天津地铁5号线8标管片拼装施工方案.docx
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天津地铁5号线8标管片拼装施工方案
1.编制依据、原则、目的
1.1编制依据
1.1.1、天津地铁5号线盾构盾构隧道施工蓝图；
1.1.2、现场考察所获取的调查资料;
1.1.3、《地铁设计规范》（GB50157-2003）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-19992003年版）
《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-20012006年版）
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）
《天津市轨道交通地下工程质量安全风险控制指导书》
《天津地铁建设工程强制要求标准》
1.2编制原则
1.2.1、确保工程与环境安全。
1.2.2、确保工期实现。
1.2.3、以人为本。
1.3编制目的
1.3.1、规范操作程序，指导现场施工。
1.3.2、确保管片安装系统的安全使用。
1.3.3、确保管片安装质量，提高管片安装速度。
1.3.4、提高成洞隧道产品的质量，创优质工程。
2.工程概况
建昌道道站～思源道站区间隧道自建昌道站开始，沿红星路走向，斜穿天津市轧钢三厂至思源道。
区间沿线经过天津天物集团浩英工贸有限公司、天津贝龙热力设备制造有限公司、天津市轧钢三厂金属材料科技有限公司等企业单位，地面建筑多为低层厂房及民用房屋。
区间设计里程为右线DK12+359.690～DK12+868.550，短链37.250m，右线区间全长471.61m，左线岂止里程为DK12+359.690～DK12+868.550，短链25.212m，左线区间全长483.648m。
本区间线路出建昌道站后，左右线以2‰的坡度下坡，而后以7.2‰（右线7.38‰）的坡度上坡，再以3‰坡度下坡到达设计终点思源道站。
区间结构顶部覆土厚度约9.38~10.60m。
3.管片类型
本工程盾构隧道衬砌尺寸：
衬砌环外径：
6200mm；内径：
5500mm；管片宽度：
1500mm；管片厚度：
350mm；环宽1.5m。
衬砌环全环由1块封顶块、2块邻接块、3块标准块组成。
管片拼装衬砌为单洞圆形隧道，采用错缝拼装，使用M30弯螺栓连接管片，管片混凝土为C50、P10。
本标段衬砌管片共采用4种类型的管片环，即右转弯管片环、左转弯管片环 以及直线环管片环和进、出口洞门管片环。
4.管片拼装排版
本标段盾构隧道通过右转弯管片和左转弯管片和直线环管片的各种组合来拟合出线路曲线。
在直线段上采用直线环拟合出直线线形。
在曲线段上采用增加左或右转弯环管片来渐变拟合线路曲线。
5.管片拼装前准备工作
5.1、井下盾构操作手提交管片使用计划，由地面协调工程师负责管片吊运。
下井前有地面质检工程师对管片类型、外观质量、龄期和止水条安装固定情况进行检查，合格后管片才可吊运下井。
5.2、管片由管片运输车运到隧道内后，由井下专人对管片作二次检查，检查确认后经管片吊车卸下，按安装顺序放在运送平台上，掘进结束后再由管片输送器送到管片安装器工作范围内等待安装。
5.3、管片安装前应对管片安装区的碴、水进行清除，保证安装区及管片接触面清洁。
5.4、封顶块的止水条必须贴牢并进行润滑处理。
5.5、对操作设备进行一次检查，设备完好才进行管片安装。
6.管片拼装顺序
6.1、从地面管片按工作顺序吊至井下运输土车。
6.2、用井下运输车送至单梁电动葫芦位置。
6.3、管片用单梁电动葫芦送至位置。
6.4、用双梁电动葫芦把管片输送至拼装机位置。
6.5、拼装机将管片运至相应位置进行拼装。
6.6、管片随输送吊车一起移动，一个循环（抬升、向前、降低、向后），其他管片的安装重复3~5步。
6.7、用拼片插销防装机拼装系统抓取管片后，确认管脱键就位后均匀的顶上左右挟持油缸。
6.8、仅将管片位置处的支撑千斤顶缩回，否则可能因开挖面的压力与支撑油缸的压力不平衡，从而发生盾构机后退。
6.9、管片拼装机与推进油缸不能同时操作，要优先操作拼装机。
6.10、挟持的管片移动到拼装位置。
6.11、通过操作拼装机的升降油缸，前后置动油缸来进行位置调整，并通过螺栓与已拼装管片连起。
6.12、将推进油缸伸出抵住已拼装的管片。
6.13、在拼装的同时，运输下一环管片到位。
7.作业过程
7.1、管片安装前的检查
（1）运至作业面的管片是否和工程师下达的本环管片指令类型相同。
（2）管片是否的有破损、掉角、脱边以及大的裂缝。
（3）管片外防水层是否有破损或大面积脱落，止水条、承压垫、橡胶衬垫和自粘橡胶薄等是否有起鼓、隆起、断裂、破损和脱落等，止水条是否部分已失效。
（4）管片连接螺栓、垫圈、螺栓孔密封垫圈及吊装孔封堵塞等数量是否齐全，质量是否完好。
（5）安装工具（风动搬手、人工搬手、鎯头）是否齐全，风管及高压风等是否状况良好。
7.2、管片的安装
（1）直线段管片安装
管片安装是盾构法施工的重要环节，其安装质量的好坏不仅直接关系到成洞的质量，而且对盾构机能否继续顺利推进有着直接的影响。
管片在防水处理前必须对管片进行清理，然后再进行密封的粘贴。
安装过程中彻底清除盾壳安装部位的垃圾和积水，同时必须注意管片的定位精确，尤其第一环要做到居中安放。
用管片拼装机将管片吊起，沿吊机梁移动到盾尾位置。
安装时千斤顶交替收回，即安装那段管片收回那段相对应的千斤顶，其余千斤顶仍顶紧。
管片安装把握好管片环面的平整度，环面的超前量以及椭圆度，还有用水平尺将第一块管片与上一环管片精确找平。
第二块管片与上一环管片和第一环管片大致对准后，先纵向压紧环向止水条，再环向压紧纵向止水条，并微调对准螺栓孔。
封顶块安装时，先搭接2/3，再径向插入，调整位置后缓慢纵向顶推。
边拼装管片边拧紧纵、环向连接螺栓。
拼好的一环管片从盾尾脱出时，受到自重和压力的作用产生变形，当变形量过大，既成环和拼装环高低不平，影响到安装纵向螺栓时，用真圆保持器对管片进行临时整圆。
然后按规定扭矩拧紧全部联接螺栓，上紧所有吊装孔封堵塞。
序号
图示
施工程序及技术措施
1
1、盾构机推力千斤顶推进2.1m左右掘进过程结束；
2、用水清洗管片，冲冼螺栓孔；
3、管片吊车吊运管片至管片拼装 工作面，准备进行管片拼
装。
2
1、盾构拼装机械手起吊拱底管片块；
2、底部一组千斤顶回缩；
3、拱底管片块拼装就位，底部一组千斤顶重新顶紧；
4、上紧环与环间的连接螺栓。
3
1、同样方法安装侧向标准块；
2、两侧千斤顶重新顶紧管片块；
3、上紧环与环间及块间的连接螺栓。
4
1、同样方法安装邻接块；
2、千斤顶重新顶紧管片块；
3、上紧环与环间及块间的连接螺栓
5
1、封顶块先径向压入，调准后千斤顶再沿纵向缓慢顶入；
2、复紧环与环间及块间的连接螺栓。
3、真圆保持器就位，重新上紧所有螺栓。
图7-2管片拼装施工程序图
（2）曲线段管片安装
平面曲线采用左转弯、右转弯衬砌环进行调整，竖曲线及蛇形修正等采用转弯环管片进行调整。
施工中注意左转弯环管片和右转弯环管片的衔接，拼装工艺与直线段管片相同。
（3）盾构始发管环拼装
首先要计算清楚始发部位的线路坡度,把第一环位置定准。
拼装第一环时，要注意防护尾刷，拼环前先在尾刷和油脂腔上涂满油脂，如果盾构机是第一次始发，尾刷比较柔软，容易压弯，拼环时管片就可以直接压上去，管片靠紧尾刷时，管片只能后退，不能前进，否则尾刷的钢压板将被破坏。
盾尾油脂是易燃产品，在烧焊反力架和钢管片时，小心引燃油脂。
盾尾要预备灭火器。
8.资源配置
8.1、机具配置
需风动搬手二把，手动搬手三把，大鎯头一把，小榔头2把。
8.2、人员配置
管片安装司机一名，螺栓连接工3名，帮勤工一名，电工一名。
9.安装管片质量控制及保证措施
9.1、质量保证措施
（1）严格进场管片的检查，破损、裂缝的管片不用。
下井吊装管片和运送管片时应注意保护管片和止水条，以免损坏。
（2）止水条及软木衬垫粘贴前，应将管片进行彻底清洁，以确保其粘贴稳定牢固。
施工现场管片堆放区应有防雨淋设施。
粘贴止水条时应对其涂缓膨剂。
（3）管片安装前应对管片安装区进行清理，清除如污泥、污水，保证安装区及管片相接面的清洁。
（4）严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收缩。
（5）管片安装时必须运用管片安装的微调装置将待装的管片与已安装管片块的内弧面纵面调整到平顺相接以减小错台。
调整时动作要平稳，避免管片碰撞破损。
（6）同步注浆压力必须得到有效控制，注浆压力不得超过限值。
9.2、管片拼装质量控制
管片拼装质量满足规范规定的允许偏差：
高程和平面±50mm；每环相邻管片平整度4mm；纵向相邻环环面平整度5mm；衬砌环直径椭圆度5%。
（1）成环环面控制：
环面不平整度应小于10mm。
相邻环高差控制在10mm以内。
（2）安装成环后，在纵向螺栓拧紧前，进行衬砌环椭圆度测量。
当椭圆度测量，当椭圆度大于20mm时，应做调整。
管片拼装允许误差见下表
管片拼装允许偏差和检验方法
项目
允许偏差（mm）
备注
衬砌环直径椭圆度
±5‰D
尺量后计算
相邻管片的径向错台
5
用尺量
相邻环片环面错台
6
用尺量
10.管片安装中的注意事项
（1）管片接头必须拧紧，为避免管片旋转过程中安装头单独承受管片重量，应将四条压板均匀地接触管片，避免管片拼装过程中螺栓头被拔出。
（2）管片拼装过程中，第一块管片的位置优为重要，它决定了本环其他管片的位置及拼缝的宽窄。
管片高于相邻块，将会导致K块的位置不够；低于相邻块，纵缝过大，防水性降低。
同时，第一块应平整，防止形成喇叭口。
（3）当拼装第五块（B或C）时，应用尺子量K块空位的宽度，并调整第五块，保证48±1cm或95±1cm。
（4）管片拼装应满足规范规定的偏差：
高程和平面不侵限；每环相邻管片平整度10mm；纵向相邻环环面平整度10mm；衬砌环直径椭圆度5%。
（5）拧紧螺栓应确保螺栓紧固，拧紧力矩要达到设计要求300N.m。
（6）同一环内各管片的相邻位置应符合设计图纸要求，不可互换。
每环管片上有管片类型标记，环类型标记，纵缝对接标记，安装管片时应认真查看这些标记，保证管片安装正确；管片迎千斤顶面和背千斤顶面不同，方向不要错装。
操作手在安装管片时看到管片中心管片标识字符应是正确的，如果是倒置的，则管片朝向错误。
（7）安装时注意小心轻放，避免损坏管片和止水条。
（8）对掘进过程中出现的管片裂缝和其它破损，要及时观察记录并提醒盾构机操作手注意，并要选择合适时间对管片进行修补。
（9）每次根据需要拼装管片的位置，回缩相应位置的部分千斤顶，如果过多的千斤顶回缩是十分危险的，前面土体的支撑压力会使得盾构机后移，轻则导致盾构机姿态变样，重则引起安全事故。
（10）封顶块先径向居中压入安装位置，搭接长度小于1.5m，调准后再沿纵向缓慢插入。
如遇阻碍应缓慢抽出后进行调整。
严禁强行插入和上下大幅度调整，以免损坏或松动止水条。
K块及B、C与K块相邻面止水条，在安装面应涂润滑剂。
11.安全保证措施
认真贯彻“安全第一，预防为主，防治结合、综合治理”的方针，严格遵守相关规章制度，严格管理，严守职责，切实抓好安全生产工作。
11.1、安全生产目标
安全目标确定为“四无、三控制、一改善”。
“四无”即：
无工伤死亡事故；无交通死亡事故；无火灾、洪灾事故；无塌方事故。
“三控制”即：
年重伤负伤频率控制0.5‰;年轻伤负伤频率控制在10‰;职业病病基本得到控制。
“一改善”即：
不断改善员工工作环境。
11.2、安全监控网络
安全监控
网络
11.3、建立健全项目部安全保证体系
建立健全项目部安全保证体系是整个施工顺利实施的保障，是确保工程质量和工期的前提。
11.4、安全技术交底
施工前，工地负责人必须向全体施工人员进行安全生产技术交底，做到全员、全过程控制，突出重点。
交底内容除基本的施工情况外，还应有设备安全、用电安全、防火防爆、治安保卫、饮食卫生、季节性保护、个人防护用品的正确使用和对特种作业人员的要求。
以上交底内容，均要有双方签字，并纳入作业台帐。
技术交底采取书面形式，配作业各项作业指导书（或操作细则），并履行签字手续，保存资料。
安全质量部安全工程师负责监督检查，施工操作人员严格按照安全技术交底的规定要求进行作业。
11.5安全教育
施工前，即对进场职工进行“三级教育”。
对特殊工种人员，除进行一般的安全教育外，还要经过本工程的安全技术教育及试卷考核，经考核合格并取得岗位操作证后方可上岗。
11.6完善各项安全管理制度
施工前，即完善各项安全管理制度：
特种作业管理制度、机械安全管理制度、现场临时用电安全管理制度等。
11.7安全保证措施
a.工程实施前，对投入本工程施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经有关安全部门及监理验收的设备和设施不准使用，不符合安全规定的地方立即整改，并在施工现场设置必要的安全标志和警告牌。
b.工程实施时，严格按照经审定的施工方案和安全生产措施的要求进行施工，操作工人必须严守岗位履行职责，遵守安全生产操作规程，特种作业人员应经培训，持证上岗，各级安全员要深入施工现场，督促操作人员和指挥人员遵守操作规程，制止违章指挥、违章施工、违反劳动纪律的现象。
c.工程实施时，每周召开一次安全例会，检查安全生产措施的落实情况，研究施工中存在的安全隐患，及时补充完善安全措施。
d.经常保养施工机具，保证其安全装置灵敏可靠，保护罩完好无损，同时搞好安全用电管理，保证变电配电间达到“四防”要求，输电线路、配电箱、漏电开关的选型正确、敷设符合规定要求，电气设备和照明灯具具有良好的接地、接零保护，并在可能受雷击的场所设置防雷击设施。
e.重视个人自我防护，进入工地按规定佩带安全帽，进行高空、深坑作业和特殊工种按规定佩戴防护用品。
f.规划好施工现场的生活、生产设施，合理安排场地内临时设施，做到封闭施工，建立防洪、防火组织，配齐消防设施，制订“三防”措施和管理制度，并使其落到实处。
g.电气闸箱匹配合理、符合要求。
h.施工现场内临时用电的安装和维修必须由专业电工负责完成，非电工不准拆装电气设备。
i.严格执行电气安装、维修技术规程，认真贯彻“JGJ-4688”施工现场临时用电安全技术规范。
j,检查、维修配设施时，必须将其前一级相应的电源开关闸断电，并悬挂“有人工作、禁止合闸”等标志牌。
11.8管片拼装安全操作
（1）管片拼装落实专人负责指挥，盾构机司机按照指挥人员的指令操作，严禁擅自转动拼装机，以免发生伤亡事故。
（2）举重臂旋转时，严禁施工人员进入举重臂活动半径内，拼装工在管片全部定位后，方可作业。
（3）拼装管片时，拼装工站在安全可靠的位置，严禁将手脚放在环缝和千斤顶的顶部，以防受到意外的伤害。
（4）举重臂在管片固定就位后，方可复位，封顶拼装就位未完毕时，人员严禁进入封顶块下方。
（5）举重臂旋转时，盾构司机必须看清旋转半径内的人员，并鸣号警示。
（6）举重臂拼装端头必须拧紧到位，并定期检查磨损情况，对内丝口损坏的管片必须采取可靠的措施方可使用。
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