《盾构施工方案》word版.doc

第二篇 盾构区间施工方法及附图第一章 施工场地总平面布置图及说明1.盾构区间总体施工方案根据招标文件的要求，结合本工程的总体实际情况，本工程盾构隧道盾构机掘进的总体施工安排为：采用1台6280复合式土压平衡盾构机，2006年12月1日从启工街站西侧下井组装并始发，在重工街车站内调头，进入左线二次始发，掘进至启工街站后在2007年8月1日启工街站内出井拆机转场。2007年9月1日从启工街东侧左线始发，掘进启保盾构区间。在保工街站内调头，进入右线二次始发，掘进至启工街站后吊出、拆卸离场。盾构机施工过程如下图。重启区间施工方案本标段计划06年4月1日开工，至 06年12月1日具备重启区间盾构始发条件，盾构机在启工街车站西段结构完成100米后即安排一台250t履带吊进行盾构机的下井、组装施工。盾构始发阶段受场地条件及车站结构施工工期限制，无法在盾构后配套后方设出渣井作为垂直运输通道。通过多种方案的分析比选，确定采用在车站内铺设两组6号单开道岔，使用2列列车编组水平运输，一台32t门吊在左线吊出井上提升渣土和下料垂直运输的方案，保证盾构始发阶段的整机始发，连续施工作业，最大幅度的提高工作效率。掘进过程中盾构每掘进一环，由2列编组列车完成一个循环的材料和渣土的水平运输。1号列车编组由2节管片车、2节出渣车、1节机车组成。2号列编组由1节材料车、1节砂浆车、3节出渣车、1节机车组成。管片、施工材料、渣土等均由右线始发井上门吊垂直运输，渣土存于车站南侧存土场内统一外运。区间掘进时线路两侧住宅楼较多，最近处距辽宁金帝路桥建设有限公司5层住宅楼仅7.0米，地场地内下管网较为复杂，有一2.41.8米混凝土排污管道斜穿区间线路。构掘进前在建筑物上埋设测点，加强对盾构隧道、周边建筑物的监测，并对监控量测数据及时整理、分析、反馈以指导施工。必要时对建筑物采用压密注浆进行隔离加固等措施，确保盾构的顺利施工和建筑物的安全。盾构施工时采取合适的盾构机掘进参数、做好盾尾同步注浆，在掘进后要根据地表沉降量测值进行二次注浆，将地层损失减少到最少。盾构机到达重工街站之前15m范围属于盾构进站的姿态调整阶段，掘进过程要中随时调整盾构机的姿态，逐步调整蛇行值，将盾构机距理想姿态的偏差减到最小。重工街站内提前做好调头施工的钢板铺设、反力架安装和钢环等准备工作。盾构整机到达后，使用卷扬机和油缸在重工街站调头场地内依次进行主机和连接桥调头施工。后配套拖车受场地限制，需在重工街站站台内调头。组装完毕后整机始发掘进重启区间左线隧道。启保区间施工方案盾构整机到达启工街站后，由于受车站站台6.01米的净空限制，直径6.28米的盾构主机部分无法通过，计划将盾构主机部分拆机，用250t履带吊分块吊出，并转场运送到启工街车站东段左线始发井，按照组装方案中的次序依次组装。后配套部分高度小于站台净空，采用直接过站方式整体通过。掘进过程中盾构每掘进一环，同重启区间相同，由2列编组列车完成一个循环的材料和渣土的水平运输。管片、施工材料、渣土等均由启工街站西端线吊出井上门吊垂直运输，渣土存于车站南侧存土场内统一外运。区间掘进时穿越卫工明渠，明渠宽约20m，水深约2.0m，断面为2.4m2.2m，隧道结构在此处距离渠底约10米。渠底地质情况主要为透水性好的中粗砂层和具有流塑特性的粉质粘土。为保证安全的通过明渠，施工时主要采取向刀盘前部注入泡沫或聚合物的方式，改善渣土性能，保证“掌子面”的稳定，防止涌砂、突水现象发生。同时必须做好理论渣土量与实际渣土量的记录，保证出渣量与掘进速度的一致，避免“冒顶”突发事故的发生。掘进线路还通过石化卫工加油站以及一栋四层楼房，加油站地下管线复杂。盾构施工时主要采取选择合适的盾构机掘进参数、做好盾尾注浆、加强对盾构隧道、周边建筑物的监测和必要时对建筑物采用压密注浆进行隔离加固等措施，确保盾构的顺利施工和建筑物的安全。盾构整机到达保工街车站后，同重工街调头施工相同使用卷扬机和油缸在保工街站调头场地内依次进行主机和后配套调头施工。组装完毕后整机始发掘进启保区间右线隧道。最后在启工街东端吊出井内拆机吊出，完成盾构区间施工。2.施工平面布置图及说明盾构区间施工场地平面布置主要内容及说明1、围挡及场地硬化区间盾构施工场地布置在车站施工范围内，施工围挡及场地硬化范围及标准详见车站平面布置。2、出渣坑 盾构渣坑布置在1号风亭和2号出入口之间，靠车站南侧围护结构布置。渣孔采用砖砌结构，长25米、宽4米、深3.5米，存渣量350立。3、吊装设备采用1台32T龙门吊，作为出渣、下放管片、吊放材料等的吊装设备。龙门吊走行轨道布置车站西侧端头井两端，轨道间距20米，长70米。4、生活及办公用房、材料室、试验室、通讯、医疗等同车站布置在同一处共同使用。施工总平面布置图见附图施工平面布置图3.劳动力组织计划1、主要管理人员配置及部门配置（详见第一篇施工总体筹划部分管理人员及部门配置）2、盾构施工作业队配置盾构施工组成一个作业队，拟定最高峰118人（不含管片预制人员），其中盾构管理人员实施三班倒工作制，暂定9人，技术质检人员8人。作业层实施两班工作制，与施工有直接关系的技术质检人员和所有的作业层人员实行两班轮换制，两个掘进作业班，每班暂定：33人两班合计：66人。另设一个维修班暂定：5人。地层加固、钢砼基础等综合班：30人。每作业班配备人员如下：隧道掘进组：13人。操作手：1人；随班技术质检：2人；轨道车司机：2人；管片运装工：5人；注浆工：2人；电工：1人辅助作业组：20人。 轨道工：2人；龙门吊司机：1人；运渣司机：4人；电工：2人；砂浆制作工：5人；管片作业工：5人；挖机司机：1人3、劳动力计划表：（见附表）第二章 施工设备配备情况表沈阳地铁重启保盾构区间施工设备配置情况表序号设备名称数量规格型号主要工作性能指标出厂日期使用时间现在何处计划进场时间一、盾构机及配套设备1土压平衡盾构机主机1EP62802006.902006.112激光导向系统1PLC2006.902006.113水冷却系统1热水1.3 m3，冷水4.5 m316 m3/ h2006.902006.114液压系统16 m32006.902006.115泡沫注入系统15.5 kW160 m3/h2006.902006.116用气装置11 m3160m3/h,10 bar2006.902006.117壁后注浆系统15 m32 x 10 m3/h2006.902006.11二、弃土及材料运输1电瓶机车325吨2006.902006.112渣土车810 m32006.902006.113管片车33片车2006.902006.114材料车1平板车2006.902006.115砂浆罐车2MD20126 m32006.902006.116龙门吊132吨2004.102年沈阳2006.97履带吊1250吨2004.52年沈阳2006.108汽车吊1150吨2004.92年沈阳2006.99平板车1120吨2004.92年沈阳2006.910平板车140吨2004.92年沈阳2006.9三、电力设备1箱式变电站1NXB-10/0.41200KVA2005.51沈阳2006.52内燃发电机1150KW2005.61年沈阳2006.103充电机4KCA100-4002005.91沈阳2006.11四、混凝土设备1混凝土搅拌站1JX100030 m3/h 2004.102年沈阳2006.10五、通风排水1通风机2230KW160 m3/h2006.902006.112抽水机220KW2006.902006.103冷却设备150t2006.902006.10六、其他设备1内燃空压机210 m32005.51沈阳2006.102电动空压机10.5 m32005.51沈阳2006.103卷扬机220T2005.51沈阳2006.104卧式千斤顶250T2005.81沈阳2006.85注浆机1KBY50/702006.902006.116电焊机2ZX3-4002005.81沈阳2006.87装载机1ZL40B4.0 m32005.81沈阳2006.88地质钻机2XY-1002004.82沈阳2006.810高喷台车2PG15002004.82沈阳2006.811高压泵23D2-5Z栓塞泵2005.81沈阳2006.812灌浆泵2HB-802005.11沈阳2006.813空压机1P-0.8Mpa Q-6m3/min2004.82沈阳2006.814泥浆泵2BW1502003.103沈阳2006.815拌浆机2WJG-802005.121沈阳2006.8七、运渣设备1运输汽车515m32004.92沈阳2006.82液压挖掘机1PC200-6A1.0 m32004.92沈阳2006.8八、使发、接收设备1始发架2非标准设计2006.902006.102接收架2非标准设计2006.802006.10主要检测和试验仪器仪表配备计划序 号仪器设备名称规格型号单位数量备注一、试验仪器设备1水泥砂浆搅拌机Nj-160A台12沸煮箱FZ-31A台13混凝土振动台台14加速养护箱HJ-84台15筛分仪GZ-FSY-150台16混凝土回弹仪HT225A台17混凝土抗渗试验仪SH140台1二、监控测量设备1水准仪台12经纬仪蔡司010B台33光学对中器个24冲击电锤个25数显收敛计AJSS30A台26分层沉降仪NC-50台27倾斜测试仪SINCO台28水位观测仪台29全站仪TCA2300台110垂准仪DXJ3型台211管线探测仪400型台112磁环分层沉降仪台第三章 盾构掘进施工方法及说明、盾构施工测量及监测3.1盾构推进施工方法及说明3.1.1掘进循环时间安排为了满足合同工期要求，采用连续生产的施工组织原则。盾构作业循环均采用2+1班制，即每天2个班掘进，1个班维修保养。掘进班每班每天工作10小时，保养班每天强制保养4小时，其余时间为跟机保养。根据盾构制造商提供的盾构性能参数和本工程的地质情况，初步按生产高峰时2小时/循环来确定盾构掘进各工序，循环时间如下表： 1、掘进准备10min（包括停机调换渣车）。2、根据盾构制造商提供的盾构机技术参数，平均掘进速度40mm/min，每循环用时1200/40=30min，考虑沈阳地铁的工程地质和水文地质情况以及初次使用盾构机施工，并结合国内其他工程的经验，每循环掘进时间按50min。3、同步注浆70min。4、管片拼装50min。5、重载列车驶出隧道5min，轻载列车驶进隧道5min。6、每循环渣土开挖量A=3.14d2/4lT=3.14（6280mm）2/41.20m=37.15m3，考虑1.2的渣土松散系数，每环运输量 VT =VK=37.15m31.2=44.58m3，渣车容量10m3，需5辆渣车。列车编组按如下2种形式：编组1：2节管片车+2节渣车+1节机车编组2：1节材料车+1节砂浆车+3节渣车+1节机车。管片分两次吊放，吊放一次管片需10min，共需20分钟；渣车提升每节用时约10min。在卸渣的同时利用管路向砂浆运输车内输送砂浆料。列车编组5min。7、每掘进6m延长轨线一次，用时30min（在管片安装时进行）。8、掘进8m延长水管一次，用时30min。9、每180m延长一次电缆线，用时4h。10、激光导向系统PPS在圆曲线段每20m搬站一次，在缓和曲线段每50m搬站一次，在直线段每100m搬站一次。11、盾构机日常保养跟班进行,每半个月安排一次停机保养，时间为一天。盾构掘进各工序循环时间关系表循环盾构时间1号编组2号编组第一循环掘进准备10min等待掘进20min接渣、卸管片等待5min驶出隧道等待5min倒车驶进隧道掘进30min卸渣、下管片、进洞、等待接渣、卸材料、放砂浆管片拼装50min驶出隧道、卸渣、下料、等待第二循环掘进准备10min等带等待掘进20min接渣、卸管片 等待等待5min驶出隧道等待等待5min倒车驶进隧道掘进30min卸渣、下管片、进洞、等待接渣、卸材料、放砂浆管片拼装50min驶出隧道、卸渣、下料、等待3.1.2盾构运输组装调试方案3.1.2.1人员组织组装劳动力组织，在确保人员和设备的安全的前提下，为保证组装质量和组装进度，需要配备足够的技术人员和技术工人。组装人员配置：项目负责人1人，技术负责人1人，安检负责人1人，机械负责人2人，液压负责人1人，电气负责人1人；机械工程师2名，液压工程师1名，电气工程师2名，机钳工22人，液压工5人，电焊工5人，电工6人，库管2人，翻译2人，辅助工4名，共计58人。具体的组织安排如表盾构组装人员配置表班次作业时间人员组织总人数白班8：0020：00技术负责人1名、机械工程师1名、液压工程师1名，电气工程师1名，机钳15名、电焊工3名、液压工3名、电工2名、翻译2名、库管1名30夜班20：008：00机械工程师1名、机钳7名、电焊工2名、液压工2名、电工2名、库管1名14项目负责人机械负责人液压负责人电气负责人技术负责人安检负责人机械1班机械2班液压班电气班盾构组装组织机构图电气安装8：0020：00电气工程师1名电工2名、辅助工4名7 3.1.2.2盾构进场前的准备工作1、场地准备工作工地内场地：启工街车站西端头48米范围顶板进行回填，清理。同时在场地两端铺设龙门吊走行轨道，一侧轨道设在启工街车站西端头井北侧墙上，另一侧轨道设在车站主体结构南侧边墙上，跨度20米（受车站南端风井和高压线影响，跨度不能过大），吊装孔纵向长9米。根据以上跨度，龙门吊走行轨道需跨越车站吊装孔。所以拟采用四根I56C工字钢组成钢便梁，长12.5米（钢便梁两端设置钢筋混凝土地梁及预埋件，以固定和支撑钢便梁），作为龙门吊的走行轨道。场地中间，主要存放拖车机架、风管机架、盾构机附件、集装箱、工具库等。盾构机后配套进场后，利用现有的场地组织安装。临时存放场地：临时存放场地具备重车进出条件，必要时进行硬化处理。2、风水电准备1）供风方案压缩空气用于风动工具、盾构机的脂润滑、气动阀等，根据盾构机的技术参数可知约需风量160 m3/h10 bar，且不连续使用。采用盾构机后配套的电动空压机。少量用风采用移动式电动空压机v-0.6/7。2）供水方案根据盾构机的技术参数可知，水用于盾构机的冷却系统、注浆系统等，工地提供100的自来水管。能够满足盾构调试。3）供电方案 根据盾构施工的生产、生活用电情况，在地面安装箱式变压器、配电柜等供电设备。3、工地所需设备、工具、材料根据相应的组装调试方案，需要的调试工具清单表，该设备清单在盾构机设备进场前必须完善。安装调试过程中需要的工具（含电气组装工具）见下表。盾构组装调试工具序号名 称型号规格单位数量备注1电工工具套22活动人梯架43升降梯台14氧气、乙炔割具套25吊篮个16起吊链条32t付17小棘轮扳手1/2英寸，19mm套筒把28大棘轮扳手1/2英寸、1英寸把各29套筒套110重型套筒套111内六角扳手英制套112内六角扳手十件套套213内六角扳手14mm、17mm、19mm、22mm、30mm把各214开口扳手42mm套215开口扳手42mm套116梅花扳手42mm套217梅花扳手42mm套118开口扳手英制套119敲击呆扳手36、41、42、46、50、55、60、65、70（mm）套120敲击梅花扳手36、41、42、46、50、55、60、65、70（mm）套121管钳200、300、450、600、900把各122链条管子钳A型300、B型900把各123丝锥套124扳牙套125手拉葫芦3吨、5吨、10吨和15吨个各2264米扁平吊带1.5吨、3吨、5吨个各2278米扁平吊带10吨个228环形吊带3吨、5吨根各229卸扣3吨、5吨、10吨、20吨个各430油压千斤顶3.2t、5t、10t、16t、50t个各231螺旋千斤顶50吨个232液压小推车3吨个133起道器20t个234角磨机SIM-100B、SIM-125把各235角磨机SIM230B把236钢丝绳16mm5m、16mm10m根各237钢丝绳20mm20m根238钢丝绳12mm10m根439撬棍根440气割设备套241刀子把442刀片盒643风动扳手个244铁锤5公斤个345榔头2公斤个646橡皮锤个147铜棒个2安装调试时消耗的材料计划如下表。盾构组装调试消耗材料计划表序号材料名称规格单位数量备注1角磨片SIM-100B、SIM-125B片各2002电焊条J506kg4003CO2焊丝1.6kg4004液压油桶205齿轮油6润滑脂7机械油9电缆10插座板个1011手套双10012毛巾条10013镀锌铁线kg5014方木根10015插头16钢板12mm或10mm17清洗剂瓶4019砂轮片SIM230B盒820铁锹把1021灰刀把1022绸布米2024抹布袋225砂纸0号张1026棉纱袋228木板50mm厚，m22029扒钉公斤1531绑扎袋500mm袋532绑扎袋200mm袋533麻绳80m，25mm根236干净液压油桶个637干净水桶个238润滑油脂箱339柴油升200清洗用4、加工件准备始发架准备。设备桥行走支撑架的准备和加工：连接桥支撑点，放置在专用的行走支撑架。加工轨枕，用于拖车轨道和服务列车轨道的铺设。加工竖井内和隧道进口的轨枕。5、其它工作（1）安装楼梯：在车站西端吊出井出入口内安装扶梯和护栏。（2）砂浆搅拌设备的安装：在地面安装砂浆搅拌设备。（3）安装风管和风机。（4）安装循环水池：管线安装结束后，先进行场地清理，然后开始循环水池的修砌和冷却塔的安装工作。（5）充电区域的修建。3.1.2.3盾构机组装调试流程盾构机组装调试按下图流程1、盾构机拖车进场为保证盾构下井工期，从06年10月1日开始盾构拖车进场，进场后采用32t龙吊车和250t履带吊卸车，部件堆放在端头和明挖段顶板。布置如下图2、拖车轨道铺设：竖井内和底板进行轨道及道岔的铺设布置详见下图。将牵引机车和连接桥行走支撑架吊入竖井牵引致站台后部备用。3、4号拖车组装及吊装下井用龙门吊在地面上适当位置拼装4号拖车，并吊入竖井内，利用牵引机车将4号拖车拖入站台后部，如下图。4、3号拖车组装及吊装下井用龙门吊在地面上适当位置拼装3号拖车，并吊入竖井内，利用牵引机车将3号拖车拖入站台后部，如下图。5、2号拖车组装及吊装下井用龙门机在地面上适当位置拼装2号拖车，并吊入竖井内，利用牵引机车将2号拖车拖入站台后部，如下图。6、1号拖车组装及吊装下井用龙门机在地面上适当位置拼装1号拖车，并吊入竖井内，利用牵引机车将1号拖车拖入站台后部，如下图。7、连接桥组装及吊装下井用龙门吊在地面上适当位置拼装连接桥及辅助设备，在使用250t履带吊和150t汽车吊配合将连接桥吊入组装井内并与连接桥行走支撑架连接，然后利用牵引机车将连接桥拖入站台后部，如下图。8、连接后配套管线连接4号拖车至连接桥之间的所有管线和结构。9、用250吨履带吊将中盾翻身放置在组装井始发架上，清洗前体、中体结合面，如下图。10、用250吨履带吊将前盾翻身放置在组装井始发架上，清洗前体、中体结合面，如下图。11、用250吨履带吊将中盾与始发架上的前盾对接并紧固螺栓，要求紧固三遍（第一遍对角4个位置各紧固三颗，第二遍依次紧固，第三遍依次检查）。12、用250吨履带吊将刀盘翻身与前盾对接并采用专用工具紧固螺栓。如下图。13、安装盾壳内平台及辅件。14、起吊管片安装机轨道与中体进行对接并紧固螺栓，如下图。15、用履带吊配合将管片安装机翻身套入管片安装机轨道内并锁定。16、用液压油缸将主机向掌子面推进至掌子面，留出钢筋割除空间约700mm。17、用履带吊将盾尾翻身并与中体对接，如下图。18、用250吨履带吊起吊螺旋输送机并穿入盾壳内，此时，需用倒链在前部牵引，如下图。19、安装反力架及钢环管片，如下图。20、将设备桥与主机对接并进行设备桥处皮带机硫化。21、洞门凿除并安装洞门密封。在盾构主机与掌子面之间搭建脚手架，利用人工凿除洞门围护结构，凿除按照从上往下、从中间往两侧的顺序进行，凿除的范围为预留洞门轮廓线内的围护结构；为了防止盾构始发掘进时泥土、地下水从盾壳和洞门的间隙处流失，以及盾尾通过洞门后背衬注浆浆液的流失，在盾构始发前需安装洞门临时密封装置。22、盾构机主机调试：盾构机整机调试按出厂调试程序进行，总的原则是先空载调试，再负载调试。（1）空载调试盾构机组装和连接完毕后，即可进行空载调试，空载调试的目的主要是检查设备是否能正常运转。主要调试内容为：液压系统，润滑系统，冷却系统，配电系统，注浆系统，以及各种仪表的校正。（2）负载调试空载调试完成后即可进行负载调试。负载调试的主要目的是检查各种管线及密封的负载能力；对空载调试不能完成的工作进一步完善，以使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。通常试掘进时间即为对设备负载调试时间。负载调试时将采取严格的技术和管理措施保证工程安全、工程质量和线型精度。3.1.2.4运输吊装安全保证措施1、成立专门的安全管理组织机构。2、特种作业人员必须持证上岗。3、所有设备必须有年审记录，相关安全资料齐全，机况良好。4、运输起运前，对承运车辆和相关索具进行认真的检查，消除事故隐患。5、设备装车时，设备重心必须与车辆中线重合，捆扎牢固。6、大件运输前办理准运手续，运输时请保安公司护送。7、大件运输过程中注意空中障碍，设备上设置滑竿，另配备挑线人员。8、大件车辆经过市区道路，确保设备不与道旁的树木相撞。9、大件吊装在白间作业，大件吊装下井为防止摆动，必须用绳子人力牵引进行方向控制。10、组装过程中须派专人进行指挥。11、高空作业时必须系好安全带。12、吊装时，起重机吊钩下严禁站人。13、根据工地的情况，布置安全防护设施和统一的安全标志。14、各种吊、运、组装机具，必须在使用前组织试吊、试运行。15、吊装作业中严禁超载。16、起重作业人员要严格执行起重作业安全操作规程，确保作业人员的安全。3.1.3盾构始发盾构始发是盾构施工的关键环节之一，其主要内容包括：安装盾构机始发基座、盾构机组装就位和调试、安装洞门密封圈、安装反力架及钢环、拼装负环管片、拆除洞门围护结构、盾构机贯入作业面加压和掘进等。由于本标段采用一台盾构进行施工，先后进行四次始发，所以说盾构安全始发是本工程的重点。3.1.3.1盾构始发流程盾构始发按下图流程进行3.1.3.2盾构始发的准备工作1、始发基座安装在洞门凿除完成之后，依据隧道设计轴线定出盾构始发姿态的空间位置，然后反推出始发基座的空间位置。由于始发基座在盾构始发时要承受纵向、横向的推力以及约束盾构旋转的扭矩。所以在盾构始发之前，必须对始发基座两侧进行必要的加固。加固的方式见下图，始发台的安装高程可根据端头地质情况适当进行抬高。 2、盾构的组装、就位、调试见3.1.2盾构运输组装及调试方案3、洞门密封装置的安装为了防止盾构始发掘进时泥土、地下水从盾壳和洞门的间隙处流失，以及盾尾通过洞门后背衬注浆浆液的流失，在盾构始发时需安装洞门临时密封装置，临时密封装置由帘布橡胶、折页压板、垫片和螺栓等组成。其密封原理如下图所示。施工分两步进行，第一步在始发端墙施工工程中，做好始发洞门预埋件的埋设工作。预埋件必须与端墙结构钢筋连接在一起；第二步在盾构正式始发之前，清理完洞口的渣土，完成洞口密封压板及橡胶帘布板的安装。始发洞口密封原理盾构机进入预留洞门前在外围刀盘和帘布橡胶板外侧涂润滑油以免盾构机刀盘挂破帘布橡胶板影响密封效果。4、 组装反力架在盾构主机与后配套连接之前，进行反力架的安装。反力架提供盾构机推进时所需的反力，因此反力架需要具有足够的刚度和强度。反力架支撑在底板和中板上。反力架的纵向位置保证负一环混凝土管片拆除后浇注洞门时满足洞门的结构尺寸和连接要求以及支撑的稳定性。反力架的横向位置保证负环管片传递的盾构机推力准确作用在反力架上，反力架在安装前需要进行盾构机姿态的测量，根据测量结果精确定位后安装反力架，反力架端面应与始发台水平轴垂直，以便盾构轴线与隧道设计轴线保持平行。安装时反力架与车站结构连接部位的间隙要垫实，以保证反力架脚板有足够的抗压强度。5、 凿除围护桩钢筋混凝土凿除围护结构的主要目的是割掉盾构机通过范围内的钢筋，使盾构机顺利进入端头加固区。根据启工街车站施工图纸，盾构机始发时的车站围护结构均为1000mm1200钻孔灌注桩。凿除施工时在盾构机与掌子面之间搭建脚手架，采用人工风镐进行凿除围护结构混凝土施工，凿除按照从下往上、从中间往两边的顺序进行，凿除的范围为预留洞门轮廓线内的围护结构。施工时先凿除外层，并将外层钢筋焊割掉，剩余最后一层钢筋及保护层。当盾构机推进至洞门时将剩余的钢筋焊割掉，并进行剩余围护结构的凿除，拆除工作必须保证围护结构钢筋全部切断，以避免盾构刀盘被围护结构的钢筋挂住。凿除施工完毕后拆除脚手架，快速拼装负环管片，使盾构机抵拢掌子面，避免掌子面暴露太久发生失稳坍塌。6、 负环管片的安装负环管片包括负环钢管片和负环混凝土管片。负环钢管片为300mm厚，内径为5400mm，外径为6000mm的钢制圆环。负环钢管片起到连接负环混凝土管片和反力架的作用。在拼装第一环负环管片前，在盾尾管片拼装区180度范围内安设7根木条，以确保不损坏盾尾密封刷（如下图所示）。在盾构机内拼装好整环后利用盾构机推进千斤顶将管片缓慢推出盾尾，并将钢管片同推出盾尾的负环管片用螺栓连接。为了避免负负环管片安装示意图环管片全部推出盾尾后下沉，在始发基座导轨上用圆钢将负环钢管片和负环砼管片托起。第二环负环以后管片将按照正常的安装方式进行安装。随着负环的进一步拼装，盾构机快速地通过洞门进行始发掘进施工。3.1.3.3盾构机始发的注意事项 盾构始发前要根据地层情况，设定一个掘进参数。开始掘进后要加强监测，及时分析、反馈监测数据，动态地调整盾构掘进参数，同时还注意以下事项：1、始发前检查地层加固的质量，确保加固土体强度和渗透性符合要求；2、在进行始发台、反力架和首环负环管片的定位时，要严格控制始发台、反力架和负环的安装精度，盾构机轴线与隧道设计轴线保持平行，盾构中线可比设计轴线适当抬高。3、始发基座导轨必须顺直，严格控制其标高及中心轴线；4、组装前在基座轨道上涂抹油，减少盾构推进阻力；5、始发前在刀盘和密封装置上涂抹油脂，避免刀盘上刀头损坏洞门密封装置；6、始发前盾尾钢丝刷必须用WR90油脂进行涂抹，且必须达到涂抹质量，饱满、均匀，每一根钢丝上均粘有油脂7、第一环负环管片定位时，管片的后端面应与线路中线垂直。负环管片轴线应与线路的切线重合，负环管片采用错缝拼装方式。8、始发前在盾壳两侧靠近始发基座处焊接防扭桩，用以克服刀盘旋转时产生的反扭矩，防止盾构主机在始发基座上滑行期间，扭矩过大造成盾构主机侧翻；9、当盾尾完全进入洞门密封后，调整洞门密封，及时通过同步注浆系统对洞门进行注浆，封堵洞圈，应防止洞门密封处出现漏泥水和所注浆液外漏现象的发生；10、严格控制盾构机操作，调节好盾构推进千斤顶的压力差，防止盾构发生旋转、上飘或叩头；11、严禁盾构在始发基座上滑行期间进行盾构纠偏作业；12、主机向前推进过程中，必须派专人观察盾壳上所焊接的防扭桩的情况，当防扭桩接近洞门时应及时割除防扭桩；13、盾构始发过程中，应严格渣土管理，防止由于渣土管理控制不当造成地表沉降或隆起；14、开始掘进后，必须要加强地表沉降监测，及时分析、反馈监测数据，动态地调整盾构掘进参数。3.1.4盾构始发段掘进盾构机始发段掘进是指盾构始发后80环（96m）的掘进。始发段掘进完成后开始拆除负环管片，然后盾构施工进入正常掘进阶段。3.1.4.1盾构试掘进盾构始发段掘进中前40环（48m）的掘进又称为试掘进段，通过试掘进段拟达到以下目的：1、用最短的时间对盾构机进行调试以达到正常状态。2、了解和认识本工程的地质条件，掌握该地质条件下复合式盾构的施工方法。3、收集、整理、分析及归纳总结各地层的掘进参数，制定正常掘进各地层操作规程，实现快速、连续、高效的正常掘进。4、熟悉管片拼装的操作工序，提高拼装质量，加快施工进度。5、通过本段施工，加强对地面变形情况的监测分析，反映盾构机出洞时以及推进时对周围环境的影响，掌握盾构推进参数及同步注浆量。6、通过对软硬不均地层推进施工，摸索出在盾构断面处于各地层中，盾构推进轴线的控制规律。3.1.4.2参数调整段掘进盾构始发段掘进中后40环（48m）的掘进又称为参数调整段掘进。即在盾构机在完成前40环（48m）的试掘进后，将对掘进参数进行必要的调整，为后续的正常掘进提供条件。主要内容包括：1、根据地质条件和试掘进过程中的监测结果进一步优化掘进参数。2、正常推进阶段采用40m试掘进阶段掌握的最佳施工参数。通过加强施工监测，不断地完善施工工艺，控制地面沉降。施工进度应采用均衡生产法。3、推进过程中，严格控制好推进里程，将施工测量结果不断地与计算的三维坐标相校核，及时调整。将里程偏差控制在：缓和曲线、圆曲线段：X（隧道设计纵轴方向即沿里程方向）、Y（垂直隧道沿设计轴线方向）50mm。4、盾构应根据当班指令设定的参数推进，推进出土与衬砌背后注浆同步进行。不断完善施工工艺，控制施工后地表最大变形量在+10，-30mm之内。5、盾构掘进过程中，坡度不能突变，隧道轴线和折角变化不能超过0.4%。6、盾构掘进施工全过程须严格受控，工程技术人员根据地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉降、盾构机姿态、刀盘扭矩、千斤顶推力等各种勘探、测量数据信息，正确下达每班掘进指令，并即时跟踪调整。7、盾构机操作人员须严格执行指令，谨慎操作，对初始出现的小偏差应及时纠正，应尽量避免盾构机走“蛇”形，盾构机一次纠偏量不宜过大，以减少对地层的扰动。8、做好施工记录，记录内容有：（1）隧道掘进施工进度油缸行程、掘进速度、盾构推力、土压力、刀盘、螺旋机转速盾构内壁与管片外侧环形空隙（上、下、左、右）（2）同步注浆注浆压力、数量、稠度、注浆材料配比、注浆试块强度（每天取样试验）（3）测量盾构倾斜度、隧道椭圆度、推进总距离隧道每环衬砌环轴心的确切位置（X、Y、Z）3.1.4.3盾构始发段掘进期间的水平运输与垂直运输由于车站结构的尺寸限制以及车站结构施工工期的影响，列车编组系统形不成正常的编组状态，也不能利用右线的车站东端的吊出井进行出渣、下料、下管片等作业。根据这种情况我们在站台底板的左线和右线分别设置一副6号单开道岔，将编组列车从右线倒运到车站西端左线的吊出井，利用吊出井作为出渣下料的通道。1、始发段掘进期间水平运输采用两列机车编组：编组1：1节渣车1节机车（渣车底盘安放枕木后可运输管片）编组2：1节砂浆车1节机车2、垂直运输采用一台32t门吊在左线端头井提升渣土和下料。3、盾构始发段掘进期间的水平运输见下图。3.1.5盾构正常掘进3.1.5.1盾构掘进流程及操作控制程序盾构掘进作业工序流程参见下图3.1.5.2PDV数据采集系统PDV数据采集系统可采集、处理、储存、显示、评估与盾构机有关的数据。所有测量数据都通过被时钟脉冲控制的测量传感器连续的采集和显示。所有必须记录的测量值都以图形的形式显示在PDV的监测器上。屏幕上的每个内容均按功能分组如下：1、掘进2、螺旋输送机/（泥水管线）/泡沫3、油脂/注浆4、温度5、其它6、错误信息操作员可在这些屏幕页之间切换并从中获取需要的数据。通过PDV数据采集系统收集到的信息，可以实现对盾构机状态的实时信息化管理。通过互联网、电话拔号网以及PDV的计算机可以将当前的盾构机掘进状态数据传送至业主、监理、设计及施工等相关部门，为整个工程的信息化管理提供重要信息来源。3.1.5.3掘进模式的选择及操作控制1掘进模式选择根据隧道地质情况、地上地下建筑物、周边环境条件及其它相关因素，盾构掘进采用两种模式掘进，包括半敞开式（加气模式，主要在换刀情况下使用）和土压平衡模式，在掘进的过程中根据不同的情况选择不同的掘进模式。2操作控制盾构掘进过程中的操作控制程序见下图。3.1.5.4盾构掘进方向的控制与调整由于地层软硬不均、隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响，盾构按照设计的隧道轴线推进时，会产生一定的偏差。当这种偏差超过一定限界时就会使隧道衬砌侵限、盾尾间隙变小使管片局部受力恶化，并造成地层损失增大而使地表沉降加大，因此盾构施工中必须采取有效技术措施控制掘进方向，及时有效纠正掘进偏差。1、盾构掘进方向控制根据盾构制造商提供的资料并结合本区间的具体情况，采取以下方法控制盾构掘进方向：（1）采用PPS隧道自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测该系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等，能够全天候在盾构机主控室动态显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。据此调整控制盾构机掘进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。随着盾构推进，导向系统后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠，拟每周进行两次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。（2）采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向上部下部左侧右侧根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向。推进油缸分组控制示意图在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力；在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力；在左转弯曲线段掘进时，则适当加大右侧油缸推力；在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力保持一致。2、盾构掘进姿态调整与纠偏在实际施工中，由于地质突变等原因盾构机推进方向可能会偏离设计轴线并超过管理警戒值；在稳定地层中掘进，因地层提供的滚动阻力小，可能会产生盾体滚动偏差；在线路变坡段或急弯段掘进，有可能产生较大的偏差。因此应及时调整盾构机姿态、纠正偏差。（1）参照上述方法分区操作推进油缸来调整盾构机姿态，纠正偏差，将盾构机的方向控制调整到符合要求的范围内。（2）在急弯和变坡段，必要时可利用盾构机的超挖刀进行局部超挖来纠偏。（3）当滚动超限时，盾构机会自动报警，此时应采用盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。3、方向控制及纠偏注意事项(1)在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，切换速度不宜过快，切换速度过快可能造成管片受力状态突变，而使管片损坏。(2)根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数，调整掘进方向时应设置警戒值与限制值。达到警戒值时就应该实行纠偏程序。(3)修正及纠偏时应缓慢进行，控制纠偏过度，纠编量控制在6mm/环之内，如修正过程过急，蛇行反而更加明显。在直线推进的情况下，应选取盾构当前所在位置点与设计线上远方的一点作一直线，然后再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推进的情况下，应使盾构当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。(4)推进油缸油压的调整不宜过快、过大，否则可能造成管片局部破损甚至开裂。(5)正确进行管片选型，确保拼装质量与精度，以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。(6)盾构始发、到达时方向控制极其重要，应按照始发、到达掘进的有关技术要求，做好测量定位工作。3.1.5.5掘进过程中的刀具管理和换刀方案1、刀具管理根据本工程地质特点及区间长度，建立一个确实可行、良性循环的刀具管理系统，能有效提高刀具的使用寿命和降低刀具的使用成本。刀具的管理主要包括：刀具检查制度，