杭州地铁一号线周边建筑物、管线等保护方案杭州地铁一号线九堡东站－乔司南站盾构区间周边建筑物、管线等保护方案编制：复核：审核：中铁十一局集团杭州地铁一号线22号盾构项目部二○○八年十二月二十日目录1．工程概况 (1)2．编制目的及依据 (1)2.1编制目的 (1)2.2编制依据 (1)3．盾构始发工艺流程 (1)3.1始发洞口的地层处理 (2)3.2 始发前准备工作 (4)3.3 负环管片拼装 (9)3.4盾构始发及掘进时人行通道设置 (10)4．盾构始发 (10)4.1盾构机出洞施工 (10)4.2始发掘进段的工程管理 (11)4.3出土和管片等材料的运输管理 (13)4.4管片背后注浆 (14)4.5试掘进过程中的姿态控制 (16)4.6盾构掘进参数的初步设定与控制 (17)4.7始发掘进阶段的测量 (18)4.8始发掘进阶段的监测 (18)5．盾构始发临电及场地布置 (18)5.1盾构始发供电 (18)5.2盾构始发供水 (18)6．拆除负环管片 (18)7、盾构始发作业的主要机具 (19)8.始发劳动力组织 (20)8.1技术干部 (20)8.2技术工人 (20)9.始发进度计划 (20)10.安全文明施工 (20)10.1安全文明施工组织体系框图 (20)10.2 安全文明施工措施 (21)11、风险分析及应急预案 (21)11.1风险点 (21)11.2对策和控制重点 (21)附件一：反力架受力验算 (24)附件二始发托架受力验算 (28)1．工程概况杭州地铁一号线【九堡东站～乔司南站】盾构区间，沿线穿越九堡镇、乔司镇及临平镇，从九堡站开始沿九沙大道下方往东走，并逐渐向北偏转，穿越德胜路后，于桩号K30+280（右）出地面。

区间沿线所经过的片区多为城市待开发区，从九堡东站出来大约300m长的范围存在较多1～3层农居，多为砖混结构，其余位置多为农田。

该标段盾构区间里程范围为K28+630～K29+820（右），盾构外径6.34m，盾构隧道长1190m。

区间包括一座联络通道兼废水泵房,为暗挖结构；另外该标段的隧道洞口段里程范围为K30+050～K30+280，长230m（右），为明挖箱形U型槽结构；洞口与盾构段过渡段里程范围为K29+833.2～K30+050（右），长216.8m，为明挖隧道；K30+050（右）处设1座雨水泵房，为明挖结构。

始发试掘进段长100ｍ，线路都是平面直线段，对始掘进较为有利。

2．编制目的及依据2.1编制目的为确保盾构机始发时洞口土体稳定，使盾构机安全、平稳、迅速地由盾构始发井进入隧道，防止洞门处土体坍塌及洞门漏水，指导现场始发期间的工作进行。

基于该目的，特制定此方案。

2.2编制依据（1）盾构机图纸，盾构机使用维护技术文件；（2）盾构始发井主体结构设计图；（3）《岩土工程勘察报告》，《岩土工程补充勘察报告》；3．盾构始发工艺流程盾构始发是盾构施工的关键环节之一，其主要内容包括：端头地层加固——安装盾构机始发基座——盾构机组装和调试——安装洞门密封圈——安装反力架——安装洞门密封帘布橡胶板——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。

本标段九堡东站～乔司南站盾构区间采用两台盾构机进行掘进施工，在盾构井始发，采用安装反力架和拼装负环管片的方案，始发流程见图3-1《盾构始发流程图》图3-1 盾构始发流程图3.1始发洞口的地层处理在盾构始发之前，一般要根据洞口地层的稳定情况评价地层，并采取有针对性的处理措施。

本工程盾构在K29+820（右）处设1座盾构工作井，为明挖结构，始发端头隧道穿越的地层为③层粉砂土，粉性土的透水性较好，易引起流砂、管涌等不良地质现象，因此需要进行端头加固。

加固后土体强度需要达到以下指标：无侧限抗压强度Qu≥0.5Mpa，渗透系数K≤1×10-10米/秒。

同时由于加固区与非加固区土体软硬程度有差异，为避免端头井加固区与非加固区间的不均匀沉降宜在其间设置变形缝。

地基加固范围一般为洞口周围3米，加固长度为盾构出洞外10米，盾构进洞外8米，拟采用水泥土搅拌桩。

本工程盾构井在K29+820（右）为明挖结构，盾构井宽19.9米，长14.3米，围护结构采用34mφ1000钻孔灌注桩及30mφ850水泥土搅拌桩止水，钻孔桩与止水桩之间采用20mφ800高压旋喷桩加固；K28+634为盾构出井处。

始发和到达端头隧道穿越的地层为③层这层粉砂土，粉性土的透水性较好，易引起流砂、管涌等不良地质现象，因此需要进行端头加固。

加固后土体强度需要达到以下指标：无侧限抗压强度Qu≥0.5Mpa，渗透系数K≤1X10-10米/秒。

同时由于加固区与非加固区土体软硬程度有差异，为避免端头井加固区与非加固区间的不均匀沉降宜在其间设置变形缝。

围护结构布置见图3-2《盾构工作井围护结构布置图》。

图3-2 盾构工作井围护结构布置图3.1.1加固方案加固区间分为两部分初步加固与补充加固。

初步地基加固范围一般为洞口周围3米，加固长度为盾构出洞外9米，盾构进洞外10米，采用水泥土搅拌桩。

加固盾构进出洞口端头土体初步加固完成，盾构井围护结构强度达到设计要求后，对于加固体和围护结构之间约 60cm 左右的加固盲区，施工两排500毫米旋喷桩补充加固，见图3-3《端头补充加固范围示意图》。

图3-3 端头补充加固范围示意图3.1.2加固土体质量检验3.1.2.1加固强度施工完28天后采用钻孔取芯等方法对桩身质量和桩身强度进行检验，加固土体无侧限抗压强度不小于1Mpa 。

检测加固土体强度检验桩的数量不少于已完成桩数的1%，且不少于3根。

检验桩位在桩间的搭接部位，具体位置由监理工程师指定。

所有试验、检验报告及时交监理工程师审查，在得到书面通知后方可进行下一道工序的施工。

mm3.1.2.2防水要求加固后的土体具有良好的防水性，以使盾构机在土压平衡状态未建立阶段的施工安全。

土体加固完后，在预留洞门处凿九个孔，孔深3.5m ,保证透水量小于0.03m3/d。

3.1.2.3匀质性通过对所取芯样的观察，判断所加固土体的匀质性。

3.2 始发前准备工作3.2.1洞门环复测盾构井施工完成后应对洞门环的精度进行复测，洞门的偏差不应大于20mm。

以保证盾构机的顺利进入和洞门防水的效果。

洞门复测完成后根据复测结果安装始发托架。

3.2.2盾构始发的预埋件埋设盾构始发需要安装始发托架和反力架，始发托架与反力架的安装固定需要与始发井的预埋件连接牢固，保证始发托架与反力架的稳定和足够的刚度。

图3-5 始发托架侧视图3.2.4洞门破除洞门破除的主要目的是割掉盾构机通过范围内始发井端头围护结构的钢筋，使盾构机顺利进入端头围岩。

由于端头土体暴露时间不能过长，吊装螺旋输送机时需暂时将盾构机推进预留洞门内，在盾构机刀盘进入预留洞门前只能将部分围护结构进行凿除以策安全。

本区间出洞或进洞前先打探孔检查洞口处加固体稳定情况，确认稳定时开始进行洞门端头围护结构凿除。

为了避免洞门凿除对结构产生扰动，洞门凿除时分九块进行，洞门钢筋混凝土凿除分块见图3-6《洞门凿除示意图》。

露出内外钢筋，割除内排钢筋，保留外排钢筋，在每块混凝土中间开凿一个吊装孔，清理干净洞门圈底部的混凝土块后按先下后上顺序逐块割除外排钢筋（外排钢筋割除时要注意将侵入开挖轮廓线的钢筋割除干净），吊出所有的混凝土块。

图3-6 洞门凿除示意图破除范围为直径6540mm的预留洞门轮廓线以内的围护结构。

当盾构机组装、调试完成后，准备始发时，再割除围护桩外部钢筋并吊出盾构井，盾构机向前推进，刀盘顶住掌子面。

洞门凿除施工时，在盾构机与掌子面之间搭建脚手架，利用人工进行凿除围护结构混凝土。

凿除时要在洞口安排土木工程师观察土体稳定状态，还要经常与地面沉降监测人员沟通，确保安全。

割除工作保证预留洞门轮廓线范围内围护结构钢筋全部切断，切口平整，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，使盾构机抵达掌子面，避免掌子面暴露太久发生失稳坍塌。

洞门凿除方案详见洞门凿除专项施工方案。

3.2.5 洞口密封安装（1）洞口密封是为盾构在始发时防止背衬注浆砂浆外泄所用，本工程中盾构机始发洞门密封采用折叶式压板。

洞口密封的施工分两步进行施工，第一步是在盾构井结构的施工过程中，做好始发预埋件的埋设工作，要特别注意的是在埋设过程中预埋件必须与车站结构钢筋连接在一起；第二步在盾构正式始发之前，应先清理完洞口的渣土，再完成洞口密封固定板、折叶压板及洞门帘布橡胶板的安装，密封环的安装安排在盾构机下井组装调试完成、洞门外层砼凿除之后、围护桩最后一层钢筋拆除之前进行。

洞门密封装置安装时，需注意密封橡胶帘布及扇形压板的安装方向。

密封橡胶帘布端头的凸起方向与盾构掘进方向相同。

洞门密封装置安装如图3-7《洞口密封装置安装图》。

图3-7 洞口密封装置安装图在试掘进100m 完成后，拆除负环管片，再依次拆除扇形压板、密封橡胶板、压紧环板B、螺栓，分类存放，以备盾构机到站时使用。

（2）为了保证在盾构机始发时快速、牢固地安装密封装置，在始发井施工时在预留洞门处预埋环状钢板，洞门预埋件的结构尺寸见图3-8《洞门预埋件的尺寸图》。

图3-8 洞门预埋件的尺寸图（3）盾构机进入洞门前在刀盘边缘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。

当盾构机主机全部通过洞门后将扇形压板置于内侧靠在负环管片的外表面，起到防止泥水、浆液流失的作用，从而减少始发时的地层损失。

3.2.6 反力架的安装反力架的安装在尾盾安装完成之后、与连接桥连接之前进行。

盾构始发反力架为拼装式全钢架结构，以确保足够钢性。

反力架结构图见图3-9《反力架正视图》。

图3-9 反力架正视图右线反力架安装起始里程为YK29+ 827.9，0环管片进入洞门500mm。

反力架安装时，首先测量反力架位置起始里程断面的中心线，并刻划在始发井侧墙上，以便反力架中心定位，反力架中心随始发托架抬高而同时抬高20mm。

定位关键是反力架紧靠负环管片的定位平面，并与此处的隧道轴线垂直。

反力架底部的横梁和立柱下端，采用钢支撑块支顶在底部台阶处，位置确定之后，再焊接固定后部两排斜撑。

斜撑采用Φ600钢管支撑，反力架上支撑于始发井中圈梁结构上。

反力架安装侧视见图3-10《反力架安装侧视图》。

图3-10 反力架安装侧视图在盾构主机与后配套连接之前，开始进行反力架的安装。

安装时反力架与盾构井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。

由于反力架和始发架为盾构始发时提供初始的推力以及初始的空间姿态，在安装反力架和始发台时，反力架左右偏差控制在±10mm之内，高程偏差控制在±5mm之内，上下偏差控制在±10mm之内。