关陈出入段线区间盾构掘进技术交底.docx

关陈出入段线区间盾构掘进技术交底.docx

《关陈出入段线区间盾构掘进技术交底.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《关陈出入段线区间盾构掘进技术交底.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

关陈出入段线区间盾构掘进技术交底

技术交底记录

（轨道交通工程）

编号：

工程名称

郑州市轨道交通4号线工程土建施工01标段

交底日期

2018年1月6日

施工单位

中铁北京工程局集团有限公司

分项工程名称

盾构掘进

交底提要

关陈出入段线区间盾构掘进技术交底

技术交底内容：

1、使用范围

本次交底只适用于郑州市轨道交通4号线工程土建施工01标段具体指导关陈出入段线区间掘进施工作业，施工需满足相关图纸及工艺要求，预防施工中安全质量事故的发生，确保施工质量。

2、设计情况

关陈出入段线区间掘进左右线均由安顺路站引出，沿规划三全路路北向西铺设，下穿贾鲁河，然后继续向西，侧穿京广快速通道桩基，下穿信基调味品市场两层门面房，然后以300m的小半径转入向南，分别下穿铁路北到线、京广铁路、郑焦城际铁路、京广-陇海铁路联络线等，到达盾构吊出井。

关陈车辆段出入段线区间右线盾构段长1222.004m，里程为CR-K0+090.568～CR-K1+312.572；左线盾构段长1190.178m，里程为CR-K0+090.522～CR-K1+280.700。

盾构段左、右线各设置4处平曲线，曲线半径分别为800m、800m、300m、305m和700m、800m、305m、300m，线间距8.7m～27.9m，线路坡度设计为“V”字坡，左线线路坡度依次为2‰、18‰的下坡，7‰、33.764‰的上坡，右线线路坡度依次为2‰、18‰的下坡，7‰、32.932‰的上坡，左、右线覆土厚度5.1～12.2m，穿越主要地层有黏质粉土、粉质黏土、粉砂等地层，地下水位埋深10.0～12.0m。

盾构采用外径6.2m、内径5.5m、管片厚度35cm、环宽1.5m管片，本出入段线部分区段为300m小半径，需采用1.2m环宽管片，区间不设置联络通道兼泵房。

隧道穿越主要穿过黏质粉土、粉质黏土、粉砂等地层，区间采用盾构法施工。

3、开始施工的条件及施工准备工作

1、现场准备情况

盾构机始发已完成，进入正常掘进。

2、设备物资情况

盾构机等设备正常，物资进场满足盾构掘进要求。

3、人员情况

（1）项目部管理人员：

工区经理，队长。

（2）盾构掘进队：

机长，拼装手，电瓶车司机，注浆工，管片螺栓工等。

（3）盾构地面队：

搅拌站调度，搅拌手，龙门吊司机、司索工，电瓶车充电员等。

（4）盾构机电队：

机电总工程师，机电工程师，机修机电人员等。

（5）盾构测量队：

地面沉降测量员，盾构姿态测量员，管片姿态测量员等。

。

4、技术准备

盾构施工相关方案编制审批完成，分部分项施工技术交底均下发至工区及作业队。

4、掘进控制

关陈车辆段出入段线区间盾构隧道穿越的地层粉土层、粉质粘土层、细砂层，因此盾构机在全程推进过程中主要采用土压平衡模式。

掘进控制管理主要有六个方面：

a、土仓压力；

b、推进速度；

c、总推力；

d、排土量；

e、刀盘转速和扭矩；

f、注浆压力和注浆量。

其中土仓压力是主要的管理指标。

表1掘进主要工作参数值参考表

推力（t）

扭距（t·m）

刀盘转速

土仓压（bar）

注浆压力（Mpa）

注浆量

（m3/环）

800～1500

150～300

1～1.3

0.7～2.0

0.2～0.4

5.8～7.8

5、运输组织

垂直运输均采用布置在车站盾构吊装口与出土口上的的龙门吊进行，后配套台车与垂直运输设备之间的隧道内水平轨道运输均为单轨运输，电瓶车牵引板车进行。

（1）渣土的运输

始发开始工作面渣土的运输是经螺旋输送机排至4#台车，经加工改造的临时出渣系统传送将渣土倒入电瓶车土斗内，渣土斗容积为18m3，利用电瓶车拉至预留出土口，用龙门吊吊至地面渣土池，通过翻转架将渣土斗翻入渣土池，再经挖掘机转装，通过渣土车运至弃土场。

（2）管片运输

每环推进结束，渣土运至地面后，开始管片的运输。

运输管片的板车与渣土运输板车共用，每车放3块管片。

吊放管片前，板车上要垫好垫木，确保管片放置稳定、安全。

管片吊运顺序要与拼装顺序相协调。

始发推进时管片每次只能吊放一块，施工速度较慢。

（3）材料运输

材料运输共用渣土运输板车，一般在铺轨期间进行轨枕、轨道等施工辅助材料的运输。

（4）浆液运输

浆液从地面搅拌站泵送至砂浆车内，由砂浆车运至后配套台车储浆罐内。

（5）铺轨

1）轨道材料

本工程轨道连接选用铁路常用扣件，用普通M20螺栓加防转垫圈代替螺栓旋道钉。

扣件由M20螺栓、螺母、平垫圈、弹簧垫圈、扣板、铁座、绝缘缓冲垫板、衬垫等零件组成。

2）钢轨的运输堆放

钢轨分批运到工地。

钢轨运送到工地后，堆放在临时材料存放区，洞内需更要换轨前，用龙门吊将钢轨吊装在平板运输车上，运送到铺轨处。

3）轨道铺设

隧道轨枕采用弧型轨枕，加工制作成型，长1.269m，轴向间距为1.5m，布置，轨枕采用10#槽钢倒扣加工，与管片接触位置焊接加强钢板，轨枕底端距管片底部30mm，电瓶车类似于贴地行驶，增加了运行安全。

图2管片内轨道铺设

随着盾构的向前推进，轨道需不断向前延伸。

对于1.5m的管片，当盾构推进3环后，开始进行第一次轨道延伸。

以后原则上每推进4环延一次轨，每次延伸6米。

轨道铺设一般在管片拼装、材料运输空隙时进行。

轨道铺设要求：

a、轨枕水平、稳定。

轨枕间距1.5m，要求分布均匀，间距误差不大于50mm；

b、轨道顺直，接头间隙控制在1-2mm，错台控制在2mm以下；

c、轨距为97mm，误差控制在3mm以内；

d、轨道连接及固定零件齐全，紧固有效。

4）轨道的维修保养

a、轨枕

轨枕在制作时一定要按照设计尺寸精确加工，加工完成后复查尺寸无误后投入使用。

轨枕在铺设时要确保每根轨枕两端与管片内面面接触。

b、保养

施工中要对轨枕进行定期检查、保养，主要手段就是保持轨枕水平、稳固。

发现轻枕间距或轨枕水平发生变化，立即进行调整恢复。

c、钢轨及连接件

及时的保养维修对于保证运输安全，杜绝运输事故有着极其重要的作用。

钢轨检查内容主要有：

（1）看轨面是否有裂缝、凹坑；

（2）钢轨接缝是否有伤、缺损或者接缝过宽；

（3）钢轨连接件及接头夹板是否松动、缺损；

（4）轨距及钢轨线形是否发生变化。

（6）管线延伸

随着盾构的向前推进，冷却水管、高压电缆、低压照明电缆等需同步不断向前延伸。

每班由专人负责管线延伸。

每次推进盾构前必须对管线进行检查，确保其能满足盾构正常推进的需要。

（7）地表沉降控制

地表沉降控制分三个步骤，地表沉降监测的反馈数据及盾构机控制室的施工参数将统一汇总到项目部工程部，工程部依据各种参数的设定与地表沉降控制效果进行总结、分析，研究各种参数与地表沉降关系，并下达施工指令，优化盾构掘进的施工参数达到控制地表沉降的目的。

另外，当盾构机通过重要建筑物或者地表沉降值突变时，工程部将同时下达加强监测力度的施工指令。

地表沉降的控制可分为正常掘进施工时和停机期间的地表沉降控制措施。

通过对地表沉降可以通过控制施工参数和加强施工管理实现控制地表沉降的目的，在本工程中正常施工时将采用的地表沉降控制方法如下：

1）为减小开挖土体的移动必需按要求设定土压力大小，土压力计算已有许多成熟的计算方法，在施工前预先计算，施工中严格管理，使土压略大于在计算值（一般大于计算值0.02～0.04Mpa）。

掘进过程加强对土压的管理，在停机前也应进行处理，以保证在停机过程中，土压维持的时间较长，停机期间应有专门的值班人员对土压力进行监视，并做好记录，当土压有变化时，还应当采取相应的措施使土压恢复。

2）严格控制注浆量

在施工过程中对注浆应加强管理，注浆操作是盾构施工中的一个关键工序。

为防止土体挤入盾尾空隙，必需严格按照“确保注浆压力，兼顾注浆量”的双重保障原则，对注浆量一定要确保在理论计算值的150～200%，并且在实际平均注浆量的合理范围内波动。

注浆操作必需有专人完成，在每环掘进完成后必需对注浆量进行记录，当发现注浆量变化较大时，应进行认真分析其原因，通过加大注浆压力等方法补注，当补注不能进行时必需及时进行二次补浆。

3）尽量减少盾构推进方向的改变

在盾构机推进过程中严格执行“勤纠偏、小纠偏”的原则，严禁大幅度纠偏，尽量减少因施工原因产生的盾构推进方向的改变；当盾构机在曲线段行进或仰头、低头推进过程中必须严格控制超挖方向，保证出土量在合理的范围之内。

盾构机的行进方向与盾构操作手的作业水平有直接关系，当盾构操作手熟练程度较高时，能够很好的按照“勤纠偏、小纠偏”原则进行掘进，否则不能正确实施这一原则，当这种情况出现后，大纠偏将造成较大超挖。

此时由熟练的盾构操作手小心谨慎完成。

4）严密观察土质状况

地下水位变化是盾构施工必然要产生的，但为保证地下水位变化不大，施工中挖掘出土体的质量应当严格监控。

施工过程中应杜绝水土分离现象的出现，当所出土体中因地层中含水量较大时，应提高设定土压力，增大加气量，这样在平衡土压力提高的同时，可以疏干开挖面的地下水，保证挖掘出土的质量。

5）施工中减少对地层的扰动。

盾构施工对地层的扰动主要由盾构机千斤顶的推力及刀盘旋转产生，因此施工中应加强盾构机的保养维修，确保盾构机的整体性能；在掘进同时应加强对添加剂使用情况的检查定期检查使用性能，并依据使用效果，不断优化添加剂的注入率和膨胀率，以达到最佳的使用状态；当土压力突变时，认真分析变化原因，采取相应措施，尽最大可能减小对地层的扰动。

6）保证拼装质量，减小管片变形

隧道管片的变形量与管片拼装的质量有紧密联系，所以在施工过程中，一定要强化拼装施工的管理，保证一次紧固结实，在每环掘进过程中，适时对螺栓进行二次紧固。

7）信息化施工管理

在施工的同时，在施工现场配备一套监视系统，在地面控制室可以对施工的整个过程进行很好的控制。

在地面控制室还有一台与盾构机控制室操作面板相同的实时监控计算机，可以随时观察盾构机的各种状态，及时发现问题，进行处理。

施工过程中有大量的施工数据需要记录，而且及时对采集的数据进行分析、总结。

特别是监测的数据结果更应当分析，以便通过优化各种施工参数对地表沉降进行控制。

（8）施工通风、给排水、照明及隧道内布置

洞内布置主要有：

运输轨道、高压、照明电缆、循环水管、排污水管、人行踏板、通风管等。

根据盾构施工的特点，在隧道内布置“三管、三线一走道”，三管即在隧道右侧布置排污管路、循环水管、通风管等，其中循环冷却水管采用2×Φ100mm的镀锌钢管，排污水管Φ100mm的钢管，每隔4m用支架固定。

Φ1000mm拉链式帆布通风管，每隔3m用吊架固定。

三线即10KV高压电缆、380/220V照明线和43Kg的运输轨线。

一走道即人行走道。

图3施工通风、给排水、照明及隧道内布置

1）隧道通风

本盾构隧道通风选用型号30*2kw变频风机。

采用直径Φ1000mm拉链式软风管，以保证通风效果。

2）盾构机循环水系统

盾构机用水由施工场地水源接至水箱，经过循环立泵引入盾构机内循环系统（即进水线路）；进入循环水箱进行冷却，完成盾构用水循环。

3）隧道给排水

①对反坡段排水及开挖面渗漏水，在开挖面附近设小积水坑，利用盾构机自身排水设备加装φ100mm钢管排水管接力直接抽至洞外沉淀池。

②顺坡段废水自然汇入集水池，再用水泵抽至地面沉淀池。

③为防止富水区突然涌水，以及反坡段的施工作业水、渗漏水危及设备，在盾构机下部一侧增设二台5Kw备用排水泵，当积水量超过盾构机自身排水能力时，启动该泵排水，出水管与原排水管连通。

4）隧道照明

为满足长距离供电照明的需要，在隧道每500m设一低压变压器。

10KV高压电缆采用侧壁悬挂式，悬挂方式和位置严格按照国家相关规范进行。

隧道用电的主线路是一根三相五线的电缆，随着施工的进度一直向前延伸。

为了方便施工和检修，在线路中间隔一定距离会装一个电箱，然后通过电箱引线到照明系统和其它用电设备。

照明线使用的是三相五线制，即三相火线、一相零线、一相地线，具体情况见隧道临电施工方案。

6、掘进注意事项

（1）掘进推进过程中应严格控制盾构方向，确保盾构姿态在±50mm之内，水平姿态向0靠近；若管片出现上浮现象，则需调整盾构垂直姿态，为管片上浮做好提前量。

（2）一般情况下，推进千斤顶压力分布应均匀，需调整姿态时，可对千斤顶做适当区压调整，以达到调整姿态的目的。

（3）掘进过程中盾构姿态纠偏时。

须逐环纠偏，不宜纠偏过猛，导致盾尾间隙损失，盾构机推进过程中拉碎管片。

（4）推进过程中通过管片楔形量的选择及时调整行程差。

（5）掘进时，若出现刀盘、螺旋机扭矩过大，须进行渣土改良处理，渣土改良是通过盾构机配置的专用装置向刀盘面，土仓内或螺旋输送机内注入水、泡沫、膨润土，利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌和螺旋输送机的旋转搅拌使添加剂和渣土混合，使盾构切削下来的渣土具有良好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力。

（6）每次掘进前，需开启刀盘润滑油脂泵和盾尾密封油脂泵，保证盾尾油脂保质保量地注入盾尾刷中，从而有效的防止地下水及同步注浆浆液进入盾构机内部。

（7）每环进行测量当前9环管片垂直姿态、水平姿态、盾尾间隙和管片当前环超前量，并与之前的管片姿态进行比较，确定管片姿态偏差，从而及时调整盾构机姿态。

（8）盾构机司机和皮带机接渣口接渣人须通讯准确，及时有效的传递开始和停止信号，确保渣土完全送入渣土车中，不掉落在隧道内。

（9）每环掘进完毕后，刀盘、千斤顶停止后，待皮带机空转一会，将皮带机上的渣土输送至渣土车中，防止下次开启皮带机出现故障。

（10）要严格按照值班工程师下达的掘进指令进行盾构机的掘进；

（11）盾构司机掘进过程中应注意皮带机是否跑偏、注意推进油缸的压力和行程差。

（12）掘进过程中不得任意使用超挖刀，若确实需要使用须经项目请示领导同意后方可使用。

（13）掘进时注意控制各组推进油缸的压力差；

（14）掘进前确定泡沫桶内是否有泡沫，严格杜绝泡沫泵抽空。

（15）掘进结束停机时，先关闭空压机，再停循环水泵；

（16）施工过程中，使用自动测量系统定时对盾构机姿态进行测量，以便及时调整盾构姿态。

从而保证隧道轴线在允许偏差内。

（17）掘进过程中，同步注浆同步进行，同步注浆应在每环掘进中均匀注入，保证每环注浆量在6m³左右，浆箱无浆液时，坚决不能进行掘进施工。

7、安全保证措施

（1）所有现场作业人员必须佩带安全帽，系好帽带，穿防滑鞋。

（2）操作人员必须经过安全技术培训，考核合格后方可上岗。

（3）施工现场严禁吸烟；进入施工现场必须按规定佩戴劳保用品；严禁擅自拆改安全装置。

（4）进出隧道必须走人行道，避让过往车辆，严禁搭乘运输车辆。

当隧道断面较小，设置专用人行道有困难时，作业人员必须在车辆停驶后方可进出隧道。

（5）电瓶车距离六号台车100m时，须减速进入台车。

（6）每次皮带启前，必须与接渣人取得联系，确认皮带机周围无作业人员时，方可启动皮带机。

皮带机运行过程中，人员严禁在台车上方行走，以免发生滑跌，更严禁跨越皮带机。

（7）盾构机启动前必须与拼装手、注浆人员、电瓶车司机等有关人员联系，确认安全后方可操作。

（8）作业前必须检查控制仪器、仪表及其他装置，确认处于安全状态。

（9）发现故障和异常情况，按规定要求处理、汇报；严格执行交接班制度。

（10）按规定程序开机，按安全技术交底要求设定和控制速度、注浆压力等技术参数。

（11）注浆作业前，必须与注浆操作人员、制浆人员取得联系，确认无误后方可启动注浆泵。

（12）作业前应检查管路，确认管路连接正确、牢固；必须服从控制台操作工指挥，及时正确开关阀门。

（13）冲洗管路作业必须2人操作，在没有接到注浆操作手发出的可以冲洗管路的指令前，不得启动冲洗泵。

（14）拆卸注浆混合器时，各注浆管路和冲洗管路阀门必须全部关闭后方可进行作业。

（15）发现管路堵塞时不得擅自处理，应及时通知专业人员修理。

（16）启动拼装机之前，拼装机操作人员应对旋转范围内空间进行观察，在确认没有人员及障碍物时方可操作；拼装机作业前应先进行试运转，确认安全后方可作业。

（17）拼装机旋转移动管片前，必须确认管片拼装人员已进入安全区域。

拼装机旋转移动管片时，管片拼装人员严禁进入旋转区域。

（18）拼装管片过程中必须检查销子、螺栓，确认连接牢固。

（19）在用液压油缸固定管片时，不得站在液压油缸的顶脚和柱上。

（20）电瓶车司机交接班时，必须仔细检查蓄电池、砂箱制动装置、车灯、喇叭等，确认完好后方可试运行；行驶中严禁用反向操作代替制动。

（21）行驶前应鸣笛，并注意机车前方的行人和障碍物。

（22）行驶中遇行人必须鸣笛，并做好刹车准备，发生故障必须立即停车处理。

电瓶车驶入较大坡度隧道、弯道、道岔、行人较多地段应鸣笛、减速，并做好刹车准备。

（23）电瓶车控制手柄必须停放在电瓶车串、并联的最后位置。

严禁将控制手柄停放在两速度位置中间。

加速时应依次推动手把，不得推动过快。

（24）严禁电瓶车搭乘人员。

发现有人蹬车、扒车时，必须停车制止。

（25）司机开车时必须坐在司机座位上，严禁探身车外。

（26）电瓶车脱轨时，必须立即断电停车进行处理。

（27）电瓶车司机离开座位时必须切断电源，收起转向手柄，制动车辆，但不得关闭车灯。

8、附件

（1）签到表

交底单位：

中铁北京工程局集团有限公司郑州轨道交通4号线工程土建施工01标段项目部

交底人：

审核人：

年月日

交底对象：

接受交底人：

年月日