盾构接收施工方案.docx
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盾构接收施工方案
地铁2号线10合同段盾构工程靖江路盾构接收方案
施工方案
一．编制依据
1、天津地铁二号线第十合同段土建施工合同文件；
2、天津市地下铁道二期工程2号线红星路站~沙柳路站区间盾构进出洞处连接构造图纸；
3、现场施工条件。
4、依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94）、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）
二．工程概况
天津地铁二期工程（2号线）第十合同段盾构区间位于天津市河东区卫国道大街北侧。
区间隧道工程包括红星路站～靖江路站盾构区间、靖江路站～翠阜新村站盾构区间的盾构掘进工程、管片拼装工程以及联络通道、泵房工程等。
红星路站～靖江路站区间，区间起讫里程为：
DK14+564.500~DK15+331.371，线路左线长770.17（长链10.799m），线路右线长758.593m（短链0.778m）。
目前正在施工红靖区间右线，截止2007年11月27日，盾构掘进距离进洞尚余170多米。
三、概述
天津地铁二号线第十合同段红靖盾构区间右线隧道，截止2007年11月27日已经掘进至483环，距离设计的633环还有150环，折合180m。
盾构正常的推进速度一般为12m/天，照此计算，15日左右即可到达靖江路站，即使考虑到接收前姿态和掘进参数调整的影响，也将在20~30天内到达靖江路站。
因此，接收工作的各项准备工作迫在眉睫。
盾构接收前的主要准备工作有以下几方面：
——靖江路站西端头取芯、探水、加固
——接收架安装
——打设降水井
——靖江路站西端头洞门破除
——防水帘幕安装
以上工作目前均尚未进行。
四、盾构接收的主要思路
4.1积极进行各项接收准备工作，同时适时调整盾构掘进速度，保证在各项准备工作就绪后，盾构机恰好掘进至洞门前，实施接收。
4.2努力做好盾构接收的各项准备工作，保证盾构接收工作万无一失。
4.3预先计划、合理组织，确保接收工作有条有理、稳妥有序。
4.4制定防范措施和应急预案，确保接收安全，并在出现意外后及时抢险，减少损失。
五、接收的主要工作事项
5.1靖江路站西端头取芯、探水、加固
5.1.1靖江路站西端头原有的加固桩取芯和探水
在靖江路站西端头场地具备条件后,组织取芯钻机进场，对原有的加固桩进行取芯，检测加固桩的时间效果。
同时，在洞门打设探水孔，查看原有的加固桩加固后的止水情况。
5.1.2靖江路站西端头水平注浆加固
根据经验，仅在地面加固，止水效果不会太好。
必须根据探水的情况，在洞门处水平进行注浆，才能取得较为理想的加固效果。
靖江路站西端头水平注浆加固方案详见附件一。
5.2接收架安装
5.2.1接收架加工运输
督促接收架加工单位加快加工速度，同时应针对接收架的加工质量，提前进行预验收，存在问题的应尽快整改，保证盾构接收的需要。
5.2.2接收架安装
接收架应提前10天进场安装。
接收架安装中，首先应保证定位准确。
安装前先进行测量放线，准确测出接收架的高程和中线。
测量结果经复核无误后才能使用。
在安装过程中，及时对接收架的位置进行复核和纠偏，确保接收架安装时的定位精度。
接收架安装时，必须按照图纸进行组拼，确保接收架各组成部分及接收架与车站结构的连接质量。
接收架安装时应特别注意吊装安全工作。
5.3盾构接收前的姿态和掘进参数的调整
5.3.1接收前50环内的测量复核与姿态调整
为确保盾构接收时的贯通精度，在接收前50环时，再进行一次复核测量。
复测按照规范严格进行并报总控测量单位复核，保证测量工作无误。
在复测无误后，根据复测数据，对VMT进行检核并调整盾构机的姿态。
盾构姿态控制必须精确到±10mm以内。
当盾构姿态偏差较大时，及时而又稳步的进行纠偏，纠偏应小量多次进行，以保证隧道的顺直度。
为保证姿态调整和纠偏的质量，接收前50环以内的掘进速度必须控制在1~2cm/min。
5.3.2盾构进入靖江路站西端头加固区后的掘进参数调整
盾构进入靖江路站西端头加固区后，由于加固区与未加固区的土层强度、含水量等存在较大差别，并且属于突变。
因此盾构掘进参数应当及时作出相应调整，以适应地层的变化。
5.3.3根据接收准备工作的进展情况对盾构掘进速度的调整
从当前起至盾构接收，盾构机的推进速度必须与端头注浆加固、接收架和防水帘幕安装等各项接收准备工作的进展结合起来，争取做到，一方面盾构机刚好掘进至端头墙位置，另一方面，接收前的各项准备工作也全部准备就绪。
这就需要加强沟通、明确工作的制约重点并全力进行突击。
在此基础上，及时调整推进速度，确保整个接收准备工作和拍一致。
以防止出现盾构掘进至端头墙后准备工作尚未就绪，而造成盾构停工待命的情况发生。
5.3.4根据监测资料进行的常规调整
在接收前最后的掘进工作中，仍需要继续根据监测情况及时调整盾构的各项施工技术参数，在保证盾构顺利接收的同时，将道路沉降、隧道沉降和收敛等控制在允许范围内。
5.4倒数后30环的管片连接钢带安装
为防止管片变形后螺栓受力不均，给进洞安全带来不利影响。
在进洞前30环范围内，在隧道两侧，将相邻两环管片间通过钢带进行连接，钢带规格为50*5mm，总数量为58个。
钢带连接的方法是：
先在相邻管片的螺杆上套入衬板，再拧紧管片螺栓，然后将钢带两端与设置在2个相邻管片上的衬板焊接，最后在钢带与管片之间插入木楔，吃紧钢带。
5.5进洞后连接钢带安装
为防止盾构机进洞及刚进洞时土压力变化较大引起管片变形或管片自身的稳定性，使管片螺栓受力不均，给施工带来不利影响。
在进洞后10环范围内，在隧道两侧，将相邻两环管片间通过钢带进行连接，并在每环管片中部用钢丝绳缠绕一周并系紧，增加其管片自身的稳定性，钢带规格为50*5mm，总数量为18个。
钢带连接的方法是：
先在相邻管片的螺杆上套入衬板，再拧紧管片螺栓，然后将钢带两端与设置在2个相邻管片上的衬板焊接，最后在钢带与管片之间插入木楔，吃紧钢带。
5.6防水帘幕安装
为防止盾构穿破加固区后发生涌水涌砂现象，必须在进洞钢环上安装防水帘幕。
进洞防水帘幕的构造与出洞防水帘幕的构造一致。
需要注意的是在进洞防水帘幕的压板上安装两束钢丝绳，待进洞后系紧钢丝绳已起到阻隔隧道内渗、流水。
防水帘幕安装时要保证间距均匀适当，帘幕扣板与钢环焊缝厚度满足要求。
5.7靖江路站西端头洞门破除
靖江路站西端头洞门破除方案详见附件二。
六、接收的计划安排
根据目前的进度，编制接收的初步计划如下：
序号
项目
工期
开始时间
完成时间
备注
1
剩余管环掘进
2007-12-24
2
端头注浆止水加固
21天
2007-12-04
2007-12-24
3
始发架安装
10天
2007-12-11
2007-12-20
4
防水帘幕安装
3天
2007-12-16
2007-12-18
5
接收准备工作检查
3天
2007-12-23
2007-12-25
6
洞门破除
2天
2007-12-26
2007-12-27
7
盾构接收
1天
2007-12-28
2007-12-28
七、接收工作组织
7.1领导组
组长：
高建利
副组长：
马运康
组员：
李国均、冯慧君
7.2专家组
待定
7.3工作实施组：
组长：
薛祥林
副组长：
李志文
组员：
王俊涛、张雪峰、黄芝荣、范晓东
丁喜刚、张涛、陈涛、刘思宁
八、盾构接收保证措施
九、应急预案
在盾构机进洞时，破洞门时可能会出现涌水、涌砂现象，对此采取轻型井点降水法，提前打设降水井，降水井的深度在-15.918m,隧道中心线设计高程为-10.718m，降水井底部距隧底2m。
降水井分两排布置在距隧道外侧0.5m的位置，间距为1.2m，每排降水井为4个，共计8个。
在盾构机进洞前打好降水井，并接好抽水泵和电源，随时准备降水。
十、附件
10.1附件一：
靖江路站西端头注浆方案
此前，靖江路站西端曾采用SMW桩进行过土体加固。
但是根据经验，SMW桩在砂层中的止水效果并不理想。
为保证进洞接收的绝对安全，拟在原SMW桩加固的基础上，再采用小导管水平注浆进行止水加固。
10.1.1水文地质情况
进洞处地质情况自上而下的土层分布为：
①1杂填土、③1粉质粘土、④3淤泥质粉质粘土、④1粉质粘土、④2粉土、⑤1粉质粘土、⑥1粉质粘土、⑥3粉砂。
其中最不利土层为⑥3粉砂，距离隧底约1.3m。
10.1.2方案选择
靖江路站与红星路站距离较近，地质情况变化不大。
根据红星路站端头加固的实际情况看，设计采用的高压旋喷桩在加固砂层时成桩效果较差，在粉土的成桩效果也不理想。
红星路站采用了高压旋喷桩加固的车站端头，在探孔时发生了涌水涌砂现象，最后采用了小导管水平双液注浆加固后，才取得了较为理想的止水效果。
因此，虽然已经对新开路站的端头采取了SMW桩加固，但为保证接收的绝对安全，我方计划再采用小导管水平双液注浆施工方案，即在洞门沿直径Φ5.7m的周边和洞门底板以上一定高度内布置钻孔，进行双液注浆，加固洞体四周，使之形成一道帷幕加固体，从而达到止水加固的目的。
10.1.3注浆加固施工
10.1.3.1施工准备
根据现场实际情况，需焊接搭设钻机平台，平台结构为双层工字钢结构；每层平台高度3.2m，其他尺寸根据现场和钻机布置需要而定，要保证平台强度以便立钻打孔，确保施工安全。
10.1.3.2钻孔布置
本次注浆共布26个孔。
在洞门两侧和上方布置11个孔（1~6、11～15#孔），间距1.0m，孔深6m；孔身为垂直于洞门布置。
在洞门底板以上再布设3层共15个与水平面呈不同夹角的孔（16～26#孔），孔深2.39~6.48m不等。
钻孔布置图详见下页。
10.1.3.3孔口埋管及钻孔施工
孔口埋管质量的好坏和钻孔的施工质量，对注浆加固起着关键的作用。
孔口管采用φ89无缝钢管，长1.5m，孔口联接法蓝便于注浆。
钻孔孔径为65mm，钻孔时应注意钻孔位置和角度达到设计要求。
钻孔注浆施工顺序为：
14→15→1→2→3→4→5→6→11→12→13→7→8→9→10→16→17→18→19→20→21→22→23→24→25→26。
10.1.3.4、加固范围及钻孔注浆原则
加固范围：
洞前方6m及洞门四周3m范围。
钻孔注浆原则：
按以上钻孔顺序进行钻注，不能打孔太深，遇水即注，每次钻注不得超过1m，并且严格控制注浆压力，要严格掌握注浆参数并及时调整。
10.1.3.5、注浆参数选择
1）选择双液注浆，水泥浆浓度：
水灰比1：
1，即15袋水泥搅拌成1m3浆液，用水750升；
水玻璃浆浓度：
30—350Be
C：
S：
1：
1
实际注浆过程中根据进浆量变化及压力的变化可适当调浓或调稀一级，以确保施工质量，施工过程中做好施工记录。
2）注浆压力：
注浆终压设计值取3～5MPa，注浆时要严格控制注浆压力，防止地面隆起破坏地表结构。
根据现场实际情况，可适当调整注浆压力。
3）浆液扩散半径：
R=3～5m。
4）注浆结束标准：
按设计达到注浆压力，在注浆设计终压下，持续30分钟，并且进浆量明显减少。
1～20#孔达到终压设计值即可；21～31#孔达到终压设计值且多孔检查均不出水即可。
5）封闭死角注浆：
在检查探孔不出水后，在洞门底部紧贴地连墙按45°方向进行死角封闭注浆。
10.1.4钻孔注浆设备和布置
10.1.4.1、钻孔注浆设备
1）钻机选用KQJ-100型电动潜孔钻和YT90潜孔钻各1台。
2）注浆采用27GZ60/120型注浆泵2台（25Mpa，注浆量0.48m3/min）。
3）砂浆搅拌机2台（型号待定）。
2、注浆站的布置
浆液搅拌罐布置于地表适当位置，搅拌好的浆液用管路输送到作业场所。
注浆泵布置于洞口作业面附近，以便于操作及观察注浆压力作业面情况。
10.1.5施工组织
10.1.5.1、施工管理体系
队长：
薛祥林
副队长：
李志文
安全员：
张涛技术员：
张廷忠质量员：
丁喜刚
施工员：
孙万生
工班长
施工管理体系图
10.1.5.2、劳动组织
钻孔采用两班作业：
早7点至晚7点为一个班，晚7点至第二日早7点为另一班，每班6人，并各自配备一名班长。
10.1.6工期
单个洞门加固工期为25天。
10.1.7质量保证措施
1、认真执行质量管理责任制，开工前组织有关人员对设计图纸、规范规程和施工工艺进行熟悉，做好施工作业技术交底，明确施工控制要点。
施工过程中坚持三检制度，加强过程控制。
2、加强原材料管理，水泥等主要材料必须要有质保书，按有关规定做好取样试验工作，合格后方可使用，严禁使用不合格产品。
3、选择信誉好的材料供应商，保证材料供应质量。
进场材料必须具备“三证”，即：
生产许可证、天津市建筑工程材料准用证和出厂检验报告单。
材料运至现场后要进行取样送检，合格后方可使用。
4、进场的水泥材料要妥善保存，做好防雨、防潮工作。
5、施工过程中，注意做好各项技术资料，做到技术资料与工程进度同步进行。
6、根据现场实际情况，适时认真调整各项施工控制参数，并在加固过程中严格执行，保证注浆加固质量。
7、严格按照既定的配比拌制浆液，杜绝偷工减料情况发生。
8、端头加固完成后，必须进行探孔检测，确保止水效果。
10.1.8安全和文明施工保证措施
1、认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，建立和健全安全生产制度，工地设专职安全员，班组设兼职安全员，明确各级人员的责任，切实抓好安全工作。
2、在施工现场设置安全标志和警示牌。
3、工程实施前，对投入本工程的机电设备线路等进行全面的安全检查，不符合安全规定的地方立即整改完善。
4、工地交接班时，交接班人员必须认真检查机械的各方面性能并明确当班工作内容，若有故障应在本班处理完后再行交接。
5、工程实施时，严格按照施工施工方案和安全生产措施的要求进行施工，操作人员必须严格遵守安全生产操作规程，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，制止无证操作，吊运操作时必须由专人负责指挥。
6、经常保养施工机具，保证安全装置灵敏可靠，同时搞好安全用电管理，施工现场不得乱拉电线电缆，电气设备和照明灯具具有良好的接地接零保护。
7、重视个人自我防护，进入工地按规定佩戴安全帽，进行特殊作业前，必须落实防护措施正确使用特殊防护品，防止发生人身安全事故。
8、易燃易爆物品堆放间距和动火点与氧气、乙炔的间距要符合规定要求，严格执行动火作业审批制度，临时设施区要按规定配足消防器材。
9、夜间施区照明要健全，确保夜间施工光线充足。
10、施工现场道路平整无坑塘，排水畅通无积水；施工区域与非施工区域必须严格分离。
工地现场材料堆放整齐，机具设备定机定人保养，保持机容整洁，运行正常。
11、工地上制定卫生制度，施工现场经常进行清理，保持施工现场环境整洁卫生。
12、文明施工达到标准化、规范化、制度化，做到工完料清，实现文明施工。
13、水泥等粉体易扬材料用彩条布围蔽遮盖，防止产生扬尘。
14、杜绝施工扰民现象，切实搞好文明施工。
15、每周召开安全例会，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。
10.2附件二：
靖江路站西端头洞门破除方案
10.2.1编制说明
洞门凿除是盾构进、出洞施工的关键工序之一，虽然工序简单，但安全隐患较多、难度较大，凿除时经常会发生涌砂、涌水现象。
靖江路站西端头洞门的围护结构为地下连续墙，墙厚800mm，凿除难度较大。
因此洞门凿除的安全与否将直接影响到盾构能否顺利进洞。
10.2.2洞门凿除的时间
在经过测量确认盾构机切口到达洞门端头墙内侧之后，在靖江路站西端头井内对洞门混凝土进行凿除。
10.2.3洞门凿除技术措施
10.2.3.1脚手架搭设
在洞圈内搭设钢管脚手架，铺设5cm厚木板作为走道板，以提供作业人员作业位置。
在初步洞门凿除时，脚手架可为落地式脚手架，以方便凿除施工，脚手架要稳固可靠。
当最后将混凝土分块割除时，脚手架应为倒挂脚手架，保证人员工作高度在割除块混凝土之上。
10.2.3.2土体加固状况观察
在洞门中心处凿一个观察孔，以观察洞外土体加固状况，然后根据探孔及渗水情况，决定是否对土体进行补充加固。
10.2.3.3洞门混凝土分块
根据以往洞门凿除的施工经验，考虑到施工难度及经济性，地连墙混凝土共分32块进行凿除。
示意图如下：
10.2.3.4洞门凿除作业顺序
1）先凿除厚度约100mm的槽壁混凝土，露出端头墙外侧钢筋。
待盾构机给地连墙施加一定压力，使分块混凝土的空隙增大，使其好切割钢筋。
2）割除端头墙外侧钢筋。
3）按照分块示意图，沿端头墙分块线凿缝（深度约600mm），直至露出内侧钢筋。
4）在每个分成块的混凝土中间凿出一个吊装孔。
5）洞门最后破除前，凿除已露出的内侧钢筋后的保护层砼（约100mm），完成分块的最后一步，此时各分块混凝土间仅剩内侧钢筋相连。
6）按照由下至上的顺序，逐块割断分块槽处的内侧钢筋，使各混凝土块彻底分开，再利用吊装孔将脱离的混凝土块随即拉出，同时把落在洞圈底部的混凝土碎块清理干净。
在切割连接钢筋时必须注意，切割脱离一块，吊装一块。
切忌一次将各分块全部切断而使之相互脱离，防止来不及拉块而发生坍塌。
10.2.3.5洞门拉块
1）洞门板块拆除前，安装倒挂脚手架，并用大于5cm厚的木板满铺，可选用绳子做围栏，保证作业人员安全。
2）对止水帘布底部60°位置处采用用枕木保护，防止坠落混凝土砸伤帘布。
并准备好灭火器或水管，应对施工过程中帘布意外烫坏。
3）拉每块混凝土时，在端头井底板的适当位置设置定滑轮，穿入钢丝绳，一端与混凝土分块上的吊装孔连接，另一端挂在吊车起重挂钩上。
4）割断每个混凝土分块四周的内侧钢筋时，先割下部，再割两侧，后割上部。
拉块按照由下到上、先中间后两边的顺序，并逐层拆除脚手架以方便混凝土块吊出。
10.2.3.6注意事项
1）使用气焊作业，严格注意洞门止水橡胶帘布的保护，防止烧坏。
2）最后一步砼凿除应该与洞门切割拉块连续进行，不得有间隔。
3）拉块前需应备齐以下设备材料：
吊车、气割设备、钢丝绳、卡扣、滑轮、钢管脚手架、吊斗、灭火器以及其他辅材。
10.2.4安全及文明施工措施
1、脚手架及其连接件的规格和质量必须符合有关技术规定并具有产品合格证。
脚手架的安装必须由专业架子工负责完成。
2、搭设脚手架时避免在搭设过程中偏斜和倾倒，并且固定牢靠。
3、起重机械起吊前，应进行试吊。
起吊作业时，严格执行安全操作规程，做到“十不吊”。
4、拉块时，井上人员与井下吊车保持密切联系，起吊要平稳、均匀，听从指挥，吊装时吊车臂下和端头井内禁止站人。
5、洞门破除过程中，对地表变形、围护结构和钢支撑受力变形等实施监测并及时反馈。
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