盾构穿越x桥梁专项施工方案.docx

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盾构穿越x桥梁专项施工方案

第一章编制依据

1.1编制依据

1.1.1国家性文件

1、《中华人民共和国安全生产法》；

2、《建设工程安全生产管理条例》（国务院令第393号）；

3、《建筑施工企业安全生产管理机构设置及专职安全生产管理人员配备办法》（建质［2008］91号）；

4、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质［2009］87号）；

5、《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》（建质［2010］5号）。

1.1.2强制性规范标准

1、《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）；

2、《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）；

3、《地铁设计规范》（GB50157-2003）；

4、《城市轨道交通技术规范》（GB50490-2009）；

5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50308-2002）（2011年版）；

6、《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；

7、《建筑变形测量规程》（JGJ/8-2007）；

8、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999（2003版）；

9、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；

10、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2011）；

11、《建筑与市政降水工程技术规范》（JBJ/T111-98）；

12、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；

13、《既有建筑地基基础加固技术规范》（GJ123-2012）；

14、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）；

15、《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB12523-2011）。

1.1.4建设单位文件

1、《地铁建设工程重大危险源安全管理办法》（成地铁制【2016】100号）；

2、《地铁建设工程监控量测管理办法》（成地铁建【2013】81号）；

3、《地铁建设分公司关于进一步加强地铁施工降水顶管及市政管线深沟槽工程等重大危险源管理的通知》（成地铁建【2014】115号）；

1.1.5其他资料文件

1、前期进场后进行施工调查所取得的资料包括管线、交通状况、周边环境等；

2、市工程建设质量监督、监理办法；

3、轨道交通5标区间详勘报告；

4、x桥梁竣工图及产权单位提供的相关资料；

5、轨道交通工程施工设计图建构筑物与盾构隧道关系及措施图；

1.2编制目的

全面考虑轨道交通土建5标刘新区间盾构机需要穿越x桥梁，施工中的风险状况，进行盾构施工各阶段的风险识别和评估，制定相应的风险控制措施、专项方案以及应急预案，从而进一步加强对盾构施工危险性较大的分部分项工程的安全管理，积极防范和遏制施工生产安全事故的发生，保证盾构施工的自身安全和桥梁结构安全。

1.3编制原则

1、突出文明施工要求，把确保周边经济秩序良好和城市生活正常进行作为总平面布置、施工顺序安排的前提和原则，树立轨道交通集团建设的良好形象；

2、减少施工对交通的影响，做好交通疏解，认真组织施工；同时尽量保证周围商业活动照常进行；

3、合理利用绿化带、人行道及两侧空置用地，开辟临时道路，最大限度保证正常交通；

4、确保工期、安全目标的实现，合理配置人力、物力及技术力量；科学合理地安排拆除吊装工序，组织连续均衡，紧凑有序的施工；

第二章工程概况

2.1工程概述

2.1.1x桥梁

1、x桥梁位于新津县新邛公路新平镇农贸市场与新平镇公立卫生院之间，沿新邛公路呈南北向敷设，盾构井距电厂河约40m，盾构区间在里程YDK37+185～YDK37+205、ZDK37+183～ZDK37+203范围内下穿x桥梁，现x桥梁为加宽改造桥梁，原桥为1×20米板桥，桥面宽20米，建成于1999年，2014在既有桥两侧各加宽10m，用于设置人行道及部分非机动车道，加宽桥梁上部结构采用1×20m预应力砼简支板，下部结构采用桩接盖梁桥台。

根据纸质版资料确定桩基位置如图所示，与盾构管片最小净距2.08m,桩基长度约25m。

电厂河资料：

P=1%；流量=221m3/s；水位=464.53m；流速=4.01m；最大冲刷深度=3.65m，冲止高程=458.31m。

河底标高462.00m，此处隧道顶埋深约4.25m，主要穿越地层为<2-5-2>稍密卵石、<2-5-3>中密卵石。

区间平面位置

x桥梁与隧道平面图x桥梁与隧道剖面图

2、地面环境：

x桥梁为双向四车道、外加两侧人行道，为交通主干道，车流量大。

通过的车辆主要为：

私家车、混凝土罐车、大型工程车辆等，夜间工程车辆明显增多。

区间沿线道路情况

2.2工程地质情况

1、根据地勘资料显示，且根据西勘院9月15日现场钻孔发现老桥基础埋深约10.5米（标高455.67），较原设计7.6米（标高458.567）相比，基础埋深加深约2.9m。

后西勘院收集到收集到老桥竣工资料，基础埋深同为10.5米。

根据钻心取样抗压试验结果，桥台基础混凝土等级为C15。

由于基础加深，导致桥梁基础侵入盾构隧道约左线2.2米、右线2.2米。

电厂河侵入盾构隧道剖平面x桥梁钻孔平面布置图

x桥梁钻孔取芯

2、本段上部为人工填土，其下依次为粉质黏土、砂卵石。

隧道洞身主要位于<2-5-2>稍密卵石、<2-5-3>中密卵石，地层稳定性较好，岩性较为单一，稳定性整体较好，地质饼状图详见2-3/4所示。

x桥梁左线地质剖面图x桥梁右线地质剖面图

2.3目前盾构施工情况

1、根据西勘院9月15日现场钻孔发现老桥基础埋深约10.5米（标高455.67），较原设计7.6米（标高458.567）相比，基础埋深加深约2.9m。

后西勘院收集到老桥竣工资料，基础埋深同为10.5米。

根据钻心取样抗压试验结果，桥台基础混凝土等级为C15。

由于基础加深，导致桥梁基础侵入盾构隧道约左线2.2米、右线2.08米。

2、2017年9月16日11：

20已经掘进拼装完成30环，盾构刀盘切口环里程为ZDK37+209.174，x桥梁里程为ZDK37+205，盾构机切口环距离x桥梁约4.1米。

截至目前地质钻孔机已经撤场5台，判断10.5米以下为卵石地层。

现在盾构机姿态

2.4盾构机参数

2.4.1盾构刀盘参数

刀盘

结构形式

复合式

开挖直径

6280mm

开口率

约38%

中心刀具

17”中心滚刀4把，刀间距90mm

正面滚刀

21把17"滚刀，间距95mm

边缘滚刀

11把17"滚刀

切刀

宽切刀32把

边缘刮刀

8对

左右各4对

贝壳刀

12把

超挖齿刀

1把,超挖量50mm

刀具高差设置

滚刀高出面板175mm

切刀高出面板130mm

磨损检测

2个

磨损检测

回转接头

6路泡沫+6路液压+6路电气

回转接头

刀盘分布图

刀具布置图

刀具与掌子面关系图

2.4.2主驱动参数

主驱动

主轴承型式

3排圆柱滚子轴承

主轴承直径

3020mm

主轴承设计寿命

≮10,000h

驱动形式

液驱 

液压马达数量

8

转速

0-3.18rpm

额定扭矩

6846kNm

最大扭矩

8687kNm

功率

3×315kW

主轴承密封型式

中心支撑，外4道、内2道唇形密封

主轴承密封润滑方式

外密封自动集中润滑，内密封手动定期润滑

主驱动马达图

2.4.3螺旋机参数

1、轴式螺旋，螺旋机筒体内径920mm，节距630mm，最大通过粒径320×570mm；

2、螺旋机转速0-19rpm,最大出渣能力450m3/h,最大扭矩178kNm；

3、出碴门应急关闭系统具有手动自动双功能，可在自动关闭系统失效时手动关闭1.5次。

螺旋机实体图

第三章施工计划

3.1工期安排

河桥截流安装导流管时间：

2017年9月23日-2017年9月26日

盾构大里程磨桩时间：

2017年9月27日-2017年9月29日

 盾构掘进穿越河桥时间：

2017年9月30日-2017年10月2日

 盾构小里程磨桩时间：

2017年10月2日-2017年10月4日

计划工期:

22天 

计划完工时间：

2017年10月4日

3.2施工准备 

1.施工场地：

砂袋、碎石等，可满足堆放条件。

2.机械设备：

本项工程施工所需机械设备已到位，并按序存放。

3.施工便道：

施工便道已贯通，其路面能满足各种施工车辆通行。

4.工程用电：

配有专用发电机，能满足施工中各种机械的用电量。

3.3劳动力计划

施工组织机构见图3.2所示。

图3.2施工组织机构图

第四章施工工艺技术

4.1地面对河桥导流施工方法

4.1.1工艺流程

安装导流管→施工沙袋围→堰围堰防水施工→钢筋混凝土浇筑。

4.1.3材料准备

编织袋、模板、2m木桩、800mm的波纹管、脚手架、木模板、防汛沙袋、施工用沙及碎石。

4.1.2电厂河水导流处理

电厂河施工前应进行浇筑0.4*1.5*8.5m挡水墙，对河道南半侧进行沙袋进行围堵，然后将导流范围内的河水用水泵抽干，再清除杂物及淤泥。

然后放置800mm的波纹管进行河水导流，波纹管顺河水的流向进行布置，进行浇筑混凝土加固波纹管，混凝土进行养护。

混凝土达到设计强度后对河水导流至南半侧，再进行河道北半侧的导流施工，对河道北半侧施工根据南半侧的施工方法进行河水导流。

（2）河床平整

挡水处理及测量放线完成后，用人工对施工场地进行清理，以测量放样范围为准、方便施工作业面的展开。

清理杂物及淤泥后应平整坚实，硬化位置处平整夯实。

（3）测量放线

由测量人员根据图纸放出隧道顶中心、对河床进行水准点的定位，放线后由技术人员进行复核对，不平整的地方进行人工整平处理。

（4）钢筋绑扎

挡水墙进行钢筋绑扎，钢筋绑扎必须要符合现场实际要求，对河底进行钢筋预埋1.2m,以防河水冲倒挡水墙。

x桥梁上游导流图

x桥梁上游导流图

4.1.3x桥梁地面处理

3、施工过程中对桥墩进行实时监测，根据监控量测的结果决定是否进行跟踪注浆。

4、盾构穿越桥梁时对盾构上方的半幅桥梁进行临时封路，待盾构通过后再开放路面交通。

x桥梁临时封路图

4.2盾构掘进控制

掘进控制是盾构顺利通过x桥梁的关键，盾构掘进应坚持“控制扰动，安全、连续、快速均衡通过”的原则，杜绝在通过x桥梁时停机。

尽量减少盾构施工过程中的地层变形是保护x桥梁的有效手段，其关键在于通过控制盾构掘进参数和注浆参数来减少对地层扰动和地层损失。

1）穿越前应对盾构机进行检修，确保在下穿是不停机，一次性通过；

2）盾构姿态控制：

穿越该段前，应对测量控制点进行复合修正，确保顺利通过桩基，盾构水平蛇行小于10mm/环，上下控制在5mm/环；

3）掘进参数控制：

盾构掘进参数控制

掘进速度mm/min

推力（kN）

扭距（kN·m）

刀盘转速（rpm）

土仓压力（bar）

10～15

13500～16000

23000～28000

1.0～1.3

0.7～0.9

4）严格控制出土量，每环（1.5m管片）出土量控制在55m3左右；

5）同步注浆采用注浆压力与注浆量双控标准，注浆压力控制在2.0～3.0bar之间，注浆量控制在6m³以上；

6）在该段掘进时采用多孔加强型管片，根据要求对隧道全断面2m范围注浆加固。

每孔注浆量一般控制在0.5m³，注浆压力控制在2.0～3.0bar。

7）盾构施工过程中，进行系统、全面的监控测量，实行信息化施工。

4.2.1x桥梁地面处理

现盾构机往前