天津地铁-大毕庄站~金钟街站盾构区间正常掘进施工方案.docx

1、编制依据、原则11.1 编制依据11.2 编制原则11.3 编制范围21.4 施工所依据的规范、标准22、工程概况32.1 工况简介32.2 工程地质及水文地质情况32.3 周围环境情况82.4 工程重点、难点及对策93、施工总体部署103.1 总体施工方案103.2 施工进度计划103.3 施工流程124、项目管理机构及队伍设置134.1 项目管理机构及职责134.2 劳务队伍配备175、机械设备配置计划185.1 主要机械设备185.2 物资储备186、盾构区间施工方案206.1 盾构机选型206.2 正常掘进施工287、区间防水437.1 防水原则及标准437.2 隧道主体防水458、质量保证体系及措施478.1 质量管理组织机构478.2 质量保证体系488.3 质量目标及措施498.4 关键技术环节的质量安全保证措施499、安全保证体系及措施529.1 安全目标529.2 安全保证体系529.3 安全保证措施5510、文明施工体系及措施6010.1 文明施工目标6010.2 文明施工体系6010.3 文明施工措施6111、环境保护体系及措施6311.1 环境保护目标6311.2 环境保护体系6311.3 环境保护措施6312、应急预案6712.1 安全处理应急领导小组6712.2 应急处理基本原则6812.3 现场处置程序6812.4 应急路线及救援相关单位联系方式6812.5 盾构施工应急预案6913、冬、雨季施工处理措施7513.1 冬季施工措施7513.2 雨季施工措施761、编制依据、原则1.1编制依据1、盾构法隧道施工及验收规范GB50446-20082、地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999（2003年版）3、工程测量规范GB50026-20074、地下工程防水技术规范GB50108-20085、地下防水工程质量验收规范GB50208-20116、城市轨道交通工程测量规范GB50308-20087、天津市地下铁道盾构法隧道工程施工技术规程DB29-144-20108、城市轨道交通岩土工程勘察规范GB50307-20129、天津市轨道交通地下工程质量安全风险控制指导书天津市建设管理委员会10、天津地铁6号线土建施工第Rl合同段地质勘探图纸11、天津地铁6号线土建施工第Rl合同段盾构施工设计图纸等设计资料12、日本小松TM634PMX土压平衡盾构机相关资料13、天津市地下铁道集团有限公司安全、质量、文明施工管理文件汇编14、通过对施工场地现场及其周边环境的考察及收集的建筑位置的地形、地貌、道路、水电、材料情况等资料1.2编制原则1、以工程质量为中心，贯彻IS09000系列质量体系标准，保证过程产品和成品质量满足设计和规范要求。2、保证施工安全，科学安排施工。以GB/T28OOO系列职业健康安全体系为标准,保证施工生产活动主体的健康安全符合标准和有关法律要求。3、确保满足工期要求，组织机械化、专业化施工，采用网络控制技术，科学安排进度，组织快速、均衡、连续施工。4、以ISc）14000系列环境保护体系为标准，保证施工过程中各项活动符合国家和天津市有关环保法律、法规要求。5、以天津市城市文明施工、消防安全、综合治理等有关条例、规定为标准，组织施工生产，使施工活动与天津市政府、市民要求有机统一起来。1.3编制范围大毕庄站金钟街站盾构区间，主要内容包括区间掘进、衬砌、注浆加固、防水等。1.4施工所依据的规范、标准施工过程中所遵照的主要技术标准和规范如下(下列技术标准如有更新版本的，遵照新版本执行)1、国标GB/T19000族标准2、地下铁道施工及验收规范(GB50299-2003)3、铁路隧道施工质量验收标准(TBJ0417-2003)4、地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范(GB50307-1999)5、地下防水工程施工及验收规范(GB50208-2002)6、地下工程防水技术规范(GB50108-2001)7、地下铁道、轻轨交通工程测量规范(GB50308-1999)8、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)9、盾构法隧道施工与验收规范(GB50446-2008)10、其他有关国家和地方技术规范，理论及施工验收规范等2、工程概况2.1工况简介图2.1区间总体施工示意图大毕庄站金钟街站区间西起位于津大路和慧捷路交叉口的金钟街站，沿津大路东行，至大毕庄站。起点里程：DK3+986,450,终点里程DK4+688.041。左、右单洞长701.591m,总长1403.182m。区间左右线均设置半径为2000m平曲线一处。区间纵断面为“人”字型，左线纵坡坡度分别为：6.832上坡、3%o下坡，右线纵坡坡度分别为：7.114上坡、3%。下坡,区间顶部覆土约为9.311.506m。区间穿越主要地质为粉质粘土层，大毕庄站金钟街站区间采用一台小松土压平衡盾构机进行掘进，从金钟街站东端始发，掘进至大毕庄站西端吊出后转场至金钟街站东端再次始发，并掘进至大毕庄站西端结束。盾构掘进划分三个阶段，即始发试掘进段、正常掘进段和到达掘进段，即从金钟街站盾构始发井始发后的100m作为试掘进段，在盾构到达前50m段作为到达掘进段，其余地段作为正常掘进段。即区间DK4+588.041-DK4+688.041段为盾构始发试掘进阶段，区间DK3+986.450DK4+036.450段为盾构到达掘进段。2.2工程地质及水文地质情况2.2.1地形地貌及地面环境天津地处华北平原，属海积冲积滨海平原地貌单元。本段区间位于津大路，场地现状为柏油路，地势较平坦。本段区间勘探孔为不同时期施工，期间津大线进行了道路拓宽改造，导致勘探孔标高有较大起伏，各孔孔口大沽高程介于5.043.05m之间。本区间段盾构穿越地段均为津大路沿线，在津大路和慧捷路道交口处有污水管（报废）、YS管、电力管线各一条，均与隧道成相交行布置。2.2.2场地地层分布及土质特征根据本次勘察资料，该场地埋深约60.0Om深度范围内地基土按成因年代可分为以下9层，按力学性质可进一步划分为18个亚层，现自上而下分述之：1、人工填土层（QmI）全场地均有分布，厚度为1.304.50m,底板标高为2.900.35m,该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，杂填土（地层编号1）:厚度为0.504.50m,呈杂色，松散状态，由砖渣、石子、废土等组成。其中在6D-X13、6DB12号孔附近缺失该层。第二亚层，素填土（地层编号2）：厚度为0.602.90m,呈褐色，软塑可塑状态，粉质粘土质，含砖渣、石子等。其中在6D-J01、6D-X01、6D-X02、6D-X06.6DB01.6DB06、6DB07、6DB08、6DB09、6DB10、6DB18、6DB20、6DB2k6DB25号孔附近缺失该层。人工填土层填垫年限小于十年。2、全新统上组陆相冲积层（Q43aD厚度为1.104.10m,顶板标高为2.900.48m,主要由粉质粘土（地层编号1）组成，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。本层上水平方向上土质较均匀，分布较稳定。3、全新统中组海相沉积层（Q42m）厚度为7.009.10m,顶板标高为-0.94-2.77m,该层从上而下可分为3个亚层。第一亚层，粘质粉土（地层编号la）：厚度为1.003.60m,呈灰色，中密状态，无层理,含贝壳，属中（偏低）压缩性土。其中在6D-J01、6D-X02、6D-X09、6D-X10.6D-X11.6D-X12>6D-X13、6DB01、6DB02、6DB04、6DB05、6DB09、6DBlh6DB14、6DB15、6DB16号孔附近缺失该层。第二亚层，粉质粘土（地层编号1）：厚度为1.505.50m,呈灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。第三亚层，粉质粘土（地层编号4）：厚度为2.（X）3.70m,呈灰色，软塑状态,有层理，含贝壳，属中压缩性土。本层各亚层±±质较均匀，粉质粘土（1）、粉质粘土（4）水平方向上分布较稳定，粘质粉土（Ia）水平方向上分布欠稳定。4、全新统下组沼泽相沉积层（Q41h）厚度为O.5O1.9Om,顶板标高为-9.O7-lO.3Om,主要由粉质粘土（地层编号）组成，呈黑灰浅灰色，可塑状态，无层理，含有机质、腐植物，属中压缩性土。本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。5、全新统下组陆相冲积层（Q41aD厚度为5.507.50m,顶板标高为10.07l1.46m,该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉质粘土（地层编号1）：厚度为3.007.50m,呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹砂质粉土、粘质粉土透镜体。第二亚层，砂质粉土（地层编号2）：仅在ZDZO9、6DB06、6DB08、6DBI0、6DB11.6DB13、6DB18、6DB25号孔附近分布，厚度为0.803.60m,呈灰黄色,密实状态，无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。局部夹粘质粉土透镜体。本层各亚层±±质较均匀，粉质粘土（1）水平方向上分布较稳定，砂质粉土（2）水平方向上分布不稳定。6、上更新统第五组陆相冲积层（Q3eal）厚度为7.7013.60m,顶板标高为16.3117.77m,该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉质粘土（地层编号1）：厚度为3.509.50m,呈黄褐色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉砂、砂质粉土透镜体。第二亚层，粉砂（地层编号22）：厚度为1.005.80m,呈黄褐色，密实状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹砂质粉土透镜体。本层各亚层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。7、上更新统第四组滨海潮汐带沉积层（Q3dmc）厚度为1.Oo2.20m,顶板标高为-25.20-27.42m,主要由粉质粘土（地层编号1）组成，呈黄灰灰色，可塑状态，无层理，含铁质、贝壳，属中压缩性土。其中在ZD-X04、ZDZ11、6DB07、6DB12、6DB13、6DB17、6D-J01.6D-X03、6D-X04、6D-X05、6D-X06.6D-X07.6D-XO8.6D-X09>6D-X10、6D-Xlk6D-X12.6D-X13号孔附近缺失该层。本层±±质较均匀，水平方向上分布不甚稳定。8、上更新统第三组陆相冲积层（Q3caD厚度为15.8O21.7Om,顶板标高为-26.60-30.55m,该层从上而下可分为4个亚层。第一亚层，粉质粘土（地层编号1）：厚度为2.608.50m,一般厚度在6.008.00m左右，呈褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉砂透镜体。第二亚层，粉砂（地层编号2）：仅在BDZO7、ZD-X04,ZDZo9、ZDZ11、6DB18、6DB21、6DB23、6DB24、6DB25、6DB26、6D-X02.6D-X05号孔附近分布，厚度为1.203.80m,呈褐黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。第三亚层，粉质粘土（地层编号3）：厚度为6.0010.50m,呈褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。第四亚层，粉砂（地层编号4）：仅在BDZo7、ZDZll.6DB01、6DB18、6DB22号孔附近分布，厚度为2.706.70m,呈褐黄色，密实状态，无层理，含铁质，属低压缩性土。局部夹砂质粉土透镜体。本层土各亚层±±质较均匀，粉质粘土（1）、粉质粘土（3）水平方向上分布较稳定，粉砂（2）、粉砂（4）水平方向上分布欠稳定，。9、上更新统第二组海相沉积层（Q3bm）本次勘察钻至最低标高56.75m,未穿透此层，揭露最大厚度13.00m,顶板标高为-43.75-49.38m,该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉质粘土（地层编号1）：本次勘察揭露最大厚度13.00m,呈黄灰灰色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹砂质粉土透镜体。第二亚层，粉砂（地层编号2）：本次勘察未穿透此层，揭露最大厚度7.00m,呈灰黄灰色，密实状态，无层理，含贝壳，属中（偏低）压缩性土。局部夹粘质粉土透镜体。ll,IIH-II.1w¾MHBn,w构站街钟金HVrrI,、1'IIl!I1.Jvl.lIi-I:l.,l-¾，广；站庄毕大2Z图2.2.3盾构掘进穿越地层本区间段隧道洞身主要位于第四系海相沉积层粉土（la）、粉质粘土（1、4）、沼泽相沉积层粉质粘土（）、下组陆相冲积层粉质粘土层（1）及粉土、粉砂透镜体中。隧道洞身影响范围内的地层主要为粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土、粉砂，粉质粘土含水量为22.5032.40%,呈软塑可塑状态，粘质粉土、砂质粉土、粉砂孔隙比较大，呈密实状态，粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土、粉砂经搅拌后具有一定的流动性和渗透性。2.3周围环境情况2.3.1周边建筑图2.3周边建筑图距离中国农业银行（3层）42m、大毕庄派出所（3层）109m、中国北方五金城（34层）62m、天顺达彩钢（12层）52m。隧道距离沿线建筑物的平面距离均大于本工程安全距离12.585m,在推进时也存在一定的影响，时刻关注其位移变化。2.3.2地下管线盾构掘进沿线，仅在津大路和慧捷路交口埋有污水管、YS管、电力各一条，与盾构隧道成横向交叉型布置。三sli005m/1看速方向图2.4周边管线与隧道位置关系2.4工程重点、难点及对策盾构掘进姿态的控制及参数合理调整是正常掘进过程中的重点。区间左右线均设置半径为200Om平曲线一处。区间纵断面为“人”字型，左线纵坡坡度分别为：6.832上坡、3%。下坡，右线纵坡坡度分别为：6.832%上坡、3%下坡,区间顶部覆土约为9.311.506m。为确保线路准确，必须控制好盾构的掘进姿态，合理调整参数。为保证施工安全，必须控制好盾构的掘进姿态，合理调整参数，主要措施如下：1、盾构始发时姿态盾构始发时其较接角度为零，同时由于盾构机刀盘及前体较重，始发过程中易出现盾构机“低头”的情况，盾构轴线应以高于隧道设计轴线20mm始发，使盾构机的始发姿态适当“抬头2、盾构离开始发托架前姿态复核、控制在盾构开始始发前，对盾构姿态进行认真的复核，保证盾构顺利通过洞门。盾构离开始发托架前基本沿预定始发路径直线前进，必要时可通过对推进油缸的选择来对盾构姿态作微量调整，在此期间盾构须破除地连墙，以慢速、低压为推进原则，以确保盾构姿杰的稳定。3、盾构离开基座后姿态控制盾构位于始发托架上时尽量不要进行姿态调整，盾尾离开始发托架后盾构已处于相对自由的状态，一般通过盾构推进油缸的合理选用来调整盾构姿态，必要时可同时使用较接功能来调整，以使盾构逐步沿隧道设计轴线推进。4、控制好导向系统精度重视施工测量工作，在盾构井施工阶段即采用高精度测量仪器进行精确定位，保证洞门钢环的埋设质量，为导向系统提供准确的初始值。盾构掘进过程中，以导向系统进行掘进姿态和线路轴线的定位控制，盾构掘进方向始终对准导向系统的靶心，偏差在允许范围之内，完成一定的进尺后，及时进行导向系统精度的检查，确保区间隧道平面位置和高程偏差始终控制在允许范围之内。5、立足信息化施工在盾构施工前进行监测点位布置，对施工影响范围内的重要建筑物、地下管线部位加密观测点，对隧道穿越复杂地层施工段按照提高一级监测频率重点跟踪观测，以适应盾构机掘进速度要求。期间根据监测结果及时反馈分析，摸清沉降变化规律，结合地层条件，调整掘进速度、土压力、刀盘开口率、注浆压力和注浆量等施工参数至最适宜的状态。3、施工总体部署1.1 总体施工方案大毕庄站金钟街站盾构区间隧道采用1台TM634土压平衡盾构机施工。根据总体工程筹划，盾构从金钟街站东端始发，沿津大路向大毕庄站掘进，到大毕庄站西端头吊出，盾构机转场至金钟街站右线重新始发，掘进至大毕庄站结束，盾构吊出。3. 2施工进度计划1、施工进度计划根据目前金钟街站和大毕庄站施工进展情况及区间施工工期安排，区间左线盾构计划始发日期为2014年8月5B,右线盾构接收日期为2015年3月21B（按6环/天平均掘进速度，正常施工进度考虑一定余量和机动时间）。施工进度节点见表3.1：表3.1盾构始发、掘进、接收施工节点工期项目左线右线始发端端头井加固：2014.2.1-2014.6.202014.2.1-2014.6.20基座、反力架、轨道安装：2014.7.7<014.7.102014.10.212014.10.24盾构机安装调试：2014.7.112014.8.22014.10.252014.12.15安装防水洞门装置：2014.7.20-2014.7.212014.11.10-2014.11.11探孔施工：2014.7.22-2014.7.242014.12.9-2014.12.11始发验收：2014.7.252014.12.16洞门凿除：2014.7.262014.8.52014.12.162014.12.24负环拼装、加固：2014.8.42014.12.23始发：2014.8.52014.12.24加固区掘进：2014.8.5-2014.8.152014.12.24-2015.1.3正常段掘进：2014.8.16-2014.10.1820I5.1.4<015.3.6接收端端头井加固：2014.6.26-2014.7.202014.6.26-2014.7.20接收架安装：2014.10.112014.10.142015.3.1-2015.3.4洞门探孔：2014.10.8-2014.10.102015.3.8-2015.3.11洞门凿除：2014.10.ll-2014.10.172015.3.122015.3.18盾构机第一次进洞：2014.10.1820153.19盾构机第二次进洞：2014.10.202015.3.21盾构机掘进管片拼装盾构机推进同步注浆3.3施工流程隧道测量姿态测量隧道右线loom初始推进盾构机始发封门凿除洞圈止水装置安装反力架安装盾构吊装调试盾构基座安装到站准备工作封门凿除盾构机到达盾钩机从大毕庄站吊出隧道井接头处理手孔封堵嵌缝施工验收区间完工124、项目管理机构及队伍设置4.1项目管理机构及职责4. 1.1项目管理机构设置为确保兑现业主合同承诺，向天津市人民交一份满意答卷，共同维护业主良好信誉，我公司将该工程列为公司重点工程和技术开发、管理项目；选派具有国家一级项目经理资质的人员担任项目经理，由具有丰富地铁施工管理经验的人员和工程技术人员组成精干高效的项目经理部，负责本标段的组织、指挥、计划、协调等全过程的控制管理。项目部下设工程管理部、安全质量部、物资机电部、计划财务部、综合办公室、现场试验室等职能部门，如图4.1所示。，工簟理部I桀管理部里监嗡图4.1组织机构框图4. 1.2职责分工项目经理对掘进工作全面负责，生产经理、项目总工、安全总监负责现场工作、技术方案、安全监控；物资设备部负责物资设备的进场准备，计划财务部负责施工财务管理，施工技术部负责技术方案准备、控制施工质量工作，试验室负责盾构相关试验工作；安全环保部确保现场安全。整个盾构施工过程实行“各部、室对项目总工程师、生产经理、安全总监负责；项目总工程师、生产经理、安全总监对项目经理负责”的层层负责制。4. 1.3各职能部门主要职责1、项目经理职责（1）根据质量计划，结合项目工程实际，建立健全组织机构，配齐所需资源，落实质量责任制。（2）主持全面工作，确保全面履行项目施工合同的要求。（3）负责施工进度、安全、质量、工期和成本控制，对工程质量终身负责。（4）负责质量体系在本项目部的有效运行及质量体系运行过程中的内外协调，并改善其运行环境。2、生产经理职责（1）贯彻实施质量体系运行，对工程质量、安全负直接责任。（2）合理组织、协调施工力量，确保工程质量和工期。（3）主持定期的安全、质量大检查，就安全、质量方面的问题同上级领导、业主、监理及地方主管部门接口协调。3、总工程师职责（1）负责实施质量方针的质量目标，对项目的全部工程负技术责任。（2）全面负责本项目施工的技术工作，主持编制实施性施工组织设计，负责最终检验和试验，组织竣工文件编制及验收交接等工作。（3）组织推广和应用“四新”技术，审批关键工序和特殊工序的施工作业指导书及技术保证措施，编写有关成果报告和施工技术总结。（4）督促检查采购物资的检验、试验和设备的编制，检验状态的标识，产品的防护和交付，不合格品的控制、纠正和预防措施的指定及实施，推广应用统计技术，加强文件和资料的控制，建立质量记录。（5）主持召开质量事故工作会，主持重大不合格品的评审并作出处理方案。4、工程管理部职责（1）负责编制项目质量计划并规定特殊过程和关键工序的施工方案、技术措施。负责按工程合同要求组织现场施工，对施工的全过程进行控制，对工程的施工进度、文明施工负责。建立施工日志，做好并检查有关人员施工过程中检验和试验状态的记录，做好特殊过程、关键过程的施工记录。(2)负责工程技术工作的指导、检查和监督，贯彻执行国家有关规范、验收标准及上级、甲方制定的规章制度、措施。(3)负责项目经理部范围内的技术性文件和资料的统一管理。负责竣工资料的编目、组卷移交工作，保存各项检验和试验记录。(4)负责组织施工全过程的检验、试验并记录。负责对图纸进行会审，对工程中各工序进行书面技术交底，参加隐检、预检和工程验收，对工程验收，对工程的每一分项、分部工程进行质量检查和评定记录。(5)负责工程中测量标识，对合同中明确规定有可追溯性要求的范围负责重点标识。负责指导施工过程的工序、检验和试验状态的标识的监督检查工作。(6)负责编制材料设备需求计划，协助物资设备部做好材料、设备的选型、订货工作。负责重要物资、工程设备、构配件、新型材料的试验、检验或运行。(7)负责对工程中出现的不合格品进行控制，并制定和组织实施纠正措施。对业主提供的产品进行技术性能确认，对业主提供的不合格品组织评审，提出处置方案。(8)负责管理各种计量设备的使用、校准维修和保养，并按合同要求向业主提供有关技术资料。(9)负责组织新技术、新材料、新工艺、新设备的推广应用和实施。(10)开展QC小组活动和统计技术的推广应用。(Il)负责工程半成品和成品的防护及交付过程中的防护。负责履行合同要求的工程交付后维修保养工作。(12)负责组织召开工程例会，协调各分包方的关系，解决施工过程中的矛盾。(13)负责所施工工程的现场管理，落实现场安全责任制，强化施工生产安全管理，落实现场的文明施工工作。5、安全环境部职责(1)认真执行国家颁发的施工规范，质量验收评定标准。(2)严格执行国家和上级主管部门的安全管理规定。(3)制定项目和重点工程的安全预防措施。(4)负责工程项目的质量检查工作，定期组织项目工程质量检查，主持单位工程质量评定，仲裁工程质量争议。(5)定期召开质量分析会，及时研究处理质量中的技术问题。(6)负责对施工过程的安全工作进行检查监督，及时解决安全工作中存在的问题。(7)总结安全工作，及时提出防范措施。6、物资部职责(1)负责调查材料设备分供方，并向单位物资处、设备处提出建议，在单位公布的合格材料设备分供方名录范围内采购材料和设备，在有关部门取得一致意见后签订合同。(2)负责工程施工所需物资的供应工作，执行物资采购控制程序，采购供应工作所需材料。负责汇总和编制材料设备采购计划，明确采购产品的技术标准性能，并签订采购合同。(3)负责进场材料的验证工作并做好记录。(4)负责对现场材料进行产品标识，并对其检验和试验状态进行有效性标识。(5)对业主提供的产品进行验证、储存和维护，确保产品满足施工承包合同的要求。(6)负责安排、组织产品的现场搬运、贮存工作，并做好记录。(7)负责及时收集、整理相关的材质证明文件。(8)负责项目经理部库存产品接收、标识、存放、发放和记录的管理。(9)负责施工过程中所需周转料的组织供应。(10)负责现场机械设备的检查和保养工作，建立台帐，做好设备状态的记录和标识工作，制定操作规程，明确责任制。(11)负责机械设备的进退场及施工的配合工作。7、现场试验室职责(1)负责本工程项目的试验工作，为施工提供准确、可靠的试验数据。(2)建好试验设备台帐，做好试验设备的维修保养，监督指导下属单位试验员的工作。(3)搞好施工现场的计量控制，确保混凝土、砂浆严格按设计配合比施工。4.2劳务队伍配备盾构区间施工由项目经理部下属的盾构工区负责施工，盾构工区由盾构掘进队、维修保养队、文明施工队等构成。盾构掘进队采取两班制，白班夜班每班12小时掘进施工，每月15日，30日（31日）晚上休息，换班，对盾构机进行维护保养，其他检查、保养工作分配到每个循环作业中穿插进行。具体作业层人员构成见表4.1。表4.1盾构掘进施工人员岗位职责表名称人数岗位职责值班调度2材料设备的调配，地面和隧道内工序的协调盾构司机3盾构机掘进操作拼装操作工2管片拼装操作、带班管片安装工4打螺栓、紧固螺栓双轨梁操作工2吊卸管片、配合同步注浆同步注浆操作工2同步注浆、清洗注浆系统电工1放电线、洞内照明、接线、着土机修工2接钢轨水管、挂风筒、打黄油、换油脂、参与维修电瓶车司机2驾驶、保养、配合更换电瓶充电工1充电、烧蒸修水、配合更换电瓶地下井口司索工2调车、指挥装吊、抽水地面井口司索工2指挥、挂钩、装卸、备料拌合站操作工2操作、保养、文明施工、协助吊装龙门吊司机2操作、保养隧道清理4抽水、隧道清理、配合洞内施工合计335、机械设备配置计划5.1 主要机械设备表5.1主要机械设备配置计划表序号机械名称型号功率或容量数量1盾构机6340mm1050kw12电机车XK25-9/288-JC2X65KW23电机车充电机KCAl00/30030KW24管片车GP15-900A15T25运浆车5m326渣土车IOm367风机SDF（八）-N062×22KW18龙门吊MG3270kW19高压开关柜1050KW110砂浆搅拌机5m315.2 物资储备按材料的购置计划提前一月备齐，以确保物资供应，满足工地施工需要。在施工现场要有一定的管片储备量，以保证盾构掘进的连续性。盾构掘进施工所需主要材料见下表5.2所示。表5.2盾构始发前物资材料储备（单线）序号材料名称规格、型号单位数量备注1钢轨24kgmm1800运输系统2轨枕5#角铁根2003走道板0.5x2.4m块5004管片环宽1.5m环30管片拼装5管片连接螺栓套30环x28套/环6水泥P.032.5吨20同步注浆7膨润土200目钠基吨30同步注浆8粉煤灰吨20同步注浆9黄沙吨30同步注浆10泡沫剂kg200改良士体11盾尾油脂kg5000含手涂油脂12锂基脂kg360013齿轮油kg25014液压油kg400015电缆3x120+2x95m3016电缆3x95+2x70m10017电缆3x50+2x35m30018电缆3x35+2x16m30019电缆3x16+2x10m20020电缆3x2.5m50021IOkv高压电缆3*35+2*10m100022镀锌管DN48m800隧道供、排水6、盾构区间施工方案6.1盾构机选型根据天津地铁建设工程盾构法隧道施工强制要求，结合本标段所处位置的地质水文条件，本工程全线隧道位于1、4、层粉质粘土中，选用一台小松TM634-PMX型土压平衡盾构机，本机能适用于淤泥质粉质粘土、粉质粘土、砂质粉土、粉砂层，本机型适用于天津土层。三/7),4i/4/须姆/1./zZz/金钟街站Iytic:/，/,/J回K4'Z期/'/量大毕庄站一/缶16血-A*/可.Zz%Xz4444;胆/-7Ii触WlW),J/Ti3r6/月M/I工初Qffi)t冰匕做图6.1区间地质剖面图盾构机由刀盘、前盾、中盾、尾盾、连接桥、五节台车等组成。目前盾构已经保养完成，准备进场。现将实际工程特点与盾构机参数进行对比，对比结果见下表6.1。表6.1盾构机参数表序号构件名称参数1最小转弯半径250m2最大坡度最大纵坡40%。3整机总长（包括后配套）68.38m4主机长度8.68m5最大掘进速度80mmmin6最大推力3850t7开挖直径6360mm8刀盘直径6340mm9额定扭矩5147kNm10脱困扭矩6176kNm11刀盘转速0.25-1.3rpm12变压器容量1050KVA6.1.1刀盘刀盘为平面面板式、顺、逆时针回转方向掘削。刀盘面装备有切削刀、边刀、箭形刀等，刀盘配备有2套超挖刀（1套为预备）。另外在刀盘前面设有5处注泥口，刀盘背面设有搅拌翼。刀盘除配置用于软土地层的切削刀78把、刮刀12把外，还配置T12把A型焊接先行刀，66把B型焊接先行刀。盾构机采用8台变频电动机驱动，具有较大的扭矩和5级变速，可适应不同地层的掘进需要。额定扭矩为5147kNm,脱困扭矩676kNm,转速0.251.3rpm。刀盘采用辐条加小面板的设计，其开口率约40%,采用辐条面板式刀盘。由于开口率大，开挖面与刀盘之间的阻碍物少，土体容易进入土仓，其土仓中的土体密度及压力更接近开挖面的土体密度与压力，因此，便于土仓中土压力的控制。刀盘面板设有5个注入口，把储存在NO2后续台车上加泥浆箱中的加泥材料（气泡材料）用2台泵向开挖面注入泥浆。注入位置，在刀盘中部及外周设置4个，在刀盘中心设置一个。注入系统为刀盘中间外周4处为2系统，刀盘中央部为1系统共计3系统。并且，作为接触刀盘注入配管堵塞的对策，在人行闸内的旋转接头后部接上液压油管，操作推进油缸操作箱的按钮，加注高压液压油（14MPA）,以疏通管路。图6.2刀盘设计图6.1.2盾体盾构机前盾径向布置了16个超前注浆孔，中盾设置了22个径向注浆孔，用来满足超前地质加固和钻探的需求；采用22组双缸设计，最大推力为3850t,较大的推力储备更能满足盾构机脱困的需求。图6.3注浆孔布置图6.1.3主驱动盾构机采用8台变频电动机驱动，具有较大的扭矩和5级变速，可适应不同地层的掘进需要。额定扭矩为5147kNm,脱困扭矩6176kNm,转速0.251.3rpm。图6.4主驱动扭矩转速曲线图6.1.4螺旋输送机螺旋输送机驱动方式采用后部周边驱动，可提供高达71.8kNm的扭矩，使得其具有较高的脱困能力，其最高转速可达22rpm,理论最大出渣量为233m3h,能够满足本工程的出土量需求。螺旋输送机设前后闸门，可伸缩，伸缩量为I（X）Omm,后部出渣门采用双闸门设计且单个闸门能够开关1.5次（闭一开一闭），可有效防止喷涌的发生;（螺旋机结构件图6.5）。图6.5螺旋输送机示意图6.1.5同步注浆系统本区间单环注浆量在3.55.90?（理论注浆量2.371的150%250%）,A液（浆箱容量8m3）采用1台施维英活塞注浆泵，流量2001.min,压力6MPa,B液（浆箱容量0.6n）采用1台螺杆泵，流量201./min、压力1.5MPa,能及时充填管片与地层的间隙，形成浆环，减小沉降。同步注浆注入系统即可以采用单液浆，也可以采用双液浆。并且能对注浆管道进行清洗，改善及防止管道的堵塞。注浆压力可以根据地质条件调节，注浆泵泵送频率在可调范围内实现连续调整，并通过注浆同步监测系统监测其压力变化。单个注浆点的注入量和注浆压力信息可以在主控室看到。随时可以储存和检索砂浆注入的操作数据，从而保证了盾构机的注浆性能和质量使得地表降沉控制在较低的范围内。图6.6注浆系统示意6.1.6超前注浆管路沿中盾壳体圆周分布有超前注浆管预留口（如图6.7所示），可以超前加固地层,从而方便快捷的实现超前注浆。图6.7超前注浆管示意图6.1.7渣土改良系统土压平衡盾构配有两套渣土改良系统：泡沫系统和膨润土系统。两者在注入口共用一套输送管路，在渣土改良系统设计过程中，为了保证渣土改良的效果，采用单路单泵的设计。与此同时渣土改良系统还可单独注入泡沫或膨润土和同时注入泡沫和和膨润土，即多种形式并用来降低刀盘结泥饼的可能。（见图6.8渣土改良系统示意图）图6.8渣土改良系统示意图1、泡沫系统泡沫发生器单独配置一个高压泵（单路单泵），用于对渣土进