天津地铁某某盾构区间施工组织设计

一．综合说明

1．工程概况

XXXX站～XXXX站地下区间隧道工程是天津市XXXX工程的一个重要组成部分，是天津市重点工程项目。该段区间从XXXX站开始，沿路、大沽南路至XXXX。起讫里程为DK15+913.2—DK16+963.35，区间全长1050.15m，区间沿线经过的XXXX商业区为天津市商业中心，大沽南路为河西区重要的商业中心和天津市主要的办公区。地面两侧主要建筑物有中国建设银行、亚太大厦（在建）等。该区间位于直线及半径350m的曲线上，线路最大纵坡20‰，最小纵坡3‰。区间的沿线两侧，高楼林立，地面交通繁忙，地下管网密布，须从建筑物下穿过，而且，建筑物中有保护性建筑一座。由一台盾构从XXXX站端头井下井，沿左线推进到XXXX站南侧端头井。在井调头后，盾构再从XXXX站端头井经右线推进到XXXX站端头井。其中在里程桩号DK16+400处设有一条左右线联络通道。

本工程计划2003年10月1日盾构出洞，至2004年2月10日左线盾构进洞；于2004年4月1日开始右线盾构出洞，至2004年7月1日右线盾构进洞。（详见附图：进度计划图）

隧道的平面位置：

左线从XXXX站开始的195.052m为直线段，接长399.566mR350m的右曲线段，然后是231.895m的直线段，再接166.516mR450m的左曲线段，最后是117.121m的直线段至XXXX站。

右线从XXXX站开始的191.876m为直线段，接长399.566mR350m的右曲线段，然后是241.399m的直线段，再接166.516mR450m的左曲线段，最后是110.793m的直线段至XXXX站。

2．地形地貌及地质情况

本段区间隧道覆土厚度约为8.7米～12.3米不等，根据勘探资料，工程沿线地势较为平坦，地面标高为2.5米左右。表层为人工填土，盾构主要穿越的土层为灰色淤泥质粉质粘土，灰色淤泥质粘土及灰色粘土。其中灰色淤泥质粉质粘土层土性不均匀，夹杂较多粉性土，透水性较好，在水头差作用下易发生流砂管涌现象，对盾构施工较为不利；灰色淤泥质粘土及灰色粘土

层土质均匀，透水性差，对盾构施工较为有利，但其工程地质性质较差，含水量高，孔隙比大，强度低，压缩性高且稳定时间长，在动力作用下，易产生流变现象。

本段区间隧道地下水类型为空隙潜水，赋存于第四系粘性土、粉土及沙类土中。勘测期间地下水位埋深0.8—2.7m，水位蝙蝠1.0—2.0m。地下水主要补给来源为大气降水。根据提水试验成果及地区经验综合分析，K=0.05—2.0m/d。根据取水样水质分析结果，地下水对混凝土结构不具腐蚀，对钢筋混凝土结构中钢筋不具腐蚀，对钢结构具弱腐蚀。

3．工程规模及主要工程量

本区间隧道外径Φ6.2m，径Φ5.5m，管片宽度1m。DK16+400处设有一处左右线联络通道。

本工程左、右线隧道的管片用量为2136环，包括负环20环，普通环2100环，钢管片16环。衬砌的设计强度为C55，抗渗标号为S10，由封顶块（F）、邻接块（L1）、邻接块（L2）、标准块（B1）、（B2）各一块及拱底块（D）构成。纵、环向均采用M30双头螺栓连接，衬砌接缝防水采用遇水膨胀橡胶和氯丁橡胶复合压制成的弹性密封垫。

4．工程难点及特点

⑴.本区间隧道沿线两侧高楼林立，地面交通繁忙，地下管网密布，须从建筑物及构筑物下穿过，并且，建筑物中有保护性建筑物一座，已建年限较长，且属于传统砖木结构，施工过程中地面沉降控制要求高。

⑵.本区间隧道全线普遍埋深较浅，而沿线高层建筑（10层以上）较多，在通过此类建筑物附近或下方时，与其桩基会十分接近，对隧道轴线控制及参数调整要求较高。

⑶.XXXX端头井处于繁华地段，可利用施工现场较小，并且有多个施工队伍同时进行不同部位的施工，场地布置困难较大，容易影响施工速度。

⑷.XXXX站接收井井位较小，不利于盾构吊装调头。

由于该工程施工技术要求高，因此在掘进施工中将充分借助于《智能化辅助决策系统》进行地面及建构筑物的沉降预测。通过优化盾构推进参数及采取一些针对性措施来控制地面变形，减少对建构筑物及地下管线的影响，

同时要根据地表变形监测情况，及时调整盾构掘进参数，不断提高施工技术，确保将施工后地表最大形变控制在+10～－30mm围。

5．编制依据

5-1 工程施工设计文件

5-2 工程应用的主要规规程和检验评定标准

二．盾构设备简介

1．盾构机型

机型：加泥式土压平衡盾构。

2．盾构机主要技术参数

A. 盾构外形尺寸

⑴、盾构外径：Φ6340mm

⑵、盾尾径：Φ6370mm

⑶、盾构长度： 9050mm

B. 推进拼装系统

⑴、盾构千斤顶：

千斤顶数量：20个

单个推力：1960kN

最大总推力：39200kN

推进速度：7.5cm/min

⑵、管片拼装机

装卸重量：28.5kN

转速：0.3～1.5RPm

转角：±2100

径向行程：650mm

滑动行程：750mm

旋转驱动马达：带制动的液压马

C. 大刀盘

形式：全端面切削

转速：0.17RPm～1.66RPm（可以顺时针、逆时针两个方向旋转）

扭距：4.136kN.m（当转速为1.66RPm）最大8.000 kN.m（当转速为0.86RPm）升口率：小于49.9%

驱动：8台带减速机的液压驱动马达

D. 螺旋输送机

形式：单轴式

螺旋叶片直径：800mm

长度：12m

转速：0～14.5 RPm

最大出土能力：250m3/h

E. 皮带输送机

带宽：900mm

输送机长度：53.0m

带速：100m/min

运土能力：最大800t/h

功率：22kw

F. 盾尾油脂系统

预计每环衬砌需损耗盾尾密封剂：26kg

压注量： 1.3kg/min

压注点设置： 12点

G. 加泥系统

流量：250L/h

最大工作压力： 0.7MPa

加泥点设置： 4个

H. 注浆系统

流量：20～200L/min

最大工作压力： 2.5MPa

注浆点设置： 2个

三．施工现场平面布置

1．施工总平面图

1-1 生活设施布置

鉴于对安全文明施工的考虑，工地现场办公区、生活区及施工区分开，根据业主提供的场地围, 并结合工程的实际情况对工地现场进行布置。场施工便道全部采用钢筋混凝土道路。工程管理人员办公采用集装箱，民工及外

来工居住采用板房，管理人员办公区与民工生活区分开，分别设立厕所、浴室、食堂、员工休息室等。同时根据场地情况布置用电、用水、排水。

1-2 生产设施布置

根据业主所提供的施工现场允许使用围，结合实际施工的需要，在XXXX 站北侧设钢板组装集土坑，其平面外形尺寸为：26m×6.70m（长×宽），（其中高出地面以上1.0m，地面以下1.5m，），墙身钢板厚度16mm，框架采用[20a 槽钢，集土坑设置5个土箱翻身架以满足倒土之需，为保护顶板，使之不致破坏，从行车基础上焊接挑梁至集土坑，再在挑梁上设置翻身架，使之与集土坑不接触，充分保护结构顶板。在右线预留孔东侧布置一套拌浆系统，通过送浆管路由预留孔送浆至井下。由于XXXX端头井的场地较为狭小，因此井口上面布置15T行车一辆（悬臂可用最大尺寸为5m），15T行车走向为东西向，行车基础分别位于结构B轴和车站结构南侧墙上，用于井下至地面的垂直运输，包括盾构出土、管片运输等。5T行车走向为南北向，设置在工作井的西侧，用于管片装卸、制作、翻转和堆放等。轨道、轨枕、走道板等堆场设置在15T行车轨道之间的结构顶板之上。涂料和材料仓库根据场地情况布置。同时根据场地情况布置用电、用水、排水等系统。（详见附图：施工场地平面布置图）

2．四通一平

2-1

层采用50cm