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盾构施工管理制度

苏州轨道交通

4号线及支线、2号线延伸线

盾构施工管理办法及技术要求

苏州市轨道交通集团有限公司

二0一三年十二月

总目录

第一部分：

《4号线及支线、2号线延伸线盾构施工管理办法》

第二部分：

《4号线及支线、2号线延伸线盾构施工技术要求》

苏州轨道交通

4号线及支线、2号线延伸线

盾构施工管理办法

苏州市轨道交通集团有限公司

二0一三年十二月

一、术语

1、盾构shield

指用于盾构法的隧道掘进机械。

主要由切口环、支承环及盾尾等部分组成，也称盾构机。

2、盾构法shieldtunneling

用盾构进行掘进，在保持开挖面稳定的同时完成排土及隧道衬砌作业从而修建隧道的方法。

3、盾构选型shieldselection

是指选定适用于当前工程条件的盾构机械，达到适用、可靠、安全、经济的目的。

4、盾构工作竖井workshaft

用于盾构运入、组装、始发、转向、解体、运出、出渣施工以及设备材料运输作业的竖井。

根据其作用和目的主要分为始发竖井、中间竖井、到达竖井及转向竖井等。

5、盾构始发startdriving

是指利用临时管片、反力架等设施，使盾构在基座上从洞口处沿着规定的线路开始掘进施工的一系列作业。

6、盾构到达arrivaldriving

是指盾构从正常掘进到达预定接收位置的过程。

7、盾构掘进管理shielddrivingmanagement

是指在盾构掘进过程中为确保开挖面的稳定、盾构的位置及姿态控制、管片拼装及壁后注浆质量等进行的一系列管理。

8、隧道曲率半径tunnelcurvatureradius

隧道中心线处的曲线半径。

9、轴线控制axescontrol

是指在盾构施工过程中，通过测量与信息反馈使盾构及成形隧道的轴线控制在允许的偏差范围内。

10、隧道覆土厚度tunneloverburden

从地表至衬砌外径顶端的垂直地层厚度。

11、土压平衡earthpressurebalance（EPB）

是指用密封舱内土压来平衡开挖面的土、水压力，以保证开挖面的稳定。

12、添加剂additive

指为改善密封舱内开挖土体塑流性和止水性而向密封舱内注入的添加材料，主要有膨润土泥浆、泡沫、CMC（CarboxyMethylCellulose）、粘土浆、吸水树脂等，可根据地层性质选用。

13、盾构推力thrustforce

指为保证盾构推进所需的千斤顶推力总和。

14、掘进速度advancerate

盾构单位时间内的掘进距离。

15、刀盘扭矩cutterheadtorque

是指为保证开挖面土体的切削和排出所需的刀盘扭矩。

16、盾尾密封tailsealing

是指为防止泥水和壁后注浆材料等进入盾构而设置的盾尾密封系统。

17、壁后同步注浆back-filling

指用浆液充填衬砌与围岩之间空隙的施工方法。

18、二次注浆secondgrouting

指管片脱离盾尾后根据需要而进行的补充注浆。

19、超前注浆pre-grouting

指对盾构前方地层的回填或加固注浆。

20、衬砌lining

承受盾构隧道周围土压力、水压力，并能确保隧道净空的结构物。

21、管片segment

是一种在工厂制作的弧形板状钢筋混凝土、钢、铸铁或多种材料复合的预制构件。

22、管片拼装segmenterection

管片运至盾尾后，在盾壳的保护下，用拼装机和人工辅助对管片进行就位和螺栓连接而形成衬砌环的作业过程。

23、地层加固stratumreinforcement

盾构施工中，为确保施工安全或满足环境保护要求而采取的相应地层加固措施，如盾构始发、到达、开舱换刀等情况的加固。

二、盾构验收

1、盾构设备基本要求

（1）采用国内外知名品牌的土压平衡盾构机；

（2）盾构机额定扭矩大于5000KN∙m，额定推力大于37000KN；

（3）盾构刀盘为面板式或复合式，开口率28%-43%；

（4）具备超前注浆功能；

（5）螺旋输送机有2道防水闸门；

（6）土舱内装有3个及以上的土压计；

（7）刀盘上有4个及以上添加剂注入口；

（8）盾尾密封3道及以上，盾尾刷为国内外具有良好信誉的知名品牌（盾构始发时必须全部更换为新的密封刷）；

（9）盾构切削外径与管片外径距离小于100mm；

（10）铰接式盾构机铰接处必须具有1MPa及以上的承压力；

（11）各区域推进千斤顶最大可伸长量相等，行程不小于1.8米；

（12）同步注浆泵采用可注厚浆的大功率注浆泵；

（13）盾构机必须为自有盾构，购买日期不超过3年，已掘进里程不超过5km；

（14）盾构始发前必须更换所有破损刀具。

2、盾构后配套基本要求

（1）电瓶车运输轨道采用38kg/m以上的钢轨；

（2）电瓶车25T以上；

（3）龙门吊32T以上；

（4）同步注浆浆液采用自动搅拌系统或采用市场供应厚浆成品；如现场建自动搅拌站，必须具有自动计量功能；注浆材料必须入库管理；

（5）地面设监控值班室。

3、盾构操作人员要求

（1）盾构司机必须是本单位正式员工，单位与之签订正式合同，且交社保，掘进里程3公里以上；

（2）盾构司机、管片拼装手、搅拌组组长、机修组长、吊运组长均应具备3公里以上盾构区间施工经验，经考核合格后上岗作业。

4、盾构机验收实施办法

盾构机必须通过验收后方可用于4号线及支线、2号线延伸线施工。

盾构机分三次进行检查验收：

（1）第一次验收：

盾构机在进入施工现场前进行第一次验收，验收通过后方可进入施工现场。

（2）第二次验收：

盾构机在现场组装完成后、始发前进行第二次检查验收。

（3）第三次验收：

盾构机在进入盾构穿越房屋段前进行第三次检查验收。

盾构验收参加人员及验收结果填报要求见表1，盾构机验收流程见图1。

表1盾构机验收人员要求和验收结果填报

验收次级

参加人员

验收结果记录

业主

监理

施工方

第一次

验收

2～3人，土建部、综合部参加

2人，总监必须参加

项目经理、总工和盾构副经理必须参加

验收结果填入《苏州轨道交通工程盾构机第一次验收记录表》，见附件1；主要操作人员身份信息、资质证书复印件、工作经历、业绩等附后。

第二次

验收

2～3人，土建部、综合部参加

2人，总监必须参加

项目经理、总工和盾构副经理必须参加

验收结果填入《苏州轨道交通工程盾构机第二次验收记录表》，见附件2；盾尾刷采购合同复印件附后。

第三次

验收

2～3人，土建部、综合部参加

2人，总监必须参加

项目经理、总工和盾构副经理必须参加

验收结果填入《苏州轨道交通工程盾构机第三次验收记录表》，见附件3。

图1盾构机验收流程图

三、盾构穿越房屋段控制区划分

1、盾构施工横向影响区域

苏州轨道交通4号线及支线、2号线延伸线地表沉降横向影响范围为隧道中心线左右两侧各20m。

在横向影响区域内的房屋均定义为盾构穿越的房屋。

2、盾构施工纵向影响区域

苏州轨道交通4号线及支线、2号线延伸线盾构穿越房屋段纵向控制区划分如图2所示。

控制区分为A区和B区，A、B区之外为非控制区。

A区定义为盾构穿越房屋前10环以及盾构穿越房屋后管片脱出盾尾10环加上房屋本身宽度三者之和。

B区定义为盾构穿越房屋前10环到前30环间的范围（24m）。

图2盾构穿越房屋纵向控制区划分示意图

A区

B区

10环

管片脱出盾

尾后10环

建筑物

20环

四、盾构穿越房屋控制区（AB区）管理制度

1、盾构穿越房屋控制区技术要求

（1）盾构穿越房屋段施工技术要求见《苏州轨道交通4号线及支线、2号线延伸线盾构施工技术要求》。

《技术要求》对盾构区间隧道穿越建筑物的安全技术控制要求和管理措施都有明确规定，盾构施工应严格按照其中的规定执行。

（2）施工参数调整办法。

施工参数主要包括：

塑化剂、油脂、注浆原材料的品牌和用量、以及盾构掘进技术参数等。

因现场情况须临时调整施工参数时，由现场业主值班人员汇报土建部主任后采用现场洽商形式确定；须大规模、长时间调整施工参数时，施工单位应以书面形式上报，由建设分公司领导召开专题会议确定。

2、会议制度

（1）现场碰头会。

盾构进入AB区后，现场每日召开碰头会。

会议由施工、监理、土建部参加，对现场出现的问题及时进行协商解决。

会议内容及解决办法整理后填入《现场商定情况表》（附件4）。

（2）专题会议。

如现场协商不能确定解决方案，立即向土建部领导和分公司领导汇报。

由分公司领导主持召开专题会议，必要时可召开专家咨询会。

3、现场值班制度

（1）现场值班人员由业主、监理和施工单位三方共同组成。

盾构掘进到达控制区B区前30环时，各单位向土建部上报现场值班人员安排。

施工单位现场值班人员必须有现场指挥权。

控制区内现场值班人员要求见表2。

现场值班记录表见附件5。

表2控制区内现场值班人员要求

A区

B区

施工单位

项目经理、总工、项目副经理、工程部长、副总工，至少一人

工程师职称及以上人员

监理

总监、总监代表、工程师职称及以上人员，至少一人

工程师职称及以上人员

业主

项管部主任、副主任、业主项目工程师至少一人

值班人员巡视

（2）进入AB区后，参建各单位需24小时现场值班，值班人员不得离开值班监控室。

如有特殊情况时需离开施工现场，施工、监理单位值班人员必须向业主值班人员请假；业主人员必须向土建部主任或副主任请假，并在值班记录中如实反映。

（3）监理部总监、土建部主任及以上人员，须对管理区域内的值班情况进行巡查，主要检查值班人员的到位情况。

监理部总监、土建部主任巡查频率不得少于1次/天，巡查人员在值班记录表上签到达和离开时间。

（4）各参建单位值班人员（施工、监理、土建部）如未履行请假程序无故离开现场，或值班期间玩忽职守，一经发现，建设分公司将严惩不贷。

4、惩罚措施暂行规定

（1）同步注浆与二次注浆量：

在未获得协商允许情况下，私自减少注浆量，检查每发现一次罚款五千元。

（2）盾尾油脂：

在未获得协商允许情况下，私自减少盾尾油脂用量或更换品牌，检查每发现一次罚款五千元。

（3）泡沫剂：

在未获得协商允许情况下，私自减少泡沫剂用量或更换品牌，检查每发现一次罚款五千元。

（4）沉降报警未及时、如实上报，存在修改数据、不报或瞒报等情况，检查每发现一次罚款一万元。

（5）非特殊地质原因，造成单点地表隆沉值超出变形控制值、建（构）筑物沉降变形超出控制值、盾构姿态超出控制值时，每个测点（或每次检查）罚款五百元。

五、地表及建（构）筑物变形控制标准与安全警示制度

1、地表及建（构）筑物变形控制标准与安全警示制度

苏州轨道交通4号线及支线、2号线延伸线盾构穿越房屋段地表及建（构）筑物变形控制标准实行预警值、报警值和控制值三级警示制度，具体变形控制标准和管理方法见表3。

非盾构穿越房屋段沉降标准按相关规范及设计要求执行。

表3地表及建（构）筑物变形控制标准与安全警示制度

项目名称

安全警示

安全警示值

管理方法

地表变形

报警值

4mm

报告土建部主任

控制值

6mm

报告分公司领导；执行惩罚制度

预警值

-10mm

报告土建部主任

报警值

-13mm

报告土建部主任

控制值

-16mm

报告分公司领导；执行惩罚制度

建（构）筑物变形

报警值

4mm

报告土建部主任

控制值

6mm

报告分公司领导；执行惩罚制度

预警值

-12mm

报告土建部主任

报警值

-16mm

报告土建部主任

控制值

-20mm

报告分公司领导；执行惩罚制度

控制值

4‰

报告分公司领导；执行惩罚制度

注：

正值表示隆起；负值表示沉降。

2、沉降监测仪器和技术要求

（1）沉降监测采用GBT12897-2006《国家一、二等水准测量规范》中二等水准测量规定执行（闭合差≤4

mm，L是路线长度）。

（2）水平位移监测采用GB50308—2008《城市轨道交通工程测量规范》二等变形监测的规定执行（变形点的点位中误差≤±3.0mm）。

（3）对施工单位和监理单位的测量仪器要求：

水准测量仪器等级不低于DS3微倾式光学水准仪。

（4）基准点的布设、监测点的保护和沉降变形观测技术应遵守相关规范要求。

3、沉降收敛判别标准

房屋及地表沉降收敛判别标准为连续两天测量单次变量≤0.1mm/d，或盾尾脱出房屋范围30环以后停止测量。

六、建立信息系统

1、上墙图表。

上墙的控制图表有“一图五表”，见表4：

表4：

“一图五表”

序号

图表名称

安放位置

备注

盾构区间平面图

（包括地质剖面）

现场值班室，盾构机

值班记录表

现场值班室

附件5

现场商定情况表

现场值班室

附件4

监测沉降表（包括线路监测点布置图和监测点累计沉降统计表）

现场值班室

最近累计沉降统计表数据施工单位及时填写

每环土仓压力计算表

现场值班室、盾构机

附件6

区间线性统计表

现场值班室、盾构机

附件7

2、日常信息上报

（1）盾构区间平面图兼做施工进度示意图。

施工单位每日在值班室内的平面图中画出已施工区域。

（2）施工单位总工每日早晨将施工环数、掘进参数、注浆量、沉降量等信息以日报形式，通过短信发土建部主任、项目工程师、总监手机上。

总监代表负责检查日报数据的真实性。

短信内容参照如下模板：

“10标某区间今5环累计100环，垂直盾前+5后-8、水平盾前+6后-15、地-11建-5”（注：

数值为累计沉降最大值，单位为毫米）。

（3）地表沉降或建筑物沉降达控制值时，施工单位必须将日报短信发给建设分公司领导手机上。

（4）每周一早9点半，施工单位向监理、土建部、技术管理中心报送盾构施工周报，技术管理中心负责汇总分析，周报样式见表5：

表5**标**区间施工周报

序号

名称

内容

本周掘进环数

环

累计总环数

环

平均注浆量

m3/环

本周最大

隆沉量

最大

沉降量

当超过控制值时要填写分析原因

最大

隆起量

当超过控制值时要填写分析原因

穿越房屋数量

幢

基础形式

房屋沉降量

裂缝情况描述

异常情况及

需协调事项

3、紧急情况信息发布

（1）监测数据超出控制值，但现场未出现明显安全隐患的，由土建部主任召集相关人员确定处理方案；

（2）土建部主任可以根据现场实际情况决定是否通知安全管理部、技术管理中心和应急救援队；

（3）当现场出现地表塌陷、管道泄漏、房屋发生较大裂缝等特殊情况时，业主值班人员要在第一时间报告土建部主任，土建部主任应及时向分公司领导、公司领导汇报；重大事项事后应及时补充书面报告；

（4）发生紧急情况后，对外信息发布统一由轨道公司办公室负责；相关施工、监理、监测等单位不得擅自接受媒体采访。

七、突发事故应急预案与紧急疏散

1、盾构穿越建筑物风险

盾构过建筑物的风险因素众多，但主要风险因素有加固质量差或效果不佳、盾构推进参数设定不合理和同步注浆、二次补注浆量不足等，其主要危害如表6所列。

表6盾构过建筑物的风险因素和危害

序号

施工

工序

常见风险因素

危害类型

工程

安全

人身

安全

周围建构筑物

和管线安全

交通

安全

盾构过建筑物

加固质量差或效果不佳，导致建筑物沉降过大，影响工程及人身安全

◎

盾构推进参数设定不合理，导致开挖面失稳，严重者可导致塌方

◎

同步注浆和二次补注浆量不足，导致建筑物沉降过大

◎

2、突发事故应急预案

发生突发事故时，为能迅速、高效、有序地开展救护及善后工作，及时采取切实有效的措施控制事态的发展，最大限度地降低财产损失和人员伤亡，必须制订专项应急救援预案。

（1）应急组织

各施工单位项目部成立应急领导小组，由项目部领导任组长，小组成员由项目部各部门负责人参加。

提前对可能出现的险情制定应急方案，预备应急物资，一旦出现险情，应急小组人员立即就位，立即组织实施应急方案，排除险情。

（2）应急设备物资

各施工单位应根据表7备齐抢险设备和物资，并做好设备养护及物资补充。

表7必备抢险设备、物资清单

序号

类别

设备或物资名称

规格型号

单位

数量

引孔注浆组件

引孔设备

不小于11kw

台套

注浆设备

双液浆

台套

普通水泥（P42.5或P32.5）

双快水泥

水玻璃

500

油溶性或水溶性聚氨酯

500

电源

发电机

120kw以上

台套

排水

设施

污水泵组件

流量100m3以上，扬程25m以上

台套

物资

器材

4mm钢板

20mm钢板

609钢支撑

DG50钢管

100

钢管扣件

直角、转角、对接

个

各50

编织袋、麻袋

只

各200

防水尼龙布

500

棉纱、木楔等

若干

棉胎

床

圆木

梢径不小于15cm，长5.5m

根

木板

厚5cm，宽30cm，长3m以上

块

其他

工具

千斤顶

50T以上

只

手拉葫芦

只

手推车

部

常用工具

套装

套

铁钎

把

铁锹

把

管子钳

把

手持照明

充电式

台

多用途灭火器

个

辅助

设施

急救药箱

只

担架

付

个人防护

（雨衣、鞋、防护口罩）

套

电子警示标识

个

锥形警示桶

个

警戒带

200

导向标志牌

个

电喇叭

只

3、紧急疏散方案

为保证发生事故时人员能够及时撤离，各施工单位必须制定紧急疏散方案，其中应包括：

疏散线路、疏散秩序、伤员急救方案、救援机构联系方式等。

附件1苏州轨道交通工程盾构机第一次验收记录表

申请验收单位：

验收时间：

年月日

检查验收项目

检查验收标准

施工单位自检

监理单位验收意见

验收组验收意见

验收管理措施

盾构机产权

盾构机必须为自有盾构，不得转包或分包，不得租用其他单位的盾构机。

经验收组检查验收合格后，盾构机和相关人员方可进入苏州4号线及支线、2号线延伸线工地。

盾构机品牌

盾构机必须采用国内外知名品牌的土压平衡盾构机。

盾构机成色

必须是购买日期不超过3年，已掘进里程不超过5km的盾构机。

盾构机功能

1、盾构机额定扭矩大于5000KN·m，额定推力大于37000KN。

2、盾构刀盘为面板式或复合式，开口率在28%—43%。

3、备超前注浆功能。

4、螺旋输送机有2道防水闸门。

5、土舱内装有3个及以上的土压计。

6、刀盘上有4个及以上添加剂注入口。

7、盾构机切削外径与管片外径之间距离小于100mm。

8、铰接式盾构机铰接处必须具有1MPa及以上的承压力。

9、各区域推进千斤顶最大可伸长量相等，行程不小于1.8米。

盾构机主要操作人员

1、盾构司机必须是本单位正式员工，单位与之签订正式合同，且交社保，掘进里程3公里以上。

2、盾构司机、管片拼装手、搅拌组组长、机修组长、吊运组长均应具备3公里以上盾构区间施工经验。

施工单位负责人：

验收组负责人：

监理单位负责人：

验收组成员：

业主负责人：

附件2苏州轨道交通工程盾构机第二次验收记录表

申请验收单位：

验收时间：

年月日

检查验收项目

检查验收内容

检查验收要求

施工单位自检

监理单位验收意见

验收组验收意见

检查验收管理措施

外观

检查

验收

刀具

数量齐全、刃口完好、安装正确

各项验收内容均须达到要求，方可进行盾构始发。

焊缝

焊缝均匀饱满、无缺陷

外形尺寸

盾构外壳长度和直径符合要求

盾尾刷

盾尾密封3道及以上，密封刷为全新的国内外具有良好信誉的知名品牌

电气设备

内外清洁，电缆无破损和油污

二次补浆设备

后配套台车上具有二次补浆设备的放置空间

调试

检查

验收

调试

检查

验收

刀盘转速

正转和反转符合要求

超挖刀

数量和行程满足要求

推进

千斤顶

数量、行程、油压、伸缩时间满足要求

螺旋

输送机

转速、油压、闸门开关满足要求

拼装机

回转角度和速度满足要求

注浆系统

满足正常使用，浆箱具备储存量≥4m3

油脂注入系统

满足正常使用要求

双梁葫芦

走行和起升构件正常，满足正常使用

皮带机

启动和停止正常、满足正常使用

泡沫系统

泡沫喷出正常

电气系统

仪器仪表显示、漏电开关保护、警报系统等能正常使用

盾构后配套基本要求

钢轨

轨道采用43kg/m钢轨

电瓶车

2台35T以上

龙门吊

45T以上

同步注浆系统

采用自动搅拌系统，现场建自动搅拌站，具有自动计量功能；注浆材料必须入库管理。

值班室

地面设监控值班室

施工单位负责人：

验收组负责人：

监理单位负责人：

验收组成员：

业主负责人：

附件3苏州轨道交通工程盾构机第三次验收记录表

申请验收单位：

验收时间：

年月日

验收

项目

检查验收内容

检查验收要求

施工单位自检

监理单位验收意见

验收组验收意见

检查验收

管理措施

盾构机当前工作性能

推进和铰接系统

检查各个液压油泵运转是否正常，有无漏泄油现象。

各项验收内容均须达到要求，方可进行盾构过房屋段的掘进施工。

对刀盘进行正反方向旋转试验，检查是否正常。

各千斤顶的行程、油压、伸缩时间是否正常

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