深圳地鐵7號線7301-1標(biāo)茶珠區(qū)間盾構(gòu)下穿大沙河安全專項(xiàng)施工方案

1、深圳地鐵7號線7301-1標(biāo) 茶珠區(qū)間盾構(gòu)下穿大沙河安全專項(xiàng)施工方案茶珠區(qū)間盾構(gòu)下穿大沙河安全專項(xiàng)施工方案第一章 工程概況1.1工程的位置和范圍茶光站珠光站區(qū)間右線起始點(diǎn)里程為DK3+230.162DK4+126.525,區(qū)間長度896.363m;左線起始點(diǎn)里程為DK3+230.162DK4+058.775，區(qū)間長度804.049m。區(qū)間左右線均設(shè)一條平曲線，曲線半徑為400m。本區(qū)間自珠光站出站后沿龍珠大道行進(jìn)，然后下穿大沙河，最后轉(zhuǎn)至沙河西路下方，到達(dá)茶光站。在YDK3+608.7YDK3+758位置隧道從大沙河底下通過，過大沙河處，最小覆土厚度6.93m。大沙河圖1.1-1 茶珠區(qū)間穿越

2、大沙河平面圖1.2過大沙河段工程概況本區(qū)間盾構(gòu)機(jī)需下穿大沙河，里程ZDK3+642.000ZDK3+700（239環(huán)277環(huán)）,YDK3+660.000YDK3+715.000（274環(huán)311環(huán)）。施工安排盡量在枯水季節(jié)。1.3過大沙河段工程地質(zhì)和水文地質(zhì)概況1.3.1過大沙河段工程地質(zhì)概況在大沙河段隧道洞身經(jīng)過地層依次為素填土、粗砂、砂礫、礫質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖、隧道掘進(jìn)時易產(chǎn)生涌水、坍塌事故。（2）根據(jù)過大沙河斷面資料，左右線盾構(gòu)機(jī)主要穿過礫質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖。隧道最小覆土厚度6.93m。具體見下圖所示。圖1.3-1 大沙河段左線盾構(gòu)隧道地質(zhì)縱剖圖圖1.3-2 大沙河段右線盾構(gòu)隧道地

3、質(zhì)縱剖圖1.3.2過大沙河段水文地質(zhì)概況本區(qū)間地下水按賦存條件主要為孔隙水及基巖裂隙水?？紫端饕x存在沖洪積砂類土、殘積礫質(zhì)黏性土、砂質(zhì)黏性土、全風(fēng)化花崗巖中，基巖裂隙水賦存于強(qiáng)風(fēng)化及中等風(fēng)化花崗巖中。本次勘察期間穩(wěn)定地下水位埋深0.009.00m，水位高程-0.137.38m，水位變幅0.502.00m。 地下水總的徑流方向?yàn)橛杀毕蚰?。地下水的排泄途徑主要是蒸發(fā)和以徑流方式流入河水。補(bǔ)給來源主要為大氣降水、河水及地表水的滲透。第二章 施工重、難點(diǎn)分析根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，盾構(gòu)掘進(jìn)通過大沙河段施工有以下幾個難點(diǎn)：（1）大沙河距隧道頂?shù)木嚯x小要求盾構(gòu)掘進(jìn)連續(xù)、快速，對施工組織要求高。（2

4、）由于水系連通，有可能因水壓過高而造成噴涌、盾尾漏漿、漏水及管片上浮。對盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)控制要求高，盾構(gòu)施工難度大。（3）地層軟硬不均，對刀具磨損大，防止刀盤結(jié)泥餅、合理設(shè)定掘進(jìn)參數(shù)、刀具配置等尤為重要。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)大沙河段隧道主要穿過礫質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖。軟硬不均，盾構(gòu)掘進(jìn)過程中對刀具的磨損大，如何進(jìn)行合理的刀具配置，防止刀盤前方形成泥餅或刀具發(fā)生非正常磨損；如何在掘進(jìn)過程中設(shè)定合理的盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，保護(hù)好刀盤、刀具，減小刀具的磨損，保證盾構(gòu)掘進(jìn)順利進(jìn)行，是本段盾構(gòu)施工的難點(diǎn)之一。（4）換刀位置選擇及換刀作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大。在過大沙河段時，需進(jìn)行一次，如何選擇適當(dāng)?shù)膿Q刀位置，制定安全、合理、可靠的換刀方

5、案，從而保證換刀工作的安全、快捷是本段盾構(gòu)施工的一大難點(diǎn)，考慮提前對聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)行加固，在聯(lián)絡(luò)通道的位置進(jìn)行換刀，保證順利掘過大沙河。第三章 總體思路及安排3.1盾構(gòu)機(jī)大沙河的原則保持盾構(gòu)機(jī)連續(xù)、快速掘進(jìn)。 3.2三大保證（1）保證設(shè)備狀態(tài)良好：盾構(gòu)機(jī)等待通過聯(lián)絡(luò)通道對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行全面的維修保養(yǎng)；通過聯(lián)絡(luò)通道期間檢查刀盤和檢查盾尾刷；進(jìn)入大沙河前進(jìn)行刀具檢查和更換；（2）保證技術(shù)措施得力：做好防噴涌、防結(jié)泥餅、防河底沉降、防注漿管堵塞、防鉆孔透水等影響盾構(gòu)連續(xù)掘進(jìn)問題的技術(shù)措施；做好全分化花崗巖段和河堤保護(hù)、注漿管理、施工監(jiān)測等保證施工安全的技術(shù)措施。（3）保證施工組織合理：加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，落實(shí)責(zé)任，充

6、實(shí)技術(shù)管理和施工力量，提供科學(xué)合理的施工指導(dǎo)，及時下達(dá)技術(shù)交底。3.3總體安排根據(jù)大沙河段工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件及盾構(gòu)施工特點(diǎn)，該段施工總體安排如下：進(jìn)入大沙河前在左線里程為左DK3+783.000（聯(lián)絡(luò)通道位置）進(jìn)行刀具檢查和更換進(jìn)入大沙河段掘進(jìn)繼續(xù)掘進(jìn)到達(dá)茶光站盾構(gòu)機(jī)解體吊出珠光站始發(fā)右線里程為右DK3+773.000處（聯(lián)絡(luò)通道位置）進(jìn)行刀具檢查和更換進(jìn)入大沙河段掘進(jìn)繼續(xù)掘進(jìn)到達(dá)茶光站。左線盾構(gòu)機(jī)過大沙河（約58米）時間為2014年3月底，每天進(jìn)尺15米，4天通過，右線盾構(gòu)機(jī)過大沙河（約55米）時間為2014年9月份底，每天進(jìn)尺15米，4天通過。第四章 主要技術(shù)措施根據(jù)大沙河段的工程地質(zhì)

7、和水文地質(zhì)特點(diǎn)，并結(jié)合其它類似工況的施工經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真研究過大沙河前的準(zhǔn)備工作和過河掘進(jìn)的各項(xiàng)參數(shù)，初步掌握盾構(gòu)施工特點(diǎn)及對不同地層的適應(yīng)情況，研究、總結(jié)出不同地層盾構(gòu)機(jī)刀具的合理配置及掘進(jìn)參數(shù)；使各項(xiàng)準(zhǔn)備工作充分，施工措施安全、到位。在過河前對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行一次全面的保養(yǎng)檢修、更換刀具，安裝保壓泵渣系統(tǒng)，為過大沙河做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備。4.1盾構(gòu)機(jī)過大沙河前準(zhǔn)備4.1.1聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)行加固 通過預(yù)先對聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)行加固，外圍為800的素混凝土樁，內(nèi)部600450旋噴樁加固，加固平縱斷面如下圖所示;800素混凝土樁圖4.1-1加固平面圖圖4.1-2加固縱斷面圖4.1.2盾構(gòu)機(jī)過大沙河前的維修與保養(yǎng)保持大沙河

8、的連續(xù)、快速掘進(jìn)是保證過河安全行之有效的方法，而保證盾構(gòu)機(jī)及配套設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是連續(xù)掘進(jìn)的重要前提，因此在過大沙河之前將對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行全面的維修、保養(yǎng)。其中保證盾尾和中間鉸接部位的密封性能完好是盾構(gòu)機(jī)維保工作的重要內(nèi)容。 盾尾密封檢查與維護(hù)當(dāng)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入停機(jī)維修前，調(diào)整好盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)，使盾構(gòu)機(jī)處于最佳掘進(jìn)狀態(tài)，在逐個油缸撐靴上安裝一長350mm的撐塊，然后頂上管片，全部安裝完畢后，繼續(xù)掘進(jìn)，直到露出第一排盾尾密封刷為止，根據(jù)磨損情況，決定更換或不更換，在密封刷鋼絲內(nèi)抹滿密封脂，然后安裝管片，同時取下?lián)螇K。盾尾密封脂必須在每次起動前以及推進(jìn)過程中不間斷注入。如果密封中缺少潤滑脂，則盾尾注漿注入的漿液

9、會透過密封并填充密封間隙，導(dǎo)致密封失效。如果停駐時間較長，應(yīng)注意不要讓密封件被加注的砂漿所固結(jié)。為避免這種情況的發(fā)生，有必要在砂漿粘結(jié)前，將隧道掘進(jìn)機(jī)向前位移若干厘米，并使用尾部密封脂填充當(dāng)前間隙。要定期檢查盾尾密封，盡量防止盾尾轉(zhuǎn)彎角度過大。 鉸接密封漏水應(yīng)急處理如發(fā)現(xiàn)鉸接漏水，首先盾構(gòu)機(jī)停止掘進(jìn)，把膨脹型應(yīng)急密封充上氣，用于阻擋水侵入，把螺釘上緊，最后放掉膨脹型應(yīng)急密封內(nèi)的氣體。尾盾鉸接密封示意圖如圖4.1-3所示。圖4.1-3尾盾鉸接密封示意圖 其它部位的維修與保養(yǎng)要對盾構(gòu)機(jī)的液壓、電氣、水循環(huán)、潤滑、注脂、注漿、泡沫、鉸接等系統(tǒng)進(jìn)行檢修，重點(diǎn)內(nèi)容包括：空壓機(jī)的檢測與維修、螺旋輸送機(jī)閘門

10、檢測與維修、注脂系統(tǒng)的檢測與維修、管片拼裝機(jī)的檢測與維修、泡沫系統(tǒng)的檢測與維修、對液壓系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。檢查泵、閥、馬達(dá)、油缸、油管路的工作狀態(tài)，對異常元件提前進(jìn)行更換。盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測實(shí)際上是液壓系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)測，盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)的參數(shù)是系統(tǒng)的工作壓力、溫度、流量以及運(yùn)轉(zhuǎn)時的聲音等。液壓系統(tǒng)正常工作時，系統(tǒng)參數(shù)都工作在設(shè)計(jì)和設(shè)定值附近。每天都要對這些參數(shù)進(jìn)行檢查，當(dāng)這些參數(shù)的范圍突破后，可以認(rèn)為故障已經(jīng)發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生。 檢查備件情況增加空壓機(jī)、螺旋輸送機(jī)閘門、盾尾密封、注脂系統(tǒng)、泡沫系統(tǒng)、鉸接密封的備件。4.1.3過大沙河段刀具配置與換刀作業(yè)(1)刀具配置大沙河段盾構(gòu)隧道主要穿過

11、礫質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)通過大沙河段刀盤配置4把仰角刀，31把單刃滾刀，52把切刀，8把弧形刮刀，1把超挖刀。具體見圖4.1-4。4.1-4刀盤刀具布置圖(2)換刀位置選擇 換刀位置選擇原則通過對沿線地質(zhì)情況的分析和刀具磨損情況的預(yù)測，充分考慮到無氣壓換刀和氣壓換刀方式的適用條件，盡量避免在圍巖含水量大和需帶壓作業(yè)地段進(jìn)行換刀作業(yè)。在盾構(gòu)機(jī)到達(dá)預(yù)定地段后進(jìn)行換刀作業(yè)，根據(jù)開倉檢查情況確定是否需要對刀盤進(jìn)行維護(hù)、更換磨損的刀具及清除泥餅作業(yè)。所選檢查及換刀的作業(yè)地點(diǎn)具備以下條件。（1）檢查及換刀地段的隧道圍巖較均勻，力學(xué)性質(zhì)較好，自穩(wěn)性強(qiáng)；（2）檢查及換刀地段隧道埋深合適，且覆蓋層無

12、不良地層。（3）換刀作業(yè)前，根據(jù)盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，對其進(jìn)行部件檢修、維護(hù)，確保盾構(gòu)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在加壓條件下進(jìn)行刀具更換作業(yè)時，必須按照加壓換刀操作規(guī)程作業(yè)。 過大沙河前刀具更換盾構(gòu)機(jī)在進(jìn)入大沙河前，左線里程為左DK3+783.000和右線里程為右DK3+773.000處（聯(lián)絡(luò)通道位置）開倉換刀。經(jīng)檢查后對正面滾刀磨損超過10mm的刀具進(jìn)行更換，邊緣滾刀磨損超過5mm的刀具進(jìn)行更換，并保證其它刮刀和小齒刀的完好。(3)換刀作業(yè) 換刀作業(yè)內(nèi)容檢查及更換刀具的作業(yè)內(nèi)容包括：（1）檢查刀具是否損壞及刀具的磨損情況；（2）檢查刀盤耐磨層的磨損情況；（3）刀具安裝部件如楔塊、安裝塊、螺栓保護(hù)帽是否松脫或

13、損壞；（4）更換已經(jīng)磨損的刀具；（5）檢查刀盤是否粘結(jié)泥餅、并清除。 換刀前的材料、設(shè)備準(zhǔn)備更換刀盤上的滾刀時,需要以下輔件:鉗子、起吊裝置、加長桿、裝配平臺、扭矩扳手；照明燈為24V白熾燈，34只；蓄電池應(yīng)急照明燈23只；小型抽水泵2臺；人員進(jìn)入土倉內(nèi)需用安全帶、繩索、套鞋等。 常壓下?lián)Q刀操作規(guī)程盾構(gòu)機(jī)將要抵達(dá)計(jì)劃換刀位置前的掘進(jìn)采用慢速推進(jìn)和慢轉(zhuǎn)刀盤的方式掘進(jìn)，以減小盾構(gòu)機(jī)對開挖倉工作面土體的擾動。同時采用凝固時間短的漿液進(jìn)行同步注漿，并利用吊裝螺栓孔對連接橋附近的成形隧道進(jìn)行二次補(bǔ)注漿，以增加盾尾附近成型隧道的穩(wěn)定性。采用轉(zhuǎn)動刀盤和敲擊盾殼的方式防止注漿漿液與盾尾固結(jié)在一起。在盾構(gòu)機(jī)停止

14、推進(jìn)后打開承壓壁上的卸水孔進(jìn)行排水并記錄水流量，報(bào)監(jiān)理審批后實(shí)施刀具的檢查及更換作業(yè)。（1）檢查及更換刀具前的準(zhǔn)備工作1）排出土倉內(nèi)碴土，打開人閘上部的閥門，使土倉內(nèi)外壓力平衡，釋放土倉異味；2）對加壓系統(tǒng)進(jìn)行檢查，保證其功能正常；3）對盾構(gòu)機(jī)各系統(tǒng)進(jìn)行檢查，保證其功能完好；4）對進(jìn)行換刀的操作人員進(jìn)行換刀前的技術(shù)交底，對換刀的操作程序、安全事項(xiàng)等進(jìn)行詳細(xì)的交底；5）準(zhǔn)備好需更換的刀具及其附件如螺栓、鎖塊等；6）準(zhǔn)備好照明燈具、小型通風(fēng)機(jī)、風(fēng)鎬、潛水泵、風(fēng)動扳手、葫蘆、木板、安全帶等材料、工具及電焊機(jī)等機(jī)料具；（2）換刀作業(yè)步驟工作人員進(jìn)入土倉后，清洗上部分刀具，然后在刀盤背面用卡尺檢查刀具的

15、磨損情況。按照下列步驟進(jìn)行滾刀更換：1）將鉗子夾在滾刀的周邊上，擰入吊環(huán)螺栓并使用鏈條予以固定，防止以外打開或墜落。2）使用一個加長桿拆卸滾刀楔子及螺母。松開固定桿螺母，并向前推動楔子，直至其轉(zhuǎn)動90度并可以向后拉動為止。3）固定裝配平臺，并確保其得到正確的定位。4）首先通過鉗子，沿被拆卸的楔子方向，橫向拉動滾刀，然后向后拉動至裝配平臺，并使用起吊裝置提起滾刀。5）清理滾刀刀座，并按相反順序的步驟安裝新滾刀。6）更換滾刀后，將固定桿的螺栓緊固至規(guī)定的力矩。蓋形螺母和鎖止螺母一樣，起到鎖止螺栓并保護(hù)，螺紋的作用。在刀具更換完成后，可清理土倉，關(guān)閉倉門。人員退出后試轉(zhuǎn)刀盤若干圈后，再安排人員進(jìn)入土

16、倉復(fù)緊刀具，確認(rèn)上緊后，退出土倉，關(guān)閉倉門。（3）作業(yè)安全措施1）對參加的人員進(jìn)行安全交底，人人做到心中有數(shù)，對進(jìn)行換刀的操作人員進(jìn)行換刀前的技術(shù)交底；2）保證充足的照明，準(zhǔn)備好換刀所需的材料、工具及機(jī)料具；3）對可能發(fā)生的突發(fā)事件作好充分的估計(jì)及應(yīng)對措施；4）換刀前對刀盤前方的工作面進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的檢查，確認(rèn)地層條件穩(wěn)定的條件下進(jìn)行換刀，在換刀過程中對工作面進(jìn)行監(jiān)視；特別應(yīng)注意工作面突發(fā)性的涌水、涌沙現(xiàn)象；5）開倉前，對盾構(gòu)機(jī)各系統(tǒng)進(jìn)行檢查，保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)；4.2盾構(gòu)掘進(jìn)大沙河段主要技術(shù)措施4.2.1大沙河底掘進(jìn)防噴涌由于基巖裂隙水發(fā)育，且得到大沙河水系的補(bǔ)給，隔水層厚度不一致且常缺失，在這種

17、地層中盾構(gòu)機(jī)沒有連續(xù)掘進(jìn)或掘進(jìn)間歇，以及同步注漿不密實(shí)形成流水通道，水壓較大，土質(zhì)不良，進(jìn)入土倉的渣土不具有一定的塑性（粘土礦物質(zhì)含量少，密水性差），承壓水與無塑性渣土容易形成螺旋輸送器噴涌。針對這種情況擬采用下列措施： 掘進(jìn)過程中維護(hù)保養(yǎng)好機(jī)械設(shè)備和加強(qiáng)施工各環(huán)節(jié)的管理，防止不必要的臨時停機(jī)，以保持連續(xù)掘進(jìn)。 掘進(jìn)過程中，適當(dāng)采用氣壓，以阻止裂隙水流入土倉。適當(dāng)加入聚合物以改良碴土粘度和液化度，防止碴土過稀造成噴涌。 在掘進(jìn)停止時，建立土倉壓力減少土倉匯水。在螺旋機(jī)排土前，刀盤應(yīng)把土倉內(nèi)的水、土充分?jǐn)嚢?，使土倉內(nèi)土體有良好的密水性，避免噴涌。 加強(qiáng)同步注漿管理，有效控制注漿壓力。適當(dāng)增加注漿

18、量，使實(shí)際注漿量略大于理論注漿量，以保證管片背后盡量填充密實(shí)，必要時可采取土壓平衡模式掘進(jìn)。 在盾構(gòu)機(jī)連接橋右側(cè)外掛氣壓雙液注漿泵，通過吊裝孔補(bǔ)注雙液漿及時封堵管片背后空洞及水流通道，防止管片背后匯水流入土倉。 在噴涌時，靈活控制螺旋輸送機(jī)尾部的雙平板閘門的開度，間隔排渣。在螺旋出土器出土口上安裝高強(qiáng)橡膠擋碴帶，使出來的稀碴落在皮帶機(jī)上，防止四處噴灑，仰拱積碴過多。4.2.2盾構(gòu)掘進(jìn)防結(jié)泥餅礫質(zhì)粘性土，巖土黏性較高，掘進(jìn)時易造成結(jié)泥餅。為了防止過大沙河段掘進(jìn)結(jié)泥餅而導(dǎo)致開倉清泥餅，我們將采取有效方法： 在條件允許下盡可能的加大推進(jìn)力，選用自轉(zhuǎn)扭矩較小的滾刀，以保證刀具的正常滾動。 加強(qiáng)掘進(jìn)中的

19、土體改良管理，盡量將改良渣土的泡沫通過刀盤面板上的孔道向切割表面噴注，使渣土經(jīng)過刀盤開口進(jìn)入土倉的流動性好，不易產(chǎn)生結(jié)餅。特別注意的是：向刀盤面板的泡沫注入孔道與向土倉攪拌棒中的泡沫注入孔道是并聯(lián)管道，而進(jìn)入土倉的管路短，則阻力小，流進(jìn)的泡沫量大，勢必造成注入到刀盤面的泡沫量減少，影響刀盤面板處的土體改良。 確保泡沫系統(tǒng)的正常工作，并適當(dāng)改善泡沫裝置的防堵塞性能，合理添加泡沫劑、膨潤土等，使之和碴土充分混合，改善碴土性狀，減小掘進(jìn)阻力；泡沫濃度根據(jù)渣土狀況隨時進(jìn)行調(diào)整。必要時螺旋輸送機(jī)內(nèi)也要加入泡沫，以增加碴土的流動性，利于碴土的排出。 土倉渣土堆積太多，壓力建立太高易結(jié)泥餅，因此在圍巖穩(wěn)定地

20、層可采用半倉土掘進(jìn)；如果需要進(jìn)行土壓平衡掘進(jìn)，可往土倉里加氣，達(dá)到所需壓力，這樣可以減少土倉渣土量進(jìn)而防止結(jié)泥餅。所以要加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)時的出土管理，密切注意開挖面的地質(zhì)情況和刀盤的工作狀態(tài)。 注意掘進(jìn)速度、扭矩和渣土溫度等參數(shù)的變化。如果掘進(jìn)速度較慢，扭矩大，而渣土溫度較高，則有可能是結(jié)泥餅所致。經(jīng)常用激光溫度儀測渣土溫度，觀察溫度變化，如有異常則在掘進(jìn)時加大泡沫劑用量可大大降低結(jié)泥餅的幾率。一旦發(fā)現(xiàn)有結(jié)泥餅的征兆，向土倉加入分散劑，清除剛產(chǎn)生不久的少量泥餅。 一旦產(chǎn)生泥餅，可空轉(zhuǎn)刀盤,使泥餅在離心力的作用下脫落。開挖面確保穩(wěn)定下可采用人工進(jìn)倉處理的方式清除泥餅。4.2.3防止河底地層沉降措施過

21、河段隧道穿過的地層絕大部分為礫質(zhì)粘性土和全分化花崗巖。控制好河底地層沉降主要有以下三點(diǎn)： 維持土倉內(nèi)壓力平衡控制螺旋輸送機(jī)出土量與掘進(jìn)速度的關(guān)系。分析洞外、洞內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過分析土樣，判斷圍巖變化，反演地層特性，調(diào)整土倉中的設(shè)定平衡土壓力。 保證線性準(zhǔn)確盾構(gòu)機(jī)在曲線段推進(jìn)時，由于曲線推進(jìn)盾構(gòu)環(huán)環(huán)都在糾偏，為此必須做到勤糾，而每次的糾偏量不能過大；在軟硬不均，有曲線及坡度變化，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時易發(fā)生方向偏差，因此應(yīng)嚴(yán)格控制盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)，并正確糾偏修正蛇行，以免產(chǎn)生過大的地層損失而引起地層變形；正確地選用左右轉(zhuǎn)彎環(huán)管片及其轉(zhuǎn)彎環(huán)管片的拼裝方向是保證盾構(gòu)在正確方向掘進(jìn)的重要措施；另外，受盾構(gòu)刀盤自重的影

22、響，盾構(gòu)也有低頭的現(xiàn)象，引起豎向偏差，要及時進(jìn)行糾正。 保證注漿量保證注漿數(shù)量不小于1.51.8倍理論空隙，及時進(jìn)行二次注漿。 4.2.4防止注漿管堵塞措施 漿液運(yùn)輸管路的鋪設(shè)，要避免管路彎曲造成漿液流速緩慢而沉淀。地面儲料罐至井下漿液車中途下料要采用大口徑輸送管放漿，縮短放漿時間，同時將漿管口盡可能靠近漿液車底部，打開閘門即可依靠漿液自重放漿。 緊湊安排工序，縮短漿液在隧道內(nèi)的運(yùn)輸時間。在洞口和砂漿車位置設(shè)置電源插座，專供砂漿車攪拌電機(jī)用，保證砂漿車攪拌器正常連續(xù)工作，避免因施工停頓時間過長而引起漿液離析。 砂漿車向盾構(gòu)機(jī)儲漿罐泵漿時，降低出漿管高度，同時開啟攪拌機(jī)攪拌漿液。 在不影響其他管

23、路及運(yùn)作空間的前提下，適當(dāng)改善同步注漿管路，減少彎頭、增大管徑，避免漿液在管路中沉積、堵塞。 保證盾構(gòu)機(jī)及后配套設(shè)備的正常連續(xù)運(yùn)行。堅(jiān)決避免盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)過程中人為的停機(jī)造成同步注漿工序中斷而漿液凝固堵塞。 在拼裝管片時的停止掘進(jìn)期間，應(yīng)間隔緩慢注漿幾次，一方面保持管路暢通，另一方面為同步注漿保壓，阻止水進(jìn)入管背。 禁止采用壓縮空氣來清洗注漿管道。4.2.5同步注漿、二次注漿的管理在大沙河底掘進(jìn)時，由于地層含水量，水壓力高，注漿時遵循“同步注入，快速凝結(jié)，信息反饋，適當(dāng)補(bǔ)充”的原則。 注漿方式采用盾尾同步注漿方式及時注入單液漿填充環(huán)形建筑空間。即在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時通過安裝在盾殼內(nèi)4條內(nèi)置式注漿管向盾

24、尾處的環(huán)形建筑空間注入填充漿液材料，每條管上設(shè)有壓力表和閥門，該管通過軟管與2臺砂漿泵的4個泵腔分別相連。 注漿材料選用可注性強(qiáng)、經(jīng)久耐用、結(jié)石體強(qiáng)度高，對地下水和周圍環(huán)境無污染，價格相對低廉的水泥砂漿。注漿材料及配合比選擇：良好的漿液性能體現(xiàn)在以下及個方面：a漿液的充填性。b漿液的和易性好，離析少。c漿液初凝時間早，強(qiáng)度高。漿液硬化后體積收縮少。d漿液稠度合適，不被地下水稀釋。 初凝時間初凝時間6小時7小時。在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中對漿液進(jìn)行動態(tài)管理，摸索漿液在不同地層中適應(yīng)性。 注漿壓力注漿壓力是注漿施工主要的控制指標(biāo)。理論上對于自穩(wěn)性差的地層，注漿壓力應(yīng)與開挖面的水土壓力之和平衡。注漿壓力應(yīng)比

25、理論值稍大，根據(jù)本段地質(zhì)和隧道的覆土厚度情況，注漿壓力控制在0.20.4MPa。 注 漿 量盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)過程中，除了排出洞身斷面上的土體外，還存在著其它方面的土體損失，這些土體損失主要來源于以下幾個方面：一是盾尾管片安裝后形成的空隙；二是曲線地段推進(jìn)時超挖引起的土體損失；三是盾構(gòu)機(jī)糾偏產(chǎn)生的土體損失；四是盾構(gòu)機(jī)蛇形運(yùn)動產(chǎn)生的土體損失。每環(huán)同步注漿量為理論注漿量的150180， Q= 6.1m37.3m3。注漿量還應(yīng)根據(jù)地表隆陷監(jiān)測情況隨時進(jìn)行調(diào)整和動態(tài)管理。 二次注漿若盾構(gòu)機(jī)通過后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)同步注漿沒有達(dá)到理想效果，則需從相應(yīng)位置的管片注漿孔進(jìn)行二次注漿，注漿前需在孔內(nèi)裝入單向逆止閥，并鑿穿外

26、側(cè)保護(hù)。二次注漿因無法計(jì)算襯背空隙量，現(xiàn)場注漿時以注漿壓力來控制，超過控制壓力即停止注漿。 4.2.6防鉆孔透水 正常情況根據(jù)鉆孔位置平面資料,在本區(qū)間詳細(xì)勘察階段中有一個鉆孔MGZ3-TWZ-43位于大沙河范圍,平面上處于地鐵隧道結(jié)構(gòu)范圍以內(nèi)。其位于里程為ZDK3+680.609右2.53m,鉆孔深度為30米，孔口高程為3.10米，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)底板高程為-6.955米，X坐標(biāo)為22809.0475,Y坐標(biāo)為104216.9675。有一孔MGZ3-TWZ-40離隧道邊比較近，其位于里程為ZDK3+661.556右3.33m,鉆孔深度為26.2米，孔口高程為3.04米，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)底板高程為-6.898

27、米，X坐標(biāo)為22824.7875,Y坐標(biāo)為104206.4775?；阢@孔較小、河底多為淤泥且從鉆探至今已有較長時間，正常情況下，我們認(rèn)為勘察設(shè)計(jì)院在進(jìn)行地質(zhì)勘察之后對侵入隧道結(jié)構(gòu)的鉆孔封堵的質(zhì)量是合格的，不會產(chǎn)生大量的滲透水危害施工的安全，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)到該位置不必做特殊的處理可以正常掘進(jìn)。為保守起見，掘進(jìn)時采用土壓平衡模式掘進(jìn)，并加強(qiáng)同步注水泥漿。盾構(gòu)機(jī)通過后，在隧道拱頂注入雙液漿，確保管片背后的填充密實(shí)。 影響隧道鉆孔位置平面圖影響隧道掘進(jìn)的二個鉆孔的平面位置如下圖4.2-2所示。影響隧道掘進(jìn)的2個孔位圖4.2-2 侵入隧道鉆孔位置平面示意圖4.3穿越大沙河后的措施盾構(gòu)機(jī)穿越大沙河后仍對大沙

28、河進(jìn)行監(jiān)測，直至其值穩(wěn)定后方可停止監(jiān)測。若穿越后土體沉降超限，則對管片壁后再進(jìn)行補(bǔ)注漿加固土體。第五章 施工監(jiān)測5.1監(jiān)測目的本標(biāo)段盾構(gòu)機(jī)穿越大沙河無論采取何種預(yù)防和控制措施，都只能減小河底的沉降量，企圖制止大沙河的沉降是絕對辦不到的，這必然會對沿線的周圍地表和水體環(huán)境產(chǎn)生影響。為保證隧道工程安全、經(jīng)濟(jì)、順利進(jìn)行，在施工過程中積極改進(jìn)施工方法、施工工藝和施工參數(shù)，最大限度減小地層變形，確保工程安全，并保護(hù)周圍環(huán)境，需要對盾構(gòu)穿越大沙河施工全過程進(jìn)行監(jiān)測。施工監(jiān)測的主要目的是：（1）認(rèn)識各種因素對河床土體變形的影響，以便有針對性地改進(jìn)施工工藝和施工參數(shù)，減小河床沉降和土體變形，保證工程安全；（2

29、）檢查施工引起的河床沉降是否超過允許范圍，并在發(fā)生環(huán)境事故時提供仲裁依據(jù)；（3）為研究地層、地下水、施工參數(shù)和地表及土體變形的關(guān)系積累數(shù)據(jù)，為研究河底沉降及土體變形的分析預(yù)測方法等積累資料，并為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。5.2大沙河兩岸堤壩監(jiān)測為了保證盾構(gòu)能夠平安順利通過大沙河,我們把河堤作為過大沙河的監(jiān)測重點(diǎn)。河堤沉降監(jiān)測采用精密水準(zhǔn)測量方法。大沙河兩岸河堤按以下方案監(jiān)測布置沉降監(jiān)測點(diǎn)：沿線路方向每隔10設(shè)1個監(jiān)測次斷面，為使獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)具有連續(xù)性，沿隧道橫向每隔5m布設(shè)一沉降觀測點(diǎn)。具體見圖5.2-1所示。圖5.2-1過大沙河監(jiān)測點(diǎn)布置5.3洞內(nèi)管片監(jiān)測在襯砌環(huán)片時，及時測量襯砌環(huán)的環(huán)中心偏差和

30、管環(huán)的上浮和下沉。管片測量不能直接測量出管片的中心點(diǎn)。我們用一根3.76米長的鋁合金尺橫放在管片中，在鋁合金尺的中心固定一個棱鏡，再在鋁合金尺上面放一個長50cm的水平尺（見管片測量示意圖）。測量時，用水平尺使鋁合金尺水平放在管片中，用全站儀測量出鋁合金尺中心棱鏡的三維坐標(biāo)，根據(jù)測出的坐標(biāo)，推算出管片中心點(diǎn)的相對隧道中心的偏移值。測量出的三維坐標(biāo)，我們把它輸?shù)紼xcel 表格里，用我們自己編制的固定表格，可以很快計(jì)算出此點(diǎn)相對隧道中線水平和豎直方向的偏移量。具體見圖5.3-1所示。圖5.3-1洞內(nèi)管片監(jiān)測5.4監(jiān)測管理體系針對本盾構(gòu)過江工程監(jiān)測項(xiàng)目的特點(diǎn)，項(xiàng)目經(jīng)理部建立專業(yè)監(jiān)測小組，由具有豐富

31、施工經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)及有結(jié)構(gòu)受力計(jì)算、分析能力的技術(shù)人員擔(dān)任組長，監(jiān)測施工組織與流程見圖5.4-1監(jiān)控量測施工組織流程圖。為保證量測數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠及連續(xù)性，特制定以下各項(xiàng)措施：（1）監(jiān)測組與監(jiān)理工程師密切配合工作，及時向監(jiān)理工程師報(bào)告情況和問題，并提供有關(guān)切實(shí)可靠的數(shù)據(jù)記錄。調(diào)整施工參數(shù)項(xiàng)目經(jīng)理監(jiān)測組長土木總工監(jiān)測小組施工監(jiān)測監(jiān)測參數(shù)過河掘進(jìn)過河準(zhǔn)備監(jiān)理、業(yè)主圖5.4-1 監(jiān)控量測施工組織流程圖（2）制定切實(shí)可行的監(jiān)測實(shí)施方案和相應(yīng)的測點(diǎn)埋設(shè)保護(hù)措施，并將其納入工程的施工進(jìn)度控制計(jì)劃中。（3）項(xiàng)目量測人員要相對固定，保證數(shù)據(jù)資料的連續(xù)性。（4）量測儀器采用專人使用、專人保養(yǎng)、專人檢校的管理。（5

32、）量測設(shè)備、元器件等在使用前均應(yīng)經(jīng)過檢校，合格后方可使用。（6）各監(jiān)測項(xiàng)目在監(jiān)測過程中必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)的實(shí)施細(xì)則。（7）量測數(shù)據(jù)均要經(jīng)現(xiàn)場檢查，室內(nèi)兩級復(fù)核后方可上報(bào)。（8）量測數(shù)據(jù)的存儲、計(jì)算、管理均采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行。（9）各量測項(xiàng)目從設(shè)備的管理、使用及資料的整理均設(shè)專人負(fù)責(zé)。第六章 應(yīng)急預(yù)案6.1 應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)為了保證工程的順利進(jìn)行，確保周邊建筑物與構(gòu)筑物的安全，防止一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情和不良情況，能夠及時、迅速、有效地對險(xiǎn)情進(jìn)行控制，將險(xiǎn)情控制在最小范圍，將損失降低到最低程度，我標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部針對盾構(gòu)過大沙河特成立搶險(xiǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組見下圖。盾構(gòu)隊(duì)組員張多斌姜組員趙云峰秦峰組員宋建國侯組員張其浩賀達(dá)組

33、員胡治剛郭利組員劉文利程副組長 陳世鵬副組長 段志宏組長 劉建平組員劉光明圖6.1-1 搶險(xiǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組示意圖6.1.1 應(yīng)急救援指揮部的組成 應(yīng)急救援指揮部由項(xiàng)目經(jīng)理部合同部、工程部、財(cái)務(wù)部、安保部、物資部、協(xié)調(diào)部、試驗(yàn)室、綜合辦公室、設(shè)總指揮、副總指揮，下設(shè)專業(yè)處置組?？傊笓]：劉建平副總指揮： 段志宏、劉光明、于政強(qiáng)專業(yè)處置組包括：綜合協(xié)調(diào)組、安全保衛(wèi)組、應(yīng)急救援組、醫(yī)療救護(hù)組、后勤保障組、事故調(diào)查組、專家技術(shù)組、善后處理組。主要成員: 曾慶雄 陳世鵬 趙云峰 張多斌 張其浩 劉文利 鄭光超 牛玉強(qiáng) 李廣偉 鄭海文 李磊磊 奚宇航 張凱 表6.1-1 救援組織機(jī)構(gòu)聯(lián)系方式序號職務(wù)負(fù)責(zé)人電話1業(yè)

34、主代表馬慶輝138231320602總監(jiān)理工程師夏中科138231687653監(jiān)理安全工程師付光輝136626206024應(yīng)急小組總指揮劉建平183190333995副總指揮曾慶雄138251508006副總指揮劉光明183190587887副總指揮于政強(qiáng)187075512088綜合協(xié)調(diào)組奚宇航187075519769安全保衛(wèi)組張其浩1870755199610應(yīng)急救援組宋建國1870755191811醫(yī)療救護(hù)組趙云峰1831902589912后勤保障組奚宇航1870755197613事故調(diào)查組于政強(qiáng)1870755120814專家技術(shù)組段志宏1351068225115善后處理組陳世鵬183190

35、5586616現(xiàn)場搶險(xiǎn)張凱187075519896.1.2 應(yīng)急救援指揮部和專業(yè)處置組職責(zé)（1）指揮部職責(zé)在發(fā)生事故時，負(fù)責(zé)事故現(xiàn)場應(yīng)急處置和搶險(xiǎn)救援及善后處理的組織指揮工作。總指揮是處置事故的組織者和指揮者，負(fù)責(zé)組織、指揮事故應(yīng)急救援處置工作。（2）專業(yè)處置組職責(zé) 綜合協(xié)調(diào)組：由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人奚宇航負(fù)責(zé)，承擔(dān)事故的報(bào)告；通知指揮部成員立即趕赴現(xiàn)場；協(xié)調(diào)各專業(yè)處置組的搶險(xiǎn)救援工作；按照事故報(bào)告的規(guī)定及時上報(bào)事故情況以及事故搶險(xiǎn)救援的進(jìn)展情況；落實(shí)上級和地方政府主管部門的指示和批示。安全保衛(wèi)組：由安保部張其浩負(fù)責(zé)，組織安保人員對事故現(xiàn)場及周邊地區(qū)和道路等進(jìn)行警戒，控制，必要時組織人員有序疏散。應(yīng)急救

36、援組：事先組成由工程部部分人員組成救援隊(duì)。并由宋建國負(fù)責(zé)，組織協(xié)調(diào)現(xiàn)場緊急救援和處置工作。醫(yī)療救護(hù)組：事先組成由財(cái)務(wù)部、工程部部分人員等組成的醫(yī)療救護(hù)隊(duì)。并由趙云峰同志負(fù)責(zé)，組織有關(guān)醫(yī)療人員對傷亡人員實(shí)施救治和處置，盡速聯(lián)系醫(yī)療單位予以幫助。后勤保障組：由奚宇航同志負(fù)責(zé)，緊急組織協(xié)調(diào)調(diào)配交通車輛及相關(guān)物資。事故調(diào)查組：由于政強(qiáng)同志負(fù)責(zé)，會同有關(guān)部門進(jìn)行現(xiàn)場勘查、取證，配合政府等有關(guān)部門開展事故的調(diào)查處理工作。專家技術(shù)組：由段志宏同志負(fù)責(zé)，組織有關(guān)人員為搶險(xiǎn)救援等工作提供技術(shù)支持。善后處理組：事先組成由合同部、財(cái)務(wù)部、安保部等組成的善后處理組。并由陳世鵬同志負(fù)責(zé)，與總指揮保持及時的信息溝通，會同

37、有關(guān)部門處理傷亡人員的善后工作。（3）風(fēng)險(xiǎn)評估與決策由各工點(diǎn)梳理風(fēng)險(xiǎn)源，對于工點(diǎn)重大風(fēng)險(xiǎn)或認(rèn)為難于把控的風(fēng)險(xiǎn)，向風(fēng)險(xiǎn)管理小組提交風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告，由風(fēng)險(xiǎn)管理小組決策。（4）監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)施工中實(shí)行動態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管控，進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控量測工作，保障數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性。建立紅、橙、黃三色預(yù)警系統(tǒng)，完善預(yù)警、報(bào)警、消警工作流程，發(fā)生預(yù)警均要召開警情分析會，黃色預(yù)警對應(yīng)工點(diǎn)處理；橙色預(yù)警要求風(fēng)險(xiǎn)管理小組副組長（總工）參加；紅色預(yù)警要求項(xiàng)目經(jīng)理出席并上報(bào)相關(guān)單位。6.2 應(yīng)急措施對于有可能發(fā)生的一些突發(fā)性事件，如大沙河沉降異常隆起等，可采取以下對策措施：（1）提前對施工人員進(jìn)行詳細(xì)的交底，做到精心施工，同時加強(qiáng)值班管理、工

38、程監(jiān)測。 （2）配備足夠的機(jī)動材料和設(shè)備，一旦發(fā)生意外情況，可以在第一時間投入工作。 （3）組織專門人員進(jìn)行24小時現(xiàn)場監(jiān)控。 （4）配備足夠的值班維修人員，及時處理盾構(gòu)設(shè)備的故障，確保盾構(gòu)順利通過大沙河。6.3 機(jī)械設(shè)備配備 序 號 名 稱 功 用 存放位置數(shù)量備注 1擔(dān)架 搶救傷員 項(xiàng)目部1套專用 2面包車 運(yùn)送傷員 項(xiàng)目部2部緊急時有限 3龍門吊車 緊急吊運(yùn) 始發(fā)井口2架緊急時優(yōu)先 4滅火器 滅火 盾構(gòu)工區(qū) 不少于36支專用 5急救箱 急救 盾構(gòu)工區(qū)3套專用 6裝載機(jī) 緊急搶險(xiǎn) 盾構(gòu)工區(qū)1臺緊急時優(yōu)先 7應(yīng)急燈 停電照明明倉庫5套專用 8對講機(jī) 應(yīng)急聯(lián)絡(luò) 盾構(gòu)工程部10部專用 9氣體檢測

39、器 氣體監(jiān)測倉庫2套專用 10擴(kuò)音器 現(xiàn)場通告 綜合部2套 緊急時優(yōu)先 11電話/內(nèi)線話 應(yīng)急聯(lián)絡(luò) 盾構(gòu)工區(qū)各1部 緊急時優(yōu)先 12發(fā)電機(jī) 應(yīng)急發(fā)電 倉庫1臺專用 13水泵 排水 倉庫一批專用6.4 材料的配備盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，應(yīng)在現(xiàn)場準(zhǔn)備足夠的搶險(xiǎn)設(shè)備和材料，以期快速、安全的控制險(xiǎn)情。 材料有：聚氨脂、海綿、木契、回絲等。6.5 盾構(gòu)掘進(jìn)過程中常見事故處理1、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)變化大 若推進(jìn)發(fā)生盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)超限時，將進(jìn)一步減小推力、降低轉(zhuǎn)速，確保盾構(gòu)的始發(fā)姿態(tài)的正確。 2、始發(fā)掘進(jìn)時發(fā)生涌水、涌砂 始發(fā)掘進(jìn)過程中發(fā)生涌水、涌砂現(xiàn)象，應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充注漿作業(yè)，漿液可采用雙液漿，及時回填松軟地層孔隙，確保地層盡快穩(wěn)定，保證盾構(gòu)始發(fā)的安。若涌水、涌砂現(xiàn)象嚴(yán)重，可在盾殼上進(jìn)行壓密式注漿，地點(diǎn)是在地面原加固基礎(chǔ)上增設(shè)的，間距1.0m，鉆孔深度為沿著盾殼以上1.0m,注漿深度為孔底以上3m