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江苏省某轨道工程盾构进洞施工方案

中铁十六局集团有限公司

1.2工程地质及水文条件 3

1.2.1土层特特征及物理力学性质 3

工地生活区临时用水施工方案1.2.2水文条件 6

1.3进洞处的地质状况描述 6

2. 进洞地基加固 6

3. 盾构进洞准备工作 7

3.1接收井内准备 7

3.2盾构位置姿态复核测量 7

4. 进洞段施工技术措施 8

4.1盾构推进技术措施 8

4.1.1严格控制盾构正面平衡压力 8

4.1.2严格控制盾构推进速度 8

4.1.3严格控制盾构纠偏量 8

4.1.4严格控制同步注浆量和浆液质量 9

4.1.5严格控制盾尾油脂的压注 9

4.1.6在隧道内进行二次衬砌壁后注浆 9

4.1.7动态信息传递 10

5. 盾构进洞施工 10

5.1盾构进洞前洞门混凝土凿除 10

6.3机械设备配备 12

6.4材料的配备 12

7. 安全生产和文明施工 12

7.1搭设脚手架凿除槽壁 12

7.2推进速度偏慢 12

仓街站～东环路站区间左、右线里程均为DK14+103.200～DK15+080.000，左线长977.863m，右线长976.672m，线路左右间距由12米渐变至14米，.在里程（右DK14+620.000）处设有联络通道兼作区间泵房与集水池。东环路站～星明街站区间左、右里程均为DK15+302.000～DK16+016.000，左线长714.419m，右线长714m，线路左右间距由12米渐变至14米，.在里程（左DK15+582.508）处设有联络通道兼作区间泵房与集水池。

本工程用一台小松土压平衡盾构机先从东环路站沿左线向星明街站推进，贯通后盾构机调头由星明街站沿右线向东环路站推进，再次贯通后转场后使用两台小松土压平衡盾构机沿左、右两线从东环路站向仓街站推进，贯通后结束。

衬砌采用预制钢筋混凝土管片，错缝拼装。衬砌环全环由一块封顶块（KT）、两块邻接块（B1、B2）、三个标准块（A1、A2、A3型），共6块管片构成，环宽1200mm。管片纵向无榫头。隧道内径(5500mm；隧道外径(6200mm；衬砌厚度为350mm。管片强度等级C50、抗渗等级不小于S10。管片纵向和环向均采用弯螺栓连接。管片环与环之间用16根M30的纵向螺栓相连接，每环管片块与块间以12根M30的环向螺栓连接，强度均为5.8级。接缝采用两道防水，一道采用三元乙丙橡胶和遇水膨胀橡胶复合而成的弹性密封垫，另一道采用水膨胀橡胶条进行接缝防水。

1.2工程地质及水文条件

1.2.1土层特特征及物理力学性质

(1)根据设计资料及地质勘查资料，区间盾构主要穿越土层为④1a粉质粘土层、④1粉土层、④2粉土层、⑤粉质粘土层为主，各区间的地层特征描述及物理力学性质指标表见表。

④1a粉质粘土层、④1粉土层、④2粉土层、⑤粉质粘土层构成苏州地区的第一层微承压水层，该含水层组埋深浅、厚度较大。其中④1粉土层、④2粉土层赋水性、透水性较好，含水量较丰富，对盾构施工及今后地铁运营影响较大的含水层。

杂色，稍～中密，大部分低端表层为压实填土。

褐灰～灰黄色，软～可塑。

灰黑色，流塑。仅分布在外城河西

灰色，软～流塑状态，低塑性，夹薄层粉土，摇振反应迅速，韧性较低，干强度较低～中等。

灰色，稍密状态，夹薄层粉土，摇振反应迅速，韧性较低，干强度较低～

灰色，稍～中密，以粉土为主，局部夹薄层粉质粘土，无光泽反应，摇振反应迅速，韧性、干强度较低

灰色，软～流塑，部分低塑性，局部为淤泥质粉质粘土，夹薄层粉土，土质不均，稍有光泽反应，摇振反应不明显，韧性较低，干强敌较低～中等

暗绿色，硬塑～可塑，均质致密，夹粘土，切面较光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等～高。

绿灰色，粉土、粉砂呈中密～密实状态，具水平层理，稍有光泽反应，有摇振反应，韧性较低，干强度较低

东环路站～星明街站区间位于苏州工业园区的中新路下，中新路为苏州工业园区的主要交通干道，地势较平坦，地面高程（黄海高程）在2.69～3.94m左右。相门塘的叉道穿过场地，宽10～15m，水深1.5～2.0m，勘察期间水面高程1.47～1.75m。

根据苏州地貌单元划分，场地地处冲湖积平原，为典型的水网化平原。

1.3特殊地质状况描述

仓街工作井进洞处位于干将路上，南侧为苏州监狱（已经拆除）。

地基加固详见仓街工作井加固方案。盾构进洞前对井外地基加固进行验收，加固强度达到设计要求后，才能进行进洞施工，否则应采取补加固措施。

本次进洞位置位于④1、④2粉土、粉砂层。该层土摇震反应迅速，容易产生流沙现象。为了避免流沙，将布置5口降水井。具体位置如下图所示。井深21m，经过抽水，进洞时必须保证水位在19m以下。

在盾构进洞前对加固土体开样洞（钻9个探孔）进行观察，发现漏水、漏泥、漏砂现象，必须在盾构进洞之前进行补救加固，补救加固注浆浆液为双液浆。

盾构接收井施工完成后，接收井内洞门混凝土凿除和洞门封堵材料等各项工作必须全部准备就绪。先对洞门位置的方位和坐标测量确认，安装盾构接收基座。

盾构基座为钢结构预制成品（见附图1），盾构基座位置按洞口实测中心位置和设计轴线准确放样，基座安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位焊接固定，但考虑到盾构进洞轴线和加固区的盾构姿态控制，确保盾构推进运动轨迹符合施工要求；基座焊接好后，需进行加固支撑（见附图2），确保其强度和刚度。

3.2盾构位置姿态复核测量

盾构贯通前的测量是复核盾构所处的方位、确认盾构姿态、评估盾构进洞时的姿态和拟定盾构进洞段的施工轴线、推进坡度的控制值和施工方案等的重要依据，以使盾构在此阶段的施工中始终按预定的方案实施，以良好的姿态进洞，准确就位在盾构接收基座上。

4.1盾构推进技术措施

4.1.1严格控制盾构正面平衡压力

盾构进洞前50环为进洞阶段，在进洞段盾构施工过程中必须严格控制切口平衡土压力，使得盾构切口处的地层有微小的隆起量来平衡盾构背土时的地层沉降量。同时也必须严格控制与切口平衡压力有关的施工参数，如出土量、推进速度、总推力、实际土压力围绕设定土压力波动的差值等。防止超挖、欠挖尽量减少平衡压力的波动。在盾构进入加固区以后，土压和总推力适当减小，保证洞门的安全。

根据地质情况及隧道埋深情况理论计算切口平衡压力（未进加固区）得到：

正面平衡压力：P=k0(h

P:平衡压力（包括地下水）

k0：土的侧向静止平衡压力系数

P＝0.7×18×12.9＝0.16Mpa。

当盾构进入加固区以后根据刀盘油压情况及地面监测情况可适当调低土压力值。当盾构刀盘前部靠上槽壁以后，逐渐降低土压力值直至0。

4.1.2严格控制盾构推进速度

盾构进洞段施工时，推进速度应放慢，尽量做到均衡施工，减少对周围土体的扰动，避免在途中有较长时间耽搁。如果推得过快则刀盘开口断面对地层的挤压作用相对明显，在加固区前的推进速度在2～3cm/min，进入加固区以后推进速度控制在1cm/min。

4.1.3严格控制盾构纠偏量

在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工，盾构姿态变化不可过大。每环检查管片的超前量，隧道轴线和折角变化不能超过0.3％。推进时不急纠、不猛纠，多注意观察管片与盾壳的间隙，相对区域油压的变化量随出土量和千斤顶行程逐渐变化。采用稳坡法、缓坡法推进，以减少盾构施工对地面的影响。在盾构进入加固区前应根据洞门中心调整好盾构进洞位置与姿态，避免在进入加固区以后再调整盾构姿态。

4.1.4严格控制同步注浆量和浆液质量

严格控制同步注浆量和浆液质量，务必做到三点：

1、保证每环注浆总量；

2、保证每箱土要均匀合理地压注；

3、浆液的配比和稠度必须符合质量标准。

通过同步注浆及时充填建筑空隙，减少施工过程中的土体变形。

每环的压浆量一般为建筑空隙的200％～250％，即每推进一环同步注浆量为2.76m3～3.45m3。泵送出口处的压力应控制在0.3MPa左右，稠度控制在9～11。

本工程盾构推进施工中的同步注浆浆液采用可硬性浆液，压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而定，浆液的具体配比如下：(Kg/m3)

城市花园工程施工组织设计.doc4.1.5严格控制盾尾油脂的压注

在同步注浆量充足的前提下，盾构机的盾尾密封功能就显得特别重要。为了顺利、安全的进洞，必须切实地做好盾尾油脂的压注工作。每班上班时检查并保证储桶内有充足的油脂。推进时油脂开关用自动档根据压力情况自动补压（同时配备专人观察，需要时人工压注），杜绝因人为欠压造成的漏浆、漏水现象。

4.1.6在隧道内进行二次衬砌壁后注浆

在进洞段施工中，要进行二次壁后注浆，特别是在推进最后几环盾尾进入加固区，同步注浆无法进行时候。浆液采用双液浆（每3环压一环），每环2～3m3（在实际压注中将根据各监测数据及压力进行适当的调整）。在管片脱出盾尾5环后，对管片的建筑空隙进行双液二次注浆。浆液通过管片的注浆孔注入地层，并在施工时采取推进和注浆联动的方式，注浆未达到要求，盾构暂停推进，以防止土体变形。壁后二次注浆根据监测情况随时调整，从而使进洞段地层变形量减至最小。二次注浆结束后，必须立即将闷头拧紧。

具体配比根据实际施工中情况进行调整。

东营经济开发区高科技走廊水系施工组织设计4.1.7动态信息传递

在盾构进洞段施工期间，对地面及管线进行沉降监测，及时观察变形情况，将监测数据及时、准确地反馈给各相关人员和盾构司机，使得盾构司机能够根据地面所反映的情况，进行正确判断，及时调整施工参数、压浆量和浆材。

最后10环管片用12号槽钢连接，每环4根，以防盾构进洞重心转换盾尾在脱出管片时，管片环与环间隙被拉大，造成漏水或漏泥。