深圳地铁2221标段盾构始发与掘进方案

1、概述1.1工程概况及盾构始发说明1.1.1工程概况本工程为深圳地铁二号线东延线（蛇口线）2221标段【东延线起点（世界之窗站）-侨城北站盾构区间】土建施工项目。本工程左线里程为ZDK15+518.366〜ZDK16+732.976,右线里程为YDK15+514.8〜YDK16+732.976,左线全长1214.61m,右线全长1218.176m。由于地质补勘中发现基岩突起，经过业主、设计等各方协调，本工程左右线隧道里程ZDK15+617.0〜YDK15+675.0（长度58m）,ZDK15+514.8〜ZDK15+682.0（长度167.2m）段采用矿山法开挖初衬，盾构空推拼装管片作为二衬进行施工。本工程区间隧道自侨城北站盾构始发井开始掘进，以400米直径左转下穿侨香路后进入深圳市华中发电有限公司院内，然后下穿草地后进入人工湖范围，经过香山中街后进入欢乐谷游乐园院内，先后下穿的景点有迷旋、心语神泉、肯配古塔、丛林狩猎、奇境探险、幸运生肖、异度空间、水世界看台及飓风餐厅等。随后进入矿山法隧道，盾构空推，并在洞内进行二次始发，下穿杜鹃山西街后进入吊出井。本区间最小转弯半径为400米，最大坡度为千分之二十。区间隧道地面线路西南侧欢乐谷西北一带原始地貌为残丘坡地，向北主要是冲洪积层沟谷，香山中街北侧为小型湖泊。沿线地面较平坦，高差不大。区间隧道穿越地层结构变化较大，岩土层分布变化较大，基底为花岗岩，基岩顶面起伏较大，工程地质条件复杂。主要穿越的地层有：全风化花岗岩：褐黄色、粉红色，坚硬土状，除石英和部分钾长石外，其它矿物基本风化为粘土，原岩结构清晰，部分钾长石形态可辨，手捏成粉状。与上覆残积层呈渐变过渡关系。除少数孔外，其它孔均有分布。强风化花岗岩：暗褐色、草绿色、肉红色，半岩半土状，局部碎块状，用手可捏碎，浸水崩解，原岩结构清晰，钾长石形态较完整、难折断，除ZK31、ZK44、ZK7〜ZK14、ZK1-ZK3孔外，其它孔均见。厚度相差较大。中风化花岗岩：褐色、浅肉红色，岩石风化褪色，岩芯呈碎块状为主，锤击声哑、易断，裂隙很发育，成网状、不规则状，充填有铁质。斜长石及黑色矿物已经风化，钾长石风化褪色。仅见于ZK41，厚度为2.30m。层顶埋深为20.10m，标高为-2.73m。微风化花岗岩：灰白色、肉红色，粗粒结构，岩石新鲜、坚硬，岩芯呈长柱状，裂隙不发育。见于ZK15〜ZK19、ZK22〜ZK29、ZK34、ZK37、ZK39-ZK43孔，其它孔均有揭露，顶面埋深为18.70〜32.60m，起伏很大，标高为-5.72〜-17.01m。微风化花岗岩取样及单轴抗压试验结果如表1,最小值为65.8MPa，可能是裂隙较多，最大值为125.3MPa，一般在71.4〜125.3MPa，平均99.6MPa。1.1.2始发说明本工程盾构区间隧道施工共计两次始发，分别为左线隧道、右线隧道始发。根据本工程盾构始发井的结构尺寸，决定采用全套始发的方式，即盾构机及其后配套台车一次连接，共同始发进洞，该方案较分体始发具有速度快、经济效果显著等特点。1.2始发条件及特点第一台盾构机计划在盾构始发竖井左线进行始发，初始掘进段隧道主要穿越硬塑状砾（砂）质粘土、全风化花岗岩，土状强风化花岗岩等。根据总体施工规划，盾构始发井具备条件时间为2009年4月；始发线路曲线半径为400m，采用割线始发，隧道出盾构始发井后以2%。上坡，随后进入下坡段。始发可提供始发的场地总长度约139米，其中盾构始发预留洞为7m*5m，而盾构机及后配套总长度约78m，盾构机下井安装后，刀盘距掌子面有2.8m，5#台车尾部距出土口东端有5米，可以满足始发下管片、出土要求。因此选择整机始发，当盾构机刀盘顶到掌子面的时候，预留洞已可以进行出土和下管片。水平运输采用整列编组，既一台电瓶车，五节渣土车，一节砂浆车和两节管片车为一组。垂直运输采用50T龙门吊进行。始发掘进距离为75米，完成后重新铺设岔道轨枕及轨道，改为两组电瓶车进行掘进。由于始发井除扩大段外，均有一侧与隧道中线距离不足，无法满足盾构后配套台车通过条件，因此在始发阶段需要对平面位置做微调。左线始发时，右侧台车与边墙距离过小，可将盾构机中线向左侧平移50mm进行割线始发，并根据需要调整铰接和桥架。右线始发时，左侧台车与边墙距离过小，可将操作室等往右侧平移以满足台车通过条件。始发现场平面布置见图1-1.挖掘机工作区p111挖掘机工作区p111■I■注：地面雨水采用现有道路雨水排水系统。图列： 围墙 车站主体结构匚=IEJEJEJEZ习舀场吕E图1-1现场平面布置示意图1.3始发方式的确定针对本工程始发井条件及工程特点，本次始发计划采取全套始发的方式。1.4始发阶段的划分本次始发共推进负环7环（1.5m宽直线环，-6〜0环），正环约50环（1.5m宽管片）；负环掘进段共10.5m（7环负环），正环掘进段共75m，在具备安装岔道条件后即开始拆除负环、反力架和始发托架，安装道岔，用两列电瓶车进行掘进。根据本工程的特点，将始发掘进分为2个阶段论述如下，即：第一阶段：是指盾构前4环负环掘进阶段（-6〜-3）环的掘进。前4环负环均为空推掘进，拼整环负环管片，刀盘未接触土体。第二阶段：是指-4环〜+50环的掘进。第二阶段共掘进55环整环，共82.5m，盾构机脱离始发托架后既沿着VMT指导的轴线掘进。第-4环掘进开始，刀盘接触土体，至第+6环，刀盘前端接触隧道中心线。L5刀盘初装刀具根据地质详勘察及补勘资料，本工程隧道穿越地层主要为塑状砾（砂）质粘土、全风化花岗岩，土状强风化花岗岩等，岩石强度最高125.3Mpa，且局部有微风化及中风化孤石，决定采用硬岩刀盘进行施工。初装刀盘图见下图1-2图1-2初装刀盘图2、盾构始发准备2.1材料、物资准备材料、物资准备包括•龙门吊的进场、安装；•盾构始发预埋件的设计、加工、安装；•盾构始发反力架、反力环、厚壁钢管（？=480mm,0=14mm）、始发基座、轨道、钢轨枕、管道、方木进场、加工、安装；•电瓶车、渣土车、管片车、砂浆车、循环水泵、冷却塔、砂浆搅拌站、砂浆泵、污水泵、充电机等附属设备进场、安装；•泡沫、盾尾密封油脂、润滑油、润滑脂进场；•液压泵站、扭矩扳手、二氧化碳保护焊机盾构施工专用工具进场；•盾构设备的进场、下井、组装；•盾构高压电缆进场、安装；•盾构机信号电缆等管路的进场、安装；•盾构机供电系统、附属设施供电系统的进场、安装；盾构始发反力架见图2-1,盾构始发基座见图2-2,反力环见图2-32.2场地的准备•盾构机后备台车组装、调试、始发地面场地布置；•盾构机盾体组装、调试、始发场地布置；•龙门吊轨道梁施工、轨道安装；•盾构吊装场地加固、弃土坑施工；•盾构机污水沉淀池的砌筑；•库房、材料加工区间、存放区、机修车间、机加工车间的准备；•办公室、宿舍、生活设施的建设；图2-1盾构始发反力架图2-2盾构始发基座图2-3反力环3、盾构始发工艺流程盾构始发工艺流程见下图3-1,现分述如下：3.1安装始发基座根据始发竖井的长度，盾构机始发基座设计为8m。由于盾构机是在半径为400m的曲线上始发，为保证盾构隧道的中心偏差在规范允许范围内（一50mm〜+50mm）范围内，始发基座定位依据割线始发的原则，盾构隧道的中心偏差在-40mm〜-50mm之间，符合规范要求。考虑始发基座在盾构始发时要承受纵向、横向的推力以及抵抗盾构旋转的扭矩，所以在盾构始发之前，对始发基座两侧用H型钢进行加固。盾构始发时处于2.0%。的上坡上，为防止盾构机扎头，始发基座设计成在盾构机安装在基座上后，刀盘的中心比盾构洞门的理论中心略高3cm，防止盾构机向下扎头，保证盾构沿设计坡度始发。基座设计为两半栓接的方式，解体下井后再从井下拼接。基座连接、调平后沿设计轴线固定在底板上。图3-1盾构始发工艺流程图图3-2盾构机组装、调试工艺流程图3.2盾构机的组装、调试、验收1、 盾构机组装盾构机组装详细工艺流程见图3-2,盾构下井组装顺序图及说明见图3-32、 盾构机调试盾构机的调试分为空载调试和负荷调试，现分述如下：•空载调试盾构机组装和连接完毕后，即可进行空载调试。主要调试内容为：液压系统，润滑系统，冷却系统，配电系统，注浆系统，以及各种仪表的校正。着重观测刀盘转动和端面跳动是否符合要求。•负荷调试空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进行负荷调试。负荷调试的主要目的是检查各种管线及密封的负载能力;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。通常试掘进时间即为对设备负载调试时间。负荷调试时将采取严格的技术和管理措施保证工程安全、工程质量和隧道线型。盾构机调试顺序及说明见下表3-4；盾构机试运转验收项目见下表3-5盾构机调试顺序及说明表 表3-4盾构设备整体安装就位以后进行调试、试运转工作确认每台电机的接线情况，各种管路、信号线路的连接情况确认机内各种紧急按钮是否有效确认液压油箱的油位和各个变速箱的油位确认液压泵运转是否正常在有危险的部位放置警示牌排掉各活塞泵内的空气接通电源，确认各个部分电压是否符合要求确认各个漏电保护开关是否有效

10.检查各个电动机的转向是否正常11.排掉润滑油管路内空气，并确认转换压力和各油路分配阀运行情况是否良好12.依次对每台液压泵进行无负荷运转，直到泵内无空气混入的声音为止13.通过操作盘启动各个液压油泵和刀盘电机，看运转是否正常14.随时观察各种管路是否漏油15.对千斤顶进行全位伸出、回缩，将其内的空气排净16.对计测千斤顶进行速度和长度确认17.结束后将所有千斤顶都缩回至原位18.对管片拼装机进行运行确认⑴对拼装机的控制系统即有线操作和无线操作进行确认⑵对旋转马达进行运转，看是否灵活可靠，并将其内的空气排净⑶对拼装机伸缩、提升、支撑千斤顶的动作确认并排净其内的空气⑷检查拼装机上各种连接油管，看是否有漏油现象19.对螺旋输送机进行空载试车⑴对螺旋输送机液压马达进行试运转，看是否灵活可靠⑵检查各条管路有否漏油⑶检查各种操作线路连接是否可靠有效20.排土门运行试验⑴对排土门液压千斤顶进行确认并排净内部空气，看是否灵活可靠⑵对排土门蓄能、蓄压进行确认⑶利用蓄能、蓄压器对排土门进行开启、关闭试验，看是否运行可靠21.在操作台操作对主刀盘进行旋转试验⑴在试验前将盾构基座的刀盘位置处割去一块，以防刀盘旋转时和基座碰撞

⑵刀盘进行正、反方向旋转，看是否正常22.扩挖刀的调试⑴将扩挖刀千斤顶中的空气排净⑵检查其各个部分的油管是否漏油，滑道是否顺滑，行进是否灵活3、盾构机验收验收项目列表 表3-5序号项目名称验收状况备注1机械外观盾构机台车皮带运输机操作台2液压系统刀盘泵运转螺旋输送机泵运转液压管路情况液压阀门情况操作台各仪表反应情况黄油泵运转盾尾密封油脂泵运转3机械运转情况刀盘转动（顺、逆时针）扩挖刀伸缩千斤顶伸缩螺旋输送机转动管片拼装机运转注浆孔开关4控制系统操作台控制3.3安装反力架、反力环反力架分为4部分，即下横梁，左右立柱，上横梁，拼装顺序为：先将下横梁吊入井下，左右立柱用膨胀螺丝定位、与下横梁连接，最后连接上横梁。待全部螺栓紧固完毕后，反力架与支撑钢板焊接牢固，后部加斜撑固定。反力架安装完毕后，在其上面安

装、固定楔反力环。3.4洞门凿除、安装洞口密封1、洞门凿除本始发井洞门围护结构的型式为1m直径围护桩，凿除洞门采用人工风镐凿除的方法。洞门开凿过程中，为保证始发井围护结构的稳定，洞门凿除采用分层、分块的形式进行。第一层凿除的厚度为0.8m,余下的0.2m厚混凝土连同一排钢筋按图3-6所示，分块凿除。洞门凿除过程中，如发现有异常情况后，迅速用木板和钢管撑住以防止连续墙外土体坍塌，之后尽快从围护桩外进行注浆加固。若土体压力较大时，迅速用预先制作好的钢筋网片与围护结构的钢筋焊接一起后用木板和钢管支撑稳定。然后在围护结构外围进行注浆加固，同时在洞门里面进行注浆加固。说明：洞门凿除顺序严格按照图示分块进行。说明：1、阴影部分为第一次凿除部位，保留外排钢筋和保护层。说明：洞门凿除顺序严格按照图示分块进行。说明：1、阴影部分为第一次凿除部位，保留外排钢筋和保护层。2、剩余部分为第二次凿除部位。图3-6洞门凿除顺序示意图2、洞口密封圈及扇形压板的安装洞口密封采用直板密封压板，施工分两步进行，第一步在始发井端墙施工过程中，做好始发洞门预埋件的埋设工作，预埋件必须与端墙结构钢筋连接在一起；第二步在盾构正式始发之前，清理完洞口的碴土，完成洞口密封压板及橡胶帘布板的安装。3、凿除洞门的时机洞门凿除第一阶段安排在盾构吊装前进行，盾构调试完毕后进行第二阶段的凿除，割断钢筋后盾构立刻前移，顶上土体。3.5安装负环管片负环管片由7环1.5m宽直线环管片组成（0〜-6环），前4环负环掘进（-6〜-3）环的掘进为始发掘进的第一阶段。该阶段为盾构空推掘进，拼装管片。-3环管片拼装后，推进-2环管片时，盾构机刀盘将切入土体。-6〜-5环，共2环管片由管片拼装机在盾尾内拼装好再整体推出盾尾，负环必须安装准确，在推出过程中必须平稳，防止负环发生翻转。为防止负环在脱出盾尾过程中擦伤盾尾密封刷，在盾尾底部应当加衬垫。3.6盾尾通过洞口密封后进行注浆回填盾尾脱离洞口密封后，下放压板，紧固螺栓，开始同步注浆，此时盾构机的注浆压力不宜超过0.2Mpa。当同步注浆漏失严重时，可用洞口预埋的注浆管注入双液浆进行封堵。3.7始发掘进阶段的列车编组如果始发井满足条件，本工程拟采用一节电瓶车，五节渣土车，一节砂浆车和两节管片车的编组形式。初始掘进时由于没有安装岔道，只能采用一列车进行掘进。一列车即完成一环的材料运输和出土，垂直运输采用50T龙门吊进行。图3-7始发掘进阶段列车编组3.8盾构始发掘进阶段轨道转换始发掘进阶段的轨道转换分为两个阶段，分别为：第一阶段：盾构调试、始发准备工作，进行始发掘进第二阶段：始发掘进结束，铺设岔道，进行正常掘进。3.9正常掘进时的列车编组当始发掘进完成20m后，拆除负环和反力架，拆除台车后回到，并重新架设车道和双轨。以上工作完成后进行正常阶段的掘进。正常掘进阶段采用50吨龙门吊出土，砂浆车运输砂浆，列车编组采用全套形式，即一列车满足一环出土、拼装、注浆施工，后期道岔铺设完成后，两列车配合一台盾构施工。图3-8正常掘进列车编组图4、重难点分析及相应对策4.1盾构始发控制1、 为保证隧道中心的精度和避免始发支撑系统由于安装偏差而承受过大的侧向力，要严格控制始发基座、反力架和负环的安装定位精度，确保盾构始发姿态与设计线路基本重合。2、 在盾尾壳体内安装管片支撑垫块（采用高50mm,长1500mm槽钢），为管片在盾尾内的定位做好准备，见下图4-1图4-1管片支撑垫块示意图3、 第一环负环管片的定位非常重要，在第一块A形管片就位后，用全站仪检查其位置是否准确。安装时要注意使管片的位置与理论位置相对应转动角度一定要符合设计，位置误差不能超过10mm。4、 从+7开始，盾尾通过洞门，盾构机在VMT系统指导下，开始曲线段掘进，此时整个始发支撑系统承受较大的侧向力，因此，反力架，始发基座，负环的加固极为重要，在始发过程中，如发现支撑系统出现变形，应立刻停机加固。5、 开始曲线段掘进时，盾构机产生强大的侧向力，将对盾构机的姿态控制和始发支撑系统的稳定以及成环管片的质量产生不利影响，因此盾尾脱离洞口密封后，同步注浆及利用洞口预埋注浆管进行双液浆封堵极为重要。同步注浆采用凝结时间短的配比。6、 管片在被推出盾尾时，要及时进行支撑加固，防止管片下沉或失圆。同时也要考虑到盾构推进时可能产生的偏心力，因此支撑应尽可能的稳固。7、 初始掘进时，盾构机处于始发基座上。因此，需在始发基座及盾构机上焊接相对的防扭转支座，为盾构机初始掘进提供反扭矩。8、 在始发阶段要注意推力、扭矩的控制，并利用左右千斤顶编组的推力差来控制盾构机的姿态；同时要注意各部位油脂的有效使用。掘进总推力应控制在反力架承受能力以下，同时确保在此推力下刀具切入地层所产生的扭矩小于始发基座提供的反扭矩。9、 盾构进入洞门前把盾壳上的焊接棱角打平，防止割坏洞门防水帘布。4.2盾构过预应力管桩及地面建筑物1、 在该特殊地段增设3个补勘点以掌握更准确、全面的地质情况。2、 对中轴线两边各30m内发生较大倾斜和结构老旧房屋进行鉴定，为危房的拆除或临迁。3、 对隧道上方建筑物进行详细的入室调查。对桩基侵入隧道或接近隧顶的建筑物采取托换加固措施，结构面发现裂缝的则作详细记录。4、 准备支顶加固材料、注浆加固材料、抢险机具设备、车辆、警戒标识物等以备用。5、 在到达特殊段前选择一开挖面自稳性较好的地段对盾构机进行全面检修，减少在特殊地段停机检修的风险：对破损较大的盾尾刷进行更换；全面检测刀具，对磨损超标的刀具进行更换；对堵塞的注浆管进行疏通处理；对分别通往开挖面、土仓、螺旋输送器的主从泡沫管进行疏通，并在刀盘面中心附近增设1根泡沫管。6、 根据地层情况，适当增加注浆量，保证注浆压力。4.3盾构空推过矿山法隧道4.3.1工艺流程图4-2盾构空推过矿山法施工流程图4.3.2盾构机推进根据刀盘与导向平台之间的关系，调整各组推进油缸的油压，下部油缸压力略大于上部油缸压力，使盾构姿态沿设计线路方向推进。盾构推进时，派专人在盾构机前方检查、监测盾构机推进情况，主要检查硬岩隧道的开挖是否有侵入盾构刀盘轮廓的岩石存在、盾构前体下部与导台的结合情况等。盾构推进时，刀盘前方的监测人员与盾构机操作手要紧密配合，使盾构机沿导向平台的中心进行前移，保证盾构前移时管片受力均匀。4.3.3管片拼装加强管片选型工作，通过控制盾尾间隙，确保管片拼装符合设计要求。管片拼装工艺与正常掘进时的工艺相同。选型时，根据盾尾间隙与推进油缸行程差，结合盾构姿态选择合适的管片。管片每安装一片，先人工初步紧固连接螺栓，安装完一环后，用电动扳手对所有管片螺栓进行紧固，管片出盾尾后，重新用扳手人工进行紧固。4.4.4矿山法隧道与盾构管片衬砌间空隙的回填盾构进入圆形矿山法隧道后，盾构将按导向平台向前推进，由于刀盘前方无土体压力，所需推力进一步减小，本阶段关键是要及时做好管片的固定，即矿山法隧道与盾构管片衬砌间空隙的填充及注浆工作。管片的固定采用喷射米石结合盾尾同步注浆方式进行，具体实施要点如下：作业平台搭设及喷射管路安装盾构机刀盘进入矿山法隧道后，在刀盘中上部位置安装施工作业平台，作业平台距盾体顶部1.5m；当盾构机盾体全部脱出矿山法隧道堵头墙后，在盾体上安装喷射米石所需①40mm钢管，钢管及施工平台布置方式及位置见下图。喷射米石施工平台及喷射管路布置示意图喷射米石施工作业喷射材料采用5〜10mm米石，喷射机械采用喷浆机，喷射压力控制在0.25〜0.3Mpa，为了防止喷射过程中扬尘，米石须先洒水湿润。米石的填充按“先两侧后中间”的原则进行，确保米石的充填饱满。喷射机所需风源及动力可从盾构机内接出。具体布置见下图。W峻神 弟134。俐管片背后米石充填施工示意图4.4.5盾尾注浆施工作业每环米石充填完成后，及时采用盾尾同步注浆，浆液采用水泥砂浆，回填米石间的空隙，使管片衬砌与圆形隧道紧密结合，共同提供支护效果，同时，米石与水泥砂浆紧密结合，可以增强管片环向支撑，能有效防止因管片下沉或者上浮而产生错台和超限。注浆标准：盾尾同步注浆或者采用从管片二次补浆孔注浆时，由于盾壳外围是敞开的，注浆压力变化不大，因此不依据注浆压力作为注浆结束的控制标准。当注浆量到达理论注浆量的80%以上时，即可结束注浆。在注浆过程中加强对盾构机四周以及盾壳外部的观测，发现有浆液外泄，应暂时停止注浆。4.4.6补充注浆补充注浆的目的是填充管片背后尤其是顶部的空洞以及渗漏水位置，确保管片与圆形隧道间的填充密实度。因此盾构机推进过程中每5环通过管片顶部注浆孔进行补充注浆，浆液可以采用水泥砂浆、水泥单液浆或者是水泥双液浆，视具体情况而定。4.4盾构通过上软下硬地层本区间隧道地质有一部处于上软下硬地层，在此地层内掘进时须注意以下几点：1、 严格控制刀盘转速和推力，防止滚刀由于切入量过大出现刀圈崩缺现象。2、 严格控制刀盘扭矩，选择适当的渣土改良剂注入参数以保护刀具。当出现掘进参数异常，如推力过大或刀盘扭矩跳动，应立即报告并分析原因，出现问题应尽快解决方可继续掘进。4.5盾构过孤石根据地质勘探结果，本标段风化岩层是容易产生“孤石”的地层，当盾构施工遇到孤石时，对于不同状况采用不同措施：1、 对于风化程度严重的球状是风化体，现有的盾构机刀具完全可以克服；2、 对于块度在27cm以上的孤石及通过刀具切磨后小于27cm的孤石，现有的盾构机可以直接通过螺旋出土器排出；3、 对于硬度较高、块度较大的孤石，不能自然掘进时，立即停止推进并锁定千斤顶，防止盾构机后退。若前方土体自立性较好，则先清空土仓内泥土并建立气压平衡，然后组织作业人员通过人闸进人土仓内，对孤石进行破碎。若土体自立性较差无法自立时，则预先采取比如降水、超前注浆、地面土体加固等方法进行处理后，然后进人土仓进行处理4.6盾构进出洞的加固和掘进技术措施盾构的进出洞工序是盾构法建造隧道的关键工序，该工序施工技术的优劣将直接影响到建成后隧道或管道的轴线质量、进出洞口处环境保护的成效及工程施工的成败。本区间盾构机将有三次进洞三次出洞，其中左线盾构机两次进洞两次出洞，右线盾构一次进洞一次出洞。4.6.1出洞前的地层加固本区间出洞前的地层加固根据每次出洞前的地面情况和地层情况，根据设计要求分别采用深层搅拌、压密注浆、化学注浆等方法，目的是将洞口处一定范围内土体预先固结起来，达到进出洞时所需的强度，能使洞口封门拆除后洞口处暴露的土体自立。但地基加固后的土体强度均匀性差，特别是在软土地层中尤为突出，所以必须加强检测，使加固土体的强度及其均匀性、加固范围等，均符合加固设计的标准。4.6.2出洞前的掘进参数控制出洞前二十环，应进行导线测量，人工复测盾构机姿态和洞门坐标，以保证盾构机能顺利出洞。出洞前五环应将盾构机姿态基本调整到位。进入加固区内，土仓内土压应逐渐减小，直至出洞前减小为零，以防止洞门由于压力作用出现意外情况。4.7区间换刀计划本区间地质情况复杂，刀具磨损预计会比较严重。为保证盾构掘进的连续性和管片拼装质量，在刀盘扭矩油压大于150bar以上时，应根据情况安排刀具检查，如发现磨损量过大时，应根据地层情况进行常压或带压换刀。根据地层情况和地面建筑物情况，拟在以下几处进行刀具的检查或更换作业。ZDK16+490盾构机出侨香路进入深圳华中发电有限公司院内前。ZDK16+300盾构机下穿人工湖前ZDK16+300盾构机下穿香山中街之前掘进过程中如发现刀具磨损，在具备条件的情况下应尽快进行刀具更换。5、盾构掘进的测量及地面监测5.1平面坐标传递联系测量是将地面测量数据传递到隧道内，以便指导隧道施工。具体方法是将施工控制点通过布设趋近导线和趋近水准路线，建立近井点，再通过近井点把平面和高程控制点引入竖井下，为隧道开挖提供井下平面和高程依据。根据施工现场的条件，为保证测量精度和优化现场作业，左右线施工联系测量均通过盾构始发井采用建立多个三角网的方式进行施测。在始发井底板上互相通视的地方做3至5个固定点，这些点的坐标及方位将作为盾构始发和掘进的依据。为提高地下控制测量精度，保证隧道准确贯通应根据工程施工进度，进行多次复测，复测次数应随贯通距离的减少而增加，一般1km以内取三次。其主要内容包括：1、 趋近导线和趋近水准测量地面趋近导线应附合在精密导线点上。近井点应与GPS点或精密导线点通视，并应使定向具有最有利的图形。趋近导线测量用I级全站仪进行测量，测角四测回（左、右角各两测回，左、右角平均值之和与360°的较差应小于4〃），测边往返观测各二测回，用严密平差进行数据处理。测定趋近近井水准点高程的地面趋近水准路线应附合在地面相邻的精密水准点上。趋近水准测量采用二等精密水准测量方法和±8t'Lmm的精密要求进行施测。2、 隧道方位的定向测量为保证盾构施工基线边方向的准确性，对全站仪始发井所投的点采用陀螺仪定向方法进行定向。5.2高程传递测量采用检定合格的钢卷尺，吊5公斤重锤，井上井下两台水准仪同时读数，将高程传递全井下的水准控制点，在井下建立2〜3个固定水准点，如图5-1所示。

5.3井下施工测量首先对盾构推进线路数据进行复核计算，计算结果由监理工程师书面确认。实测出发、接受井预留洞门中心横向和垂直向的偏差，并由监理工程师书面确认后方可进行下道工序施工。联系测量完成坐标和高程的传递后，在盾构后上方及始发井内留出位置供安装测量标志，并保证测量通视。测量标志为焊接在拱顶上的吊篮并在吊篮上安装强制对中螺栓，以架设仪器及后视棱镜，如下图5-2：SLS-T导向系统图所示。按设计图在实地对盾构基座的平面和高程位置进行放样，基座就位后立即测定与设计的偏差。盾构就位后精确测定相对于盾构推进时设计轴线的初始位置和姿态。安装在盾构内的专用测量设备就位后立即进行测量，测量成果应与盾构的初始位置和姿态相符，并报监理工程师备查。

图5-2SLS-T导向系统图5.4盾构区间施工中的地面监测方案5.4.1、盾构区间监测项目及频率根据招标文件，设计说明、业主提供的文件及相关规范，制定始发井监测项目如表5-3。序号监测项目位置或监测对象测点布置原则监测仪器监测精度监测频率1地表沉降线路中心外30m的范围沿线路周围地面布置沉降观测点，测点间距2〜5m。徕卡DNA03精密水准仪，钢钢尺等土1mm小于开挖面前20m后30m1次/1天，待沉降点趋于稳定后1次/1周2建筑物沉降及倾斜需保护的建（构）筑物受影响的建筑物转角处布点土1mm3盾构隧道收敛管片顶及两侧隧道收敛和拱顶下沉测点在徕卡TCRA12土1mm小于开挖面后30m1次/1天，深圳地铁二号线(蛇口线)东延线工程和拱顶下沉同一断面01全站和拱顶下沉同一断面01全站仪仪待沉降点趋于稳定后1次/1周表5-3盾构区间监测项目表5.4.2、盾构区间监测项目控制标准在信息化施工中，监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断其稳定性，并及时反馈到施工中去指导施工。根据以往经验以《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》(TBJ108-92)的111级管理制度作为监测管理方式(表5-4)。管理等级管理位移施工状态IIIU0VUn/3可正常施工IIUn/3^U0^Un2/3应注意，并加强监测IU0>Un2/3应采取加强支护等措施表5-4监测管理表表中：U0——实测位移值Un——允许位移值Un的取值，也就是监测控制标准。根据规范《建筑变形测量规程》、相关规范要求、以往类似工程经验及招标文件“通用技术条件”的要求，提出控制基准见表5-5。序号监测项目控制标准来源1地表沉降-30mm〜+10mm招标文件、相应规范及设计图纸2地表建筑物沉降倾斜度*0%0沉降值^30mm3盾构隧道收敛和拱顶下沉^30mm表5-5盾构区间监测控制标准表5.4.3、监测方法地表沉降监测

监测点埋设、监测方法、监测仪器、数据分析和处理等，同始发井地表沉降。地面监测点在盾构始发、吊出段100m范围内，每20m布设一断面；其余地段每30m布设一个监测断面。每个断面布设13个监测点。布设方式如图5-6所示。地面沉降监测点横断面地面沉降监测点横断面地面沉降监测布点平面图图5-6地面沉降监测点布设方式图盾构区间监测点布设见附图3盾构区间监测点布设平面图。地表建筑物沉降监测监测点埋设、监测方法、监测仪器、数据分析和处理等，同始发井建筑物沉降。地表建筑物监测点布设一般在距隧道中线横向30m内范围的建筑物上。根据施工图纸和沿线建筑物调查，本区间地表建筑物重点关注的建筑物如表8。序号内容层高里程1侨香路0ZDK-16+2302深圳华中发电有限公司3YDK-16+2603杜鹃山西街0YDK-16+5804欢乐谷肯配古塔1ZDK-16+8205欢乐谷水世界看台1YDK-17+1106欢乐谷围墙0ZDK-17+500表5-7盾构区间重点关注建筑物地表建筑物监测点布设见附图3盾构区间监测点布设平面图。盾构隧道收敛和拱顶下沉i监测仪器水准仪，收敛仪等。ii监测实施①测点埋设隧道收敛和拱顶下沉测点布置如图所示。图5-8洞内收敛及拱顶下沉测点布置图②数据处理和分析根据隧道收敛和拱顶下沉变化值绘制隧道收敛、拱顶下沉-随时间的变化曲线，判断隧道的变行情况。iii信息化施工管理程序①监测数据的处理及反馈在取得监测数据后，要及时进行整理，绘制位移或应力的时态变化曲线图，即时态散点图，如图5-9所示。在取得足够的数据后，还应根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值，预测结构和建筑物的安全状况，采用的回归函数有:U=Alg(1+t)+BU=t/(A+BtU=Ae-B/tU=A(e-Bt-e-Bt0)U=Alg(1+t)+BU=t/(A+BtU=Ae-B/tU=A(e-Bt-e-Bt0)U=Alg式中:U——变形值（或应力值）A、B回归系数t、t0式中:U——变形值（或应力值）A、B回归系数t、t0—测点的观测时间(day)为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，每次监测必须有监测结果，须及时上报监测日报表，并按期向施工监理、设计单位提交监测月报，并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图，对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。监测反馈程序见图7。针对本工程监测项目的特点建立专业组织，我公司派特组成3〜5人的监测小组，由具有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的技术人员担任组长。图6-6-11监测反馈程序框图图6-6-11监测反馈程序框图图5-10监测信息反馈程序图5.4.4、监测管理体系为保证量测数据的真实可靠及连续性，特制定以下各项措施：监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划中。量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。量测设备、元器件等在使用前均应经过检校，合格后方可使用。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。量测数据均要经现场检查，室内两级复核后方可上报。量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。各量测项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责。针对施工各关键问题及早开展相应的QC小组活动，及时分析、反馈信息，指导施工。5.4.5、 提交的监测成果盾构区间监测成果图、表；监测月报及监测总结。变形体变形、应变、应力等物理量随时间、荷载变化的时态曲线图变形分析预测、预报报告5.4.6、 监控量测组织机构针对本工程特点建立专业监测组织机构，成立监控量测及信息反馈组，监测组分为现场监测和信息反馈两个小组，各设一名专项负责人，在组长的组织协调下进行地面和地下的日常监测工作及资料整理工作。监测组织机构如图8所示。现场监测小组施工监测组组长信息反馈小组测量埋点编制报表现场监测小组施工监测组组长信息反馈小组测量埋点编制报表图5-11监测组织机构图5.4.7监测设备投入本工程的监测设备，见表5-12。序号仪器设备名称/型号仪器设备性能生产厂家数量1精密水准仪DNA03及配套钢钢尺精度：0.3mm瑞士1台2全站仪徕卡1201±1〃，2mm+2ppm瑞士1台3数显式收敛计JSS-30A精度：0.1mm中国煤炭研究总院1台4频率接收仪江苏金坛仪器厂1台5计算机P42台6冲击钻博仕1台6充电电锤牧田1台7发电机2KW雅马哈1台表5-12监测设备表徕卡DNA03精密水准仪、徕卡TCRA1201全站仪检定证书附后。5.4.8、监控量测质量保证措施提供有关切实可靠的数据记录。制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划中。量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。量测设备、元器件等在使用前均应经过检校，合格后方可使用。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。量测数据均要经现场检查，室内两级复核后方可上报。量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。各量测项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责。5.4.9、突发情况下的监测应急措施施工过程中，发生以下突发情况时，现场监测人员应采取监测应急措施，具体情况如下；地面沉降速率及累计沉降值超过监测标准。洞内拱顶沉降及边墙收敛速率及累计变化值超过监测标准。受影响范围内房屋及构筑物相对倾斜值及倾斜变化速率超过监测标准。其他工程突发情况。针对相应的监测应急措施有：立即通知相关施工人员，同时加强监测频率或立即根据现场条件增加监测点位，结果随时通报于相关人员。如果遇到突发情况，立即隔离危险区域担任现场的疏散、警戒工作，同时第一时间通知相关施工人员或相应的单位，并随时在保证安全的前提下在对危险区域或构筑物进行监测。6、盾构始发与掘进安全措施一、 施工过程安全监测措施1） 吊装期间安排专职的测量人员每天监测盾构始发井吊装端头的位移和变形情况，根据起吊情况，进行加密测量，发现情况及时报告，并采取相应的措施。2） 安排专职的安全员进行吊装现场安全巡视，发现隐患，及时整改，确保施工安全有序的进行。二、 施工过程安全保证措施1） 进入施工现场必须戴安全帽，高空作业人员应佩戴安全带。2） 特种作业人员必须持证上岗，施工前安全员应组织有关人员进行安全交底。3） 吊机、拖挂机车行走路线应平整压实，基坑回填的地方应铺设20mm厚钢板。4） 双机吊装时要根据起重机的起重能力进行合理的负荷分配，并在操作时统一指挥，互相密切配合，整个抬吊进程两台吊钩应基本保持垂直状态。5） 指挥人员应使用统一指挥信号，信号要鲜明、准确，吊机司机应听从指挥。6） 开工前应检查工具、机械的性能。防止绳索脱扣、破断。7） 根据实际情况，采用4点起吊（每台吊机2点），选用的4条钢丝绳长度必须一致，严禁有长短不一，以免起吊后造成构件扭曲变形。钢丝绳的夹角应小于40°。8） 各构件起吊后应呈水平。9） 各构件移动时应小心移动，速度应缓慢匀速免损坏盾构机。10） 高空作业人员切勿急于求成，用力过猛，严禁向下丢掷工具。11） 在井下施工时应设置足够灯光，满足施工的需要。12） 注意井口安全施工。13） 作业前先检查工具和部件，严禁使用失效或损坏的工具和部件。14） 每班作业完成后，应及时清理现场，工具应入库保管。15） 吊装、拆卸盾构机时应设置施工禁区，防止闲杂人员进入。16） 对参与本项工作的施工管理技术人员和工人进行专项安全交底，管理人员和工人对盾构施工需要注意的事项必须清楚明确；17） 测量人员等临时出入施工现场的作业人员应正确使用劳动防护用品，遵守现场的安全文明施工管理规定，预防物体打击和高处坠落事故；18） 高处作业时必须有人员监护，高处作业人员必须系好安全带，使用的梯子必须牢固并将上端头固定以防止滑动。19） 在凿除围护结构混凝土前，必须对所有参与施工的人员进行安全交底。过程中发现违规者一律开除或罚款。必要防火设备、安全带、护目镜、照明工具必须准备齐全。混凝土块吊装必须有专人指挥，混凝土块绑扎符合吊装安全管理规定，管片吊装、水平运输严格遵守安全操作规程。安装橡胶止水板高空作业要按照高空作业安全操作规程施工。20） 在使用油脂时，必须遵守现行的产品安全规定，含油脂的污物会增高燃烧和打滑危险，必须马上清除。三、应急措施1）