盾构掘进施工方案.doc

1、 【 XX 局 集团有限公司】 盾构掘进施工方案 1 目 录 1 编制依据 . 1 2 工程简介 . 2 2.1 工程概况 . 2 2.2 工程环境调查情况 . 3 3 施工总部署 . 5 3.1 施工顺序 . 5 3.2 施工进度计划 . 5 3.3 盾构掘进施工场地平面布置 . 5 4 人员、机械设备、材料计划 . 6 4.1 人员组织计划 . 6 4.2 设备计划 . 8 4.3 材料计划 . 8 5 工程重难点及对策分析 . 9 5.1 密封的风险 . 9 5.2 盾构下穿浑河河道 . 10 5.3 在软弱地层中掘进 . 12 5.4 过建（构）筑物 . 12 6 盾构掘进 . 14

2、6.1 掘进流程及操作控制程序 . 14 6.2 施工运输 . 15 6.3 洞内通风及管线布置 . 15 6.4 环流系统管理 . 16 6.5 盾构（常规）掘进 . 21 6.6 设备保养、维修 . 27 6.7 余泥外运 . 27 7 施工测量、监测 . 28 7.1 盾构施工测量 . 28 7.2 盾构施工监测 . 30 8 工程试验 . 30 8.1 试验特点及要求 . 30 8.2 试验资源配置 . 31 8.3 工地常规试验项目 . 31 9 防水工程 . 33 9.1 防水设计原则及标准 . 33 9.2 洞门防水 . 33 【 XX 局 集团有限公司】 盾构掘进施工方案 2

3、9.3 管片防水 . 33 10 施工质量保证措施 . 35 10.1 质量保证体系 . 35 10.2 反力架安装质量控制措施 . 35 10.3 盾构始发质量控制措施 . 35 10.4 盾构掘进质量保证措施 . 36 10.5 壁后注浆质量控制措施 . 36 10.6 盾构施工沉降控制措施 . 37 10.7 管片拼装质量保证措施 . 37 10.8 试验质量保证措施 . 38 11 盾构冬雨季施工 . 38 11.1 盾构冬雨季施工目标 . 38 11.2 盾构冬雨季施工措施 . 38 12 安全施工 . 40 12.1 安全生产管理目标 . 40 12.2 建立完善的安全管理制度 .

4、 40 12.3 安全生产保证措施 . 42 13 文明环保施工 . 45 13.1 文明施工管理体系及措施 . 45 13.2 环境保护体系及措施 . 48 13.3 消防保护措施 . 50 13.4 井下工作人员的管理 . 53 14 盾构施工专项应急预案 . 53 14.1 盾构始发突发风险事件 . 53 14.2 隧道进水风险事件 . 55 14.3 盾构内进水风险事件 . 55 14.4 管线变形过大风险事件 . 57 14.5 电瓶车溜车事故 . 58 14.6 盾构掘进安全事故 . 59 14.7 盾尾刷更换应急预案 . 60 14.8 盾构较长时间停机应急预案 . 62 14.

5、9 地面塌陷风险 . 62 14.10 中毒应急救援措施 . 63 14.11 触电事故应急预案 . 64 14.12 火灾事故应急预案 . 65 14.13 机械伤害应急预案 . 65 14.14 应急组织机构 . 66 【 XX 局 集团有限公司】 盾构掘进施工方案 【 XX 地铁 二 号线第 四 合同段 盾构项 目部 】 1 1 编制依据 1、 XX 轨道交通二号线 4标段合同文件 ； 2、 XX 轨道交通二 号线 XX站 XX 站正线结构与防水施工图 ； 3、 XX 轨道交通二号线 XX站 XX 站区间岩土工程勘察报告 ； 4、现场施工及验收规范和相关技术标准： (1) 地铁设计规范（

6、 GB50157-2003）； (2) 地下铁道工程施工及验收规范 (GB50299-1999)(2003 年版 )； (3) 盾构法隧道施工与验收规范 (GB50446-2008)； (4) 建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)(2006 年版 )； (5) 混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)； (6) 混凝土 结构工程施工质量验收规范 (GB50204-2002（ 2011 版） )； (7) 钢结构设计规范 (GB50017-2003)； (8) 地下工程防水技术规范（ GB50108-2008）； (9) 铁路隧道设计规范 (TB10003-2005)； (10

7、) 铁路工程抗震设计规范 (GB50111-2006)； (11) 建筑抗震设计规范 (GB50011-2001) (2008 年版 )； (12) 建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)； (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) 建筑钢结构焊接技术规程（上）、（下）（ JGJ81 2002）； (17) 钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规程（ JGJ82-91）； (18) 建筑工程施工质量验

8、收统一标准（ GB50300-2001）； (19) 建筑电气工程施工质量验收规范（ GB50303-2002）； (20) 砌筑砂浆配合比设计 规程（ JGJ98-2000）； (21) 建筑施工安全检查标准（ JGJ59-99）； (22) 建筑机械使用安全技术规程（ JGJ33-2001）； (23) 施工现场临时用电安全技术规程（ JGJ46-2005）； (24) 建设工程施工现场供用电安全规范（ (GB50194-93)； (25) 建筑施工高处作业安全技术规范（ JGJ80-91）； 【 XX 局 集团有限公司】 盾构掘进施工方案 【 XX 地铁 二 号线第 四 合同段 盾构项

9、目部 】 2 (26) 建筑工程资料管理规程 (DB11/T695-2009）； (27) 混凝土质量控制标准（ GB50164-2011）； (28) 盾构掘进隧道工程施工及验收规范（ GB50299 1999）； 5、其他由甲方或监理工程师指定的工程规范和技术说明 ； 6、本公司在地铁及地下工程施工中的施工技术及管理经验； 7、 ISO9001(2008)质量管理和质量保证体系； 8、 ISO14001 环境管理体系标准文件； 9、 OHSMS18001 职业安全卫生管理体系标准文件； 10、中国铁建重工泥水盾构机设计图纸及相关技术文件； 11、现场考察资料。 12、 中电科 XX 轨道交

10、通有限公司盾构工程重大风险控制关键节点验收管理办法（试行）最终版 2 工程简介 2.1 工程概况 XX 市轨道交通 2 号线一期工程土建施工项目四标段包括一站一区间土建施工： XX 站 XX站区间隧道（下穿松花江）、 XX 站。 XX 站 XX 站区间里程为 CK8+608.377 CK11+520.264，区间总长度为 2911.887m，左线存在 10.85m 短链，该段区间设置 1个中间风井， 2个联络通道，2 个联络通道及泵房。区间隧道盾构管片外径 6200mm，采用 2 台泥水平衡式盾构机施工。XX 区间走向线如图 1.2.1-1所示： 【 XX 局 集团有限公司】 盾构掘进施工方案

11、 【 XX 地铁 二 号线第 四 合同段 盾构项 目部 】 3 2.2 工程 地质与水文地质 1、工程地质条件 XX 处在松嫩平原的东南缘，地处 松花江中游，东部靠近丘陵山地，其余为广阔的冲洪积平原，原波状起伏，河谷地貌发育，阶地清晰，漫滩开阔。 XX 站 XX 站区间隧道主要穿越的地层为松花江漫滩区，海拔高度 117.42 128.04m，地形平缓，起伏不大。河漫滩地层主要由人工填土层、全新统低 -高漫滩冲积成因土层、下更新统东深井组冰水堆积层、下更新统猞猁组冰水堆积层、白垩系嫩嫩江组沉积岩等组成。本区间场地地形起伏不大，场地地貌单元属松花江漫滩。 场地岩土层分布自上而下详细描述如下： 人工

12、填土层（ (Q4ml)） -层号 A 1粉质黏土：黄褐色 灰褐色，软塑 流塑，中 高压缩性，切面稍有光滑干强度、韧性中等。层底埋深 3 6.5m，平均层厚 2.62m； A 1T2 淤泥质粉质黏土、黏土：灰色一黑褐色，流塑，高压缩性，含有机质，有腥臭味，含少量粉细砂夹层。层底埋深 7.7 8.8m，平均层厚 2.45m； A 1T3 粉质黏土：黄褐色一灰褐色，可塑一硬塑，中压缩性，切面稍有光滑，干强度、韧性中等。层底埋深 2 3.5m，平均层厚 1.16m； A 2 粉砂：黄 灰色，稍密，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含细砂和粘性土夹层。层底埋深 1114.5m，

13、平均层厚 3.07m； A 2T 淤泥质粉质黏土：灰色，流塑，高压缩性，含有机质，有腥臭味，含少量粉细砂夹层。层底埋深 5.414.2m，平均层厚 1.24m； A 3 中砂：灰色，中密密实，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含大量粗砂层及少量粘性土夹层。层底埋深 20.022.4m，平均层厚 7.92m； A 3T2 粉砂：灰色，中密，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含少量细砂夹层及少量粘性土夹层。层底埋深 20.021.0m，平均层厚 1.75m； 下更新统东深井组冰水堆积层 (Q1dn21)-层号 粉质黏土：灰色，软塑一可塑，中压缩性

14、。切面光滑，干强度、韧性中等。层底埋深2225.5m，平均层厚 2.04m； T 中砂：灰色，中密密实，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含大量粗砂夹层及少量粘性土夹层。层底埋深 21.422.4m， 平均层厚 1.17m； 【 XX 局 集团有限公司】 盾构掘进施工方案 【 XX 地铁 二 号线第 四 合同段 盾构项 目部 】 4 下更新统猞猁冰水堆积层 (Q1shlal)-层号 1 中砂：灰色 灰绿色，中密 密实，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含大量粗砂夹层及少量粘性土夹层。层底埋深 3033.3m，平均层厚 6.38m； 1T1 粉

15、质黏土：灰色，可塑 软塑，切面稍有光滑，干强度、韧性中等。层底埋深 26.5m，平均层厚 1m。 1T2 粉砂：灰色，中密，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含少量细砂夹层及少量粘性土夹层。层底埋深 31.3，平均层厚 1.8m； 2 粉质黏土：灰色 灰绿色；可塑 软塑，中压缩性，含粉细砂及中粗砂夹层。切面稍有光滑，干强度、韧性中等。层底埋深 34 36m，层厚 2.43m。 3 中砂：灰色 灰绿色，密实，饱和，底部含有 10 20cm 卵砾石，卵砾石以石英质成份为主，大多呈亚圆形，粒径一般在 1 8cm。层底埋深 38 39.5m，平均层厚 1.96m。 3T 粉质

16、黏土：灰色，可塑 硬塑，切面稍有光滑，干强度、韧性中等。层底埋深 3638.5m，平均层厚 1.7m。 基岩 -白垩系嫩江组沉积岩 (K1n)-层号 强风化粉砂质泥岩：灰色青灰色， 泥质或砂质结构，碎屑沉积，矿物成份为蒙脱石、高岭石、石英和长石，风化强烈，遇水易软化。层顶埋深 38 39.5m。 4、水文地质 场地地下水可分为地表水、孔隙潜水、承压水。 地表水 在城市内河、湖泊等零星分布，水量丰富，地表水接受大气降水补给，其水量具明显季节性变化，雨季水丰，旱季少水。 孔隙潜水 孔隙潜水，主要分布于第四系全新统粉细砂、中砂、粗砾砂中，厚度不均，地层富水性好，透水性强。补给方式主要有大气降水入渗，

17、地表水入渗，灌溉水入渗及区域外的侧向径流补给，其中，大气降水入渗为主要补给来源。丰水季节 短时期内，湖水、河水等地地表水对地下水也有一定的补给作用。就地蒸发、泄入地表水体以及人工开采，是地下水的主要排泄途径。 承压水 承压水主要分布在第四系下更新统东深井组粗砾砂、角砾层中，含水层厚度变化较大，且分布不均、富水性好、水量较大，透永性强。承压水主要接受侧向迳流补给，亦以侧向迳【 XX 局 集团有限公司】 盾构掘进施工方案 【 XX 地铁 二 号线第 四 合同段 盾构项 目部 】 5 流排泄为主，水位变化影响较小。其余土层属于微透水层，为相对隔水层。此外，场地底部基岩存在少量的基岩裂隙水。底部基岩主

18、要为白垩纪嫩江组 (K1n)泥岩、粉砂质泥岩，岩层构造裂隙的发育程度总体较差，裂隙不甚发育，多为闭合状或被充填 ，富水性较差，含水微弱，一般单井涌水量小于 l00m3/d。 3 施工 总部署 3.1 施工顺序 根据施工现场情况，本区间先始发 右线 线，待 线 线掘进超过 200 米后，再准备始发 左 线，确保 右 线穿越 松花江 后， 左 线再开始穿越 松花江 ，确保施工安全。 3.2 施工进度计划 根据 XX 站 XX 站 区间目前施工进度，以及总的工期计划， 右 线计划于 2017 年 5 月 20日从 XX 站 右 线始发往 XX 站 方向掘进，于 2018 年 11月 30 日完成掘进

19、，到达 XX站后盾构机解体。 左 线于 2017年 6月 10 日二次始发， 2018 年 12月 30 日完成掘进。 3.3 盾 构掘进施工场地平面布置 1）施工场地布置的原则 在满足施工生产需要的前提下，充分考虑市容与环境保护，尽量减少扰民；临时房屋及其它设施布置安全、经济、合理、实用，生活、生产设施尽量分离；严格遵照招标文件给定的场地位置和占地面积。 2）施工场地平面布置 （ 1）施工场地 从车站顶板回填后 120m 及车站东侧 2128 范围为区间盾构施工所需材料及设备的布置区域，场地平面布置图如附图。 （ 2）施工场地布置及说明 在盾构始发施工前，必须完成盾构施工场地布置，为盾构始发

20、做好准备。 施工用水用电 盾构机始发时直接使用市政 供水管作为盾构机内施工用水的水源。 业主提供 4套 10KV 开闭所，接入场区的高压电缆从 西 北角引入，沿 西 侧围墙下现有的预留管道延至始发井口接入盾构机；另外，位于 西北 侧围挡边 四 台 630KVA 的箱变、一台 630KVA变压器用于地面泥水处理系统及配套施工区供电。 成品、半成品及原材料的堆放 严格按场地平面布置图划定的位置堆放整齐。管片、 油脂、发泡剂、 轨道等材料堆场设【 XX 局 集团有限公司】 盾构掘进施工方案 【 XX 地铁 二 号线第 四 合同段 盾构项 目部 】 6 在车站回填后顶板上，并处在 16 吨 龙门吊主、

21、副钩覆盖范围内。 排水沟 沿场地的周边设连通的排水沟，排水沟宽 0.4m 深 0.5m，并便于清理，排水沟上盖有铁排栅，以保证车辆和人员安全跨越。排水沟汇集的雨水、生产废水流入沉淀池，经 过沉淀过滤，确保达标后排入市政排污管道。 基坑护栏 在基坑外侧设高约 1.2m 的护栏，采用 42 钢管，管间采用焊接连接，并涂刷成红白相间的警戒色。 现场照明 在预留洞口周边间隔设置探照灯，作为夜间施工的照明，另外，沿场内道路及各加工点均设置灯具，保证夜间有足够的亮度。 4 人员、 机械 设备、材料计划 4.1 人员组织计划 4.1.1 人员组织架构 保洁班地面料具班地面测量班地面涂料班地面机修班井下班组文

22、明施工员统计员测量负责人技术资料员质量员安全员值班长材料员设备员安全部项目总工生产主管项目经理盾构部图 4-1 人员组织架构 管 理结构说明： 【 XX 局 集团有限公司】 盾构掘进施工方案 【 XX 地铁 二 号线第 四 合同段 盾构项 目部 】 7 （一）领导层：项目经理、书记、项目副经理、总工程师、安全副经理、盾构副经理； （二）管理层：工程部长、盾构部长、设备部长、安质部长。 4.1.2 主要劳动力计划安排 在盾构隧道内结合本工程专业特点和现代科学管理理论，充分发挥和调动每个人劳动积极性，精心策划，科学安排，进行动态管理，弹性编组，灵活组织，实施平行、流水、交叉作业。施工人员执行每天

23、10 10 4 工作制，早班，夜班各一个，每天保证 4 小时的维修保养时间，保障盾构设备的正常运转，做到均衡施工，具体安排如下： 表 4-1 盾构机单线每班次施工人 员配备 单线盾构推进施工人员 序号 岗 位 人数 序号 岗 位 人 数 1 中央控制室 2 7 电器维修 1 2 井下负责人 1 8 龙门吊司机 1 3 盾构司机 1 9 测量 2 4 管片拼装 3 10 同步注浆 2 5 机械维修 1 11 普工 2 6 电机车司机 1 12 地面指挥 1 小计 18 人 泥水系统处理施工人员 序号 岗 位 人数 序号 岗 位 人 数 1 值班长 1 4 保洁员 1 2 检验员 1 5 普工（新

24、浆配 制） 1 3 修理工 （保修员） 1 6 小 计 5 人 机电维修人员 序号 岗 位 人 数 序号 岗 位 人 数 1 机 修 工 2 3 电 焊 工 1 【 XX 局 集团有限公司】 盾构掘进施工方案 【 XX 地铁 二 号线第 四 合同段 盾构项 目部 】 8 2 电 工 2 小计 5 人 4.2 设备计划 本区间配备两台泥水盾构机， 右 线盾构机计划于 2017 年 5 月 20 日始发掘进。主要配备一套泥浆处理系统， 四 台电机车（包括浆液运输车、管片拖车），一台龙门吊等盾构配套设备。 表 4-2 盾构施工使用设备表 设备名称 数量 单位 用途 同步注浆系统 1 套 同步注浆 泥

25、浆处理系统 1 套 泥浆处理 泥水输送系统进泥管 300mm 排 泥管 300mm 1 套 泥水输送 电机车（砂浆运输车、管片拖车） 2 套 井下水平运输 充电机 1 台 电瓶充电 16t 龙门吊 1 台 地面及井下垂直运输 浆液站 1 套 浆液拌制 压浆泵 1 台 管道补压浆用 电焊机 3 台 焊接 挖掘机 1 台 沉淀池挖土 轴流风机 台 隧道通风 风管 2987 m 隧道通风 4.3 材料计划 管片采用预制钢筋混凝 土管片，使用计划为 直 直线环 4642 环，右转弯环 208 环，左转弯环 4环，其它常用材料类型如表 4-3 所示。 表 4-3 常用施工材料类 型表 编号 名称 型号 编号 名称 型号 1 工字钢 I16a 6 螺栓、螺母 M24 2 槽钢 I16a 7 水泥 42.5 3 钢板 10mm 厚 8 水玻璃