盾构始发、掘进、接收专项施工方案

盾构始发、掘进、接收专项施工方案20130306-2

V:1.0管理制度精选整理

盾构始发、掘进、接收专项施工方案

2020-4-1

盾构始发、掘进、接收专项施工方案20130306-2

目录

1编制依据.............................................................................5

2工程简介.............................................................................3

工程概况..................................................................3

工程地质..................................................................3

水文地质...................................................................8

相邻建（构）筑物及管线....................................................9

盾构始发、接收场地条件...................................................13

3施工进度计划........................................................................13

编制原则.................................................................13

主要工序进度指标.........................................................13

施工进度计划.............................................................14

4人员、机械设备、材料计划...........................................................14

人员组织计划.............................................................14

设备计划.................................................................16

材料计划.................................................................17

5工程重难点分析.......................................................................18

端头加固是本工程的重点...................................................19

洞门破除风险预防及处理是本工程的重点.....................................19

避免洞门密封失效是本工程的重点...........................................21

盾构掘进中的刀盘防磨、防结“泥饼”、防喷涌是本工程的难点..................21

盾构穿越南太桥盘龙江是本工程的重难点.....................................24

平行穿越近日隧道、侧穿建筑物是本工程的重难点.............................26

管线沉降控制是本工程的重点...............................................28

6盾构始发临时供电、供水、通风及始发场地布置........................................28

盾构始发供电.............................................................29

盾构始发供水、排水.......................................................29

盾构始发通风.............................................................29

盾构机始发场地布置图.....................................................29

洞内照明、管线、走道板布置图.............................................29

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7盾构始发............................................................................31

始发施工流程.............................................................31

端头加固.................................................................32

安装始发托架.............................................................33

导轨制作.................................................................34

洞门橡胶帘布安装..........................................................36

盾构机组装调试...........................................................37

反力架的安装.............................................................42

洞门破除.................................................................45

负环管片拼装.............................................................46

始发段试掘进.............................................................49

8盾构掘进施工.......................................................................59

盾构掘进流程.............................................................59

盾构掘进操作控制程序.....................................................60

掘进模式的选择及操作控制.................................................61

盾构掘进方向控制与调整...................................................65

管片拼装.................................................................67

掘进中的磴土改良........................................................71

盾构掘进注浆方案及主要技术参数...........................................71

施工运输.................................................................71

盾构设备保养、维修制度...................................................71

9盾构到达接收.......................................................................79

盾构到达接收.............................................................79

盾构的拆解及吊出.........................................................84

10施工测量和监控量测................................................................87

施工测量.................................................................87

监控量测................................................................102

11防水工程..........................................................................113

防水设计原则及标准......................................................113

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洞门防水................................................................114

管片防水................................................................114

12盾构施工质量保证措施.............................................................116

质量保证体系............................................................116

反力架安装质量控制措施..................................................117

盾构始发质量控制措施....................................................117

盾构掘进质量保证措施....................................................118

壁后注浆质量控制措施....................................................118

盾构施工沉降控制措施....................................................119

盾构机到达施工质量保证措施..............................................120

管片拼装质量保证措施....................................................121

试验质量保证措施........................................................122

13盾构施工安全保证措施.............................................................123

地下管线保护措施........................................................123

盾构机始发接收安全保护措施..............................................124

盾构下穿建（构）筑物的保护措施..........................................126

洞门破除保护措施........................................................127

盾构通过加固区安全保护措施..............................................127

盾构机掘进安全保护措施..................................................127

垂直运输安全保护措施....................................................129

水平运输安全保护措施....................................................129

电力设备安全保护措施....................................................130

通风设备安全措施........................................................131

消防保护措施............................................................132

井下工作人员安全保护措施................................................135

孤石处理措施............................................................135

14文明环保施工保证措施.............................................................138

文明施工管理体系及措施..................................................138

环境保护体系及措施......................................................143

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15盾构雨季施工.....................................................................150

盾构雨季施工目标..............................................................151

盾构雨季施工措施..............................................................151

16专项应急预案.....................................................................152

盾构始发突发风险事件.........................................................152

隧道进水风险事件..............................................................154

盾构内进水风险事件...........................................................155

管线变形过大风险事件.........................................................157

电瓶车溜车事故风险事件.......................................................159

盾构掘进安全风险事件.........................................................161

建/构筑物变形过大风险事件....................................................163

盾尾刷更换风险事件...........................................................165

南太桥桥基不均匀沉降风险事件................................................168

盾构较长时间停机风险事件.....................................................169

应急预案......................................................................169

附件1：反力架验算...................................................................180

反力架结构说明................................................................180

反力架受力及支撑条件.........................................................180

强度校核计算..................................................................182

附件2：始发托架验算.................................................................183

始发托架结构说明..............................................................183

受力验算......................................................................183

1编制依据

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(1)昆明市轨道交通三号线工程省博物馆站-文化宫站区间岩土工程勘察

报告

(2)昆明市轨道交通三号线工程第二篇区间工程第二册区间设计第十一

分册省博物馆站-文化宫站区间

(3)昆明市轨道交通三号线工程第二篇区间工程第一册区间总体设计第

二分册盾构区间通用设计

(4)省博物馆站〜文化宫站盾构区间平、纵断面及特殊地段设计第一册

(5)中国铁建科设函[2011]68号关于印发《昆明市轨道交通3号线东标

段市体育馆站〜文化宫站三区间盾构机选型专家评审意见》的通知

(6)小松加泥式土压平衡盾构机TM641PMM操作说明书

(7)现场实地调查资料；

(8)《轨道交通盾构隧道工程施工质量验收标准》(修订版)JQB-051-2008;

(9)《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008;

(10)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299T999)(2003年版)；

(11)《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008);

(12)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008);

(13)《地铁工程监控量测技术规程》(DB11/490-2007);

(14)《混凝土结构耐久性规范》(GB/T50476-2008);

(15)《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999);

(16)《施工现场临时用电安全技术规程》(JGJ46-2005);

(17)《建设工程施工现场供用电安全规范》((GB50194-93);

(18)《盾构掘进隧道工程施工及验收规范》(GB50299—1999);

(19)《轨道交通地下工程防水技术规程》(DB11/581-2008);

(20)《轨道交通预制钢筋混凝土盾构管片质量验收标准》(JQB-029-2004);

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(21)本公司在地铁及地下工程施工中的成熟施工技术及管理经验；

(22)本公司实施贯标工作质量保证手册、程序文件及有关管理制度；

(23)小松TM641PMM盾构机设计图纸及相关技术文件；

2工程简介

工程概况

昆明轨道交通三号线省博物馆站〜文化宫站盾构区间拟采用2台小松盾构

机施工，由文化宫站下井组装调试向省博物馆站始发掘进，在省博物馆站解体、

吊出退场，盾构区间平面位置图见图。区间线路右线起讫里程为YDK14+〜

YDK15+,右线全长。左线起讫里程为ZDK14+〜ZDK15+,左线全长(短链)。本区

间在YDK15+处设一处带废水泵房的联络通道。

区间轨顶标高〜，地面标高为〜，南太桥盘龙江河底标高，近日隧道路面

标高，盾构覆土厚度为〜。区间线间距13T7m,平面由R=420m及R=450m的曲

线及直线构成，区间线路坡度右线为％、%、％、%、%,左线为%、％、%、%、%o

在YDK15+290处设置一座联络通道(带排水泵房)。

正

义

路近盘

日龙

隧江

道

图盾构区间平面位置图

工程地质

根据本区间《昆明市轨道交通3号线省博物馆站至文化宫站区间岩土工程

勘察报告》，本工程场地勘探范围内的土层划分为新生代第四系全新统人工堆积

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层(Q4ml),新生代第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl),第四系全新统冲湖积层

(Q4al+1),新生代第四系上更新统冲湖积层(Q3al+1),寒武系中统陡坡寺组

(62d)五大层。沿线各地层的结构特征自上而下依次如附表一《地层岩性特

征一览表》。

本区间下穿地质情况

盾构机主要穿越地层为＜9-2＞粘土、＜9-2-2＞粘土、＜9-3＞粉质粘土、＜9-5＞

粉土、〈9-6＞粉砂、＜9-9＞中砂，地质详勘报告揭示围岩自稳力差。各地层情况

描述如下：

灰、深灰、褐灰、灰褐、灰蓝色，可塑状，局部硬塑，土质较纯，偶

<9-2>粘土

夹粉质粘土、粉土、粉、细砂薄层，具中等压缩性，属II级普通土。

灰、灰褐色、灰黑色，软塑状，局部可塑状，偶夹粉质粘土、粉土、

<9-2-2>粘土

粉砂、中砂及淤泥质土薄层，具中高压缩性，属1级松土。

灰、深灰、灰兰色，可塑状，局部硬塑状，土质较纯，偶夹粉土、粘

〈9-3＞粉质粘土

土、粉、细砂薄层，具中等压缩性，属11级普通土。

灰、灰褐色、深灰、灰兰色，稍〜中密，很湿，夹腐殖物、粉砂、圆

<9-5>粉土

砾、粘土、粉质粘土，具中等压缩性，属I级松土。

灰、灰褐色、深灰、灰兰色，稍〜中密，饱和，局部夹中粗砂，具中

<9-6>粉砂

等压缩性，属I级松土。

灰兰、灰褐色，稍密，饱和，分选性较差，砂粒成份以砂岩为主，局

<9-9>中砂

部含细砂及粉砂，具中等压缩性，属I级松土。

具体地层分布详见隧道地质纵断面图。

图隧道地质纵断面图

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本区间沿线共钻设了29个地质勘察孔，对沿线地质、地层及岩层分布情况

进行勘察，形成的地质岩层芯状图；地层中各岩层的分布比例图（图）；

图地层中各岩层的分布比例图

隧道岩土物理力学相关参数表

昆明市轨道交通三号线省博物馆站-文化宫站

隧道岩土物理力学相关参数表表

岩土编号<9-2><9-2-2><9-3><9-3-2><9-5><9-6>

粉质粘粉质粘

岩土层名称粘土粘土粉土粉砂

土土

天然密度P(g/cm3)

天然含水量3%26

天然孔隙比e

液性指数II

直剪快剪凝聚力c(kpa)25192215155

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直剪快剪内摩擦

1（度）1281061820

角

压缩模量Es(Mpa)49

变形模量Eo(Mpa)1261281314

渗透系数Km/sX10-8xw8xio8xio8xio-6xio^

承载力特征值faKKPa160110160120140140

钻孔灌注桩极限

qkKpa800300600300600500

端阻力标准值P

钻孔灌注桩极限

qikKpa653565454035

侧阻力标准值S

基底摩擦系数f

导热

系数W/m•K

X

导温

热物理力学指标

系数m2/h

a

比热

kj/kg•K

容c

围岩分级（铁路

VVIVVIVIVI

规范）

土石可挖性分级IIIIIIII

临时

(坡高8-15m)边坡1:1:11:1:1:1:

率

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隧道岩土物理力学相关参数表

续表

岩土编号<9-2><9-2-2><9-3><9-3-2><9-5><9-6>

粉质粘粉质粘

岩土层名称粘土粘土粉土粉砂

±土

粘聚力ckpa25192215155

快剪

内摩擦角巾°1281061820

直剪

固结快粘聚力ckpa40*25*30*25*2315

剪内摩擦角4°9*10*12*10*1530

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总应力粘聚力Ccukpa1430*

抗剪强

度内摩擦角力.*30

固结不排水剪

有效抗粘聚力c'kpa*

剪强度内摩擦角+‘°*32

粘聚力cukpa353035*

不固结不排水剪

内摩擦角则°6*

基床系数垂直KvMpa/m1818

水平KxMpa/m312020

无侧限抗压强

q(kpa)70*45*6035*50*

度（原状）u

静止土压力系

KO**

数

泊松比N***

土体与锚固体

极限摩阻力标qSikKpa50*35*45*30*30*40*

准值

表中数据均为平均值;

本区间盾构机通过地层渗水系数情况表表

地层名称渗透系数m/s湿陷性无侧限抗压强度kpa备注

＜1-1＞杂填土

＜l-2＞素填土

〈2-1＞粉质粘土X108

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粉质粘土X10-8

<2-2>粘土X108

<2-3>淤泥质粘土X10-8

<2-4>圆砾X10-'

<2-5>砾砂X10-4

〈2-7>粉土X106

<4-1>淤泥质粘土X108

<4-3>粘土X108

<9-2>粘土X10s70

<9-2-2》粘土X10845

<9-3>粉质粘土X1(T60

<9-3-2>粉质粘土X10-835

〈9-4>泥炭质土X108

〈9-4-2〉泥炭X108

<9-5>粉土X10"650

<9-6>粉砂X10"6

<9-9>中砂X105

本区间盾构机通过地层土的颗粒含量表

水文地质

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场地附近分布地表径流为盘龙江，与昆明市轨道交通三号线相交中心里程

YDK15+785,河道与线路基本垂直，河道宽约30〜35m,河床深约8m,河流流向

由北至南。该地表径流部分为人工开挖形成，部分为天然河道，与附近场地地

下水形成相互补给关系，盘龙江两侧由砂砾石含水层构成的几级阶地，长期受

盘龙江水补给，地下水含量较丰富。此次勘察在旱季，该河水深1〜2m,水位高

程，流量较小，水流缓慢，水力梯度小。该河与场地周围地表、地下水具有一

定的连通关系。

孔隙潜水主要赋存于第四系冲洪积相、冲湖积相的粉土、粉砂、砾砂、圆

砾等各含水层中，在工程影响深度范围内多层分布，一般具弱承压性。具有含

水层埋深浅，含水层层数多，层间透水性一般，补给条件较差等特点，总体富

水性中等。工程穿过的含水层主要为＜9-6＞层粉砂、＜9-5＞层粉土。地下水总体

流向为由北往南，由西往东，最终流向盘龙江和滇池。

根据工程勘察资料及昆明市历史水位观测资料，场地内地下水位较高，旱

季为〜，雨季为〜2m,水位年变幅不大；地层渗透系数较大，在里程

YDK15+690~YDK15+847段，因与盘龙江形成相互连通补给关系，渗透系数达到X

10%/s,其余地段，因空隙潜水较发育，地层渗透系数为XlO%/s。

相邻建（构）筑物及管线

沿线建构筑物调查情况

本区间隧道由文化宫站沿东风东路、南屏街、东风西路向西至省博物馆站。

东风东路、南屏街、东风西路为昆明市东西方向主干道，人流车流量大，交通

繁忙，道路两侧为昆明市主要商业中心之一,两侧建（构）筑物较多，经调查影

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响隧道施工的主要建筑物见下表。

沿线主要建筑物调查情况表表

建筑物名称位置.建成年代结构形式基础形式与区间结构关系

文

化直墙式衬桩基桩长位于两条线路正

近日隧道YDK14+〜YDK15+2004

宫砌4〜16m上方

站直墙式衬位于右线隧道上

人防通道YDK15+〜YDK15+1990无

砌方

省在该里程段内与

盘龙江YDK15+〜YDK15+无

博隧道左右线正交

物四孔石砌位于两条隧道正

南太桥YDK15+~YDK15+1952石砌基础

馆拱桥上方

站顺城双塔顺城桩基桩长〜顺城基坑距离右

YDK14++YDK14+2009框架

区购物中心21m线边线22m左右

间昆明百货大楼（新桩基桩长〜建筑物距离右线

YDK14+〜YDK15+1996框架

纪元酒店）21m边线最小间距

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建筑物距离右线

云药大厦YDK15+"YDK15+1997框架桩基

边线最小距离

建筑物距离右线

工商银行大厦YDK15+~YDK15+1983框架桩基础

边线最小距离

建筑物距离右线

新华书城YDK15+'YDK15+1983框架桩基础

边线最小距离

条形基础建筑物距离右线

季季红YDK15+〜YDK15+1996砖混

4m边线最小距离

建筑物距离右线

新昆明影城YDK15+'YDK15+1996框架桩基

边线最小距离12m

中国建设银行大建筑物距离右线

YDK15+"YDK15+1992砖混桩基

厦边线最小距离

七天连锁酒店大建筑物距离右线

YDK15+〜YDK15+1992框架桩基

厦边线最小距离

建筑物距离右线

南屏街29号YDK15+“YDK15+1983砖混条形基础

边线最小距离

建筑物距离右线

南屏街28号YDK15+〜YDK15+1983砖混条形基础

边线最小距离

沿线主要建筑物调查情况表续表

建成

建筑物名称位置结构形式基础形式与区间结构关系

年代

云南省邮政局及昆明龙建筑物距离右线边

YDK15+'YDK15+1986砖混条形基础

文宇房地产开发有限公司线最小距离

化

宫两孔砖构筑物距离右线边

护国路桥及桥下水池YDK15++YDK15+

站一砌拱桥线最小距离

省

桩基桩长建筑物距离右线边

博新世界百货大楼YDK15+〜YDK15+1999框架

〜17m线最小距离

物

馆建筑物距离左线边

云南艺术馆ZDK15+~ZDK15+1984框剪桩基

站线最小间距

区

建筑物距离左线边

间攀昆酒店大厦ZDK15+-ZDK15+1992框架桩基

线最小距离

建筑物距离左线边

护国大厦ZDK15+'ZDK15+6601995框架桩基

线最小距离

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建筑物距离左线边

云南信托大厦ZDK15+"ZDK15+1997框架桩基

线最小距离

框架+建筑物距离左线边

世纪中心大厦ZDK15+〜ZDK15+1981桩基

钢结构线最小距离

建筑物距离左线边

南屏街74、75号ZDK15+〜ZDK15+1983砖混浅基础

线最小距离

建筑物距离左线边

Me&cityZDK15+〜ZDK15+1985砖混浅基础

线最小距离

桩基桩长