电厂取水隧道盾构施工方案

电厂取水隧道盾构施工方案取水隧道盾构掘进施工工程施工方案福建四海建设上海分公司2020-06-30第一章人员及要紧机械设备打算1、人员打算1.1盾构治理人员配备表序号治理岗位〔职务〕人数1项目经理12副经理23项目技术负责人14施工员45质量员26安全员27资料员19设备材料3合计161.2盾构施工劳动力打算表序号工种名称人数1起重82电工43钳工64机工45冷作工、焊工106测量工107料工48吊车、行车司机69头部配合2410泥浆工及助手611电瓶车工及助手612普工3013机械配合修理人员614电气爱护调试人员2合计=SUM(ABOVE)1262、要紧机械设备打算序号设备名称规格单位数量备注1盾构机φ4930〔外径〕台23龙门吊〔轨距11.5m〕10t台24电瓶车14t台25电动空压机10m台26储气包6m台27高压增压泵〔进水〕1.8~2.5MPa台31台备用8渣浆泵〔排污接力〕22KW台29渣浆泵〔排泥〕4PH-60台2〔75KW〕10泥浆转驳车/台211全站仪KTS－442/索加台312水准仪DS3台313箱式变压器1000KVA台114箱式变压器500KVA台115水力机械卧式套216单梁电动葫芦5t行走套317发射架φ4200〔内径〕套218后座反力架φ4200〔内径〕套219轴流风机SDF/700套220泥浆搅拌机/台421管片车/台422卷扬机1t台623履带吊50t台124振动锤60KW台125生产用车辆326卷扬机3t台227潜水平底污水泵50〔扬程34m〕台628潜水平底污水泵50〔扬程15m台429农用泵2台530螺杆泵3″台631汽车吊500T台1租用第二章盾构施工方案1、施工部署1.1施工现场布置在盾构施工时，现场布置管片堆场、材料仓库、沉淀池、拌浆棚及拌浆材料堆场及10m3储水箱供拌制浆液用，沿沉井布置10t门吊2部作为井上、下及地面起重设备。拌浆棚1.2取水平台本工程盾构掘进均需大量用水。因此，这部分施工用水考虑采纳堤外长江水源，由于大堤外的滩地比较平缓，为保证施工时在低水位能取水，考虑搭设栈桥做为取水平台，取水平台从长江引水至堤塘内，通过3台农用泵流量250m3/h〔一台备用〕直截了当在塘内取水，由φ159法兰钢管送至大堤内现场临时水泵房内，接入临时水泵房内的高压水泵内作为施工用水。长江取水平台标高可保证在低水1.3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，临时水泵房平面尺寸为7m×15m，施工时依照需要可作调整，临时水泵房内安装3台多节离心水泵〔一台备用〕，用于盾构施工隧道内的水力机械供水。1.4排泥场地布置盾构掘进过程中需要排出大量土体，依照环境爱护要求，必须对泥浆进行沉淀处理，将符合要求的水循环利用，余外的水排入长江。拟在长江大堤外设泥浆沉淀池〔业主和谐安排〕，泥浆池上部采纳围堰而成。泥浆需通过三级沉淀，上层清水排出。1.5施工用电因为本工程工期紧张，两条盾构必须同时推进，为满足施工需求，现场布置800KVA的箱变两台，另考虑盾构时应急电源，现场还布置一台200KW柴油发电机作为隧道内应急照明通风电源备用。其中一条盾构要紧设备有：盾构机120KW，低压水泵22KW×1，高压泵180KW×1,空压机75KW×1、砂石泵75KW×1、管内通风44KW×1、充电机30KW×1、转驳泵15KW×1、行车20KW×1、管内接力泵22KW×1、管内照明30KW×1以上共计总容量约633KW，需用系数取0.8〕如两条盾构同时施工低压用电总功率为633KW×2×0.8=1013KW。现场其它设备：电焊机、小水泵、泥浆系统、照明等共计100KW。盾构时期低压总用电负荷1013KW＋100KW＋150＝1263KW〔现在办公生活区和土建施工用电约150KW〕。管内每隔200米设置100A动力配电箱一只，每10米安装40W防水日光灯一盏，并采纳二级漏电爱护供电。另外由于电信号操作和安全照明等需24V或36V低压电，在台车配电系统中配置低压供电系统。而隧道距离约为943米，考虑能够采纳高压供电，在洞内设高压配电柜。环环形道路台车2、盾构机选型2.1盾构机选型依照目前把握的地质资料，本工程隧道要紧在③2粉砂夹粉土穿越，④污泥质粉质粘土，⑤粉质粘土夹粉砂中掘进。土质较复杂，该土层在开挖过程中可能产生流砂、失稳现象，且将穿越长江大堤，该段对地面沉降要求较高。为确保工程的安全、可靠、顺利，依照本工程的特点及经济适用的原那么，结合以往类似的成功体会，我们决定本工程采纳2台改进型的网格复合平稳式盾构机，本工程采纳改进型网格复合平稳式盾构机进行施工。网格式盾构前端设置格栅，外径4930mm，采纳水力出土方式，水力出土方式掘进时开挖面土体通过格栅的挤压进入泥仓内，通过高压水流破裂后由水利机械经管道以泥水形式排出。开挖面的稳固由①气压平稳开挖面土水压力②通过操纵胸板对开挖面的压力以及依照土层情形调整进泥闸门大小从而形成格栅内不同的土塞压力，以保持盾构前端对开挖面的压力与土层水土压力的动态平稳。网格式盾构前端压力与土层的水土压力动态平稳是通过操纵盾构总推力、掘进速度、进泥量，气压量的动态平稳实现的。该盾构机较适宜在细砂性土中施工，有制造成本低、操作简便，容易修理等特点。2.2盾构要紧技术参数2.2.1盾构外形尺寸外径： Φ4930mm内径：Ф4200mm拼装间隙 25×2=50mm盾构长度 6800mm盾构机总重量：110T〔不包括台车设备〕灵敏度L/D 1.382.2.2推进系统长行程千斤顶 986.7KN×2150mm×7短行程千斤顶 986.7KN×1250mm×19总推力 25654.2KN单位面积推力 1335.6KN/m2最大推进速度4.2cm/min2.2.3拼装机提升能力 34.5KN提升行程 800mm平移行程 1050m钳口行程 100mm回转范畴 ±200°回转速度 1.5rpm扭矩71.95KN.M2.3盾构开挖及出泥方式盾构推进过程中，土从网格挤入隔舱内，由布置在密封隔舱上的12把铰接旋转水枪把从网格挤进来的泥土冲刷成泥水〔禁止水枪超挖冲刷开挖面〕，再由水利机械经渣浆泵接力把泥浆水送上地面，排至堤外，高压进水及泥水输送管道均为6″无缝钢管〔Φ159×4.5mm〕为应付硬土层特增加了长臂水枪，能360度旋转，前后伸缩至隔栅外档，提高冲泥成效。盾构胸板上共设置了8扇闸门，均可启闭，大大增大了胸板开口率的可调解范畴和水枪冲泥的范畴。通过盾构头部的气压表，便于监测隔栅外气压值变化，合理操纵平稳工作面的气压值。用加气压平稳工作面、改变顶进速度及改变网格胸板开口率来操纵地面和沉降正面阻力；为操纵推进过程中隧道轴线的上浮，在隔舱内下部增加二个可开闭的小闸门，用以开释盾构下部压力，更好地操纵隧道轴线。保证盾构穿过大堤时能有效地操纵地面沉降，爱护大堤，为防止泥浆水在盾构隔舱内产生沉淀，在隔舱底部配有搅拌装置以及旋流器，从而保证泥管的吸口通畅不堵塞。隔舱上部配一定数量的固定水枪以冲刷、稀释进土，为提高泥水系统的工作效率，排泥量与水流量比一样为1:6～1:8。由于本工程纵坡坡度达到3.15％，故管道中部考虑设置泥浆接力泵。2.4盾构要紧部件的结构2.4.1盾壳和横梁盾构壳体和横梁由大大小小的钢板焊接而成，钢板厚度有12mm、20mm、30mm、40mm等，除了外壳板40mm为Q235A外，其余钢板材料均为16Mn，因此，焊接要求专门高，要专门好操纵焊接变形，才能达到设计要求，也确实是盾尾部内径误差在+5～+15范畴2.4.2网格和胸板在盾壳的前端设有网格和胸板装置，网格大梁焊接在盾壳上，网格大梁最大开孔为300mm×400mm，在网格大梁背面，安装有可任意折装的大小胸板及活动闸门，以便2.4.3密封隔舱在网格胸板的后部，设有一道密封隔舱板，使盾构切口部形成一个泥水舱，在隔舱板上装有12把高压铰接旋转水枪，以及照明灯和观看窗，隔舱板具有气密性，可承担局部气压。2.4.4盾构千斤顶沿盾构圆周均布置了26台盾构千斤顶，工作压力为30Mpa，每台千斤顶推力为986.7kN，盾构总推力为25654.2kN，这是盾构往前推进的动力，为适应最后一块封顶块全纵向插入式管片的需要，千斤顶有两种行程，上部7台长行程千斤顶，其行程为2150mm，下部19台为短行程千斤顶，其行程为12502.4.5管片拼装机管片拼装机采纳周边支承式，是用来完成拼装管片的机具，具有回转、提升、平移、夹紧等动作。回转由2台带制动器的液压马达直截了当传动针轮、针销，驱动拼装机回转，回转范畴±200°。提升由2台行程为1050mm的千斤顶，最大提升能力为34.5kN平移由1台双节千斤顶完成，行程为1050mm。另外还有2台100mm2.4.6盾尾密封在盾尾部850mm范畴内，设有三道WB-2型钢丝刷密封装置，第三道钢丝刷能够更换，三道密封之间由盾尾油脂泵充填满盾尾油脂，以使达到堵泥浆的目的，在盾构推进过程中，盾尾油脂泵能够2.4.7液压系统液压系统由轴向柱塞泵供油，驱动26台盾构千斤顶、8台活动闸门千斤顶、5台拼装千斤顶、2台拼装机回转油马达、1台搅拌机油马达和盾尾油脂泵，动作操纵全部采纳电磁阀操纵，按钮集中安装在盾构操纵操纵台上，拼装机千斤顶和盾构千斤顶拼装模式采纳两地操纵，在盾构操纵台上可操纵外，在拼装机旁边也可操纵，以方便管片拼装机拼装管片。2.4.8泥水系统高压水由地面泵站通过Φ159×4.5mm高压水管进入盾构，然后经阀门操纵进入12把高压铰接式旋转水枪，为提高冲刷成效，在操作平台上可装增压泵。通过水枪把从网格中进入泥水舱的泥土冲刷成泥浆后，由安装在车架上的射流泵、渣浆泵通过Φ159×4.5mm排水管将泥浆排往地面，在射流泵前装有格栅过滤箱，以防较大石块等异物堵塞射流泵、渣浆泵；渣浆泵采纳电磁离合器调速，使泥水系统工作处在最正确2.4.9供电系统〔1〕依照施工需要，盾构供电采纳低压供电至盾构机头部和管内其他设备。〔2〕为保证井下盾构工作人员安全，电气设备有良好的绝缘、电器设备外壳进行安全接地、盾构内部配电柜、操纵箱的门采纳翻边结构，以防水进入柜、箱内，照明电源及操作电源采纳36伏安全用电，电磁阀操纵电源采纳24伏直流。2.5本盾构与以往盾构的几点改进本次盾构机设计中加以完善和改进，如在装行程检测仪，盾构姿势仪，可获得盾构推进速度、推进行程、盾构姿势；依照其他工程体会在盾构机下部开设放土阀，适时开释盾构下部土压力，可防止隧道轴线上浮，头部增加备用旋转水枪可在下面土压力太大时予以减阻等，使之达到或接近土压平稳盾构机成效，从而保证地面沉降操纵，大堤安全和推进轴线操纵；另外在格栅外设置注浆系统，为遇到硬土层时提高进土效率而增加，通过可伸缩的逆止阀和注浆孔进行注入水和泡沫剂添加材料等；泥仓两侧设置了纠偏系统，由可启闭的闸门和注浆系统组成。2.5.1电气操纵系统：盾构机采纳电气集中操纵系统，具有远程操作功能和拼装无线遥控功能，主操作台人机界面采纳触摸屏，能够操作操纵整个盾构系统的各种动作，也可监视整个系统的运行状况。同时还现场操纵台，即：推进操作盘及拼装操作盒，拼装操作盒通常是遥控器，另有一个有线操作盒备用。2.5.2推进系统可对系统的26个油缸有选择的执行伸缩功能，26个油缸分为6组，每组油缸推进时有2钟推进压力可供选择，既高压和低压。适当选择每组油缸的推进压力可更加灵活地操控盾构机2.5.3液压系统以往的网格式盾构俗称土盾构，操纵盾构液压系统大差不多上手动阀，本次设计液压系统采纳土压平稳盾构的液压系统，全部采纳电液操纵，操纵按钮集中于盾构操纵台上，推进压力也通过油压传感器进接反映在盾构操纵台上，在26台盾构千斤顶上装有2台行程仪，使盾构操作人员在操纵台上能直截了当了解盾构的推进压力，顶进行程，以及顶进速度。2.6盾构设备保养制度和修理制度2.6.1盾构设备保养制度〔1〕所有操作人员必须持证上岗。〔2〕所有操作人员必须严格按各岗位的操作规程正确操作。〔3〕设备保养人员每天按〝修理保养操作日点检卡〞中的内容对设备进行保养，并填写〝修理保养操作日点检卡〞。〔4〕设备保养人员在完成第3条的前提下，于每周二按〝修理保养操作周点检卡〞中的内容对设备进行全面保养，并填写〝修理保养操作周点检卡〞。〔5〕设备保养人员在完成第4条的前提下，于每月的第一个周二按〝修理保养操作月点检卡〞中的内容对设备进行修理保养，并填写〝修理保养操作月点检卡〞。〔6〕设备保养人员还须对点检卡中未列出的机、电设备进行定期保养。〔7〕点检卡的各项数据必须如实写，按期交给项目组。所有设备保养及施工人员都有责任做好盾构设备的保洁工作。2.6.2盾构设备修理制度〔1〕设备修理人员必须持有培训合格证。〔2〕施工人员在施工过程中假设发觉设备运转情形专门或设备故障，应及时通知修理人员尽快修理，并填写〝设备故障报修单〞，不得使设备带伤运行。〔3〕设备修理人员接报后应尽快对设备进行修理。更新或购买零部件，须经项目部认可。〔4〕在盾构机上装配修复的零部件，须经项目部认可并出示修复件的测试合格证。〔5〕设备修理人员在修复工作完成后应及时填写〝盾构机械故障情形记录表〞。3、盾构隧道掘进施工3.1盾构隧道施工工艺流程〔附图：盾构施工预备工作流程图、盾构施工工艺流程图〕盾构施盾构施工准备工作流程图沉井底板浇筑完毕达到一定强度发射架就位盾构机就位盾构机验收、移交临时管片安装后座安装轨道铺设钢支撑安装行车轨道安装行车调试行车调试行车验收临时水泵房安装调试盾构机操纵台安装充电平台安装临时送浆系统安装接管道接轨道管片背后注浆螺栓二次复拧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终止推进至135m？拆除钢支撑拆除临时管片拆除后座反力架推进至35m？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、排泥管道阻碍施工？轨道阻碍施工？预备工作终止盾构施工工艺流程图3.2盾构施工预备工作3.2.1地面施工设施预备盾构在推进施工前进行施工用电、用水、通风、排水、排泥等设备的安装工作。循泵房进水间安装2部10t行车供井上下运输。施工必要材料、设备、机具备齐以满足需要，管片、连接件、密封材料等预备有足够的余量，并对正常掘进用材料提出打算，保持后续供应，井上、井下测量操纵网建立，并经复核认可，同时对沉降观测点进行布置，部分沉井观测点在前期布置终止。3.2.2穿墙洞挡土密封装置安装及洞口加固盾构出洞口用钢制穿墙管预埋在井墙中，洞口采纳作25a#槽钢双拼为挡土钢封门，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固性，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25#槽钢之间进行止水处理，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。并在钢板桩之间涂泡沫堵漏剂幸免漏水。沉井下沉至设计标高后，可对钢封门外土体进行加固处理或深井降水措施，确保土体在盾构出洞施工时可不能显现坍方现象。洞口土体加固还能够防止盾构机出洞口后突然〝磕头〞造成盾构初始姿势改变，引起隧道掘进困难。参考〔盾构出洞口地基加固示意图、盾构出洞口钢封门详图〕3.2.3发射架加工、安装、就位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。3.2.4洞门临时密封止水装置安装盾构在出洞过程中，由于工作井穿墙洞与盾构外沿之间存在较大间隙，为防止盾构出洞时地下水、土体、浆液大量从洞口别处通过此建筑间隙大量涌入井内，阻碍开挖面土体的稳固及盾构内的施工，给环境造成破坏且引起施工安全问题，因此必须设置安全、可靠、性能良好的密封止水装置，确保盾构切口初始泥水平稳的正确建立和施工安全。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。参考〔穿墙洞口临时止水压圈、翻板加工图；止水帘布装置示意图〕3.2.5盾构机吊装就位、调试验收盾构机在制造厂制造、安装、调试完成后运至施工现场，利用500t力勃海尔起重机起吊后吊入工作井内，搁置于发射架上。盾构吊入井下后，在盾构基座上正确就位，由专业技术人员调试验收。SHAPE盾构与车架采取二次就位方案，即车架先布置地面上或进水间后隔仓内，盾构机与车架之间的液压管路、动力、照明、操纵电缆先采纳可伸缩柔性连接的方案，当盾构推进足够距离隧道对后井壁轴向力排除后，拆除后盾支撑系统放下车架与盾构进行联接，进入正常掘进。初始推进距离可在反力支撑上装应力传感器或用其它方法来决定。3.2.6盾构后座系统安装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。由于后座系统制约着盾构机出洞姿势，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。引水隧道工作井空间10m，临时管片拼装9环，其中封闭环4环，上部开口环5环，临时管片与后墙之间为钢管反力架，开口环上部端部与反力架之间空缺处用φ609钢管支撑传递。盾构推进35m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。引水隧道盾构初期后座布置图〔台车转换前〕引水隧道盾构初期后座布置图〔台车转换后〕3.3盾构出洞盾构出洞是盾构利用在端头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时期。当盾构机进入洞圈后赶忙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。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60KW～90KW振动锤进行，25cm钢板与钢板桩焊接牢固，拔桩时采纳定型夹距将钢板夹住，夹具上端连接振动锤，用50t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，将钢板桩慢慢拔出。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。盾构机推至钢封门100mm处停止推进，在盾构机外及帘布橡胶圈状态。拔除钢封门时，边拔除边填充浆液，补充拔桩后形成的间隙，浆体的凝固强度略大于土体强度，便于盾构推进，洞口上部预备回填土，钢板桩拔除后赶忙回填并及时注浆加固。如此，直至全部拔除钢封门推进盾构机使之嵌入土体并预备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，假设洞口漏水现象严峻那么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。盾构在加固区推进，要保持盾构姿势，防止盾构姿势急骤改变，以平均、慢速推进为主，防止压应力过大。3.4盾构初期掘进盾构出洞口至大堤坡脚约100m为盾构初期掘进时期。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把握施工区域的地质条件对掘进参数的阻碍，并把握盾构施工的各种参数，用以指导盾构掘进的施工。3.4.1掘进参数把握盾构初期掘进时，为了更好地把握盾构的各类参数，此段施工时应注意对推进参数的把握，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，争取在较短时刻内把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畴。现在期施工重点要求做好以下的几项工作：〔1〕掘进前：在隧道轴线上设置观测点，专门在出洞30m范畴内加密沉降观看点，每1m设一观看点，每10m设一观看断面，断面宽度为15m直至大堤，在大堤上也设置观测点。把握〔2〕掘进中：在掘进中对盾构机进土量、前方土压力、推进速度、液压泵泵力、盾构姿势等有关数据进行观看、收集并对观测点进行同步观测、指导掘进施工、及时调整数据，保证地面沉降量操纵在承诺范畴内。掘进中还必须同步注浆、操纵沉降量。并备凝固速度快，堵漏迅速的双液浆以备紧急堵漏之用。〔3〕掘进后：对盾构机掘进后的管片依照沉降量须进行二次补浆〔局部如隆起那么须放浆使之回复〕。在试掘进中，把握掘进速度、土压力、出泥量、盾构姿势等有关数据，在进入大堤段前放慢速度，保持吸泥舱水气平稳并重新观测试验段沉降情形、衬砌变形、渗漏情形，在定量及定性指导下进一步施工。上述时期，专门注意信息化施工，尽量多的搜集数据，以地面沉降量、进土量、正面土压力等数据来决定掘进速度，并将收集参数进行讨论分析，重新调整，为进入大堤段掘进作好技术预备。3.4.2台车转换盾构掘进至35m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连续掘进。3.4.3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35m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。3.4.4后座系统拆除盾构掘进至135m长度时〔已穿过大堤〕，隧道外摩阻力已可保证盾构正常掘进所需顶力要求，现在暂停掘进，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→复原掘进。隧道工作井及隧道内平面布置图3.5盾构穿越大堤段掘进施工隧道将在新老长江大堤下方穿越，隧道施工可能对大堤产生不利的阻碍。穿堤段施工应在大堤上和隧道内布置沉降观测点。采取〝信息化〞施工，随时把握隧道和大堤的沉降情形，建立沉降报警体系。3.5.1大堤沉降操纵盾构施工的难点是掘进施工需穿越长江大堤，如施工期间堤身损害，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，堤身的沉降操纵是十分关键的。盾构推进过大堤时，确保不冲网格外土体，不让盾构拼装管片时后退，保持气压平稳，操纵适当的土压力，使正面土体缺失达到最小量。3.5.2大堤监测和加固措施为了爱护大堤安全，除了盾构掘进时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隧道周边对土体进行加强外，在施工前我们拟在地面上，对大堤内外侧采取加固补强措施，最大限度减少隧道施工对大堤的阻碍。具体监测和加固措施详见第六章«大堤施工监测与爱护»。3.5.3盾构掘进施工措施依照目前把握的地质资料，隧道差不多处于细砂和粉细砂层。因此，我们在隧道施工期间采取以下措施来操纵大堤的沉降。1、减少隧道施工对大堤的阻碍最经济有效的手段在于精心组织、科学施工。依照试验段把握有关掘进数据来指导大堤段掘进，盾构推进通过大堤底部区域时应严格操纵各项施工参数，幸免欠挖和超挖，减少盾构推进对地层的扰动。2、盾构推进过程中，通过同步注浆和二次注浆，将盾构通过后盾尾间隙的土体缺失减少至最少。盾构过大堤时，地表变形量严格操纵在要求范畴以内。3、隧道将从大堤下穿过，隧道可能对大堤产生不利的阻碍。因此，除了与出洞段一样同步压浆和二次压浆以外，在大堤段掘进时由隧道向外压注配比强度较高的浆液，形成加强箍，该加强箍有三重作用：一是对由于盾构穿越造成土体扰动的部分大堤进行加固；二是填充隧道外以及隧道周围土体的间隙；三是形成止水圈，防止江水的渗透。为了保证隧道轴线掘进后的相对稳固，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过土体扰动的土体得以充分加固，所形成的间隙得以充填饱满，改善隧道下卧层软土的压缩性，直截了当减少下卧层软土的压缩量。4、采取〝信息化〞施工。在大堤上设置沉降观测点和沉降观测断面，采纳周密水准仪和数据采集仪进行监控大堤的沉降，估算大堤的残余沉降，评估大堤残余沉降对隧道的阻碍。沿轴线方向每5m布监测断面，每个监测断面设一组7点观测点。增加每天监测次数，依照需要可进行与施工同步的跟踪监测。经运算5、加强隧道自身的沉降观测，随时把握隧道的沉降情形，建立沉降报警体系。3.6盾构正常推进3.6.1盾构推进和地层变形的操纵由于本工程隧道推进在100m长度左右开始穿越大堤，因此在隧道掘进前140m范畴内，地面变形操纵十分重要，隧道掘进采纳泥水切削气压平稳式盾构掘进机，要紧利用出泥舱前端格栅上安装的活动胸门的启闭来调剂进泥量，进而调剂盾构机正面土体受挤压程度，从而调剂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。由于过大堤后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，并保持轴线的稳固。网格式盾构机地面变形要紧有以下几种措施：〔1〕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。〔2〕假设遇到流砂、坍方、涌水等现象，可在进泥舱内施加局部气压，用来稳固盾构机开挖面，从而防止开挖面坍方，达到有效操纵地层变形的成效。〔3〕在盾构掘进过程中进行同步注浆填充管片与土体间间隙，以操纵盾构掘进后的地面变形。〔4〕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。3.6.2土压力调整盾构施工要使掘进中的开挖面稳固，对周边天然土层的干扰操纵到最小限度，盾构同时还能稳固地掘进，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剂进泥量，调剂盾构机正面土体受挤压程度，从而调剂正面土压力值的大小。假设在推进过程中遇到流砂或土体坍方现象，为保证开挖面的稳固，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稳正面土体的压力，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剂土压力大小。盾构施工供气系统布置图3.6.3掘进速度操纵〔1〕盾构启动时，盾构操作机工必需检查千斤顶是否靠足，开始推进和终止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，以保证切口水压稳固和送、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，应保持开挖面稳固。〔5〕每环掘进的距离为1m左右，以便于安装管片为宜。依照盾构机的设计，盾构机最大推进速度为4.2cm/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3.6.4出土量操纵φ4200盾构每环理论出土量=π/4×d2×L=π/4×4.932×0.9=17.18m3盾构出土量操纵在95%左右，保证盾构切口上方土体能微量隆起，减少土体后期沉降量。3.6.5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。1、进水与排泥系统安装堤外取水平台上安装3台22KW、流量250m3/h单级离心水泵〔其中一台备用〕取水，通过φ159法兰钢管送至大堤内现场临时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。由于本工程隧道在细砂层中掘进，该层可压缩性专门差，在顶进过程中，正面土体通过挤压后，成为密实体，顶进时会产生较大顶力。因此盾构隧道施工采纳水力机械出泥结合局部气压的网格式盾构机，正面开口设可调剂液压门，开口率可调剂。当遇到顶力过大时，增大开口率，加大出泥量，从而减小正面阻力。由于引水隧道坡度达到3.15%属坡度隧道，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，因此引水隧道掘进施工时，在隧道出泥管距洞口350m处安装一台渣浆泵增压以保证排泥的出口压力和流量。引水隧道盾构掘进在工作井内安装一只10m3泥浆箱和一台75KW渣浆泵，排泥管道进入工作井内后直截了当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，在长江大堤外选择原鱼塘场地修建沉淀池，盾构掘进产生的泥浆直截了当通过出泥管道排入沉淀池。泥浆通过沉淀处理后，符合要求的水循环利用，余外的水排入厂外河道。3.7衬砌拼装3.7.1衬砌拼装形式隧道衬砌标准段由六块预制钢筋混凝土管片拼装而成，垂直顶升段由复合钢管片拼装而成，成环形式为封顶块纵向全插入。衬砌采纳通缝拼装。3.7.2衬砌连接螺栓衬砌管片纵向、横向均采纳强度较高的螺栓连接。标准段管片环向螺栓M33〔12只/环〕，机械性能等级6.8级；纵向螺栓M30〔15只/环〕，机械性能等级4.8级。3.7.3衬砌拼装施工〔1〕拼装前应清理盾尾底部，并检查举重设备运转是否正常。〔2〕衬砌拼装前严格检查，检查管片的型号、外观及密封材料的粘贴情形，如有损坏，必须修复才可拼装。〔3〕管片大缺角用SC-1混凝土黏结剂修补，密封垫两侧及平面转角处不得有剥落和缺损，密封垫沟槽两侧及底面的大麻点用107胶粘剂加水泥腻子填平，检查合格后方可使用。〔4〕拼装每一环中第一块时，应准确定位，拼装次序自下而上，左右交叉对称安装，最后封顶成环。〔5〕拼装时，要逐块初拧环向和纵向螺栓，成环后环面平坦时，复拧环向螺栓，连续推进时复拧纵向螺栓。〔6〕拼装成环后进行质量检测，并记录填写报表。〔7〕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。3.7.4拼装过程中的操纵要求〔1〕环面平坦度：必须自负环做起，且逐环检查，相邻检查，相邻的踏步应小于3mm〔2〕环面超前操纵：每掘进五环检查一次超前量，当其值过大时，应用软性楔子给予纠正，从而保证管片环面与隧道轴线的垂直度。〔3〕相邻环高差操纵：环高差量的大小直截了当阻碍到建成隧道轴线的质量，因此必须严格操纵环高差。〔4〕螺栓连接及密封：成环管片和隧道均有纵、环向螺栓连接，其连接的紧密度将直截了当阻碍到隧道的整体性能和质量。因此每环拼装终止后应及时拧紧纵、环向螺栓，在推进一环时，应在千斤顶顶力的作用下，复紧纵向螺栓。当成环管片推出车架后，必须再次复紧纵、环向螺栓。〔5〕管片密封橡胶条。遇水膨胀橡胶条软木条等其它密封件按图纸要求粘贴密贴平坦，粘贴前清除管片楔口槽中垃圾杂物、积浆不漏贴、不短损。3.8盾构同步注浆盾构推进中的同步注浆和衬砌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要紧手段，也是盾构推进施工中的一道重要工序。专门是大堤下及取水头段的注浆，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、平均、充量压注，确保其建筑间隙得以及时和足量的充填。压浆量和压浆点视当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二次压浆，压浆量的操纵依照沉降信息确定。压浆时需对压入位置、压入量、压力值作详细记录，并依照地层变形监测信息及时调整。3.8.1注浆材料的制备盾构出洞段和盾构穿越大堤段采纳双液固结浆，正常掘进时采纳惰性浆。⑴双液固结浆，由A、B液组成。A液由水泥、优质膨润土和其他外加剂加水搅拌而成，B液为水玻璃。浆液初凝时刻10秒，硬化后的强度不低于原土体的抗压强度，1小时抗压强度大于0.05Mpa，1天抗压强度大于0.7Mpa。⑵单液惰性浆，由粗粉煤灰、磨细粉煤灰、膨润土、黑砂土和水搅拌而成。单液浆配合比拟采纳膨润土：磨细粉煤灰：黑砂土=1：3.5：7，含水量40％左右的浆液〔实际使用时，依照现场的情形予以及时调整〕。投料时要严格计量，每拌浆液要测定稠度。⑶注浆材料的制备注浆材料由地面搅拌系统成浆后，经管道溜入井内注浆车内，注浆车由电瓶车牵引至盾构头部，配合掘进进行同步注浆。3.8.2施工注浆〔1〕盾构施工注浆注浆时浆液由压浆泵从注浆车送出，从管片注浆孔向外压出〔双液浆需经混合器混合后压出〕。注浆时刻：本工程盾构施工采纳同步压力注浆，即在盾构掘进的同时进行注浆，掘进停止后，注浆也相应停止〔注浆量或注浆压力达不到要求可连续注浆〕。注浆位置：当开始掘进当前环〔第n环〕时，第n－3环已从盾构机尾刷中脱出，一样即选用该环作为注入环。每环管片有6个注浆孔，有附加注浆孔的管片为16个。为使浆液能充填间隙的各个部分，宜首选左右部的注浆孔。临近洞门邻近的假设干管片可采取每个孔都注的专门方法。假如地面沉降大时，须采取二次注浆。盾构施工在管片出盾尾5环后，采纳单液水泥浆对管片的建筑间隙进行二次注浆。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。另外在出洞和穿越大堤段每环需补充压注配比强度较高的浆液进行劈裂注浆。3.9端头止退装置1、当最后一环管安装完成后，将四扇进土门全部开启，以减少正面土压力，并再顶进80cm2、尽量在最短的时刻内安装好临时支撑，保证临时支撑平均受力。3、安装止退支撑时，弧板必须与管片端面紧贴，保证临时支撑割除后仍能平均受力。4、最后在盾构机内壁及管片外壁进行压密注浆后，再拆除盾构机内的设备。3.10隧道内布置〔1〕运输钢轨布置钢轨规格为24kg/m，轨道间距为762mm。轨道直截了当安装于隧道底部，不用轨枕，每隔1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。运行中对轨道修理、保养指派专人负责，确保运输畅通和安全。〔2〕隧道照明隧道左上方每隔10环节布置一个灯架，操纵，照明，动力电缆和日光灯可固定在上面。照明灯具采纳40W防潮型萤光灯，每10环布置一只。每120环设一只100A专用分段开关箱。〔3〕人行走道隧道左下方每环安装一个托架，上面铺设人行走道板。走道板采纳木脚手板，宽度60cm，用铁件固定。〔4〕排泥、进泥管道分别铺于左右下方，每5环设置一个托架。〔5〕隧道通风由于隧道长度较长，隧道采纳压入式通风和轴流风机相结合的通风措施，用轴流风机将盾构头部炎热空气抽排至地面，压缩空气经空气滤清器将空气引送至盾构头部，盾构头部局部区域采纳热交换措施〔如空调、轴流风扇等〕，进一步改善工作面的施工环境。隧道右面每隔10环布置一个吊架，供通风管道固定之用。同时考虑到引水隧道施工距离较长，因此轴流风机采取接力形式。〔6〕隧道内水平运输：引水隧道内各配一台牵引力为14t电瓶车和相配套的管片车，电瓶车平均时速为18m3/h，而盾构掘进推进一环约为45分钟，能够满足管片运输要求。考虑到排水隧道坡度较大，为保证电瓶车不显现打滑现象，需配置牵引力为20t电瓶车和相配套的管片车。〔见附图隧道内布置断面图3.11隧道、抹孔施工盾构掘进终止后，需时管片预留的接缝、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环、纵缝嵌缝。采纳快硬水泥嵌缝、抹孔。1、嵌缝施工〔1〕清缝，刷去缝内泥沙杂物，用清水冲洗洁净。〔2〕涂刷界面处理剂YJ-302〔双组份〕。〔3〕用配好的氯丁胶乳水泥压密封堵〔约1/2间隙〕，并用〝Ω〞型泥刀，在嵌缝槽面压制，形状为〝Ω〞型，宽50mm，高10mm的封口。2、手孔充填处理〔抹孔施工〕〔1〕抹孔施工前，螺丝外露部分全都要涂防腐涂料，其它假设有锈蚀也需涂防腐涂料。〔2〕充填细石混凝土前，必须用配比好的的界面处理剂涂刷。〔3〕隧道手孔用掺有微膨胀剂的细石混凝土充填，一样要求表面平坦光滑。〔4〕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。3、渗漏水及其他损害处理方案〔1〕渗漏水治理原那么以堵为主，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，第一必要对隧道渗漏水作较完全的调查，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、其它专门情形〕。b、盾构推进记录阻碍使用的调查：漏泥、漏水、电析、钢筋锈蚀。变化进展情形的调查：〔产生与发生时刻，开展过程〕裂缝与破裂调查：型式、宽度、长度是否贯穿，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依照构造不同部位，结合渗漏水的不同形状进行渗漏水治理计策，下面是几种不同结构部位的具体处理措施：a、环纵缝的接缝、滴漏、螺孔渗漏宜埋入注浆嘴，采纳注浆堵水，其材料与工艺可采纳聚氨酯浆材、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纳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纳无机水性高渗密封剂涂刷封闭处理。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、砼管片存在的边、角缺损部位，可采纳高强、快凝、粘性良好的修补材料。3.12盾构隧道施工测量1地面测量①依照业主提供的建筑方格网和高程操纵网，建立高精度隧道导线操纵网，采取强制归心，将点位建立在隧道邻近较稳固的建筑物上。高程操纵点为Ⅱ等水准网，远离施工区。②通过操纵网，用方向线法或投点法，将地面坐标向井下传递，并在井内组成小操纵网向隧道内传递。2联系测量盾构法隧道操纵测量起始点，是通过竖井将方位、座标、高程从地面上的操纵点传递到地下导线点和地下水准点而组成。定向测量宜采纳几何定向法。每次定向测量应观测2~4组独立成果并结合实际情形综合分析与处理。每条隧道的贯穿，应在盾构出洞前、推进50～100m中途及依照曲线段通视距离进行定向测量，假设隧道的平移量、沉降量较大，应适当增加定向测量次数。高程传递采纳悬垂线法测量深度，将地面水准点的高程传递到井下水准点上。每条隧道的施工应在盾构下井前、隧道掘进约一半距离及贯穿前的复侧时期均应传递一次高程。3地下操纵测量地下平面操纵网应采纳支导线形式，地下支导线应采纳多线独立观测作为校核手段。地下导线点可采纳吊篮方式或在隧道底部布置，当采纳吊篮方式布置时，仪器对中采纳强制归心方式。地下高程操纵应采纳几何水准测量方法，宜沿隧道一侧布设支水准路线。4盾构推进施工测量盾构姿势测量应符合以下规定：1〕盾构姿势测量应包括纵向坡度、平面转角、平面偏离值、高程偏离值、切口里程、盾构自转角度等；每推进一环均需测量该数项数据，及时上报项目技术部门和盾构司机及要紧施工人员。2〕各项测量误差为：纵向坡度不大于±1º‰、横向旋转角不大于±3〞，平面、高程偏离值不大于±5mm、切口里程不大于±10mm；3〕当盾构配备自动姿势测量仪器提供姿势测量数据时，应保留专门的技术手段对电子测量成果的正确性进行不定期复核。5管片成环现状测量应符合以下规定：1〕管片成环现状测量的要紧内容包括：管片拼装的水平和竖直直径、运算椭圆度、环片中心的平面和高程偏离值和环片前沿里程等；2〕每环管片拼装完毕，应赶忙进行观测，并用报表形式及时提供测量成果。6贯穿测量隧道贯穿前应有选择地对关键性测量环节进行复测。隧道贯穿测量包括地面操纵测量、定向测量、地下导线测量、终点中心测定等。贯穿后的测量工作。隧道贯穿后应及时测定实际的横向、纵向和竖向贯穿误差。贯穿后的竣工测量应包括隧道横向偏离值、高程偏离值、水平直径、竖直直径、椭圆度以及纵横断面数据内容，其规模和测点数量依照隧道使用要求确定。第三章大堤施工监测与爱护1施工监测1.1监测目的1、了解在盾构推进过程中轴线上覆土体地表的沉降及位移情形。2、了解在盾构推进过程中大堤的沉降、位移情形。3、及时提供监测数据，以确定下一步的施工工艺和施工参数，真正做到信息化施工。当监测数据达到或超过报警值时，采取相对应的应急预案。施工监测是整个工程的重要组成部分，应本着准确、及时、有效的原那么，针对重点对象，进行重点监测，在整个施工过程中应依照施工不同时期对周围环境的阻碍程度加以区别对待。在关键时期加密频率，在整个监测过程中对敏锐的监测项目设置报警值，及时监测、分析其变化进展趋势。监测点的埋设应突出有效性，能敏锐地反映周围环境的变化。在准确性方面从埋设的规范化和监测仪器的先进性入手，配备具有丰富体会的监测工程师进行规范操作，从严把关、准确、及时、有效地完成整个工程的监测任务。1.2监测依据和标准1、监测依据本次监测依据：设计、规范要求及环境勘察情形。2、监测标准本次监测工作标准：工程测量按中华人民共和国«工程测量规范»GB50026-93；电测部分参照有关产品出厂的技术指标、要求，将沉降、位移监测数据反馈指导沉井、盾构施工。1.3监测内容、方法1、监测内容大堤和盾构掘进轴线的沉降监测盾构穿越大堤过程中的位移监测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形。位移监测：采纳视准线法测量，共布置三条基准线，每一条线上至少布置三个基准点，以便校核。测试精度，要求按中华人民共和国«工程测量规范»〔GB50026-93〕执行。1.4监测实施施工监测是整个工程的重要组成部分，应本着准确、及时、有效的原那么，针对重点对象，进行重点监测，在整个施工过程中应依照施工不同时期对周围环境的阻碍程度加以区别对待，在关键时期加密监测频率，在整个监测过程中对敏锐的监测项目设置报警值，及时监测、分析其变化进展趋势。监测点的埋设应突出有效性，能敏锐地反应周围环境的变化。在准确性方面从埋设的规范化和监测仪器的先进性入手，配备具有丰富体会的监测工程师进行规范操作、从严把关，准确、及时、有效地完成整个工程的监测任务。采取〝信息化〞施工。在大堤上设置沉降观测点和沉降观测断面，采纳水准仪和数据采集仪进行监控大堤的沉降，估算大堤的残余沉降，评估大堤残余沉降对隧道的阻碍。沿轴线方向每1m布监测点，每5m布监测点断面，每个监测断面设一组3点观测点。增加每天监测次数，依照需要可进行与施工同步的跟踪监测。经加强隧道自身的沉降观测，随时把握隧道的沉降情形，建立沉降报警体系。我们将邀请有关主管单位进行监督，紧密注意大堤安全。在工程施工期间，对要紧观测对象进行跟踪观测、及时提供观测成果、指导工程正常施工。1.5测点布置、埋设方法1、盾构过大堤测点布置：①.盾构掘进轴线及大堤沉降监测6个断面②.大堤位移监测3个断面埋设方法：地面上的沉降、位移观测点，在大堤上以油漆做标志为主，可用钢筋头的地点配以钢筋头埋设。1.6测量频率、操纵标准盾构施工200米期间，监测频率为盾构施工前200米和盾构穿过大堤后的10天内大堤监控每天测量二次。盾构施工200米后，每天测一次直至工程终止。在整个监测过程中，还将依照监测数据分析沉降变化情形，发觉专门情形赶忙采取应急措施。盾构施工地面建筑物沉降按+10mm~-20mm操纵。在整个监测过程中，还将依照监测数据分析沉降变化情形，及时调整测量频率，以达到监测、施工指导施工要求。1.7测量成果上报周期和内容1.成果上报周期⑴.一样情形下监测成果当天整理完毕，次日上午及时提供给业主、监理。⑵.在监测过程中，如发觉有突变情形时，及时向业主、监理汇报。⑶.在监测过程中，对监测资料进行分析，并提出意见及防范措施。⑷.在监测过程中，如发觉所测数据达到或超过报警值时，及时报警。2.成果上报内容日报表和总报告的要紧内容除文字对资料的分析外，还将提供沉降随时刻的变化曲线。2加固措施为了爱护大堤安全，除了盾构掘进时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，我公司依照类似工程体会拟在地面上大堤内侧采取加固补强措施，对大堤双重爱护，最大限度减少隧道施工对大堤的阻碍。具体大堤段加固措施依照设计施工图纸要求进行。大堤外侧：盾构机穿越大堤后，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。同时在掘进过程中假设显现涌土征兆，应及时采纳局部气压掘进的方式稳固开挖面，防止开挖面坍方，从而防止地层显现大的变形在隧道施工期间采取以下措施来操纵大堤的沉降。1、减少隧道施工对大堤的阻碍最经济有效的手段在于精心组织、科学施工。依照试验段把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，如泥水压力、沉降量要求。因此要对掘进数据进行适当调整。盾构推进通过大堤底部区域时应严格操纵各项施工参数，幸免欠挖和超挖，减少盾构推进对地层的扰动。2、盾构推进过程中，通过同步注浆〔采纳双液浆〕和二次注浆，将盾构通过后盾尾间隙的土体缺失减少至最少。盾构过大堤时，地表变形量严格操纵在要求范畴以内。3、隧道将从大堤下穿过，隧道与大堤相互之间会有不利的阻碍。因此，该段除了同步压浆、二次补浆以外，依照设计要求在大堤段掘进终止后一段时刻内由隧道向外劈裂注浆，压注配比强度较高的浆液，形成加强箍，该加强箍有三重作用：一是对由于盾构穿越造成土体扰动的部分大堤进行加固；二是填充隧道外以及隧道周围土体的间隙；三是形成止水圈，防止江水的渗透。为了保证隧道轴线掘进后的相对稳固，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过土体扰动的土体得以充分加固，所形成的间隙得以充填饱满，改善隧道下卧层软土的压缩性，直截了当减少下卧层软土的压缩量。在隧道施工期后采取措施来爱护大堤：依照设计要求对盾构穿越大堤段进行高压防渗板墙施工，形成一道800厚的垂直封闭阻水墙。防渗墙要求渗透系数小于10-7cm/s,高压旋喷板墙抗压强度大于1MPa。高喷板墙顶部至大堤顶的施工钻孔应在施工后用水泥砂浆封孔堵死。实际施工时，应依照具体情形，按照水利部门和设计等要求对大堤进行加固施工。第四章质量及安全保证措施1、质量保证措施1.1盾构出洞质量保证措施工程施工区域地质条件较差，盾构出洞时，洞口暴露的土体自立性较差，专门容易造成洞口部分土体失稳，发生水土流失，引起地面沉降，危及大堤及盾构本身的安全。因此，除作好洞口土体加固措施外，还应认真作好地质调查，周围环境的调查，在盾构出洞时采取相应措施，防止因盾构出洞发生周围环境破坏。加强盾构出洞时期大堤坡脚向工作井方向100米范畴内的地面沉降监测。盾构出洞及初期掘进时期，采取与掘进同步的跟踪测量。盾构出洞时，先将盾构机推入洞圈，拔除钢板桩，并进行预注浆处理。盾构出洞时期，地面实行与掘进同步的沉降跟踪测量，依照沉降测量及时调整盾构土压力和同步注浆量，使盾构头部前方土体沉降量操纵在0~+5毫米内，管片脱出盾尾时的沉降量操纵在0~-10毫米内。盾构出洞会不同程度地造成地面土体的沉降，在盾构出洞后的掘进时期，利用洞口处管片内壁予留的注浆孔，进行二次注浆。浆液采纳水泥浆，但注浆处必须和盾尾保持8~10米距离，以防浆液侵入盾尾钢刷。盾构出洞时，操纵好千斤顶的总推力〔操纵油缸压力〕，以保证后盾反力架的承担能力，假设后盾反力架变形过大，必须进行调整和加固，否那么会造成初期掘进时管片偏离设计轴线。1.2初期掘进质量保证措施盾构初期掘进时，为了更好地把握盾构的各类参数，施工时应注意对推进参数的分析，把握地面沉降与施工参数之间的关系，并对推进时各项技术数据进行采集、统计、分析，争取在较短时刻内把握盾构机械设备的操作性能明确顶盾构推进的施工参数设定范畴。现在期施工重点要求作好以下几项工作：在盾构初期掘进时期，由于后座会发生程度的变形，会阻碍隧道成环质量，因此当管片环缝发生错缝时，要及时用石棉橡胶契形料纠正，以提高成环质量。加强盾构出洞时期大堤坡脚向工作井方向50米范畴内的地面沉降监测。盾构出洞及初期掘进时期，采取与掘进同步的跟踪测量，以把握盾构掘进参数与地表变形的对应关系。盾构出洞开始掘进时，盾构正面中心土压力操纵要合理，推进速度小于3.0cm/min。依照地面跟踪测量数据及时调整设定压力。随时作好二次补浆的预备，初期地面沉降量〔指管片脱出盾尾时〕操纵在+5mm~-10mm范畴内。为保证盾构开挖面的土体稳固，冲泥时只承诺冲刷进入出泥舱内的土体，严禁冲刷格栅外土体。1.3测量操纵方法及措施隧道施工的测量工作由三部分组成：一是地面测量操纵网的设置。二是井上、井下测量操纵点的传递。三是盾构推进中的测量操纵。1、地面测量操纵网的设置依照要求，隧道贯穿测量横向中误差为±50mm。竖向贯穿中误差也为±50mm。本区间隧道平面操纵采纳四等空中导线网，高程操纵网按二等水准要求测设。2、井上、井下测量操纵点的传递平面操纵点的传递以临近井口的二个空导点为起始方向，一次性引测至井口的观测墩上，然后通过该观测墩将座标引测到井下隧道门洞对面井壁上设置的操纵点，作为盾构推进时，施测隧道座标点的第一站。随着盾构不断推进，隧道内的支导线点亦随之向前推进布设，导线点分布设采纳在管片底部部设置操纵点，操纵点的个数依照隧道内通视情形，曲线半径大小和隧道的坡度而定，为提高进洞精度，操纵点个数以少为佳。高程操纵点的传递井上建立局部高程操纵网，按Ⅱ等水准路线进行联测。井口旁设置一固定高程点，通过竖井传递高程。地面高程的传递，井口旁和井壁底墙壁上寻一固定高程点，立殷钢水准尺，从井口一定高度悬吊一根经鉴定后的钢尺，用两台DS3水准仪井上井下同时对固定高程点和钢尺进行读数，读取钢尺长度。记录井口和井下温度去平均数；运算出钢尺改正后的长度求得井底固定点的高程，反复进行三次，每次运算的误差不得超过2mm。隧道内高程传递，高程点一样100米以内布设一点。在管片底板处，敷设水泥插入钢筋即可，待水泥凝固就可进行水准测量，按三等精度要求测量。3、盾构推进中的测量操纵隧道操纵测量是隧道贯穿的基础。操纵点的精度直截了当阻碍贯穿的精度，但假如对盾构推进过程中测量操纵不力，会使隧道轴线高程和平面偏差不能满足设计与验收的要求。因此盾构在推进过程中，测量人员要牢牢把握盾构推进内方向，让盾构沿着设计中心轴线推进。盾构每向前行进的距离全靠千斤顶伸出的行程量，关于直线段和曲线段路径要导出其公式，从而使盾构切口中心与盾尾中心始终行走于理论轨迹上。盾构推进测量操纵要紧通过陀螺仪进行，同时三尺一锤配合测量，具体操作如下：在盾构顶部中心轴线上，布置前后两把水平尺，以操纵盾构横向偏差，在两水平尺的左边60cm处为红色，右边60cm处标为黑色，并规定红色读数为〝+〞，黑色为〝-〞。在水平尺的中心，固定一根水准尺，尺底指向盾构中心处，以引测盾构中心高程。管片拼装后在管片前端架立长度与隧道内径相同的标尺，标尺使用水平尺架平后观测隧道前端轴线水平与竖直方向偏差。通过安装于盾构机内的垂球式坡度仪，直截了当读出盾构机坡度，以动态把握盾构机姿势。每掘完一环，管片安装前，通过观测数据便可运算该环切口，尾部的水平和高程偏差，并通过报表由当班掘进操作者进行分析，加以纠偏。1.4地面沉降操纵质量保证措施盾构开挖引起地表沉降，与土层条件有专门大关系。盾构软土地基粉细砂里掘进，要完全幸免地表沉降是专门困难的。而盾构掘进时期，由于盾构穿越厂内大堤，对地面沉降的指标要求专门严，因此必须采取措施操纵地层变形。盾构施工引起的地表下沉的要紧缘故有：盾构推进中，盾构正面工作面和盾尾因开挖和推进产生盾构周围土体应力变化，由于应力再分配结果，产生土层弹性及弹塑性变形，从而引起地表沉降。盾构推进时，由于偏离轴线而调整，或曲线推进而引起超挖，会使土层放松范畴扩大，助长地表下沉。盾构向前推进后，在注浆不密实的条件下，原被盾构壳体支撑的土体产生变形，是地表下沉的一个要紧缘故。回填注浆成效不行与注浆材料质量〔材料的收缩、离析、分离、脱水〕、注浆数量、注浆压力等有直截了当关系。作用在管片上土压，水压和周边压力不平均使管片产生变形，在管片自重及上部土压作用下管片发生沉降等也是地表下沉的缘故之一。为尽可能地减少盾构正常推进中的地表沉降。本区间隧道采纳以下技术措施来操纵地表沉降量，操纵隧道施工对周围环境的阻碍。〔1〕优化盾构掘进参数盾构掘进要紧由十二个参数操纵：开挖面压力，排土量与推进速度，千斤顶总顶力，注浆压力、时刻、注浆量，浆液性能，盾构坡度，盾构姿势，管片拼装偏差。其中对操纵地表沉降起较大作用的是排土量操纵和压浆量操纵。土压值大小，需在盾构初期掘进50m~100m中取得适当参数，随着盾构穿越地层的埋深和土质变化不断加以修正。〔2〕注浆材料优化和注浆量的操纵在盾构掘进中，及时在脱出盾尾的管片背面的环形建筑间隙中填充适当数量和合理配比的压浆材料是提高工程施工质量和防止地表沉降的极重要的技术措施。〔3〕二次注浆二次注浆视地面沉降监测情形而定，假如地面沉降趋势增大，二次注浆是必要的二次注浆不仅有效地减少地表的沉降量和隧道的渗漏水，也有利操纵隧道本身的沉降量。〔4〕切实做好环境爱护〔地下管线，建构筑物〕工作。正常推进速度宜操纵在3.5cm/min左右，过大堤时推进速度宜操纵在1.5～2cm/min左右。1.5盾构掘进轴线操纵质量保证措施隧道设计轴线不仅有平直线，还有R〔半径〕不等的平曲线和竖曲线。盾构掘进中，由下述方法保证盾构推进轨迹和隧道设计中心线的偏差在设计承诺范畴内。〔1〕采纳调整盾构千斤顶的组合来实现纠偏盾构共有26个千斤顶，按圆周分为六个扇形分布，推进千斤顶的油泵为变量泵，当盾构需要调整方向时，可通过调整六个区域千斤顶调剂泵的流量，来调剂千斤顶的顶力。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，也可采纳停开部分千斤顶方法，获得行程差。但如此易造成衬砌部分区域受力不匀，使管片损坏，采纳错缝管片来调整。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，一样可取左、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〕采纳微量楔形料进行隧道管片纠偏隧道可采纳管片环面上粘贴楔形低压棉胶板的方法进行纠偏，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，成一平坦楔形环面。管片在制造中，会存在微小的误差〔专门是环宽的误差〕在管片在拼装过程中也会产生误差，这些误差的积存和进展，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，会发觉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、在每一环管片拼装时，测量上一环管片与盾构内壳上、下、左、右各点的间隙，假设各点间隙均在1cm以上，可视作管片轴线与盾构轴线拟合。假设测得某点间隙小于1cm，那么可视作管片已开始偏离盾构轴线，现在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，假设超过5mm，管片橡胶止水条的压缩量变小，会失去止水成效。因此在曲线段掘进时当安装楔形管片后仍需粘贴纠偏条时，应分数环粘贴，不应一环粘贴过厚。c、假设最大楔形量为5mm〔经压缩后为4.10mm〕一次可纠偏斜率为千分之零点六六。如测得管片与盾构的偏差斜率，即可算得纠偏的环数。1.6衬砌拼装质量保证措施隧道衬砌不仅要能够承担周围土全压力，水压等荷载，还必须确保隧道的设计净空尺寸，具有和通水隧道使用目的相适应的机能和安全且牢固的地下结构。本工程进水隧道均采纳一次衬砌，故对衬砌拼装精度和防渗漏水要求都专门高。衬砌拼装质量保证措施要紧如下：1、保证衬砌的真圆度。保证衬砌的真圆度对确保隧道断面尺寸，提高施工速度，防水成效，减少地面沉降等都甚为重要。当成环衬砌脱出盾构之后，在土压力及注浆压力作用下，易变形。本工程投入的盾构机由于没有整圆装置，故要专门重视衬砌在盾尾内部拼装时的精度。要保证衬砌在盾尾内拼装业度专门重要一点，必须使衬砌在盾尾拼装时，衬砌外弧和盾壳间有适当的间隙，需保持在1cm以上，其二、要用规定的力紧固衬砌的连接螺栓，但不准损坏组装好的管片。由于盾构推进时的推力要传递到相当远的距离，故要在此推力消逝后，对衬砌连接螺栓进行复紧。采取一次紧固，三次复紧的工艺。即衬砌在盾尾内拼装时须将所有纵、环向螺栓上紧。衬砌出盾尾后，进行第一次复紧，待衬砌出台车位置前，进行第二次复紧。在隧道贯穿后进行第三次复紧。2、注意后盾临时衬砌的拼装质量。盾构出洞初掘时期，衬砌拼装困难，螺栓难以到位，衬砌渗漏水严峻。要紧缘故是对作为后盾临时衬砌的拼装质量忽视了。每环后盾衬砌拼装必须象主体结构衬砌一样要求。只要如此，通过9～10环管片的拼装，到达洞口环衬砌的拼装质量亦能达到要求了。1.7提高隧道管片防水能力的措施因隧道只采纳一次衬砌，没有内衬，故对防水的要求提高了，隧道发生渗漏水要紧的缘故要紧有以下几点：〔1〕隧道管片本身防水质量不行，抗渗强度未达到设计要求，或制作过程中因疏忽产生裂缝。〔2〕管片在运输、施工过程中，环面上止水槽碰伤，形成渗漏水通道。〔3〕管片在安装过程中因操作不当造成破旧，阻碍了其抗渗能力。〔4〕止水橡胶条粘贴质量不行，在管片运输或施工过程中脱落。〔5〕粘贴的纠偏楔形料过厚，导致止水橡胶条压缩量不够，阻碍止水成效。〔6〕止水橡胶条质量不佳，未达到设计要求。〔7〕弹性密封垫因未涂刷缓膨胀剂，导致潮湿环境或遇水先期膨胀，阻碍最终防水能力。〔8〕管片安装时未将端面止水条表面杂物清理洁净，造成止水条间夹杂杂物，产生渗漏通路。该现象在隧道拱底处专门常见。〔9〕封顶块安装时空间不够，造成封顶块插入时封顶块和邻接块的止水条互相拉扯而断裂。〔10〕手孔中的密封圈未安装到位，产生渗漏通路。〔11〕进出洞处管片环缝因卸力而张开，阻碍止水条防渗能力。只要对上述产生渗漏水缘故，分别采取针对性措施，渗漏水情形是完全能够操纵的。〔1〕管片制作时从砼拌和、砼浇注、养护、拆模到运输堆放等缓解完全按照操作规程进行，保证管片自身抗渗能力。〔2〕砼制品厂运抵工地的管片，除需提供出厂合格证外，工地质检员还需按规范要求逐块进行验收。不符合验收标准的管片，坚决不用于隧道内。〔3〕管片拼装前，盾构底部拼装部位不能残留泥浆和砼碎块。止水条表面清理洁净。〔4〕要对管片外观型号，止水条、传力衬垫、纠偏楔形料的粘贴情形进行检查，不符合要求不得投入使用。〔5〕管片在拼装过程中要幸免猛烈碰撞，发觉管片砼缺损应进行修补处理，达到强度并经质检员认可后方可投入使用。〔6〕管片拼装时要严格防止止水橡胶带脱位；封顶块在插入时要保证开口尺寸，不得强行插入，幸免止水带和管片砼损害；〔7〕管片在顶进过程中发生碎裂要及时修补，假设发觉管片漏水，要及时做好封堵工作。〔8〕阴雨天粘贴弹性密封垫覆盖塑料布，且在密封垫表层涂刷缓膨胀剂三度。〔9〕手孔中密封圈正确安装，如手孔中发觉渗漏应重新安装密封圈。〔10〕隧道渗漏处应调查清除渗漏产生的缘故，依照不同形状进行管片外壁二次注入双液水泥浆或聚胺脂材料。〔11〕加强嵌缝抹孔的施工质量治理，作好最后一道止水防线。2安全技术保证措施本公司在隧道井下施工及水上施工有着一套系统的治理标准，并在以往的地铁、合流污水、取排水隧道工程中取得了一定的成效。为达到进一步操纵施工现场安全生产的目的，在以下的各项目中进行针对性的重点操纵和规范化的落实各项安全打算。2.1施工用电安全电气安全技术措施的要求：〔1〕认真做到〝预防为主、安全第一〞的方针，认真贯彻«施工现场临时用电安全技术规范»，并作为日常施工用电检查的标准。〔2〕为确保沉井和盾构区间施工对供电可靠性、安全性的要求，必须建立和执行一整套严格的高压停电送电和设备爱护保养的操作制度；操作人员必须持有高压执照，一人操作，一人监护；必须做好高压开关室及低压配电室的日常清扫工作；安全用具和消防器材〔电气专用〕应完整，做好变电所的五防工作。〔3〕现场电气工作人员必须做到〝装得正确、拆得完全、修得及时、用得安全〞；每周一次对漏电开关作漏电动作试验，动作失灵的要及时更换；工地现场各配电箱要编号。按规定检查电箱的电气元件和箱体的完好程度，检查电气设备是否接地良好，不符合要求的要及时整改，检查和巡视施工现场的线路有无乱拖拉现象，违章现象要及时整改。〔4〕不得指派无电工执照人员进行电气设备的安装、修理工作；非专业电气工作人员，严禁乱动电动设备；专业电工人员必须认真执行各有关规程和规定，坚持按电工执照中批准的工作范畴工作，自觉抵制任何方面的违章专业命令，必要时向安全部门报告。〔5〕对施工用电进行周密打算、合理安排、严格治理，切实做到打算用电、节约用电。〔6〕施工场地必须加强电气防火工作，采取必要的电气防火措施，配备电气专用灭火剂，如1211等。1〕一样规定：★现场施工采纳三相五线制。★配电箱设置总开关，同时做到一机一闸一漏爱护器。★照明与动力用分开，插座上标明设备使用名称。★电缆线及支线架空或埋地，架空敷设采纳绝缘子，不直截了当绑扎在金属架上，严禁用金属裸绑扎。★盾构管内照明采纳36V低压电源。★移动电箱内动力与照明分箱设置。★施工现场的电器设备设施有有效的安