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六营门站~五福堂站区间盾构专项施工方案.docx

勘察钻孔最大深度45m，六五区间勘察深度范围内，揭露四层地下水，地下水类型分别为上层滞水（一）、潜水（二）、层间水（三）和承压水（四）。区间位于层间水（三）、承压水（四）以上。区间隧道进入潜水(二),地下水详细情况见地下水特征一览表。

根据本次勘察资料及我公司已有水文地质资料，本场地历年最高水位如下：

1959年水位标高： 约33.0~37.0m；

1971～1973年水位标高： 约32.0~36.0m；

明洞施工技术交底本场区的建议抗浮设防水位为36.00 m。

根据本工程周边环境及自身特点，进行本工程的主要风险源分析与确定。

1.4.1本标段内风险点的分析

针对该标段存在的盾构法施工、暗挖施工等施工工法，穿越道路、地下管线、临近建筑房屋等关键点，经分析存在的主要风险源有以下几种，根据风险源分级方法，本工程风险源及分级如下表。

本标段风险源一览表

1.4.2环境风险的控制方法

环境风险的控制从前期评估、技术措施、管理方案等几个主要方面进行控制：

对于重大风险源，聘请该领域权威的专家进行评估，分析风险产生的因素、后果、技术建议、事故后处理方法等。如果专家评议认为需要补充资料，则在补充资料收集齐备后，组织专家进行进一步的论证，直至将风险论清论透。

对风险前期评估完成后，根据专家建议制定切实可行的专项技术方案及安全措施，该专项方案仍然需要请专家论证，重要参数的确定或计算请专家把关；

在工程实施过程中，按照ISO28001标准进行管理，从目标的制定、引用标准、技术参数、结果检验、应急响应、持续改进等环节入手，环环相扣，对技术措施的实效、执行情况实时监测，保证措施实际作用。

项目部制定有关风险源的控制管理规定，执行本公司的重大风险源管理规定，同时执行北京市轨道交通建设管理有限公司有关危险源控制的相关规定和程序，层层把关，处处落实，消除死角，降低事故发生概率。

虽然在本施工组织设计中对各种风险源都制定了详细的技术措施或应对方案，但由于地下工程的复杂性，施工技术水平的局限性，各种事故仍有出现的可能，因此必须制定每个风险点的应急预案，将事态和影响控制在最小的程度。

生产安全事故→保护事故现场→控制事态→组织抢救→疏导人员→调查了解事故情况及伤亡人员情况→向上级有关部门报告。

1.5环境风险保护措施

1.5.1地上地下管线

在施工前对管线情况进行详细调查，再次确定其结构类型、管径、接头形式等，评估施工影响情况并分别制定详细的保护措施。

根据现况管线与隧道的相对关系，在盾构掘进过程中选择合理的掘进参数，保证同步注浆及时、足量，严格控制二次补浆，加强监控量测，并根据监测数据及时调整掘进参数，控制好盾构姿态，确保盾构掘进面的稳定，进而有效的控制地面沉降或隆起，保证管线的安全。

1.5.2区间下穿、侧穿建（构）筑物

区间侧穿人行天桥桥桩YK44+471.767侧穿天桥上部结构主梁采用两跨连续钢箱梁。下部结构主桥及梯道中墩采用直径为0.8米的混凝土柱，墩柱顶采用锅板盖梁。基础：主桥及梯道中墩下均采用钻孔灌注桩，桩径1.2米，均为一墩一桩基础，桩长21.5。梯道及坡道桥台为半埋式钢筋混凝土扩大基础。区间与桥桩水平最小距离为2.83m。

1、 穿越天桥的保护措施：

① 施工前对人行天桥进行调查，仔细检查建筑物的原有裂缝，并收集有关资料。

② 埋设观测点，加强监测。对受施工影响的建筑物的位移、裂缝、主体倾斜及地下水位进行监控量测，发现周边建筑物变形超过警戒值时，立即处理。

③确定试验段：根据盾构下穿天桥地层地质情况，选择右线K47+500～K47+600作为盾构下穿天桥模拟掘进地段，对掘进参数及地面沉降情况进行统计分析，预测盾构越天桥可能出现的沉降大小，以制定盾构最优掘进参数，确保盾构安全顺利通过。

④盾构区间侧穿人行天桥要求夜间通过，穿越前调整并确保盾构机性能良好，严格控制掘进参数，保证匀速通过。盾尾及时注浆，充填管片与土体间的空隙，严格控制注浆量和注浆压力；施工过程中加强桥梁的监测，及时反馈信息。

⑤加强施工管理，优化盾构掘进参数，保持盾构开挖面的稳定。

1.5.3区间隧道影响的主要道路

六营门站~五福堂站区间隧道位于南大红门路道路下方。大红门路现状道路红线宽40m，道路现状两侧为人行道，中间为绿化带，车道为双向6车道加两个非机动车道，其中路中两个车道为BRT公交专用车道。

① 对区间影响的地段进行空洞补查，对查出的空洞采取补注浆或其他回填措施，保证回填密实。

② 选用合理的掘进参数，保证开挖面的稳定。

③ 防止盾构推进中围岩的扰动。为了减小盾构推进中盾构机与围岩之间的摩擦，尽量不扰动围岩，必须减少盾构机偏转及横向偏移等现象的发生。

④ 确保压注工作的及时性，确保压浆数量，控制注浆压力，改进注浆材料的性能。

⑤认真进行管片的拼装及防水作业，防止管片接缝、壁后注浆孔等处漏水而带来的地面沉降。

⑥加强监控量测，确实做到信息化施工。

右线盾构自开始进行初始掘进至到达接收井横通道盾构接收端，工期80工作日。

左线盾构自开始进行初始掘进至到达接收井横通道盾构接收端，工期80工作日。

2.1盾构机的型号及照片

本标段拟投入使用的盾构机是日本奥村（奥村机械制作株式会社）生产的φ6.14m泥土压盾构机。

2.2盾构机主要技术规格及参数

盾构机主要技术规格及参数表2.1

地面辅助设施有浆液配制系统、泥浆配制系统、泡沫配制系统、充电间、门式起重机、集土坑、废水沉淀池、进场管片龙门吊、楼梯、各种管路、线路的布设等。见附图：五福堂站场地布置平面位置图。

3.1地面浆液配制系统

地面浆液配制系统采用小型搅拌站的模式。

主要材料水泥均为散装罐存和运输，以减小对环境的污染。

搅拌站内设有浆液搅拌机、浆液压送泵及压送管路、降尘设施等。

地面泥浆配制设备包括浆液搅拌机及储存容器、泥浆压送泵、地面管路、降尘设施等。泥浆池的设置必须满足盾构推进需要量，且达到泡制24小时的要求。根据盾构推进的进度要求：每台盾构每天的进度大约为16环，每环用泥量为4m3，每个罐的泥量容量为45m3，共两个泥浆罐为圆形结构，直径为3m，高为6m。由10mm厚钢板和四圈8#槽钢加工而成。基础采用30cm厚C20混凝土基础。

3.2电瓶车及电瓶充电设施

电瓶车所用电瓶需要在充电间进行充电，充电间材质和办公用房相同，其尺寸为4m×6m×3m。充电间内的设施主要包括如下的设施：充电机、电平车及道轨、供水设施等。

3.3门式起重机运行设施

3.4现场集土坑的施工

现场集土坑作为临时存放隧道掘进出土的设施，必须满足隧道出土与土车外运平衡的要求，同时方便隧道出土和土车外运。按照每台盾构机每天掘进16环，出土量为720m3，结合现场条件，始发井集土坑长×宽×高＝50×5.95×3.5m（墙外轮廓尺寸）,集土坑能够容纳的存土方量为1041m3。结构形式为砖混结构，采用现浇20cm厚混凝土进行封底，四周墙体厚度37cm。

3.5各种管路、通讯线路、监控信号线路的布设

盾构施工中需要的各种管路有注浆浆液输送管、泥浆输送管、泡沫液输送管、水管、废水管等，有各个环节相互联系的通讯线路，还有用于地面电脑监控的信号线路，这些如同盾构的血管和神经，在盾构施工过程中必须保障其通畅。布设须考虑安全可靠。

3.6工作井上下安全爬梯的安装

为了方便工作人员安全上下竖井，工作井内布置钢梯一部，钢梯布置在盾构始发井北侧，钢梯由槽钢、角钢、花纹钢板、钢管及圆钢焊接而成。

反力架的作用是盾构初始掘进时为盾构向前推进提供所需的支撑力，盾构初始掘进前应首先确定反力架的形式，并根据盾构推进所需最大推力进行校核，然后根据设计加工盾构反力架，待反力架安装完毕后，方可进行初始掘进。

4.1反力架形式的确定

反力架预制成形后，由吊车吊入竖井，由测量给出轴线位置及高程，进行加固。安装完毕后要对反力架的垂直度进行测量，保证反力架和盾构推进轴线垂直。

反力架安装质量的好坏直接影响初始掘进时隧道的成型质量，其中反力架的竖向垂直及与设计轴线的垂直是主要因素。

4.2.1反力架中心放样

反力架的安装采用水准仪配合经纬仪进行。其中经纬仪架设于盾构出洞端的圈梁轴线点上，后视另一轴线点，将轴线点投向反力架中心标志处，指挥反力架左右平移，直至与轴线重合；然后用水准仪测量中心标志的绝对高程，指挥反力架上下移动，达到设计的高程值，由于反力架的中心不是影响初始掘进的主要因素，安装时，反力架的中心误差控制在15mm以内。

4.2.2反力架与轴线及自身垂直放样

反力架中心放样完成后，须使反力架面在竖直方向上垂直，且此面与盾构设计轴线垂直。放样时，首先使用水平尺使反力架在竖直方向上基本垂直。然后使用经纬仪将轴线引入始发井底部，在靠近反力架处的设计轴线上设站，后视另一轴线点，经纬仪置0°，旋转90°，在始发井侧墙一侧放样两点，然后用倒镜在始发井另一侧墙处同样放样两点．放样后，须再旋转经纬仪180°，检查是否与起初放样的点位于同上平面内。放样完成后，分别在侧墙上方及下方的两点间拉线，用直尺准确量出反力架不同部位与线之间的距离，以任一点为基准，调节反力架，使反力架表面与线组成的平面平行（线任意一部位到反力架表面的距离相等），使反力架竖向垂直且反力架面与设计轴线垂直。

4.2.3盾构基座

在盾构始发井结构施工结束后，开始安装盾构基座，为盾构初始掘进做准备。

盾构机在吊入始发井组装前，须对安装好的盾构基座进行复核测量，确保盾构出洞时的正确姿态。

① 盾构机基座按要求安装就位；

② 用大吨位吊车将盾构机刀盘部分吊放在基座上并稳定好；

③ 然后将管片拼装机部分放在基座上；

④ 将刀盘部分外壳与管片拼装机部分外壳用焊接法连接为一体；

⑤ 将螺旋输送机吊运并安装到位；

⑥ 将盾构尾部密封刷部分分为上下两快，先将密封刷下半部分外壳与刀盘和拼装机外壳用焊接法连接为一体；

⑦ 安装机内操作平台；

⑨ 最后安装盾尾密封刷上半部分，并将盾尾密封刷外壳上半部分与前半部分外壳焊接为一体；

⑩ 将与设备配套的后续台车在地面按顺序摆放好，将台车与台车之间的管路、线路连接好，将第一节台车与盾构机体之间的各种管路、线路连接好，检查并确认以上完成工作。

5.2盾构机试运转及验收

盾构试运转验收项目见表5.1。

试运转项目列表表5.1

六、盾构井端头加固施工

五福堂站北端盾构始发井处洞口加固范围：

五福堂站北端盾构始发井处洞口加固范围：

盾构接收端处洞口加固范围：

加固体强度应到达0.8MPa ；

根据本标段始发端洞口土质条件，采用旋喷桩加固。旋喷桩桩径800mm，桩间距600mm，咬合200mm。施工采用跳二打一的步序。接收端采用深孔注浆加固。

7.1 区间组段划分概述

六营门站～五福堂站区间划分为D段、E段二部分共计8段。具体划分情况见后附《区间组段图》。

7.2 区间组段划分依据

组段划分即依据盾构穿越的地层条件，结合隧道沿线的地面/地下环境风险状况，综合分析地层、环境风险与盾构施工的相互影响，按照影响程度、危险系数的不同将区间隧道划分为若干个安全风险等级不同的组段，进而合理确定各组段内盾构施工参数控制范围，以便有针对性的进行盾构管理，实现盾构施工的规范化和施工管理的标准化。

（1）隧道穿越的土层性质：盾构施工参数确定的基本原则

综合考虑项目初勘、详勘、补勘资料中盾构隧道穿越的地层特性，对盾构穿越的地层进行划分如下：

A段：粘土、粉质粘土、粘质粉土和粉土以及这四种土层组成的复合地层；

B段：砂层，包括粉砂、细、中、粗砂；

C段：砾石（卵石）层；

D段：土与砂的复合土层；

E段：土、砂、砾石（卵石）复合地层；

（2）盾构施工环境条件的组合影响因素及级别：

①隧道的埋深； ②地面和地下环境条件；

GB／T 12668.7302-2021 调速电气传动系统 第7-302部分：电气传动系统的通用接口和使用规范 2型规范对应至网络技术.pdf ③特殊地质情况； ④上覆土层性质。

I级：盾构下/上穿既有轨道线路，或下穿/临近重要建（构）筑物、重要市政管线和河流工程，或土层中有漂石、孤石等特殊地质情况，或埋深＜9m的浅埋隧道，或以上两种以上情况的组合。

II级：埋深＞9m，或隧道上方地层中有一般的市政管线，或隧道临近/下穿一般建筑物，或下穿重要市政道路，或地层中的不良地质情况对盾构施工影响较小并没有特殊地质情况。

III级：埋深＞13m涂料喷刷施工工艺方案，或隧道上方地层中无管线或者只有对沉降不敏感的管线且埋深较浅，或隧道与建筑物基础和重要市政道路距离较远，或地层中无不良地质情况等。

六营门站~五福堂站区间隧道左右线穿越地层情况及施工环境相同，对本区间进行组段划分，成果详见：六营门站~五福堂站区间隧道组段划分成果表。

六营门站~五福堂站区间隧道组段划分成果表