候变化大，无连续的水位面，呈局部分布，主要受大气降水补给，排泄于xx河及场地周边沟渠。勘察期间除受降雨影响个别钻孔赋存少量上层滞水外，未观测到明显的上层滞水水位。2、松散岩类孔隙水本场地第四系松散岩类孔隙水主要赋存于上更新统(Q3al)冲积砂砾卵石层中，稳定水位埋深在7.90～9.20m，水位标高为11.66～13.16m，为孔隙潜水。由于场地最近地表水体为场地东侧约2.5km的xx河，其河底粘土层很厚，湖水与地下水无直接联系，且经后期人工整治，现有河床底部均采取了防渗漏措施，现有状态下，河水与地下水不能直接连通。因此勘察场地地下水的补给主要为降水入渗补给；迳流、排泄方式主要受人工开采影响。3、红色碎屑岩类裂隙溶隙水红色碎屑岩类裂隙溶隙、裂隙水主要赋存于具溶蚀的钙质泥岩及相对破碎的粉砂质泥岩中，该含水层富水性不均一，影响因素主要有风化网状裂隙与构造节理控制的发育程度，岩性差异（主要是钙质含量的变化），裂隙（节理）多呈闭合状，一般富水性较差，该层地下水通过基岩裂隙发育段与上部孔隙水存在一定的联系，具承压性。2.3工程重、难点2.3.1沿线周边建（构）筑风险本标段区间隧道位于xx市中心，周边高楼纵多，地下管网密布。盾构始发、接收均在繁华市区内，施工场地狭小。区间隧道主要穿越xx路、xx路主要交通干道，车流量大，交通繁忙，盾构施工主要影响广场北路和xx路交汇处的监察厅、教育中心办公楼、xx、xx铁路箱涵桥、xx公路桥、人防、管线等建筑物（详见附件1）。2.3.2盾构在富水砂卵石复合地层中掘进。富水砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层，其基本特征是结构松散、无胶结。呈大小不等的颗粒状。颗粒之间的孔隙大，黏聚力很小，刀盘旋转切削时，地层非常容易坍塌。盾构在砂层掘进过程中，容易出现刀盘、螺旋机固结，土压难以建立。在富水砂层中容易出现流砂、喷涌，导致地层变形，危及地表的建（构）物。因此，盾构施工在富水砂层中掘进如何控制盾构开挖面的稳定性，是本工程的施工难点。第三章施工总体部署3.1总体施工方案上、下行线区间隧道采用2台直径ZTE6250型新购中国铁建重工制造的土压平衡盾构，1#盾构施工下行线区间，2#盾构施工上线区间。1#机早于2#机1个月始发，1#机始发后沿xx路西进，下穿xx、到达xx路站东端头的盾构接收井，在接收井内先将1#机平移到上行线的位置后解体吊出，运输到xx路站的西端下行线的始发井二次始发，下穿xx铁路桥、xx北路公路桥后到达xx路北站再解体转场后继续沿xx路掘进，到xx站吊出。2#机从xx站始发后，沿北京路掘进，先后到达xx路站、xx路北站解体吊出，最后到xx站吊出。总体筹划如图3.1，盾构总体施工工艺流程如图3.2。图3.1盾构施工总体筹划图区间隧道采用通用型管片拼装式衬砌，管片环宽1.2m，厚30cm。错缝拼装，管片接缝采用三元乙丙橡胶止水条。管片与围岩之间的环形间隙采用水泥砂浆同步注浆回填。盾构隧道施工水平运输轨道采用43kg/m钢轨，轨距900mm、45t变频电瓶机车牵引编组列车运输。垂直运输由一台16t龙门吊下料，一台50t龙门吊提升碴土与倾卸。本工程共有3个联络通道，其中2个兼废水泵房。区间隧道3个联络通道地理位置地面交通流量较大，故3个联络通道均采用冷冻法施工。洞门施工安排在过站、换轨和设备吊出等时间穿插进行。施工过程坚持监控量测跟踪，以控制地层变形，确保施工安全。施工过程中采用先进的激光导向系统和人工复测相结合的方式，保证隧道中心线偏差在规范允许范围内。盾构机掘进盾构机掘进洞圈止水装置安装xx站始发井场地准备盾构基座安装盾构吊装调试反力架安装封门凿除盾构机始发隧道100m初始推进盾构机推进同步注浆姿态测量管片拼装隧道测量到站准备工作洞门凿除盾构机到达解体后吊至xx站西端始发至xx路北站吊出至西端头再次始发（包括始发、到达施工）盾构机xx站内拆分吊运隧道井接头处理手孔封堵嵌缝施工验收联络线及泵站施工区间完工图3.2盾构总体施工工艺流程图3.2施工计划3.2.1施工进度参数的确定根据既有的盾构隧道施工经验，结合本工程的地质特点以及盾构机性能，不同地层掘进指标见表3-1，工程量统计表3-2，初步计划工序循环时间如图3.3。表3-1不同地层盾构掘进进度指标表地层分类最高日掘进循环数数平均日掘进循环数数平均月掘进循环数数始发、到达掘进6环/d3～4环/d一般地层掘进12环/d6～9环/d180～270环环/月<⑤3-2>掘进9环/d4～6环/d120～180环环/月表3-2工程量统计表断面类型上行线长度（m）下行线长度（m）施工方法圆形2397.10332392.1377盾构法工序名称作业时间(15××10minn)施工准备盾构掘进管片安装盾构机保养洞内列车出洞出碴下料(管片、砂浆等)洞外列车进洞图3.3盾构掘进工序循环时间图3.2.2施工进度计划据合同文件要求，本工程工期为2013年1月30日～2014年6月31日，共计16个月。根据目前施工进展，计划2013年3月xx上行线开始始发，2013年4月1日下行线始发。这样的情况下，盾构掘进进度指标比较高，月掘进速度为319米（双线）。3.2.3施工进度横道图和网络图施工进度横道图（附件2），施工进度网络图（附件3）。3.3施工运输线路规划由于本标段地处江西省行政及xx市市中心，附近路网发达,交通流量大,材料可通过xx路运入工地,渣土等可由xx路直接运至弃碴场。材料及渣土大部分安排在夜间运输。3.4场地规划与场地布置3.4.1场地布置原则施工总平面布置遵循以下原则：1、满足正常施工作业和生产管理。2、少占地、少拆迁、少扰民，现场整洁美观，方便材料及渣土运输。3、对城市交通及临近建筑物的干扰最小。4、满足文明施工、安全生产及健康卫生要求。3.4.2场地总平面布置本标段盾构施工场地设置在xx站内，根据现场实际情况，管片堆放场地设置于车站回填土后的地面上,搅拌站采用自动计量设施,地面设龙门吊2台,每台16t,用于下放管片及下料,另一台50t，主要用于盾构出土,渣土池设于盾构井东侧，盾构用电采用10KVA高压电,开闭柜设于基坑东侧高压电配电柜附近,电缆沿车站南侧敷设，从上行线（南侧）盾构井进洞，地面设盾构维修车间等施工用房。盾构始发场地面积为6602m2，其中生活用地1167m2，施工用地5435m2。详见施工总平面布置图3.4。图3.4xx站盾构施工场地平面布置图3.5主要临时设施3.5.1办公、生活设施由于办公生活设施已另建,根据本标段施工场地的特点,在满足施工生产的情况下在xx站内仅设值班室、材料库等满足现场施工要求的房间即可。3.5.2施工场地临时设施1、渣土池碴土池设置在始发井东侧，碴场宽20.6m，长39m，挡土墙高4.0m（地面1m，地下3m），面积为803.4m2。碴土池挡土墙采用C20砼，底板采用砖砌，厚50cm。渣土池最大堆土高度为2.5m，碴土场总存碴能力为2008.5m3。满足盾构施工存放渣土任务。根据车站主体结构的进度，可渣土池可根据需要向车站东端延伸，加大储存容量，预防城市出渣困难而影响施工进度。2、管片堆放场根据龙门吊设置情况，管片堆放场设置在始发井东侧地面上。临时管片堆放场地面积357m2。管片存放能力为120块（20环）。3、砂浆拌合站结合盾构施工列车编组情况及盾构施工预留口位置，将拌合站设置在始发井西端头区域内。拌合站包括拌合楼、砂石料场、水泥储存罐、粉煤灰储存罐及砂浆储存罐。拌合楼设置在始发井西端头靠近始发井结构处。砂石料场设置在拌合楼西侧。砂浆储存罐设置在端头井位置顶板上。砂浆拌合站场地全部钢筋混凝土硬化，并施作储存罐基础。拌合站场地719m2。4、通风系统为保证隧道内的空气质量，改善作业环境，通风机临时设置在盾构始发井东侧中板上。5、充电区充电区设置在始发井东侧靠南位置，盛放电解液的容器用钢板焊制内刷防锈漆，面积为144m2。6、物资库房在充电区场北侧紧贴北侧施工便道设置物料存放库房，主要存放小型配件和材料，占地面积79.5m2。7、材料堆放场在管片存放场西侧设置材料堆放场，主要堆放盾构施工用的油脂、泡沫剂、轨道、轨枕、人行踏板等，占地面积270m2。8、工地试验室车站现场设1处36m2的工地试验室负责整个工程的试验工作。9、冲洗槽在施工现场围挡的大门内侧设冲洗槽和沉淀池，所有驶出现场的车辆，都必须冲洗干净，场地内部水沟均通向沉淀池。施工场地内的生活污水及冲洗污水流经沉淀池沉淀处理后，排入市政污水管道。详见图3.5。图3.5洗车槽示意图10、施工场地容貌现场做好文明施工、场容场貌、现场布置挂五牌一图，即：工程概况牌、安全标语牌、安全记录牌、安全纪律牌，文明施工制度和施工平面图。11、通讯设施在盾构机驾驶室内、搅拌站内、电瓶车内、盾构井内、龙门吊驾驶室内均安设联系电话或电铃，盾构工区管理人员及关键岗位人员配置对讲机，保持信息通畅。12、施工用水开工前首先向自来水公司申请，经批准后从附近供水管道引入现场，综合考虑到消防用水的储备，选择φ100主供水管进入各施工场地，并选用适当的支管引入生产、生活区域。13、施工用电施工用电待用电手续经电力部门批准后从附近的电网接入，根据用电负荷测算及施工需要，拟在xx站设置两台1800KVA的厢变站。盾构用电从xx车站南侧配电室引入。所有施工用电采用三相五线制供电系统，变压器输出端设总控制箱，各施工作业面设分控制箱，通过电缆输电至各用电地。14、施工用风为保证隧道内的空气质量，改善作业环境，将在始发井处安装一台送风能力为667m3/min轴流风机，通过φ1200风管送风至盾构隧道工作面，与盾构机自带的通风机组成混合通风系统。15、消防设施在各生产和生活场地按规定配备足够的消防栓及消防箱，另配置足够的灭火器及其它消防工具。同时与当地消防部门联系，取得市政府部门的检查认可，并经常坚持对消防设施自检，确保处于良好状态，随时可满足消防要求，施工中消防设施不得擅自移位和挪用。3.6施工期间排水、防洪措施3.6.1施工期间的排水措施所有施工场地均进行硬化处理，以利排水，沿施工基坑周围设置排水沟，防止地面水流入基坑。施工场地内设置排水沟，将生产、生活废水、雨水汇集，经沉淀后排入市政污水管道。排水沟断面尺寸为30×30cm，沟底设0.3%的排水坡，并用水泥砂浆抹面。3.6.2施工期间的防洪措施严格按施工组织设计的排水系统进行布设。施工中加强对排水系统的围护，暴雨季节增加防洪抢险人员，做好防洪物资的储备和检查，并加强对现场施工情况的监测和观察，及时收集、分析观测数据，制定应急方案，检查排水设施，随时疏通排水系统，增加抽水设备等方法来进行防洪排水。第四章施工组织机构及资源配置4.1项目管理机构设置及职责4.1.1项目管理机构设置根据本工程项目的特点，我公司成立了xx轨道交通xx线土建六标项目经理部，按照项目管理制度及若干规定、组织实施。在项目的组织机构上，设项目经理、项目副经理、总工程师各1名，下设9个职能部门，其中包括办公室、协调部。采取一切有力措施，科学管理、精心组织、文明施工，确保本工程安全、优质、按期完工。项目部下设盾构工区负责盾构施工的日常工作，如图4.1所示。图4.1组织机构框图4.1.2主要职能部门职责序号职位职责1项目经理1)认真贯彻公司管理理方针和目标标，负责对工工程项目进行行进行资源配配置，确保本本项目质量管管理体系有效效运行及所需需的人、财、物物资源的需要要。2)制定项目管理目标标和创优规划划，掌握项目目工程质量动动态。主持质质量工作会议议。3)组织项目员工质量量意识的教育育、培训工作作。4)支持质检人员的工工作，坚决制制止一切不重重视质量的行行为。5)正确处理质量、安安全、进度、效效益之间的关关系。对因指指导不当或决决策失误造成成的质量事故故负领导责任任。6)坚持质量全面管理理，推进各项项质量活动开开展，确保产产品质量稳定定提高，满足足业主需要，争争创品牌工程程。2项目副经理1）贯彻实施质量体体系运行，对对工程质量、安安全负直接责责任。2）合理组织、协调调施工力量，确确保工程质量量和工期。3）主持定期的安全全、质量大检检查，就安全全、质量方面面的问题同上上级领导、业业主、监理及及地方主管部部门接口协调调。3总工程师职责1)贯彻落实质量方针针和目标，对对项目的工程程质量负全面面技术责任，负负责施工方案案、施工组织织设计的编制制及批准后的的实施，指导导技术人员、施施工队开展有有效的技术管管理工作。2)制定质量保证措施施和创优规划划，提出改进进工程质量的的技术目标和和措施。负责责新技术、新新设备、新材材料及先进内内科技成果的的推广和应用用。掌握质量量现状，对施施工中存在的的质量问题，组组织有关人员员，分析原因因，制定纠正正和预防措施施。3)组织工程质量检查查和质量评定定，搞好现场场质量控制。4)负责质量监督工作作，不合格工工程不予计价价，并令其返返工或整顿。5)组织参加质量事故故的调查，从从技术上分析析原因，提出出整改意见。6)对因技术交底不清清、施工方法法不当或技术术指导失误、监监督检查不够够造成的质量量事故负主要要责任。4工程技术部1）认真贯彻国家有有关的施工规规范、质量验验收标准，负负责施工生产产要素的配置置，负责项目目施工过程控控制，正确处处理进度与质质量的关系。2）进行技术交底、编编制施工组织织设计和管理理计划，参与与项目的工程程竣工验交和和技术总结，联联系解决保修修和后期服务务。3）参加工程质量检检查和质量事事故的调查处处理，对工程程出现的质量量事故提出纠纠正和预防措措施。4）参加验工计价，并并对合格产品品进行量测计计量，制定施施工技术管理理办法，负责责施工工艺标标准、作业指指导书的编制制，参加技术术交底、过程程监控，解决决施工技术疑疑难问题，组组织推广应用用新技术、新新工艺、新设设备、新材料料，努力开发发新成果。5安全质量部1)宣传贯彻上级质量量工作方针、政政策，狠抓项项目质量目标标和创优规划划的落实。做做好管理体系系文件中质量量资料的汇总总、编目、归归档工作。2)对工程质量实施监监督检查，参参与验工计价价并负责质量量验收签证。3)对不合格工程，有有权令其停工工、返工或不不计价。对因因不坚持标准准，违规蛮干干的行为有权权制止并有越越级上报。参参加质量事故故的调查处理理。4)参加工程质量检查查，评定质量量等级，竣工工预验及验收收交接工作。5)推行全面质量管理理，指导QC小组活动，组组织本项目QC成果发表会会，推荐优秀秀QC小组参加上上级召开的成成果发表会。6)总结施工质量及质质量管理工作作经验，按规规定报送质量量报表及总结结分析报告。6设备部职责1）按工程设计和施施工技术要求求，提供合格格的机械设备备，对其质量量负责，并提提供所供机械械设备的合格格证和技术资资料。对因采采购不合格机机械设备而造造成的质量事事故，负直接接责任。检查查指导和考核核施工队的机机械设备管理理工作。2）妥善储存和保管管各种机械设设备的构配件件，及时处理理超期报废产产品。3）加强机械设备的的维修保养，保保证设备正常常运转，充分分发挥设备的的质量保证作作用。7物资部1)按工程设计和施工工技术要求，提提供合格的原原材料，对其其质量负责，并并提供所供产产品的合格证证和技术资料料。对因采购购不合格产品品而造成的质质量事故，负负直接责任。检检查指导和考考核施工队的的物资采购和和管理工作。2)妥善储存和保管各各种原材料、构构配件，及时时处理超期报报废产品。8计划财务部职责1）负责选择工程施施工中所需的的劳务队伍、劳劳务合同的签签订工作。2）负责劳务合同的的起草、洽谈谈、签订、报报批工作，负负责项目经理理部合同的管管理。3）负责监督施工承承包合同的履履行情况，变变更时做好洽洽谈记录，并并按规定报送送上级职能部部门进行合同同评审，保存存评审资料。4）负责合同、概预预决算文件和和资料的控制制。5）负责项目的计量量支付和调概概索赔工作。6）负责建立和实施施成本核算制制，编制和考考核责任成本本，组织签订订成本责任状状。7）负责本工程的资资金计划，合合理调配资金金使用，为工工程施工提供供保证。9试验室职责1)严格按有关施工规规划要求进行行检查试验，如如发现不按规规范操作影响响质量时，有有权制止施工工并及时向有有关领导反映映并做好记录录。2)承担普通工程所用用原材料的常常规检验项目目的试验鉴定定及混凝土、砂砂浆的配合比比选定与试验验。对不能够够试验的原材材料及时取样样送检。3)根据理论配合比选选定现场混凝凝土及砂浆施施工配合比，填填发施工配料料单，经主管管技术人员签签认后，交付付施工，并根根据施工情况况变化及时调调整施工配合合比。4)按规定制作检查试试件，进行标标养和送检。5)对运到工地的主要要工程材料，做做好质量验收收，掌握现场场材料质量情情况。6)做好掺用混凝土外外加剂和外掺掺料等新技术术的推广应用用工作。7)及时做好试验原始始资料的整理理、保管和报报表工作。8)参加有关工程质量量检查及质量量事故的调查查分析。10测量队职责1）依照程序文件和和管理规定办办事，使测量量的全过程始始终处于受控控状态。2）负责测量工作的的严谨性，保保证数据的有有效性，参与与事故处理、变变更设计等活活动。4.2盾构施工队伍设置4.2.1组织机构设置盾构工区共设2个盾构队,4个掘进工班、2个地面综合工班、1个机电维修工班，组织机构如图4.2。图4.2盾构施工管理组织机构图4.2.2盾构工区主要工班职责1、掘进工班主要负责盾构掘进、管片安装、洞内运输及辅助设施铺设、同步注浆和卫生清理等工作，每班设1名工班长，负责现场施工的日常管理，人员组成见表4-1。表4-1盾构掘进工班劳动力分配表序号岗位名称人数备注1工班长兼盾构机司司机12管片拼装手13注浆工24双轨梁操作15管片工46电瓶车司机27调车员28洞口勤务工4合计17×4=68人人2、地面保障工班负责渣土、构件、材料和配套设备的垂直吊运、地面水平运输及存放；注浆浆液制备；管片的装卸、堆码、下井；管片维护组专职负责软木橡胶垫的粘贴和管片的保护及修补工作，各班人员组成见表4-2。表4-2地面综合施工工班劳动力分配表序号岗位人数备注1地面工班长12龙门吊司机23拌合站司机14装载机司机15拌浆工26管片吊装工27场地勤务工48充电工2合计15×2=28人人3、维保班负责现场所有设备备、机器的维维修保养工作作（见表4-3）。表4-3维修班劳劳动力分配表表序号岗位人数备注1电气工程师兼维修修班长12电气工程师23机械工程师24机修工65电、气焊工4合计15人4、测量班、试验室室主要负责隧道中线线高程的测量量和盾构机自自动测量系统统的移位、复复测工作和隧隧道洞内外监监测及周围环环境的监测工工作。实验室室负责施工所所需原材料的的各项试验以以及同步注浆浆材料质量控控制。管片维维护班主要负负责进场管片片的维护（见见表4-4）。表4-4量测班及及试验室劳动动力分配表序号岗位工种人数备注1量测工程师工程师22量测工测量员93实验员工程师1合计计12（人）4.2.3作业业人员动态劳动力强度曲线见见图4.3图4.3劳动力强强度曲线图4.3机械设备备配置计划4.3.1主要要机械设备配配置计划表4-5主要机械械设备配置表表序号机械名称型号功率或容量数量备注1履带吊重机250t1台2汽车起重机160t1台3土压平衡式盾构机机1500KVA2台4电瓶车54台5碴土车（含斗）18m316台6浆液车6m34辆7地面搅拌站1座8管片车8辆9风机55KW2台10高压开关柜1800KW2台11充电机002台12砂浆搅拌机400L2台13注浆机M2004台联络通道14混凝土湿喷机TK961成都2台联络通道15混凝土输送泵HBT30场州1台联络通道16插入式捣固棒6台联络通道17旋喷钻机GX-130mφ800mmm1台联络通道4.3.2主要要测量、监测测设备配置计计划项目现场测量队、三三方监测配置置工程项目所所需的测量、监监测设备见表表4-6。表4-6主要测量量、监测设备备配置表设备、仪器名称仪器型号精度单位数量全站仪徕卡TS022mm+2ppmm台1全站仪徕卡TS06p-22mm+2ppmm台1全站仪索佳SET1X1mm+2ppmm台1水准仪苏光DS050.4mm/KKM台2铟钢尺珠峰0.1mm把4测斜仪JTM-U10AA±0.2mm台1测斜仪CX-801D±0.2mm台1水位计JTM-900000.1mm个2频率仪XP-2≤1/100(F..s)个1频率仪JTM-V10BB≤1/100(F..s)个1垂准仪Jc-1001/1000000台14.4主要材料料计划表4-7主要材料料计划表序号材料名称单位数量2013年2014年1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月1管片环400084320329331162109226236436426999922493293243261642水泥t2412.850.7193198.419997.7655.5158219219162.359.755.5150198.4195.4196.698.93粉煤灰t7076148.6566581.9584.8286.517.7162.7463.4643.3643.3475.9175.1162.7440.6581.9573576.52904膨润土t2918.461.3233.5240241.2118.27.367.1191.1265.3265.3254.272.267.1181.8240236.3237.7119.65中（粗）砂m³1200025296095799348630276786109210928072972767479579729784926水玻璃t160033.6128131.6132.464.8436.8104.8145.6145.6107.639.636.899.6131.6127.6128.465.47泡沫剂t80016.86465.866.232.4218.452.472.872.853.819.818.449.865.864.865.232.88弯曲螺栓套12800026881024010528105925184320294483841164811648860831682944796810528103681043252489橡胶密封垫环25600053762048021056211841036864058881676823296232961721663365888159362105620736208641049610钢轨43kg/mm4800100.8384394.8397.2194.412110.4314.4436.8436.8322.8118.8110.4298.8394.8388.8391.2196.811轨枕根4800100.8384394.8397.2194.412110.4314.4436.8436.8322.8118.8110.4298.8394.8388.8391.2196.812人行道板块200042160164.5165.581546131182182134.549.546124.5164.51621638213钢管Ф100m4800100.8384394.8397.2194.412110.4314.4436.8436.8322.8118.8110.4298.8394.8388.8391.2196.814通风管Ф10000m4800100.8384394.8397.2194.412110.4314.4436.8436.8322.8118.8110.4298.8394.8388.8391.2196.81510kv高压电缆缆m4800100.8384394.8397.2194.412110.4314.4436.8436.8322.8118.8110.4298.8394.8388.8391.2196.8第五章区间隧道道施工方法5.1盾构始发发前准备5.1.1端头头土体加固针对本工程盾构进进、出洞端头头位置的富水水砂层地质及及水文情况，采采用Ф600mm高压旋喷桩+Ф850mm三轴搅拌桩桩进行加固。加加固范围：始始发端土体加加固长度按照照盾构机盾体体长度加1环管片长度度，接收端土土体加固长度度按照盾构机机盾体长度加加2环管片长度度施工；加固固深度至隧道道底部以下3m，隧道拱顶顶以上3m；加固宽度度为隧道两侧侧边缘以外各各3m。要求加固固土体无侧限限抗压强度（28d）qu≥1.2MPPa，渗透系数≤1.0×110-7cmm/s，加固范围围如图5.1所示。施工工艺及方法详详见《盾构端端头加固施工工方案》。图5.1盾构始发发、到达洞口口加固范围洞门土体加固完成成28d后对加固土土体进行取样样检测土体的的强度和抗渗渗性，确保盾盾构始发和接接收时地层稳稳定。5.1.2始发发设施安装1、始发托架安装始发托架安装前对对始发井内车车站底板高程程进行测量复复核，一方面面是检查实际际与设计高程程的偏差，另另一方面是检检查底板的平平整度，如发发现始发托架架底座安装位位置高程偏差差大，应及时时凿除表层混混凝土或铺垫垫钢板找平。安装时依据隧道设设计中线定出始发发托架中心线线位置，并放放出靠近盾构构端的始发托托架端头与车车站端墙内边边线的距离。为为防止盾构刚刚进洞磕头，安安放托架尽可可能靠近洞门门，并把洞门门口处的始发发架标高抬高高20mm，并在始发发架的前面接接铺一段导向向钢轨。由于于始发托架在盾构始始发时要承受受纵向、横向向的推力以及及约束盾构旋旋转的扭矩，所所以在盾构吊吊放在托架上上后对始发托架两侧及两端采采用32a工字钢进行加加固，始发托托架安装及加加固分别如图图5.2、图5.3。图5.2始发托架架安装示意图图图5.3始发托架架、反力架安安装与加固平平面图2、反力架的安装在盾构主机与后配配套台车连接之前前，进行反力力架的安装与与加固。反力架安装装前先把其中中心线和位置置放出，检查查反力架中心心线、托架中中心线、隧道道中心线三线线是否重合。吊吊放好反力架架后立即对两两个方向的垂垂直度进行检检查，使垂直直度控制在2‰且在10mm以内，及时时对反力架进进行临时加固固。之后，在在反力架的两两侧立柱后面面进行顶撑加加固，靠近结结构墙侧采用用三道直径600mm的钢管作水水平撑，远离离结构墙侧采采用两道直径径600mm的钢管作斜斜撑进行加固固；在反力架架的底横梁和和顶横梁后面面用双肢的32工字钢进行行焊接顶撑加加固，每层设设置4道。反力架架承受最大支支撑力反力为为2000t。反力架结结构图、平面面和剖面位置置及加固图分分别如图5.4、图5.5。图5.4反力架结结构反力架加固时要确确保工字钢或或钢管与反力力架间焊接牢牢固，与结构构的混凝土间间用钢板填塞塞密实。焊缝缝的焊接质量量应严格控制制，使用的焊焊条选用E50型焊条。5.1.3盾构构组装及调试试1、盾构吊装图5.5反力架远远离墙侧加固固图盾构自重约2966t，分为刀盘盘、前盾、中中盾、尾盾、拼拼装机、连接接桥、螺旋输输送机及6节后配套台台车，最大块块重约92t。根据盾构构重量、放置置位置及吊机机的起吊能力力和工作半径径，使用1台250t履带吊和一一台160t汽车吊机进进行吊装。先先始发下行线线盾构，再始始发上行线盾盾构。（1）吊装前准备工作作在盾构机正式下井井安装前，必必须先完成下下列各项准备备工作：1）吊装工作场地的的硬化，计算算地基承载力力是否满足起起重吊装要求求。2）始发托架中线及及高程经复核核在允许偏差差值内，并且且加固完成。3）准备好10t气气动葫芦、手手动葫芦若干干,两台100t液压千斤顶顶及泵站、电电焊机、气割割机等盾构安安装工具。4）250t履带吊与与160t汽车吊在始始发井端头就就位，并检查查支腿、钢丝丝绳、U型卡扣等是是否复核要求求，以及吊装装作业资质、特特种作业证等等全部与实际际相符合。5）吊装前由总工组组织对所有作作业人员进行行技术、安全全交底。6）各作业人员按分分工就位。7)在始发托架架上铺设好台台车和电瓶车车的轨道。（2）吊装盾构后配套套台车台车下井顺序：六六号台车→五号台车→四号台车→三号台车→二号台车→一号拖车→设备连接桥桥。另外将螺螺旋输送机吊吊装下井，放放置在台车内内。后配套台车组装顺顺序：台车起起吊→轮对安装→台车下井→皮带机架下下井→风管下井→台车后移，吊吊装顺序见图图5.6。图5.6盾构组装顺顺序图序号步骤施工顺序说明1组装始发台、托架架盾构运输到施工场场地;组装盾尾、焊接盾盾尾及盾尾密密封刷;组装台车,临时托托架吊入井内内;洞内铺设轨道。2组装

桥架依次吊入第六、五五、四、三、二二、一节台车车；进行桥架组装;桥架吊入井内。3吊装螺旋输送机①完成桥架与后配台台车的连接;②螺旋输送机吊入井井内。4吊装

中盾螺旋输送机后移;;②中盾吊入井内。5组装前盾与中盾中盾后移;前盾吊入井内。6组装刀盘前盾与中盾的连接接及后移;刀盘吊入井内;7组装管片拼装机、盾盾尾主机连接及前移;;管片拼装机及盾尾尾的吊入井内内及拼装。8组装螺旋输送机螺旋输送机前移;;螺旋输送机吊起及及组装。9设备连接、安装反反力架连接各台车的管线线；反力架吊入井内；；安装反力架；盾构机设备的连接接。10完成组装、准备始始发完成组装;盾构机调试,准备备始发。2、盾构机下井吊装装、组装及调调试盾构机下井吊装、组组装及调试计划30天完成，达达到始发条件件。（1）劳动力安排盾构组装作业班分分三个组：两两个机钳液压压组和一个电电气组，组装装劳动力安排排见表5-1。表5-1盾构组装装劳动力计划划表序号班组、工种班次单班人数总人数备注一机钳液压214281机械工程师12带班人员2起重工483钳工484液压工245辅助工36二电气1771电气工程师11带班人员2电工223辅助工44三合计35（2）设备安排盾构吊装设备采用用250t履带吊1台、160t汽车吊1台；100t液压千斤顶2台，以及其其它相应的工工具、机具和和吊具。（3）组装工具、材料料见表5-2。表5-2盾构组装装工具、材料料计划表序号名称型号规格单位数量备注1液压扭力扳手把1用于紧固螺栓2拉伸预紧扳手把1用于紧固刀盘螺栓栓3油泵台2和液压、预紧扳手手配套4风动扳手1/2吋、1吋把各15扭力扳手450Nm、18800Nm把各26棘轮扳手1/2吋、1吋把各27重型套筒扳手套18内六角扳手英制套29内六角扳手22mm、30mmm把各210开口扳手＜42mm套211开口扳手≥42mm套112管钳200、300、450、600、900把各113普通台虎钳200个114撬棍L=1.2m、LL=0.5mm根各8作辅助用15导链1t、3t、5t、10t个各216吊带1.5t、3t、5t条各217千斤顶5t、10t、16t个各218卧式千斤顶1t或1.5t台1装铰接密封用19推进油缸100t根2用于推动主机等20高压油泵台2供推进油缸使用21氧气乙炔割具套222电焊机台2包括面罩、电焊手手套等23空压机台1包括连接软管300m24电动盘式砂光机SIM100B把425电动盘式砂光机SIM230B把226弯轨机台127轨道小车台128液压小推车台129加油机套130注脂管路套131活动人梯架232木枕1.2m根3033插线板套334电工工具套235钢丝绳φ16、φ20，L=10m根各6（4）盾构机组装盾构机主体的组装装在吊装过程程中就已开始始，以下按盾盾构机下井的的顺序就具体体的连接细节节和要求进行行描述。1）前盾与中盾的连连接：首先把把前盾定位销销安装上，并并固定；接着着把前盾后部部的密封（前前盾与中盾的的连接密封）安安装好；用2个千斤顶顶顶推前盾到与与中盾的连接接地方，调整整前盾，把前前盾的定位销销插到中盾的的定位销孔中中；最后把前前盾与中盾的的用连接螺栓栓安装好。2）刀盘与前盾的连连接：首先在在地面上把中中心回转体安安装在刀盘上上;接着把刀盘盘的4个定位销插插到前盾的4个定位销孔孔中;把刀盘与前前盾用连接螺螺栓安装好。3)管片拼装机与中盾盾的连接:将管片拼装装机和运输横横梁整体吊入入始发井口与与盾构机中盾盾后部的H梁（支撑环环）对接，用用螺栓连接，完完成相关的安安装。4)螺旋输送机与前盾盾的连接:待螺旋输送送机的前部逐逐渐接近螺旋旋输送机的安安装孔，利用用两台5t手拉葫芦相相配合将螺旋旋输送机的前前部插入安装装孔并完成螺螺栓连接;然后把螺旋旋输送机中部部上的吊耳与与中盾连接起起来。5）盾尾与中盾的连连接：首先把把盾尾的紧急急充气密封安安装好：接着着安装中盾与与盾尾之间的的铰接密封，共共计2道：紧急充充气密封和铰铰接密封安装装完之后，用用千斤顶把盾盾尾顶推到中中盾处，使盾盾尾与中盾密密合：接着把把中盾上的14个铰接油缸缸的一端与盾盾尾的铰接油油缸固定连接接装置联接好好。（5）盾构调试1）空载调试盾构机组装和连接接完毕后，即即可进行空载载调试，目的的主要是检查查设备是否能能正常运转。主主要调试内容容为：液压系系统，润滑系系统，冷却系系统，配电系系统，注浆系系统，以及各各种仪表的校校正。电气部分运行调试试：检查送电电→检查电机→分系统参数数设置与试运运行→整机试运行→再次调试。液压部分运行调试试：推进和铰铰接系统→螺旋输送机→管片安装机→管片吊机和和拖拉小车→泡沫、膨润润土系统和刀刀盘加水→注浆系统→皮带机等。2）负载调试空载调试证明盾构构机具有工作作能力后即可可进行负载调调试。主要目目的是检查各各种管线及密密封的负载能能力；对空载载调试不能完完成的工作进进一步完善，以以使盾构机的的各个工作系系统和辅助系系统达到满足足正常生产要要求的工作状状态。通常试试掘进时间即即为对设备负负载调试时间间。负载调试试时将采取严严格的技术和和管理措施保保证工程安全全、工程质量量和线型精度度。5.1.4洞门门凿除及密封封装置安装洞门破除前首先在在洞门边缘位位置打设15个观察孔（见见图5.7），以观察察洞外土体加加固状况，然然后根据探孔孔及渗水情况况，决定是否否对土体进行行补充加固，待待土体加固强强度满足设计计要求后再进进行洞门混凝凝土破除。现现场备好涌水水涌砂突发状状况的抢险物物资，以防事事故发生后能能时及时进行行封堵。图5.7洞门处探探水观察孔布布设示意图1、洞门凿除洞门采用风镐并结结合人工修凿凿的方法破除除钢筋砼。破破除地下连续续墙前需打水水平探孔。洞洞门开凿过程程中，为保证证洞门围护结结构的稳定，凿凿洞要分阶段段进行，首先先将外侧的连连续墙钢筋保保护层砼凿除除，割除背土土侧钢筋，然然后继续凿除除混凝土，最最后的20cm的钢筋混凝凝土保留。最最后当盾构机机下井安装调调试完毕，盾盾构机推进至至离洞门1m处后再快速速将连续墙余余下的钢筋砼砼破除，清理理洞门，在调调试盾构机过过程中即可开开始洞门的凿凿除。凿除施工时在盾构构机与掌子面面之间搭建脚脚手架（见图5.8），凿除按照照从上到下、从中中间向两边的顺序序进行，掌子子面分块（见见图5.9），凿除的范范围为预留洞洞门轮廓线内内的围护结构构。拆除工作作保证围护结结构钢筋全部部切断，以避避免盾构刀盘盘被钢筋钩挂挂。凿除施工完毕后拆拆除脚手架，快快速拼装负环环管片，使盾盾构机抵拢掌掌子面，避免免掌子面暴露露太久发生失失稳坍塌。图5.8洞门破除图5.9洞门混凝土土分块2、密封装置安装洞口密封采用帘布布橡胶和扇形形压板密封。其其施工分两步步进行，第一一步在始发端端墙，施工过程中中，做好始发发洞门预埋件件的埋设工作作，在埋设过过程中预埋件件必须与端墙墙结构钢筋连连接在一起；；第二步在盾盾构始发之前前，清理完洞洞口的渣土后及时安安装洞口扇形形压板及橡胶胶帘布板（见图5.10）。图5.10洞门密密封装置的安安装图5.2盾构掘进进施工5.2.1盾构构掘进1、盾构始发流程见见图5.11。图5.11盾构始始发流程框图图2、始发推进和负环环安装在拼装第一环负环环管片时，在在盾尾管片拼拼装区下部180°范围内用方方木填垫盾尾尾内侧与管片片间的间隙，环环管片定位（见见图5.12）。同时根根据点位要求求，确定第一一块管片所在在位置和角度度，在盾尾内内壁上弹线定定位置。邻边边块管片时在在盾体上焊接接“L”型20mm厚钢板固定定邻边块，等等整环拼装好好后利用盾构构机推进千斤斤顶将管片缓缓慢推出盾尾尾。为避免负负环管片全部部脱出盾尾后后下沉，在始始发托架导轨轨和底部120°安装的三角角托架上塞三三角方木垫块块，每500mm一道，以填填充始发托架架轨道与管片片外侧的空隙隙，使方木将将负环管片托托起。第二环环负环以后管管片按照正常常的通缝安装装方式进行安安装，以便于于拆卸。随着负环管片的拼拼装，负环管管片将紧贴在在反力架上，负负环管片同反反力架如出现现缝隙以薄钢钢板片进行填填塞密实，确确保两者接触触面间良好接接触，使受力力均匀合理。随随着负环的进进一步拼装，盾盾构机快速地地通过洞门进进行始发掘进进施工。图5.12负环管管片定位示意意图3、试掘进段（始发发段）掘进技技术要点（1）在始发阶段由于于推力较小，地地层较软要特特别注意防止止盾构扣头。（2）初始掘进时，盾盾构机在始发发托架上，需需在始发托架架及盾构机上上焊接相对应应的防扭转块块，为盾构机机初始掘进提提供反扭矩。（3）在始发阶段由于于设备处于磨磨合阶段，要要注意推力、扭扭矩的控制，同同时也要注意意各部位油脂脂的有效使用用。掘进总推推力应控制在在反力架承受受能力以下，同同时确保在此此推力下刀具具切入地层所所产生的扭矩矩小于始发托托架提供的反反扭矩及反力力架所能承受受的反力。（4）盾构始发前要根根据地层情况况，设定一个个掘进参数。刚刚开始每一环环下达一个掘掘进指令，加加强监测，及及时分析、反反馈监测数据据，动态地调调整盾构掘进进参数，随着着正常掘进可可5-10环一指令。（5）盾构组装前在基基座轨道上涂涂抹油脂，减减少盾构推进进阻力；始发发前在刀头和和密封装置上上涂抹油脂，避避免刀盘上刀刀头损坏洞门门密封装置。4、盾构掘进（1）盾构施工工艺流流程和操作控控制程序盾构机掘进时主要要任务：盾构构机掘进、同同步注浆、管管片拼装、渣渣土及材料运运输、轨道铺铺设、各种管管线（如高压压线、污水及及循环水管、电电话线、监控控线等）及人人行走道板的的延伸。盾构施工工艺流程程见图5.13，盾构操作控制制程序见图5.14。NoNoyesyesNo设置管理基准准备工作掘进同步注浆是否达到循环进尺管片拼装洞内列车出洞掘进是否达到6m延伸轨线下一循环出洞列车出碴洞外列车进洞列车装料图5.13盾构施工工工艺流程图正常不符正常不符No启动设定土仓压力值P0刀盘扭矩是否达到上限yes设定刀盘扭矩、转速设定泡沫、膨润土注入参数设定千斤顶推进速度设定螺旋输送机转速调整泡沫、膨润土注入量土仓压力为P1P1与P0碴土流动性和止水性调整螺旋输送机转速及出料口仓门盾构机姿态调整千斤顶推进参数地层沉降控制与反馈调整掘进参数或补强注浆继续图5.14盾构操作作控制程序框框图（2）主要掘进参数及及技术措施1）掘进参数选取根据砂层盾构施工工经验和本标标段地质情况况，在试掘进进段拟定初步步掘进参数（见表5-3），在掘进过程程中根据地面面沉降监测数数据不断优化化和调整掘进参数数。表5-3盾构主要要工作参数表表掘进模式推力(t)扭矩(t·m)刀盘转速(rpmm)土仓压力(barr)螺旋机转速(rppm)备注土压平衡式1000～1500250～2800.8～1.20.8～1.556～12A、土压力设定土压力遵循原原则：土压力力设定值的变变化规律应符符合理论计算算土压力的变变化规律；预预设的土压力力与地面沉降降变形特征相相匹配，并根根据变形规律律的发展及时时做出调整。土土压力P1的计算分深深埋隧道与浅浅埋隧道两种种情况计算。当隧道埋深H<22D(D为盾构外径)时，为浅埋埋隧道，上覆覆水土产生的的压力全部作作用于开挖面面。其土压力力P1的计算按公公式P1=K0×γ×h==（1-sinφ）×γ×hφ为内摩擦角，γ为为土的容重，h为刀盘中心心至土体面的的高度。当隧道埋深H>22D时，由于隧隧道埋深较大大，土体在隧隧道上方形成成拱效应，上上部土体产生生的土压力不不会完全作用用于开挖面。其其土压力计算算公式太沙基理论公式计计算：Pa=γztan22(45°--φ/2)（砂土层）；；Pa=γztan2(455°-φ/2)-22ctann(45°--φ/2)（粘土层）。始发段土仓压力值值按照P0=Ka×γ×H==（1-sinφ）γ×H=（1-sinn40°）×20.55×12=00.88baar。B、出土量每环理论出渣量（实实方）为：（π·D2）L/44×=（π×6.28802）×1.2÷÷4=377.15m33/环D-刀盘开完直径；L-管片长度。盾构推进出渣量控控制在98%～102%之间，即36.4mm3/环～37.9m3/环。C、推进速度掘进速度及推力的的选定以保持持土仓压力为为目的，根据据施工的实际际情况确定并并调整掘进速速度及推力。正正常情况下为为20～50mm//min。2）掘进方向的控制制与调整由于富水砂层地质质、隧道曲线线和坡度变化化以及操作等等因素的影响响，盾构推进进不可能完全全按照设计的的隧道中线前前进，而是会会产生一定的的偏差。当这这种偏差超过过一定限界时时就会使隧道道衬砌侵限、盾盾尾间隙变小小使管片局部部受力恶化，并并造成地层损损失增大而使使地表沉降加加大，因此盾盾构施工中必必须采取有效效技术措施控控制掘进方向向，并有效纠纠正掘进偏差差。a、采用RMS-DD隧道自动导导向系统和人人工测量辅助助进行盾构姿姿态监测该系统配置了导向向、自动定位位、掘进程序序软件和显示示器等，能够够全天候在盾盾构机主控室室动态显示盾盾构机当前位位置与隧道设设计轴线的偏偏差以及趋势势。据此调整整控制盾构机机掘进方向，使使其始终保持持在允许的偏偏差范围内。随着盾构推进导向向系统后视基基准点需要前前移，必须通通过人工测量量来进行精确确定位。为保保证推进方向向的准确可靠靠，拟每班组组交接班时进进行人工复测测管片姿态，以以校核自动导导向系统的测测量数据并复复核盾构机的的位置、姿态态，确保盾构构掘进方向的的正确。b、采用分区操作盾盾构机推进油油缸控制盾构构掘进方向根据线路条件所做做的分段线路路拟合控制计计划、导向系系统反映的盾盾构姿态信息息，结合隧道道地层情况，通通过分区操作作盾构机的推推进油缸来控控制掘进方向向。在上坡段掘进时，适适当加大盾构构机下部油缸缸的推力和速速度；在下坡坡段掘进时则则适当加大上上部油缸的推推力和速度；；在左转弯曲曲线段掘进时时，则适当加加大右侧油缸缸推力和速度度；在右转弯弯曲线掘进时时，则适当加加大左侧油缸缸的推力和速速度；在直线线平坡段掘进进时，则应尽尽量使所有油油缸的推力和和速度保持一一致。在均匀的地质条件件时，保持所所有油缸推力力与速度一致致；在软硬不不均的地层中中掘进时，则则应根据不同同地层在断面面的具体分布布情况，遵循循硬地层一侧侧推进油缸的的推力和速度度适当加大，软软地层一侧油油缸的推力和和速度适当减减小的原则来来操作。c、蛇行修正及纠偏时时应缓慢进行行，如修正过过程过急，蛇蛇行反而更加加明显。在直直线推进的情情况下，选取取盾构当前所所在位置点与与设计线上远远方的一点作作一直线，然然后再以这条条线为新的基基准进行线形形管理。在曲曲线推进的情情况下，使盾盾构当前所在在位置点与远远方点的连线线同设计曲线线相切。d、正确进行管片选型型，确保拼装装质量与精度度，以使管片片端面尽可能能与计划的掘掘进方向垂直直。e、盾构始发、到达时时方向控制极极其重要，应应按照始发、到到达掘进的有有关技术要求求，做好测量量定位工作。3）盾构姿态调整及及纠偏在实际施工中，由由于地质突变变、人为操作作等原因使盾构机推进进方向可能会会偏离设计线线路。在稳定地地层中掘进，因因地层提供的的滚动阻力小小，可能会产产生盾体滚动动偏差；在线线路变坡段或或急弯段掘进进，有可能产产生较大的偏偏差。因此应应及时调整盾盾构机姿态、纠纠正偏差。a、分区操作推进油缸缸来调整盾构构机姿态，纠纠正偏差，将将盾构机的方方向控制调整整到符合要求求的范围内。b、当滚动超限时，盾盾构机会自动动报警，此时时采用盾构刀刀盘反转的方方法纠正滚动动偏差。（3）掘进中的碴土改改良在盾构施工中尤其其是在复杂地层层盾构施工中中，进行碴土土改良是保证证盾构施工安安全、顺利、快快速的一项不不可缺少的重重要技术手段段，具有如下下作用：使碴碴土具有较好好的土压平衡衡效果，利于于稳定开挖面面，控制地表表沉降；使碴碴土具有较好好的止水性，以以控制地下水水流失；使切切削下来的碴碴土顺利进入入土仓，并利利于螺旋输送送机顺利排土土；可防止或或减轻螺旋输输送机排土时时的喷涌现象象；可有效降降低刀盘扭矩矩，降低对刀刀具和螺旋输输送机的磨损损。就本标段区间隧道道所通过的地地层条件，如如不做渣土改良，可能能会出现如下下问题：在砾砾砂及圆砾中中，盾构掘进进会因碴土的的流动性不好好和掘进切削削时的摩擦发发热，并造成成掘进效率降降低，刀盘扭扭矩迅速增加加，甚至无法法掘进；地下下水比较丰富富，可能会因因碴土的止水水性差而导致致地层失水而而引起地层变变形及螺旋机机的喷涌现象象，极易造成地地面沉降过大大；当地层软软弱时，达不不到土压平衡衡效果而引起起开挖面坍塌塌，造成地面面变形难以控控制；在中风风化粉砂质泥泥岩中掘进则则会造成刀具具磨损快、出出碴效率低、螺螺旋输送机叶叶片磨耗严重重。因此，需仔细研究究渣土改良方方法。碴土改改良是通过盾盾构机配置的的专用装置向向刀盘面、土土仓或螺旋输输送机内注入入添加剂，利利用刀盘的旋旋转搅拌、土土仓搅拌装置置搅拌或螺旋旋输送机旋转转搅拌使添加加剂与土碴混混合，其主要要目的就是要要使盾构切削削下来的碴土土具有好的流流塑性、合适适的稠度、较较低的透水性性和较小的摩摩阻力，以满满足在不同地地质条件下掘掘进时都可达达到理想的工工作状况。添添加剂主要有有泡沫和膨润润土，其配比比和注入量根根据地质条件件及施工情况况确定。泡沫沫的初步注入入量控制在每每环30～50L。5.2.2管片片安装1、管片安装工艺管片安装工艺流程程见图5.115。nonoyes管片止水条、衬垫粘贴管片选型、下井和运输管片吊机卸车、倒运管片安装区清理管片安装及边接管片成环整圆复紧螺栓管片环脱离盾尾紧固螺栓进尺1.2m盾构掘进管片就位缩回安装位置油缸油缸顶紧就位管片图5-15管片安安装工艺流程程框图2、管片进场检查及及选型（1）严格检查进场管片片，破损、裂裂缝的管片不不能使用。下井井吊装管片和和运送管片时时应注意保护护管片和止水水条，以免损损坏。（2）止水条及软木衬垫垫粘贴前，应应将管片进行行彻底清洁，以以确保其粘贴贴稳定牢固。施施工现场管片片堆放区应有有防雨淋设施施。（3）管片选型以满足隧隧道线型为前前提，重点考考虑管片安装装后盾尾间隙隙要满足下一一掘进循环限限值，确保有有足够的盾尾尾间隙，以防防盾尾直接接接触管片。管管片安装必须须从隧道底部部开始，然后后依次安装相相邻块，最后后安装封顶块块。3、管片的安装（1）管片安装前应对管管片安装区进进行清理，清清除如污泥、污污水，保证安安装区及管片片相接面的清清洁。（2）管片安装按照先先标准块，再再邻边块，最最后封顶块的的顺序进行安安装。封顶块块安装时先径径向插入2/3，调整位置置后缓慢纵向向顶推。（3）管片安装时必须运运用管片安装装的微调装置置将待装的管管片与已安装装管片块的内内弧面纵面调调整到平顺相相接以减小错错台。调整时时动作要平稳稳，避免管片片碰撞破损。（4）管片块安装到位后后，及时伸出出相应位置的的推进油缸顶顶紧管片，其其顶推力应大大于稳定管片片所需力，然然后方可移开开管片安装机机。（5）严禁非管片安装位位置的推进油油缸与管片安安装位置的推推进油缸同时时收缩。（6）管片安装完后及时时整圆，在管管片环脱离盾盾尾后要对管管片连接螺栓栓再次进行紧紧固。（7）管片安装质量以满满足设计要求求的隧道轴线线偏差和有关关规范要求的的椭圆度及环环、纵缝错台台标准进行控控制。块与块块间拼装时允允许偏差5mm错台，环与与环间允许6mm错台。5.2.3同步步注浆及二次次注浆1、注浆材料及配比比设计（1）注浆材料采用水泥砂浆作为为同步注浆材材料，该浆材材具有耐久性性好和能防止止地下水浸析析的特点。（2）浆液配比及主要要物理力学指指标同步注浆配比见表表5-4。在施工中中，根据地层层条件、地下下水情况及周周边条件等，通通过现场试验验优化确定。表5-4同步注浆浆材料配比表表水泥(kg)粉煤灰(kg)膨润土(kg)砂(kg)水(kg)外加剂120～260381～24160～50779460～470按需要根据试验加加入同步注浆浆液的主主要物理力学学性能应满足足下列指标：：1）胶凝时间：一般为为3～8h，根据地层层条件和掘进进速度，通过过现场试验变变更配比来调调整胶凝时间间。对于强透透水地层，可可通过现场试试验进一步调调整配比和加加入速凝剂，进一一步缩短胶凝凝时间。2）固结体强度：1天天不小于0.2MPPa，28d不小于2.5MPPa。3）浆液固结收缩率<<5%。4）浆液稠度：9～110cm。5）浆液稳定性：倾析析率(静置沉淀后后上浮水体积积与总体积之之比)小于5%。2、同步注浆施工工工艺同步注浆与盾构掘掘进同时进行行，通过同步步注浆系统及及盾尾的内置置注浆管(见图5.166)在盾构向前前推进盾尾空空隙形成的同同时进行，采采用双泵四管管路(四注入点)对称同时注注浆。注浆可可根据需要采采用自动控制制或手动控制制方式。注浆浆施工工艺见见图5.17。图5.16同步注注浆系统示意意图nonoyesyes注浆系统准备参数设计设定控制方式注浆注浆工况分析继续注浆注浆完成注浆效果检查下一循环数据采集与管理采取补强注浆措施调整控制方式和参数清洗设备和管路noyes配制浆液检验试验运输浆液图5.17同步注注浆工艺流程程框图3、注浆设备搅拌站：洞外施工工场地设砂浆浆搅拌站一座座，搅拌能力力25m3/h。运输系统：砂浆罐罐车(6m3)，带有自搅搅拌功能和砂砂浆输送泵，随随编组列车一一起运输。同步注浆系统：配配备SWINGGKSP112液压注浆泵2台(盾构机上已已配置)，注浆能力2×10m3/h，4个盾尾注入入管口及其配配套管路。4、浆液供给系统本工程盾构同步注注浆采用活性性浆液，利用用搅拌站在地地面进行搅拌拌后，用混凝凝土泵泵送至至井下浆液车车中，用电瓶瓶车牵引至盾盾构机自带的的浆液罐中，利利用盾构机浆浆液罐配套的的4个注浆泵通通过盾体中预预设的管路注注入管片与土土体间空隙。浆浆液供给系统统见表5-5。表5-5浆液供给给系统组成表表设备型号数量功率备注搅拌站搅拌机1m3128KW30m3/h提升机TDⅡ4001带式螺栓输送机φ30017.5KW粉煤灰螺栓输送机φ20013.0KW添加剂水泵LS17.5KW斗式提升架111KW混凝土泵HBT60C1泵送浆液浆液车（单螺杆泵泵）5m31洞内运输5、注浆压力根据注浆目的要求求，调整注浆浆压力，充分分充填盾构施施工产生的地地层空隙，避避免由此引起起的地表沉陷陷，影响地表表建筑物与地地下管线的安安全。同时，防防止过大的注注浆压力引起起地表有害隆隆起或破坏管管片衬砌。同同步注浆注浆浆压力应大于于开挖面的土土压力，一般般可控制在1.1～1.2倍的静止土土压力范围内内。6、注浆量注浆量按照以下公公式进行理论论计算：Q=V·λλ—指注浆率（一般取取150%—200%）V—盾构施工引起的空空隙（m3）V=π（D2-d2）L/4D—指盾构切削外径（m）（削切外外径6.2800m）d—指预制管片外径（m）（预制管管片外径6.0000m）L—回填注浆段长即预预制管片每环环长度（预制制管片每环宽宽1.2m）根据公式计算得V=（6.2882-62）×3.144×1.2××(150%%-200%%)/4=44.86～6.48mm33/环（1.2m）。实际作业过程中应应综合考虑注注浆量和注浆浆压力两个指指标作为控制制。注浆工应应及时做好拌拌浆记录和注注浆压力、注注浆量的记录录，并按期检检查浆液质量量。尤其是应应控制和记录录每一环的实实际注浆量以以及与环状间间隙的理论容容积的比较值值，以为后续续地面沉降及及下步压力和和注浆量提供供参考依据。当出现管片错台和和地面沉降量量超限时，说说明注浆不足足或不理想，应应尽快进行补补充注浆。7、注浆速度同步注浆速度应与与掘进速度相相匹配，按盾盾构完成一环环（1.2m）掘进的时间间内完成当环环注浆量来确确定其平均注注浆速度。8、注浆效果检查注浆效果检查主要要结合掘进速速度及衬砌、地地表与周围建建筑物变形量量测结果进行行综合分析判判断，必要时时采用无损探探测法进行效效果检查，当当注浆效果不不能满足要求求时，要及时时进行二次补补强注浆9、同步注浆注意事事项（1）制订详细的注浆质质量控制程序序，严格按要要求实施注浆浆、检查、记记录、分析，及及时做出P(注浆压力)—Q(注浆量)—t(时间)曲线，分析析注浆速度与与掘进速度的的关系，评价价注浆效果，反反馈指导下次次注浆。（2）根据洞内管片衬砌砌变形和地面面及周围建筑筑物变形监测测结果，及时时进行信息反反馈，修正注注浆参数和施施工工艺，发发现情况及时时解决。（3）做好注浆设备的维维修保养，注注浆材料供应应，定时对注注浆管路及设设备进行清洗洗，保证注浆浆作业顺利连连续不中断进进行。（4）环形间隙充填不够够、结构与地地层变形不能能得到有效控控制或变形危危及地面建筑筑物安全时、或或存在地下水水渗漏区段，必必要时通过吊吊装孔对管片片背后进行二二次补强注浆浆。10、二次注浆（1）注浆材料及配合合比二次注浆浆液采用用双液浆。甲液水：水泥：粉煤灰灰：膨润土（kg）1000:1100:100::5～8乙液35°水玻璃