盾构机钢套筒接收施工方案(共92页).docx
精选优质文档-倾情为你奉上一、编制依据和原则1.1 编制依据1、xx市轨道交通6号线1标施工组织设计;2、xx市轨道交通6号线工程勘察1标岩土工程勘察报告;3、xx市轨道交通6号线工程施工图设计;4、线路沿线建筑物及管线调查资料;5、现行有关地铁、市政等施工技术及验收规范、规程;6、盾构法隧道施工及验收规范 GB50446-2008;7、地下轨道、轻轨交通工程测量规范 GB50308-2008;8、建筑变形测量规范(JGJ/T8-2007);9、地下防水工程质量验收规范 GB50208-2011;10、预制混凝土构件质量检验评定标准 JGJ321-90;11、盾构法隧道施工与验收规范GB50446-2008;12、xx市地铁施工标准化管理指南;13、类似工程施工的科技成果、工法以及既有的施工资源、装备能力、生产经验和管理水平;14、盾构机设计尺寸及相关技术参数。1.2 编制原则(1)在充分研究招标文件、设计图纸及认真踏勘工地现场的基础上,采用先进合理、安全可靠、经济可行的施工方案;(2)确保工程质量、工期、安全要求;(3)充分考虑环境保护、文明施工等要求,确保施工顺利展开;(4)充分考虑和研究工程特点和难点,紧紧围绕施工主线,配足配强现场管理机构和施工队伍,投入先进、配套的施工机械设备,均衡、高效组织施工生产,确保工程总体目标的实现;(5)坚持优化技术方案,推广应用新技术、新材料、新工艺、新设备。二、工程概况2.1 工程描述xx市轨道交通六号线x标x工区盾构区间工程xx站xx站,采用1台土压平衡盾构机先从xx站接收,先掘进施工左线(下行线),待出洞后将盾构机从xx站接收井吊出,在运输到xx站右线(上行线)下井接收。区间双线累计全长1410.3m,右线(上行线)起止里程SKO+365.556SK1+093.571,右线(上行线)长728.105m;左线(下行线)起止里程XKO+399.356XK1+093.571,短链11.971m,左线(下行线)长682.244m。专心-专注-专业2.2 盾构区间工程概况图2.3工程地质下行线(左线)纵断面地质图注:黄色层为砂层、绿色层为粉质黏土层、灰色层为淤泥层上行线(右线)纵断面地质图注:黄色层为砂层、绿色层为粉质黏土层、灰色层为淤泥2.4 水文地质(1)地表水本工点场地内SKO+900位置分布一条宽约13.0-30.0m的河流,由南往北径流横穿场地,水深约0.50-2.00m,水量主要接收大气降水,场地无其他常年性河流水系分布。河底到隧道洞顶分布约6.0m,的微透水淤泥层,地表水与地下水联系微弱,地表水体对工程建设影响不大,但应加强检测。(2)地下水位勘察期间通过钻孔采用套管隔水法,测得第四系上层滞水埋深1.00-3.00m,第四系松散沉积物的承压水水头标高在2.00-4.00m,风化岩层的孔隙裂隙承压水水头标高在1.00-2.00m之间。勘察期间勘探孔揭示地下水初见水位埋深1.20-5.40m,地下水混合稳定水位埋深1.00-5.00m,标高1.59-5.09m,勘察期间为枯水季节,降水量较少,预计丰水季节地下水位抬升1.00-2.00m,场地地下水与场地邻近闽江水有较密切的水力联系,水位高低受闽江水影响大,场地地下水与闽江水互相补给。(3)地下水腐蚀性评价根据国家标准岩土工程勘察规范(GB50021-2001,2009年版)第12.2条对地下水的腐蚀性进行判别:地层渗透性按A类考虑。本次详细勘察为评价地下水对建筑材料的腐蚀性,采取两组地下水样进行水质分析实验,另外利用初堪阶段2组地下水水质分析成果,判断结果表明:场地地下水对混凝土结构具有为腐蚀性,在长期浸泡的情况下对结构中的钢筋具有微腐蚀性,在干湿交替情况下对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀性。三、接收施工的重难点及措施3.1接收时洞口土体大量流失3.1.1存在的风险本区间为全断面软弱土体,在接收发时,这种软弱土体可能会大量从洞口流入井内,造成洞口外侧地面沉陷。地质情况如下:左线接收右线接收3.1.2处理措施接收加固区与山头道小桥桥台后搅拌桩加固区重合,土体已经具备一定强度。因此三轴搅拌机无法下钻,旋喷钻机需先打引孔才能下钻,造成工期、成本增加,加固效果变差。位置关系如下图:根据现场情况综合考虑,拟采用三重管高压旋喷桩加固+钢套筒法进行盾构接收。1、三重管高压旋喷桩加固先用引孔机进行引孔,再进行旋喷桩施工。采用F800600桩,加固深度为24.155m。三管旋喷空气压力0.7MPa,浆液压力0.3MPa,水压25MPa,提升速度220cm/min,旋转速度516r/min,浆液流量80120L/min,水灰比0.81.2,水泥用量不小于300Kg/m3。加固范围长3m,隧道左右、上下各3m。平面图如下:2、钢套筒接收工法在富水含砂层中,3m范围土体加固无法完全保障盾构接收的施工安全,因此还需采用密闭钢套筒平衡接收法。该工法是在密闭钢套筒内进行盾构接收,通过在钢套筒内建立密闭空间和内部填充物提供压力来平衡掌子面的水土压力,从而保障施工安全。盾构机在出洞前已建立了水土平衡压力的环境,盾构出洞等同于正常掘进,从而规避了盾构接收时涌水涌砂的风险。钢套筒分为过渡环、筒体、封盖、反力架4部分。结构如下图所示:3、降水井左右线各拟施工4口降水井,合计8口降水井,包含1口观察井,也可作为降水井使用,同时检测土体加固效果。在第一口降水井设置完成后进行降水实验,确定最终降水井数量。降水井布置如下图所示:根据洞门的实际尺寸,制定合理的洞门破除方案,施工安排周详,确保破洞门时安全、快速,并在洞门凿除完成后第一时间填充渣土至钢套筒建立平衡土压。4、其它措施制定接收方案,编制应急预案,落实应急物资。盾构机将进入洞口土体加固区时,采用低推力(1000t以下)、低转速(0.8-1.0rpm)、匀速平稳推进(10-20mm/min)。及时进行二次注浆封洞门,尽量降低切口水压,以减小洞门密封的压力。3.2盾构接收的姿态控制3.2.1存在的风险在软弱土体中,由于盾构机自身较重,容易出现啃轨现象;加固区与非加固区土体强度变化剧烈,到达段注浆效果不易控制,容易对到管片姿态造成不良影响。3.2.2处理措施钢套筒底部浇筑混凝土垫层,经精准测量放点后,垫层高程与盾构机出洞后姿态契合。 严格控制掘进姿态,优化掘进参数,使盾构机平顺出洞。在拼管片时,应对螺栓及时复紧,提高抗变形的能力。保证同步注浆密实,并及时二次补偿注浆,保质保量。四、盾构接收施工4.1工艺流程4.2主要施工内容1、接收端地层加固,降水井降水施工,并检查效果;2、盾构接收前150-200m处对盾构机姿态人工复合;对接收钢环复测,确定盾构机贯通姿态及纠偏计划。需考虑盾构机贯通时的中心轴线与隧道设计轴线的偏差,接收钢环位置的偏差,综合上述因素基于隧道设计轴线进行调整,逐步在出洞前完成纠偏;3、合理安排洞门凿除时间,尽量缩短暴露时间;4、最后10环管片使用槽钢固定、拉紧;5、钢套筒/橡胶止水帘布的安装符合使用需求;6、洞门注浆封环处理。7、盾构机贯通,清理,拆机。4.3 盾构接收准备1、制定专项接收方案,作业指导书,并对参加施工的全体人员按施工特点进行详细的技术交底;2、在盾构接收前,对各种设施、设备进行彻底检查;备齐施工材料、机具,做好接收前的各项准备工作;3、接收井尺寸验收;4、对井上、井下测量控制网进行复核;复核洞门中心坐标、接受托架坐标;在洞门、井底或车站结构段上用红漆做好轴线、高程等标志;5、复核盾构所处的方位、确认盾构姿态、评估盾构接收时的姿态和拟定盾构接收段的施工轴线、推进坡度的控制值和施工方案等的重要依据,以使盾构在此阶段的施工中始终按预定的方案实施,以良好的姿态到达,准确出洞。在到达前100米,应精确做好轴线接收测量工作,以后根据盾构推进的轴线偏差情况,每推1015m复核一次。最后10环的推进,盾构轴线与设计轴线的偏差,尽可能控制在30mm内,使盾构以最佳姿态到达。4.4 施工安排4.4.1设置洞口衬砌拉紧装置为防止盾构到达后洞口衬砌环缝松驰、张开并造成漏水,在临近洞口的隧道内设置衬砌拉紧装置,即将靠近洞口的10环衬砌用10#槽钢沿隧道纵向拉紧,如下图所示:洞口衬砌拉紧装置示意图4.4.2钢套筒接收工法1、安装工艺2、钢套筒结构钢套筒采用Q235B钢板加工而成,板厚20mm(支撑及壳体受力验算见附件计算书),接收端埋深约15m,水土压力约1.71.8bar。整个钢套筒由过渡环、筒体、后端盖、反力架支撑、加料管等结构组成,净空直径6700mm,长度11000mm,满足使用要求。受力计算书见附件1。3、安装及接收施工步骤(1)安装过渡环。过渡环与钢环通过焊接连接,焊缝沿钢环圈内侧,有间隙较大位置通过填充钢板补缝并焊接牢固。在钢环与过渡环内侧接缝处贴遇水膨胀止水条,在外侧涂抹聚氨酯加强防水效果。(2)安装钢套筒先进行下半圆(即A1、A2、A3)的定位,使用螺栓连接,每个螺栓配有专用垫圈及密封止水胶圈,环体接缝处嵌入遇水膨胀胶条并在外侧涂抹聚氨酯,以达到止水目的。再使用相同方法拼接两个侧面套筒(B1、B2)及上盖(C)。如下图所示:(3)安装后端盖及反力架后端盖吊至井下后先进行定位螺栓孔的定位,待4个定位螺栓拧紧后依次拧紧环圈螺栓。反力架安装要求保证反力架的加工尺寸精度为±5mm。前期预埋钢板标高调整精度为±3mm。反力架安装轴线精度水平偏差:±5mm,高度偏差:±5mm。要保证反力架框架靠近隧道一侧的面平整度控制在±5mm,且与盾构始发方向垂直,误差控制在±5mm。焊缝高度必须保证在10mm以上,焊缝必须饱满,不得有虚焊,夹渣等缺陷出现。焊接完成后需委托符合要求资质的单位进行焊缝探伤检测。固定焊接必须采用自然冷却,严禁用水冷却。(4)监测点布置对钢套筒及反力架进行位移、变形监测。在过渡环与钢环焊接处布置4个监测点,筒体每块板布置2个监测点,反力架每根支撑布置1个监测点。在出洞过程中,每2小时就行一次测量,并设置专职观察人员,对焊缝、压力进行观察、记录。(5)预加反力钢套筒及反力架安装完成后,在洞门钢环与筒体间需使用千斤顶预加反力进行受力试验,模拟盾构机进入筒体的受力情况,采用一定数量的液压千斤顶,总压力需达到1200t。在预压过程中注意观察筒体焊缝、螺栓及反力架支撑是否异常。(6)耐压试验受力试验合格后,进行加水耐压试验。试验压力3bar,在2小时内压力下降不超过0.3bar视为合格。(7)底部垫层在钢套筒底部浇筑C20混凝土垫层,在盾构机出洞后起到缓冲作用,防止盾构机卡住钢套筒底部。垫层高程需经测量放点确定,与盾构出洞时底部标高一致,并设2下坡。(8)洞门探孔及凿除在洞圈内搭设钢制脚手架。在洞门布置9个F50水平观察孔(必要时可增加观察孔),以观察土体的加固情况。观察孔深2.5m,穿过高压旋喷桩,进入三轴搅拌桩1.3m。孔位图如下:若探孔存在涌砂涌水现象,用F48钢管插入探孔内,接口处用膨胀螺丝固定,焊接注浆连接头,用二次注浆泵进行水平注浆封堵。确定加固情况良好后,开始凿除洞门混凝土。脚手架布置详见下图:脚手架布置示意图洞门凿除采用粉碎式凿除,由于接收井地连墙采用玻璃纤维筋,因此本次接收凿除洞门首先由上至下全断面破除外排钢筋保护层,然后将外排钢筋割除,最后盾构机转动刀盘破碎剩下的混凝土层与玻璃纤维筋。洞门凿除要连续施工,尽量缩短作业时间,以规避正面土体流失的情况。施工全过程,必须有技术员、安全员进行监督,杜绝安全事故隐患,确保人身安全。玻璃纤维筋断面示意图:(9)填料建压因中交天和盾构机重量较大,因此填料时需先在底部填充中砂至1/3高度以提供承载力,再使用盾构挖掘渣土回填至钢套筒2/3高度,最后使用预拌膨润土泥浆填充满,使回填渣土具有一定流塑性,建立平衡土压。隧顶埋深15m,压力控制在1.71.8bar(视盾构机土仓压力而定)。(10)盾构出洞盾构出洞前,测量人员根据盾构机中心轴线、隧道设计轴线与洞门钢环实际轴线测算出盾构出洞时的姿态,按每一环需达到的盾构机姿态进行交底,最终分析在出洞前盾构机与钢环、钢套筒的相对位置是否满足出洞条件。在钢套筒筒体、反力架支撑上布置监测点和百分表检测位移、变形情况。(11)洞门封堵最后10环使用同步砂浆+双液浆进行封环处理,切断隧道外的地下水沿着管片外建筑空隙跟随盾构到达的通路。注浆浆液采用双液浆,注浆压力控制在0.3MPa左右。双液浆初步配合比如下表所示:双液浆材料初步配合比表(kg/m3) 水玻璃(kg)水泥(kg)水(kg)100250500注:根据现场实际情况,可对配合比进行调整。当注浆效果不佳时,可通过盾体径向孔注入惰性浆液或聚氨酯等以增强止水效果。注浆量、压力达到设计值或设计压力后,待浆液凝固后(6小时)盾构机继续推进,盾尾脱出最后一环正环管片。(12)拆除前检查洞门封堵完成后,首先对隧道内管片进行开孔检查,确认壁后浆液填充密实,再通过钢套筒底部预留的泄水孔检查内部泄露水情况,对漏水部位进行二次补浆。如没有水泄露,则打开顶部泄压阀降低套筒内压力,同时观察压力表和盾构机土仓压力变化情况,如压力下降至0后无明显变化,说明洞门密封效果好,土体较为稳定,可进行拆盖作业。(13)钢套筒拆除泄压后尽量通过螺旋机出土,无法继续排土后进行拆除作业。首先拆除C板,钢丝绳连接4个吊点后进行螺栓拆除,然后将C板吊至地面。清理渣土,再依次拆除反力架、后端盖、两侧B板,准备盾构机解体作业。4.4.3盾构到达段的掘进根据到达段的地质情况确定合理的掘进参数并作出书面交底,总体要求为:低速度,小推力,合理的土仓压力和及时饱满的同步+二次注浆。盾构机进入加固区后,掘进速度减至10mm/min,刀盘转速1.0rpm,推力不大于1200t。因钢套筒内建立了平衡土压,盾构机土仓压力保持不变。刀盘接触地连墙后,掘进速度将至5mm/min,刀盘转速0.8rpm,推力不大于1000t,扭矩控制在25003200KN·m之间,尽量减小地层扰动,慢慢磨过地连墙混凝土及玻璃纤维筋。在左线接收时,盾构机进入钢套筒内后,要及时减小推力,不大于800t,扭矩控制在10001500KN·m之间,刀盘转速0.5rpm。右线接收刀盘出洞后,通过拼装模式,用推进油缸向前顶盾体,刀盘停止转动,管片螺栓至少复紧3次,防止错台。同时测量人员实时对钢套筒/接收托架进行位移、变形监测。4.4.4盾构机接收的施工要点1、根据盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划进行掘进,纠偏要逐步完成,每一环纠偏量不能过大。2、选择合理的掘进参数,逐步放慢掘进速度,推力逐渐降低,缓慢均匀地切削土体,以确保接收端墙的稳定和防止地层坍塌。3、盾构进入到到达段后,加强地表监控量测,及时反馈信息以指导盾构机掘进。4、在拼装的盾构机进入加固范围后,浆液改为快硬性浆液,提前在加固范围内将泥水堵在加固区外。5、盾构到达前检查端头土体加固质量,确保加固质量满足设计要求。6、到达前,在洞口内侧准备好砂袋、水泵、水管、方木等应急物资和工具。7、准备洞内、洞外的通讯联络工具和洞内的照明设备。8、增加地表沉降量测的频次,并及时反馈监测结果直道施工。9、橡胶帘布内侧涂沫油脂,避免到盘挂破帘布而影响密封效果;在托架导轨上可适量涂抹黄油以减小盾体摩擦力。10、在盾构机刀盘距离洞门掌子面0.5m时应尽量出空土仓内的碴土,减小对洞门及端墙的挤压以保证保证凿除洞门混凝土的安全。11、在盾构贯通后安装的几环管片,一定要保证注浆饱满密实,并且一定要及时拉紧,以防引起管片下沉、错台和漏水。4.5施工测量与监测4.5.1施工测量项目部下设专业测量组,测量组由具有地下工程测量经验的测量工程师负责和高级测量工组成。负责本标段的控制测量和施工测量工作。(1)测量项目主要有:平面、高程控制测量,地上与地下平面、高程联系测量,地下平面、高程控制测量,盾构姿态测量,管片姿态测量,隧道贯通测量。(2)测量仪器配备高精度的全站仪和精密水准仪等测量仪器设备,所有的测量仪器均应经测量仪器检定部门检定合格并在有效期内使用。地面控制点(GPS点、精密水准点)交接桩完成后,测量组首先进行地面控制点的复测,复测结果要满足和保证地面控制点达到首级控制网精度,保证点位不发生位移。在首级控制网点的基础上,测量组进行标段内的二级施工控制网的布测。测量仪器一览表序号仪器名称规格仪器厂家SN编号备注1GPS静态接收机HD8200X中海达已鉴定2全站仪1”徕卡TS16已鉴定3电子水准仪0.3mm/km徕卡DNA03已鉴定4铟瓦水准标尺2m徕卡60074已鉴定(3)测量技术措施二级施工控制网(精密导线网和精密水准网)布设要满足规范的精度要求。为确保施工控制点的稳定可靠,测量组定期每季对本标段地面首级和二级控制网点进行同等精度的复测工作。控制网架设好后,须进行区间隧道工程施工导线及水准控制点的测设。本工程施工平面控制网采用导线法建立,导线点均采用强制归心桩,导线点应根据施工总平面图进行布置,点位须便于使用、安全和长时间保存。导线点选定之后,应及时安装标桩,各条导线应均匀分布于整个施项目部域,每个环形控制面积应尽可能均匀,导线网应构成互相联系的环形,构成严密平差图形。控制点四周以显著标记警示,以防止破坏和位移。(4)数据分析与反馈施工期间,监测人员在每次监测后,应及时进行校对和整理,同时应注明开挖方法和施工工序,以及开挖面距离监控测量点的距离等信息,以及开挖面距监控测量距离等信息,在取得足够的信息后,还应根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数,对检测结果进行汇总分析,以预测该测点可能出现的最大位移和变化速率,综合判断围岩与支护结构的稳定性,并根据变形的等级管理标准及时反馈施工,应确保监控测量信息传递渠道畅通,反馈及时有效,做出结构安全性评价,提出合理化建议。(5)地上与地下平面、高程联系测量本次测量的难点在于地上与地下平面、高程联系测量,由于竖井深达16.11米,采用直传法无法保证测量的精度,根据现场的实际情况采用双井定向法,即利用地面上布设的近井点或地面控制点采用导线测量或其他测量方法测定二吊锤线的平面坐标值。在隧道中将已布设的地下导线与竖井中的吊锤线联测,即可将地面坐标系中的坐标与方位角传递到地下去,经计算可求得地下导线各点的坐标与导线边的方位角。在本工程中,地面上采用导线测量测定两个吊锤线的坐标,地下使地下导线的两个端点分别与两个吊锤线连测,组成一个闭合图形。在盾构法隧道施工中,隧道的接收误差有很大一部分来自地上与地下联系测量。为了确保井下控制点的准确度,我方将在工程中采用联系三角形对地下控制点的坐标和方位进行复核。其中视工程的情况做两到三次的联系三角形,确保地下控制点的准确性。(6)盾构机始发初始状态的测量盾构机初始状态测量的主要内容是:水平偏移、俯仰角、扭转角的测量。测量的目的是确认盾构机在掘进过程中是否沿隧道的设计中心线掘进。盾构机姿态测量的原理:盾构机作为一个近似的圆柱体,在开挖掘进过程中我们不能直接测量其刀盘的中心坐标,只能用间接法来推算出刀盘中心的坐标。在盾构机的机壳体内适当位置选择测量的观测点就成为非常重要的工作,所选观测点既要有利于观测,又利于点位的保护,并且相对位置不能发生变化。 盾构机始发初始状态测量示意图如图中A点是盾构机刀盘中心,E是盾构机中体断面的中心点,即AE连线为盾构机的中心轴线,由A、B、C、D、四点构成一个四面体,测量出每个角点的三维坐标(xi, yi, zi),根据四个点的三维坐标(xi, yi, zi)分别计算出LAB, LAC, LAD, LBC, LBD, LCD, 四面体中的六条边长,作为以后计算的初始值,在盾构机掘进过程中Li是不变的常量,通过对B、C、D三点的三维坐标测量来计算出A点的三维坐标。同理,B、C、D、E四点也构成一个四面体,相应地求得E 点的三维坐标。四A、E两点的三维坐标和盾构机的绞折角就能计算出盾构机刀盘中心的水平偏航,垂直偏航,由B、C、D三点的三维坐标就能确定盾构机的扭转角度,从而达到检测盾构机的目的。盾构机姿态测量的误差分析:由于盾构机的结构原因,B、C两点的间距2m左右,AB、AC 的水平距离4m左右,测站点至B、C点的距离5m左右,由B、C点来推算A点的坐标,B、C两点的中误差传递给A点,由误差椭圆的原理可知它产生的纵向误差对里程有影响,产生的横向误差是很小的,横向误差的产生主要是测角的影响。用徕卡TS16(规格:1)全站仪进行角度、距离测量可以将A点的横向点位误差控制在10mm内。(7)盾构机姿态、管片测量用徕卡TS16(规格:1)全站仪测定在盾构机壳内的B、C、D三点的三维坐标后,反算出刀盘中心A点的三维坐标和盾尾中心E点的三维坐标,由A、E两点的坐标计算出盾构机在掘进过程中瞬时的水平方向和垂直方向的偏离值,与自动导向系统所显示的相关数据进行比较就可以知道自动导向系统是否正常工作。棱镜托架的制作和安装:托架底板采用400×400×10mm钢板,四角上用50×50角钢焊接,内侧长400mm,外侧长750mm,中心焊上仪器连接螺丝的桩头长10mm,观测时采取强制对中,减少仪器对中误差。打孔用膨胀螺丝安装在隧道左侧顶部不受行车的影响和破坏的地方。测量方法:从隧道内主控制导线点引测至托架上,引测至托架上时仰角不大于8°,高程全站仪加钢尺测量,采取正、倒镜读数,消除仪器竖直度盘指标差的影响。独立测量三次,测得的高差较差±5mm。隧道环片测量:用铝合金型材加工长水准尺,规格50×50×3000mm、50×50×4000mm,在中部安装水准汽泡,并以汽泡零点左、右刻出刻度线,水准尺的校正用水准仪进校正。 测量方法:按环片的直径计算出弦长3米和4米的矢距,水准测量出环片底部的高程,环底高程加上矢距即为水平尺的高程,用经纬仪大致定出一个方向线,计算出方向线与隧道中心线的偏移量,量取方向线与水平尺零点的偏移值,用水平尺上的偏移值减去计算出的理论偏移量即为环片中心与隧道中心线的偏移值,测量位置在每环接缝处。测量环片的旋转:用水平尺放置在环片内,水平尺水平时量出环片两端接缝与水平尺的高差,经内业计算出环片的旋转角。环片接缝齐整,水平方向顺直,利用盾构机的正、反旋转来调整,以达到隧道内环片接缝整齐、美观。4.5.2施工监测1、监测范围根据城市轨道交通工程监测技术规范(GB 50911-2013)规定,综合工程地质条件、设计文件影响区按下表进行划分。土质隧道工程影响分区隧道工程影响区范 围主要影响区()隧道正上方及沉降曲线反弯点范围内次要影响区()隧道沉降曲线反弯点至沉降曲线边缘2.5i处可能影响区()隧道沉降曲线边缘2.5i外注:i隧道地表沉降曲线Peck计算公式中的沉降槽宽度系数(m)。2、监测周期与监测频率监测频率结合工程进度,盾构区间施工的影响距离和程度进行合理安排,根据工程的施工特点及影响的范围和程度初步判断,初始值至少测试3次,取三次有效测试的平均值作为初始值。初始值测取后,建议各项目的监测频率(依据:城市轨道交通工程监测技术规范(GB 50911-2013)的要求及设计文件要求)如下表。具体监测频率将根据不同项目的实际情况由设计、监理或专家评审意见确定。按城市轨道交通工程监测技术规范(GB 50911-2013)的要求见下表:隧道区间监测监测部位监测对象开挖面至监测点或监测断面的距离监测频率备注开挖面前方周围岩土体和周边环境5DL8D1次/(3d5d)3DL5D1次/2dL3D1次/1d开挖面后方管片结构、周围岩土体和周边环境L3D(1次2次)/1d3DL8D1次/(1d2d)L8D1次/(3d7d)注:D盾构法隧道开挖直径(m),L开挖面至监测点或监测断面的水平距离 (m);管片结构位移、净空收敛宜在衬砌环脱出盾尾且能通视时进行监测;监测数据趋于稳定后,监测频率宜为1次/(15d30d)。3、水平位移监测基准网布置及测量(1)水平位移基准网布置原则根据城市轨道交通工程监测技术规范(GB 50911-2013)的规定:基准点布设在施工影响范围以外的稳定区域,且每个监测工程的竖向位移观测的基准点不少于3个,水平位移观测的基准点不少于4个;当基准点距离所监测工程较远致使监测作业不方便时,宜设置工作基点;基准点和工作基点应在工程施工前埋设,并应埋设在相对稳定土层内,经观测确定稳定后再使用;监测期间,基准点应定期复测,当使用工作基点时应与基准点进行联测。基准网采用独立坐标系统。采用COORD坐标转换软件,将地方坐标与独立坐标进行转换。根据本工程现场实际情况,在已提供的4个精密导线网点基础上,在始发井增设2个工作基点,构成水平位移监测的首级网,所利用点位的完整性、稳定性满足规范要求,见下表。平面控制基准点情况一览表点号等级X坐标(m)Y坐标(m)高程H(m)位置备注6G04GPS点.0955.4809/xx保障房2号楼楼顶完好可用6G05GPS点.6492.6147/连坂路黄山新城6号楼楼顶完好可用6G06GPS点.6425.1514/xx连坂污水处理厂后面半山腰上完好可用6G07GPS点.3224.0123/福泉高速公路立交东南角半山腰上完好可用6D02精密导线点.6763.8853/狮山村村委会完好可用首期基准网外业测量满足精度后,以6G06,6G07为起算点,计算所有基准点、工作基点的坐标,后期复测经稳定性分析后,以满足精度要求的基准点为起算。水平位移监测基准点、工作基点宜布设成以设置有强制对中观测墩形式埋设(见下页图1)。观测平台为钢筋混凝土结构,采用方形柱体,上小下大,上表面积200×200mm2,下截面积400×400mm2,高度视观测人员的平均身高及观测习惯适当调查,可在12001300mm之间,墩身主筋采用4根12钢筋,墩身箍筋采用6钢筋间距200布置。观测墩下基础埋设1200mm2300mm(以埋设至稳定土层为准)。强制对中盘埋设在观测墩上面,稍稍高出观测墩,观测墩浇筑前,强制对中板用4根铆筋焊接固定在观测墩主筋上。(注:因现场条件限制无法达到,保证工作基点稳定的前提下略作改动)。强制对中观测墩示意图(2)水平位移监测基准网测量井下通视条件受限,选择既稳定又便于区间隧道拱顶沉降、收敛及水平位移监测的基准点很困难,现拟选定xx站两井新建两个工作基点Z1和Z2,已提供的精密导线网点6G04、6G05、6G06、6G07作为首级平面控制网点,按闭合导线(见图2,详见附图2)和二级导线网精度要求测设Z1和Z2的坐标,可以利用Z1和Z2点采用导线测量或其他测量方法测定两吊锤线的平面坐标值,根据本项目具体情况地下导线各点的坐标采用两井定向测量方法:两井定向在两竖井中分别悬挂一根吊锤线,与一井定向相比,由于两吊锤线间的距离大大增加了,因而减小了投点误差引起的方向误差,有利于提高地下导线的精度。两井定向应本规范附录C.0.3所示(见下图)。角度测量应采用不低于级全站仪,用方向观测法观测六测回,测角中误差应在±1之内。地面上采用导线测量测定两吊锤线的平面坐标,在地下使地下导线的两端点分别与两吊锤线连测,这样就组成一个闭合图形。两井定向外业测量工作包括:1)投点:在已经贯通的两相邻井内各悬挂的钢丝,钢丝宜选用0.3mm钢丝,悬挂10kg种锤,重锤应浸没在阻尼液中,投点中误差不应超过±2mm;2)地面连接测量:根据前期采用二级导线网精度要求测设Z1和Z2为地面已知控制点,根据地面已知控制点Z1和Z2的分布情况,采用导线测量或插点的方法建立近井点,由近井点开始布设导线与两井中的GS1、GS2、GS3吊锤线连接;3)地下连接测量:在地下沿两井之间的隧道布设导线。根据现场情况尽可能地布设长边导线,减少导线点数,以减少测角误差。作连接测量,先将吊锤线悬挂好,然后在地面与地下导线点上分别与吊锤线连测。水平位移监测基准网·水平角观测采用方向观测法,9测回观测,方向数多于3个时应归零。方向数为2个时,应在观测总测回中以奇数测回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角,左角、右角平均值之和。初始值应采取3次。水平位移监测基准网的主要技术要求按城市轨道交通工程测量规范(GB/T 50308-2017)的规定执行,详见下表。水平位移监测控制网主要技术要求等级相邻基准点的点位中误差(mm)平均边长(m)测角中误差()最弱边相对中误差全站仪标称精度水平角观测测回数距离观测测回数往测返测±3.0150±1.81/70000±2±(2mm+2ppm×D)9334、高程基准网布置及测量(1)高程基准网布置高程系统采用地方高程系统罗零高程系统。于远离基坑4倍距离外的稳定区域建立3个基准点,所利用的点位的完整性、稳定性满足相关规范的要求,见表11。目前6S01、6J02和6S02为已提供的三个基准点,但由于它们距离本工程场地太远,故拟在区间盾构影响范围外建立工作基点6P01、6P02、6P03和6P04(井下)。首期基准网外业测量满足精度要求后,以6S02为起算点计算所有基准点、工作基点的高程。后期复测经稳定性分析后,以满足精度要求的基准点为起算。高程控制基准点一览表点号高程H(m)位置备注6S017.1805位于xx市xx路盛景黄山小区1号楼完好可用6J027.3098xx超创物流园内完好可用6S027.4019位于xx市xx新城小区1号楼西北角完好可用6P01待测地面6P02待测地面6P03待测地面6P04待测井下水准点1) 基准点及工作基点测点埋设 高程基准点及工作基点可埋设在稳定的建筑物墙根或墙角,图3为其构造示意图。建筑物上高程基准点示意图 埋设在稳定地面以下的基准点及工作基点如图4所示。其埋设步骤是:使用80mm工程钻具,开挖直径约80mm,深大大于1m(至稳定土层)孔洞;清除渣土,向孔洞内部注入适量清水养护;将在孔中心置入标号2440mm的钢管(18mm的钢筋),顶部采用帮条焊,焊接观测标,并露出混凝土面约1-2cm;灌入标号M25的砂浆,并震动密实,砂浆顶面距地表距离保持在5cm左右;上部加装保护盖。稳定地面埋设基准点及工作基点示意图对于盾构法隧道沉降(或隆起)测量,可采用高程传递测量,高程传递测量可采用悬挂钢尺法。地上和地下安置的两台水准仪同时读数,并应在钢尺上悬挂与钢尺检定时相同质量的重锤吊标准重物,使钢尺保持铅直稳定(为便于经常性的高程传递联测,拟将钢尺长期固定设置于现场)。传递高程时,每次应独立观测三测回,测回间应变动仪器高,三测回测得地上、地下水准点间的高差较差应小于3mm。为确保监测精度,高程传递过程中尚需量测钢尺的温度,以便对钢尺传递段的长度进行尺长改正和温度改正。高程传递法示意图(2)高程基准网测量高程基准网观测采用几何水准测量方法,使用精密水准仪进行观测,其观测按城市轨道交通工程测量规范(GB/T 50308-2017)二等垂直位移监测网技术要求(见下表)进行。具体操作或观测程序如下:1)作业前编制作业计划表,以确保外业观测有序开展。2)观测前对水准仪及配套铟钢尺进行全面检查。3)观测方法:往测奇数站“后前前后”,偶数站“前后后前”;返测奇数站“前后后前”,偶数站“后前前后”。往测转为返测时,两根标尺互换。4)测站视线长、视距差、视线高按城市轨道交通工程测量规范(GB/T 50308-2017)中垂直位移监测基准网的主要技术要求详见表12;水准观测主要技术要求执行,详见表13。5)采集初值时应取三次成果的平均值。等级相邻基准点高差中误差(mm)测站高差中误差(mm)往返较差、附合或环线闭合差(mm)检测已测高差之较差(mm)±0.5±0.15垂直位移监测基准网的主要技术要求水准观测主要技术要求等级仪器型号水准尺视线长度(m)前后视距差(m)前后视距累计差(m)视线离地面最低高度(m)基、辅分划读数较差(mm)基、辅分划读数所测高差较差(mm)DS05铟瓦300.51.50.30.30.44.6 应急处理4.6.1风险及处理措施1、端头井土体加固效果不好是接收过程中经常遇到的问题,为防止掌子面失稳、地面沉陷的情况发生,盾构掘进过程中严格按照相关技术指令执行,过程中严密关注地面及洞内情况,及时进行洞门注浆及洞门封堵;2、接收过程中弱洞门密封效果不好,可即时调整壁后注浆的配合比,使注浆后尽早封闭,也可采用在洞门密封外侧向内部注入快硬双液浆的办法;3、发现端头土体加固效果不好或土体松动、应立即对端头土体采取注浆或其它加固方式进行加固,待到一定强度后方可掘进;4、由于接收施工的特殊性,接收段地面沉降值可能增大,因此在此施工阶段应尽早建立盾构的适合工况并严密控制出土量、土压及注浆量,同时加大检测频率;5、在靠近洞门前,要严格控制好掘进中线和高程,将误差控制在允许范围内。6、如在盾构进入洞门前出现局部土体坍塌或涌水涌沙现象,应用木板对齐后部加固,刀盘快速抵至掌子面,盾构机进入加固区;如洞门出现土体坍塌或涌水涌沙现象,当连续坍塌较严重时,应从新加固洞门,同时在掘进方向采取超前注浆加固;7、当橡胶帘布锁紧后仍不能阻止泥沙涌入车站内时,同时在盾构机超前注浆也不能控制时,首先采取在地面注双液浆的方法,在涌水涌沙处采取堆砌沙袋等方式阻止泥沙继续扩大。如上述办法仍无法阻止,应立即采取立模板浇筑混凝土封闭洞门,以避免事态进一步扩大;8、当出现上述任何一种情况时,值班人员立即打电话通知带班领导,由带班领导采取相应措施,控制事态发展。如出现较紧急情况,带班领导要立即通知项目领导,并启动应急预案。4.6.2应急物资的准备盾构接收现场需根据施工需求和业主要求设立专门应急物资存放场地,以保证在最短时间内可以开展应急抢险工作。应急物资清单如下:五、质