盾构常压开仓检查清理专项安全施工方案-(定稿的)

南宁市轨道交通1号线一期工程土建施工TJSG-17标盾构常压开仓检查清理专项安全施工方案编制：审核：批准：中铁十一局集团有限公司南宁市轨道交通1号线一期工程土建施工TJSG-17标项目经理部二O一五年三月目录一、编制目的及依据 (1)1.1 编制目的 (1)1.2 编制依据 (1)二、工程概况 (1)2.1 设计概况 (1)2.2 地质水文情况 (2)三、盾构施工过程异常概述 (5)三、开仓位置选定 (7)3.1开仓位置及周边环境 (8)3.2开仓前止水封堵措施 (8)3.3开仓计划工期 (9)四、组织架构 (9)4.1 组织架构图 (9)4.2 人员配置 (9)五、开仓作业 (10)5.1土压盾构常压开仓 (11)5.2开仓施工的注意事项 (17)5.3刀盘清理及刀具检查 (18)5.4监控量测 (19)六、机械设备、材料及主要应急救护物资 (22)七、开仓安全保障措施 (24)八、进仓前注意事项 (25)九、突发事件应急措施 (27)9.1风险源分析 (27)9.2抢险组织机构 (27)9.3地面出现严重沉降甚至坍塌时的应急措施 (28)9.4仓内火灾预防及应急措施 (29)9.5发生作业人员身体不适事件的应急措施 (29)9.6应急联系电话 (30)9.7应急物资 (31)9.8医疗救护 (31)盾构常压开仓检查清理专项安全施工方案一、编制目的及依据1.1 编制目的鉴于会展中心～万象城区间左线盾构施工中遭遇不明钢筋混凝土障碍物后，后续掘进施工一直存在中刀盘扭矩偏大、盾体回转角难以控制、掘进较为困难的现象。

为找寻刀盘扭矩偏大的原因，恢复盾构机正常掘进。

现根据现场实际情况，需进行常压开仓作业，对刀盘刀具上钢筋障碍物进行排查，并根据开仓后的清理检查情况，进行有针对性的处理，包括但不限于对缠绕在刀盘刀具上的钢筋割除及破损刀具的更换工作。

为指导盾构施工中的停机及开仓检查清理作业工作，保证作业人员、作业环境的安全，保证停机及开仓检查清理工作的安全、有序、快速进行，特制定本专项安全方案。

1.2 编制依据（1）会展中心～万象城区间盾构区间隧道施工图（北京城建设计研究总院有限责任公司.2013.8）；（2）《会展中心站～万象城站岩土勘察报告》；（3）《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质〔2009〕87号；（4）《城市轨道交通建设工程安全应急预案管理办法》建质[2014]34号；（5）《关于加强南宁市轨道交通工程建设关键节点施工前条件验收的通知（试行）》南建质安[2013]80号；（6）盾构机组装图纸及盾构机技术文件等；（7）《煤矿安全规程》；（8）《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）；（9）类似工程的施工技术、经验。

二、工程概况2.1 设计概况会展中心站~万象城站区间左线起点里程为ZSK23+514.755，终点里程为ZSK24+112.971，区间长度598.216m，埋深在9.4m～13.3m之间。

线路自会展中心站端以800m曲线半径由民族大道南侧逐渐过渡到民族大道北侧，然后向东延伸至万象城站端。

最小线间距13.0m。

区间线路自会展中心站端以2‰、9.307‰及2‰坡度向上至万象城站小里程端。

盾构机停机位置图1 会展中心站～万象城站区间线路平面图2.2 地质水文情况区间地质从上至下依次为素填土、粉砂岩、泥岩以及粉砂岩互层，中部填土层稍厚，最厚达16m，达到隧道区间中部位置，两端主要以泥岩及粉砂岩为主，局部夹炭质泥岩。

盾构隧道主要穿越地层为泥岩、粉砂质泥岩层。

相应土层的地质参数如下：（1）填土层素填土①2（Q4ml）：灰色～褐黄色，稍湿～湿，松散～稍密状态，主要成分为粘性土，夹少量碎石、圆砾，偶见植物根系，上部一般为混凝土路面，厚约30-40cm。

本层广泛分布于场地浅部。

（2）第四纪上更新统残、坡积层（Q3el+pl）含砾（卵）石粘性土⑤3层：灰白色、棕红色，湿～饱和，可塑，含云母、氧化铁、有机质、砾石，砾石含量25～29%，母岩成分为砾岩。

（3）第三系岩层（E）泥岩、粉砂质泥岩⑦1-1层：灰～青灰色，未成岩，呈硬塑土状，含锰质结核，岩芯呈短～中柱状，泥质结构，层理不明显，切面光滑，有蜡状光泽；干强度较高，遇水易软化，晒干易开裂，属于极软岩。

泥岩、粉砂质泥岩⑦1-2层：灰～青灰色，成岩程度较浅，呈硬塑土状，含锰质结核，岩芯呈长柱状，泥质结构，层理不明显，切面光滑，有蜡状光泽；干强度较高，遇水易软化，晒干易开裂。

属于极软岩。

泥岩、粉砂质泥岩⑦1-3层：灰～青灰色，成岩程度较深，土状光泽，岩芯呈长柱状，泥质胶结，硬度较小，局部夹少量炭质泥岩，切面光滑，手捏具有滑腻感；干强度较高，遇水易软化，失水易开裂。

粉砂岩、泥质粉砂岩⑦2-1层：灰黄～青灰色，尚未成岩，呈中密砂土状，含少量铁锰质结核，含粉砂较多。

粉砂岩、泥质粉砂岩⑦2-2层：灰黄～青灰色，成岩程度较浅，呈密实砂土状，含少量铁锰质结合，含粉砂较多。

粉砂岩、泥质粉砂岩⑦2-3层：灰黄～青灰色，含少量铁锰质结核，含粉砂较多；上岩芯呈粉细砂状，少量岩芯呈碎块状，含泥量较多的地层，岩芯多呈块状，少量呈短柱状。

本区间未发现上层滞水。

上层滞水一般赋存于人工填土层、耕植土中以及残、坡积粘性土层中，其补给主要来源于大气降水补给；排泄主要为大气蒸发。

该层地下水主要赋存于下伏古近系半成岩粉砂岩、泥质粉砂岩中，具承压性，富水性弱，属弱～中透水层。

稳定水位埋深1.1～14.0m ，水位标高为107.89～111.66m 。

碎屑岩类孔隙裂隙水补给来源主要来自大气降水及绿地浇水等入渗补给，沿含水层渗流排泄，每年4～10月为雨季，降雨充沛，水位会明显上升，而在冬季因降雨减少，地下水位随之下降。

含水层的水头高度与上覆泥岩、粉砂质泥岩隔水层的厚度有关，含水层埋深越深，上覆隔水层厚度越大，承压水的承压水头越高，反之较低。

图2 会展中心站～万象城站区间地质示意图 2.3、周边建筑物及管线情况素填土（1）、目前盾构机停机位置刀盘里程为ZSK23+902.904，盾体上方现为车站围挡内施工场地，地表空旷，无重要建（构）筑物。

详见图3《会万区间左线盾构机停机位置周边环境》；盾构机停机位置图3 会万区间左线盾构机停机位置周边环境（2）、根据管线探测图及现场实际调查情况，停机位置盾构机范围内无管线。

盾构机附近主要存在的管线有：一条380V的电力管线，距离左线北侧距离4m，埋深0.6～0.7m；一条φ100的给水管（PE材质），距左线南侧隧道边缘7m，埋深0.3m～0.4m；一条φ800的雨污合流管（砼材质），距离盾尾后方9m，埋深约为3.8m～4m。

管线与盾构机位置见图4《会～万区间左线盾构机停机位置附近管线示意图》图4 会～万区间左线盾构机停机位置附近管线示意图三、盾构施工过程异常概述会展中心～万象城区间盾构区间左线盾构机（中铁建DZ040）自万象城始发掘进至63环时，对应刀盘切口里程为ZSK24+006.971，此时盾构机掘进的平面位置如图1所示，对应的地质剖面如图2所示。

盾构掘进异常，盾构刀盘扭矩增大，同时，掘进螺旋输送机出渣中出现一根2m左右的Φ25mm螺纹钢并在皮带连接桥位置卡住阻挡了渣土的运输使渣土堆积皮带卡停。

恢复掘进后暂无发现钢筋等异物。

根据本标段前两个区间掘进经验分析认为，障碍物钢筋虽盘绕于刀盘之上，导致中心部位结饼，影响盾构掘进，但通过加强刀盘前方掌子面土体改良，盾构仍然可以正常掘进。

但此次盾构机掘进通过后，至直掘进到138环时，此进盾构位置如图5所示，盾构机所处地层状态如图6所示。

盾构机仍然存在刀盘扭矩偏大，特注浆量7m³～8 m³，注浆压力1.4～1.6bar，出土量50～51 m³；水位线图6 盾构现停机位置地质情况三、开仓位置选定常压开仓是指直接打开盾构机土仓门，人员进入土仓内进行作业，一般用于地层比较稳定，或开仓时间较短的情况下。

当盾构机在硬岩或自稳能力较强的地段掘进时，因地层本身有自稳能力，不需要在土仓加压以提供额外支撑力，可在无压下直接进入刀盘作业。

通过对沿线地质情况的分析，充分考虑到常压换刀的适用条件，尽量避免在围岩含水量大和需带压作业地段进行换刀作业，根据检查情况确定是否需要对刀盘刀具的钢筋、泥饼进行清除作业。

所选检查及换刀的作业地点具备以下条件：①检查及换刀地段的隧道围岩较均匀,力学性质好,自稳性强；②检查及换刀地段隧道埋深合适，且覆盖层无不良岩层。

3.1开仓位置及周边环境目前左线盾构机停机位置刀盘里程为ZSK23+902.904，根据隧道地质报告的描述及近期渣样分析，分析现阶段地质情况满足常压开仓检查作业，此段上方原为民族大道道路，现为车站围挡内施工场地，地表空旷，无重要建（构）筑物，盾构机上方主要为粉砂岩、泥质粉砂岩⑦2-3层、粉砂岩、泥质粉砂岩⑦2-2层、泥岩、粉砂质泥岩⑦1-2层、炭质泥岩⑦4层，适宜停3.2开仓前止水封堵措施（1）盾构掘进至临近换刀位置的10环加大同步注浆量，保证填充密实；（2）本标段会展中心站～万象城站区间自万象城站始发，始发掘进方向纵向坡度为下坡。

因此，为确保截断管片后的下坡水路，需在盾尾第4～10环范围内通过管片注浆孔二次补浆，形成止水环，确保掌子面无后方来水，浆液采用水玻璃与水泥浆1：1比例调制；（3）止水环施做完毕后，应对止水效果进行检查确认。

采取击穿止水环前方的管片注浆孔检查止水效果，如仍有渗漏水，应重新进行二次注浆；（4）必要时可通过盾构机勘探孔向盾体外侧压注聚胺脂，确保掌子面、开挖仓及切口环到中盾压注聚氨酯位置所暴露的土体与成型隧道隔离开来。

注入量以注入压力2.5bar控制。

3.3开仓计划工期本次开次计划周期为3天，从2015年3月17日至2015年3月19日结束。

四、组织架构4.1 组织架构图为确保开仓作业安全顺利地进行，项目部成立专门的领导小组，组织架构如下图5所示：图5 开仓作业组织架构图项目经理对盾构开仓检查清理全面负责，项目总工、工区经理负责施工现场管理、调配和技术方案策划，现场负责人下达开仓指令；物资设备部负责盾构开仓的设备材料及应急物资进场准备，工程部负责开仓检查清理方案准备、地面监控量测；安全环保部确保现场安全。

开仓前项目部管理层开会讨论开仓注意事项，确定开仓程序，对工人进行培训和交底，明确各岗位职责和负责人。

在开仓前针对施工过程中的操作注意事项组织施工人员进行培训学习。

并提供后勤的保障准备：准备应急药箱、消防器材，救护人员等。

4.2 人员配置常压开仓作业人员主要由我公司人员组成，根据工作量的大小可考虑两个班轮流作业，具体配置如表2所示。

对作业人员无特殊要求，能够满足施工需要即可。

表2 常压开仓人员配置表五、开仓作业为使开仓作业有序的进行，整个开仓施工过程严格按照有关开仓管理、控制程序及本方案执行，施工过程实施签认制度（开仓程序签认表）。