盾構(gòu)隧道穿越礦山法隧道施工方案

1、目 錄1、編制依據(jù)12、工程概況13、盾構(gòu)機過礦山法隧道施工方案23.1、盾構(gòu)機過礦山法隧道準備23.2、盾構(gòu)機過礦山法初支隧道53.3、盾構(gòu)過各接口施工方案84、工程數(shù)量及施工組織104.1工程數(shù)量表104.2施工組織105、安全文明管理目標及安全工作重點115.1 安全文明管理目標115.2 本工程安全工作重點126、 安全管理體系126.1安全管理組織機構(gòu)136.2配置項目部安全管理人員136.3 建立完善的安全管理制度131、編制依據(jù)(1)、深圳地鐵五號線5302標翻靈區(qū)間隧道施工圖紙(2)、盾構(gòu)施工驗收規(guī)范50204-2008(3)、深圳地鐵五號線5302標實施性施工組織設(shè)計(4)、

2、其他類似工程施工經(jīng)驗2、工程概況翻身站靈芝站區(qū)間盾構(gòu)法隧道左線設(shè)計里程范圍dk4+196.04dk5+474.01，短鏈12.411m，長1265.559m；右線設(shè)計里程范圍dk4+196.04至dk5+474.01，長1277.97。左線s465盾構(gòu)機從靈芝站始發(fā)，掘進至翻身站吊出；右線s466盾構(gòu)機從翻身站始發(fā)，掘進至靈芝站吊出。其中，區(qū)間部分里程因存在硬巖，采用礦山法開挖做初支再盾構(gòu)通過拼裝管片的方式，具體里程如下：左線：dk4+196.04dk4+352、dk4+505.95dk4+669.947，共319.957m。右線：dk4+586.754 dk4+692.754，共106m。3

3、、盾構(gòu)機過礦山法隧道施工方案3.1、盾構(gòu)機過礦山法隧道準備（1）端頭墻施工：由于礦山法施工和盾構(gòu)機推進相隔時間較長，礦山法隧道開挖掌子面暴露時間較長、地質(zhì)較差，同時，為保證盾構(gòu)機到達時，盾構(gòu)機的推進力不至于將礦山法隧道掌子面推擠坍塌，在礦山法隧道與盾構(gòu)隧道連接處設(shè)置端頭墻。端頭墻施工平面圖如下圖所示： 礦山法在施工到與盾構(gòu)隧道連接處時，密排三排鋼格柵，水平放置的玻璃纖維筋格柵，隨隧道端頭最后三排格柵鋼架同步架設(shè)，全斷面設(shè)置單層玻璃纖維筋網(wǎng)，初噴40mm混凝土后，掛6玻璃纖維筋網(wǎng)。端頭處玻璃纖維筋格柵間距300mm，噴800mm厚的c20混凝土，保護層厚度為40mm。然后在玻璃纖維筋格柵噴射完的

4、混凝土后面，設(shè)置一道混凝土環(huán)梁，環(huán)梁鋼筋與礦山法隧道初支鋼格柵焊接。盾構(gòu)機推進至礦山法隧道時，安排專人在礦山法隧道中玻璃纖維筋格柵墻前隨時值班觀察。玻璃纖維筋格柵配筋圖如下：玻璃纖維格柵配筋圖（2）礦山法初支段凈空檢查：在礦山法初支做完之后，應(yīng)對成型隧道進行斷面檢查，看是否有侵入盾構(gòu)機開挖限界，如有必須提前安排鑿除處理。（3）模筑導臺：盾構(gòu)機導臺結(jié)構(gòu)形式如下圖所示，導臺表面與盾構(gòu)機刀盤外輪廓間預留10mm空隙，導臺內(nèi)半徑為3.15m。采用hpb235級鋼筋、c30混凝土，導臺厚度為15cm。模注高度根據(jù)初期支護確定，礦山法隧道初期支護應(yīng)盡量保證其設(shè)計凈空，以確保導臺上表面的標高符合設(shè)計要求，并

5、能保證混凝土導臺的設(shè)計厚度，以達到足夠的強度。導臺采取分段澆注，每段1520m，綁扎鋼筋前，將隧道初支噴射混凝土表面泥漿等清理干凈，以保證混凝土的結(jié)合緊密。嚴格控制鋼筋保護層，澆注混凝土時嚴格按照設(shè)計標高施工，以保證混凝土導臺的標高準確。導臺澆注混凝土時要注意振搗到位，保證混凝土的密實性。步進過程盾構(gòu)機姿態(tài)的控制，主要依賴導臺的施工質(zhì)量。所以在導臺施工過程中必須滿足設(shè)計要求、認真施工。導臺結(jié)構(gòu)配筋圖為保證盾構(gòu)機刀盤能順利轉(zhuǎn)動，在礦山法段進入盾構(gòu)段接口處導臺留出3m不做，此處利用豆礫石與導臺面填平。3.2、盾構(gòu)機過礦山法初支隧道盾構(gòu)過礦山法隧道流程（1）盾構(gòu)機步進盾構(gòu)機上導臺后要步進安裝管片，每

6、步進1.5m安裝一環(huán)管片。在步進過程中要在盾構(gòu)機前方提供反力，以確保管片安裝質(zhì)量要求，增強管片防水效果。反力的提供采用在盾構(gòu)機前方堆豆礫石的方法，堆放方量應(yīng)根據(jù)能提供的反力確定，并隨盾構(gòu)機推進時土方的損失增減土方量，保證提供足夠的反力增強管片防水質(zhì)量。推進時，推進速度不能過快，控制在1025mm/min之間。（2）管片拼裝 管片在安裝前仍要進行一次檢查，再確認管片種類正確、質(zhì)量完好無缺和密封墊粘結(jié)無脫落，才允許安裝。每塊管片安裝時須擰緊螺栓一次，在每環(huán)管片安裝結(jié)束后要再次及時擰緊各個方向的螺栓，且在該環(huán)脫出盾尾后再次擰緊。對掘進過程中出現(xiàn)的管片裂縫和其它破損，要及時觀察記錄并提醒盾構(gòu)機操作手注

7、意，并要選擇合適時間對管片進行修補。管片安裝是盾構(gòu)法施工的重要環(huán)節(jié)，其安裝質(zhì)量的好壞不僅直接關(guān)系到成洞的質(zhì)量，而且對盾構(gòu)機能否繼續(xù)順利推進有著直接的影響。管片安裝采取自下而上的原則，由下部開始，先裝底部標準塊（或鄰接塊），再對稱安裝標準塊和鄰接塊，最后安裝封頂塊，封頂塊安裝時，先徑向搭接2/3，徑向推上，然后縱向插入。（3）反力提供為保證盾構(gòu)過空推段時的管片拼裝質(zhì)量，盾構(gòu)機前方必須提供足夠的反力，以將管片環(huán)縫隙擠壓密實。采用在刀盤前方堆放豆礫石的方式提供反力，半段面6m長。推進時砼導臺對盾構(gòu)機的摩擦阻力f1=摩wg=0.33410=1023knwg-盾構(gòu)及附屬物總重=3410kn摩-摩擦系數(shù)取

8、0.3回填豆礫石受到的摩擦阻力f2=摩(d2/4/2) l石=0.3(3.146.62/4/2) 616=492knl-回填渣土的長度，半斷面6m長。石取1. 6t/m3刀盤支撐豆礫石所受的側(cè)向阻力f3= sp (d2/4/2) k石h= (3.146.62/4/2) (0.39163.3/2) =176kn式中，s刀盤下半斷面面積，p刀盤下半斷面所受側(cè)向壓力，k側(cè)壓力系數(shù)。盾尾刷與管片之間的摩擦阻力（以2環(huán)管片計算）f4=磨2w管=0.52200=200 kn每環(huán)管片w管取200kn后部拖車的牽引阻力f5=磨w拖=0.51700=850 kn因此，盾構(gòu)機掘進時堆土所提供盾構(gòu)反作用力總計為：f

9、=f1+f2+f3+f4 =1023+492+176+200+850=2741kn止水條擠壓力2500kn。故前方堆土滿足止水效果要求。 （4）襯背回填豆粒石管片拼裝完成后，要及時進行管片外圍與地層間的背襯回填工作。管片背襯回填是采用510mm粒徑碎石，在刀盤前方將50導管從盾構(gòu)機盾殼外伸入到盾構(gòu)中體或者后體進行噴射。在背填時盾構(gòu)機停止步進。豆礫石回填管片與初支輪廓之間間隙，間隙大小為300mm(初支內(nèi)徑6600mm，管片外徑6000mm)，每延m填充量為5.9m3，即每環(huán)至少需要填充豆礫石8.89m3。由于隧道開挖的不規(guī)整，每環(huán)豆礫石量不完全相等。吹填豆粒石是否密實，可從管片注漿孔進行檢查，

10、采用鋼筋插搗試探管片背后是否填充密實。砼噴射機放置于橋架位置，導管從噴射機引出，穿過人閘引至刀盤前方。（5）管片背填注漿注漿采用水泥砂漿，配比為：水泥：膨潤土：粉煤灰：砂：水=179：65：253：1165：338。注漿在每環(huán)管片噴射小碎石回填后進行，通過盾構(gòu)機自身的同步注漿系統(tǒng)注漿，采用手控方式進行。注漿結(jié)束標準：采用注漿量控制。當注漿量達到小碎石理論空隙率的80%以上時,即可暫停注漿。孔隙率為37%，即每環(huán)同步注漿量不少于：v漿=8.890.37*0.8=2.6m3。（6）二次注漿由于管片背填注漿時，盾構(gòu)機前方是敞開的，背后注漿填充不密實，必須對管片背后進行補充注漿。管片安裝10環(huán)后，間隔

11、6m在管片吊裝處開口檢查注漿效果，根據(jù)檢查結(jié)果，若注漿效果不好，則進行回填注漿?；靥钭{采用水泥漿，通過普通注漿機，采用人工操作方式進行即可。注漿結(jié)束標準：采用注漿壓力單指標控制標準，即當注漿壓力達到23bar時，即可認為達到了質(zhì)量要求。3.3、盾構(gòu)過各接口施工方案3.3.1右線 (1) 盾構(gòu)段進入礦山法段接口處理技術(shù)措施右線盾構(gòu)從翻身站始發(fā)，掘進至dk4+586.754時，到達礦山法初支段。將dk4+536.754 dk4+586.754長50m定為到達段施工。該段處于碧?；▓@下方，取向下27的坡度，隧道拱頂埋深21m23m，上半斷面為全風化花崗巖，下半斷面存在中風化花崗巖，巖石強度在407

12、0mpa之間。接口處采用玻璃纖維筋格柵封堵墻(詳見)，同時對掌子面15m范圍土體進行了注漿加固，注漿有效長度15m，橫向及豎向加固范圍為隧道拱腰以上及拱頂周圍2m土體，見下圖：圖3.3-2豎向加固范圍1）到達50m段施工技術(shù)要求：掘進速度逐漸放慢，推力逐漸降低；前50m內(nèi)進行導線和高程測量，多次復測，確保盾構(gòu)機掘進方向準確及軸線精度；調(diào)整掘進參數(shù)，當盾構(gòu)機推進最后三環(huán)時，降低盾構(gòu)掘進推力，控制在600-1000t之間，同時降低掘進速度，控制在10mm20mm/min。盾構(gòu)刀盤抵在封堵墻上后，停止掘進，利用盾構(gòu)機中體、前體上的潤滑孔，對盾構(gòu)機周圍采用注聚氨酯進行封堵，以防止盾殼與地層之間存在空隙

13、形成匯水通道。2）盾構(gòu)機過掌子面封堵墻封堵墻為玻璃纖維筋格柵做的c20砼墻，采用盾構(gòu)機直接掘削破除。安全技術(shù)措施：到達段15m范圍土體已進行了注漿加固，提高隧道周圍圍巖的自穩(wěn)能力，同時減少了土體滲水量。因接口處處于碧?；▓@1#樓下方，距離1#樓基礎(chǔ)6m遠。為防止盾構(gòu)刀盤破除封堵墻時引起接口處周圍土體出現(xiàn)涌水涌泥，引起地面沉陷，危及地面建筑物安全，在封堵墻掌子面前方堆放豆礫石，以阻止可能出現(xiàn)的涌水涌泥，同時為盾構(gòu)推進提供足夠的反力，以保證管片拼裝質(zhì)量。堆豆礫石縱向長度為16m，靠掌子面8m范圍內(nèi)為全斷面，后8m采用半段面堆碼，形成自然坡度。(2)礦山法段進入2#豎井接口處理技術(shù)措施盾構(gòu)機破除封堵

14、墻后，推著前方的沙袋及豆礫石前進，同時按盾構(gòu)過礦山法措施進行管片拼裝、襯背注漿，到達2#豎井小里程結(jié)構(gòu)端墻。施工順序：在刀盤面進入結(jié)構(gòu)端墻外邊時，清除刀盤前面沙袋及豆礫石(豆礫石可倒運至2#井大里程礦山法內(nèi))，在端墻洞門上安裝橡膠簾布及折頁壓板等密封系統(tǒng)。密封系統(tǒng)安裝完成后，盾構(gòu)機繼續(xù)推進，盾體通過洞門橡膠簾布之后，盾體后方形成一個封閉系統(tǒng)，可保證管片背后注漿的效果。同時，在刀盤前方、導臺上方堆放沙袋，以提供足夠的反力，保證管片拼裝質(zhì)量。豎井范圍的4環(huán)管片拼裝完成后，當區(qū)間隧道貫通時，拆除此4環(huán)管片，施做洞門現(xiàn)澆砼框梁及剩余的豎井主體結(jié)構(gòu)封頂工作。(3)盾構(gòu)從豎井進入礦山法初支段接口處理技術(shù)措

15、施在刀盤距離2#豎井主體結(jié)構(gòu)大里程內(nèi)邊墻1m左右的時候，清除刀盤前方的沙袋、豆礫石，進行洞門橡膠簾布的安裝。橡膠簾布安裝完成后，盾構(gòu)機推進進入礦山法初支段，進行管片拼裝、背后豆礫石填充及注漿。(4)盾構(gòu)機從礦山法段進入盾構(gòu)段處理在盾構(gòu)機刀盤距離封堵墻12m的位置，在保證推力不小于450t的前提下，啟動螺旋輸送機，將刀盤前方豆礫石往外運輸。控制掘進速度及出渣量，當?shù)侗P頂住封堵墻掌子面時，確保土倉內(nèi)為滿倉土。繼續(xù)轉(zhuǎn)動刀盤，掘削封堵墻掌子面噴射砼，土倉不出土，以建立土壓。當倉內(nèi)土壓達到設(shè)定值(2.2bar)時，開啟螺旋輸送機出土，盾構(gòu)機進入正常掘進施工。3.3.2左線 (1) 盾構(gòu)段進入礦山法段接口

16、處理技術(shù)措施1#豎井大里程端頭在盾構(gòu)機到達前1個月完成土體加固。左線盾構(gòu)從靈芝站始發(fā)，掘進至1#豎井大里程端頭且刀盤頂在圍護結(jié)構(gòu)上后，進行圍護結(jié)構(gòu)鉆孔樁鑿除。鑿除順序及橡膠簾布安裝同盾構(gòu)機到達車站。(2) 盾構(gòu)過豎井同右線盾構(gòu)過2#豎井。(3) 盾構(gòu)從豎井進入礦山法初支段同右線。4、工程數(shù)量及施工組織4.1工程數(shù)量表過礦山法段工程數(shù)量見下表：項目里程長度(m)管片環(huán)數(shù)備注左線dk4+196.04dk4+352155.96104dk4+505.95dk4+669.947163.997110含1#豎井右線dk4+586.754 692.75410669含2#豎井4.2施工組織(1)勞動力組織過礦山

17、法段施工仍為盾構(gòu)隊人員，每個班作業(yè)人員為22人。每臺盾構(gòu)機共需配置44人。(2)工期安排礦山法段施工進度，參考類似工程施工經(jīng)驗，每個班進度在34環(huán)左右，每天進度為68環(huán)，按平均每天7環(huán)考慮。具體時間安排如下表：項目里程空推段時間洞門密封裝置安裝洞門鑿除刀具檢查更換合計左線dk4+196.04dk4+35215d15ddk4+505.95dk4+669.94716 d2 d8 d2d28d右線dk4+586.754 692.75410d2d2d14d(3)主要機具設(shè)備和材料盾構(gòu)過礦山法過程中，需要的主要機具設(shè)備和材料見下表：序號名稱規(guī)格型號數(shù)量單位備注1砼噴射機1臺2豆礫石510mm2439m3

18、管片背后回填3豆礫石510mm103m3刀盤前方提供反力4水泥砂漿715m3同步注漿5洞門鋼環(huán)66104個豎井主體結(jié)構(gòu)邊墻洞門6洞門密封裝置66104套折頁壓板、橡膠簾布7管片kd283環(huán)8聚氨酯水溶性10.5m3到達端盾殼封堵，每處約3 .5m35、安全文明管理目標及安全工作重點5.1 安全文明管理目標（1）五杜絕：a）杜絕重大責任職工死亡事故；b）杜絕重大交通事故；c）杜絕壓力容器爆炸事故；d）杜絕重大火災(zāi)事故；e）杜絕經(jīng)濟損失二萬元以上機械事故。（2）杜絕職工年因工責任死亡率、重傷率控制在0人次，輕傷頻率控制在6人次以下；（3）創(chuàng)建安全文明標準工地；（4）隧道施工作業(yè)場所粉塵含量控制在j

19、163-2002標準。5.2 本工程安全工作重點（1）線路及用電設(shè)備器具的保護與使用；（2）盾構(gòu)機安全操作及維護；（3）交通運輸及施工組織協(xié)調(diào)；（4）高空吊裝作業(yè)，臨邊防護。6、 安全管理體系建立完善的安全管理體系，橫向到邊，豎向到底。設(shè)安全辦公室，專門從事日常安全監(jiān)督檢查。安全管理人員配備充足、到位，嚴格各項制度、系統(tǒng)管理，保證令行禁止。詳見圖6-1：安全管理體系框圖圖6-1 安全管理體系框圖6.1安全管理組織機構(gòu)6.1.1 項目經(jīng)理部成立以項目經(jīng)理、總工程師、項目副經(jīng)理、專職安全員為首的安全領(lǐng)導小組，組織領(lǐng)導安全施工管理工作，定期進行安全檢查、召開安全分析會議，分析安全保證計劃的執(zhí)行情況，

20、及時發(fā)現(xiàn)問題，研究改進措施，積極推動項目經(jīng)理部全面安全管理工作的深入開展。6.1.2 各盾構(gòu)隊也成立相應(yīng)安全管理組織，并設(shè)置兼職安全員（工班長），負責各項安全工作的落實，做到有組織、有計劃地進行預測，抓好重點，預防事故的發(fā)生。6.2配置項目部安全管理人員見表6-1 安全管理人員名單。表6-1 安全管理人員名單 安全小組姓 名職 務(wù)聯(lián)系電話組 長李長山項目經(jīng)組長呂振龍安保部部 瑞項目副經(jīng) 鵬項目副經(jīng)天生項目總 員豆小林技術(shù)部部 濤辦公室主任1

21、3189751160黃俊輝設(shè)備部部成果土建工程茂林土建工程朝飛物資主長安安全員131897508006.3 建立完善的安全管理制度6.3.1安全生產(chǎn)責任制按照項目經(jīng)理總負責、專職安全員負專責、各級管理人員負相應(yīng)責任的原則，全面建立并實行安全責任制和安全逐級負責制。把安全責任目標層層分解，橫向到職能部門，縱向到各級領(lǐng)導和每個職工，并逐級簽訂安全責任狀，形成一級保一級，層層抓落實的安全生產(chǎn)責任保障體系。6.3.2安全技術(shù)交底制度針對本工程特點，有針對性的制定安全技術(shù)措施。每道工序開工前編制安全技

22、術(shù)措施及安全生產(chǎn)注意事項，交底至作業(yè)班組，并要求傳達到每個作業(yè)人員。具體要求如下：1）交底必須在施工作業(yè)前進行，任何項目在沒有交底前不準施工作業(yè)。 2）交底工作一般在施工現(xiàn)場項目部實施。3）交底必須履行交底人和接底人的簽字模式，書面交底一式二份，一份交給被交底人，一份附入安全生產(chǎn)臺帳備查。 4）接底者在執(zhí)行安全交底過程中，必須接受項目部的管理、檢查、監(jiān)督、指導，交底人也必須深入現(xiàn)場，檢查交底后的執(zhí)行落實情況，發(fā)現(xiàn)有不安全因素，應(yīng)馬上采取有效措施，杜絕事故隱患。6.3.3安全教育制度1）加強作業(yè)人員的安全教育，使廣大員工牢固樹立“安全第一，預防為主”的意識，克服麻痹思想，組織員工有針對性地學習有

23、關(guān)安全方面的規(guī)章制度和安全生產(chǎn)知識，做到思想上重視，生產(chǎn)上嚴格執(zhí)行的操作規(guī)程。2）對特殊工種和施工安全有特殊影響的作業(yè)人員，必須經(jīng)過專門的安全操作技術(shù)培訓，考試合格后方可持證上崗。3）要經(jīng)常進行有針對性的安全教育，提高項目部全體人員的安全意識和自我保護能力，做到“三不傷害”（即：不傷害自己，不傷害別人，不被別人傷害）。4）對新入場的工人實行三級安全教育；工人變換工種，須進行新工種的安全技術(shù)教育并記錄入卡方可參加施工。5）定期輪訓各級領(lǐng)導干部和安全管理人員，每年至少一至二次，不斷提高安全意識、技術(shù)素質(zhì)，提高政策業(yè)務(wù)水平。6）專職安全員按照相關(guān)規(guī)定進行年度培訓考核，考核不合格者不得繼續(xù)從事安全員的工作。7）開展好相關(guān)主管部門及公司布置的各項安全生產(chǎn)活動，如“百日安全生產(chǎn)活動”、“安全月”、“安全周”等競賽活動，使安全生產(chǎn)警鐘長鳴，防范于未然。同時再根據(jù)施工生產(chǎn)的特點實施好“五抓”的安全教育，即：工程突擊趕任務(wù)時，工程接近收尾時，施