富水砂层盾构接收专项施工方案-学位论文.doc
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1、 南昌市轨道交通1号线一期工程土建三标段八一桥西站珠江路站区间上行线盾构接收专项施工方案 编制: 审核: 审批: 中铁十六局集团有限公司南昌市轨道交通1号线一期工程土建三标段项目经理部2013年5月12日南昌市轨道交通1号线一期工程土建三标八一桥西站珠江路站区间 盾构接收专项施工方案 目 录第1章 编制说明21.1 编制目的21.2编制依据2第2章 工程概况22.1工程概述22.2工程地质及水文地质概况32.3“八珠”区间上行线施工情况3第3章 资源配置43.1 施工组织机构及人员配置43.2 盾构接收设备及材料的准备53.3盾构接收工期计划63.4“八珠”区间盾构接收施工组织策划7第4章 盾
2、构接收施工内容94.1出洞前完成端头井加固94.2到达位置复核测量94.2.1贯通前盾构姿态复核测量94.2.2贯通前洞门轮廓复核测量104.3盾构机出洞掘进参数的调整104.4 接收井布置114.5洞门破除124.6洞门密封装置的安装124.7管片紧固134.8台车解体及盾体上托架144.9洞门封堵144.10接收端头降水井施工144.11 盾构机接收时止水环的施工15第5章 盾构接收应急预案155.1盾构接收应急组织机构155.2盾构接收风险点分析175.3洞门破除风险预防及处理措施175.4接收段土压力的控制185.5洞门密封失效预防及应急预案195.6接收安全保证措施195.6.1进洞
3、风险规范措施195.6.2进洞应急处理措施205.6.3接收应急物资保障208 【中铁十六局集团有限公司】 第1章 编制说明1.1 编制目的为确保盾构机顺利接收施工,使盾构机安全、平稳、迅速地由隧道进入车站端头井,同时防止洞门处土体坍塌及洞门漏水,特制定此施工方案,指导现场盾构机接收期间的工作。1.2编制依据本施工方案主要是依据招标文件、施工图、工程地质勘察报告等,在充分考虑我单位现有的技术水平、施工管理水平和机械配套能力的基础上,结合本标段工程的具体情况,围绕着确保安全、文明施工、质量和工期目标,从劳动力、材料、机械等各个方面提出了合理的组织计划和相应的保证体系来编制的。编制本方案的主要依据
4、如下:南昌市轨道交通1号线一期工程土建三标投标文件、施工图纸;现场围挡与结构线的相对情况以及现场管线的实际调查情况;海瑞克盾构机(S-539、6280mm)设计图纸和技术参数;盾构机S-539操作指南;设计、施工过程中涉及的有关规范、规程;我公司现有的技术水平、施工管理水平和资金投入能力,机械设备配套能力;我公司类似工程的施工经验和科研成果。第2章 工程概况2.1工程概述南昌轨道交通1号线一期工程土建三标,八一桥西站珠江路站区间隧道自八一桥西站向北以最小平面曲线R=399.882m转完后,线路下穿丰和北大道,本区间主要在道路下穿行,地下管线众多,周边主要为空地及在建工地。区间里程CK5+822
5、.282CK6+961.703, 全长1139.421m,设联络通道兼泵房一座。区间隧道埋深8.111.9m,联络通道兼泵房里程CK6+397.758,如图示2-1所示。区间盾构由八一桥西站始发后以2下坡至XK6+850.979处,再以10下坡至XK6+665.537,然后再以4.2下坡至最低点,再以3.5上坡至XK6+241.811,再以10上坡至XK5+868.007,最后以2的坡度进洞接收。图2-1:土建三标八一桥西站珠江路站区间隧道平面图2.2工程地质及水文地质概况八一桥西站珠江路站区间:盾构掘进自上而下主要涉及1-2层人工素填土、1-2 层粉质粘土、3-2 层细砂、4 层中砂、5 层
6、粗砂、6-1 层砾砂、7-1 层圆砾、1-1 强风化泥质粉砂岩、1-2 中风化泥质粉砂岩、2-1 层强风化砂砾岩和2-2 层中风化砂砾岩。工程区浅部孔隙性潜水,地下水主要接受大气降水垂直补给和赣江水体的侧向补给,受人为开采影响较小,水量较丰富。2.3“八珠”区间上行线施工情况“八珠”区间上行线总环数为950环,截止到2013年5月10日累计完成888环,目前区间地质主要表现为粗砂、圆砾与砾砂图2-2所示:图2-2 :“八珠”区间上行剩余区间地质图剩余区间线路走向,距离接收端头约14米范围内盾构下穿管线:图2-3:八一桥西站珠江路站上行线剩余线路走向第3章 资源配置3.1 施工组织机构及人员配置
7、本项目部下设盾构工区,实行分级管理,项目经理对项目资源全权调配,领导层、责任管理层、作业层统一组织、相互配合、分工明确,在确保安全、质量、工期的前提下,以“超常规、争第一”的思想,优质高效的完成施工任务。盾构工区组织机构详见表3-1。盾构工区施工组织机构表3-1序号名 称负责人组员1盾构副经理叶华张桂彬 林彬 赵鹏飞 胡俊杰2工区长邓林涛张桂彬 林彬 赵鹏飞 胡俊杰3工区总工杨少慧张桂彬 林彬 赵鹏飞 胡俊杰4地面作业组张琪 潘辉 漆拥军 吴真权5地下掘进组胡俊杰李文兵 赵鹏飞 李前平6测量及监测王西林罗万生 陶智 钱汝平 赵亮 王安黎7机电队王彦合陶玉森 林彬 张建华 林联友3.2 盾构接收
8、设备及材料的准备盾构接收、设备及材料表 表3-2一、端头井接收所需材料序号设备名称型号规格使用部位单位数量材料来源备注1预埋件车站结构底板见图纸2钢板20接收井M23接收托架盾体接收个14引轨洞口与托架之间用条25膨胀螺丝M22加固钢板用6植筋材料加固钢板用7工字钢200加固米100辅助材料二、洞门密封装置序号设备名称型号规格使用部位单位数量材料来源备注1洞门钢环洞门预埋钢环个12双头螺栓安装洞门止水帘布个723橡胶止水帘布洞门密封套14翻板洞门密封块725高强度油脂洞门密封润滑桶5防止刮破6钢丝绳洞门密封翻板连接米30三、盾体出洞后洞门封堵序号设备名称型号规格使用部位单位数量材料来源备注1双
9、液注浆机ZTGL/150盾体出洞后洞门封堵台12水玻璃盾体出洞后洞门封堵桶203水泥盾体出洞后洞门封堵吨20大约4搅拌桶盾体出洞后洞门封堵个25聚乙酯盾体出洞后洞门封堵桶2四、盾体出洞前二十环管片紧固所需材料序号设备名称型号规格使用部位单位数量材料来源备注1吊耳洞口前二十环管片个100自加工2槽钢洞口前二十环管片米70便于焊接3电焊机洞口前二十环管片台2常规设备五、降水井所需材料序号设备名称型号规格使用部位单位数量材料来源备注1水泵7.5KW接收端头个82电缆线接收端头米1003配电柜接收端头台2常规设备3.3盾构接收工期计划八一桥西站珠江路站盾构接收工期计划表序号施工内容开始时间完成时间备注
10、1洞门水平取芯2013年5月9日2013年5月14日水平抽芯9条2端头降水井施工2013年4月25日2013年5月3日已完成3竖直抽芯2013年4月26日2013年4月30日4接收托架安装与定位2013年4月28日2013年5月14日5安装双头螺栓2013年5月13日2013年5月18日6进加固体前完成935环(每班完成3环)2013年5月10日2013年5月18日目前完成888环7刀盘进入加固体3米时做第一道止水环2013年5月19日2013年5月21日推进至约938环时用双液浆施做止水环8刀盘进入加固体9米时做第二道止水环2013年5月23日2013年5月25日刀盘切口里程约为SK5+81
11、8.2349推进加固体2013年5月18日2013年5月25日10破除洞门围护结构内侧2013年5月21日2013年5月25日12安装洞门止水帘布2013年5月25日2013年5月26日洞门破除剩余最外层钢筋安装止水装置13割除最外层钢筋,焊接引轨2013年5月26日2013年5月26日14刀盘定位与盾体上托架2013年5月27日2013年5月27日15接近洞门口15环管片纵向紧固2013年5月17日2013年5月28日16封堵洞门2013年5月28日2013年6月2日3.4“八珠”区间盾构接收施工组织策划盾构接收期间珠江路站施工组织安排岗 位白 班夜 班工作内容值班人员叶 华杨少慧现场人员协
12、调及联络,电 工陶玉森林联友现场施工用电管理电焊工刘国成王富强1、安装止水帘布及焊接压板2、盾体上托架,托架固定3、井下排污4、井下渣土清理5、应急抢险机修工严有才 肖宝国汪春明普 工叶 劲李志超李国明肖昌和万国华叶立东陈胡强孙永福陈孝明王汉清地面协调及应急组织张 琪徐宝华降水记录及上报、地面协调接收期间八一桥西站地面施工组织地面协调吴真权林 彬1、 珠江路站与井下通讯联络2、 应急物资清点3、 信息汇报,管片确认;4、 铲车调派安全员罗永兵王贵林保证施工安全及应急组织盾构接收期间隧道内施工组织安排井下施工总负责邹能文胡俊杰接收期间施工组织,准备拆机所需的工具及材料盾构司机赵鹏飞李前平1、 正
13、常掘进;2、 注意最后几环管片顺序;3、 最后20环管片紧固3点、9点、12点;4、 做止水环,注浆设备的准备;5、 在加固区检查止水环效果;6、 保证最后一环管片脱出盾尾的真圆度;7、 配合前方涌水涌砂的应急处理;8、 每隔2小时与地面联络说明动态;9、 清理最后几环管片;10、洞门临时用水用电的准备南昌市轨道交通1号线一期工程土建三标八一桥西站珠江路站区间 盾构接收专项施工方案第4章 盾构接收施工内容4.1出洞前完成端头井加固八一桥西站珠江路站区间北端头土体加固,接收端土体加固长度按照盾构机盾体长度加2环管片长度考虑,加固高度为盾构隧道拱顶上3m,拱底下3m。盾构接收地基加固:采用8506
14、00搅拌桩加固,桩间搭接300mm,桩身垂直度偏差1/200,搅拌桩与围护结构间500mm的空隙采用800500高压旋喷桩加固,桩间搭接300mm,采用梅花形布置图4-1长江路站端头加固示意图。 图4-1:珠江路站端头加固示意图4.2到达位置复核测量4.2.1贯通前盾构姿态复核测量(1)平面偏离测量 测定轴线上的前后坐标并归算到盾构轴线切口坐标和盾尾坐标,与相应设计的切口坐标和盾尾坐标进行比较,得出切口平面偏离和盾尾偏离,最后将切口平面偏离和盾尾偏离加上盾构转角改正后,就是盾构实际的平面姿态。(2)高程偏离测量 测定后标高程加上盾构转角改正后的标高,归算到后标盾构中心标高,按盾构实际坡度归算切
15、口中心标高及盾构中心标高,再与设计的切口里程标高及盾尾里程标高进行比较,得出切口中心高程偏离及盾尾中心高程偏离,就是盾构实际的高程姿态。4.2.2贯通前洞门轮廓复核测量盾构到达施工位置范围时,应对盾构位置和盾构接收井的洞门进行复核测量,确定盾构贯通姿态及掘进纠偏计划,结合盾构贯通时的中心轴线与隧道设计轴线的偏差以及洞门位置的偏差。综合这些因素在隧道设计中心轴线的基础上进行适当调整,纠偏要逐步完成。4.3盾构机出洞掘进参数的调整在盾构机出洞前100米时, 选择合理的掘进参数,逐渐放慢掘进速度,控制在20mm/min以下,推力逐渐降低,缓慢均匀地切削洞口土体,以确保到达端墙的稳定和防止地层坍塌,同
16、时加强洞内盾构掘进方向的测量。加快信息反馈。加强地表沉降监测,及时反馈信息以指导盾构机掘进。(1)土压控制正常掘进理想土压为0.110.13Mpa,考虑到土压与刀盘扭矩成正比关系,在出洞掘进段,在保证地面沉降的前提下,土压力要降到最低,特别是在最后几环,避免引起土体扰动。(2)掘进速度与推力的控制在出洞段,推力要减小,一般控制600010000KN,掘进速度也要减小,速度一般控制在1015mm/min。(3)刀盘参数控制出洞段刀盘的转速控制在 0.81.2 r/min,扭矩控制在20003000KNm ,扭矩可以通过土体改进调整,刀盘贯入度调整为1015mm/r。(4)土体改良泡沫的调整:泡沫
17、溶液组成,泡沫剂加到3%以上,水调整到97%以下,最终泡沫调整到90%95%的压缩空气,与5%10%泡沫溶液。(6)注浆参数控制根据前期施工经验选择最优的注浆材料配合比、加大注浆量、缩短凝固时间,注浆压力选择,注浆压力要高于此处土体的静水压力和土压力,(7)盾构姿态控制盾构姿态包括推进坡度、平面方向和自身的转角三个参数,影响姿态的因素有,出土量的多少,覆土厚度,推进时盾壳周围的注浆情况、开挖面土层的分布情况,推进油缸作用力的分布情况等。4.4 接收井布置根据实际条件限制,盾构机出洞需在端头井完成底板上设置预埋件,固定接收托架,接受托架采用钢结构形式,主要承受盾构机的重力及推进时的摩擦力,当盾构
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