盾構始發(fā)技術交底

1、盾構始發(fā)技術交底 B3.12工程名稱奧體中心站河海大學站區(qū)間交底部位奧體中心站河海大學站區(qū)間工序名稱盾構始發(fā)施工交底提要：1.工程概況；2.盾構始發(fā)地基加固；3.備用降水井；4.盾構始發(fā)施工；5. 盾構始發(fā)施工技術措施；6.質量保證措施；7.安全文明施工。交底內容：1、工程概況1.1設計概況本標段包括兩站兩區(qū)間，合同工程范圍為：市民廣場站、市民廣場站奧體中心站區(qū)間、奧體中心站、奧體中心站河海大學站區(qū)間。市民廣場站位于晉陵路與錦繡路交叉口；奧體中心站位于晉陵北路與龍錦路交叉口。區(qū)間隧道沿晉陵路布置，自晉陵路與錦繡路交叉口開始，至晉陵北路與河海路交叉口結束。本此技術交底范圍為：奧體中心站河海大學站

2、區(qū)間上行線盾構始發(fā)施工。區(qū)間設計概況項目名稱奧體中心站河海大學站區(qū)間設計概況地理位置位于常州中心城區(qū)，沿晉陵北路敷設起終點里程SK26+346.288SK27+254.412區(qū)間長度(米）上行線908.124m，757環(huán)，下行線895.642m，747環(huán)曲線半徑左轉下行線R400m、上行線410m縱坡2-22-5.72924-2埋深范圍9.516.1m線間距1416m聯(lián)絡通道、泵站1個聯(lián)絡通道（兼泵站）施工工法區(qū)間采用盾構法施工；聯(lián)絡通道及泵站采用冷凍法加固地層，礦山法施工。管片片外徑6200mm、內徑5500mm、寬度1.2m，釆用通用楔形環(huán)，雙面楔形量37.2mm本標段采用通用環(huán)襯砌環(huán)類型

3、，隧道內經(jīng)5500，管片幅寬1.2m，厚度350，管片采用6分塊，其中一塊小封頂塊，兩塊鄰接塊和三塊標準塊，封頂塊（F）管片圓心角為20°，標準塊管片3塊(分別為B1、B2、B3)圓心角為67.5°，鄰接塊管片左右各一塊（分別為L1、L2），圓心角為68.75°，縱向接頭為16處，按22.5°等角度布置；聯(lián)絡通道處區(qū)間隧道采用鋼管片和鋼筋混凝土管片組成的復合型管片環(huán)。管片環(huán)縫和縱縫均采用5.8級或6.8級M30“U型”螺栓連接，環(huán)向管片間設2個單排螺栓，縱向設16個螺栓，管片中心處設一個吊裝孔，兼作二次注漿孔。管片環(huán)縱縫采用三元乙丙橡膠密封條止水，管片與

4、周圍土體間隙采用同步注漿填充。1.2工程地質奧體中心站河海大學站區(qū)間隧道主要穿越的地層為：1粉砂夾粉土層、2粉砂層、3粉砂夾粉土層、2粉質粘土層、3粉質粘土層。盾構始發(fā)涉及地層主要為1粉砂夾粉土層、2粉砂層。奧體中心站北端頭井地質剖面圖1.3周邊建構筑物始發(fā)車站周邊建筑物概況本工程兩段區(qū)間分別從奧體中心站南、北端頭井始發(fā)，車站位于常州中心城區(qū)晉陵北路與龍錦路交叉口處，跨龍錦路沿南北向敷設于晉陵北路下方。其車站北側有常發(fā)豪庭花園、華美達國際酒店，距離車站北端頭井分別為45.52m、28.42m；南側有及歐迪辦公樓、常州市新北區(qū)實驗中學，距離車站南端頭井分別為26.75m、21.33m。區(qū)間盾構始

5、發(fā)對四座建（構）筑物基本無影響。奧體中心站臨近建構物情況表序號建筑物名稱層數(shù)建筑物情況1豪庭花園19層位于車站西北側，距離車站北端頭井約45.52m。2歐迪辦公樓4層歐迪辦公樓：獨立承臺基礎，基礎底埋深2.5m。位于車站東南側，距離車站西端頭井約26.75m3華美達國際酒店18層華美達酒店：基礎為500PHC管樁，樁長8.5m，樁底標高-9.312.0m。位于車站東北側，距離車站端頭井約28.42m4新北區(qū)實驗中學圖書館4層新北區(qū)實驗中學：獨立承臺基礎，基礎底埋深1.52.5m，部分區(qū)域采用500粉噴樁進行加固。位于車站西南側，距離車站主體基坑約21.33m奧體中心站與建構（筑）物位置概況圖1

6、.4始發(fā)段地下管線情況奧體中心站北端頭井始發(fā)段管線統(tǒng)計表序號管線直徑(mm)管線走向管線埋設位置備注1給水管DN500沿晉陵北路方向車站北面沿晉陵北路布置，埋深約0.5米，距離區(qū)間隧道約10.0米2雨水管d600北端頭井北側橫跨晉陵北路車站北端頭井盾構始發(fā)段，埋深約2.4米，距離車站北端頭井26米30米3污水管d500/d1600沿常發(fā)國際豪庭圍墻敷設車站北風井旁，埋深約2.0米/5.0米，距離始發(fā)段隧道最小凈距13.0米，距離車站北端頭井22.7米4通訊管8110 L40北端頭井北側橫跨晉陵北路車站北端頭井盾構始發(fā)段，埋深約1.0米，距離車站北端頭井23米24米5電力管2200MPP L43

7、北端頭井北側橫跨晉陵北路車站北端頭井盾構始發(fā)段，埋深約1.0米，距離車站北端頭井約17.0米6電力管2200MPP L43西側沿晉陵北路方向車站西面沿晉陵北路布置，埋深約1.0米，距離區(qū)間隧道約7.4米7燃氣管中壓B 鋼管 DN400東側沿晉陵北路方向車站東面沿晉陵北路布置，埋深約2.3米，距離區(qū)間隧道約10.8米2、盾構始發(fā)地基加固為保證盾構始發(fā)、破除端頭圍護結構時隧道端頭土體的自穩(wěn)和防水要求，需在盾構始發(fā)前對洞口地基進行加固處理。根據(jù)設計要求本標段盾構始發(fā)地基加固采用三軸攪拌樁加固，攪拌樁與車站圍護結構（連續(xù)墻）間夾心層500mm采用雙重高壓旋噴樁加強止水帷幕止水，增加加固區(qū)與車站結構的整

8、體性。按設計要求，盾構始發(fā)地基加固區(qū)攪拌樁采用850600三軸攪拌樁加固，靠近車站端頭夾心層采用單排800350三重高壓旋噴樁加固。加固一區(qū)攪拌樁水泥摻入量取20%,加固二區(qū)攪拌樁水泥摻入量取7%，采用P.O-42.5R普通硅酸鹽水泥。各加固區(qū)加固范圍詳見下圖。 奧體中心站北端頭井洞門加固平、縱斷面示意圖3、備用降水井施工為保證盾構始發(fā)安全，每個端頭井設置降水井3口。井點管的埋設是降水的關鍵工序，插入降水井后需在其與孔壁之間迅速填灌粗砂濾層，以防孔壁坍塌，管口應用粘土封口。降水井在使用前必須進行抽水試驗，保證其能正常運行并驗證其降水能力。降水井應在地基加固完成后施工，避免高壓水泥漿液破壞降水井

9、。打設洞門探孔時若有滲漏水，應及時采取施工降水，將水頭降至隧道底0.5m以下后方可始發(fā)，并對探孔進行封堵。盾構始發(fā)過程中若出現(xiàn)洞門漏水情況，立即開啟降水井，開啟降水井時，應加強對周邊環(huán)境、管線、建筑物的監(jiān)測，確保施工安全。4、盾構始發(fā)施工盾構工作井沿軌道中心長12.5m，負環(huán)管片共9環(huán)，每環(huán)1.2m，0環(huán)進入鋼環(huán)0.45m。負環(huán)中0環(huán)-8環(huán)全部采用錯縫滿環(huán)拼裝，其中0環(huán)封頂塊拼裝在12點鐘位置。每環(huán)負環(huán)管片脫離盾尾后采用一根鋼絲繩繞管片外徑拉緊，確保管片的真圓度。管片安裝順序為：先就位底部管片，再左右安裝，每環(huán)相鄰管片應控制環(huán)面平整度和封口尺寸。負環(huán)管片排列示意圖（1）第一環(huán)（-8環(huán)）封頂塊拼

10、12點方向，拼裝L1、L2塊前須準備4塊“L”形鋼板。焊接后須值班人員對焊縫質量進行檢查，合格后進行拼裝，拼裝時拼裝范圍內嚴禁站人，拼成環(huán)后割除“L”形鋼板，并用上下左右4個千斤頂緩慢往后頂。（2）目前盾構機所處狀態(tài)，簾布板包住切口，拼裝完成-5環(huán)，推進第-4環(huán)610mm，中心刀頂上加固土體，刀盤距加固土體約420mm，如下圖。每環(huán)負環(huán)管片脫出盾尾用4個木楔夯入，并用廢棄鐵塊夯入焊接在鋼軌上（每環(huán)2個），防止負環(huán)下掉位移。（3）推進第-4環(huán)行程1030mm，刀盤頂上加固土體，如下圖，此時應開始啟動刀盤，確認超挖刀關閉縮回。注意觀察刀盤扭矩，值班技術人員注意觀察盾構始發(fā)基座、反力架及側滾限位塊情

11、況，并在進入洞門前割除，若發(fā)現(xiàn)異常立即停機處理。刀盤充分旋轉，電流較小并無異常時開始推進，推進速度不超過1cm，注意推力及刀盤扭矩突變過大停推不停刀盤，刀盤電流正常后繼續(xù)推進，防止刀盤卡住。（4）推進-1環(huán)行程1110mm左右，龜殼前端切刀即將進入洞門，值班人員密切觀察龜殼情況，提前將相應位置翻板拆除收撿好，并在龜殼前端涂抹小油脂或盾尾油脂，保護簾布板。觀察龜殼前端有無嚴重擠壓簾布板，有無損壞簾布板跡象，同時準備封堵材料，防止龜殼空隙漏水漏砂等。同步注漿管龜殼進入簾布橡膠板后，在位于盾構機4個龜殼位置分別平插2根注漿管，每根注漿管應先安裝好球閥，推進過程中洞門周圍如有漏水漏砂情況，可利用這8根

12、注漿管注入雙液漿或者聚氨酯進行堵漏。（5）拼裝完成+1環(huán)，推進+2環(huán)1451mm時盾構機即將完全進入洞門簾布板，在即將通過翻板時須對洞門各個方位進行監(jiān)控，特別是盾構上部，發(fā)現(xiàn)問題立即加固，防止間隙過大翻板翻轉失效，并將龜殼處翻板裝上。（6）拼裝完成+3，+1環(huán)已脫出盾尾，此時利用盾構機同步注漿管進行注漿，漿液采用同步漿液，以填充+1環(huán)管片與洞門之間的空隙。注漿量不大于6.0m³，推進+4+8環(huán)時每環(huán)注漿量約1.62.0m³，根據(jù)現(xiàn)場情況實時調整，注漿壓力不大于0.3MPa，一次性注完，防止堵管。注漿時注意觀察洞門情況，發(fā)現(xiàn)異常停止注漿并進行封堵并停止注漿。（7）盾構掘進至+

13、8環(huán)時，+6環(huán)脫離盾尾，停止掘進，對出洞口處+1、+2環(huán)進行二次注漿，以后每掘進2環(huán)及進行一次二次注漿，注漿環(huán)號與與盾尾水平距離為5環(huán)，直至加固區(qū)內管片（+1+8環(huán)）全部進行二次注漿，二次注漿由底部向上依次壓注，并按“多點、均勻、少量、多次”的原則有序進行。每環(huán)注漿量控制在2m3。注漿壓力不宜大于0.3Mpa，注漿時注意觀察洞門簾布橡膠板情況，發(fā)現(xiàn)異常停止注漿并進行封堵并停止注漿。在二次注漿的同時間隔進行同步注漿，保證同步注漿管內壓力大于二次注漿壓力。注漿材料采用雙液漿即：水玻璃+水泥漿。漿液配比：水泥漿水灰比為1：1；水玻璃與水按1：1.5進行稀釋。注入時漿液與水玻璃體積比為水泥漿：水玻璃=

14、4：1。（8）土壓力設定盾構始發(fā)過程中，土壓力設定值應逐步上調，拼裝完成第-1環(huán)推進0環(huán)時時掘進土壓設定由0MPa逐步遞增至0.05MPa，直至刀盤即將出加固區(qū)，土壓設定值0.21MPa（此為刀盤中心土壓）,在此期間盾構機土壓設定值應均勻上調，并根據(jù)盾構機推力、刀盤扭矩、出土情況及監(jiān)測數(shù)據(jù)對土壓設定值作出調整。盾構在加固區(qū)域掘進過程中每掘進一環(huán)及時對盾構機刀盤前方地面沉降進行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調整土壓力設定值。盾構在始發(fā)階段100環(huán)范圍類應及時根據(jù)盾構掘進參數(shù)及監(jiān)測情況調整土壓力設定值，并及時進行數(shù)理分析，為后續(xù)正常段掘進參數(shù)選擇提供可靠的依據(jù)。盾構始發(fā)段掘進土壓力設定值詳見下表：奧體中心

15、站北端頭井盾構始發(fā)階段土壓力設定建議值序號掘進狀態(tài)土壓力設定建議值備注1推進+1環(huán)，盾構刀盤距加固區(qū)邊緣4.433.23米00.05MPa2推進+2環(huán)，盾構刀盤距加固區(qū)邊緣3.232.03米0.050.12MPa3推進+3環(huán)，盾構刀盤距加固區(qū)邊緣2.030.83米0.120.20MPa4推進+4環(huán)，盾構刀盤距加固區(qū)邊緣0.830米0.21MPa5掘進+5+64環(huán)0.22MPa6掘進+65+100環(huán)0.23MPa（說明：上表為理論計算值，在實際掘進過程中應根據(jù)盾構機各項掘進參數(shù)、出土量、監(jiān)測情況等相關數(shù)據(jù)進行調整。）（9）因始發(fā)盾構姿態(tài)問題，盾構司機及土木技術人員必須環(huán)環(huán)謹慎，控制好盾構姿態(tài)。勤

16、糾偏、少量糾偏，切勿大意。同時監(jiān)控洞門情況，發(fā)現(xiàn)問題靈活處理，及時匯報。5、盾構始發(fā)技術措施（1）盾構始發(fā)工藝流程盾構始發(fā)施工流程圖（2）盾構始發(fā)掘進技術措施1) 盾構機進入加固區(qū)時，必須密切注意刀盤油壓的變化，如果刀盤扭矩上升較快，宜降低刀盤轉速，可向前艙加水以潤滑切削面。2) 始發(fā)掘進速度控制在1.0cm2.0cm/min。刀盤轉速控制在0.81.2rad/min。遵循“低推力、低刀盤轉速，減小擾動”的原則，確保盾構始發(fā)施工的安全性。同時加強后盾反立架的變形觀測，防止盾構上浮。正面土壓力設定值應由0Mpa向設計壓力漸進，由加固段進入正常段時達到設計壓力，并根據(jù)水泥土加固情況、出土量情況及監(jiān)

17、測數(shù)據(jù)做適當調整。3) 在掘進+3環(huán)，并且盾尾完全通過洞口止水裝置，開始進行同步注漿。同步注漿與掘進同步，壓力盡量小，避免漿液壓壞卷簾板，壓力控制在0.3Mpa左右，注漿量控制在1.62.0m3/環(huán)左右，計算公式：×（3.182-3.12）=1.6m³。同時注意觀察洞門簾布橡膠板情況，發(fā)現(xiàn)異常停止注漿并進行封堵并停止注漿。同步注漿從盾尾設置的4個孔位同時注漿，為防止管片上浮，而且考慮漿液的流動性，上部每孔的壓力應比下部每孔的壓力略大0.05Mpa。同步注漿液采用高容重、高剪切強度的厚漿，水泥砂漿基準配合比如下表所示。該漿液凝膠時間短，以便在填充地層的同時能盡早獲得漿液固結體

18、強度，保證開挖面安全并防止漏漿；并確保在列車振動和7級地震下不液化。同步注漿漿液配合比表材料名稱水泥砂水膨潤土粉煤灰規(guī)格P.C32.5細砂自來水鈉基級用量（Kg/m³）1008002701004004) 初期掘進階段由于反力架不同程度變形和調整塊加工精度的影響，會影響管片成環(huán)精度，因此臨時環(huán)拼裝管片糾偏利用封頂塊管片選擇不同點位組合來進行糾正。作為臨時后盾管片，也要確保安裝精度，環(huán)、縱向螺栓全部緊固到位。5) 出土量控制盾構始發(fā)施工過程中嚴格控制出土量，不得超過理論出土量（每環(huán)理論出土量p/4×D2×Lp/4×6.372×1.238.24m3/

19、環(huán)），即不得超過38.24m3。掘進過程中每向前掘進200mm，由現(xiàn)場值班技術員查看實際出土量是否與理論出土量吻合，當實際出土量大于理論出土量時，開挖面存在超挖現(xiàn)象，此時應該適當建立土壓，直至實際出土量與理論量吻合。6) 土體改良由于粉土、粉砂的內摩擦角相對較大，導致盾構刀盤切削難度也相應加大。因此在施工中，根據(jù)盾構施工參數(shù)考慮采用土體改良的措施，來確保盾構出土正常。土體改良的作用土體改良是為了保護刀盤以及保證盾構螺旋出土機的正常出土，在推進過程中可每隔一定距離在盾構前方及螺旋機內壓注泡沫劑或膨潤土。粉土、粉砂層土體雖然含水量大，但一經(jīng)擠壓，水分流失，粉土、粉砂就會變得結實，使土倉進土困難，推

20、進時大刀盤油壓急劇增大。為改善大刀盤傳動軸承在刀盤轉動過程中所受的扭矩，采用在刀盤正面和土倉內加注泡沫劑或膨潤土來降低土體強度，有利于降低大刀盤扭矩。土體改良的方法采取土體改良的措施，推進中每隔一定距離在盾構機前方壓注泡沫劑或膨潤土漿液。改善碴土的止水性，提高碴土的流動性，確保土倉內碴土處于塑性狀態(tài)。壓注膨潤土改良土體，使得出土時的粘粒含量達20%。每推進一環(huán),加入一定濃度的泡沫劑或膨潤土漿液。通過控制螺旋輸送機，形成土塞，起到良好的密封、保壓以及防噴的作用。泡沫劑或膨潤土漿液可以在刀盤正面注入，通過刀盤后翼的攪拌，從螺旋機排出。當螺旋機油壓過高，也可以在螺旋機中注入適量的膨潤土漿液。壓注泡沫

21、劑或膨潤土漿液時，應觀察螺旋機的排土狀態(tài)及正面土體的沉降狀況，確保正面土體穩(wěn)定。砂性土的滲透系數(shù)較大，即孔隙水壓增加較快，同時消散也較快，而兩者的時間差，為疏干的時效。因此，千斤頂速度應與之相配合，從而使盾構推進速度達到較好的狀態(tài)。實際推進時，通過壓注量的調整，了解正面的疏干效應，并反饋指導泡沫劑或膨潤土漿液的具體壓注量。膨潤土漿液配合比： 膨潤土：水0.25：1。6、質量保證措施（1）盾構掘進質量控制掘進質量是指盾構機能按設計方向掘進，保證隧道線路的準確性，主要的控制措施有：1) 掘進前明確設計線路的各項參數(shù)，通過測量，判斷出盾構機的當前位置，并根據(jù)掘進前的各項監(jiān)測成果，確定下次掘進的各項參

22、數(shù)；在確認各項準備工作完成后，才能根據(jù)指令開始掘進。2) 盾構操作司機嚴格按照規(guī)程進行操作，嚴禁違規(guī)操作；嚴格按主管工程師的指令進行參數(shù)的選擇和操作。3) 掘進過程中，值班人員全過程監(jiān)視盾構機的掘進，根據(jù)實際情況隨時發(fā)出指令。技術人員現(xiàn)場24小時值班，以保證隨時解決問題。4) 每環(huán)推進過程中，嚴格控制平衡土壓力，使切口正面土體保持穩(wěn)定狀態(tài)，以減少對土體的撓動。采取信息反饋的施工方法對盾構推進進行質量控制，在盾構推進工程中進行跟蹤沉降觀測，并及時反饋沉降數(shù)據(jù)，為調整下階段的施工參數(shù)提供依據(jù)。通過對實測數(shù)據(jù)與施工參數(shù)的收集和整理，形成一套較為完善的盾構施工智能數(shù)據(jù)庫來指導施工。5) 必須及時地掌握

23、盾構機的方向和位置，嚴格對盾構機進行姿態(tài)控制，確保隧道施工實際偏差控制在50mm以內。推進測量管理應在每推進一環(huán)后進行，通過對測量數(shù)值的分析計算，及時地發(fā)布操作指令，通過調整盾構千斤頂?shù)慕M合適時糾偏。6) 根據(jù)不同的情況，通過優(yōu)化盾構掘進參數(shù)、注漿材料優(yōu)化和注漿量的控制、二次注漿等施工手段，將地表沉降控制在+10mm-30mm。（2）同步注漿質量控制1) 同步漿液采用商品漿液，漿液進場后及時檢查漿液配比及相關參數(shù)，檢查盾尾的密封性，保證漿液不泄漏；保證注漿管路的暢通。所用砂須細砂。2) 做好注漿設備的維修保養(yǎng)，注漿材料的供應，保證注漿作業(yè)順利連續(xù)不中斷的進行。注漿跟推進同步進行，且注漿速度應與

24、推進速度相適應，四個泵同時注漿；注漿飽滿程度由注漿壓力和注漿量雙重控制。3) 停止注漿后，應及時清洗漿液運輸車、儲漿罐、漿液輸送管路，保持管壁潤滑良好，防止殘留的漿液凝結引起管道堵塞等。（3）管片安裝質量控制1) 管片運輸中要輕吊輕放，避免碰撞。2) 安裝前專人檢查管片及其防水材料：止水條的位置種類是否正確，止水條與管片是否連接牢固，管片是否有不合要求的裂縫、破損等缺陷，管片的類型是否正確(標準環(huán)或左、右轉彎環(huán))，管片的標志是否齊全，是否已達齡期。3) 根據(jù)高程和平面的測量報表和管片間隙，及時調整管片拼裝的姿態(tài)，并嚴格控制管片成環(huán)后的環(huán)、縱向間隙。安裝管片時要緩慢、均勻，對好位置后才能上螺栓，如果插入螺栓困難時，要分析原因，仔細調整位置，切忌大幅度移動，強行插入；另應避免損壞止水條，避免管片間有較大錯臺。4) 直線段采用管片環(huán)面上粘貼楔形低壓棉膠板的方法進行