1、新建鐵路廣深港客運專線福田站及相關工程深港隧道盾構段深港隧道盾構始發專項 施工方案 中鐵十五局集團廣深港客運專線ZH-4標項目部2013年10月新建鐵路廣深港客運專線福田站及相關工程深港隧道盾構段深港隧道盾構始發專項 施工方案 編制: 復核: 批準: 中鐵十五局集團廣深港客運專線ZH-4標項目部2013年10月目 錄1編制原則52.依據53.工程概況53.1工程范圍和建設規模53.2工程地質63.3水文地質74.盾構始發條件75.盾構始發工藝流程及分體始發75.1 盾構始發工藝流程75.2分體始發簡述86.盾構始發關鍵措施136.1始發洞門136.1.2 預埋鋼環加工的技術要求14預埋鋼環安裝
2、14洞門鋼環安裝14洞門密封措施及控制要點156.2洞內砼導臺澆注、導軌安裝156.3 洞口段13.78m工藝弧板及后配套行走軌道基座的設置166.4分體始發期間管片砂漿等物料運輸16物料運輸方式16軌道布設形式176.5反力架安裝17反力架中心里程的確定17反力架的掩藏與固定以及后期安裝186.6 負環管片拼裝206.6.1 負環管片的拼裝206.6.2 負環管片的固定206.7皇崗工作井井底工藝底板澆筑及始發托架安裝206.8始發掘進22盾構掘進22盾構掘進主要施工參數設定23切口水壓設定23掘進速度23掘削量的控制23盾尾油脂壓注24盾構掘進姿態控制246.8.4.1 盾構掘進方向控制2
3、4盾構掘進姿態的調整與糾偏25方向控制及糾偏注意事項25泥漿管理26泥漿循環系統管理26泥水壓力管理29(1)泥水壓力設定29(4)泥水性能管理29管片拼裝30管片選型31管片拼裝的方法31管片拼裝的質量保證措施32同步注漿及壁后二次注漿32同步注漿32(2)同步注漿技術參數34(3)同步注漿方法、工藝與設備34(5)注漿效果檢查35同步注漿35箱涵拼裝35帶壓作業36進出密封倉的程序36安全技術措施37隧道防水施工措施37導向技術和地面監測39導向技術39地面監測40施工測量與監測的質量保證措施447.后期S550與S623/S624井底空間的利用規劃458.盾構始發施工風險及應對措施468
4、.1施工風險468.2 風險應對措施479. 現場突發事件應急措施及應急預案489.1 突發事件緊急救援組織機構與管理職責489.2救援措施519.3 應急救援預案549.3.1 火災事故應急預案549.3.2 物體打擊及高空墜落事故應急預案559.3.3 觸電事故應急預案559.4 應急救援預案演習551編制原則(1)嚴格遵守設計規范、施工規范和質量驗收標準。(2)深港隧道始發井的工程地質、水文地質條件、埋深以及施工環境、施工條件等,從風險控制方面,選擇合理、可靠的始發方法和技術,以保證工程施工順利進行。(3)住關鍵線路,突出重點,合理部署,優化資源配置和施工方案,以確保盾構順利始發,控制總
5、的節點工期。(4)選擇成熟的施工工藝和工法,以保證施工工序質量和工程質量。2.依據(1)深圳地質建設工程公司廣深港客運專線ZH-4標深港隧道巖土工程地質勘察報告;(2)鐵四院DK113+487+607段礦山法隧道及12.8m盾構始發設計圖;(3)鐵四院襯砌管片結構圖設計圖紙;(4)鐵四院深港隧道盾構襯砌圓環布置設計設計圖紙;(5)德國海瑞克公司海瑞克盾構機技術描述及參數表; (6)盾構法隧道施工驗收規范GB50446-2008;(7)高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準TB 10753-2010。3.工程概況3.1工程范圍和建設規模深港盾構隧道起點里程DK113+607,終點里程為DK112+08
6、9,隧道總長1518米。其中DK113+607DK113+487段長120米,為礦山法開挖,盾構空推段;DK113+487DK112+089段長1398米,為盾構法掘進段,詳見圖3.1 深港隧道工況示意圖。圖3.1深港隧道工況示意圖3.2工程地質擬建隧道段場地內自上而下分布以下地層 人工填土層(Qml):勘察范圍人工填土層主要為素填土,層序號(1)2, 褐黃色,多呈稍密狀,稍濕,主要由粉質粘土堆填而成,含少量沙粒。屬I級松土。沖洪積層(Qal+pl):淤泥質黏土,層序號(9)3,灰黑色,飽和,軟塑,粘粒為主組成,有機質含量較少,為臭味;細砂,層序號為(2)4-2,灰黃深灰色,飽和,稍密中密,成
7、分以石英為主 ,局部含少量淤泥質。屬I級松土。坡殘積層(Qdl+el):層序號(3)1-1粉質粘土,肉紅色,硬塑,由花崗巖風化而成,原巖結構尚可辨認,遇水易崩解,含約15%石英礫,為級硬土。 花崗巖全風化帶:層序號(8)1-1,褐紅,棕紅,棕黃色,除石英外,其余礦物均已風化成高嶺土,巖芯呈土狀或土夾礫砂狀,土質堅硬,浸水易崩解,為級硬土。花崗巖強風化:層序號(8)1-2,肉紅色,節理裂隙很發育,巖體破碎,呈塊狀及破碎狀,錘擊易碎,為級軟石。花崗巖弱風化:層序號(8)1-3,肉紅色,粗粒斑狀結構,塊狀構造,巖質堅硬,節理裂隙發育,巖體呈塊狀及巨塊狀。為級次堅石。各土層地質參數見表3.1:表3.1
8、地質參數表時代成因巖土名稱地層編號天然重度粘聚力內摩擦角靜止土壓力系數地基系數(MP/m)滲透系數(KN/m)(kP)(度)豎向水平(m/d)Q4ml素填土(1)21810100.583.21.7Q4al+pl淤泥質粘土(9)31810150.753.51.80.0006Q4al+pl細砂(2)4-219250.454.830.5Q4al+pl粉質粘土(3)1-118.525200.4640.55花崗巖(8)1-11930230.35850.055花崗巖(8)1-22535260.18201425花崗巖(8)1-325.7800裂隙不發育段:0.5裂隙發育段:30.03.3水文地質擬建隧道場地
9、位于深圳市南部沿海地帶,北部、中部原生地貌為丘陵間谷地區,南部為海積平原,現均被人工改造。北部及中部丘陵間谷地區,地表水不發育,地下水補給來源以大氣降水入滲,以及谷地周圍基巖裂隙水側向補給為主,水力梯度較大,地下水量大部存貯于谷地相沖洪積的砂土層中,并沿溝谷由高向低向山前平原匯聚。場地南部海積平原,地表水較發育,地表徑流密布,含水層分布廣、厚度大且連續穩定,地下水與地表水的水力聯系密切,互為補排關系明顯。隧道埋深27m,隧道在益田路東側,地表為共和世家小區。 4.盾構始發條件(1)盾構始發井:結構尺寸19.6m36m,S550下井組裝可利用最小結構凈空17.6m17m,井深46.0m;(2)始
10、發段縱坡:1.2%上坡;(3)盾構機空推段導軌中心間距6.817m,導軌頂面距盾構隧道中心5.65m,空推段導臺高1.3m;(4)空推段管片采取底部拼裝2塊標準塊形式,負環管片采用全環管片拼裝形式,整環管片沿環向分為9塊,采用6+2+1形式,管片設計采用通用楔形管片,楔形量26mm;(5)盾構始發空推段的長度120m。5.盾構始發工藝流程及分體始發 5.1 盾構始發工藝流程盾構始發的主要內容包括:掌子面洞門鋼環及密封安裝、空推段導臺導軌安裝、豎井擴挖至設計標高、始發托架底座工藝底板澆筑及始發托架安裝、盾體組裝及刀盤吊裝、反力架下井掩藏、空推(底部拼裝兩塊管片)盾體及1號臺車推進至掌子面、安裝反
11、力架、臺車(2、3號臺車)下井組裝、拼裝中間箱涵(從井口)、調試盾構機、試掘進22m后4號臺車下井組裝完成后正式掘進、中間箱涵兩側鋼結構平臺施工、負環管片拼裝、始發掘進等。始發流程見圖2.1。安裝洞門鋼環及澆注環框梁清理空推段洞內回填渣土空推段導臺澆注導軌安裝吊裝掩藏反力架澆注工藝底板、臨時擋墻、安裝始發托架下盾體、刀盤、盾尾盾體平移、始發托架上安裝臺車行走排軌盾體繼續平移至1號臺車前半部組裝盾體1號臺車平移至掌子面,拼裝底部管片澆注3.8m混凝土后配套基座、13.8m弧形工藝混凝土1號臺車與盾體分離拼裝反力架3號臺車下井組裝拼裝中間箱涵調試盾構機、掘進22m后安裝4.1號臺車掘進 圖5.1始
12、發流程圖5.2分體始發簡述考慮到本項目盾構始發條件獨特性,盾構始發總體采用分體始發。(1)組裝盾體盾體組裝與拆機程逆過程按:盾體5-盾體4-盾體6-盾體3-盾體7-盾體2-盾體8-中心回轉體-盾體1下井組裝。圖5.2 盾體組裝示意圖(2)刀盤下井組裝刀盤下井-刀盤法蘭連接-刀盤背面的部分焊接工作圖5.3 刀盤下井組裝示意圖(3)組裝管片拼裝機(第一次前移盾體)結合豎井可利用的空間及拼裝機尺寸,組裝管片拼裝機需將前中盾(含刀盤)整體向小里程平移5.34m。移動形式,采用輔助液壓站和鋼制傳力構件靠后端擋墻提供反力。拼裝機下井組裝。圖5.4 拼裝機組裝(盾體第一次平移)示意圖(4)組裝尾盾(盾體刀盤
13、第二次平移)組裝盾尾需將盾體(含刀盤)整體向小里程第二次平移4.2m。移動形式,采用輔助液壓站和增加鋼制傳力構件靠后端擋墻提供反力。然后尾盾下井組裝焊接。 圖5.5組裝尾盾(盾體刀盤第二次平移)組圖(5)喂片機、1號臺車前半部分、連接橋下井組裝(盾體刀盤第三次平移)組裝喂片機、1號臺車前半部分需將盾體(含刀盤)整體向小里程第三次平移12.8m。移動形式,采用輔助液壓站和增加鋼制傳力構件靠后端擋墻提供反力。然后喂片機、1號臺車前半部分(下1號臺車前半部分之前需將豎井底部設鋼支撐搭設后配套臺車的行走軌道并延伸至北洞5.7m)連接橋下井與盾體連接裝焊接。圖5.6喂片機、1號臺車前部分、連接橋下井組裝
14、(盾體刀盤第三次平移)組圖(6)號臺車后半部分下井組裝(盾體刀盤第四次平移)1號臺車后組裝盾尾需將盾體(含刀盤)整體向小里程第四次平移8.9m。此時盾尾在北洞內距豎井13.78m。在平移之前需將洞口至盾尾的13.78m底部現澆成弧形底板(內弧面與管片內弧一致,為喂片機的運行及后期中間箱涵拼裝提供條件,并將該段后配套臺車軌道從井口延伸至盾尾。然后平移,再將1號臺車后半部分下井組裝連接。圖5.7 1號臺車后半部分下井組裝(盾體刀盤第四次平移)組圖(7)將盾構機1號臺車頂推至掌子面,完成分體始發從井口13.78m處具備拼裝管片條件,此時拼裝底部兩塊管片,采用類似與益田路隧道出洞空推方式將盾構機及1號
15、臺車頂推102.033m盾尾停留在反力架小里程(DK113+503.487)。然后依次下2號臺車、3號臺車、4號臺車。3號臺車下井后從井口拼裝中間箱涵,空推期間的管片、混凝土運輸采用電瓶車有軌運輸。完成液壓、電器、水管、壓縮空氣、進排漿管道連接后調試盾構機完成盾構機分體始發。試掘進22m后,安裝4.1號臺車,正式掘進。圖5.8 盾構機1號臺車頂推至掌子面示意圖6.盾構始發關鍵措施6.1始發洞門為了防止盾構始發掘進時泥漿、地下水從盾殼和洞門的間隙處流失,以及盾尾通過洞門后,管片外徑與刀盤開挖輪廓之間同步注漿漿液的流失,在盾構始發時需安裝洞門臨時密封裝置,本項目采用雙道臨時防水密封裝置。每道洞門防
16、水密封裝置由簾布橡膠、沿圓周均勻布置的144塊固定板、144塊翻版、96塊1型加勁板、48塊2型加勁、以及配套的板墊片和螺栓等組成。詳見圖4.9 盾構始發雙道臨時防水洞門密封裝置圖。圖6.1 盾構始發雙道臨時防水洞門密封裝置圖6.1.2 預埋鋼環加工的技術要求 洞門鋼環板內徑允許誤差Da=10mm,任意點檢測;環板寬度允許誤差0+3mm;整個平面不平整度6mm;焊縫需連續焊,不漏焊,焊縫高度為8mm,且不允許出現滲漏;翻板、螺孔要均布,相鄰孔間距誤差2mm;經現場試拼裝,精度復合要求。 6.1.3預埋鋼環安裝因始發段處于12的縱坡上,為了使洞門鋼環的縱軸線和線路縱坡一致(簾布橡膠板、壓板到盾體
17、距離相等),保證洞門密封及防水效果,必須使洞門鋼環所形成的環面與線路中線垂直(即與鉛垂線呈04115)。因洞門鋼環外徑13.6m,在直徑高度頂底部上形成163mm的縱向偏差值。詳見圖4.10 洞門鋼環安裝及容許偏差示意圖6.1.4洞門鋼環安裝圖6.2洞門鋼環安裝及容許偏差示意圖豎直公差要求:Va不得超過10mm;水平公差要求:Ha不得超過10mm;防止圓度變形:內徑誤差不得超過10mm(任意點檢測);Da=理論直徑-實測直徑(鋼環安裝后直實測直徑);鋼環中心(圓心):預埋鋼環安裝后中心偏差不得超過10mm。6.1.5洞門密封措施及控制要點 (1)當盾構刀盤全部通過第二道密封后,然后在兩道密封間
18、利用預留注脂孔向內注油脂。 (2)注脂壓力低于泥水壓力0.1bar。 (3)當盾尾通過第一道密封且折葉板下翻后,進一步加注油脂,等盾尾通過一環以后開始采用鋼環預埋注漿孔注漿進行封堵洞門。6.2洞內砼導臺澆注、導軌安裝盾構機在到達空推段之前需要在礦山法隧道內完成砼導臺導軌的預埋和導臺混凝土澆筑,為盾構機的空推掘進及底部管片的拼裝提供導向和支撐作用。砼導臺高1.3米,底部環向各1.2m間距設22普通砂漿錨桿,單根長3.5m。共需澆筑導臺混凝土583.2m3,導臺43鋼軌(包含扣件及牛腿)240米,導臺間布置A22砂漿錨桿808根,單根錨桿長3.5m,錨桿間距1.01.0m(環縱),共計2828m,
19、導臺護面鋼筋21.4t。盾構機空推時拆除82號滾刀和附近刮刀,通過刀盤在導軌上滑移前進。圖6.3洞內導臺、導軌示意圖6.3 洞口段13.78m工藝弧板及后配套行走軌道基座的設置考慮到盾構機分體始發的四次平移、后配套行走、喂片機的行走、后期箱涵拼裝需要,要在第四次平移之前對洞口5.7m長后配套行走基座和13.78m工藝弧板進行澆注和安裝。作用:作為盾體再次平移之后的反力墻;作為中間箱涵拼裝的平臺;作為后配套臺車行走軌道支撐。弧形部分分三次澆筑成型。工藝混凝土配筋方式與D型管片相同。共需澆筑C35鋼筋混凝土166.3m3。重難點:1、弧形模板需精確設計,并具有滑移功能。2、弧形混凝土采用模板外振搗
20、措施進行振搗,并能防止混凝土上浮。圖6.4 工藝底板及后配套行走基座示意圖6.4分體始發期間管片砂漿等物料運輸 6.4.1物料運輸方式 1號臺車組裝完成后盾構機將具備拼裝管片功能,因為管片車及管片吊、旋轉吊等管片轉運系統暫不能利用,期間采用45t電瓶車軌道運輸。軌道鋪設在工藝底板上,隨著盾構機前移軌道可在底部兩塊管片上不斷延伸,將管片、砂漿等物料運輸至前方。直至3號臺車下井拼裝后箱涵及管片運輸車下井具備無軌運輸條件。 圖6.5電瓶車結構示意圖6.4.2軌道布設形式 根據電瓶車結構,在管片底部(弧形板)上布設單根軌枕長2.0m,寬0.2m,高0.2m軌枕,兩側底部設置與管片弧度相等的墊塊。在軌枕
21、上部預留4個螺栓孔,通過預留螺栓孔設置墊塊用于固定軌道,軌道采用43軌,兩條軌道中心間距為1.0m。見圖6.6軌枕設計示意圖。圖6.6軌枕設計示意圖6.5反力架安裝6.5.1反力架中心里程的確定 原則:以福田南端頭井洞門結構大里程一側為最后一環終點。則推算反力架接負環的基準鋼環面里程為:DK112+090+7042.002+12.81.2%2=DK113+503.487,反力架厚0.7m故可得反力架大里程為DK113+504.187。 圖6.7 始發反力架結構圖6.5.2反力架的掩藏與固定以及后期安裝 考慮到洞內安裝條件,分5塊組成。 掩藏:在盾構機達到之前,先將底部塊沉底(擴挖槽)-左右兩塊
22、(中間塊)底部支撐在導臺上,并通過側向錨固在二襯上。安裝:盾體通過后將底部塊抬升至理論高度后澆筑混凝土;拆除左右中間塊支撐,與底部塊栓接焊接;頂部兩塊靠拼裝機及搭設導梁滑移至盾尾后,然后與中間塊栓接、焊接。圖6.8反力架的掩藏示意圖圖6.9 頂部反力架分塊鋼架示意圖因始發段位于1.2%的上坡,反力架豎直安放,反力架與隧道空推段擴大端洞壁存在2.813米的間隙通過斜撐將反力傳遞至正常段二襯上。首環負環頂部與反力架基準鋼環密貼,有頂部至底部由夾角形成的間隙用鋼楔塊填塞,鋼楔塊厚度由0過渡至15.4cm。 圖6.10反力架安裝縱向圖6.6 負環管片拼裝 6.6.1 負環管片的拼裝 綜合各方面因素考慮
23、,本項目設置7環負環。從便于拼裝定位、便于控制首環負環管片姿態、以及后配套臺車的行走軌道考慮,-7環(首環負環)管片封頂塊定于23號油缸位置。 6.6.2 負環管片的固定 底部管片通過管片預埋鋼板和導軌用鋼楔塊填充并焊接; 在負環管片外弧面(導軌以上部分)預埋鋼板,用型鋼將負環縱向連接成整體,增加負環管片整體性; 在負環管片拼裝完成后及時通過管片預留注漿孔在管片底部用混凝土填充。圖6.11負環管片拼裝排版示意圖(預埋鋼板示意)6.7皇崗工作井井底工藝底板澆筑及始發托架安裝 考慮大盾構的組裝期間深港隧道623、624能降效施工,S550組裝占用皇崗工作井北側17m范圍,將豎井底部進行擴挖至工藝底
24、板底部標高,澆筑擋墻和工藝底板混凝土并在工藝底板上預埋鋼板,安裝盾體組裝鋼托架。 圖6.12豎井底擴挖示意圖圖6.13 始發托架安裝示意圖6.8始發掘進6.8.1盾構掘進盾構掘進作業工作流程見下圖6.14圖6.14 掘進作業循環流程圖開始設定管理基準開挖掘進同步注漿是否達到掘進循環進尺管片拼裝是管片箱涵運輸車出洞管片、箱涵選型開挖管片箱涵運輸車進洞是延伸管線(軌道)否否下一循環為了滿足合同工期要求,采用連續生產的施工組織原則,每周七個工作日。盾構作業循環采用2+1班制,即每天2個班掘進,1個班維修保養。掘進班每天工作12小時,保養班每天強制保養4小時,其余時間為跟機保養。按本計劃每天掘進環數為
25、4環。表6.1 盾構掘進各工序循環時間表(每一環)序號工序名稱工序說明作業時間(min)備 注1施工準備測量、資料反饋102盾構掘進2002.0m/環3管片安裝就位、固定、整圓604進料運輸(單程)管片及注漿材料運輸30理論每環循環時間300注:表中進料運輸按照最遠距離的3/4考慮,機車速度為9Km/h。盾構掘進主要施工參數設定切口水壓設定在本工程中根據地質資料,針對不同的土層和地下水位條件進行計算,并根據計算數據在掘進過程中設定切口水壓。切口水壓上限值:P上=P1+P2+P3=wh+KO(-w)h+(H-h)+20P1:地下水壓力(kPa); P2:靜止土壓力(kPa); P3:變動土壓力,
26、一般取20kPa;w:水的容重(kg/m3); h:地下水位的隧道埋深(算至隧道中心)(m);KO:靜止土壓力系數,本次施工取0.85;:土的容重(kg/m3) H:隧道埋深(h) 切口水壓下限值:P下= P1+P2+P3 =wh+Ka(-w)h+(H-h)-2CuKa+20P2:主動土壓力(kPa);Ka:主動土壓力系數,本次施工取0.45;Cu:土的凝聚力(kPa)。 在旁通過程中,由于盾構機內的排泥管處于堵塞狀態,故旁通時應提高排泥流量,但不能降低切口水壓。掘進、旁通狀態切換時的切口水壓偏差值控制應為-2020kPa。掘進速度 1.盾構啟動時,盾構司機必須檢查千斤頂是否靠足,開始推進和結
27、束推進時速度不宜過快。每環掘進開始時,應逐步提高掘進速度,防止啟動速度過大。 2.一環掘進過程中,掘進速度應盡量保持恒定,減少波動,以保證切口水壓穩定和送、排泥管的暢通。 3.推進速度的快慢必須滿足每環掘進注漿量的要求,保證同步注漿系統始終處于良好工作狀態。 4.在掘進過程中必須保證開挖面的穩定。正常掘進條件下,掘進速度應該設定在1020mm/min;如土層抗壓強度過大,可適當降低掘進速度。但是若掘進速度突然升高或降低,并且數值波動過大,則應查明原因,排除故障后方可繼續推進。掘削量的控制 實際掘削量W,可根據下式計算得到: W,=rsQ1(1-1)-Q0(0-1) t/(rs-1) W,:實際
28、掘削量(kN/ring) rs:土的比重 Q1:排泥流量(m3/min) t:掘削時間(min) 1:排泥密度(kN/m3) Q0:送泥流量(m3/min) 0:送泥密度 (kN/m3) 當發現掘削量過大時,應立即檢查泥水密度、粘度和切口水壓。此外,也可以利用探查裝置,探查開挖面情況,在查明原因后應及時調整有關參數,確保開挖面穩定。盾尾油脂壓注在盾構機尾端設有盾尾密封功能裝置,它由彈簧鋼板和鋼絲刷組成的五道密封及油脂壓注設備組成。在掘進過程中,壓注盾尾油脂的目的是防止泥沙、水土從已拼裝成環的襯砌和盾殼間的間隙處流入盾構機內,同時減少鋼絲刷與管片外弧面的摩擦,延長鋼絲刷的使用壽命。盾構離站未拼裝
29、管片時,在五道鋼絲刷和四道密封腔內均勻涂刷滿油脂。在掘進過程中根據盾尾油脂的損失情況,采用盾構自動供脂系統及時補充盾尾油脂,以提高密封性能。盾構掘進姿態控制由于地層軟硬不均、隧道曲線和坡度變化以及操作等因素的影響,盾構推進不可能完全按照設計的隧道軸線前進,而會產生一定的偏差。當這種偏差超過一定限界時就會導致隧道襯砌侵限、盾尾間隙變小,使管片局部受力惡化,并造成地層損失增大而使地表沉降加大,因此在盾構施工過程中,必須采取有效的技術措施控制掘進方向,及時有效糾正掘進偏差。 盾構掘進方向控制(1)采用先進的盾構掘進測量系統輔以人工測量 本工程中盾構機采用的掘進管理系統是VMT公司研究生產的一種高精度
30、盾構掘進測量系統,能夠全天候的動態顯示盾構機當前位置相對于隧道設計軸線的位置偏差,主司機可根據顯示的偏差及時調整盾構機的掘進狀態,使得盾構機能沿著正確的方向掘進。可較好的調整與控制盾構機掘進方向,使其始終保持在允許的偏差范圍內。但由于盾構推進導向系統后視基準點的前移,必須通過人工測量進行精確定位,以保證推進方向的準確可靠。并校核自動導向系統的測量數據及復核盾構機的位置、姿態,確保盾構掘進方向的準確性。(2)采用分區操作盾構機推進油缸控制盾構掘進方向在上坡進時,適當加大盾構機下部油缸的推力和速度;在下坡段掘進時,適當加大盾構機上部油缸的推力和速度;在左轉彎曲線段掘進時,則適當加大盾構機右側油缸的
31、推力和速度;在右轉彎曲線段掘進時,則適當加大盾構機左側都有剛的推力和速度;在直線平坡段掘進時,則應盡量使所有油缸的推力和速度保持一致。在均勻的地質條件時,保持所有的油缸的推力和速度一致;在軟硬不均的地層中掘進時,則應根據地層斷面的分布情況,遵循硬地層一側推進油缸的推力和速度適當加大,軟地層一側推進油缸的推力和速度適當減小的原則來操作。盾構掘進姿態的調整與糾偏 在實際施工中,盾構機推進方向可能會偏離設計軸線并超過管理警戒值。在穩定地層中掘進,因地層提供的滾動阻力小,可能會產生盾體滾動偏差;在線路變坡段或急彎段掘進,有可能產生較大的偏差。應及時調整盾構機姿態、糾正偏差。(1)參照分區操作推進推進油
32、缸來調整盾構機姿態,糾正偏差,將盾構機的方向控制調整到符合要求的范圍內。(2)在急彎和變坡段,必要時可利用盾構機的超挖刀進行局部超挖來糾偏。(3)當滾動超限時,盾構機會自動報警,此時應采取盾構刀盤反轉的方法糾正滾動偏差。方向控制及糾偏注意事項(1)在切換刀盤轉動方向時,應保留適當的時間間隔,切換速度不宜過快,否則有可能會造成管片受力狀態突變,而使管片損壞。(2)根據掌子面地層情況及時調整掘進參數,調整掘進方向時,應設置警戒值和限制值。達到警戒值時就應該實行糾偏程序。(3)蛇形修正及糾偏時,應緩慢進行,如修正過程過急,蛇形反而更加明顯。在直線推進的情況下,應選取盾構當前所在位置點與設計線上遠方的
33、一點作一直線,然后再以這條線為新的基準進行線形管理。在曲線推進的情況下,應使盾構當前所在位置點與遠方點的連線同設計軸線相切。(4)推進油缸油壓的調整不宜過快、過大,否則可能會造成管片的局部破損甚至開裂(5)正確進行管片選型,確保拼裝的質量和精度,以使管片端面盡可能與計劃的掘進方向垂直。(6)盾構始發、到達時的方向控制極其重要,應按照始發、到達掘進的有關技術要求,做好測量定位工作。泥漿管理泥漿循環系統管理泥水加壓式盾構法,是用泥水加壓密閉的開挖面,不能直觀目視開挖面狀態及掘削狀況。為此,采用綜合管理,根據送排泥狀態、開挖面泥水壓力以及泥水處理設備等運轉狀況來進行推測,以便及時處理突如其來的異常情
34、況。將盾構掘進機、送排泥循環輸送和泵的狀態及泥水處理設備等作為一個綜合性系統進行管理。(1)通過對盾構掘進速度、泥水濃度、排泥量等有關數據的采集、分析來監視開挖面穩定狀況,并通過調整泥水泥水比重、泥水壓力確保開挖面的穩定。(2)加壓和循環系統管理控制內容送排泥泵的起動、停止;送排泥流量、流速;旁通管路運轉時的送泥管內水壓;盾構掘進機掘削時,為保持開挖面泥水壓的送泥水壓的控制等。管內沉淀臨界流速的維持是采取用電磁流量儀測定實際流量,將它和預先由管徑計算的沉淀臨界流量的差值,通過改變泵轉速進行校正,并自動控制在沉淀臨界流速以上的方法。此外,對于最關鍵的開挖面泥水壓力(包括送排泥水壓力)控制,送泥泵
35、P;是否要使用可變速泵(VS),若使用變速泵,那么在送泥管中途和返回調整槽途中就要設有自動控制閥,隨著掘進、排泥及其它變化,由泥水壓力儀來檢測開挖面泥水壓力的變動,自動演算與開挖面設定的水壓差。可變速(VS)泵場合,由轉速、自動控制閥自動控制開度,通過控制送入開挖面的泥水量來控制泥水壓力,達到開挖面穩定。同時也能測定各泵的轉速、電流值以及確認排泥泵的增設時間。此外,根據上述狀況還可以推測管路堵塞位置。為了保持開挖面泥水壓力,閥類操作采取自動控制,由轉換程序裝置控制進行自動管理。在節假日以及故障等停止掘削期間的開挖面泥水壓力,同樣也由開挖面泥水壓力儀、自動控制閥和泵的自動運轉聯合裝置,自動進行控
36、制。(3)泥水平衡控制泥水平衡控制的目的是使泥水加壓式盾構開挖面的土體壓力達到平衡,保持開挖面的穩定。在盾構施工中要使盾構開挖面壓力絕對平衡是不可能的,因為受到盾構掘進速度、地層變化、掘進深度及掘進長度等多種因素干擾,必須通過監控手段去達到動態上的相對平衡,以求開挖面的穩定。泥水平衡控制對象隨著盾構掘進速度的動態變化,切削進入泥水倉內的泥土量與掘進速度亦成正比變化,其在泥水倉內產生的壓力趨勢亦呈正比變化。隨著掘進距離的增長,在送泥水泵功率一定的條件下,送泥管道的增長會引起送泥水阻力的增加,使進入泥水倉的送泥水壓力下降。同時排泥水泵功率一定的條件下,排泥管道增長會引起排泥水阻力的增加,使泥水倉內
37、壓力增加。掘進速度變化和送排泥管道增長是泥水倉壓力變化的主要干擾源。在影響土體惡性循環的諸因素中(泥水倉壓力、掘進速度和泥水密度等),泥水倉壓力是影響土體穩定的主要因素。因此,泥水平衡控制的主要對象是泥水倉的壓力。泥水平衡控制原理泥水平衡控制運用單回路調節器和執行機構(調節水泵轉速和控制閥開度)與被控對象構成閉環路反饋,根據被控參數的測量值與給定值之間的偏差,按調節規律,對執行機構進行控制,以達到泥水平衡控制之目的。在不同工況條件下,調節器的設定值、測量值、輸出控制之間的關系見下表。狀態 調節器名稱設定值(SV)測量值(PV) 輸出控制停止開挖面水壓調切器開挖面水壓開挖面水壓閥門開度旁路開挖面
38、水壓調節器開挖面水壓 開挖面水壓閥門開度送泥水壓凋節器送泥水壓 送泥水壓 送泥泵轉速排泥流量調節器排泥水流量送泥水流量排泥泵轉速掘進開挖面水壓調切器開挖面水壓開挖面水壓送泥水壓調節器跟蹤輸入送泥水壓調節器送泥水壓 送泥水壓送泥泵轉速排泥流量調節器排泥水流量排泥水流量排泥泵轉速在掘進狀態條件下,開挖面水壓調節器根據測得的開挖面水壓同設定值進行比較,如果泥水倉壓力大于設定值,開挖面水壓調節器輸出值降低,送泥泵的轉速下降,進入泥水倉的送泥水量減少,使泥水倉壓力降低。反之亦然。開挖面水壓調節器與送泥水壓調節器的輸出值互為跟蹤,能解決過渡過程狀態轉換的擾動,一旦過渡過程完成,開挖面水壓調節器屏蔽跟蹤信號
39、,送泥水壓調節器僅起信號傳遞作用。在掘進狀態條件下,排泥水密度的變化將導致排泥水流量的變化。這種變化會增加開挖面水壓調節器的泥水平衡控制負擔。因此,由排泥水流量調節器穩定排泥水流量,起到間接控制泥水平衡的作用。當測得排泥水流量小于設定值時,排泥水流量調節器輸出增加,排泥水泵轉速增加,使排泥水流量增大。反之亦然。(4)泥水輸送控制當開挖面水壓高于上限值時,暫停掘進,待延時后開啟逸流閥、若逸流后開挖面水壓恢復正常,則關閉逸流閥。如果開挖面水壓高于極限值,則通過旁路調節。如果引起管道阻塞,則進入逆洗狀態,否則調整壓力設定值。當排泥水流量低于下限值時,暫停掘進,待排泥水流量正常后繼續掘進。當排泥水流量
40、低于極限值時,則通過旁路調節。如果引起管道阻塞,則進入逆洗狀態,否則調整排泥水流量設定值。管道阻塞時,通過進入逆洗狀態清理管道,再進行正常循環,如此反復,使管道保持暢通。泥水輸送的控制通過可編程邏輯控制器對分布在地面、隧道內、盾構臺車上泥水輸送系統的各類水泵和閥進行控制。中央控制盤根據泥水輸送監控系統主控程序要求,協調泥水輸送控制系統正常運行。(5)停歇時的管理在停止掘削時,泥漿循環系統繼續循環35分鐘,確保送漿管里的泥碴被循環出地面泥漿池,留在泥漿管里的泥漿液性能較好,不容易發生沉淀和堵塞。(6)掘削排土量的檢查掘削出來的土通過排泥管排出,由儀器測定送泥水和排泥水的差,通過計算求出實際土粒子
41、量(干砂量)。將儀器電磁流量儀和線密度儀、差壓密度計、重量式密度計等安裝在送泥管和排泥管途中,測量管內的流量和密度。根據土粒子比重值算出土粒子量,從排泥量和送泥量的差值上計算出土粒子量(原則上是計算每一環的掘削出土量)。從對預先的鉆孔資料計算的量的差值上進行判斷,了解異常情況,但兩者的值未必是相同的,最終還是要對兩者加以對比作出推定。從以上作業可了解到開挖面的穩定、塌方、超挖以及土質變化等情況,但是由于儀器的誤差、掘進速度的變化、送泥和排泥流量的變動、送排泥水比重的變動等而產生偏差,并且用鉆孔調查時的刻度漂移測顯示出來的可能完全不是實際土體的孔隙比、含水率、粒度組成和地層變化等情況,這就需要有
42、相當的判斷能力。為了減少這些誤差,要充分注意流量計和密度儀的設置場所、儀器的性能、鉆孔的位置和孔數以及土工試驗場所和方法等。泥水壓力管理(1)泥水壓力設定在泥水加壓式盾構工法中,加在開挖面上的壓力,即用泥水使開挖面保持穩定的力,通常應與作用在開挖面上的土壓在對抗中保持平衡,上壓與開挖面上含水土體的垂直作用的重力和土的內摩擦角大小有關。泥水壓力的設定如下:圖6.15. 壓力設定圖設定泥水壓=土壓(含水壓)十氣壓土壓(含水壓)為盾構機掘進時盾構機頭部2/3高度處的壓力。氣壓的一般標準為0.10.2MPa。(2)設定壓力的管理根據線路地質資料,預先設定泥水壓力。(3)設定壓力的修正對設定的壓力值需周
43、密地考慮對開挖面狀態的適應情況,并進行推測、跟蹤修正。(4)泥水性能管理通常所謂的泥水,是將分散在水中的、具有吸水后明顯地呈膨潤性質的粘土礦物質的懸浮液作為主要成分,并添加分散膠溶劑、有機母水膠劑、加重劑及其它調泥劑,使其成為一種可塑流體。主要材料有清水、膨潤土、CMC。主要功能是用泥水來謀求開挖面穩定,在防止塌方的同時,將切削下來的土形成泥水并流暢地運往地面,對刀盤、刀頭等掘削設備有冷卻和潤滑作用。根據不同的土體,確定相應泥水比重、粘度等指標。比重泥水的比重是一個主要控制指標。掘進中進泥比重不易過高或過低,前者將影響泥水的輸送能力,后者將破壞開挖面的穩定。泥水比重的范圍應在1.011.03
44、g/cm3。下限為1.01 g/cm3,在土體自立性較好或粘土層中掘進可適當下調。上限根據施工的特殊要求而定,在砂性土中施工、保護地面建筑物、盾構穿越淺覆層等,可達1.03 g/cm3。 粘度從土顆粒的懸浮性要求來講,要求泥水的粘度越高越好,考慮到泥水處理系統的自造漿能力,隨著推進環數增加,泥漿越來越濃,比重也呈直線上升,而比重的增加并非說明泥漿的質量越來越高,若在砂性土中施工,粘度甚至會下降,因此,泥水粘度的范圍應保持在2535s。考慮到粘度的調整有一個過程,故在泥漿粘度為30s時,即可逐漸增加CMC,添加量的多少視粘度下降的趨勢而定。含砂量泥水處理的目的是保留全部粘土顆粒,去除45m以上的
45、砂顆粒,并且45m以下的砂粒也必須控制在一定的范圍內,工作泥漿中的含砂量控制在泥水處理中,同樣是一個重要指標。析水量和PH值析水量和PH值是泥水管理中的一項綜合指標,它們在更大程度上與泥水的粘度有關,懸浮性好的泥漿就意味著析水量小,反之就大。泥水的析水量須小于5%,PH值須呈堿性,降低含砂量、提高泥漿的粘度、在調整槽中添加石堿,是保證析水量合格的主要手段。在砂性、粉砂性土中掘進時,由于工作泥漿不斷地被劣化,就需要不斷地調整泥水的各項參數,添加粘土、膨潤土、CMC;在粘土、淤泥質粘土中掘進時,由于粘性顆粒不斷增加,使排放的泥漿濃度越來越高,添加清水進行稀釋則成為主要手段。泥水配比(重量比) 膨潤
46、土泥漿(1m) 膨潤土CMC水50kg0.5kg1000kg6.8.6管片拼裝本工程工程管片初襯采用錯縫拼裝方式,有利于提高隧道的總體剛度,改善管片的受力狀態。其拼裝程序如圖6.16所示。管片止水條及襯墊粘貼管片選型、下井和運輸組織管片就位管片吊機卸車、倒運管片掘進2.0m管片安裝區的清理盾構掘進縮回安裝位置油缸縮回安裝位置油缸推進缸頂緊就位管片管片安裝與連接管片環成型整圓管片環脫離盾尾的二次緊固圖6.16 管片安裝程序圖管片選型(1)在管片拼裝前應先確定管片旋轉的角度,即選擇封頂塊F的位置,選型必須考慮以下因素: (2)盾構機姿態與隧道軸線相對關系 (3)盾構機姿態與管片姿態的相對關系 (4
47、)盾構機各個千斤頂行程 (5)管片外表面與盾殼內表面的四周間隙(6)管片的上、下、左、右超前量(7) 錯縫拼裝 (8)后配套臺車軌道定位小孔的定位管片拼裝的方法(1)管片拼裝以滿足隧道線型為前提,重點考慮管片安裝后盾尾間隙要滿足下一掘進循環限值,確保有足夠的盾尾間隙,以防盾尾直接接觸管片。(2)管片拼裝必須從底部開始,然后依次拼裝相鄰塊,最后安裝封頂塊。(3)封頂塊拼裝前應對止水條進行潤滑處理,拼裝時先徑向插入1400mm,調整位置后緩慢縱向頂推。(4)管片塊拼裝到位后,應及時伸出相應位置的推進油缸頂緊管片,然后方可移開管片安裝機。(5)在管片環脫離盾尾后必須保證管片連接螺栓預緊力達到設計要求
48、。管片拼裝的質量保證措施(1)嚴格進場管片的檢查,破損、裂縫的管片不用。下井吊裝管片和運送管片時應注意保護管片和止水條,以免損壞。(2)止水條及襯墊粘貼前,應將管片進行徹底清潔,以確保其粘貼穩定牢固。施工現場管片堆放區應有防雨設施。粘貼止水條時應對其涂緩膨劑。(3)管片拼裝前應對管片拼裝區及管片相接面進行清潔處理。(4)嚴禁非管片拼裝位置的推進油缸與管片拼裝位置的推進油缸同時收縮。(5)管片拼裝時,必須運用管片拼裝機的微調裝置將待拼裝的管片與已拼裝管片塊的內弧面縱面調整到平順相接,以減少錯臺。調整時動作要平穩,避免管片碰撞破損。(6)管片拼裝質量應以滿足設計要求的隧道軸線偏差和有關規范要求的橢
49、圓度及環、縱縫錯臺標準進行控制。同步注漿及壁后二次注漿同步注漿(1)同步注漿施工工藝流程在盾構掘進過程中,通過盾尾注漿管同時進行同步注漿。必要時,在管片脫出盾尾后,通過管片上預留的注漿孔進行多次補強注漿。注漿工藝流程見圖6.17。正常合格 不合格不正常注漿結束下一環注漿漿液拌制試驗檢測漿液運輸設備、管路清洗調整注漿參數及方式 圖6.17 注漿施工工藝流程圖注漿系統準備注漿工況分析符合要求注漿參數設定注漿方式選擇注漿開始數據采集與管理計劃圖表繼續注漿注漿效果評價不符合要求二次補強注漿 由于盾構的外徑大于管片的直徑,隨著盾構的推進,在管片與土體之間將產生建筑空隙。為了能及時填充這些空隙,盡可能的減
50、少盾構施工時對地面的影響。所以采用較為有效的同步注漿法,即一邊盾構向前推進,一邊對盾構后產生的建筑空隙進行及時注漿填充。漿液配比:(1m3),材料單位:kg材料水泥砂水粉煤灰膨潤土硅灰減水劑用量1709004102805082.7同步注漿漿液的主要物理力學性能滿足下列指標:膠凝時間:漿液具有較好的抗水分散性和可注性,膠凝時間一般為410h。固結體強度:一天不小于0.2MPa(相當于軟質巖層無側限抗壓強度),28天不小于2.5MPa(略大于強風化巖天然抗壓強度)。漿液結石率:95%,即固結收縮率5%。液稠度:812cm漿液穩定性:傾析率(靜置沉淀后上浮水體積與總體積之比)小于5%。(2)同步注漿
51、技術參數注漿壓力為保證達到對環向空隙的有效填充,同時又能確保管片結構不因注漿產生變形和損壞,注漿壓力一般比泥水倉壓力大0.61bar。注漿量根據經驗公式,注漿量取環行間隙理論體積的1.21.6倍,則每環(2.0m)注漿量Q=2030m3。注漿速度同步注漿速度應與掘進速度相匹配,按盾構每完成1環2.0m掘進的時間內完成該環注漿量來確定其平均注漿速度。注漿結束標準采用注漿壓力和注漿量雙指標控制標準,即當注漿壓力達到設定值,注漿量達到設計值的85%以上時,即可認為達到了質量要求。(3)同步注漿方法、工藝與設備同步注漿方法與工藝同步注漿與盾構掘進同時進行,通過同步注漿系統及盾尾的內置注漿管,在盾構向前
52、推進盾尾形成空隙的同時,采用三泵六管路(六注入點)對稱同時注漿。注漿可根據需要采用自動控制或手動控制方式。圖6.18. 同步注漿示意圖設備配置攪拌站:自行設計建造水泥漿攪拌站一座,攪拌能力60m3/h。同步注漿系統:配備液壓注漿泵3臺,注漿能力為320 m3/h,6個盾尾注入管口(其中2個備用)及其配套線路。運輸系統:自制砂漿罐車(6m3),帶有自攪拌功能。(5)注漿效果檢查注漿效果檢查主要采用分析法,即根據p-Q-t曲線,結合掘進速度及襯砌、地表與周圍建筑物變形量測結果進行綜合分析判斷。必要時采用無損探測法進行效果檢查。(6)同步注漿質量保證措施在開工前制定詳細的注漿作業指導書,并進行詳細的
53、漿材配比試驗,選定合適的注漿材料及漿液配比。制定詳細的注漿施工設計和工藝流程及注漿量控制程序,嚴格按要求實施注漿、檢查、記錄、分析,及時做出P(注漿壓力)-Q(注漿量)-t(時間)曲線,分析注漿速度與掘進速度的關系,評價注漿效果,反饋指導下次注漿。成立專業注漿作業組,有富有經驗的注漿工程師負責現場注漿技術和管理工作。根據洞內管片襯砌變形和地面及周圍建筑物變形監測結果,及時進行信息反饋,修正注漿參數和施工工藝,發現情況及時解決。做好注漿設備的維修保養,定時對注漿管路及設備進行清洗,保證注漿作業順利連續不中斷進行。當環行間隙充填不夠,造成的地層變形不能得到有效控制或變形危及地面建筑物安全時,通過吊
54、裝孔對管片背后進行補充注漿。同步注漿壁后注漿主要用于過建筑物和地下管線的土體加固。當盾構穿越穿越后,根據沉降情況,采取壁后二次注漿的方法加固土體,直至穩定。具體壓漿視實際情況從脫出盾尾后的第5環襯砌管片預留孔中注入地層。二次注漿以水泥、水玻璃等材料為主,采用水泥漿:水玻璃=1:1(體積比)其中水泥漿水灰比為1:1(重量比)。箱涵拼裝中間箱涵采用C35鋼筋混凝土預制,頂板寬5.6m,側墻高2.254m,頂板及側墻厚0.4m,底部是拱形結構,厚度為0.369m,箱涵縱向寬2.0m,分為A、B、C三種類型,箱涵通過頂板4根M30螺栓連接。箱涵拼裝工藝要求(1)中箱涵采用箱涵運輸車進行運輸,當運至工作
55、面后,由專用的箱涵吊裝夾具完成拼裝就位。(2)在保證中箱涵順利連接的前提下,中間箱涵頂面與圓形隧道結構水平軸線距離、中箱涵豎直軸線與圓形隧道結構豎直軸線距離偏差需控制在10mm之內。(3)中箱涵與管片環應一一對應,如出現底部支座壓在管片環縫現象時,應將該節中間箱涵往掘進方向前移一環管片寬度,空缺部位采用現澆鋼筋混凝土連接。(4)當管片環縫出現錯臺造成中間箱涵連接困難時,應對支座底部打磨或設置鋼墊板對高程進行調整。(5)平、豎曲線段中箱涵拼裝時,可通過在中箱涵位于曲線外側長邊部位粘貼薄板(如丁晴軟木膠板)的方式調整間隙,以實現對曲線半徑的擬合。帶壓作業當需要更換刀具、檢查工作面狀況、排除夾層或意
56、外故障時,人員及材料需要進入密封倉工作,在泥水壓力平衡狀態下須先轉換為氣壓平衡,才能進入密封倉,但人員與材料進入密封倉具有一定的危險性,必須嚴格按照人員艙的安全操作規程和有關說明進行操作。進出密封倉的程序圖6.19人員進倉流程圖 圖6.20人員離倉流程圖安全技術措施(1)必須嚴格控制密封倉與人艙的壓力,一般宜控制在0.81.6bar。(2)在有壓狀態下進入密封倉作業前,應將密封倉內的泥漿液面降至較低點或排空。(3)必須嚴格按照國家有關規定進行操作。(4)在有壓力狀態下進入密封倉內的工作人員必須經過體檢并具有相應的作業資質,在工作前要進行嚴格的技術交底。隧道防水施工措施根據施工設計要求,本工程隧
57、道防水等級為一級,其要求管片結構達到無滲漏無濕漬,隧道上半部達到無滲漏可偶有濕漬,下半部允許有少量滲漏水,但滲漏水量小于0.1L/m2d。防水設計為:管片抗滲等級為S12,管片接縫處設置密封墊溝槽,內填高彈性三元乙丙橡膠密封墊,隧道上部45范圍內的管片間采用單組份親水性聚氨脂密封膠進行嵌縫,螺栓孔及管片吊裝孔則采用遇水膨脹橡膠密封圈密封防水,另外環行間隙采用同步注漿來作為隧道防水加強層。為達到設計的防水標準,在施工中應著重做好以下的工作:(1)管片自防水圖6.20 管片拼裝縫防水示意圖a、管片采用C50高強度混凝土,抗滲等級為S12。在過程,管片生產時要嚴格控制生產,加強檢測,保證管片的抗滲等
58、級、強度以及各項質量指標符合設計要求。 b、加強管片堆放、運輸中的管理和檢查,防止管片開裂和運輸中碰掉邊角。c、管片進場和下井前應作外觀檢查,保證有缺陷的管片不得使用。(2)管片拼裝縫的防水管片拼裝縫的防水是非常關鍵的環節,故在施工中應做好以下工作:a、選購專業廠商生產性能優良的防水密封圈、粘結劑,并對進場的防水材料進行嚴格的檢驗,確保其質量合格。b、高彈性三元乙丙橡膠密封墊在粘貼前,應將管片進行徹底清潔,待粘貼面無塵、無油、無污、干燥后再粘貼,以確保其粘貼穩定牢固,保證粘貼質量。c、管片安裝前應對管片安裝區進行清理,保證安裝區和管片相接面清潔。d、對已粘貼好橡膠的管片,在運輸和拼裝中應避免擦
59、碰,以防密封墊剝離、脫落或損傷。(3)管片拼裝縫的嵌縫防水嵌縫防水位于隧道上部45,管片間采用單組份親水性聚氨脂密封膠進行嵌縫,根據各洞段的施工及防水功能要求,所需嵌縫范圍見下表。表6.2 不同洞段嵌縫范圍對應表工程部位嵌縫范圍始發、到達井每個洞門段30m,計20環整環嵌縫2個洞門其它盾構段每環拱頂240范圍具體施工方法如下:A、嵌縫施工區域定位:首先分別以45半徑為2700mm計算出弦長即嵌縫施工區域,然后按此長度制作兩條輕質鋁合金條(斷面:2040mm),分別取其兩鋁合金的中心點,并用膠布捆扎好1.5米的水平尺(水平尺與鋁合金尺水平)。然后將鋁合金條靠緊管片,觀察鋁合金條上的水平尺的水平點
60、是否水平,并作出鋁合金位置的調整,直到水平尺水平點在水平的位置上,則在鋁合金條兩端接觸管片處作標記,再在另一環管片按造上述同樣操作定出標記,最后在兩環的標記處縱向畫出直線,則此兩直線間的區域為施工區域。B、在嵌縫干燥后,用毛刷在縫中涂上YJ302界面處理劑,隔15分鐘后將聚乙烯薄膜放入縫中,然后填充氯丁膠水泥,并將表面修平整。待材料干固后進行灑水濕潤養護,并保持表面濕潤,防治材料干裂。C、氯丁膠水泥拌制施工:加入525硅酸鹽水泥,水灰比為1:0.4,拌制好后,應在一小時內用完,隨用隨拌。D、在基面上現涂一層氯丁膠乳,待氯丁膠乳不粘手后涂抹第一道氯丁膠水泥,厚度約為5mm。待第一道氯丁膠水泥初凝
61、后再抹第二道氯丁膠水泥到需要求的厚度。EYJ302界面制拌制施工:加入適當的水,水灰比為1:4,充分攪拌后應放置5分鐘,再充分攪拌一次。往施工基面涂刷約2mm厚,待凝結后則可進行施工外層材料。在材料凝固后嚴禁使用。(4)螺栓孔、吊裝孔防水a、螺栓孔的密封圈采用遇水膨脹橡膠材料,利用壓密和膨脹雙重作用來加強防水。b、吊裝孔迎水面在管片生產時預澆5cm的同級數混凝土,可起到很好的防水效果,如要通過吊裝孔進行注漿,注漿結束后填入遇水膨脹密封材料,然后用防水砂漿封堵孔口。c、吊裝孔螺栓套管外側采用遇水膨脹橡膠環形密封圈加強防水,在管片生產時預置。(5)同步注漿加強防水同步注漿作為外加防水層,按本工程中
62、同步注漿章節中的有關方法,確保同步注漿的及時性、耐久性以及充填的密實性,切實起到加強防水作用。VMT導向技術和地面監測VMT導向技術(1)VMT導向技術簡介由激光經緯儀發射出一束可見紅色激光束,激光束照射到ELS靶,光束相對于ELS靶的位置已精確測定,水平角是由激光經緯儀照射到ELS靶的入射角決定的.在ELS靶內部安裝有一個監測ELS靶傾角和轉角的雙軸傳感器,可以分別測ELS靶的上下傾角(yaw angle)、左右傾角(pitch)和入射點相對于ELS靶的中心線的旋轉角(roll)。激光照射到ELS靶的間距由TCA全站儀的EMD測定。這樣,當測站坐標和后視坐標確定后, ELS靶的方位和坐標就確
63、定下來了。根據ELS靶的中心和盾構機的主機軸線平面幾何關系,就可以確定盾構機的軸線。再把隧道設計中心線(DTA)的坐標(米/個)輸入隧道掘進軟件,就可以全天候的動態顯示盾構機主機和隧道設計中心線(DTA)的關系。VMT導向原理見圖6.21。LASERTarget Board 2Target Board 1圖6.21 VMT導向原理示意圖為了闡明激光導向系統的原理,首先介紹一些與盾構機及隧道有關的坐標系:地面直角坐標系(O-XYZ):簡稱地面坐標系,根據隧道中線設計而定,一般為地方坐標系。洞內(外)控制點、測站點、后視點以及隧道中線坐標,均用該系坐標表示。盾構機坐標系(F-xyz):在盾構機水平
64、放置且未發生旋轉的情況下,以盾構機刀頭中心前端切點為原點,以盾構機中心縱軸為x軸,由盾尾指向刀頭為正向;以豎直向上的方向線為z軸, y軸沿水平方向與x、z軸構成左手系。盾構機坐標系是連同盾構機一起運動的獨立直角坐標系。盾構機尾部中心參考點、盾構機棱鏡等相對盾構機的位置都以此系坐標表示,這些坐標由盾構機制造商測定并給出 。棱鏡中心坐標系(P-xyz): 原點為安裝在盾構機尾部的棱鏡的中心,與盾構機坐標系平行。(2)描述盾構機姿態的要素描述盾構機姿態的參數有:刀頭坐標(xF,yF,zF):水平角A;傾角;旋轉角。由盾構機姿態及設計隧道中線,可推算如下數據:刀頭里程:刀頭、盾尾三維偏差;平面偏角(Y
65、aw):盾構機中心軸線和設計隧道中線在水平投影面的夾角;傾角(Pitch):盾構機中心軸線和設計隧道中線在縱向(線路前進方向)豎直投影面的夾角;旋角(Roll):盾構機繞自身中心軸線相對于水平位置旋轉的角度。(3)激光導向系統工作過程該導向過程包括如下6個步驟。棱鏡P點坐標和旋轉參數的獲取。刀頭、盾尾中心的地面坐標系三維坐標解算。擬合修正曲線:以盾構機橫向、豎向偏移量和設計隧道中線為參數,擬合修正曲線。可人工輸入修正曲線的曲率半徑等參數,以控制盾構機回到設計軸線。推進:根據修正曲線由可編程邏輯控制器(PLC)控制機械設備,調整各油缸桿的伸長量。自動導向系統的測繪學原理實質是:已知兩坐標系之間的
66、3個平移參數和3個轉角參數,求解一個坐標系內的參考點在另一個坐標系中的坐標。進一步比較該系內盾構機參考點和對應理論隧道軸線坐標偏差,擬合修正曲線。地面監測(1)監測項目與測點布置根據設計要求,在施工過程中盾構段需要進行監測的項目有:土體變形監測,如地表沉降; 建筑(構)物監測,如房屋沉降與傾斜、地下管線沉降等;監測項目及頻率見下表。表6.3 監測項目及頻率表序號監測項目監測儀器監測頻率1地表沉降N3精密水準儀,銦鋼尺等距盾構前后20m,12次/天;距盾構前后50m,1次/周。2建筑物沉降及傾斜3地下管線沉降(2)監測控制標準在信息化施工中,監測后應及時對各種監測數據進行整理分析,判斷其穩定性,
67、并及時反饋到施工中去指導施工。根據以往經驗以鐵路隧道噴錨構筑法技術規則(TBJ108-92)的級管理制度作為監測管理方式(表6.4)。表6.4 監測管理表管理等級管理位移施工狀態U0Un/3可正常施工Un/3U0Un2/3應注意,并加強監測U0Un2/3應采取加強支護等措施表中:U0實測位移值Un允許位移值Un的取值,也就是監測控制標準。根據以往類似工程經驗、有關規范規定及招標文件“通用技術條件”的要求,提出控制基準見表4.5。表6.5 監測控制標準表序號監測項目控制標準來源1地表及建筑物沉降30mm招標文件及相應規范2建筑物傾斜鋼筋砼結構3.0磚木結構3.5根據上述監測管理基準,可選擇監測頻
68、率:一般在級管理階段監測頻率可適當放大一些;在級管理階段則應注意加密監測次數;在級管理階則應密切關注,加強監測,監測頻率可達到12次/天或更多。(3)監測方法圖6.22基點埋設示意圖地表隆陷監測a、測量儀器DSZ2精密水準儀,銦鋼尺等。b、基點埋設方法基點應埋設在沉降影響范圍以外視野開闊、通視條件較好的地方;基點數量根據需要埋設,基點要牢固可靠,如圖4.11所示。c、隆陷測點埋設隆陷測點埋設,用沖擊鉆在地表鉆孔,然后放入長200300mm,直徑2030mm的圓頭鋼筋,四周用水泥砂漿填實。d、測量方法觀測方法采用精密水準測量方法。基點和附近水準點聯測取得初始高程。觀測時各項限差宜嚴格控制,每測點
69、讀數高差不宜超過0.3mm,對不在水準路線上的觀測點,一個測站不宜超過3個,如超過時,應重讀后視點讀數,以作核對。首次觀測應對測點進行連續兩次觀測,兩次高程之差應小于1.0mm,取平均值作為初始值。e、隆陷計算在條件許可的情況下,盡可能的布設導線網,以便進行平差處理,提高觀測精度,水準線路閉合差應小于0.3(mm)(N為測站數),然后按照測站進行平差,求得各點高程。施工前,由基點通過水準測量測出隆陷觀測點的初始高程H0,在施工過程中測出的高程為Hn。則高差HHnH0即為隆陷值。f、數據分析與處理時間位移曲線散點圖和距離位移曲線散點圖,根據沉降規律判斷圍巖穩定狀態和施工措施的有效性。圖6.23
70、建筑物沉降測點示意圖當位移時間曲線趨于平緩時,可選取合適的函數進行回歸分析。預測最大沉降量。作橫斷面和縱斷面沉降槽曲線,判斷施工影響范圍、最大沉降坡度、最小曲率半徑、土體體積損失等。地表建筑沉降與傾斜觀測a、監測儀器DSZ2精密水準儀,銦鋼尺等。b、測點埋設在地表下沉的縱向和橫向影響范圍內的建筑物應進行建筑物下沉及傾斜監測。沉降測點埋設,用沖擊鉆在建筑物的基礎或墻上鉆孔,然后放入長直徑200300mm,圖6.24 建筑物傾斜計算示意圖半圓頭彎曲鋼筋,四周用水泥砂漿填實。測點的埋設高度應方便觀測,對測點應采取保護措施,避免在施工過程中受到破壞。測點的布設如圖6.23所示。c、觀測方法:地表隆陷觀
71、測同建筑物下沉及傾斜計算,在條件許可的情況下,盡可能的布設導線網,以便進行平差處理,提高觀測精度。施工前,由基點通過水準測量測出建筑物沉降觀測點的初始高程H0,在施工過程中測出的高程為Hn。則高差HHnH0即為建筑物沉降值。在建筑物沉降值后,進行傾斜計算,如圖6.24所示:tg=s/b=SH2/Hf (1)SH2=Hfs/b (2)SH2為所求建筑物水平位移為所求建筑物水位移產生的傾斜角d數據分析與處理繪制時間位移曲線散點圖當位移時間曲線趨于平緩時,可選取合適的函數進行回歸分析。預測最大沉降量。根據所測建筑物傾斜與下沉值,判斷建筑物傾斜是否超過安全控制標準。及采用的工程措施的可靠性。地下管線安
72、全觀測a、監測儀器DSZ2精密水準儀,銦鋼尺等。b、測點埋設在地表下沉的縱向和橫向影響范圍內的地下管線安全監測,基點埋設同地表建筑物下沉與傾斜量測。沉降測點埋設,用沖擊鉆在地下管線軸線上方的地表鉆孔,然后放入直徑2030mm的半圓頭鋼筋,其深度應與管線底一致,四周用水泥砂漿填實。c、觀測方法:與地表隆陷觀測同。d、管線沉降計算施工前,由基點通過水準測量測出管線沉降觀測點的初始高程H0,在施工過程中測出的高程為Hn。則高差HnH0即為地表沉降值。根據地表沉降值,進行管線的安全檢算。e、數據分析與處理繪制時間位移曲線散點圖,據以判定施工措施的有效性。位移時間曲線趨于平緩時,可選取合適的函數進行回歸
73、分析,預測管線的最大沉降量。沿管線面沉降槽曲線,判斷施工影響范圍、最大沉降坡度、最小曲率半徑等。根據數據分析結果,檢算管線的安全性。施工測量與監測的質量保證措施(1)根據監理工程師提供的測量數據資料布設控制網點,控制網點必須完全吻合監理工程師提供的三角網點和水準網點的基本數據,并應滿足規定的測量精度。(2)根據監理工程師提供的測量數據資料精確地測定建筑物的位置,進行放樣,完成全部測量數據的計算工作。(3)負責保護和保存好全部三角網點、水準網點和布設的控制點,使之容易進入和通視,防止移動和損壞。(4) 測量放線必須經現場監理工程師復核無誤后才能進行下一道工序的施工。(5)建立專業監測小組,由具備
74、豐富的施工經驗、監測經驗及 有結構受力計算、分析能力的工程技術人員組成;除及時收集、整理各項監測資料外,還需對這些資料進行計算、分析和對比。(6)需設置觀測點監測工作,應在工程開工前做好監測設計方案,報送監理工程師審批。并應及時敷設觀測點,以便工程施工前(初始讀數)和施工中進行觀測。凡永久性變形觀測點的技術文件交業主。(7) 變形觀測的頻率,一般在基坑開挖和降水前觀測2-3次,每次相隔10天左右。開工根據工程進度實施經常性觀測。對永久性觀測點的監測按設計要求和工程需要進行。(8)對施工可能危及附近建筑安全施工段的監測,應進行地表沉降、變形和連續收斂、支撐軸力測試、附近建筑物沉降觀測的監控測量。
75、7.后期S550與S623/S624井底空間的利用規劃 因為S550管片、箱涵、砂漿等物料運輸采用無軌運輸,S623/S624物料采用電瓶車軌道運輸,運輸方式不同,現有井底和拼裝完箱涵以后的箱涵頂存在1.55m高差,原計劃井底36m共用的想法不能實現。為了盡可能減少后期三臺盾構物料運輸的干擾,提高效率,采取的措施如下: (1)需要對既有井底進行改造,在豎井底東側增設鋼結構平臺(見圖7.1豎井底部鋼平臺搭設示意圖),平臺高出現有井底面3.0米,頂部用來放置地泵及其它小型設備(共S550轉運砂漿及后期邊箱涵澆筑混凝土);在鋼平臺底部設置電瓶車軌道,增加S623/S624 有軌運輸軌道長度。(2)
76、在豎井底西側設置鋼結構平臺,平臺頂面與大盾構中間箱涵頂面平齊,該段保持平坡。靠西側放置P2.4泵以及配電柜等設施,平臺面和中間箱涵面設置兩車道,使管片車(箱涵車)能與砂漿罐車在井口能同時停放裝管片(箱涵)和放砂漿。(4)在北洞洞口內西側延伸鋼平臺用于避車,鋼平臺在洞內延伸長度為3米。(5)井底大里程方向增加簡易門吊,用于S623/S624管片等物料的裝車,提高S623/S624 物料運輸效率。(6)風機安裝暫考慮在地面與S623、S624風機設備平行擺放,并通過井內橫梁固定風筒送風下井。圖7.1豎井底部鋼平臺搭設示意圖8.盾構始發施工風險及應對措施8.1施工風險 (1)盾構吊裝下井風險因盾構機
77、刀盤及各分塊、臺車體積龐大,吊裝下井時存在一定的安全風險,可能會因此造成盾構機設備損壞或者出現人員受傷風險。(2)盾體前移通過導臺風險 因盾體采用非正常掘進手段平移,姿態不易控制,加之洞內空間狹小,存在盾體移動姿態超限的風險。(3)反力架安裝風險 因反力架在洞內組裝,無法使用大型吊裝設備進行吊裝施工,存在不能精確定位風險。(4)盾尾密封受損風險 澆筑洞口段工藝底板及空推段管片底部混凝土填充過程中存在盾構機底部盾尾刷被混凝土污染、固化受損風險。(5)刀盤碰壁掘進時漏漿風險 刀盤碰壁掘進時,簾布橡膠板不能預期正常工作,存在大量漏漿的風險。(6)開挖面失穩風險 盾構掘進過程中掌子面泥水平衡失效,導致
78、開挖面失穩,存在隧道超欠挖或引起地表沉降超標。(7)刀具更換風險在上軟下硬段換刀需要帶壓進行,易發生人員安全事故,引發換刀風險。(8)盾構掘進軸線偏差盾構在軟硬不均地層段掘進時參數控制不當,或出現其他不可預知因素,導致軸線出現較大偏差。8.2 風險應對措施 (1)盾構吊裝下井風險編制吊裝安全方案和應急預案;根據盾構機刀盤、各分塊、臺車重量級體積大小,選定吊具;吊裝前對吊點、吊具、吊帶等進行檢查,確認安全后方可進行吊裝作業;對參加吊裝作業人員的培訓,進行安全交底,從而規避吊裝風險。(2)盾體前移通過導臺風險精確計算井下及洞內各土建承臺高程,預留緩沖空間;在盾構平移過程中緩慢進行加強觀察聯系,發生
79、異常情況下及時停機,找出原因后方可繼續進行;采用輔助液壓站,充分考慮傳力大小與形式。(3)反力架安裝風險精確計算吊裝反力架分塊時所需預埋錨桿形式,吊裝前在洞壁將隱藏反力架位置進行放樣,標定各螺栓孔位置,在吊裝過程中緩慢進行,吊裝隱藏完成后對分塊進行加固;精確控制反力架底部塊的高程控制,避免最后出現無法合攏。(4)在空推段施工過程中盾尾密封受損風險 制作安全氣囊,在澆筑混凝土和填充管片底部空隙時向氣囊內充入氣體,在盾尾刷和混凝土之間形成隔離帶,保護盾尾密封;盾體內底部裝弧形鋼構件保護盾尾刷。(5)刀盤碰壁掘進時漏漿風險安裝洞門鋼環時精確定位,使洞門鋼環與管片保持垂直位置,減小簾布橡膠板和管片間的
80、接觸間隙;在洞內預備充足污水泵,當泥水大量泄漏時及時進行抽出;儲備棉絮、快干水泥等物資,在泥水滲漏時進行人工封堵;利用洞門鋼環預留注漿孔注水泥水玻璃雙液漿進行封堵。(6)開挖面失穩風險加強泥漿管理,對不同的地層段采用不同泥水配比,使泥漿與地層具備適應性,在掌子面能形成泥水壓力平衡。加強地質預報,在軟弱地層預先進行地表注漿加固,使地層具備自穩性和氣密性。防止掘進過程中地面出現漏氣、漏漿,從而導致地面沉降超標。加強刀具管理,當刀具磨損量超標時及時更換。(7)刀具更換風險制定帶壓刀具更換專項方案,換刀過程中嚴格執行換刀方案。選定有經驗的專業隊伍進行換刀施工,換刀前做好三級安全教育。選定專業潛水學校教
81、師進行操倉,將操倉風險降低為零。(8)盾構掘進軸線偏差每日復核VMT測量數據,發現異常及時處理。在上軟下硬地層掘進時注意掘進參數,當發現某組推進油缸伸出長度異常時及時停機查明原因。加強管片拼裝和隧道注漿管理力度,防止管片變形過度從而導致隧道軸線誤差過大。9. 現場突發事件應急措施及應急預案9.1 突發事件緊急救援組織機構與管理職責為了預防和控制重大事故的發生,并能在重大事故發生后有條不紊地開展救援工作,根據本工程施工的特點、范圍,對施工現場易發生重大事故的部位、環節進行監控,制定施工現場生產安全事故應急救援預案,根據應急預案建立應急救援組織,配備必要的應急救援器材、設備,并定期進行演練。一、應
82、急救援組織機構應急救援組織機構見圖9.1。發生突發事件上報程序見圖9.2。二、管理職責救援領導小組:主要任務是施工風險的預防、控制、補救、查處的管理指揮工作。負責調集人員、救援物資、車輛,搶救生命財產,事故現場的指揮工作。行動組:主要是在施工現場看見或聽見火情、涌水涌砂等事故,要立即召集施工人員迅速趕到現場救護,盡可能把事故控制在最小限度,減小對環境的污染。工區項目經理工區項目總工工區項目副經理對外聯系組現場協調組物資供應組信息傳遞組負責及時與當地公安、消防、衛生防疫、安全監察等政府部門溝通善后處理組負責及時協調搶救現場等各方面工作,積極組織救護和現場保護負責及時提供所需交通工具、器材、通訊、
83、藥品等急救設備負責及時向相關人員傳達事故發展動態負責及時安排好事故傷亡者及其親屬的善后事宜圖9.1 應急救援組織機構同時派人迅速報告項目領導。平時負有監督、檢查、糾正違反程序或技術規定的行為。救護組,主要任務是及時趕到事故現場救護傷員,送往醫院醫治傷員和完成領導交給的其它任務。1、報警組:主要任務是負責報警和聽從第一到達事故現場領導的命令。應急物資儲備發生突發事件業主上級主管部門判斷項目經理部一般事故嚴重事故現場保護防汛領導小組駐地監理工程師提交處理意見駐防汛領導小組物資人員機械定點醫院調動應急物資、機械設備人員進行搶修施工按照監理審批方案實施驗收合格上級主管部門現場搶修業主主圖9.2 發生突
84、發事件上報程序時要清楚說明事故發生時間、地點、方位、事故是否造成人員傷亡等情況。報警后,要立即派人在單位門口和交叉路口迎接消防車等救援車輛。2、通訊聯絡組,主要任務是上傳下達領導指令和有關情況,對內要告知事故發生情況,如發生傷人或塌方等事件,并對外聯絡,通知人員和設施迅速趕到事故現場進行搶救。3、疏散引導組,事故發生時,疏散組長應立即帶領本組人員弄清本工程疏散出口和消防通道情況;引導施工人員正確逃生;在要道關口處設專人指揮,克服擁擠情況。9.2救援措施一、避難措施1、避難設備在隧道內的適當場所除要準備相當數量便攜式器具、呼吸用保護器具外,還必須準備有相當數量包括避難梯子、安全繩索、避難袋及異常
85、出水時的救生衣等避難器具,以便在發生異常時能供作業人員使用。同時,要避難和救護人員清楚緊急之際所設置的各種避難救場所,在這種場所要布置指示燈或用熒光涂料等顯示出來。而且,對這類裝備的場所和器具的使用方法都要大家詳細知道,同時,還必須經常保持有效和清潔。 呼吸用保護器具。在因洞內有火災、可燃性氣體爆炸、燃燒、噴出等而發生的一氧化碳、缺氧空氣中進行躲避時備用的,這類簡易擴護器、呼吸用保護具、一氧化碳面罩(在缺氧空氣中無效果)等的準備數量,必須要多于在作業地點附近工作的作業人員數。在距掌子面500m外設置以作備用。便攜式照明器具及其它器具,在距掌子面100m以外設置。 手電筒、蓄電池燈等便攜式照明器
86、具。在配備可集體避難的強力電池的便攜式電燈或按有效的間隔距離安設非常用照明裝置,就不再配備多于作業人數的便攜式照明器具。 通訊與報警設備。在工程施工中,為了使有關作業人員及周邊人員能迅速知道異常涌水涌砂、火災坍塌等突發事件,要設通話裝置和警報設備,而且,還必須將設置的場所和使用方法讓有關作業人員周知。通話設備在項目經理部各部門、盾構操作室、工地值班室、洞口或豎井井底,斜井井口、洞內350m左右間隔、掌子面及其它必要的地方設置通話設備。通話設備采用洞內電話或者對講機、無線通訊設備等。使用電源的的通話裝置,要配備備用電源,以便停電時也能使用。警報設備警報設備,要根據通話聯絡設備設置場所進行設置。警
87、報設備設在距掌子面達100m遠的地方。設置有警報設備的場所,要做到即便是在停電時也能夠識別。傳遞警報用的機器,要在使洞內全體作業人員都能聽到警報的地方設置,在噪音大的場所,最好并用除警報聲以外的旋轉燈等能用肉眼看到確認出為警報的綜合方式。警報設備,采用手動警報設備(手動警笛、便攜式話筒警笛、電燈閃光裝置、緊急鈴聲等)、自動警報設備(帶警報便攜式警報測定器、集中管理自動警報器等)、旋轉燈(自動警報連動旋轉燈等)、廣播設備用的擴音器、其它警報設備的任何一個種類和組合。使用電源的警報設備,要配備備用電源。 避難設施成為避難通道的地方,要努力整理整頓,不妨礙運輸材料等的通行,同時必須確保不妨礙作業人員
88、等通行。為了作業,在成為避難道路的地方放置機械和材料時,要設置安全燈或涂發光涂料的標識,以便即使停電時也能識別。此外,在洞內的交叉點和估計有危險的通路上也設置能識別的標識。在避難場所里要設置壓縮空氣的送氣設備、通話裝置、呼吸用保護具、便攜式照明器具、滅火器、滅火用具、洞內消防水拴、搶救醫藥等。 避難措施為了在發生緊急事故時能迅速地進行避難,對于隧道工程,要在避難通道里,按一定的間隔距離設置備有應急電源的應急(誘導)燈。應急指示燈,在直線部分的間距大多分為50100m,有關其設置間距和維修保養都需要統一布置。此外,對于在設置應急燈時應注意的事項如下:在應急燈的附近要設通報設備、避難用器具、滅火器
89、等。對于在通道的分岔路口,要設置應急燈以標明退避的路徑方向。要考慮到應急燈的備用電源。為對緊急事態有所準備,必須定期進行能安全退避的避難訓練,并將其結果記錄保存。對緊急事態發生的避難訓練,要訓練成讓洞內作業人員向安全場所避難的一系列方法,采取的警報、通報、滅火、避難等緊急的相應措施。避難訓練要預告制訂訓練計劃后實施,要將有關警報設備、通話裝置、避難用器具等的使用方法使大家熟知。避難訓練的周期:是在距隧道掌子面500m處時進行一次,以后每6個月內進行一次。二、救護措施1、救護計劃在發生災害時,制定能夠將被害者和洞內作業人員迅速救出救護的體制。在洞內由于發生緊急事故造成有受傷災害時,要迅速向有關部
90、門通報與協商,充分考慮防止二次災害發生,救出受傷者或留在洞內的人等,進行適當的救護。救護計劃主要包括下列內容: 在緊急事故發生時,有關部門與作業場所內的聯絡體制。 救護技術管理者與救護班成員的組成編制等救護管理組織體制。 救護機械器具的種類與保管場所。 救護機械器具的維修保養管理。 救護教育訓練計劃。 為了確保救護作業的安全需要注意的事項。2、救護管理體制為對緊急事故發生有所準備,施工前要選出救護技術管理者,并讓其進行有關救護訓練及救護必須措施訓練等。擬定出救護管理體制,成立救護班,一般由班長1名、負責準備救護器械供給員1名、班員35名組成。在救護時,由于二次災害的危險性高,所以經常與消防隊等
91、有關單位取得聯系,首先要考慮到救護班全體人員本身的安全。3、救護設備為對緊急事故的發生有所準備,不但要準備救護所必須的呼吸用保護器具、可燃性氣體等濃度測定儀器、便攜式照明用器具等救護設備和器械設備,還要進行適當管理,以便能夠隨時有效使用。為了救護,更需配備救護用呼吸保護具、便攜式氧氣和可燃性氣體等的測定儀器、便攜式照明用器具、便攜式電話、小型滅火器、擔架、安全繩索、長筒靴、粗白線手套及其它的必須救護設備和器械。為了救護所需的呼吸用保護具有氧氣呼吸器和空氣呼吸器,要選擇使用時間長的類型。作為主要救護器具有氧氣呼吸器、救生氣墊船型空氣呼吸器等。再者,救護設備和機械,必須經常進行保養管理,以便在緊急
92、時能夠立即使用。4、救護訓練要就有關救護必須的機械器具等的使用方法、急救措施、救護方法救護對訓練。救護訓練要對呼吸用保護具、救護機器、測定儀器儀表等的操作和使用方法進行訓練,以便為了救護而入洞的救護人員能夠安全活動。并且,除了對受傷者做人工呼吸、心臟按摩蘇醒搶救措施外,還要進行止血、骨折部位的固定、燒傷等的應急治療。再者,其訓練周期規定為當隧道等長度達1000m時要訓練一次,其后每一年以內訓練一次。5、救護物資為對付可能發生的隧道涌水、坍塌等突發事件,要事先準備一定量的編織袋(沙袋用)、注漿設備、材料(現場配制)及其他突泥涌水處理用材料、機具。設專人進行管理,確保搶險物資設備能隨時投入使用。6
93、、救護措施當突發事故時,在場值班領導、領工員、工班長或安全員,應立即組織人員迅速撤離危險區域,無法立即撤離的機械不予撤離,以人為主,確保施工人員生命安全。撤離危險場所(一般撤離至洞外)后,立即清點現場施工人員數量,查看有無人員未逃離現場,并立即上報有關情況給項目部領導。項目部領導接到通知后,應立即啟動應急救援程序,組織人力、物力全力搶險救災,減少降低災害損失。當發生人員傷亡時,按緊急搶險方案及時進行救援工作。在確保救援工作人員無生命安全威脅的情況下進行搶救工作,若自身無救援能力時,及時上報當地政府或相關部門進行救援,同時做好相關配合救援工作。當搶救出傷員時,根據傷員人數、受傷程度,由醫務人員在
94、現場采取相應的急救措施后,按照“先重后輕”的原則,及時將傷員送到醫院進行搶救、治療。現場采取安全警戒線或隔離措施,防止其他人員進入危險區域,避免災害損失的擴大。根據災害損失情況,按照國家和地方各級政府有關法律、法規及條文的相關規定,及時上報上級機關或相關部門,等待下一步的調查處理。9.3 應急救援預案結合盾構始發的工序作業特點,存在火災、有高處墜落、觸電、暴雨洪水等風險。對此制定專項應急預案。預案的內容包括工程概況、事故形式、事故的危害和造成的經濟損失、救災技術方案、防災措施、救災領導小組以及事故發生后的聯絡、救護、疏散和善后處理工作等。9.3.1 火災事故應急預案1、發生火災先判明起火部位、
95、燃燒的物質,并迅速報警。2、在消防隊到達之前,滅火人員可以采取斷開電源,撤離周圍的易燃易爆物品的辦法控制火勢蔓延,根據起火物質,使用相關的滅火工具。3、滅火現場要專人統一指揮,防止混亂,滅火過程中應防止中毒、倒塌、墜落等事故發生。4、消防隊到達后所有施工人員必須服從和配合消防工作,立爭將災害控制到最低程度。9.3.2 物體打擊及高空墜落事故應急預案物體打擊或高空墜落可能造成的傷害有:顱腦損傷、胸部創傷(如肋骨骨折)、胸腔儲器損傷、腹部創傷等。當發生物體打擊事件和有人自高處墜落摔傷時,應注意保護摔傷及骨折部位,避免應不正確的抬運使骨折錯位造成二次傷害,并及時向工地負責人報告,撥打急救電話“122
96、”或送醫院救治,送醫院途中不要亂轉病人的頭部,應該將病人的頭部略抬高一些,昏迷病人取昏迷體位,防止嘔吐物吸入肺內。搶救過程中盡快將事故情況向項目部應急處理小組匯報,應急事件處理小組到達事故現場指揮搶救,根據事故情況大小向上級主管部門、安檢、公安部門報告并按規定填寫安全事故報告書。9.3.3 觸電事故應急預案1、有人觸電時,搶救者首先要立刻斷開近處電源(拉閘、拔插頭),如觸電距開關太遠,用電工絕緣鉗或干燥木柄鐵鍬、斧子等切斷電線斷開電源,或用絕緣物如木板、木棍等不導電材料拉開觸電者或者挑開電線,使之脫離電源,切忌直接用手或金屬材料及潮濕物件直接去拉電線和觸電的人,以防止解救的人再次觸電。2、觸電
97、人脫離電源后,如果觸電人神志清醒,但有些心慌、四肢麻木、全身無力;或者觸電人在觸電過程中曾一度昏迷,但已清醒過來,應使觸電人安靜休息,不要走動,嚴密觀察,必要時送醫院診治。3、觸電人已失去知覺,但心臟還在跳動,還有呼吸,應使觸電人在空氣清新的地方舒適、安靜地平躺,解開妨礙呼吸的衣扣、腰帶,若天氣寒冷要注意保持體溫,并迅速請醫生(或打122)到現場診治。4、如果觸電人已失去知覺、呼吸停止,但心臟還在跳動,盡快把他仰面放平進行人工呼吸。5、如果觸電人呼吸和心臟跳動完全停止,應立即進行人工呼吸和心臟胸外按壓急救。9.4 應急救援預案演習所有施工現場人員都要參加應急演習,以熟悉應急狀態后的行動方案,確保所有職工熟知應急預案內容。對應急預案定期檢查,不斷完善,確保事故一旦發生,應急預案、救援制度能快速反應執行,確保施工人員人身安全。