地铁2225标盾构区间施工组织方案最终版

目录TOC\o"1-1"\h\z\u第一章编制依据、原则及项目目标 111.1编制依据 111.2编制原则 111.3项目目标 12第二章工程概况 132.1工程规模及结构形式 132.2工程环境 132.3工程地质及水文地质概况 132.4土石可挖性分级、围岩分类及承载力标准…………………142.5地震基本烈度 16第三章施工前的准备工作 173.1施工准备工作概述 173.2始发和接收段地层加固 173.3施工场地布置 173.3.1渣土池 173.3.2龙门吊 173.3.3砂浆拌合站 173.3.4加工场地 173.3.5库房 173.3.6临时便道 173.3.7排水设施 183.3.8消防设施 183.3.9盾构施工平面布置图见附图1 183.4现场管理及组织说明 183.4.1技术管理 183.4.2网络计划 183.4.3合同与成本 183.4.4对外协调 183.4.5文明施工 183.4.6环境保护 183.5盾构施工主要设备使用计划 183.6盾构区间曲线统计表 193.7盾构施工主要材料用量及使用计划 19第四章盾构施工总体筹划及工期安排 214.1总体部署 214.2总体工期安排 22第五章盾构施工人员配置 235.1施工组织管理机构 235.2管理职责 255.3盾构施工人员配置表 25第六章盾构机 276.1盾构机选型 276.2盾构机各部主要功能 326.2.1开挖和碴土改良系统 326.2.2刀盘驱动和推进系统 326.2.3盾体及盾尾密封 336.2.4出碴系统 346.2.5管片拼装及同步注浆设备 346.2.6激光导向系统 356.2.7控制及数据采集处理系统 356.2.8供电、通风系统 386.2.9后配套拖车 38第七章盾构施工配套设备 397.1盾构施工运输系统 397.1.1区间隧道轨道运输 397.1.2垂直提升运输 407.2场外运输 407.3盾构施工中的供电 407.3.1盾构机用电 407.3.2洞外用电 407.4盾构施工中的通风 417.5盾构施工中的给排水 417.6砂浆搅拌站 417.7冷却水系统 417.8施工设备及物资配置 41第八章盾构区间隧道施工方法及工艺 438.1施工工艺流程 438.2盾构机施工 438.2.1盾构机的运输、组装、调试与检测 438.2.2盾构机始发 488.2.3盾构机试掘进 558.2.4盾构机正常掘进 568.2.5接收段掘进施工 638.2.6盾构机的拆卸 668.2.7盾构施工操作控制方法 668.3盾构隧道与盾构井接头处理及嵌缝措施 70第九章盾构区间附属工程施工方法 749.1洞内管线布置（见下图9-1-2） 749.2特殊地段的施工 749.2.1曲线段施工 749.2.2盾构穿越软硬不均地层施工处理措施 759.2.3盾构穿越不良地质防坍塌处理措施 759.2.4地下管线的保护 759.2.5孤石的处理 769.2.6盾构穿越建筑物 76第十章施工测量与监测 7810.1施工测量 7810.1.1建立测量控制网 7810.1.2区间隧道施工测量 7910.2监测方案设计和测点布设原则 8010.2.1设计原则 8010.2.2测点布设原则 8010.2.3主要监测仪器 8010.3监测点的布置 8210.3.1监测目的 8210.3.2监测内容 8210.3.3测点布置 8210.4施工监测 8410.4.1监测频率与仪器 8410.4.2检测控制标准 8510.4.3监测资料的收集整理和信息反馈 8510.4.4监测措施 85第十一章环境保护体系及措施 8711.1环境保护重点 8711.2环境保护原则 8711.3环境保护体系 8711.4环境保护措施 8711.4.1管线保护措施 8711.4.2地面建（构）筑物的保护措施 8711.4.3城市环境保护措施 87第十二章质量管理体系及措施 8812.1质量方针 8812.2质量目标 8812.3质量体系 8812.4质量保证体系 8812.5项目经理部各职能部门和人员质量职责 8812.5.1项目经理 8812.5.2项目副经理 8812.5.3项目总工程师 9012.5.4工程技术部 9012.5.5安全质检部 9012.5.6工程测量部 9112.5.7物资设备部 9112.5.8综合办公室 9112.5.9计划合约部 9212.5.10财务部 9212.5.11物业管理部 9212.5.12施工队（班） 9212.5.13项目部人员质量职责 9212.6质量要素的控制 9212.6.1合同评审 9212.6.2文件和资料控制 9212.6.3物资采购的控制 9212.6.4顾客提供产品的控制 9312.6.5产品标识和可追溯性控制 9312.6.6施工准备的控制 9312.6.7工序控制 9312.6.8施工设备控制 9312.6.9施工安全控制 9312.6.10环保与文明施工控制 9312.6.11检验和试验控制 9412.6.12检验、测量和试验设备的控制 9412.6.13检验和试验状态的控制 9412.6.14不合格产品的控制 9412.6.15纠正和预防措施 9412.6.16物资搬运、储存控制 9412.6.17工程保护和交付 9512.6.18质量记录的控制 9512.6.19培训 9512.6.20服务 9512.6.21统计技术 9512.7质量保证措施 9512.7.1测量控制 9512.7.2施工现场管理 9512.7.3施工调度管理 9612.7.4施工工序质量管理 9612.7.5计量与试验 9612.7.6质量问题处理 9612.7.7质量检验与验收 97第十三章安全管理体系及措施 9813.1安全管理体系 9813.2安全生产方针、目标 9813.3建立现场安全组织机构及体系 9813.4建立安全生产责任制 9813.4.1项目经理 9813.4.2项目总工程师 9813.4.3安全质量部 9913.4.4安全员 9913.5安全生产技术管理 9913.5.1安全专项施工方案 9913.5.2安全技术交底 9913.5.3安全教育 10013.6安全生产承诺 10013.7现场安全施工措施 10013.7.1安全防护 10013.7.2安全用电 10013.7.3机械安全 10113.7.4消防保卫 10113.7.5安全施工措施 10113.7.6地面及地下构筑物安全施工措施 10113.8盾构施工安全保障措施 10213.8.1施工准备 10213.8.2盾构机始发、推进、注浆 10213.8.3盾构操作 10313.8.4管片拼装施工安全保证措施 10313.9盾构区间运输安全保障措施 10313.9.1垂直运输 103第十四章风险评估及应急预案 10414.1主要风险源 10414.1.1盾构始发风险 10414.1.2上软下硬地层施工风险 10414.1.3盾构换刀施工风险 10414.1.4盾构过建筑物施工风险 10414.2风险源预防及应急措施 10414.2.1盾构始发风险预防 10414.2.2盾构换刀施工风险控制预防 10414.2.3盾构过建筑物风险预防 104第十五章附图 10715.1附图1盾构施工平面布置图 10715.2附图2盾构施工计划横道图 10715.3附图3地质纵断面图 10715.4附图4盾构机下井平面布置图 107 第一章编制依据、原则及项目目标1.1编制依据（1）《深圳地铁2号线东延线工程施工图设计技术要求》；（2）《深圳地铁2号线东延线工程施工图设计文件组成与内容》；（3）《深圳地铁2号线东延线工程图纸文件编码系统管理规定》；（4）《深圳地铁2号线工程详细勘察阶段东延线华强路站～燕南站区间岩土工程勘察报告》；（5)《深圳市地铁2号线东延线工程机电系统对土建的总体要求》；（6）《深圳地铁2号线东延线工程地下区间防水设计通用图》（中铁二院工程集团有限公司）（7）业主和总体下发的其他各种设计要求及文件；（8）华强路站～燕南站区间初步设计及招标设计；（9）《地下铁道工程施工及验收规范》2003年版（GB50299-1999）；（10）《地铁设计规范》（GB50157-2003）；（11）《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）；（12）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；（13）《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）；（14）《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）；（15）《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）；（16）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；（17）《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）；（18）国家、广东省及深圳市现行有关规定、规程和技术规定；（19）深圳地铁有限公司2号线建设分公司会议纪要“纪SJ[2008]075号”；（20）关于“深圳地铁2号线东延线车站西端4m”的函（2/2/D02/MOO/S/WOO/LD/D503/2008）。1.2编制原则1、施工方案突出文明施工要求，把确保周边经济秩序良好和城市生活正常进行作为总平面布置、施工顺序安排的前提和原则，树立深圳地铁建设的良好形象。2、减少施工对交通的影响，做好交通疏解，认真组织施工；同时确保周围商业活动照常进行。3、注重施工安排，把围护结构作为施工重点，同时加强和周边各单位、个人的协调，针对性的提出具体的建议、措施和各项应急预案，以确保周围建筑物和基坑安全。4、科学安排施工顺序，紧抓关键工序，确保各项关键工期目标的实现。5、采用监控系统和信息反馈系统指导施工。6、贯彻ISO9001标准全方位控制施工过程，建立并保持一个健全的工程质量保证体系，完善质量管理制度，建立质量控制流程，抓关键工序，抓特殊工序，用以实施和控制本合同，把本标段土建工程建成广东省优质样板工程。1.3项目目标人身安全目标：杜绝因工责任死亡、重伤事故，杜绝因我方责任造成的重大交通、重大火灾事故，轻伤率控制在5‰以内。工程安全目标：各种变形均控制在允许范围内，地下管线不断不裂，地上建筑物及环境稳定，确保达到二级保护要求。质量目标：本标段工程质量达到优良，争创广东省优质样板工程。工期目标：确保招标文件规定合同工期中的总工期以及关键工期要求，并力争提前。文明施工目标：确保达到深圳市安全文明样板工地。环境保护目标：在工程施工期间，对噪音、废水、废气和固体废弃物进行全面控制，尽量减少这些污染排放造成的影响。文明施工、保护文物、保护市政设施和城市绿化。工程施工前、施工中，周围环境始终如一；施工后，人民生活、居住环境更加优良。

第二章工程概况2.1工程规模及结构形式本次设计范围为深圳地铁2号线东延线华强路站～燕南站区间隧道设计。区间设计起迄里程为左线ZDK29+030.207～ZDK29+391.215，短链0.029m，左线隧道全长360.979m；右线YDK29+030.207～YDK29+434.525，右线隧道全长404.327m，长链0.009m。区间隧道采用单层通用装配式混凝土管片衬砌，管片宽度1.5m，厚度300mm，采用“3+2+1”即三块标准块、两个邻接块、一个封顶块组成衬砌环模式，错缝拼装。隧道内径5400mm，外径2.2工程环境本区间隧道从华强路站东端出发，沿振华路至燕南站西端。区间隧道位于振华路下，振华路为单向三车道道路，道路红线宽为20米，两侧楼宇众多，距离隧道较近（最近为深纺大厦，线路中线距离房屋外延约5.8m），人流、车流均很密集，主要建筑物有中航北苑、深纺大厦、广博现代之窗大厦、华联发工业大厦、桑达大厦、兰光大厦等，盾构隧道离建筑物较近，地表沉降需严格控制。该区间地下管线类型众多，布置密集，隧道埋深较大（穿行于地下9～16m），管线埋深大多集中在0～6m2.3工程地质及水文地质概况区间所在地区为冲洪积平原，地形平坦开阔，已修建成道路，地面高程3.61～4.22m。上覆人工填筑土，第四系冲洪积粘性土及砂层，残积砾（砂）质粘土，下伏燕山晚期侵入粗粒花岗岩。隧道穿越地层为残积土及全、强风化岩，局部可能含中、微风化球。不良地质主要表现主要为砂土液化，特殊岩土为人工填筑土、软土（淤泥质粘土）、花岗岩风化岩及残积土。地下水表现为土层孔隙水及基岩裂隙水，根据水质分析资料揭示，地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构具弱腐蚀。施工阶段加强地下水的腐蚀性复查及地表建筑物的安全监测。主要地层概述如下：1、第四系全新统人工堆积杂填土、素填土，坡积粉质粘土、坡洪积砾砂，下为残积砾质粘性土和砂质粘性土。2、燕山期花岗岩：主要成分为石英、长石、云母，按风化程度可分为全风化岩、强风化岩和中等风化岩。区间范围内地表水发育不良，地下水主要有第四系孔隙水，基岩裂隙水。第四系孔隙潜水主要赋存于砂（砾）质粘土层中，岩层裂隙水则广泛分布在花岗岩的中～强风化带、构造节理裂隙密集带及断层破碎带中。局部均具微承压性。2.4土石可挖性分级、围岩分类及承载力标准岩土分层情况如下：序号土层名称土层厚度（m）岩性特征1素填土（Q4ml）2.30～7.60主要成分为粘性土，混少量砂砂或石块，主要为棕黄色、褐红色、灰白色灰黑色，结构松散至稍密，局部表层为混凝土，含少量碎石。2填石（Q4ml）0.00～1.00黄褐色，密实，潮湿，主要由花岗岩碎石组成3淤泥（Q4al＋pl）0～2.90灰黑色，软塑，含腐植物，有腥臭味，偶夹薄层粘土或砂层4粉质粘土（Q4al＋pl）0～1.70黄褐色，灰褐色，软塑，光滑，摇振反应无，干强度中等，韧性高，土质不均，含少量砂粒5粉质粘土、粘土（Q4al＋pl）0～5.70紫红，黄灰色，可塑，光滑，摇振无反应，干强度中等，韧性高6细砂（Q4al＋pl）3灰白，黄灰色，饱和，中密，主要成分为石英，长石质，混较多粘性土，级配一般，分选性差，呈透镜体状分布7中砂（Q4al＋pl）0～9.10灰褐色，黄灰色，浅灰色，褐黄色，饱和，稍密～中密，局部松散状，主要成分为石英，长石质，混较多粘性土，级配一般，分选性差～中等，呈透镜体状分布8粗砂（Q4al+pl）0～4.10黄灰色，灰白色，浅黄色，饱和，中密，主要成分为石英质，混较多粘性土，级配一般，分选性差，呈透镜体状分布9砾质粘性土（Qel）0～4.5褐红色，褐黄色，灰黄色，灰白色，可塑状，由下伏基岩残积而成，光滑，摇振反应无，干强度中等，韧性强，夹有石英颗粒10砾质粘性土（Qel）0.00～13.00褐红色、灰黄夹灰白等色，硬塑，局部可塑状，由下伏基岩残积而成，局部夹少许花岗岩砾，岩心呈上柱状11全风化花岗岩（r53）1.90～13.0褐红色、褐黄色，灰白色，肉红色，呈层状分布，岩心呈坚硬土柱状12强风化花岗岩（r53）2.90～20.30褐黄色，灰黄色，褐红色，灰白色，肉红色，呈层状分布，岩心呈坚硬土夹碎块状13强风化花岗岩（r53）7.25黄褐色，灰黄色，褐灰色，灰白色，肉红色，呈透镜体状分布，岩心呈角砾状及碎块状14中等风化花岗岩（r53）0～8.0褐黄色，浅肉红色，灰白色，灰黑色，质较硬，主要成分为石英，长石，粘土等，粗粒结构，块状构造，岩心呈块状，少量短柱状15微风化花岗岩（r53）24～31.80灰白色夹肉红色，红褐色夹灰黑色斑纹，主要成分为石英，长石，云母等，粗粒结构，块状构造，岩心多呈短柱状至长柱状岩土物理力学参数表：土石可挖性分级、围岩分类及承载力标准值土石工程分级、围岩分类及承载力标准值项项目岩性土石可挖性分级围岩分类承载力标准值（Kpa）素填土（粘土）ⅡⅠ100素填土（粉质粘土）ⅡⅠ90素填土（砾砂）ⅡⅠ120素填土（角砾）ⅡⅠ180素填土（碎石）ⅡⅠ200Q4dl粘土ⅡⅠ180、220Q4m淤泥ⅠⅡ4544淤泥质粉质粘土ⅠⅡ中砂ⅠⅠ160砾砂ⅠⅠ160、220、240圆砾ⅡⅠ250粉质粘土ⅡⅡ150、160粘土ⅡⅡ120、150、200粘性土ⅢⅡ200砂质粘性土ⅢⅡ220砾质粘性土ⅢⅡ260辉绿岩（W3）ⅤⅣ1500花岗岩（W4）ⅢⅡ300（W3）ⅣⅢ500（W2）ⅤⅣ1500（W1）ⅥⅤ3000构造角砾（W2）ⅣⅢ500深圳市的气候属亚热带季风气候，热量丰富，日照时间长，雨量充沛。气候和降雨量随冬、夏季风的转换而变化。每年5-9月为雨季。本场地地下水按赋存条件主要分为孔隙水及基岩裂隙水。孔隙水主要赋存在坡洪积层、残积层和全风化花岗岩中。基岩裂隙水主要赋存在花岗岩强风化层～中等风化层中，略具承压性。地下水总的径流方向为由北西向南东。排泄途径主要是蒸发。地下水对混凝土结构具有硫酸盐弱腐蚀性，干湿条件下，对钢筋混凝土结构中钢筋具中等腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。2.5地震基本烈度根据1∶400万《中国地震烈度区划图》（1990）及深圳市政府办（1992）12号文件，本工程的地震基本烈度为7度。

第三章施工前的准备工作3.1施工准备工作概述盾构区间的施工首先进行洞门的施工和进洞地层的加固，之后进行盾构机组装及施工过程所需的配套设备的安装，然后开始盾构机的掘进施工，包括盾构机始发、试掘进、以及正式掘进。管片安装与掘进交替进行，注浆及运输与掘进同步进行。3.2始发和接收段地层加固为使盾构机安全始发与接收并保护附近管线和建筑物，盾构机始发或接收前，对前方土体进行加固，提高其稳定性和自立性。盾构机始发前需对地基加固效果进行检查验收，加固强度达到设计要求后，才能进行掘进，否则应采取压浆等补强措施。3.3施工场地布置3.3.1渣土池渣土池必须考虑足够的存渣量，要求满足三天的出土量，以满足开挖进度要求。根据工程进度指标，渣土池设置在盾构井附近，明挖结构的上方，底部浇筑20cm厚C20混凝土，集土坑顶部四周除挖掘机运行区域外，均设护栏与防护网。3.3.2龙门吊本区间隧道双线使用两台龙门吊，45t龙门吊主要用于掘进过程中的出土作业，16t龙门吊主要用于各种材料物资到场时的卸车及装车。3.3.3砂浆拌合站本区间隧道使用一台HZS35砂浆拌合站，安装在左线盾构始发井的西端头墙处，同时供应两条隧道的注浆需求，用注浆管连接至井底，待列车到达始发井时，直接用软管输送至砂浆车。3.3.4加工场地用以加工部分部件及存放钢筋、型钢等材料，地面采用C10混凝土硬化。3.3.5库房布置于端头井附近，用以存放盾构机配件、五金材料、小件物资等。3.3.6临时便道临时便道见施工场地平面布置图，施工现场内道路采用C20混凝土硬化。3.3.7排水设施沿围挡四周设置排水沟，连接洗车槽及沉淀池，最大限度的实现水的综合利用。确定达到排污标准后排入市政管道。3.3.8消防设施在现场设置消火栓和消防器材站、消防水池、防火沙等。对消防设施定期检查，确保消防设施始终保持良好状态，消防水池内保持长期蓄水，确保随时满足消防用水需要。3.3.9盾构施工平面布置图见附图13.4现场管理及组织说明3.4.1技术管理开工前，组织技术人员进行设计图纸会审和学习设计文件及规范，并做好记录，及时和设计沟通，深刻领会设计意图和目的。根据设计图纸和施工及验收规范编制实施性施工组织设计，制定切实可行的质量、安全措施，对操作人员进行技术培训和安全、质量教育，施工中做好试验检验、工程检测和监控量测工作，工班交接实行“三检”制度，使每个环节都处于受控状态，确保工程质量。3.4.2网络计划严格按总网络计划编制各工序的分项网络计划，将任务分解到月、旬、日，并将实际完成情况，与网络的分阶段目标对比，找差距、查原因、制订对策，实施动态管理，确保分阶段目标计划的完成，进而保证工程总工期。3.4.3合同与成本重合同、守信用，严格执行合同条款，依据合同对操作工班进行承包，对物资、劳动力、机械实行定额管理，科学组织，避免人员窝工、机械停工、材料浪费等现象，降低工程成本。3.4.4对外协调我们将派具有城市施工对外协调经验丰富的人员负责交通疏解和对外联系等工作，减少外界对工程的干扰，以保证工程的顺利进行。3.4.5文明施工严格施工纪律，加强法制教育，遵守地方法规，做文明市民，工地围挡完整美观，场内机械停放整齐，材料堆码工整，各种标牌、标语醒目，各种管线横平竖直，排水沟加盖，营区干净卫生。3.4.6环境保护生活污水接入附近居民区的下水道，工地内污水经沉淀后排入市政排水管道，对施工场地周围的树木绿化进行保护，车辆驶出工地冲洗干净，控制工地噪声强度。3.5盾构施工主要设备使用计划设备名称规格型号单位数量来源用处生产厂家盾构机海瑞克Φ6250mm(S-427)台1深一号线双线施工德国海瑞克电机车45t列2深一号线双线施工山西永济机车厂龙门吊MG45T/5T-18.45A7台1新购双线共用河南江河起重机有限公司MH16T-18.45A3台1新购双线共用拌合站HZS35套1深一号线双线共用山东建信输送泵HBT60A-1406Ⅲ台1深一号线双线共用三一重工轴流风机92-1台1深一号线双线共用天津风机厂3.6盾构施工主要材料用量及使用计划项目单位合计总项目序

号分项目名称规格隧

道

消

耗1钢轨43kg/mm17632轨枕单轨150mm*150mmH钢m16463高压电缆3*70+1*35m8004照明电缆4芯3*25+1*16m7815单线1*10m15326水管Φ80mm镀锌m22967走道板槽钢5#m19508钢丝网m218859走道板支撑方管40*40mmm75410角钢50*50mmm8111钢板50*5mmm52612通信电缆m89213通风管Φ1000mmm816管片

消耗14管片1.5M通用管片环51115管片螺栓环向M24套613216纵向套5110盾构机

消耗17盾尾油脂CONDATWR89公斤1366218润滑油脂EP2公斤159219泡沫剂CLH-F4进口/SLF30升2623520齿轮油BP320升17821液压油BP68升1008722刀具、配件套6拌合站

消耗23水泥吨63724粉煤灰二、三级吨1434.625膨润土钠基吨31826砂细砂吨358127水吨1393.4始发用28反力架、托架套23.7盾构区间主要工程量名称单位数量说明土方m323731仅盾构区间土方管片m34115.64衬砌同步注浆m34124.80注浆率按200%计算

第四章盾构施工总体筹划及工期安排4.1总体部署本区间采用盾构法施工，结合以上对区间水文地质情况分析，区间使用我集团公司购至德国的一台海瑞克土压平衡盾构机S-427施工。考虑到合同段划分及施工场地等实际情况，确定盾构机从燕南站西端明挖区间末端盾构井左线始发，向华强站掘进；待左线盾构区间完成并接收后，再从车站终点右线盾构始发井始发，向华强站掘进。S427盾构接收在华强井解体吊出。本工程总体施工流程图4.2总体工期安排根据现场实际施工情况，左线盾构机于2009年12月23日下井拼装，2010年2月5日始发，到2010年3月31日施工完毕，历时98天；右线盾构机于2010年4月3盾构施工计划横道图(见附图2)

第五章盾构施工人员配置5.1施工组织管理机构为安全、优质、按期完成本合同段工程的施工任务，以精干和高效为原则，抽调理论和实践经验丰富、业务能力强、综合素质高的技术、管理人员及具有丰富施工经验的施工人员完成本合同段工程的施工任务。按项目法组建深圳地铁2号线2225标段项目经理部，全面负责本合同段工程的施工组织管理工作。项目经理部下设五部二室一队(工程技术部、安全质量部、设备物资部、计划部、财务部、调度室、综合办公室、盾构队，综合办公室下设卫生防疫室，工程技术部下设测量班，安全质量部下设中心试验室)，分别负责本合同段工程的施工技术、安全、质量、物资设备保障、计划、财务、交通运输组织协调、行政管理、卫生防疫、材料试验与检验、监控测量等工作，确保本合同段工程建设任务的优质、高效完成。项目经理部组织机构框图如下。

项目经理：董瑞桥项目经理：董瑞桥常务经理兼总工：边云峰调度室张大明设备物资部李亚云工程技术部调度室张大明设备物资部李亚云工程技术部江上游盾构公司李国伦安全质量部卢健康综合办公室财务部冯江涛计划经营部杨群辉卫生防疫室2人卫生防疫室2人中心实验室3人中心实验室3人测量测量班6人后勤保障部牛小兵6人左线施工黄小文后勤保障部牛小兵6人左线施工黄小文50人物资设备部钱浩4人技术部刘涛3人右线施工黄小文50人掘进二班常礼朝掘进二班常礼朝25人掘进一班邹志雪25人掘进二班常礼朝25人掘进一班邹志雪25人5.2管理职责序号职务或部门管理职责1项目经理部(1)代表集团公司负责对深圳地铁2号线东延线土建2225标合同段实施组织、指导、协调与监控；(2)传达雇主、监理工程师的指令，负责按批准的施工计划全面组织实施，并根据工程进度适时进行各类资源配置，确保工程质量、进度、安全、环境保护、文明施工目标的实现；(3)对指挥部内部人员的任免、聘用、奖惩进行管理；(4)负责对外关系的协调，处理一切与本标段工程相关的事务，对雇主全面负责。2项目经理(1)是我集团公司法定代表人的被授权人，在有关本标段工程的实施、完成与缺陷修复等方面以集团公司的名义执行一切与此有关的事务；(2)是本标段工程安全保证、质量保证、工期保证、环境保护的直接责任人。3项目副经理协助项目经理管理施工生产，负责工程施工生产安排。4项目总工程师(1)负责本标段施工总体方案的制定与技术管理；(2)负责指导创优规划的编制与实施，解决工程关键技术和重大技术难题，督促检查质量规划的落实。5工程技术部(1)负责本标段工程施工、科技、地质、测量等技术管理；(2)负责竣工资料的整理、编制。(3)负责本标段工程整个施工过程中的施工调度工作。6安全质量部(1)负责本标段工程的安全监察；(2)负责本标段工程的质量监督检查。(3)负责本标段工程全部试验和检验7设备物资部(1)负责本标段工程物资采购和物资管理及制定本标段工程项目的物资管理办法；(2)负责检查指导和考核施工队的物资管理工作；(3)负责本标段所有施工设备使用、维修、保养、管理工作。8计划经营部(1)负责对本标段工程项目承包合同的管理；(2)按时向雇主报送有关报表和资料；(3)负责本标段工程项目施工计划制定、实施管理，根据施工进度计划和工期要求，适时提出施工计划修正意见报指挥部领导批准执行；(4)负责本标段工程验工计价工作。9财务部负责本标段工程项目的财务管理配合计划经营部做好成本核算工作10综合办公室(1)负责处理指挥部一切日常工作，负责党政、文秘、接待、治安及对外关系协调等工作；(2)负责为工地人员提供必要的医疗和急救服务，与就近医院挂钩，以保证工地医疗。5.3盾构施工人员配置表盾构掘进人员配置表（单班人员）序号岗位人数职责1盾构机操作手(土建工程师)2负责盾构机操作、管片选型、隧道管理、隧道统一调度、安全、质量等。2机械、电气工程师2负责机械、电气检查、修理、电瓶车维修工作。3现场负责人1全权负责现场管理、人员调配及日常生活安排等。4班长1负责管片拼装、配合盾构操作手工作、安排班组所有工作（不包括项目部人员）。5管片拼装工3主要配合班长拼装管片、管片螺栓复紧、盾尾清理及抽水等。6双轨梁操作工1负责管片吊运、轨道及轨枕安装。7注浆操作手2负责盾构机同步注浆、砂浆罐及注浆管清理等。8配合机修人员2主要是配合机械、电气工程师工作，盾构机日常维护等。9电工和焊工2负责走道板、水管、风筒安装及轨道拆除、油脂更换。10电瓶车司机1负责电瓶车操作、日常清洁等。11看土口及千斤顶操作工1负责出土口出土及千斤顶操作。12井下司索工2负责井下管片、出土车摘钩、工作面清理等13地面司索工2负责下管片、隧道所需材料、管片顺序挑选、工作面清理等。14砂浆站司机1负责砂浆浆液制作。15充电工1电瓶车电池充电。1645T龙门吊司机1负责龙门吊操作。1716T龙门吊司机1负责龙门吊操作。18轨道整修1负责隧道里轨道整修。19合计26注：单线两班制，每班12小时工作制，15天转换班制；每班都由盾构机操作手统一安排管理。第六章盾构机6.1盾构机选型本隧道具有以下工程特点：隧道所处的地层主要为砾质粘性土，局部地段穿越全～强风化花岗岩，个别钻孔发现有花岗岩球状风化。本区间隧道穿过的地层既有软弱的土层，又有局部岩层，根据国内盾构施工经验和听取地铁施工专家意见并结合深圳地铁二号线的经验，本区间隧道确定采用土压平衡式复合盾构机,盾构机外径约6250mm。经过考察，我们选择了我公司从德国海瑞克公司购入的φ6250型土压平衡复合盾构机，该机主要由开挖和碴土改良系统、刀盘驱动及推进系统、盾体及盾尾密封、出碴系统、管片安装及同步注浆设备、激光导向系统、控制及数据采集处理系统、供电系统、通风系统、后配套拖车及运输系统、超前钻机及注浆系统组成。盾构机参数如表6-1所示。表6-1盾构机主要设备和技术参数表型号:EPB-Shieldø6,250mm名称技术参数备注管片设计外径6,000mm内径5,400mm管片长度1,500mm分布5+1盾体前盾体数量1个中盾体数量1个直径6,250mm不包括堆焊层长度（前体和中体）4,280mm铆接并带用有密封圈盾构类型土压平衡机器最小水平转弯半径250m最大工作压力3bar土压计5个排水泵1个12m³/h,气闸人行门1个DN600气闸连接法兰1个螺旋输送机连接法兰1个盾尾盾尾数量1个型式铰接长度3,300mm密封3排钢丝刷油脂管数量8个(2x4)DN25注浆口4个DN50,单管推进油缸数量30个10组双缸+10个单缸分组数量4组最大推进力34,210kN300bar行程2,000mm伸出速度80mm/min所有油缸缩回速度1,600mm/min一组油缸绞接油缸数量14个类型被动式油缸尺寸160/80mm行程150mm刀盘数量1个型式复合式直径6,280mm旋转方向左/右开口率最小28％刀具6把中心齿刀,8把正面齿刀,6把17"双刃滚刀，64把刮刀,16把铲刀,1把软土扩挖刀所有齿刀（软岩刀具)都可以与硬岩刀具进行更换喷嘴数量4中心回转体1个4x1根泡沫输送管,2x1根液压油管管路刀盘驱动装置数量1个型式液压回转驱动液压马达数量8个额定转矩4,500kNm最大脱困扭矩5,300kNm转速0to4,5rpm功率945kW3x315kW主轴承型式固定式主轴承外径2,600mm主轴承寿命10,000小时根据ISO281L10人闸数量1个型式双仓式直径1,600mm工作压力3bar测试压力4.5bar人数(容纳)3+2主室/紧急室管片安装器数量1个型式中心回转式抓紧系统机械式自由度6旋转角度+/-200°比例控制举升油缸行程1,000mm比例控制纵向移动行程2,000mm比例控制控制装置无线控制螺旋输送机数量1个型式有轴螺旋式直径700mm功率110kW最大扭矩190kNm转速0到19rpm无级调速最大出土量(理论上)250m³100%充满时螺距630mm出料口门1个测试压力4.5bar进料口门1个不防水,不能承受压力皮带输送机数量1个驱动电动带宽800mm最大输送量450m³后配套设施台车数量5+连接桥在轨道上行进,开式结构管片吊车1个带机械抓紧装置液压单元1个包括过滤器和油箱冷却系统（泵/油冷器/阀）1个新鲜水28°由工地提供注浆系统1个A元素注浆泵4台离心式螺杆泵,每台0-4m³压力测量装置4台A元素砂浆罐1个容量6m³,B元素注浆泵4台离心式螺杆泵,每台0-1.5m³压力测量装置4台B元素砂浆罐1个容量1m³,膨润土储存罐/泵1个注浆泵1个10m³储存罐1个4m³,泡沫发生装置1个泡沫发生器4个水泵1台133ltr/min,7.5kW泡沫泵1台300ltr/h,0.5kW聚合物泵1个压缩空气供应1台空压机2台55kW;7.5bar;10m³/min(每台高压空气储存罐1个1000ltr压力气体调节装置2个DN65,在盾体内主驱动装置润滑泵1个盾尾油脂泵1个控制台1个带空调主副配电柜1个变压器1台水管卷筒，双线型1个工业水(新鲜水和用过的水)软管DN80高压电缆卷筒架1个用于200m电缆;含200m高压电缆二次通风设备1个0.6M风管,消音器SDS6通风管储存装置，不带风管2个1m直径的风管存储能力为100m风管盒小型起吊装置1个导向系统1个型号:SLS-T_APD管片排序系统1个包括在导向系统中数据采集系统1个海瑞克公司标准配置,中英文界面电力系统初级电压10kV次级电压400V变压器2000kVA硅树脂型,IP55控制电压24V/230V照明电压230V功率配置（摘录)刀盘驱动系统945kW盾构推进系统75kW管片安装器45kW辅助设备22kW油过滤系统11kW润滑系统4kW螺旋输送机110kW泡沫发生装置18kW砂浆设备30kW皮带输送机22kW二次通风11kW空压机110kW电源插座及工地用电75kW合计1478kW6.2盾构机各部主要功能6.2.1开挖和碴土改良系统开挖主要由刀盘、切口环完成，开挖的泥土进入刀盘和密封隔板组成的泥土室内形成土压来平衡前方的泥水压力，然后边掘进边通过螺旋输送机将碴土输出。6.2.1.1刀盘用来切削土体，也有支撑子面的功能，刀盘背面的搅拌棒可用来搅拌土体。刀盘采用典型面板结构，由中间正方块和4个周边扇形块组成，装有中心齿刀、正面刮刀、边缘刮刀、边缘滚刀，超挖刀。大多数刀具采用螺栓连接在刀盘面肋板上，可在土仓内检查或更换刀具，刀盘设进料口16个，进入泥土仓的渣土粒径不大于234㎜。保证螺旋输送机的顺利出碴。维修刀盘时，可关闭螺旋输送机在密封隔板上的闸门，保持泥土仓内的压力和开挖面的稳定。在刀盘面板和周边最易磨损处，复以耐磨钢板或交叉堆焊耐磨材料，以增加刀盘的耐磨性。刀盘中心装有回转接头，以便将超挖刀的液压管路和泡沫管路接到旋转的刀盘上。刀盘由8台液压马达驱运，支撑在刀盘大轴承的内圈上。6.2.1.2碴土改良系统为了保证泥土仓内的土压稳定控制，机上装有碴土改良设备，主要有泡沫、膨润土注入设备，见图6-2所示。当盾构机在流动性大、透水性强的粉砂层中掘进时，应向泥土仓内注入膨润土泥浆，使开挖后的砂土转变为塑性好且不透水的泥土，能较好地充满泥土仓和螺旋输送机内的全部空间，以维持泥土仓内土压和掌子面的泥、水压力相平衡。图6-2膨润土、泡沫系统图泡沫、膨润土注入量可实现自动和手动控制，按比例调控泡沫、膨润土注入压力和流量。6.2.2刀盘驱动和推进系统6.2.2.1刀盘驱动系统刀盘驱动系统由液压马达、行星减速箱、小齿轮、大轴承内齿圈、三轴式大轴承组成，刀盘转速可无级调节，刀盘可以正反旋转。大轴承是盾构机关键部件之一，其外密封主要由三道唇形密封组成，隔离外面碴土，密封最大承载能力为0.5MPa。内密封由二道骨架油封组成，隔离大轴承与盾构机内部空间，油封之间注入油脂润滑。刀盘驱动系统见图6-3。图6-3刀盘驱动系统图6.2.2.2推进系统它主要由推进液压油缸组成，均布在中盾四周，掘进时，30个油缸顶住已拼装好的管片推动盾构机前进。为便于水平和垂直调向，将全部油缸分成四组进行控制，也可以单个控制。推进油缸行程2000mm，可满足管片通缝或错缝拼装的要求。6.2.3盾体及盾尾密封6.2.3.1盾体盾（构）体是用厚钢板焊接而成的圆柱形筒体，密封面和大轴承座要进行机加工。盾构机运行所需的连接件及连接副均集中布置在盾体内。盾体由三部分筒体组成：前盾、中盾、尾盾。其作用是用以承受地下水土压力、盾构机液压油缸推力和各种施工载荷，支承和安装各类机电设备，同时也是保护操作人员安全的掩护体。中盾与尾盾铰接相连，铰接角2度，便于曲线掘进时转向，减轻尾盾密封的损坏，延长密封寿命。6.2.3.2盾尾密封为防止地层中的泥水或管片外围的浆液通过盾尾与管片间的缝隙漏入盾构机内，盾构机尾部设有三道钢丝刷密封。在两道钢丝刷密封间，有油脂管路伸向盾尾密封注入专用密封油脂，以提高密封效果及可靠性，并可减少钢丝刷密封件与管片混凝土表面的摩擦。示意见图6-4。图6-4同步注浆及盾尾密封示意图6.2.4出碴系统出碴系统由螺旋输送机和胶带输送机组成。6.2.4.1螺旋输送机为中心轴式螺旋输送机，由一台液压马达驱动，前端安装在盾构机土仓的底部，通过支承（密封）隔板向中心倾斜安装。隔板前端装有维修闸。输送机壳体前端内部堆焊硬质耐磨材料，所有螺旋叶片边缘也都堆焊硬质耐磨材料。输送机出土口设有液压油缸控制的闸门和弃土导槽。输送机转速可调，控制排土量保证土仓压力。输送机壳体上装有泡沫管路以及土压传感器。6.2.4.2胶带输送机胶带输送机装在后配套拖车上，将碴土从螺旋输送机出口运往后配套车尾部装车，随后通过出碴列车，工作井提升设备将碴土运到地面处理。6.2.5管片拼装及同步注浆设备6.2.5.1管片拼装机管片拼装机为环形结构，由盾构机中盾加强圈上二根横梁支承。拼装机可在横梁上移动，拼装机回转由两台齿轮液压马达驱动，拼装机平移、伸缩、拼装机上的抓紧机构翻滚和倾斜运动都由液压缸操纵。6.2.5.2同步注浆系统在尾盾壳体内置4根同步注浆管（备用4根），当盾构机掘进时，可对管片外表面的环形空隙进行同步注浆，可实现手控和自控，注浆压力和流量均可调控。作业过程中要严格控制注浆压力，防止地表沉陷或隆起。盾尾注浆管布置见图6-5。图6-5尾部注浆管布置图6.2.6激光导向系统导向系统采用SLS-T自动定位隧道激光导向系统。由PC机、隧道掘进软件，激光经纬仪、ELS靶、控制盒、调制解调器、激光发射器、TBM-PLC、电缆等组成。可显示盾构机姿态、位置、水平和垂直偏差，可以提供最优纠偏曲线、管片三维位置，快速显示掘进方向及管片安装的准确位置，保证掘进方向的控制精度。SLS-T激光导向系统示意图见图6-6表示。图6-6SLS-T激光导向系统示意图6.2.7控制及数据采集处理系统土压控制系统由传感器、PLC及程序软件、操作台等组成。盾构机工作可分为三个独立阶段，即盾构机掘进、管片拼装、停机。盾构机掘进控制模式是根据刀盘转速、土仓压力，改变螺旋输送机转速及排土门开度来改变排土量，维持土仓的土压与地层压力平衡的模式。其控制原理示意见图6-7所示。数据采集处理系统设在盾构机操作室内（在1号后配套拖车上），室内带空调，是盾构机控制的中心，能自动记录保存各种掘进参数。采用计算机进行数据采集、处理、图表显示和打印机打印。并能同时把各种数据传输到地面办公室，进行分析和处理。PDV数据采集系统可采集、处理、储存、显示、评估与盾构机有关的数据。所有测量数据都通过由时钟脉冲控制的测量传感器连续的采集和显示。所有必须记录的测量值都以图在PDV的监测器上，屏幕上的每个内容均按功能分组如下：掘进、螺旋输送机、泥水管线、泡沫、油脂、注浆、温度、系统的其它错误信息，操作员可在这些屏幕之间切换并从中获取需要的数据。

添加材料注入参数设定添加材料注入参数设定掘进控制塑性流动状态改良效果开挖舱土压土压设定设定速度排土量周边土压推力刀盘扭矩继续掘进减小螺旋输送机转速更改设定值增加注入量更改设定值更改设定值增加螺旋输送机转速降低速度减少注入量过硬过软适中不合格符合正常正常正常正常过高过低适中最大值最大值异常异常土压设定土压控制掘进速度控制监视图6-7土舱土压力控制原理示意图通过PDV收集到的信息，可以实现对盾构机状态的实时信息化管理。如必要，可通过互联网、电话拔号网以及PDV的计算机可以将当前的盾构机掘进状态数据传送至工程施工技术部门，为整个工程的信息化管理提供重要信息来源。6.2.8供电、通风系统从工地变电所接出的高压电缆，经始发井输往地下洞壁悬挂，再经高压电缆接头，输送到盾构机后配套拖车上的电缆卷筒上。其出线与拖车上的高压开头柜相接。经变压器降压至380V与低压配电柜相连，随后分配输往机上各用电设备。通风设备由风管贮存筒，轴流通风机（排风机）和风管组成。随着机器的推进，贮存筒内的软风管自动拉出延伸，通过排风机把新鲜空气送至盾构机主机部位，将污浊空气排之盾构机尾部，调节隧道温度，改善工作环境。6.2.9后配套拖车后配套拖车为门架式结构，其轨轮行走在预先铺设好的轨道上，中间为通道。盾构机附属设备均安装在后配套车上，见表6-2。表6-2后配套主要设备配置车号主要设备配置1号车操作室；管片吊机；注浆系统等。2号车液压动力站；澎润土系统等。3号车主配电箱；润滑脂泵站；泡沫剂箱；泡沫发生器；接力通风机等。4号车高压电缆卷筒；主变压器、空气压缩机等。5号车水冷系统、水管卷筒、钢轨吊机等。

第七章盾构施工配套设备7.1盾构施工运输系统在盾构机掘进过程中，隧道内需运输的材料有土方、管片、注浆材料以及隧道延伸所需的轨枕、钢轨、管道等，数量繁多，而隧道内空间有限，为保证盾构施工的顺利进行，必须根据隧道内施工现场的具体条件对盾构隧道内的交通运输进行合理的设计与布置。盾构施工的运输系统由区间隧道的轨道运输、工作井垂直提升运输以及场外运输三部分组成。7.1.1区间隧道轨道运输7.1.1.1运输线路布置1、始发井区域由于此路段线路较短全部采用单线掘进，钢轨规格为P43，轨枕采用钢结构加工件。参见图7-1。图7-1始发段管线布置断面图2、主洞内区域隧道内运输线路采用单线制，轨距为900mm，45t电瓶车牵引，钢轨规格为P43，6.25m/根。盾构机后配套设备走行于外侧两根钢轨上（后配套通过后即可拆除，倒运至前方循环使用），运输车辆走行于中间两根钢轨上。轨枕间距1.1m/根。参见图7-1洞内管线布置示意图。3、主洞内盾构机运行区域隧道内铺设四根钢轨，钢轨规格为P43，6.25m/根，两根内轨轨距为900mm，用以运行运输车辆；两根外轨轨距2080mm（钢轨中心距），用以运行盾构机后配套台车。掘进过程中，轨道延伸方式如下：本盾构区间隧道用轨枕为150H钢加工而成，具有重量轻，稳定性好，便于搬运等特点，所以轨枕的铺设直接由人工搬运到位，运输车钢轨由管片小车运送到盾构机1#台车下，再用双轨梁吊运至前方与轨枕相连，盾构机后配套台车行走钢轨由第5#台车后面的小型起吊装置吊到管片车上，运送到1#台车下，再用双轨梁吊运至前方与轨枕相连。7.1.1.2轨道运输设备配备盾构机施工时，为满足渣土、管片、砂浆料、泡沫剂及其它辅助材料的运输，安排2组列车进行隧道内的运输，每组列车由1台45t机车、5节16m3渣车、1节8m3砂浆车、2节管片车组成。列车编组参见图7-2图7-2列车编组示意图机车和渣车都有制动机构，可以保证制动性能的可靠性。7.1.2垂直提升运输1、提升设备配备盾构机在施工过程中所需的管片、材料等供应及渣土的外运，都需要在地面与隧道之间通过提升设备进行运输，计划在出土口上方安装45t双梁门式起重机1台，主要用于渣土的提升；端头井上方安装16t双梁门式起重机1台，主要用于管片及其他材料等的装车作业。2、盾构井垂直运输组织门吊负责管片和施工材料的卸车、下料、渣土的起吊和卸入集土坑。注浆料由搅拌机生产后储存在车站结构二层平台的砂浆罐内，再输送入砂浆车。7.2场外运输场外运输主要是弃土运输，在夜间组织进行，利用挖掘机将集土坑中的渣土装入封闭式自卸车，运至弃土场。在场地门口设置洗车台，运输车辆驶出施工场地前清洗干净，以免泥土散落影响城市环境。其他材料利用不影响城市环境和交通的时间进行。7.3盾构施工中的供电盾构施工时盾构机掘进采用高压供电，电压等级10kV，其它设备采用低压供电，电压等级0.4kV，采用三相四线制。7.3.1盾构机用电施工时，施工用电从业主指定的供电网点接入，在燕南站施工现场设变配电设备。盾构机变压器容量为4000kVA（2*2000）。从高压开关柜接出的高压电缆，经始发井输往地下洞壁悬挂，输送到盾构机后配套拖车上的电缆卷筒上。经变压器降压至400V与低压配电柜相连，随后分配输往机上各用电设备。高压供电系统图6-3所示。图6-3高压供电系统示意图7.3.2洞外用电洞外用电设备主要是龙门吊、砂浆拌合站、通风机、水循环设备等，电压等级为0.4kV。7.4盾构施工中的通风本合同段盾构隧道属较短的独头巷道，按照施工要求，结合现场施工情况，选用92-1型高性能轴流通风机，流量75000m3/h,安装在始发井上方的两侧并安装消声器。采用机械压入式通风方式，通过Φ1000mm7.5盾构施工中的给排水施工用水由业主指定给水点接入，用Φ100mm主管将水分别引入到施工现场。为保证盾构机施工并节约用水，建立一套水循环冷却系统，通过Φ80mm循环水管与盾构机水冷系统相连。其他各需水部位按照实际情况不同分别采用Φ50mm、Φ25mm、Φ20mm等不同管径的管供水。施工围挡现场和明挖基坑外围均设置排水沟，断面尺寸为40×40cm，采用砖砌筑并用砂浆抹面，排水沟穿越道路时采用埋管通过。盾构工作井口设挡水墙。端头井井底钢枕下方设沉淀池，污水沉淀后；泵送入地面排水沟；所有围挡场地内设置沉淀池，废水排至沉淀池，在沉淀池沉淀后，能利用的再次利用，其他部分排入市政排水管网。盾构隧道内各种电力管线繁多，为保证盾构机的安全施工，必须做好隧道内排水工作。隧道内的水主要来源于施工用水、渗漏水等，施工时一方面采取控制用水、注浆堵漏等措施从源头止水，另一方面将隧道内的积水先排入工作井，再用水泵抽至地面。在隧道的上下坡最低点，要设置临时水泵及时抽排。7.6砂浆搅拌站在左线盾构井中间端头位置设置砂浆搅拌站一座，其规模满足管片注浆填充的需求，考虑环保的需要，尽量减少烟尘和噪音对周围居民的影响。7.7冷却水系统在盾构井附近的底板上各安设冷却塔一座，底板设两自制水箱，通过高扬程水泵完成盾构机的冷却水循环。7.8施工设备及物资配置施工设备及物资配置详见表7-1、7-2。表7-1设备配置一览表序号设备名称规格型号单位数量来源备注1盾构机海瑞克Φ6250mm台1转入2电机车45t台2转入3渣土车16m辆20转入4管片车辆8转入5砂浆车8m3辆4转入6龙门吊45t台1新购7龙门吊16t台1新购8砂浆拌合站JS750套1转入含配料机9轴流风机92-1台1转入含消音器10循环水箱座2加工11供水水泵40m3/h台2转入12冷却塔座1转入13汽车吊260台1租赁主机组装14汽车吊150t台1租赁后配套组装表7-2物资供应一览表序号设施名称规格单位数量来源备注1钢轨P43米1900新购2钢枕H150根1900委外加工3反力架套1委外加工4始发基座套1委外加工5洞门密封套4委外加工6镀锌管Φ80米3600新购循环水，3000m7焊管Φ80吨1801新购排污管8法兰Φ80套710新购9法兰连接螺栓套710新购10焊管Φ50米新购11风管Φ1000米1250新购12高压电缆快速接头套20新购13高压电缆10kV/3*35米2000新购

第八章盾构区间隧道施工方法及工艺8.1施工工艺流程区间隧道施工工艺流程如图8-1所示。掘进准备掘进准备设置合理的掘进参数掘进开始同步注浆是否达到管片铺设需要进尺开始拼装管片运输渣土出洞和运送材料进洞盾构机重新支撑掘进开始延伸轨道管线否是下一循环图8-1盾构机掘进流程示意图8.2盾构机施工8.2.1盾构机的运输、组装、调试与检测8.2.1.1盾构机的运输S-427盾构机运输时间计划如下：1、2009年2、2009年12月223、2009年12月23日从我公司地铁一号线将1#台车、8.2.1.2盾构机组装的总体安排盾构机组装采用盾构主机和后配套一次从始发左线下井，先下井5号拖车，拖至车站内，然后依次4号、3号、2号、1号、螺旋机、连接桥、主机。盾构机的首次组装、调试、始发、试掘进等工作主要由盾构机生产家负责，我单位配合，同时在上述工作中对盾构机的性能指标进行考核。在组装开始前，制定详细的盾构机组装方案、技术要求、注意事项，并对参加组装的人员进行相关技术培训。在组装过程中组装人员详细填写组装记录并做技术总结，作为重要的技术资料保存。8.2.1.3盾构机组装的准备工作盾构机进场前，要作好组装场地的准备工作，包括场地硬化，风、水、电的配套。特别在吊装盾构机的吊机的工作区域要进行加固处理，铺设20mm厚钢板。同时对盾构机始发井组装位置进行详细检查并对不合格的位置进行加固，保证盾构机组装的正常进行。组装前必须准备好组装所需设备、工具、仪器及风、水、电的供应，保证组装过程的安全顺利进行。盾构机最大部件重92t，需要租用100t拖车倒运、260t汽车吊和150t汽车吊互相配合吊装。施工现场的场地狭窄，盾构机运抵现场卸车时，严格按照下井组装的顺序摆放，以便于组装时倒运。8.2.1.4组装步骤由于不受车站施工条件限制，盾构机在始发组装调试后处于正常的始发状态。整个组装如下进行：盾构主机和后配套一次从左线始发井下井，先下5号拖车，拖至车站内，然后依次4号、3号、2号、1号、螺旋机、连接桥、主机。组装准备工作：安装运行轨道、始发基座、吊下临时管片、牵引机车、安装洞门密封，同时根据施工开始时的盾构机的工作方向确定盾构机的组装位置。盾构机主机组装流程图见图8-2。盾构机盾构机/中盾吊下盾构机/前盾吊装盾构机/刀盘吊装把已组装的盾构机主体推向洞门方向使用250t履带吊、90t汽车吊吊装管片拼装机吊装盾构机/盾尾吊装螺旋输送机安装盾尾与中盾对接使用400t履带吊、150t汽车吊吊装其它的准备工作图8-2盾构机主机组装流程图盾构机具体组装安排如下：1、首先将盾构机第五节后配套台车吊入始发井，放在始发托架的钢轨上，再拖入明挖隧道内，如图一。（图一）后配套台车下井示意图2、再按照同样的程序依次将第四节，第三节、第二节、第一节台车、将螺旋输送机、连接桥拖到明挖隧道内，相互连接好，将连接桥前端用H钢制作的临时支撑撑住，螺旋输送机放在连接桥的下方，如图二。（图二）后配套台车及其它设备下井示意图3、拆除始发托架上铺设的台车行走钢轨，校准始发托架位置并固定牢固。4、利用260T履带吊和150T汽车吊配合将中盾体翻身，由260T履带吊将中盾体吊入盾构井，放置在始发托架上，如图三。（图三）吊装中盾示意图5、利用260T履带吊和150T汽车吊配合将前盾体翻身，由260T履带吊将前盾体吊入盾构井，放置在始发托架上，利用液压千斤顶前移中盾与前盾连接并安装，如图四。（图四）吊装前盾示意图6、利用260T履带吊将刀盘吊入盾构井内，在150T汽车吊的配合下调整刀盘位置与前盾连接并安装，如图五。（图五）吊装刀盘示意图7、前移盾体及刀盘，将刀盘顶入内衬墙。8、吊入管片拼装机与中盾连接，如图六。（图六）安装管片拼装机示意图10、将盾尾吊入井内并放在始发托架上。11、推出螺旋输送器，利用吊车与气动葫芦、手动葫芦配合，将螺旋输送器插入前盾内并安装好，再安装好管片拼装机导轨下方V形梁，如图七。（图七）吊装螺旋输送器示意图12、利用液压千斤顶后移盾体与盾尾连接13、安装反力架、反力架斜支撑及负环管片调整钢环，如图八。（图八）安装反力架及负环管片示意图8.2.1.5就位调试进行盾构机调试前首先对盾构机的电器设备和油路详细检查，确认设备正常后进行盾构机空载调试，空载调试的目的主要是检查各个设备是否能正常运转。主要调试内容为：电气系统、液压系统、润滑系统、冷却系统、控制系统、注浆系统以及各种仪表的校正。空载调试确认正常后，再进行盾构机的负载调试，负载调试的主要目的是检查各种管线及密封设备的负载能力，对空载调试不能检验的工作性能进一步测试，使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。盾构机的检测调试内容：1、刀盘转动情况：转速、正反转。2、刀盘上安装刀具：安装牢固性、超挖刀伸缩。3、推进千斤顶及铰接千斤顶工作情况：伸出、缩回。4、管片拼装机：转动、平移、伸缩。5、油泵及油压管路、过滤装置。6、润滑系统、冷却系统、泡沫系统、盾尾密封油脂装置、膨润土系统、配电系统、勘探系统。7、操作控制盘上各项开关装置、显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。8、主控室PLC数据采集系统及VMT激光导向系统。9、气密性安全：包括人闸密封、前盾探测元件密封、盾尾密封刷焊接。10、机械联结可靠性。盾构机在完成上述各项检测和调试后（具体遵照盾构机厂家提高的操作手册进行），即可判定该盾构机已具备工作能力。8.2.2盾构机始发盾构机始发是盾构施工的关键环节，主要内容依次包括：安装盾构机始发基座、安装洞门密封装置、盾构机试运转，破除洞门临时墙和围护结构、拼装负环管片、盾构机贯入作业面建立土压和开始试掘进等。盾构机始发流程见图8-3。准备准备安装始发基座与反力架安装洞门密封橡胶板组装负环管片刀盘接触掌子面掘进组装调试凿除洞门封堵砼前移就位图8-3盾构机始发流程示意图8.2.2.1盾构机始发的准备工作1、始发基座、始发反力架的安装盾构机组装前，先将始发基座下井，下井后通过测量精确定位，并固定牢固。反力架的位置应根据洞门位置精确确定，反力架与钢支撑应具有足够的强度、刚度和稳定性，并在盾构机组装完成后通过预埋件和钢支撑与车站结构连接固定。反力架结构见图8-4。图8-4始发反力架示意图始发基座的安装应注意始发段所处的线路平、纵面坡度条件，确保盾构机始发成洞轴线与隧道设计保持一致，保证始发阶段隧道衬砌不超限。在始发基座定位后与预埋固定件焊接固定。固定时要考虑到地质条件、负环管片拼装方式。在盾构机组装前要对始发基座进行复测，满足要求后对始发基座加支撑固定，防止始发基座移动。盾构机刀盘切削加固区土体时产生巨大的扭矩，为了防止盾构机壳体在始发基座上发生偏转，必须在始发台两侧的盾构机壳体上焊接防扭装置。随着盾构机的前行，当防扭装置靠近洞门密封时将之拆除。其结构见图8-5。图8-5始发基座示意图反力架和始发基座都为钢结构件，满足盾构机始发所需的强度、刚度、和定位的精度。2、凿除围护结构钢筋砼盾构机始发前按设计开挖轮廓线人工凿除围护结构砼。砼的凿除采用“风镐+预裂爆破”的方法分块分层破除，破除顺序为从下而上、由内至外，保留最后一层钢筋，待盾构机前进到土体前时再进行割除。破除顺序见图8-6。图8-6洞门砼凿除示意图凿除采用人工手持风镐破除方式，保证凿除盾构机通过范围所有的钢筋。凿除所有封堵砼并割除钢筋后，快速清除所有凿下的砼，尽快前移盾构机抵拢工作面，减少加固土体暴露的时间。洞门凿除前先进行探水试验，若洞门前方土体存在较大压力水时，用事先准备好的喷浆设备及喷浆材料进行双液注浆，对土体进行堵漏加固。在洞门凿除过程中，一旦工作面出现失稳迹象应马上进行喷浆封闭。3、洞门密封橡胶板安装为了防止盾构机始发掘进的泥土、地下水从盾壳和洞门的间隙处流失，以及盾尾通过洞门后管片后部注浆浆液的流失，在盾构机始发时需安装洞门密封装置，见如下示意图：图8-7盾构机始发洞门密封示意图安装前对帘布橡胶的整体性、硬度、老化程度和圆环板的成圆螺栓孔位进行检查，并提前加工好帘布橡胶的螺栓孔。然后将洞门预埋件的螺栓孔清理干净，最后按照帘布橡胶板、圆环板、扇形压板、合页式压板的顺序进行安装。盾构机进入预留洞门前在外围刀盘和帘布橡胶板外侧涂润滑油以免盾构机外围刀盘刮破帘布橡胶板影响密封效果。盾尾通过之后立即进行壁后同步注浆并对开挖面加压，盾构机掘进由非土压平衡模式转换为土压平衡模式。4、盾构已准确定位5、地面监测点已布设完毕并获得初始成果6、盾尾密封刷已涂满密封油脂7、组装负环管片当盾构机组装完成后开始负环管片的拼装，盾构机掘进时的反力通过负环管片、反力架及钢支撑传至车站主体结构，各支撑应满足盾构机掘进推力的要求。后盾支撑见图8-8。后盾支撑布置示意图见图8-9。图8-8后盾支撑和负环管片示意图图8-9后盾支撑布置示意图后盾支撑计算书如下：盾构机始发时的最大推力为1000T，后盾支撑按照受力1200T设计，计算如下：F＝1200/16＝75T取荷载不均匀系数为1.2，∴后盾每个支撑点H钢受压＝F×1.2＝90T1、300×300H钢强度验算安全系数为ns=1.4.则：＝F/A＝90/0.01204＝74.75MPa<[]＝s/ns＝235MPa/1.4＝168MPa∴300×300H钢强度满足要求2、300×300H钢稳定计算：临界力：Pc=π2EI/L2(欧拉公式)其中：E＝210×103MpaI＝0.676×10-4m4L=0.76mQ235钢的比例极限p＝200MPaPc＝[π2×210×103×0.676×10-4/0.762＝0.242×105T临界应力：c＝Pc/A＝0.242×105/0.01204＝20000MPa>p＝200MPa此种情况下300×300H钢的柔度为：λ＝＝10.17由计算可知，在此种情况下300×300H钢属于小柔度压杆，欧拉公式不适用，所以临界应力采用由实验测得的经验公式进行计算：查表可得，Q235钢s＝235MPa则此压杆稳定的极限应力为：c＝s－aλ2＝235－0.00668×10.172＝234.3MPaN＝c×A＝234.3×0.01204＝282吨>F＝75吨∴300×300H钢支撑稳定∴300×300H钢满足要求，可以使用。负环钢管片起着连接负环管片与反力架的作用，并可以对反力架的姿态进行微调。钢管片的组装分部进行，先安装下半环，后安装上半环。钢管片对接后用螺栓与反力架连接，普通负环管片与钢管片之间用螺栓连接。负环管片支撑于底部的三角支撑。三角支撑座落在始发台基础上并用螺栓与始发台连接。三角支撑上部两侧用型钢支撑负环管片，其空隙用木楔垫实。为防止管片位移，将管片连接螺栓焊接在支撑型钢上。8.2.2.2盾构机始发当盾构机刀盘到达始发里程后，首先对盾构机的姿态进行复核，以确定盾构机的平面位置、高程和中心轴线的坡度，其误差应分别小于±10mm、±5mm和2‰。破除洞门后，盾构机刀盘快速前移抵拢掌子面，启动刀盘旋转切削土体，建立土压开始始发掘进。当盾尾进入洞门后，立即进行同步注浆。盾构机始发时，由于预留洞门直径大于盾壳直径，为防止盾构机低头等姿态改变，在预留洞门的下方垫设方木，确保盾构机的姿态稳定。8.2.2.3盾构机始发前注意事项1、盾构机始发前要根据地层情况，制定掘进参数。盾构机各掘进参数如下：（1）土仓压力P1始发段地层主要为砾质粘性土，透水性弱，水土压力按水土和算取值，按下式计算：P1=k0×γ×h式中：P1——土仓压力k0——侧压力系数γ——水土的容重h——刀盘中心点处的埋深根据盾构机的掘进位置及相应的地质情况，可取γ=18KN/m3，h=10.5～18.6m，k0=0.38，代入上式得：P1=71.82～127.22KN/㎡（P1=0.71～1.27bar）。始发后，土仓压力在0.71～1.27bar之间调整，并根据地面监测情况进行及时调整。（2）千斤顶推力F盾构机千斤顶最大推力Fmax=34210KN（30个千斤顶），始发段开始千斤顶推力主要考虑拖车阻力、破岩推力、正面土压及盾构围刷磨擦力，其中拖车阻力为680KN、破岩推力约为2000KN、正面土压力为3160KN、盾构尾刷磨擦力为250KN，需要总推力为6100KN。始发阶段确定推力尚应考虑管片及反力架的承受力，故在始发开始的20环左右最大推力不应大于800t。（3）刀盘转速n1，n2满足转速和扭矩曲线，且无级可调n1=0~6rpm，n2=0~3rpm，扭矩水平较高时，使用n2段，扭矩水平较低时使用n1段。（4）刀盘扭矩T正常掘进时，扭矩应低于最大扭矩(一般情况下刀盘的扭矩T=150t.m)，当工作扭矩达到最大扭矩时，刀盘将停止转动，如反复启动未果，即可启动专门开关（此时可达脱困扭矩），使刀盘重新启动。（5）螺旋器转速n3n3=0~22rpm，根据维持土仓压力的需要而调整。（6）掘进速度v根据土质、扭矩、推力和土仓压力等综合确定，受土质影响最大。vmax=8cm/min，一般v=2~4cm/min。（7）注浆压力P2取静水土压力的1.1~1.2倍，最大不超过3.0~4.0kg/cm2，且使浆液不会进入土仓和压坏管片，并保证地面的隆陷值在允许范围内（+10，-30mm）。根据始发段水土压力的计算，初步确定注浆压力为1.2～1.4bar（平均压力）。（8）注浆量V1V1是在管片与土体之间的空隙体积的基础上，再考虑2.0~2.5扩大系数确定的。一般每环的理论注浆量V1≈4.1m3，实际每环注浆量为8.1~10.1m3。（9）发泡剂的掺量V2V2值主要根据土质确定，经验公式为；V2=（20~60%）V土V土——掘进土方的体积（实方）V2值将根据实际的出渣情况和有关掘进参数（如扭矩等）不断调整。（10）左右前进千斤顶行程差SS主要根据线路特点和盾构机在水平方向偏离设计轴线的程度来确定的。S的大小确定了盾构机方向改变的急缓程度，S的达到和保持依靠合理使用左边和右边的推进千斤顶。（11）盾构机俯仰角α(pitch)α根据线路特点和盾构机在竖直方向偏离设计轴线的程度来确定的。α的保持靠合理使用上部和下部的推进千斤顶，一般情况下，α值不应超过±4mm/m。（12）盾构机滚转角β(roll)β和刀盘转动方向及扭矩大小有关，可以通过改变刀盘转动方向和使用稳定器来控制，一般情况下，β值不应超过±10mm/m。（13）管片与盾尾的空隙δ1~δ4反映了管片和盾构机的相对位置关系。对确立下一环的管片类型和掘进参数有指导意义，盾尾间隙应控制在75mm（14）铰接千斤顶的使用状态铰接千斤顶有三种使用状态：完全伸长，自由伸缩，伸长一定角度。铰接千斤顶行程不能超过设定值(10mm~130mm)，应控制在40~802、开始掘进后通过监测