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水库路站~昌平新区站区间盾构施工方案.doc

地面泥浆配制设备包括浆液搅拌机及储存容器、泥浆压送泵、地面管路、降尘设施等。泥浆池的设置必须满足盾构推进需要量，且达到泡制24小时的要求。根据盾构推进的进度要求：每台盾构每天的进度大约为16环，每环用泥量为4m3，每个罐的泥量容量为45m3，共两个泥浆罐为圆形结构，直径为3m，高为6m。由10mm厚钢板和四圈8#槽钢加工而成。基础采用30cm厚C20混凝土基础。

电瓶车所用电瓶需要在充电间进行充电，充电间用页岩砖砌筑而成，其尺寸为4m×6m×3m。充电间内的设施主要包括如下的设施：充电机、电平车及道轨、供水设施等。

现场集土坑作为临时存放隧道掘进出土的设施，必须满足隧道出土与土车外运平衡的要求，同时方便隧道出土和土车外运。按照每台盾构机每天掘进16环，出土量为720m3，结合现场条件，始发井集土坑长×宽×高＝45×5.95×3.5m（墙外轮廓尺寸）,集土坑能够容纳的存土方量为862 m3。结构形式为钢筋混凝土结构，采用现浇20cm厚混凝土进行封底，四周墙体厚度20cm。

公路工程资料编制与填写范例各种管路、通讯线路、监控信号线路的布设

盾构施工中需要的各种管路有注浆浆液输送管、泥浆输送管、泡沫液输送管、水管、废水管等，有各个环节相互联系的通讯线路，还有用于地面电脑监控的信号线路，这些如同盾构的血管和神经，在盾构施工过程中必须保障其通畅。布设须考虑安全可靠。

工作井上下安全爬梯的安装

为了方便工作人员安全上下竖井，工作井内布置钢梯一部，钢梯布置在盾构始发井北侧，钢梯由槽钢、角钢、花纹钢板、钢管及圆钢焊接而成。

反力架的作用是盾构初始掘进时为盾构向前推进提供所需的支撑力，盾构初始掘进前应首先确定反力架的形式，并根据盾构推进所需最大推力进行校核，然后根据设计加工盾构反力架，待反力架安装完毕后，方可进行初始掘进。

反力架预制成形后，由吊车吊入竖井，由测量给出轴线位置及高程，进行加固。安装完毕后要对反力架的垂直度进行测量，保证反力架和盾构推进轴线垂直。

反力架安装质量的好坏直接影响初始掘进时隧道的成型质量，其中反力架的竖向垂直及与设计轴线的垂直是主要因素。

反力架的安装采用水准仪配合经纬仪进行。其中经纬仪架设于盾构出洞端的圈梁轴线点上，后视另一轴线点，将轴线点投向反力架中心标志处，指挥反力架左右平移，直至与轴线重合；然后用水准仪测量中心标志的绝对高程，指挥反力架上下移动，达到设计的高程值，由于反力架的中心不是影响初始掘进的主要因素，安装时，反力架的中心误差控制在15mm以内。

反力架与轴线及自身垂直放样

反力架中心放样完成后，须使反力架面在竖直方向上垂直，且此面与盾构设计轴线垂直。放样时，首先使用水平尺使反力架在竖直方向上基本垂直。然后使用经纬仪将轴线引入始发井底部，在靠近反力架处的设计轴线上设站，后视另一轴线点，经纬仪置0°，旋转90°，在始发井侧墙一侧放样两点，然后用倒镜在始发井另一侧墙处同样放样两点．放样后，须再旋转经纬仪180°，检查是否与起初放样的点位于同上平面内。放样完成后，分别在侧墙上方及下方的两点间拉线，用直尺准确量出反力架不同部位与线之间的距离，以任一点为基准，调节反力架，使反力架表面与线组成的平面平行（线任意一部位到反力架表面的距离相等），使反力架竖向垂直且反力架面与设计轴线垂直。

在盾构始发井结构施工结束后，开始安装盾构基座，为盾构初始掘进做准备。

盾构机在吊入始发井组装前，须对安装好的盾构基座进行复核测量，确保盾构出洞时的正确姿态。

① 盾构机基座按要求安装就位；

② 用大吨位吊车将盾构机刀盘部分吊放在基座上并稳定好；

③ 然后将管片拼装机部分放在基座上；

④ 将刀盘部分外壳与管片拼装机部分外壳用焊接法连接为一体；

⑤ 将螺旋输送机吊运并安装到位；

⑥ 将盾构尾部密封刷部分分为上下两快，先将密封刷下半部分外壳与刀盘和拼装机外壳用焊接法连接为一体；

⑦ 安装机内操作平台；

⑨ 最后安装盾尾密封刷上半部分，并将盾尾密封刷外壳上半部分与前半部分外壳焊接为一体；

⑩ 将与设备配套的后续台车在地面按顺序摆放好，将台车与台车之间的管路、线路连接好，将第一节台车与盾构机体之间的各种管路、线路连接好，检查并确认以上完成工作。

盾构试运转验收项目见表5.1。

试运转项目列表 表5.1

六、盾构井端头加固施工

水库路站东端盾构始发井处洞口加固范围：

昌平新区站西端盾构接收井处洞口加固范围：

加固土体无侧限抗压强度：0.5~0.8MPa；

根据本标段洞口土质条件，采用旋喷桩加固。旋喷桩桩径600mm，桩间距400mm，咬合200mm。施工采用跳二打一的步序。

7.1 区间组段划分概述

水库路站～昌平新区站区间划分为C段、D段、E段三部分共计8段。具体划分情况见后附《区间组段图》。

7.2 区间组段划分依据

组段划分即依据盾构穿越的地层条件，结合隧道沿线的地面/地下环境风险状况，综合分析地层、环境风险与盾构施工的相互影响，按照影响程度、危险系数的不同将区间隧道划分为若干个安全风险等级不同的组段，进而合理确定各组段内盾构施工参数控制范围，以便有针对性的进行盾构管理，实现盾构施工的规范化和施工管理的标准化。

（1）隧道穿越的土层性质：盾构施工参数确定的基本原则

综合考虑项目初勘、详勘、补勘资料中盾构隧道穿越的地层特性，对盾构穿越的地层进行划分如下：

A段：粘土、粉质粘土、粘质粉土和粉土以及这四种土层组成的复合地层；

B段：沙层，包括粉沙、细、中、粗沙；

C段：砾石（卵石）层；

D段：土与沙的复合土层；

E段：土、沙、砾石（卵石）复合地层；

F段：土岩混合地层。

（2）盾构施工环境条件的组合影响因素及级别：

①隧道的埋深； ②地面和地下环境条件；

③特殊地质情况； ④上覆土层性质。

I级：盾构下/上穿既有轨道线路，或下穿/临近重要建（构）筑物、重要市政管线和河流工程，或土层中有漂石、孤石等特殊地质情况，或埋深＜9m的浅埋隧道，或以上两种以上情况的组合。

II级：埋深＞9m，或隧道上方地层中有一般的市政管线，或隧道临近/下穿一般建筑物，或下穿重要市政道路，或地层中的不良地质情况对盾构施工影响较小并没有特殊地质情况。

III级：埋深＞13m，或隧道上方地层中无管线或者只有对沉降不敏感的管线且埋深较浅，或隧道与建筑物基础和重要市政道路距离较远，或地层中无不良地质情况等。

（1） 里程：K6+911.700～K6+947.930（36.23m）

埋深： >9 m

风险：隧道依次下穿Φ300雨水、Φ600污水管（管线与隧道结构净距都>7 m）。

（2） 里程：K6+947.930～K7+317.500（369.57m）

地质：⑤卵石、⑥粉质粘土、⑦5含粉质粘土砂砾、⑥2粉土、⑥3细中砂

埋深： >9 m

风险：隧道依次下穿Φ600上水、1200*1400mm电力方沟（管线与隧道结构净距都>12 m）。

（3） 里程：K7+317.500～K7+539.660（222.16m）

地质：⑥粉质粘土、⑥2粉土、⑥3细中砂

埋深： ＜9 m

风险：隧道在K7+317.500～K7+959.726段下穿东沙河，K7+436.000～K7+539.660侧穿东沙河桥，隧道与河床垂直距离为6.2m，右线盾构隧道与桩基水平距离为4.1m，左线盾构隧道与桩基水平距离为8.0m。并依次Ф200上水管（管线与隧道结构净距3.73 m）、Ф500十三陵应急补水管（管线与隧道结构净距3 m）。

（4） 里程：K7+539.660～K7+668.640（128.98m）

地质：⑥粉质粘土、⑥2粉土、⑥3细中砂

埋深：>13 m

风险：隧道在K7+317.500～K7+959.726段下穿东沙河 。

（5） 里程：K7+668.640~K7+774.500（105.86m）

地质：⑤卵石、⑥粉质粘土

埋深：>13 m

风险：隧道在K7+317.500～K7+959.726段下穿东沙河 。

（6） 里程：K7+774.500~K8+123.440（348.94m）

地质：⑥粉质粘土、⑥2粉土、⑦卵石、⑦1中粗砂、⑦5含粉质粘土砂砾

埋深： >13 m

风险：隧道依次下穿6*2*Ф150电力管、Ф800上水管、Ф400燃气管、Ф200上水管、2*Ф400热力管（与盾构隧道净距都＞13m）

（7） 里程：K8+123.440～K8+265.130（141.69m）

地质：⑥粉质粘土、⑥2粉土、⑥3细中砂

埋深： >13 m

风险：下穿Ф1000雨水管，与隧道结构净距11.23m。

（8） 里程：K8+265.130～K8+355.300（90.17m）

地质：⑥粉质粘土、⑥2粉土、⑥3细中砂

埋深： >9 m

风险：处于盾构接收区，下穿Ф1200雨水管，与隧道结构净距8m。

本合同段盾构隧道所用盾构机的机身长度为9.58m，整体台车的长度是51m，盾构台车和皮带机的总体长度为75m。为了提高掘进效率，故将初始掘进的长度确定为80m。

初始掘进阶段盾构机连同后续台车一起前进，盾构出土和运输管片从台车的后部进行，这样能减少台车转换工序，有效的加快了施工进度，掘进到80m，具备拆负环条件。

工作井洞门凿除的原则是合理分块，快速凿除，确保安全。

① 钢筋混凝土护壁桩的凿除

凿除钢筋混凝土灌注桩施工时按照先下后上、先两侧后中间的顺序，每根桩的混凝土凿完后须留3～5根钢筋，在盾构机出洞（进洞）前快速凿除；

② 洞门全部破除后，盾构机须迅速靠上洞口掘进工作面，并调整洞口密封止水装置（即橡胶帘布板），盾构贯入工作面后立即进行加压掘进，尽量缩短洞门土体无支撑时间。

为保证盾构机出洞时泥水不从盾构机外壳周围涌出JGT548-2018 厚壁取土器，同时保证注浆不漏浆，需要在出洞口安装橡胶帘布。橡胶帘布由专门厂家预制加工，每个出洞口均须安装一个。

盾构初始掘进须做临时后背，使盾构机有支撑力，能够向前推进。根据以往经验，临时后背采用同规格的隧道管片，即负环拼装。负环采用整环拼装，使盾构后背力均匀作用于圆周上。

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，钢后背安装完毕及其他准备工作（洞门凿除、管路连接）全部完成后即可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。

盾构推进前，为避免刀盘上的刀头损坏洞口密封装置，在刀头和洞口密封装置上涂抹黄油以减少摩擦力。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。在盾尾密封刷的下2/3部分填塞密封油脂，以保护盾尾密封刷不被磨坏。

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，然后用牵引器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。当推进至第一环管片即将与钢后背贴紧时，在管片与钢后背之间垫一层5～8mm厚的橡胶板。此时应校验管片与钢后背之间是否垂直，如两侧及上下的间距不均应加垫钢板找平。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，从而保证正环管片质量。

根据盾构机尺寸，盾构外径为6.14m，每环的掘进长度为1.2m，日进尺为16环，掘进每环的原状土计算量为35.5m3。根据资料及经验值膨胀系数以1.2计算，每环需要运输的计算土方量为35.5×1.2=42.6m3。考虑到加入的泥浆和泡沫在实际工作中每环的土方运输量按45m3/环计算。日土方运输量按10环的土方量计算，为45×16=720m3。确定每台盾构机的日土方运输量为720m3/日。

市政工程--扬州市渡江南路污水截流工程施工组织设计Ⅱ 隧道内土方及管片运输