金金區(qū)間始發(fā)、掘進、到達方案（專家意見修改版）

福州地鐵5號線土建2標1工區(qū)金金區(qū)間盾構始發(fā)、掘進、到達安全專項施工方案

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目錄

一、編制依據(jù).....................................................................2

二、編制目的......................................................................2

三、適用范圍......................................................................2

四、工程概況......................................................................3

4.1工程簡介..............................................................................3

4.2工程地質、水文地質情況...............................................................3

4.2.1地形地貌..........................................................................3

4.2.2線形線路..........................................................................4

4.2.4水文地質..........................................................................5

4.2.5主要不良地質......................................................................6

4.3區(qū)間環(huán)境情況..........................................................................6

五、盾構施工難點及應對措施.......................................................8

5.1盾構始發(fā)難點及應對措施...............................................................8

5.2盾構掘進難點及應對措施...............................................................9

5.2.1盾構穿越建（構）建物..............................................................9

522盾構掘進防止刀盤結泥餅...........................................................10

5.2.3穿越有毒有害氣體.................................................................13

5.3盾構到達難點及應對措施..............................................................14

5.3.1裝置變形.........................................................................14

5.3.2接縫滲漏.........................................................................14

5.3.3盾構機出洞精度要求高.............................................................14

六、盾構機性能參數(shù)...............................................................14

6.1盾構機刀盤結構.......................................................................14

6.1.1S812刀盤........................................................................14

6.1.2DZ377刀盤.......................................................................16

6.2盾構機主要性能參數(shù)..................................................................17

6.2.1S812盾構機......................................................................18

6.2.2DZ377盾構機.....................................................................21

七、盾構始發(fā)準備.................................................................30

7.1技術準備.............................................................................30

7.2人員準備.............................................................................30

7.3設備準備.............................................................................30

7.4材料準備............................................................................30

7.5作業(yè)條件準備........................................................................30

7.7物資材料準備........................................................................31

7.7場地準備............................................................................33

7.7.1金環(huán)路站盾構始發(fā)場地平面布置圖...................................................33

7.7.2工作井及出土口...................................................................33

7.7.3施工道路和場地硬化...............................................................34

7.7.4生產(chǎn)施工、辦公用房..............................................................34

7.7.5龍門吊...........................................................................34

7.7.6漿液攪拌站.......................................................................34

7.7.7渣土池...........................................................................34

7.7.8排水系統(tǒng).........................................................................34

7.7.9盾構供排水.......................................................................35

7.7.10沉淀池.........................................................................35

7711管片等材料堆場...................................................................36

7.7.11其他............................................................................36

八、盾構始發(fā)施工.................................................................37

8.1施工工藝流程.........................................................................37

8.2盾構始發(fā)施工順序.....................................................................37

8.3盾構始發(fā)、到達端頭加固..............................................................37

8.4始發(fā)架定位..........................................................................39

8.5盾構機下井組裝調試..................................................................40

8.6反力架安裝、反支撐..................................................................40

8.6.1反力架位置確認...................................................................40

8.6.2反力架驗算受力分析校核..........................................................42

8.7洞門鑿除............................................................................51

8.7.1降水實驗.........................................................................51

8.7.2水平探孔.........................................................................51

8.7.3洞門鑿除方法.....................................................................52

8.8洞門防水裝置安裝....................................................................55

8.8.1密封、防水裝置...................................................................55

8.8.2安裝順序.........................................................................56

8.8.3安裝注意事項.....................................................................56

8.8.4導向鋼軌施工.....................................................................56

8.9負環(huán)管片拼裝.........................................................................57

8.9.1負環(huán)管片加固方案.................................................................57

8.9.2拼裝點位及類型...................................................................58

8.9.3支撐墊塊的加設...................................................................58

8.9.4-8環(huán)管片的定位..................................................................58

8.9.5鄰接塊的安裝.....................................................................58

8.9.6負環(huán)管片的螺栓與防水材料.........................................................58

8.10軌道鋪設...........................................................................59

8.10.1站臺內軌線鋪設..................................................................59

8.10.2入洞后軌線鋪設..................................................................59

8.11施工運輸...........................................................................60

8.11.1洞內水平運輸....................................................................60

8.11.2垂直運輸........................................................................61

8.11.3渣土外運........................................................................61

8.11.4電瓶車隧道運輸要求及注意事項....................................................61

8.12盾構機始發(fā)掘進模式.................................................................62

8.12.1初始掘進前的準備工作的確認......................................................62

8.12.2始發(fā)或到達條件核查..............................................................63

8.12.3盾構機掘進段劃分................................................................64

8.12.4掘進主要參數(shù)準備...............................................................65

8.12.5始發(fā)掘進階段的掘進程序..........................................................66

8.13始發(fā)掘進與注漿.....................................................................66

8.13.1始發(fā)段掘進基本參數(shù)..............................................................66

8.13.2始發(fā)段注漿.....................................................................67

8.14始發(fā)掘進技術要點...................................................................68

8.14.1始發(fā)掘進要點....................................................................68

8.14.2防止盾構旋轉措施................................................................68

8.15盾構試掘進管理控制要點.............................................................69

8.15.1開挖面的土壓力管理..............................................................69

8.15.2切削土量的管理..................................................................69

8.15.3推進速度與推力..................................................................69

8.15.4盾構機姿態(tài)控制要點..............................................................70

8.15.5管片拼裝的質量控制..............................................................70

8.15.6同步注漿和二次注漿..............................................................71

8.15.7始發(fā)段渣土改良.................................................................71

九、盾構掘進施工...........................................................72

9.1掘進參數(shù)設定及優(yōu)化..................................................................72

9.2土倉壓力控制........................................................................75

9.3出土量控制..........................................................................76

9.4盾構姿態(tài)控制及調整..................................................................77

9.5沉降的控制...........................................................................79

9.6管片拼裝............................................................................80

9.6.1管片拼裝流程圖...................................................................80

9.6.2管片拼裝施工工藝.................................................................80

9.6.3管片拼裝控制標準.................................................................82

9.6.4管片拼裝注意事項................................................................83

9.7負環(huán)管片及反力架拆除................................................................83

9.7.1負環(huán)管片拆除.....................................................................84

9.7.2負環(huán)管片、始發(fā)托架及反力架拆除步驟...............................................84

9.8同步注漿............................................................................85

9.9二次注漿............................................................................87

9.9.1二次注漿流程圖...................................................................87

9.9.2二次注漿施工工藝.................................................................87

9.9.3二次注漿結束標準................................................................88

9.9.4二次注漿注意事項................................................................88

9.10渣土改良...........................................................................88

9.11隧道通風...........................................................................89

9.12管線布置...........................................................................89

9.13施工監(jiān)控量測.......................................................................90

9.13.1控制網(wǎng)復核......................................................................90

9.13.2施工測量........................................................................90

9.13.3施工監(jiān)測........................................................................92

十、盾構機到達施工.........................................................93

10.1到達前施工準備.....................................................................93

10.2施工流程...........................................................................94

10.3盾構機到達掘進模式.................................................................94

10.3.1掘進速度控制...................................................................94

103.2注漿控制........................................................................94

10.3.3盾構姿態(tài)控制...................................................................94

10.3.4測量控制.......................................................................95

10.3.5洞門監(jiān)測.........................................................................95

10.4到達段掘進及鋼套筒接收方案.........................................................95

10.4.1鋼套筒的組成....................................................................95

10.4.2鋼套筒的安裝及試壓.............................................................98

10.4.3鋼套筒安裝過程控制要點.........................................................104

10.4.4盾構機到達掘進及控制要點......................................................104

10.5鋼套筒、盾構機吊拆................................................................106

10.5.1鋼套簡吊拆流程.................................................................106

10.5.2鋼套筒吊拆注意要點.............................................................106

10.6鋼套筒安裝、吊拆注意事項..........................................................107

10.7到達時同步注漿....................................................................107

10.8到達洞門二次注漿..................................................................107

10.9洞門鑿除（到達惻）...................................................................108

10.10到達段施工工期安排...............................................................108

十一、資源配置............................................................109

11.1勞動力組織.........................................................................109

11.2設備、材料配置....................................................................110

11.3施工計劃...........................................................................112

十二、監(jiān)控量測............................................................113

12.1監(jiān)測項目...........................................................................113

12.2監(jiān)測控制標準.......................................................................113

12.3監(jiān)測要求...........................................................................114

12.4反力架變形監(jiān)測....................................................................115

十三、安全保證措施.......................................................117

13.1安全保證體系.......................................................................117

13.2安全管理架構......................................................................117

13.3安全技術措施.......................................................................118

13.4施工機械安全控制措施..............................................................119

13.5吊裝安全控制措施...................................................................120

13.6用電安全控制措施...................................................................120

13.7防臺風安全控制措施................................................................121

十四、質量保證措施....................................................................122

14.1質量保證制度......................................................................122

14.2度量保證技術措施..................................................................122

14.3管片質量保護措施..................................................................123

14.4防水質量控制措施..................................................................124

十五、文明施工、環(huán)境保護及職業(yè)健康保證措施................................125

15.1文明施工、環(huán)境保護保證措施........................................................125

15.2職業(yè)健康保證措施..................................................................125

十六、夜間施工措施........................................................126

16.1夜間施工的安全管理與控制..........................................................126

16.1.1夜間施工照明...................................................................126

16.1.2夜間施工安全注意事項...........................................................126

16.1.3高空作業(yè)其它要求...............................................................126

16.1.4夜間施工安全用電...............................................................127

16.2夜間施工安全保證措施..............................................................128

16.2.1夜間工程施工使用的機械設備....................................................128

16.2.2夜間施工機械設備總體安全要求..................................................128

16.2.3各種機械設備的安全操作規(guī)程....................................................129

16.3夜間施工質量安全保證措施..........................................................129

16.3.1基本原則.......................................................................129

16.4噪聲監(jiān)督控制措施..................................................................130

十七、應急預案.......................................................................131

17.1應急處置基本原則..................................................................131

17.2組織機構...........................................................................133

17.3預防及預警.........................................................................135

17.4信息報告程序......................................................................135

17.5應急措施..........................................................................135

17.5.1地面突陷應急措施...............................................................135

17.5.2始發(fā)掘進時引起盾構機姿態(tài)變化大應急措施.........................................136

17.5.3盾構到達時，端頭墻的“防塌”措施.................................................136

17.5.4到達段滲漏水較大，防水堵漏困難應急措施.........................................136

17.5.5始發(fā)、到達段涌水、涌砂應急措施.................................................136

17.5.6洞門破除涌水、涌砂應急措施.....................................................138

17.5.7盾尾刷損壞、漏漿應急措施.......................................................138

17.5.8火災事故應急措施...............................................................138

17.5.9觸電事故應急措施...............................................................138

17.5.10盾構機設備運轉正常時停機措施..................................................139

17.5.11注漿系統(tǒng)故障措施..............................................................139

17.5.12推進系統(tǒng)故障措施..............................................................140

17.5.13電瓶車防溜車措施..............................................................140

17.6應急演練...........................................................................140

17.7應急物資...........................................................................141

17.8恢復生產(chǎn)及應急搶險總結............................................................141

17.9預案修訂與完善....................................................................144

17.10應急救援可用資源及線路...........................................................144

附圖：..................................................................................145

（金金區(qū)間盾構臨建設施分布圖》............................................................145

〈金金區(qū)間地質斷面圖》....................................................................145

福州地鐵5號線土建2標1工區(qū)金金區(qū)間盾構始發(fā)、掘進、到達安全專項施工方案

m區(qū)由用」

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【金環(huán)路站?金山站】盾構區(qū)間始發(fā)、掘進、到達方案

一、編制依據(jù)

(1)《盾構法隧道施工與驗收規(guī)范》(GB50446-2017)；

(2)《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》(2003年版GB50299-1999)；

(3)《城市軌道交通巖土工程勘察規(guī)范》(GB50307.2012)；

(4)《建筑地基處理技術規(guī)范》(JGJ79-2012)；

(5)《建筑工程安全施工手冊》；

(6)《地鐵設計規(guī)范》(GB50157-2013)；

(7)《城市軌道交通設計規(guī)范》(GB50490-2009；

(8)《城市軌道交通工程測量規(guī)范》(GB50308—2017)

(9)《國家一、二等水準測量規(guī)范》(GB/T12897—2006)；

(10)《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-2003)

(11)《鋼結構焊接規(guī)范》(GB50661-2011)

(12)《端頭加固專項施工方案》；

(13)福州市軌道交通5號線【金環(huán)路站?金山站區(qū)間】土建工程的投標文件；

(14)福州市軌道交通5號線【金環(huán)路站?金山站區(qū)間】詳細勘察報告；

(15)福州市軌道交通5號線工程【金環(huán)路站】施工圖紙；

(16)福州市軌道交通5號線【金環(huán)路站?金山站區(qū)間】施工圖紙；

(17)國家、福建省、福州市其他現(xiàn)行有關法規(guī)、標準、技術規(guī)范、以及環(huán)境保護、

水土保持、職業(yè)健康方面的政策和法規(guī)；

(18)我單位投入本工程的機械設備與人力資源及可調用到本工程的其他各類資源;

(19)我單位既有施工能力、技術水平以及從事同類或類似工程的施工經(jīng)驗

二、編制目的

(1)規(guī)范操作程序，指導現(xiàn)場施工，確保盾構始發(fā)、掘進、到達的順利、安全；

(2)為盾構施工提供可行性施工經(jīng)驗；

(3)確保盾構施工工期的要求。

三、適用范圍

本方案適用于福州地鐵5號線土建2標1工區(qū)【金環(huán)路站?金山站】左右線盾構始發(fā)、

掘進及達到施工。

四、工程概況

4.1工程簡介

金環(huán)路站?金山站區(qū)間線路大致呈南?北走向，區(qū)間設計里程為右（左）

DK21+025.210?右（左）DK21+955.765,其中右線長930.555m,左線長913.706m（短

鏈16.849m），總長度1844.261m。在DK21+471.288位置設一處聯(lián)絡通道。

金金盾構區(qū)間隧道主要下穿0+486.69金洲南路小橋、側穿金洲南路（K0+589.23）橋,

側穿閩江村民房（己拆除）、盧濱路2+619橋，線路縱斷面大體呈“V”字坡。隧道覆土

約11m?19m,始發(fā)端頭處覆土約11m。區(qū)間隧道主要穿越地層為淤泥質土、含泥粉中砂、

粉質粘土及淤泥夾砂。

金環(huán)路站?金山站區(qū)間計劃使用兩臺盾構機分別用于左右線施工。其中右線使用海瑞

克S812土壓平衡盾構機，左線使用鐵建DZ377土壓平衡盾構機。鑒于左右線地層環(huán)境及

外部條件基本一致，此方案可同時適用于兩臺盾構的始發(fā)、掘進及到達施工。

按照施工總體計劃，兩臺盾構機均由金環(huán)路站始發(fā)、金山站接收。

金山站金環(huán)路站

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圖4」金金區(qū)間施工籌劃圖

4.2工程地質、水文地質情況

4.2.1地形地貌

福州地鐵5號線金環(huán)路站?金山站區(qū)間所在區(qū)域地貌為閩江下游沖淤積平原地貌，沿

線場地現(xiàn)狀主要為道路、住宅小區(qū)，現(xiàn)狀地勢總體較平坦，局部略有起伏，沿線的地貌單

元以人工填土層及海積層單元為主，區(qū)間需側穿金州南路（K0+589.23）復建橋樁基、盧

濱路2+619橋樁基及閩江村民房，下穿0+486.69金州南路小橋。

金洲南路為市政道路，管線較多，含有電力、電信、燃氣、光纜、污水、雨水、給水,

地下管線條件復雜，部分管線橫跨金洲南路，位于隧道的正上方。

4.2.2線形線路

金環(huán)路站?金山路站盾構區(qū)間線路整體主要位于金洲南路下方。區(qū)間線路整體為平曲

線，最小半徑為600m。

4.2.3工程地質

盾構區(qū)間里程為右（左）DK21+025.210?右（左）DK21+955,765,隧道埋深11.06m?

18.98,主要地層為＜2-4-4＞淤泥夾砂、＜2-5＞（含泥）中砂及＜3-4-2＞淤泥質土地層。

圖4?2金金區(qū)間左、右線地層斷面圖

盾構始發(fā)端里程為DK21+955.765,隧道埋深為11m,左右線隧道上覆土為vl-2＞雜填

土、粉質黏土、＜2-4-4＞淤泥夾砂、＜2-5＞（含泥）中砂、＜342＞淤泥質土，隧道主

要穿越＜2-5＞（含泥）中砂地層，具體情況見下圖4-3。

金金區(qū)間右線始發(fā)斷面圖金金區(qū)間左線始發(fā)斷面圖

圖4?3金金區(qū)間左、右線始發(fā)斷面圖

盾構到達端里程為DK21+025.2103,隧道埋深為16.5m,左右線隧道上覆土為＜1-2＞

雜填土、＜2-4-4＞淤泥夾砂、＜2-5＞（含泥）中砂，隧道主要穿越＜244＞淤泥夾砂、＜2-5＞（含

泥）中砂及＜3-4-2＞淤泥質土地層，具體情況見下圖4-4o

金金區(qū)間右線到達斷面圖金金區(qū)間左線到達斷面圖

圖4?4金金區(qū)間左、右線到達斷面圖

4.2.4水文地質

本區(qū)間的地下水按埋藏條件包含上層滯水和承壓水兩種類型。具中承壓水按賦存介質

又可分為孔隙承壓水和基巖風化層孔隙承壓水。

（1）上層滯水

第四系表層的人工填±。-2〉雜填土、＜1-4＞填砂和＜1-5＞填塊石中地下水主要為上層

滯水，其透水性一般，填土層由于物質組成變化較大，滲透性變化大，當填土層以碎塊石

為主時，富水性、滲透性較好；當填土成分主要為黏性土混少量碎石時，富水性、透水性

及滲透性相對較差。上層滯水的水位和水量隨季節(jié)變化較大，雨季上層滯水水量較豐富,

枯季水量變小。該層與地表水水力聯(lián)系密切，對工程和環(huán)境的影響一般。

（2）孔隙承壓水

根據(jù)資料，孔隙承壓水主要包括兩層：孔隙承壓水層組1：賦存于＜2-4-3＞淤泥粉細

砂交互層和＜2-5〉（含泥）中砂中，主要分布在隧道上方和洞身范圍。孔隙承壓水層組2：

賦存于＜3-2＞（泥質）粉砂、＜3存"含泥）中砂、＜4存于含泥）中砂和＜4-8＞（含泥）卵石中，

主要分布于隧道洞身范圍和隧道下方。

各含水層的含水性能與砂的形狀、大小、顆粒級配及黏粒含量等有密切關系，孔隙承

壓水1和2屬中等?強透水層;＜2-4-4＞淤泥夾砂和淤泥夾砂中也賦存少量承壓水,

其豎向透水性較差，局部水平透水性較強，屬弱透水層。孔隙承壓水①和孔隙承壓水②之

間一般存在隔水層＜2-4-2＞淤泥質土、＜3-卜1＞粉質黏土、＜3-4-2＞淤泥質土或弱透水層

＜2-4-4〉淤泥夾砂或＜3-5-1＞淤泥夾砂，在靠近金環(huán)站端頭處局部由于隔水層的缺失，兩含

水層組互相聯(lián)通，存在直接水力聯(lián)系。根據(jù)本勘的鉆探資料，孔隙承壓水層組1與洋洽河

之間存在厚約2?3nl的弱透水層＜2-4-1＞淤泥質土和＜2-4-4＞淤泥夾砂層，孔隙承壓水層組

1和2與地表水聯(lián)系較弱。

（3）基巖風化層孔隙承壓水

基巖風化層孔隙承壓水主要賦存于深部風化帶＜6-1＞全風化花崗巖和強風化

花崗巖（砂土狀）中。其含水性能與以上各地層中砂的形狀、大小、顆粒級配及黏粒含量,

以及母巖的原生、次生節(jié)理裂隙等有密切關系。基巖風化層孔隙承壓水與孔隙承壓水層組

2直接相鄰，存在直接的水力聯(lián)系，水位相同。本工點的基巖風化層孔隙承壓水埋藏較大,

含水量一般，對本工程影響相對較小。

4.2.5主要不良地質

淤泥夾砂：沿線路不連續(xù)?零散的分布。飽和，流塑?軟塑狀態(tài)。該層具高含水量,

觸變性較高，壓縮性高，強度低，自穩(wěn)能力差的特征，其主要工程地質問題是強度低，且

在擾動后強度大大降低，會帶來較大的工后附加沉降問題。另外，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)

范》（GB50021-2001,2009年版）相關條文分析，因軟土承載力特征值低（小于80kPa）,具

有震陷的可能，因此，施工時應盡量避免對淤泥的擾動，并應進行地基處理。

淤泥質土：該層在場地范圍內普遍存，多以透鏡狀分布于粘土層、砂層上部或中部,

濕?飽和，軟塑?可塑，局部流塑，局部含有少量砂礫，具中一高壓縮性，其強度較淤泥

高，一般不存在震陷的可能，但其強度與其它圍巖相比仍較低，自穩(wěn)能力仍很差，在橫向

與縱向上對巖土層的均一性有一定的影響。

粉質粘土：區(qū)間內小段存在，呈黃褐色、灰黃色、灰色、等，可塑為主，濕，含鐵鎰

結核等氧化物，局部夾少量碎石，捻面較光滑，有光澤，無搖振反應，干強度與韌性中等,

粘性一般。本層不連續(xù)分布，厚薄變化大。

4.3區(qū)間環(huán)境情況

金金區(qū)間線路大致呈南-北走向，起點金環(huán)路站至終點金山站,隧道主要在金洲南路下

方，主要下穿0+486.69金洲南路小橋、金洲南路（K0+589.23）橋，側穿閩江村民房（已

拆除）、盧濱路2+619橋，線路縱斷面大體呈“V”字坡。金洲南路為雙向六車道，車流

繁忙。道路兩側主要為摘仙苑住宅小區(qū)、中庚城住宅小區(qū)、下道村民房、閩江村民房和基

建工地等。金洲南路為市政道路，管線較多，含有電力、電信、燃氣、光纜、污水、雨水、

給水，地下管線條件復雜，部分管線橫跨金洲南路，位于隧道的正上方。

圖4-5金環(huán)路站?金山站區(qū)間隧道地理位置示意圖

本區(qū)間沿線下穿（側穿）管線主要有污水、雨水、電力、通訊等淺埋管線，建筑物

11棟，橋梁三座，駁岸擋墻一座，沿線管線統(tǒng)計見下表

沿線管線調查統(tǒng)計表

管線類型測點區(qū)域材質

GWC4-1-4-23DN800碎

GWC12-1-12-3DN300PVC

污水管線

GWC1-1?1-3、GWC2-1?2-3、

DN400PVC

GWC3-