盾构始发专项方案.doc

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1、 目 录 第一章 编制说明.1 1.1 编制依据.1 1.2 编制目的.1 1.3 定义.1 1.4 盾构始发的范围.1 1.5 始发条件.2 第二章 工程概况.3 2.1 工程简介及周边环境.3 2.1.1 工程概况.3 2.1.2 管线及周边建筑物状况.3 2.2 工程地质及水文地质.3 2.2.1 工程地质.3 2.2.2 水文地质.4 2.3 盾构施工平面布置图.4 第三章 盾构始发步骤及措施.5 3.1 盾构始发概述.5 3.2 洞门凿除.6 3.2.1 洞门凿除施工顺序.8 3.3 盾构始发基座安装.8 3.4 盾构机吊装.9 3.5 盾构机调试.10 3.5.1 盾构机的空载调试

2、.10 3.5.2 盾构机的负载调试.10 3.6 密封装置安装.10 3.7 反力架的安装.12 3.7.1 准备工作.12 3.7.2 反力架、负环管片位置的确定.12 3.7.3 反力架及支撑系统设计及安装.13 3.7.4 反力架的固定.14 3.7.5 导轨安装.14 3.8 负环拼装.15 3.9 盾构机防扭装置.16 3.10 盾构机加压贯入作业面和试掘进.17 3.10.1 加固区内 8m 推进.17 3.10.2 出加固区后 92m 的试推进.17 3.10.3 盾构姿态调整.19 3.10.4 同步注浆和二次注浆.19 3.11 负环拆除.21 3.12 盾构始发注意事项.

3、22 第四章 监控量测（根据监测方案再修改）.25 4.1 盾构始发主要监测项目.25 4.2 监测实施方法.25 4.2.1 地表沉降监测.25 4.2.2 竖井结构监测.25 4.3 监测频率.25 4.4 监测精度.26 4.5 监测保证措施.26 第五章 资源配置.27 5.1 主要人员配置.27 5.1.1 管理人员安排.27 5.1.2 现场人员安排.27 5.2 机械设备计划.28 5.3 材料计划.29 5.4 施工用水用电.30 第六章 质量、安全、文明施工保证措施.31 6.1 质量控制措施.31 6.2 安全保证措施.32 6.2.1 建立健全安全生产组织机构.32 6.

4、2.2 制定完善各项安全生产规章制度.32 6.2.3 加强现场安全教育宣传工作.32 6.2.4 建立安全生产检查制度.32 6.2.5 现场安全技术措施.33 6.2.6 施工机械安全控制措施.33 6.3 文明施工保证措施.34 第七章 盾构始发风险点分析及应急预案.35 7.1 盾构始发风险点分析.错误错误!未定义书签。未定义书签。7.2 洞门破除风险预防及处理措施.错误错误!未定义书签。未定义书签。7.2.1 预防措施.错误错误!未定义书签。未定义书签。7.2.2 处理措施.错误错误!未定义书签。未定义书签。7.2.3 洞门密封失效预防.错误错误!未定义书签。未定义书签。第一章第一章

5、 编制说明编制说明 1.1 编制编制依据依据 1、南昌市轨道交通1号线土建四标施工合同；2、南昌市轨道交通1号线土建四标秋水广场站滨江大道站区间地质勘查报告；3、南昌市轨道交通1号线土建四标秋水广场站滨江大道站区间施工图纸；4、南昌市轨道交通1号线土建四标实施性施工组织设计；5、盾构掘进隧道工程施工及验收规范GB50466-2008；6、其他有关规范、手册及参考文件资料。1.2 编制目的编制目的 1、规范操作程序，指导现场施工；2、确保盾构始发施工的安全、顺利进行。1.3 定义定义 1、反力架/始发台 反力架是为盾构始发提供推进反力的钢架结构；始发台是支撑盾构机并使盾构机沿其轨道向前推进的钢架

6、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。3、负环管片/0 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，其中部分位于盾构井内部分位于洞门圈内的管片称为 0 环管片。1.4 盾构始发的范围盾构始发的范围 1、盾构始发长度的确定 本合同段盾构隧道所用盾构机的主机长度为 9.5m。为了提高掘进效率，故将初始掘进的长度确定为 100m。2、盾构始发掘进安排 初始掘进分为两个阶段：第一阶段为负环拼装及盾构出洞 8m，即加固区内掘进；第二阶段掘

7、进到 100m，具备下拆除负环条件；掘进参数调整完成。盾构始发是指盾构机在组装完成后开始掘进100m的范围内所涉及的各种施工作业。1.5 始发条件始发条件 盾构始发时要求具备下列条件：1、始发竖井的主体结构完成，并具备足够的强度；2、竖井结构底板完成，具备安装轨道的条件；3、盾构机械、电器系统等已经调试完成；4、隧道内、竖井内、地面管路安装铺设完成；5、地面各种管线架设完成；6、反力架、始发台、轨道、人行踏板等加工完成，数量足够始发使用；7、门吊安装调试完成；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

8、定并完善。第二章第二章 工程概况工程概况 2.1 工程简介及周边环境工程简介及周边环境 2.1.1 工程概况 秋水站中山西路站区间线路从秋水站出发过赣江中大道后向南下穿赣江，至江南岸堤处以小曲率半径（R-360 右线、R-350 左线）转向东，下穿南昌市水电局办公楼后接至本区间终点中山西路站。区间最小平面曲线 R=349.851m。本区间主要在赣江下穿行，隧道埋深5.0221.50 米。根据总体及给排水系统要求，在隧道内设置 3 处设联络通道，其中 1 处兼泵站。本区间盾构由秋水广场站始发后以 2下坡至 SK10+996.000 处，再以 28下坡至 SK11+310.292，然后以 6.11

9、7坡度下坡最低点，再以 4上坡至SK12+430.000 处，再以 28的坡度上坡至 SK12+781.000，最后以 2的坡度接收。最大坡长为 595m。本区间计划采用两台泥水盾构施工，两台盾构始发时间间隔 1 个月。2.1.2 管线及周边建筑物状况 本区间地下管线较少。秋水站中山西路站区间出秋水广场站，下穿赣江中大道后向南下穿赣江，赣江中大道为南昌市交通主干道，双向6车道，交通流量大。2.2 工程地质工程地质及水文地质及水文地质 2.2.1 工程地质 拟建场地处赣抚冲积平原之西部，地貌单元为赣江冲积平原一级阶地与河漫滩交接地段、河漫滩及赣江河床。勘探深度内场地地层由人工填土（Qml）、第四

10、系全新统冲积层（Q4al）、下部为第三系新余群（Exn）基岩组成。按岩性及其工程特性，自上而下依次划分为素填土、淤泥、细砂、中砂、砾砂、圆砾、卵石、泥质粉砂岩。2.2.2 水文地质 工程区浅部孔隙性潜水，主要赋存于第四系全新统冲积层的砂砾石层中，地下水位埋深较浅，穿越两端陆上钻孔内实测的水位埋深 6.5011.60m，标高14.2915.45m。碎屑岩类脉状裂隙水主要赋存于第三系新余群含钙粉砂岩与钙质泥岩层段，厚度 2050 米左右。该含水层富水性不均一，影响因素主要有风化网状裂隙与构造节理裂隙的发育程度，总体上勘探深度内场地基岩裂隙水贫乏，MA3-qb-39 孔钻探中揭露断层破碎带，为裂隙溶

11、蚀水的相对富集地段。依据水质分析成果，场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性；地表水（赣江）对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。2.3 盾构施工平面布置图盾构施工平面布置图 秋水广场站为两台泥水盾构始发，采用两套泥水处理系统进行泥浆处理，具体施工场地布置见下图。施工围挡人行道机动车通道图例：自来水暗管排水明沟排水暗沟自来水明管上班便道上班便道上班便道上班便道 图 2-1 秋水站盾构施工场地布置图 第三章第三章 盾构始发步骤及措施盾构始发步骤及措施 3.1 盾构始发概述盾构始发概述 本区间盾构由秋水广场站始发后以 2下坡至 SK10+996.000 处，再以 28

12、下坡至 SK11+310.292，然后以 6.117坡度下坡最低点，再以 4上坡至SK12+430.000 处，再以 28的坡度上坡至 SK12+781.000，最后以 2的坡度接收，盾构隧道成“V”型。考虑到盾构机始发时可能发生一定的叩头等因素影响，盾构机轴线方向比设计线路方向要高出 20mm。盾构始发主要内容包括：安装盾构机始发基座、盾构机就位、组装、安装反力架、安装洞门密封帘布橡胶板、拼装负环管片、盾构机试运转，洞门处理、盾构机加压贯入作业面和试掘进等；盾构试掘进过程中具体的盾构吊卸、组装、管片制作等，始发流程如图 3-1 所示。图 3-1 盾构始发流程图 3.2 洞门凿除洞门凿除 洞门

13、凿除前已经完成了盾构始发端端头加固施工，并已经达到设计强度，加固长度为始发端 8m，贯通端 11m，加固范围到隧道外轮廓外上、左、右各 3m，下部 2m，加固措施采用旋喷桩配合搅拌桩，搅拌桩加固区分为两个区，加固一区水泥掺量为10%，加固二区水泥掺量为25%；靠近车站端头采用1排800600旋喷桩，搅拌桩采用 850600；车站围护结构同搅拌桩间 0.50m 夹缝内进行旋始发端头地层加固及效果检查 盾构机主机组装、空载调试 安装反力架及支撑 竖井内安装珩架结构供后配套组装 安装始发基座 后配套组装 部分洞门破除 安装洞门密封装置 安装负环管片至刀盘通过洞门密封 凿除剩余洞门砼并将钢筋等杂物取出

14、 掌子面形成泥水压力 完善洞门密封系统 拼装负环管片开始盾构试掘进 完善后配套拖车走行系统及运输轨线 盾尾通过密封后开始同步注浆 盾构正常的循环掘进 喷加固，旋喷桩咬合 300mm，搅拌桩咬合 300mm。端头加固平面布置如图 3-2所示。图 3-2 端头加固平面图 在洞门凿除钢筋混凝土前，在洞门上，开 9 个样洞观察。见图 3-3，孔径 5cm，孔深 3m，探孔后，要求各孔出水量的总和小于 0.03m3/d，孔洞无泥砂流出等异常现象发生。在盾构始发前，对地基加固情况进行了垂直取芯检测。洞圈下部1.0m 范围取出的芯体基本都能成柱状体，具有一定的强度。在确保土体稳定下方可破除洞门。探孔 图 3

15、-3 水平探孔开设样图 当加固土体达不到设计要求，采用压密注浆的方式进行补充加固，可以从地面钻孔和洞门垂直钻孔进行注浆加固。3.2.1 洞门凿除施工顺序及洞门破除要求 在确认加固良好的情况下，共分两阶段进行洞门凿除，在盾构调试期间，首先凿除地连墙外侧混凝土保护层，再割除外侧钢筋，然后分块破除剩余的混凝土结构，只剩余内侧钢筋，以做到在始发或到达之前对端头地层的保护。待盾构调试完成，具备出洞条件后，再对剩余的内侧钢筋进行割除。洞门凿除保持连续施工，尽量缩短作业时间，以减少正面土体的流失量。整个作业过程中，由专职安全员进行全过程监督，杜绝安全事故隐患，确保施工安全，同时安排专人对洞口上的密封装置做跟

16、踪检查。在洞门破除后，应及时始发掘进，防止洞门壁后土体暴露时间过长，引起土体不稳定坍塌。在盾构始发准备阶段，根据开挖后洞门所暴露的围岩条件和时间长短，必要时可对洞门端头采用喷混凝土进行加固。特别注意要确保处理后的洞门开挖面平整无较大的坑洞并与盾构刀盘平面平行。若开挖面有超过1.0m3的坑洞应用低标号的砂浆进行回填。并确保施工后无锚杆、钢筋等侵入隧道开挖轮廓。3.3 盾构始发基座安装盾构始发基座安装 盾构机组装前，依据隧道设计轴线、洞门位置及盾构机的尺寸，然后反推出始发基座的空间位置。始发架基座安装位置按照测量放样的基线，吊入井下定位加固结实，基座上的轨道按实测洞门中心居中放置。盾构始发基座采用

17、钢结构形式，主要承受盾构机的重力荷载和推进时的摩擦力，结构设计还需考虑盾构推进时的便捷和结构受力。由于盾构机重达400多吨，所以始发基座必须具有足够的刚度、强度和稳定性。在盾构机主机组装时，在始发基座的轨道上涂硬质润滑油以减小盾构机在始发基座上向前推进时的阻力。当盾构在组装时还需要对主机进行前后移动，结构设计还需考虑盾构前后移动施工的便捷和结构受力。本标段盾构始发基座与反力架同时连接在一起组成整体结构。在钢梁上设置钢轨作为盾构机导向轨道。基座就位后通过横向和斜向进行加固，两边使用横梁与始发洞口的预埋件进行焊接加固。始发基座全长 9.0m，宽 3.642m。始发基座的结构见图 3-5、3-6 所

18、示。图 3-5 始发基座平面结构示意图 图 3-6 始发基座纵面结构示意图 3.4 盾构机盾构机吊装吊装 盾构吊装方案已经过专家评审，具体实施详见盾构吊装方案。3.5 盾构机调试盾构机调试 3.5.1 盾构机的空载调试 盾构机组装和连接完毕后，即可进行空载调试，空载调试的目的主要是检查设备是否能正常运转。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、泥水处理系统，以及各种仪表的校正。电气部分运行调试：检查送电检查电机分系统参数设置与试运行整机试运行再次调试。液压部分运行调试：推进和铰接系统螺旋输送机管片安装机管片吊机和拖负载调试。3.5.2 盾构机的负载调试 空载调试完成并

19、证明盾构机及其辅助设备满足初步要求后，即可进行盾构机的负载调试。负载调试的主要目的是检查各种管线及密封设备的负载能力，对空载调试不能完成的调试项目进一步完善，以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。3.6 密封装置安装密封装置安装（1）洞门钢环预埋 洞门钢环的内径为 6620mm，外径为 6920mm，环向每 5 度预埋螺栓一个，共计预埋螺栓 72 个。在盾构井主体结构施工阶段，按照设计图纸要求进行了钢环的预埋。盾构始发井衬砌绑扎钢筋至洞门位置时，将已分块制作好的洞门钢环精确定位后焊接在端墙钢筋上，同时在钢环内安设支撑，防止在混凝土浇筑时，洞门钢环发生变形，环板必须牢

20、固地嵌入砼且单面紧靠模板，灌注砼时不得松动而影响使用。在施作过程中：钢环位置的纵向偏差为 3mm，低于标准偏差 5mm。洞门钢环结构示意图见图 3-7。图 3-7 洞门钢环结构示意图（2）洞门预埋钢环的保圆措施 环状钢板加工完成后内部必须采用型钢定形。定形型钢在钢板环预埋完成后再去掉。在预埋浇筑混凝土时，预埋钢环内部必须支撑牢固，以免钢环变形；（3）洞门密封装置安装 为了防止盾构始发掘进时泥土、地下水等从盾壳与洞门的间隙处流失，在盾构始发时需安装洞门临时密封装置，密封由帘布橡胶、扇形压板、折叶板、垫片和螺栓等组成。施工分两步进行，第一步在始发端墙施工过程中，埋设好始发洞门预埋钢环；第二步在盾构

21、始发前，安装洞口密封铰接压板及橡胶帘布板。盾构机进入预留洞门前在刀盘外围和帘布橡胶板外侧涂润滑油脂防止盾构机刀盘磨损帘布橡胶板影响密封效果。洞门密封如图 3-8。图 3-8 始发洞口密封示意图 3.7 反力架的安装反力架的安装 3.7.1 准备工作 根据结构设计图纸，在反力支撑安装前要进行如下准备工作：（1）在车站底板预埋钢板，钢板与底板连接牢固略大于反力架底座。（2）根据盾构隧道的里程反算反力架的位置，然后根据反力架的宽度和斜撑的角度在车站此段施工时预埋钢板，钢板与下部拉筋采用锚焊连接。3.7.2 反力架、负环管片位置的确定（1）反力架、负环管片位置的确定依据 反力架位置的确定主要依据洞口第

22、一环管片的起始位置、盾构的长度以及盾构刀盘在始发前所能到达的最远位置确定。图图 1 14 4-2 2-23 23 始发洞口密封示意图始发洞口密封示意图 盾构 预埋钢环板 帘布橡胶密封板 折叶压板 固定螺栓 固定螺栓 预埋钢环板 预埋钢环板 固定螺栓 管片 折叶压板 折叶压板 管片 注浆浆液 始发前状态 盾构进入隧道时状态 管片拼装后的状态（2）负环管片环数的确定 盾构始发井长度为12.6米，盾构长度9.5米（包括刀盘）。第一环管片的起始里程D1S需要通过联络通道的位置来反推出来，管片环宽WS=1.2m。DR为反力架端部里程，N为负环管片环数。端头井起始里程 DF：SK10+983.830，1#

23、联络通道中心里程：SK11+400.093；1#联络通道中心点与隧道终点的距离为：SK11+400.093-SK10+983.830=416.263m。1#联络通道到隧道起点管片环数：416.263/1.2=346.886 秋水路站第一环管片起始里程：D1S=SK10+983.830+（416.263-346*1.2）=SK10+984.893 负环管片环数：最少 N1=（DF-D1S+9.5）/1.2=7.03 最多 N2=【D1S-DF+12.6-1】/1.2=10.55 负环管片环数可以选择 8 环（含 0 环）。则反力架端部里程：DR=DF-N1*1.2=SK10+974.23 则反力

24、架距离车站端墙距离为 SK10+974.23-（SK10+983.830-12.6）=3m。（3）反力架、始发台的定位与安装在盾构主机与后配套连接之前，开始进行反力架的安装。安装时反力架与车站结构连接部位的间隙要垫实，以保证反力架脚板有足够的抗压强度。由于反力架和始发台为盾构始发时提供初始的推力以及初始的空间姿态，在安装反力架和始发台时，反力架左右偏差控制在 10mm之内，高程偏差控制在 5mm之内，上下偏差控制在 10mm之内。始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角2，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差2，水平趋势偏差3。3.7.3 反力架及支撑系统设计及安装 反力架及支撑系统设计：反力架采用组

25、合钢结构件，便于组装和拆卸；反力架结构根据土建结构进行设计；反力架提供盾构机推进时所需的反力，因此反力架须具有足够的刚度和强度；反力架支撑系统将盾构推力作用到土建结构上，支撑提供的反力满足要求，且支撑有足够的稳定性，反力架支撑全部采用水平撑支撑在轨排井边墙上。反力架及支撑系统的安装：由于盾构始发姿态是空间结构，反力架靠盾尾侧平面要基本与盾尾平面平行，即使反力架形成的平面与盾构机的推进轴线垂直。反力架的横向和竖向位置保证负环管片传递的盾构机推力准确作用在反力架上。安装反力架时，首先用全站仪测定水平偏角和位置，然后将反力架整体组装，并由组装门吊配合校正其水平偏角和倾角，在定位过程中利用倒链和型钢等

26、工具配合。最后经测量无误后将其焊接固定。在安装反力架时，反力架左右偏差控制在 10mm 之内，高程偏差控制在 5mm 之内，上下偏差控制在 10mm 之内。始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角2，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差2（且盾尾只能向上偏），水平趋势偏差2。为保证盾构推进时反力架横向稳定，用型钢对反力架进行横向固定。3.7.4 反力架的固定 反力架提供盾构机推进时所需的反力，因此反力架须具有足够的刚度和强度。将反力架放在始发竖井的坑中，调整好位置以后，与车站结构体之间用 I18工字钢支撑。为保证盾构推进时反力架横向稳定，用型钢对反力架的支撑进行横向的固定。反力架安装示意图 3-9。4

27、2010171582201005803010165661801202237143712430900054009201000 I18工钢?609钢管10mm钢板钢管片 图 3-9 反力架支撑示意图 3.7.5 导轨安装 在洞门内，始发主体结构的宽度（800mm）,在盾构进洞的过程中，防止盾构刀盘下沉，在洞门密封圈内侧铺设两根导轨，导轨高度略低于始发支座导轨，长度不得损坏洞门密封，并要焊接牢固，防止盾构掘进时将其破坏，而影响盾构的正常掘进。导轨位置以始发台滑轨延伸对应的位置为准。导轨为 43kg/m 的钢轨制作。盾构主机放在始发基座上，盾构主机中心线重叠隧道中心线。车站内100 米段轨道采用 10

28、mm 扁铁为轨枕；盾构轨道、机车轨道铺设于同一平面上。3.8 负环拼装负环拼装 负环管片为负环钢筋砼管片。负环管片为 300mm 厚，内径为 5400mm，外径为 6000mm，环宽 1200mm。首先根据工作井的长度及设计洞口永久防水混凝土环梁的宽度确定钢后背的厚度需要拼装的负环管片数量。盾构机经调试验收确认正常，钢推垫安装完毕及其他准备工作（洞门凿除、管路连接）全部完成后进行初始掘进负环拼装。负环拼装第一环必须注意断面的圆度和与隧道轴线的垂直度，为整环拼装做准备。一般情况下，负环管片在盾壳内的正常安装位置进行拼装。在安装负环管片之前，为保证负环管片不破坏盾构机尾部的密封刷，保证负环管片在拼

29、装好以后能顺利向后推进，在盾壳内安设厚度不小于盾尾间隙的方木，以使管片在盾壳内的位置得到保证。图 3-10 负环管片拼装示意图 第一环管片拼装完成后，将管片连接螺栓拧紧，操作盾构机的千斤顶向后推出将第一环管片向外部推出，推出距离达到可以拼装下一环时即停止推进，拼装该环管片。如此循环施做，直到第一环负环管片被推出盾构的壳体，此时应将螺栓复紧，然后用手拉葫芦将管片上部拉紧以防止管片向外侧张开，拉紧时须控制好管环的直径，避免过紧或者过松；另外在管片的外侧即管片与盾构基座之间楔入木楔子以将管片固定牢固。图 3-11 负环管片支架及钢丝绳拉紧 当盾构机尾部完全进入洞口后，将洞口扇形钢板落下紧贴管片，并上

30、紧螺栓以防止加泥注浆时浆液从洞门泄漏。拼装时应对管片的拼装质量（圆正度、管片间轴向错茬等）加以严格控制，从而保证正管片质量。在拼装负环管片的同时，为防止负环管片失圆，将-7 环管片的外侧钢筋保护层破除，采用钢筋将管片与反力架焊接成一整体，同时-6 以及-7 环各块管片也通过预埋钢板连接成整体。具体布置形式见图 3-10。图 3-12 盾构始发负环管片预埋钢板安装示意图 3.9 盾构机防扭装置盾构机防扭装置 盾构机刀盘进洞切削掌子面时会产生巨大的扭矩，为了防止此时盾构机壳体在始发导轨上发生偏转，可以在始发导轨两侧的盾构机壳体上焊接防扭装置（采用 I18 工字钢加工而成），防扭装置每隔 1.5 米

31、左右在盾构机两侧各焊接一个。随着盾构机的前行，当防扭装置靠近洞门密封时，将之割除，防止其破坏洞门密封。3.10 盾构机加压贯入作业面和试掘进盾构机加压贯入作业面和试掘进 3.10.1 加固区内 8m 推进 正面平衡压力：P=k0*h P：平衡压力（包括地下水）：土体的平均重度 h：隧道埋深（m）k0：土的侧向静止平衡压力系数 盾构在掘进施工中参照以上方法来取得平衡压力的初始设定值。具体施工设定值根据盾构埋深、所在位置的土层状况以及监测数据进行动态调整。盾构处于加固区域时，正面的土质较硬，为控制推进轴线、保护刀盘，在这段区域施工时，平衡压力设定值应略低于理论值，加固区内泥水压力初定为1.39ba

32、r，出加固段泥水压力定为 1.447bar，推进时，根据盾构推力与及地面监测情况等相关参数作微调。推进速度不宜过快（10mm/min 以内为宜），须充分磨削出洞处加固土体，使加固区土体得到充分切削。3.10.2 出加固区后 92m 的试推进 盾构出加固区后，为了更好地掌握盾构的各类参数。将盾构始发段 92 米作为盾构推进试验段，此实验段施工时应注意对推进参数的设定及地面变形与施工参数之间的关系，并对推进时的各项技术数据进行采集、统计、分析，争取在较短时间内掌握盾构机械设备的操作性能，确定盾构推进的施工参数设定范围。此阶段施工重点要求做好以下的几项工作：（1）用最短的时间对盾构机的操作方法、机械

33、性能进行熟悉，改进盾构的不完善部分，较好的控制隧道轴线及地面沉降。（2）了解和认识隧道穿越的土层的地质条件，掌握这种地质下的泥水平衡式盾构的施工方法，加强地面沉降的监测，及时获取监测结果，调整施工参数，进行泥水参数的优化。（3）逐步熟悉掌握盾构掘进参数、同步注浆量及管片拼装的操作工序，并提高管片拼装质量，加快施工进度。（4）当推进至 20 环时，利用管片注浆孔，对洞口注浆，一方面防止洞口漏水，另一方面为将来洞门密封创造条件。（5）加强对盾构施工参数的采集，取得各种数据，并结合监测资料进行综合分析研究，掌握盾构在控制地面沉降、纠正轴线偏差等方面的特性，为此后的河底施工参数设定积累经验。1、盾构始

34、发段掘进的主要技术参数（1）切口水压 原则上根据下列公式计算的切口水压力的值进行控制，施工中按照地面沉降数据进行调整。P=P1P2P3 =whK0(-w)h+(H-h)20 P：切口水压力(kPa)；P1：地下水压力(kPa)；P2：静止土压力(kPa)；P3：变动土压力，一般取 20 kPa；w：水的容重(kN/m3)；h：地下水位以下的隧道埋深（算至隧道中心）(m)；K0：静止土压力系数：土的容重(kN/m3)；根据上式可以得出：盾构施工过程中将严格控制切口水压，同时严格控制与切口压力有关的施工参数，如推进速度、总推力、排泥量等，尽量减少压力的波动。（2）泥水质量指标 在施工期间采用高质量

35、的泥水输送到切口，使其能很好地支护正面土体，一般情况下，泥水密度控制在 1.2g/cm3左右，同时粘度控制在 25 秒左右。（3）推进速度 推进速度一般控制在95%，即固结收缩率5%。浆液稠度：911cm 浆液稳定性：倾析率（静置沉淀后上浮水体积与总体积之比）小于 5%。推进过程中，根据地面监测情况，若有必要可采取壁后二次注浆进行补压浆，压浆量的控制根据变形信息确定。二次补压浆浆液配比见下表：表 3-2 二次注浆浆液配比(kg/m3)A 液(重量比)B 液 水泥 水 水灰比 水玻璃（L）:水 100 100 1:1 1:1 注浆属一道重要工序，施工中指派专人负责，对压入位置、压入量、压力值做好

36、详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，确保压浆工序的施工质量。隧道内运输车以及地面上的拌浆系统定期进行清洗，清洗时间控制在每班一次。由于盾构工作面的注浆管路清洗等原因将形成一定的废浆，对工作环境造成污染，应采用编织袋将废浆集中处理后运输到隧道外。图 3-12 同步注浆工艺及管理程序图 3.11 负环拆除负环拆除 当盾构掘进到 84 环后，即在里程为 SK11+083.83 处时拆除负环。盾构掘进至此处时，安装的管片产生的摩擦力足够提供盾构施工推力；该地段无地下管线分布；地质情况较好，盾构主要穿越7 圆砾层和1-1 泥质粉砂岩，下卧地层较好。负环拆除时需要停止掘进，将反力架、始发台、负环管片

37、拆除，重新布置轨线施工。负环拆除时注意事项如下：不合格 开 始 注浆系统准备 参数设计 设定控制方式 注浆效果检查 浆液运输 不符合要求 检测试验 采取补充注浆措施 浆液配制 注浆完毕 继 续 反馈信息 清洗设备和管路 下一环注浆 注浆工况分析 调整控制方式与参数 数据采集与管理、计划图表 综合评价 注 浆 符合 正常 不正常 合格 拆除负环前，首先对前 10 环管片采用 4 道用槽钢将其连接成整体加固；负环拆除每次只能拆除一块，从邻接块开始拆除；0 环管片在洞门施工前拆；每块管片拆除前先凿开吊装螺栓孔，由管片外侧向内侧安装长杆吊装螺栓；最先拆除的第一环管片时，先用吊车吊好管片，吊稳后，拆掉所

38、有的连接螺栓，再以门吊缓慢匀速的将管片吊起；顶部管片拆除时，先安装好吊装螺栓，用门吊将管片吊稳后，拆掉纵向螺栓，松开环向螺栓，缓慢的将管片提起一定的高度，并以手拉葫芦链逐步调整管片的姿态；拆除前必须对所有施工人员进行安全培训，并严格按照高空作业规程施工，专职安全员全过程监控；所有吊装机具在使用前必须由项目安全负责人员进行认真的检查，钢丝绳、卸扣等不得有损伤。吊装螺栓加工质量必须通过设物部检查。所有吊装机具在使用前必须通过安质部检查通过才能进行施工使用。3.12 盾盾构始发注意事项构始发注意事项 盾构始发试掘进是工程的一个重点，从盾构组装到试掘进的每一步都需要精心组织，在施工过程中要特别注意以下

39、事项：（1）始发前检查地层加固的质量，确保加固土体强度和渗透性符合要求；（2）始发基座导轨必须顺直，严格控制其标高及中心轴线；（3）盾构组装质量和安全是控制的重点，特别是结构件间的连接、焊接和各密封系统要专人控制；（4）洞门密封的安装要保证质量。始发前在刀头和密封装置上涂抹油脂，避免刀盘上刀头损坏洞门密封装置；在盾壳、管片通过洞门密封的阶段要加强管理，确保其密封效果；（5）在拼装第一环负环管片时，由于上半部的管片没有约束，为防止两块邻接块失稳，可在管片拼装机归位之前，在反力架上焊接两个“L”型构件以稳定管片，管片拖出盾尾后要及时约束，避免大的变形；（6）负环钢管片与反力架间要保证受力均匀；反力

40、支撑要牢固可靠；（7）洞门凿除要快速，杂物要清理干净，特别是钢筋等，避免掌子面长时间暴露；（8）盾构组装完毕之后，始发台的端部与洞口围岩还有一定的距离。为保证盾构机在始发时不至于因刀盘悬空而造成盾构机“叩头”，在始发洞口内安设一段型钢作为始发导轨，同时应注意，在导轨末端与洞口围岩之间，应留出刀盘的位置，以保证始发时，刀盘可以旋转；在盾壳上焊接防扭装置，防止盾构机旋转，并在进入洞门密封前将其割掉。同时应加强盾构机姿态的测量，如发现盾构有较大转角，可以采用刀盘正反转的措施进行调整，同时推进速度要放慢；严格控制盾构机操作，调节好盾构推进千斤顶的压力差，防止盾构发生旋转、上飘或叩头；（9）始发试掘进过

41、程中要加强监测，及时分析、反馈监测数据，动态地调整盾构掘进参数，并为后续正常快速施工提供依据。3.13 常见问题的预防或处理常见问题的预防或处理 3.13.1 加固效果不好 端头土体加固的效果不好是在始发过程中经常遇到的问题。采取的主要措施是必须根据端头土体情况选择合理的加固方法，而且要加强过程控制，特别是要严格控制一些基本参数。对于加固区与始发井间形成的必然间隙要采取其它方式处理。3.13.2 开洞门时失稳 开洞门时失稳主要表现为土体坍塌和水土流失二种，其主要原因也是由端头加固效果不好所致。在小范围的情况下可采用边破除洞门砼，边利用喷素砼的方法对土体临空面进行封闭。如果土体坍塌失稳情况严重时

42、，只有封闭洞门重新加固。3.13.3 始发后盾构机“叩头”始发推进后，在盾构机抵达掌子面及脱离加固区时容易出现盾构机“叩头”的现象，根据地质条件不同有些可能出现超限的情况。为此，通常采用抬高盾构机的始发姿态、合理安装始发导轨以及快速通过的方法尽量避免“叩头”或减少“叩头”的影响。3.13.4 密封效果不好 洞门密封的主要目的也是在始发掘进阶段减少土体流失。当洞门加固达到预期效果时，对于洞门环的强度要求相对较低，否则要在盾构推进前彻底检查和确定洞门环的状况。在始发过程中若洞门密封效果不好时可即时调整壁后注浆的配合比，使注浆后尽早封闭，也可采用在洞门密封外侧向洞门密封内部注快凝双液浆的办法解决。3

43、.13.5 盾尾失圆 在正常情况下，盾构机组装阶段，由于盾尾内部没有支撑，由于盾尾的自重，盾尾圆度会出现失圆现象。在盾尾焊接前，应对盾尾圆度进行测量，并进行调整，调整完成后才能进行焊接。焊接时应使用两把焊枪分别在同一侧焊缝的内外两侧同时进行，并采用分段焊接的方式先进行位置固定，以减少焊接时对盾尾产生的变形。一般盾尾竖直方向和水平方向的直径偏差不宜超过 20mm，如发现严重偏差，只能再对盾尾进行割除，调整圆度后再重新进行焊接。3.13.6 支撑系统失稳 支撑系统在某些情况下由于盾构机推进中的瞬时推力或扭矩较大而产生失稳，这样将导致整个始发工作的失败。对于支撑系统的失稳只能从预防角度进行，同时在始

44、发阶段对支撑系统加强人工观测，如发现异常，应立即通知操作手停止掘进，对支撑系统进行加固处理后，再进行掘进。3.13.7 地面沉降较大 由于始发施工的特殊性，始发阶段的地面沉降值均较大，因此在始发阶段需尽早建立盾构机的适合工况并严密注意出土量及土压情况，同时加大监测频率，控制地面沉降值。盾构隧道始发技术是盾构法施工技术的关键，也是盾构施工成败的一个标志，必须要全力做好。同时还应确保盾构连续正常地从非土压平衡工况过渡到土压平衡工况，以达到控制地面沉降，保证工程质量等目的。始发技术包括洞口端头处理（在非硬岩的软土、砂层、软岩类地层中）、洞门砼凿除（主要针对钢筋砼围护结构）、盾构始发基座的设计加工、定

45、位安装；始发用反力架的设计加工、就位；支撑系统、洞门环的安设、盾构组装、盾构始发方案、其他保证盾构推进用设备、人员、技术准备等，直到始发推进。第四章第四章 监控量测监控量测（根据监测方案再修改）（根据监测方案再修改）4.1 盾构始发主要监测项目盾构始发主要监测项目 盾构始发段地表无重要建筑、构筑物，无地下管线。施工监测重点关注始发段掘进对地层变位以及竖井结构的影响，监测项目以地表沉降以及竖井结构监测为主。4.2 监测实施方法监测实施方法 4.2.1 地表沉降监测 1、测点埋设 在隧道始发掘进 100m 范围内，隧道区间中心轴线地表土体沉降监测点以 10米间距布设监测点，将深度为 0.5 米左右

46、的钢筋打入地面，其它监测点埋设方法为用冲击钻将导钉打入所指定的地面内。每一监测断面以隧道轴线为中心，向两侧 3m 处各布置一沉降监测点。2、量测方法 沉降量测主要采用精密水准仪，量测各测点与基准点之间的相对高程差，本次所测高差与上次所测高差相比较，差值即为本次沉降值，本次所测高差与初始高差相较，差值即为累计沉降值。3、数据分析与处理 根据量测数据绘制时间位移曲线散点或距离位移曲线散点图。并结合施工情况对所测数据进行拟合分析。4.2.2 竖井结构监测 对已经施工完成的竖井结构监测施工可以利用已有的监测点以及监测仪器设备进行监测，确保在盾构始发掘进过程中保证竖井结构的安全、稳定。4.3 监测频率监

47、测频率 盾构推进影响范围内的地面沉降监测点、地下管线及建（构）筑物监测点的监测频率为每天 2 次，盾构推进影响范围外的监测点根据实测数据确定监测频率。4.4 监测精度监测精度 本工程监测按国家二等水准观测要求施工。高程采用水准测量，采用闭合路线或往返观测。（1）水准每站观测高差中误差 M0 为 0.5mm；（2）水准附合路线，起符合差 Fw 为 1.0 N（N 为测站数）。4.5 监测保证措施监测保证措施 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：（1）监测组与业主、监理、施工各方密切配合，及时向各方情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。（2）制定切实可行的监测实施方案和相应的

48、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。（3）量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。（4）量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。（5）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。（6）各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。（7）量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。（8）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。（9）建立监测复核制度，确保监控数据的真实可靠性。第第五五章章 资源配置资源配置 5.1 主要人员配置主要人员配置 5.1.1 管理人员安排 表 5-1 盾构施工人力资源表 序号 职位 人数 1 项目经理 1

49、 2 项目副经理 2 3 项目总工 1 4 机电总工程师 1 5 计量工程师 1 6 测量工程师 4 7 试验工程师 1 8 安全工程师 1 9 专职安全员 1 10 质量工程师 1 11 专职质检员 1 12 物资管理员 2 5.1.2 现场人员安排 现场作业人员计划分为掘进班组，盾构保养班组，机械班组，综合班组。根据情况不同，具体岗位如表5-2。表 5-2 盾构施工人力资源表 作业队 班组 岗位 人数 备注 掘进队 掘 进 班（两 班配置）班长 2 全面管理每一掘进班组日常事物。盾构司机 4 负责盾构操作、设备日常管理。管片拼装手 2 负责管片安装机及管片小车操作。值班工程师 2 负责盾构

50、施工技术及管片吊机操作。注浆司机 2 负责盾构管片注浆 管片安装辅助 4 负责管片辅助安装。管道工 8 负责管片轨道、风水管线延伸等工作。值班电工 3 每班井下一名，井上白天晚上各一名。电瓶车司机 4 按每台盾构每班两列编组配置。调车员 4 按每台盾构每班两列编组配置。井下杂工 2 每班两名，管片装车、碴车卸车及泵浆。门吊指挥 1 门吊指挥兼地面班长，材料供应等。搅拌站司机 2 搅拌操作。地面辅助工 3 管片吊装、搅拌机上料等。泥水系统操作 2 操作、日常维护等工作 综合队 保养班 班长 1 跟班保养四人。设备日常保养、修理。保养工 6 电工班 班长 1 电气保养修理及洞内照明架设。电工 4