1、第一章 工程概況1.1概況（1）本區間工程肖村橋站小紅門站區間左、右線從肖村橋站東行至小紅門村以450m的曲線半徑向南偏到達小紅門站，中間下穿崗上村民房區（磚砼平房）、南四環路（雙向八車道，21+42+20m，繁忙）、雙豐鐵路（三線，路基寬約16m，繁忙）、小紅門村民房區（磚砼平房、二層）、小紅門路（6.5m，瀝）、小紅門前街（4m，瀝）。左線ZK2+867.700ZK3+813.251，全長1020.214 m， 右線YK2+867.700YK3+877.700，全長1067.428 m。肖村橋站小紅門站區間含站后24.8m雙洞雙線暗挖段及明挖盾構井(內凈空尺寸15.223.2m)，盾構區間

2、左線長981.014m，右線長1028.28m，線間距1414.5m,線路縱坡成“人”字形，覆土711米。崗上村及小紅門村沿線居民房屋密集，基本為平房。（2）隧道采用盾構法施工，在YK3+665.500YK3+682.000處下穿雙豐鐵路，隧道覆土（距路基面）約10.825m，區間隧道與鐵路交角約77度，區間隧道長度約17.5m。本段工程屬環境風險工程，風險工程控制的關鍵點在于地表（道床）變形的控制。（3）雙豐鐵路左線下穿鐵路起點距始發端778.5m，計649環；終點距始發端795.3m，計663環，下穿段實際長16.8m，計14環。盾尾實際通過鐵路路基總長為25.6m，計21環。雙豐鐵路右線

3、下穿鐵路起點距始發端758.7m，計632環；終點距始發端775.4m，計646環，下穿段實際長16.7m，計14環。穿越前后各15m列為穿越直接影響段，則總計為55.6m，計46環。盾構下穿鐵路位置圖詳見圖1-1，盾構隧道和鐵路的關系詳見圖1-2、1-3。圖1-1 盾構區間下穿鐵路位置圖圖1-2 盾構隧道與雙豐鐵路主線的相互斷面圖（K3+670.000）圖1-3 盾構隧道與雙豐鐵路主線的相互關系平面圖1.2 工程地質與水文地質條件本段區間工程地質單元位于河間臺地上，地層可分為人工填土層、新近沉積層（局部表層分布）及第四紀沉積層三大類。地層從上到下依次為粉土質素填土層、砂質素填土2層、粉質粘土

4、1層、粉土層、粉質粘土1層、粉質粘土層、粉質粘土層、粉土1層。隧道圍巖分級VVI級。粉土質素填土層：黃褐色，中密，稍濕，屬中中高壓縮性土，含磚渣、灰渣。 1雜填土層：雜色，稍密，稍濕，含磚塊、灰塊，表層局部為柏油路面。該層一般厚度為1.203.80m，土質不均，工程性質差。粉土層：褐黃色，密實，稍濕濕，屬中低中壓縮性土，含云母、氧化鐵，局部為粉質粘土夾層。1粉質粘土層：褐黃色，濕飽和，可塑硬塑，屬中高高壓縮性土，含云母、氧化鐵，局部為粉土夾層。粉土層：褐黃色，密實，濕飽和，屬中低壓縮性土，含云母、氧化鐵，局部為粉質粘土夾層。1細砂、粉砂層：褐黃色，中密稍密，稍濕濕飽和，屬中低壓縮性土，含云母，

5、局部為粉質粘土、粉土夾層。粉質粘土層：褐黃色（局部灰色），濕飽和，可塑硬塑，屬中高中壓縮性土，含云母、氧化鐵、局部含有機質。1粉土層：褐黃色，密實，稍濕濕，屬中中低壓縮性土，含云母、氧化鐵，局部為粉質粘土夾層。2細砂、粉砂層：褐黃色，中密密實，濕飽和，屬低壓縮性土，含云母，局部為粉質粘土、粉土夾層。粉質粘土層：褐黃色，濕飽和，可塑硬塑，屬中中高壓縮性土，含云母、氧化鐵、姜石，局部為粉土、細砂夾層。1粉土層：褐黃色，密實，稍濕濕，屬中中低壓縮性土，含云母、氧化鐵、姜石，局部為粉質粘土夾層。盾構隧道與雙豐鐵路相交處，隧道洞頂埋深約達11m，隧道洞身所處的地層較好，大部分為、局部1，隧道頂部為1、2

6、地層，具體見圖1-4。所屬地層情況較好，在盾構機掘進過程中，應采取一定措施。圖1-4 區間隧道與雙豐鐵路相交位置縱斷面圖場區地下水埋深及分布情況見表1-1。表1-1 場區地下水埋深、分布一覽表層序地下水性質水位埋深（m）水位標高（m）含水層巖性特征第1層潛水4.5010.1028.1131.13第4、5大層粉土、砂土層第2層層間水13.1017.6019.9923.58第7大層中的砂土層第3層潛水承壓水19.2024.0012.8717.04第12大層砂土、卵礫石層1.3工程進度安排左線盾構 （1）2009年07月02日左線開始盾構始發時間；（2）截止2009年09月03日，左線盾構掘進完成2

7、20.8m，計184環。 （3）雙豐鐵路下穿鐵路起點距始發端778.5m，計649環；終點距始發端795.3，計663環。下穿段實際長16.8m，計14環，穿越前后各15m列為穿越直接影響段，則總計為55.6m，計46環。穿越段預計掘進進度為9環/天，因此，總通過時間為5天。（4）區間左線盾構機從2009年09月03日至到達豐雙鐵路前15m處，還有452環，本段預計掘進速度為9環/天，則共需50天，預計到達豐雙鐵路前15m處的時間為10月23日，通過時間為10月2410月28日。（5）左線洞通時間：2009年11月13日。右線盾構（1）右線盾構機始發：2009年12月3日。（2）雙豐鐵路右線下

8、穿鐵路起點距始發端758.7m，計632環；終點距始發端775.4m，計646環，下穿段實際長16.7m，計14環。穿越前后各15m列為穿越直接影響段，則總計為55.6m，計46環。穿越段預計掘進進度為12環/天，因此，總通過時間為4天。（3）區間右線盾構機從始發至到達豐雙鐵路前15m處，還有619環，本段預計掘進速度為12環/天，則共需52天，預計到達豐雙鐵路前15m處的時間為2010年1月24日，通過時間為2010年1月25日1月28日。（4）右線洞通時間：2009年2月14日。第二章 盾構施工情況介紹及控制要點本合同段選用的土壓平衡盾構機，是推進時靠由刀盤切削下來的土體經改良，使開挖面地

9、層保持穩定的一類盾構，其工作原理如圖2-1。圖2-1 土壓平衡工作原理示意圖盾構推進時，前端刀盤切削土層，切削下來的土體進入密封土倉，當土倉內的土體足夠多時，可與開挖面上的土、水壓力相抗衡，使開挖面地層保持平衡。盾構設有螺旋輸送機，由其將渣土排送到土箱，運至地面。螺旋輸送機的排土口上裝有滑動閘門或螺旋式漏斗，以控制出土量。在盾構掘進過程中向開挖面加壓灌注水、膨潤土漿、高濃度泥水和泡沫等，同時靠刀盤和攪拌翼混合攪拌切削下來的土體，使之具有止水性、流動性。使得切削下來土體能夠順利排出，又能提供壓力，與開挖面的水、土壓保持平衡，使開挖面保持穩定的目的。在穿越鐵路施工過程中，有效地控制地面沉降是施工的

10、關鍵控制點，必須將沉降值控制在鐵路列車允許范圍之內，做到以嚴謹的施工技術為依托、精心施工、精心管理。在不具備地面作業的情況下，必須從盾構掘進及洞內輔助施工措施方面采取如下為確保鐵路安全的控制措施：2.1開挖面穩定控制 沉降控制的關鍵之一是開挖面的穩定控制。開挖面的控制是個系統控制過程，涉及水土壓力控制、出土量控制、添加劑的使用控制等等掘進參數的控制和優化，而掘進參數優化的基礎又來源于施工過程中對沉降數據的分析、沉降規律的掌握、土壓波動的控制程度和穩定程度的評估等。盾構施工作為一種動態的施工控制過程，在過鐵路之前的80100米的施工技術管理的成果對過鐵路施工具有很大的指導作用，必須加強前期的施工

11、技術管理。2.2添加劑的使用管理添加劑的合理使用是確保盾構順利掘進、維持開挖面穩定、實現均衡連續盾構施工的關鍵。盾構司機和值班工程師在盾構機掘進時，隨時觀察和分析扭矩、推力、土壓及波動、螺旋輸送機排出土的狀態（即塑流性），對泥漿/水、泡沫的加入方式、部位、加入量、參數設置等進行調節和控制，并始終讓刀盤及螺旋輸送機工作油壓保持正常的數值。根據該段區域的實際情況，盾構穿越是粉質粘土區域，粉土自身具有較高的細顆粒含量，加入適當的泡沫可以使土體的塑流性得到較大的改善，保證掘進的正常進行，使得盾構前方土壓保持穩定，較好的控制地面的隆陷。在泡沫的使用方面除了達到機械及物理改良之外，另外一個重要的作用是作為

12、軟保壓的介質，以實現全斷面的壓力平衡，這也是在軟弱地層及臨時停機期間重要的維持開挖面穩定的措施。在泡沫參數設定方面，盾構操作手應密切注意實際出土狀況，土壓變化，刀盤及螺旋機的工作狀況來及時調整泡沫流量、FER和FIR的值。泡沫加入不足，排土困難，還容易在刀盤中心形成泥餅；泡沫加入過多，對土壓維持不利，也是浪費。所以要根據過鐵路之前的100米段積累這方面的施工參數，確定一個最佳的泡沫添加參數值。2.3 壁后注漿控制和管理壁后注漿的質量和效果是地表沉降控制的另一個關鍵點，為了確保漿液能及時填充管片壁后形成的空隙，并保證充填度和壓力，需采取同步注漿為主，輔以二次或三次注漿的措施，并合理確定注漿的點位

13、、時機、壓力和量。同時根據掌握的反饋信息及時調整漿液的配比，使漿液的配比更科學、更合理。為保證漿液的質量，要對制備漿液的原材料進行嚴格控制，要定期測定漿液的坍落度、粘性、離析率、凝結時間、抗壓強度等。在掘進過程中有可能有盾尾密封刷漏漿而造成實際注漿量不夠的情況,所以在掘進過程中,如果發現有漏漿情況,應及時停止掘進,手動開啟盾尾油脂注入系統,密封刷停止漏漿后再掘進.為了確保注漿的效果能達到過鐵路的要求，在過鐵路之前的100米施工中，設置兩個各20米的區段實施該注漿方案，總結積累注漿壓力和注漿量的參數，并根據實際的地面監測來控制注漿量和注漿參數，以便確保過鐵路的安全。第三章 沉降控制分析與估算3.

14、1周邊環境調查雙豐鐵路為北京市主干線，建成時間為1990年左右，產權單位為北京鐵路局。雙豐鐵路正線為三股道鐵路（其中最北側的一股軌道為城市軌道交通宋家莊大修廠的出入段線），碎石道床，道床寬度約17m；鐵路兩側分布有單雙層民房及少量的通信、電力管線。3.2地表沉降主要原因分析盾構機掘進時引起土體中產生應變，表現為地表沉降和側向變形，其中地表沉降由以下五個部分組成：（1）盾構到達前地表沉降（1），是由于盾構機掘進引起土體應力狀態改變造成，主要原因由于超孔隙水壓產生，有效壓力降低，一般表現為地表隆起，此時盾構機距離被側面距離約為2.5D（15m）；（2）盾構到達時的地表沉降（2），是由于開挖面上的平

15、衡土壓力引起，此時盾構機距離被側面距離約為0-2.5D（0-15m）；（3）盾構通過時的地表沉降（3），是由于盾構與土層之間的摩擦剪切力，以及盾構抬頭和叩頭引起，此時盾構機距離被側面距離約為-2.5D- 0（-15-0m）；（4）盾構通過后脫出盾尾時的地表沉降（4），是由于建筑空隙和應力釋放引起的；（5）盾構通過后長期固結沉降（5），是由于土體受盾構掘進擾動，土體再固結引起的，盾構后方-2.5D。通常將前四項稱為即時地表沉降，即時地表沉降的大小反映了盾構機掘進時對周圍土體影響大小。盾構通過后的長期固結沉降是由于盾構掘進對土體擾動引起的。盾構掘進對土體擾動越大，盾構通過后長期固結沉降越大。3.3

16、施工影響的數值模擬及計算結果（1）力學模型采用地層-結構模式對盾構隧道下穿雙豐鐵路的施工過程進行了模擬，力學模型如下：（2）材料材料2：管片，直梁(殼)，E=2.8e+007kPa,A=0.3m2,=-25kN/m3,I=0.00225m4；材料3：地層1，各向同性體，E=11800kPa,=0.38,=-18.9kN/m3,C=10kPa,=8,Rt=0kPa,K0=0.45；材料4：地層2，各向同性體，E=17200kPa,=0.35,=-19kN/m3,C=24kPa,=28,Rt=0kPa,K0=0.4；材料5：地層4-1，各向同性體，E=6900kPa,=0.24,=-19.1kN/

17、m3,C=52kPa,=12,Rt=0kPa,K0=0.32；材料6：地層5，各向同性體，E=7900kPa,=0.25,=-19.9kN/m3,C=54kPa,=17.5,Rt=0kPa,K0=0.34；材料7：地層7，各向同性體，E=14600kPa,=0.23,=-20.3kN/m3,C=29kPa,=25,Rt=0kPa,K0=0.3；材料8：地層8，各向同性體，E=52500kPa,=0.25,=-20kN/m3,C=10kPa,=35,Rt=0kPa,K0=0.4。（3）計算結果及分析盾構隧道施工引起的地表沉降如下圖所示：由計算結果可知，隧道上方地表最大沉降值約9.85mm。3.4

18、變形控制指標根據鐵路路基設計規范及北京地鐵工程監控量測設計指南，本區間穿越國鐵軌道控制標準為：軌道沉降：最大隆起量5mm；最大沉降量10mm；兩軌沉降差4mm。地面沉降：最大隆起量10mm；最大沉降量30mm；沉降速率4mm/h。第四章 施工技術措施穿越雙豐鐵路成功的關鍵點之一是在距離鐵路之前80100米施工積累的施工參數和經驗，土壓力的控制，注漿壓力的控制和管理，注漿方量的控制，添加劑的使用管理，推進速度的匹配，刀盤扭矩和轉速度的控制等等在穿越鐵路之前應優化出最佳的控制指標和參考值，必須參考這些經驗值再結合現場的施工狀況和測量反饋回來的數據來指導穿越鐵路階段的施工。根據影響盾構掘進地面沉降控

19、制的因素，在我單位盾構穿越雙豐鐵路施工過程中，嚴格控制各項指標，確保沉降控制在允許的范圍內。具體控制措施如下：4.1確定穿越雙豐鐵路施工范圍根據盾構穿越雙豐鐵路區段的覆土深度和地層實際情況，盾構開挖對周圍土體的影響范圍半徑約為30 m左右，即在盾構機刀盤距離雙豐鐵路路基30m和盾尾通過雙豐鐵路路基后30m范圍為盾構穿越雙豐鐵路施工范圍，該段樁號為YK3+635.500YK3+712.000，共計77.5m，按80m考慮。4.2施工前進行地質雷達探測在穿越雙豐鐵路段之前提前進行地質雷達探測，主要探測地下管線位置、管線狀況、埋深和地下孔洞情況，發現問題提前處理、解決。尤其是要知道有無管線漏水，地下

20、空洞等異常情況。4.3嚴格管理制度，做好詳細的技術交底在穿越雙豐鐵路段之前嚴格施工生產管理制度，精心準備，精心施工，做到詳細的技術、安全交底，施工現場圍繞穿越雙豐鐵路施工服務，確保在穿越施工過程中安全、順利、保質保量。根據過鐵路之前的100米施工總結出來的經驗數值，在過鐵路區域嚴格按照技術交底內容進行施工，技術交底內容應該包括：推力范圍，土壓控制范圍，每環出土量，每環注漿量，泡沫添加比例，刀盤轉速及扭矩控制范圍等關鍵參數。 4.4 精心施工準備和管理嚴格保證施工的連續性在過鐵路之前應做好各項物資準備，防止因為物資地準備不足而造成停機，現場管片準備：現場需保證有直環10環、左轉環2環、右轉2環，

21、并及時根據用量進行補充。盾構施工耗材及周轉材料準備：盾尾油脂2桶、潤滑油脂2桶、泡沫劑1000升、軌道、軌枕，同時地面能保證有足夠的存貨。管片螺栓，止水橡膠條，抽水水泵等其他日用配件及常用現場設備也應準備充分。注漿材料的水泥、粉煤灰、水玻璃、膨潤土等。地面土坑及時組織外運，保證隧道內能及時出土。設備準備包括：盾構設備本身的良好狀態，施工現場的龍門吊、電瓶車、充電機等設備的完好性與良好工作狀態，電閘箱等供電設施的安全與穩定。在此基礎上，嚴格保證穿越雙豐鐵路的勻速、連續性，確保在穿越鐵路時不停機。人員準備準備包括：在穿越雙豐鐵路段在我公司范圍內選擇最優秀設備操作手，包括盾構司機、設備維修與保養人員

22、、管片拼裝手等，在人員準備方面保證盾構穿越順利實施。除項目部正常上班人員外,特別要求晚上有項目領導值班,有緊急情況立即處理。測量人員加強測量，至少保證每天三次測量，必要是做到跟蹤監測。晚上安排一個測量人員值班,負責盾構測量系統和必要的地面監測.項目部領導:1人測量組:1人盾構司機3人:白班夜班各1人,1人待命管片拼裝工3人: 白班夜班各1人,1人待命機械工程師及機修工:兩班正常運轉，必要的時候關鍵人員能及時到位電氣工程施及電工工:兩班正常運轉，必要的時候關鍵人員能及時到位施工隊:兩班正常運轉,并每班預留2人機動。4.5施工過程中嚴格控制掘進土壓力根據本工程穿越雙豐鐵路段盾構隧道覆土深度（大約1

23、0m），正常情況下盾構掘進控制土壓(土倉頂部土壓力)為0.8-1bar。土壓升高或降低對地面建筑物都是不利的，容易造成地面的隆起和沉降，所以在掘進過程中要嚴格保持掘進面的土壓穩定，在穿越雙豐鐵路段控制掘進頂部土壓控制為1.0bar。土壓波動在0.1bar范圍之內，合理使用泡沫等軟土壓，防止地下水的流失，確保盾構掘進開挖引起的沉降在允許范圍之內。在停機的時候要派人密切注意土壓的變化，超過預定的值要及時采取措施。土壓力要保持均勻性，防止忽高忽低。這就要求盾構司機在操作的過程中要精心操作，推進速度，螺旋轉速，刀盤轉速都要平緩過渡。土壓的控制要和地面監測密切配合，如果地面監測發現刀盤前的地面總是隆起超

24、過預警值，這時候就要適當降低土壓力；相反就應該提高土壓力。土壓地面監測要形成一個良好的反饋通道，便于盾構司機及時調整土壓力控制參數。4.6嚴格控制出土量根據盾構招標設計圖紙，盾構每環的掘進長度為1.2m，掘進每環的原狀土計算量為35m3。根據我公司實際盾構施工經驗、本段的土質情況及添加劑使用情況，暫時考慮按1.31.35倍的系數計算，即每環需運輸土方量為46 48m3。（根據添加劑使用情況調整），在盾構出土時嚴格控制出土量，按照我們的土斗容積為16 m3，每出一斗土,盾構進尺約40cm, 掘進的時候按照進尺和土壓均勻控制出土量。同時要注意出土量和注漿量的匹配。4.7嚴格控制盾構掘進軸線盾構軸線

25、的控制是盾構工法的重點，是保證盾構順利施工的重要因素。尤其在曲線掘進時必須注意以下幾個方面： 控制好掘進的技術參數，如土壓、推速等。當土壓過低時，不僅容易造成地層的沉降，而且對盾構軸線的控制也有影響，容易造成盾構下沉；另外注漿的位置及壓力，注漿壓力過大一方面對地層的擾動較大，另一方面也會使得盾構向注漿位置的反方向移動，不利于盾構的軸線控制； 正確進行盾構千斤頂的編組及分區油壓的控制，推進時對千斤頂選擇的正確與否直接關系到盾構軸線的軌跡； 合理使用盾構的鉸接裝置，當盾構偏離隧道設計軸線較多、盾構進行小半徑曲線施工時或者盾構姿態極差時，通過調整千斤頂的編組與選擇及分區油壓控制都較難以達到目的時，可

26、通過開啟盾構鉸接裝置，具體的操作為：根據盾構的偏離程度計算盾構中折每一步的轉折角度，先開啟盾構的仿形刀進行超挖施工，超挖的長度一般為盾構的半個到一個盾構機身的長度，然后根據計算調整盾構的中折裝置，再輔以千斤頂編組及分區油壓控制，進行掘進施工，推進時根據盾構姿態的測量數據隨時調整中折角度，直到盾構回到設計軸線上來。4.8嚴格管片拼裝質量的控制為了提高管片的拼裝質量,推進油缸行程在1650mm以上才能進行管片拼裝,否則會加大k塊的拼裝難度，也可能降低拼裝質量。首先進行盾尾間隙的測量，然后根據油缸行程、測量系統提供的參數和行進軌跡與趨勢進行管片類型（直環，左轉環，右轉環）選擇及k塊位置的選擇。管片拼

27、裝操作手在拼裝之前，應檢查管片、止水膠條有無破損情況，如有破損應修復，不能修復的應該更換管片，清理止水膠條上的泥沙等雜物（包括已拼裝和等待拼裝的管片）。清理盾尾內沉積的泥沙和污水。在拼裝的時候操作拼裝機盡量柔和，防止管片之間劇烈撞擊而損壞止水膠條和管片?？v向和環向管片平面平整，不錯臺。在每拼裝完一塊管片后，及時擰緊螺栓，在整環拼裝完成后要對整環管片的螺栓進行復緊。在管片脫出盾尾（倒數第二環）后再次進行管片螺栓的復緊。 4.9 同步注漿及二次補漿措施在穿鐵路施工時，對注漿的配比和注漿方式進行調整，將原同步注漿材料中的石灰置換為水泥以縮短漿液的初凝時間并提高漿液的初凝強度，具體漿液配比可參考為“水

28、泥：砂：粉煤灰：膨潤土：水=250：1000：350：35：400”，并加入適量改善水泥砂漿流動性的外加劑，如纖維束。應將初凝時間控制在8小時之內，現場提前做好漿液測試，并根據試驗和試用結果進行優化。為保證漿液在管片外充填密實，減小地面沉降，對盾尾后部5環以外的管片進行壁后二次補漿，注漿材料選用水灰比為1：1的純水泥漿，注漿壓力控制在3bar；在管片上的注漿位置選在管片環450位置附近。在施工過程中對注漿應加強管理，注漿操作是盾構施工中的一個關鍵工序。為防止土體擠入盾尾空隙，必需嚴格按照“確保注漿壓力，兼顧注漿量”的雙重保障原則，對注漿量一定要確保在理論計算值的130150%，并做好如下控制措

29、施：1）注漿操作必需有專人完成，在每環掘進完成后必需對注漿量進行記錄，當發現注漿量變化較大時，應認真分析其原因，通過加大注漿壓力等方法補注，當補注不能進行時必需及時進行二次（三次）補漿。2）此區域盾構施工采用四點注漿，來控制成型隧道的質量。上部注漿壓力調為2.8bar-3.2bar下部注漿壓力調為3.2bar-3.5bar，注漿時一定要確保注漿壓力，直到地層注滿為止。3）在每環管片拼裝結束后，必須進行補漿，在盾尾壓力達到設定壓力后并維持相對穩定后，方可進行下一環的施工。且為縮短漿液凝結時間將漿液改為水泥砂漿，配比為將原配比中的粉煤灰更換為水泥。根據掌握的反饋信息及時調整漿液的配比，使漿液的配比

30、更科學、更合理。為保證漿液的質量，要對制備漿液的原材料進行嚴格控制，要定期測定漿液的坍落度、粘性、離析率、凝結時間、抗壓強度等。4.10嚴格控制三次注漿，做好洞內加固為保證沉降控制效果，在過鐵路區段的25m范圍采用特殊加強型管片，在A、B塊上每塊增加兩個注漿孔，以便在穿越雙豐鐵路段采用對已完成結構外側三次補注漿進行加強補漿，控制地面的后期沉降。三次補注漿安排在拖車中部或尾部處開始，視沉降監測情況確定，對每環管片的頂 部預留注漿孔安裝注漿塞進行注漿，注漿漿液為水泥-水玻璃雙液漿。補注漿的壓力控制在。盾構穿越鐵路施工工藝流程見圖4-1。 三次補注漿地面沉降觀測掘進參數設定盾構掘進姿態及軸線控制螺旋

31、輸送機出土盾構掘進同步注漿管片制作管片運輸質量檢查粘貼橡膠止水條及傳力襯墊吊運下井洞內運輸襯砌管片拼裝管片位置調整二次補注漿螺栓復緊皮帶運輸機出土土斗裝泥電瓶車運輸吊運出土土車外運管片就位 圖4-1 盾構穿越鐵路施工工藝流程圖4.11盾構操作控制在過鐵路區域之前，盡量控制好盾構的軸線，爭取在穿越鐵路的過程中不糾偏或者少糾偏，盡量做到少超挖。嚴格控制四個推進油缸分區油缸行程差及控鉸接油缸行程差，控制好盾尾間隙。4.12 臨時異常停機措施（1）為保持開挖面的穩定，防止周圍土體坍塌，將盾構機刀盤抱死，造成刀盤啟動扭拒過大，在盾構機停機后，向刀盤和土倉內注入適量的泡沫及稠膨潤土漿液，膨潤土漿液建議配比

32、為膨潤土：水=300：700（重量比），膨潤土漿需提前制備好并充分發酵。在停機期間，將土倉內的平均土壓力建立在1.5bar以上；在注入膨潤土漿液的過程中，同時旋轉刀盤，使倉內的砂土與漿液充分混合，以利于在開挖面和刀盤四周形成泥皮，達到保持開挖面穩定的要求。（2）在停機時間超過24小時以上時，為防止泡沫的消散，僅通過注入稠膨潤土漿來維持開挖面的穩定，在停機期間應密切注意倉內土壓力的變化，在平均土壓力低于1bar時，特別上部土壓低于0.6Bar時應及時補注膨潤土漿液，以維持整個開挖面的水土壓力平衡。第五章 鐵路防護措施 鐵路地面防護措施由鐵路部門相關單位設計和施做。具體的線路加固和路基加固方案，列

33、車限速值，鐵路軌道和路基變形控制值等由防護設計單位和鐵路管理部門確定。第六章 洞內監測方案雙豐鐵路以及周圍地面的沉降是本風險工程的監測重點，對鐵路沿線以及周圍構筑物均進行系統調查，對洞內襯砌變形情況進行監測，制定專門的施工監測方案，建立完善的監測網絡，確保監測成果的準確及高效，為施工提供確實可靠的數據保證。地面線路及路基監測由鐵路部門施工監測單位進行。洞內襯砌變形監測由地鐵盾構區間施工單位進行。具體洞內監測方案如下：1. 洞內觀察及安全巡視1.1洞內觀察及安全巡視項目主要項目為：管片破損情況；管片錯臺情況；管片間滲漏水/沙/泥等情況；盾尾漏漿情況。1.2洞內觀察及安全巡視頻率重點對掘進面5倍洞

34、徑內盾構區間隧道每天巡視一次，穿越鐵路期間46次/天，其余時間根據盾構區間隧道變形及巡視情況而定。 當巡視目標達到警戒標準或盾構區間隧道結構變化較大時，應加密巡視，當有危險事故征兆時，則需進行加密巡視。1.3洞內觀察及安全巡視周期盾構區間自身巡視在開挖后開始，區間隧道施工完成后停止。2、管片襯砌變形監測2.1監測內容主要為襯砌的拱頂下沉、水平收斂和隧底隆起和襯砌以及管片的橢圓度。2.2測點布置盾構下穿鐵路及前后各15m直接影響范圍內共布置管片襯砌變形監測斷面3個，分別在鐵路路基前15m，路基正中，和過鐵路路基后15m處。監測斷面的拱頂（0）、拱底（180）、拱腰（90和270）處共埋設4個測點

35、，分別為拱頂下沉、隧底隆起和水平收斂監測點。隧道橢圓度監測為：通過上述四點量測管片襯砌橫徑和豎徑的變化，并以橢圓度表示管片圓環的變形，實測橢圓度=橫徑豎徑。2.3監測儀器及精度管片襯砌隆沉及水平位移監測：全站儀及反射棱鏡，監測精度：測角和測距分別為2.0和2mm+2ppm。隆沉也可采用水準儀。管片襯砌斷面收斂變形監測：全站儀，監測精度：測角和測距分別為2.0和2mm+2ppm；收斂計精度為0.06mm。2.4監測頻率分別在襯砌拼裝成環尚未脫出盾尾即無外荷載作用時和襯砌環脫出盾尾承受外荷作用且能通視時兩個階段進行監測。襯砌環脫出盾尾后1次/天，距盾尾50m后1次/2天，100m后1次/周，基本穩

36、定后1次/月。第七章 施工安全管理制度7.1施工管理組織機構設置圖6-1 盾構穿越鐵路組織機構圖7.2施工安全管理制度（1）建立項目經理部安全管理制度建立項目經理部安全生產管理制度，明確安全職責，并據此制定相應的考評管理辦法和獎懲制度。針對盾構施工特點，完善事故的預防、協調和處理等管理機制。在整個工程施工期間，項目部委派一名具有合法上崗資質和有足夠經驗的安全員常駐現場，項目副經理和總工負責組織召集和主持每周至少一次的有所有在現場工作的工人和其他工作人員參加的安全生產例會，每天至少對現場安全生產狀況進行全面檢查并作好記錄，查看所有安全規則與條例的實施情況，負責安全技術交底和技術方案的安全把關，負

37、責制定或審核安全隱患的整改措施并監督落實，負責安全資料的整理和管理，確保所有的安全設施都處于良好的運轉狀態。（2）建立班組安全管理制度建立對施工班組的安全管理制度是一項極其重要的基礎工作，重點開展以“講評、教育、交底及檢查”的安全管理制度。（3）嚴格方案審批手續和落實執行方案經監理工程師審批后，及時下達針對性強、內容詳盡的施工技術、安全交底，實施過程中嚴格監督檢查、嚴格執行。第八章 應急管理制度8.1項目部應急組織機構組 長：羅先國副組長：李志勇 姚德友 劉成 成 員：郭滿、榮征、李文峰、唐虎、王忠華、張玉奇、劉澤輝、宋祥林8.2應急處理小組職責應急處理小組24小時通訊暢通,在需要的時候能快速

38、到達指定崗位.認真貫徹“安全第一，預防為主”的方針，對項目部的突發事件的預防，處置負全面責任。對項目部施工人員進行培訓，強調操作規程的重要性。一旦發生施工生產安全事故，立即啟動應急預案，積極組織搶救，采取措施，減少損失，確保人員安全。8.3項目部應急報告程序施工生產安全風險報告程序：安全事故現場第一發現險情現場值班室（24小時值班室）兼職應急救援人員上級公司生產安全事故應急救援組織北京鐵路局及相關站段。施工生產安全事故應急救援處理小組報告程序：項目部生產安全事故應急救援組織上級公司生產安全事故應急救援組織集團公司生產安全事故應急救援組織北京鐵路局及相關站段應急部門。8.4施工生產安全應急小組救

39、援分工當發生施工生產安全事故時，項目部施工生產安全應急小組啟動，小組救援具體分工如下：現場設置安全檢查、報告員：項目部專職安全員現場設置搶險小組和救護小組：搶險小組組長為項目副經理，救護小組組長為辦公室主任 。8.5應急搶險聯系人通訊錄表8-1 應急聯系人通信表單位姓 名職 務電 話盾構管理中心羅先國中心經理李志勇項目經理姚德友項目總工北京城建軌道公司丁悅 副經理閆潤禮 工程部部長陶馨杰 工區主任丁志堅 工區總工北京鐵路局李占祥局總工室51825437王建民局運輸段51822352管工 豐臺工務段周工王工 供電段王工韓工 電務段郭工 通信段曹工 雙橋站中鐵六局莊建國項目經理1391103368

40、0馬良德中國華西北京公司林彬總工北京鐵建監理公司張寶信中鐵五院李源潮項目負責人呂亮設計人北京地鐵監理公司李洪存駐地總監 第九章 應急預案1、指導思想和原則堅持“安全第一，常備不懈，以防為主，全力救援，以人為本”的方針，采取切實可行的措施，建立安全生產事故緊急救援保證體系。在安全事故發生時，應急救援預案能及時啟動，并科學迅速地組織開展救援工作，最大限度地減少人員傷亡和國家財產損失。在處置地鐵建設過程中的各類突發事故時，必須堅持“快速反應、先期處理、統一指揮、協同作戰”的原則?？焖俜磻瓌t：處置突發事故，要堅持一個“快”字，做到反應快，報告快，處置快。先期處理原則：一旦發生突發事故，事故發生應立即

41、啟動先期處置應急預案，迅速采取有效措施，盡力控制事態發展，以減少人員傷亡和財產損失。統一指揮原則：按照不同級別的突發事故，分別由有關部門、單位按照市軌道交通建設工程突發事件應急處置指揮體系統一指揮、統一調度，以保證應急處置工作的統一高效。協同作戰原則：各相關部門應在統一領導指揮下，按照各自職責，密切協作，相互配合，共同做好應急處置和搶險救援工作。 2、盾構穿越雙豐鐵路風險分析2.1盾構穿越雙豐鐵路在盾構隧道施工過程中，開挖破壞了地層的原始應力狀態，地層單元產生了應力增量，特別是剪應力增量，這將引起地層的移動，而地層移動的結果又必將導致不同程度的地面沉降。當差異沉降過大，鐵路就有可能遭到破壞，破

42、壞主要是由于地層變形引起進而導致鐵路的沉降或傾斜變形。2.2盾構穿越重要地下管線工程涉及鐵路線纜和電氣化桿，施工中必須通過調整掘進參數、注漿參數等嚴格控制作業面坍塌、地面隆起或沉降過大，保證各種管網的安全。2.3盾構穿越過程中意外停機盾構在正常推進過程中本地區電網破壞意外停電、盾構機本身供電設備遭到破壞，都會造成盾構意外停機。盾構較長時間停機，刀盤前方土壓降低，引起地面較大沉降，破壞上方重要地下管線，進而導致路面坍塌，影響道路交通。13應急處理程序工程施工過程中出現險情，立即啟動應急預案，按照應急處理程序進行工程搶險。具體見圖9-1：應急處理程序圖。出現險情立即上報鐵路局總工室并及時各站段、中

43、鐵六局等單位聯系上報項目部采取相應的應急措施實施搶險方案統一指揮維護現場秩序保護現場人員、設備作出處理方案配合搶修排除險情圖9-1：應急處理程序圖4事故調查程序 現場搶險工作完成后，項目部成立事故調查小組。事故調查小組現場踏勘及調查，收集相關的證言及物證。調查小組組織會議分析事故原因。事故調查小組撰寫事故調查報告。重大事故由項目部技術負責人組織項目部有關部門和人員，配合上級部門，對事故的發生、發展等方面的情況進行調查，形成相關的調查記錄。見下圖9-2：事故調查程序圖。成立事故調查小組收集證據資料證據是否夠事故原因分析分析出原因否現場踏勘N結束N圖9-2：事故調查程序圖5善后處理 對事故中受傷人

44、員應及時送醫院治療，直到傷愈后方可出院，并按有關要求支付受傷期間的誤工損失；對事故中不幸死亡人員應做好其家屬的思想工作，并按有關要求及時將賠償費用支付給其家屬。6、預防監控措施及應急措施1盾構穿越雙豐鐵路（1）預防監控措施 1）根據北京市地質工程勘察院提供的兩份報告結合我單位的現場管線調查情況制定盾構穿越雙豐鐵路管線保護方案。對空洞處土質疏松體進行注漿加固處理，對管線嚴格按照第三方監測單位提供的監測方案進行監測，確保管線安全。 2）盾構現在已經始發，在過鐵路之前的這段時間，總結并優化施工參數，能夠保證盾構推進過程中地面的沉降在允許范圍內，確保地面安全。 3）盾構機自從刀盤進入鐵路施工區域（進入

45、鐵路之前15米）與路到盾尾推出鐵路施工區域（15米），需要5天時間（掘進46.5m），達到勻速通過的目的。 4）盾構進入鐵路范圍的前100米距離，做好各項掘進參數、地面沉降等的數據的記錄，總結經驗，嚴格按照穿越過程中的參數進行控制，通過各項數據分析，找出最優掘進方案。盾構穿越鐵路工程中按照最優掘進方案組織掘進施工。 5）過鐵路施工掘進過程中土壓力設定值稍大于計算靜止土壓力值，嚴禁超挖，以減少地層變形。根據監測數據及時、平穩的進行調整盾構機推進油缸壓力和掘進速度，保持土倉壓力的穩定；嚴格控制出土量，保證切削面穩定、確保地面沉降在允許范圍內；平緩糾偏，嚴格控制盾構機姿態，改善管片受力和防水質量；推

46、力、扭矩和掘進速度保持平穩連續施工。 6）嚴格控制盾構機的掘進姿態，避免大幅度、長時間糾偏，避免盾構機蛇行、扎頭等不良姿態影響管片拼裝和盾構掘進，保證連續、平穩掘進。 7）嚴格控制膨潤土液、泡沫等土體潤滑材料的添加，確保推進過程中全程添加，不能以螺旋出土一時的稀稠任意改變膨潤土液、泡沫等的加入量，確保開挖面穩定。 8）掘進過程中定期、定量、均勻的注入盾尾密封油脂，確保盾尾密封和鉸接處的密封效果，防止地下水和注漿漿液進入盾尾或鉸接處，從而影響盾構掘進。 9）嚴格控制管片拼裝質量，每環管片拼裝之前和拼裝完成之后值班工程師必須測量盾尾間隙，推進過程中合理利用推進千斤頂和鉸接千斤頂，根據盾構掘進姿態、

47、盾尾間隙、千斤頂行程等綜合考慮管片選型工作，保證拼裝好的管片與盾殼之間的間隙；確保管片脫出盾尾后的防水效果和較好的隧道線型，從而保證平穩連續施工。 10）穿越鐵路區域適當提高同步注漿及二次補注漿壓力，同步注漿壓力比正常掘進段高0.50.8bar，上部注漿壓力不小于2.5bar；嚴格控制注漿量，每環同步注漿量充盈系數達到1.5以上，同時根據地面沉降監測情況確定是否進行二次補注漿，必要時鑿穿盾構管片上的螺栓孔，利用二次注漿泵進行二次補注漿，注漿完成后擰好止漿塞，二次補注漿漿液采用1：1水泥漿。 11）機械負責人與當班機電工長，在盾構正常掘進過程中，對各種驅動電機、儀表、砂漿攪拌站、龍門吊、電瓶車、

48、挖掘機等配套設備進行巡視，通過聲音辯聽、現場查看等形式對盾構機、及其配套設備進行檢查，將故障消滅在萌芽之內。同時成立綜合班，每天對軌道、軌枕、各種管線的連接進行檢查。過雙豐鐵路前必須查看高壓電纜是否足夠長，能夠一次通過雙豐鐵路，否則必須提前進行電纜接長。 12）生產經理根據現場情況準備充足的泡沫、油脂、膨潤土、粉煤灰、水泥、砂子、添加劑等耗材，準備好循環水管、軌道、軌枕、走道板、照明燈等周轉材料，同時聯系好渣土車隊，準備充足的運輸車輛，確保棄土坑內盾構土能夠及時運出，不耽誤龍門吊棄土。 13）制定嚴密的應急措施，成立應急指揮小組；應急響應時間不超過15min。2意外停機（1）預防監控措施 1）

49、停機前制定完善的停機方案并盡量避免穿越鐵路過程中意外停機； 2）停機前的掘進應加強各施工參數的控制，特別是土壓力、排土量、壁后注漿、推進速度，最大限度的減小掘進對周圍土體的擾動； 3）停機前對測量監測數據及開挖土體進行一次全面的分析，判斷擬停機位置合理性； 4）為了保證隨時掌握開挖面土壓力，在停機后，盾構操作室內應24小時有值班人員負責記錄土壓力變化，并負責在土壓下降較大時采取向土倉內注入高密度膨潤土的措施來維持壓力，確保停機期間的施工安全。 5）在停機期間將不停止對地表沉降的監測，有必要時提高監測頻率。并要對監測數據及時進行匯總，繪制地表沉降時間位移曲線圖。在停機期間還應安排專人對鐵路路基及

50、其它構筑物進行目測觀察。 6）停機期間保障盾構機電源不間斷，發生異常時可以及時采取相應的應對措施。 7）對停機后注入的膨潤土或其它添加劑的量和注入壓力進行記錄和分析。（2）應急措施在施工中，加強地面監測及巡視，一旦有發現大的沉降或塌方異常等情況，立即通知附近的人員疏散，并啟動應急預案。危險區域設置隔離帶，并用圍檔封閉。如塌方位置處于鐵路行車影響區域，及時報告北京市鐵路局及各站段，并同時報告BT項管處、監理匯報；同時立即組織專家，評估沉降或塌方對雙豐鐵路產生的影響程度，制定出相應的處理方案，如列車限行或減速等。同時組織專家進行分析、評估，盡快處理塌方或沉降事故，盡量減少對行車的影響。（3）穿越鐵路意外停機應對措施1、通過前一階段的推進，根據土方開挖時的地質情況，總結優化盾構施工參數。 2、在穿越鐵路前對盾構及配套設備進行全面的檢查保養維修后盾構安全順利穿越鐵路施工區域提供保障。