常熟盾构施工方案

江苏常熟发电有限公司2×1000MW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月目录编制说明 1第一章工程概况 21工程内容 2第二章地质和水文条件 31工程地质与水文地质条件 32工程环境 53工程特点、难点分析 6第三章施工准备 81施工进度计划 82施工人员组织 93机械设备组织 114工程、施工材料组织 145施工场地布置 166生产设施布置 177开工前的质量准备工作 17第四章盾构施工方案 191测量方案 192.盾构施工 213隧道防水 374风险管理预案 415隧道施工质量标准 43第五章质量保证措施 441工程质量目标 442质量保证体系 443质量保证措施 45第六章安全保证措施 601安全管理目标 602安全生产保证体系 603安全生产规范性文件 614专项安全生产措施 615文明施工保证措施 666工地卫生制度 67编制说明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》GB50108-2001《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97上海市标准《地基基础设计规范》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2×1000MW机组扩建进水隧道平面布置图F213902S－S5210江苏常熟发电有限公司2×1000MW机组扩建进水隧道标准段衬砌土建施工图F213902S－S5212江苏常熟发电有限公司2×1000MW机组扩建进水隧道特殊段衬砌土建施工图F213902S－S52142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2×1000MW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、质量管理以及安全和文明施工等方面。第一章工程概况1工程内容江苏常熟发电有限公司2×1000MW机组扩建取水工程主要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，进水隧道分别从取水泵房出发穿越长江大堤向长江延伸，采用盾构法施工。2×1000MW机组扩建工程进水隧道内径为φ4.2m，单根进水隧道投影长度长943.08m。在隧道端部分别设进水口，共计14只垂直顶升立管进水，立管内径1.43×1.43m，高11m。立管周围采用抛石稳管保护。隧道穿越长江大堤时需采取相应的保护措施，大堤沉降量应控制在2cm以内。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，在汛期约二倍于大通站的数值，流量可达10~11×104m3/s，在枯水期约五、六倍于大通站，流量可达5~6×104m3/s。平均落潮流速为：0.98m/s涨潮最大流速为：3.12m/s涨潮最小流速为：0.32m/s落潮最大流速为：2.78m/s落潮最小流速为：0.62m/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（1986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/sNW（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）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\o\ac(○,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\o\ac(○,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，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\o\ac(○,5)粉质粘土夹粉砂灰色，土质不均匀，很湿，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、厂区基本地震烈度为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9~12米，这些软弱土层的蠕动和流变性对于构筑隧道施工，会有一定的影响，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。根据相关施工经验，⑤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2×1000MW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，所以工程现场交通条件较好。工程现场位于长江下游江边，水位受潮汐影响较大，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10~11×104m3/s，在枯水期约五、六倍于大通站，流量可达5~6×104m3/s。3工程特点、难点分析本工程盾构掘进施工长度共约1.9km，根据业主要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\o\ac(○,3)2粉砂夹粉土、④淤泥质粉质粘土、⑤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，对地面变形控制不利，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，控制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难度。因此本工程的主要特点是工期紧、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，充分估计该区间土层的特性对盾构推进造成的不利影响，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控制。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）合理控制推进速度，保证连续均衡施工，避免较长时间的搁置。（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。（4）如沉降量超过报警值时，及时采取跟踪注浆等措施控制构筑物的变形量。（5）盾尾油脂压注应定期、定量、定位压注，当发现盾尾有少量漏浆时，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，加强管理，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测，监测数据及时反馈到盾构施工班组，盾构施工班组根据监测数据调整盾构施工参数。盾构穿越时应注意控制盾构推进速度、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。穿越时应根据监测结果及时调整浆液压注量，以控制地面变形的幅度。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2×1000MW机组扩建工程进水隧道内径为φ4.2m，单根进水隧道投影长度长943.08盾构机设计采用三道盾尾钢刷，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。隧道内采用3300V10KV高压供电，减小电力输送过程中的电压降。

第三章施工准备1施工进度计划本工程预计于2010年1月进场进行施工准备工作，预计在7月份完成全部施工任务并撤场。隧道施工各主要节点时间如下：一号取水隧道：预计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：预计2010年2月8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项目经理部现场管理网络项目经理项目工程师生产经理工程技术生产管理设备材料管理经济管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管理员材料管理员成本控制员劳动工资员行政管理员2.2项目经理部现场劳动力计划管理人员及生产工人序工种人数使用时间段备注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管理人员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φ4800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5~14t台2自有设备4多节离心水泵TSW150×9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单梁电动葫芦5t行走套2采购13单节离心水泵8sh－6台3自有设备14发射架φ4800套1加工15后座反力架φ4200套1加工16后座反力架φ4840套1加工17闸阀φ150×25kg件18采购18闸阀φ150×10kg件18采购19闸阀φ50×25kg件8采购20莲蓬头φ150件2采购21止回阀φ150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主要工程材料、半成品计划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φ4800环约1988管片拼装2符合型管片φ4800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主要施工材料计划序材料名称规格单位数量备注1高压电缆3×25＋3×10m3000采购2橡胶电缆3×120＋2×50m800采购3橡胶电缆3×95＋2×35m500采购4橡胶电缆3×70＋2×25m500采购5橡胶电缆3×50＋2×16m400采购6橡胶电缆3×35＋2×10m600采购7橡胶电缆3×25＋2×10m2500采购8橡胶电缆3×16+2×6m300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28～30mmm210自有14法兰钢管φ159×6.5m5000加工15高压橡胶管φ150根18采购16低压橡胶管φ150×7m根25采购17橡胶排水管φ150×8P×7m根10采购18高压橡胶管φ50×20m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φ48×3.5m3000采购22通风管m2200采购23铸铁压块25kg块600自有24闸阀150×25kg只30采购25闸阀150×10kg只30采购26闸阀150×25kg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159×45°只15采购31弯头159×90°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8sh－6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用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用高压泵增压，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TSW150×9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开工前的质量准备工作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，清楚详细的了解设计意图。根据施工图、设计交底的要求编制详细的质量计划。根据施工合同、施工设计图的要求，收集相应的规范、规程及有关文件，准备好工程中使用的质量记录。根据业主提供的测量控制点，结合施工现场的实际情况及要求，建立施工现场测量控制网并请监理复核认可后投入使用。施工场地平整。对单位工程、质量计划进行技术交底，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/T8-971.2施工现场测量控制网建立根据主提供测量控制导线网，在通视条件好且施工活动和测量行驶不易影响的位置，利用两台T2经纬仪和测距仪采用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控制网，经监理复核签证后投入使用，并采取必要的保护措施。1.3井下及隧道内控制导线点测放1.3.1盾构初期控制导线点建立盾构初期控制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。平面控制点首先利用T2经纬仪和测距仪从现场平面控制网采用小三角测量方法将控制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；然后分别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，将轴线控制点引测至井下，在工作井井壁上做好控制点标记，以此作为后座及发射架安装的控制线。在井下盾构设计轴线上不影响设备安装的位置设置一个平面控制点作为盾构初期推进的仪器架设点，用井壁上的轴线控制点作为后视点，以此控制盾构推进的方向。水准控制点首先利用S3经纬仪和测距仪从现场平面控制网采用小三角测量方法将控制点引测至盾构工作井后墙井顶上；然后使用钢卷尺和垂球，将水准控制点引测至井下，在工作井井壁上做好控制点标记，以此作为盾构推进轴线高程控制的测量基准。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控制测量，故在隧道推进过程中，轴线控制点采用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控制导线点进行测量。1.4隧道盾构推进轴线控制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控制导线点用J2经纬仪读出隧道和盾构机相对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控制点，采用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①.长江大堤和盾构掘进轴线的沉降监测及位移监测②.盾构掘进所影响到的大堤下各层土体的沉降、位移监测③.盾构掘进所影响到的大堤坡脚下层土体的压应力监测2、测试方法①采用引进标准水准点，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。②对于大堤下因盾构掘进而影响到的各层土体，通过钻孔后分别安装分层沉降管、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。③在大堤坡脚下通过钻机钻孔埋设土压力计，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。同时隧道主要在长江中推进，除盾构穿越大堤外，其余位置对地面沉降控制的要求较小，而穿越大堤的距离很短，一方面通过预先对大堤进行加固，另一方面可通过控制盾构正面土压力、加强管片背后注浆、控制盾构推进速度等措施控制地面沉降，保证大堤的安全。根据以上的工程实际特点，根据经济适用的原则，本工程进水两根隧道全部采用国产网格式盾构机进行施工，盾构机主要技术参数如下：推进系统：长行程千斤顶 1200KN×2150mm×7短行程千斤顶 1200KN×1250mm×19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 25SCY14-1B P=31.5MPaQ=34.6L/min N=30KW380V50HZ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 25SCY14-1B P=16MPaQ=34.6L/min N=18.5KW380V50HZ拼装泵 25SCY14-1B P=16MPaQ=34.6L N=18.5KW380V50HZ搅拌机泵 25SCY14-1B P=19.6MPaQ=34.6L/min N=18.5KW380V50HZ2.2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盾构机控制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碎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？轨道影响施工准备工作结束2.3施工准备2.3.1施工水源由于采用水力机械出泥，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5m×9m，因施工场地狭小，交叉施工较多所以施工时根据场地特征做灵活调整。临时水泵房内安装四台TSW150×9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10m32.3.3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，采用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阶段纠偏产生的水平推力引起发射架偏移而影响隧道施工质量，发射架就位固定后，应对其加设斜撑加固。2.3.4根据设计，盾构出洞口用钢制穿墙管预埋在井墙中，洞口采用拉森Ⅲ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影响洞外土体的稳定性，采用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不会出现坍方现象。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。因工作井采用沉井法施工，在下沉过程中沉井不可避免地会发生偏差，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在盾构初期掘进阶段，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φ508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。钢板桩拔除采用45KW振动锤进行，拔桩时采用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阶段。当盾构机进入洞圈后马上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，使用水枪冲刷破碎土体后，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，并与洞门特殊环管片焊接成一体，若洞口漏水现象严重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盾构掘进初期阶段盾构出洞口至大堤内坡脚约100m阶段称之为盾构初期初期掘进阶段，这一阶段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阶段，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反力传递到工作井后靠墙。盾构掘进初期阶段可视为盾构掘进的试验阶段，应在这一阶段的掘进施工中掌握施工区域的地质条件对掘进参数的影响，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继续掘进。2.6.2临时泥水输送系统盾构掘进初期，由于台车无法下井，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，转而采用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，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，争取在较短时间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。此阶段施工重点要求做好以下的几项工作：（1）在盾构初期掘进阶段，由于反力架会发生不同程度的变形，会影响隧道成环质量，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影响，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出土量控制φ4800盾构每环理论出土量=π/4×d2×L=π/4×5.642×0.9=22.5m3盾构出土量控制在98%~100%之间。2.8泥水输送系统盾构施工采用水力机械出泥，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碎后，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8sh－6型（35KW、流量240m3/h）单节离心水泵取水，通过φ159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碎后，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100ZGB－Y280S－4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，由于采用水力机械出土，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，采用泥驳排泥方案。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根据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，所以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浆以外，在大堤内侧、中、外侧分别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。所以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，大堤的沉降控制是十分关键的。2.9.1.1沉降预测盾构在推进过大堤时，主要的地层损失估计如下：盾构工作面的土体损失，确保不冲网格外土体，不让盾构拼装管片时后退，保持气压平衡，控制适当的土压力，使正面土体损失达到最小。eq\o\ac(○,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估计为0.05m，所以盾尾空隙间距t=0.065+0.05=0.115m，该地层的损失值为ΔVd％=200t/R=200×0.115/2.465=9.3％，通过压浆措施，使之控制在3％以下。eq\o\ac(○,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，所以该地层损失值为ΔVd％=L×i/2/R=6.9/2/2.465×1.8％=2.52％，盾构掘进时尽量使盾构机沿轴线推进，使Δeq\o\ac(○,3)总沉降量与沉降槽宽度估算总的土层损失估计∑ΔVd％控制在4.5％以下，总地层损失则为V=4.5％×2.4652×π=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根据以上计算，为了保护大堤安全，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，对大堤双重保护，最大限度减少隧道施工对大堤的影响。2.9.1.2大堤加固措施本工程共有两根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影响，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，采用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基本无影响。影响大堤变形的主要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，而采用根据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控制。同时在掘进过程中若出现流砂征兆，应及时采用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盾构掘进2.10.1盾构推进和地层变形的控制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控制地面变形，隧道掘进采用网格式盾构掘进机，主要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。这里面包含着推力，推进速度和进土量三者相互关系，对地层变形量的控制有重要作用，因此在盾构掘进时，应根据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，控制掘进速度和进土量，进而达到对轴线和地层变形的控制。由于过大堤对江底面沉降无专门要求，主要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。网格式盾构机地面变形主要有以下几种措施：对盾构机切口前方地层变形，可采用调整盾构机开挖面土压力来控制，这主要通过控制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，达到有效控制地层变形的效果。在盾构掘进过程中进行同步注浆填充管片与土体间空隙，以控制盾构掘进后的地面变形。加强沉降监测，根据监测数据，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控制到最小限度，盾构同时还能稳定地掘进，并对地表的影响控制到最小。本工程采用网格式盾构掘进机，主要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控制土压力，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，此时可采用可采用设定压力舱内气压值来调节土压力大小。2.10.3掘进速度控制（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。根据盾构机的设计，盾构机最大推进速度为3.5cm/min，因此正常掘进条件下，根据水力机械出泥能力，掘进速度宜控制在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，以控制大堤的变形。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，拼装时注意环面平整度的检查，管片环与环之间、块与块之间的“踏步”应小于4mm，相邻管片肋面不平整度小于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，隧道贯通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1～5mm，管片安装后在千斤顶压缩下形成一平整的楔形环面，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隧道纠偏与轴线控制在盾构推进过程中，加强对轴线的控制，关键是确保对盾构头部的控制，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，根据推进长度计算隧道中某处的轴线三维位置，根据地下控制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允许范围内。1、采用调整盾构千斤顶的组合来实现纠偏盾构共有26个千斤顶，按上、下、左、右四个扇形分布，推进千斤顶的油泵为变量泵，当盾构需要调整方向时，可通过调整四个区域千斤顶调节泵的流量，来调节千斤顶的顶力。如盾构偏离设计轴线，而需纠偏时，可在偏离方向相反处，调低该区域千斤顶工作压力，造成两千斤顶的行程差，也可采用停开部分千斤顶方法，获得行程差。盾构纠偏时，要使千斤顶各区域压力分布呈线性状态，如盾构要向右纠，除左区要较右区有一个较大的压力差外，上、下区域的压力也要适当，一般可取左、右区域压力的平均值。同理，如需上、下纠偏时，可造成上、下区域千斤顶的压力差。2、采用微量楔形料进行隧道衬砌纠偏除采用楔形管片外，还可采用管片环面上粘贴楔形低压棉胶板的方法，使直线段管片成为微量楔形轴线和设计轴线拟合。石棉橡胶板的压缩率为12%，分段粘贴好的石棉橡胶板经推进过程中千斤顶压缩后，成一平整楔形环面。楔形垫最大压缩楔形量，可按下式计算：衬砌在制造中，会存在微小的误差（特别是环宽的误差）在衬砌在拼装过程中也会产生误差，这些误差的积累和发展，会导致盾构虽未偏离设计轴线，但盾尾的管片变得越来越难拼装，测量管片的偏差，会发现管片中心线已呈偏离设计轴线的趋势，采取以下预防措施：a、在每一环衬砌拼装时，测量上一环衬砌与盾构内壳上、下、左、右各点的间隙，若各点间隙均在1cm以上，可视作衬砌轴线与盾构轴线拟合。若测得某点间隙小于1cm，则可视作衬砌已开始偏离盾构轴线，此时可用微量石棉橡胶楔形料进行纠偏，将最大楔形量贴于间隙小处的衬面上。b、一次最大楔形量不宜大于5mm，若超过5mm，衬砌橡胶止水条的压缩量变小，会失去止水效果。所以在曲线段掘进时当安装楔形衬砌后仍需粘贴纠偏条时，应分数环粘贴，不应一环粘贴过厚。c、若最大楔形量为5mm（经压缩后为4.10mm）一次可纠偏斜率为：φ4800隧道：0.78‰。2.13同步注浆和二次注浆盾构推进中的同步注浆和衬砌壁后补压浆是充填土体与管片圆环间的建筑间隙和减少后期沉降的主要手段，也是盾构推进施工中的一道重要工序。特别是大堤内侧及大堤下的注浆，应选择具有和易性好，泌水性小，具有一定强度的浆液进行及时、均匀、充量压注，确保其建筑空隙得以及时和足量的充填，压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而定，对盾构过后局部沉降量较大的部位再进行衬砌壁后的补压浆，压浆量的控制根据沉降信息确定。压浆属一道重要工序，须指派专人负责，对压入位置、压入量、压力值均作详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，确保压浆工序的施工质量。另作双液浆准备，由地面拌制后，用容器运入压浆处，由混合压注器注入注浆孔。盾构出洞初期为保护大堤，推进时间同步注浆和衬砌后双液注浆双管齐下，以控制大堤的沉降量。在盾构掘进的过程中，为了减少地面的后期沉降，还要进行管片壁后二次注浆，注浆参数及注浆点的选择根据实际情况而定。盾构推进中的同步注浆和衬砌壁后补压浆须指派专人负责，对压入位置、压入量、压力值均作详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，确保压浆工序的施工质量。1、同步注浆盾构注浆紧邻盾尾第一环同步注浆。随着盾构推进，脱出盾尾的管片与土体间出现“建筑空隙”即用浆液通过设在第一环的压浆管予以充填。压入衬砌背面的浆液会发生收缩，为此实际注浆量要超过理论建筑空隙体积。但过量压注也会引起地表局部隆起和跑浆。因此除控制压浆数量外，还需控制注浆压力。压注要根据施工情况、地质情况对压浆数量和压浆压力二者兼顾。一般情况下，每环压入量控制在“建筑空隙”的130%~180%，压力约0.3Mpa。遇以下情况为例外：a、遇松散地层，注浆压力很小而注浆流量却很大时，应考虑增大注浆量，直到注浆压力超过控制压力下限。b、已经注过浆的管片上部土体发生较大沉降或管片间有较大渗漏时，需进行二次注浆，此时注浆量不受上述限制，只受注浆压力控制。c、盾构机出洞或进洞时，洞口部位有较大间隙，此时注浆量要根据实际需要量确定。同步注浆操作规程：（1）注浆作业人员须经专门培训，并熟悉有关操作注意事项；（2）注浆作业须与盾构推进同步进行，浆液注入量应同掘进速度相适应，每段隧道推进前应作出明确规定严格执行；（3）作业人员须随时观察注浆工况。控制好注浆压力和方量，并应与盾构操作者保持联系；（4）一旦发生故障，应立即通知当班班长，要求暂停盾构推进，故障排除后方可复工；（5）注浆量应根据盾壳间隙及地面情况而定，确保环保要求，严格控制地面沉降；（6）浆液压运过程中不应离析和沉淀，浆液凝结时间、结硬强度等均应符合特定工程中的技术要求；（7）首次注浆前，所有管道均须经润滑后方可压注；（8）每班工作结束后，压浆管道均须先用水循环泵洗、清空，再注润滑浆液充满压浆管道以便下次注浆；地面拌浆机、井下运浆车及高位槽贮浆筒等设备均须除浆洗刷、清空，防止堵塞、板结；（9）如实填写盾构施工过程质量控制压浆记录表，并做好每班落手清和交接工作。2、二次注浆如果地面沉降大时，须采取二次注浆。盾构施工在管片出盾尾5环后，采用单液水泥浆对管片的建筑空隙进行二次注浆，整个区间每隔5环注浆一次。要求浆液满足泵送要求，泌水率<3‰，浆液一天强度≥0.2Mpa，28天的强度≥3Mpa。2.14垂直吊运和隧道内的水平运输进水隧道衬砌的井上下运输由14m跨度32t航吊进行。衬砌在堆放场地检查并粘贴止水橡胶圈后，按所需隧道内的水平运输主要是运送管片、施工材料，货物装于平板车上，由14吨兰州电瓶车牵引，电瓶车、平板车的行车轨道选用24KG/M轻轨，单轨布置，轨道间距为810.35mm。轨道直接安装于隧道底部，不用轨枕，每隔2环安装一道[8槽钢限位，槽钢在与轻轨交叉处开口，将轻轨底部卡入开口内。轨道安装应达到固定牢靠，轨道顶面平直的要求。运行中对轨道维修、保养指派专人负责，确保运输畅通和安全。2.15隧道断面布置隧道左上方每隔10环节布置一个灯架，控制，照明，动力电缆和日光灯可固定在上面；左下方每环安装一个托架，上面铺设人行走道板，其下为排泥管道；右面每隔10环布置一个吊架，供通风管道固定之用；右下方每五环装一个托架，上面铺设排泥管道。2.16盾构机防止旋转等措施盾构施工过程中，盾构机可能会产生旋转现象。我们认为虽然盾构机产生旋转但由于管片纵向螺栓连接，管片与管片之间位置应该说是相对固定的，不会产生旋转。但由于纵向螺栓与螺孔之间的间隙以及管片加工、安装时产生的偏差会使盾构机产生一定的旋转积累。对于盾构机的旋转可以又以下几种方法控制：一是用单侧压重法，在盾构机操作舱向上旋转的一侧压重。此种方法简单，而且根据我公司在常熟隧道施工和顶管法施工的经验此种效果较好并且压重块的搬运、增加或撤除比较方便；二是用气压、出土控制、利用进泥舱闸门开启尺寸的变化来控制旋转，这种方法要靠实际操作时经验累积；三是在盾构机拼装操作时，管片均匀向两侧装配，防止单侧受力较多而引起盾构机的旋转。3隧道防水3.1管片自防水管片采用以耐久性好为特点的高性能自防水混凝土，通过外掺剂改性提高混凝土的抗渗性，管片混凝土等级为C50，防水等级为S8。同时，应检测管片混凝土的渗透系数或氯离子扩散系数。管片混凝土渗透系数K≤10-10.35m/s，氯离子扩散系数＜5×10-9cm2/s。管片质量检测：混凝土管片衬砌每环需取一块管片进行检漏试验，即在0.8Mpa水压维持3小时条件下，渗水进入管片外背高度≤5cm。3.2管片纵、环缝防水施工（1）衬砌环纵缝防水采用角部棱角分明的框形橡胶密封垫，密封垫由氯丁橡胶及遇水膨胀橡胶复合压制成。（2）为防止密封垫角部防水和防止角部受损，需在密封垫外角部覆贴自粘性橡胶薄板。（3）密封垫表层遇水膨胀橡胶遇水和潮气会膨胀，故逢阴雨天应及时覆盖塑料布，在密封垫表层涂刷缓膨胀剂三度。（4）盾构机底部容易积聚泥砂和水，如不及时清除，密封垫间会夹杂泥砂，影响密封效果，所以安装拱底块前应认真清除泥砂。（5）封顶块、邻接块纵缝弹性密封垫内设置尼龙绳或帆布衬里，以限制插入时橡胶条的延伸。（6）弹性密封垫与混凝土管片间用单组分氯丁-酚醛胶粘剂粘结。（7）封顶块两侧的弹性密封垫在拼装前涂表面润滑剂，以减少封顶块插入时弹性密封垫间的摩阻力。润滑剂采用水性涂抹剂，粘度300cps。3.3管片螺栓孔防水管片螺栓孔防水的目的是防止从管片螺栓孔的漏水，所以，在管片拼装螺栓穿入时，先要把螺栓、螺帽按规定的力矩拧紧，通过螺栓的拧紧力把垫圈压紧，这样可密封螺栓孔，达到防水效果。3.4隧道、抹孔施工盾构掘进结束后，需对管片预留的接缝、手孔等处进行嵌缝沟槽手孔封堵等防水处理。全部隧道管片作整环、纵缝嵌缝。1、嵌缝施工操作流程调整工字条中腻子宽度调整工字条中腻子宽度修补嵌缝槽清除泥灰工字条安设刮抹成形嵌填胶乳水泥涂刷界面剂于作业位置十字接头加强处理再整饰修补嵌缝槽清除泥灰除湿填衬隔离用聚乙烯泡沫条涂刷底油嵌注高模量聚氯脂密封胶再整饰普通环变形缝环嵌缝作业配胶乳水泥配界面剂检查检查参照调查表2、嵌缝防水处理及技术要求（1）清缝，刷去缝内泥沙杂物，用清水冲洗干净。（2）嵌入工字型水膨胀腻子条，工字条嵌好后，表面应平整，无歪斜和翘曲。（3）涂刷界面处理剂YJ-302（双组份）。（4）加封氯丁胶乳水泥保护层（氯丁胶乳∶水泥=0.4∶1）a.封填时间应在界面处理剂干燥前。b.用配好的氯丁胶乳水泥压密封堵（约1/2空隙），并继续用“Ω”型泥刀，在嵌缝槽面压制，形状为“Ω”型，宽50mm，高10mm的封口。c.底部86°范围内嵌缝，凡被在道床混凝土掩埋的嵌缝槽封口可不必突出（已渗水的接缝除外，它们应作突出加厚，加强防水处理），管片手孔中充填的细石混凝土可不要求表面平整光滑，以利于道床混凝土结合牢固。凡在道床作业范围外的，不仅应凸出，并应如（2）的要求严格操作。3、手孔施工流程图拱底块螺栓与部份锈蚀螺栓清洗表面清洗表面浮锈油污涂刷SR-2水性防锈涂料或846厚浆型环氧沥青漆两废清洗手孔手孔干燥后涂界面剂浇捣细石混凝土表面压实抹光收水表面宜凹凸不平手孔充填与螺栓防锈作业干后拌配细石混凝土，铁棍捣实（1）拼装螺丝外露部分的防腐蚀处理对一些已出现明显腐蚀的螺丝必须首先作防腐蚀处理。上部180°范围内的外露螺栓、螺帽、垫圈因已作过镀锌处理，除个别镀锌后受损（包括表面长白毛者）需涂防锈漆外，仅作一般密封防腐处理。其工艺及技术要求为：1）清除锈渣打及浮锈。2）涂刷水性防锈漆。3）用快凝水泥严密封头，并套上塑料保护罩。4）塑料保护罩上应适当钻孔，以利于水泥咬合，防止脱落。（2）手孔充填处理隧道下半断面的手孔，用掺有微膨胀剂的细石混凝土充填，一般要求表面平整光滑，但整体道床范围内的手孔可无此要求。拱底块上的螺丝外露部分全都要涂防腐涂料，其它若有锈蚀也需涂防腐涂料。充填细石混凝土前，必须用前述配比好的的界面处理剂YJ-302涂刷。充填细石混凝土前时可留少许高度不填平，以便用水泥浆抹平，使其平整美观。邻接块上凡隧道照用灯座支架的手孔也应用全部充填（整个工程结束前将拆除灯座，并割断支架，充填细石混凝土时应将支架歼余部分全部封闭）。本次施工应注重周围电路的绝缘，加强安全绝缘措施。浇筑钢管片内格腔混凝土，外露钢构件表面均需涂厚浆型环氧沥青漆二度。4、渗漏水及其他损害处理方案（1）渗漏水治理原则以堵为主，堵防结合，因地制宜，综合治理。（2）渗漏水调查要进行渗漏水治理，首先必要对隧道渗漏水作较彻底的调查，进行现场踏勘外，还需进行以下几项内容的调查。a、施工记录的调查（材料、配比、浇灌、养护、工程进度、试验数据、环境条件、其它特殊情况）。b、盾构推进记录影响使用的调查：漏泥、漏水、电析、钢筋锈蚀。变化发展情况的调查：（产生与发生时间，开展过程）裂缝与破碎调查：型式、宽度、长度是否贯通，干湿状况，污垢。渗漏与裂缝形式调查：孔眼、裂缝位置、部位、滴漏、线漏、面漏沉降变形调查：轨道、侧墙壁、金属件，变形与开裂。（3）渗漏水治理措施本区间盾构隧道渗漏水治理根据构造不同部位，结合渗漏水的不同形态进行渗漏水治理对策，下面是几种不同结构部位的具体处理措施：a、环纵缝（包括十字、T字接头）的接缝、滴漏、螺孔渗漏宜埋入注浆嘴，采用注浆堵水，其材料与工艺可采用聚氨酯浆材、丙烯酰胺（或丙烯酸盐）超细水泥浆材包括两者复合材、水泥水玻璃及其化学注浆材料，除埋管处用快凝水泥（硫铝酸盐超早强水泥）封缝外，其周围和外环缝应采用工字型水膨胀腻子条加封氯丁胶孔砂浆作整环嵌缝处理，凡封缝快凝水泥与砼管片封堵时，界面均应涂刷YJ-302砼界面处理，以保证砼接触面有良好的粘接。b、裂缝为0.15mm以下潮湿裂缝或微渗裂缝可采用无机水性高渗密封剂涂刷封闭处理。如AS砼墙面涂料、SWF水泥密封材料，XYPEX渗透型刚性防水材料利用砼本身的成份在砼内部发生反应，反应的产物为不溶性纤维的结晶生成物，遍布在砼的微孔和毛细管中，用生成的枝蔓状晶体充塞细小的渗水通道而达到防水效果。c、对0.15mm以上及集中渗漏区段，可通过利用回填注浆孔钻穿管片注入超细早强水泥和有溶性聚氨酯浆液，但必须注意管片打穿时，注浆孔的涌泥问题，要配以相应的橡塞等栓塞密封装置。d、二腰渗漏水可寻找渗漏点，通过钻孔（深度以满足埋管注浆要求为度）埋管注浆，而不宜在管片接缝处扩大成槽堵漏，可采用工字型水膨胀嵌条嵌缝，加封氯丁胶乳砂浆作整环嵌缝处理。e、区间砼管片存在的边、角缺损部位，可采用高强、快凝、粘性良好的修补材料，如NC聚合物快速修补剂。描述隧道嵌缝材料性能、嵌缝方法、手孔封堵材料和方法、技术要求、渗漏水处理及管片损坏的处理。4风险管理预案4.1盾构出洞1风险因素分析盾构出洞时，由于地下水的渗流作用，若出洞口密封处理不好，容易因地下水向井内渗流，造成洞外土体流失，既影响井内设备安全，影响工程进展，又造成工作井前方地面大幅变形，严重时还威胁到长江大堤的安全。2预防措施1．在盾构机进入穿墙洞前首先安装临时止水装置（帘布橡胶），盾构进入帘布橡胶后对临时止水装置进行整理，使帘布橡胶与盾构机密封牢靠，防止洞外水土进入井内。2．盾构进入帘布橡胶之后、钢板桩拔桩之前，通过预留孔洞向穿墙管内压注混合浆液填充穿墙管与盾构之间的空隙，防止钢板桩拔出时，洞外土体在水土压力作用下向穿墙洞内坍塌。3．钢板桩拔出时向穿墙管内同步注浆，填充钢板桩拔出的空隙。4．盾构机出洞前盾尾钢刷内应注满盾尾油脂。3出现险情时的处理措施1．若出现渗流少量清水的现象，无需任何处理。2．若出现漏砂、漏泥浆的情况，往穿墙管内压注双液浆，迅速封堵井外土层渗流通道。3．若出现即将大量涌砂、涌水征兆，预计无法封堵时，应首先切断施工电源，在事故形成前迅速撤离施工人员，并立即组织抢险队进行抢险4.2盾构机盾尾渗漏1风险因素分析盾构掘进时，由于盾尾油脂的损失，盾尾钢丝刷磨损，容易造成压注的泥浆通过盾尾向隧道内流失，并进而造成隧道外水土向隧道内涌入，造成洞外土体流失，既影响盾构施工安全，又造成地面大幅变形，严重时还威胁到长江大堤的安全。2预防措施1．盾构掘进时及时补充盾尾油脂。2．及时检查盾尾钢丝刷的状态，若发现损坏及时更换第三道钢丝刷。3出现险情时的处理措施1．经常检查盾尾渗漏情况，若发现泥浆向通过盾尾渗漏时，立即补充盾尾油脂，若渗漏量较大，在补充盾尾油脂的同时，在盾尾处加垫海绵片加强止水。2．若以上措施不能奏效时，马上在盾构机后部第一环同步注浆位置立即往隧道外进行双液注浆。3．若出现即将大量涌砂、涌水征兆，预计无法封堵时，应首先切断施工电源，在事故形成前迅速撤离施工人员，并立即组织抢险队进行抢险5隧道施工质量标准1、地面沉降量大堤段最大允许沉降量20mm2、管片拼装①管片无贯穿裂缝及混凝土剥落现象；②管片防水条齐全无缺损，防水垫圈无遗漏；③管片拼隧道装后即衬砌成环时的椭圆率绝对值小于0.4%D；④环、纵向螺栓穿进率100%；⑤螺栓必须多次重复拧紧。3、隧道衬砌防水要求隧道不允许渗漏水，衬砌表面偶见湿迹。实际渗漏量小于0.12L/24h.m2。第五章质量保证措施1工程质量目标确保工程达到国家质量验收标准的“优良”等级。杜绝质量事故，减少返工返修，提高一次成优率，按照相应的国家标准，完善质量体系，深化质量管理。质量工作做到“有章可循、有章必循、体系有效、责任落实”。2质量保证体系2.1质量保证体系运行严格按ISO9002质量体系的要求建立工地的质量体系，质量程序文件，组织协调各项工作，实行质量监控，进行信息化施工。质量检查的程序采用自检、互检和专检相结合的原则进行。自检即当一道工序结束后，班组质量员按质量标准对本班组的质量进行检查，填写工序自检单签证，若发现问题，整改后再进行验收。互检为下道工序对上道工序的质量情况进行检查，奖优罚劣，可起监督作用并帮助整改。专检是项目组专职质量员对各道工序按设计文件、施工规范、验收标准进行验收，同时给工序的质量予以评价。根据以上原则，针对工程中不同工序的性质，质量检查分为：（1）一般工序控制点对每环盾构推进、管片拼装的质量由班组进行自检、互检，班组质量员验收，书面记录，报项目组质量员即可。（2）重点工序控制点重点工序施工结束后，必须由项目组质量员验收、记录、评定后，再邀请业主代表见证，并提供各种书面资料。3质量保证措施3.1检验和试验计划3.1.1项目工程检验计划序号检验部位（Where）检验时间（when）检验人（Who）检验内容（What）达到标准（Why）采用手段、方法（how）复检人1隧道掘进每环夏耕荣轴线偏差±50mm经纬仪、水准仪测量沈秀良2隧道衬砌贯通后每环测夏耕荣轴线偏差±100mm经纬仪、水准仪测量沈秀良4隧道衬砌每5环测量夏耕荣相邻环折角<0.4%根据轴线偏差换算沈秀良5隧道衬砌每环夏耕荣椭圆度<20mm尺量检查沈秀良6隧道衬砌每环夏耕荣相邻管片高差<4mm尺量检查沈秀良7隧道衬砌每环夏耕荣环缝、纵缝张开值<2mm尺量检查沈秀良8隧道衬砌每环夏耕荣连接螺栓安装率、紧固度100%观察检查，复拧检查沈秀良9隧道衬砌每环夏耕荣管片外形尺寸规格、型号正确，无缺角、掉边、裂缝观察检查沈秀良10隧道防水每100环夏耕荣湿渍面积<6%观察检查、尺量检查沈秀良项目工程检验计划（续）序号检验部位（Where）检验时间（when）检验人（Who）检验内容（What）达到标准（Why）采用手段、方法（how）复检人11隧道防水每条隧道夏耕荣渗漏水量<01L/m2/24h筑坝储水测量沈秀良12隧道防水每环夏耕荣橡胶止水带外形尺寸符合要求试安装检查沈秀良13地表变形根据需要夏耕荣大堤变形±10mm水准仪测量沈秀良14洞圈施工每个3点夏耕荣外形尺寸偏差<10mm尺量检查沈秀良15垂直顶升每节测量夏耕荣轴线偏差<4mm垂球、尺量检查沈秀良3.1.2项目工程试验计划序号名称、部位（Where）试验时间（when）责任人（Who）试验内容（What）达到标准（Why）采用手段、方法（how）1橡胶止水带遇水膨胀橡胶每500环1次沈秀良硬度（弹性密封垫）（SH）硬度（螺孔密封圈）（SH）拉伸强度伸长率永久扯断变形静水膨胀率（弹性密封垫）静水膨胀率（螺孔密封圈）45°±7°42°±7°≥3..0MPa≥400%≤20%≥300%≥220%送检氯丁橡胶硬度（SH）硬度变化率拉伸强度拉伸强度变化率永久压缩变形（室温72h）扯断伸长率变化率伸长率伸长率变化率防霉等级50°±5°≤＋8>12MPa<10%≤22%<20%≥400%＜20一级送检项目工程试验计划（续）序号名称、部位（Where）试验时间（when）责任人（Who）试验内容（What）达到标准（Why）采用手段、方法（how）1连接螺栓每500环1次沈秀良物理力学性能、外观尺寸、镀层厚度机械性能等级：纵向4.8级，环向10.9级长度：纵向455mm，环向530mm直径：φ27.727丝扣：M30镀层厚度：6μm送检3橡胶止水带一条隧道一次沈秀良防霉一级送检4工字型塑料条一条隧道一次沈秀良密度抗伸屈服强度冲击强度抗弯曲强度≥0.94≥20≥55≥20送检5氯丁胶乳一条隧道一次沈秀良PH值比重含氯量含固量3~5>1.08535%>30%送检6水膨胀橡胶一条隧道一次沈秀良硬度拉伸强度扯断伸长率拉伸永久变形静水膨胀率45°±5°SH≥3.0MPa≥500%≤20%≥150%送检7水膨胀橡胶密封圈一条隧道一次沈秀良硬化前比重指指触干燥1.28±0.210hr以内送检硬化后硬度伸长率粘结强度体积膨胀率20（邵氏）>