北京地铁五号线盾构试验段工程Word文件下载.docx

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4.3掘进控制6

4.4盾构接收6

第十三章验评标准21

13.1管片钢筋21

13.2混凝土管片21

13.3管片拼装22

13.4衬砌防水23

第一章总则

1.1适用范围本规程适用于北京地铁五号线盾构法施工的隧道工程试验段的施工和验收。

1.2定义本规程中所指的盾构是土压平衡盾构。

衬砌是指用钢筋混凝土管片拼装的隧道结构。

工作竖井包括始发井、接收井、中间井。

盾构始发是指盾构机由始发井开始时的施工。

盾构接收是指盾构机到达接收井时的施工。

管片是指钢筋混凝土管片。

壁后注浆是指用浆液填充衬砌与土体间的施工空隙。

浅埋地层是指埋深小于1.5倍的隧道直径

1.3有关法规采用盾构法施工除应执行本规程外，尚应符合现行的国家及行业规范、北京市人民政府的有关规定和规程。

第二章施工准备

2.1一般规定

2.1.1在隧道施工前，必须具备下列资料

1、工程地质和水文地质勘察报告。

2、施工沿线的环境、地下管线和障碍物等的调查报告。

3、施工所需的设计图纸资料和工程技术要求文件。

4、工程施合同文件、分包合同文件、监理合同文件。

2.1.2工程所使用的原材料、半成品或成品的质量应符合国家现行的有关标准、设计要求和本规程的规定；

2.1.3盾构掘进施工，必须建立完整的施工测量和监控量测系统，以控制隧道位置和地层变形。

2.1.4盾构工作竖井设置时，必须满足盾构始发、接收及组装和解体的要求。

2.1.5盾构始发和接收时，应视地质和现场等条件对工作井洞门外的一定范围内的地层进行必要的地层加固，并对洞圈间隙采取密封措施，确保盾构始发和接收安全。

2.1.6采用盾构掘进施工前，应完成如下主要准备工作：

1、记录竖井井位坐标；

2、记录洞圈制作精度和就位后标高、坐标；

3、进行盾构机掘进前的拼装、组合、调试与验收；

4、始发基座、临时管片和反力架等设施的检查验收；

5、检查预制管片的质量；

6、准备盾构推进施工的各类报表。

2.2前期调查

2.2.1隧道施工前必须对工程环境进行现场踏勘和调查研究，调查地下障碍物、道路和交通流量、地面建筑物及地下管线等，调查范围视具体工程情况而定，必要时可进行物探和施工详勘。

2.2.2工程勘察除符合有关规定外，还应满足下列特殊要求：

1、隧道的钻孔位置，应离隧道外3m为宜。

钻孔勘探后应做好回填封孔工作；

所有钻孔均不得布置在隧道、联络通道等永久结构的空间范围内。

2、对于地层变化小、地质较稳定的地段，钻孔间距宜为50m。

而对地质条件复杂、地层变化较大的地段，应合理加密勘探点，其钻孔间距不宜大于25m；

3、提供地下水位的变化、渗透系数、地下水的化学成份以及各层土中水压、气压等资料；

4、室内土工试验项目除常规要求外，尚应提供颗粒分析的不均匀系数d60/d10及d70；

5、必要时应提供土的基床系数等参数。

2.2.3隧道工程勘探钻孔深度：

1、一般钻孔深度H1，按式（2.2.4-1）确定：

H1=H+D+5（2.2.4-1）

2、控制钻孔深度H2，按式（2.2.4-2）确定：

H2=H+D+2D（2.2.4-2）

式中H—隧道覆土厚度（m）；

D—隧道外径（m）。

2.3技术准备

2.3.1盾构掘进施工前需编制施工组织设计。

2.3.2根据工程及盾构性能特点，进行上岗前的技术培训和技术考核。

2.3.3盾构法隧道施工前必须进行技术交底。

2.3.4特殊地段的施工方案准备。

2.3.5按工程特点和环境条件做好测量及监测的准备工作，确定施工影响范围，布置监测测点，提前取得初始读数。

2.4设备、设施准备

2.4.1应设置符合工程需要的拌浆站，同时符合环境保护要求。

2.4.2供电设备必须满足盾构法施工的要求。

2.4.3选择合理的水平及垂直运输的设备。

2.4.4根据盾构施工的辅助工法，设置必要的辅助设施。

2.4.5始发井内盾构基座必须满足盾构安装，试运转及始发所需条件。

2.4.6设置满足始发要求的反力架

2.4.7接收井内的盾构基座应保证安全接收盾构，并能进行检修盾构、解体盾构的作业或整体移位。

2.4.8合理布置办公场地和弃土坑。

2.4.9要备有应急的抽水设备，以防止突然大量涌水。

2.5工作竖井施工

2.5.1竖井施工方法应依据地质条件、路面条件、交通量、工程噪音及振动对四周的影响等选择安全且经济的施工方法。

始发井的平面内净尺寸应满足盾构施工需要；

2.5.2接收井的平面内净尺寸应满足盾构接收、解体或整体位移的需要。

2.5.3始发、接收井的进出洞洞口底标高应高于井底板适当高度。

2.5.4工作井预留洞口直径应满足盾构始发和接收的要求。

第三章施工测量

3.1一般规定

3.1.1盾构隧道施工测量的目的：

1、保证盾构隧道按隧道设计轴线掘进；

2、保证盾构掘进方位与高程；

3、提供平差后的地下平面、高程控制网，作为后续工程（铺轨、设备安装等）的测量依据。

3.1.2盾构隧道施工测量的内容：

1、局部检测地面控制网，建立隧道贯通段两端地面控制网之间的直接联系；

2、将地面上的坐标、方位和高程适时地导入地下——联系测量；

3、建立地下平面、高程施工控制网，并随隧道推进，拓展地下施工控制网；

4、根据洞内的控制点进行施工放样，确定盾构机的掘进方向与高程，测定盾构和衬砌环在三维空间的位置。

3.1.3测量工作开始前，应根据工程要求事先收集并分析有关资料，制定合理可行性测量方案。

3.1.4根据隧道工程设计图编制贯通测量技术设计，并将图纸和工程使用要求所规定的容许贯通误差进行平差。

3.1.5各种测量控制点应设置在坚固可靠、易于保护的位置，并绘制点位图。

3.1.6按照国家测量规范要求做好仪器的检验校正工作。

3.1.7提供使用的测量数据、成果和报表等应有严格的复核手续。

3.1.8地面测量控制网的点位和起始数据按国家测量规范埋设在工程现场附近。

3.2洞外测量

3.2.1施工前，对与本工程有关的地铁地面主控网（GPS网、精密导线网、精密水准网）进行局部检测，检测范围应包括本隧道工程及贯通工程采用的控制点。

在地表应进行中线及纵断面测量，必须设置可作为此类测量基准的基准点。

3.2.2建立本工程所需控制点与贯通工程所需控制点之间的直接联系。

根据隧道长度及地形条件等建立基准点，基准点应设在方便使用且不受变形影响的地点并充分加以保护，且易于检测和复原。

并进行定期检查。

3.2.3中心线测量宜采用直线视准方式。

由于构造物等的制约，不能采用直线视准时，应从导线网来设定中心线。

3.2.4为地面隆陷观测、地面建筑物及地下管线保护等目的，在地面按设计图根据精度要求，放样线路中线，测定线路纵断面。

3.3联系测量

3.3.1联系测量工作包括方向传递、坐标传递及高程传递等内容。

3.3.2定向测量：

1、定向测量可采用陀螺经纬仪或几何定向法，事先应有技术设计，并根据工程要求选择合理的测角和量距的精度指标；

2、每次定向测量至少应观测两次以上独立成果并结合实际情况综合分析与处理，减少测站和目标的偏心误差；

3、每条隧道的贯通，应在盾构始发前、初始掘进50~100m途中及距贯通面约100m时各进行一次定向测量；

3.3.3坐标传递：

1、坐标传递通常与方向传递同时作业；

2、采用几何定向手段传递方位，可将地面控制点的坐标联测到地面测点上，然后用方向传递的观测成果计算井下控制点坐标；

3.3.4高程传递

1、高程传递测量应同时用两台水准仪和两支水准尺进行观测，读数至毫米。

井上应同时用两个水准点作为后视，井下应传递两个起始水准点；

2、在盾构始发前、初始50~100m途中及距贯通面约100m时各传递一次高程。

3.4洞内测量

3.4.1根据盾构施工的特点，必须定期地进行洞内测量。

3.4.2控制点应该设置在不受施工等影响的地方，如衬砌环的侧下方，必须设置牢固，以防施工中移动和破损。

新的地下施工导线点以最靠前的地下施工控制导线点测定，测定时应联测控制导线的2~3个点，以提高精度和检查点位有无位移。

3.4.3应根据隧道的尺寸、线形等因素决定测点的间隔。

一般在曲线地段为20~30m，在直线地段为50m左右。

3.4.4盾构位置、姿态测量

1、盾构姿态测量应包括三个姿态角（巡航角、俯仰角、滚转角）和空间位置（横向偏差、竖向偏差及里程）；

2、盾构三个姿态角测至2′～3′；

盾构空间位置应测至毫米；

3、报表提供每环推进结束后的盾构姿态。

视施工需要增加观测报表次数；

4、当盾构配备自动姿态测量仪器提供姿态测量数据时，始发前应进行系统归零，并采用专门的技术手段对电子测量成果的正确性进行检测和校正，。

3.4.5管片成环现状测量：

1、管片成环现状测量的主要内容应包括管片的水平和竖直直径、椭圆度、管片中心的平面和高程偏离值以及管片前沿里程等；

2、每环管片拼装完毕，应立即进行观测，并用报表形式及时提供观测成果；

3、设置隧道里程标志、测定管片环面平整度和成环管片的旋转角、管片环面在水平面及纵剖面上与隧道设计轴线的交角，并为特定目的进行相应的测量或放样。

3.5贯通测量

3.5.1贯通前的测量

1、盾构接受井完工后，施工单位及时提交贯通所需的测量资料；

2、隧道贯通前应对关键性测量环节进行复测，确保精确贯通。

贯通误差应控制在：

横向±

50mm，竖向±

25mm；

3、隧道贯通测量应包括地面控制测量、定向测量、地下导线测量、接收井洞中心位置复测等。

3.5.2贯通后的测量

1、隧道贯通后应及时测定实际的横向、纵向和竖向贯通误差。

2、根据需要保留一定数量的控制点作为后续工程使用。

第四章土压平衡盾构机掘进施工

4.1盾构始发

4.1.1根据工程的地质条件、环保要求，盾构类型、洞口形式，编制始发施工方案，并审查。

4.1.2按本规程2.4条完成始发设施准备。

4.1.3始发前必须对洞口段改良土体质量（包括土体的强度、止水性）进行检测。

4.1.4测设盾构始发前的位置和姿态。

4.1.5拆除洞口封门，开始初始掘进。

4.1.6在盾构初始掘进施工中，通过对监测资料的不断反馈分析，优化施工参数。

4.2盾构掘进

4.2.1依据盾构机当前相对于设计轴线的位置及方向，分析确定盾构机下步行进的方向，在掘进过程中，根据自动导向系统进行实时控制。

4.2.2根据设置的施工参数，并结合地表隆陷、衬砌结构变形等监测反馈信息来控制盾构机的掘进施工，并按附表1做好施工记录。

4.2.3根据地层条件选择合适的添加剂来增强开挖面的稳定及提高土体的可排性等。

4.2.4严格进行壁后注浆管理，按附表1做好施工记录。

4.2.5盾构停止掘进应按有关规定进行操作。

4.2.6盾构掘进50m后，应总结出一份掘进报告，作为后续掘进的参考。

4.3掘进控制

4.3.1必须严格控制推进轴线，使盾构机的轴线偏差控制在允许范围之内。

4.3.2盾构掘进速度，应与地表控制的隆陷值、进出土量、正面土压平衡调整值及同步注浆等相协调。

4.3.3盾构掘进中遇有下列情况之一时，应停止掘进，正面封闭，盾尾密封，分析原因并采取措施：

1、盾构前方发生坍塌或或遇有障碍；

2、盾构滚转角度过大；

3、盾构位置偏离过大；

4、盾构推力较预计的增大；

5、可能发生危及管片防水、运输及注浆遇有故障等。

4.3.4土压平衡式盾构掘进时，工作面压力应通过试推进50-100m后确定，在推进中应及时调整并保持稳定。

掘进中开挖出的土砂应填满土仓，并保持盾构掘进速度和出土量的平衡。

4.3.5盾构纠偏必须防止盾尾漏浆、纠偏量要保证不损坏衬砌,并确保新一环管片的顺利拼装。

盾尾在接缝位置时不宜纠偏。

4.4盾构接收

4.4.1根据环境条件、土压平衡盾构机的特点和接收井条件制定土体改良方案。

4.4.2提前完成盾构接收准备工作。

4.4.3盾构距贯通面约50m~100m，必须作好盾构贯通前的测量工作。

将偏差控制在盾构接收要求的偏差范围内。

4.4.4接收时必须对洞口段改良土体进行检测。

4.4.5盾构开挖面离洞口封门<

2.0D时，必须严格控制盾构机的掘进速度和密封仓土压，并考虑到由于此时千斤顶对后方管片顶力不足时，应采取相应的措施。

4.4.6按方案拆除洞口封门，拆除后，盾构尽快进入接收井。

4.4.7盾构全部进入接收井后，及时处理好衬砌与洞口间的空隙。

第五章管片拼装

5.1拼装准备

5.1.1管片下井前进行管片类型及质量的检查，并做好相关记录。

5.1.2盾构推进后的状态，千斤顶回镐行程要符合拼装要求。

5.1.3待拼装管片类型与施工指令相符。

5.1.4管片连接螺栓、紧固工具等准备就绪。

5.1.5拼装机具准备就绪。

5.1.6其他作业人员已撤出拼装机作业范围。

5.2拼装作业

5.2.1盾构操作手按要求严格控制推进千斤顶的行程，确保盾构机在管片拼装过程中的稳定。

5.2.2按拼装工艺要求进行管片拼装,并及时复紧螺栓。

5.2.3拼装锁定块前要对该位置的尺寸进行量测，确保锁定块可以准确就位。

5.3曲线段拼装

5.3.1按曲线段楔形环和标准环的设计排列顺序拼装管片。

5.3.2根据盾构推进的量测结果，决定是否调整衬砌楔形环数量。

5.3.3各管片的环向定位要满足设计要求。

5.4拼装成环验收标准

5.4.1管片无贯通裂缝，无大于0.2mm宽的裂缝及混凝土剥落现象。

5.4.2管片拼装后，应按本规范附录2做好记录，并进行检验，其质量应符合下列规定：

1、管片在盾尾内的拼装允许偏差为：

高程和平面±

50mm；

每环相邻管片的径向错台4mm；

纵向相邻环环面错台5mm；

衬砌环直径椭圆度5‰D；

2、螺栓应拧紧，环向及纵向螺栓应全部穿进。

5.5拼装作业安全要点

5.5.1拼装作业人员要经过操作培训，作业时要有专人负责指挥。

5.5.2管片在进入拼装机时，管片前面不得有人。

5.5.3管片旋转及径向没有进入已拼装管片端头时,拼装机下方严禁站人。

5.5.4管片移动方向与千斤顶伸缩方向必须一致，以防损坏机具。

5.5.5拼装中应特别注意锁定块的安全就位，必要时用涂抹润滑剂等措施以利于安装。

第六章壁后注浆

6.1一般规定

6.1.1壁后注浆应根据隧道变形及地层隆陷的控制要求选择，一般分同步注浆和管片注浆孔注浆两种方式。

注浆可一次或多次完成。

6.1.2必须采用与围岩条件相适合的注浆材料和注浆方式，应在盾构推进的同时或其后及时进行注浆，将盾尾空隙填实，控制围岩松弛和下沉。

6.1.3为约束衬砌变形，浆液固结后应具有一定的强度。

6.1.4按选定的注浆工艺确定注浆设备及注浆所用的器具。

6.1.5注浆施工前检查压浆机具设备运转情况和安全性，保证注浆管路必须畅通。

6.1.6根据地层情况和环境条件选定注浆压力。

6.1.7壁后注浆量与盾尾空隙量有直接关系，并与掘进时扰动土层范围有关，一般实际注浆量为1.5-2.0倍的理论注浆量。

6.2注浆材料

6.2.1应选择适合围岩条件和土压平衡盾构特点的注浆材料。

注浆材料通常从下列材料中选择使用:

骨料----砂等；

胶结料----水泥、石膏、水玻璃等；

填充料----粘性土、粉煤灰等；

润滑料----膨润土、石灰膏等；

外掺剂----泡沫剂、缓凝剂等。

6.2.2围岩较稳定的地层，壁后注浆通常不需要在推进的同时灌注，此时多采用单液注浆；

围岩不稳定的地层，通常采用同步注浆方式，此时多采用双液注浆。

6.3注浆控制

6.3.1注浆应以不对衬砌产生偏压为原则，宜从隧道两腰、顶部及底部顺序对称地进行。

6.3.2注浆控制以及时填满盾尾空隙为目的。

6.3.3对注浆的控制有压力控制和注浆量控制，不宜单纯地采用一种控制方法。

6.3.4注浆设备在盾构掘进施工过程中应保持其正常使用状态。

6.3.5浆液站严格按浆液配比拌制浆液

6.3.6注浆结束，操作者按规定完成注浆作业的收尾工作。

6.4安全控制

6.4.1注浆安全控制要求

1、注浆质量控制应能使地表隆陷控制在规定范围之内；

2、注浆压力应加以控制，浆液压力宜尽量均匀作用在衬砌上，不能危及结构安全。

6.4.2注浆安全要点

1、注浆操作人员必须经过专门培训，掌握有关操作规程；

2、严禁在不停泵的情况下进行任何维修；

3、注浆泵和管道内的压力未降至零时，不准松开管路，以免浆液喷出；

在拆除管路应采取防护措施；

4、注浆泵应有专人负责操作；

6、注浆工作结束必须对设备清洗保养，并保持机械及隧道内整洁。

第七章隧道防水

7.1一般规定

7.1.1盾构法施工的隧道一般采用预制拼装式钢筋混凝土管片，其隧道防水包括管片自身防水、管片接缝防水、螺栓孔防水、注浆孔防水四项内容。

隧道防水的质量验收合格标准为：

隧道上半部不允许渗漏水，结构表面可以偶见湿渍；

隧道下半部、联络通道、洞口等处有少量渗水点，不得有线流和漏泥沙，隧道内面平均漏水量满足设计要求。

7.1.2盾构法隧道的管片要符合设计要求的抗渗等级。

7.1.3管片接缝防水应采用弹性密封材料为主要防水措施。

7.1.4管片连接螺栓孔应按设计要求进行防水处理。

7.1.5变形缝、柔性接头等特殊部位处，其防水的处理应按设计图纸的要求实施。

7.1.6注浆孔应按设计要求进行防水处理。

7.2管片接缝防水

7.2.1管片接缝防水密封条的构造形式、材料的性能与尺寸必须符合设计要求。

7.2.2防水密封条的粘贴应遵守下列规定：

1、按管片类型使用相应的防水密封条；

2、在管片角隅处加贴自粘性橡胶薄片时，要严格控制其粘贴厚度和位置，符合图纸要求；

3、管片粘贴防水密封条前应将槽内清理干净，粘贴应牢固、平整、严密、位置正确，不得有起鼓、超长和缺口等现象。

7.2.3管片防水密封条粘贴后，在进场、下井、拼装前要逐块进行检查，发现问题及时修补。

7.2.4拼装时必须防止防水材料发生损坏、脱槽、扭曲和移位等现象。

7.2.5管片拼装时按设计要求及材料性能控制防水密封条的压缩量。

7.2.6按设计要求，在适当的时间及时进行管片嵌缝防水施工。

第八章特殊地段施工

8.1浅埋地层施工

8.1.1必须提前研究并选定添加剂，并在施工中严格进行工作面压力管理，把地层变形控制在容许范围之内；

8.1.2必须加强壁后注浆的控制，抑制地层变形。

8.1.3根据施工对环境的影响程度，视需要进行围岩加固和地下构筑物的保护。

8.1.4因覆土荷载小，易发生盾构机抬头现象，要事先制定相应的防止抬头的措施。

8.2小半径曲线段的施工

8.2.1必须对围岩条件、土压平衡盾构机、管片、超挖量、辅助工法等进行综合研究，提出掘进控制和安全施工的措施。

8.2.2修建小半径曲线隧道的有效措施通常包含以下几个方面：

1、选择满足小半径曲线段施工的盾构机；

2、应对衬砌结构进行适当的加固；

3、使用超挖刀或仿行刀时应将超挖量控制在最小容许范围之内；

4、及时注浆充填衬砌和围岩之间的空隙，浆液应具有早强速凝的特点；

5、应适当增加测量的频率，并定期检测洞内控制点。

8.3大坡度段的施工

8.3.1在选择运输设备、安全设施等时，必须考虑大坡度施工的安全；

8.3.2上坡时加大盾构下半部推进千斤顶的推力，易有效控制盾构机的方向，且后方台车要采取防止脱滑措施。

8.3.3应采用收缩率小、早凝型的浆液，其早期强度高于围岩强度。

8.3.4在急下坡始发时，始发基座应有防滑移安全措施。

8.3.5在急上坡到达时，为防止围岩坍塌、漏水，事先必须制订相应对策。

8.4地下管线段的施工

8.4.1施工前，必须在对地下管线进行充分调查研究的基础上事先制定盾构掘进及管线处理方案，以确保安全施工。

8.4.2施工中，加强地下管线变形等的观测，并及时优化施工参数。

8.5障碍物处理

8.5.1处理地下障碍物前，必须在对障碍物进行充分调查研究的基础上事先制定方案，以确保安全施工。

8.5.2应遵循提前处理障碍物的原则，如只能在洞内进行处理时，盾构必须具备处理障碍物作业的功能。

8.6施工降水

8.6.1盾构施工降水是指盾构始发、到达及特殊地段的降水，其目的是为了对这些部位的土体进行改良，确保盾构施工时的安全。

根据工程地质及水文地质条件、施工现场的环境条件及盾构施工的要求确定降水方案。

8.6.2降水井点宜布置在盾构隧道外侧2-3m。

8.6.3施工降水的设计、施工方案要符合现行国家及北京市的有关规定执行。

第九章盾构施工运输

9.1一般规定

9.1.1按盾构法隧道施工要求，选择合理的运输方式和设备,运输能力的选择要能满足施工的要求，且有一定的富裕量。

9.1.2在减少干扰、提高运输效率、保证通行安全、符合环保要求的前提下，优化运输方案。

9.1.3垂直运输与水平运输的转换应符合安全、方便、有序的原则。

9.1.4轨道运输系统必须进行设计验算，保证其强度、刚度及稳定性的要求。

9.2水平运输

9.2.1洞内水平运输线路铺设要求：

1、钢轨配用不小于24㎏/m并选用较大型号的道岔，必要时尚应安装转辙器；

2、轨枕安放平稳、位置正确，承载时不得损坏安装好的管片；

3、轨道与轨枕