施工组织设计下载简介

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铁道第三勘察设计院在设计京津城际铁路时已经考虑了盾构施工对桥墩的影响，同时地铁隧道设计单位北京城建院利用二维平面应变数值模拟对盾构施工对桥墩的影响进行了验算，左线施工时最大地表沉降为3mm，隧道中心距87号桥墩最内侧桩15.62m。右线施工时最大地表沉降为2.7mm，隧道中心距离88号桥墩最内侧桩16.48m。设计院关于盾构下穿京津城际铁路桥墩设计说明书见附件。

本工程从盾构施工引起地面沉降的规律出发，将通过合理设定盾构掘进参数，做好施工各项保障措施、对施工重点环节进行严格控制来确保地面沉降在10mm以内，轨道差异沉降控制在4mm以内，保证盾构施工不影响铁路列车行车安全。

在盾构穿越京津城际铁路及北站铁路股道时我项目部将从以下几个方面进行重点控制。

7.2.1、施工参数设定

地面沉降的控制主要从盾构掘进参数的合理设定来保证，根据前期地面沉降规律的摸索和总结职工住宅楼主体施工组织设计2，并考虑铁路动荷载的特殊情况，盾构穿越京津城际铁路及北站铁路股道的掘进参数见下表：

推进速度(mm/min)

盾构和周围土体的建筑间隙是否填充饱满直接关系到地面沉降量，因此必须保证同步注浆量充足，由于施工或地层原因导致浆液损失，必须立即进行二次补浆以控制地面沉降。二次注浆采用水泥浆及水玻璃双液浆，水泥浆水灰比1：1，水泥浆和水玻璃体积比1：1。

7.2.2、稳步推进减少地层损失

土体超挖和土体扰动是地面沉降的主要原因，因此在盾构穿越京津城际铁路和北站铁路股道期间，加强盾构掘进控制，避免盾构姿态频繁调整造成的土体超挖和扰动，并严格控制平衡压力和出土量。盾构推进过程中严格将推进速度控制在35～40mm/min，避免速度频繁变化。

7.2.3、加强沉降监测，信息化施工

技术保障措施的落实与响应的及时与否，是盾构穿越铁路期间控制地面沉降的重中之重，由于列车行驶造成的动力效应，地面沉降的速度相对较快，因此必须保证各项技术措施能在第一时间得到落实，达到控制沉降，而不是事后补救。在盾构穿越铁路期间必须增加地表沉降监测频率，并做到及时反馈，为掘进参数的优化调整提供可靠依据。

8.1、制定阶段性控制指标

根据京津城际铁路和北站铁路列车行驶速度及列车类型的特殊性，铁路范围内地层的特点，结合盾构施工沉降规律，将地面沉降控制分四个阶段进行控制:

第一阶段：通过前地面沉降控制。控制盾构机土仓内平衡压力将前期地面沉降控制在1mm以内。

第二阶段：穿越期间的沉降控制。盾构穿越铁路股道期间与穿越完成后的5天内，这一阶段是施工控制的主要阶段，导致沉降的主要原因是地层扰动、注浆不及时或者注浆量不足，该阶段地表累计沉降控制在4mm以内。

第三阶段：穿越完成后6～10天内，是土体扰动后固结沉降的主要阶段，加之列车运行，加速土体的固结沉降，二次补浆是本阶段控制地面沉降的主要措施，本阶段地面累计沉降控制在7mm以内。

第四阶段：穿越完成后11～20天内，根据盾构施工地层沉降规律，本阶段地层沉降占最终累计沉降的比重较小，但是考虑到列车行驶产生的动荷载效应，本阶段也作为我项目部控制地面沉降的重点阶段。本阶段地面累计沉降控制在9mm以内，地面沉降稳定后最终累计沉降量控制在13mm以内。

8.2、加强和监测单位的联系和沟通，及时优化参数

加强和监测单位的联系，掌握每天的地面沉降情况，重点对监测数据进行分析，特别是沉降速率的变化，若沉降速率出现异常及时采取措施，并结合每个阶段的沉降控制目标及时调整掘进参数或采取二次补浆控制地面沉降量。但是参数的调整应循序渐进，不得调整过快。

8.3、盾构掘进控制措施

控制好盾构推进轴线，盾构机前后端和设计轴线偏差控制在30mm以内，并严格控制盾构姿态，避免盾构机频繁或大幅度调整姿态。在盾构进入京津城际铁路范围前将盾构姿态调整到最佳状态，进入施工范围后严格按照设计轴线推进。同时加强盾构机姿态的人工复核，确保盾构机推进轴线和设计轴线的偏差在设计允许范围内。

从前期盾构穿越立交桥等建筑物时的地面沉降规律来看，推进速度的稳定对地面沉降的影响非常大。速度的变化主要的加大了对土体的扰动，因此将速度严格控制在35mm/min～40mm/min之间。

本工程采用的盾构机均为土压平衡盾构机，以土仓内的泥土压力来平衡刀盘前端水土压力，从而保证掌子面稳定，而盾构掘进的前期沉降和土仓平衡压力的设定有直接关系，若土仓压力小于掌子面水土压力，那刀盘前端土体就会产生沉降，因此平衡土压力也是盾构掘进时地面沉降的重要控制因素，通过严格控制掘进过程中土压力，避免波动过大引起开挖面的不稳定，根据铁路股道下方的地质情况将掘进土压力控制在0.18～0.20MPa。

盾构机在盾尾内有三道盾尾密封刷，密封刷之间用盾尾密封油脂填充，起到防止泥水进入隧道的作用。若盾尾密封装置密封效果不良将引起同步注浆浆液损失，甚至泥水进入隧道，造成地层损失，引起更大的地面沉降甚至坍塌。因此加强盾尾密封装置的维修保养，确保密封效果，对控制地面沉降意义重大。在盾构穿越铁路前对盾尾密封装置进行检修，穿越期间加大盾尾油脂的注入力度，确保盾尾密封效果。

刀盘转动会造成土体扰动，造成地面沉降，因此向刀盘内加入泡沫剂改良土体，可以降低刀盘扭矩，减小地层扰动。

8.4、同步注浆与二次补浆

同步注浆直接影响地面沉降控制效果，是地面沉降控制的根本。考虑到曲线施工及列车行驶的动荷载效应以及铁路范围内地层条件，盾构在穿越京津城际铁路及北站铁路股道时壁后注浆填充率控制在150%～250%，按照该注入率每环注浆量为4.5m3到5m3，但注浆压力不宜过大，以不超过0.8MPa为宜。

根据需要可利用同步注浆系统进行补压浆。在完成本环管片拼装后且未开始下一环管片掘进前，采用盾构机的同步注浆系统进行补压浆，补压浆以压力控制为主，压力控制在1.0MPa以内。补压浆可影响到盾尾8～10环范围。若盾尾或后续6米处地面日累计沉降量超过日沉降量控制目标后即采取补压浆措施。

二次注浆是控制地面后期沉降的主要技术措施，二次注浆通过二次注浆泵将水泥浆和水玻璃通过管片吊装孔注入管片与周围土体之间，二次注浆采用压力控制，压力控制在0.8～1.0MPa之间。二次注浆泵安装在移动平台上，可对脱出盾尾6环后的管片进行二次注浆。

当盾尾后6环位置地面单日沉降量超过0.6mm时应及时进行二次注浆。二次注浆时应作好记录，要求内容真实有效，详实全面，包括注浆量，注浆压力值，注浆材料，配合比，注浆持续的时间等内容。并观察隧道结构变化，避免注浆压力过大影响隧道结构安全或浆液突窜至地表。

注浆施工的各项参数（注浆量、注浆压力、注浆的点位、配合比、持续时间等参数）将根据地面沉降监测情况及时进行调整并严格执行。随时监测地面标高，确保地面不隆起。

8.5、设备、物资保障措施

本工程使用的盾构机及后配套设备均是全新的设备，性能优良，为确保设备正常运转，坚持每天早晚各1小时的设备检查、保养、维护等制度，保证设备运转正常，减少、避免因设备故障造成的停工现象。实行施工现场设备主管人员轮班制度，另安排两名盾构厂家专业人员驻现场来加强对设备故障的排除能力，确保施工的连续性。特别是注浆系统要及时清洗，避免注浆管路堵塞。

对现场材料每天进行数量统计，根据原材料的供货周期，及时进行材料采购，确保物资供应。特别是管片的供应，应提前向管片供应商提出管片供应数量及进场时间。四种管片型号要合理供应，避免出现需要的管片供应不足，暂时不需要的管片存储量大的现象。

二次注浆设备已经经过试验并安装到位，二次注浆所使用的水泥、水玻璃等原材料应准备充足，水泥10吨，水玻璃2000升，注浆管200米。另配备足够的防止渗水，漏浆的的海绵条，面纱、碎布等应急物资。

⑴.盾构机操作手选用操作技能优秀的、责任心强的操作人员。

⑵.隧道内的机械维护人员选用技术精良的，经验丰富的维修人员，并从盾构机厂家派驻两名人员随时对出现的故障及时组织维修。

⑶.各岗位均安排有管理人员实施作业的监控，确保每一工序和流程都能准确、快速的实施。

(4).保证每天至少有两名专家在现场指导施工。

8.7、阶段性目标的响应及措施

按照四个阶段地面沉降量控制指标，制定日沉降控制标准及响应技术措施。

第一阶段：本阶段控制目标1mm，从刀盘进入铁路范围前5天开始监测，日沉降量控制在0.1mm。通过调整土仓平衡压力，控制前期沉降。此阶段如果出现日沉降量过大，立即采取适时提高土仓内土压力，控制好掘进速度和每一环的出土量等措施来保证。

第二阶段：5天内地面累计沉降控制在4mm以内，日沉降控制标准为0.8mm/日，该阶段主要利用同步注浆及二次补浆进行控制，确保盾构和周围土体的建筑间隙填充密实，饱满。此阶段一旦出现沉降量过大，立即停止掘进，适时抬高土仓内土压，进行盾尾同步补注浆，并适时监测地面沉降满足要求后方可进行下一环的掘进施工，下一环掘进时注浆量应提高到所补注的浆量。

第三阶段：5天内地面累计沉降控制在7mm以内，日沉降控制目标为0.6mm/日。该阶段主要通过二次补浆进行控制。二次补浆以压力控制为主，同时随监测情况及时调整。如此阶段的沉降值过大或未趋于稳定，此时必须停止掘进，马上组织实施管片二次注浆，浆液利用双液浆，缩短凝固时间，并适时监测地面沉降满足要求后方可进行下一环的掘进施工。

第四阶段：10天内地面累计沉降量控制在8mm以内，日沉降量控制目标为0.1mm/日，力争将地面沉降控制在8mm以内。此阶段如果沉降值不能满足要求，立即实施下列措施：专门在拖车车架位置安装了一台注浆泵，随时对沉降量不能满足要求的区域进行点对点的跟踪补注浆，直至地面监测值满足要求为止。

8.8、指令落实保障措施

⑵.穿越京津城际铁路及铁路股道期间，坚持每日执行现场施工日例会制度，并设立每日班中碰头会，确保各配合单位及时对现场情况进行沟通，对偶现异常情况进行现场确认，确保铁路正常运营，对穿越施工出现的问题进行分析并加以控制。

⑶.实施责任制度、监控制度和奖罚制度。对每一流程，每一工序都有专人负责，都有专人监控，保证各工序之间衔接紧密，确保盾构施工的连续性，使盾构尽可能快的穿过铁路股道群，减少意外风险；并实行奖罚处理制度。

充分发挥局总部在天津，技术力量强大的优势，盾构穿越京津城际铁路及北站铁路股道期间有局副总工坐镇指挥，充分调动各方力量保证盾构顺利穿越铁路。

中铁隧道集团做为本项目的合作单位，在地铁施工方面经验丰富，会同本公司的地铁施工专家，组成强大的现场技术顾问组，为盾构施工做技术后盾。专家组由中交一航局副总工岳铭滨任组长。

成员：王大海、王书雄、闫以胜、王海

8.10、施工管理保证措施

1、成立下穿城际铁路和北站铁路掘进施工现场指挥部，由天津市地下铁道总公司任组长，北京铁路局总工室、中交第一航务工程局有限公司，中铁六局北京铁建，天津工务段，天津车务段（天津北站），北京维管段，北京地铁监理公司，北京城建设计研究总院为成员单位。负责铁路下掘进施工相关工作的协调、指挥。

2、现场指挥部建立例会制度，按时召开例会，分析施工情况，研究地面沉降及铁路设备变花情况，确保铁路设备及行车安全。遇有特殊情况，随时召开会议。

3、现场指挥部内悬挂能实时反映盾构机与铁路相关位置的施工进度图、地面监测系统布设图及相关制度、铁路相关设备检查记录等资料。

5、铁路段施工期间，应以确保掘进质量稳定，注浆及时、到位，地面沉降得到有效控制为根本原则，绝对不允许出现单纯抢进度，造成地面沉降超标的现象，地下的掘进施工绝对服从现场指挥部指挥，坚决做到有令则行，有禁则止，指挥部为确保铁路设备及行车安全有权停止掘进施工作业。

本工程将选择有技术、有经验，经铁路部门认可的监测单位，并根据铁路部门要求编制专项监测方案。

10.1、可能出现的事故分析

盾构穿越京津城际铁路及北站铁路股道期间，可能出现地面沉降过大现象。盾构施工必然引起土层损失，若同步注浆未及时跟上，导致管片壁后建筑间隙得不到及时填充，从而导致地面过大沉降。北站铁路股道范围内地层中夹有2米多厚的淤泥质粉质粘土层，若同步注浆量不足，或者注浆不及时，隧道内可能出现漏浆、涌泥、漏水、盾构故障停滞等情况，可能引起地表沉降。

10.2、施工风险预控措施

针对盾构穿越铁路可能出现的事故，提前做好预防措施，防微杜渐，彻底消除安全隐患，做到万无一失。

组员：刘恕全、陈浩、刘达、侯永兵、张力

10.2.2、精心监测，确保准确

在京津城际铁路桥桩及北站铁路轨道间科学合理布设沉降监测点，并加大监测频率，确保地表沉降数据及时准确。在监测单位和技术部门建立有效的沟通方式，确保信息交换畅通。

10.2.3、以监测结果为依据，及时调整施工参数

盾构穿越京津城际铁路及北站铁路股道期间每日召开技术碰头会，对监测数据进行分析，并根据监测结果对掘进参数提出合理的优化方案，特别是对土仓压力、同步注浆量、注浆压力进行动态管理，积极稳步、循序渐进对其优化调整。

10.2.4、加强注浆管理

同步注浆及二次注浆是盾构施工控制地面沉降的主要手段，在确定了注浆参数后必须落实到位，坚决杜绝注浆量不足，注浆不及时现象。同时根据地面沉降监测结果，对日累计沉降超过限值的部位及时进行补压浆或二次注浆，确保每日沉降量控制在规定目标内。

10.2.5、做好设备维修保养

在盾构穿越铁路期间必须保证每天早晚各1小时的设备维修保养工作，切实做好设备的检修、维护工作。并安排盾构生产厂家技术人员入场，及时排除设备故障。对经常出现故障的部位应增加检查力度。把对盾构机同步注浆系统及二次注浆泵的维护保养作为本阶段的工作重点，各注浆设备运转正常且各管路畅通。并做好易损易坏零件的备品备件工作，注浆管也必须有足够的备用数量。左右线洞内水平运输列车各两列，每列运输列车均配备3块备用电池，并且确保备用电池电力充足，随时可投入使用。投入3台龙门吊作为垂直运输设备，其中1台备用，3台龙门吊相互协作，确保不论管片的运输还是渣土的运输均有备用设备。盾构机及后配套设备均设置双电源，可以交替使用，避免因停电造成的停工。

10.2.6、做好物资供应

物资供应必须及时，特别是管片、防水材料等送货周期较长的物资，避免因物资短缺造成的盾构停工。对现场材料每天进行数量统计，根据原材料的供货周期，及时进行材料采购，确保物资供应。

二次注浆设备已经经过试验并安装到位，二次注浆所使用的水泥、水玻璃等原材料应准备充足，水泥10吨，水玻璃2000升，注浆管200米。另配备足够的防止渗水，漏浆的的海绵条，面纱、碎布等应急物资。并且将应急物资运送至工作面附近，保证第一时间能够投入使用。

10.2.7、应急队伍的储备

在通过铁路轨道下方的期间，储备并组织好有实战经验应急抢险队伍，准备好抢险设备和应急物资。和铁路线路及设备维护保养部门保持密切联系，出现事故可以第一时间采取有效措施，控制事态发展。

10.3.1、处置程序

若铁路发生过大沉降，危机列车行车安全，应立即停止施工，并及时进行洞内二次注浆，在不影响隧道结构安全的前提下尽量采用较大的注浆压力。在采用补救措施的同时，应立即向业主及铁路部门汇报，确保列车安全。

10.3.2、处置方法

在采取补救措施后应立即组织人员协助铁路部门采取措施，同时准备好应急物资。

11.1、项目组织机构

12.1、质量控制点的设置

根据本工程的施工特点，对盾构掘进、管片拼装、管片防水、壁后注浆等进行重点管理。随着工程的展开、施工条件的变化，随时或定期进行控制点范围的调整和更新。

（1）盾构机接近铁路前，我们已在地质相类似的地段做了模拟掘进，调整了盾构机的掘进参数。保证盾构机处于良好运转状态，避免盾构机因机械故障而造成掘进停止。盾构施工过程中，根据地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉降、盾构机姿态、刀盘扭矩、千斤顶推力等各种勘探、测量数据信息，正确下达每班掘进指令，并即时跟踪调整。

（2）盾构在铁路下纠偏坡度控制在±1％之内。平面偏差控制在15mm内盾构机操作人员须严格执行指令谨慎操作。对初始出现的小偏差应及时纠正，避免盾构机走“蛇”形．严格控制盾构的纠偏量。

（3）严格控制盾构出土量，尽量减少超挖和欠挖，根据地面监测情况。合理调整刀盘转速。控制盾构机的推进速度：根据测量反馈的信息。调整各千斤顶的顶力及总推力：根据施工中的变形监测情况，随时调整注浆参数，对轴线进行有效的控制。

（4）加强盾构推进时同步注浆和二次补压浆的操作，盾尾脱出形成的建筑空隙是构成地面沉降的主要原因。因而必须加强细化盾构推进时同步注浆和二次补压浆的技术措施，并严格操作。同步注浆和后期补压浆是盾构掘进施工的一道重要工序，施工中必须作好包括注入位置、注浆量、注浆压力以及注浆历时的注浆记录，并根据地面变形监测信息及时调整，确保注浆工序的施工质量。

（5）盾构推进通过对土压传感器的数据来控制千斤顶的推进速度，推进速度控制在35～40mm／min，并在推进过程中保持稳定，并保持推进速度、出土速度和注浆速度相匹配。在盾构机穿越北站铁路时，将出土量控制在理论出土值的98％左右，保证盾构切口上方土体有微量的隆起(不超过1mm)，以便抵消一部分土体的后期沉降量。盾构姿态变化不可过大、过频，控制每环纠偏量不大于5mm(高程、平面)，控制盾构变坡不大于1‰，以减少盾构施工对地层的扰动影响，从而尽可能减少地表沉降。

实行安全生产责任制并建立各级各部位安全岗位责任制，形成上下齐抓共管的安全管理网络，有组织、有计划地开展安全管理活动，做到安全工作层层有人抓，工前有布置，工中有落实，工后有讲评。

13.1、安全生产教育

针对工程特点制定安全防护及安全操作规程，并下发到各班组，严格执行。

13.2、安全检查制度

建立安全检查制度，按照定期检查、突击检查相结合的检查方式进行检查。并成立由各部门有关人员组成安全检查小组，有准备、有计划地进行检查，确保安全生产。

13.3、现场安全施工措施

DB32／T 3692-2019标准下载（1）、盾构机掘进中要做到；

（a）、建立规范的交接班制度，做到岗位职责到人，人不离岗；

（b）、盾构井内出土，进管片有专人指挥，协调施工；

（c）、定期检查盾构隧道内的高压、低压电缆，运输轨道的安全性；

（d）、严禁在隧道内乘坐电瓶车及在隧道内吸烟；

（e）、与当地供电部门建立经常性的联系，在接到停电通知后，应及时通知工作面的工作人员JJF(黔) 13-2020 铜含量、铁含量分析仪校准规范.pdf，关闭螺旋输送器的前后闸门，作好水位及土压监测；

（2）、建立监测信息通报制度

成立应急抢险小组，项目部从各班组中抽调15个精干人员组成抢救小组，由项目经理任组长，提前做好教育和培训工作，负责突发抢险工作。