1、成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 1 目目 录录 1 编制目的及依据 - 1 1.1 编制目的 - 1 1.2 编制依据 - 1 2 工程概况 - 2 2.1 工程地理位置 - 2 2.2 工程地质及水文地质 - 4 3 本工程和特大危险源威青线相对关系 - 6 4 盾构穿越危险源总体施工原则 - 8 5 盾构穿越危险源施工方法与措施 - 9 5.1 总体穿越危险源时间 - 9 5.2 穿越危险源施工准备 - 9 5.3 加固措施 - 10 5.4 盾构掘进参数的确定与施工措施 - 12 6 穿越危险源保障措施 - 14 6.1 制定阶段性控制指标（穿
2、越燃气管道） - 14 6.2 加强和监测单位的联系和沟通，及时优化参数及信息化施工 - 14 6.3 盾构掘进控制措施 - 15 6.4 同步注浆与二次补浆 - 16 6.5 设备、物资保障措施 - 16 6.6 人员保障措施 - 17 6.7 指令落实保障措施 - 17 6.8 组织保证措施 - 17 6.9 施工管理保证措施 - 18 6.10 沉降控制及应急措施 - 18 7 施工监控量测 - 19 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 2 7.1 监测目的 - 19 7.2 监测内容 - 19 7.3 监测管理体系 - 20 7.4 监测点布置
3、- 21 7.5 监测频率 - 23 7.6 重大危险源沉降管理的预定 - 23 7.7 监测资料的分析、预测和信息反馈 - 24 8 应急预案 - 25 8.1 编制目的 - 25 8.2 工作原则 - 25 8.3 应急救援组织机构及人员联系方式 - 25 8.4 应急物资 - 27 8.5 应急抢险设备 - 28 8.6 应急培训与演练 - 29 8.7 应急准备及响应程序 - 30 8.8 应急抢险措施 - 35 8.9 培训、应急演练和预案评价及修改 - 38 10 质量保证措施 - 39 10.1 质量控制点的设置 - 39 10.2 质量控制的技术措施 - 39 11 安全保证措
4、施 - 40 11.1 安全生产教育 - 40 11.2 安全检查制度 - 40 11.3 现场安全施工措施 - 40 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 1 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 1 1 编制目的及依据编制目的及依据 1.11.1 编制目的编制目的 为及时、有效地控制和减少施工过程中可能发生的事故及财产损失，保证盾构施工 的自身安全和社会公共安全，促进施工生产健康有序发展，并结合本标段的实际情况， 特制定本特别重大危险源安全专项施工方案。 本特别重大危险源安全专项施工方案针对【兴隆站天府新站】
5、区间盾构在施工中 穿越威青线 DN720 高压燃气管道时可能发生的各种紧急情况，制定了相应的应对方案、 措施和应急预案，同时明确项目部应急救援组织机构、资源以及应急响应的程序，实现 规避施工风险及在发生重大安全生产事故时，能够调动一切可能的力量（自救、社会救 援等）立即进行救援工作，尽量减少事故的危害，保障项目施工人员和周边居民的人身 健康和安全及项目、周边单位和社会公共设备、设施财产的安全。 1.21.2 编制依据编制依据 （1） 城市轨道交通技术规范 （GB50652-2011） ； （2） 地下铁道工程施工及验收规范 （GB50299-1999）2003 年版； （3） 盾构法隧道施工与
6、验收规范 （GB50446-2008） ； （4） 城市轨道交通工程监测技术规范 （GB50911-2013） ； （5） 危险性较大的分部分项工程安全管理办法 （建质 2009-87 号） ； （6） 成都市建设委员会关于完善施工现场安全管理人员配置实施的意见 （成建 委发 2008-101 号） ； （7） 成都地铁工程盾构施工安全管理办法 （成地铁建【2012】47 号） ； （8） 成都地铁投融资项目重大危险源安全管理办法 （成地铁建【2012】24 号） ； （9） 成都地铁工程监控量测实施技术要求及管理办法 （试行） ； （10） 成都轨道交通 18 号线一期工程兴隆站天府新站区间
7、岩土工程勘察报告 ； （11）成都轨道交通 18 号线一期工程兴隆站天府新站区间平纵断面图； （12）成都轨道交通 18 号线一期工程兴隆站天府新站区间危险源加固措施图； （13）我公司成都地铁类似工程施工经验。 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 2 2 2 工程概况工程概况 2.12.1 工程地理位置工程地理位置 成都轨道交通 18 号线土建 4 标【兴隆站天府新站】盾构区间位于龙泉山脉以东， 合江镇镇区东北面， 太和路西侧， 区间起讫里程 Y （Z） CK34+052.350Y （Z） CK38+909.800， 其中右线长链为 42.955m，左
8、线长链为 49.969m，线路单线全长约 4900.405m。线路出兴 隆站后，由西向偏东方向沿规划路敷设，沿线依次下穿红星路南延线、35KV 兴平路高压 铁塔基础、鹿溪河桥、威青线燃气管、成自泸高速等，区间两侧主要为现状农田、林地， 山头较多，地形起伏大，最大高差 40m。区间属于洛带气田和苏码头气田影响区，影响 程度为天然气危害低区，为低瓦斯盾构掘进区间。 图图 2 2- -1 1 本标段位置图本标段位置图 区间隧道最小纵坡坡度为 2，最大纵坡坡度为 24.115。线路最大隧顶埋深约 45.2m，最小隧顶埋深约 9.3m，最小平面曲线半径 1200m。本区间隧道主要穿越中等风 化泥岩，局部
9、穿越强风化泥岩。 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 3 图图 2 2- -2 2 区间隧道断面图区间隧道断面图 相应附属工程含 8 个洞门、6 个联络通道。 隧道内径 7500mm，隧道外径 8300mm，管片厚度 400mm，管片宽度 1500/1800mm。采 用圆形装配式钢筋混凝土管片单层衬砌， 其砼强度等级不小于C50、 抗渗等级不低于P12。 每环管片采用 7 块方案，由 1 块封顶块管片、4 块标准块管片与 2 块邻接块管片组成。 设计采用了左、右转弯楔形环，通过与标准环的组合来达到满足曲线地段线路拟合及施 工纠偏的需要。楔形环楔形量 40
10、mm，为双面楔形式，衬砌环纵、环缝采用弯螺栓连接。 图图 2 2- -3 3 管片衬砌结构图管片衬砌结构图 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 4 2.2.2 2 工程地质及水文地质工程地质及水文地质 2.2.2 2.1.1 工程地质工程地质 1、地形地貌 区间地势相对平缓，西北低，东南高，西端为成都冲积平原，东端为龙泉山脉，主 要为丘陵垄岗地貌，地形由前段平原地貌明显开始起伏，且向龙泉山山脉过渡，地表丘 陵与宽缓沟槽相间，丘包多呈浑圆状，相对高差最大达 40m，宽缓沟槽中多劈为种植果 园及工业开发区，缓坡及丘包多为灌木杂草覆盖。 2、地质概况 场地均为
11、第四系（Q）地层覆盖，地表多为人工填土（Q4ml）覆盖，其下为全新统 冲积 （Q4al） 黏土、 粉质黏土、 粉土、 砂土及卵石土， 上更新统冰水沉积、 冲积 （Q3fgl+al） 砂土及卵石土，下伏基岩为白垩系上统灌口组（K2g）泥岩、砂岩，白垩系下统天马山 组-侏罗系上统蓬莱镇组（K1t-J3p）泥岩、砂岩、砾岩。结合本工程地质断面，划分岩 土层。每个岩土层描述如下： 素填土（Q4ml）：灰褐色、棕红色、灰白色等杂色，主要成分为粘性土，含 少量碎石角砾，可塑硬塑，潮湿稍湿，碎石粒径一般 25cm。顶部含有植物根茎， 地表范围内多有分布，层厚一般 1.03.0m。 人工填土（Q4ml）：灰褐
12、、棕红色等杂色，结构松散，主要成分为粘性土、 泥岩碎块等，少数钻孔岩芯含生活垃圾或砖块等建筑垃圾。主要分布于沿线在建工地附 近地表，层厚一般 0.511.0m。 黏土（Q4al+pl）： 灰褐色、灰色，土质较均，断面光滑，手感滑腻，可塑， 主要分布于人工杂填土下层，层厚约 5.5m，在本勘察阶段只在 M18Z2-BX-03#钻孔 7.4-12.9m 处揭示。 粉质粘土（Q4al+pl）：灰黑色、褐色等，软可塑，粘性较强，干强度一 般，韧性一般，刀切面光滑，局部场地分布，部分分布于博览城北站一带人工杂填土和 素填土之下，其余部分分布于地表，层厚 2.04.2m，埋深 012.6m。 粉质粘土（Q
13、4el+dl）：棕黄色、棕红色，可塑，粘性一般，韧性一般， 干强度一般，主要分布在沿线丘陵地带。 粉质粘土（Q4dl+pl）：棕黄色、棕红色，可塑，粘性一般，韧性一般， 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 5 干强度一般，主要分布在沿线沟槽地带。 卵石土：灰色，松散，稍湿，卵石粒径 20-150mm，多为粘性土充填，卵 石成份主要为石英岩、 花岗岩， 呈圆状， 亚圆状。 场地范围内呈层分布， 层厚一般 0.4 2.9m，埋深 0.513.5m。 粉质黏土（Q3fgl+al）：灰黑色、褐色等，可塑，粘性较强，干强度一般， 韧性一般，刀切面光滑，局部场地分布
14、，层厚约 2.0m，埋深约 10.0m，分布于 卵石土之下，本次勘察只在 M18Z2-BX-21#钻孔 8.0-10.0m 处揭示。 全风化泥岩（K1tJ3p）：棕红色，灰白色，全风化。原岩结构已破坏， 已风化为可塑黏土状，岩芯多呈土柱状，部分地段缺失。层厚一般为 1.04.7m，埋深 1.015.0m。 强风化泥岩（K1tJ3p）：紫红色、褐红色夹灰绿色、泥质结构，泥质胶 结，风化较剧烈，节理裂隙较发育，岩芯多呈碎块状、角砾状和短柱状，岩质软，碎块 手可折断或捏碎。本层部分地段缺失。层厚一般为 1.74.3m，埋深 018.0m。 中等风化泥岩（K1tJ3p）：棕红色，灰白色，泥质结构，中厚
15、层状构造， 节理裂隙发育。岩芯多呈柱状、短柱状，遇水易软化，失水易干裂，柱长在 5-35cm 之 间，少量呈饼状、碎块状。偶见差异风化情况。部分区域为中等风华砂岩、泥岩不等厚 互层，砂岩呈砂状结构，部分地段泥质成份略重，泥岩呈泥质结构，钙质胶结，岩芯呈 柱状、短柱状，砂岩、砾岩质地硬，锤击声脆。泥岩普遍含钙质团块及灰绿色粉砂质条 带。 强等风化砂岩（K1tJ3p）：棕红色，局部夹灰白色，强风化，泥质结构， 厚层状，节理裂隙发育。岩芯多呈碎块状，饼状，块径在 3-9cm 之间。 中等风化砂岩（K1tJ3p）：棕红色，局部夹灰白色，中风化，泥质结构， 厚层状，节理裂隙较发育。岩芯多呈柱状、短柱状，
16、柱长在 5-50cm 之间，质较硬，锤 击声脆。局部岩体破碎，岩体呈碎块状。部分地段差异风化明显，夹有薄层泥质胶结的 软弱夹层。 本区间隧道主要穿越中等风化泥岩，局部穿越强风化泥岩。 2.2.2 2.2.2 水文地质情况水文地质情况 1、地表水 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 6 成都地铁 18 号线流经的河流主要有府河、鹿溪河、东风渠、绛溪河，以及农田 灌溉沟渠、鱼塘、堰塘，上述地表河流均属川西平原岷江水系，具有丰富的地表径流， 是本地区地下水与地表水之间相互转换的主要途径和渠道。 沿线流经市区河流段落已受 到人为改造，河床深度、流量以及洪水水位等
17、均已受到人为控制。本盾构区间无大河流 经，地表水主要为池塘、水库蓄水及溪流、沟渠流水。 2、地下水 根据成都区域水文地质资料及地下水的赋存条件，地下水主要有三种类型：一是 赋存于填土层的上层滞水， 二是分布于砂土、 卵石土层之中的孔隙水， 三是基岩裂隙水。 上层滞水主要赋存于黏土层之上的人工填土层中，大气降水、沟渠和附近居民的 生活用水为其主要补给源。水量、水位变化大，且不稳定。本段场地砂土、卵石土仅在 局部场地分布，层厚较小，大气降水、沟渠和河流为孔隙水的主要补给源。基岩裂隙水 富存于白垩系下统天马山组-侏罗系上统蓬莱镇组泥岩、砂岩的风化带裂隙中，含水层 透水性及富水性差，水量贫乏。 区间主
18、要穿越中风化泥岩，其渗透系数为 0.47 m/d，地下水对混凝土及钢筋混凝 土结构有微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性，对地下工程施工基本无影响。 3 3 本工程和特大危险源威青线相对关系本工程和特大危险源威青线相对关系 盾构在里程 CK36+530.000 范围内正穿一根燃气管，直径720mm。盾构隧道覆土约 17m，距离埋深720 威青线约 14.6m。具体盾构穿越管线如表 3-1 所示。位置关系如图 3-1 和图 3-2 所示。 表表 3 3- -1 1 盾构穿越燃气管线表盾构穿越燃气管线表 管线规格管线规格 DN720mm 备注备注 管线材质管线材质 钢直埋管 工作压力工作压力 (高压) 管
19、线里程管线里程 CK36+530.000 管线埋深管线埋深 1.97m 与盾构隧道关系与盾构隧道关系 横跨隧洞，与隧道最小竖向距离约 14.58m。 产权单位及联系人产权单位及联系人 西南油气田 联系人： 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 7 图图 3 3- -1 1 盾构线路与燃气管道平面关系图盾构线路与燃气管道平面关系图 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 8 图图 3 3- -2 2 盾构线路与燃气管道剖面关系图盾构线路与燃气管道剖面关系图 图图 3 3- -3 3 盾构线路与燃气管道现状图盾构线路与燃气管
20、道现状图 4 4 盾构穿越盾构穿越危险源总体施工原则危险源总体施工原则 本区间采用型号相同的四台铁建重工复合式土压平衡式盾构机，盾构机开挖直径 8600mm，全长 110m。主机由刀盘、前体、中体、盾尾、拼装机和螺旋输送机等组成；后 配套由连接桥、7 个台车、管片吊机和皮带输送机（皮带机贯穿连接桥和六个拖车）组 成。单台总装机功率约为 4500KW，刀盘开口率 37%，其中中心开口率为 40%。 1、在盾构穿越重大危险源前积极和产权单位进行沟通，编制切实可行的施工、监 测等方案，通过产权单位的审查，并获批准后方可实施。同时选用征得产权单位认可的 专门监测单位对施工整个过程进行全程监控。为确保盾
21、构施工不影响燃气管道输送安 全，与产权单位签订安全监护协议，一旦出现异常情况，由产权单位予以处理，我方将 全力配合协助。 2、制定科学合理的盾构掘进参数，把控制地面沉降主要手段的同步注浆和二次注 浆作为盾构施工管理的重点。确保注浆及时、注浆量充足。并根据地面沉降情况适时采 取补压浆及二次注浆。 3、在制定施工参数时，综合考虑危险源范围内工程地质条件、覆土厚度的变化， 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 9 在施工时以沉降监测数据为依据，实施信息化施工。 4、在盾构距离危险源 100m 时开始进行精密水准测量，获取初始值，在盾构距离危 险源 30m 时开始
22、连续测量，按照方案制定的监测频率进行监测，必要时增加监测频率。 5、在穿越危险源过程中及穿越后对盾构隧道外 2m 范围内进行加固，加固方式采用 洞内注浆措施。 5 5 盾构穿越危险源施工方法与措施盾构穿越危险源施工方法与措施 5.15.1 总体穿越危险源时间总体穿越危险源时间 本工程采用两台铁建重工土压平衡盾构机施工，一台施工左线，另一台施工右线， 两台盾构机均从兴天中间风井始发井始发向天府新站接收井方向掘进， 左线盾构计划于 2017 年 04 月 15 日始发，右线盾构计划于 2017 年 05 月 15 日始发，盾构穿越危险源时 间节点如表 5-1 所示。 表表 5 5- -1 1 盾构
23、穿越重大危险源时间表盾构穿越重大危险源时间表 线路线路 始发时间始发时间 危险源名称危险源名称 穿越距离穿越距离 抵达时间抵达时间 通过时间通过时间 左线 2017.04.15 燃气管威青线 10m 2017.06.02 2017.06.03 右线 2017.05.15 燃气管威青线 10m 2017.07.02 2017.07.03 5.25.2 穿越危险源施工准备穿越危险源施工准备 在盾构穿越危险源前从设备、物资、技术、人员和对外协调方面做好准备工作。充 分的准备工作是盾构安全、顺利通过的重要保证。准备工作的重点： 1） 、设备的维修和保养，确保盾构机及配套设备处于最佳工作状态，避免设备故
24、障 导致盾构机长时间停滞在危险源下方地层中。 2） 、通过掘进参数的优化选择，摸索出盾构掘进的最佳参数，减少盾构施工对地层 的扰动，确保地面沉降控制在允许范围内。 （1）设备准备 在盾构机进入危险源范围前 30 环左右停止施工，对盾构机及后配套设备进行一次 全面、细致的检修。重点对盾构机的注浆系统、控制电路及液压系统、龙门吊刹车系统、 行走系统、电瓶车刹车及电路进行检修。对于损坏的部件立即更换，对存在故障隐患的 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 10 部位及时排除， 各润滑部位及时加注润滑脂或润滑油。 特别是对注浆管路进行清洗疏通， 避免输送管在盾构下
25、穿危险源时堵塞，导致浆液供应中断，从而造成盾构机停机，同时 对盾尾密封系统进行检测，确保下穿危险源时不发生漏浆现象从而保证注浆量。检修前 制定详细的设备检修计划，并安排经验丰富的机修人员对设备进行彻底的检修，将检修 任务落实到个人，确保盾构穿越危险源前所有设备均处在最佳的工作状态。 （2）物资准备 盾构施工主要物资为钢筋混凝土衬砌管片及防水材料、 浆液拌合原材料 （包括水泥、 沙子、粉煤灰、膨润土、膨润土） 。在盾构进入危险源之前对各种原材料库存数量进行 统计（包含轨道、轨枕、夹板、水管等） ，保证数量充足，并在盾构穿越危险源期间对 各原材料库存量进行严密监控，每天统计仓库内物资存量，数量低于
26、仓库容量 1/2 时立 即补充，并严格控制原材料质量，坚决杜绝不合格材料进场。衬砌管片为甲供材料，材 料进场周期长，因此应保证管片存储区有足够数量的管片，根据盾构穿越危险源期间的 线路平面曲线保证每种型号都有足够数量， 各种型号管片的防水材料也应保证足够的库 存数量，并对到场的管片及时安排防水材料粘贴工粘贴止水条及传力衬垫。 （3）技术准备 盾构穿越危险源前，技术方面的主要工作是优化掘进参数，对危险源范围内的地质 条件、水文条件、隧道覆土厚度、地面状况等进行分析，确立合理的掘进参数，控制地 面沉降。对所有现场管理人员及作业层进行技术交底，使每一位施工人员都能完全理解 盾构在穿越危险源阶段的技术
27、要求。 5.35.3 加固措施加固措施 （1）根据现在情况及设计图纸要求，在穿越危险源时采用洞内加固措施。 （2）地面加固措施：盾构施工前，按照图 3-2 剖面要求对向打设42 钢花管，并 进行注浆加固，施工时严格控制钢花管打入角度，避免打穿输气管线。 （3）盾构掘进前应与输气管道产权单位沟通，确定监测标准；掘进工程中采用信 息化施工，严格控制地面沉降，必要时对输气管线开挖保护。 （4）隧道内采用增设注浆孔管片进行拼装，盾构掘进后采用洞内二次注浆加固， 加固范围洞身以外 2m。 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 11 图图 5 5- -1 1 盾构穿越
28、后隧道内加固范围图盾构穿越后隧道内加固范围图 图 5-2 注浆孔布置立面图 （4）注浆方法 注浆管采用423.5mm 的钢花管，长度一般不小于 2m，具体如图 5-3 所示。 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 12 图图 5 5- -3 3 钢花管示意图钢花管示意图 洞内注浆采用全孔一次性注浆，注浆浆液主要为水泥浆，根据沉降监测实时数据， 选择注浆时机、注浆位置，注浆压力控制在 2.03.0bar，不得大于 5.0bar。采用以注 浆压力控制为主、注浆量为辅的注浆原则。具体注浆工艺如图 5-4 所示。 图图 5 5- -4 4 洞内钢花管注浆施工工艺流
29、程图洞内钢花管注浆施工工艺流程图 5.45.4 盾构掘进参数的确定与施工措施盾构掘进参数的确定与施工措施 盾构穿越危险源时控制盾构后期沉降是关键。 根据盾构法施工的特点及以往的施工 经验，掘进控制土压、盾尾补压浆和二次注浆是控制盾构后期沉降的主要技术措施。掘 进控制土压确保开挖面的土体稳定，盾构同步注浆、盾尾补压浆及二次注浆的管理重点 是注浆量及注浆压力的控制，注浆压力一般是盾构埋深处静止土压力的 1.11.2 倍， 同时考虑到机动车行驶的动荷载，注浆压力适当增加，具体增加幅度可根据穿越时的地 N 钢花管制作 施工准备 钢花管运到现场 钻孔、安设钢花管 连 接 注 浆 管 注 浆 检查质量是否
30、达到要求 结 束 注浆、拌浆机具安装 注浆浆液配制 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 13 面沉降情况确定。但是注浆压力不宜大于 5.0bar，注浆压力过大会增加地层的扰动，从 而增加了地层的后期沉降。 5.4.15.4.1 施工参数的确定施工参数的确定 本工程从盾构施工引起地面沉降的规律出发，将通过合理设定盾构掘进参数，做好 施工各项保障措施、对施工重点环节进行严格控制来确保地面沉降控制。 根据成都地铁在泥岩地层掘进中地面沉降规律的摸索和总结，并在穿越前进行试掘 进，模拟穿越状况，总结出切实可行的施工参数。 在试掘进时土压力设定理论值为： P=kh
31、P水土平衡压力； 土体容重(kN/m 3) h隧道中心埋深； k静止土压力系数，本次施工取 0.4 盾构穿越燃气时理论土压力为：盾构穿越燃气时理论土压力为： P=0.4P=0.420201717= =136k136kpa=pa=1.361.36barbar 盾构穿越危险源前 100m 试掘进参数初步拟定如表 5-2。 表表 5 5- -2 2 盾构穿越威青线施工参数表盾构穿越威青线施工参数表 掘进过程中 土压力(bar) 注浆量(m 3) 推进速度 (mm/min) 刀盘转速 (r/min) 待机土压 (bar) 出土量 (m 3) 1.01.3 1012 3050 1.31.5 0.81.0
32、 134138 5.5.4.24.2 同步注浆与二次注浆浆液的配比同步注浆与二次注浆浆液的配比 盾构和周围土体的建筑间隙是否填充饱满直接关系到地面沉降量， 因此必须保证同 步注浆量充足，由于施工或地层原因导致浆液损失，必须立即进行二次补浆以控制地面 沉降。二次注浆采用水泥浆及水玻璃双液浆，水泥浆水灰比 1：1，水泥浆和水玻璃体积 比 1：1。具体同步注浆配合比如表 5-3 所示。 表表 5 5- -3 3 同步注浆浆液配合比（单位：同步注浆浆液配合比（单位：k kg/m3g/m3） 水泥水泥 砂砂 粉煤灰粉煤灰 膨润土膨润土 水水 250kg 600kg 320kg 60kg 530kg 成都
33、轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 14 5.4.35.4.3 稳步推进减少地层损失稳步推进减少地层损失 土体超挖和土体扰动是地面沉降的主要原因，因此在盾构穿越危险源期间，加强盾 构掘进控制，避免盾构姿态频繁调整造成的土体超挖和扰动，并严格控制平衡压力和出 土量。盾构推进过程中严格将推进速度控制在 3050mm/min，避免速度频繁变化。 5.4.45.4.4 加强沉降监测，信息化施工加强沉降监测，信息化施工 技术保障措施的落实与响应的及时与否， 是盾构穿越危险源时控制地面沉降的重中 之重，在盾构穿越危险源期间必须增加地表沉降监测频率，并做到及时反馈，为掘进
34、参 数的优化调整提供可靠依据。 6 6 穿越危险源保障措施穿越危险源保障措施 6.16.1 制定阶段性控制指标（穿越燃气管道）制定阶段性控制指标（穿越燃气管道） 根据城市轨道交通工程监测技术规范GB 50911-2013 9.3.3 地下管线沉降及差 异控制值，我部将按照 18mm 来控制（成都地铁 4 号线二期土建 4 标为泥岩地层也是按 照 18mm 控制） 。 因为燃气管道燃气管道特殊性，燃气管道范围内地层的特点，结合盾构施工沉降规 律，将管线沉降控制分三个阶段进行控制: 第一阶段：通过前管线沉降控制。控制盾构机土仓内平衡压力将前期地面沉降控制 在 10mm 以内。 第二阶段：穿越期间的
35、管线沉降控制。盾构穿越燃气管道期间与穿越完成后的 5 天 内，这一阶段是施工控制的主要阶段，导致沉降的主要原因是地层扰动、注浆不及时或 者注浆量不足，该阶段地表累计沉降控制在 15mm 以内。 第三阶段：穿越完成后 610 天内管线沉降控制，是土体扰动后固结沉降的主要阶 段，二次补浆是本阶段控制地面沉降的主要措施，本阶段地面累计沉降控制在 18mm 以 内。 6.26.2 加强和监测单位的联系和沟通，及时优化参数及信息化施工加强和监测单位的联系和沟通，及时优化参数及信息化施工 加强和监测单位的联系，掌握每天的地面沉降情况，重点对监测数据进行分析，特 别是沉降速率的变化，若沉降速率出现异常及时采
36、取措施，并结合每个阶段的沉降控制 目标及时调整掘进参数或采取二次补浆控制地面沉降量。但是参数的调整应循序渐进， 不得调整过快。 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 15 6.36.3 盾构掘进控制措施盾构掘进控制措施 （1）土体改良 目前我国所应用的盾构机类型主要为土压平衡式盾构， 其特点是用开挖出的土砂作 为支撑开挖面稳定的介质， 因此要求作为支撑介质的土砂具有良好的塑性变形、 软稠度、 内摩擦角小及渗透率小。由于一般土壤不能完全满足这些特性，所以要进行改良，其技 术要点是在刀盘前部和泥土仓中注入水、膨润土泥浆、粘土、聚合物或泡沫等材料，经 搅拌，改善
37、开挖的土砂塑性、流动性，降低渣土的透水性。 结合该工程地质情况，我项目部根据地质、水文情况的变化渣土改良选用优良泡沫 剂或膨润土泥浆作为渣土改良材料。 （2）土仓压力的控制 本工程采用的盾构机均为土压平衡盾构机， 以土仓内的泥土压力来平衡刀盘前端水 土压力，从而保证掌子面稳定，而盾构掘进的前期沉降和土仓平衡压力的设定有直接关 系，若土仓压力小于掌子面水土压力，那刀盘前端土体就会产生沉降，因此平衡土压力 也是盾构掘进时地面沉降的重要控制因素，通过严格控制掘进过程中土压力，避免波动 过大引起开挖面的不稳定。 （3）纠偏控制 控制好盾构推进轴线，盾构机前后端和设计轴线偏差控制在 30mm 以内，并严
38、格控 制盾构姿态，避免盾构机频繁或大幅度调整姿态。在盾构进入危险源范围前将盾构姿态 调整到最佳状态，进入施工范围后严格按照设计轴线推进。同时加强盾构机姿态的人工 复核，确保盾构机推进轴线和设计轴线的偏差在设计允许范围内。 （4）推进速度控制 推进速度的稳定对地面沉降的影响非常大。速度的变化主要的加大了对土体的扰 动，因此将速度严格控制在 30mm/min50mm/min 之间。 （5）盾尾防漏 盾构机在盾尾内有四道盾尾密封刷，密封刷之间用盾尾密封油脂填充，起到防止泥 水进入隧道的作用。若盾尾密封装置密封效果不良将引起同步注浆浆液损失，甚至泥水 进入隧道，造成地层损失，引起更大的地面沉降甚至坍塌
39、。因此加强盾尾密封装置的维 修保养，确保密封效果，对控制地面沉降意义重大。在盾构穿越危险源前对盾尾密封装 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 16 置进行检修，穿越期间加大盾尾油脂的注入力度，确保盾尾密封效果。 6.46.4 同步注浆与二次补浆同步注浆与二次补浆 （1）同步注浆 同步注浆直接影响地面沉降控制效果，是地面沉降控制的根本。盾构在穿越危险源 时壁后注浆填充率控制在 150%250%，按照该注入率每环注浆量为 10m 3到 12m3，但注 浆压力不宜过大，以不超过 5bar 为宜。 （2）二次注浆 二次注浆是控制地面后期沉降的主要技术措施， 二次
40、注浆通过二次注浆泵将水泥浆 和水玻璃通过管片吊装孔注入管片与周围土体之间，二次注浆采用压力控制，压力控制 在 23bar 之间。二次注浆泵安装在移动平台上，可对脱出盾尾 4 环后的管片进行二次 注浆。 当盾尾后 4 环位置地面单日沉降量超过 4mm 时应及时进行二次注浆。 二次注浆时应 作好记录，要求内容真实有效，详实全面，包括注浆量，注浆压力值，注浆材料，配合 比，注浆持续的时间等内容。并观察隧道结构变化，避免注浆压力过大影响隧道结构安 全或浆液突窜至地表。 注浆施工的各项参数（注浆量、注浆压力、注浆的点位、配合比、持续时间等参数） 将根据地面沉降监测情况及时进行调整并严格执行。随时监测地面
41、标高，确保地面不隆 起。 6.56.5 设备、物资保障措施设备、物资保障措施 （1）设备保养 本工程使用的盾构机及后配套设备均是全新的设备，性能优良，为确保设备正常运 转，坚持每天早晚各 1 小时的设备检查、保养、维护等制度，保证设备运转正常，减少、 避免因设备故障造成的停工现象。实行施工现场设备主管人员轮班制度，另安排两名盾 构厂家专业人员驻现场来加强对设备故障的排除能力，确保施工的连续性。特别是注浆 系统要及时清洗，避免注浆管路堵塞。 （2）物资供应 对现场材料每天进行数量统计，根据原材料的供货周期，及时进行材料采购，确保 物资供应。特别是管片的供应，应提前向管片供应商提出管片供应数量及进
42、场时间。避 成都轨道交通18号线工程土建4标 盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案 17 免出现需要的管片供应不足，暂时不需要的管片存储量大的现象。 二次注浆设备已经经过试验并安装到位，二次注浆所使用的水泥、水玻璃等原材料 应准备充足，水泥 10t，水玻璃 2000 升，注浆管 200m。另配备足够的防止渗水，漏浆 的的海绵条，面纱、碎布等应急物资。 在施工过程中，针对同步注浆及二次注浆效果要随时进行注浆质量进行检查，检查 方式为：注浆量检查、开孔检查浆液胶凝情况或超声波检查是否还有空洞等。 6.66.6 人员保障措施人员保障措施 （1）盾构机操作手选用操作技能优秀的、责任心强的操作人员。
