成都地铁7号线土建6标科华南路站火车南站区间左右线百环掘进验收自评报告.docx
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成都地铁7号线土建6标科华南路站火车南站区间左右线百环掘进验收自评报告
成都地铁7号线土建6标
科华南路站～火车南站区间左、右线
百环掘进验收自评报告
中铁四局集团有限公司
成都地铁7号线土建6标项目经理部
2015年1月21日
目录
1、工程概况及地质概况1
1.1工程概况1
1.2地质概况2
1.3水文情况3
2、管片成环质量4
2.1区间百环拼装推进轴线偏差（高程、平面）4
2.2百环管片拼装质量7
3、施工监测数据分析7
3.1地表沉降8
3.2建筑物沉降9
3.3监测成果分析及总结10
4、掘进参数分析10
4.1百环掘进参数确定10
4.2正常段掘进参数确定10
5、施工重难点16
5.1渣土改良16
5.2泡沫注入参数17
5.3推进泵压力17
5.4土仓压力18
5.5管片拼装质量19
6、盾构测量控制19
6.1导向系统监控及维护19
6.2百环掘进联系测量控制20
6.3掘进过程中的管片检测20
6.4管片沉降21
6.4.1管片沉降原因分析21
6.4.2管片沉降控制措施21
7、掘进质量控制21
7.1负环管片拼装21
7.2盾构姿态调整及控制22
7.3同步注浆22
7.4管片安装质量控制措施22
7.5洞门封堵23
7.6材料进场质量控制24
8、百环掘进验收总结25
成都地铁7号线6标火车南站～科华南路站区间自2014年5月26日起进入火车南站东端头井进行盾构机下井组装、调试验收工作。
科火区间右线于2014年7月1日盾构始发，并于2014年9月15日完成首100环试掘进；左线区间于2014年9月12日盾构始发，并于2014年10月13日完成首100环试掘进，本着总结前100环施工经验以指导剩余段工程施工的原则，现对火车南站～科华南路站100环掘进施工做如下总结：
1、工程概况及地质概况
1.1工程概况
本工程为火车南站～科华南路站盾构区间隧道，大体呈东西走向，盾构区间隧道起讫里程左线ZDK19+881.000～ZDK20+861.082，全长979.936m（短链0.146m）；右线YDK19+881.000～YDK20+861.082，全长980.082m，为双孔圆形隧道。
区间隧道为两条单线隧道，线间距12.00m～16.00m。
区间左、右线平面共设置4处曲线，最小曲线半径450m。
区间线路纵断面均采用V形坡，最大坡度为-2‰～-29‰～-6.216‰～8‰～28‰～2‰，线路埋深为16.19m～28.54m，隧道顶覆土约11.39m～23.74m。
图1-1火车南站～科华南路站盾构区间线路平面位置示意图
盾构施工始发场地设在火车南站，15#、16#两台盾构机从火车南站东端始发，掘进至科华南路站西端头接收。
1.2地质概况
（1）区间地质
区段内均为第四系（Q）地层覆盖。
地表多为第四系全新统人工填筑（Q4ml）杂填土为主，其下为第四系全新统冲积（Q4al）粘性土、粉土、细砂及第四系上更新统冰水沉积、冲积（Q3fgl+al）卵石土夹砂透镜体；下伏白垩系上统灌口组（K2g）泥岩。
（2）不良地质与特殊岩土
拟建场地范围内无不良地质作用。
特殊岩土为人工填土、膨胀土、膨胀岩和风化岩。
区间隧道主要穿越<5-1-2>、<5-1-3>强、中风化泥岩和<3-8-3>密实砂卵石层。
图1.2-1火科区间盾构穿越地层统计图
表1-1火车南站～科华南路站地质
区间
环号
里程
地质
火车南站～科华南路站
1-59
YDK20+861～YDK20+772
<5-1-3>、<5-1-2>
60-88
YDK20+772～YDK20+729
<3-8-3>、<5-1-2>
89-134
YDK20+729～YDK20+661
<5-1-2>、<5-1-3>
135-443
YDK20+661～YDK20+198
<3-8-3>、<5-1-2>>、<5-1-3>
444-653
YDK20+198～YDK19+881
<3-8-3>、<3-5-2>、<3-4-2>
表1-1火车南站～科华南路站百环地质剖面图
1.3水文情况
（1）地表水
区间内未见地表水体。
（2）地下水地下水的赋存及类型
本区间段地下水主要有三种类型：
一是赋存于填土层的上层滞水，二是第四系砂卵石层的孔隙水，三是基岩裂隙水。
（3）地下水的补给、径流、排泄及动态特征
①地下水的补给、径流、排泄
本区属亚热带湿润气侯，多年平均降水量947mm及年降雨日达104天以上，充沛的降水量是地下水的重要补给来源之一，其入渗补给量占垂向补给量的23%左右。
另外，拟建场地地下水还接受北西方向过水断面的侧向径流补给。
地下水的径流形式主要为孔隙间渗流。
地下水渗流方向为水头相对较高处流向水头相对较低处，地下水径流方向大体由北向流向西南。
②地下水的动态特征
根据区域水文地质资料，成都地区丰水期一般出现在7、8、9月份，枯水期12、1、2月份，以8月份地下水位埋深最浅，其余月份为平水期。
在天然状态下，区内枯水期地下水位埋深3～5m；洪水期地下水埋深2～4m，近年来最高水位埋深约2.0～3.0m。
本次勘察期间该场地范围内地下水位埋深4.7～8.6m，稳定水位高程484.2～488.99m。
2、管片成环质量
2.1区间百环拼装推进轴线偏差（高程、平面）
经我部测量人员及第三方测量单位对区间左、右线已成型隧道管片进行轴线偏差测量，首推100环管片轴线偏差均在允许规范范围内，其中右线最大水平偏差为第57环偏右33mm，最大高程偏差为第1环偏下83mm，左线最大水平偏差为第97环偏左44mm，最大高程偏差为第1环偏下73mm详细数据见“区间100环拼装隧道圆环轴线位置记录表”。
表2-1右线100环拼装隧道圆环轴线位置记录表
环号
垂直姿态
（mm）
水平姿态（mm）
环号
垂直姿态
（mm）
水平姿态（mm）
环号
垂直姿态
（mm）
水平姿态（mm）
环号
垂直姿态
（mm）
水平姿态（mm）
1环
-83
11
26环
22
5
51环
14
3
76环
16
-7
2环
-74
12
27环
29
9
52环
18
-1
77环
11
1
3环
-59
11
28环
35
5
53环
18
-6
78环
3
-1
4环
-44
20
29环
39
12
54环
21
-1
79环
4
-6
5环
-46
18
30环
34
-3
55环
25
6
80环
9
8
6环
-42
19
31环
27
7
56环
10
12
81环
13
4
7环
-33
6
32环
16
-4
57环
6
25
82环
14
8
8环
-24
9
33环
4
-3
58环
5
13
83环
19
-3
9环
-25
13
34环
-5
10
59环
7
24
84环
22
-6
10环
-20
24
35环
8
12
60环
10
15
85环
23
-8
11环
-5
26
36环
9
10
61环
12
3
86环
25
-12
12环
5
33
37环
12
-5
62环
22
11
87环
20
-3
13环
8
22
38环
14
-1
63环
24
13
88环
21
-2
14环
4
29
39环
15
-11
64环
31
11
89环
14
-2
15环
7
19
40环
12
-18
65环
34
-4
90环
11
5
16环
7
21
41环
11
-13
66环
30
-6
91环
8
0
17环
9
23
42环
9
-15
67环
17
12
92环
16
-1
18环
19
21
43环
1
-11
68环
10
13
93环
11
6
19环
14
19
44环
3
-3
69环
-7
14
94环
17
-3
20环
7
5
45环
3
-12
70环
27
14
95环
23
-6
21环
3
5
46环
24
-3
71环
38
17
96环
27
-13
22环
16
6
47环
18
-15
72环
31
13
97环
25
-11
23环
23
9
48环
22
-14
73环
29
12
98环
30
-11
24环
21
18
49环
17
-13
74环
29
8
99环
34
-13
25环
20
13
50环
20
-15
75环
23
6
100环
32
-10
表2-1左线100环拼装隧道圆环轴线位置记录表
环号
垂直姿态
（mm）
水平姿态（mm）
环号
垂直姿态
（mm）
水平姿态（mm）
环号
垂直姿态
（mm）
水平姿态（mm）
环号
垂直姿态
（mm）
水平姿态（mm）
1环
-73
-21
26环
-26
-22
51环
-7
-7
76环
11
-22
2环
-61
-19
27环
-17
-24
52环
-9
-7
77环
12
-20
3环
-50
-32
28环
-18
-28
53环
-10
-7
78环
19
-20
4环
-45
-29
29环
-11
-26
54环
-10
-1
79环
23
-16
5环
-41
-36
30环
-10
-25
55环
-11
-1
80环
20
-6
6环
-39
-35
31环
-6
-28
56环
4
-5
81环
21
-8
7环
-25
-42
32环
-4
-14
57环
15
-7
82环
16
-10
8环
-20
-36
33环
-8
-3
58环
29
-9
83环
18
-14
9环
-24
-35
34环
-13
12
59环
35
-11
84环
27
-22
10环
-27
-35
35环
-17
17
60环
36
-13
85环
27
-22
11环
-31
-35
36环
-18
9
61环
39
-17
86环
28
-15
12环
-39
-28
37环
-9
-3
62环
27
-13
87环
23
-10
13环
-43
-23
38环
-1
-15
63环
22
-1
88环
24
0
14环
-41
-16
39环
12
-8
64环
17
-8
89环
14
-9
15环
-12
-17
40环
-4
3
65环
8
6
90环
10
-15
16环
-7
-15
41环
4
0
66环
-2
1
91环
4
-28
17环
2
-10
42环
12
1
67环
-3
-10
92环
25
-19
18环
6
-19
43环
22
-7
68环
3
-11
93环
29
-7
19环
-17
-23
44环
22
-12
69环
12
-1
94环
28
-13
20环
-15
-23
45环
15
-1
70环
13
-12
95环
30
-43
21环
-17
-25
46环
13
-18
71环
12
-27
96环
28
-43
22环
-18
-21
47环
3
-9
72环
6
-28
97环
26
-44
23环
-24
-18
48环
-4
-2
73环
3
-30
98环
32
-36
24环
-25
-24
49环
2
-4
74环
6
-20
99环
34
-41
25环
-24
-24
50环
15
5
75环
9
-25
100环
33
-35
区间左、右线隧道成型轴线姿态折线图
2.2百环管片拼装质量
我分部分别对左、右线100环成型隧道的管片进行了检查，并记录好管片错台、破损、渗漏水现象，经检查发现右线前100环管片错台2处，管片破损2处，无渗漏水现象；左线前100环管片错台1处，管片破损1处，无渗漏水现象具体数据详见“区间左、右100环管片质量缺陷统计表”。
右线100环管片质量缺陷统计表
环号
错台
渗漏水
破损
备注
位置
大小cm
位置
面积
9
9点
1
26
11点
1.2
56
11点
50cm×10cm
12点
45cm×10cm
左线100环管片质量缺陷统计表
环号
错台
渗漏水
破损
备注
位置
大小cm
位置
面积
45
12
螺丝孔处
47
12点
1.5
3、施工监测数据分析
通过对周边环境的详细调查,区间左、右线盾构施工前100环中，隧道主要为侧穿天府立交高架桥。
施工中沿线地表沉降警界值为30mm；地表隆起警界值为10mm；每天的变化速率不超过3mm／d。
建筑物沉降警界值为10mm，每天的变化速率不超过3mm／d。
火车南站～科华南路站盾构区间里程YDK20+861.082～YDK20+760.582（盾构前100环的线路长度及里程）。
3.1地表沉降
本区间段右线盾构机从2014年7月1日始发、左线为2014年9月12日始发至目前为止，右线地面监测点日沉降最大变化日期为2014年08月16日，里程为YDK20+845，DBY20845，累计变形量为：
-41.08mm，变形速率为：
-0.16mm/d。
该点位于始发端头16米处，在我部原大门口处。
2014年7月23日该沉降点累计变形值超控制值，发生黄色预警（累计变形-31.9mm，本次变形-2.39mm），左线地面监测点日沉降最大变化日期为2014年09月20日，里程为YDK20+850，累计变形量为：
-5.76mm，变形速率为：
-0.56mm/d。
该点位于始发端头11米处,均未报警。
右线该点沉降超标主要原因为：
①该监测点范围内地表回填土层厚度60～100cm，监测点埋深为80cm。
②2014年7月17日04：
00沉降点DBY20850/DBY20845斜下方2.5m深处有一施工用水管线接头处出现渗水情况，对周边地层进行浸泡，沉降点埋深较浅，沉降影响较大。
③沉降点处于端头处，左线盾构进行下井吊装作业，大型机械（260t履带吊）频繁碾压造成沉降过大。
通过后期的地面加固注浆，现该段区域地面沉降量已稳定，除该处地面隆起超标的区域，其它范围内地面隆沉量基本符合施工要求。
详见图3.1、3.2、3.3。
图3-1右线地表监测稳定趋势图
图3-2左线地表沉降最大点趋势图
图3-3左线地表监测稳定趋势图
3.2建筑物沉降
我部右线隧道在YDK20+816～YDK20+847穿越天府立交高架桥，建筑物沉降累计变形最大测点为：
QD9-1，累计变形量为：
-5.28mm，且沉降已稳定；左线隧道在穿越天府立交高架桥，建筑物沉降累计变形最大测点为：
QD06-01，累计变形量为：
-1.62mm未达到建筑物沉降警界值为10mm，符合施工要求，详见图3.4。
图3-4建筑物沉降稳定趋势图
图3-3左线地表监测最大沉降点曲线图
3.3监测成果分析及总结
对地表、建筑物监测数据的总结分析如下：
①盾构掘进的过程中，地面沉降主要发生在刀盘位置及盾尾的位置。
②控制地面沉降的有效措施是控制好同步注浆量，经比较发现，注浆量控制在4.5～5.5m3是沉降情况是较为理想的，同时在后续施工过程中根据地表沉降情况，及时安排进行二次注浆进行处理可以达到较好的处理。
在科火区间盾构右、左线隧道前100环施工中，通过监测，掌握了其周边环境在地铁盾构隧道施工过程中的动态变化，及时地进行了预测和信息反馈，用监测成果调整盾构掘进参数并指导施工，达到了信息化施工的目的，为以后的工程作了技术储备。
4、掘进参数分析
4.1百环掘进参数确定
盾构掘进参数的确定是通过掘进实践验证其合理性，由理论计算后再通过实践进行修正。
因此，我们在始发段地质条件下选择了具有代表性的地层断面来计算掘进参数。
我们选择了两个典型断面，一是选取盾尾完全进入端头墙时刀盘所处位置；二是选取盾构掘进100环时刀盘所处位置；作为土压平衡模式掘进参数的计算断面。
通过理论计算结合我部以往的盾构施工经验，盾构始发前我们拟定了如下表的盾构掘进参数。
表4-1百环掘进理论掘进参数
序号
掘进参数
参数值
备注
1
推力
8000～10000KN
2
刀盘扭矩
2000～3000KN.M
3
推进速度
20～40mm/min
4
土仓压力
0.8～1.1bar
5
注浆压力
2.0～3.0bar
6
注浆量
5～5.5m3
4.2正常段掘进参数确定
按以上拟定的掘进参数指导盾构掘进，但实际掘进过程必须根据地面的监测情况对上述参数进行动态管理和调整。
下表及曲线图是左、右线隧道100环掘进现场参数的现场记录的均值，为在中铁装备盾构机自动采集系统在盾构推进过程中自动生成的掘进报告提取，完全真实反应盾构推进情况。
表4-2左、右线100环掘进参数均值统计表
序号
出土方量
m3
出土重量
t
刀盘扭矩
KN.M
总推力
KN
土压
bar
速度
mm/min
1
57.3
106.5
2100
8100
0.62
11
2
58.5
108.1
2150
8250
0.68
12
3
57.0
103.4
2000
9000
0.70
12
4
56.5
102.0
2560
9250
0.78
14
5
57.4
105.2
2520
9000
0.95
14
6
55.3
106.0
2400
9350
0.70
15
7
56.0
106.4
2800
9350
0.70
13
8
56.5
107.4
1600
9880
0.70
10
9
59.2
112.0
1685
13600
0.90
13
10
60.7
118.0
2450
13200
0.95
14
11
59.2
110.7
2550
13820
1.00
24
12
58.4
110.0
2885
13002
1.00
20
13
61.2
120.4
2757
13230
1.15
15
14
60.7
112.0
2779
12694
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