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1、盾构工程监理实施细则北京市丰台区马家堡西路等3条（柳村路东槐房再生水厂）再生水及污水管线工程盾构工程监理实施细则（2#盾构始发井2#盾构接收井）北京北咨工程管理有限公司马家堡西路等3条管线工程项目监理部2016年11月10日北京市丰台区马家堡西路等3条（柳村路东槐房再生水厂）再生水及污水管线工程盾构工程监理实施细则（2#盾构始发井2#盾构接收井）编制人： 审批人： 北京北咨工程管理有限公司马家堡西路等3条管线工程项目监理部2016年11月10日1 编制依据1.1 北京市丰台区马家堡西路等3条（柳村路东槐房再生水厂）再生水及污水管线工程监理规划1.2 规范、标准、图籍 建筑工程施工质量验收统一标

2、准GB 50300-2013 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB 50202-2002 混凝土结构结构工程施工质量验收规范GB 50204-2015给水排水管道工程施工及验收规范GB 50268-2008给水排水构筑物工程施工及验收规范GB 50141-2008混凝土结构工程施工规范GB 50666-2011 建设工程监理规范GB/T 50319-2013预制混凝土衬砌管片GB/T 22082-2008盾构法隧道施工与验收规范GB 50446-2008建筑工程资料管理规程DB11/T 695-2009 市政基础设施工程资料管理规程DB11/T 808-2011市政基础设施工程质量检验与验收标

3、准DB11/1070-2014排水管（渠）工程施工质量检验标准DB11/1071-2014轨道交通盾构隧道工程施工质量验收标准QGD0082005轨道交通预制混凝土管片质量验收标准QGD0102014盾构隧道管片质量检测技术标准CJJ/T 164-2011预制混凝土衬砌管片生产工艺技术规程JC/T 2030-2010建设工程监理规程DBJ01-41-2002北京市给水与排水工程施工安全技术规程DBJ 01-88-2005北京市给水排水管道工程施工技术规程DBJ 01-47-2000建筑工程冬期施工规程JGJ 104-2011建筑施工安全检查标准JGJ59-2011建筑机械使用安全技术规程JGJ

4、33-2012施工现场临时用电安全技术规程JGJ46-20051.3 北京市丰台区马家堡西路等3条（柳村路东槐房再生水厂）再生水及污水管线工程盾构始发、掘进、接收施工方案1.4 北京市丰台区马家堡西路等3条（柳村路东槐房再生水厂）再生水及污水管线工程施工图设计1.5 委托监理合同、总承包合同及工程招标文件1.6 国家及北京市相关法规性文件要求北京市住房和城乡建设委员会关于印发市政基础设施工程暗挖施工现场防坍塌质量安全管理十项规定的通知 京建法201419号 2 工程概况及盾构工程介绍2.1 工程概况北京市丰台区马家堡西路等3条（柳村路东槐房再生水厂）再生水及污水管线工程，管线设计起点为京九铁路

5、东侧，设计终点为槐房再生水厂。新建再生水管线起点位于槐房再生水厂内，采用盾构施工，断面外径D=4000mm，内穿DN1800*16mm钢管，沿马家堡西路东侧布置，位于设计污水管北侧8m处。向北至南四环路，向西穿越马家堡西路后沿南四环路南侧，位于设计污水管北侧8m处。在京开东侧路东侧穿越南四环路，过路段采用暗挖法施工，内穿DN1800mm钢管，位于污水管线以北9m处，终点为京九铁路东侧的2号接收井。2.2 工程水文地质条件本工程位于北京市漯水河故道中上部，地形基本平坦，勘察期间实测钻孔孔口处地面标高为38.6440.02m。根据现场勘察及室内土工试验成果，将勘探深度（最大30.00m）范围内的地

6、层划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大类，并根据各地层岩性及工程性质指标进一步划分为6个大层及亚层。2.2.1 人工堆积层表层为厚度较大的人工堆积层，一般厚度约0.802.90m，部分附近填土厚度达3.104.40m。岩性包括砂质粉土素填土、粘质粉土素填土层及房渣土、碎石填土，1层。2.2.2 新近沉积层人工堆积层以下为新近沉积的粘质粉土、砂质粉土层，粉质粘土、粘质粉土1层及粘土、重粉质粘土2层；粉砂、细砂层，粘质粉土、砂质粉土1层，有机质重粉质粘土、有机质粉质粘土2层；卵石、圆砾层，细砂、中砂1层，粉质粘土、粘质粉土2层及砂质粉土、粘质粉土3层。2.2.3 第四纪沉积层新近沉积层以

7、下为第四纪沉积的卵石层，细砂、粉砂1层，粉质粘土、砂质粉土2层及粘土、重粉质粘土3层；卵石、圆砾层，细砂1层及粘质粉土、粉质粘土2层。本工程隧道穿越地层主要为粉砂、细砂层，卵石、圆砾层，细砂、中砂1层，粘质粉土、砂质粉土2层及粘土、重粉质粘土3层。2.2.4 水文地质本工程地勘资料，地下水稳定水位标高为15.6616.49m（埋深26.2027.10m），地下水类型为潜水，其水位年变幅一般为13m。施工范围内无地下水，若遇到上层滞水及时排出。2.3 盾构工程介绍本盾构区间段为2#盾构始发井2#盾构接收井第二盾构施工段（南国水乡美食广场柳村路东）再水管线施工，本段盾构施工管线总长度约1559m。

8、施工时盾构机先后由2#盾构始发竖井分体始发，经过2处工作井(其中在1#换刀井进行刀盘检修、刀具更换；2#换刀井盾构通过后施做)，在2#盾构接收井接收、解体、吊出、撤场。隧道覆土厚度为9.220.1m，隧道最大纵坡为1.19%，最小曲率半径为150m。2#盾构始发井位于丰台区南四环路北侧南国水乡美食广场前绿地及道路，净空尺寸为16*9米，深约15.2米，呈长方形，采用围护桩+二次结构形式，围护桩直径0.8m，间距1.4m，C30混凝土浇筑，目前场地内管线改移已完成、二次结构已施工完成。两处换刀井位于南四环北侧绿地，净空尺寸为9*9米，Z11竖井深约21米、采用围护桩+二次结构形式，围护桩直径0.

9、8m，间距1.4m，C30混凝土浇筑。Z12竖井深约18.6米，采用倒挂井壁法施工，目前场地内管线改移已完成。2#盾构接收井位于京九马家楼桥区东侧南四环北侧绿地，竖井净空尺寸为14*16米，为污水和再生水共用井，竖井深约17米，呈长方形，采用桩间二次结构形式，围护桩直径0.8m，间距1.4m，C30混凝土浇筑。盾构区间线路平面示意图2.4 小松TM421PMX土压平衡盾构机简介2.4.1 影响盾构机选型的主要因素根据地质条件要求，本项目选用辐条式土压平衡盾构机，本盾构机能满足以北京地区无水砂、卵地层条件。通过对本工程地质的详细分析，针对施工中可能出现的特点、重点、难点、盾构机的要求以及结合以往

10、的施工经验，土压平衡式盾构机能满足本工程的施工要求。2.4.2 盾构机特点根据盾构机生产厂家通过对本工程地质的详细分析，针对施工中可能出现的特点、重点、难点、盾构机的要求以及结合小松投资（中国）有限公司以往的施工经验，本次设计的土压平衡式盾构机具有以下这些特点，能满足本工程的施工要求。（1）盾构机为能满足从砾石层、砂、及软土层的铰接型土压式平衡盾构机，同时具备土压平衡掘进模式、敞开式掘进模式，半敞开式掘进模式3种掘进模式；（2）在土仓内上下左右配置了2个具有高灵敏度的压力传感器（可在隧道施工过程可更换），通过PLC能将土仓内的土压传送到操作台上的触摸显示屏显示，并且能自动地与设定土压进行比较，

11、调节螺旋输送机的转速，土压过高过低都会在操作台上报警，因此操作人员能很好地控制土压平衡，减少地面沉降，适合本工程砂、卵石地层掘进的需要；（3）刀盘结构辐条式,刀盘开口率68，刀盘设计能满足用户对应更广泛的地质情况；（4）刀盘的设计及刀具的配置考虑会出现大砾石，配置贝壳型先行刀。刀盘及刀具选择及布局合理，具有足够的寿命；（5）配置2把仿形刀用于超挖；（6）盾构机刀盘采用6台90kW液压泵，通过9台液压马达驱动。具有较大的扭矩和转速，刀盘转速03.0rpm，最大扭矩为2038kN-m 208tf-m（=27.3）；（7）推进系统14个推进油缸分为4个独立的区域，每个区域中有1个油缸配置了行程传感器

12、，总推力为141177=16474 kN，14个油缸同时伸出时速度为 08cm/min；（8）铰接系统为主动形式，即铰接油缸安装在支撑环上，铰接油缸10个，铰接角度左右2.0，上下1.0，布置具备良好的纠偏性能，保证能在不均匀复合地层中的轴线控制；（9）具有超前钻探加固的能力，容易在地质复杂区段对前方地层进行超前钻探，甚至注浆加固。在盾构机胸板上安装2个摆动注浆钻探口、前壳体上安装有14个2英寸固定注浆钻探口，具有超前钻探、注浆加固的能力。前壳体及中壳体各安装6个径向注浆口；（10）管片拼装机具有6个自由度，二档速度0.2/1.2rpm，具有有线及无线2种操作模式，保证管片容易拼装及拼装的质量

13、；（11）管片运输系统采用双轨梁机构，齿轮齿条运输，配置2台起吊能力15.7kN电动环链葫芦；（12）盾尾刷3道。管片拼装机通过辅助装置可以在盾尾密封刷位置进行管片安装，便于在隧道内实现盾尾密封刷的更换；（13）螺旋输送机采用无轴式，能够伸缩，伸缩行程1000mm，能输送理论最大粒径460mm的卵石，后部尾部处排土，具有二道闸门，前部（土仓处）具有二个封闭闸门，且螺旋输送机前端叶片及前筒体堆有耐磨材料，抗磨性能优越；（14）具有良好可靠的单管单泵泡沫和膨润土注入系统，膨润土注入系统流量10.2m3/h用于开挖面、土仓及螺旋输送机中土体的改善。设有自动控制的膨润土及添加剂注入设备和管路，刀盘上设

14、置4个添加剂注入口，能对开挖面的土体进行充分的改善，并且在土仓胸板处、人行闸处及螺旋输送机上也设置若干个膨润土及添加剂的注入口，从而达到改善碴土性质。具有良好可靠的同步注浆注入系统，采用1台德国施维英公司生产的活塞泵，流量12m3/h，最大压力6MPa，能及时充填管片与地层的间隙，减小沉降。同步注浆注入系统采用单液浆，并且能对注浆管道进行清洗，改善及防止管道的堵塞；（15）在胸板中部设置气压人行闸，设置土仓自动调压装置，配置有满足操作人员呼吸的压缩空气的过滤装置，保证更换刀具的便利及人员的安全，以适应在掘进中的换刀要求；（16）盾构机主机的密封装置（刀盘驱动密封、铰接密封及盾尾密封等）在较高水

15、土压力状态下具有良好的密封功能，铰接密封、刀盘驱动密封在模拟施工的试验条件下能满足1.0MPa的压力；（17）电气和液压元件，液压元件及主要电气系统（电动机、变频器、电控柜等）由日本进口，质量可靠、响应迅捷，防水性能好，适应隧道内的高温、高湿工作环境。（18）在液压系统中设置蓄能器，如紧急停电时螺旋输送机出土闸门可以通过操作台边上的开关关闭。并且在主机内及操作室内的操作台上共有3个紧急停止开关；（19）控制系统的自动化程度高且具有连锁功能，减少了劳动强度和错误操作的发生。（20）盾构机具有故障自诊断及故障内容显示功能，方便维修人员的检修；（21）具备高精度的盾构机导向测量系统。系统有日本演算工

16、房设计集成，配备由莱卡公司Leica Viva TS15全站仪，精度2秒，导向精度高，能实时反映盾构机的当前位置和理论位置，并提供调整指示。2.4.3 刀盘的特点和适应性主体结构为辐条式，采用Q345B钢材，4辐条，支撑旋转臂4个，外圈板贴耐磨钢板，正面堆焊网格状硬质合。开盘开口率68%。配置用于砾石等软土层切削的刀具，可以切削破碎天然单轴抗压强度在10MPa以下的各类风化岩和软土。配置40把主切削刀，8把刮刀，16把焊接贝壳先行刀、12把焊接贝壳先行刀、外周轨迹上布置2把、8把外周焊接贝壳先行刀。先行刀比其它刀具高于面板，其主要作用是先于切削刀、刮刀切削开挖面，将开挖面松弛，降低开挖面土体的

17、强度，然后切削刀、刮刀再切削开挖面，这样可以大大减轻切削刀、刮刀的磨损，提高其掘进距离。2.4.4 盾构机主要性能参数主部件名称细目部件名称参 数盾构类型（辐条式）土压平衡盾构盾构型号TM421PMX适应工作条件地层土质种类卵石层、中粗砂、粉细砂、粉土、粉质粘土、粘土。最小转弯曲线半径(非超挖)整机120m最大坡度5%管片内径外径宽度350040001200mm最大单片重量2.5吨整机综述整机总长（包括后配套）123m主机长度7.8m最大掘进速度80mm/min最大推力1862t装备总功率约871.6kW开挖直径4240mm前盾外径、盾壳厚度4210mm、40mm中盾外径、盾壳厚度4200mm

18、、40mm尾盾外径、盾壳厚度4200mm、40mm盾尾间隙29mm盾尾密封3道刀盘及刀具型式与支撑方式辐条式刀盘，周边支撑刀盘直径4240mm刀盘厚度350mm开口率68%泡沫注入口4个中心鱼尾刀1把切削刀40把周边刮刀8把焊接先行贝壳刀A16把焊接先行贝壳刀B12把周边焊接保径刀8把仿形刀2把超挖刀形式油缸驱动最大超挖量100mm耐磨设计刀盘外圈板焊耐磨钢板换刀方式除焊接先行刀外，可在土仓中换刀刀盘驱动驱动型式液压驱动驱动功率90kW6=540kW液压泵6台液压驱动马达数量10台最大转速3.0rpm额定扭矩2400kNm扭矩系数=32.2（100%）轴承设计计算寿命10000h主轴承密封形式

19、外密封机械迷宫密封+1道唇形（4唇齿）密封+3道MY形密封内密封机械迷宫密封+1道唇形（4唇齿）密封+3道MY形密封刀盘驱动密封工作压力设计实验压力1.08 MPa工作压力0.7 MPa刀盘驱动密封温度传感器内外密封各一刀盘驱动密封油脂传感器4个推进系统最大总推力16474kN油缸数量14根油缸行程1950mm最大推进速度80mm/min工作压力34.3MPa推进油缸分区数量4区行程传感器数量内置式4个铰接系统型式主动形铰接油缸数量10根铰接油缸行程200mm最大总推力14710kN工作压力34.3MPa位移传感器数量外置式4只铰接油缸分区数量4区最大转角-垂直/水平1/2密封形式中空凸形密封

20、数量1道铰接密封最大承压力设计实验压力1MPa工作压力0.7MPa管片拼装机型式圆盘型，托轮、挡轮支撑驱动方式液压驱动自由度6个平移行程800mm提升行程650mm旋转角度左右200控制方式有线、无线2种旋转速度0.2 / 1.2 rpm起吊能力提升141kN推出138kN管片吊机行走及吊机管片运输型式双轨梁+喂片机（人工）管片吊机行走为齿轮齿条传动管片吊机形式电动环链葫芦数量2台起吊能力15.7 kN2控制方式无线螺旋输送机型式无轴式，前后伸缩，2道出土闸门驱动功率150kW最大扭矩130 kNm最大转速15.2rpm输送能力130m3/h外径711.2 mm叶片外径节距640 mmP600

21、 mm伸缩行程1000mm闸门配置方式2个闸门通过最大理论粒径460mm皮带输送机型式变频电机驱动驱动功率22kW (变频)皮带宽度650mm带速Max 130m/min输送能力Max 280m3/h人舱安装位置盾构机胸板中上方舱室数量双舱直径长度900mm1960mm舱门数量3个工作压力3bar人行闸土仓自动压力调整装置配置同步注浆系统浆液类型单液浆盾壳上注浆管布置形式内置式注浆管路数量2处（每处：1根A液管、1根盾尾油脂管，另外每处备用1根A液管）能力1台德国施维英公司的活塞泵（流量12 m3/h，压力MAX6MPa，功率30 kW）。压力传感器数量2只同步注浆箱同步注浆箱搅拌驱动液压，卧

22、式搅拌搅拌容量4m3盾尾密封及管路布置形式形式钢丝刷型数量3道盾壳上盾尾油脂管路布置形式内置式腔室注入点数量26盾尾油脂压力传感器12个盾尾油脂注入系统泵站形式气动（林肯泵），100L大桶流量压力0.9L/min8.8MPa泡沫注入系统形式单管单泵泡沫原液泵数量2台泡沫混合液箱1.0m3泡沫混合液注入泵4台发泡枪4个注入口数量刀盘上4个、土仓上2个、螺旋机上3个膨润土注入系统膨润土泵数量流量170L/min，压力MAX2.5MPa，功率15 kW，数量1台。注入口数量与泡沫系统共用能力10.2 m3/h膨润土箱膨润土箱搅拌驱动电动数量3功率2.2kW3膨润土箱容量5.0m3径向注浆注入口前盾6

23、个，中盾6个超前注浆注入口前盾全周：14个；土仓胸板上：2个2英寸摆动式。集中润滑油脂系统泵站形式电动流量压力0.03L/min15.7MPa注入点刀盘驱动密封、螺旋机驱动密封、螺旋机闸门、中心回转接头。导向系统型式莱卡公司Leica Viva TS15全站仪精度2秒监视系统摄像头数量4台 (拼装机、螺旋机出土口、皮带机尾部、台车中央)显示屏数量4后配套拖车数量13节后配套台车净空间距1500mm空气压缩机型号BL20A功率15kW容量1.95 Nm3/min额定压力1MPa数量2储气罐0.5m32个有害气体检测一氧化碳、二氧化硫、甲烷、硫化氢3 监理组织机构及工作流程3.1 监理组织机构3.

24、2 盾构工程质量控制监理人员组成及职责分工序号姓 名监理岗位职责分工1张润峰总监理工程师负责监理全面工作2杨俊秋总监理工程师代表协助总监并行使部分总监职责3崔学超土建监理工程师土建及盾构工程监理负责人4刘海军专业监理工程师负责工序质量验收、检查、旁站等5孔祥利专业监理工程师负责见证试验、物资材料验收等6王有臣测量监理工程师负责工程测量复核、监控量测等7刘启龙安全监理工程师负责现场安全监督、机械设备验收、文明施工、风险源管理及临电管理8李刚监理员负责内业资料收集、管理3.3 工作流程图3.3.1 分部工程施工流程图3.3.2 盾构施工流程4 质量控制指标4.1 钢筋混凝土管片制作质量控制指标表4

25、.1-1 模具允许偏差和检验方法项 目允许偏差（mm）检验工具检查数量宽度0.4内径千分尺6点/个弧、弦长0.4样板、塞尺2点/个，每点2次内腔高度-1+2高度尺4点/个表4.1-2 钢筋加工允许偏差和检验方法项 目允许偏差（mm）检验工具检查数量主筋和构造筋长度10钢卷尺每班同设备生产15环同类型钢骨架，应抽检不少于5根弧、弦长0.4内腔高度-1+2表4.1-3 钢筋骨架制作、安装允许偏差和检验方法项 目允许偏差（mm）检验工具检查数量钢筋骨架长+5，-10钢卷尺按日生产量的3%进行抽检，每日抽检不少于3件，且每件检验4点宽+5，-10高+5，-10主筋间距5层距5保护层厚度+5，-3箍筋间

26、距10分布筋间距5表4.1-4 管片允许偏差和检验方法项 目允许偏差（mm）检验工具检查数量宽度1卡尺3点弧、弦长1样板、塞尺3点厚度+3，-1钢卷尺3点表4.1-5 管片水平拼装允许偏差和检验方法项 目允许偏差（mm）检验频率检验工具环向缝间隙2每缝测6点塞尺纵向缝间隙2每缝测2点塞尺成环后内径2测4条（不放衬垫）钢卷尺成环后外径+6，-2测4条（不放衬垫）钢卷尺4.2 管片验收及拼装质量控制指标表4.2-1 管片拼装允许偏差和检验方法项 目允许偏差（mm）检验方法检查频率水工隧道衬砌环直径椭圆度8D尺量后计算4点/环相邻管片的径向错台8用尺量4点/环相邻环片环面错台9用尺量1点/环注：D指

27、隧道的外直径，单位：mm。表4.2-2 隧道轴线和高程允许偏差和检验方法项 目允许偏差（mm）检验方法检查频率水工隧道隧道轴线平面位置100用经纬仪测中线1点/环隧道轴线高程100用水准仪测高程1点/环表4.2-3 混凝土管片外观质量缺陷等级缺 陷缺陷描述等 级露筋管片内钢筋未被混凝土包裹而外露严重缺陷蜂窝混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露严重缺陷孔洞混凝土内孔穴深度和长度均超过保护层厚度严重缺陷夹渣混凝土内夹有杂物且深度超过保护层厚度严重缺陷疏松混凝土中局部不密实严重缺陷裂缝可见的贯穿裂缝严重缺陷长度超过密封槽、宽度大于0.1mm，且深度大于1mm的裂缝严重缺陷非贯穿性干缩裂缝一般缺陷外形缺陷棱角磕碰、飞边等一般缺陷密封槽部位在长度500mm的范围内存在直径大于5mm、深度大于5mm的气泡超过5个严重缺陷外表缺陷管片表面麻面、掉皮、起砂、存在少量气泡等一般缺陷注：不应有严重缺陷，存在一般缺陷的管片数量不得大于同期生产管片总数量的10%。4.3 成型隧道验收质量控制指标表4.3-1 隧道轴线和高程偏差项 目允许偏差（mm）检验方法检查频率水工隧道隧道轴线平面位置150用全站仪测中线10环隧道轴线高程150用水准仪测高程10环表4.3-2 隧道允许偏差项 目允许偏差（mm）检验方法检查频率水工隧道衬砌环直径椭圆度1%D尺量后计算10环相邻管