【正文】 南京地鐵一號線南延線 TA05 標(biāo) 區(qū)間盾構(gòu)施工方案 編制： 復(fù)核： 審核： 中鐵三局集團(tuán)有限公司 南京地鐵一號線南延線 TA05標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 2020年 8 月 1 第 1章 編制說明 編制依據(jù) 線工程 TA05 標(biāo)土建施工招標(biāo)文件通用部分； 2. 南京地鐵一號線南延 線工程 TA05 標(biāo) 土建施工招標(biāo)文件專用部分； 3. 南京地鐵一號線南延 線工程 TA05 標(biāo) 設(shè)計圖紙和設(shè)計說明； 4. 南京地鐵一號線南延 線工程 TA05 標(biāo) 工程環(huán)境條件； 5. 南京地鐵一號線南 延 線工程 TA05 標(biāo) 巖土工程勘察報告； 6. 現(xiàn)場調(diào)查取得的資料； 7. 本單位現(xiàn)有技術(shù)水平、管理水平、裝備水平及多年從事地下工程的經(jīng)驗(yàn)。 編制 原則 ，保證措施完善，工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合招標(biāo)文件的要求； ，計劃安排合理有序，施工工期滿足 建設(shè)單位 要求； ，安全措施可靠，確保施工過程中人員、設(shè)備的安全； 、施工方案可行，施工方便、施工方法和施工工藝成熟； ，盡量減少施工對環(huán)境、交通及居民出行的影響。 編制 范圍 本 工程 范圍 為 南京南站站 ～ 岔路口 站區(qū)間 ，起止里程為： K6+～K8+。 編制 內(nèi)容 詳細(xì)闡述了本工程區(qū)間隧道的施工方法，主要內(nèi)容包括盾構(gòu)隧道的施工方法及工藝、重點(diǎn)闡述了本工程 復(fù)合 地層盾構(gòu)施工方法和地層改良措施、盾構(gòu)隧道的聯(lián)絡(luò)通道的施工方法和工藝 ， 以及施工測量與施工期間的監(jiān)控量測等。 介紹了為保證本 區(qū)間 工程的順利進(jìn)行，而采取的各項(xiàng)施工保證措施，主要內(nèi)容有：工程質(zhì)量保證體系及措施， 文明施工、環(huán)境保護(hù)體系及措施， 消防、安全、保衛(wèi)、健康體系及措施。 2 第 2章 區(qū)間隧道盾構(gòu)施工概述 南京南站 站 ~岔路口 站區(qū)間 概況 本 標(biāo)段盾構(gòu)施工范圍是南京南站站～岔路口站區(qū)間隧道，起止里程為：K6+～ K8+,全長 米。其中設(shè)中間風(fēng)井一座及聯(lián)絡(luò)通道二座，里程為：中間風(fēng)井 K6+950、聯(lián)絡(luò)通道 K6+500、 K7+。 南京南站站～岔路口站區(qū)間始于地鐵南京南站南端，線路沿規(guī)劃玉蘭路以 400m半徑曲線東拐后前行，再以 350 米曲線南拐進(jìn)入寧溧路地下至岔路口站北端。區(qū)間主要從大片新近砌建的廠房、倉庫，寧南工業(yè)園廠區(qū)、工廠、住宅小區(qū)及商鋪下穿行。擬建場地地形稍有起伏，總體中部稍高，場地吳淞高程 ~。 線路線間距在 13m～ 34m 之間。線路最大坡度為 ‰，最小坡度為 2‰，線路埋深在 10m～ 20m 之間。隧道斷面均為標(biāo)準(zhǔn)的單線單洞區(qū)間隧道。 南京南站 站～ 岔路口 站區(qū)間隧道通過的圍巖 為 ② 2b4 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層 、 ②3b23粉質(zhì)粘土層 、 ③ 31b12 粉質(zhì)粘土層 、 J3 x1 強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層 、 J3 x2 中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層 。隧道斷面內(nèi)大部分都附存 ③ 31b12 粉質(zhì)粘土層 、 J3 x1 強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層 、 J3 x2 中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層 ， 巖層 所占比例較 大 。 概括來講，盾構(gòu)掘進(jìn)斷面大部 分在 泥質(zhì)粉砂巖層 中。 本區(qū)間場地 地下水 主要為孔隙潛水，賦存于①層填土和②層新近沉積土中，而 ③層粘性土為相對隔水層 ，水位埋深 標(biāo)高約 為 ～ ，所以本段區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)斷面內(nèi)基本無地下水。 區(qū)間平面圖 21： 圖 21 區(qū)間平面圖 3 盾構(gòu)施工工藝流程 盾構(gòu)施工工藝流程 盾構(gòu)施工工藝流程詳見圖 22。 施工場地布置、施工前準(zhǔn)備 盾構(gòu)基座安裝 盾構(gòu)后配套下井、盾構(gòu)吊裝調(diào)試 止水裝置安裝 反力架安裝 洞門破除 盾構(gòu)出洞 同步注漿 盾構(gòu)推進(jìn) 姿態(tài)測量 管片拼裝 隧道測 量 二次注漿 進(jìn)洞準(zhǔn)備工作 鑿除洞門 洞門地基加固 盾構(gòu)出洞 竣工 區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道施工 盾構(gòu)解體、吊出 洞門地基加固 圖 22 盾構(gòu)施工工藝流程圖 4 盾構(gòu)施工工藝特點(diǎn) 與其他施工工藝相比，盾構(gòu)施工工藝具有如下特點(diǎn)： ⑴ 在隧道穿越地面建筑物群或隧道上方有較為密集的地下管線時，可以較好的控制地面的沉降，基本上不影響隧道上方的建構(gòu)筑物，減少工程拆遷量，降低工程成本； ⑵ 除盾構(gòu)的工作井外，沿線不需要降水，節(jié)約地下水，保護(hù)了水資源； ⑶ 施工占地小，對外界的負(fù)面影響小，除盾構(gòu)的工作井外，施工時的地面作業(yè)很少，施工隱蔽性好，因施工噪音及震動所引起的環(huán)境影響也小； ⑷ 隧道施工所需的費(fèi)用和技術(shù)難度基本上不受隧道覆土厚度的影響，特別適宜于建造覆土深的隧道； ⑸ 當(dāng)隧道穿越河底或海底時，隧道的施工不會影響到航道的通行，也完全不受氣候 的影響； ⑹ 盾構(gòu)施工的機(jī)械化程度高，科學(xué)技術(shù)含量高，工人的勞動強(qiáng)度低，施工的效率高，能夠保證工程質(zhì)量和工期要求。 5 第 3章 施工部署 總體施工安排 區(qū)間隧道掘進(jìn)分為三部分，分別為初始掘進(jìn) → 正常掘進(jìn) → 貫通掘進(jìn)，為了提高掘進(jìn)效率，故將初始掘進(jìn)先 進(jìn)行 73 環(huán) ；掘進(jìn)完成后 進(jìn)入正常掘進(jìn)過程，正常掘進(jìn)過程中必須嚴(yán)格對 盾構(gòu)掘進(jìn)軸線 、 管片拼裝質(zhì)量 、 地面沉降 三方面進(jìn)行控制，當(dāng)掘進(jìn)至距接收端洞口 80～ 100m 處進(jìn)入貫通掘進(jìn)階段， 需進(jìn)行全線貫通測量校核，準(zhǔn)確定位盾構(gòu)機(jī)頭的坐標(biāo)位置和姿態(tài)，并根據(jù)測量結(jié)果， 確定盾構(gòu)推進(jìn)方案，保證盾構(gòu)機(jī)順利、安全、準(zhǔn)確地進(jìn)入接收井， 完成整體掘進(jìn)過程，之后進(jìn)行刀盤維修，為進(jìn)行下一段掘進(jìn)作好準(zhǔn)備。 盾構(gòu)隧道管片 由 南京力高建筑構(gòu)件有限公司 分包生產(chǎn) 。 正常掘進(jìn)控制要點(diǎn)及注意事項(xiàng) ⑴ 盾構(gòu)掘進(jìn)軸線的控制 盾構(gòu)軸線的控制是盾構(gòu)工法的重點(diǎn)，掘進(jìn)時必須注意以下幾個方面： ① 控制好掘進(jìn)的技術(shù)參數(shù)，如土壓、推速等。當(dāng)土壓過低時，不僅容易造成地層的沉降，而且對盾構(gòu)軸線的控制也有影響，容易造成盾構(gòu)下沉；另外注漿的位置及壓力，注漿壓力過大一方面對地層的擾動較大，另一方面也會使得盾構(gòu)向注漿位置的反方向移動 ，不利于盾構(gòu)的軸線控制； ② 正確進(jìn)行盾構(gòu)千斤頂?shù)木幗M及分區(qū)油壓的控制，推進(jìn)時對千斤頂選擇的正確與否直接關(guān)系到盾構(gòu)軸線的軌跡，在盾構(gòu)軸線控制一節(jié)里，針對各種不同盾構(gòu)軸線位置詳細(xì)的列出了千斤頂編組及分區(qū)油壓控制對盾構(gòu)軸線控制的作用； ③ 合理使用盾構(gòu)的鉸接裝置，當(dāng)盾構(gòu)偏 離隧道設(shè)計軸線較多、盾構(gòu)進(jìn)行小半徑曲線施工時或者盾構(gòu)姿態(tài)極差時 ，通過調(diào)整千斤頂?shù)木幗M與選擇及分區(qū)油壓控制都較難以達(dá)到目的時，可通過開啟盾構(gòu)鉸接裝置，具體的操作為：根據(jù)盾構(gòu)的偏離程度計算盾構(gòu)中折每一步的轉(zhuǎn)折角度，先開啟盾構(gòu)的 超挖 刀進(jìn)行超挖施工，超 挖的長度一般為盾構(gòu)的半個到一個盾構(gòu)機(jī)身的長度，然后根據(jù)計算調(diào)整盾構(gòu)的中折裝置，再輔以千斤頂編組及分區(qū)油壓控制，進(jìn)行掘進(jìn)施工，推進(jìn)時根據(jù)盾構(gòu)姿態(tài)的測量數(shù)據(jù)隨時調(diào)整中折角度，直到盾構(gòu)回到設(shè)計軸線上來。 ⑵ 管片拼裝質(zhì)量的控制 管片拼裝質(zhì)量直接影響隧道的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，必須注意以下幾點(diǎn)： ① 必須合理使用管片，本合同段采用的是通用管片，對管片使用要求較高，管 6 片拼裝手必須熟悉管片特征； ② 必須做好管片的運(yùn)輸、保存； ③ 注意成 環(huán) 隧道的保護(hù)。 ⑶ 地面沉降的控制 地面沉降會直接危及地面建筑物的安全，掘進(jìn)中必須要控制好地面 的沉降，掘進(jìn)操作必須注意以下幾點(diǎn)： ① 土壓升高或降低對地面建筑物都是不利的，容易造成地面的隆起和沉降，所以在掘進(jìn)過程中要嚴(yán)格保持掘進(jìn)面的土壓穩(wěn)定，一般所采取的措施為嚴(yán)格控制螺旋輸送機(jī)的排土量與刀盤的切削土量，控制兩者相等；還要根據(jù)地層的變化合理的對加入的泡沫量進(jìn)行調(diào)整，以更好的改變土體的塑流性，使土體變得更為均勻可以較好的把壓力傳遞至開挖面上，防止開挖面的水土流失過多； ② 同步注漿保證注漿量和和注漿壓力； ③ 二次補(bǔ)注漿注漿量用雷達(dá)探測結(jié)果決定。注漿時用注漿量和注漿壓力進(jìn)行雙控； ④ 推進(jìn)過程中嚴(yán)格控制 好推進(jìn)速度，使推進(jìn)速度盡量穩(wěn)定，必須保證盾構(gòu)的連續(xù)穩(wěn)定作業(yè)。 ⑤ 根據(jù)沉降量檢測結(jié)果及時調(diào)整推進(jìn)速度、出土壓力、同步注漿量及壓力參數(shù)。 ⑻ 在整環(huán)管片脫出盾尾后，再次按規(guī)定扭緊全部聯(lián)接螺栓。 同步注漿及回填注漿 采用盾構(gòu)施工法，在管片和地層之間將產(chǎn)生空隙，該空隙必須充填，否則，隧道周圍的地基會有較大變位（主要由盾尾空隙引起）。因此，及時進(jìn)行背后注漿是盾構(gòu)工法中必不可少的環(huán)節(jié)。同時，背后注漿具有提高隧道的止水性能和確保管片襯砌的早期穩(wěn)定性。背后注漿采用盾尾同步注漿和二次補(bǔ)注漿兩種方式。 盾尾同步注漿 盾尾同步 注漿是利用盾構(gòu)設(shè)備中的同步注漿系統(tǒng)，對隨著盾構(gòu)向前推進(jìn)、管片襯砌逐漸脫出盾尾所產(chǎn)生的建筑間隙進(jìn)行及時充填的過程。 注漿材料 同步注漿是保證管片拼裝質(zhì)量的關(guān)鍵所在，其目的在于控制隧道變形，防止管片上浮，提高結(jié)構(gòu)的抗?jié)B能力。良好的漿液性能體現(xiàn)在一下幾個方面：①漿液充填 7 性好；②漿液和易性好；③漿液初凝時間適當(dāng)，早期強(qiáng)度高，漿液 硬化后體積收縮率??； ④ 漿液稠度合適，以不被地下水過度稀釋為宜。 根據(jù) 以上幾點(diǎn)結(jié)合 本合同段的地層土質(zhì)狀況，同步注漿采用 水泥砂漿 。 同步注漿漿液 配合比 （配成 1m3漿液） 水泥 粉煤灰 砂 膨潤土 水 初凝時 間 7d 強(qiáng)度（ MPa） 壓漿效果 50Kg 726 Kg 550 Kg 50 Kg 420L 6～ 7h ﹥ 2 不常堵管 注漿控制參數(shù) ⑴ 注漿壓力 為了使?jié){液很好的充填于管片的外側(cè)間隙，必須以一定的壓力壓送漿液。注入壓力大小通常選擇為地層阻力強(qiáng)度（壓力）加上 ～ 的和。地層阻力強(qiáng)度是由土層條件及掘削條件決定的，通常在 ～ 以下。根據(jù)本合同段的地層土質(zhì)條件，注漿壓力初步設(shè)定為 。 ⑵ 注漿 量 同步注漿量 q可按此式估算： q=[π /4(D12 D22)] Lα 式中： D1：盾構(gòu)直徑 ， D2：管片外徑 L：盾構(gòu)（背后注入）的全長 α：充填率 =1+α 1+α 2+α 3+α 4 α對正確估算注入量至關(guān)重要，α 1：注漿壓力決定的壓密系數(shù)；α 2：土質(zhì)系數(shù)；α 3：施工損耗系數(shù)；α 4：超挖系數(shù)。用數(shù)值表示注入量α非常困難，至今仍把施工實(shí)績和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為大致的選定目標(biāo)，具體數(shù)據(jù)見 下 表所示。 注入率系數(shù)表 符號 因素 推算的增加比例的范圍 設(shè)定系數(shù) α 1 注入壓力 產(chǎn)生的壓密 加氣 ～ 不加氣 ～ α 2 土 質(zhì) ～ α 3 施工損耗 ～ α 4 超 挖 ～ 8 通過估算，每環(huán)注漿量為 （注漿量應(yīng)控制在 130%～ 180%之間）。施工過程中若注入量持續(xù)增多，應(yīng)檢查有無超挖、漏失；若注入量低于理論注入量，可檢查一下漿液配比、注漿設(shè)備等方面的原因。 ⑶ 注漿流量 同步注漿非常重要的參數(shù)就是要建立注漿流量與盾構(gòu)推進(jìn)的關(guān)系。如 果注漿流量大于盾構(gòu)推進(jìn)的速度，則漿液會發(fā)生跑漿現(xiàn)象，甚至?xí)┻^盾尾進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)內(nèi)，污染拼裝的工作面；如果注漿流量小于盾構(gòu)前進(jìn)的速度，則會在盾尾脫出的部位造成一定的沉降。按盾構(gòu)推進(jìn)速度 20mm/min 計算注漿流量值為 54L/min。 注漿注意事項(xiàng) ⑴ 制漿時的注意事項(xiàng) ① 材料投入順序要正確，計量要準(zhǔn)確；拌和時間要連續(xù)，不能間斷；嚴(yán)格控制攪拌的時間、速度。 ② 使用材料要合適，杜絕使用過期、不合格的材料； ⑵ 運(yùn)輸、注入時的注意事項(xiàng) ① 使用攪拌裝置，保證漿液在運(yùn)輸過程中不出現(xiàn)分離； ② 經(jīng)常檢查從注入孔到泵的輸漿管路的暢通狀況； ③ 掌握注入孔位置的閥門和泵的工作狀況；嚴(yán)密觀察注入壓力、注入量的波動狀況； ④ 注意注入結(jié)束時從注入孔閥門的關(guān)閉到移動輸漿管的工作順序；取下注入孔的閥門時，應(yīng)裝上柱塞； ⑤ 管片出現(xiàn)破損、上浮等現(xiàn)象時先采取封堵措施后再注漿； ⑥ 當(dāng)漿液 從管片外漏時，應(yīng)暫停注漿，待采取措施后再行注入； ⑦ 廢漿液及時用排污泵通過排污管線排到地面； ⑧ 作業(yè)結(jié)束后，作業(yè)員必須對制漿設(shè)備、泵等進(jìn)行徹底的清洗。 注漿標(biāo)準(zhǔn)及效