盾构区间掘进施工方案2

盾构区间掘进施工方案

目录

一、编制说明...........................................................1

1.1编制依据.......................................................1

1.2编制原则.......................................................2

1.3编制目的.......................................................2

1.4适用范围........................................................2

1.5定义............................................................2

1.6始发条件.......................................................3

二、工程概况...........................................................3

2.1区间设计概况...................................................3

2.2工程水文地质情况...............................................4

2.3周边环境情况...................................................8

2.4主要工程量....................................................12

2.5施工要求和技术保证条件........................................13

2.6盾构机简况....................................................16

2.6.1盾构机概述...............................................16

2.6.2刀盘与地层适应性分析.....................................16

三、总体施工筹划......................................................19

3.1区间施工筹划..................................................19

3.2场地布置......................................................19

3.3施工管理组织机构..............................................21

3.4施工工期筹划..................................................22

3.5机械配置筹划..................................................23

3.6劳动力配置筹划................................................24

3.7材料供应筹划..................................................25

四、施工工艺技术......................................................26

4.1端头加固......................................................27

4.2盾构始发施工..................................................28

4.2.1盾构始发流程.............................................28

4.2.2盾构始发前准备...........................................29

4.3盾构机组装.....................................................35

4.4盾构调试.......................................................38

4.5始发洞门探孔...................................................39

4.5.1洞口土体加固情况检查......................................39

4.5.2端头加固水平探孔..........................................39

4.6负环安装及拆除.................................................39

4.6.1负环安装..................................................39

4.6.2负环拆除..................................................39

4.7盾构加压试掘进.................................................40

4.7.1试掘进参数控制............................................40

4.7.2渣土改良与出渣量控制......................................40

4.7.3盾构掘进姿态控制..........................................41

4.7.4同步注浆控制..............................................42

4.8施工重难点及风险分析...........................................45

4.8.1盾构侧穿建（构）筑物是本工程区间施工的重点之一...........45

4.8.2盾构大坡度掘进施工是本工程区间施工的重点之二.............50

4.8.3盾构在粉质黏土中掘进，刀盘结泥饼是本工程区间施工的重点之三52

4.8.4区间各类管线的保护是本工程区间施工的重点之一..............52

4.8.5盾构施工其他风险及措施....................................53

4.9盾构正常掘进...................................................54

4.9.1正常掘进质量控制措施......................................54

4.9.2盾构掘进流程及操作控制程序................................55

4.9.3PDV数据采集系统..........................................55

4.9.4姿态控制.................................................56

4.9.5掘进中的沉降控制..........................................60

4.9.6掘进模式的选择及操作控制..................................60

4.9.7管片安装..................................................62

4.9.8掘进过程中刀具的磨损检测..................................66

4.9.9渣土管理..................................................68

4.9.10盾构掘进技术措施.........................................69

4.10盾构到达......................................................73

4.10.1盾构到达施工流程.........................................73

4.10.2主要技术要点与措施.......................................73

4.11盾构机拆卸....................................................74

4.11.1拆卸场地布置及吊装设备...................................74

4.11.2拆卸程序.................................................74

4.11.3拆卸顺序.................................................75

4.12施工运输......................................................76

4.13盾构换刀......................................................77

4.13.1换刀流程.................................................77

4.13.2开仓换刀方案简述.........................................78

4.13.3开仓换刀方案的选择.......................................79

4.13.4开仓换刀地点的选择.......................................79

4.13.5刀具更换标准.............................................79

4.14施工通风及洞内管线布置........................................79

4.14.1施工通风.................................................79

4.14.2管线布置.................................................79

4.15盾构隧道结构防水施工..........................................80

4.15.1管片自防水...............................................80

4.15.2管片接缝防水.............................................81

4.15.3螺栓孔、预留注浆孔防水...................................82

4.15.4注浆防水.................................................82

4.16端头加固施工..................................................83

4.16.1旋喷桩施工...............................................83

4.16.2降水井施工...............................................87

4.16.3加固效果检查及补救措施...................................92

4.17检查验收......................................................92

4.17.1管片拼装质量控制.........................................92

4.17.2成型隧道验收.............................................93

4.17.3钢筋混凝土管片...........................................93

4.17.4施工测量.................................................94

4.17.5盾构始发及到达验收必须符合下表验收条件...................94

4.17.6盾构开舱施工验收........................................95

五、施工安全保证措施..................................................97

5.1安全管理机构及岗位职责.........................................97

5.1.1安全保证体系............................................100

5.1.2安全保证措施............................................101

5.2职业健康保证措施.............................................120

5.2.1职业健康体系............................................120

5.2.2职业健康管理措施........................................121

5.3季节性施工措施...............................................122

5.3.1冬季施工措施............................................122

5.3.2雨季防汛施工措施........................................122

5.4技术措施.....................................................122

5.4.1防喷涌预防措施..........................................123

5.4.2防结泥饼的预防措施......................................123

5.4.3管片上浮预防措施........................................123

5.4.4错台超限预防措施........................................124

5.4.5管片破损预防措施........................................124

5.4.6盾构掘进轴线偏差预防措施................................125

5.4.7隧道渗漏预防措施........................................125

5.4.8地表沉降预防措施........................................126

5.4.9拆机技术措施............................................126

5.5组织保障.....................................................126

5.5.1人员保障措施............................................126

5.5.2管理措施................................................126

5.5.3材料供应保障措施........................................127

5.6区间施工测量..................................................128

5.6.1始发、贯通洞门中心测量..................................128

5.6.2盾构机始发定位测量......................................129

5.6.3盾构掘进测量............................................130

5.6.4盾构竣工测量............................................135

5.7区间施工监测..................................................136

5.7.1监测目的.................................................136

5.7.2监测工作内容.............................................136

5.7.3监测重点难点.............................................137

5.7.3.1盾构始发段及接收段重点监测................................137

5.7.3.2建（构）筑物重点监测......................................138

5.7.4监测频率.................................................138

5.7.5监测预警值...............................................140

5.7.6其他.....................................................142

六、重大风险源识别及突发事件应急预案.................................142

6.1施工风险分析及预防措施........................................142

6.2主要施工风险应急处理预案......................................145

6.2.3应急响应....................................................148

6.2.4信息报告和通讯联络.........................................151

6.2.5日常检查和演习.............................................151

七、与各方协调配合措施...............................................151

7.1与监理工程师的配合措施.......................................151

7.2与设计单位的配合措施.........................................152

7.3与建设单位的配合措施.........................................152

7.4与地方政府职能部门的施工配合措施.............................152

一、编制说明

1.1编制依据

I、《xx-xx-xx市域轨道交通工程施工图设计第五篇地下区间第十五册客运中心

站〜八华南路站第三分册隧道平纵断面及总体性设计图》(2018年1月)；

2、XX-XX-XX市域轨道交通工程土建施工04标客运中心站~八华南路站盾构区间

建筑物、环境及管线调查报告；

3、《XX-XX-XX市域轨道交通工程详细勘察阶段客运中心站〜八华南路站区间桩

板结构段(右YDDK22+492.100〜YDDK22+566.900)及盾构段(右YDDK22+859,287〜

YDDK23+557.703)岩土工程勘察报告》及补充勘察报告；

4、XX-XX-XX市域轨道交通工程土建施工04标土建施工项目承包合同；

5、国家、浙江省、XX市现行有关法规、标准、技术规范、劳材机定额，以及

环境保护、水土保持方面的政策和法规。

《地下铁道、轨道交通工程测量规范》(GB5308-2008)；

《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB50307-2012)；

《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446-2017；

《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003年版)；

《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2011)；

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50205-2002)；

《钢筋混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-2015)；

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015年版)

《岩土锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2015)；

《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008)：

《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)；

《建筑基坑支护工程技术规范》(JGJ120-2012)；

《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-20U)；

《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2012；

《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号；

1

《XX市建筑施工危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则》金市建(2017)

80号；

国家、浙江省和XX市相关的安全、质量等规定；

6、本司《质量、环境、职业健康三合一管理体系》文件。

7、国家现行的地铁施工技术规范、验收标准及质量、安全技术规程；

8、XX-XX-XX市域轨道交通工程土建施工04标总体施工组织设计；

9、已完成审批的端头加固、龙门吊安装、盾构机吊装等盾构相关施工方案；

10、海瑞克S1150/S1151使用说明书和技术文件；

1.2编制原则

(1)认真贯彻业主的指示、指令和要求。以施工合同文件的各项条款为准则。

(2)确保实现合同要求的质量、工期、安全、环境保护、文明施工、节能减排

等各方面的工程目标。

(3)严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。

(4)符合国家和地方的环境保护、职业健康安全、水土保持及文物保护等要求。

1.3编制目的

(1)规范操作程序，指导现场施工。

(2)确保盾构始发掘进到达施工的安全、顺利进行。

1.4适用范围

客运中心站〜八华南路站盾构区间盾构始发、正常掘进及到达等盾构段隧道所

涉及的工作内容。

1.5定义

(1)反力架/始发托架

反力架是为盾构始发提供推进反力的钢架结构；始发托架是支撑盾构机并使盾

构机沿其轨道向前推进的钢架结构，包括两侧支撑盾构(或管片)的三角支撑架。

(2)洞门防水装置

指安装于洞门圈上，在盾构始发时起到止浆、止水作用的帘布橡胶板、扇形压

板等辅助施工设备。

2

(3)负环管片

安装在盾构井内，支撑于负环钢管片及反力架上的钢筋混凝土管片，为盾构始

发掘进提供反推力的管片。

1.6始发条件

盾构始发时要求具备下列条件：

(1)始发井的主体结构完成，并具备足够的强度；

(2)后配套拖车及洞内水平运输轨道已安装；

(3)盾构机械、电器系统等已经调试完成；

(4)隧道内、始发井内、地面管路安装铺设完成；

(5)地面各种配套设施已修建完成；

(6)反力架、始发托架、轨道、人行踏板等加工完成，数量足够始发使用；

(7)龙门吊安装调试完成，并通过验收；

(8)电瓶车、砂浆车、管片车等运输设备安装调试完成；

(9)同步注浆搅拌系统安装调试完成；

(10)各种材料、机具准备充分、到位，各种方案、预案制定并完善；

(11)各类人员资质报审，人员教育培训完成，且已做详细的安全、技术交底;

(12)通过XX市轨道交通投资建设有限公司的盾构始发条件关键节点验收。

二、工程概况

2.1区间设计概况

客运中心站〜八华南路站盾构区间位于兴平大道上，布置于道路中，东西走向

本。次设计范围为XX区间盾构段，区间隧道盾构段左线起点里程为左

YDDK22+879.012,终点里程为左YDDK23+571.025,盾构段左线长度为686.188(含短

链5.825)米；区间隧道盾构段右线起点里程为右YDDK22+879.000终点里程为

YDDK23+57L025,盾构段右线长度为692.025米。盾构施工单位需对周边建(构)筑

物、地下管线等进行重新调查，以确定建(构)筑物及管线等的基础形式、埋深及与

隧道边沿的水平距离、与隧道顶的竖直距离等具体情况。

区间自明挖盾构分界里程先以27.600%。的下坡进入区间最低点，然后以

3

5.477%（5.400%）的坡度上坡,线间距约为10.49-15.04m,至八华南路站。区间盾

构隧道段苑围内现状地面标高83.20m〜86.54m,区间隧道覆士厚度7.68~13.81m.

区问设置1处联络通道兼泵房，1#联络通道兼泵房右线桩号为Y0DK23+116.600,左

线柱号为左YDDK23+113.030。

盾构区间范围侧穿三座110KV高压线塔，刚性台阶式基础，基础截面为正方形,

基础宽5.2m,基础埋深5.3m。对区间施工影响较大的周边环境主要为高压线塔。

图2T本区间地理位置图

2.2工程水文地质情况

2.2.1地形、地貌

客运中心站〜八华南路站区间桩板结构及盾构段地处金衢盆地东段，为一级阶

地地貌。现场地多为车道，局部在人行道及绿化园林中。场地地形平坦开阔，地势

整体起伏小，现地面标高约76.31-86.80m,高差约10.49m。

2.2.2详细地质情况

XX区间隧道主要穿行于（2）3-2粉质粘土、（2）8-2中砂、（2）10-3园砾、（6）

3-2强风化粉砂岩。地层分布统计情况如下图1T示。1#联络通道拱顶及洞身基本位

于（2）8-2中砂、（2）10-3园砾、（6）3-2强风化粉砂岩中。

4

65%

-(g)续缴质黏土・(勘宦图中砂

।(2)解胭砾・(黔,躅虽风化岩

图2-2XX区间隧道各地层分布统计图

根据初步勘察报告，结合本报告涉及场地范围内详勘钻空揭露的地层岩性特征、

埋藏条件、物理力学性质及周边测绘成果，勘探深度以内为3大层，细划为9个亚

层。分布规律如下：

(1)1-1填层(Q4ml)：杂色，松散状为主，局部稍密，稍湿-潮湿。主要由粘

性土及碎石、石块组成，在已修建好道路表层有约30cm沥青混凝土。该层全区分布,

分布于行车道路、人行道及居民区，层顶标高76.31〜86.80m,层面埋深0.00m,层

厚0.80〜9.90m。

(2)3-2粉质黏土(Q4al+pl)：褐黄色，可塑。局部含少量砾石，韧性及干

强度中等；该层局部分布，层顶标高83.00〜85.86m,层面埋深1.20〜18.00m,层

厚0.90〜8.00m。

(2)4-2含砾粉质黏土(Q4al+pl)：灰黄色，可塑，切面较粗糙，含少量砾

石、砾砂，韧性及干强度中等。主要分布于冲积平原、坡洪积斜地。层顶标高83.00〜

85.86m,层面埋深0.80~3.80m,层厚1.80〜5.70mo

(2)6-3粉砂(Q4al+pl)：灰色，中密，饱和，颗粒大小均匀，主要成分以

粉砂粒为主，级配不良，含少量黏性土。该层部分分布，层顶标高67.48〜69.92m,

层面埋深15.00-16.00m,层厚2.10~2.20m0

(2)8-2中砂(Q4al+pl)：灰色，稍密，饱和，颗粒大小均匀，主要成分由

5

中砂粒组成，含少量黏性土，局部分布。层顶标高67.48〜68.11m,层面埋深8.60〜

19.00m,层厚0.90〜2.10m。

(2)9-3砾砂(Q4al+pl)：灰色，中密，饱和。砾石约占40%,粒径以2-20硒

为主，砂粒红占30%,余为粉质黏土充填。该层局部分布，层顶标高67.71-84.06m,

层面埋深2.60〜8.60nb层厚2.40〜4.60m。

(2)10-3圆砾(Q4al+pl)：灰色，中密，饱和，粒径。一般为0.2-2cm,含

量约占55%,少数大于2cm,局部为卵石，余为粉质黏土及少量砂充填。该层广泛分

布于全场，层顶标高65.31〜82.51m,层面埋深3.00—20.40m,层厚1.00〜11.10m。

(6)3-2强风化粉砂岩(K2j)：紫红色，岩石风化强烈，风化裂隙发育，岩芯

破碎呈碎块夹土状，土夹碎块状，碎块状，质软。含少量全风化局部产物，干钻可

钻进。局部夹层风化碎块。该层全场分布，层顶标高64.35〜66.69m,层面埋深

12.00-21.50m,层厚0.30—4.80m。

(6)3-3中风化粉砂岩(K2J)：紫红色，粉砂结构，薄-巨厚层状结构，泥钙

质胶结。节理裂隙不发育，局部间铁铺质渲染，岩心较完整，以柱状、长桩为主，

少为短柱状及评状，局部岩芯较破碎，呈碎块状。主要矿物成分石英45-50%,黏

土矿物30〜35%,方解石10〜15%,铁质3〜蝴层顶标高60.48〜65.34m,层面埋深

13.00-24.80m,干燥抗压强度平均值为15.66MPa,饱和抗压强度平均值为8.41MPa,

天然抗压强度平均值为12.43MPa,属软岩，岩体较破碎-较完整。该层全场分布，

本次勘察未钻穿该层。

场地地层结构间工程地质纵断面图、横剖面图、钻孔柱桩图。各地层物理力学

指标见表2-1o

表2-1各地层物理力学参数表

6

重力觞张度｛直剪）压缩导止傩力泊松比基床系数渗透系教极限轴极酸烤殂力与锚固体拈抗拔系教版U承裁

密度凝聚力内黑艘角系软系数（m/d）力标准值标准值

批代号岩土名称（MPo/m）结强度力特征值

7C05-2K0U垂直水平垂直水平QsikQpi<f°k

1

kN/m5kPaMPa'fKvKhKvKhkPokPakPakPa

(1)1-2索填土1.5

(2)3-2柳魁土20.131.2616.770.260.460.3225300.0570450.75150

(2)4-2含砾质物质黏土19.60.320.460.3225300.170450.75160

(6)6-3粉砂(19.1)0(28.9)0.400.2910120.7535500.6590

(6)8-2中砂(19.1)0(30.0)0.400.2920251535800.65135

(2)9-3砾砂(19.7)0(32.5)0.380.282530100751000.62180

(2)10-3©砾(20.5)0(32.5)0.330.2544402.421351200.55270

(6)3-2强分化物娓(20.3)(30)(25)1601350.041401500150315

(6)3-3中昆化柳砂岩25.4(50)(35)2202000.041602800300540

附注：1、土体制向着床比例系教m*g黝参考值；2、表中（）内数值为经验值.

2.2.3不良地质

剧现场地质调查，场地主要为冲洪积层，地势整体起伏小，未发现明显的崩塌、

滑坡、泥石流等不良地质现象。根据钻探揭露，场地局部存在粉砂层、中砂层，存

在液化可能。

2.2.4特殊性岩土

场地内特殊性岩土为浅部填土、风化岩。

（1）人工填土

本场地地形为一级阶地区，局部为河漫滩，地势相对平缓，后经过开挖回填、

现为道路及房屋。表层回填有（1）1-2填土，回填图厚度变化较大,最大厚度达9.90m。

填土层主要分布表层，一般不均匀，欠密实，以松散状为主，局部稍密状，渗透性

差异大，自稳性相对较差，道路表层30cm灰黑色沥青混凝土。

（2）风化岩

不同的气候条件和不同岩性具有不同的风化特征，本场地地位于湿润气候区，

以化学风化为主；受区域地质构造的影响，岩体节理裂隙发育差异较大，大部分岩

体沿节理裂隙风化，同时岩性的不均匀，岩体风化厚度变化较大。强风化基岩岩芯

呈碎块状、短柱状，局部夹全风化基岩，偶夹中风化基岩，强风化基岩结构，构造

破坏严重，但有一定残余结构强度；拟建场地下部的风化基岩，岩性为粉砂岩，除

局部被挖除外，全场分布，其水理性质差，遇水易软化、易崩塌，岩石的软化特殊

可造成岩体强度变化，强度的降低，同时岩体与水作用后，由于吸水使体积碰撞，

从而降低了颗粒间的粘结力，使岩石产生崩解，长时间暴露遇水后将产生软化崩解。

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施工开挖后应及时浇筑保护层。

2.2.5水文地质条件

地下水因水介质、水动力特征及其赋存条件的不同，其补、径、排作用和水化

学特征均各不同。据钻探揭露，勘察深度范围内地下水类型主要可分为松散岩类孔

隙潜水和基岩裂隙水。

（1）潜水

拟地潜水主要为赋存第四系松散地层的孔隙水，水位高程为75.98〜85.11m,

埋深为L1〜7.5m其富水性和透水性好，受沉积层理影响，一般透水性水平向大于

垂直向。空隙潜水受大气降水竖向入惨补给，径流缓慢，以蒸发方式排泄为主，水

位随季节气候动态变化明显，与地表水具体一定的水力联系。地下水位埋深和变化

幅度受季节和大气降水的影响，动态变化大，水位变幅一般在L0〜3.0m。

（2）基岩裂隙水

基岩裂隙水主要赋存于下部基岩风化裂隙内，含水层透水性受岩石的风化程度、

裂隙的发育程度、裂隙贯通性等控制，鉴于基岩岩性是泥钙质胶结的砂岩特点,

具泥质含量较大、矿物风化剧烈、透水性差的特点。基岩裂隙水赋水空间较小,

水量较小，对本工程影响较小。

2.3周边环境情况

前期开工前已对盾构始发端头管线改迁，已对盾构始发无影响。

周边主要建（构）筑物详见下图：

图2-3XX盾构区间沿线主要建（构）筑物

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(1)银泰城

现状描述：该建筑为地下1层，地上4层，层高5米，基础采用桩孔灌注桩,

为端承型嵌岩桩，其桩端持力层为中风化岩层，最小桩长为6m,抗压桩桩端持力层

深度不小于2.0m,抗拔桩桩端进入持力层深度不小于3.0m,地下室外围采用盲沟排

水降低地下室抗浮水位，建筑年代为2016年，表面采用金黄色瓷砖。详见图6-21。

与盾构位置关系：此建筑位于盾构区间左线线北侧，距离隧道区间最短处距离为

29.83m米，详见图所示。

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(2)1、2号高压线塔

1、2号高压线塔位于兴平东路中央绿化带中，位于盾构区间正上方，基础埋深

约5.3m,采用独立基础。1号高压线塔底部距离隧道顶部7.3米，大致里程在

YDDK23+451.000处，2号高压线塔底部距离隧道顶部8.3米，大致里程在

YDDK23+219.000处，详见下图所示。

图1-71号高压线塔图1-82号高压线塔

图1-91、2号高压线塔与隧道关系平面布置图

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图1-101、2号高压线塔与隧道关系剖面图

(3)3号高压线塔

3号高压塔位于八华南路与兴平西路转盘中，，位于右线隧道南侧，垂直距离

右线隧道17.8米，高压塔架采用独立基础，基底埋深约5〜8m,大致里程在

YDDK23+95.000处,详见图5-14、图5-15、图5T6所示。

图1-113号高压线塔图1-123号高压线塔与隧道位置关系平面图

11

图1-133号高压线塔与隧道关系剖面图

周边环境情况，详见《周边环境调查报告》、《周边建（构）筑物调查报告》以

及《周边管线调查报告》。

2.4主要工程量

本区间主要工程数量包括：1个盾构区间，1个联络通道、4个洞门、2处地层

加固。

表2-1主要工程量表

项目里程数量备注

左线YDDK22+879.012-YDDK23+571.025686.188m

主体客运中心站〜八

盾构法

工程华南路站区间

右线YDDK22+879.012〜YDDK23+571.025692.025m

联络通道

XX区间右YDDK23+106.8001个矿山法

（兼泵房）

区间

附属八华南路站

YDDK23+570.2251处

工程三重管旋喷

地层加固西端头

桩加固

XX区间东端YDDK22+879.0001处

12

项目里程数量备注

头

洞门XX区间—4个

2.5施工要求和技术保证条件

2.5.1施工要求

1、安全管理要求

⑴不发生人身重伤及以上的责任事故。

⑵不发生重伤及以上交通事故（造成1人重伤及以上的交通事故）。

⑶不发生火灾（造成直接经济损失超过1万元人民币）。

⑷不发生集体食物中毒事件（同时5人及以上的食物中毒）。

⑸不发生流行性传染病（无甲型传染病、其他常见传染病未形成多人同时患病）。

⑹不发生重大环境污染处罚事件（生活、工业垃圾及其他污染物造成环境污染

和大面积水土流失）。

⑺不发生重大治安保卫事件（构成刑事拘留及以上的事件、盗窃直接损失超过

5万元人民币的事件）。

⑻不发生因人为失误造成的重大设施、设备等财产损失（直接损失一次超过10

万元人民币）。

2、质量管理要求

确保所有单项工程达到招标文件、国家与XX市的工程质量验收标准及设计要

求，各检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率100%,单位工程一次验收合

格率100%,满足业主对本标段质量等级“合格”要求，工程质量零缺陷，并确保

XX市优质工程，争创省优。

3、环境保护要求

严格控制重要环境因素，满足业主要求和国家、浙江省、XX市的相关规定、规

范。不发生地表建筑物破坏及管线断裂事故。无环境责任事故，无节能减排违规事

件，排放污染达到国家、浙江省和XX市规定的排放标准。

4、职业健康要求

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保证职工的生命安全，保证职工的身心健康，保证建立最好的工作和生活环境。

使职工在工作过程中尽量不受到工作环境的伤害，职业病发病率控制在1%。以内。

5、文明施工要求

创“XX市文明施工样板工地”。

2.5.2技术保证条件

技术保证主要是采取加快工程进度的技术方法。以保证盾构隧道工程为主线，

统筹规划，精心安排，在总体筹划工期的基础上进一步细化各分项工程工期的工期

安排，处理好各接口工程与盾构施工的时间接口问题。必要时对每一接口工程编制

分部或分项工程实施性施工组织设计，做出详细具体的工期进度计划，分解落实到

每一个部门和责任人。施工过程中跟进调整和优化施工进度计划，确保按期完成，

力争提前完成。

着重从以下几个方面加以控制：

(1)精心安排施组，强化管理，在深入调查，吃透设计意图的基础上，编制实

施性施工组织计划，分级负责，认真实施，并在实践中不断优化，施组实现关键在

强化管理，要高起点、高质量、严要求。

(2)狠抓施工的程序化施工、标准化作业，通过合理的组织与正确的施工方法,

尽快形成生产能力，提高施工进度。

(3)认真做好工程的统筹、网络计划工作，科学组织、合理安排、均衡生产,

根据本合同段所处地理位置的气候特点，充分考虑冬季、雨季施工的影响，合理安

排施工时间，控制循环作业时间，下道工序的准备工作在上道工序完成前完成、搞

好工序衔接，提高施工效率。

(4)优化施工方案，提高施工进度，在不良地段采用稳妥的施工方法。

(5)注重依靠科技和技术进步。采用新技术，关键工序采用施工效率高的机械。

对影响施工进度的施工技术难题，组织科技攻关，充分听取各方面的合理化建议和

开展小改小革活动，提高施工进度。

(6)根据施工总进度的要求，编制年、季、月、周施工生产计划，实施中对照

检查，找差距，找原因，并采取措施保证按计划实施。

(7)按生产计划情况编制材料供应计划，超前订货加工，近期供货，并备有足

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够的库存量，保证工程物资供应。

(8)作好隧道通风、排水等工作，为隧道施工创造良好环境条件。

(9)特殊地段的工期保证措施

①对不良地质地段精心编制施工方案，并经专家组审定，确保其科学、合理、

可行。

②使用大型先进施工设备，保证足够多的施工机械及机械操作人员，确保工期

目标。

③成立专门的机械维修班组，加强机械的保养维护，保证施工机械正常运转。

④加强超前地质预报工作，在开挖前制定出相应具体的对策和措施，避免延误

施工时间。

⑤配备发电机作为施工备用电源，防止因网电停电而造成质量事故或工期延误。

⑥不良地质段施工过程中，各工区主要领导实行三班制轮流值班，及时处理现

场的问题，激励士气，加快施工进度。

⑦施工人员、机械、材料、资金等配备满足顺利通过不良地质段的施工需要。

(10)合理配备设备、加强设备的管、用、养、修

①投入足够数量、状态良好的开挖、运输、加工、安装等大型机械设备和足够

的机械操作人员，机械配套、性能好、效率高，有效保证施工生产的顺利进行。

②开挖、掘进等主要工序采用大型机械化施工，加快施工进度。

③编制机械安全技术操作规程，并设专人督促检查设备安全工作情况，发现问

题，及时纠正，消除隐患，使机械设备达到安全、优质、高效、低耗地运行。严禁

违章指挥、违章操作、违反劳动纪律和无知蛮干等操作行为。

④严格执行交接班制度。认真填写交接班记录，做到例保、“十字作业”。交班

清楚后，接班人检查移交设备的运转、维修、油耗等记录情况及状况，并开车试运

转，确认妥善无误后方能进行工作。

⑤机械设备在使用中不得超载作业或者任意扩大使用范围，严格按照机械使用

说明书的规定条件使用。

⑥对施工机械用油科学管理，合理使用。水和防冻液的正确选择是保证工程机

械正常运转的关键之一。施工机械油水管理技术包括：正确选用油品、正确掌握换

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油期、正确掌握加油量、正确使用内燃机冷却液、建立专业化油水管理组织对所有

机械进行正常管理。

⑦加强对施工设备管、用、养、修的动态管理，积极应用现代化微机管理，建

立设备台帐和技术档案，建立检测、大修项修、技术开发、配件库存、人员培训等

信息库，提高机械管理水平。

⑧重要机械有整机或部分总成配件备用，以保证机械正常运行。

(11)加强物资储备，保证物资供应

根据生产计划编制材料供应计划，超前定货加工，并备有足够的库存量，保证

工程物资供应。

加强对现有道路和进场道路的养护、维修工作，保证物资运输车辆的畅通。

2.6盾构机简况

2.6.1盾构机概述

海瑞克S1150、S1151复合土压平衡盾构机刀盘开挖直径为6980mm,盾体外径

为6950mm,盾尾外径为6930mm,均大于管片外径6700mm。盾尾间隙为75mm。从结

构尺寸上能够满足6000mm外径的管片安装要求。刀盘面板厚度750mm,刀盘总重约

73t,刀盘的开口率根据安装的刀具类型不同而有所变化，当全部安装滚刀时开口率

为38虬推进油缸最大行程为3000mm,大于管片环宽1200mm,管片拼装机有6个自

由度，可在±200°范围内旋转，能够满足管片全圆错缝拼装要求。推进系统包括

32支推进油缸和推进液压泵站以及控制装置，其最大推力达4257.5t。推进油缸按

照在圆周上的区域分为四个区，每个区都设置有压力和行程传感器。通过比例控制，

调节推进油缸的压力，有效控制盾构机姿态。根据理论结算，本区间盾构机推进总

推力最大为1419.17t,按照1.2的安全系数考虑，为2838.34t,能够满足区间施工

需求0

2.6.2刀盘与地层适应性分析

拟选用盾构机刀具是根据本标段岩层的不同强度和地质特点，根据刀具在软岩

中不同的破岩机理来进行设计和选择的。刀盘上可以安装不同类型的刀具以适应不

同地层的开挖，主要刀具类型为单刃滚刀、中心滚刀、齿刀、刮刀和仿形刀，其中

滚刀和齿刀的刀座形式相同，根据不同的地质类型两种刀具可以互换。在硬岩中掘

16

进时刀盘需安装单刃滚刀、中心双刃滚刀，在软岩中掘进时可以根据需要把单刃滚

刀、中心双刃滚刀更换为对应形式的齿刀。刀盘形式如图27所示。

图2-1盾构机刀盘结构图

整个刀盘为焊接结构，在刀盘上焊接了安装各种刀具的刀座。刀盘和主驱动通

过一个很厚的法兰盘连接，刀盘背面和法兰盘通过四根①600mm,壁厚100mm的钢管

焊接在一起，以传递足够的扭矩和推力，刀盘可以顺时针及逆时针双向旋转。

刀盘标称直径6980mm,刀盘厚度750nlm,刀盘总重约73t。

（1）刀盘结构特点分析

为了保证刀盘的整体结构强度和刚度，刀盘的中心部位采用整体铸钢铸造，周

边和中心部件在制造时采用先栓接后焊接的方式连接。根据对刀盘设计模型在岩层

模式下对每个滚刀加载25t的荷载的有限元分析结果显示，刀盘的强度和刚度均满

足本标段施工的要求。

刀盘的开口形式：刀盘开口形式为对称的八个长条孔，开口尽量靠近刀盘的中

心位置，以利于中心部位渣土的流动。刀盘的开口率根据安装的刀具类型不同而有

所变化，当全部安装滚刀时开口率为38%。

渣土改良注入口设计：刀盘面板上共有5个泡沫注入口，其中包括在刀盘中心

设置的2个泡沫注入口，平面有3个泡沫注入口备用，泡沫注入口也可以用来加注

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膨润土和泥浆。每个注入孔都能单独操作和控制，便于掘进和渣土的改良。如2-2

所示。

图2-2泡沫系统工作原理图

耐磨设计：刀盘的周边焊有耐磨条，刀盘的面板焊接有格栅状的Hardox耐磨材

料，充分保证刀盘在岩层掘进时的耐磨性能。

刀座设计：刀盘上的滚刀刀座和齿刀刀座相同，安装方式也相同，这样的设计

可以对滚刀和齿刀进行互换。

刀盘驱动及支撑形式：刀盘驱动采用液压驱动，由八个液压马达通过八个减速

机来驱动刀盘。刀盘驱动的配备功率为1280KW,标称扭矩为5511KN.m,脱困扭矩为

5935KN.m„刀盘的转速范围为0〜4.5rpm。

刀盘采用中间支撑方式，刀盘主轴承采用德国Hosche公司的产品，主轴承外径

03000mm,主轴承的外密封采用三道注脂密封，主密封的设计寿命为8000h〜

lOOOOh,主轴承的设计寿命为lOOOOho

(2)拟本标段工程中采用的刀具布置方案

用于较硬岩层掘进的刀具布置：4把双刃中心滚刀、24把正面滚刀、12把边缘

滚刀、56把刮刀、8把周边铲刀。

(3)刀具布置对刀具的保护

滚刀刀刃距刀盘面板的高度为175mm,齿刀、刮刀和齿刀刃距刀盘面板的高度

为140mm,滚刀高出齿刀和刮刀35mm,这样在全断面岩层、硬岩等地段掘进时可以

保护刮刀和齿刀不受破坏。

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考虑到在硬岩掘进时破碎下来的岩石可能撞坏刮刀，在刀具的布置上作了以下

的考虑：把刮刀背向布置，并拉近刮刀之间的距离，在硬岩地段双向掘进时能够对

刮刀有一定的保护作用。

三、总体施工筹划

3.1区间施工筹划

客运中心站~八华南路站盾构区间施工拟投入两台盾构机从XX区间明挖段进行

施工，到达八华南路站接收井后解体吊出，完成区间隧道施工任务。

本区间拟定投入2台①6980复合土压平衡盾构机进行XX区间隧道施工。盾构

机自XX明挖区间大里程端头盾构井始发，先施工区间左线，30天后始发右线，到

达八华南路站西端