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杭州地铁一号线工程某盾构区间(实施)施工组织设计

1.2盾构区间沿线周边环境、建（构）筑物及管线 7

1.3工程地质及水文地质 8

第二章工程特点、重点、难点 16

HG／T 3050.1-2020 橡胶或塑料涂覆织物整卷特性的测定 第1部分：测定长度、宽度和净质量的方法.pdf2.2工程重点分析及对策 17

2.3工程难点分析及对策 22

3.1区间隧道总体施工方案及流程 25

3.2施工组织机构 26

3.3总体施工工期安排 31

以上工期为计划工期，开工日期以实际开工日期为准。 31

第四章盾构机及后配套设施 31

4.1盾构机选型 31

4.2盾构机设计特点 32

4.3盾构机各系统介绍 38

4.4盾构施工配套系统 52

第五章盾构端头井加固 62

第六章盾构机的运输、吊装及组装调试 63

6.1盾构机运输 63

6.2盾构机吊装下井组装 63

6.3盾构机调试 66

第七章盾构机始发及试掘进 67

7.1始发方案及作业流程 67

7.2进、出洞端头加固 68

7.3始发托架的安装 68

7.5洞口密封安装 71

7.6负环管片拼装 71

7.7盾构机试掘进 72

第八章盾构正常掘进 75

8.3盾构管片拼装 76

8.4同步注浆与二次注浆 80

8.5盾尾密封油脂的压注 83

8.6添加剂的加入 83

第九章盾构机到达 84

9.1盾构到达施工流程 84

9.2盾构到站的准备工作 84

9.3盾构机进洞 85

9.5盾构解体、起吊、转场及退场 88

第十章常见事故预防及处理措施 89

10.1隧道线形精度控制及纠偏 89

10.2防止盾构机旋转 89

10.3刀盘及土仓聚积泥饼的预防及处理措施 90

10.4盾构螺旋输送器的喷涌处理措施 90

10.5盾尾发生泄漏现象时的对策 91

10.6刀具更换 91

第十一章特殊地段的盾构施工 91

11.1盾构在特殊土层的施工 91

11.2盾构穿越障碍物的施工方案 94

第十二章盾构区间结构防水 95

12.1盾构隧道防水原则及要求 95

12.2盾构区间防水措施 96

12.2洞门防水 100

12.3通道与隧道连接处防水 101

第十三章联络通道施工 102

13.1联络通道概况 102

13.2施工方法及施工程序 103

13.3联络通道施工质量及安全保障 120

13.4通道及泵站施工应急预案 124

第十四章盾构区间施工测量及监控量测 126

14.1盾构区间施工测量 126

14.2盾构区间监控量测 129

第十五章工程项目管理 131

15.2质量管理 132

15.3质量目标 134

15.4质量管理组织机构 135

15.5确保盾构机正常使用的技术组织措施 135

15.6盾构推进、管片同步注浆质量保证措施 136

15.7隧洞轴线质量保证措施 137

15.8管片拼装质量保证措施 137

15.9地表沉降及隆起的控制措施 139

15.10冷冻法施工质量保证措施 139

第十六章盾构施工安全文明施工保证措施 141

16.1安全生产目标 141

16.2安全生产保证体系 141

16.3施工安全用电 141

16.4施工机械安全 143

16.5盾构机拆卸及吊装的安全保证措施 145

16.6盾构机掘进中的安全保证措施 145

16.7注浆安全措施 145

16.8文明施工 145

16.9环境保护技术措施 149

第十七区间隧道风险分析与应急预案 150

17.1盾构区间工程风险分析 150

17.2应急预案 153

17.3针对具体风险点的应急措施 156

17.4盾构区间工程意外、紧急情况下的应急预案 158

17.6应急物资、设备及救援器材储备 162

附图02：xx站~xx站区纵断面图

附图04：盾构出洞基座加固布置图

附图05：盾构施工工艺流程图

附图07：始发推进洞圈止水装置示意图

附图09：盾构出洞流程图

附图10：建华站、彭埠站进出洞地基加固图

附图11：洞圈内脚手架布置图

附图12：混凝土分块图

附图13：隧道断面布置示意图

附图14：盾构进洞流程图

附图15：图盾构正常掘进阶段地面测点布置

附图16：盾构隧道出洞监测点布置图

附图17：盾构隧道出洞段测点布置图

项目部根据甲方、业主、监理提出的质量、进度、安全、文明施工等各项要求，组织、落实各项方案和措施，与本工程建设单位、设计院、监理公司一起共同建设好本工程。

编制本区间隧道施工组织设计的主要依据为：

（1）杭州地铁1号线（xx站~xx站）区间隧道单圆盾构推进施工投标文件（技术标）；

（2）设计施工图（衬砌结构图、防水施工图、衬砌布置图等）

①工程物探报告；②工程地质资料。

（4）施工参照的主要技术规范见下表（不限于）：

本工程参照执行的有关技术标准和规范表

《新建铁路工程测量规范》

《地下铁道工程施工及验收规范》

建设部【2003】第197号

《地下铁道工程施工及验收规范》局部修改公告

《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》

《地下工程防水技术规范》

《预制混凝土构件质量检验评定标准》

《混凝土外加剂应用技术规范》

《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》

《普通混凝土配合比设计规程》

《预拌混凝土生产技术规程》

《混凝土强度检验评定标准》

《混凝土质量控制标准》

《钢筋焊接及验收规程》

《钢筋机械连接通用技术规程》

《施工现场安全生产保证体系》

《建筑工程施工现场供用电安全规范》

《铁路隧道施工技术安全规则》

《软土地基深层搅拌加固法技术规程》

《铁路隧道施工工程质量验收标准》

《盾构法隧道施工与验收规范》

《施工现场临电安全技术规范》

1．1彭埠站～建华站区间概况

沿线多为三～四层的农居、田地，并有一些规模不大以一、二层为主的厂区。居住用地与工业用地混杂。

1.2彭埠站～七堡车辆段出入段区间概况

区间沿线地面主要为农田，需穿越4号线正线和沪杭高速公路以及部分1～4层民居，民居均为条形基础，周边环境较简单。

彭埠站～七堡车辆段出入段线盾构区间桩号里程为C1CK0+120.521～C1CK0+770，长约649.479m。在C1CK0+462线路最低点处设泵房一处。

1.2盾构区间沿线周边环境、建（构）筑物及管线

彭埠站～建华站区间周边环境、建（构）筑物及管线

本区间沿线多为三～四层的农居、田地，并有一些规模不大以一、二层为主的厂区。居住用地与工业用地混杂。根据业主提供的资料显示该区间没有发现管线。

盾构在盾构左线在K23+370~K23+462正面穿越沪杭高速，盾构右线在K23+340~K23+430正面穿越沪杭高速。在K23+430～K23+500区段下穿备塘中路及备塘河，在K23+575处下穿4号港。

1号线西出入段线盾构段沿线地面主要为农田，需穿越4号线正线和沪杭高速公路以及部分1～4层民居，民居均为条形基础，周边环境较简单。

1.3工程地质及水文地质

彭埠站～建华站区间工程地质与水文地质

本区间沿线地区属钱塘江河口相冲海积堆积的粉性土及砂性土地区，由于堆积年代及固结条件不同，性质不一，竖向由松散至中密状态变化，厚度一般在20m左右；其下为海陆交互相沉积的淤泥质软土及粘性土，地面下深约40～45m左右为古钱塘江河床堆积的圆砾层，中密～密实状态，底部基岩埋深一般在地面下55～63m左右。

含较多有机质及腐殖物质及云母屑，局部分布。

含氧化铁质及有机质，俗称“硬壳层”。无摇振反应，切面光滑，干强度中等，韧性中等。主要分布于湖沼相沉近区。

含氧化铁质及有机质，俗称“硬壳层”。摇振反应中等，切面无光泽反应，干强度较低，韧性较低。主要分布于湖沼相沉积区。

含有机质，云母屑。摇振反应中等，切面无光泽反应，干强度较低，韧性较低。主要分布于近代冲海相沉积区。

含有机质，云母屑。摇振反应中等，切面无光泽反应，干强度较低，韧性较低。沿线大部分布。

近代冲海相沉积范围内为砂质粉土。

含有机质，云母屑。摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。沿线大部分布。

近代冲海相沉积范围内为粘质粉土。

含有机质，云母屑，粘质粉土与淤泥质粘土层呈互层状。摇振反应中等，切面无光泽反应，干强度较低，韧性较低。偶有分布。

含有机质，云母屑，夹粉砂。揺振反应迅速，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。局部分布。

含有机质，氧化铁质及云母屑。沿线大部分布。

含有机质、云母屑，夹少量粘性土薄层。摇振反应中等，切面无光泽反应，干强度较低，韧性较低。局部分布。

含有机质、云母屑，局部夹少量粘性土。偶有分布。

含有机质，夹薄层粉土。无摇振反应，切面光滑，干强度中等，韧性中等。局部分布。

含有机质，局部夹淤泥或粉土。无摇振反应，切面光滑，干强度中等，韧性中等。局部分布。

含有机质。无摇振反应，切面光滑，干强度中等，韧性中等。沿线大部分布。

含有机质、云母屑，夹淤泥质粘性土。局部夹砂质粉土。摇振反应中等，切面无光泽反应，干强度较低，韧性较低。主要分布于湖沼相沉积区。

含有机质，高灵敏度。无摇振反应，切面光滑，干强度中等，韧性中等。沿线大部分布。

含有机质，高灵敏度。局部夹有粉土透镜体。无摇振反应，切面光滑，干强度中等，韧性中等。沿线大部分布。

本区段掘进范围内地基土主要为③层粉、砂性土及④层、⑥层饱和软粘土。饱和软粘土为高含水量，大孔隙比，呈流塑状态，低强度，隧道掘进时应及时衬砌并采取相应止水措施，以防隧道掘进面地层产生应力释放，产生沉降。另外，软粘土塑性指数较高，粘粒含量多，若采用盾构法施工隧道掘进时易附着盾构设备造成推进困难，或使管路堵塞。④层、⑥层软粘土尚存在高灵敏度的特性，故有较明显的触变、流变特性，在动力作用下，极易造成土体结构破坏，使强度降低，且排水固结需要很长时间，如施工不当，极易造成工后沉降大和不均匀沉降。因此施工过程中必须考虑被动土区的加固和严格控制偏移量，尽量避免蛇曲推进。

粉土、砂土与软粘土的强度等级性质存在较大差异，掘进过程中容易造成软弱层排土过快引起地层下沉，或造成盾构在线路方向上的偏离。施工时应引起充分重视。

由于③层粉、砂土及④层、⑥层淤泥质软粘土在变形特性上的差异，当隧道在穿越两种地层时，容易在界面附近造成沉降差；施工中应避免对土体产生过大扰动，以减少工后沉降和差异沉降。

根据杭州地铁1号线（xx站~xx站）区间地下有害气体补充勘察报告中显示，该盾构区间沿线有大量有害气体存在，在盾构施工中，由于盾构施工属于密闭性施工，通风性较差，所以有害性气体泄漏至盾构隧道内是唯一流动的途径，当有害气体积聚层爆炸浓度并遇见明火或者火花，便会引起工程事故。此外，由于沼气释放，可能造成下伏土层失稳，使已建好的隧道产生位移、断裂，造成无可挽回的重大经济损失，危害性极大。考虑到后果的严重性并做到对有害气体的提前预判，必须针对该区间的有害气体埋深、压力大小、流量大小、分布范围、压力和流量时间的变化等基本规律进行深入的了解，并制定相应的措施保证隧道安全施工。本区间的有害气体生气层为⑥2淤泥质粉质粘土层，而主要储气层为⑥1淤泥质粉质粘土夹粉土和④4砂质粉土层，次要储气层为⑥2淤泥质粉质粘土层和④3淤泥质粉质粘土层。

彭埠站～七堡车辆段出入段区间工程地质与水文地质

沿线隧道穿越的岩土层均为③稍密～中密状的饱和粉土及砂土，隧道围岩分类均为Ⅰ类。根据隧道埋置深度在9～19.5m左右的范围内，其主要地层为③2、③3、③5、③6、③7层，土性一般为粉土、砂土，密实度自稍密～中密变化。其中③2、③5层性质较差，为稍密状；③3、③6、层性质较好，呈稍密～中密状。总体强度特征为较低～一般。

隧道掘进范围内地层以粉土、砂土为主，具弱透水性。总体上，③层粉土、砂土层渗透性稍好，在水头差作用下易产生流砂、涌砂现象，应采取相应防治措施。

素填土：灰～灰黄色，稍湿，松散，一般以粉质粘土或粉土为主，含有机质，氧化铁，少量砖瓦碎砾石及碎屑，局部顶部含少量植物根系。全线大部分布。

砂质粉土或粘质粉土：黄灰～褐黄色，湿，稍密，含氧化铁质，俗称“硬壳层”。摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。全线大部分布。

粘质粉土：灰～黄褐色，很湿，稍密，含有机质，氧化铁，云母屑。摇振反应中等，切面无光泽反应，干强度较低，韧性较低。沿线局部分布。

砂质粉土：灰～灰黄色，很湿，稍密，含有机质，氧化铁，云母屑，局部夹粉砂或粘质粉土。摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。局部分布。

粘质粉土：灰～青灰色，很湿，稍密，含有机质、云母屑，局部夹少量腐植质、少量粘性土及砂质粉土薄层。摇振反应中等，切面无光泽反应，干强度较低，韧性较低。全线分布。

12.00～17.30

粉质粘土夹淤泥质粉质粘土层：灰～褐灰色，流塑～软塑，含有机质，腐植质，具水平层理，局部夹少量粉土。无摇振反应，切面光滑，干强度中等，韧性中等。全线分布。

16.90～20.00

粉质粘土夹粉土：灰绿～灰黄色，饱和，软塑～可塑，含氧化铁质，夹薄层状粉土。无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性中等。

20.30～24.90

淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，含有机质，高灵敏度。局部夹有粉土透镜体。无摇振反应，切面略光滑，干强度中等，韧性中等。沿线大部分布。

25.00～28.40

粉质粘土：青夹黄～黄褐夹灰色，饱和，塑～硬可塑，含氧化铁质，夹极薄层粉土。局为粉质粘土。摇振反应无，切面较光滑，韧性高，干强度高。局部缺失。

24.90～30.30

粉质粘土夹粉土：浅灰夹黄色，局部灰黑色，饱和，可塑，含氧化铁质，局部为粉土、粉砂薄层。摇振反应无，切面较光滑，韧性高，干强度高。局部缺失。

28.20～31.70

灰色粉质粘土：灰～褐灰色，流塑～软塑，含有机质，腐植质。灵敏度较高。局部夹零乱状粉砂或粉土薄层。沿线大部分布。摇震反应无，切面较光滑，韧性中等，干强度中等。沿线大部分布。

35.00～39.00

粉质粘土：青夹黄～浅兰夹白色，饱和，可塑～硬可塑，含氧化铁质，夹少量粉土薄层。无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性中等。局部缺失。

33.00～36.70

粉质粘土夹粉土：灰绿～褐黄色，饱和，可塑～硬可塑，含氧化铁质，局部夹粉土薄层及少量砾石。无摇振反应，切面略粗糙，干强度中等，韧性中等。局部缺失。AZ15～AZ18孔相变为中密状粉细砂或中细砂层。

35.70～44.20

全风化泥质粉砂岩：浅红色，湿，矿物成分已基本上全部风化，呈土状，钻，进平稳，进尺快，取芯率达95%以上。

40.00～48.90

强风化泥质粉砂岩：浅红色，湿，矿物成分大部分已风化，岩芯呈短柱状或碎块状，轻击易碎，可折断，采取率达85%以上。

40.00～49.00

浅层潜水主要赋存于上部填土层及粉土、砂土层中，补给来源主要为大气降水及地表水，其静止水位一般在深0.8～2m，高程4.12～5.63m。

沿线场地地下潜水对混凝土结构一般无腐蚀性；对钢筋混凝土结构中钢筋一般不具腐蚀性，但BWZ50孔中的潜水对钢筋混凝土结构中钢筋具中等腐蚀性；对钢结构一般具弱腐蚀性，但BWZ50孔中的潜水对钢结构具中等腐蚀性。

沿线承压含水层，赋存于地层深部的3含砾粉细砂及1圆砾层中，隔水顶板为其上部的粘性土层。

本区间沿线地基土②2、③3层为非液化土层，③5、③6为局部液化土层。

第二章工程特点、重点、难点

2.1.1盾构区间建（构）筑物和特殊地段、障碍物较多，监控量测和安全防护要求高

本工程的盾构区间线路长，穿越的建（构）筑物较多，建华站—彭埠站区间穿越的主要建（构）筑物以及公路有：沪杭高速公路、备唐中路和备塘河、4号巷，建华站—彭埠站区间左线与出入段线相交，该区间部分线路线间距较小，对监控量测和安全防护提出很高要求。在施工时，根据建筑物产生的附加荷载正确确定盾构推进的土仓压力、推进速度，通过地表的隆起和沉降监测，严格控制盾构施工参数，使盾构机切口压力稳定、均匀，根据建筑物的结构类型及沉降的敏感程度进行监测，对于4层以上的建筑物进行沉降及倾斜监测，及时反馈信息，进行分析并采取措施。通过对地表变形及地基隆起和沉降的监测，及时进行同步背后注浆，以保证盾构环背后注浆要求及减少对地基干扰范围和时间，必要时进行补充注浆和二次注浆。

2.1.2区间地质条件复杂

本区间地质条件复杂，沿线地层主要为粉土、砂土及粘土，性质不一，密实度变化大，自松散~中密度变化。

1、隧道掘进范围内地层以粉土、砂土为主，具弱透水性。总体上，③层粉土、砂土层渗透性稍好，在水头差作用下易产生流砂、涌砂现象，应采取相应防治措施。

2、盾构在粉砂土层中施工，发生管涌，坍塌、甚至冒顶事故，为确保盾构施工安全，保持开挖面稳定，盾构必须具有足够对开挖面的支托和稳定能力。

2.1.3杭州地处南方降雨量大，雨季、台风、汛期对施工影响较大

杭州地处南方沿海地带，降暴雨的概率及雨量都较大，暴雨、台风、汛期对盾构垂直运输和碴土运输的影响较大，在施工过程中需采取有效的措施确保安全和工期。

2.2工程重点分析及对策

JC／T 2502-2018 混凝土用河道清淤砂2.2.1盾构区间的工期保证

由于盾构区间较长，施工中制约盾构掘进的因素较多，主要包括：

区间穿越软土地层，地面隆起和沉降较大，易造成塌方，必须在盾构机选型和优化掘进参数方面下功夫。

盾构区间穿越的建（构）筑物和地下管线较多，且建（构）筑物与区间隧道距离较近，建（构）筑物的保护等级较高，施工前首先做好详细调查，制定周密保护方案，施工中调整盾构机掘进参数，施工后及时恢复。

3、盾构施工协调难度大

两台盾构机要经过组装调试、始发、调头、解体等，与邻近标段尤其是车站施工单位相互影响，协调工作量大，协调工作是否顺利进行直接影响到盾构工期。项目部将成立协调小组，积极跟踪车站施工进展，密切配合兄弟施工单位，穿插作业，减少相互影响。

盾构区间地层中可能存在大块漂石、木桩等障碍物DBJ46-003-2017 海南省公共建筑节能设计标准，处理起来难度大。

2.2.2软土地层隧道掘进及曲线段盾构施工时参数和质量控制

1、盾构区间穿越的土体结构主要为软土地层。