盾构下穿建筑物专项施工方案

盾构隧道下穿铁路第一招待所专项方案

一、编制依据

1、天津地铁6号线土建施工8合同段施工合同。

2、天津地铁6号线土建施工设计说明及图纸。

3、天津地铁6号线总体设计技术要求，现场踏勘和调查所获得的资料。

4、我单位基于施工合同和调查而做出的初步风险预测。

5、我单位现有的技术水准，施工管理水平和机械设备配套能力。

6、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB 50299-1999）（2003年版）；

7、《盾构法隧道施工与验收规范》（GB 50446-2008）

8、《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）

二、工程概况

2.1 工程简介

本区间范围自右DK10+866.195起至右DK12+042.960止，区间右线长1176.765m，左线长1181.795m，单圆盾构区间隧道以及联络通道、泵站等附属结构，其中联络通道有2处，泵站有1处。区间盾构隧道管片外径6.2m，内径5.5m，管片宽度1.5m。

本区间设计年限为100年。结构安全等级为一级。正常运营阶段抗浮安全系数：Kf≥1.1。抗震设防标准：本区间基本烈度为7度，场地类别为Ⅲ类，乙类建筑，抗震设防烈度为7度，并按8度采取相应的抗震构造措施。区间隧道及联络通道等隧道结构防水等级为二级。

工程由两台Φ6340海瑞克复合式土压平衡盾构机进行施工。先后施工上行线和下行线隧道，盾构从天津北站西端头下井始发，掘进至北宁公园站吊出。

2.2 土层特征

区间场地地势略有起伏，北站站附近比中山北路段场地标高高约2m，本场地各孔孔口大沽高程介于3.89～1.57m之间。

根据勘察资料，该场地埋深50.00m范围内，且自上而下包含以下土层：

①1层杂填土；①2层素填土；③1层黏土；④1层粉质黏土；④2层粉土；

⑥1层粉质黏土；⑥3层粉土；⑥4层粉质黏土；⑦层粉质黏土；⑧1层粉质黏土；

⑧2层粉土；⑨1层粉质黏土；⑨2-1层粉土；⑩1层粉质黏土；⑪1层粉质黏土；⑪2层粉砂；⑪3层粉质粘土。

2.3 水文地质条件

场地埋深50.00m以上可划分为3个含水层：

潜水含水层：①1层杂填土；①2层素填土；③1层黏土；④1层粉质黏土；

④2层粉土；⑥1层粉质粘土；⑥3层粉土；⑥4层粉质黏土；为潜水含水层。含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄方式主要有蒸发、人工开采和向下部承压水、地表水体渗透。勘察期间初见水位埋深 2.40～3.50m，静止水位埋深1.40～2.00m，⑦、⑧1层粉质黏土为潜水含水层与其下承压水含水层的相对隔水层。

第一层承压含水层：⑧2层粉土、⑨2-1层粉土为承压含水层。该承压含水层水头大沽高程约为0.1m。⑩1、⑪1层粉质黏土为承压含水层隔水底板。

第二层承压含水层：⑪2层粉砂为承压含水层。该承压含水层水头大沽高程约为-1.00m。⑪3层粉质粘土为承压含水层隔水底板。

本场地根据《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）表6.2.1判定，环境作用等级为V-C级。

三、穿越建（构）筑物概况

1、区间下穿铁路第一招待所，穿越段隧道最小埋深25.2m。左DK11+642～DK11+713（221环～269环），右DK11+643～DK11+658（256环～266环）；该段盾构穿越线间距为13m，隧顶至地面覆土深度约25.2m。

2、穿越地层主要为⑧1粉质粘土层、⑨1粉质粘土层、⑨1粉质粘土层

3、天津铁路分局第一招待所与盾构区间地铁隧道的相对位置

天津铁路分局第一招待所与区间隧道平面相对位置图详见图1

天津铁路分局第一招待所与区间隧道平面纵断面位置图详见图2

图1天津铁路分局第一招待所与区间隧道平面相对位置图

图2天津铁路分局第一招待所与区间隧道平面纵断面位置图

4、天津铁路分局第一招待所基础形式：条形片石基础，基础埋深地面下2.1m；基础详见图3

图3 天津铁路分局第一招待所基础形式

5、天津铁路分局第一招待所现状照片

四、盾构下穿建筑物施工措施

1、注浆原理：压密注浆原理是通过注浆管将浆液均匀的注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩土裂隙中的水份和空气后占据其位置，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体。从而使基底得到加固，减少沉降。

2、浆液配置：

注浆的主要作用是对土层进行回填密实，对地基基础进行加固。注浆过程中需要加强对建筑物沉降的监测避免注浆压力过大引起地面隆起，根据监测结果适当调整注浆压力大小。

浆液采用赎回比1：1的水泥浆液，地面下8m范围主要为砾质性粘土，注浆压力不宜过大，注浆压力控制在0.1～0.3MPa，如果浆液注不进去，则可逐渐加大压力至0.9MPa。浆液在10～15min内注不进去可停止注浆，注浆的有效直径为0.6～1.2m。注浆流量宜控制在7～10L/min，不宜大于20L/min。

3、施工工艺

压密注浆将全部展开施工，注浆按梅花型施工，待水泥浆达到一定强度后再施工另一半。注浆压力为外部围幕0.2-0.3mpa，中间部分0.3-0.4mpa，根据地层变化可适当进行调整。注浆流量根据规范要求为7-10L/min。注浆量根据《地基

处理手册》浆液用量Q = k .v.n.1000根据勘察报告和规范，渗透系数K取10-3cm/s(考虑扩散半径500mm)；施工过程中应做好详细施工记录，并进行地面变形测量监控；施工结束后，请提供有关施工报告给设计单位。压密注浆施工需加强施工质量管理。若遇特殊情况，须及时与设计单位联系研究处理。

（1）施工准备

(a)配齐钻机、搅拌机、注浆泵、管路、储浆桶，各种应急材料。

(b)对注浆泵进行试运转，并对操作人员进行上岗培训。

(c)按每循环使用量配齐所有注浆材料。

(d)对注浆施工人员进行安全和技术交底、技术培训以及安全教育。

(e)详细调查注浆区域地下管线情况，并做好管线情况交底。

(f)详细检查注浆泵、压力表、注浆管等部件是否运转正常。

（2）配浆

水泥浆液配合比初步按照1:1水灰比进行配置，具体配比根据注浆时的具体效果进行调节，水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥。

（3）钻孔注浆

(a)钻孔：采用钻机钻孔，小导管注浆。

(b)注浆：

注浆前应进行注浆试验，确定最佳的注浆压力、扩散半径、单孔注浆量及合适的浆液配合比。按注浆要求安设注浆设备，注浆管路和制作注浆泵站。关闭孔口阀门，开启注浆泵，进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。然后将注浆泵吸管放入浆液中（吸头有D80滤网包紧），进行正式注浆。

第一轮采取低压力中流量注入，注浆过程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当注浆压力达到0.3Mpa时，临时封孔，停止该孔注浆，对下一孔进行注浆，直至所有注浆孔注浆压力均达到0.3MPa。

第二轮注浆逐渐加大压力至0.6MPa，浆液在10～15min内注不进去则可停止注浆并最终封孔。

注浆时通过控制注浆压力控制注浆量。当注浆压力较小，而注浆量较大时增大水泥浆的浓度。

4、注浆顺序