施工组织设计下载简介

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盾构过西二环南段高速公路专项施工方案

4.1.2盾构机的维修保养

在西二环高速公路底的地质不具备停机开仓的条件，因此为了保证盾构掘进以较好状态通过高速公路。在盾构机过高速公路前应适当调整盾构姿态和参数，并在掘进过程中组织机修班和电工班组人员对盾构机的状态进行加强检查，利用组装管片等施工间隙对盾构机进行部分检修与保养工作，确保盾构机以良好的状态顺利穿过高速公路。另外还对盾尾密封加强检查、控制好盾尾间隙，保证盾尾油脂注入的的数量和质量，保护好盾尾刷，保证盾尾密封良好。

某六层综合楼水电安装施工组织设计_secret4.2一般施工技术措施

在盾构隧道施工过程中，开挖破坏了地层的原始应力状态，地层单元产生了应力增量，特别是剪应力增量，这将引起地层的移动，而地层移动的结果又必将导致不同程度的地面沉降。当差异沉降过大，道路就有可能遭到破坏，破坏主要是由于地层变形引起进而导致道路的沉降或倾斜变形。因此盾构机过道路是以匀速、快速通过为原则。同时采取如下措施：

4.2.1切口水压的设定

根据我司以前的施工经验，地面沉降主要发生在盾构机前方，在盾构机通过和过后沉降值均比较小，因此我方拟定在盾构过西二环高速公路时，其附加压力取值范围是20Kpa以上。

在盾构机穿过高速公路的过程中，要经过各支线、干线和高速公路封闭区，覆土厚度偶有发生突变，地面高度呈阶梯形分布，在盾构过道路前，必须控制好切口水压，尽量保持切口水压的稳定，在盾构机穿越高速公路时，必须根据覆土厚度和水土压力的变化，及时调整设定的压力值，以减少沉降保护高速公路。

控制切口水压是保证安全通过高速公路管桩段和支干线的关键，切口水压的设置值如下。

①盾构通过第一条岔口段

4.2.2推进速度和姿态控制

盾构机的推进速度和姿态控制直接影响到土体沉降，因此在过高速公路时应快速通过，掘进速度控制在20～25mm/min左右，即一环（1.5m）掘进时间约控制在60～75分钟，并尽量保持盾构机匀速前进，以减少对土体的扰动。

穿越过程中，盾构机姿态变化不宜过大或过频，并且严格控制中线平面位置偏差、盾构切口与盾尾平面以及高程偏差均不超过±50mm，并且±30mm报警。一旦出现盾构偏移轴线过大或地面变形偏大，应逐步纠正，并及时调整推进速度。

4.2.3注浆质量与管理

注浆压力一般指注入口处的压力，是由地基条件、水泥强度及盾构形式和使用材料特性综合决定出其适当值，根据施工经验，多采用2～4kg/cm2的压力，但需要在考虑管片强度、土压、水压及泥土压等基础上，设定能够充分填充所需要的压力，同时要使压力均匀地作用于整个管片上。注浆压力可大致选择为等于地层阻力(压力)加上0.1～0.2MPa的压力。

注浆量一般基本上是采用几何学上规定的尾部空隙量的观点，但由于注浆材料与围岩的渗透性、加压导致向围岩内的压入、排水固结、超挖等原因，注浆量往往达到理论计算空隙量（从盾构外径面积扣除管片外径面积计算的量）的130～180%，即5.27～7.29m3之间即可满足要求。

同步注浆速度应与掘进速度相匹配，按盾构每完成1环1.5m掘进的时间内完成该环注浆量来确定其平均注浆速度。

采用注浆压力和注浆量双指标控制标准，即当注浆压力达到设定值，注浆量达到设计值的85%以上时，即可认为达到了质量要求。

本工程使用的三菱泥水平衡盾构机配置2套12m3/h同步单液注浆泵和1套12m3/h双液管片注浆泵，具备强大的注浆系统。

盾构机在过高速公路掘进时，保证注浆质量是减少后续沉降的有效手段。因此，根据工程实际情况（如管片渗漏、隧道沉降、地面沉降过大等），可采取在盾尾数环后的管片注浆孔进行二次（或多次）背填注浆，控制滞后沉降，减轻隧道防水压力。

4.2.4泥浆的管理及控制

盾构机过高速公路时对泥浆应该控制如下：

随时具备足够的泥浆储备；制浆站具备足够的制浆材料；

适当加大泥浆的比重和粘度，通过制浆站造浆把泥浆比重控制在1.20~1.25g/cm3，泥浆粘度控制在25s以上。

每小时监测一次泥浆指标，必要时加密监测。

4.2.5干砂量管理及控制

计算理论干砂量可与中央控制室监视盘显示的掘削干砂量（即实际掘削干砂量）作比较，根据两者之间的差距，判断开挖面超挖量和地质变化情况。

在过高速公路时的单环（1.5m宽）干砂量：

=46.143×0.75

综上所述，在盾构掘进中对开挖面的管理显得尤为重要，故在管理中要注意收集以下数据：

送泥量、排泥量以及送、排泥密度；

盾构推进速度、推力大小；

根据这些数据，采集以下几个方面的数据，以监视开挖面的稳定状况：

相当于一环的掘削土量；

4.3急转弯段施工技术措施

4.3.1铰接装置的使用

根据盾构机参数，开启盾构铰接装置，并依据设计曲线半径及盾构直径计算铰接角度，开启盾构铰接装置，使得盾构机前体与后体的张角与曲线吻合，预先推出弧形趋势，为管片提供良好的拼装空间。

在圆曲线内铰接θ大小计算公式为：

式中：θ为圆曲线内铰接应开角度

盾构在小曲率半径里掘进铰接值的大小应根据不同地层做出相应的调整，在软弱地层中铰接值可以相应的调大一点，而在硬岩地层应适当减小铰接值。

盾构掘进施工中管片安装后将往外弧侧偏，因此理论计算铰接值时按照盾构机的掘进半径330m来计算，铰接值为0.6937°，千斤顶行程差为59.5726mm，施工中取铰接值0.7°，千斤顶行程差为60mm。

4.3.2盾构机姿态的控制

在盾构施工过程中，盾构机姿态变化不宜过大或过频，盾构姿态控制的好坏直接影响到盾构机是否沿计划曲线行走，以及隧道竣工的质量。在小曲率半径急转弯段，由于盾构机本身为直线形刚体，不能与曲线完全拟合，曲线半径越小，盾构机身越长，则拟合难度越大。常用的方法是通过调整盾构机推力的大小和合力作用点位置以控制盾构轴线，使盾构推力的合力作用点位于合适的位置，对盾构机姿态进行纠偏，促使盾构机在计划线附近小幅度变化，正常掘进，在施工掘进过程主要通过以下几个措施来控制盾构掘进的姿态。

⑴、铰接装置与千斤顶有效组合

①在小曲率半径盾构施工过程中盾构机姿态控制的原则是：调整铰接为主，千斤顶的选用为辅，尽可能全选盾构千斤顶来进行盾构推进。铰接的使用见上节。

②在小曲率半径盾构施工中，千斤顶的选用是铰接控制盾构机姿态的一种辅助工具。当要使盾构机水平向左偏，则需提高右侧千斤顶分压的推力；反之，则需提高左侧千斤顶分压的推力。当要使盾构机机头向上偏，则需提高下部千斤顶的推力；反之亦然。盾构掘进时要注意上下两端或左右两侧的千斤顶行程差与计划曲线要求相吻合，在实际操作中，必须确保每环的行程差变化量满足本环纠偏要求。在实际施工过程中，由于隧道轴线一直处于向左急转弯，左边的管片压的比较紧，可能使得实际行程差比理论值略大。

③掘进过程中采用油压分区，不要升缩千斤顶，以免在砂层中掘进时管片往下掉。

④在小半径中掘进，铰接开启的大小要针对地层做出相应的调整，在软弱地层中提供盾构机外弧线的被动土压力小，盾构机转弯姿态较为困难，因此在软弱地层要实标开启的铰接值大小要比理论值相对偏大，而在硬岩地层，考虑到刀具磨损超挖量不够会引起盾构机卡壳，因此在硬岩地层中开启的铰接值要比理论值相对偏小。

⑷、掘进速度与推力的控制

急曲线隧道每掘进一环，管片端面与该处轴线的法线方向在平面上将产生一定的角θ，在千斤顶的推力下产生一个侧向分力。管片出盾尾后，受到侧向分力的影响，隧道向圆弧外侧偏移，侧向分力的大小与千斤顶总推力成正比，即降低千斤顶总推力，同时也意味着降低侧向分力，有利于减少隧道向弧线外侧的偏移量。必须适当地降低掘进速度，以降低千斤顶总推力，同时也意味着降低侧向分力，有利于减少隧道向弧线外侧的偏移量。

盾构机在掘进过程中，应尽量保持盾构机匀速前进，尤其值得注意的是，在盾构掘进启动时，掘进速度要以较小的加速度递增，这样可以避免千斤顶起始推力过大的问题。掘进总推力：在砂层或更软弱地层推力必须控制在1500T以下。而根据始发阶段盾构的推力大都控制在600~800T，满足急曲线段推力控制的要求。

经理论计算，采用1.5m管片，单面楔形量为38mm，左转弯环与标准环的比例为3.31：1。

因为隧道设计线路在纵剖面上有一个3.2%的坡度，故在实际施工中为了调整盾构管片的姿态和盾尾间隙等原因会增大转弯环的用量。

盾构机在小曲率半径段掘进每环都会产生一个纠偏角度，因此管片的选型应与盾构机姿态相匹配，最好的施工效果是每环管片拼装完后，管片的姿态比盾构机姿态超前1/3～1/2的纠偏量，即超前9～14mm。管片的选型与盾构机姿态不一致，将造成盾尾间隙的不合理变化，致使管片大面积被盾尾拉坏，造成管片开裂，同时造成盾尾刷的破坏、管片错台、漏水等，严重的将导致管片姿态超限，影响施工质量。

采用双液浆加强外弧线侧向注浆，可以在较短的时间内将建筑空隙填充并达到一定的强度，与原状土共同作用，有效减小管片受侧向压力影响在建筑空隙范围内向弧线外侧的偏移量，防止较大偏移量造成管片大量错台和漏水，使得在小半径内的管片拼装质量达到良好的效果。

利用组装管片的时间在第4环管片（即脱出盾壳后的第1环管片）的2点～5点位置尽可能的进行补充注浆，同时在对应侧的9点位置也进行补充注浆，注浆方式见下图。二次注浆压力控制在0.5～0.7MPa左右。

4.4盾构施工应急措施

4.4.1施工应急措施

在掘进施工过程中若发现地表沉降超过高速公路沉降限值，应立即采取以下应急保护措施：

(立即停止掘进，并保持好泥水压力，立即通知高速公路部门，以取得高速公路业主方的专业配合（如回填路面、车辆减速等）；

(加大盾尾注浆压力及注浆量，并在沉降区内管片背后进行补充注浆，同时加密地面监测的频率，及时反馈数据，以调整注浆参数；

(对沉降区内进行袖阀管注浆补强，以控制沉降；

(待地表沉降稳定并已处理完成后，盾构机方可继续掘进。

4.4.2盾构设备应急措施

在盾构机掘进过程中，除了对盾构机进行与保养外，还应进行对盾构机设备突发故障的检修工作，以及准备好设备、零部件等更换备用部件，以便于盾构机能及时快速的修理，继续掘进，以保证高速公路和隧道施工的安全。

具体的设备保养和检修、抢修工作盾构项目部专门成立了盾构掘进机修班和抢修班，由我项目部主管机电的马升雁副经理任组长，具体安排如下：

在盾构隧道过西二环高速公路施工中，对高速公路路面及周围地表等进行监控量测，具有极其重要的意义。它将隧道施工影响范围内的高速公路、构筑物、地下管线作为监控对象，根据本工程条件及其特殊要求，建立管理基准值，将量测结果及时处理分析，并反馈到设计施工中，从而使施工更加符合工程的实际情况，保证高速公路及地下管线的安全。

5.2监测方案设计原则

(监测方案根据本工程的特点制定，且符合施工组织的总体计划安排；

(监测方案能够达到施工监测的目的；

(采用先进的仪器、设备和监测技术；

(各监测项目能相互校验，以利数值计算、故障分析和状态研究；

(满足监测性能和精度前提下，适当提高监测频率，确保监测数据可靠性。

(观测点类型和数量的确定应结合本工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑，并能全面反映被监测对象的工作状态；

(测点的布置应在最不利位置和断面上或者是在相同情况下的最先施工部位，其目的是及时反馈信息，指导施工；

(表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征，又要便于应用仪器进行观察，还要有利于测点的保护；

(埋测点不能影响和妨碍结构的正常受力，不能削弱结构的刚度和强度；

(在实施多项内容测试时，各类测点的布置在时间和空间上应有机结合，力求使一监测部位能同时反映不同的物理变化量，找出内在的联系和变化规律；

(根据监测方案，预先布置好各监测点，以便在监测工作开始时，监测元件进入稳定的工作状态；

(测点在施工过程中遭到破坏时，应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，以保证该测点观测数据的连续性。

5.4地面隆陷控制标准

根据本工程的特点，监控量测主要包括隧道外周边环境及岩土稳定性监测，现场监测的主要内容包括：

(地面沉降、地表裂缝监测；

(路面的沉降、水平位移、倾斜及裂缝、周围重要设施（包括市政管线）的变位。

5.6盾构过高速公路的施工监测措施

为了确保高速公路的行车安全，盾构下穿高速公路时，拟定采用下列测量及监测保护措施：

地面沉降监测点需布置纵向（沿轴线）剖面监测点和横向剖面监测点，纵向（沿轴线）剖面监测点的布设一般需保证盾构顶部始终有监测点在监测，所以监测沿轴线方向监测点间距一般小于盾构长度，通常为3～10米一个测点，而本标段盾构机长约9米，故取每隔5米1个测点。

在隧道与高速公路的交点处每个横剖面上每5米增设1个测点，并沿着与高速公路垂直的方向布设横剖面的监测点，每隔15m布置一个横剖面，在横剖面上从盾构轴线由中心向两侧由近到远，按测点间距2～5m递增布测点，布设的范围为盾构外径的2～3倍，即15～20m范围内，具体见图4。

因高速公路是砼路面，纵断面每15m布设1个钻孔点(沉降测点的埋设采用冲击钻在地表钻孔，然后放入长200～300mm，直径20～30mm的圆头钢筋，钢筋需穿过水泥路板,孔空隙用砂填充)，在条件允许的情况下要这样布点。如条件不允许的情况下采用另一种做法，如高架桥高速公路，则采用在路面布置反光镜用于地面测量的方法。测量仪器采用DSZ2水准仪＋铟钢尺。观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过0.3mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，如超过时，应重读后视点读数，以作核对。首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于±1.0mm，取平均值作为初始值。

在条件许可的情况下，尽可能的布设导线网，以便进行平差处理，提高观测精度，水准线路闭合差应小于±0.3（mm）（N为测站数），然后按照测站进行平差，求得各点高程。施工前，由基点通过水准测量测出隆陷观测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为Hn。则高差△H＝Hn－H0即为隆陷值。

量测的频率为：盾构掘进时，地面和路面监测频率为1次/2h，监测范围为机头前10m和后20m，监测结果在监测完成后15min内上报盾构项目部和西二环高速监测部门。

图4高速公路监测示意图

5.7数据处理及信息反馈

各项监测数据收集后及时整理、绘制位移－时间曲线、应力应变等随施工作业面的推进时间变化规律曲线，即时态散点图。当位移－时间曲线趋于平缓时，对初期时态曲线进行回归分析，以预测可能出现的最大变形值、应力值和掌握位移变化规律，还应视散点的数据分布状况选择合适的函数，回归分析时，在下列函数中选用：

式中a、b为回归系数，t为初读数后的时间，U为位移值。

因本隧道洞身范围内的地质情况复杂多样，与盾构穿越两条高速公路关系重大，对监测结果采用反分析法和正分析法进行预测和评价，以预测该结构或地面可能出现的最大位移或沉降值，并根据下图，进行位移、数率综合分析判断、预测结构及广茂高速公路的安全状况，指导施工，反馈给设计。

图5监测－预报反馈系统图

(隧道穿越高速公路下方时，围岩自稳性差，引起开挖面塌方，或者由于失水而引起的沉降；

(由于隧道掘进开挖的原因而引起的桥墩处不均匀沉降，造成桥墩的沉降、倾斜、变形、地面沉降等；

(隧道掘进时对可能存在的地下管线等的影响；

(火灾、意外的工伤事故等，施工人员在隧道内中暑、中毒、被困等情况。

从以上的风险情况分析看，如果不采取相应有效的预防措施，不仅给隧道施工造成很大的影响，而且对西二环高速公路的正常运营以及施工人员的安全造成威胁。

(在盾构施工到达该段前，与高速公路业主建立直接联系，协调好各种关系，一旦发现异常能及时沟通、协商解决问题。施工前要进一步调查道路周围的详细情况，以便指导施工。

(认真分析地质资料，做好超前预报：对地质情况不明的地段一定要进行补勘，进一步了解土层的情况，做到心中有数。

(加强施工管理，严格按标准化、规范化作业，施工中要经常分析土质变化、围岩参数，遇到可疑情况及时分析，不得冒进。盾构掘进过程中加强地表沉降监测以指导地下施工，根据地表沉降情况，及时调整盾构机的掘进速度、刀盘转速、泥水压力、注浆压力及注浆量等参数；

(工地和附近医院建立密切关系，工地设医务室，配齐必要的医疗器械，一旦出现意外的工伤事故，可立即进行抢救。

（2）组建抢险队，进行抢险应急知识教育培训：

项目部组建抢险队，发现危险时，首先应抢险队进行抢险工作，需用较多人员时可由各岗位进行汇集，对抢险队和项目部所有人员进行针对性的应急知识培训。

（3）进行应急演练，提高应急救援能力：

为了在出现险情时处理迅速，项目部应对险情进行实地演练，使得所有人员均参与其中，并填写应急演练纪录表。

（4）紧急情况发生的上报程序：

图7应急事故发生处理流程图

(实行昼夜值班制，明确项目部值班时间和人员；

(遇到紧急情况，全体员工应特事特办、急事急办，主动积极的投身到紧急情况的处理中去，各种设备、车辆、器材、物资等应统一调遣，各种人员必须坚决无条件服从组长或副组长的命令和安排，不得拖延、推诿、阻碍紧急情况的处理工作。

(与相关单位建立快速联系通道，以便及时处理问题，主要相关单位除了在广州市自来水公司西江引水办公室、广州市富华建设工程监理有限公司、西二环高速公路业主方、设计院外，还有公安局、交警、医院等等。

在施工监测的过程中，实施监测的项目一旦超限，立即会同有关方面根据监测情况制定有效的措施，保护高速公路路面的安全。当路面的沉降及变形较大时，主要采取以下应急措施：

(地面应急措施：施工过程中一旦发现地面沉降超限，立即联系高速公路有关部门进行路面的整治修护，将损失控制在最小限度内。

(隧道内应急措施：立即停止盾构掘进，并保持泥水压力，有效控制地表继续沉降。并且在沉降尚未控制、原因尚未分析清楚、沉降控制措施尚未到位的条件下，严禁盾构机继续掘进。

(对已拼装成形的盾构隧道，在沉降区内进行管片背后补注浆，在此期间提高监测的频率，及时绘制变形曲线图，加强与上级单位和西二环高速公路有关部门的沟通，以便根据变形发展情况采取相应措施。

6.4应急物资、机械设备储备

应急物资、机械设备储备见下表4。

抢险结束后，对应急预案的整个过程进行评审，分析和总结，找出预案中存在的不足，进行评审及修订，使以后的应急预案更加成熟，遇到紧急情况等能处理及时，将安全、财产损失降低到最低限度。

表4应急物资、机械设备储备一览表

附件包括施工单位资质证明文件和盾构隧道穿越西二环南段高速公路平剖面图。

1.3隧道施工方法 4

1.4工程地质概况 4

3.2总体施工安排 6

§4盾构法施工技术措施 7

4.2一般施工技术措施 8

4.3急转弯段施工技术措施 11

4.4盾构施工应急措施 14

5.1监测的目的 14

塔吊拆除安全专项施工方案 .doc5.2监测方案设计原则 15

5.3测点布置原则 15

5.4地面隆陷控制标准 15

5.5监控量测项目 16

5.6盾构过高速公路的施工监测措施 16

5.7数据处理及信息反馈 17

6.4应急物资、机械设备储备 21

DAT 66—2017《城市轨道交通工程文件归档要求与档案分类规范》6.5应急抢险总结 22