轨道交通盾构施工管理办法

苏州轨道交通

3号线盾构施工管理办法

苏州市轨道交通集团有限公司建设分公司

二0一六年十月

目录

一、术语 ............................................................ - 1 -

二、盾构验收........................................................ - 3 -

1、盾构设备基本要求............................................... - 3 -

2、盾构后配套基本要求............................................. - 5 -

3、盾构操作人员要求............................................... - 5 -

4、盾构机验收实施办法............................................. - 5 -

三、盾构穿越房屋段控制区划分..................................... - 8 -

1、盾构施工横向影响区域........................................... - 8 -

2、盾构施工纵向影响区域........................................... - 8 -

四、盾构穿越房屋控制区（AB区）管理制度......................... - 8 -

1、盾构穿越房屋控制区技术要求..................................... - 8 -

2、会议制度....................................................... - 9 -

3、现场值班制度................................................... - 9 -

4、惩罚措施暂行规定.............................................. - 10 -

五、地表及建（构）筑物变形控制标准与安全警示制度............. - 11 -

1、地表及建（构）筑物变形控制标准与安全警示制度.................. - 11 -

2、沉降监测仪器和技术要求........................................ - 11 -

3、沉降收敛判别标准.............................................. - 12 -

六、建立信息系统.................................................. - 12 -

1、上墙图表...................................................... - 12 -

2、日常信息上报.................................................. - 12 -

3、紧急情况信息发布.............................................. - 13 -

七、突发事故应急预案与紧急疏散.................................. - 14 -

1、盾构穿越建筑物风险............................................ - 14 -

2、突发事故应急预案.............................................. - 14 -

3、紧急疏散方案.................................................. - 16 -附件................................................................ - 17 -

一、术语

1、盾构 shield

指用于盾构法的隧道掘进机械。主要由切口环、支承环及盾尾等部分组成，也称盾构机。

2、盾构法 shield tunneling

用盾构进行掘进，在保持开挖面稳定的同时完成排土及隧道衬砌作业从而修建隧道的方法。

3、盾构选型shield selection

是指选定适用于当前工程条件的盾构机械，达到适用、可靠、安全、经济的目的。

4、盾构工作竖井work shaft

用于盾构运入、组装、始发、转向、解体、运出、出渣施工以及设备材料运输作业的竖井。根据其作用和目的主要分为始发竖井、中间竖井、到达竖井及转向竖井等。

5、盾构始发 start driving

是指利用临时管片、反力架等设施，使盾构在基座上从洞口处沿着规定的线路开始掘进施工的一系列作业。

6、盾构到达 arrival driving

是指盾构从正常掘进到达预定接收位置的过程。

7、盾构掘进管理 shield driving management

是指在盾构掘进过程中为确保开挖面的稳定、盾构的位置及姿态控制、管片拼装及壁后注浆质量等进行的一系列管理。

8、隧道曲率半径 tunnel curvature radius

隧道中心线处的曲线半径。

9、轴线控制 axes control

是指在盾构施工过程中，通过测量与信息反馈使盾构及成形隧道的轴线控制在允许的偏差范围内。

10、隧道覆土厚度 tunnel over burden

从地表至衬砌外径顶端的垂直地层厚度。

11、土压平衡 earth pressure balance（EPB）

是指用密封舱内土压来平衡开挖面的土、水压力，以保证开挖面的稳定。12、添加剂 additive

指为改善密封舱内开挖土体塑流性和止水性而向密封舱内注入的添加材料，主要有膨润土泥浆、泡沫、CMC（Carboxy Methyl Cellulose）、粘土浆、吸水树脂等，可根据地层性质选用。

13、盾构推力 thrust force

指为保证盾构推进所需的千斤顶推力总和。

14、掘进速度advance rate

盾构单位时间内的掘进距离。

15、刀盘扭矩 cutterhead torque

是指为保证开挖面土体的切削和排出所需的刀盘扭矩。

16、盾尾密封 tail sealing

是指为防止泥水和壁后注浆材料等进入盾构而设置的盾尾密封系统。

17、壁后同步注浆 back-filling

指用浆液充填衬砌与围岩之间空隙的施工方法。

18、二次注浆 second grouting

指管片脱离盾尾后根据需要而进行的补充注浆。

19、超前注浆 pre-grouting

指对盾构前方地层的回填或加固注浆。

20、衬砌 lining

承受盾构隧道周围土压力、水压力，并能确保隧道净空的结构物。

21、管片segment

是一种在工厂制作的弧形板状钢筋混凝土、钢、铸铁或多种材料复合的预制构件。

22、管片拼装 segment erection

管片运至盾尾后，在盾壳的保护下，用拼装机和人工辅助对管片进行就位和螺栓连接而形成衬砌环的作业过程。

23、地层加固 stratum reinforcement

盾构施工中，为确保施工安全或满足环境保护要求而采取的相应地层加固措施，如盾构始发、到达、开舱换刀等情况的加固。

二、盾构验收

1、盾构设备基本要求

（1）采用国内外知名品牌的土压平衡盾构机；

（2）盾构机额定扭矩大于5000KN?m，额定推力大于37000KN；

（3）盾构刀盘为面板式或复合式，开口率28%-43%；

（4）具备超前注浆功能；

（5）螺旋输送机有2道防水闸门；

（6）土舱内装有3个及以上的土压计；

（7）刀盘上有4个及以上添加剂注入口；

（8）盾尾密封3道及以上，盾尾刷为国内外具有良好信誉的知名品牌（盾构始发时必须全部更换为新的密封刷）；

（9）盾构切削外径与管片外径距离小于120mm；

（10）铰接式盾构机铰接处必须具有1MPa及以上的承压力；

（11）各区域推进千斤顶最大可伸长量相等，行程不小于1.8米；

（12）同步注浆泵采用可注厚浆的大功率注浆泵；

（13）盾构始发前必须更换所有破损刀具。

（14）对于原装盾构机，购买日期（以出厂验收合格证为准）至本标段开工日期不超过4年，已掘进里程不超过6km。

（15）对于再制造盾构机：①再制造盾构机出厂时间（以再制造出厂验收合格证为准）至本标段开工时间不超过2年，再制造后已掘进里程加本标段拟掘进里程之和不超过4km；②再制造单位必须为具备中国工程机械工业协会颁发的二级及以上资质的盾构生产厂家；③苏州轨道工程不接受二次及以上再制造盾构机；④对刀盘、主驱动（主轴承、减速机）、螺旋输送机等核心部件必须进行全拆全检，由厂家出具分项检测报告及质量证明文件；⑤再制造厂家需出具盾构再制造出厂验收合格证。

（16）在复杂地质、复杂环境及高风险的盾构区间，限制使用再制造盾构机。

2、盾构后配套基本要求

（1）电瓶车运输轨道采用38kg/m以上的钢轨；

（2）电瓶车25T以上；

（3）龙门吊32T以上；

（4）同步注浆浆液采用自动搅拌系统或采用市场供应厚浆成品；如现场建自动搅拌站，必须具有自动计量功能；注浆材料必须入库管理；

（5）地面设监控值班室。

3、盾构操作人员要求

（1）盾构司机必须是本单位正式员工，单位与之签订正式合同，且交社保，掘进里程3公里以上；

（2）盾构司机、管片拼装手、搅拌组组长、机修组长、吊运组长均应具备3公里以上盾构区间施工经验，经考核合格后上岗作业。

4、盾构机验收实施办法

盾构机必须通过验收后方可用于3号线盾构施工。盾构机分三次进行检查验收：

（1）第一次验收：盾构机在进入施工现场前进行第一次验收，验收通过后方可进入施工现场。

（2）第二次验收：盾构机在现场组装完成后、始发前进行第二次检查验收。

（3）第三次验收：盾构机在进入盾构穿越房屋段前进行第三次检查验收。

盾构验收参加人员及验收结果填报要求见表1，盾构机验收流程见图1。

表1 盾构机验收人员要求和验收结果填报

图1 盾构机验收流程图

三、盾构穿越房屋段控制区划分

1、盾构施工横向影响区域

苏州轨道交通3号线地表沉降横向影响范围为隧道中心线左右两侧各10m 。在横向影响区域内的房屋均定义为盾构穿越的房屋。 2、盾构施工纵向影响区域

苏州轨道交通3号线盾构穿越房屋段纵向控制区划分如图2所示。控制区分为A 区和B 区，A 、B 区之外为非控制区。A 区定义为盾构穿越房屋前10环以及盾构穿越房屋后管片脱出盾尾10环加上房屋本身宽度三者之和。B 区定义为盾构穿越房屋前10环到前30环间的范围（24m ）。

图2 盾构穿越房屋纵向控制区划分示意图

四、盾构穿越房屋控制区（AB 区）管理制度 1、盾构穿越房屋控制区技术要求

（1）盾构穿越房屋段施工技术要求见《苏州轨道交通3号线盾构施工技术要求》。《技术要求》对盾构区间隧道穿越建筑物的安全技术控制要求和管理措施都有明确规定，盾构施工应严格按照其中的规定执行。

管片脱出盾

尾后10环

10环 20环

建筑物

A 区

B 区

（2）施工参数调整办法。施工参数主要包括：塑化剂、油脂、注浆原材料的品牌和用量、以及盾构掘进技术参数等。因现场情况须临时调整施工参数时，由现场业主值班人员汇报土建部主任后采用现场洽商形式确定；须大规模、长时间调整施工参数时，施工单位应以书面形式上报，由建设分公司领导召开专题会议确定。

2、会议制度

（1）现场碰头会。盾构进入AB区后，现场每日召开碰头会。会议由施工、监理、土建部参加，对现场出现的问题及时进行协商解决。会议内容及解决办法整理后填入《现场商定情况表》（附件4）。

（2）专题会议。如现场协商不能确定解决方案，立即向土建部领导和分公司领导汇报。由分公司领导主持召开专题会议，必要时可召开专家咨询会。

3、现场值班制度

（1）现场值班人员由业主、监理和施工单位三方共同组成。盾构掘进到达控制区B区前30环时，各单位向土建部上报现场值班人员安排。施工单位现场值班人员必须有现场指挥权。控制区内现场值班人员要求见表2。现场值班记录表见附件5。

（2）进入AB区后，参建各单位需24小时现场值班，值班人员

不得离开值班监控室。如有特殊情况时需离开施工现场，施工、监理单位值班人员必须向业主值班人员请假；业主人员必须向土建部主任或副主任请假，并在值班记录中如实反映。

（3）监理部总监、土建部主任及以上人员，须对管理区域内的值班情况进行巡查，主要检查值班人员的到位情况。监理部总监、土建部主任巡查频率不得少于1次/天，巡查人员在值班记录表上签到达和离开时间。

（4）各参建单位值班人员（施工、监理、土建部）如未履行请假程序无故离开现场，或值班期间玩忽职守，一经发现，建设分公司将严惩不贷。

4、惩罚措施暂行规定

（1）同步注浆与二次注浆量：在未获得协商允许情况下，私自减少注浆量，检查每发现一次罚款五千元。

（2）盾尾油脂：在未获得协商允许情况下，私自减少盾尾油脂用量或更换品牌，检查每发现一次罚款五千元。

（3）泡沫剂：在未获得协商允许情况下，私自减少泡沫剂用量或更换品牌，检查每发现一次罚款五千元。

（4）沉降报警未及时、如实上报，存在修改数据、不报或瞒报等情况，检查每发现一次罚款一万元。

（5）非特殊地质原因，造成单点地表隆沉值超出变形控制值、建（构）筑物沉降变形超出控制值、盾构姿态超出控制值时，每个测点（或每次检查）罚款五百元。

五、地表及建（构）筑物变形控制标准与安全警示制度 1、地表及建（构）筑物变形控制标准与安全警示制度

苏州轨道交通3号线盾构穿越房屋段地表及建（构）筑物变形控制标准实行预警值、报警值和控制值三级警示制度，具体变形控制标准和管理方法见表3。

非盾构穿越房屋段沉降标准按相关规范及设计要求执行。

表3地表及建（构）筑物变形控制标准与安全警示制度

注：正值表示隆起；负值表示沉降。 2、沉降监测仪器和技术要求

（1）沉降监测采用GBT 12897-2006《国家一、二等水准测量规，L 是路线长度）。

（2）水平位移监测采用GB 50308—2008《城市轨道交通工程测量规范》二等变形监测的规定执行（变形点的点位中误差≤±3.0mm）。

（3）对施工单位和监理单位的测量仪器要求：水准测量仪器等级不低于DS3微倾式光学水准仪。

（4）基准点的布设、监测点的保护和沉降变形观测技术应遵守

相关规范要求。

3、沉降收敛判别标准

房屋及地表沉降收敛判别标准为连续两天测量单次变量≤

0.1mm/d，或盾尾脱出房屋范围30环以后停止测量。

六、建立信息系统

1、上墙图表。上墙的控制图表有“一图五表”，见表4：

表4：“一图五表”

2、日常信息上报

（1）盾构区间平面图兼做施工进度示意图。施工单位每日在值班室内的平面图中画出已施工区域。

（2）施工单位总工每日早晨将施工环数、掘进参数、注浆量、沉降量等信息以日报形式，通过短信发土建部主任、项目工程师、总

监手机上。总监代表负责检查日报数据的真实性。短信内容参照如下模板：“10标某区间今5环累计100环，垂直盾前+5后-8、水平盾前+6后-15、地-11建-5”（注：数值为累计沉降最大值，单位为毫米）。

（3）地表沉降或建筑物沉降达控制值时，施工单位必须将日报短信发给建设分公司领导手机上。

（4）每周一早9点半，施工单位向监理、土建部、技术管理中心报送盾构施工周报，技术管理中心负责汇总分析，周报样式见表5：

表5 **标**区间施工周报

3、紧急情况信息发布

（1）监测数据超出控制值，但现场未出现明显安全隐患的，由土建部主任召集相关人员确定处理方案；

（2）土建部主任可以根据现场实际情况决定是否通知安全管理部、技术管理中心和应急救援队；

（3）当现场出现地表塌陷、管道泄漏、房屋发生较大裂缝等特殊情况时，业主值班人员要在第一时间报告土建部主任，土建部主任应及时向分公司领导、公司领导汇报；重大事项事后应及时补充书面报告；

（4）发生紧急情况后，对外信息发布统一由轨道公司办公室负责；相关施工、监理、监测等单位不得擅自接受媒体采访。

七、突发事故应急预案与紧急疏散

1、盾构穿越建筑物风险

盾构过建筑物的风险因素众多，但主要风险因素有加固质量差或效果不佳、盾构推进参数设定不合理和同步注浆、二次补注浆量不足等，其主要危害如表6所列。

2、突发事故应急预案

发生突发事故时，为能迅速、高效、有序地开展救护及善后工作，及时采取切实有效的措施控制事态的发展，最大限度地降低财产损失和人员伤亡，必须制订专项应急救援预案。

（1）应急组织

各施工单位项目部成立应急领导小组，由项目部领导任组长，小组成员由项目部各部门负责人参加。提前对可能出现的险情制定应急方案，预备应急物资，一旦出现险情，应急小组人员立即就位，立即组织实施应急方案，排除险情。

（2）应急设备物资

各施工单位应根据表7备齐抢险设备和物资，并做好设备养护及物资补充。

3、紧急疏散方案

为保证发生事故时人员能够及时撤离，各施工单位必须制定紧急疏散方案，其中应包括：疏散线路、疏散秩序、伤员急救方案、救援机构联系方式等。

附件1 苏州轨道交通工程盾构机第一次验收记录表

申请验收单位：验收时间：年月日