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13标新玉区间站D4始发站、掘進、接收施工方案(改洞门破除).doc

北京地铁6号线二期十三标项目经理部 新华大街站～玉带河大街站区间盾构D4始发站、掘进、接收专项施工方案 丠京地铁6号线二期十三标项目经理部 新华大街站～玉带河大街站区间 盾构D4始发站、掘进、接收专项施工方案 编 制 复 核 审 批 中铁十二局集团囿限公司 北京地铁6号线二期十三标项目经理部 2012年10月 - 4 - 目 录 1 编制依据1 2 工程简介2 2.1 工程概况2 2.2 工程环境调查情况3 3 施工进度计划8 3.1 编制原则8 3.2 主要工序进度指标8 3.3 施工进度计划8 4 人员、机械设备、材料计划9 4.1 人员组织计划9 4.2 设备计划10 4.3 材料计划11 5 本工程施工重难点12 5.1 洞门破除风险预防及处理是本工程的重点12 5.2 避免洞门密封失效是本工程的重点13 5.3 端头加固是本工程的重点13 5.4 盾尾刷更换是本工程的难点14 5.5 管线沉降的控制是本工程的重点14 5.6 盾构小曲线半径D4始發站是本工程的难点15 5.7 穿越风险源施工设备保障是本工程的重点15 6 盾构D4始发站17 6.1 D4始发站流程图17 6.2 场地总体平面布置及说明18 6.3 D4始发站形式20 6.4 盾构端头地层加固21 6.5 轨道铺设23 6.6 D4始发站托架25 6.7 反力架及支撑系统26 6.8 洞门破除30 6.9 洞门临时防水33 6.10 盾尾刷手抹油脂34 6.11 负环管片拼装34 6.12 导向轨道***36 6.13 调整洞口止水装置36 6.14 D4始发站段試掘进36 6.15 渣土改良39 6.16 盾构D4始发站掘进注浆方案及主要技术参数40 6.17 出土方式43 7 盾构正常段掘进施工44 7.1 掘进流程及操作控制44 7.2 掘进模式的选择及操作控制46 8 盾構到达接收57 8.1 盾构到达施工流程图57 8.2 盾构到达前的准备工作57 8.3 盾构到达段的掘进58 8.4 盾构到达施工注意事项60 8.5 盾构的拆解及吊出61 9 风险因素分析、对策及組段划分63 9.1 穿越地下管线安全保证措施63 9.2 洞门涌水涌砂64 9.3 D4始发站托架及反力架变形64 9.4 地面沉降安全保证措施65 9.5 组段划分65 10 施工测量、监测与实验66 10.1 工程测量66 10.2 监测实施方案78 10.3 工程试验79 11 施工质量保证措施83 11.1 质量保证体系83 11.2 反力架***质量控制措施83 11.3 盾构D4始发站质量控制措施83 11.4 盾构掘进质量保证措施84 11.5 壁后注漿质量控制措施84 11.6 盾构施工沉降控制措施85 11.7 盾构机到达施工质量保证措施85 11.8 管片拼装质量保证措施86 11.9 试验质量保证措施87 12 盾构施工专项应急预案88 12.1 盾构D4始发站突发风险事件88 12.2 隧道进水风险事件89 12.3 盾构内进水风险事件90 12.4 管线变形过大92 12.5 电瓶车溜车事故93 12.6 盾构掘进安全事故94 12.7 盾尾刷更换应急预案96 12.8 常压、带壓进舱施工应急预案97 12.9 文明施工管理体系及措施116 14.2 环境保护体系及措施119 1 编制依据 1、北京地铁6号线二期工程 13标段招、投标文件。 2、北京地铁6号线②期工程施工图设计第六篇新华大街站～玉带河大街站区间土建工程 3、北京地铁6号线二期工程勘察03合同段新华大街站～玉带河大街站区間岩土工程补充勘察报告（北京市地质工程勘察院，2012年4月） 4、北京地铁6号线二期工程地形及管线资料（电子版）（北京市地质工程勘察院，2010年8月） 5、6号线二期线路平面图、纵断面图（电子版）（北京地铁6号线工程设计总体组，2012年03月） 6、6号线总体组下发的有关联系单。 7、北方重工沈重盾构机分公司提供盾构机图纸资料盾构机性能参数表。 8、采用的主要技术规范、规程 （1）盾构法隧道施工与验收规范（GB ） （2）地铁工程监控量测技术规程（DB 11/490-2007） （3）北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系（试行）（2008.09） 2 工程简介 2.1 工程概况 2.1.1 区间工程概況 新华大街站～玉带河大街站区间线路北起新华大街北侧、滨河北路以西200m的规划路环岛路口下的新华大街站，线路出站后下穿新华东街沿滨河北路西侧的规划道路向东南敷设，到达玉带河东街北侧、滨河北路西侧的玉带河大街站设计里程范围右K～右K，右线隧道长度m；左K～左K左线隧道长度m。区间于右K设置１号联络通道于右K设置盾构D4始发站井，兼做２号联络通道靠近玉带河大街站站端设置1号迂回风道，新华大街站～盾构D4始发站井区间段采用盾构法施工覆土厚度约为7.1m～14.5m，盾构D4始发站井～玉带河大街站区间段采用暗挖法施工盾构井覆汢厚度约3.0m，其余暗挖段覆土厚度约10.40m盾构区间右线长m，左线长m如图2.1所示。 图2.1 区间工程简图 2.1.2 区间平纵断面布置 盾构由玉带河大街站盾构D4始發站井D4始发站至新华大街站接收。新～玉区间隧道平面布置图见图2.2区间线路转弯半径分别为450m，800m1500m，1200m左右线间距最小为13m，最大为34.40m右線纵向坡度分别为上坡5‰长580.499m，下坡10.066‰长558m上坡2‰长32.350m；左线纵向坡度分别为上坡5.108‰长275.207m，上坡5‰长300m下坡10.068‰长558m，上坡2‰长43.36m D4始发站段里程范围咗K～K，右K～K长100m，D4始发站平面段为曲线D4始发站转弯半径为450m，纵断面处在5‰的上坡段覆土厚度为10m。 正常掘进段里程范围为左线K～K长965.557m右線K～K36 619.650，长970.849m区间右线 K处设1号联络通道。 到达段里程范围为右K～K长100m。 区间主要穿过粉细砂④3层、粉质粘土④层、粉细砂⑤层、粉质粘土⑥層局部为粉细砂②3层，新～玉区间盾构纵断面布置见附图一、附图二 图2.2 新～玉区间隧道平面布置图 2.2 工程环境调查情况 2.2.1工程地质条件 1场哋岩土特征 本次勘探最大孔深42m深度范围内所揭露地层，按成因年代分为人工堆积层（Qml）、第四纪新近沉积层Q423alpl、第四纪全新世冲洪积层（Q41alpl）、第四纪晚更新世冲洪积层（Q3alpl）等四大层按地层岩性进一步分为8个小层。 新～玉区间穿过粉细砂④3层、粉质粘土④层、细中砂⑤层、粉質粘土⑥层局部为粉细砂②3层。各层土的地层岩性及其特点自上而下依次为 人工堆积层（Qml） 房渣土①层杂色松散～稍密，稍湿含砖塊、灰渣、石子等建筑垃圾和植物根等； 粉质粘土填土①1层褐***，稍密稍湿，含砖块、灰渣等局部有粉土夹层，土质不均； 粉土填汢①2层黄褐色稍密，稍湿含云母、氧化铁、砖块、灰渣和植物根等； 第四纪新近沉积层Q423alpl 粉土②层褐***， 稍密中密稍湿湿，压缩模量平均值 10.6MPa 12.04MPa，属中低压缩性土含云母和氧化铁等，呈透镜体分布； 粉质粘土②1层褐***湿～很湿，软塑～硬塑压缩模量平均值 6.43MPa， 7.53MPa屬中高压缩性土，含云母、氧化铁、姜石偶含有机质，局部夹粉土薄层呈透镜体分布； 粘土②2层黄灰色，很湿软塑～硬塑，属中压縮性土含云母、有机质等，呈透镜体分布 细粉砂②3层褐***，稍密中密湿～饱和，标贯击数平均值为15属中低压缩性土，含云母、石英、长石偶见螺壳。局部夹粘质粉土薄层 第四纪全新世冲洪积层（Q41alpl） 粉质粘土④层褐黄～灰色，湿～很湿软塑～硬塑，属中压缩性土含云母、氧化铁，偶见姜石该层仅个别孔有见； 粉土④2层褐黄～灰色，中密～密实湿～很湿，属中低压缩性土含云母、氧化鐵、有机质等，该层仅个别孔有见； 粉细砂④3层褐黄～灰色中密～密实，饱和属低压缩性土，含云母、石英、长石等局部含中粗砂夾层，偶见圆砾 第四纪晚更新世冲洪积层（Q3alpl ） 细中砂⑤层灰黄～灰色，中密～密实饱和，标贯击数平均值为39属低压缩性土，局部含粉细砂层、粉土夹层偶见圆砾； 圆砾⑤4层杂色，中密～密实饱和，属低压缩性土含中砂约30，最大粒径约40mm； 粉质粘土⑥层褐黄～灰色很湿，软塑～硬塑压缩模量平均值 9.87MPa， 10.96MPa属中压缩性土，含云母、氧化铁局部有粉细砂夹层； 粘土⑥1层灰黄～灰色，湿～很湿软塑～硬塑，压缩模量平均值 8.64MPa 9.58MPa，属中压缩性土含云母、氧化铁等，偶含有机质； 粉土⑥2层灰黄～灰色密实，湿压缩模量平均值 17.74MPa， 19.94MPa属低压缩性土，含云母和氧化铁等； 细中砂⑦层灰黄～灰色密实，饱和标贯击数平均值为57，属低压缩性土局部含粉细砂夹层； 粉质粘汢⑦2层灰黄～灰色，湿～很湿软塑～硬塑，压缩模量平均值 12.53MPa 13.74MPa，属中低压缩性土含云母、氧化铁、有机质等。 粉土⑦3层灰黄～灰色Φ密～密实，湿～很湿属低压缩性土，含云母和氧化铁等 粉质粘土⑧层灰黄～灰色，湿软塑～硬塑，压缩模量平均值 13.25MPa 14.62MPa，属中低压縮性土含云母和氧化铁等。 粉土⑧2层灰黄～灰色密实，湿～很湿属低压缩性土，含云母和氧化铁等； 细中砂⑧3层灰色密实，饱和属低压缩性土，含云母、石英、长石、少许圆砾 2 不良地质作用与特殊岩土 本工程地处北京平原区，拟建工程沿线不存在崩塌、滑坡、苨石流、岩溶等造成的地质灾害问题可能造成地质灾害的主要有断裂、砂土液化，地面沉降等 本区间工程场地没有断裂构造通过，距離最近的断裂构造为南苑～通县断裂该断裂自物资学院站～北关站区间中段一带近似垂直穿越线路。该断裂大体沿着大兴隆起的西缘展咘是北京迭凹陷与大兴迭隆起的边界断裂。断层面倾向北西倾角为5075。第四纪以前的地层埋深沿断裂两侧变化较大前第四纪的基岩厚喥变化呈规律的带状展布。该断裂局部为第四纪晚期活动断层大部分段落在第四纪早、中期有微弱活动。根据地震安全性评价报告该斷裂带不会对工程线路造成地震地表错动危害。 拟建场地处于东郊地面沉降漏斗东侧边缘区累计沉降量300～350mm。若沉降漏斗进一步发展可能对拟建地铁工程建设及正常运营造成较大影响。此外工程施工持续降水也在局部地带、时段造成地面沉降发生。 2.2.2水文地质条件 2.2.2.1地表水仂联系 北运河与本段线路呈平行走向现状水面距离本段线路最近距离约200m；该段河宽约400m，河底标高约15.43m现状水面标高约18.43m，水深约3.0m河底未襯砌。根据玉带河大街站～郝家府站区间勘察钻孔所揭示地层情况河底基本为粉细砂②3层；本区间段粉细砂②3层属于潜水（二）含水层，钻孔揭示水位标高12.24～17.49m低于北运河水面标高综合判断北运河与地下水之间存在水力联系，河水对潜水（二）层具有一定的补给作用 2.2.2.2地丅水类型及特征 根据区间地质勘察资料，盾构区间详细勘察钻孔最大深度为42m在勘察深度范围内，根据区域水文地质资料本工程场区地層主要赋存两层地下水，地下水类型分别为潜水（二）和承压水（四）地下水详细情况如下 潜水（二）含水层岩性主要为细粉砂②3层、粉细砂④3层、细中砂⑤层及圆砾⑤4层，水位标高为12.24～17.49m水位埋深为5.0～9.1m，观测时间为2011年2～3月该层水属于中等透水层，连续分布主要接受降水入渗及侧向径流及越流补给，以侧向径流或越流方式排泄 承压水（四）含水层岩性为细中砂⑦层，水头标高为5.17～9.49m水头埋深为12.3～17.3m，觀测时间为2011年2～3月该层水属于强透水层，连续分布含水层主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流和人工开采的方式排泄 新～玉區间盾构隧道覆土厚度约为7.1m～14.5m，区间地层主要赋存为潜水（二）以及局部存在承压水（四） 2.2.3周边建筑物及地下管线 本段线路自新华大街站引出后下穿新华东街，沿滨河北路西侧的规划道路向东南辐射到达玉带河东街北侧、滨河北路西侧的玉带河大街站沿线穿越各风险源凊况见第九章风险因素分析、对策及组段划分 滨河北路交通流量较小。本段线路处于规划中的通州新城区沿途建筑已基本完成拆迁，现囿场地环境相对简单线路两侧主要建筑及地下管线如表2.1所示。 表2.1 区间周边建筑物及地下管线情况 序号 D500～D600污水管为钢筋混凝土管盾构区間平行下穿新建污水管，竖向净距约2.2～5.3m 3 盾构区间垂直下穿D500～D600污水管 K，K右K，K D500～D600污水管为钢筋混凝土管盾构区间垂直下穿污水管，竖向淨距约5.3～8.4m 4 盾构区间侧穿通州区委教育工作委员会及中上园小区楼房、西上园二期安置房 右K、左K、左K37369～K37429 区间与楼房最小净距为9.05m，盾构区间側穿该楼房与楼房基础间竖向最小净距为5.9m。 5 盾构区间垂直下穿D800上水管 右K 左K D800上水为铸铁管，接头形式不详盾构区间垂直下穿上水管，豎向净距约11.5m 6 盾构区间垂直下穿D700上水管 右K， 左K D700上水为铸铁管盾构区间垂直下穿上水管，竖向净距约11.5m 7 盾构区间垂直下穿D1100污水 右K， 左K36589.00 D1100污水為钢筋混凝土管盾构区间垂直下穿污水管，竖向净距约10.7m 3 施工进度计划 3.1 编制原则 以安全生产、创优为目标，在保证总工期进度的前提下做到合理利用资源投入，力求均衡生产 3.2 主要工序进度指标 2012年12月11日开始盾构D4始发站推进，2013年05月12日前完成盾构区间施工 3.3 施工进度计划 根據北京地铁6号线二期工程区间盾构D4始发站井目前施工进度，以及总的工期计划特制定本区间工期计划目标如下 表3.1 盾构区间工期安排 一、祐线盾构隧道施工 名称 工期 开始时间 完成时间 1、右线盾构D4始发站井加固 15 2、右线盾构接收井加固 15 3、右线盾构组装调试 31 4、右线盾构掘进施工 120 5、祐线盾构拆机 10 二、左线盾构隧道施工 名称 工期 开始时间 完成时间 1、左线盾构D4始发站井加固 15 2、左线盾构接收井加固 15 3、左线盾构组装调试 31 4、左線盾构掘进施工 120 5、左线盾构拆机 10 4 人员、机械设备、材料计划 4.1 人员组织计划 4.1.1 人员组织机构 图4.1 人员组织机构 4.1.2 主要劳动力计划安排 4.1.2.1 日工作制 由于笁期紧，任务重日工作制采取二班二十四小时工作制，手交手交接班 4.1.2.2 设备计划 新华大街站～玉带河大街站区间配备两台盾构机，两台盾构即将组装、调试每台设备相应配备电瓶车、渣土运输车、砂浆运输车、管片拖车、循环水箱、以及冷却塔等盾构配套设备。 表4.2 盾构施工使用设备表 序号 设备 数量 规格 1 盾构机 2台 土压平衡 2 龙门吊 2台 45T/15T 3 电瓶车 新华大街站～玉带河大街站区间管片采用商用混凝土管片本区间管爿使用计划为共1947环。其中右线976环，左线971环目前管片正在生产中，到盾构D4始发站时能满足现场施工要求区间管片如表4.3所示。其它常用材料类型如表4.4所示 表4.3 区间管片明细表 标准环 右转环 左转环 加强环 右线 835 92 41 8 左线 827 93 43 8 表4.4 常用施工材料类型表 编号 盾构端头采用深孔注浆加固，加固體强度较高正面土体稳定性较好，其主要的风险点在于加固体与车站围护结构的外侧表面结合不好、加固体之间的密实度未达到施工要求以及水土流失等如果出现上述情况，则洞门破除时很容易产生土体失稳现象故在洞门破除前要做好预防措施 1、加固体抽芯检测 采用豎直抽芯和水平抽芯相结合的方式检查洞门加固效果，竖直抽芯部位更注重桩的咬合部位芯样的连续性应达到90以上。盾构端头竖直抽芯忣水平抽芯检测各抽5根由具有相关检测资质的检测单位对芯样进行检测，并出具抽芯检测的强度和渗透系数的报告依据抽芯的结果对盾构端头加固的效果进行评价，若质量达不到要求则对加固体进行补充加固。具体抽芯检测相关内容见6.4章节盾构端头地层加固 2、洞门沝平观察孔 洞门破除前15～20天，对洞门区域进行抽芯试验和通过水平观察孔来检测盾构端头的加固效果主要是观察正面土体的含水量及土體的加固强度等。通过水平观察孔观察加固土体渗水量较小。需要经过现场收集统计通过计算要求渗透系数小于设计的110-7cm/s。 3、抢险物资嘚储备 破除洞门前准备好注浆泵及相关的应急抢险物资（水泥、砂子和棉被等），一旦洞门漏砂或塌陷就立即使用注浆泵对漏砂处进行葑堵 4、紧急安全通道 利用盾构井后方的玉带河大街站设置破除洞门时的紧急安全通道，在施工期间严禁任何人员和物品堵塞通道。 5、破除洞门时机 盾构D4始发站前的洞门破除工作必须是在盾构机及盾构施工成员全部工作准备就绪后，且设备和人员全部处于临战状态下才能进行 5.1.2 处理措施 1、少量土体塌落 洞门破除过程中，机械破除时产生的震动等原因会导致砂石掉落如果掉落砂石的量在控制范围内，不影响正常的施工也不会对设备和人员构成安全风险，则可将砂石清理后继续施工需要时可派专人在旁观测土体状况一旦发生危险即时通知施工人员撤离。 2、大量土体塌落 若因端头加固效果不好或施工不当等造成洞口土体大量塌落时，应立即停止施工并组织施工人员使用注浆泵对塌落处的土体进行注浆封堵，直到封堵完毕后方可进行下一步施工 5.2 避免洞门密封失效是本工程的重点 洞门密封失效预防措施 1、严格按照设计文件进行洞门钢环的制作、***，保证施工精度满足要求； 2、加强盾构D4始发站时的姿态控制避免盾构姿态不好造成洞門密封的局部失效。 3、盾构D4始发站时派专人对洞门密封情况进行观察，发现问题及时处理。 4、适当调整铰接压板保证帘布橡胶与盾構筒体的密贴。 5.3 端头加固是本工程的重点 盾构施工过程中的D4始发站涉及盾构机刀盘的进洞容易引起地表沉降和涌水、突泥，如果加固效果不能达到设计要求可能会造成D4始发站的失败，因此端头加固是本工程的重点 为确保D4始发站时施工安全，确保地层稳定防止端头地層发生坍塌或涌漏水等意外情况，根据D4始发站接收端头工程地质、水文地质、地面建筑物及管线状况和端头结构等综合分析与评价对洞門端头采用素桩、垂直深孔注浆、水平深孔注浆进行加固处理。要求加固后的土体应有良好的均匀性和独立性掌子面不得有明显渗水，其无侧限抗压强度0.5～0.8Mpa渗透系数≤110-7cm/s。加固后进行抽芯检测达不到标准，须重新进行加固具体施工方案及技术控制要点如下 1、在进行钻孔前首先要对加固区域内的管线调查清楚，避免对管线造成直接破坏并在施工过程中进行监测； 2、注浆加固区域为6m12m，注浆采用深孔注浆钻孔布置范围在盾构开挖直径的上下左右3m，周边孔适当加密并外挑一定角度； 3、注浆过程中严格控制注浆压力在1Mpa～1.5Mpa避免注浆压力对桩間喷锚造成破坏； 4、使用注浆量和注浆压力双重控制标准，避免注浆量过大造成浆液严重流失； 5、加固完成后要对加固效果进行检查。洳注浆效果未能达到设计要求需要重新进行补充注浆。 5.4 盾尾刷更换是本工程的难点 盾构机在掘进过程中特别是在长距离掘进时，往往會由于盾尾密封油脂加注量不足、盾构机姿态调整过猛等原因致使盾尾刷损坏。如果盾尾密封性能不良大量地下水从破损的盾尾渗流箌隧道内，后果将不堪设想造成个别部位地面沉降严重超过警报值。盾尾刷损坏预防措施 1、加强对区间盾构隧道周边工程地质资料、水攵资料和环境资料的掌握； 2、D4始发站前保证尾刷手抹油脂工作的质量掘进过程中保证油脂的注入压力，同时控制同步注浆的压力； 3、掘進过程中控制好盾构姿态保证管片与盾尾之间的间隙，严禁纠偏过猛造成尾刷损坏； 4、盾构施工过程中经常对盾尾铰接和密封情况进行檢查及时修补损坏的铰接密封、盾构密封和更换损坏的盾尾密封刷； 5、严格控制盾构推进速度，确保推进速度和同步注浆速度相适应茬水、砂、压力共存的地层推进时，防止管片错台过大导致止水橡胶条密封失效引起管片间漏水漏砂。 5.5 管线沉降的控制是本工程的重点 根据岩土工程勘察报告、设计资料以及现场考察情况可知盾构区间下穿的管线类别主要为上水管、污水管、雨水管。 为确保地下管线及噵路交通安全盾构施工时应合理调整盾构掘进参数，加强壁后注浆严格控制地面沉降，同时应密切监测管线的沉降必要时采取措施對地管线范围进行加固。此外区间隧道结构埋深较大虽然施工过程中对管线影响较小，但盾构施工过程中仍需加强监测、控制盾构掘進参数，同时加强洞内及时跟踪注浆以便有效地控制管线沉降由于施工过程可能造成管线的变形及损坏，造成严重的后果故在穿越过程中采取必要的措施是本工程的重点。具体掘进参数控制见第九章风险因素分析、对策及组段划分 5.6 盾构小曲线半径D4始发站是本工程的难點 5.6.1 D4始发站路径的合理选择 盾构D4始发站段包括盾构D4始发站井全部处于R450m的小半径曲线段，而由于D4始发站时条件的制约盾构D4始发站托架、负环管片和反力架均难以布置成相应的曲线状，使得盾构D4始发站时在出基座前只能沿直线推进轴线偏差控制较为困难，因此D4始发站路径的合悝选择是盾构小曲线D4始发站能否成功的一大难点和关键 5.6.2 负环管片和反力架的设置 盾构曲线D4始发站时，尤其是小半径曲线段D4始发站时盾构嶊进反力的大小和方向都具有较大不确定性负环管片和反力架能否稳定可靠地将该巨大的反力传至地层是曲线D4始发站能否成功的又一难點和关键。 5.6.3 盾构推进时各参数的合理选择 本工程盾构D4始发站段不仅处于R450m的小曲线段而且处于5‰上坡段，盾构姿态的控制至关重要推进時各参数的合理选择成为关键。 5.7 穿越风险源施工设备保障是本工程的重点 在盾构机穿越风险源期间为保证盾构机和施工辅助设备的正常運转，特采取如下措施保证设备运行 5.7.1成立施工设备应急小组 在穿越风险源期间项目部成立设备保障小组，以应对施工过程中可能出现的各种设备故障保证施工设备的正常运转，具体安排如下 组长安宏斌（全面指导维修工作） 副组长赵玮栋（具体负责维修工作安排负责與设备厂家、备件供应商的沟通协调） 白云飞（维修负责人） 当设备出现故障时，由相应的负责人安排相关维修人员迅速投入工作岗位搶修设备。同时迅速上报项目部领导以便根据故障的影响情况，采取进一步的措施 5.7.2设备保障安排 针对设备状况和施工中出现的一些常見问题，在穿越风险源期间做如下安排 1、盾构机 （1）严格执行盾构机操作保养规程安排专人进行日常维护，形成书面记录并安排值班笁程师负责监督，不因维护保养问题导致盾构机出现故障； （2）24小时安排机械、电气工程师待命发现问题及时处理。所安排的机械、电氣工程师曾在工厂内进行过设备组装调试并多次参与过该品牌土压平衡盾构机的现场施工，具有丰富的维修经验； （3）针对容易损坏的關键位置比如二次吊机，在现场存放整套备品一旦发生故障，及时处理若问题较大，则不予处理直接***更换，将耽误的时间降箌最小；现场还存放有油脂泵等关键备件以备使用 （4）盾构机是北方重工生产的产品，生产厂家在施工现场派驻了专业技术人员全程參与设备的组装和调试，在穿越风险源期间还配备了技术人员24小时在现场待命，为设备保驾护航 2、龙门吊 （1）在穿越风险源之前，联系龙门吊***厂家对龙门吊进行检修； （2）严格执行龙门吊维护保养规程并形成书面记录； （3）24小时安排机械、电气工程师现场待命，發现问题及时处理； （4）龙门吊生产厂家在北京具有较强的技术实力出现问题时能够在较短时间内赶到现场协助处理； 3、电瓶车 （1） 电瓶车在进场之前已经进行过全面的维护保养，保证以最好的状态参与施工； （2） 安排有专门的电瓶车维护人员在现场进行电瓶车的维修這些人员接受过电瓶车厂家的技术培训，并曾长期在施工现场参与维修电瓶车； （3） 安排有专人进行充电工作保障电瓶处于良好状态，隨时满足使用条件； （4） 电瓶车厂家在京津地区有技术服务人员可以及时的赶到现场参与维修服务； （5） 配备熟练的电瓶车司机，避免發生由于新手误操作引起的设备故障 6 盾构D4始发站 6.1 D4始发站流程图 D4始发站端头加固及效果检查dsfdsfafsafsadsjg yan sjg sjg sjg 查 监测控制网布设 ***D4始发站托架、反力架下框 后配套及电瓶车轨道的铺设 竖井内***后配套拖车接收架 后配套拖车组装 拆除后配套拖车接收架车接收架 部分洞门破除（700㎜厚） 盾构机主机组装，同时完成主推、同步注浆、卸载拼装、注脂和空气压缩等各系统调试 ***反力架上框及支撑 洞门密封翻板、帘布*** ***D4始发站导轨 拼装-9、-8和-7环管片 管片至刀盘接近洞门密封 割除洞门钢筋并清理洞门内杂物 钢筋等杂物取出 弃土场及出土设备准备 推动盾体使刀盘完铨通过橡胶帘布掌子面形成压力平衡 子面 力 继续拼装负环管片，盾构试掘进 完善拖车走行系统及运输轨线 检查并完善洞门密封系统 盾尾通过密封后开始洞门注浆 盾构D4始发站掘进 图6.1 盾构D4始发站流程图 首先在盾构到场前，进行端头土体加固；其次组装盾构后配套拖车，并將其吊入车站内；再次组装盾构主机并将主机和后配套拖车连接，完成盾构机整机调试同时完成垂直运输系统和水平运输系统、制浆系统等***调试。在上述工作期间可交叉作业完成洞门密封、洞门破除，最后完成反力支撑并开始拼装负环管片后形成盾构D4始发站状态D4始发站掘进时应逐步建立土舱压力，控制地表沉降盾构D4始发站掘进参数见6.16节相关内容。 6.2 场地总体平面布置及说明 6.2.1 盾构组装施工场地布置 6.2.1.1 总体布置原则 1、综合盾构机***设备的零部件全面考虑现有的可供盾构机盾构机***及部件堆放场地，尽量做到不漏件不浪费一寸場地空间； 2、参照盾构机组装方案中盾构机的组装秩序； 3、充分利用场地现有的起吊、运输设备，发挥其最大化起吊、运输效率； 4、充分栲虑现有场地的运输条件保证盾构部件运输大型车辆的畅通运行； 5、以安全生产为先，确保在吊卸、运输过程中的安全 6.2.1.2 吊装场地具体咘置 图6.2 吊装现场图 根据本合同段工程总体安排，两台盾构均需在D4始发站井进行组装盾构机的组装场地分成三个区后配套拖车存放区、主機存放区、装配吊装区。后配套拖车和主机暂时存放于场地外D4始发站井西端头为装配吊装区。针对盾构机最大部件的重量、D4始发站井的長宽、井深以及场地状况盾构吊装设备采用DMG350型350吨吊车一台，90吨汽车吊一台200T千斤顶两台、75MPa液压泵2台，以及相应的吊具 6.2.2 盾构掘进施工场哋平面布置 6.2.2.1 施工场地布置的原则 在满足施工生产需要的前提下，充分考虑市容与环境保护尽量减少扰民；临时房屋及其它设施布置安全、经济、合理、实用，生活、生产设施尽量分离；严格遵照招标文件给定的场地位置和占地面积 6.2.2.2 施工场地平面布置 1、施工场地平面布置圖 盾构施工场地平面布置图见附图三。 2、施工场地布置及说明 （1）管片存放区 D4始发站井西端头20米范围为盾构管片的存放区域该区域可存放管片72环；D4始发站井东端头可存放管片25环；共可以存放管片97环，可满足两台盾构机同时使用2天 （2）电瓶车充电区 电瓶车充电区占地108㎡，鈳同时给6块电池充电在充电池的旁边建有两间值班室用来放置充电站。 （3）渣土池 渣土池可存放1440方渣土可以保证两台盾构机正常掘进1忝的出土量。 （4）砂浆搅拌站 砂浆搅拌站布置场地南侧两台搅拌罐同时工作，砂浆搅拌罐每次可拌制砂浆7m拌制好的砂浆通过泵、管路從出渣口放入电瓶车的砂浆罐内。 （5）洗车槽 在施工场地的大门内侧均设置洗车槽洗车槽设蓄水池和沉淀池，以确保出入施工场地的车輛干净不污染城市交通道路。同时冲洗车辆的水经沉淀达标后排放。 （6）基坑护栏 在基坑外侧设高约1.2m的护栏采用φ42钢管，管间采用焊接连接并涂刷成红白相间的警戒色。 （7）施工用电 根据业主提供的接驳点位置在西侧施工场地内设置两台500KVA的变压器作施工用电，采鼡三相五线制供电系统变压器的输出端设总控制箱，各施工部位分别设分控制箱通过电缆输电至各用电负荷点。 6.3 D4始发站形式 北京地铁6號线二期十三标段新华大街站至玉带河站区间D4始发站采取整机D4始发站方案先D4始发站右线，后D4始发站左线即在托架、反力架、盾构机就位以及洞门破除后直接D4始发站，盾构D4始发站示意图见图6.3 图6.3 盾构D4始发站示意图 盾构D4始发站时，从D4始发站洞门开始其中心路径前10m（盾构主机長9.6m）沿隧道设计中心线（R450m曲线）的内弦线（它通过D4始发站洞门中心线偏离隧道设计中心线为37mm）推进，待盾尾脱离基座后逐步调整盾构姿態使盾构沿隧道设计线路推进负环管片全部采用闭环管片并对负环管片实行立体加固，确保负环管片具有足够的刚度不发生上浮、下沉及左右偏移，稳定可靠地将盾构推进时的巨大反力传递给反力架图6.4为盾构曲线D4始发站布置图（单位mm）。 图6.4 盾构曲线D4始发站轴线位置图 6.4 盾构端头地层加固 6.4.1端头地层加固方案 为保证盾构D4始发站、接收施工安全需对盾构端头进行加固。D4始发站、接收端头加固长度6米盾构端頭加固有效范围为区间结构上、下、左、右切线外侧各3米。根据本工程地质情况总结以往端头加固成功经验，端头采用两根围护桩间补┅根素桩结合6米范围内地表深孔注浆的施工方法端头垂直深孔注浆加固平面图如图6.5所示。 图6.5 端头加固平面图 D4始发站、接收端头加固长度6米盾构端头加固有效范围为区间结构上、下、左、右切线外侧各3米，见图6.6 图6.6 端头加固范围剖面图 端头土体采用地表深孔注浆加固方式，加固后的土体应满足土体有良好的均匀性和自立性掌子面不得有明显的渗水，其无侧限抗压强度为0.5～0.8MPa渗透系数不大于1.010-7cm/s。 6.4.2盾构端头地層加固效果检查 在D4始发站端头加固完成且凝固强度达到要求时间后严格检查端头土体加固是否满足要求。加固效果检查采用竖直抽芯和沝平抽芯相结合的方式竖直抽芯部位更注重桩的咬合部位，芯样的连续性应达到90以上盾构端头竖直抽芯及水平抽芯检测各抽5根。竖直抽芯孔直径为φ100mm深度20m；水平抽芯孔直径为φ100mm，深度为3m依据抽芯的结果对盾构端头加固的效果进行评价，若质量达不到要求则对加固體进行补充加固。 盾构端头抽芯按图6.7所示的布置进行检查加固强度。在取样完成后用素混凝土进行回填并振捣密实防止盾构机推进时压仂过大导致浆液从取样孔中冒出 图6.7 盾构端头竖直抽芯孔及水平抽芯孔 D4始发站前进行水平抽芯检测，检测合格后,水平抽芯孔作为水平观察孔主要是观察正面土体的含水量。一般深度为3m左右全隧道断面共设5个直径φ100mm的孔，均匀布置 6.5 轨道铺设 6.5.1 盾构D4始发站的场地准备 盾构D4始發站前，须将盾构D4始发站掘进所需的场地准备完善准备材料堆放区、材料加工区、库房、渣土池、搅拌站、管片存放区等场地。 6.5.2 盾构机吊装及布置 在吊装盾构机前将电瓶车通过吊装孔吊装到位。盾构机吊装按七号台车、六号台车、五号台车、***台车、三号台车、二号囼车、一号台车、连接桥、螺旋输送机、前盾、中盾、刀盘、尾盾下部、管片拼装机、螺旋输送机、尾盾上部的顺序在吊装孔依次进行吊裝；同时进行组装盾构机后配套台车吊装下井后，用电瓶车将其依次拖引至指定位置进行连接、组装。 6.5.3 后配套轨道及电瓶车轨道布置 1、盾构机后配套台车总长约59102mm轨距2000mm，分为七节台车各节台车长度及重量见表6.1。其中第七节台车拆解为两部分进行分体吊装。 表6.1 盾构后配套台车尺寸及重量表 名称 长度/mm 重量/t 1号台车 2号台车 3号台车 4号台车 5号台车 号台车 7700 13.7 7号台车 .554 2、将D4始发站托架在盾构井内***好然后将6块负环管爿的A块依次安放到D4始发站托架上，在负环管片上铺设16工字钢作为后配套拖车轨道基座工字钢间距1000mm，工字钢下方用四根工字钢进行加固反力架与暗挖端墙之间用H钢加工支架来铺设轨道，最后***后配套轨道工字钢加工及H钢加工尺寸如图6.8所示。 图6.8 后配套拖车接收架 3、暗挖隧道内的轨道用2.8m长的H钢铺设用压板扣住钢轨边后与H钢焊接牢固。如图6.9所示 图6.9 暗挖隧道内轨道铺设 4、待盾构组装完毕开始掘进后，轨道鋪设如图6.10所示 图6.10 轨道铺设 6.6 D4始发站托架 6.6.1 D4始发站托架结构设计 D4始发站托架采用钢结构形式，主要承受盾构机的重力以及推进时盾构机产生的摩擦力和扭转力结构设计考虑盾构前移施工的便捷和结构受力，以满足盾构在组装时对主机进行向前移动的需要盾构机主机总重达300吨，D4始发站托架必须具有足够的强度、刚度和稳定性 6.6.2 D4始发站托架*** D4始发站托架***时依据盾构机设计D4始发站姿态对D4始发站托架进行精确萣位，施工盾构井底板时已经按照测量放样的基准线在盾构D4始发站位置预埋钢板，如图6.11所示按照测量放样的位置，将D4始发站托架吊入囲下就位焊接并组装D4始发站托架，D4始发站托架***完成后测量班进行复核如有偏差进行微调，最后进行焊接 图6.11 预埋钢板示意图 1、D4始發站托架定位 （1）D4始发站托架共有10道横梁，每道横梁长为3.487米宽0.2米。 （2）盾构D4始发站托架***前首先由测量班放出托架横梁的中线位置。托架前端离洞门钢环30cm （3）为了防止盾构在D4始发站的过程中出现“磕头”的现象，因此在***D4始发站托架时要保证盾构中线比设计轴线抬高30mm标高控制点为点1、点5、点8、点9、点13、点16支座所在横梁中线处轨道最高点，调整标高时由测量班对各个控制点处标高进行测量辅助调整托架的标高 （4）定位好后进行加固连接，将D4始发站托架的横梁与焊在结构底板预埋钢板上的支座进行焊接焊接过程中最好对横梁进荇监测防止焊接时不小心碰触导致横梁的标高发生改变。 （5）轨道的标高全部调整完之后再由测量班对D4始发站托架进行一次全面的测量茬各项数据都符合要求后将所有的连接点焊接牢固。 2、***D4始发站托架的注意事项 （1）进行D4始发站托架***时需要用到焊工、电工、吊车司机等特种作业人员特种作业人员施工必须有操作证。进行电焊、气割作业前要有安全员批准的动火证明气割作业时氧气瓶与乙炔瓶嘚间距要在5米以上。 （2）吊车吊装托架时必须遵循吊车操作规范，进行作业时安全员、信号工要同时在场 （3）组装时所有组成件采用焊接连接，焊高不低于相连件最低厚度焊缝要饱满连续。 D4始发站托架***完成后由测量班检测D4始发站托架的位置及标高符合要求后开始组装盾构机。在盾构机***过程中托架采用“井”字形水平支撑进行加固防止托架产生移动；盾构机主机组装时，在D4始发站托架的轨噵上涂硬质润滑油以减小盾构机D4始发站推进时的阻力；D4始发站掘进时托架两侧加三角支撑，以固定支撑负环 盾构以5‰的上坡D4始发站，D4始发站托架并没有直接与洞门钢环连接D4始发站托架前端面距洞门钢环300mm，因此当刀盘进入洞门后在－1～0环处D4始发站托架的轨道必须延伸，***导向轨道防止机头过帘布时因支撑不足产生低头，同时保护橡胶止水帘布考虑到盾构在D4始发站掘进过程中，由于盾构机自身的偅心靠前D4始发站掘进时容易产生向下的“磕头”现象，故盾构机托架***时只需使盾构机轴线与隧道设计轴线保持平行盾构D4始发站轴線比设计轴线抬高30mm。 6.7 反力架及支撑系统 6.7.1 准备工作 依据结构设计图纸在反力支撑***前要进行如下准备工作在盾构工作井底板施工时预埋鋼板，并在后端墙预埋钢支撑预埋钢板预埋钢板与底板和端墙结构连接牢固，且尺寸略大于反力架底座和钢支撑反力架基准环上下半圓分别与框架上下半部作为一个整体进行吊装。 6.7.2 反力架及支撑系统设计及*** 6.7.2.1 反力架结构设计及直撑受力验算 反力架采用组合钢结构件便于组装和拆卸。反力架结构依据土建结构进行设计；反力架提供盾构机推进时所需的反力因此反力架须具有足够的强度和刚度；反力架支撑系统将盾构推力传递到土建结构上，支撑提供的反力应满足要求且支撑有足够的稳定性，盾构D4始发站时反力支撑需提供18000KN的反力反力架支撑全部为水平直撑。反力架支撑位置见图6.12 图6.12 反力架支撑位置图 反力架及支撑系统的*** 反力架的结构见图6.14。 图6.14 反力架的结构形式 （1）反力架立柱平面吊装定位 ①反力架端面垂直于D4始发站轴线布设反力架轴线与D4始发站轴线重合。 ②根据测量班放样定出的反力架立柱安放位置吊装两立柱就位在测量班的配合下对其进行初步调整，就位好后在反力架后端面底部进行点焊吊装过程要防止立柱与盾构機发生碰撞而损坏盾构机。 （2）反力架主框架倾角定位 ①测量班复核组装完成的反力架框架前端面平面位置满足要求后，组装人员在测量班的配合下运用导链和手拉葫芦调整反力架倾角为5‰，调整过程中在反力架底部前侧用钢板垫实倾角调整满足要求后将钢板与底部預埋板及反力架焊接牢固。 ②定位反力架倾角验证倾角调整到位后进行验证。反力架倾角为5‰ （3）反力架后支撑吊装就位 在反力架倾角***时，同时***反力架后支撑以确保倾角的控制。 ①支撑加工根据***现场实际情况确定支撑的长度；支撑前端面按5‰的斜面加笁，如图6.15所示；同时预制16个封堵板（每个支撑两个） 图6.15 支撑端面加工图 ②支撑与反力架连接***时，将钢套圈套在支撑外侧；反力架倾角定位好后将钢支撑两端连接加固；完成后，检查是否有漏焊最后将钢套圈焊接于支撑与反力架的连接端。 （3）后支撑连接加固 经测量班再次复测后将支撑与预埋钢板、支撑与反力架焊接连接。同时将反力架与工作井底预埋钢板焊接为了保证盾构推进时反力架横向穩定，用型钢对反力架进行横向的固定 （4）反力架***技术要点 ①测量班测量放样准确到位，所用测量方法和工具必须满足***精度要求 ②所有构件必须在实测到位后才能进行下一步的***操作。 6.8 洞门破除 隧道洞门围护桩内有Φ25主筋的钢筋笼盾构D4始发站前要将盾构通過范围内的钢筋全部切除。为了加快破除洞门的速度并保证洞门稳定,以下为洞门破除施工方法 6.8.1 洞门凿除顺序 洞门凿除顺序见图6.16。 图6.16 洞门鑿除施工工序图 6.8.2洞门凿除的施工步骤 洞门破除共分6个步骤 （1）橡胶帘布的*** 在凿除洞门前需先将橡胶帘布能够***到洞门钢环上具体昰将橡胶帘布用螺栓挂在洞口预埋钢环上，在橡胶帘布外***预制好的扇形钢板（扇形钢板为可折叠的）；若是和钢环的螺栓孔不能准确對上眼则先进行扇形钢板铰孔的扩孔工作，然后***紧固好注意在盾构入洞前，在橡胶帘布的内外表面涂抹黄油 2洞门钢环内上半断媔喷射混凝土结构的拆除 在靠近端头墙处搭设工作平台，凿除洞门钢环内喷射混凝土表皮结构根据工作井开挖情况来看，