盾構(gòu)暗挖隧道內(nèi)接收施工方案

盾構(gòu)暗挖隧道內(nèi)接收施工方案一、編制依據(jù)1.《地下鐵道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50299-2018；2.《盾構(gòu)法隧道施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50446-2017；3.《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50911-2013；4.項(xiàng)目區(qū)間隧道施工圖設(shè)計(jì)文件、地質(zhì)勘察報(bào)告；5.盾構(gòu)機(jī)出廠技術(shù)說明書、刀盤及殼體尺寸參數(shù)資料；6.區(qū)間沿線建（構(gòu)）筑物、管線專項(xiàng)調(diào)查報(bào)告。二、工程概況2.1區(qū)間基本參數(shù)本區(qū)間為城市軌道交通12號線XX站~XX站區(qū)間，左線全長1286.3m，右線全長1279.7m，采用φ6480mm土壓平衡盾構(gòu)施工，管片外徑6200mm、內(nèi)徑5500mm、寬度1500mm，采用C50高強(qiáng)度混凝土、抗?jié)B等級P12。本次接收為左線盾構(gòu)向預(yù)設(shè)暗挖接收腔體內(nèi)接收，接收端隧道中心埋深22.4m，暗挖接收段位于中風(fēng)化花崗巖層，巖體單軸抗壓強(qiáng)度32~47MPa，滲透系數(shù)1.2×10??cm/s。2.2暗挖接收腔體設(shè)計(jì)參數(shù)暗挖接收腔體為直墻拱結(jié)構(gòu)，長度12m、寬度8.5m、高度8.3m，初期支護(hù)采用300mm厚C25噴射混凝土+φ25中空注漿錨桿（L=3.5m，間距1.2m×1.2m）+φ8@150×150鋼筋網(wǎng)+I20a工字鋼鋼架（間距0.5m），二次襯砌為600mm厚C45模筑鋼筋混凝土，抗?jié)B等級P10。腔體與盾構(gòu)隧道接口處設(shè)置1.5m厚鋼筋混凝土封堵墻，預(yù)留φ6600mm盾構(gòu)通過孔，孔口預(yù)埋4道環(huán)形止水鋼板，每道厚度10mm、寬度150mm。2.3地質(zhì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)接收端上方12.7m處為DN1200mm給水管道（鑄鐵材質(zhì)，接口為承插式，運(yùn)行壓力0.4MPa），水平距離隧道邊緣3.2m；東側(cè)18m處為6層磚混居民樓，樁基礎(chǔ)底埋深8.2m。接收段地質(zhì)從上至下依次為素填土（3.2m）、粉質(zhì)黏土（4.7m）、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（5.8m）、中風(fēng)化花崗巖（8.7m），無不良地質(zhì)體，實(shí)測地下水位埋深11.3m。三、施工總體部署3.1接收流程暗挖腔體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收→接收端地層加固→接收輔助設(shè)施安裝→盾構(gòu)到達(dá)前100m聯(lián)調(diào)聯(lián)試→盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)控制→刀盤抵近封堵墻→破壁接收→盾構(gòu)機(jī)完全進(jìn)入腔體→盾尾密封注漿→后續(xù)附屬施工。3.2工期安排暗挖腔體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收合格后，地層加固施工15d，輔助設(shè)施安裝7d，盾構(gòu)接收段掘進(jìn)（最后100m）12d，破壁及盾構(gòu)入腔4d，盾尾密封及后續(xù)處理3d，總工期41d。3.3人員配置成立盾構(gòu)接收專項(xiàng)工作組，設(shè)總指揮1名、技術(shù)負(fù)責(zé)人1名，下設(shè)掘進(jìn)作業(yè)組（12人，分3班）、土建作業(yè)組（18人）、監(jiān)測組（6人）、設(shè)備保障組（8人）、應(yīng)急組（10人），所有作業(yè)人員均經(jīng)專項(xiàng)培訓(xùn)合格后上崗。3.4主要設(shè)備配置序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量用途1雙液注漿泵ZJB-62臺(tái)地層加固及同步注漿2地質(zhì)雷達(dá)SIR-40001臺(tái)地層密實(shí)度檢測3扭矩扳手1000N·m4把螺栓緊固4盾構(gòu)姿態(tài)測量系統(tǒng)徠卡TS60全站儀1套盾構(gòu)姿態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控5強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)DFZ-102臺(tái)腔體內(nèi)通風(fēng)6污水泵WQ50-20-7.54臺(tái)腔體內(nèi)積水抽排7二氧化碳?xì)怏w檢測儀GT1000-CO?3臺(tái)有害氣體監(jiān)測4.1接收端地層加固4.1.1加固范圍及參數(shù)采用洞內(nèi)全斷面深孔注漿加固，加固范圍為盾構(gòu)隧道軸線外3m（徑向）、封堵墻前15m范圍。注漿孔沿隧道斷面布置3環(huán)，每環(huán)12個(gè)孔，孔深16m，外插角5°~15°，確保加固范圍無盲區(qū)。注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿，水泥為P.O42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'，水泥漿與水玻璃體積比1:0.8，注漿壓力控制在0.8~1.2MPa，終壓不超過1.5MPa。4.1.2施工要求注漿前對封堵墻預(yù)留孔進(jìn)行密封處理，采用φ50mm無縫鋼管作為注漿管，管口安裝止回閥。注漿順序遵循“外圈、內(nèi)圈，跳孔注漿”原則，單孔注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)值（每孔約2.3m3）或注漿壓力達(dá)到終壓并穩(wěn)定5min后停止注漿。注漿完成后7d采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行密實(shí)度檢測，注漿體抗壓強(qiáng)度≥10MPa，滲透系數(shù)≤1×10??cm/s，不合格區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)孔注漿，直至滿足要求。4.2接收輔助設(shè)施安裝4.2.1盾構(gòu)接收基座設(shè)置接收基座采用鋼結(jié)構(gòu)，總長9m、寬度6.8m、高度0.6m，主梁采用I40b工字鋼，橫梁采用I25a工字鋼，間距0.5m，表面鋪設(shè)20mm厚鋼板。基座安裝前根據(jù)盾構(gòu)到達(dá)姿態(tài)、隧道設(shè)計(jì)軸線確定基座頂面坡度為2‰（與隧道坡度一致），軸線偏差≤±3mm，高程偏差≤±5mm。基座底部與暗挖腔體底板預(yù)埋鋼板焊接固定，兩側(cè)設(shè)置20根L=1.5m的φ25錨桿與底板錨接，沿基座縱向每3m設(shè)置一道斜撐，斜撐采用I25a工字鋼，一端與基座焊接，另一端與腔體側(cè)墻預(yù)埋鋼板焊接，確保基座抗滑移系數(shù)≥0.6，可承受盾構(gòu)機(jī)320t總重量及掘進(jìn)反力。4.2.2洞門密封裝置安裝在封堵墻預(yù)留孔外側(cè)安裝簾布橡膠+折頁壓板密封系統(tǒng)，簾布橡膠采用厚度20mm的三元乙丙橡膠，內(nèi)徑6300mm，與盾構(gòu)殼體間隙控制在10~20mm，沿圓周設(shè)置36道折頁壓板，每道壓板采用M20螺栓固定，螺栓扭矩控制在350~400N·m。密封裝置安裝完成后進(jìn)行試壓，注入0.3MPa壓力水，保壓30min無滲漏為合格。同時(shí)在密封裝置內(nèi)側(cè)預(yù)留4個(gè)φ32mm注漿孔，連接雙液注漿管路，用于接收過程中補(bǔ)漿密封。4.2.3腔體內(nèi)配套設(shè)施布置在腔體側(cè)墻高度1.5m位置設(shè)置2道200mm×200mm排水溝，接入容積10m3的臨時(shí)集水井，安裝2臺(tái)7.5kW污水泵備用，排水量不小于50m3/h。采用直徑1000mm通風(fēng)管接入腔體內(nèi)，通風(fēng)量不小于120m3/min，確保作業(yè)面空氣流通。設(shè)置3個(gè)有害氣體監(jiān)測點(diǎn)，分別位于腔體頂部、中部、底部，CO?濃度超過0.1%時(shí)自動(dòng)報(bào)警。照明系統(tǒng)采用36V安全電壓，每5m設(shè)置一盞100W防爆燈，作業(yè)面照度不小于200lux。4.3盾構(gòu)到達(dá)前掘進(jìn)控制4.3.1100m~20m段掘進(jìn)控制盾構(gòu)距接收端100m時(shí)，對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行全面檢修：更換磨損量超過15mm的滾刀，檢查螺旋輸送機(jī)耐磨條磨損情況（磨損量超過10mm立即更換），校準(zhǔn)土壓力傳感器、姿態(tài)測量系統(tǒng)，同步注漿泵、盾尾密封系統(tǒng)試壓合格。掘進(jìn)參數(shù)控制為：土倉壓力0.18~0.22MPa，推進(jìn)速度20~30mm/min，刀盤轉(zhuǎn)速1.2~1.5r/min，刀盤扭矩≤2800kN·m，總推力≤12000kN。每環(huán)進(jìn)行姿態(tài)人工復(fù)核，水平、高程偏差控制在±30mm以內(nèi)，每5環(huán)測量一次隧道軸線，確保盾構(gòu)沿設(shè)計(jì)軸線掘進(jìn)。4.3.220m~5m段掘進(jìn)控制土倉壓力逐步降低，每環(huán)降低0.02MPa，最終降至0.08~0.1MPa，略高于掌子面靜水壓力。推進(jìn)速度降至10~15mm/min，刀盤轉(zhuǎn)速0.8~1.0r/min，總推力≤8000kN，減少對前方地層的擾動(dòng)。同步注漿采用惰性漿液，配合比為粉煤灰:砂:膨潤土:水=350:750:80:420，注漿壓力控制在0.2~0.3MPa，每環(huán)注漿量控制在6~7m3（為建筑空隙的150%~180%），每環(huán)進(jìn)行管片背后二次注漿，采用水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力0.3~0.4MPa，避免管片上浮。每2環(huán)進(jìn)行一次姿態(tài)測量，水平、高程偏差控制在±20mm以內(nèi)，滾轉(zhuǎn)角≤0.5°。4.3.35m~封堵墻段掘進(jìn)控制土倉壓力維持在0.08MPa，推進(jìn)速度降至5~8mm/min，刀盤轉(zhuǎn)速0.5~0.8r/min，總推力≤5000kN，刀盤扭矩≤2000kN·m。每掘進(jìn)500mm進(jìn)行一次人工測量，確認(rèn)盾構(gòu)姿態(tài)，水平、高程偏差控制在±10mm以內(nèi)，確保刀盤中心與封堵墻預(yù)留孔中心偏差≤20mm。此段掘進(jìn)停止添加泡沫劑，避免發(fā)泡劑殘留影響密封效果，同時(shí)加密監(jiān)測頻率，每30min采集一次地表、管線、建構(gòu)筑物沉降數(shù)據(jù)，沉降速率超過2mm/d時(shí)立即調(diào)整參數(shù)。4.4破壁及盾構(gòu)接收施工4.4.1破壁前檢查確認(rèn)盾構(gòu)刀盤抵近封堵墻前0.5m時(shí)停止掘進(jìn)，保持刀盤低速轉(zhuǎn)動(dòng)（0.2r/min），維持土倉壓力0.08MPa。由技術(shù)負(fù)責(zé)人組織對以下項(xiàng)目驗(yàn)收：地層加固檢測報(bào)告合格、接收基座固定牢固、密封裝置試壓合格、監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定（近24h地表沉降≤1mm）、應(yīng)急物資到位，所有項(xiàng)目驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行破壁作業(yè)。4.4.2封堵墻破除采用人工配合風(fēng)鎬破除封堵墻，分3個(gè)階段進(jìn)行：第一階段破除孔口內(nèi)側(cè)1m范圍內(nèi)的表層混凝土，露出內(nèi)層鋼筋，保留外層鋼筋作為臨時(shí)防護(hù)；第二階段檢查地層滲漏情況，若有少量滲水通過預(yù)留注漿孔注入雙液漿封堵，無滲漏后割除外層鋼筋；第三階段逐塊清理混凝土碎塊，嚴(yán)禁大塊混凝土掉落損傷刀盤，破除過程中安排專人監(jiān)測封堵墻變形，變形量超過10mm時(shí)立即停止作業(yè)，補(bǔ)充注漿加固。破除完成后清理腔體內(nèi)所有雜物，在接收基座表面涂抹潤滑油，減少盾構(gòu)推進(jìn)阻力。4.4.3盾構(gòu)入腔推進(jìn)封堵墻清理完成后，盾構(gòu)以3~5mm/min的速度緩慢推進(jìn)，刀盤轉(zhuǎn)速維持0.3~0.5r/min，總推力控制在3000~4000kN。當(dāng)盾首進(jìn)入簾布橡膠密封后，通過預(yù)留注漿孔向密封腔注入0.2MPa的油脂，確保密封效果。盾構(gòu)推進(jìn)過程中每推進(jìn)100mm測量一次姿態(tài)，及時(shí)調(diào)整各組油缸推力，避免盾構(gòu)偏移基座，水平、高程偏差控制在±5mm以內(nèi)。盾尾脫離最后一環(huán)管片前，停止同步注漿，通過管片注漿孔進(jìn)行二次注漿，注漿壓力0.3~0.5MPa，注漿量不少于4m3，確保盾尾間隙密封。4.4.4接收完成后處理盾構(gòu)完全進(jìn)入腔體、盾尾脫離管片后，立即進(jìn)行洞口封閉：采用500mm厚C25噴射混凝土填充洞口環(huán)向間隙，內(nèi)部設(shè)置φ16@200×200鋼筋網(wǎng)，與管片預(yù)埋鋼筋、封堵墻預(yù)留鋼筋焊接；然后進(jìn)行三次注漿，采用水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力0.4~0.6MPa，直至洞口無滲漏。待洞口混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，對接收段10環(huán)管片進(jìn)行滲透檢測，無滲漏后驗(yàn)收合格。五、施工監(jiān)測方案5.1監(jiān)測項(xiàng)目及頻率監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測范圍測點(diǎn)布置監(jiān)測頻率控制閾值地表沉降接收端前方30m、隧道軸線兩側(cè)各20m每5m布置1個(gè)斷面，每個(gè)斷面7個(gè)測點(diǎn)盾構(gòu)距接收端<20m時(shí)1次/2h，破壁過程1次/30min，接收完成后1次/d，連續(xù)7d穩(wěn)定后停止累計(jì)沉降≤30mm，沉降速率≤3mm/dDN1200給水管沉降管道對應(yīng)接收段50m范圍每5m1個(gè)測點(diǎn)同地表沉降累計(jì)沉降≤20mm，沉降速率≤2mm/d6層居民樓沉降及傾斜樓體四角及中間位置8個(gè)沉降點(diǎn)、4個(gè)傾斜點(diǎn)1次/2h，沉降速率超2mm/d時(shí)1次/30min累計(jì)沉降≤15mm，傾斜率≤0.002暗挖腔體變形封堵墻、腔體拱頂、側(cè)墻封堵墻3個(gè)位移點(diǎn)，拱頂2個(gè)沉降點(diǎn)，側(cè)墻4個(gè)收斂點(diǎn)破壁過程1次/30min，盾構(gòu)入腔時(shí)1次/1h封堵墻水平位移≤10mm，拱頂沉降≤15mm，側(cè)墻收斂≤10mm盾構(gòu)姿態(tài)盾構(gòu)全程實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)+人工復(fù)核最后50m每環(huán)1次，最后5m每500mm1次水平/高程偏差≤±10mm，滾轉(zhuǎn)角≤0.5°洞門密封壓力密封腔2個(gè)壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測壓力≤0.3MPa所有監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至項(xiàng)目監(jiān)控平臺(tái)，由專人進(jìn)行分析，當(dāng)數(shù)據(jù)超過控制閾值的80%時(shí)進(jìn)行黃色預(yù)警，超過控制閾值時(shí)進(jìn)行紅色預(yù)警，立即停止施工，分析原因并采取措施后方可繼續(xù)作業(yè)。監(jiān)測記錄每日整理歸檔，形成監(jiān)測日報(bào)報(bào)送建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位。六、質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)1.地層加固：注漿體強(qiáng)度≥10MPa，滲透系數(shù)≤1×10??cm/s，無滲漏點(diǎn)；2.接收基座安裝：軸線偏差≤±3mm，高程偏差≤±5mm，焊接焊縫飽滿，無虛焊，焊縫厚度≥10mm；3.洞門密封：簾布橡膠無破損，折頁壓板緊固到位，試壓0.3MPa保壓30min無滲漏；4.盾構(gòu)接收姿態(tài)：刀盤中心與預(yù)留孔中心偏差≤20mm，盾構(gòu)在基座上偏移量≤±10mm；5.洞口封閉：混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，無滲漏，管片錯(cuò)臺(tái)≤5mm，裂縫寬度≤0.2mm；6.周邊環(huán)境：所有監(jiān)測項(xiàng)目累計(jì)值及速率均在控制閾值內(nèi)，無建構(gòu)筑物、管線損傷。七、安全及應(yīng)急管理7.1安全管控要點(diǎn)1.所有進(jìn)入腔體作業(yè)人員必須佩戴安全帽、安全帶，高處作業(yè)（高度≥2m）設(shè)置操作平臺(tái)，臨邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿；2.破壁作業(yè)時(shí)盾構(gòu)刀盤保持低速轉(zhuǎn)動(dòng)，嚴(yán)禁人員進(jìn)入刀盤前方范圍，腔體內(nèi)作業(yè)與盾構(gòu)操作室設(shè)置雙向?qū)χv系統(tǒng)，指令確認(rèn)后方可操作；3.腔體內(nèi)嚴(yán)禁存放易燃易爆物品，配備8具4kg干粉滅火器、2組消防沙（每組0.5m3），電氣設(shè)備接地電阻≤4Ω；4.安排專人24h值守集水井，實(shí)時(shí)監(jiān)控地下水位，水位超過排水溝高度100mm時(shí)立即啟動(dòng)備用泵抽排；5.盾構(gòu)接收期間實(shí)行領(lǐng)導(dǎo)帶班制度，總指揮全程在現(xiàn)場值守，嚴(yán)禁擅離職守。7.2應(yīng)急預(yù)案7.2.1洞門滲漏應(yīng)急當(dāng)洞門出現(xiàn)少量滲水時(shí)，立即通過密封預(yù)留注漿孔注入雙液漿，注漿壓力0.3~0.5MPa，直至滲漏停止；若出現(xiàn)涌水涌砂，立即關(guān)閉折頁壓板，注入聚氨酯封堵，同時(shí)加大土倉壓力，同步向地面應(yīng)急注漿孔注漿，必要時(shí)啟動(dòng)地面降水井降低地下水位，險(xiǎn)情控制后再進(jìn)行后續(xù)作業(yè)。7.2.2盾構(gòu)姿態(tài)偏移應(yīng)急若盾構(gòu)推進(jìn)過程中出現(xiàn)偏移基座趨勢，立即停止推進(jìn)，在基座兩側(cè)設(shè)置臨時(shí)限位擋塊，調(diào)整各組油缸推力，緩慢糾偏，每次糾偏量≤5mm，嚴(yán)禁猛推猛糾導(dǎo)致盾構(gòu)側(cè)翻。7.2.3管線沉降超標(biāo)應(yīng)急當(dāng)給水管沉降速率超過2mm/d時(shí)，立即降低土倉壓力0.01~0.02MPa，減慢推進(jìn)速度，同步對管線下方地層進(jìn)行跟蹤注漿，注漿壓力0.2~0.3MPa，每注入0.5m3監(jiān)測一次沉降，直至沉降穩(wěn)定。7.2.4應(yīng)急物資儲(chǔ)備現(xiàn)場儲(chǔ)備聚氨酯注漿料2t、雙液漿原材料各5t、編織袋2000條、砂袋1000個(gè)、應(yīng)急水泵4