盾构隧道施工控制要点
一、施工准备
1.盾构隧道施工总体方案(含盾构机吊装运输、设备调试、始发端头加固、始发洞门破除及盾构掘进、管片拼装、同步注浆、二次注浆、泥水分离、施工弃土、施工测量等方案)和盾构始发、掘进、到达、解体、穿越海河、狮子林桥、金刚桥、南运河、慈海桥以及特殊情况下盾构换刀等专项方案。
2.盾构隧道施工应急预案(地面或开挖面塌方、周边建构筑物变形、设备运转异常等)。
3.盾构隧道施工沿线的环境、地下管线和障碍物等的调查报告和建构筑物、地下管线专项保护方案。
4.盾构隧道施工沿线监测点布置及监测方案。
5.盾构施工测量仪器设备检测和施工水准点、控制点复核。 6.盾构始发端头加固质量(水平探孔、取芯检测)。 7.盾构始发洞门密封设计、实施情况。
8.盾构机和泥水处理系统组装、调试验收情况及预制管片准备。 9.垂直(门吊)、水平(电瓶车)运输设备验收情况。 10.盾构掘进计划、管片及其它材料供应计划。
11.注浆材料及其它施工辅助材料(管片螺栓、止水条等)性能检验。 12.盾构始发、接收洞门破除及盾构掘进、管片拼装、同步注浆、二次注浆等专项技术交底。
13.盾构掘进施工的各类报表准备。 14.盾构始发条件验收。
二、管片制作、贮存与运输
1.施工组织设计和各种工艺经过审批。
2.各种原材料进场均应有产品质量证明文件,经试验合格;混凝土经试配确定配合比;配合比应符合设计及本规范要求。
3.新制作的模具到场安装后须进行检查验收,符合要求后进行试生产。在
试生产的管片中,随机抽取三环进行试拼装检验,其结果必须合格。
4.模具每周转100次,必须进行系统检验,其允许偏差须符合下表规定:
模具允许偏差表
5.钢筋及骨架制作与安装质量要求:
钢筋加工允许偏差和检验方法
钢筋骨架安装位置的允许偏差和检验方法
6.管片混凝土预养护时间不宜少于2h,升温速度不宜超过15℃/h,降温速度不宜超过10℃/h,恒温最高温度不宜超过60℃。出模时管片温度与环境温度差不得超过20℃。
7.混凝土管片标识:在管片的内弧面角部须喷涂标记,标记内容应包括:管片型号、模具编号、生产日期、生产厂家、合格状态。每一片管片必须独立编号。
8.水平拼装:每套钢模,每生产200环后应进行水平拼装检验一次,其结果应符合下表要求:
管片水平拼装检验允许偏差
9.预制钢筋混凝土管片的质量要求:
(1) 预制钢筋混凝土管片应按设计要求进行结构性能检验并满足要求。 (2) 吊装预埋件首次使用前必须进行抗拉拔试验,抗拉拔力应符合设计要求。
(3) 管片混凝土外观质量不应有露筋、孔洞、疏松、夹渣、有害裂缝、棱角磕碰、飞边等缺陷。
(4) 预制钢筋混凝土管片的尺寸偏差应符合下表规定:
预制成型管片允许偏差
(5) 管片成品应定期进行检漏试验,检漏标准按设计抗渗压力恒压2小时,渗水深度不超过管片厚度的1/5为合格。
检查数量:管片正式生产后,每生产50环应抽查1块管片做检漏测试,连续三次达到检测标准,则改为每生产100环抽查 1块管片,再连续三次达到检
测标准,最终检测频率为200环抽查1块管片做检漏测试。如出现一次不达标,则恢复每50环抽查1块管片的最初检测频率,再按上述要求进行抽检。
检查方法:观察、尺量。 10.管片贮存与运输
(1) 管片贮存场地必须坚实平整,雨期应加强苫盖。
(2) 管片应按适当的方式分别码放:采用内弧面向上的方法贮存时,管片堆放高度不应超过六层;采用单片侧立方法贮存时,管片堆放高度不得超过四层。每层管片之间必须使用垫木,管片运输应采取适当的防护措施。
(3) 管片堆放间距不小于50cm。
三、盾构掘进
1.盾构掘进速度应与进排浆流量、开挖面泥水压力、进排泥浆、泥土量及同步注浆等相协调,常规掘进速度20~40mm/min。
2.盾构掘进轴线蛇形误差直线地段控制在水平±75mm、竖向±50mm以内,小半径曲线地段控制在水平±100mm、竖向±50mm以内。
3.同步注浆量控制:根据地层条件、施工状态和环境要求,其充填系数一般取1.30~2.50。注浆速度应根据注浆量和掘进速度确定。
4.当管片拼装成型后,根据隧道稳定、周边环境保护要求可进行二次补强注浆,二次补强注浆的注浆量和注浆速度应根据同步注浆效果确定。
5.隧道周边环境监测情况:
环境安全等级划分表
环境安全控制标准表
6.泥浆质量:送泥密度1.05~1.08g/cm3,排泥密度1.15~1.30g/cm3,漏斗黏度25~35s,pH值8~9。
7.隧道内空气质量(扬尘及有害气体检测)及噪音控制情况。 8.隧道内文明施工及盾尾管片拼装部位积水情况。 9.特殊工种上岗证(门吊、电瓶车、盾构机司机等)。 10.作业场所照明、消防设施及排水设备配备情况。
11.盾构掘进遇到施工偏差过大、设备故障、意外的地质变化等情况时,必须暂停施工,经处理后再继续。如:
盾构前方发生坍塌或遇有障碍;盾构自转角度过大;盾构位置偏离过大;盾构推力与预计值相差较大;管片发生开裂或注浆发生故障无法注浆时;盾构掘进扭矩发生较大波动时。
12.当盾构停机时间较长时,必须有防止开挖面压力降低的技术措施,维持开挖面稳定。
13.泥水管路延伸、更换,应在泥水管路完全卸压后进行。 14.隧道内设置车辆限速行驶标识且禁止车辆超速行驶。
15.盾构施工报表需体现的主要内容:每班掘进环数(编号)、同步注浆(二次注浆)量及注浆压力、盾构机及管片姿态控制、管片拼装外观质量、泥水分离设备运行状况、环境监测情况等。
四、管片安装
1.管片安装人员必须熟悉管片排列位置、拼装顺序,施工过程中施工人员依据上一环管片位置、盾构姿态、盾尾间隙等准备、运输、安装管片。
2.管片防水密封条及其粘结剂的存放库房、烘箱设备等处需按规定配备防火设施。
3.管片防水密封条粘贴后,在运输、堆放、拼装前应有防雨、防潮措施,拼装时应逐块检查防水密封条(包括传力衬垫材料)确保完整、位置正确。
4.安装前应对管片及防水密封条进行验收,并按安装顺序存放。 5.安装前应对前一环管片环面进行质量检查和确认,发现破损情况及时按相关措施组织修复。
6.拼装管片时,拼装机作业范围内不得有人和障碍物。 7.施工中检查管片拼装螺栓紧固质量。 8.施工中管片拼装允许偏差和检验方法:
衬砌环直径椭圆度 ±2‰D 尺量 4点/环 隧道圆环平面位置 ±80 用经纬仪测中线 1点/环 隧道圆环高程 ±80 用水准仪测高程 1点/环 相邻管片的径向错台 5 尺量 4点/环 相邻管片环面错台 6 尺量 1点/环
相邻管片环面间隙≤1.0mm,纵缝相邻块块间间隙为2±20(其中2mm为传力衬垫),衬砌对应的环向螺栓孔不同轴度<1mm。
注:D指隧道的外直径,单位:mm。 9.结构最大裂缝宽度≯0.2mm。
五、道具更换
1.当刀具磨损达到一定程度或由于地质变化时,必须进行刀具更换,更换
前做好更换方案、计划和准备工作,宜分期分批进行。
2.刀具更换必须在确保安全的前提下进行:
(1) 更换作业尽量选择在中间竖井或地质条件较好、地层较稳定的地段进行。
(2) 如在较差的地层换刀时,必须采用带压更换或对地层进行预加固等措施,确保开挖面的稳定。
3.制定换刀操作规程,办理换刀审批手续。
4.更换刀具全过程记录,包含作业时间、道具更换等。
5.带压更换刀具必须由经专门培训的维修人员进行,并确保作业的安全。
六、盾构穿越海河、南运河、桥梁及其它风险点
1.盾构施工进入以上地段前,必须详细查明和分析工程的地质状况与隧道周边环境状况,制定相应可靠的施工技术措施。
2.根据隧道所处位置与地层条件,应合理设定和慎重管理各项施工参数,把地层变形值控制在预先确定或风险评估报告的容许范围以内。
3.必须根据不同隧道所处位置与不同工程地质与水文地质条件,预计壁后注浆的材料和压力、流量,在施工过程中根据测量结果,进行注浆材料和压力、流量调整,防止浆液逸出,以达到严格控制地层变形的目的。
4.应对河流堤岸、桥梁等建(构)筑物加密监测测点和频率,根据监测结果不断调整盾构掘进参数。
5.当测量值超过允许值时,需采取相应的应对措施。 6.盾构通过以上地段时安排专人负责监护。
七、盾构到达
1.盾构到达方案(包括到达掘进、管片拼装、壁后注浆、洞口外土体加固、洞口围护拆除、洞圈密封等)。
2.盾构到达端头加固质量(水平探孔、取芯检测)。
3.盾构到达条件验收及盾构接收准备工作(接收基座安装、洞门平破除等)。 4.盾构到达前100m,必须对盾构轴线进行测量、调整。
5.盾构切口离到达接收井距离小于10m时,必须控制盾构推进速度、开挖
面压力、排泥量,以减小洞口地表变形。
6.盾构到达时应按预定的拆除方法与步骤,拆除洞门。 7.盾尾脱离隧道管片前安装隧道管片拉紧装置。
8.当盾构全部进入接收井内基座上后,及时做好管片与洞圈间的密封。
八、隧道验收
1. 钢筋混凝土管片结构抗压强度、抗渗压力应符合设计规定。
检查数量:全数检查。 检验方法:检查试验报告。
2.结构表面无裂缝、缺棱、掉角,管片接缝符合设计要求。
检查数量:全数检查
检验方法:观察检查;检查施工日志。 3.隧道防水施工、防水效果符合设计要求。
检查数量:逐环检查。
检验方法:观察检查;检查施工日志。
4.成型隧道防水标准:一级防水,管片表面无渗漏无湿渍,隧道上部无渗漏,隧道下部无渗漏、可有偶见湿渍,渗水量0.05L/m2.天。
5.隧道轴线施工综合偏差(包含测量误差、制作和拼装误差、轴线蛇形误差、后期不均匀沉降)为±135mm,线路拟合误差±10mm,局部±15mm。
2010年8月11日
盾构隧道施工控制要点
一、施工准备
1.盾构隧道施工总体方案(含盾构机吊装运输、设备调试、始发端头加固、始发洞门破除及盾构掘进、管片拼装、同步注浆、二次注浆、泥水分离、施工弃土、施工测量等方案)和盾构始发、掘进、到达、解体、穿越海河、狮子林桥、金刚桥、南运河、慈海桥以及特殊情况下盾构换刀等专项方案。
2.盾构隧道施工应急预案(地面或开挖面塌方、周边建构筑物变形、设备运转异常等)。
3.盾构隧道施工沿线的环境、地下管线和障碍物等的调查报告和建构筑物、地下管线专项保护方案。
4.盾构隧道施工沿线监测点布置及监测方案。
5.盾构施工测量仪器设备检测和施工水准点、控制点复核。 6.盾构始发端头加固质量(水平探孔、取芯检测)。 7.盾构始发洞门密封设计、实施情况。
8.盾构机和泥水处理系统组装、调试验收情况及预制管片准备。 9.垂直(门吊)、水平(电瓶车)运输设备验收情况。 10.盾构掘进计划、管片及其它材料供应计划。
11.注浆材料及其它施工辅助材料(管片螺栓、止水条等)性能检验。 12.盾构始发、接收洞门破除及盾构掘进、管片拼装、同步注浆、二次注浆等专项技术交底。
13.盾构掘进施工的各类报表准备。 14.盾构始发条件验收。
二、管片制作、贮存与运输
1.施工组织设计和各种工艺经过审批。
2.各种原材料进场均应有产品质量证明文件,经试验合格;混凝土经试配确定配合比;配合比应符合设计及本规范要求。
3.新制作的模具到场安装后须进行检查验收,符合要求后进行试生产。在
试生产的管片中,随机抽取三环进行试拼装检验,其结果必须合格。
4.模具每周转100次,必须进行系统检验,其允许偏差须符合下表规定:
模具允许偏差表
5.钢筋及骨架制作与安装质量要求:
钢筋加工允许偏差和检验方法
钢筋骨架安装位置的允许偏差和检验方法
6.管片混凝土预养护时间不宜少于2h,升温速度不宜超过15℃/h,降温速度不宜超过10℃/h,恒温最高温度不宜超过60℃。出模时管片温度与环境温度差不得超过20℃。
7.混凝土管片标识:在管片的内弧面角部须喷涂标记,标记内容应包括:管片型号、模具编号、生产日期、生产厂家、合格状态。每一片管片必须独立编号。
8.水平拼装:每套钢模,每生产200环后应进行水平拼装检验一次,其结果应符合下表要求:
管片水平拼装检验允许偏差
9.预制钢筋混凝土管片的质量要求:
(1) 预制钢筋混凝土管片应按设计要求进行结构性能检验并满足要求。 (2) 吊装预埋件首次使用前必须进行抗拉拔试验,抗拉拔力应符合设计要求。
(3) 管片混凝土外观质量不应有露筋、孔洞、疏松、夹渣、有害裂缝、棱角磕碰、飞边等缺陷。
(4) 预制钢筋混凝土管片的尺寸偏差应符合下表规定:
预制成型管片允许偏差
(5) 管片成品应定期进行检漏试验,检漏标准按设计抗渗压力恒压2小时,渗水深度不超过管片厚度的1/5为合格。
检查数量:管片正式生产后,每生产50环应抽查1块管片做检漏测试,连续三次达到检测标准,则改为每生产100环抽查 1块管片,再连续三次达到检
测标准,最终检测频率为200环抽查1块管片做检漏测试。如出现一次不达标,则恢复每50环抽查1块管片的最初检测频率,再按上述要求进行抽检。
检查方法:观察、尺量。 10.管片贮存与运输
(1) 管片贮存场地必须坚实平整,雨期应加强苫盖。
(2) 管片应按适当的方式分别码放:采用内弧面向上的方法贮存时,管片堆放高度不应超过六层;采用单片侧立方法贮存时,管片堆放高度不得超过四层。每层管片之间必须使用垫木,管片运输应采取适当的防护措施。
(3) 管片堆放间距不小于50cm。
三、盾构掘进
1.盾构掘进速度应与进排浆流量、开挖面泥水压力、进排泥浆、泥土量及同步注浆等相协调,常规掘进速度20~40mm/min。
2.盾构掘进轴线蛇形误差直线地段控制在水平±75mm、竖向±50mm以内,小半径曲线地段控制在水平±100mm、竖向±50mm以内。
3.同步注浆量控制:根据地层条件、施工状态和环境要求,其充填系数一般取1.30~2.50。注浆速度应根据注浆量和掘进速度确定。
4.当管片拼装成型后,根据隧道稳定、周边环境保护要求可进行二次补强注浆,二次补强注浆的注浆量和注浆速度应根据同步注浆效果确定。
5.隧道周边环境监测情况:
环境安全等级划分表
环境安全控制标准表
6.泥浆质量:送泥密度1.05~1.08g/cm3,排泥密度1.15~1.30g/cm3,漏斗黏度25~35s,pH值8~9。
7.隧道内空气质量(扬尘及有害气体检测)及噪音控制情况。 8.隧道内文明施工及盾尾管片拼装部位积水情况。 9.特殊工种上岗证(门吊、电瓶车、盾构机司机等)。 10.作业场所照明、消防设施及排水设备配备情况。
11.盾构掘进遇到施工偏差过大、设备故障、意外的地质变化等情况时,必须暂停施工,经处理后再继续。如:
盾构前方发生坍塌或遇有障碍;盾构自转角度过大;盾构位置偏离过大;盾构推力与预计值相差较大;管片发生开裂或注浆发生故障无法注浆时;盾构掘进扭矩发生较大波动时。
12.当盾构停机时间较长时,必须有防止开挖面压力降低的技术措施,维持开挖面稳定。
13.泥水管路延伸、更换,应在泥水管路完全卸压后进行。 14.隧道内设置车辆限速行驶标识且禁止车辆超速行驶。
15.盾构施工报表需体现的主要内容:每班掘进环数(编号)、同步注浆(二次注浆)量及注浆压力、盾构机及管片姿态控制、管片拼装外观质量、泥水分离设备运行状况、环境监测情况等。
四、管片安装
1.管片安装人员必须熟悉管片排列位置、拼装顺序,施工过程中施工人员依据上一环管片位置、盾构姿态、盾尾间隙等准备、运输、安装管片。
2.管片防水密封条及其粘结剂的存放库房、烘箱设备等处需按规定配备防火设施。
3.管片防水密封条粘贴后,在运输、堆放、拼装前应有防雨、防潮措施,拼装时应逐块检查防水密封条(包括传力衬垫材料)确保完整、位置正确。
4.安装前应对管片及防水密封条进行验收,并按安装顺序存放。 5.安装前应对前一环管片环面进行质量检查和确认,发现破损情况及时按相关措施组织修复。
6.拼装管片时,拼装机作业范围内不得有人和障碍物。 7.施工中检查管片拼装螺栓紧固质量。 8.施工中管片拼装允许偏差和检验方法:
衬砌环直径椭圆度 ±2‰D 尺量 4点/环 隧道圆环平面位置 ±80 用经纬仪测中线 1点/环 隧道圆环高程 ±80 用水准仪测高程 1点/环 相邻管片的径向错台 5 尺量 4点/环 相邻管片环面错台 6 尺量 1点/环
相邻管片环面间隙≤1.0mm,纵缝相邻块块间间隙为2±20(其中2mm为传力衬垫),衬砌对应的环向螺栓孔不同轴度<1mm。
注:D指隧道的外直径,单位:mm。 9.结构最大裂缝宽度≯0.2mm。
五、道具更换
1.当刀具磨损达到一定程度或由于地质变化时,必须进行刀具更换,更换
前做好更换方案、计划和准备工作,宜分期分批进行。
2.刀具更换必须在确保安全的前提下进行:
(1) 更换作业尽量选择在中间竖井或地质条件较好、地层较稳定的地段进行。
(2) 如在较差的地层换刀时,必须采用带压更换或对地层进行预加固等措施,确保开挖面的稳定。
3.制定换刀操作规程,办理换刀审批手续。
4.更换刀具全过程记录,包含作业时间、道具更换等。
5.带压更换刀具必须由经专门培训的维修人员进行,并确保作业的安全。
六、盾构穿越海河、南运河、桥梁及其它风险点
1.盾构施工进入以上地段前,必须详细查明和分析工程的地质状况与隧道周边环境状况,制定相应可靠的施工技术措施。
2.根据隧道所处位置与地层条件,应合理设定和慎重管理各项施工参数,把地层变形值控制在预先确定或风险评估报告的容许范围以内。
3.必须根据不同隧道所处位置与不同工程地质与水文地质条件,预计壁后注浆的材料和压力、流量,在施工过程中根据测量结果,进行注浆材料和压力、流量调整,防止浆液逸出,以达到严格控制地层变形的目的。
4.应对河流堤岸、桥梁等建(构)筑物加密监测测点和频率,根据监测结果不断调整盾构掘进参数。
5.当测量值超过允许值时,需采取相应的应对措施。 6.盾构通过以上地段时安排专人负责监护。
七、盾构到达
1.盾构到达方案(包括到达掘进、管片拼装、壁后注浆、洞口外土体加固、洞口围护拆除、洞圈密封等)。
2.盾构到达端头加固质量(水平探孔、取芯检测)。
3.盾构到达条件验收及盾构接收准备工作(接收基座安装、洞门平破除等)。 4.盾构到达前100m,必须对盾构轴线进行测量、调整。
5.盾构切口离到达接收井距离小于10m时,必须控制盾构推进速度、开挖
面压力、排泥量,以减小洞口地表变形。
6.盾构到达时应按预定的拆除方法与步骤,拆除洞门。 7.盾尾脱离隧道管片前安装隧道管片拉紧装置。
8.当盾构全部进入接收井内基座上后,及时做好管片与洞圈间的密封。
八、隧道验收
1. 钢筋混凝土管片结构抗压强度、抗渗压力应符合设计规定。
检查数量:全数检查。 检验方法:检查试验报告。
2.结构表面无裂缝、缺棱、掉角,管片接缝符合设计要求。
检查数量:全数检查
检验方法:观察检查;检查施工日志。 3.隧道防水施工、防水效果符合设计要求。
检查数量:逐环检查。
检验方法:观察检查;检查施工日志。
4.成型隧道防水标准:一级防水,管片表面无渗漏无湿渍,隧道上部无渗漏,隧道下部无渗漏、可有偶见湿渍,渗水量0.05L/m2.天。
5.隧道轴线施工综合偏差(包含测量误差、制作和拼装误差、轴线蛇形误差、后期不均匀沉降)为±135mm,线路拟合误差±10mm,局部±15mm。
2010年8月11日