盾构机过风井施工方案

2.施工方案2.1施工方案简述是根据需要采用半环+整环的形式通过。根据施工难易程度本次盾构过风井拟采用拼装半环+整环管片的方式通过，盾构进入风井后将利用此机会对盾构机进行维修。2.2施工工作内容及施工顺序：查、洞门环板安装、接收托架安装定位等）、进出洞洞门位置复核测量、盾构推进进洞盾构维修、临时管片拼装及加固、盾构风井二次始发等内容。施工顺序如下图示：））图1盾构过中间风井施工工艺流程图4.2盾构进洞1、在盾构机到达洞门之前，必须提前做好以下准备工作：a、安装洞门密封装置（洞门密封圈及B板在盾构机刀盘露头后安装，避免盾构机洞时的混凝土块砸坏密封橡胶帘布）；b特别是作好破除围护桩的准备，保证盾构机及时进入中间风井；c、准备好双液注浆泵及水玻璃、水泥各一批；d、盾构机到达前，在接受托架导轨上预先涂抹油脂，减少盾体与钢轨的摩擦力。2前50米对中间风井附近所有测量控制点进行一次整体系统的控制和盾构机机头位置人工测量盾构贯通前30米和10米对TCA托架三维坐标进行人工复测。破洞前30差0～10mm差0～+10mm偏转角允许范围±2mm/m；3桩15和刀盘转速并控制出土量无论在何种情况下推进油缸压力不得大于100bar且盾构机推进速度小于20mm/min。在抵达围护桩的最后三环，须进一步减小推力、降低推进速度掘进速度控制在5～10mm/min；4、中间风井洞门下方堆放一定量的砂包作为缓冲层，以便保护密封装置。5、盾构进入中间风井后，洞门密封圈必须用钢丝绳拉紧。4.3盾构机风井内维修作内容包括：刀盘耐磨条补焊、铰接密封更换。计划用时15天，由机电部门制定具体维修方案。4.4盾构管片拼装中间风井段管片排列方式如下图：图5管片排列示意图说明：1装2（A片必须通缝拼装。2、过风井段必须按照“管片排列方式图”进行管片选择和拼装。3、图中1与11表示管片K块点位。4.5中间风井管片支撑图6管片支撑设置示意图生移位，必须做好管片支撑措施。管片支撑分为底部支撑、两侧支撑、顶部支撑三部分详见上图。1、底部支撑：当管片脱出盾尾后，导轨与管片之间存在140mm间隙，每环垫4块木楔，防止管片下沉。2、两侧支撑：管片托架设置横向支撑，保证托架的稳定性。管片脱出盾尾后，及时用木楔固定管片与托架间的空隙，防止管片向两侧偏移。3、顶部支撑：为了防止盾构推进过程管片上浮，在整环拼装的管片顶部设置竖向型钢支撑，支撑一端顶在管片顶部，另一端固定在中间风井负六层顶板。4.6盾构在中间风井内推进1（C10～20mm/min以内。2、为防止盾构机在中间风井推进过程中旋转，在盾体两侧加焊防滚楔块；3、盾构姿态由于托架固定时已确定，则盾构姿态应与托架一致。4、推进过程要注意管片螺拴一定要及时进行复紧。4.7盾构从中间风井二次始发盾构机从中间风井再次始发所用反力由管片及支撑钢管共同提供始发阶段总推力按500吨进行设计，上半部设计推力150吨，下半部设计推力350吨，因此在始发推进过程中必须注意：1中间风井内和出洞后5环千斤顶总推力应控制在500吨以内速度控制在20mm/min以内。尤其上半部千斤顶总推力一定要控制在150吨以内。2、推进过程中，千斤顶推力的调节应平稳，防止推力突变；3、为防止盾构机推进过程中盾体滚动，在盾体上焊接防滚楔块；4、每环管片脱出盾尾超过管环宽度一半时，在管环底部及时塞楔形方木；5、在管环的3、9、12点位置设置方木撑以防管环整体松动；6、做好注浆工作，防止进入洞门后的最初几环管片下沉，必要时注双液浆；7、加强出洞期间地面沉降的监测；8原1296环K块位置应偏离顶点18°（：00位置。5．常见问题的预防和处理1、进洞时，盾构机“撞头”盾构推进根据洞门复测时的姿态实时调整掘进姿态贯通当接收托架标高与洞门标高方案采取以下三条控制：（1）控制盾构机进洞前的姿态，机头竖直偏差控制在0～+10mm；（2）进洞处，接收托架控制标高比设计标高低50mm，附图四中托架标高已对此加以考虑；（3）在进洞时导台上方离洞门5米范围内铺满砂袋，防止贯通时洞门混凝土掉下来砸伤托架。2、中间风井出洞时，盾构机“磕头”案采取如下措施：（1）托架定位时，出洞位置控制标高高于设计标高30mm；（2）在洞门内环板至堵头墙之间，浇注斜坡形素砼导台。6．测量监控1、地面沉降监测：（1）盾构机离进洞洞口前100-150米时，在左、右线地面隧道中线方向上一般每隔15米建立一个监测断面，在中间风井井口地面适当增加监测断面。（2前100米初值每天测量1后20米每日两次，盾构机出洞过程中加密监测，并及时反馈信息。2、隧道主控导线、水准测量：贯通前100m及50m时，对隧道主控导线、水准进行2次复核测量，保证测量托架和盾构机姿态的精度。3、测量托架和盾构机姿态人工测量：在出洞前对测量托架仪器站和后视棱镜平面坐标和高程进行2次精密人工复核测量，对盾构机姿态进行3次人工精密测量。5、洞门圈复核测量：对中间风井洞门圈中心三维坐标进行和内径进行精密复核测量，确定洞门中心水平垂直偏移值，对盾构机出洞滑行导轨中心和高程精密测量。6、盾构机出洞前姿态参数控制：根据洞门圈水平、垂直偏移量调整盾构机刀盘中心姿态，保证顺利贯通7、在隧道贯通后，进行隧道贯通测量，对盾构机姿态多次人工复核；8、在重新始发前，对始发导轨中心和高程进行精密定位：容易下行的特点，始发定位时，盾构机的始发中心宜比隧道设计中心高出30mm。7．人员设备投入下：序号工种名称序号工种名称人数（人）1 围护桩破除（2班）82 焊工53 班长24 测量工25 电工36 管理人员207 充电工28 管片安装69 始发井地面司索工410 井口协调611杂工612累计各班人数63主要施工设备表序号设备名称单位数量规格型号主要工作性能指标1电动空压机台22砼喷射机台13潜水泵台6QS2530-44KW4汽车吊台150t5电焊机台4BX30024.5KA6气割设备套27全站仪台1莱卡TC4028精密水准仪台1苏光DSZ29洞门低压照明台1010液压千斤顶台230t8．安全文明施工措施1、安全生产技术保证措施a.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对盾构机过中间风井需要注意的事项必须清楚明确；b.特殊作业人员包括门吊驾驶、电机车驾驶、电工、电焊工、司索工等必须在政府操作规程，确保安全施工。c.班组在上岗前须进行班前安全交底、上岗检查、上岗记录。d.员工遵章守纪、佩戴标记，严惩违章指挥、违章作业。施工管理人员和操作工人戴不同颜色符合国标要求的安全帽以示区别施工管理人员带白色PAS防辐射的安全帽；生产班组人员戴黄色的安全帽。e、风井围护桩破除作业时，要严格执行方案所要求的破除顺序及方法，破桩用的手架要搭设牢靠。f、应急设备及材料必须到位后，方可进行围护桩的破除，破除过程发现土体异常及时封闭工作面。2、劳动保护安全措施a.根据现场作业特点，项目部将给现场工人配备相应的劳保防护用品，如安全帽水鞋、雨衣、工作服、手套、手灯、防尘面具、安全带等。b.洞门环板及盾构机刀盘维修等高空作业的工序，作业时必须有人员监护，高处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。c.项目部设工地医疗室，出现紧急情况，做好现场救护和保卫工作，与附近人民院协商、签定应急救护协议。3、施工现场的安全措施a.抓好现场施工安全管理，搞好文明施工，经常保持现场电线整齐。灯明、路平无积水，严格执行JGJ59－99的有关规定。b.现场除应设置安全宣传标语牌外，危险地点悬挂危险标牌，夜间尤其是坑洞等应设红灯示警。c.加强风井基坑内通风，安装设置低噪音的通风设备减少遂道内的噪音和污染。d.制度，正确使用个人劳动防护用品。禁止穿拖鞋、高跟鞋和光脚进入施工现场。e、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，遵守现场安全文明施工管理规定，预防物体打击和高处坠落事故；f、风井空间狭小，动火作业必须做到“八不四要一清理”4、施工临时用电安全保证措施a.在施工区、生活区和道路旁设置照明系统，且保证照明亮度。在非作业地段和成洞区照明电压采用220V，在作业段采用低压照明，电压不得大于36V。b.临时设施及变压器等外用电设施，严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ48-8等。c.配置为严防运行机械损坏输电线路，防止机毁人伤。5、施工机械和交通车辆的安全保证a.施工机械及应急设备在使用前必须提前检查，确认设备处于可用状态，方可开施工。严禁报废机械设备进场作业。b.所有机械驾驶的司机必须持证上岗，驾驶执照和各种证件应按时复审。严禁无开车或非当班司机开车。c.对司机进行安全教育，严禁酒后开驾驶和违章操作。9．施工进度计划及工期于2005年9月23间的施工进度计划详见附图六：市番区间右线盾构过中间风井施工进度计划。10．应急准备及处理10.1为加强对不可预见情况的预防和解决特成立应急领导小组：由项目经理任组长，项目总工任副组长，安全员、施工技术人员、施工工长任组员施工现场成立应急抢险队，发现紧急情况立即上报应急领导小组，并立即开始抢险。10.2施工过程中，要加强监测工作和现场观测工作。有失稳征兆时，及时采取措施，防患于未然，将失稳消除在萌芽之中。10.3一是围护桩与桩后土体间存在地下水通道围护桩破开后，发生涌水涌泥现象；二是破桩过程，桩后土体产生局部失稳，造成塌方，引起地表下沉，后土体失稳，导致堵头墙坍塌，引发地面沉降。1、桩后涌水、涌泥处理措施前小导管及水平袖阀管加固充分充填可能存在的水的通路避免桩体破除后发生涌水、涌泥现象。时首先应喷射砼进行封闭打注浆小导管进行注浆如果水量较大喷射砼不起作用时，管进行双液注浆最后将水封住同时加强地面监测如有超标沉降或沉降较显著的情况，在负四层位置施做水平袖阀管对建筑物及时进行加固。2、桩后土体局部失稳、坍塌处理措施班，把现场的情况及时反馈到项目部。加强监控量测工作，按规范要求指导施工。②洞内塌方分为大面积塌方和局部小塌方两种，塌方的种类不同，处治方案亦不同制小塌方的发生和扩大。3、堵头墙失稳、坍塌处理措施盾构机再次始发前，对墙体进行斜向临时支撑加固，保证墙体的稳定。②加大对堵头墙的变形监测及地面监测，如有异常，及时采取加强措施。4、现场应急准备常备物资：①砼喷射机及相应强制式搅拌机1台（套）。②喷射混凝土材料（水泥、砂、石子）到场。③电、气焊机各1套。④1.0×1.0mφ6@150×150mm钢筋网片15片。⑤双液注浆泵1台。⑥编织袋150只及沙袋若干。⑦方木及木板若干。⑧钢管及洞门支撑用工字钢到场。总之现场出现问题时值班人员要及时发现不管是洞内还是地面都要果断处治，迅速上报和组织处理，将其影响减小到最低范围。10.4破桩过程中如发生大面积土体坍塌，应立即疏散井下工作人员和地面建筑物居民，同时启动项目部应急预案，调动人员、物资、车辆等资源进行紧急处理。附件一：钢管支撑体系计算根据经验，过风井盾构机总推力控制在5000kN即可，那么在最大静摩擦力情况下千斤顶总推力也不可能超过9000kN。设计计算考虑如下：1.钢管支撑体系在上部1140范围，其余由砼管片提供反力，因此，钢管支撑总反力为：(114/360)×9000kN=2850kN，可以按照3000kN提供反力设计。2.钢管支撑在管片截面（厚300mm为了防止施工过程中放置位置不理想而产生钢管偏压，要求钢管直径d宜大于150mm（实际采用φ203×8钢管）。3.推进过程中操作千斤顶的伸缩有可能使1～2根千斤顶同时对某根钢管施加较大照9000kN共24每2个千斤顶的局部施加压力为750kN。4.钢管计算长度lo=2955mm(钢管两端有垫板10mm×2×2以及软木衬垫2.5mm×2)。(见钢管支撑示意图2)。钢管选用直径203mm，厚度8mm，钢材Q345，材料截面规格和特性如下