轨道交通南位盾构区间监理细则

  目录

 一、

 工程概况 ......................................... 2 二、地质水文情况.......................................................................................2 三、编制依据 ........................................... 4

 四、施工准备阶段的监理工作 ............................. 4 五、管片贮存与运输...........................................................................5 六、盾构施工 ........................................... 7

 七、区间隧道重点难点分析及相应技术措施..................................11 1 7.1 盾构穿越管线施工 .................................. 11

 2 7.2 盾构穿越联邦东方明珠地下室 ........................ 14

 3 7.3 盾构穿越省电力培训中心 ............................ 15

 八、管片拼装 .......................................... 17

 九、壁后注浆 .......................................... 18

 十、隧道防水 .......................................... 19

 十一、盾构的保养和维修 ................................ 20

 十二、隧道施工运输 .................................... 20

 十三、成型隧道 ........................................ 21

 十四、安全卫生与环境保持措施 .......................... 21

 盾构工程监理细则

  为了加强盾构掘进隧道工程监理,确保工程质量,以提高盾构隧道施工监理过程中的质量控制水平;盾构掘进隧道工程施工期间,应对邻近建(构)筑物、地下管网、桥梁等进行监测,对重要或有特殊保护要求的建筑物,应根据需要采取注浆、加固、支护等必要的技术措施,以保证施工安全。

 一、

 工程概况 南王站~位同站区间位于规划塔北路下,呈东西走向,采用盾构法施工,左右线区间盾构机均从位同站始发。区间里程:DK16+577.278 ~DK17+797.318,区间右线全长 1220.04m,左线全长 1220.06m(含长链 0.02m)。区间段左右线间距为 13.7m~16.2m,最小转弯半径 R=3000m,线路最大纵坡为 27.002‰,隧道直径6m,隧道顶板埋深约为 10.35~22.77m。区间于 DK17+015.000 与 DK17+204.075处设置 2 个联络通道(其中 DK17+204.075 处联络通道与排水泵房合建)。

 二、 地质水文情况

 1、地质概况:

 据历史记载,石家庄市区内未发生过 6 级以上地震灾害,区域上属基本稳定型。工程沿线场区内区域构造较稳定,不存在能引起场地滑移、大的变形和破坏等的重大不良地质。因此,工程沿线场区属稳定场地,适宜本工程建设。

 工程沿线场区位于石家庄市区,地貌类型单一,属河北平原中太行山前倾斜平原的滹沱河冲洪积扇形平原,地形平坦开阔。场区勘探深度范围内所揭示的地层主要为第四系全新统人工填土层(mlQ 4)、第四系全新统冲洪积层(pl alQ4)、第四系上更新统冲洪积层(pl alQ3)及第四系中更新统冲洪积层(pl alQ2)。其地层分层情况详见图 2-3。

  图 2-3 南王~位同区间地质分层情况 南王站~位同站区间主要穿越地层为粉质粘土、细砂,土层分布图详见图 2-4 所示。

 图 2-4

 南王站~位同站区间土层分布情况 2 2 、 水文条件:

 场区地下水类型为第四系孔隙潜水,主要含水层为砂土、卵砾石土。但根据资料记载,80年代后期,由于石家庄市工业大量抽取地下水,地下水位不断下降,地下水水位埋深由二十世六十年代水位埋深约6m,下降到目前40m左右,形成第一印染厂、华北制药厂、热电厂降水漏斗。在地区性缺水状况未能根本改善之前,这一趋势仍将延续,但目前南水北调工程已建成,地下水的开采也受到限制,不排除石家庄市区地下水位有缓慢上升的可能。

 三、编制依据 《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003 年版)

 《地下铁道、轻轨交通测量规范》(GB50308-1999)

 《混凝土结构施工及验收规范》(GB50204-2015)

 《轨道交通盾构隧道工程施工质量验收标准》(QGD-008-2005)

 《轨道交通预制钢筋混凝土管片质量验收标准》(QGD-003-2004)

 《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012 《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005 《市政基础设施工程质量检验与验收统一标准》DB11-1070-2014 《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008)

 《城市轨道交通技术规范》(GB 50490-2009)

  本工程施工图纸

 <<施工组织设计>> <<本工程监理规划>> 四、施工准备阶段的监理工作 1 4.1 做好 地表地貌及建(构)筑物调查、地下管线和地下构筑物调查、环境保护要求调查,认真熟悉施工段的工程地质和水文地质情况。

 对地表地貌及地面建(构)筑物进行现场踏勘和调查,调查道路和交通流量、地面建筑物及文物等,必要时对施工影响范围内的重要建(构)筑物进行详细调查和鉴定。

 对地下管线和地下构筑物进行调查,调查地下障碍物、地下构筑物及地下管线等,按照要求进行物探。

 对工程环境保护要求进行调查。

 2 4.2 要求施工单位做好盾构始发前的准备工作:

 4.2.1 技术准备 1、盾构掘进施工前编制施工组织设计。

 2、根据工程及盾构机性能特点,进行上岗前的技术培训。

 3、隧道施工必须进行技术交底。

 4、特殊地段的施工方案准备。

 5、按工程特点和环境条件做好测量及监测的准备工作。

 4.2.2 设备、设施准备 1、应设置满足工程需要的搅拌站,并符合环境保护要求; 2、选择合理的水平及垂直运输设备; 3、供电设施必须满足盾构法施工的要求; 4、做好盾构始发、接收井内设施的准备:

 (1)始发井内盾构机基座必须满足盾构机组装、试运转及始发所需条件; (2)接收井内的盾构基座要保证安全接收盾构机,并能进行检修盾构机、解体盾构机的作业或整体移位; (3)设置满足始发要求的反力架; (4)设置满足始发和接收要求的洞圈密封装置。

 4.3 采用盾构掘进施工前,应完成如下主要工作:

 1、记录竖井井位坐标; 2、记录洞圈制作精度和就位后标高、坐标; 3、进行盾构机掘进前的组装、调试与验收; 4、始发基座、临时管片和反力架等设施的检查验收; 5、预制管片的准备; 6、准备盾构推进施工的各类报表。

 五、管片贮存与运输

 5.1 管片贮存场地必须坚实平整。雨期应加强贮存管片的检查,防止地基出现不均匀沉降。

 5.2 混凝土管片外观质量缺陷等级见表 5-1。

 表 5-1

 混凝土管片外观质量缺陷等级 名称 现

 象 缺陷等级 露筋 管片内钢筋未被混凝土包裹而外露 严重缺陷 蜂窝 混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露 严重缺陷

 孔洞 混凝土内孔穴深度和长度均超过保护层厚度 严重缺陷 夹渣 混凝土内夹有杂物且深度超过保护层厚度 严重缺陷 疏松 混凝土中局部不密实 严重缺陷 裂缝 ①可见的贯穿裂缝 ①严重缺陷 ②严重缺陷 ③一般缺陷 ②深度超过密封槽且宽度>0.1mm 的裂缝 ③非贯穿性干缩裂缝 连接部位缺陷 ①连接件松动 ①严重缺陷 ②一般缺陷 ②管片连接处混凝土麻面、掉皮、掉角 外形缺陷 棱角磕碰、翘曲不平、飞边凸肋等 一般缺陷 外表缺陷 ①密封槽部位在长度 500mm 的范围内存在直径 5mm 以上的气泡 15 个以上 ①严重缺陷 ②一般缺陷 ① 片表面麻面、掉皮、起砂、存在少量气泡等

 5.3 管片应按适当的方式分别码放。采用内弧面向上的方法贮存时,管片堆放高度不应超过三层;当采用内弧面向上的方法贮存时,各层垫木应位于同一直线,这两条直线相交于管片圆心。采用单片侧立方法贮存时,上下层管片应一一对应,不得错位。运输管片时,每层之间应有支垫且必须稳固,同时应采取防护措施防止碰撞损伤。采用单片侧立方法贮存时,管片堆放高度不得超过四层。不论何种方法贮存,每层管片之间必须使用垫木,位置要正确。管片运输应采取适当的防护措施。

 5.4 管片应采用防水混凝土,同一配合比的管片混凝土,每 30 环留置抗渗试件一组,试验结果必须符合设计要求。混凝土抗渗试件应在浇筑地点随机取样。

 5.5 防水密封条:品种、规格、性能必须满足设计图纸要求,且必须满足《地下工程防水技术规范》GB50108 第 8.1.5 条要求。防水密封条的环、纵向长度尺寸应由施工单位与防水密封条供应厂家根据管片的实际尺寸结合橡胶特性安装后确定。产品进厂应有合格证书和性能检测报告,进厂后应逐一进行外观质量检验,并以每 6 个月同一厂家的防水密封条为一批,取样进行物理性能检验。

 5.6 胶粘剂质量应符合设计要求。

 5.7 粘贴后的防水密封条不得有起鼓、超长和缺口现象;管片防水密封条粘贴完毕后方可拼装。

 六、盾构施工 盾构施工必须根据隧道穿越的地质条件、地表环境情况,通过试掘进确定合理的掘进参数和碴土改良的方法,确保盾构刀盘前方开挖面的稳定,做好掘进方向的控制,确保隧道轴线符合设计要求。

 质量控制方法 (1)预防:分项工程施工方案未经批准、开工条件不具备不得批准开工;施工过程中实施工艺和方法与方案有实质性不符,必须及时制止。

 (2)旁站:对于重点项目和关键环节,返工造成的损失较大或难以事后通过检测确定其质量状况的,将进行旁站监理。

 (3)验收:对工程实施以工序验收为基础的分项工程验评制度。

 (4)试验与检测:按照规定的项目、频率和方法进行试验和检测,为工程质量验收和评定提供基础依据。

 (5)量测:按照规定的项目、频率和部位,对工程实体进行抽查,为工程质量验收和评定提供基础依据。

 (6)指令:对承包商违反合同文件的一般施工行为或质量后果,及时发出监理指令给予纠偏、整改或制止。

 (7)暂停工程:对承包商严重违反合同文件的施工行为或恶劣的质量后果,及时发出暂停施工指令,防止后果进一步恶化。

 (8)暂停计量支付:承包商违反合同文件和监理程序,造成恶劣或不定后果,监理工程师将暂缓相关项目的计量支付。

 (9)控制分包:按照合同文件规定严格控制分包项目的审批。通过承包商对分包商进行严格的监督和管理,严禁以包代管。

 (10)坚持程序:监理工程师要控制承包商的一切质量行为按照合同和监理工程师规定的程序进行,以达到对承包商进行监督和管理的目的。

 盾构施工时必须做到:

 1、盾构掘进中必须确保开挖面土体稳定; 2、土压平衡盾构掘进速度应与进出土量、开挖面土压值及同步注浆等相协调; 3、当盾构停机时间较长时,必须有防止开挖面压力降低的技术措施,维持开

 挖面稳定; 4、盾构掘进中应严格控制隧道轴线,发现偏离应逐步纠正,使其在允许值范围内。

 盾构掘进遇到施工偏差过大、设备故障、意外的地质变化等情况时,必须暂停施工,经处理后再继续,否则可能产生发生偏差超限、纠偏困难和危及盾构与隧道施工安全。主要包括:

 1、盾构前方发生坍塌或遇有障碍; 2、盾构自转角度过大; 3、盾构位置偏离过大; 4、盾构推力与预计值相差较大时; 5、管片发生开裂或注浆发生故障无法注浆时; 6、盾构掘进扭矩发生较大波动时。

 1 6.1 盾构机的组装与调试

 6.1.1 盾构组装之前应做好如下准备工作:

 1、根据盾构部件情况、现场场地条件,制定详细的盾构组装方案; 2、根据最大部件尺寸和最重部件规格选择盾构组装设备,做好组装场地的准备工作、安装好盾构始发基座及井下的其他准备工作; 3、根据盾构部件情况,准备好组装需用的吊装设备、工具、材料等。

 6.2.2 盾构部件,必须由具有资质的专业队伍负责吊装,并设专人指挥,井上井下的指挥信号必须统一,部件下井时要注意部件之间、部件与结构不得相互碰撞; 6.2.3 盾构大件吊装作业应按相关作业安全操作规程及盾构制造厂的组装要求进行; 6.2.4 做好施工现场的消防工作,应配备一定数量的消防设备,现场明火、电焊作业时,必须有专人进行防护; 6.2.5 盾构组装完成后,必须进行各系统的空载调试,然后进行整机空载和负载调试。

 2 6.2 盾构始发

 6.2.1 盾构始发前,对加固区域土体进行无侧限抗压强度、渗透系数等指标进行检测,并提供检测报告;制定洞口围护结构拆除方案,保证始发安全。

 6.2.2 盾构始发时必须做好盾构的防旋转和基座稳定措施,并对盾构姿态作复

 核、检查。

 6.2.3 负环管片定位时,管片横断面应与线路中线垂直。

 6.2.4 在始发阶段应控制盾构推进的初始推力。

 6.2.5 初始推进过程中,必须始终进行监测并对监测资料反馈分析,不断调整盾构掘进施工参数;盾构在曲线地段始发时,必须关注始发段的长度、盾构主机长度、盾构在曲线上的具体位置。始发与反力架定位时,必须有足够的防止盾构左右移位的侧向支撑。

 3 6.3 盾构掘进

 6.3.1 盾构掘进中,必须保证正面土体稳定,必须根据隧道地质状况、埋深、地表环境、盾构姿态、施工监测结果制定当班盾构掘进施工指令,并准备好壁后注浆工作、管片拼装工作。

 6.3.2 施工中必须严格按照盾构设备操作规程、安全操作规程以及当班的掘进指令控制盾构掘进参数与盾构姿态。

 6.3.3 盾构施工过程必须做到注浆与掘进同步进行,及时根据信息反馈情况调整注浆参数;在推进施工过程中应随时观察、丈量、记录盾构推进的实际距离、盾构推进速率、油压值、纵坡、出土量、两腰对称千斤顶伸出长度差,对数据进行及时的分析,以控制盾构推进轴线偏离值不发生超过设计允许的轴线偏离范围。。

 6.3.4 施工中必须设专人按规定进行监控量测,并及时反馈,指导施工。

 6.3.5 盾构施工过程中必须经常进行盾构与管片姿态人工复核测量、跟踪与信息反馈。

 6.3.6 施工过程中,严禁出现盾构姿态突变。应尽量防止横向偏差、纵向偏差和转动偏差的发生,用测量数据修正盾构姿态,尽早进行“蛇行”修正。

 6.3.7 为了保持开挖面的稳定性,要根据地层条件适当注入添加剂,确保碴土的流动性和止水性,同时要慎重进行压力仓压力和排土量的管理。

 6.3.8 碴土的处理外运应考虑到运输距离与斗车容量的关系,采取措施使泥土达到可运输状态和弃置堆放条件,减少对道路和环境的污染。

 6.3.9 盾构暂停施工时,应制定稳定开挖面的专项措施。

 6.3.10 盾构推进过程中必须严格控制推进轴线,使盾构的运动轨迹在设计轴线允许偏差范围内;盾构自转量应控制在盾构设计允许值范围内,并不得影响施

 工;在竖曲线与平曲线段施工应考虑已成环隧道管片竖、横向位移对轴线控制量的影响。轴线的允许偏差:平面±5mm,高程±20mm,在半径小于 500m 的曲线段±8mm,高程±25mm。

 6.3.11 盾构轴线的控制是盾构推进施工的一项关键技术,轴线方向控制主要是依靠测量精确性,在实际施工中盾构推进轴线控制不可能是理想状况,轴线控制不佳状况的原因:地质不均匀引起正面阻力不均匀,施工操作技术水平不高。控制好盾构的推进轴线,才能保证管片拼装在位置的准确,才能使隧道竣工轴线误差控制在允许范围内。

 当盾构轴线偏离设计位置时,必须进行纠偏;发现偏差应逐步纠正,不得猛纠硬调,应注意做好以下 2 点:

 1、实施盾构纠偏不得损坏已安装的管片,并保证新一环管片的顺利拼装。

 2、盾构纠偏应及时、连续,不要过量纠偏。过大纠偏会使盾构轴线与隧道轴线产生较大的夹角,影响盾尾密封效果产生盾尾漏浆。壁后注浆发生漏浆无法保证空隙填充,过量纠偏增加盾构对土体的扰动,这些因素都将增大地面变形。

 6.3.12 在曲线段盾构逐环转折推进时可能会引起盾尾后一段隧道的位移,导致测量的后视标志点移动。因此,在盾构推进轴线和成环管片中心的测量必须定时严格复测后视标志点的移动值,并及时进行调整,确保盾构推进导向测量的正确性。

 4 6.4 盾构到达

 6.4.1 盾构到达前,应做好下列工作:

 1、制定盾构到达方案,包括到达掘进、管片拼装、壁后注浆、洞口外土体加固、洞口围护拆除、洞圈密封等工作的安排。

 2、对盾构接收井进行验收并做好接收盾构的准备工作。

 6.4.2 盾构到达前 100m,必须对盾构轴线进行测量、调整。

 6.4.3 盾构切口离到达接收井距离小于 10m 时,必须控制盾构推进速度、开挖面压力、排土量,以减小洞口地表变形。

 6.4.4 盾构到达时应按预定的拆除方法与步骤,拆除洞门。

 6.4.5 当盾构全部进入接收井内基座上后,应及时做好管片与洞圈间的密封;

 七、 区间隧道重难点分析及相应技术措施

  1、盾构穿越管线施工技术措施:

  南王站~位同站盾构区间附近有较多管线,根据管网综合图及经现场实地勘察,主要建筑物、管线如下表 2-1 所示:

 表 2-1 南王站~位同站区间管线情况统计表

 序号 类型 材质 型号 数量 埋深 长度(m)

 走向 位置 备注 1 污水 混凝土 300 1 1.49 165 与区间右线隧道平行,601~746环处与右线斜交,水平距离左线 15.4m。

 南位区间

 2 电信 塑胶 300*200 3 孔/6孔 0.6 5.2 与区间隧道 742环处垂直

 3 污水 混凝土 800 1 1.5 19.6 与区间隧道740、745 环处垂直

 4 热力 钢管 100 2 2 67.8 与区间右线隧道平行

 5 上水 铸铁 100 1 1.3 75 与区间右线隧道平行,同时拐向左线 677 环处与左线垂直正交

 6 热力 混凝土 2000 1 9 19.6 与区间隧道 660环处垂直

 7 污水 混凝土 1000 1 6.45 19.6 与区间隧道 655环处垂直

 8 电力 塑胶管块 10KV 2 孔/16孔 2.5 19.6 与区间隧道 506环处垂直

 9 热力 钢管 100/300 3 1.5 18.2 与区间隧道 625环处垂直 直径 100 两根,直径300 一根 10 雨水 混凝土 400 1 1.3 19.6 与区间隧道497~511 环处斜交

 11 污水 混凝土 300 1 1.8 19.6 与区间隧道477~485 环处斜交

 12 上水 铸铁 200 1 1.9 19.6 与区间隧道 495环处垂直

 13 热力 钢管 150 1 0.9 19.6 与区间隧道垂直

 14 燃气 钢管 150 1 1.9 19.6 与区间隧道 515环处垂直

 15 雨水 混凝土 400 1 1.6 29.3 与区间右线隧道平行,同时拐向左线,与左线585 环处垂直正交

 16 电力 混凝土 1800*2200 4 9 19.6 与区间隧道 506环处垂直

 隧道内 4 根电缆 17 燃气 钢管 325 1 1.85 19.6 与区间隧道 502环处垂直

 18 雨水 混凝土 1200*1000 1 1.2 19.6 与区间隧道 497环处垂直

 19 污水 砖砌方沟 2400*2400 1 4.7 19.6 与区间隧道 492环处垂直

 20 通信 塑胶 300*300 9 孔/9孔 0.47 19.6 与区间隧道 486环处垂直

 21 通信 塑胶 300*300 9 孔/9孔 0.65 19.6 与区间隧道 487环处垂直

 22 上水 铸铁 300 1 1.5 19.6 与区间隧道 485环处垂直

 23 燃气 钢管 426 1 2.5 601 与区间右线平行,水平距离隧道边 3.6m 自始发开始至翟营大街路口 24 污水 混凝土 500 2 1.94/2.5 571 一条与区间右线隧道南侧平行,水平距离隧道外边 1.46m;另一条平行与区间左线正上方。

 自始发开始至翟营大街路口 25 雨水 混凝土 1000 1 1.2 568 右线正上方平行走向,与左线水平距离 9.06m 自始发开始至翟营大街路口 沿线建筑物、管线保护是盾构区间隧道施工的一个重点。盾构穿越上述建筑物、管线时,为确保安全,须要重点控制以下特殊技术措施:

 (1)施工前现场物探及试验段掘进 施工前对现场进行物探,确定这些构筑物的基础情况、基底的实际埋深及现场周边情况,为穿越做好充分的准备。

 为确保盾构顺利穿越众多建(构)筑物,我项目部将把穿越前100米作为试验段掘进区间,通过在试验段内的试推进,来摸索盾构推进技术参数。

 (2)严格控制盾构正面平衡压力 在盾构穿越过程中严格控制切口平衡压力,同时也严格控制与切口压力有关的施工参数,如推进速度、总推力、出土量等,尽量减少平衡压力值的波动。

 (3)严格控制盾构纠偏量

 在确保盾构正面变形控制良好的情况下,使盾构均衡匀速的施工,盾构姿态变化不可过大、过频,尽量减少纠偏量,严禁“蛇”行掘进,以减少盾构施工对地层的扰动影响。

 (4)严格控制同步注浆量和浆液质量 严格控制同步注浆量和浆液质量,通过同步注浆及时充填建筑空隙,减少施工过程中的土体变形。同步注浆量一般为建筑空隙的150%~200%,并确保压浆和推进同步进行。另需根据地面沉降情况,及时调整注浆量。

 (5)严格控制盾构的推进速度 穿越时推进速度不宜过快,尽量做到均衡施工,减少对周围土体的扰动,避免在途中有较长时间耽搁。如果推得过快则刀盘开口断面对地层的挤压作用相对明显,地层应力来不及释放。正常推进时速度控制在2~3cm/min。

 (6)壁后补压浆 由于盾构推进时同步注浆的浆液在填补建筑空隙时可能会存在一定间隙,且浆液的收缩变形也存在地面沉降的隐患,因此在隧道掘进的同时,根据地面监测情况,必要时进行二次壁后注浆,浆液类型为单液浆。根据施工中的变形监测情况,随时调整注浆量及注浆参数,壁后二次注浆根据地面监测情况随时调整,从而使地层变形量减至最小。

 (7)加密测点 盾构穿越重要管线时,沿隧道轴线每隔3m布置一监测点,每隔6m布设一测点断面;每一断面以隧道轴线为基准,单边向外3m、5m、10m处各布设测点,包括盾构机隧道中心轴线布一点,共计7点。具体可根据管线的实际情况作相应调整。

 (8)增加监测频率 施工前所得的初始数据为三次观测平均值,以保证原始数据的准确性。在盾构穿越期间每隔四小时进行跟踪测量。待盾构穿越后,变形趋于稳定时,逐渐减少监测次数,并恢复正常监测,待地面变形稳定后方可停止监测。

 (9)动态信息传递 每一次测量成果都及时汇总给施工技术部门,以便于施工技术人员及时了解施工现状和相应区域管路变形情况,确定新的施工参数和注浆量等信息和指令,并传递给盾构推进面,使推进施工面及时作相应调整,最后通过监测确定效果,从而反复循环、验证、完善,确保隧道施工质量。

 (10)盾构机穿越后,会存在一定的后期沉降,必须继续进行沉降监测,必要时采取补压浆措施,支护土体;

 (11)对沿线地下管线,经和管线单位、业主、监理单位协商后,采取各方都认可的保护措施。

 2 2 、 盾构穿越下穿建筑物措施:

 ①盾构穿越联邦东方明珠地下室 南王站~位同站盾构区间附近有较多管线,根据管网综合图及经现场实地勘察,主要建筑物、管线如下表 2-2 所示:

 表 表 2 2- - 2 南王站~ ~ 位同站区间沿线建筑物统计表 序号 建筑物名称 结构形式 距离(m)

 备注 1 南王村低矮民房,共计 31 户 未知 双线下穿,左右线双线下穿民房,共计 318.5m 已拆除 2 电力培训中心 未知 左线下穿,右线隧道边缘距离房屋边水平距离13.2m

 3 联邦东方明珠地下室 筏板基础,地下 4 层,两侧群楼地上 32层 双线下穿,重叠长度为65.5m

 4 卓达书香园 未知,地下 1层,地上 6 层 距离右线隧道标线16.9~20.2m,共计 14 栋

 根据现场踏勘,并研究图纸发现,南王站~位同站区间盾构穿越的最大风险源为联邦东方明珠地下四层结构。联邦东方明珠 2008 年 9 月建成交房,总建筑面积 46 万平方米,是由 7 栋板式高层组成的大型建筑集群,为板塔结合的高层建筑,总高度近百米,地上 32 层,地下 4 层。

 联邦东方明珠位于石家庄东南裕华区,在翟营大街与塔北路交口西侧,东接翟营大街、南临二环路、西有建华大街、北望槐安路,塔北路自西向东,贯通中央,是石家庄东南区域的标志性建筑。联邦东方明珠总建筑面积 46 万平方米,是由 7 栋板式高层组成的大型建筑集群,建筑总高度近百米,地上 32 层,地下 4 层,其中地下 3 层 4 层为车库、物流中心及设备用房;地下 2 层到地上 2 层为商业用房;地上 3 至 5 层为精装修欧式跃层公寓;7 至 31 层为精品住宅。

 区间隧道与联邦东方明珠的相对位置关系 石家庄市城市轨道 3 号线南王站~位同站区间在右 DK17+102.02~右DK17+166.12 处下穿联邦东方明珠购物广场地下室,隧道顶与联邦东方明珠地下室底板间距约 4.05m,如下图 2-6 区间隧道与联邦东方明珠的横断面关系示意图。

 纵断面上该穿越段区间隧道埋深约 22.52~22.64m,联邦东方明珠地下室底板埋深18.16~18.58m,此次盾构左右线下穿地下室段均为 55 环,右线为 525~580 环,左线也为 525~580 环。

  图 图 2 2- - 6

 区间隧道与联邦东方明珠的横断面关系示意图

 盾构穿越范围隧道埋深约 22.52~22.64m,即盾构施工影响范围约 45.28m (40环)。为确保盾构穿越联邦东方明珠的施工安全,将盾构穿越地下室期间的影响控制区进行划分界定,即刀盘靠近地下室前 25 环+地下室区域+管片脱出盾尾 40 环范围为盾构施工影响控制区,具体环数根据试验段监测数据作相应调整。此次盾构下穿地下室影响区域为右线 501~620 环,左线也为 501~620 环。详见«南位区间盾构穿越风险源安全专项施工方案»。

 ②盾构穿越省电力培训中心 南 王 站 ~ 位 同 站 区 间 左 线 在 DK16+936.534 ~ DK17+002.214 处 、DK17+022.528~DK17+088.168 处侧穿省电力培训中心 4 层砖混结构(局部 3 层),穿越段区间隧道埋深约 19.48~21.18m,与培训中心垂直净距约 19m,共计 110 环;右线距培训中心平面距离 13m。穿越段脱出盾尾影响范围 40 环,同上算法盾构穿越省电力培训中心办公楼受施工影响区域环号为:左线 591~757 环。区间隧道与省电力中心的横断面关系详见图 2-7、2-8。

  图 图 2 2- -7 7 区间隧道与省电力培训中心宿舍楼的横断面关系示意图

 图 图 2 2- -8 8 省电力培训中心宿舍楼

  八、管片拼装

  盾构施工前,拼装人员必须熟悉管片排列位置、拼装顺序,施工过程中施工人员依据上一环管片位置、盾构姿态、盾尾间隙等准备、运输、安装管片。拼装管片时,拼装机作业范围内严禁站人和存放其他物品。

 1 8.1 拼装前准备

 8.1.1 应对管片及防水密封条进行验收,并按拼装顺序存放。

 8.1.2 盾构推进后的姿态应符合拼装要求。

 8.1.3 应对前一环管片环面进行质量检查和确认。

 8.1.4 应对拼装机具和材料进行检查。

 2 8.2 拼装作业

 8.2.1 管片拼装应按拼装工艺要求逐块进行。

 8.2.2 在管片拼装过程中,应严格控制盾构千斤顶的压力和伸缩,使盾构位置保持不变。

 8.2.3 管片连接螺栓紧固质量应符合设计要求,环向及纵向螺栓应全部穿进。

 8.2.4 拼装管片时必须防止管片及防水密封条的损坏。

 8.2.5 对已拼装成环的管片环作真圆度的抽查,确保拼装精度。

 8.2.6 平曲线段管片拼装时,必须使各种管片在环向定位准确,保证隧道轴线符合设计要求。

 8.2.7 特殊位置管片拼装时,应根据特殊管片的设计位置,调整好盾构姿态和盾尾间隙,按设计拼装管片。

 3 8.3 拼装验收

 8.3.1 管片拼装应严格按设计要求进行,管片无内外贯穿裂缝,无大于 0.2mm的推顶裂缝及混凝土剥落现象。

 8.3.2 管片防水密封条质量应符合设计要求,无缺损,粘结牢固,平整,防水垫圈无遗漏。

 8.3.3 螺栓质量及拧紧度必须符合设计要求。

 8.3.4 管片拼装允许偏差见表 8-1。

 表 8-1

 管片拼装允许偏差

  序号 项目 允许偏差(mm)

 检验频率 1 衬砌环直径椭圆度 <5‰D 每环 2 直径段及半径不小于 500m 的曲线段 ±50 1 点/环 3 半径小于 500m 的曲线段 ±80 1 点/环 4 同一衬砌环内相邻管片错台 5 4 点/环 5 纵向相邻衬砌环管片错台 5 4 点/环

 九、壁后注浆 为控制地层变形,盾构掘进过程中必须对成环管片与土体之间的建筑空隙进行充填注浆。充填注浆分为同步注浆、即时注浆和二次补强注浆,可根据工程地质、地表沉降情况和环境要求选择其中一种或多种并用。壁后注浆过程中必须采取措施减少注浆施工对周围环境的影响,注浆对地面产生的沉降量不得超过 20mm,地面隆起不得超过 10mm。

 1 9.1 注浆参数的选择

 9.1.1 注浆压力应根据地质条件、注浆方式、管片强度、设备性能、浆液特性和隧道埋深综合因素确定,同时符合设计文件规定。

 9.1.2 同步注浆或即时注浆的注浆量,根据地层条件、施工状态和环境要求,其充填系数一般取 1.30~2.50。

 9.1.3 同步注浆的注浆速度应根据注浆量和掘进速度确定。

 9.1.4 当管片拼装成型后,根据隧道稳定、周边环境保护要求可进行二次补强注浆,二次补强注浆的注浆量和注浆速度应根据同步注浆或即时注浆效果确定。

 2 9.2 注浆前的准备工作

 9.2.1 根据注浆要求进行注浆材料的试验和选择。可按盾构机型、地层条件、工程和环境要求合理选用单液或双液注浆材料;注浆原材料的选用应按地层条件及施工条件、材料来源合理选定。浆液必须满足工程使用要求,做到注浆作业不产生离析;具有较好的流动性,易于注浆施工;压注后浆液固化收缩率小;有较好的不透水性能;压注后强度能很快超过土层。使用前必须进行材料试验,符合要求后方可正式用于工程。

 9.2.2 壁后注浆材料除应满足强度要求外,还应满足流动性、可填充性的要求。

 9.2.3 按照注浆施工要求准备拌浆、储浆、注浆设备,并进行试运转。

 9.2.4 安装连接注浆管路,并进行耐压试验。

 3 9.3 注浆作业

 9.3.1 注浆作业应按规定连续进行,不得中途停止,并按规定标准结束。

 9.3.2 注浆施工时,要时刻观察压力及流量变化,并及时调整施工参数。

 9.3.3 注浆结束后应及时清洗注浆设备和管路。

 4 9.4 注浆质量控制

 9.4.1 注浆材料和施工参数采用双重控制,两者必须符合要求。

 9.4.2 施工过程中必须对注浆量、注浆压力、注浆时间、注浆部位等参数进行记录并保存为注浆质量控制提供依据。

 十、隧道防水 盾构隧道防水以管片自防水为基础,以接缝防水为重点,辅以对特殊部位的防水处理,形成一套完整的防水体系;盾构隧道防水应满足环境保护的要求。

 1 10.1 接缝防水

 10.1.1 管片接缝防水材料必须按设计图纸要求选择。注意做好如下工作:

 1、所采用的防水材料,必须按设计要求和生产厂的质量指标分批进行抽检。

 2、采用水膨胀橡胶防水材料时,运输和存放时须采取防潮措施,并设专门库房存放。

 11.1.2 现场防水密封条粘贴应遵守下列规定:

 1、按管片型号使用,严禁使用尺寸不符或有质量缺陷的产品。

 2、在管片角隅处加贴自粘性橡胶薄片时,其尺寸符合设计要求。

 3、环面纠偏要求粘贴传力衬垫材料时,必须按正确位置粘贴。

 4、变形缝、柔性接头等管片接缝防水的处理应按设计图纸要求实施。

 5、防水密封条及其粘结剂的存放库房、烘箱设备等处需按规定配备防火设施。

 10.1.3 管片防水密封条粘贴后,在运输、堆放、拼装前应有防雨、防潮措施,拼装时应逐块检查防水密封条(包括传力衬垫材料)确保完整、位置正确。

 10.1.4 管片采用嵌缝防水材料,槽缝应清洗干净,使用专用台架和工具填塞平整密实。

 2 10.2 特殊部位的防水

 10.2.1 盾构施工过程采用注浆孔进行注浆时,注浆结束后要对注浆孔进行密封防水处理。

 10.2.2 盾构隧道与工作井现浇混凝土施工缝、与联络通道、风道等附属构筑物的接缝防水,应严格按照设计图纸施作,确保其密封止水效果。

 十一、盾构的保养和维修

  为了确保盾构良好的技术状况,必须对盾构及后配套设备进行日常和定期保养与维修。盾构是盾构法施工的关键设备,若发生故障,轻则造成停工停产,重则造成工程质量事故和人身事故,因此,要求施工单位必须健全并落实保养维修制度。

 十二、隧道施工运输 隧道施工运输主要包括:碴土、管片以及各种机具设备、材料的运输。选用的运输机械应满足隧道施工计划进度、隧道断面尺寸施工机具与材料的尺寸、重量等要求。垂直与水平运输的转换作业必须安全、迅速和方便。

 12.1 隧道内水平运输为轨道运输,使用电机车或内燃机车牵引,运输能力须满足盾构施工计划进度的要求。施工单位要按照施工需要配备足够数量的编组列车。平板车上管片、碴斗等要放稳,不准超限。当平板车装运钢管、轨道、钢筋等长大件时,必须绑扎牢靠。

 12.2 垂直运输为门吊起重机。垂直运输机械的操作人员必须能直视到地面及井底的吊放点。操作人员按指令作业,上下吊运保持吊物平稳。垂直运输与水平运输转换处的吊运口尺寸要满足吊运物的尺寸需要,吊运机械及吊具的起吊能力应通过计算,满足起重要求。

 吊装的索具应定期检查,发现异常及时调换,吊装应由经过培训、考核合格的起重操作工操作。

 12.3 管道运输的机械性能参数和管道尺寸应满足需要,并经常对输送泵和管道进行检查和维修。

 十三、成型隧道 14.1 钢筋混凝土管片结构抗压强度、抗渗压力应符合设计规定。

 14.2 隧道成型后,其衬砌环表面无缺棱、掉角,管片接缝符合设计要求;无贯穿裂缝,无大于 0.2mm 宽的裂缝及混凝土剥落现象。

 14.3 隧道防水施工、防水效果符合设计要求。

 14.4 成型隧道轴线平面位置和高程的允许偏差应为:直线段及半径不小于500m 的曲线段±50mm,半径小于 500m 的曲线段±80mm,且衬砌结构不得侵入建筑限界。

 14.5 成型隧道每环相邻管片错台(允许高差)和纵向相邻环管片错台均应为8mm;衬砌环直径椭圆度应小于 5‰D。

 14.6 后期发现管片拼装的质量问题必须采取可行的技术措施修补或加强处理,修补或加强处理方案需经建设单位和设计单位认可。

 十四、安全卫生与环境保持措施 15.1 盾构隧道施工必须进行通风,并达到以下标准:

 15.1.1 通风目的是保证施工生产正常安全和施工人员的身体健康。

 15.1.2 必须采用机械通风。按隧道计划同时工作的最多人数需要的新鲜空气计算需要的风量。按照“铁路隧道施工规范” (TB10204-2002,J163-2002)规定,每人每分钟需供应新鲜空气 3m3 。最小风速不小于 0.15 m/s。

 15.1.3 参照“铁路隧道施工规范”第 15.1.1 规定执行,其作业环境应符合下列卫生及安全标准:

 1、空气中氧气含量,按体积计算不得小于 20%。

 2、粉尘容许浓度,每立方米空气中含有 10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于 2mg。

 3、瓦斯浓度小于 0.75%。

 4、有害气体最高容许浓度:一氧化碳最高容许浓度为 30mg/ m3 ; 二氧化碳按体积计不得大于 0.5%;氮氧化物(换算成 NO 2 )为 5mg/ m3 以下。

 5、隧道内气温不得高于 28℃。

 6、隧道内噪声不得大于 90dB。

 15.2 对于预计将通过存在可燃性、爆炸性气体、有害气体盾构隧道地段,必须事先对这些地段及周围的地层、水文等采用钻探或其它方法进行预先的详细调查,查明这些气体存在的范围与状态。

  根据有关资料反映目前尚无专门对付可燃性、爆炸性,气体、有害气体的特种盾构。只有在施工中,由地面或洞内采取措施加以稀释和排出这些气体。洞内

 施工,必须采用专门仪器、仪表测量可燃性气体、有害气体和氧含量并作好记录,必须选择合适的通风设备、通风方式、通风风量,做好隧道通风,将可燃性气体和有害气体控制在容许值以内;对存在燃烧和缺氧危险时,应禁止明火火源,防止火灾;当发生可燃气体和有害气体浓度超过容许值时,应立即撤出作业人员,加强通风、排气,只有当可燃气体、有害气体得到控制时,才能继续施工。

 总之,对于盾构掘进隧道施工监理,国家正在出台相应的技术标准,施工单位具有健全的质量管理体系、施工质量控制和检验制度、经经过专家论证及总监办审批的施工组织设计和施工技术方案,要求能在施工过程中有效运行。

 各单位均应有质量验收记录和施工质量验收程序和组织。其中,检验层次为:生产班组的自检、互检、交接检;施工单位质量检验部门的专业检查和检验,监理单位(建设单位)组织的验收。

 在施工过程中,各工序均应得到监理单位(建设单位)的检查认可,以避免质量缺陷累积造成更大损失。

 根据有关规定和工程合同的规定,对工程质量起重要作用或有争议的检验项目,应由各方参与见证检测,以确保施工过程中关键部位的质量得到控制。

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