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xx路过江隧道工程盾构到达施工方案

为了保证洞门凿除的安全，截断可能流向刀盘掌子面的地下水通道，需要在盾构机在刀盘抵拢掌子面后进行超前注浆。用于本工程的盾构机在中体位置环向均匀设置了18个超前注浆孔，因未配置专门的超前注浆机，故启用超前注浆时需进行特殊处理，具体做法如下：

（1）在超前注浆孔端部连接孔口密封装置；

墙面贴陶瓷锦砖装饰施工工艺（2）用水钻钻通超前注浆管管身；

（3）打通后，拔出水钻，插入注浆管，根据渗漏水情况选择压注双液浆或聚氨酯；

（4）完成单孔注浆后关闭孔口密封装置上的闸阀；

（5）结合泥水仓出水点位置变化，调整超前注浆位置，直至彻底封堵水源。

通过管片壁后二次注浆、超前注浆达到预期的防水效果后，开始进行洞门凿除工作，由于洞门处的地下连续墙采用2排Φ28～32钢筋，盾构进洞前要将盾构机切割范围内的钢筋全部取出，故洞门范围内混凝土需要全部凿除。在施工过程中必须以减少掌子面暴露时间为原则。

（1）洞门凿除准备工作

1）在盾构到达前完成帘布橡胶及扇形卡板安装。

2）观测降水井降深，记录地下水位变化，并计算地下水位与盾构机关系。

3）确认刀盘抵拢掌子面、地下水位降至最低、超前注浆及管片壁后二次注浆完成后，开启盾构出浆泵，将气压仓、泥水仓液位降至最低（出浆口位置），最后逐步降低气压，观察仓内水位变化情况；当气压降至常压后，打开仓门，进入气压仓观察掌子面状况；若降至常压后，泥水仓内水位未发生变化，则在泥水仓接入水泵，将仓内泥水排干，开始洞门凿除作业；若降至常压后，观察到水流现象或用水泵将仓内泥水抽干后发现底部涌水，则人员快速撤出，建立泥水压力，根据出水点位置再次实施二次注浆或超前注浆。

4）在确保泥水仓在常压下处于无水状态后，开始洞门凿除作业。

（2）洞门凿除实施步骤

1）自上而下先凿除0.5m厚钢筋砼并将第一层钢筋割除；

2）自上而下凿除剩余砼，直至钢筋外露；

3）割除钢筋、拆除脚手架，并清理内侧保护层混凝土；

4）刀盘外露后，根据刀盘与洞门钢环间隙大小，洞门内填充早强砼。

1）清理凿落混凝土工作必须与凿除作业同步进行，为盾构进洞提供条件；

2）洞门内的碴土必须清理干净，避免盾构机顶推时，混凝土损坏帘布橡胶。

5.3.7盾构机前推、形成洞门密封

（1）洞门凿除完成后，盾构机可快速向前推进并拼装管片；

（2）盾构推进时须进行同步注浆，浆液中适当提高水泥用量，在不影响同步注浆的前提下，尽可能的缩短注浆浆液凝胶时间，管片拼装后，须及时安装管片间的连接拉杆，防止管片因正面推力减小而造成环缝间隙张开；

（3）盾构机刀盘通过洞门完成后，立即将帘布橡胶板通过吊带、钢丝绳捆在盾壳上，并用手动葫芦拉紧钢丝绳，同时调整洞门扇形压板使帘布橡胶板贴近盾壳（为保证盾构推出时不对帘布橡胶板造成损坏，可在其内侧涂抹黄油）；

（4）洞门密封形成后，暂时停机，利用洞门钢环上预留的注浆孔压注水泥—水玻璃双液浆，同时洞内对西线884、883环、东线883、882环实施管片壁后二次注浆。

（5）完成注浆后，盾构机继续前推、拼装管片至临时环，前推时相应的管片壁后的同步注浆、二次注浆同步进行，并根据实际情况，利用洞门预埋注浆孔适当补充注浆；

（6）在盾构机前推过程中，每拼装一环管片必须及时安装管片横向拉杆，直至临时环管片。

图14洞门密封形成示意图

5.3.8管片拉紧装置

为了避免盾构贯通后，管片横向受力突然减小，环间接缝变大产生漏水，在最后10环的管片上安装4道横向H100型钢连接拉杆（横向拉杆设置形式见图13）。由于用于本工程的螺栓为斜直螺栓，无法在螺栓孔位置设置横向拉杆，因此将横向连接拉杆锚固端设置在管片拼装定位孔位置，为了防止横向连接拉杆脱落，通过膨胀螺栓利用焊接在连接拉杆上的锚固钢板将横向拉杆固定在管片上。

图15管片拉紧装置示意图

（1）在临时环管片后拼装下部三块管片，保证为盾构机推出提供反力；

（2）将盾构机缓慢前推，当盾壳脱离管片后，将帘布橡胶板通过吊带、钢丝绳捆在临时环管片上，并用手动葫芦拉紧钢丝绳，同时调整洞门扇形压板使帘布橡胶板贴近临时环管片；

（3）打开临时环二次注浆孔，压注水泥—水玻璃双液浆；

（4）利用洞门钢环上预留的注浆孔压注水泥—水玻璃双液浆，填充盾壳前移产生的间隙。

（5）在盾壳内继续拼装底部三块管片，将盾构机推至拆机位置。

5.3.10拆除洞门密封

（1）打穿临时环二次注浆孔，检查是否有地下水渗出，若未达到无水状态，则继续压注水泥—水玻璃双液浆止水；

（2）将拉紧帘布橡胶的手动葫芦慢慢松开，观察是否有地下水渗出，若未达到无水状态，则再次拉紧葫芦，从洞门预留注浆管处压注水泥—水玻璃双液浆止水；

（3）反复检查，直至可确保洞门处无渗漏水；

（4）盾构机刀盘、盾壳上部、管片安装机拆除完成后，将临时环后面的三个半环管片吊运至地面；

（5）拆除帘布橡胶密封。

拆除洞门密封完成，开始绑扎钢筋、立模，浇注洞门混凝土。

6.盾构机到达过程中风险分析及对策

盾构到达过程中的风险主要包括：盾构机未到达设计位置、洞门凿除过程中的地下水涌入、洞门密封拆除过程中的地下水涌入等。

6.1盾构机未到达设计位置

（1）测量累计误差较大；

（2）加固体下部土体受竖井施工期间管涌影响，存在空洞或土体不密实现象，盾构机到达后栽头。

（1）贯通前线路复测；

6.2洞门凿除过程中地下水涌入

可能产生的原因：端头加固区存在薄弱环节；

（1）盾构抵拢连续墙后，抽空泥水仓，观察液位变化；

（2）凿除过程中，专人观察泥水仓是否出现渗漏水。

（1）端头降水，降低承压水位；

（2）管片壁后二次注浆；

（3）盾构机上超前注浆；

（4）凿除过程中，若泥水仓内出现渗漏水，立即停止作业，注浆封堵完成后方可继续作业。

6.3洞门密封拆除过程中地下水涌入

可能产生原因：已有止水帷幕（包括端头加固体、管片壁后二次注浆、盾构机超前注浆）存在薄弱环节。

（1）拆除前松开帘布橡胶密封，观察渗漏水情况；

（2）在临时环、西线884环、东线883环上开孔检查；

（1）随时做好在西线884环、东线883环管片上二次注浆孔的准备；

（2）边拆除临时环管片，边填充新暴露的连续墙与管片间隙，并预埋注浆管，做好注浆止水准备。

到达应急预案主要针对盾构到达时产生的突发情况而制定，主要包括：盾构到达掘进过程中的地面沉降超标及塌陷的应急预案、地下水涌入量大无法实施有效封堵情况下盾构出洞的应急预案。

7.1地下水涌入盾构井应急预案

盾构推出时，发生地下水涌入盾构井的险情时，根据不同险情我部采取以下应急措施：

（1）在盾构推出前，先在盾构井内安装两台300m3/h防洪泵两台，并准备足够的注浆材料和机械设备，并在明挖段修筑一道防水墙，防水墙顶部标高应高于承压水顶部标高；

（2）如涌水量不大切勿泥沙带出时，首先停止盾构推出，并对涌水点进行注浆封堵，直至堵住；

（3）如涌水量大并切有泥沙带出时，首先停止盾构推出，箍紧帘布橡胶密封，对出水点进行注浆封堵（同步注浆、洞门密封注浆、管片壁后二次注浆等），并开启防洪泵排出盾构井内涌水，为封堵争取时间；

（4）如涌水过大，并短时间无法及时有效封堵时，切有可能对盾构隧道安全产生影响时，应立即停止抽水，并向盾构井内注水，直至水位高于承压水水位。以保证盾构隧道安全，并为下一步处理措施争取时间。

7.2地面塌陷应急预案

在盾构到达掘进时，由于地质原因发生地面塌陷险情时，根据不同险情我部采取以下应急措施：

（1）停止掘进，及时补充新鲜泥浆。补充前检验泥浆物理性质，测定固体颗粒的密度，泥浆密度，塑性粘滞度，颗粒大小分布。泥浆可渗入砂性土层一定的深度形成一层泥膜，有助于提高土层的自立能力，从而使泥水舱泥浆对整个开挖面发挥有效的支护作用。对透水性小的粘性土可用原状土造浆，并使泥浆压力同开挖面土层始终动态平衡。保证塌陷区地层稳定。

（2）待掌子面稳定后，控制推进速度和泥渣排土量及新鲜泥浆补给量，稳定的推过塌陷区。待盾构机刀盘位置完全通过塌陷区后，对塌陷区进行回填处理，回填土益采用自稳能力较强的粘性土。待回填完成后，通过地表注浆的方式，对回填区域进行补充加固，将空洞回填密实。

（3）及时及时进行施工监测，指导施工。

盾构到达施工节点见下表，盾构到达施工总体施工进度计划详见附表：

2009年11月15日

2009年11月15日

2009年12月15日

23口降水井已施工完成

2009年11月15日

2009年12月20日

西线盾构抵达洞门及注浆

西线盾构机前推及洞门注浆

东线盾构抵达洞门及注浆

东线盾构机前推及洞门注浆

盾构到达施工主要人员配备计划如表4。

表4盾构到达施工主要人员配备计划

西线掘进一、二班分两班倒

东线掘进三、四班分两班倒

盾构土木值班工程师、主司机东、西线各6人

盾构到达施工主要材料计划见表5（所有材料只供单线盾构到达施工用）。

表5盾构到达施工主要材料计划

盾构到达施工主要机械设备配备计划如表6。

表6盾构到达施工主要机械设备配备计划

洞门预埋钢环螺栓孔清理

盾构到达施工主要应急物资计划如表7。

表7盾构到达施工应急物资计划

施工过程中加强安全保障措施，尤其洞门凿除为高空做业派专人进行观察指导。注意事项为：

1、参与施工的人员必须按要求正确佩戴使用劳动保护用品；

2、风管的布设应平顺整齐，接头绑扎牢实，无漏风现象，风管与风镐接头处必须用铁丝进行附加保险联接，以防风管滑脱伤人。风管和电缆分开布设，严禁“管线”缠绕在一起；

3、临时用电必须坚持“一机一闸一漏一箱”的原则，电缆、电线必须挂设整齐，严禁拖地、浸水。拆接线路（用电器）必须由专职电工操作，严禁非操作人员操作；

4、夜间施工应有充足的照明；

5、脚手架的搭设必须安全牢固，联接处只能采用专用扣件联接，不能使用铁丝、麻绳等代替。离掌子面超过20cm应安装护栏；高空作业无护栏时应佩带安全带。

6、同步作业、交叉作业应提前互相联系协调，作业中经常性保持沟通，必要时一方应停止作业；

7、作业现场严禁吸烟。工作结束时应立即搞好现场的文明施工；

8、每班带班人员是现场的安全监督员，要积极履行职责天津钢铁工业结构调整3500mm中厚板板坯库建筑0#电气室基础土方开挖及回填施工方案，发现问题及时整改，如现场不能解决，应及时向总工报告。

9、进行切割作业时必须由持证人员作业，非作业人员严禁作业。

10、井下使用火源时，必须做好防火措施，用后要及时熄灭，在确认火源熄灭以后，作业人员方可离开。

11、作业过程中严禁向作业架上抛扔物品，严禁作业架上人员向下抛扔物品。

12、在起吊物品时，人员应停止作业并撤离到安全区域。起吊物下方严禁人员通行或停留。

13、作业过程中要有人员随时连续墙的地质变化GB6067-2010起重机械安全规程.pdf，每班必须全面检查连续墙变化情况不少于3次，发现有异常情况必须立即向现场值班人员报告。

15、上下楼梯要小心扶稳，防止高空坠落和滑跌。

16、在横支撑上方作业时，支撑的空隙处应用木板或人行踏板铺设，防止作业人员坠落。