盾构机故障处理方案目录
1、工程概述 ............................................ 1 1.1编制依据 .............................................. 1 1.2工程概况 .............................................. 1 1.2.1工程地质 ............................................ 2 1.2.2水文地质 ............................................ 2 1.2.3始发端头地质及加固情况 .............................. 2 1.3区间右线盾构施工情况 .................................. 3 1.3.1十一经路站端头井与盾构机位置关系 .................... 4 1.3.2十一经路站盾构端头井覆埋管线情况 .................... 4 1.4盾构机故障处理方案 .................................... 5 1.4.1方案概述 ............................................ 5 1.4.2故障盾构机退出施工流程 .............................. 6 2、组织机构及分工 ....................................... 6 2.1组织机构 .............................................. 6 2.2组织分工 .............................................. 7 3、管线悬吊及建筑物保护方案 ............................. 7 3.1方案概述 .............................................. 7 3.2施工工艺流程 .......................................... 9 3.3施工工序 ............................................. 10 3.3.1施工准备 ........................................... 10 3.3.2管线的悬吊 ......................................... 10 3.3.3施工技术措施 ....................................... 11 3.3.4施工期间保护措施 ................................... 11 3.3.5管线监测 ........................................... 11 3.3.6注意事项 ........................................... 11 3.4责任分工 ............................................. 12 3.5检验标准及验证 ....................................... 12 3.6建筑物保护方案 ....................................... 12 3.6.1周边建筑物调查 ..................................... 12
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3.6.2建筑物保护方案 ..................................... 13 3.6.3检验标准及验证 ..................................... 13 3.6.4建筑物发生变形时的应急预案 ......................... 13 4、盾构机周围土体注浆加固方案 .......................... 13 4.1注浆加固目的 ......................................... 13 4.2加固范围 ............................................. 14 4.3地面注浆加固前的准备工作 ............................. 14 4.4盾构机内超前油脂或发泡剂的注入 ....................... 17 4.5垂直注浆加固流程 ..................................... 17 4.6钻孔、注浆顺序 ....................................... 19 4.7注浆工艺及参数 ....................................... 19 4.8质量控制与检验 ....................................... 20 4.9盾构机底部及洞门封堵注浆 ............................. 20 5、盾构机退出方案 ...................................... 22 5.1施工方案简要说明 ..................................... 22 5.1.1概述 ............................................... 22 5.1.2盾构机现状说明 ..................................... 22 5.1.3人员、材料和设备 ................................... 25 5.1.4受力计算 ........................................... 25 5.2盾构机退出过程 ....................................... 26 5.2.1退出施工准备流程图 ................................. 26 5.2.2盾构退出过程 ....................................... 27 5.2.3施工要点 ........................................... 28 5.3注浆填充方案 ......................................... 28 5.3.1施工准备 ........................................... 28 5.3.2施工流程及工艺 ..................................... 29 5.3.3检验标准 ........................................... 33 5.3.4注意事项 ........................................... 33 5.3.5施工质量保证措施 ................................... 33 5.3.6洞门封堵 ........................................... 34 6、测量监测控制 ........................................ 37
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6.1监测目的及内容 ....................................... 37 6.2监测方法及测点布设 ................................... 38 6.2.1地下管线监测点的埋设 ............................... 39 6.2.2地面房屋监测点的埋设 ............................... 39 6.3施工中监控量测频率 ................................... 40 6.4地面、管线、建筑物监控标准 ........................... 41 7、盾构机再次始发方案 .................................. 41 7.1施工计划进度指标 ..................................... 41 7.2加固方案对比及工期安排 ............................... 41 7.3盾构施工组织安排 ..................................... 42 7.4人员安排 ............................................. 42 7.5主要施工设备配置情况 ................................. 42 7.6盾构施工用设施材料准备 ............................... 43 7.7技术准备 ............................................. 43 8、各项保证措施 ........................................ 43 8.1安全保证措施 ......................................... 43 8.2质量保证措施 ......................................... 44 8.3工期保证措施 ......................................... 45 附件：专家论证意见表.....................................45
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津滨轻轨十一经路站至大直沽西路站盾构区间右线
盾构机故障处理方案
1、工程概述 1.1编制依据
天津市津滨轻轨工程设计资料；
盾构区间实施性施工组织设计及现场建筑物、管线调查情况； 我单位在国内若干大城市承建的地铁工程施工中积累的经验及施工的科研成果；
我单位现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力及资金投入能力；
盾构法隧道工程施工与验收规范（DG50446-2008）； 城市地铁工程质量检验标准（DB29-54-2003）； 城市轨道交通工程测量规范（GB50308-2008）。 1.2工程概况
本标段十一经路站至大直沽西路站盾构区间，采用2台盾构机分别从十一经路站左、右线下井始发，至大直沽西路站解体吊出。 左线盾构下井始发 解体吊出十一经路站大直沽西路站右线盾构下井始发解体吊出 图1-1施工示意图 十一经路站至大直沽西路站区间起讫里程为：DK4+291.2～DK5+526.6区间长度1235.4m。在DK4+853处设一个联络通道，区间线路最大纵坡19.45‰，最小纵坡2‰，最小平面曲线半径为2000m；线间距为13～15m,区间结构覆土厚度为9～14m。
1 区间隧道为外径6.2m，内径5.5m，管片拼装衬砌为单洞圆形隧道，采用错缝拼装，使用M30弯螺栓连接管片，环宽1.2m，管片混凝土标号为C50，防水等级为S10。
1.2.1工程地质
区间：起点～DK4+291.2段穿越软土，洞顶位于④2层粉质粘土及粉土，DK4+65～DK4+700段与DK4+900～DK4+960段洞底位于○73层粉砂层，含水量高，稳定性差，易引起地面较大变形。
1.2.2水文地质
本区间表层地下水类型为第四系孔隙潜水，赋存第Ⅱ陆相层中及其以下粉沙及粉土层中的地下水具有微承压性，为微承压水。
孔隙潜水主要赋存于人工填土层及第Ⅰ陆相层、第Ⅰ海相层的粘性土和粉土中，以⑤1 层粉质粘土为相对隔水底板。含水层基本有粉质粘土与粉土互层状组成，其储水量较高，但出水量不大，水平、垂直向渗透性差异较大。当局部地段夹有粉沙薄层时，其富水性相应增大。潜水地下水埋藏较浅，勘测期间地下水埋深0.8～2.65m（高程0.32～2.29m）。潜水主要接受大气降水和地表水补给，排泄以蒸发为主，水位受季节影响较大，其水位变幅多年平均值约为0.8m。
1.2.3始发端头地质及加固情况
区间右线始发端头土体加固施工共进行三次：两次旋喷桩加固，一次水平注双液浆加固。第一次地面旋喷加固后，经钻芯取样未达到设计要求；进行第二次地面补充旋喷加固后，通过在洞门范围内钻观察孔，渗漏水较大且土体加固均匀性较差；第三次在洞门范围内进行水平注双液浆加固后，在水平钻孔、洞门凿除和洞门拉块过程中，出现多处漏水和局部塌方情况。
盾构机掘进过程中的出土情况如下：加固土体沿线路方向0.1～1.0m段出土较为均匀、密实；1.0～1.5m段出土主要为流塑状态的粉土及粉质粘土，中间夹杂少量灰块；掘进1.5m以后洞门橡胶帘布处漏水较为严重，土仓中也充满水，出土主要为泥浆，其中夹杂水泥块。
根据掘进过程中刀盘扭矩、总推力、推进速度的变化情况分析，土体加固不均匀，其中有强度较高的水泥块，也有原状土体，带压水从原状土体中冲刷形成通道，向洞门外涌出。端头井原始地质剖面图见图1-2。
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图1-2 端头井原始地质剖面图
1.3区间右线盾构施工情况
2008年11月8日盾构始发，累计拼装了8环负环管片,盾构机刀盘进入
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始发端头加固区5.36m。
11月18日，白班盾构施工队发现盾构机故障，经各方专家和设备厂家现场查验确认，如果再向前掘进会存在更大的风险，我单位领导决定将目前的盾构机退出，尽快更换一台进口盾构机。
1.3.1十一经路站端头井与盾构机位置关系 地连墙（0.8） 加固区主体结构（0.8） 十一经路站 掘进方向 盾构机（8.36） 隧道中线单位：m 图1-3 十一经路站端头井与盾构机位置关系平面图 地连墙（0.8） 主体结构（0.8） 加固区 盾构机（8.36）十一经路站推进方向 隧道中线 单位：m 图1-4 十一经路站端头井与盾构机位置关系纵剖面图 1.3.2十一经路站盾构端头井覆埋管线情况
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表1-1管线调查表 序号 1 管线类型 雨水管 直径 300mm 埋深 1.6m 与线路关系 位置 中心线右侧7m 处理方案 井内封堵引排 沿线路18.5m开始将埋设土层挖开,管壁外露 悬吊保护 悬吊保护 悬吊保护 井内封堵引排 2 污水管 250mm 1.6m 平行 中心线右侧3.8m 沿线路5.9m 3 4 热力管 网通线路 500mm 0.5m 交叉 6孔/100mm 0.8m 200mm 300mm 0.8m 1.6m 沿线路4.4m处 沿线路9.1m处 沿线路7.8m处 5 低压煤气管 6 污水管 1.4盾构机故障处理方案 1.4.1方案概述
为了避免退出盾构机时对加固区地面造成沉降，在退出之前需将盾构机周围土体采用注浆法进行加固处理，并对周边管线及建筑做出相应的保护措施。当加固土体强度达到1.5～2.0 Mpa后，再进行盾构机的退出施工。盾构机在退出隧道的过程中，从地面进行同步垂直注浆，来填充刀盘和掌子面之间的位移空隙，以免掌子面土体坍塌，造成地面不均匀沉降，引起周围建筑物及地下管线的破坏。在盾构机退出后，新调配一台进口盾构机二次下井始发，科学安排施工组织，紧密协调各工序衔接，加强技术力量，加大设备物资投入来加快盾构掘进进度，来保证原有工期要求。
综上所述，管线悬吊、土体加固、同步填充以及整个过程的严密监控是本处理工程的关键。
为了避免退出盾构机时对地面管线造成破坏，先对热力管、低压煤气管、上水管进行悬吊保护施工，对污水管、雨水管进行井内封堵和引排的方法，保证退出盾构机时，管线不受到破坏。
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1.4.2故障盾构机退出施工流程
图1-5总体施工流程图 表1-2各工序人员安排表 序号 1 2 3 4 5 工序名称 管线悬吊及建筑物保护 盾构机周围土体注浆加固 盾构机退出 注浆填充 测量监测控制 负责人 吴飞、王洋 路佳、李广生 刘立永、秦信宝 李连和、李广生 王海龙、韩永亮 盾构机自始发井吊出 新盾构机下井安装、始发 不满足施工要求 加固情况检测 满足施工要求 盾构机退出 同步注浆 土体加固 管线封堵、悬吊 施工准备
2、组织机构及分工
2.1组织机构
为了妥善做好盾构故障处理工作，经现场详细踏勘，认真研究，我单位决定成立十一经路站至大直沽西路站盾构故障处理工作领导小组。
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表2-1盾构故障处理工作领导小组人员构成表 组长 姓名 崔科宇 孙志斌 副 组 长 杜 强 张金夫 罗文坦 杨育僧 职务 中铁一局集团公司副总经理 中铁一局二公司总经理 中铁一局二公司党委书记 中铁一局集团公司施技部部长兼专家委员会委员 中铁一局集团公司专家委员会委员 中铁一局副总工程师兼专家委员会委员 职称 教授级高工 高级工程师 高级工程师 教授级高工 高级工程师 高级工程师 组 员：伦军朝、昝向征、成宇宽、王新康、那全珍、刘仁柱、崔学军、邓文涛、李润杰、徐昭然、陈西延、余江、杨军锋
2.2组织分工
工作小组下设四个各专门小组，分工情况如下：
方案组：由伦军朝、昝向征、刘仁柱、邓文涛、余江、杨军锋6人组成，负责调查了解事故发生的主要原因，查明设备损坏、现场破坏以及经济损失情况，协调有关人员分工合作并开展善后工作，及时报告事故处理进展情况。对故障盾构机的退出提出加固处理方案，对新一台置换盾构机提出始发方案。
专家组：由杨育僧、罗文坦2人组成，负责提供技术方案咨询论证和技术支持，有效地指导事故处理中的工程技术工作。
设备组：由伦军朝、成宇宽、那全珍、杨军锋、徐昭然、陈西延6人组成，负责联系生产厂家，确定设备修复方案并尽快落实新的盾构机进场置换。
风险预案组：由伦军朝、王新康、崔学军、邓文涛、李润杰5人组成，负责对施工现场进行科学的风险评估，落实安全措施和监控工作，并根据事故原因和损失情况，提出对有关责任人员的处理建议。 3、管线悬吊及建筑物保护方案
3.1方案概述
在进行盾构机退出施工及车站端头处地面土体加固施工过程中，由于端头井附近存在污水、网通、煤气、热力等管线，且距端头井较近，需对上述管线进行保护工作，防止在施工过程中对管线造成损坏。具体处理及保护方法详见表1-1。
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说明：图中蓝色线为新增围挡，新增面积约为370平方米图 3-1 十一经路站盾构始发端头覆埋管线及施工围挡平面分布图 图3-2十一经路站盾构始发端头管线平面图
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网通热力管线地连墙（0.8）直径0.5低压煤气管 直径0.2 地面 污水管线 直径0.3 车站 盾构机 隧道中线 单位：m图3-3 十一经路站盾构始发端头管线分布剖面图3.2施工工艺流程 管线核查 开挖管线处土体 安装吊筋、吊带 浇筑混凝土台座 架设吊梁、钢丝绳 吊筋与吊梁工字钢连接 加固土体 盾构退出施工及空隙注浆 盾构机始发 拆除悬吊 恢复路面 图3-4管线悬吊施工工艺流程图
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3.3施工工序 3.3.1施工准备
首先要与各管线所属管理部门联系，待悬吊加固方案得到相关产权单位、管理部门及业主的同意后方可进行施工。
施工准备期间已经对车站施工区域内的地下管线进行认真详细的调查，确切掌握各管线的准确要素（埋深、来源、走向、管径和管材等）。热力管线、网通管线、低压煤气管线需要悬吊保护，污水管线已经封堵、引排。在正式施工前，采用人工开挖探沟，避免大型机械开挖时造成的管线破坏。
3.3.2管线的悬吊
施工时进行人工开挖、悬吊，同时做好标识，进行保护，防止意外发生。 （1）工字钢做为吊梁悬吊
热力管线，低压煤气管道、网通电缆等管线采用独立吊挂支撑体系，用36a型工字钢焊接钢柱做为吊梁，加工U型扣件扣住管线，并固定在工字钢上面。
焊接36a工字钢36a工字钢焊接钢丝绳钢丝绳36工字钢焊接钢柱36工字钢焊接钢柱锚固吊筋20混凝土台36工字钢36工字钢焊接钢柱吊梁钢柱剖面示意隧道中心线吊筋说明:1、单位：m。 2、在进行悬吊前，对管线进行包裹保护。 3、采用多道钢丝绳对钢柱进行斜拉加固， 并浇筑混凝土台墩对钢丝绳进行锚固。 4、工字钢钢柱采用二根36a工字钢相扣焊 接成柱。管线断面示意图3－5管线悬吊保护示意图（2）地下管道吊梁、吊筋制作安装： ①吊梁轴线要同悬吊管线的轴线保持一致。
②管道埋深高度出现误差相应的调整吊梁高度或吊筋长度。
③热力管线，低压煤气管道均为圆形管，吊筋采用φ16圆钢加工成圆弧型抱箍，吊筋与管间夹铺厚10mm宽的橡胶垫板。
④所有焊接部位，应确保焊缝质量，无夹渣、裂缝和气孔等缺陷 。
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3.3.3施工技术措施
（1）管线悬吊结构经管线产权和管理部门检验合格后，方可进行下部土方开挖。
（2）采用人工开挖，防止破坏管道。
（3）对漏水或破坏的地下管线，按管线主管部门要求进行修复后，方可悬吊。
（4）当采用吊梁悬吊管线时，根据开挖出的管线标高确定混凝土支墩的高度。
3.3.4施工期间保护措施
（1）施工期间要在管线产权单位的监督下做好保护措施，并做好标识和警示标志。
（2）管线悬吊完成后，采用防护网进行保护，避免机具对管线的碰撞。对热力管线及煤气管线采用棉被或石棉管包裹保温的方法，防止管线冻裂及损坏。
（3）盾构施工完成后，根据产权单位及主管部门的要求及时恢复管线的位置。
（4）对作业人员进行管线保护措施技术交底，设专人负责施工现场的安全防护检查工作，并日夜监察。
3.3.5管线监测
测点埋设：采用直接埋设的方式在管顶埋设测点。可采用在管线外露部分直接布设钢筋作为测点，钢筋与管顶接触的部分用砂浆粘合，并用钢管将钢筋套住防止破坏。
（1）管线倾斜：采用全站仪用极坐标测量的方法，量测管线测点的水平位移。
（2）管线沉降：采用精密水准仪按二等水准量测的方法，量测管线测点的垂直位移，量测时应注意使用的基点应布置在施工影响范围以外稳定的地面上。
（3）管线裂缝：使用裂缝观察仪对裂缝进行观察。 3.3.6注意事项
（1）对于熟铁管和钢管，能承受一定的变形，悬吊时采用φ16圆钢加工成圆弧型制成抱箍，抱箍与管线之间加设10mm厚防震橡胶垫保护。
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（2）悬吊时从一头向另一头悬吊，每挖出一段管线，及时施做吊筋、吊带，完成后再向前开挖直至管线完全露出基坑为止。
（3）施工完毕后，管线下面一定要夯填密实后方可释放悬吊保护。 （4）管线漏水（气）时，必须修理好后方可悬吊，管线较长或接口有断裂危险时，要加固后再悬吊。
3.4责任分工
我单位派遣专业工程技术人员吴飞、王洋对悬吊处管线进行监控，一旦发现悬吊处管线出现问题，立即上报，并停止施工进行二次加固。
3.5检验标准及验证
施工期间，保证管线日沉降量不大于2mm，累积沉降量不大于10mm。防止管线出现断裂。
3.6建筑物保护方案 3.6.1周边建筑物调查
根据现场调查，距离十一经路站盾构始发端头最近的建筑物主要为：江南证券（3层），此栋房屋距始发端头地连墙18.4m，距隧道中线10.5m，结构稳定性较差。具体位置详见下图： 图3-6 周边建筑物平面布置图
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3.6.2建筑物保护方案
在盾构始发时已对该楼进行地面注浆加固，注浆位置为沿线路轴线方向14m，距离隧道中线7m～10m，设4个注浆孔，孔间距为1m，孔深17m，共注入水泥浆30m3，水泥使用量为15t。
盾构机退出施工中对此建筑进行跟踪监测，监测频率为1次/ 3小时，沉降及倾斜量达到预警值时，立即停止施工，并打设注浆孔及时进行地面注浆加固。
在施工时严密监测上述建筑物的变化情况。建筑物靠近施工区一侧设立观测标志点，定期观测建筑物的水平和垂直位移。
3.6.3检验标准及验证
施工期间，保证建筑物日变形量不大于2mm，累积变形量不大于10mm。 3.6.4建筑物发生变形时的应急预案
在盾构退出施工过程中，我单位将加强对周边建筑物的监测，必要时采取顶撑的措施临时加固建筑物和跟踪注浆等措施来控制建筑物的沉降变形，并制定以下预案，确保万无一失。
在监测中发现周围建筑物有沉降量超过警报值时，采取：
（1）疏散危险区人群，及时通知相关单位及主管领导，并设置警示标志。 （2）安排相关设备厂家或设备修理人员24h驻地，出现设备故障及时处理，对易损部件提前备齐。
（3）提前准备双液注浆机、旋喷注浆机械等相关应急物资若干。当出现变形超过警报值时，迅速对建筑物两侧及靠近施工场地侧对建筑物基底进行双液注浆，必要时实施旋喷桩加固。
（4）采取以上措施后，加大对地面沉降监测的频率，随时观察变形动态，发现异常，立即注浆加固，并以监测信息指导施工。 4、盾构机周围土体注浆加固方案
4.1注浆加固目的
一、在盾构机退出施工时，形成空隙的周围土体保持自稳而不坍塌、滑移，不至因地层土体坍塌、滑移引起地面下沉危及地表建筑物及地下管线；
二、通过注浆加固，使盾构机周围土体密实，达到一定的封水效果，以使盾构机退出后地表水、管线渗漏水、地层水不从洞门处漏出；
同时，注浆要保证盾构机与周围土层不会固结成一体，造成盾构机退出
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时阻力过大，无法实施。
4.2加固范围
（1）具体加固范围为：刀盘前方加固长度5m；盾构上方加固厚度5m；盾构两侧加固长度3m。详见下图4-1、4-2所示：
地 面 未加固土体 注浆加固后的土体 盾构机直径 单位: 图4-1 地面注浆加固剖面示意图
地连墙（0.8） 主体结构（0.8） 加固区 十一经路站 盾构机隧道中线 单位：m
图4-2 地面注浆加固平面示意图
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（2）刀盘正面加固土体长度、盾构机两侧及上方加固土体厚度的简算。盾构机两侧及上方土体加固的厚度均等于或大于原设计加固范围，故在此只作盾构机正前方加固土体（挡土墙）长度的计算。
①计算模型的建立，如下图所示：
地面
盾构机上部加固土体米模型图中参数：
盾构机盾构机底部加固土体盾构机正前方加固土体范围t土体掌子面直径 WH 地面距盾构机顶
部深度为9米； W 地层水土压力； σ 加固土体的 抗拉强度； τ 加固土体的抗 剪力；
t 加固土体长度。
米垂直加固范围 米
②计算过程：
a、洞门中心处最大拉力计算
σmax = β W r2 / t2 ≤ σt / K1
β = 3(3+μ)/8
式中：
σmax 洞门中心处的最大拉力；
W 作用于洞门中心的侧向水土压力。对于砂性土，水压力和土
压力分别计算；对于粘性土，水土压力合算，土压力按静止土压力考虑，土的计算参数按加固前的选用；根据本工程地堪报告结果，作用与洞门中心处（深度为12.35米）的水土侧压力为0.12MPa；
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t 加固土体的长度；本工程加固土体长度为5米； r 洞门半径；本工程洞门半径为3.35米；
σt 加固土体的极限抗拉强度，一般可取其极限抗压强度的10%，
即σt=qu / 10；本次土体加固设计其极限抗压强度为1.5MPa，故σt 取0.15 MPa；
K1 安全系数，一般取K=1.5；
μ 加固后土体的泊桑比，一般取μ=0.2 由此可计算出：
σmax=βWr2/t2=1.2*0.12*3.35*3.35/5*5=0.064<σt / K1=0.15/1.5=0.1 结论：在本工程地层中，洞门中心埋深为12.35米，加固土体厚度为5米时，洞门中心土体的抗拉强度满足安全要求。
b、洞门圆周处最大剪力计算
τmax = W r / 2 t ≤ τc / K2
式中：
τmax 洞门圆周最大剪力；
τc 加固后土体的极限抗剪强度，根据经验，τc= qu / 6； K2 抗剪安全系数，一般亦取K2=1.5。 由此可计算出：
τmax = Wr/2t =0.12*3.35/2*5=0.040<τc/K2=0.167 结论：洞门圆周处抗剪强度满足安全要求。 4.3地面注浆加固前的准备工作
（1）精确的测量标示出盾构机位置及各设计孔位位置，严格按设计布置钻孔位置，按设计位置进行钻孔，要求孔位误差不大于10mm。盾构机及孔位位置详见图4－4垂直注浆孔位布置图。
（2）认真做好浆液的配比、试验工作。要求盾构机前端、土仓及盾体四周的空隙填充注入油脂或发泡剂，以便油脂或发泡剂在盾构机前端、土仓及盾壳四周能得到充分的填充，确保盾构机顺利退出；盾构机上部、前端、两侧土体注浆加固使用速凝防水浆液，要求加固后的土体在盾构机退出时能确保自稳的同时起到止水作用，浆液凝固时间控制60s左右，注浆加固后的土体要求无侧限抗压强度在1.5～2.0MPa左右，渗透系数不大于10－8cm3/s。
（3）通过盾构机前端的超前注浆孔，对盾构机前端、土仓及盾壳四周的
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空隙部分进行油脂或发泡剂的注入，要求形成低强度的实体，以便盾构机退出时减少阻力。
4.4盾构机内超前油脂或发泡剂的注入
（1）注脂目的。通过原设置在盾构机前体、距离切口约1.5m左右的10个超前注浆孔和在盾壳外插入四根直径φ16mm、长4米的注浆管，注入油脂和发泡剂到盾构机前端、土仓及盾壳四周，形成低强度实体，以减少盾构机退出时的摩擦阻力。
（2）注入材料的选择及注脂的实施
①材料选择。为避免盾构退出时因地面垂直注浆加固造成盾构机与周围土体摩阻力过大，致使盾构机退出困难，超前注入材料选择具有润滑作用的润滑油脂、发泡剂。
②超前注脂的实施。
a、为确保盾构机刀盘前端的注脂效果，在注脂实施前利用千斤顶将盾构机顶退后3～６cm。盾构机退出实施方案详见本方案第五章。
b、超前注脂可与地面布孔工作同步实施，计划实施周期为2天； c、超前注脂设备放置于盾构机内，注浆管路直接连接于盾构机内的超前注浆孔；
d、注脂设备采用一台TUC/105型注脂泵及其配套设备；
e、人员配置，1人材料准备、配送，1人进行注脂泵操作，1人连接注脂管路并观察注脂的实施，1人总协调兼班长，共4人；
f、注脂压力及注脂终结条件，注脂初始压力为0.2MPa，终结注脂压力为0.5MPa，达到终结注脂压力后再保压注入30min，确保油脂或发泡剂的填充效果。
g、实施顺序，从下到上依次注入。 4.5垂直注浆加固流程
（1）垂直注浆流程图，详见下图4－3所示：
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场地平整、水电就位测量放线、孔位标识 钻机就位、调平调直 垂直下钻成孔 插入袖阀管 从下到上实施注浆 达到设计注浆压力保压注浆30，提升注浆管50，依次实施直至达到设计要求顶面 下注浆管至孔底注浆完成封堵注浆孔
实施下一个孔注浆图4－3 垂直注浆加固流程图
（2）钻孔孔位布置
为尽量缩短施工工期，使用两台TXU钻机同时施钻，成孔后插入袖阀管。孔位布置图详见下图4－4所示：
地连墙0.8主体结构0.8 隧道中心线 单位：m图4－4 垂直注浆孔位布置图
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①刀盘前钻孔布置
共布三排孔，孔位编号为1～18号，第一排孔距刀盘前30cm，孔位布置排间距为1.0m，相邻孔间距1.0m，孔深18.7m。
②盾构上方孔布置
共布6排，间排距1m，其中19～23号、42～45号孔深9.8m；24～27号、37～341号孔深8.9m；28～36号孔深8.6m。
③盾构机两侧孔布置
盾构两侧侧各布一排孔，孔位编号为46～55号，孔间距1.0m，深度18.7m。 4.6钻孔、注浆顺序
钻孔施工采用两部TXU钻机同时作业，一部钻机负责1～9号孔、19～32号孔及51～55号孔钻进，另一部钻机负责10～18号孔、33～50号孔。要求钻孔垂直度不大于1％，孔位误差不大于10cm。
一个孔完成后即可开始实施注浆，为防止注浆过程中出现一个注入的浆液从另一个已成孔中返浆，钻孔和注浆根据上图孔位布置跳跃钻孔、注浆，跳跃间隔暂定为一个孔位；另外为防止盾体周围注浆影响盾构机姿态，拟使用两套钻孔、注浆设备对称作业。由此暂定两套作业设备作业顺序如下，具体施做可根据现场实际情况进行调整。
1＃钻机及注浆设备作业顺序为：
1→3→2→4→6→5→7→9→8→19→21→23→20→22→24→26→25→27→28→30→32→29→31→51→53→55→52→54
2＃钻机及注浆设备作业顺序为：
10→12→11→13→15→14→16→18→17→33→35→34→36→37→39→41→38→40→42→44→43→45→46→48→50→47→49
4.7注浆工艺及参数
①注浆工艺：从下到上依次提管注浆。 ②注浆参数的选择
a、注浆压力：注浆压力选取0.8～1.5Mpa。
b、扩散半径：盾体上部扩散5m，前方扩散5m，两侧扩散3m。
c、浆液浓度：浆液采用水泥浆、水玻璃。水泥浆液浓度选取水灰比为0.75：1。水玻璃浓度配制成25°Be-30°Be。
d、浆液配比：根据以往注浆经验暂定为水泥浆：水玻璃＝2：1。
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e、注浆结束标准：按设计达到注浆压力，在注浆设计终压下，持续30分钟，并且进浆量明显减少。
f、提钻进尺控制：每50cm达到注浆结束标准时提一次钻，直至完成整个孔的注浆。
③劳动组织
每套作业均两班24h作业。钻孔每班安排3人，注浆每班安排4人。作业时间：早7点至晚7点为一个班，晚7点至第二日早7点为另一班。
注浆过程中，根据实际情况及现场实验，实际调整浆浓度及两种浆液的体积比来控制浆液的凝固时间和强度，来达到注浆目的。
④工期计划
钻孔、注浆施工总工期计划30天。 4.8质量控制与检验
（1）施工前，由技术人员将有关施工工艺和技术要求向施工队进行技术交底。
（2）严格按设计位置钻孔施工。
（3）严格按照设计要求控制水灰比，保证加固区强度和抗渗性。 （4）水泥规格按设计要求选用，对所用的水泥分批提前做试验（包括：安定性和强度指标），试验合格后方可使用。
（5）做好注浆设备的维修保养，注浆材料供应，保证注浆作业顺利连续不中断进行。
（6）加固完成后取芯进行检测，加固后的地基应有良好的均匀性和自立性，其无侧限抗压强度应达到1.5～2.0MPa，渗透系数≤1.0×10-8cm3/s。
4.9盾构机底部及洞门封堵注浆
（1）注浆目的。一保证盾构机完全退出后，洞门掌子面土体的稳定；二通过对盾构机底部土体的注浆加固，进一步降低土体的渗透水系数，在很好的固结住盾构机底部的同时达到一定的封水效果；同时，在盾构机底部注浆时，对原两侧加固地层和浆液充填地层进行补注浆，以达到洞门及周围3m范围土体的整体稳定性。
（2）注浆加固范围。洞圈底部3m，即孔深均为18.7m，加固长度沿线路方向5.36m，加固宽度为6.7米。即下图中第二次加固区。详见下图4－5、4－6所示：
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地 面 第一次注浆加固区 7 . 填充注浆区 第二次注浆加固区 单位：。图4－5注浆加固范围剖面图
地连墙 地 面主体结构 十一经路站 第一 盾次 填注隧道中心线构充 注浆机浆 区加固第二次注浆加固区 区 单位：m 图4－6注浆加固范围侧视图
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（3）孔位布置。详见图4－7所示。
（4）钻孔、注浆实施顺序、注浆参数、劳动组织、质量控制与检测标准。同上述垂直注浆加固方案。
（5）实施时间。实施时间安排在填充注浆的浆液达到初凝时，即开始钻孔注浆。
地连墙主体结构 隧道中心线盾构机 单位：。图4－7 盾构机底部注浆孔位平面布置图
5、盾构机退出方案
5.1施工方案简要说明 5.1.1概述
盾构机现已进入洞内6960mm，外露部分为1400mm。在盾构机外露部分上对称焊接六个反力支座架，水平两个为备用支座，每个支座上放两台千斤顶，使用8台80t双作用液压千斤顶，一端作用在支座上另一端通过垫板作用在主体结构混凝土墙上，利用液压千斤顶的推力把盾构机退出。盾构机在土体中的位置见图1-4。
5.1.2盾构机现状说明 （1）盾构机简要说明
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上海金山市政土压平衡盾构机(如图5-1），外径为6340mm，盾体总长8364mm，盾构机总重319.18t，其中处于洞内部分的重量约250T。各主要部件的尺寸及重量如表5-1所示
前盾刀盘 中盾 盾尾拼装机及导轨螺旋输送机图5-1盾体主机示意图 （2）盾构机位置说明
盾构机进入加固区5.36m，尾部还有1.4m在车站主体结构墙外，车站主体结构墙和地连墙各为0.8m厚，盾构机主体的长度是8.364m。洞门直径为φ6.7m，洞门上安装有防水帘布和折页压板。现盾构机后面已经拼好的管片有8环。
8360800图5-2反力支座位置图(一)
634023
30备用支座 °备用支座
图5-3反力支座位置图(二)
4010008205050704300图5-4反力支座示意图(三)
结构 牛腿千斤顶 350焊管钢垫板800 [140支撑柱 地连墙图5-5反力支座位置图(四)
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5.1.3人员、材料和设备
表5-1 人员表 序号 1 名称 千斤顶操作手 数量 4名 姓名 党延成 李权 荣新华 张冬至 杨小伟 闫乐 崔侃 张秀君 张成 张宏奎 吴飞 王阳 李广生 刘立永 秦信宝 2 3 4 5 电焊工 气割工 通讯观察人员 工序负责人 4名 2名 3名 2名 表5-2 物资表
序号 1 2 3 4 5 6 名称 80T千斤顶 40mm厚钢板 二氧化碳焊机 氧气乙炔割具 φ350mm*10mm焊管 15号槽钢 数量 8台 35m2 2台 2套 57m 36m 表5-3 千斤顶参数表
型号 CLRG2004 额定起重量 起重高度 80T 500mm 本体高 635mm 活塞直径 250mm 额定压力 43MPa 5.1.4受力计算 （1）退出阻力计算
盾构壳体周边阻力F1=π*D*L*K1 F1=6.34*3.14*7*2=280T 其中D：盾构机直径6.34m
L：盾构机进入土长度7m K1：单位面积的摩阻力2T/m2
机头重量的摩擦阻力F2=P*K2=250*0.3=75T 其中
P：盾构机头的重量为250 T
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K2：摩擦系数为0.3
盾构退出总力:F=F1+F2=280+75=355T （2）钢板大小的选用计算
车站主体混凝土墙采用C30的混凝土，其抗压强度为30MPa。千斤顶的最大推力为160T，由此计算：
S=f/p=160*1000*10/30*1000000=0.053 m2
取2倍的安全系数则面积为0.106m2，选用的0.5*0.5的钢板，面积为0.25m2＞0.106m2，满足受力要求。
（3）支座焊接焊缝长度的计算
选用的40mm厚的Q235的钢板，其抗剪强度为170MPa由此计算为： L=f/g*b=160*1000*10/170*1000000*0.04=0.188m
取2倍的安全系数L为0.376m，选取焊缝长度为0.9m＞0.376m，满足要求。
5.2盾构机退出过程 5.2.1退出施工准备流程图 焊接反力座 焊接焊管 割钢板 墙体上固定钢板 准备80t千斤顶 退出准备 焊接反力座于盾构机 准备结束
5-6盾构机退出施工准备流程图
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材料、人员、设备到位 千斤顶推出 同步注浆 盾构机千斤顶收 千斤顶完全伸出 接入焊管 否 L>1.2m 是 拆除一环管片 否 K>6.9m 是 结束
L：盾构机千斤顶收缩量 K：累计退出距离
图5-7盾构机退出过程流程图
5.2.2盾构退出过程
（1）将钢板用膨胀螺栓固定于支座对面的车站主体混凝土墙上。
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（2）将支座焊接在盾构机上，位置见详图。
（3）待地面加固土体到规定强度后开始退出作业。首先用盾构机内的油缸顶住管片，把80t液压千斤顶一边顶在支座上，一边顶在车站主体混凝土墙上的钢板上，然后八台液压千斤顶同时同步推出。同时同步收缩盾构机油缸，并通过设置于地面的注浆机向刀盘前的空隙中注入浆液。
（5）退出时设专人在盾构机操作室作为总指挥，注意观察刀盘内土压力并指挥80T千斤顶操作手、地面注浆手及盾构机千斤顶操作手，当土压力低于设定值0.3 MPa时,通知千斤顶操作人员停止操作，待压力上升后再退出。当地面注浆需要停止时,必须及时通知千斤顶操作人员停止操作。
（6）推完一个千斤顶行程后在盾构机上焊上槽钢，以此作为焊管的支座，将500mm长的焊有法兰的焊管接入支座与千斤顶之间，然后继续推下一个行程，累计推到1.2m时用拼装机拆掉一环管片，然后用双轨梁、单轨梁和电瓶车倒运到地面上。
（7）如此循环接长焊管，直到全部将盾构机退出为止。 5.2.3施工要点
（1）8台千斤顶要同步伸出，以防盾构机受力不均，个别点位受力过大顶坏千斤顶或支座。
（2）千斤顶尾端一定要垫钢板以扩大受力面积，防止顶坏墙体。 （3）千斤顶操作者、地面注浆人员、盾构操作室观察人员要协调作业，保证边注浆边后退，防止地面沉降。
（4）盾构机油缸收缩每次不要超过2mm，以防止注浆压力产生的推力使盾构机快速后退失去控制。
（5）监视折页压板的情况，防止折页压板卡住盾构机。若发现卡住时，可拆除该折页压板。 5.3注浆填充
5.3.1施工准备
（1）施工场地的平整，根据注浆方案要求，综合考虑采用机具设备现场布置，合理布置设备及管路，满足施工需要。
（2）注浆人员及设备材料
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表5-4施工人员配备表 序号 工程项目 人数 分 工 施工技术负责和 施工质量检查 放点位 钻 孔 制浆并注浆 机械维修 备注 李连和 李广生 两班倒 两班倒 两班倒 1 2 3 4 5 技术员 测 工 钻孔工 注浆工 维修工 2 1 2 8 2 表5-5施工主要机械配置表
序号 1 2 3 4 名称 地质钻机 注浆泵 叶片式搅拌机 储浆筒 单位 台 台 台 个 规格和型号 ZDY-1900S BW-200 JZ350 1.25m3 数量 1 2 2 2 备注 （3）施工材料
施工主要材料为Φ108mm孔口管、水玻璃、普通水泥、粉煤灰、膨润土、方木等。
（4）掌握管线情况
施工之前要对地下管线进行认真详细的调查，确切掌握各管线的准确埋深、来源、走向、管径和管材等要素，进行妥善保护处理后，方能进行施工。
5.3.2施工流程及工艺
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（1）工艺流程：
注浆布孔设计测量孔位钻机、平台就位钻孔平面及孔位确认转入下道工序开孔、安装孔口管钻至设计孔深根据盾构机退出的距离进行注浆施工配置浆液完成本循环注浆 图5-8注浆填充施工工艺流程图
（2）施工工序 1）布置注浆孔
注浆方式根据盾构机退出的长度进行分段注浆，首先在注浆区内布置注浆孔，详见图5-9、图5-10。
单位:m说明：注浆孔分布在以盾构机轴线为中心，轴线方向以地连墙内侧为边线1.07米设一孔，孔深从地面至盾构机上方50，8.5深。地连墙主体结构加固区十一经路站盾构机（8.36）注浆孔隧道中线图5-9注浆孔布置平面图
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地连墙主体结构 盾构机加固区注浆管隧道中线 图5-10注浆孔剖面示意图 单位:m2）钻孔 机械使用ZDY-1900S地质钻机，采用全断面合金钻头，钻孔直径采用Φ120mm，深度为9m。根据布孔图在施工作业面上准确定出钻孔位置，钻孔至设计孔深,孔深根据钻杆的长度计算好做好标记。
换钻杆时要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等。在施工的过程中，用吊线坠的方法检查钻杆的方向并及时调整。
钻孔时，严格做好钻孔记录，包括孔号、进尺、起讫时间。 3）埋设孔口管
孔口管直径为Φ108mm，长度为8.5m，孔口管外围与孔壁之间用（水泥、4）注浆
当盾构机退出时与掌子面有空隙之后，以压力注浆方式将浆液注入到间隙中，以防止端头土体发生坍塌，注浆与盾构机退出同步进行。
在注浆前，通过压水检查注浆管路的密闭性。对于在工作面上显露，应及时更换，以免浆液从裂隙泄漏。
制浆：为了保证浆液的质量，配制浆液时必须计量准确，水泥、粉煤灰、膨润土外加剂等固体材料采用重量称量法，水、水玻璃采用体积称量法。加料时应按照严格的顺序进行，在外加剂没有完全溶解时不得加入水泥。搅拌
水玻璃）砂浆封堵，管壁设倒钩，防止压力过大，造成孔口管发生位移。
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时不得将杂物掉进搅拌机内，搅拌后的浆液必须进行3*3mm筛网过滤后方可使用。
一个孔段的注浆作业一般应连续进行直到结束，不宜中断，应尽量避免因机械故障、停水、停电、器材等问题造成的被迫中断。
在注浆的过程中，应加强注浆压力、注浆泵流量的控制。注浆过程中应注意控制注入量，根据注浆压力的显示和盾构机实际退出的距离来确定注入量，保证注入的浆液能够充满退出的空隙。
如盾构机每分钟退出5mm，则每分钟理论注浆量为0.15m3，注入系数为1.3，实际注入量为0.2 m3。
计算公式为Q=п*r2*L=3.14*3.172*0.005=0.15 m3。
为避免以后对掘进造成影响，地连墙内侧前填充注浆后的强度控制在0.6～1MPa。
表5-6注浆参数
参数名称 孔深度 凝胶时间间 注浆速度 注浆终压 退出长度分段注浆 9m 3-4小时左右 150～200L/min 0.5MPa 备 注 根据实际需要随时调整 根据盾构机退出速度而定 注浆量以注浆压力控制，当实际注浆量达到理论注浆量时，如注浆压力没有上升，则说明盾构机与土体间仍有空隙，此时，需要继续注浆，直至注浆压力上升至0.5Mpa或者达到实际注浆量时，应停止注浆。
5）洞门处充填注浆
为保证盾构机完全退出时洞门掌子面的稳定，当盾构机刀盘退至距离地连墙外侧2米时，应提高填充浆液的凝固速度，待浆液强度达到2.0～3.0Mpa后，盾构机方可完全退出。
洞门处填充注浆参数：①浆液材料及配比。浆液材料采用Po32.5普通硅酸盐水泥、钠基膨润土、35°Be水玻璃和水，由水泥、膨润土和水混合配置成A液浆，根据经验A液配比暂定为水泥：膨润土：水=750kg：100kg：700kg，
32
由35°Be水玻璃和水配置成B液浆，稀释比例暂定为（体积比）水玻璃：水=2：1，A、B液比例根据凝固时间要求，由现场试验确定；②浆液凝固时间及凝固强度。浆液凝固时间为30min，凝固强度要求在2.0～3.0MPa左右；③注浆压力。初始注浆压力控制在0.2MPa左右，终结注浆压力为0.5MPa，若浆液从洞门处大量流出时，应立即停止注浆，此时若注浆量未达到空隙量，可调整A、B也配比缩短浆液凝固时间，浆液调整后的注浆终压仍为0.5MPa，以确保空隙的充分填充。
5.3.3检验标准
注浆填充后的土体应有良好的均匀性和自立性，地连墙内侧填充后的土体其无侧限抗压强度应达到0.6～1.0MPa，地连墙外侧填充后的土体其无侧限抗压强度应达到2.0～3.0MPa，渗透系数≤1.0×10-8cm3/s。
5.3.4注意事项 （1）钻孔施工：
开钻前，严格按照施工布置图，布置孔位。钻机定位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于5cm。钻杆垂直度不得大于1°，施钻过程中遇到管线等异常情况立即停钻并向现在值班人员、监理及业主报告，待查明原因、明确处理方案后恢复钻进。
（2）注浆：
一保证注浆量，注浆孔每孔注浆量要根据实际退出量来注入 ；二保证注浆压力，将注浆压力最高定为0.5MPa。注浆过程中还要随时注意可能发生的问题。若某孔注浆量过大仍达不到规定的压力（0.6MPa），应分析是串孔了，还是发生了跑浆，分析后再进行施工。
（3）拌合：
浆液拌合均匀，从拌合到注浆时间不得超过浆液的凝固时间。 5.3.5施工质量保证措施
（1）严格按照设计参数进行钻孔，钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定，若现场钻孔孔位因客观条件限制不能满足要求，应进行移位并进行计算确定参数，必要时进行补孔。
（2）注浆材料满足设计要求，加强原材料的检验工作。
（3）浆液配比严格按设计要求进行，配浆时水泥、水最大误差控制在5%以内。
33
（4）浆液搅拌应均匀，一般水泥浆搅拌时间为3-5分钟，未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。
（5）注浆过程中压力突然升高，应及时查明原因，进行处理。 （6）一台泵发生故障时，立即启用备用泵进行注浆，防止注浆中断。 （7）注浆过程中，尽量保持管路畅通，防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断。
5.3.6洞门封堵
当盾构机完全退出洞门后，应立即组织相关人员在洞门预埋钢圈上焊接δ=20mm钢板后再补焊14#工字钢肋板，进行洞门封堵。钢板及肋板焊接完成后，在钢板上开孔并安装注浆管，进行空隙填充注浆加固。
（1）工艺流程：
钻机、平台就位
材料、设备准备 搭设平台放线钢板下料试拼装
盾构机退出吊装、焊接加固洞口注浆填充图5-11洞门封堵施工工艺流程图
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（2）钢板及肋板的焊接。详见下图5-12、5-13、5-14、5-15所示：
91011 15141312 5 76 洞圈直径 2 43 1 图5-12 洞门焊接钢板分块示意图
157624315101115141312单位：
图5－13 洞门封堵钢板尺寸图
。35
地连墙主体结构加固土体加盾构隧道中心线固机封堵钢板土体单位： 图5-14 洞门焊接钢板位置图
工字钢 径 洞圈直 单位：。 图5-15 洞门焊接工字钢肋板位置尺寸图
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（3）焊接的实施及质量保证措施
①为保证焊接实施的方便、顺利，根据需要事先在洞圈顶部焊接吊耳，通过倒链将需焊接的钢板吊装到位。焊接顺序如图5-12所示。
②为保证焊接质量，钢板焊接部位均应打长1cm，角度为45度的破口。 ③焊接方式采用二氧化碳保护焊。 ④钢板及肋板下料尺寸误差≤±5mm。
⑤选择适宜的焊条直径和焊接电流保证焊缝与钢板熔合良好； ⑥施焊时，引弧应在搭接钢板的一端开始，收弧应在搭接钢板端头上，弧坑应填满。多层施焊时，第一层焊缝应有足够的熔深，主焊缝与定位焊缝，特别是在定位焊缝的始端与终端，应熔合良好。
⑦焊接过程中及时清渣，焊缝表面光滑平整，加强焊缝应平缓过度，弧坑应填满。
⑧加强肋板与洞圈焊接同时也与钢板焊接，确保洞门的整体稳定性。 （4）填充注浆
在编号为4、7、15的钢板上开Ø40mm的孔，并焊接上相应规格的注浆管，对钢板内空隙进行填充注浆。
填充注浆参数：①浆液材料及配比。浆液材料采用Po32.5普通硅酸盐水泥、钠基膨润土、35°Be水玻璃和水，由水泥、膨润土和水混合配置成A液浆，根据经验A液配比暂定为水泥：膨润土：水=750kg：100kg：700kg，由35°Be水玻璃和水配置成B液浆，稀释比例暂定为（体积比）水玻璃：水=2：1，A、B液比例根据凝固时间要求，由现场试验确定；②浆液凝固时间及凝固强度、渗透系数。浆液凝固时间为2min，凝固强度要求在2.0～3.0MPa，渗透系数不大于10-8cm3/s；③注浆压力。初始注浆压力控制在0.1MPa左右，终结注浆压力为0.2MPa。④注浆顺序。从下到上依次注浆。
（5）洞门封堵周期
钢板及肋板焊接计划在36h内完成，填充注浆计划在6h内完成。 6、测量监测控制
6.1监测目的及内容
为了及时准确地掌握盾构施工时对周边建筑物（江南证券）、地下管线及周边环境的影响，保证周边建筑物、地下管线的安全，及时发现可能存在的危险并采取相应的措施，将盾构机退出施工对周边的不利影响减至最小，根
37
据监测成果及时反馈信息指导施工，为信息化施工管理提供可靠依据。施工中以车站端头井附近的地面沉降、江南证券综合楼沉降及倾斜、地下管线的沉降为主要观测项目。
6.2监测方法及测点布设 （1）地面沉降测量
沉降监测根据二等水准测量技术要求,按照先控制后加密的原则进行作业。选用进口精密水准仪配合铟钢尺测量，仪器标称精度为±0.5 mm/km。测量过程中采用相同的观测网形，选定使用仪器和观测人员，并尽可能选择最佳观测时段，在基本相同的环境和条件下进行观测。由于观测区域较小，在附近适当位置埋设了1个测量基准点，在加固区范围内，隧道轴线上方每隔2.4m布置一个地面沉降监测点（R2至R24），共布设12个。每隔4.8m布置一个沉降监测点断面，共布设6个，每个断面布置7个点，间隔为3m。加固区以外每隔4.8m布设一个监测点（如：R28、R32、R36等）。图6-1为地面沉降监测点布置示意图。
图6-1地面沉降监测点布置示意图
（2）建筑物监测
在施工影响范围内的建筑物只有江南证券大楼，此楼为三层，砖混结构。监测点布置如图6-2所示。
38
图6-2江南证券测点布置示意图
6.2.1地下管线监测点的埋设
在管线上方点位上用水钻钻孔，钻至管顶面上，插入φ12的光圆钢筋，底部与管顶接触，钢筋顶部略微隆起。钢筋长度视实际情况截取。埋设时将管顶砼表面清除干净，灌入砂浆插入钢筋使钢筋头低于砼地表面5～10cm。并在旁边用红色油漆标注点号。如图6-3所示
隧道隧道
10m2＃10m1＃监测点
2＃
地下管线图6-3地下管线监测点布置示意图
6.2.2地面房屋监测点的埋设
沉降观测点选设在能反映房屋变形特征的位置：房屋的墙角、大转角
39
处、山墙、高低层建筑物结合部、沉降缝和沉降造成的裂缝处两侧；沿外墙每隔2m设置一个。点位埋设在外墙面正负零以上的10～15cm处，点与墙壁间距在3～5cm为佳，标志长10cm。布点方法：使用冲击钻在墙体上打好孔，孔的直径与标志的直径相同，孔深度5～7cm,然后将标志钉入孔内，如图6-4所示。
建筑物布点示意图 墙体标志点 图6-4地面房屋监测点布置示意图
倾斜监测可采用经纬仪测量方法，连续监测墙体的倾斜，裂缝可用裂缝观测仪测得，如图6-5、图6-6所示：
图6-5倾斜监测示意图 图6-6裂缝观测示意图 6.3施工中监控量测频率
盾构机顶推后退施工中，增加对始发端头范围内地面、管线、建筑物沉降监测频率，每3个小时观测1次，监测成果及时反馈信息指导施工，根据
40
数据的变化速率适时调整监测频率。
6.4地面、管线、建筑物监控标准 见表6-1
表6-1地面、管线、建筑物监控标准 序号 1 2 3 项目 地面 管线 建筑物 限值 小于3mm/天 小于2mm/天 倾斜率小于0.004H 累积沉降量 小于30mm 小于10mm 小于10mm
7、盾构机再次始发方案
盾构机再次始发采用十一经路站置换一台新盾构机，下井始发。 7.1施工计划进度指标
表7-1主要工序进度指标 工程类型 项目名称 盾构始发端头注浆加固 盾构机吊装、调试 区间隧道 盾构试验段掘进 盾构正常掘进 盾构机退场 单位 天 天/次 天 m/月 天/次 进度指标 30 30 20 340 20 试验段长100m 备注 7.2工期安排
十一经路站盾构始发端头管线悬吊、土体加固、盾构机退出、填充注浆，盾构机下井组装、调试完毕始发，注浆加固需93天。详细安排见下表7-2所示：
表7-2十一经路站盾构设备故障处理、掘进工期安排
序号 1 2 3 4 5 6
工序名称 管线悬吊 盾构机周围注浆法土体加固 盾构机退出、拆解 盾构机组装、调试始发 盾构机右线试验段施工100m 开始时间 完成时间 总日历天 8 25 30 30 20 100 41
2008-12-1 2008-12-8 2008-12-8 2009-1-2 2009-2-2 2009-3-4 2009-1-1 2009-2-1 2009-3-3 2009-3-23 盾构机区间右线线施工1135.2m 2009-3-24 2009-7-10 7 总计 2008-12-1 2009-7-10 213 7.3盾构施工组织安排
按照现有施工条件，考虑两列电瓶车能够在始发车站内顺利通行而不互相干扰，道岔布置在从车站标准段开始向车站内延伸至85m处（出土口前5m位置）布置道岔。采用一列电瓶车在车站内向地面出土，完毕后装备水泥浆液及管片，一列电瓶车在隧道内掘进装土循环，来提高盾构施工进度。
7.4人员安排
盾构区间右线施工现有施工人员81人，其中技术管理人员19名，技术工人62名，盾构机施工采用两班制，实行盾构队长负责制，所有参施人员必须挂牌上岗，下井后将自己姓名牌挂在井口下井登记牌上，以表明下井。具体人员配置见下表
表7-3现场施工人员配置表 工种 队长 土建工程师 安全工程师 质检工程师 监测工程师 盾构机司机 管片拼装工 机械工程师 电瓶车司机 龙门吊司机 搅拌站司机 注浆工 机修电工班 地面综合班 隧道综合班 盾构一队 1 2 1 1 3 2 5 1 3 1 1 2 6 6 6 盾构二队 1 2 1 1 3 2 5 1 3 1 1 2 6 6 5
7.5主要施工设备配置情况
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表7-4主要施工设备配置情况表 龙机械 门吊 数量 1 电瓶车 2 砂浆拌和站 1 双液注浆泵 1 污水泵 8 高压清洗机 1 全站装载精密水准仪 1 仪 机 1 1 7.6盾构施工用设施材料准备
盾构施工用人行道板、轨枕、钢轨夹板、支架、水管、污水管法兰盘已加工制作已完成，钢轨已进场1000m，盾构机安装工具齐全，已经满足盾构机组装、掘进要求。防水材料已进场100环，管片根据进度陆续进场，防水材料、水泥、砂子、膨润土及其始发需要的零散材料，已进场。
7.7技术准备
盾构施工实时性施工组织设计、安全预案、测量监测方案及各专项方案已上报并审批，地面、周边建筑物沉降监测由地震局负责，现已经正常进行监测。隧道施工中的各个工序、工艺的技术交底已完成。区间线路设计及坐标计算已报总测单位并审核。
8、各项保证措施
8.1安全保证措施
（1）加强安全教育，提高员工的安全意识，树立安全第一的思想，培养安全生产所必须具备的操作技能。
（2）所有技术工种人员必须持证上岗。机械操作人员严格按照操作规程运作机器，不得违规操作。
（3）注浆管路及连接件采用耐高压装置，当压力上升时，要防止管路连接部位爆裂伤人。
（4）孔口管安装牢固可靠，施工期间严禁人员站在其冲出方向前方，以防止孔口管冲出伤人。
（5）加强施工地段照明工作、注意用电安全、加强线路检查，杜绝漏电事故发生。
（6）盾构机退出时千斤顶必须放置平稳，固定牢固，防止坠落。 （7）盾构机退出后必须及时注浆进行填充，防止土体坍塌造成地面沉降。 （8）加强监测工作，搞好量测信息反馈，通过监控量测指导施工，确保
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周边管线及建筑物的安全。
（9）管线悬吊时从一头向另一头进行，每挖出一段管线，及时施放吊筋、吊带，完成后再向前开挖直至管线完全露出基坑为止。
（10）在进行高压注浆时严格控制注浆量、注浆压力及浆液的流向，防止浆液流向建筑物附近的管道或地下室，影响建筑物的正常使用，或者因压力过大，致使注浆区周围的地表隆起影响房屋或道路的使用。
（11）围挡施工在夜间进行，施工地点两侧设专人疏解行人和车辆。在施工围挡完成后，要在行人和车辆经过地点设置醒目标牌做路标，在围挡通道口设铁质隔离栏杆，上涂红白相间颜色，提醒行人按指定路线行驶。夜间要在来车方向设置红色警示灯。
（12）交通到该期间安全设施齐全，需禁行和慢行的路段，要在路口设专人疏导车辆和行人。
（13）管线悬吊区域设置明显标志，夜间挂警示灯，防止意外发生。 （14）在阴雨天气期间施工，要加大监控量测的监测频率，对重要部位施工时，要做到24小时监测，及时反映雨季对施工的影响，确保雨季施工安全。
（15）入冬后，成立积雪清扫队，做到雪后便道无积雪，保持交通运输畅通。同时加强各种管道的保温防冻及防火措施。
8.2质量保证措施
（1）土体加固参数必须经过严格计算，确保加固质量，保证盾构机退出后土体不发生坍塌。注浆用液应满足下列规定：
① 浆液应按设计配合比拌制；
② 浆液的相对密度、稠度、和易性、杂物最大粒径、凝结时间、凝结后强度、浆体固化收缩率均应满足工程要求；
③ 拌制后浆液应易于压注，在运输过程中不得离析和沉淀。
（2）注浆作业应连续进行。施工中须配置对注浆量、注浆压力、注浆时间等参数进行自动记录的仪器。
（3）注浆作业时，应观察注浆压力及流量变化，严格控制注浆参数。注浆作业后，必须及时清洗注浆设备和管路。
（4）盾构机退出过程中必须保证内外千斤顶同步动作。
（5）注浆填充必须及时，保证对盾构机退出后的空隙立刻进行填充，填
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充浆液配合比进行实验确定，即保证填充的强度，又不至因强度过高而影响下一步的始发工作。
（6）严格按照设计参数进行钻孔，钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定，若现场钻孔孔位因客观条件限制不能满足要求，应进行移位并进行计算确定参数，必要时进行补孔。
（7）严格按照设计的段长进行分段注浆，不任意延长分段长度，必要时进行重复注浆，确保注浆质量。
（8）一台泵发生故障时，立即启用备用泵进行注浆，防止注浆中断。 （9）在注浆过程中加强与设计、监理、总指相关部门的联系，出现异常时，立即停止注浆，经请示设计、总指后进行下一步作业。
（10）管线揭露后，检查管线，按既定方案进行处理，再进行悬吊。管线悬吊结构经管线所属产权单位检验合格后，方可进行下部土方开挖。采用人工开挖土方，防止破坏管道。对漏水或破坏的地下管线，按管线主管部门要求进行修复后，方可悬吊。垫板的加设随悬吊同步进行，并及时调整。
（11）对注浆机仪表定期进行检校，保证注浆质量。 8.3工期保证措施
（1）成立盾构机退出工作领导小组，全面协调各工序衔接。
（2）加强技术力量，主要管理人员和施工人员均由参加过地铁工程施工的人员组成，加大设备物资投入。
（3）优化施工方案，合理安排施工组织。
（4）根据总体施工进度计划，做出劳动力使用计划，保证劳动力满足施工需要。
（5）精心组织、周密安排，保证材料提前到位，避免停工待料。 （6）本工程涉及施工机械种类多，提前做好机械设备及配件的租赁和购买工作。
（7）做好施工机械的保养、维修工作，保证施工期间机械设备运转正常及配件库存量充足。避免因机械设备原因造成窝工或工期延误。
附件：专家论证意见表。
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