盾构施工方案工程重难点及应对措施

广东水电二局股份有限公司

南昌轨道交通1号线一期工程土建九标项目经理部盾构施工方案、工程重难点及应对措施目录1、工程概况

2、盾构机描述

3、工程重难点及应对措施

4、盾构掘进施工

5、测量、监测

6、质量控制及措施

7、应急预案工程概况南昌市轨道交通1号线工程示意图九标段南昌市轨道交通1号线一期工程土建九标段含3站3区间，包括太子殿站、天祥大道站、奥体中心站及艾溪湖东站~太子殿站区间、太子殿站~天祥大道站区间、天祥大道站~奥体中心站区间。【艾溪湖东站～太子殿站】本区间位于紫阳大道，创新一路与创新二路之间。隧道沿线基本无地下工程和地下构筑物，区间长度,1334.6m,采用单圆盾构隧道，盾构覆土深度9.5m～21m。【太子殿站～天祥大道站】本区间位于紫阳大道，西起尤氨公路，东至天祥大道之间。隧道沿线基本无地下工程和地下构筑物，区间长度,1155m,采用单圆盾构隧道，盾构覆土深度9.6m～16.2m。【天祥大道站～奥体中心站】本区间位于紫阳大道南内，天祥大道至瑶湖之间。隧道沿线基本无地下工程和地下构筑物，区间长度1026.9m,采用单圆盾构隧道，盾构覆土深度9.2m～15.2m。本工程地质水文情况根据初勘地质钻孔资料，至上而下依次划分为①2素填土，③1粉质粘土,③2细沙，③3中砂，③粗砂，③5砾砂，③6圆砾，⑤3粉砂质泥岩。区间隧道范围内主要地质为：③2细沙，③3中砂，③粗砂，③5砾砂，③6圆砾局部含有③1粉质粘土。拟建场地地下水类型可分为上层滞水，松散岩类孔隙水。本工程隧道结构大部分位于富水地段，无水地层约520m（位于太子殿东西端头及艾溪湖东站盾构接收段）。粉质粘土：成份以粉粘粒为主，中等韧性，中等强度；细砂：稍湿，稍密-中密，成分以石英、长石为主，上部夹有少量粘粒；中砂：稍湿，中密，成分以石英、长石为主，上部夹有砾石；粗砂：湿-饱和，中密，成分以石英、长石为主，局部夹有少量的砾石及卵石；砾砂：湿-饱和，中密，砾石含量约30%左右，一般粒径为2-20mm，局部夹有卵石，最大粒径25mm；圆砾：饱和，中密，砾石含量约占50-65%，一般粒径为2-15mm，最大粒径为40mm。本区间采用2台盾构机，先后由太子殿站盾构始发井出发，沿紫阳大道前进，在艾溪湖东站盾构接收井内进行接收，转场至太子殿站东端进行太子殿站～天祥大道站区间掘进，并在天祥大道站进行站内转场至天祥大道站东端进行天祥大道站～奥体中心站掘进，实现南昌市轨道交通1号线一期工程九标区间工程左右线全线贯通。类别采用尺寸设计标准断面及普通衬砌环构造错缝拼接方式建筑限界5200mm施工误差±100mm隧道内径5400mm隧道外径6000mm衬砌环宽度1200mm管片厚度300mm管片组合6块(3+2+1)盾构机描述系统设计参数作用及效果刀盘装置挖掘装置

刀盘由主辐条4根，4块面板构成，上面配置有8把中心羊角刀，27把正面羊角刀，48把刮刀，8把周边羊角刀，1把超挖刀。刀盘开口率35%。按照区间工程条件进行设计。超挖装置1台仿形刀装备。最大超挖可达到从外壳外径起处。还可进行左右旋转挖掘。驱动装置挖掘的最大扭矩为5349kN·m，刀盘驱动是液压驱动，通过在闭式回路的功率控制变量液压泵，可实现双向无极调速。满足曲线施工。推进装置推进千斤顶20根主推进油缸，最大推进力（主推进油缸）为42575KN，最大工作压力为350bar。最大掘进速度80mm/min。铰接千斤顶12台铰接千斤顶，最大行程差（垂直、水平）为150mm，最大转角为1.4度。满足曲线施工。泡沫、膨润土注入系统刀盘、密封隔板及螺旋输送机均设有泡沫、膨润土注入管路。改变开挖土体的流塑性。工程重难点及应对措施重难点1重难点2重难点3沿线穿越现况主干道路（紫阳大道）重难点4重难点5受隧道地下水条件影响，推进过程的扰动作用下，易造成地层中的水分流失，地层损失，易发生涌水、涌砂、管片上浮现象；盾构通过粉质粘土时易结泥饼

盾构始发、到达施工地表沉降控制在砂层总刀盘刀具、螺旋机的磨损控制1、加固体检查评价：在人工凿除洞门之前，采用垂直取芯和打设水平观察孔的手段对加固体的效果进行认真分析和评价，确保加固体质量满足质量标准要求。

2、采用合理的洞门凿除顺序和凿除时间安排，减少掌子面的暴露时间，并严密跟踪监测洞门的变形情况。

3、盾构始发时，应快速组织，使盾构及时推进到掌子面。

4、将盾构始发姿态抬高20mm，且始发托架与加固体之间设置导轨，防止盾构机“磕头”。

5、加强负环拼装质量控制，以保证盾构姿态良好。

6、采用低推力、低转速、低速度推进。

盾构在富水砂层地质掘进经常会遇到“喷涌”问题，造成出土量无法控制出土量超过理论计算量，出土超量造成地面坍塌事故的发生，所以需采取措施预防掘进过程中“喷涌”问题的发生。采取措施主要有：

1、选择合适配比的渣土改良添加剂，将传统的泡沫改良改注入高分子材料进行改良，减小泡沫改良由于气压存在“假土压”效应；

2、通过双液注浆方式填充密实管片与围岩之间的空隙，堵住盾尾来水预防“喷涌”；

3、通过注入管路转换，在螺旋机前端增加一条注入管路，注入高分子材料，高分子材料大量吸收渣土中水分后由液状渣土转变为塑性渣土，形成土塞效应，预防“喷涌”问题的发生。达到加快掘进速度快速通过不良地层的目的。

1、采取土压平衡模式掘进。

2、严格进行土仓压力、出土量管理。在添加高分子材料后，控制土仓压力及出土量是达到有效控制地面沉降的最关键的因素。

3、保证同步注浆质量，根据地表监测点实时反馈地表沉降数据，调整施工参数。

4、本工程同步注浆采用双液注浆，凝固时间控制在12S内。

为了避免注浆时，浆液往盾体方向窜流，本工程采用特殊加强型盾尾刷。

止浆板本区间隧道通过的地层局部有粉质粘土，粘性大；在进行盾构施工时，极易在刀盘开口处和土仓内聚积泥饼，其预防和处理措施如下：

1、保证每一路泡沫管的通畅；

2、掘进时注入泡沫剂，改善土体的和易性，预防粘土结块；

3、一旦泥饼形成，则在土仓内加入水、泡沫，空转刀盘，使泥饼在离心力作用下脱落；

4、在掘进过程中，随时观察出土情况，保持渣土在流塑状态，减少结泥饼的几率；

发泡剂高分石子聚润合物1、对倾刀盘顷进行棋优化驱：在刀盘咸周边敷钻焊由专妈业厂家筝生产的词耐磨条谋；刀盘此上安装剃专业厂失家生产险的带有咬耐磨合蓄金材料沟的边刮阅刀、加件强型羊胃角刀及班齿刀优信化刀具芹，最大睁限度、未最有效底的防止愚刀具磨迁损，刀枝具厂家鲁承诺保亡证2公里掘天进长度择。并且华在类似绳地层施锣工中采悦用此类亡刀具，虚均可满启足2公里以次上的掘次进距离站。2、螺旋岂机叶片渣周边敷阁焊钨合涝金耐磨种层，将望大大减多轻螺旋肌机叶片任的磨损宋。3、提者高渣详土改烛良效慢果，挨降低影渣土修对刀辆盘、闻螺旋溪机的另摩擦杠力。盾构掘进施工始发端头地层加固托架反力架定位及轨道铺设地面配套设施安装调试盾构组装调试盾构始发洞门破除环板安装车站主体复测

本标段盾构始发采用常规手段进行始发，即在托架、反力架、盾构机就位以及洞门破除后整体始发隧道迈始发县、接匙收洞卷门均东采用φ6牌00认@4胖50双重拣旋喷辨桩。将艾溪抽湖东喜站东慨端加奴固体白为长×宽×高=9组m×究12夹m×专12收m；太子办殿站东币西端加蒜固体均大为长×宽×高=8m往×12巾m×1五2m；天祥期大道站然西端加窃固体为备长×宽×高=9趣m×才12拿m×烦12覆m；天死祥大判道站之东端野加固想体为计长×宽×高=8m巡寿×12丙m×1晓2m；奥柴体中缩慧心站炒西端浙加固校体为状长×宽×高=1参3m礼×1剩2m仗×1超2m。加倘固后佩的土避体具成有良师好的磨均匀星性、岩自立王性、魔密封参性、夫无侧单限抗研压强眉度为1.铲0M偷Pa，渗透淡系数达咬到10-6cm/在sec量级考虑到烈盾构在湖始发掘缘瑞进过程古中，由凉于盾构椒机自身杯的重心热靠前，呀始发掘给进时容社易产生甩向下的趣“磕头”现象参，故黑盾构下轴线色需比杂设计核轴线饥适当列抬高20m孔m。每台盾灯构组装卧调试完盾成后，凳须形成丑书面验绝收记录电瓶堵车轨俊道（900壮mm）和台怎车轨道孙（218茫0mm）采迹用43方Kg宋/m轨道在负逐环拆自除后眯需重昨新布遗置井羡口处唐轨道混，并统铺设纷岔道主要包会括起吊春装运输苦系统、煎搅拌站强系统、船充电系恼统、通影风系统针、通信要系统等安装仗时保师证反煤力架浇基准耽环平朴面与燃盾构求机的忍推进翠轴线短垂直半，反躲力架逃的横锹向和扬竖向甲位置桂保证外负环慢管片逼传递渗的盾继构机惊推力令作用寒在反伤力架烧上紧。洞门惹破除凳：绝洞口盐围护臂结构着的型四式为资灌注减桩。氧凿除卡前需痒进行绳端头俭加固疗洞门熊水平带钻孔民探测检。凿祸除洞角口采柏用人假工风敢镐的剧方法灰凿除造。在要凿除杏过程赏中应相分层蓬渐进乖，凿步除过胀程中葡注意纷以下甜几点沿：1、由上枝往下分机层凿除炎，首先债将开挖获面钢筋漠凿出裸拿露并用份气焊切扇割掉，是然后继朵续凿至附迎土面遥钢筋外筛露为止挽。2、当搜盾构高机刀情盘抵注达混展凝土哄桩前0.5～1m左右时停止糟掘进，录然后再闭剔除剩孕余部分荒的混凝虏土，割涨掉最后楼的钢筋恒。洞门且止水循装置俭包括但洞门捆环板际、橡魄胶帘桃板、择固定鹿板及见翻板沈。隧道条通讯温：隧图道与疗井上骑通讯垒联络竖采用有程控涌电话担。盾叛构机申控制幸室微焦型计均算机贤和井软上计循算机龄联网恩。隧道流通风扣：采庸用压喂入式磁通风距，将花新鲜嗓空气冈直接思送到轰开挖伯面附咬近。隧道照呈明：置寺于隧道稀腰间部次位，位硬于衬砌野环的61º蛇-85问º之间。协照明灯牵具采用40W防潮货型萤伪光灯送，每10m布置一河只，每10污0m设一铅只10返0A专用分举段开关裙箱。管片拼装，复拧螺栓列车装土，进洞开挖6m，延伸轨道列车装料，出洞是否盾构掘进设置管理标准地面监测调整掘进施工参数同步注浆是否到达掘进循环进尺盾构机姿态控制隧道测量继续下1环的掘进盾构机到达洞门凿除盾构机托架端头加固，洞门密封安装盾构机始发盾构机托架、反力架安装盾构机拼装、调试端头加固，洞门止水环安装洞门凿除负环拼装初始掘蒙进长度轨设定100捏m，同欣时作族为掘昏进试纳验段声。通雨过试窜验段魂，选变定施醋工参裙数。畅经过燥验算镜，指锁标初尽步设莲定为威：参数适初定通过加赴固区时出加固枕区后掘进逆完成100社m后土压葱：0.6妇bar刀盘僚转速总推力京：≦700临t扭矩：骄≦150肢0KN怒m速度：10m务m/m样in土压鲁：0.8～1.1怪bar刀盘刘转速:费0.酱8-缺1r搁/m朴in总推唉力：忍≦120证0t扭矩旋：≦20鸭00资KN拐m速度边：20～40m侦m/m阶in土压：镜实时确籍定刀盘取转速:播1-秧1.格5r趁/m坐in总推秃力：造≦150续0t扭矩：驰≦200从0KN旨m速度：40～50旬mm盐/m定in掘进比方向盘的控更制：虏盾构泊导向唇系统们、人速工测撕量辅硬助进卷行盾狭构姿共态监就测奴；赠分区马操作蹄推进孟油缸太控制性掘进距方向喷姿敞态调夜整及晚纠偏绵：分避区操泉作推眯进油姻缸盟；预唯纠偏糠；异刀盘司反转龟；叶管片疤选型低。针对粉截细砂层剧为主的辅地层，杨拟采用铜向刀盘匙面、土积仓内和筝螺旋输火送机内踪蝶注入泡纪沫，同奴时辅以鞠泥浆改美良碴土尼，减少诊刀盘刀怨具的磨起损，根锤据实际赤情况添竟加外加糖剂。管片环成型整圆管片选型、下井和运输组织管片就位管片安装区的清理管片安装与连接管片环脱盾尾后复紧（3次）盾构掘进掘进1.2m安装位置千斤顶收缩伸出根据本标段的工程地质条件，同步注浆采用双液注浆注浆压力：1.1～2.5bar注浆量：4.2～4.8m3注浆速度：与掘进速度匹配注浆结束标准：注浆量、注浆压力双控同步注浆由1台注浆泵和1台水玻璃泵及其配套线路组成可根据情况选择使用单液浆或双液浆二次注浆用于地面沉降超限、二次注浆效果不理想等特殊情况根据实际情况选取浆液类型补充注浆场内催运输标：隧道内朱切削下贼来的碴剪土通过渐螺旋机送及输送翠带进入肢渣土车寨，通过块电瓶车粱运送至疯出土口涉，并用拳龙门吊厦吊至地施面，再赞转运到遵临时碴领土坑。余泥外泡运：临时膝堆土殃场的岔渣土龄依靠扯当地学运输粘车队笋及时厦运至河弃土烫场。断弃碴访运输抹方式逝及处捷理场晋地的锋选定县按照用南昌诊市余妹泥排具放管僵理部境门的昼有关戴规定苍执行左。始发前撤基座定受位时，和盾构中馒线可比硬设计轴湾线抬高20m惧m。向前锯推进时音，通过罢控制推阿进油缸累行程使洽盾构机似沿始发种台向前附推进第一负列环管片挥定位时末，确保者端面与形反力架赔立面平贴行，上沸下左右米无缝接测触，均定匀受力初始掘恶进时，六盾构机盲处在托第架上，参因此需避在托架扣及盾构华机上焊尾接相对贪的防扭祖转支座在始蓬发阶巴段，横由于帜设备北处于鱼磨合杂阶段济，要步注意珍推力纱、扭目矩的驼控制塞，同侵时也伯要注悲意各响部位疏油脂盼的有逐效作疾用。始发陕托架躲、反集力架驼和首细环负垦环管址片在捏定位篮时，逮严控刻安装穷精度浑，确贺保盾缩慧构机闪穿越撤洞门壤的中妹心IIIIIIIVV本工妙程防派水以屈管片膏自防容水和剖接缝荐防水腹为主牌，以乡丰嵌缝杆、注拦浆孔裤封堵茅以保公证完构成的讨隧道辽不渗抖不漏头。采砍取的持主要随措施产如下拖：痛（1）选挖择科棵学的课隧道疮管片源防水奏设计鹅方案软，采腥用多乘道设扣防阻淋水。斑（2）选用控高质量兄、高精夕度的管仿片钢模浆，严格塔控制管砖片的生串产质量伙。

（3）管片唤采用C50假S10高精绳度钢元筋砼厘管片宁，管奏片间宾密封枝垫沟叶槽设哭高弹爸性三巩元乙灶丙弹辅性密迈封垫双，螺狸栓孔喜密封置采用阴可更蒜换的怒遇水荐膨胀室橡胶啊密封僵圈。只（4）施蔬工时堡保持圆盾构唇的良联好姿侄态，为避免早对管控片和化防水要条的略损伤搞，保围证拼蒜装质秧量。债（5）做麦好浆谨液配战合比甘选配铁，及喂时足寨量同素步注够浆，稳合理班进行章二次量注浆宪。擦（6）安茂排有验防水梨经验振人员蜓精心朋施工仿。管片从拌车上吊达运至现笼场地面猜：管继片从管趣片厂运挥至工地等后，管畅片车停艇在龙门榴吊旁，鸭利用龙教门吊和谋吊带把刮管片吊泛至地面欣的管片窜堆场处喉堆放管片祥从地熊面运昼至井刮内：矿用龙增门吊怜将管幕片直从接从拢出土怖井处蛋下井敞，然应后放扣置在冶电瓶欠车的摧管片问运输男车上1234576严格次控制催盾构侍机推贩进速胁度，甩保证肤平稳腿推进严格控纹制盾构永机土仓库压力，蚂及时调果整平衡舱压力值裹的设定严格毫控制阔出土杰量杯，避姑免土朋仓内副土压伪力降岔低而翼引起晋地表父塌陷严格控依制盾构革姿态，尘尽量接叉近隧道防设计轴袄线严格控腔制注浆悄压力和樱注浆量衬，保证潮填充质胆量和效佣果添加葬剂的秩使用崭，起现到碴浙土改辈良和傍减削议盾构院机磨竟损盾尾映油脂闲注入唯，防咱止掘置进过枕程中眼盾尾涂出现携漏水临、漏岛砂在盾忘构推锋进至容盾构期接收柿井10薯0m范围僵内时垦，对跟盾构市机的超位置岁进行拣准确永的测冒量，盖明确都成洞备隧道烛中心援轴线流与隧壮道设然计中从心轴针线的必关系毁，同炭时对宝接收持洞门棒位置调进行言复核椅测量写，确盗定盾绞构机役的贯展通姿押态及伯掘进棵纠偏娱计划著。做好后10环管片折的螺栓奋紧固和认复紧工引作避免后10环管片步出现错层台现象保证迎止水创材料件粘贴毅质量止并及炕时清角理管责片表勿面渣猪土及孕砂浆灾等二次通注浆窝在最信后三盲环管沃片每蔬一环辽注浆畅一次针，采勉用双灯液浆挑（水宁泥水板玻璃裤），费尽量度多注拿浆，目将管册片与抄后部状间隙赌封堵帆密实均，注叉浆压威力控屠制在3ba固r以下，匪壁后二乒次注浆漏根据监思测情况巧随时调氏整，使列进洞段峰地层变卸形量减葛至最小杏。盾构机阴到达接竹收井前毛，由测撑量班对叮隧道内烧所有控馋制点进拘行一次亦整体系谷统的控绑制测量瓜复测，威对所有冤控制点砍进行精胀密、准耗确地平保差计算霸。盾构谢机到废达前50米即加僻强盾构稀姿态和股隧道线法形测量面，加强贸人工复采测，对用隧道全俩线做定尤向测量株，纠正耐推进轴童线。加强隐地表外监测偶点的至监测铸。到达婆注意忧事项IIIIIIIVV在盾识构机遮刀盘债距离换端头右墙5环时，循选择合牛理的掘梅进姿态蒙，逐渐垫放慢掘祸进速度崇，推力闲逐渐降吧低，缓餐慢均匀朋地切削好洞口土析体，以填确保到勉达端墙件的稳定珍和防止筋地层坍架塌严格控傅制同步英注浆量缓和浆液怠质量保舍证每环着注浆量项、浆液印的配比裹和稠度宫符合质颗量标准切实慎做好缓盾尾梨油脂剑的压灯注工戏作盾构国进入遣到达冤段后舍，加奔强地更表沉立降监班测，困及时途反馈董信息声以指座导掘厉进施秘工当管饥片最右后3环拼装欣完成后霜，通过融管片的足二次注乎浆孔，控注入双酿液浆进第行封堵六。注浆苍的过程退中要密庆切关注赌洞门情输况，一乘旦发现愈有漏浆序的现象漫立即停校止注浆涝并进行娃处理测量、监测接收业主所交控制点控制网复测及加密地面近井控制网测量联系测量盾构始发段测量洞内导线延伸、高程传递

贯通测量报请监理、业主审核公司、项目部二级复测公司项目部二级复测每前进500m项目部复测公司项目部二级复测监理、业主审核进50m(200m)报监理、业主审核1、地面拐控制测锋量：引引测近井圾导线点巩；引测踪蝶近井水绸准点。2、联系畅测量：利平面坐笼标传递持；高程镜传递。3、地下节控制测搞量：地三下平面截控制测贡量；地猴下高程徒控制测刻量。4、盾议构掘治进测辞量抓：盾唉构姿盛态测泉量；崭管片墨姿态畅测量卖。5、贯通卡测量。为确类保掘誉进线嫁路周珍围地序面、横地表携建筑孝物（之构造刺物）付、地着上地糠下管烤线等纤处于包安全凤监控钢状态技，根逼据设开计要残求，余本工店程的阶监测秤项目锄有：1、地辈表沉蝴降监伴测；2、地表纹建筑物常（构造曲物）沉录降、位凯移、倾彻斜、裂俱缝监测午；3、管线拾变形监住测；4隧道塞内管防片沉糖降、废收敛穴监测撒；5、隧哈道内躺有害演气体顽监测经验方楚法设计监测方冰案管理基课准值计算拿方法施工监测确定计书算方法的雪可靠性躲与合理斩性实测值拿与管理盟值基例准值蜓比较继续施睛工调整地质漆调查是是否否质量控制及措施1、强化蓝质量管宜理人员招的培训彻力度，述提高质键量管理遵人员的暮质量意贷识和管廊理能水千平。认蛮真实施哪总工程个师现场帜技术交眠底，对母主管工送程师、风施工班解组和操尼作工人放进行三锄级技术滥交底，孙明确各狠工序技且术质量愁要求和商相应过津程管理畅要点和遗程序。2、注茅重质弟量过铲程控耗制。一是以士“第一纠次就做垂对，严上格过程墓管控”斗为主，滥通过优搂化作业坐指导书鞠、明确积质量控础制，落雷实技术烈措施。二是爱严把疗原材念料检漫验关词。严阿格控喂制材掏料进糕场、黑工序睁交接惨、隐卵蔽工云程的祖检查剂验收喊。三是辞强化饱施工椒监测母，量解化检随测数妨据，虏坚持塔用数萄据说特话。您四是摧依靠忘技术徒创新唉，加汗强科居技攻纽奉关，续特别胶是盾浩构穿简越重答要管佳线或绝建筑垫物的蠢掘进饱参数隆和注炭浆要迹求等主，确洒保过抵程质找量全剖面受赴控。3、掘进互时，严障格控制绍盾构机陡的姿态摆，尽可茎能地减金少每次列纠偏的姜幅度。氏勤纠偏晨、小纠膛偏，及戒时调整棵盾构机案姿态；4、严格尺控制管幸片进场稻质量，灰不合格估管片不种得使用倦；5、按设匪计要求材控制衬魔砌制作剧，安装妇精度，艰管片出茂盾后，锯对所有夺螺栓复准紧三次预，任何笑时候紧太固螺栓倾时用规玩定的力厕矩紧固洗，且不脏损坏已堤组装好遭的管片缝。6、管璃片吊固装时麦，轻况吊慢但放，茂防止叔橡胶砍条脱丧落；7、通淡过对弓实测浴数据宣与施谊工参塘数的础收集昆和整描理，鞠形成衫一套膝较为番完善剥的土毒压平星衡施端工智藏能数原据库喜来指耍导施面工。质量保证体系组织保证质量领导小组成员：项目经理总工程师工程部长质检工师试验工程师质量组进行日常质量管理，负责组织协调督促、检查和综合各部门各级质量活动并进行质量跟踪验证。施工组组织技术交底和落实，确保按计划保质保量完成任务，并进行图纸会审，编制施工计划，组织隐检、预检和验收测量组搞好工程控制测量和复测，保证施工测量精度。试验组做好材料及半成品进场的验收和检验，负责现场