江隧道工程3盾构到达(进洞)方案

杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案杭州庆春路过江隧道工程盾构到达施工方案编制:审核:批准:中铁隧道集团杭州庆春路过江隧道项目部2010年2月第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案目录1.编制目的22.编制依据23.工程概述23.1设计概况23.2工程地质概况23.3水文地质概况34.盾构到达施工的特点及重难点35.盾构到达施工方案45.1总体施工方案45.2盾构到达前准备工作55.2.1江北工作井端头加固55.2.2工作井端头降水85.2.3接收台浇注115.2.4洞门密封装置安装115.2.5场地硬化125.3盾构到达的施工内容125.3.1贯通前测量及盾构姿态调整135.3.2到达前施工参数控制155.3.3东西线盾构达到先后控制155.3.4管片壁后二次注浆液165.3.5超前注浆165.3.6洞门凿除175.3.7盾构机前推、形成洞门密封175.3.8管片拉紧装置185.3.9盾构机推出195.3.10拆除洞门密封195.3.11洞门施工206.盾构机到达过程中风险分析及对策206.1盾构机未到达设计位置206.2洞门凿除过程中地下水涌入206.3洞门密封拆除过程中地下水涌入207.到达施工应急预案217.1地下水涌入盾构井应急预案217.2地面塌陷应急预案218.施工进度计划229.劳、材、机计划2210.施工安全措施24第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案盾构到达施工方案1.编制目的盾构到达，是指盾构机沿设计线路自隧道贯通前100m掘进至隧道贯通后（西线隧道RK1+340.53～RK1+440.53、东线隧道LK1+344.4～LK1+444.4），从预先施工完毕的洞门处进入工作竖井内的整个施工过程，以盾构主机推出洞门爬上接收基座、后配套与盾构主机分离为止，其中包括确保到达段施工安全的各项施工措施。盾构机到达掘进是整个盾构掘进施工的重点环节之一，为了保证盾构机能够顺利地通过江北接收井预留洞门，安全地完成盾构到达施工，特编制此方案。2.编制依据2.1、《杭州庆春路过江隧道工程岩土工程勘察报告》；2.2、《杭州庆春路过江隧道工程施工图设计》；2.3、《江北工作井端头加固方案》；2.4、国家现行规范有关标准；2.5、类似工程成熟的施工经验。3.工程概述3.1设计概况本工程盾构隧道总长3532.442单线米，其中东线长为1765.478m，西线长1766.924m。管片外径11.3m，管片内径10.3m，管片厚度50cm，环宽2m。通用契型环，分块采用“6+2+1”形式，错缝拼装，纵环向采用高强螺栓连接。盾构隧道采用两台Φ11.68m的泥水平衡盾构机掘进，盾构主机长度为11.71m。两台盾构机均从江南（萧山侧）盾构工作井始发掘进至江北（杭州侧），隧道到达段东线纵坡为3.25%，西线纵坡为3.1%，在线路平面上西线隧道为直线段，东线隧道处于R=1500m圆曲线上，到达段洞门直径为12.1m。盾构到达段隧道沿杭州市庆春东路向江北工作井方向掘进，隧道上方地面主要为庆春东路路面及沿线绿化带。3.2工程地质概况江北工作井端头自上向下依次为①-2素填土、②-1砂质粉土、②-2粉土夹淤泥质土、③-1粉砂夹粉土、③-3粉砂夹粉土、④淤泥质粉质粘土、⑤-1粉质粘土、⑤-2粉质粘土。详细地质情况见图1。第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案图1江北工作井端头地质剖面图3.3水文地质概况该区段地面高程约为5.40m，场地第四系含水层可分为孔隙潜水含水层和孔隙承压水含水层两大类。影响盾构到达段施工的主要为孔隙潜水，主要赋存于场区浅部人工填土及其下部粉、砂土层内。承压水主要赋存于下部的⑦砂土和⑧层圆砾、卵石层内，上覆④层、⑤层、⑥层粘性土，是相对隔水层，构成了含水层的承压顶板，承压实测水位标高为-3.98m，具水量大、强透水、承压性等特点。4.盾构到达施工的特点及重难点盾构进出洞的安全直接关系到盾构设备和工程的安全，在施工组织上具有工序转换多，衔接多的特点。由于盾构到达（进洞）端头地层主要为饱和性砂质粉土、粉土夹淤泥质土，渗透性较强，赋存的地下孔隙潜水较为丰富，因此在盾构到达施工过程中，如何有效的降低地层中的孔隙潜水是到达施工中的难点；如何形成有效的降水帷幕和洞门密封体系来降低和隔绝地下水是盾构到达施工重的重点。为了保证盾构到达施工的安全，针对盾构到达施工中的重难点，拟采取如下对策和措施：第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案1）对端头地层进行加固，加固土体范围、强度、均匀性和渗透性满足要求，特别是加固区长度大于盾构壳体长度。在端头地层加固施工完毕之后，对加固区域进行垂直取芯以及在洞门处均匀布置数个水平探孔，用以检测加固效果。如有问题及时进行补充加固，确保盾构进洞的安全。2）盾构到达期间，在加固范围外侧布置深层降水井形成降水帷幕降低地下水水头。3）在盾构进洞时在洞圈内安装帘布橡胶板，当盾构前体盾壳推出洞门时，调整弹簧钢板使其尽量压紧帘布橡胶板，并将弹簧钢板焊接在进洞预埋钢板上，形成密封体系，以防止洞门处地下水漏出。4）盾构到达时，对近洞口的10环管片采用H100槽钢通过管片拼装定位孔进行拉紧，确保在盾构反推力较小的情况下，管片环间的缝隙不至于加大，避免管片接缝发生渗漏。5）在盾构机刀盘抵拢洞门连续墙后就对脱出盾构尾部的管片进行注浆形成一道止水箍。6）加强盾构进洞段的掘进控制。5.盾构到达施工方案5.1总体施工方案当盾构机到达江北工作井端头加固区域时，首先利用同步注浆、超前注浆、管片壁后二次注浆、深井降水等措施，切断流向盾构刀盘掌子面的水源。当盾构机掘进到刀盘抵拢工作井洞门连续墙时即停止掘进，将泥水仓泥水排空，检查掌子面地下水情况，在确保无地下水流的情况下开始进行洞门凿除，在凿除洞门前完成洞门密封安装和接收台就位工作。完成洞门凿除后，快速清理渣土，将盾构机顶出洞门；盾构机顶出洞门时利用洞门帘布橡胶、扇形压板等密封装置快速将盾壳包裹形成密封，同时通过同步注浆、二次注浆和洞门处注浆封闭可能沿开挖面和盾壳间隙出现的涌水；盾构按照掘进循环（安装管片同时进行同步注浆和二次注浆）继续向前推进至接收台上；在盾壳脱离洞门密封前应打穿洞门位置管片的二次注浆孔检查是否有地下水涌出，在确认无地下水由端头向洞门涌出时方可将盾尾脱离洞门密封，盾构机主机完全推进到接受台上后，开始盾构机拆机工作。盾构出洞具体施工流程见图2。盾构到达段施工按施工时间先后，分为盾构机掘进至到达区域前的准备工作和盾构机掘进到达段两个阶段。第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案为了确保盾构机安全到达，针对工程实际情况，盾构掘进至到达段前的准备工作包括：工作井端头加固、到达段降水井施工、洞门横梁凿除、接收台制安、洞门密封装置制安、盾构接收场地硬化等。盾构机掘进到达段至进洞段施工内容包括：盾构掘进至到达段姿态调整及掘进参数控制、管片壁后二次注浆、洞门凿除、盾构机推出洞门等。到达段非永久结构管片仅在底部拼装3～4块管片，以满足盾构机推出的反力要求并便于拆卸。为了降低工程风险江北洞门结构在盾构拆机期间完成。端头加固补充加固加固效果检查降水井施工洞门施工盾构前移管片壁后二次注浆洞门注浆形成洞门密封盾构机顶出同步施工接收基座浇注到达前掘进控制超前注浆不合格合格洞门凿除止水效果检查管片壁后二次注浆盾构机刀盘抵拢地连墙合格不合格图2盾构到达施工流程图5.2盾构到达前准备工作盾构到达前的准备工作包括：工作井端头加固、到达段降水井施工、接收台施工、洞门密封装置安装、盾构接收场地硬化等工作。5.2.1江北工作井端头加固第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案江北工作井盾构出洞加固区域，采用以搅拌桩加固为主，高压旋喷桩补充加固的形式。加固范围隧道外轮廓两侧3.25米，加固深度隧道外轮廓底以下3米。总加固范围长37.23米，宽13.85米，搅拌深度23.42米。搅拌桩与连续墙之间的加固盲区用选喷桩补充加固，外设降水井等措施，保证盾构到达的安全。图3江北工作井端头加固平面图图4江北工作井深搅加固剖面图第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案图5江北工作井高压旋喷加固剖面图（1）三轴深层搅拌桩施工深层搅拌桩采用三轴ZDK-850SMW桩机施工，桩机叶片直径Ф850，单孔中心距600mm，各幅桩体间搭接250mm,采用32.5级普通硅酸盐水泥，深加固区内水泥掺量16%，空搅区水泥参量7%，28d无侧限抗压强度达到0.8～1Mpa，搅拌桩深度为23.42m，施工时按距连续墙由近到远，纵向跳幅，横向跳排，依次连续进行。（2）高压旋喷桩施工旋喷桩共施工2排，每排63根，共计126根，第一排桩心距离地下连续墙20cm，第二排桩心距离第一排桩心40cm，每根桩径为Φ800mm@600mm，地面标高为+7.1米，桩底标高为-16.62m，桩深23.72米，其中地面下2米为空桩，2～23.72为实桩。（3）端头加固质量检查江北工作井端头加固完成后,进行了钻孔取芯试验检查三轴搅拌桩加固效果(共抽查5组),钻孔取芯试件28d无侧限抗压强度均大于1.0Mpa，实际检测结果大于加固强度指标要求,加固强度达到预期要求。表1端头加固质量控制参数表检查内容控制指标要求钻孔取芯试验28d无侧限抗压强度≥0.8Mpa渗透系数≤10－7cm/s第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案水平探孔检查是否有水喷出或较大水流在盾构机距离洞门约100m时进行加固体渗透系数检查。在拆除洞门范围内地下连续墙之前,从端头洞门处钻检查孔检查加固体防水效果，钻孔深入加固体一定距离，观察孔内有是否水喷出或者有较大的水流，确定是否可能影响盾构施工，如有影响则对端头进行二次防水加固。水平探孔布置原则为：水平探孔检查数目不少于8个，具体布置时以洞门下部为主；洞门周边布置7个，洞门中心布置1个；水平探孔深度宜控制在5m以上。图6垂直探孔及水平探孔布置位置示意图5.2.2工作井端头降水根据水文地质条件和到达端头土体加固情况，在洞门端头加固区域周围施工降水井，将加固体及洞门周围的地下水位降至洞门底部标高以下以降低工程风险。(1)降水的目的及必要性1）降水目的实施端头降水的主要目的是在盾构井到达端头形成有效的降水帷幕，降低孔隙潜水水位，阻断地下流向洞门的通道，防止盾构到达期间地下从盾壳与连续墙之间的间隙涌入盾构接收井。2）降水的必要性和方法场区地下水的埋深约在地面下10.00m（标高为-3.98m第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案），盾构机底约在绝对标高-13.4m处。由于地下水头高于盾构底面10.02m，仅靠搅拌桩和旋喷桩止水帷幕难以有效防治地下水。为保证盾构机洞门施工的顺利进行，必须对场地地下水进行有效治理，根据该地区的水文地质条件（地层岩性主要为砂质粉土、粉砂夹粉土以及粉质粘土）以及临近工程经验，采用内径300mm外径600mm的水泥管井降水可以满足该工程降水要求。(2)深井降水设计1)涌水量的计算该降水工程中，降水井点按环形封闭式布置，故用“大井法”估算基坑涌水量，选用潜水完整井公式计算：=4638.006m3/d式中：Q—基坑涌水量（m3/d）；K—渗透系数（m/d）,5m/d；H—潜水含水层的水位深度（m），18m；S—水位降深（m），18m；R－影响半径（m），100m；r—引用半径（m），50m。2)单井出水能力=436.8m3/d式中：q—单井出水能力（m3/d）；d—滤管直径mm，300mm；L—滤管长度m，8m；α—与含水层厚度及渗透系数有关的经验数据，在此取90；由于计算所得单井出水量为最大单井出水能力，设计单井出水量可取360m3/d。3)降水井的数量=16口式中：第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案图7降水井结构示意图n—降水井数量Q—基坑的涌水量m3/d，4638.01m3/d；q—单井出水能力（m3/d），480m3/d；4)降水井结构降水井结构：井深为24m,上部12m为钢管，下部12m为无砂混凝土管，泥孔径600mm，钢管直径273mm，厚3mm；无砂管内径300mm，外径360mm，外两层80目滤网，底部封死，滤料从地面下3米投入至井底，滤料为中粗砂。详见降水井结构示意图。5)降水井的布置降水井沿加固边沿以外1m每5m一口布置，另外，为加强降水效果，在工作井与加固端过渡段两端再增加4口降水井，在工作井南侧再增加降水井2口，总共22口以保证降水效果。图8降水井平面布置示意图(2)深井降水时间第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案为了保证降水井降水达到预期的降水效果，在盾构机到达江北工作井加固体前15天开始正式降水，盾构机通过江北接收井洞门期间不得停止降水，江北工作井洞门通过洞门位置注浆形成新的密封体系后方可停止降水。5.2.3接收台浇注在盾构机到达江北工作井端头前需要完成盾构机接收台的施工，考虑盾构机到达时盾构机前推力和盾构机自重较大，盾构机拆机方便等原因，结合江北工作井尺寸，到达段接收基座拟采用现浇混凝土结构接收台。接受台示意图见图9。接受台具体施工要求如下：1、接收平台从距离洞门倒角500mm处开始浇注，长17m、宽9.2m，接受台中线与与盾构机实际到达方向保证一致；接受台控制标高比线路标高降低50mm。2、在线路方向上由南向北东线接收台为3.25%上坡，西线接收台为3.1%上坡，即与隧道线路坡度吻合；3、接收平台采用C35的钢筋混凝土浇注而成；4、整个接受平台分成三段，各段用250H型钢连接，250H型钢上焊接固定80KG重轨作为导轨，以减小盾构机对接收台的正面推力。图9接收台示意图5.2.4洞门密封装置安装在进行盾构机到达江北工作井进行洞门凿除前需要进行洞门密封装置的安装，进行洞门密封装置安装步骤为：第一步：对洞门圈预埋钢环上双头螺栓孔进行攻丝清理，并安装双头螺栓。第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案第二步：安装防水装置，密封装置安装顺序为：帘布橡胶板→圆环板→扇形卡板→垫圈→螺母。图10洞门密封示意图5.2.5场地硬化盾构机到达江北工作井前需要对工作井周围的场地进行硬化施工，主要工作为：盾构机结构件堆放场地的硬化（江北盾构井北侧40m、南侧50m）和180T门吊轨线的施工。目前场地硬化工作及门吊轨线施工已经完成。图11江北工作井场地硬化示意图5.3盾构到达的施工内容第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案盾构机掘进到达段至进洞段施工内容包括：盾构掘进至到达段姿态调整及掘进参数控制、管片壁后二次注浆、洞门凿除、盾构机推出洞门等。5.3.1贯通前测量及盾构姿态调整（1）盾构机姿态人工复核测量盾构到达前，要对洞内所有的测量控制点进行一次整体的、系统的控制测量复测，对所有控制点的坐标进行精密、准确的平差计算。精确测量测站、后视点的坐标和高程（测量全站仪和后视棱镜的坐标和高程），每一测量点的测量不少于8个测回。在100m和50m处对PPS导向系统进行复核测量。在盾构到站前的最后一次导向系统搬站时，充分利用在贯通前线路复测的结果，精确测量测站、后视点的座标和高程。同时，在贯通前50m时，进一步加强加强盾构姿态和管片测量，根据复测结果及时纠正偏差，并结合实测的竖井洞门位置适当调整隧道贯通时的盾构姿态；确保盾构机按设计线路从到达口进入江北工作井接收台上。盾构进洞时其刀盘平面偏差允许值：平面≤±20mm、高程15～30mm。（2）到达洞门复核测量为准确掌握到达洞门施工情况，在盾构贯通前对盾构到达洞门进行复核测量，测量项目包括：洞门中心位置偏差、洞门全圆半径等。必要时根据测量结果对洞门进行相应的处理。（3）盾构姿态调整根据盾构姿态测量和洞门复测结果，逐渐将盾构姿态调整至预计的位置。确定盾构贯通姿态时，一般考虑盾构到达时施工进度较慢，盾构存在下沉的情况，贯通前30m可逐渐将盾构姿态抬高15mm至30mm，具体按掘进情况进行适时调整，达到盾构出洞所需最佳盾构姿态。（4）东线盾构曲线到达方向确定由于本工程东线盾构机在R=1500m的圆曲线上到达，到达方向的确定至关重要。为了盾构机能够顺利的推进到接受台上，盾构机到达接收工作井洞门后，盾构机必须沿直线推出。考虑东线盾构到达段线路曲线情况，结合盾构机主机长度、直径及洞门直径、工作井端墙厚度等因素，为了避免东线盾构机与洞门钢环发生碰撞，采用切线方式到达。东线盾构曲线到达方向如图12所示，盾构机到达方向与江北工作井结构面成84.81o第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案夹角。盾构机推出洞门前，盾构机首先通过30m长的拟合曲线，将盾构机实际掘进线路拟合到洞门位置圆曲线的切线方向上，此时盾构机在盾尾位置与设计轴线存在的偏差为最大偏差，偏差值为48mm，能够满足盾构隧道掘进轴线控制偏差的要求（公路隧道为不大于75mm）。图12东线盾构机到达方向示意图第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案5.3.2到达前施工参数控制1）盾构机到达连续墙里程东线约为LK1+345.4、西线约为RK1+341.53，因连续墙成槽时可能存在垂直度不够、塌孔等现象，造成连续墙出现鼓包等情况，因此在盾构接近至此里程时，应密切关注刀盘扭矩变化，当刀盘扭矩明显上升时，说明已抵拢连续墙，应立即停止掘进；2）在加固体内掘进时，应密切关注盾构机姿态变化，若出现刀盘载头或突变量达2cm时，应立即停止掘进，停机对土体进行处理；3）最后20环注浆配合比中适当增加水泥用量，同时增加同步注浆量，每环注浆要达到密实均匀，保证注浆量的同时也要保证盾尾密封的安全，在掘进过程中根据注浆压力和地面监测情况进行实时调整，以达到管片壁后同步注浆充填密实的效果。4）管片理论总数量东线为883环，西线为884环。东线贯通前需安装管片879环，西线贯通前需要安装管片880环，最后20环管片应严格把关三道复紧制度，刀盘抵拢掌子面后，再次复紧最后20环直螺栓。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。5）盾构机进入端头土体加固区域距洞门连续墙5m段时，为保证工作井洞门位置连续墙的稳定，需逐渐降低泥水仓压力、总推力和掘进速度、刀盘转动速度等。主要掘进参数为：泥水仓压力：1.2～0.5bar总推力：3000～2000t刀盘转速：1.0～0.8rpm在距离洞门连续墙1.5m时，逐渐将推进速度降低至4～5mm/min，泥水仓压力降至0.5bar。当刀盘底部抵拢洞门位置连续墙后，通过泥水循环逐步将泥水仓内渣土排空。5.3.3东西线盾构达到先后控制第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案为了保证盾构到达施工阶段的隧道的安全，减少近距离盾构掘进对相邻隧道的影响，在盾构到达段掘进期间，西线盾构和东线盾构应保持50m的先后距离。西线盾构刀盘抵拢江北工作井洞门连续墙后，进行盾尾后部二次注浆。西线盾构二次注浆完成后，东线盾构继续向江北洞门方向推进，将刀盘抵拢江北工作井洞门连续墙之后进行东线盾构盾尾后部二次注浆，注浆完成后西线盾构进行洞门凿除，开始进行西线盾构到达施工作业，西线盾构到达作业完成后，东线盾构进行洞门凿除，开始东线盾构到达施工作业。5.3.4管片壁后二次注浆液为了截断盾尾后部可能存在的地下水通道，将管片壁后建筑空隙充分回填密实，在盾构机盾尾在刀盘抵拢掌子面后，需要打开脱出盾尾的第一环及第二环管片上的二次注浆孔，同时对加固体外，实施整环二次注浆，的注浆料采用水泥-水玻璃双液浆，施工工艺见《管片壁后二次注浆作业指导书》，注浆完成后，打开注浆接头上的球阀，检查是否出现渗漏水现象，若出现漏水则再次实施补充注浆，二次注浆液预计达到的效果见图13。图13二次注浆效果示意图双液浆配比如表2。表2双液浆配比及浆液主要性质表试验编号水灰比A液：B液（体积比）缓凝剂添加量（水泥用量％）浆液密度（g/cm3）凝结时间（秒）配比11:11:10～1.51.4420～485.3.5超前注浆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；（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。第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案5.3.6洞门凿除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。（3）注意事项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；第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案（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。第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案图15管片拉紧装置示意图5.3.9盾构机推出（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拆除洞门密封拆除洞门密封步骤：（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。第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案5.3.11洞门施工拆除洞门密封完成，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可能产生的原因：（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。应对措施：（1）贯通前线路复测；（2）端头充填注浆。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；检查措施：（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。应对措施：（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。检查措施：（1）拆除前松开帘布橡胶密封，观察渗漏水情况；第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案（2）在临时环、西线884环、东线883环上开孔检查；应对措施：（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。7.到达施工应急预案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：第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案（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。8.施工进度计划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：表3盾构到达施工节点施工项目开始时间完成时间计划用时备注工作井端头加固2008年9月152009年11月15日60天加固已完成接收台施工2010年1月10日2010年1月20日10天降水井施工2009年11月15日2009年12月15日30天23口降水井已施工完成到达场地硬化2009年11月15日2009年12月20日35天洞门密封安装2010年2月10日2010年2月15日5天西线盾构抵达洞门及注浆2010年2月212010年2月23日3天西线洞门凿除2010年2月23日2010年3月5日10天西线盾构机前推及洞门注浆2010年3月5日2010年3月10日5天西线盾构完成到达东线盾构抵达洞门及注浆2010年3月142010年3月17日3天东线线洞门凿除2010年3月17日2010年3月27日10天东线盾构机前推及洞门注浆2010年3月27日2010年3月31日5天东线盾构完成到达9.劳、材、机计划（1）人员组织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序号项目数量（人）备注1测量人员52洞门凿除153掘进施工掘进一、二班西线掘进一、二班分两班倒第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案掘进三、四班东线掘进三、四班分两班倒4技术人员6盾构土木值班工程师、主司机东、西线各6人5地面监测35工作井接收端洞门观察2～46电工2工作井内照明等7焊工等6接收台准备、洞门密封安装等（1）材料计划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序号材料名称规格型号数量备注1H型钢H100100m最后10环管片拉紧2螺栓Φ2065套扇形压板加固3钢丝绳Φ1650m洞门压板拉紧4水泥P.O32.5Mpa10t洞门防水用5水玻璃35Be’15t洞门防水用（2）机械设备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序号设备名称规格型号数量备注1空压机3m3/min2台洞门凿除2风镐6把洞门凿除3道链5t2把帘布橡胶板密封拉紧4丝锥M243把洞门预埋钢环螺栓孔清理（3）应急物资计划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序号材料名称规格型号单位数量备注（存放位置）1水玻璃35Be’吨0.5材料库2水泥425吨5材料库3细砂m35方地面4棉纱kg30洞口第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案5编织袋个300材料库6水溶性聚胺脂kg150材料库7钢板10mmm25现场8双快水泥kg200材料库9木板m30.5现场10双液注浆机台1现场10.施工安全措施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，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。第25页 杭州庆春路过江隧道工程盾构到达方案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，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。14、及时搞好现场的文明施工，生活垃圾要定点堆放每班带走。现场机具材料等要堆码整齐。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。第25页