天津地铁施工组织设计车站+盾构区间投标

目录TOC\h\z\t"标题,1,刘涛3,3,刘涛1,1,刘涛2,2"HYPERLINK\l"_Toc303671921"第一部分施工总体部署错误！嵌入对象无效。土仓内工作完成人、料进入主仓，关闭土仓密封门开启人仓记录设备主仓降压主仓压力=大气压力打开主仓门停止记录人员(材料)离开主仓图9.10.8人员离开土仓程序框图（4）刀具检查前开挖面地层处理①为加强地层的稳定和减少加气压过程中的气体漏失，在停机开仓前1天开始加气建立并稳定前方工作压力。②在停机开仓前排土作业，降低土仓内土面，保证土仓闸门能够打开。在排土过程中继续观察并稳定前方工作压力。土面降低完成和土压稳定后，即完成对开挖面土体的地层处理。（5）试压处理①检查整个人闸、料闸及土仓阀控元件是否处于能正常工作的状态；②检查开挖面地层的漏气量，确定空压机的工作能力。③检验人员安排的合理性，同时让各岗位人员提前适应各自岗位的工作、提高各岗位人员工作及相互配合的熟练程度。并对仓内作业人员的主观感受，进行调查，给出综合评价。④在刀具检查前对人闸及土仓加压设备的试运行，并对所用设备进行适当的保养，以便设备可以正常运转。A.土仓内试压首先，用水清洗两根连通土仓与变送器连接的软管。清洗完后，启动空压机，将控制调节器的气管球阀打开，并将调节器打到自动档，将所应达到的土压设置好，然后打开向土仓内加气的球阀，开始向土仓内加气。土仓内的试验压力分为0.03Mpa、0.05Mpa、0.09Mpa几个阶段分别进行试验，最终将土仓内的压力设定为0.1Mpa，并长时间保压。试验过程中，时刻注意土仓内的压力变化，观察调节器的压力显示值是否为试验设定值并观察能否稳定。此时，人闸外的阀控人员需查看土仓压力记录仪，通过观察加压曲线来判断土仓的压力变化及稳定情况。一般情况下压力有可能不是很稳定，待其稳定后停止操作。但要求必须有机械工程师在现场观察土仓内压力变化。加压完成后，将变送器上方的的软管再次用水清洗干净并用气冲掉管内剩余残留物。将执行器处的球阀关闭，将控制器各指针归零并关闭控制球阀。关掉空压机。另外此试验过程中，试验人员要记录工作空压机的启动频率，通过土仓的耗气量来判断空压机的供气量是否符合要求。B.人闸内试压a.将人闸密封门关好，各个气阀关好，并认真检查。b.启动空压机准备向舱内加压。c.按照加压方案，对人闸分阶段加压。加压时间要求控制。直至舱内压力基本稳定后，停止加压。d.在稳压的情况下，机械工程师细心观察，检查人闸的气密性。如有漏气马上做密封处理，以保证加压工作正常进行。e.按“洗仓”方案对舱内进行换气处理，此过程注意保持舱内压力不变。f.将料闸密封门关好，然后给料闸加压。整个加压过程尽可能在短时间内完成。当料闸内的压力与人闸的压力基本相等时，打开两者之间的阀门，使两者的压力完全一样。g.根据减压方案进行减压时,时间可以相应减少。当压力表读数达到0.02Mpa时，注意要放慢减压速度。当压力表的示数为零时，打开人闸、料闸的密封门。h.清理人闸内部物品，保持仓内清洁。i.查看人闸、料闸的压力记录仪的加压曲线，判断人闸、料闸的工作及加压、减压过程是否正常。（6）刀具检查过程中的气压控制①土仓内气压控制通过人闸外与土仓闸板相连的空气调节、控制阀组进行控制，具体步骤如下：a.仓闸板与变送器连接管路的清洗将两者之间的连接管路拆除，同时将闸板上的球阀打开，用工业用水清洗，之后，连接好管路，通以工业气体，用其将闸板上的喷嘴、管路中残留的工业水吹净，之后关闭闸板上的球阀。b.空气调节、控制阀组的气压压力的设定分别打开两条工业用气管路的控制球阀，调节空气过滤单元的减压阀，使其减压后的压力为0.4Mpa,调节其后的减压阀，使其减压后的压力为0.12～0.14Mpa。c.加压方式边向土仓内注入浓的膨润土泥浆，边通过螺旋输送机排土仓内的土体，使土仓内压力降低0.01～0.02Mpa后停止排土，开始加气压，如此反复直至使土仓内的工作液面降低到2/3处。（可通过闸板上的观测阀进行液面的观测）d.土仓内气压建立打开闸板上的球阀，向土仓内加注工业用气，同时打开一条工业用气管路的控制球阀，此时可看见调节器的红色指针逐渐靠近绿色指针，并经过短时间的振荡，最终与绿色指针重合。此时，经过几分钟的观察，如红色指针仍然稳定，证明土仓内的压力已经建立完毕。②人闸内气压控制由操作人员通过人闸自身的压力控制阀及压力显示仪表，按照我国的高压氧仓管理与应用规则进行控制。具体的步骤如下：a.加压前的准备工作首先，用空气质量检测仪检测空气质量，确定质量达到要求后工作人员方可进入。检查人闸的进气减压阀的压力设定是否正常，管路是否漏气，进排气控制阀、联络电话、压力显示仪表、排气流量记录仪、各仓室压力记录仪、人闸外的供气空压机是否工作正常，土仓内清洗刀具用管路是否连接完毕。照明系统是否连接完毕，各仓门密封是否良好。另外，工作用的连接平台、检查刀具及使用的工具准备好并放入人闸内。人闸外的相关人员（包括土仓闸板处空气阀组监控人员、后配套空压机控制联络人员、紧急医疗救助人员）就位完毕。检查相关人员进入人闸，关闭仓门准备加压。由人闸外的阀控人员填写人闸加压前设备检查表格。b.人闸加压人闸外的控制人员用电话通知人闸内人员作好加压准备工作。打开盾构机中体内向人闸供气的控制球阀，向人闸提供气源，同时人闸内的工作控制人员打开进气阀，开始加压。在0.03Mpa以下时，升压速度要缓慢，以适应人闸内工作人员咽鼓管的调压。在0.03Mpa以上时，升压速度可适当加快。c.人闸内稳压当加压到预定的压力,待人闸内的压力与土仓的压力相同后，关闭进气阀，进入稳压阶段。人闸内的工作人员打开人闸内与土仓之间压力平衡阀，使土仓与人闸内的压力相同。之后，开启人闸门，转动刀盘，工作人员即可进行刀具的检查工作。d.人闸内的减压人员出人闸，需进行减压。目前根据不同的工况，我国有五种安全减压法：匀速减压法、阶段减压法、水面减压法、氧气减压法、不减压潜水法。由于盾构机检查氮气ATA安全系数为1.6，小于1.8，故人闸减压可采用不减压潜水法。e.洗仓洗仓是指对人闸进行换气的操作。检查工作人员在土仓内从事工作及在人闸内进行加压、减压过程中，由于工作人员及控制人员较多，工作及加压、减压过程时间相对较长，在稳压过程中，必须进行“洗仓”，以提供足够清洁的空气。在稳压过程中，实行稳压换气，以稀释人闸内工作人员呼出的废气并提高人闸内的氧气浓度。在其过程中，人闸内的工作人员要通过联络电话与人闸外的工作人员进行电话联系。具体稳压换气的方法是：人闸外的阀控人员同时打开土仓闸板上的球阀或人闸外的进排气阀，时刻观察土仓或人闸内的压力显示仪，确保其压力动态平衡。9、洞内出碴、运输及弃土外运（1）洞内水平运输（1）隧道内轨道布置左右线隧道洞内均采用43kg/m的钢轨铺设单线运输轨道，钢轨中心距为900mm，钢轨枕采用I20型钢，铺设标准按照1760根/km进行铺设，用压板螺栓固定钢轨，轨枕间用钢筋拉牢。在始发掘进段铺设道岔，便于列车编组会车、碴车出碴、下材料等。①洞内采用43kg/m钢轨铺设单线，轨线布置见图9.10.9。轨线轨线EM钻进钻机就位埋设护筒测量放样错误！未定义书签。始发井图9.10.9盾构始发井轨线布置示意图②洞内运输列车编组施工中单线每环开挖量为39.55m3，按1.5的虚方系数计算，虚方量约为59.33m3。每条隧道配置2列运输列车。每列运输列车均由1辆牵引机车、4辆渣土车、1辆浆液车及2辆管片车组成，见图9.10.10所示。图9.10.10重载列车编组示意图（2）垂直运输在施工条件允许的情况下一般垂直运输分为两个部分，第一部分为施工材料的垂直运输；第二部分为碴土垂直运输。本标段工程的垂直运输由1台16T龙门吊及2台45T的龙门吊完成。（3）碴土外运碴土外运集中在夜间进行，利用挖掘机将碴坑中的碴土装入封闭式运输汽车，然后按照业主拟定路线运输至业主指定的弃碴点，在场地出碴门口设置洗车槽，运输车辆出施工场地前进行清洗，计划安排带盖的密封性良好自卸汽车外运碴土，避免碴土在运输中洒、漏，以免影响城市环境。10、隧道通风、循环水、照明根据盾构施工的特点，在隧道内布置“四管、三线、一走道”，三管即φ100的冷却水管（循环进出双管）、φ125的排污管和φ1000的通风管。三线即10KV高压电缆、380/220V动力照明线和43Kg/m的运输轨线。（1）隧道通风①隧道内通风环境要求根据盾构施工特点，在施工中采用压入式通风来解决防尘、降温及人员、设备所需要新鲜空气。②隧道通风设置A.每条隧道配备1台轴流风机和直径φ1000mm拉链式软风管进行压入式通风，风机设在始发井隧道结构内。工作面需要的风量采用最小断面风速法进行计算：Q需=Vmin×S=0.25×40×60=600m3/min其中:最小断面风速取0.25m/s，为开挖断面面积约为40m2。通风机的风量考虑通风管的漏风，风机风量为：Q机=（Q需＋Q漏）×μ=（600+600×2.5%×L/100）×1.5=1397.25m3/min其中：L为掘进长度，取2210m计算，每100m漏风率取2.5％，μ为风机储备系数。B.风管直径φ1000，洞外采用铁皮风筒，入口段200米采用加强型软管，洞内采用软风管。C.风管采用储存筒盛装，一次装100米运入洞内，安装在后配套尾部，随盾构机的掘进延伸。D.风管用铁皮卡连接，洞外采用门式支架架设，洞内借助管片连接螺栓吊挂风管，焊接吊环间距5米，其间用φ6mm盘条连接。表9.10.4隧道内通风环境要求序号项目要求1通风模式机械通风2新鲜空气量每人每分钟供应3m33作业环境的卫生标准1、隧道中氧气含量按体积不小于20%；2、粉尘最高容许浓度，每立方米空气中粉尘（含有10%以上的游离二氧化硅时）为2mg；每立方米空气中粉尘（含有10%以下的游离二氧化硅时）为10mg；水泥粉尘时，每立方米空气中为6mg。有害气体最高容许浓度；a、一氧化硅最高容许浓度为30mg/m3b、二氧化碳按体积不得大于0.5%c、氮氧化物（换算成二氧化碳）为5mg/m3以下d、甲烷浓度不得大于0.3%e、隧道内气温不得超过28℃f、噪声不得大于90dB（2）隧道给排水①对反坡段排水及开挖面渗漏水，在开挖面附近设小积水坑，利用盾构机自身排水设备加装φ125mm钢管排水管接力直接抽至洞外沉淀池。②顺坡段设一挡水墙汇水，再用水泵抽至地面沉淀池。③为防止富水区突然涌水，以及反坡段的施工作业水、渗漏水危及设备，在盾构机下部一侧增设二台备用排水泵，当积水量超过盾构机自身排水能力时，启动该泵排水，出水管与原排水管连通。④为满足供水要求，在供水管中间增设管道增压泵。为满足隧道清理用水等，可每隔60m在水管上安装水阀，并连接水管以备清洗管片和冲刷运输掉碴等。（3）隧道照明为满足长距离供电照明的需要，在隧道每500m设一低压变压器。10KV高压电缆采用侧壁悬挂式，悬挂方式和位置严格按照国家相关规范进行。。①照明线路在隧道井口正一环处，设置一台双电源自动切换箱。从地面变电所接入分别来自二路不同受电系统，来保证隧道照明的不间断（电力电缆采用VV223×252+2×162接入）。②配线方式，采用BV3×162+2×102五线制（即L1EQ-L1，N，PE）。③电箱配置，每百米配置一台分段配电箱，供照明安装和动力用电使用。④灯具安装，每8环设置电支架1只和安装防水型40W日光灯一只，配置10A插入式熔断器保护。参见图9.10.11。轨道照明线路轨道照明线路风管供水、排污管下放钢筋笼通道高压电缆通信线EMB拔除护筒灌注水下混凝土安装隔水栓球塞下放灌注混凝土导管错误！未定义书签。图9.10.11洞内管线布置示意图9.10.3特殊地段掘进1、盾构过粉质粘土层本标段盾构区间洞身主要穿过粉质粘土层，在土压平衡的工作模式下掘进易结泥饼，从而直接造成刀具的严重磨损，甚至是地表塌陷或隆起。在施工中应予以足够的重视，拟采用以下措施：（1）根据地址条件，有针对性地向密封土舱和刀盘面板适量加注高质量的泡沫剂或聚合物或膨润土或其中的两种甚至三种混合液，以改善土体的“和易性”和“塑性”（2）在满足刀盘刀具对其它岩层的开挖能力的前提下，尽可能的提高刀盘的开口率，合理布置刀具，特别是刀盘中心部位的结泥饼高发区。（3）加强对地质条件的现象判断能力，选用适当的出土压力，掘进参数。（4）采用冷却措施避免密封土舱高温高热。（5）避免密封土舱饱满时长期停机，宜以泥浆或黏性差的砂土代替部分土体填充密封土舱（可以通过密度指标来控制）。（6）在具有一定自稳能力的区段掘进时，设定的出土压力不宜超过主动土压力，并且最好控制在1.0kg/cm2以下，即宜采用欠土压平衡模式掘进。（7）在地层自稳能力较差的区段，但隔气性较好时，宜采用辅助气压作业，掘进也宜采用欠土压平衡模式。2、地面建筑物密集段施工本标段盾构区间在交通繁忙的道路下穿过，地表建筑物密集，盾构掘进通过时易引起地层的沉降，危及建筑物的安全。根据调查，该区段建筑物以桩基础居多，盾构机通过时应采取措施保护地表建筑：①对施工有影响的建筑物进一步详细调查；②对这些建筑物基础进行注浆加固或施工隔离桩；③盾构机掘进采用土压平衡模式。保持土仓压力，稳定掌子面，防止坍塌。掘进原则：连续快速；④盾构通过建筑物前至少提前50m，复核盾构机姿态，并进行调整。盾构进入该段掘进时，严格控制盾构姿态，不进行剧烈的纠偏动作，避免加大对地层的扰动；⑤“掘进与注浆同步，不注浆不掘进”，及时填充环形间隙，使管片衬砌尽早支承地层，控制地层沉降。不得以加大注浆压力的方式强行注入，这样不仅会对桩体产生较大的偏压力，还会因注浆压力过大而击穿盾尾密封，产生漏浆而影响同步注浆效果。当同步注浆达不到要求的量时，及时进行二次补强注浆；⑥盾构通过后，及时对隧道周围地层径向补充注浆加固，并根据监测结果跟踪注浆，以保证建筑物结构安全。注浆利用管片吊装孔，注浆范围以基础位置前后3环管片共计6环管片的范围；⑦加强监控量测和地表沉降监测，及时分析反馈，指导施工。3、曲线段和变坡段施工盾构机在曲线段的施工，主要是控制好机器的掘进姿态、掘进参数、管片预选安装、管片背后的同步注浆的浆液凝结时间和注浆效果等，其技术要求如下：（1）盾构机设置的中间铰为的是增加机器的转弯灵敏度，当刀盘进入曲线段切点时，首先利用中间铰油缸小推力掘进，改和变刀盘方向，使盾构机成为两段折线推进掘进，以增加转弯灵敏度。（2）刀盘的转角参数是在推进过程中不断转向并不断推进的配合中完成，防止转急弯。（3）充分利用激光导向系统的管片预选拼装功能，正确选用管片拼装环（标准环、左弯环或右弯环），减小管片环在盾尾中转弯的阻力，而且保证推力油缸的推力支撑环面与隧道轴线基本垂直，有利于使用推力油缸调向和减小曲线段上调向推力并保持管片在曲线段上的稳定。（4）曲线段掘进时，掘进时的强大推力，使管片承受着向外弧方向运动的分力，在管背浆液还未凝固受力前，这个分力由联结螺栓承受，曲线半径越小，分力越大，强力纠偏，分力越大，甚至会造成螺栓损坏，环间错台超差等。因此，在曲线段掘进时适当缩短管背浆液的凝结时间，减小掘进推力和不使用急弯转等掘进措施是非常重要的技术措施。（5）盾尾同步注浆一定要及时、饱满，杜绝空隙存在，以提高管片承受剪切力的能力。（6）在竖曲线的坡道施工时，除了利用好上述平面曲线施工技术要点外，在大坡道下坡掘进时采用防止盾构上抛抬头的掘进技术措施。上坡时则相反，由于竖曲线半径很大，在管片拼装时，可以在底部管片的外弧侧，粘垫3mm左右的胶垫，以增加下部管片的外弧间隙，来适应竖向曲线要求。胶垫不宜厚，确保环缝误差在允许范围内。坡度大时，可在每环下部管片上都贴垫，坡度小时，间隔贴垫即可。4、盾构在地下连续墙地段施工控制由于地下连续墙对土体产生了较大的扰动，在软土地层中容易形成汇水通道。盾构机通过后混凝土块又存在大小不均匀、分散不均匀等现象，对盾构机的掘进都会带来较大的困难，在掘进过程中主要采取以下几点措施：（1）对地下连续墙地段进行注浆处理，消除地层扰动后土质松散，造成汇水通道。（2）在进入地下连续墙段前，对盾构机的刀具进行合理的配置，防止部分混凝土块对刀具造成损伤。（3）进入地下连续墙段后降低掘进速度，控制在30mm/min以内，土仓压力设定值保持适度，同时密切关注碴土的形状，当土仓、螺旋输送机的压力逐渐增高，螺旋输送机排出碴土的塑性流态变差时，即向开挖面、土仓与螺旋输送机中注入相应数量与浓度的泥浆，通过改变泥浆的注入量，以此改变碴土的塑性与流态，随时改变，从而确保开挖面稳定。（4）密切关注螺旋机机扭矩和出渣情况，如出现螺旋机扭矩突然增大，判断可能有混凝土块卡住叶片，必须先关闭螺旋机闸门，再反复正反转螺旋机，直至混凝土块排除。（5）进入穿越地下连续墙前刀盘要合理配置硬岩刀具，并对盾构机进行一次全面检查，确保盾构机的性能良好。（6）调整好盾构姿态，计算出刀具抵达地下连续墙的里程，密切关注盾构机推力、刀盘扭矩、土仓压力等参数的变化，如推力、刀盘扭矩增大，可以判断刀具已经开始切割混凝土。（7）刀盘切割混凝土时要及时调整盾构土压力的设定，做好盾构推进过程中推进速度、出土量等推进参数的控制，控制良好的盾构姿态。（8）盾构穿越围护结构掘进时，加快刀盘转速，适当降低掘进速度，保证同一坡度掘进，优化盾尾油脂注入时段加强密封性，增加泡沫剂参入量以改良渣土性能，降低刀盘温度。5、盾构过富水地层防喷涌措施针对富水地层水压高和水量大的特点，为防止喷涌和水压击穿盾尾密封，在盾构机的结构上采取以下应对措施：（1）提高盾构机防水密封性①盾尾密封选用三排钢丝止水密封刷，其间充注盾尾密封油脂；②铰接密封采用唇形橡胶密封；③主轴承外密封采用三重唇形橡胶密封，其间充注消耗式润滑脂，为提高可靠性同时采用HBW密封脂。（2）采用具有防喷涌功能的可控螺旋输送机出渣系统，并结合良好的渣土改良系统，增加土仓加泥系统，遇到富水地层时向土仓内注入优质膨润土泥浆，改良土仓内渣土和易性。（3）出现喷涌的解决措施①关闭出土闸门，关掉螺旋机，在顶部土压不超限的情况下继续往前掘进，使土仓基本满土后（此时刀盘油压较高，扭矩较大）停止；然后稍开出土闸门，不启动螺旋机，让土压把砂土挤出，待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。②关闭出土闸门，螺旋机正转转速调至2.0rpm左右，继续往前掘进，到顶部土压达2.8bar时停止；待土压降低到2.0bar以下时再按前面方法掘进，到刀盘扭矩较大（约3200KN·m）时，关闭刀盘及螺旋机，稍开出土闸门，让土压把泥土挤出，待泥土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。③保持连续掘进，减少盾构机停顿时间。适当缩短浆液胶凝时间，保证注浆质量。盾尾同步注浆的量与地面沉降有较大关系，过少会造成地面较大的沉降，过多会窜浆至地面，污染环境。富水地层注砂浆极易往外扩散，在掘进过程需根据注浆压力（＜2.0bar）和地面情况及时调整注浆量。注浆的标准是确保脱出盾尾的管片背后的空隙能填满，这不仅可降低后期地面的沉降，也对管片防水起到一定有利作用。④运用导向系统和分区操控推进油缸，控制盾构姿态，防止盾构抬升。富水地层的承重能力较低，加上盾构机在掘进过程中的震动，姿态较易往下沉。因此在地层中盾构机的姿态易保持向上，但趋势易控制在±4.若出现机头往下掉的情况，需及时通过千斤顶行程调节姿态。调节不可过急，易通过千斤顶行程及选取最优管片两者结合来调节；不然会使得盾尾间隙过小，造成管片错台。9.10.4盾构机到达1、盾构到达施工流程盾构机到达施工是指从盾构机到达下一站接收井之前50m到盾构机贯通区间隧道进入车站时被推上盾构接收基座的整个施工过程。其工作内容包括:盾构机定位及接收洞门位置复核测量、地层加固、洞门处理、安装洞门圈密封设备、安装接收基座等，到达施工流程盾构到达施工流程参见图9.10.12。2、盾构到达的准备工作洞门密封的安装洞门密封的安装接收托架安装与固定到达段掘进贯通同时锁紧洞口密封洞门凿除掘进参数调整掘进方向控制渣土清理盾构机推进至接收托架图9.10.12盾构到达施工流程图（1）盾构机定位及接收洞门位置复核测量在盾构推进至盾构到达范围时，对盾构机的位置进行准确的测量，明确成洞隧道中心轴线与隧道设计中心轴线的关系，同时对接收洞门位置进行复核测量，确定盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划。在考虑盾构机的贯通姿态时注意两点：一是盾构机贯通时的中心轴线与隧道设计轴线的偏差，二是接收洞门位置的偏差。综合这些因素在隧道设计中心轴线的基础上进行适当调整。纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大。（2）进洞段的土体加固车站具备施工条件时，进行本标段盾构到达端头的地层加固施工，并检查加固效果以满足盾构机到站掘进要求。（3）洞门破除盾构到达洞门破除施工方法详见“9.8.1节，洞门凿除”。（4）洞门密封的安装为防止盾构机进洞时推出的碴土损坏帘布橡胶板，洞门防水装置在洞门第一次破除，碴土被完全清理干净后安装。安装方法同于始发洞门。（5）接收基座的安装接收基座的中心轴线应与隧道设计轴线一致，同时还需要兼顾盾构机出洞姿态。接收基座的轨面标高除适应于线路情况外，适当降低20mm，以便盾构机顺利上基座。为保证盾构刀盘贯通后拼装管片有足够的反力，将接收基座以盾构进洞方向+5‰的坡度进行安装。要特别注意对接收基座的加固，尤其是纵向的加固，保证盾构机能顺利到达接收基座上。3、盾构到达施工（1）根据盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划进行推进，纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大。（2）在盾构机距离端头墙50米时，选择合理的掘进参数，逐渐放慢掘进速度，控制在20mm/min以下，推力逐渐降低，缓慢均匀地切削洞口土体，以确保到达端墙的稳定和防止地层坍塌。（3）盾构进入到达段后，加强地表沉降监测，及时反馈信息以指导盾构机掘进。（4）盾构机刀盘距离贯通里程小于10m时，在掘进过程中，专人负责观测出洞洞口的变化情况，始终保持与盾构机司机联系，及时调整掘进参数。（5）在拼装的管片进入加固范围后，浆液改为快硬性浆液，提前在加固范围内将泥水堵住在加固区外。（6）当管片最后一环管片拼装完成后，通过管片的二次注浆孔，注入双液浆进行封堵。注浆的过程中要密切关注洞门的情况，一旦发现有漏浆的现象立即停止注浆并进行处理。（7）当盾构前体盾壳被推出洞门时通过压板卡环上的钢丝绳调整折叶压板使其尽量压紧帘布橡胶板，以防止洞门泥土及浆液漏出。在管片拖出盾尾时再次拉紧钢丝绳，使压板能压紧橡胶帘布，让帘布一直发挥密封作用。（8）由于盾构到站时推力较小，洞门附近的管片环与环之间连接不够紧密，因此作好后20环管片的螺栓紧固和复拧紧工作。并用槽钢沿隧道纵向拉紧后20环管片，使后20环管片连成整体，防止管片松弛而影响密封防水效果。4、盾构到达施工注意事项（1）盾构到达前检查端头土体加固质量，确保加固质量满足设计要求。（2）到达前，在洞口内侧准备好砂袋、水泵、水管、方木、风炮等应急物资和工具。（3）准备洞内、洞外的通讯联络工具和洞内的照明设备。（4）增加地表沉降监测的频次，并及时反馈监测结果指导施工。（5）橡胶帘布内侧涂抹油脂，避免刀盘刮破帘布而影响密封效果。（6）在盾构机刀盘距洞门掌子面0.5m时应尽量出空土仓中的碴土，减小对洞门及端墙的挤压以保证凿除洞门混凝土施工的安全（7）在盾构贯通后安装的几环管片，一定要保证注浆饱满密实，并且一定要及时拉紧，防止引起管片下沉、错台和漏水。9.10.5盾构机调头及二次始发本标段盾构机完成5号线文化中心站～宾馆西路站区间左线掘进施工后，在文化中心站西端调头，再次始发，进行5号线文化中心站～宾馆西路站区间右线掘进施工；1、盾构机调头施工准备（1）在盾构调头前，制定详细的盾构调头技术说明，把调头方案、技术要求、安全注意事项向所有参加调头的人员进行技术交底，并进行相关技术培训，以便于理解和执行。（2）完成用于盾构机到站和下步始发的所有土建方面准备工作。（3）为满足盾构机的调头需要，调头井内必须保证在同一平面内且无任何障碍物。在盾构机调头范围内的立柱后做。（4）调头前必须准备好调头所需设备、工具、仪器，风水电的供应，保证调头过程的安全顺利进行。（5）在两侧预埋用于固定卷扬机地锚的底板预埋件，始发工作井后部预埋反力架斜支撑连接件。（6）主机调头场地内铺设砂子、20mm的钢板、以降低盾构机调头平移时的摩擦阻力，利用两台5吨的卷扬机作为调头时的动力。（7）设备调头后安装反力系统，进入下一始发循环。2、盾构机调头（1）盾构机向前推进至接收架上，并将主机与联结桥脱离，联结桥前端利用自制门架支撑，同时拆除皮带输送机、连接管线。（2）将接收架和主机盾壳通过焊接连为一体，并在盾壳两侧焊接4个支撑座。利用4个150吨的液压千斤顶将主机连同接收架顶升。（3）拆除接收架底部的垫板，并在底部钢板上放置80mm圆钢的滚杠，减少移动阻力。（见图9.10.13）（4）将主机连同接收架回落至底部钢板滚杠上，利用两台卷扬机及导链将接收架连同盾构主机拖至端头井中部并调头，调头后平移至始发线，再调整盾构高度和位置。（详见图9.10.14）图9.10.13盾构调头接受架及垫层示意图图9.10.14盾构机主机调头方案示意图（5）盾构后配套拖车调头（一次进行调头），安装后配套联结桥接收平台。联结桥与一号拖车断开并移至联结桥调头区进行调头，利用卷扬机及导链将简易支架及联结桥一起调转并移至盾构机主机后面。依次将后配套拖车拖至拖车调头区进行调头，并转运到联结桥后部连接。连接管线安装反力架、钢环。盾构机调试、始发，掘进中的材料的运输通过右线的临时轨线转运，开始返回掘进施工。图9.10.15盾构后配套调头方案示意图图9.10.16盾构调头后掘进示意图9.10.5盾构机的解体拆卸1、盾构机拆卸总体思路（1）隧道贯通后，盾构机置于接收基座，移至工作区域，然后进行拆卸。（2）拆卸顺序与组装顺序相反，后装的先拆，先装的后拆。（3）采用250吨吊机和90吨吊机配合吊装的方案。（4）拆卸之前对整机各部、各系统管路、电路与组件进行详细标识。（5）拆卸以拆卸作业指导书为依据有序进行。2、拆卸原则（1）拆卸方案以厂商原始技术资料为依据。（2）在不影响起吊、包装、运输及保证设备不致变形的情况下，尽可能不拆得太零散。（3）拆卸方案围绕二次组装来制定。（4）拆卸方案与拆卸记录资料妥善保存，作为下次组装的依据。3、拆卸顺序盾构机拆卸顺序见图9.10.17。4、拆卸工作注意事项（1）在隧道贯通前，需全面仔细复查、补全盾构机、电、液各部件的标识。（2）拆卸专用拖车、牵引车连接装置准备完好。（3）检查各种管接头，堵头短缺数量、规格并补齐加工。（4）贯通前进行主机、后配套及其辅助设备的带负荷性能测试，以全面鉴定各机构、设备的性能状态，为拆卸后及时维护、修理和制定配件计划提供依据。（5）无论何种零部件储存前均需检查标识。（6）零件入库存放前检查零件性能状态，并对短缺损坏的零件列出配件清单。图9.10.17盾构拆卸顺序示意图9.10.6盾构掘进过程中突发险情的预案1、盾构隧道过建筑物时的应急预案（1）项目部成立应急领导小组，由一名项目副经理任组长，小组成员由项目部各部门负责人参加，各部门选择有责任心的人参加应急小组。提前对可能出现的险情制定应急方案，预备应急物资，并事先和建筑物业主建立有效的联系，一旦出现险情，应急小组人员立即就位，各负其责，立即组织实施应急方案，排除险情。对出现严重险情或有其趋势的房屋，迅速将建筑物内人员疏散，设置安全警戒线，严禁其它人员进入警戒范围内，并马上组织对房屋进行加固。（2）针对建筑物自身结构情况和以往施工经验，确定表9.10.5为盾构通过建筑物监测主要控制标准和采取的相应措施。2、人员进入土仓带压作业的预案施工组织中预先安排了换刀和检查工作面状况的地点，并在盾构到达该地点之前进行土体加固，确保地层稳定，在土仓内不必带压作业。但在土压平衡模式下掘进期间，遇到特殊情况，需要更换刀具、检查工作面状况及排除意外故障时，人员需要在土仓内带压作业。表9.10.5主要控制标准和采取相应措施序号项目控制标准采取的应急措施备注1建筑物沉降20mm洞内二次注浆实际根据建筑物自身的结构情况，裂缝等情况综合判断。20～30mm地面跟踪注浆30mm以上顶撑加固措施2建筑物倾斜a.混凝土结构、条形基础，基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值为：0.004；b.框架结构、桩基础：0.002l（l为相邻桩基间的距离）。洞内二次注浆a.混凝土结构、条形基础，基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值为：超过0.004；b.框架结构、桩基础：超过0.002L（L为相邻桩基间的距离）。地面跟踪注浆（或顶撑等加固措施）（1）人闸构造和功能人闸由主舱和预备舱组成，两舱被压力门分隔开。主舱利用法兰与中间舱进行连接，中间舱直接焊接在压力密封隔板上，主舱通过密封隔板上的一扇门可以进入土仓。预备舱从侧面与主舱连接在一起，使得进入预备舱必须首先通过主舱才能实现。预备舱用于在压缩空气起作用的过程中向内或向外传送工具以及应急。根据舱的大小，主舱可以进3人，材料舱可以进2人。主舱和预备舱都是分开操作的，内部都配有通讯系统、排气阀和通风阀、时钟、气压表、温度计、供暖等设备。排气阀和通风阀只在意外情况发生后人员被堵在里面时使用；正常情况下，进出人闸都有舱门负责人来操作；舱门负责人操作两舱的排气阀和通气阀、通讯系统、气压表、人闸通风用的流量表、以及带式录入系统等设备。人闸通过安装在台车上的空气压缩机站供应压缩空气，管路配有相应的滤清器和安全阀。（2）人员带压作业操作顺序1）调节保压系统检查和清洁盾构前体压力挡板后的压缩空气调节站，确认此系统工作正常后关闭所有的阀门，防止碴土进入管路中。为了检查刀盘或更换刀具的方便，须把土舱的碴土经螺旋输送机按要求排出一定的数量，停止刀盘和螺旋输送机并关闭螺旋输送机的舱门，此时舱内的土压将会降低。打开保压系统的所有阀门，调节压缩空气站，使得土舱的气压保持或略高于原来的土压。继续吹入空气，直到土舱顶部的土压传感器显示气压值为压缩空气站所调节值。2）人员舱操作人员舱的操作由受过专门培训的人舱管理员执行，管理员需要用到的操作和显示元件均放在人员舱的外面。检查所有部件（显示仪/条形记录器/加热系统/钟/温度计/密封和阀门）的功能。必须严格遵守和执行国家有关空气舱升/降压的规定和所有安全规则。通过了压缩空气测试并经过了相关培训的人员方可进入人员舱工作（暂时患有流感或穿着湿衣服等不能进入）。3）主舱①主舱升压工作人员进入主舱，打开主舱内的双倍条形记录器并检查是否正常工作，纸张是否充足。关闭主舱室的舱门并确定正确锁好。人员舱管理员要通过电话一直与坐在主舱中的人员保持联系。人员舱管理员慢慢地打开通气主阀门，并按照说明缓慢地增加主舱室的压力直到到达预定的压力值（随时监测主舱内人员的健康状况，一旦出现任何微小的不适现象立即中断）。主舱内的工作人员可按照要求调节加热系统。在主舱与土舱之间进行压力补偿后，主舱的人员便可打开主舱与土仓之间的门。当主舱室的压力等于土仓的压力时，工作人员方可进入土仓工作。人员舱管理员停止条形记录器。②主舱降压工作人员离开土仓进入主舱。关闭主舱与土仓之间的门和压力挡板上作压力补偿用的阀门。主舱内的人员通过电话与人员舱管理员联系。人员舱管理员打开条形记录器。人员舱管理员打开泄压阀门开始缓慢地降低主舱中的压力，并同时观察压力表和流量计。与此同时，人员舱管理员打开通风阀门开始通风，但不升高压力。继续调节通风阀门直到使得主舱压力能稳定而缓慢下降，流量计的值必须保持0.5m3/每分钟/每人。当主舱内的压力降低到一定的值后，人员舱管理员调节阀门保持此时压力值。同时观察流量计保持通风良好。在压力保持阶段，必须观察压力表和调节阀门保持压力的正常。在降压过程中主舱内的人员可打开加热系统，温度范围在15～28℃之间。此后，可打开主舱的舱门，人员离开主舱。人员舱停止条形记录器，填写记录表（日期/时间/压力/人数等）。③预备舱预备舱用于当土仓与主舱正在压力下工作时容纳材料、工具和工作人员等；预备舱的升压和降压操作与主舱的操作类似。（3）通过人员舱运输刀具/工具/材料①按照主舱升压操作使主舱压力达到设定值且保持稳定后打开主舱与土仓的舱门。②把需要的刀具/工具/材料/人员送到预备舱，关闭舱门。③按照预备舱升压操作使预备舱压力达到设定值且保持稳定。④打开材料舱和主舱之间的门，通过主舱把所需刀具/工具/材料和人员送到土舱。⑤人员进出和材料运输必须保持人员舱通道畅通无阻。⑥遵循操作规程和安全规定且防止材料/工具坠落或滚走的情况发生。（4）安全技术措施1）必须严格控制土舱与人员舱的压力，一般控制在0.8～1.6bar，舱内工作时间严格控制在2～4小时。2）在有压状态下进入土仓内作业前，将土仓内的碴土排至仓高的1/5以下。3）在有压状态下进入土仓内的工作人员必须经过体检并具有相应的作业资质，在工作前要进行严格的技术交底。4）严格控制减压监视。（5）医疗方案1）气压作业对人体的危害①氮麻醉：氮气会造成与酒精中毒类似的麻醉效果，影响正常行动而致伤害。②氧中毒：如果长期处在氧浓度大于25%，压力大于1bar的环境中，即可发生人体肺部氧中毒，如果浓度和压力更大，则还会引起中枢神经中毒。③动脉气体拴塞：任何深度吸收的空气都可膨胀，若不让其自由逸出，可使肺膨胀和肺泡压力上升，可能导致气体进入肺静脉，形成血栓。特征，早期的神志丧失，可伴有或不伴有抽搐或其他中枢神经系统症状，有时可以发生从行为改变到轻偏瘫的轻度症状和体征。④减压病：因周围压力降低，促使溶解于血液或组织中的气体形成气泡所致的疾病。特征，为疼痛和或神经系统症状。⑤气哽：一种呼吸道减压病，虽然罕见但后果严重。⑥瘙痒、皮疹和少见的疲劳⑦气压性骨坏死：一种无菌骨坏死。邻近关节面的病损可损害关节，引起长期疼痛和严重丧失劳动力。2）预防①人闸操作员接受系统培训，掌握减压病的防治方法，学会使用“急救再加压表”。②保证压缩空气的足量供应，补偿压气泄漏。③必须配备柴油备用空压机，以备停电时的紧急减压撤离。④注意遵守安全建议⑤严格遵守减压规程⑥做好加压供气（高压管路系统、装备检查、检修、保养、配气）及加压技术保证等工作。3）气压作业人员基本守则①.进行压气作业之前8小时不得饮用酒精饮料。②进行压气作业之前不要长时间加班。③压气工人应当确认他们已得到适当的休息和睡眠。如果对身体的不适不能确定，压气工人不得进入压气环境。如果有任何疑问，应在进入工作之前请教压气作业主管。④高压下不要进行重体力劳动⑤十分注意火灾危险⑥压气中工作时，需饮用大量的不含酒精和不燃烧的饮料。⑦减压之前更换干燥、洁净和暖和的衣服。⑧压气下不要抽烟。⑨减压过程中不要睡觉。⑩减压后6小时不要从事剧烈运动。eq\o\ac(○,11)减压后24小时之内不得乘坐飞机。4）治疗在施工前与附近医院取得联系，如需进行加压作业，请医院的同志携带相关设备，进驻施工现场。一旦出现情况及时有效的进行处理。对压缩空气病，及时送入高压舱中再加压治疗是唯一有效的方法，并且应该越快越好，以免发生严重而持久的损害。必要时尚需辅以其他对症治疗措施，如补液或注射血浆以治疗休克等。出舱后，应在舱旁观察6～24小时，如症状复发，应立即再次加压治疗。如有肌肉关节痛，在加压后，可进行全身热水浴，并可用按摩及理疗等。3、盾构机较长时间停机的处理预案由于一些特殊原因，需要安排盾构机较长时间停机。采取以下措施，保持停机期间的地层稳定和盾构机设备的正常运转。（1）停机前，依据具体的停机时间制定详细的停机方案与计划，安排监测组和盾构队组织专人负责停机期间的工作。（2）做好停机前的最后一环的掘进，调节停机时的土仓压力比设定压力略大于0.2～0.3bar。（3）根据同步浆液的初凝时间，安排停机5～7小时后，再掘进50～100mm。掘进过程不进行注浆和出土，防止浆液凝固盾尾密封刷。（4）如果停机时间较长，通过中盾和前盾的膨润土加入系统，在盾体周围注满泥浆，保持地层稳定，同时防止周围土体与盾体固结，避免盾构机再次掘进时土体摩擦力过大。（5）间隔一定时间后，在刀盘内添加泡沫，通过刀盘旋转搅拌土仓内的碴土，防止形成泥饼。（6）加强对盾构机土仓压力的监视和调整，根据地层情况确定土仓压力警戒值。当土仓压力低于警戒值时，通过膨润土系统加入泥浆来保持土仓压力。（7）加强对地面的监测，及时反应地层的变形情况。（8）如果停机时间超过3天，需要定期做小距离的推动。（9）停机期间，按正常保养程序对盾构机进行保养。9.10.7盾构机的维护保养盾构机是盾构工程的关键机械，必须要维持盾构机的正常使用，才能保证工程的工期和隧道质量。因此必须按照规定的盾构机维护保养制度认真合理地维护盾构机，保证设备完好率和利用率。现拟定本标段盾构机的维护保养内容如下：表9.10.6盾构机最初的维护操作项目表组成部分部件开始的维护操作液压系统所有的液压油过滤器替换所有的液压油过滤器。刀盘轮驱动装置行星齿轮传动装置在50小时之后对油进行更换。压缩空气源螺旋压缩机启动前:测试旋转和油位启动后:测试泄漏和压缩机温度1周后:测试泄漏和压缩机温度，旋紧电气连接表9.10.7盾构机使用前和使用后的维护作业项目表组成部分部件使用前和使用后的维护作业注释人闸装置纸带记录器操作实验，确保充分的纸和打印机笔尖，拉出送纸器。人闸装置电话、应急电话、压力表操作实验，必要时更换有缺陷的设备。人闸装置加热元件系统清洗加热装置并进行操作测试。盾构人行气闸门的密封检查、清洗、必要时更换损坏的密封。在超压操作之前和之后实施表9.10.8盾构机必需的维护作业项目表组成部分部件必需的维护作业注释刀盘轮超挖刀头刀具检查磨损和裂缝，必要时进行更换。把检查结果记录在维护表中刀盘轮驱动装置最高温度检测器除去最高温度检测器上的污染物和/或沉淀物。根据污染情况确定时间间隔螺旋输送机磨损管片、磨损管子对磨损管片和磨损管子进行肉眼检查。隧道掘进机整机所有部件清洁该设备注意:在使用蒸汽喷射和高压水装置前应注意不要让轴承、轴端子、液压机构、齿轮、电缆和轴承销被高压水损坏。冷却回路膨胀罐充入制冷剂后检查制冷冷却回路热交换器用压缩空气清洗热交换器的冷却散热片表9.10.9盾构机日保养和日检查项目表组成部分部件每日的维护作业注释盾构盾尾从底部除去残留的泥浆、杂质、石头、水和金属零件。在每次建环之前，底部清理不彻底或未清理会导致盾尾密封的损坏!盾构盾尾的润滑脂系统控制阀的操作测试。盾构盾构脂润滑的泵装置借助于压力计，检查脂润滑泵装置。盾构/压缩空气设备隧道掘进机上所有空气洁净装置根据需要排除水，清洗过滤器，更换和加入油。刀盘轮旋转联接密封检查泄漏室是否有泄漏的液体。当液体泄漏时，立即停止掘进。刀盘轮驱动装置主传动装置检查油位，必要时填充润滑油。检查泄漏舱是否有液体泄漏。刀盘轮驱动装置驱动密封润滑点:测试所有的润滑接头，润滑内密封。清除内密封处的污物和液体。螺旋输送机驱动密封检查泄漏舱是否有液体泄漏。螺旋输送机输送机整机检查直管排水、所有滚轮的旋转，刮板和边缘导板的磨损和裂缝。拼装机拼装机轨道检查轨道和轮子，必要时进行清扫。拼装机头旋入轴对损坏和裂缝进行可视检查。拼装机/管片吊机报警灯和报警喇叭操作测试。后援系统/压缩空气源压缩机检查冷冻液液位和收集器部件后援系统/喂片机清扫喂片机后援系统/喷浆泥浆泵一般的可视检查，检查液压油、水、电源、润滑和压力阀缸。后援系统/液压系统液压油箱检查油位高度，需要时添加。后援系统/膨润土膨润土泵检查填塞料箱的填料是否紧密。必要时，重新调整或更换。不要给填塞料箱加太大的应力。后援系统/供水水过滤器检查压头，如大于1.5巴就更换滤芯。后援系统/润滑脂润滑脂泵对维护单元的空气驱动检查油位。参阅来自IST公司的维护文件。液压系统所有液压管道测试气密性，检查软管做号擦损记号，测试泄漏。所有部件马达和泵检查轴承的噪声、温度和密封，需要时更换。表9.10.10盾构机周保养和周检查项目表组成部分部件每周的维护作业注释盾构盾构底部的推力缸润滑球形板/滑板杆的底侧盾构对超挖刀隔开液压装置肉眼检查，噪声检查，油位检查，需要时添加。盾构/压缩空气设备压缩空气调节设备激活旁路压缩空气调节器刀盘轮旋转接头润滑接头四周的轴承加润滑脂，必要时用手操作。刀盘轮驱动装置主传动装置测试油的污染和含水量维护时间间隔根据油污染的程度决定，否则每季度维护1次。刀盘轮驱动装置行星齿轮肉眼检查，噪声检查，油检查螺旋输送机输送油位检查，需要时添加。螺旋输送机轴承珠，输送机滑动，远程控制润滑拼装机润滑脂加注点加润滑脂:枢轴承、小齿轮、主动轮、左/右横动装置、滑板横动装置、液压油缸的铰接孔、在对中的润滑接头上的拼装机头的旋转接头。拼装机头旋入轴使用超声波扫描，检查有无损坏和裂缝。管片处理站管片起重设备对损坏和紧密性进行一般检查，给所有的轴承和钢索加润滑脂。管片处理站喂片机给所有的轴承和滑动表面加润滑脂。泥浆输送系统输送带清洗滑轮和惰轮，检查输送带，查油位。后援系统/

压缩空气源螺旋压缩机检查油位，测试泄漏和压缩机温度，检查压缩冷冻液的污染情况。后援系统/喷浆系统泥浆泵检查所有的夹具，测试轴间隙和旋转轴密封和滑动刀盘轮。从滑动和旋转缸对接头加润滑脂。后援系统/液压系统油箱油位开关的运行测试，肉眼检查，噪声检查，油位检查液压系统所有的液压油缸润滑球面轴承和/或球面。液压系统所有的滤油器检查滤油器，在漏油处更换O形圈，检查滤芯的污染指标，按开关。表9.10.11盾构机月保养和月检查项目表组成部分部件每月的维护作业注释盾构锁压力墙壁的门给铰链上的润滑接头加润滑脂。盾构/压缩空气源维护单元测试污染情况刀盘轮驱动装置行星齿轮、传动装置检查螺钉紧固件。刀盘轮驱动装置行星齿轮传动装置检查冷却水的流量。螺旋输送机螺旋管用超声波扫描检查螺纹管的厚度。拼装机拼装机轴承检查轴承的紧固螺栓。盾构/后援系统事故吊车，液罐吊车和起重装置润滑电缆绞盘、链和轴承。后援系统/紧急灯如有，采用电池测试负荷水平和容量。后援系统/压缩空气源螺旋压缩机更换油和滤芯，检查皮带。后援系统轮子场合润滑调节螺栓和轮皮带。后援系统/灌浆系统泥浆泵给控制杆和接头加润滑油。检查工作零件，出力柱塞紧固件和螺栓。液压系统所有的液压蓄能器检查氮气的压力，如果必要的话，进行补充。泥浆输送系统输送带一般的目测检查，检查传动装置油的高度，如果必要的话，给轴承加润滑油，增加皮带的张力。表9.10.13盾构机季度保养和季度检查项目表组成部分部件每季度的维护作业注释刀盘轮驱动装置主传动装置对油进行测试，测试污染物和水的含量。刀盘轮驱动装置行星齿轮检查油的质量，如果需要，对油更换。盾构/后援系统提升装置检查载重链的变形和磨损，检查悬架吊耳的裂缝和变形。液压系统液压油箱对油进行测试，测试污染物和水的含量。后援系统/压缩空气源螺旋压缩机旋紧电气连接，更换进气过滤器和油过滤器，测试溢流阀。后援系统/膨润土膨润土泵润滑轴承表盾构机每半年的维护保养和检查项目表组成部分部件每半年的维护作业注释盾构/能源供应电缆盘检查传动油位，检查链的松紧和链的润滑。刀盘轮驱动装置主传动装置更换齿轮油。刀盘轮驱动装置行星齿轮更换油（在2500小时之后）。后援系统/压缩空气设备溢流阀利用吹空气通过溢流阀，对溢流阀进行清洁。液压装置的电驱动马达电动马达如果可以使用注油器，给轴承加润滑油。液压装置所有的过滤器更换过滤器的滤芯。泥浆输送系统输送带检查工作零件，在护罩下进行清洁工作。所有的部件所有的起重机检查电器开关工具和装置。表9.10.15盾构机每年的维护保养和检查项目表组成部分部件每年的维护作业注释后援系统/灌浆系统泥浆泵由工作人员进行安全性检查。检查滑动枢轴的密封。后援系统/压缩空气源压缩机更换空气过滤器，检查整套设备有无损坏，检查分离器的浮动机构，更换油。泥浆输送系统输送带更换齿轮油。电气设备变压器检查接头和水龙头连接的紧固性。使用干燥的压缩空气或氮气吹掉变压器上的灰尘。所有的部件所有的起重机由专业人员进行操作的安全性检查。9.11联络通道（含废水泵房）及洞门施工9.11.1联络通道（含废水泵房）施工1、联络通道（含废水泵房）概况本工程联络通道1座；联络通道兼废水泵房2座；左线独立废水泵房2座，施工方法均采用冻结法+暗挖法施工。联络通道及废水泵房断面图见图9.12.1所示。联络通道断面图联络通道兼废水泵房断面图左线独立废水泵房断面图图9.11.1联络通道及废水泵房断面图2、施工组织安排区间联络通道在区间盾构施工完后即组织施工。联络通道采用正台阶法开挖，复合式衬砌，二次衬砌在初期支护完成后施作。3、施工前地层加固1）地层描述联络通道主要位于粉质粘土、通道底板和泵房主要位于粉质粘土。2）加固方法联络通道处采用冷冻法，加固范围抗压强度2MPa。区间隧道中心线以内，隧道顶部以上2.0m，泵站底下2.0m范围内需要加固。4、冻结法施工（1）方案要点采用“隧道内水平冻结加固土体，暗挖法开挖构筑”的施工方案，在隧道内采用近水平孔冻结加固地层，使旁通道外围形成强度高、封闭性好的冻土帷幕，然后在冻土帷幕中采用暗挖法开挖、构筑施工旁通道及泵井，具有安全可靠、地表沉降容易控制的突出优点。1）冻土帷幕的关键点在其拱部，故在旁通道顶部设两排冻结孔，以加大冻土帷幕拱部厚度，并使旁通道顶部的一排冻结孔穿越对面隧道顶部管片，确保冻土帷幕拱部与隧道管片间有足够大的接触面积；为了确保冻土帷幕强度和稳定性，在结构设计时，选择安全的平面弹性计算模型，在工艺设计时，取一定的安全系数，即实际加固范围要比结构设计的大。2）由于混凝土和管片相对于土层要容易散热得多，会严重影响隧道管片附近土层的冻结速度和冻结强度，从而影响冻土帷幕的整体稳定性和封水性。为此，本方案设计采用在对面隧道管片内侧敷设冷板和保温层的措施，以确保冻土帷幕不存在影响安全的薄弱环节。3）用金刚石取芯钻开孔，跟管钻进法下冻结管。冻结孔开孔前，在布孔范围内打若干小口径钻孔，探测地层稳定情况。如发现砂层，先进行水泥—水玻璃双液壁后注浆，以提高孔口附近地层的稳定性，然后再钻进冻结孔。每个钻孔都设孔口管，并安装钻孔密封装置，以防钻进时大量出泥、出水。冻结施工结束后，孔口管管口焊上钢板，以免工程结束后钻孔孔口漏水。4）为了杜绝钻孔出泥引起地层沉降，应用强力水平孔钻机钻孔，在必要时可采取无水钻进。5）加强冻结过程检测。在冻土帷幕内布置测温孔和压力释放与观测孔，以便正确测定冻土帷幕厚度和判断冻土帷幕是否交圈。对侧隧道管片附近土层的冻结情况将成为控制整个冻土帷幕安全的关键，为此，在对侧隧道管片上沿冻土帷幕四周安装测温孔，以全面监测冻土帷幕的形成过程。6）采取在对侧隧道管片内侧敷设冷管和保温层、减小冻结孔与对侧隧道管片的距离和迅速降低冻结盐水温度等措施，以加快管片附近土层的冻结速度，并设泄压孔，以减小土层冻胀及其对隧道的影响。7）在旁通道衬砌中预埋压浆管，采用注浆方式以补偿土层融沉。注浆应配合冻土帷幕融化过程进行，开始可注粘土水泥浆。8）为节省地面空间，将制冷站设在旁通道附近隧道内，可避免长距离输送盐水造成的冷量损失。9）由于冻土的蠕变性很好，冻土帷幕在破坏前必然有一个较大的蠕变过程，可以通过检查开挖过程中的冻土帷幕变形情况判断其安全性。为此，在开挖过程中必须及时进行冻土帷幕变形和温度观测，如遇冻土帷幕有明显变形，立即用钢支架背板支撑，调整开挖构筑工艺，并同时加强冻结，或在薄弱处冻土帷幕表面，喷洒低温氮气。10）为了进一步提高施工安全性，选用可靠的冻结施工机械；配备足够的备用施工设备；加强停冻时的冻土帷幕监测，在冻土帷幕表面喷洒低温氮气，避免冻土帷幕化冻；尽快施工衬砌，必要时用堆土法封闭开挖工作面。在整个施工过程中，严密监测地面和隧道变形，确保地面建筑和隧道安全。2、冻结施工参数根据类似工程施工经验和设计试算，取冻土帷幕的有效厚度为2m，旁通道和集水井冻结孔控制间距分别为1200mm和1400mm。冻结孔布置见图9.11.2所示。根据设计冻结孔间距、冻结水流量估算，冻土帷幕交圈时间为20～25天，冻土帷幕温度和盐达到设计厚度时间为30天（根据过去旁通道冻结施工监测结果，冻土帷幕的总厚度可达2.2m）。主要冻结施工参数见表9.11.1。图.9.11.2冻结孔布置图表9.11.1主要冻结施工参数表序号参数名称单位数量备注1地层加固体积m321002冻土墙设计厚度m23冻土墙平均温度℃-10４冻土帷幕交圈时间天20从开冻至可以打开通道口5积极冻结时间天306冻结孔个数个667冻结孔成孔控制间距m1.08冻结孔允许偏斜%19设计最低盐水温度℃-26～-30冻结7天盐水温度达-20℃以下10维护冻结盐水温度℃≦-2011单孔盐水流量m3/h7～1012冻结管规格mmφ95×8低碳钢无缝钢管13测温孔个15管材同冻结管14测温孔深度m3～1215卸压孔个数个216卸压孔深度m3～717冻结孔总长度m840含冻结孔、测温孔、泄压孔18冻结总需冷量kcal/h85100工况条件（4）冻结施工1）施工准备①提前供电到旁通道施工场地附近，并清理隧道及施工场地，保证施工通行顺畅。②在右线隧道内铺设供水、排污和冻结时的供、排水。在旁通道施工工作面安装排污泵和排水泵各一台。在端头井中安装流量40m3/h潜水泵1台，在施工工作面安装流量40m3/h的排污泵1台。③安装钻孔施工平台。④在旁通道施工工作面两端砌高约0.5m的泥浆挡墙，以免冻结孔钻进时泥浆四溢，影响隧道内施工环境整洁。⑤搭建冻结设备安装平台。⑥施工设备进场。⑦钻孔定位。2）冻结孔施工①冻结孔钻孔施工设备选用MKD-5S型钻机，用冻结管作钻杆。一般土层采用三叶刮刀钻头钻进，钻头直径Φ100mm。冻结管、测温管和泄压管管材均选用的Φ95×8mm低碳无缝钢管，单根管材长度以1～1.5m为宜，采用螺纹连接。供液管采用Φ62×6mm增强聚乙烯塑料管。选用BW-200/50泥浆泵一台，流量为200l/min。钻机和泥浆泵总功率为48kw。②冻结孔质量要求冻结孔孔径为Φ100mm，旁通道成孔最大间距不大于1.2m，孔位偏差不应大于100mm；冻结孔钻进深度不应小于设计值，不大于设计0.5m；钻孔偏斜应控制在1%以内。③冻结孔开孔在冻结孔布孔范围内用Φ38mm小口径钻孔检查地层稳定性，如有涌水、冒砂现象，则需进行双液壁后注浆。管片上冻结孔开孔Φ140mm金刚石取芯钻。每个钻孔安装孔口管，孔口管用Φ140×6mm无缝钢管加工，孔口管头部车250mm长的鱼鳞扣，安装时在鱼鳞扣外面缠绕麻丝并涂抹锚固密封胶。钻进时，在孔口管尾端连接孔口密封装置。④冻结孔钻进与冻结器安装A、按冻结孔设计方位要求固定钻机。用冻结管作钻杆。冻结管丝扣要补焊。B、对穿孔施工要采用专用钻头。钻头刚碰到对侧隧道管片时，要控制钻进压力。快钻透管片前，要减小泥浆循环量并控制钻进速度。钻透管片后，要迅速密封冻结管与隧道管片的间隙。C、为了保证钻孔精度，开孔段钻进是关键。钻进前2m时，要反复校核钻杆方向，调整钻机位置，并用精密罗盘或经纬仪检测偏斜无问题后方可继续钻进。D、冻结管下入孔内前要先配管，保证冻结管同心度。下好冻结管后，用测斜仪进行测斜，然后复测冻结孔深度。冻结管长度和偏斜合格后安装底部密封丝堵，并进行打压试漏。冻结孔试漏压力控制在0.7～1.0MPa之间，稳定30分钟压力无变化者为试压合格。对于上仰的冻结孔，可以安装供液管后再打压，或者适当延长稳压时间。E、冻结管安装完毕后,截去露出隧道管片的孔口管，并用堵漏材料密封冻结管与孔口管的间隙。测温孔施工方法与冻结管相同。F、在冻结管内下入供液管。供液管底端连接0.2m长的支架。然后安装去、回路羊角和冻结管端盖。3）冻结制冷系统安装①冻结制冷设备选型与管路设计A、选用YSLGF-300型冷冻机组1套、200S42A盐水循环泵2台(其中1台备用)、IS125-100-250冷却水循环泵1台、DBNL3-50型冷却塔2台。B、设盐水箱一个，容积6m3。盐水干管和集配液管均选用ф159×5mm无缝钢管或6"焊管，集、配液管与羊角连接选用1.5"高压胶管。冷却水管用5"焊管。冷冻板用1.5"管加工。C、在冷冻机进出水管上安装温度传感器，在去、回路盐水管路上安装压力、温度传感器和控制阀门。在盐水管出口安装流量计。在盐水箱安装液面传感器。D、在配液圈与冻结器之间安装阀门二个，以便控制冻结器盐水流量。E、在盐水管路的高处安装放气阀。在去路盐水干管上安装单向阀。盐水和清水管路耐压分别为0.7MPa和0.3MPa。F、冷冻机油：选用N40冷冻机油。制冷剂：选用R22制冷剂。冷媒剂：用氯化钙溶液作为冷冻循环盐水。②设备安装冻结站设在旁通道附近已完成的右线隧道内。站内设备主要包括配电柜、冷冻机组、盐水箱、盐水泵、清水泵、冷却塔及清水池等。设备安装按设备使用说明书的要求进行。在冻结设备安装好后进行管路连接、保温与测试仪表安装，最后进行溶解氯化钙和机组充氟加油。机组充氟和冷冻机加油按照设备使用说明书的要求进行。首先进行制冷系统的检漏和氮气冲洗，在确保系统无渗漏后，再充氟加油。4）积极冻结与维护冻结①冻结系统试运转与积极冻结设备安装完毕后进行调试和试运转。在试运转时，要随时调节压力、温度等各状态参数，使机组在有关工艺规程和设计要求的技术参数条件下运行。在冻结过程中，定时检测盐水温度、盐水流量和冻土帷幕扩展情况，必要时调整冻结系统运行参数。冻结系统运转正常后进入积极冻结。要求一周内盐水温度降至-20℃以下。②探孔与维护冻结实测冻土帷幕温度和厚度达到设计值后，打开泄压孔确认无泥水涌出，并安装好防水门后，方可打开旁通道预留口的钢管片。掘进过程中，根据暴露冻土帷幕的稳定性,可进入维护冻结,但盐水温度不宜高于-20℃。旁通道开挖期间，要在施工场地附近准备3罐液氮。5）停止冻结浇筑完混凝土结构层后即停止冻结，并进行自然解冻。6）冻结孔密封截去露出隧道管片的孔口管和冻结管，然后在孔口管管口焊接8mm厚的钢板进行止水。5、管片拆除破除（切割）通道口的特殊混凝土管片前，在通道口处的隧道内架设临时刚性支撑，在管片主要受力部位设立多个20#工字钢制作的支撑点，增加上下支撑点的刚度，并用千斤顶预加预应力。设立抗拉杆件与内支撑骨架相连，防止和减少区间隧道在通道位置处的管片发生过大变形。通道口临时支撑的横断面设置见图9.11.4，沿隧道纵向3米布设20#工字钢支撑，之间用Φ20钢筋纵向错位连接。具体施作采用氧气乙炔气割方法进行切割，切割前做好防火照明措施，再切割，并确保切割后钢管片的吊运安全施工。通道口临时支撑的横断面设置见图9.11.4。沿隧道纵向3米布设20#工字钢支撑，之间用Φ20钢筋纵向错位连接。图9.11.4通道口处隧道内临时内支撑设置图6、联络通道开挖洞身开挖按预留核心土短台阶法施工，上、下台阶保持在长度3m。上台阶施工时，先开挖弧形导坑，开挖高度0.5～0.6m（距开挖轮廓线），留取部分核心土,以平衡部分土压力，保证坑道的施工安全。掘进进尺与钢拱架间距保持一致，最大循环进尺不大于0.5m。开挖完成后，立即架设钢拱架，挂钢筋网，喷射C20混凝土，及时封闭工作面，待初支达到一定的强度后，开挖核心土；下台阶开挖先开挖两侧边墙，及时做好钢拱架和挂网锚喷支护封闭工作面，再挖取中间的预留土，最后进行底板施工。开挖采用人工风镐施工，手推车出碴。7、超前注浆小导管的施工：（1）联络通道采用超前注浆小导管施工。超前注浆小导管施工工艺流程见图9.11.5。小导管制作小导管制作施工准备小导管运到现场安设小导管注水试验连接注浆管及密封管口注浆检查质量是否达到要求结束注浆、拌浆机具检修注浆浆液配制是否图9.11.5超前小导管注浆施工工艺流程图（2）施工方法及技术措施①在通道拱顶范围小导管注浆，环向间距0.3m，纵向间距1m，小导管采用Φ42mm无缝钢管长度L=2.500m。②小导管一端预先在地面做成锥尖型，其中锥尖长10cm，中间1.5m,管壁以15cm间距梅花型开钻10mm的出浆孔，末端1m不钻孔，导管接长时连接须牢固。③导管孔采用气腿式风钻钻孔，钻孔直径为Φ45mm，钻孔孔眼深度大于导管长度，钻机顶入导管时，顶入长度不小于1500mm，钻进中需随时检测其仰角，管端置于钢格栅外侧，并与钢格栅点焊连结。④全部小导管安装完毕后进行注浆，注浆材料、注浆方式及注浆压力在实际操作时将根据现场实际据现场试验确定（注浆压力控制在0.5-1.5Mpa内）。8、砂浆锚杆施工联络通道初期支护采用系统砂浆锚杆，采用Φ22mm砂浆锚杆,其中环向间距1m，纵向间距1m。锚杆按设计要求提前加工，根据设计要求布眼、钻孔，加工好的锚杆要符合规范要求。成孔后，用高压水将钻孔内石粉冲洗干净，安装时孔内灌注砂浆饱满，安装后锚杆外露长度不宜大于10cm，锚杆应进行抗拔试验，试件制做组数，同一批锚杆每100根取一组，每组三根（不足100根也取3根），同批试件抗拔力的平均值不得小于设计锚固力，且同批试件抗拔力最低值不小于设计锚固力的90%方为合格。见图9.11.6锚杆施工工艺流程图。施工前准备施工前准备孔位布置钻孔、清孔注进砂浆插入杆体抗拔力试验挖井口、安护筒检查验收检查孔位、角度、孔深、锚杆规格注浆液配制放线定位图9.11.6锚杆施工工艺流程图9、格栅拱架施工格栅钢架是初支的一部分。格栅钢架主筋采用Φ22mm钢筋加工，每榀间距500mm，在洞外分片加工，放大样检验，洞内安装，并使拱架与通道轴线垂直，最后焊接连接杆，使钢架成为一个整体，见图9.11.7所示。每榀拱架安装时，要认真定位，不偏，不斜，轮廓要符合设计要求，钢架加工采用冷弯加工，避免降低钢架强度及刚度，安装时使段与段之间的连接板之间加胶垫以利结合紧密，使之不漏水。为保证钢架整体受力，按设计设置纵向连接钢筋，格栅钢架内外侧各一层，连接筋采用Φ22mm钢筋，与钢架的连接点焊接牢固。在初期支护形成“闭合”结构前，为减少初支下沉量，每榀拱架安装时，均在其底部设一块“托块”，以增大受力面积，减少下沉量。每榀拱架安装好后，在其拱脚处设置两根锁脚锚杆，以限制初支下沉和防止初支向通道内收敛变形，锁脚锚杆采用Φ42mm锚管，长L=2.0m，t=3.5mm，其尾部与拱架焊接牢固。施工准备施工准备施工放样开工条件检查钢筋焊接材料试验回填井底砂垫层材料下料、加工组装运入通道格栅安装吊放井管安装位置检查焊接焊缝外观、钢架尺寸检查EM洗井井管与孔壁间填粘土密封井管与孔壁间填滤料井管制作焊缝强度试验图9.11.7格栅钢架施工工艺框图格栅钢架断面尺寸（宽、高）允许偏差为±10mm。钢架各节连接牢固，安设位置正确，稳固并垂直通道中线，允许偏差为：与线路中线位置30mm，垂直度5‰，前后两片钢拱架间距±100mm。钢架加工圆顺，允许偏差为：钢架矢高及弧长±20mm。10、钢筋网施工联络通道采用Φ8钢筋网，网格间距150×150mm，联络通道全环钢筋网设置。钢筋网紧贴岩面铺设，并且焊接在锚杆上，钢筋网的混凝土保护层不小于20mm。如图9.11.8所示。施工准备施工准备钢筋试验网片加工搭设台阶网片与锚杆焊接检查钢筋网挂设图9.11.8钢筋网施工流程图钢筋网片之间以及与喷环的钢筋网片搭接牢固，搭接长度为一个网距。钢筋网片堆放和运输时不得损伤和变形，安装前有锈时应除锈。钢筋网加工允许偏差为：钢筋间距±10mm,钢筋搭接长度±15mm。11、喷射混凝土初期支护采用C20喷射混凝土。当开挖进行一个循环后，立即喷射30～50mm厚混凝土封闭围岩，而后根据设计及围岩情况进行系统锚杆施工，或进行安装格栅钢架施工，挂钢筋网片，锚喷混凝土至设计厚度。喷射混凝土前应对开挖轮廓面进行检查，首先将超欠挖控制在规定允许范围内，然后对围岩表面进行清理，清除浮灰和松动土块，清除方法主要是利用高压风清除，喷射手和司机之间配备好疏散装置或信号，工作区的通风和照明设备安装齐全，对机械设备，风水管和电线等进行全面检查和试运转等。喷射混凝土的配合比由试验室试验确定，采用搅拌机拌合，拌合时将水泥、骨料，一起加入拌合机中搅拌1min，而后再加入水和外加剂拌合1min，保证拌合均匀，喷射时分层进行，喷头距受喷面0.6～1.0m，分段分区自下而上进行，保证已喷的表面均匀、光滑、平顺，其工艺流程见图9.11.9：围岩粘结力的检验采用埋设拉环进行抗拉试验，强度检查制作试件检查。喷射混凝土的厚度检查采用预埋带有尺寸的钢筋头。喷射混凝土2h后应养生，养生时间不小于14d，当气温低于5℃时不得喷水养生。图9.11.9喷射混凝土流程图12、二衬施工二次衬砌采用C35钢筋混凝土，抗渗标号P10，采用模筑钢筋混凝土，模型采用标准钢模板，人工立模。钢筋、模板制作、安装，混凝土浇注等作业过程严格按规范要求进行。混凝土结构自防水和接缝防水处理是结构防水的基本环节。混凝土结构自防水主要是由防水混凝土依靠其自身的憎水性和密实性来实现。提高混凝土的抗渗性就是提高其密实度，抑制孔隙。施工中，用控制水灰比、水泥用量和砂率来保证混凝土中砂浆质量和数量以抑制孔隙，使混凝土浸水一定深度而不致透过。通过加入膨胀剂和高效减水剂，控制坍落度减少混凝土收缩，增强其抗裂性能。13、联络通道（含废水泵房）施工注意事项（1）衬砌钢筋规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性等符合规范规定和设计要求，钢筋进场后必须进行复检、抽样检查，合格后方可投入使用。（2）钢筋弯曲应采用冷弯，不允许热弯。同时钢筋表面洁净、无损伤、锈蚀、油污。（3）钢筋绑扎符合设计和规范要求，位置准确、不漏筋、搭接长度满足设计和规范要求。（4）钢筋绑扎、焊接施工时必须采取必要的防护措施，防止钢筋施工时损伤防水层。（5）钢筋加工完成后，必须对作业区的防水层认真检查，确保无损伤后进行施工，否则必须采取补救措施。（6）模板工程施工质量的好坏将直接影响结构的外观质量、形体尺寸以及结构的抗渗防裂功能。因此模板和支架需具有足够的强度、刚度和稳定性，且便于钢筋的绑扎和混凝土的浇筑养护等工艺要求。（7）模板安装前必须经过正确放样，检查无误后再立模，安装好后，必须复核中线及标高是否正确。保证模板支撑牢固、稳定，不得有松动、跑模、超标准的变形下沉现象。模板表面清理干净，涂刷好脱模剂。模板拼缝应平整严密，不得漏浆。（8）二次衬砌施工前做好以下工作：中线、高程、断面尺寸和净空尺寸必须符合设计要求，并做好地下水的封堵、引排；底板的浮碴、垃圾、积水必须清理干净。（9）所有预埋件、预留盒和钢筋骨架固定在一起，以免灌筑混凝土时移位。（10）用插入式振捣器振捣，振捣器不得触及防水层、钢筋、模板。混凝土灌筑过程中，尤其在预埋件处、钢筋密集处及其它特殊部位应事先制定措施，严禁不振、漏振或过振。混凝土强度达到2.5Mpa时方可拆模。（11）混凝土终凝后及时进行洒水养生，结构混凝土养生期不少于14天。（12）联络通道二次衬砌均采用C35模筑钢筋混凝土，抗渗标号为P10。混凝土采用预拌混凝土，二次倒运到达工作面，人工入模浇捣。钢筋、模板制安，混凝土浇注等作业过程严格按规范要求进行。9.11.2洞门施工1、洞门概述本区间共有12个盾构洞门，其结构由洞口预埋钢环、后浇钢筋混凝土环梁和盾构隧道进出洞特殊管片环组成。盾构区间进、出洞时设计特殊的进出洞环，环上靠近车站端墙的端面上预埋有钢板。洞门后浇环梁内部分结构钢筋需和车站端墙孔口预埋钢环、管片上的预埋钢板通过焊接连接起来，以增加洞门结构的整体性。盾构机出洞时还需设置环形帘布橡胶板等部件，以达到封堵盾构隧道端部空隙，防止水土流入。2、洞门预埋件制作与安装1）洞门预埋件制作洞门预埋件包括：为满足盾构机进出洞临时封堵洞门端头要求的环状钢板及为保证洞门结构与车站端墙保持刚性接头的预埋钢筋等。为了环板能够牢固的嵌入端墙结构内，须将洞口预埋钢环中的不少于12根（均布）的Φ16钢筋与结构钢筋相连，环板加工成型后，待相关工程施工时及时预埋其中。2）洞门预埋件的安装车站或始发到达井内墙混凝土浇筑至洞门位置时，将已分块制作好的环状钢板精确定位后连接在模板内侧，然后浇筑混凝土。在施作过程中应保证：（1）环板位置的偏差不得大于5mm，环板必须牢固地嵌入混凝土，不得松动而影响使用。（2）盾构机进出洞前，在预埋好的环板上依次安装螺栓、帘布橡胶板、环状板及折页式压板，最后拧紧螺母。洞门施工时将洞门钢筋与内墙预埋钢筋焊接起来，搭接长度不小于5d，然后立模浇注洞门混凝土。洞门衬砌施工前先要拆除洞口环管片，按设计铺设防水层，安装遇水膨胀橡胶止水带，绑扎钢筋，确保洞门钢筋与端墙结构连接牢固，立模后浇筑混凝土。3、施工组织安排1）工艺流程洞门施工工艺流程详见图9.11.10洞门施工工艺流程图。洞门施工准备洞门施工准备拆除帘布橡胶圈拆除洞口环管片帮扎钢筋、安装止水条立模板、支架，浇注混凝土拆模、养护检查洞门防水效果场地清理洞门环管片背衬注浆是是钻探测孔，预注浆（根据需要）图9.11.10洞门施工工艺流程图2