地铁5号线8标汇报材料.ppt

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1、地 铁 5 号 线 工 程土建施工第8合同段盾构方案汇报,2014年2月20日,汇 报 提 纲,1,2,3,4,工程概况,工程地质、水文地质,盾构主要施工方法,盾构施工重、难点,5,盾构区间周边环境及应对措施,盾构机选型及性能参数,6,一、工程概况 工程位置,天津地铁5号线第8合同段包括：建昌道站、建昌道站思源道站区间、建昌道站金钟河大街站区间，共计1站2区间。建昌道站思源道站区间上部为已拆迁完毕的堆土空地。建昌道站金钟河大街站区间大部分在道路下方通过，道路边为多层民用住宅和商铺等民用建筑。,-4-,1、思源道站建昌道站区间,一、工程概况 工程范围,-5-,2、建昌道站金钟河大街站区间,一、工

2、程概况 工程范围,1、建昌道站-思源道站,建昌道站思源道站区间，右线起讫里程为DK12+359.690DK12+868.550，短链37.25m，区间全长471.61m。左线起讫里程为DK12+359.690DK12+868.550，短链25.212m，区间全长483.648m。左右线以2的坡度下坡，而后以7.2（右线7.38）的坡度上坡，再以3坡度下坡到达设计终点思源道站。区间结构顶部覆土厚度约9.3810.60m。左、右线平面曲线半径R=400。,一、工程概况 区间概况,2、建昌道站-金钟河大街站,建昌道站金钟河大街站区间，左线起讫里程为DK13+160.950DK14+103.464，短

3、链3.277m，区间全长939.237m。右线起讫里程为DK13+160.950DK14+103.464，区间全长942.514m。本区间段于右DK13+515处设一个暗挖联络通道，联络通道长约6.8m，通道内径尺寸为2.0*2.5m。区间右线以16.057、4.4（左线16.057、4.422）的坡度下坡到达本区间设计终点（金钟河大街站）。区间结构顶部覆土厚度约9.5617.07m。左、右线平面曲线半径R1=1000、R2=600。,一、工程概况 区间概况,一、工程概况 工程总体筹划,建昌道站,金钟河大街站,思源道站,471.61m,942.514m,2014-6,2014-10,2014-

4、6,2014-1,2014-8,2014-10,2015-3,2015-1,共配备2台盾构(建思区间1台，建金区间右线采用建思区间1#盾构机，左线2#盾构机)，始发、接收段各100m 掘进4环/天，正常掘进6环/天(不考虑联络通道及泵房)。,483.648m,939.237m,1#盾构机,1#盾构机,2#盾构机,1#盾构机,一、工程概况 建昌道站场地布置图,建昌道站盾构始发场地布置包括盾构施工预留孔（11m7.2m）；集土坑（21m4.8m5.9m）；32T龙门吊；注浆材料拌浆棚；充电间；管片吊装、出土预留孔；轨道、走道板及走道支架堆放区；防水材料间；氧气乙炔间；材料办公室；机电设备办公室；常

5、用材料仓库；渣土运输施工辅道；管片堆放场地以及门卫室。,一、工程概况 现场组织机构图,1、建昌道站-思源道站,本区间隧道穿越地层主要为12粘土、42粉质粘土、2粉质粘土、12粉质粘土、局部进入13粉土承压含水层中。场地内23粉土、24粉砂层为第一层承压水含水层，以02粉质黏土层、12粉质黏土层为主要隔水顶板；23粉土、24粉砂、23粉土和24粉砂层为第二层承压水含水层，局部分布较厚，以12粉质黏土层为主要隔水顶板；23粉土层、24粉砂和25细砂层为第三层承压水含水层，以12粉质黏土层为主要隔水层顶板。,二、工程地质、水文地质,2、建昌道站-金钟河大街站,本区间隧道主要穿越地层有4粉质粘土、41

6、粉质粘土、粉质粘土、1粉质粘土、2粉砂、23粉土、25细砂、2细砂，进入承压含水层，场地内2粉砂、23粉土、25细砂、2细砂、24粉砂、23粉土层、2粉砂、23粉土以及2粉砂等粉土或砂类土层存在连通情况，则统一按一层承压水考虑。承压水主要接受上层潜水的渗透补给，以地下径流方式排泄，同时以渗透方式补给深层地下水。,二、工程地质、水文地质,三、盾构主要施工方法 盾构始发流程,三、盾构主要施工方法 盾构掘进流程,三、盾构主要施工方法 盾构接收流程,三、盾构主要施工方法 联络通道施工,建昌道站金钟路站区间从建昌道站开始，沿群芳路至金钟河站。区间沿线经过天津市天磁有限公司、三和温泉公园、康桥里小区、贵桥

7、里小区、桥园里小区，区间沿线多为多层砖混结构住宅。,四、盾构施工重、难点 重点,（1）盾构穿越沿线建（构）筑物的控制是本工程的重点,（2）盾构始发、接收是本工程的重点,建昌道站思源道站区间盾构始发、接收处位于第一承压含水层顶板，第一承压含水层以粉质粘土和1粉质粘土为主要隔水层顶板，以23粉土、24粉砂层为主要含水层，承压水主要接受上层潜水的渗透补给，与上层潜水水力联系紧密，以地下径流方式排泄，同时以渗透方式补给深层地下水，该承压水稳定水位埋深3.003.50m,高程约-0.50-1m。施工过程中易发生漏水、突涌、涌水淹没隧道事故和重大坍塌事故。建昌道站金钟河大街站区间盾构接收端金钟河大街站为地

8、下三层车站，车站端部为盾构接收井，该段落盾构区间隧道结构范围内附件地层主要为23粉土、2粉砂、25细砂、2粉砂层，为第一承压含水层，粉土、粉砂层连续分布，局部厚度达12.5m，盾构到达施工时，盾构姿态控制难度较大，且易发生漏水、漏浆现象，严重会造成涌水涌砂，给工程造成严重的破坏。,四、盾构施工重、难点 重点,（3）盾构穿越淤泥质粉质粘土及粉土、粉砂地层是本工程的重点,建昌道站思源道道站隧道穿越地层主要为12粘土、42粉质粘土、2粉质粘土、12粉质粘土、局部进入13粉土承压含水层中。,建昌道站思源道站地质剖面 建昌道站金钟河大街站地质剖面,建昌道站金钟河大街站隧道主要穿越地层有4粉质粘土、41粉

9、质粘土、粉质粘土、1粉质粘土、2粉砂、23粉土、25细砂、2细砂，进入承压含水层，区间2粉砂、25细砂、2细砂、24粉砂层连通，砂层连续厚度大，区间结构穿越大面积砂层。,四、盾构施工重、难点 重点,（4）盾构暗挖联络通道是本工程的重点,本区间暗挖联络通道位于23粉土、2粉砂、24粉砂层中，为第一层承压含水层。该处地层复杂，在采用冻结法施工过程中，易出现暗流，使得冻结帷幕难以紧密闭合，引起局部涌水涌砂现象；在施工过程中易出现因冻土软化、帷幕强度削弱造成冻结帷幕失稳，从而引起隧道结构发生连续性破坏，造成极大的工程事故。本区间暗挖联络通道风险等级为二级。,四、盾构施工重、难点 重点,2、工程难点,建

10、昌道站思源道站区间里程DK12+360DK12+867下穿原轧钢三厂厂区，（原场区已拆迁完毕，盾构区间上方为堆土空地）该厂区范围内可能存在废弃基础、桩等不明地下障碍物，有可能会造成盾构机因刀盘损坏或其他故障停机，将极难处理，同时在盾构内开仓处理存在较大的安全风险，盾构下穿天津市轧钢三厂为二级风险源。,四、盾构施工重、难点 难点,（1）盾构穿越可能存在的废弃基础、桩等不明地下障碍物是本工程的难点,览桥里1#楼，建筑物为6层砖混结构，1992年建，采用粉喷桩复合基础；位于里程DK13+885附近，区间的东侧，距离主体结构3.81m，在0.3-0.7D之间，二级风险源。,览桥里4#楼，建筑物为6层砖

11、混结构，1992年建，采用粉喷桩复合基础；位于里程DK13+936附近，区间的东侧，距离主体结构2.90m，在0.3-0.7D之间，二级风险源。,（2）盾构侧穿览桥里、桥园里桩基是本工程的难点,四、盾构施工重、难点 难点,桥园里42-51#楼，建筑物为6层砖混结构住宅，1991年建，采用400灌注桩基础，桩底高程-9.93位于里程DK13+895，区间的西侧，距离主体结构2.86m，在0.3-0.7D之间，一级风险源。,桥园里36-41#楼，建筑物为6层砖混结构住宅，1991年建，采用400灌注桩基础，桩底高程-9.93位于里程DK13+950，区间的西侧，距离主体结构1.19m，在0.3-0

12、.7D之间，一级风险源。,四、盾构施工重、难点 难点,1、建昌道站-思源道站区间,五、盾构区间周边环境及应对措施,五、盾构区间周边环境及应对措施,针对盾构区间隧道与原厂区交接部位进行土方开挖勘验，土方开挖深度为厂地面以下6m。经建设单位、监理单位、施工单位联合证实，未发现不明桩基础及障碍物。,盾构区间穿越原轧钢三厂厂区图（红色部位为原轧钢三厂厂房处）,原轧钢三厂厂区平面布置图,五、盾构区间周边环境及应对措施,平房（废品收购站）位于盾构主体结构上方，主要集中于DK12700DK12740，盾构掘进施工时，要根据实时监测数据严格控制，调整盾构参数，并采取有效的加固措施，使之对周围环境影响保证在安全

13、、可靠的要求范围内。,2、建昌道站-金钟河大街站区间,五、盾构区间周边环境及应对措施,五、盾构区间周边环境及应对措施,（1）本区间盾构自身风险,风险源描述：盾构隧道埋深约9.6m17.3m，洞身位于第一承压含水层中，两层微承压水层主要接受上层潜水的渗透补给，与上层潜水水力联系紧密，在盾构推进和暗挖法施工联络通道过程中，存在承压水突涌，可能产生涌水、涌砂事故。,应对措施及建议：盾构始发井和接收井作加固处理，加固壳的厚度约3m，长度11m；施工时注意调整盾构施工参数，减少盾构的超挖和欠挖，采用同步注浆，减少盾尾通过后隧道外周围形成的空隙，根据实时监测数据严格控制、调整盾构姿态，采取相应措施，使之对

14、周围环境影响保证在安全、可靠的要求范围内。,五、盾构区间周边环境及应对措施,（2）盾构始发、到达风险,风险源描述：盾构在建昌道站端部采用地面搅拌加旋喷包角的地面加固形式，金钟站为地下三层站，端部加固采用洞内水平冻结加注浆的加固方式；建昌道站的始发区位于粉质粘土层和粉土层，粉土层位于下部，厚度约2米，级；金钟站的接收区位于厚粉土和粉砂层，施工难度很大，级。,应对措施及建议：加固区在施工过程中坚持全过程的施工监控，在盾构出洞前完成对加固体的钻芯取样检测，同时保证包角旋喷桩与搅拌桩和地连墙的有效咬合，保证加固区土体的强度和止水效果。,五、盾构区间周边环境及应对措施,（3）暗挖联络通道风险,风险源描述

15、：区间在里程DK13+515处设一座联络通道，位于群芳路下，联络通道位于厚的粉土层和粉砂层中，地质情况较差。联络通道采用矿山法施工，复合式衬砌支护。初期支护采用300mm厚C25喷射混凝土；二次衬砌采用400mm厚C45模筑防水混凝土。,应对措施及建议：联络通道采用暗挖法施工，施工时采用冻结法加固周边土体，施工过程中要保证冻结施工的电力供应，保证联络通道施工的安全；同时做好应急措施。,五、盾构区间周边环境及应对措施,（4）康桥里14#楼、宁桥里1#楼、乐桥里3#楼、乐桥里1#楼、贵桥里4#楼、贵桥里6#楼、侧穿览桥里1#楼、侧穿览桥里4#楼、侧穿桥园里42-51#楼、侧穿桥园里36-41#楼、

16、桥园里供热站风险,风险源描述：康桥里14#，6层砖混结构住宅，1994年，粉喷桩复合基础，位于里程DK13+635附近，区间的西侧，距离区间结构6.05m，0.7-1.0D；宁桥里1#，6层砖混结构住宅，位于里程DK13+725附近，区间的东侧，距离区间结构6.5m，1.0-2.0D。乐桥里3#，6层砖混结构住宅，位于里程DK13+780附近，区间的东侧，距离区间结构8.4m，1.0-2.0D。乐桥里1#，6层砖混结构住宅，位于里程DK13+840附近，区间的东侧，距离区间结构6.3m，1.0-2.0D。贵桥里4#，6层砖混结构住宅，位于里程DK13+810附近，区间的西侧，距离区间结构6.4

17、m，1.0-2.0D。贵桥里6#，6层砖混结构住宅，位于里程DK13+850附近，区间的西侧，距离区间结构6.5m，1.0-2.0D。览桥里1#，6层砖混结构，1992年，粉喷桩复合基础；位于里程DK13+885附近，区间的东侧，距离主体结构3.81m，0.3-0.7D；,五、盾构区间周边环境及应对措施,应对措施及建议：1、盾构穿越多层住宅前应尽快调整好盾构机的施工状态，以最好的状态通过多层民用住宅。2、盾构过多层民用住宅时，在住宅周边布设监测点，盾构通过期间应加密监测频率。对监测数据及时反馈，必要时根据监测结果及时调整设计参数，做到防患于未然。3、严格保证盾构匀速、连续穿越多层住宅，确保盾构

18、机在住宅范围内不停机。4、施工过程中严格控制掘进土压力和出土量。5、加强盾构掘进同步注浆管理，及时进行二、三次补充注浆。,览桥里4#，6层砖混结构，1992年，粉喷桩复合基础；位于里程DK13+936，区间的东侧，距离主体结构2.90m，0.3-0.7D；桥园里42-51#，6层砖混结构住宅，1991年，400灌注桩基础，桩底高程-9.93位于里程DK13+895，区间的西侧，距离主体结构2.86m，0.3-0.7D。桥园里36-41#，6层砖混结构住宅，1991年，400灌注桩基础，桩底高程-9.93；位于里程DK13+950附近，区间的西侧，距离主体结构1.19m，0.3-0.7D；桥园里

19、供热站，24层砖混结构，位于里程DK13+975附近，距离主体结构4.82m，0.7-1.0D；,五、盾构区间周边环境及应对措施,（5）管线风险,风险源描述：群芳路下：（顺区间方向）（级）雨水管，混凝土，1800，最大埋深4.13米，距结构顶5.74米，1500，最大埋深3.84米，距结构顶6.03米；1200，埋深3.7米，距结构顶6.17米；距区间结构外缘均小于0.3D；（级）2根污水管，混凝土，800，最大埋深4.8米，距结构顶约11米；距区间结构外缘均小于0.3D；（级）煤气管：2根DN300和DN200，中低压，埋深1.24米、1.2米和0.92米，2根输配水管，DN300，铸铁，埋

20、深为1米和0.6米；中水管，DN335，铸铁，埋深1.27米；2根热水，DN300，钢，埋深1.2米，距区间结构顶均大于1.0D，管线距区间结构外缘均小于0.3D；（级）4根电信管块，最大埋深1.02米；管线距区间结构外缘均小于0.3D；10KV供电，埋深0.6米，管线距区间结构外缘均大于0.3D；红梅道下：（垂直区间方向）（级）雨水管，混凝土，1200，埋深3.7米，距结构顶约6.8米；（级）输配水，DN300，铸铁，埋深0.89米，距结构顶约9米；中水，DN250，PE，埋深1.49米；煤气DN200，中压，埋深1.39；雨水管，混凝土，1200，埋深3.7米；（级）污水管，400，混凝土

21、，埋深3.9米；电信管块，埋深1.35米；杜鹃道下：（垂直区间方向）（级）输配水管，DN300，铸铁，埋深1.12米，2根煤气，DN300，中低压，钢，埋深1.33和1.08米；（级）雨污合流，500，混凝土，埋深2.2米；污水管，400，混凝土，埋深3.43米；3根电力管块，最大埋深0.9米；,应对措施及建议：1、沿盾构推进附近的的地面及管线按设计设置监控量测点，及时对地表及管线的隆 起、沉降进行观测，实行信息化施工。2、严格控制盾构施工的速度、推力以及出土量等参数，使盾构机切口压力稳定、均匀，确保有效控制地面及管线变形量。3、加强同步注浆及进行二次注浆控制变形。对于重要管线及对变形极其敏感

22、的管线，应加密布设监控点并加大监测频率，及时反馈信息。,盾构选型,经过以上对比分析，小松盾构机满足本标段工程要求，故本标段采用小松加泥式土压平衡盾构。,六、盾构机选型及性能参数,六、盾构机选型及性能参数,小松盾构机主要系统,依据天津地铁招标文件、本工程地质勘查报告等，并结合本工程地质、水文、环境现状，本合同段区间选用小松土压平衡盾构施工。,六、盾构机选型及性能参数,1、刀盘系统基本参数,六、盾构机选型及性能参数,2、推进系统、铰接系统、拼装系统基本参数,六、盾构机选型及性能参数,3、螺旋机系统、闸门系统基本参数,六、盾构机选型及性能参数,4、同步注浆注入系统基本参数,六、盾构机选型及性能参数,

23、-41-,5、径向注浆功能、自动测量导向系统,在中盾盾壳圆周布置4个径向注浆孔，需要时可以通过这些预留孔注入膨润土等以减小盾壳与土层间磨擦力，或在漏水情况下实施临时止水。,盾构机安装了一套自动导向系统。本系统能够对盾构在掘进中的各种姿态、以及盾构的线路和位置关系进行精确的测量和显示。操作人员可以及时的根据导向系统提供的信息，快速、实时地对盾构的掘进方向及姿态进行调整。,径向注浆孔,自动测量导向系统示意图,六、盾构机选型及性能参数,6、加泥、泡沫注入系统基本参数,六、盾构机选型及性能参数,7、集中润滑、盾尾油脂注入系统基本参数,六、盾构机选型及性能参数,8、其它系统,六、盾构机选型及性能参数,六、盾构机选型及性能参数,运转监控,计量监控,数据采集,自动测量系统,六、盾构机选型及性能参数,六、盾构机选型及性能参数,感谢各位领导专家！,