盾构机进洞方案

天津地铁2号线第9合同段

新开路站～天津站站区间隧道工程

盾构进洞方案

编制：

审核：

批准：

中铁三局集团有限公司

天津地铁2号线第九合同段项目经理部

2010年11月

目录

一、工程概述 (3)

二、地质条件 (3)

三、进洞段周边环境 (3)

四、施工准备工作 (3)

（一）地基加固（详见地基加固方案） (3)

（二）技术交底、岗位培训 (4)

（三）进洞准备工作 (4)

五、盾构进洞段施工 (4)

（一）进洞施工工艺流程 (4)

（二）进洞段施工关键工序 (4)

六、盾构进洞期间监测（详见监测方案） (7)

（一）地面测量 (7)

（二）监测频率 (7)

七、常见问题的预防及处理 (8)

1、加固效果不好 (8)

2、开洞门时失稳 (8)

八、质量控制 (8)

（一）主要质量保证措施 (8)

（二）质量标准及依据 (9)

（三）具体标准及要求 (9)

九、施工安全措施求 (10)

1、不安全隐患 (10)

2、安全预防措施 (10)

3、抢险措施 (12)

盾构进洞方案

一、工程概述

本工程为天津站站～新开路站区间右线设计里程为CK12+610.203～CK13+194.949。在里程为DK12+800.00处设置一处联络通道及泵房，预计拼装管片553环。本区间平面线路主要位于直线及半径400m的曲线上。区间右线全长664.292m（长链79.546m），纵坡最大坡度为16.174‰。盾构掘进主要影响的土层有④1层粉质粘土，④2层粉土，④3层淤泥质粉质粘土、⑤1层粉质粘土、⑥1层粉质粘土、⑥2层粉土、⑥3层粉砂及⑦1层粉质粘土层。

二、地质条件

根据地质勘察报告，沿线勘测深度范围内土层主要为第四系全新统人工填土层（人工堆积Qml），第Ⅰ陆相层（第四系全新统上组河床～河漫滩相沉积Q43al）、第Ⅰ海相层（第四系全新统中组浅海相沉积Q42m）、第Ⅱ陆相层（第四系全新统下组沼泽相沉积Q41h及河床～河漫滩相沉积Q41al）、第Ⅲ陆相层（第四系上更新统五组河床～河漫滩相沉积Q3e al）、第Ⅱ海相层（第四系上更新统四组滨海～潮汐带相沉积Q3d mc）、第Ⅳ陆相层（第四系上更新统三组河床～河漫滩相沉积Q3e al）、第Ⅲ海相层（第四系上更新统二组浅海～滨海相沉积Q3b m）。

三、进洞段周边环境

天津站站位于新兆路与天津站后广场交汇处，沿线或两侧建筑物密集，盾构端头井处地面建筑物主要是惠森花园2#（7层）、裕阳花园17#楼（8层）。均为桩基础，天津站去年漏水对已有建筑物也造成了影响。新兆路地下管线较密集，主要管线为上水、污水、雨水、煤气、电力、路灯等。

四、施工准备工作

（一）地基加固（详见地基加固方案）

由于接收端隧道埋深比较深（隧道轴线距离地面20.27米），隧道底有一层

5米厚的粉砂层，基于对地面建筑物、地下管线和周边环境的保护，端头加固采用冻结法+水平注浆的加固的方案。

（二）技术交底、岗位培训

在盾构进洞前，对参加施工的全体人员按阶段进行详细的技术交底，按工种进行岗位培训，考核合格后方可上岗操作。

（三）进洞准备工作

根据车站施工单位提供的施工场地范围,结合工程实际情况对潘广路站南端井进行布置。

在盾构进洞前，按常规在工作井内对用电、用水、排水、照明等设施的安装准备工作；施工必须的材料、设备、机具备齐。

五、盾构进洞段施工

（一）进洞施工工艺流程

（二）进洞段施工关键工序

1、测量复核

盾构贯通前的测量是复核盾构所处的方位、确认盾构姿态、评估盾构进洞时的姿态和拟定盾构进洞段的施工轴线、推进坡度的控制值和施工方案等的重要依据，以使盾构在此阶段的施工中始终按预定的方案实施，以良好的姿态进洞，准确就位在盾构接收基座上。

2、接收基座布置

对洞门尺寸及其方位复测，确认后制作盾构接收基座。进洞基座采取接收基座形式，采用预制成榀的钢基座。坡度与设计坡度相符。同时搭设钢制脚手架，做好凿除洞门混凝土的准备工作。

3、洞门探孔

为确保本次盾构进洞安全，核实加固地基的止水性能，我公司将在右线洞门处打了9个探孔，探孔位置见下图：

4、洞门凿除 当盾构靠近洞门时，要在洞门混凝土上开设观察孔，以加强对其变形和土体的观测，并控制好推进时的土压力。在盾构切口距封门50cm 时，停止盾构推进，及时复紧最后20环管片纵、环向连接件。推进时尽可能出空平衡仓内的泥土，使切口正面的平衡压力降到最低值，以确保混凝土封门凿除的施工安全。封门凿除首先在洞圈内搭设钢制脚手架。根据9个探孔的情况确定加固情况良好上行线探孔位置示意图6

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后，凿除洞门混凝土。根据实际现场条件我方决定洞门凿除采用分块凿除，首先凿出外排钢筋，并割去外排钢筋,在分为9块凿出内排钢筋，并割去内排钢筋逐个拉出（分块凿法除洞门）。清理干净落在洞圈底部的混凝土碎块及钢筋，立刻将盾构靠上。洞门凿除要连续施工，尽量缩短作业时间，以减少正面土体的流失量。施工全过程，必须有技术、安全员进行监督，杜绝安全事故隐患，确保人身安全，同时安排专人对洞口上的密封装置做跟踪观察，确保防水密封装置安全、牢靠。

5、盾构进洞

在洞门混凝土吊除后，盾构应尽快推进并拼装管片，尽量缩短盾构进洞时间。如进洞时有漏水等情况，考虑进洞的安全，天津站站分两次进洞。第一次在盾构刀盘出洞门后，立即用钢板对洞门进行封堵，并压注双液浆，必要时压注聚氨酯进行止水。等浆液硬化后，再进行二次进洞。

洞圈特殊环管片脱出盾尾后，立即用弧形钢板与其焊接成一个整体，并用浆液将管片和洞圈的间隙进行充填，以减少水土流失。

为了防止盾构进洞时漏泥浆，及时在渗漏点压注液浆，在洞门圈上焊接螺杆，安装预先加工好的插板，在插板上预留5只1.5寸注浆球阀。当盾构支撑环脱出后即封闭插板进行注浆，二次进洞（或是二次以上进洞）。

当二次进洞注浆注好后，盾尾将和管片脱开，在摩擦力的作用下管片容易受拉，使环缝拉开，故脱开时盾构机中上部17根千斤顶使用预先加工好的顶块撑牢后，盾构推进实现盾尾与管片的分离。分离后洞门圈焊接弧形板密封洞门，保证洞门安全

6、地面监测数据反馈

将地面变形监测数据及时汇总后，传送到盾构工作面，指导盾构司机正确推进。