杭临城际铁路盾构始发监理细则[全面]

杭州至临安城际铁路工程JLHL-3标临安广场盾构始发监理实施细则编制审核上海地铁咨询监理科技有限公司杭州至临安城际铁路工程JLHL-3标项目监理部2018年1月11日目录一工程概况 (02)二工程特点、重点、技术难点及对策 (09)三监理依据 (11)四监理工作流程 (12)五监理工作控制目标及控制要点 (12)六监理工作方法及措施 (15)七监理旁站及巡视检查要点 (15)八安全文明施工 (16)一.工程概况1、工程位置及范围临安广场站～农林大学站区间位于杭临线临安段,区间线路出临安广场站后,线路沿万马路向北敷设,在锦江地块以620米转变半径转向东,下穿南苕溪后,贴苕溪北侧沿苕溪北路下敷设至农林大学站.图1-1 工程范围平面示意图本区间右DK5+130～右DK6+230段穿越地块民房、厂房和南苕溪,该段沿线分布建(构)筑物多为2～6层的砖混、砼结构,且与隧道距离较远,区间隧道结构顶距离南苕溪河底距离约19.8米,南苕溪河流宽约84米,本段区间沿线分布管线较少,管线主要集中于苕溪北路上,管线埋设较浅,最深的1路DN300的PVC污水管埋深1.5米.区间右DK8+310至终点段主要下穿现状山体,沿线分布(构)筑物少,局部有1～3层砖、混结构民房,且与隧道结构距离较远,该段区间沿线基本无管线分布.区间设计起点至右DK15+130和右DK6+230～右DK8+310段沿现状道路下敷设,沿线建(构)筑物密集,建筑以混、砼结构为主,多为2～6层建筑物,区间侧穿苕溪廊桥、临水桥、临东桥,苕溪廊桥桩基与隧道结构的距离约7.9米,临水桥桩基与隧道结构的距离约3.8米,临东桥扩大基础与隧道结构距离约9.4米;本段区间沿线分布管线众多,大多管线埋深较浅,其中1路DN800的砼雨水水管埋深约1.7 4米,1路DN400的PVC污水管埋深约2.29米,1路DN800的砼污水管埋深约2.8米、1路DN600的砼雨水管埋深约1.4米、1路DN800的PVC污水管埋深约2. 8米、1路DN600的PVC雨水管埋深约2.2米、1路DN400的砼污水管埋深约2. 66米.区间左线设计里程范围为左DK4+980.800～DK8+757.900,全长3802.157米(含长链25.057米).其中左DK6+767.8～DK6+792.2为区间风井,明挖法施工,长2 4.4米;其余均为盾构法施工,长3777.757米(含长链25.057米).隧道管片断面内径6000米米、外径6700米米.区间右线设计里程范围为右DK4+980.800～DK8+757.900,全长3777.115米(含长链0.015米).其中右DK6+749.895～DK6+774.295为区间风井,明挖法施工,长24.4米;其余均为盾构法施工,长3752.715米(含长链0.015米).隧道管片断面内径6000米米、外径6700米米.区间分别在里程右DK5+567.303、右DK7+300、右DK8+300处设置联络通道,在右DK6+792.095处设置区间中间风井,在右DK6+152.610、右DK7+800处设置废水泵房兼联络通道;其中辅助泵房的集水井体积均按不小于15米3设计.联络通道及泵房采用矿山法施工.本区间拟采用四台盾构机从临安广场站和农林大学站始发,向中间风井方向掘进,最后到达中间风井接收盾构机.如图1-2所示.图1-2工程概况示意图2、工程地质(1)地质条件根据勘探孔揭露的地层结构、岩性特征、埋藏条件及物理力学性质,场地勘探深度以内可分为①、⑤、(14)、(22)T、(22)b、(22)e等6个大层,细化为14个亚层.1)①1层杂填土,杂色,松散～稍密状,成分较杂,均一性差,主要由碎石、砾砂、砖瓦、粘性土等组成,夹少量生活垃圾2)①2层素填土,灰,灰黄色,湿,松散,主要由粘性土、卵石砂砾石组成,含少量植物根茎,局部夹有建筑垃圾,该层成分复杂.3)⑤1粉质粘土,褐黄,硬可塑状,含氧化铁及少量锰质结核,局部夹粉砂及少量砾砂.4)⒁4卵石,灰、青灰色,中密,饱和,成分大部为卵石,级配较好,均一性差,卵石质地坚硬,呈亚圆形,部分扁平状,母岩以凝灰岩、石英砂岩为主.5)(22)T中风化砂砾岩(隧道主要穿越地层),青灰色,以不同粒径级配的砂石颗粒为主,局部夹强风化砂砾岩.6)(22)b-1全风化泥质粉砂岩,紫红色、青灰色,软可塑～硬可塑,矿物成分基本风化,呈粘土状,局部孔段夹强风化岩块.零星分布.7)(22)b-2强风化泥质粉砂岩,紫红色、青灰色,结构大部破坏,矿物成分显著变化,局部夹中风化岩块,部分分布.8)(22)b-3中风化泥质粉砂岩(隧道主要穿越地层),紫红色、青灰色,中厚层构造,局部孔段水平层理较明显.9)(22)d-1全风化粉砂岩,青灰色,矿物成分已基本风化,大部呈土状,硬可塑状,遇水易软化,易钻进.10)(22)d-2强风化粉砂岩,青灰色,矿物成份已大部分风化.11)(22)d-3 中风化粉砂岩,青灰色,部分矿物成分风化.12)(22)e-1全风化凝灰岩,灰白、灰绿、灰紫色,硬可塑状,原岩结构基本已破坏.13)(22)e-2强风化凝灰岩,灰白、灰黄色,原岩结构清晰.14)(22)e-3中风化凝灰岩(隧道主要穿越地层),灰绿、灰紫色.由大量火山碎屑物质堆积压实而成,现已脱玻为隐晶微粒状长英质几何体.区间主要位于(22)b-3中风化泥质粉砂岩、(22)T 中风化砂砾岩、(22)d-3中风化粉砂岩、(22)e-3中风化凝灰岩层中.其中(22)b-3中风化泥质粉砂岩:最大饱和抗压强度30.0米Pa, RQD=60～70%;(22)T中风化砂砾岩:青灰色,以不同粒径级配的砾石颗粒为主,砾石粒径大部以0.5～1厘米为主,最大粒径约为3厘米,砾石母岩成份以凝灰岩为主,大部泥质胶结,局部为凝灰质胶结,最大饱和抗压强度13.0米Pa,RQD=30～50%;(22)d-3中风化粉砂岩:最大饱和抗压强度78.2米Pa,RQD=3 5～50%;(22)e-3中风化凝灰岩:最大饱和抗压强度94.4米Pa,RQD=65～80%.地基土物理力学性质指标设计参数建议值一览表3、水文地质(1)地表水1)南苕溪拟建区间隧道在里程DK5+636.64～DK5+825.78处下穿苕溪,勘察期间河水水面高程38.06米,水深约1.0～1.5米,雨天河水水位受降雨量控制,晴天河水水位受景观橡皮坝控制,隧道掘进至南苕溪下时,建议将橡皮坝降至河床.但风井基坑开挖需注意,地下水与南苕溪互为补给关系,应做好基坑降水止水工作.2)马溪在里程DK8+235.34～DK8+249.06处隧道下穿马溪,勘察期间河水水位高程26.33米,水深约0.5～1.0米.拟建隧道主要在中风化基岩中穿越,因通过段隧洞顶板以上弱透水层基岩厚度较大,地表水对隧道掘进影响较小.(2)地下水根据地下水含水空间介质和水理、水动力特征及赋存条件,拟建场区地下水可分为第四系松散岩类孔隙潜水、基岩孔隙裂隙水组成.1)孔隙潜水孔隙潜水主要赋存于场区表部填土和卵石层中.其中填土富水性和透水性因粘性土含量不同而具明显各项异性,一般上部透水性较好,水量较大,往下透水性变差,水量较小;本场区卵石层是地下潜水的主要含水层,富水性与透水性较好.地浅层地下水属孔隙性潜水,由大气降水径流补给以及江水的侧向补给,潜水水量较大,地下水位随季节变化.勘探期间测得水位一般为0.60～8.45米,相应高程27.5 6～69.95米,根据区域水文地质资料,浅层地下水水位年变幅为1.0～2.0米.2)基岩裂隙水基岩裂隙水分布于深部基岩中,地下水主要沿岩土交界面和基岩节理面入渗,地下水赋存主要受岩性、构造、地貌、气候及风化强度等因素控制,主要为风化裂隙水,根据区域资料及工程经验,水量一般较小.4、特殊岩土与不良地质(1)特殊岩土本区间存在的特殊性岩土主要包括填土、风化岩.1)人工填土①层杂填土:成份较杂,成份较杂,主要由碎石、砾砂、砖瓦、粘性土等组成, 1夹少量生活垃圾.该层成分复杂,均一性差,个别块石粒径大于50厘米,对桩基施工有一定影响.层素填土:灰、灰黄色,湿,松散,主要由由粘性土、卵石砂砾石组成,含少①2量植物根茎.该层成分复杂,均一性差,工程性能较差.2)风化岩本工程的风化岩主要为全风化泥质粉砂岩、强风化泥质粉砂岩、全风化粉砂岩、强风化粉砂岩、全风化凝灰岩、强风化凝灰岩.局部强风化中夹有中风化岩块,对钻孔灌注桩施工有一定影响.(2)不良地质拟建区间穿越冲洪积平原地貌单元与低山丘陵地貌单元,下伏基岩为上侏罗l)泥质粉砂岩、粉砂岩、凝灰岩,本次勘察在场地范围内未发现滑坡、统劳村组(J3泥石流、地面沉降等不良地质作用.(3)构造破碎带构造破碎带是由于地质构造作用形成的特殊性岩土.根据本次外业钻孔揭露显示,本工点共揭露2条构造破碎带.其中SK-LN-Z33钻孔中在高程15.58～13.98米处岩芯破碎,可见明显挤压痕迹.钻孔SK-LN-Z78、CK-LN-Z18分别在高程22.27～18.37米、8.58～4.58处揭露破碎带,灰色,呈碎块状,泥质结构.5、隧道平面纵断面设计区间平面线路左线由直线段、2 个半径分别为 R=640米、R=750米的圆曲线段及缓和曲线段组成;右线由直线段、2 个半径分别为 R=620米、R=750米的圆曲线段及缓和曲线段组成.线路间距在 12.5～15.6米左右.出站后,区间左线先后进入 25.4‰、9‰的下坡段,15‰上坡段,15‰下坡段,9‰、23.09‰上坡段.右线左线先后进入 26‰、9‰的下坡段,15‰上坡段,15‰下坡段,9‰、23.31‰上坡段,详见隧道平面见图1-3.农林大学站区间风井临安广场站图1-3隧道平面图二、工程特点、重点、技术难点及对策1、工程特点区间隧道工程最大特点是对外界影响面广,需协调工作量大.因对建筑物保护施工及对邻近建筑物保护,需和沿线多家业主协调,需要与道路、交警、绿化等部门协调.2、盾构进洞特点盾构进出洞是隧道施工工艺流程的重要节点,其中包括:进出洞处脚手架搭设,洞门地下连续墙的凿出,预留钢筋切割,凿出建筑垃圾吊运,进洞后盾构基座安装,盾构机各系统保养,转接和调试,负环拼装等.整个施工过程人机交错,施工作业环境处于一个整体的动态之中,立体施工的特性十分显著.盾构进出洞处蕴藏土体的不安全环境条件,风险程度较高.3、区间主要影响的建(构)筑物及保护措施1)影响建(构)筑物情况概述始发段地面为万马路现况路面.2)盾构施工参数控制的主要技术措施a)盾构掘进轴线控制盾构轴线的控制是盾构施工的重点之一,掘进时必须注意以下几个方面:①加大测量力度,保证测量的精度;随时将测量数据及量测数据反馈到盾构机的自动监控系统中,然后调整掘进的技术参数,如土压、推速等.当土压过低时,不仅容易造成地层的沉降,而且对盾构轴线的控制也有影响,容易造成盾构机下沉.②正确进行盾构机千斤顶的编组及分区油压的控制.③合理使用盾构的铰接装置,当盾构偏离隧道设计轴线较多、盾构姿态极差时,通过调整千斤顶的编组与选择及分区油压控制都较难达到目的时,可开启盾构铰接装置,具体的操作为:根据盾构的偏离程度计算盾构中折每一步的转折角度,先开启盾构的仿形刀进行超挖施工,超挖的长度一般为盾构的半个到一个盾构机身的长度,然后根据计算调整盾构的中折装置,然后再辅以千斤顶编组及分区油压控制,进行掘进施工,推进时根据盾构姿态的测量数据随时调整中折角度,直到盾构回到设计轴线上来.b)地面隆陷的控制地面隆陷控制是本标段盾构施工关键,只有把地面隆陷控制在一定范围内,才不会对地面建筑物和地下管线构成危害,才能保证施工的顺利进行.①地表隆起的主要原因是盾构机正面对土体的推进应力大于原始侧向地应力,因此在实时监测的情况下可以根据地表隆起状况及时调整推进速度及出土量,降低正面土仓压力,达到降低地表隆起的目的.②地表前方沉降的发生是由于开挖面推力小于原始应力而引起的,应通过调整推进速度及减少出土量,提高正面土仓压力方式来控制沉降.③盾构通过时的沉降控制一般来说,这一沉降是无法避免的,但是如果沉降超过设定值时,可以采取控制掘进速度和出土量,调整土仓压力,控制同步注浆的压力及注浆量,从而达到有效控制地层的弹塑性变形.具体做法如下:ⅰ建立严密的隧道沉降量测控制网,定期进行监测,掌握隧道施工对周围环境及对隧道本身的影响,对盾构上方监测点监测数据进行分析,及时反馈到盾构机施工中,从而选择正确的掘进模式,设定合理的土压力,严格控制出土量和推进速度,以此控制土仓压力,保持开挖面稳定;ⅱ进行同步双液浆注入.注浆材料和配比、注浆压力、注浆量和注浆时间是同步注浆施工的四个要素,是防止隧道坍塌、控制地表沉降的关键.及时填充管片外与土层的间隙.所注入浆液不仅要求能够同步及时填满整个盾尾间隙,而且要求浆液迅速固结达到设计强度,满足抵抗土体变形下沉的需要;ⅲ充分注意单、双液浆液的材料,配比、稠度等都不同的特性,壁后同步注浆系统必须在注浆压力、输送能力等方面满足同步注入两种不同性能浆液的需要,确保分别独立实现单(包括惰性)、双液注浆的功能;ⅳ壁后同步注浆系统在功能设计上必须具备不易堵塞和配有与之相配套的清洗系统,并考虑万一出现堵塞时,能在机内容易地拆换与修理,保证壁后同步注浆系统工作正常.④盾构通过后的固结沉降的控制盾构通过后,由于应力松弛影响,地层还会发生固结沉降,为此应根据地面实时监测结果进行实时控制,也就是在同步注浆后,还应根据地面的量测,及时发现环形间隙充填情况,当结构与地层变形不能得到有效控制或变形危及地面建筑物安全时,或发现地下水渗漏区段,在必要时打通吊装孔,对管片背后进行二次补注浆填充措施.二次注浆采用壁后方注浆方式,即从数环后方注浆孔进行壁后注浆,尤其对拱部120°范围进行地层固结注浆是十分重要的.c)管片拼装质量控制施工中合理布置管片,保证管片与管片的接缝处折点最小;做好此段管片防水施工,才能保证壁后注浆的效果,才能有效的控制地面隆陷.d)避免停机过长盾构施工过程中,掘进、注浆、管片拼装、运输等环节要求协调一致,合理安排各部分的运作时间,保证连续均衡施工,避免停机时间过长,才能有效控制土压仓压力,才能有效控制地面沉降.三、监理依据:1、杭州至临安城际铁路工程SGHL-3标招标文件;2、临安广场站——农林大学站盾构区间施工图纸;3、盾构区间地质详勘资料;4、《建设工程监理规范》(GB50319-2013);5、《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299－1999)2003版;6、《盾构法隧道施工及验收规程》(GB50446－2017);7、《地下工程防水技术规范》(GBJ50108－2012);8、《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2011);9、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300－2013);10、《建筑变形测量规程》(JGJ8—2007);11、《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308—2008)12、已批准的《施工组织设计》及《始发施工方案》13、国家及地方有关工程建设的法令、法规、政策和规定14、杭州市地铁集团有限责任公司关于杭州至临安城际铁路工程的相关文件、条文四、监理工作流程否五、监理工作的控制目标及控制要点:1、盾构始发前监理1)审核施工单位提出的施工方案,督促施工单位做好方案的评审工作,在施工时检查并督促施工单位按批准的方案进行施工和采取措施.2)审核施工单位的质量保证措施及危险源的识别、评价及预控措施.3)盾构进洞,提前对进洞口地基进行加固达到28天后采取取芯抗压检查是否达到设计无侧限抗压强度的要求,以确保土体的加固质量.4)检查接收、始发井基座安装、洞门凿除准备和洞门封堵材料准备是否就绪.始发基座的安装应符合盾构隧道的轴线要求,并督促施工单位做好充分准备工作.进洞时加强地表变形监测,在盾构进洞时盾构机切口距封门50厘米时停止推进,检查平衡仓内泥土出空,保证洞门凿除安全进行,进洞洞门凿除要求与出洞洞门凿除基本相同,重点是保证安全.盾构推进距接收井壁100环时,要仔细测量复核盾构所处的三维位置和盾构姿态,仔细复核盾构进洞段的轴线控制值,使盾构以良好的姿态准确进洞并就位于盾构接收基座上.5)盾构始发前洞门凿除,在确保盾构运转状态良好的情况下凿除洞门,凿除时应先凿出若干观测孔(5*φ150米米),确定洞门外地基加固达到要求后分层凿除,凿除过程中督促施工单位加强安全管理,确保洞门凿除安全.6)在盾构始发时洞门大部分砼凿除后应督促施工单位及时将帘幕橡胶止水板及压板进行安装.在盾构出洞前负环管片的安装时应及时进行测量以检查负环的安装轴线是否符合盾构轴线的要求,并准备好木楔以调整负环管片的轴线.7)盾构出洞凿出洞门混凝土,搭设的钢管脚手架应进行验收,合格后方可进行上人施工,在施工时应经常检查脚手架上的脚手板是否存在探头现象.洞门的凿除应留100米米等出洞验收后再凿除迎土面钢筋及砼,并及时将盾构机刀盘抵近洞门防止加固土体塌方.8)进洞前50米的地段,要加强盾构测量工作,进洞定位的复测精度应≤50米,并应及时纠正盾构进洞的偏差.9)盾构出洞,刀盘进入加固区前,在土仓内填充粘土,建立并严格控制切口反压平衡,刀盘穿越洞圈时注意洞门圈密封装置不被破坏,盾尾脱出工作井壁后,及时调整和焊接弧形板,以防土体流失.在第一环管片脱出盾尾后,及时按施工方案进行后盾支撑的安装,盾构推进时注意后座变形,必要时要求施工单位采取措施,防止后座变形过大.10)洞门密封装置安装,在洞门圈安装橡胶帘幕板、压板、铰链板密封装置时,督促施工单位严格按施工图施工,确保密封有效.11)洞门凿除前督促施工单位布设好地面监测点并测定初始值,盾构出洞时加强地面变形监测,实行信息化动态施工.12)盾构前50米推进,注意对各项技术参数的采集与设定,通过地面监测,及时掌握地面沉降、变形与施工参数及同步注浆量的关系,严格控制切口平衡压力,此阶段要统计、分析好有关数据,掌握规律,达到为正常推进时盾构参数的确定和调整提供依据的目的.2、盾构始发监理1)查看洞门外的地基加固竣工资料,确保其无侧限抗压强度、渗透系数等自立性技术指标达到设计要求.2)掌握盾构进、出洞影响范围内的地下管线和周围建筑物的分布情况,在施工方案中应有相应的技术措施对其进行保护.3)认真审查施工承包单位提交的盾构进、出洞方案.提出相应的改进措施,督促施工承包单位及时对方案的修改和施工措施的落实.4)在洞封面两侧部位,凿小洞对土体取实样进行分析,并观测其有否渗水及漏泥现象,洞门凿除时督促施工单位做好安全工作.5)当对洞门外土体的技术指标有怀疑时,为保证进、出洞施工安全、顺利进行,可采取其它相应技术措施,如在洞封面外打钢板桩等.6)盾构始发前,应急设备和物资应全部到位并根据施工单位的应急预案对应急物资进行检查.7)盾构进洞工作开始时,监理单位要督促施工承包单位严格按批准的进、进洞方案进行施工,做到整个工作处于受控状态.8)确保预埋钢板的特殊环管片,其钢板位置应恰好处于洞圈弧形钢板处.9)封门拆除后,盾构应以最快速度靠上洞门,缩短洞门暴露时间,同时向密封仓内加注泥浆,建立起土压.10)盾构进洞时,一旦盾尾脱离井壁后,应及时安装弧形钢板,向洞圈内加注密封浆液.11)盾构进洞过程中,发现不安全因素,及时向施工承包单位提出,督促其立即整改,确保安全施工.六、监理工作的方法及措施:为确保进洞施工安全,监理和安全监理对进出洞洞门结构砼块凿除、拉洞门吊装、盾构机进洞施工过程实施旁站监理.旁站监理的主要工作内容:通过监理人员的现场跟踪监控,监督和检查施工单位管理人员、质检人员是否到位、质保体系是否落实,建筑材料的质量是否符合要求,施工工艺是否符合工艺操作规程和标准的要求.对违章操作和不按设计要求、施工图纸、施工方案和施工规范以及违反强制性标准施工的现象,监理人员应及时进行纠正和严格控制,并做好记录.1、检查施工企业现场质检人员到岗,特殊工种人员持证上岗以及施工机械、建筑材料准备情况;2、在现场跟班监督施工单位执行施工工艺标准、施工方案及工程建设强制性标准的情况;3、发现施工人员违章操作及人的不安全行为、物的不安全状态应立即责成施工方进行整改.七、监理旁站及巡视检查要点1、施工企业根据监理企业制定的旁站监理方案,在需要实施旁站监理的关键部位、关键工序进行施工前24小时,应当书面通知项目监理机构.项目监理机构应当安排旁站监理人员按照旁站监理方案实施旁站监理.2、旁站监理人员应当认真履行职责,在现场实施跟班监督,及时发现和处理旁站过程中出现的质量、安全问题,如实准确地做好旁站监理记录.3、旁站监理人员和施工企业现场质检人员要在旁站监理记录上签字.否则,不得进入下道工序施工.4、监理人员实施旁站监理时,发现施工方违反工程建设强制性标准行为的,应责成施工企业立即整改;发现施工活动已经或者可能危及工程质量的,应当及时向监理师或者总监理工程师报告,由总监理工程师下达局部暂停施工指令或者采取其他应急措施.5、旁站监理记录应及时交付项目监理机构资料员归集整理.工程竣工验收后,随同其它技术资料上交公司归档.6、做好影像记录:旁站监理人员在旁站监理过程中,对盾构进出洞过程的旁站内容,以及对涉及质量、安全检验见证情况应留有影像资料.影像资料必须图像清晰、拍摄角度应能保证影像资料反映所验收部位的质量状况.7、资料表式: 进洞施工与洞口防护工程检验批质量验收记录表、进洞施工与洞口防护工程检验批质量验收报验表、进洞施工监理旁站记录表.八、安全文明施工:1、施工现场的所有施工人员应戴好安全帽.2、在井下动火必须持有动火作业证并应有人进行监护且落实消防措施.3、洞门凿除施工人员应系好安全带,且应按高挂低用的原则进行使用.4、施工用电必须符合JGJ46－2005的要求进行.5、防止各种油污污染周边环境.6、各种施工材料应按要求堆放整齐并标识.7、各种安全设施应进行验收并落实验收手续.8、风险源辩识。