芦海区间盾构机长时间停机方案计划.doc
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1、*- 目目 录录 第一章第一章 编制依据与原则编制依据与原则.1 1.1 编制目的和原则.1 1.2 编制依据.1 第二章第二章 工程概况工程概况.2 2.1 工程概述.2 2.2 工程区域地质和水文地质.2 2.2.1 工程地质.2 2.2.2 水文地质.4 2.2.3 区间隧道地质情况.4 2.3“金砖”期间预计停机位置.5 2.4 长时间停机的风险.5 第三章第三章 盾构机长时间停机处理措施盾构机长时间停机处理措施.6 3.1 停机安全措施.6 3.1.1 保压措施.6 3.1.2 监控量测措施.6 3.1.3 盾尾安全措施.6 3.1.4 防“栽头”措施.6 3.1.5 防“裹死”措施
2、.6 3.2 停机维保措施.7 第四章第四章 应急预案应急预案.10 4.1 应急救援小组.10 4.2 工区项目部应急领导小组职责.10 4.3 指挥机构及职责.11 4.4 应急物资.14 *- 第一章第一章 编制依据编制依据与原则与原则 1.11.1 编制目的和原则编制目的和原则 在充分理解工程设计,全面熟悉现场工况的基础上,为了保障盾构机长时间停机的 安全及正常恢复掘进制定本方案。 通过制定合理的施工方案,选择适宜的施工方法,采取可靠的技术措施,建立完善 的保证体系,配置足够的施工资源,确保“安全、质量、进度和文明施工及环保”控制 目标的全面实现。 1.21.2 编制依据编制依据 1、
3、厦门轨道交通 2 号线标段土建施工总承包项目合同文件。 2、业主提供相关地质资料、设计图纸等技术性资料。 3、现场踏勘所采集、获得的资料。 4、合同文件中明确要求执行的有关施工、安全、质量及城市管理的规范及规定。 5、厦门市有关安全、文明施工、环境保护规范、规程及相关文件。 6、城市轨道交通测量规范 (GB 50308-2008)。 7、盾构法隧道施工及验收规范GB50466-2017。 8、地下铁道工程施工及验收规范 (GB50299-1999 2003 版)。 9、地下工程防水技术规范(GB50108-2008)。 10、厦门轨道 2 号线一期土建 1 标段施工组织设计。 11、招标文件明
4、确的和设计、施工所涉及的适用于本区间的标准、规范、规程以及 国家、部委、福建省和厦门市有关安全、质量、工程验收等方面的及法规文件。 12、厦门市轨道交通土建施工技术管理规定。 13、现场踏勘所掌握的资料和工程所在地的工程地质、水文地质及地理、气候条件。 14、本企业现有技术水平、管理水平、施工资源及多年从事类似工程的经验。 15、中铁装备 CTE-6450 型复合式土压平衡盾构机设计资料、使用手册、盾构机图纸、 盾构设备清单。 16、厦门金砖会晤期间业主的停工要求。 *- 第二章第二章 工程概况工程概况 2.12.1 工程工程概述概述 海沧 CBD 站芦坑站区间隧道总体呈“人”字形,自海沧 C
5、BD 站始发后右线以 5.386的坡度上坡,然后以 3.2下坡,最后到达芦坑站接收井,中间穿越海沧内湖 386m。隧道水平曲线先 450m 左转弯,然后 450m 右转弯到达芦坑站。 本区间隧道总体呈“V”字形,自海沧大道站始发后右线以 27(左线 25.11)的 坡度下坡,下坡到达 DK17+960(左线为 DK17+962)后,以 7.423(左线为 11.4)下 坡到达隧道最低点,然后右线以 5(左线为 5.4)上坡,上坡到 DK17+460(左线为 DK17+460)后,再以 25(左线为 25)上坡到道海沧 CBD 站接收井。 本区间为盾构法施工,右线起止里程:DK17+159.25
6、0DK18+259.284(右线隧道总长: 1100.034m);左线起止里程:DK17+158.656DK18+259.284(左线隧道总长: 1100.628m)。本区间盾构机采用 2 台 6450 复合式土压盾构机,隧道管片采用通用楔形 管片。管片外径为 6200mm,内径为 5500mm,环宽为 1200mm,壁厚为 350mm。管片螺栓采 用 M36 高强螺栓,环向螺栓 16 颗,纵向螺栓 12 颗,混凝土强度等级为 C50。 图 2.1 海沧 CBD 站芦坑站区间工法示意图 2.22.2 工程区域地质和水文地质工程区域地质和水文地质 2.2.12.2.1 工程地质工程地质 本区间地
7、貌主要为海相沉积及冲洪积阶地,穿越海沧内湖,底地形平坦,海林路侧 向海沧湖中略微倾斜,地面高程一般-1.04.6m。岩土特征: 1-1 杂填土:杂色,结构松散,成份杂乱,主要为生活垃圾及建筑垃圾构成。仅陆域 钻孔分布。 1-4 填石:杂色,稍密,稍湿,以碎石为主,粒径 4-15cm 不等,其间充填 *- 15%25%的粗砂及黏性土。场区仅 M2Z3-TLH-01 钻孔揭示。 4-1 淤泥:灰色,流塑状,质均,局部含粗砂薄层。场区均有分布,层厚 3.807.90m。 4-4-1 中砂:灰色,松散,成份主要为石英、长石,粒不均,质不纯,黏粒含量高; 呈薄层状分布,揭示层厚 1.005.90m。 4
8、-4-2 粗砂:灰色,松散,成份主要为石英、长石,粒不均,质较纯,黏粒含量较高; 呈透镜体状分布,揭示层厚 1.10m。 4-5 含淤泥砂:灰黑色,松散,饱和,成分主要由中细石英砂颗粒构成,淤泥质含量 约占 25-30%不等,含腐殖质,具腐臭味,颗粒级配较差,呈透镜体状 分布,层厚 1.403.60m。 5-1-2 粉质黏土:灰白、褐黄色,硬塑坚硬状,质不均,切面不光滑,可见铁、锰 质氧化物,局部含砂粒。呈层状分布,层厚 2.309.00m。 5-1-3 淤泥质黏土:深灰色,饱和,流塑,土质较均匀,呈透镜体状分布,层厚 0.702.90m。 5-4-1 中砂:灰色,饱和,中密,成份主要为石英、
9、长石,质不纯,含较多黏粒。场 区呈薄层状分布,层厚 0.703.70m。 5-4-2 粗砂:灰白色,饱和,中密,成份主要为石英、长石,质不纯,含较多黏粒。 场区呈透镜体状分布,层厚 2.20m。 11-1 残积砂质黏性土:灰白色,局部褐黄色,原岩为花岗岩,原岩矿物除石英外均 已风化成黏土矿物,取出岩芯呈可塑硬塑黏性土含砂砾状,可捏成团状,水稳性差, 标准贯入击数 N30 击。场区呈薄层状分布,层厚 1.7012.10m。 17-1 全风化花岗岩:灰白色,岩石风化严重,结构基本破坏,除石英外,其余矿物 均已风化成黏土矿物,干钻易钻进,取出芯样呈砾质黏性土状,水稳性差,标准贯入击 数 30N50
10、击。场区在钻孔 M2Z2-09 至 M2Z3-TLH-16 段有缺失,其余段均有分布,层厚 2.109.40m。 17-2 散体状强风化花岗岩:灰白色夹浅肉红色,岩石结构大部分破坏,局部尚可辨 认,除石英外,其余矿物大部已风化变异成粉末状,部分段可见残留钾长石矿物,矿物 之间联结力散失,干钻可钻进,取出芯样呈密实砾砂含黏粒状,标准贯入击数 N50 击。 场区在钻孔 M2Z3-TLH-05 至 M2Z3-TLH-06 段有缺失,其余段均有分布,最厚处 18.10m。 17-3 碎裂状强风化花岗岩:褐黄色,风化裂隙发育,钻进时响声大,取出芯样多呈 *- 38cm 碎块状,岩芯表面粗糙,锤击易碎,岩
11、质软较软,岩体基本质量等级级。 仅少数钻孔揭示,揭示最大深度 3.00m,部分钻孔未揭穿。 17-4 中等风化花岗岩:黄褐色,中粗粒结构,块状构造,风化裂隙较发育,沿裂隙 面岩石风化作用加剧。岩芯多呈 10cm 左右短柱状及 1530cm 柱状,岩质大部较硬,裂 隙附近较软。该层基本不可压缩,力学强度高。RQD=2065%,岩石饱和抗压强度 53.672.46Mpa,属较硬岩,岩体基本质量等级级。 17-5 微风化花岗岩:肉红杂灰白色,中粗粒结构,块状构造,见少量 70左右裂隙, 裂隙面较平整,岩芯多呈柱状,岩质坚硬,锤击声脆。该层岩石不缩,力学强度很高。 RQD=6595%,岩石天然抗压强度
12、 69.5082.4MPa,饱和抗压强度 70.699.4MPa,属坚 硬岩,岩体基本质量等级为级。 2.2.22.2.2 水文地质水文地质 1、地表水及地下水的类型及赋存 本区间地表水主要为海沧湖,湖水与海水存在联通渠道,水位、水量主要受人为调 蓄。按赋存介质,地下水可分为三类:赋存于第四系土层中的松散岩类孔隙水;赋存于 残积层及全、强风化带中的风化残积孔隙裂隙水;赋存于碎裂状强风化带及以下的基岩 裂隙水。 2、地下水补给、径流、排泄及动态特征 抗浮设计水位埋深应根据场区地形及近场区水文条件确定。线路靠近海沧湖(与海 域存在水力联系),地势较低,场区地面高程-1.04.6m,而海水最高水位可
13、达 4.051m(1985 国家高程基准)。勘察期间地下水稳定水位埋深一般 2.3m 左右,建议抗浮 设计水位按海沧湖最高潮水位考虑。 3、水化学特征 场区地下水水化学类型为 Na-Cl 或 Na-Cl-HCO/3型。地下水的水温、水质,在天然状 态随气候变化不十分明显。 2.2.32.2.3 区间隧道地质情况区间隧道地质情况 区间隧道主要穿越:4-1 淤泥、4-5 含淤泥沙、5-1-2 粉质粘土、5-4-1 中砂 11-1 残 积砂质粘性土。 *- 图 2.2 芦海区间右线地质剖面图 2.32.3“金砖金砖”期间预计停机位置期间预计停机位置 截止到 2017 年 8 月 17 日,芦海区间左
14、线已贯通,右线推进至 182 环,按照每天 8 环的进度,8 月 25 日芦海右线推进至 245 环,里程为 16319.15,埋深为 4.8 米。 2.42.4 长时间停机的风险长时间停机的风险 由于设备故障或其他不可抗拒情况,盾构机可能会出现长时间停机并面临以下风险: 1、湖底沉降超限,严重的可能会引起湖底塌陷、湖水倒灌隧道; 2、盾构机出现下沉和机头“栽头”现象; 3、盾尾漏水,严重的可能会涌泥涌沙; *- 4、盾构机与周围土体固结,导致盾构机被裹死。 *- 第三章第三章 盾构机长时间停机处理措施盾构机长时间停机处理措施 3.13.1 停机安全措施停机安全措施 为了保证停机期间掌子面稳定
15、,控制湖底沉降、坍塌及渗漏水、防止盾构机下沉和 机头“栽头”等制定以下措施: 3.1.13.1.1 保压措施保压措施 1、保持土仓顶部土压为 0.5bar-0.55bar,采用气体+膨润土保压模式; 2、利用盾构机自带的 Samson 气动控制系统保持土仓压力稳定,停机前将气动控制 系统的压力值设置为 0.5bar,安装在前仓壁上的压力变送器随时检测实际土压值,压力 调节阀比较测得值与设定值,然后控制进气阀调节气垫仓的压力使之保持恒定; 3、安排专人在盾构机值班,详细记录土仓压力变化,根据地层情况确定土仓压力警 戒值,当土仓压力低于警戒值时,通过膨润土系统注入膨润土浆液来保持土压力。 3.1.
16、23.1.2 监控量测措施监控量测措施 1、加强停机位置湖底沉降监测,每天进行两次监控量测,并安排专人对停机位置落 潮时进行巡视; 2、盾构机姿态由盾构机司机每小时 1 测,以及时掌握和了解盾构姿态变化,及时采 取措施确保盾构姿态稳定。 3.1.33.1.3 盾尾安全措施盾尾安全措施 1、根据同步注浆的初凝时间,停机 6-8 小时后,再掘进 50-100mm。掘进过程中不进 行注浆和出土,防止浆液凝固盾尾密封刷; 2、通过盾尾油脂系统,在盾尾与管片之间注入盾尾油脂,保持壁后填充,防止盾尾 涌水,必要时在盾尾十环之后注入双液浆形成止水环; 3、对盾尾十环管片的管片螺栓进行复紧,纵向拉紧,保持其整
17、体性。 3.1.43.1.4 防防“栽头栽头”措施措施 1、通过盾体径向孔,在前盾底部注入盾尾油脂等填充物,以增加盾构机底部土体承 载力,防止盾构机下沉和机头“栽头”; 2、保持土仓顶部压力为 0.5bar-0.55bar, 3.1.53.1.5 防防“裹死裹死”措施措施 1、通过盾体的膨润土系统,在盾体周边注入膨润土,保持地层稳定,同时防止周围 土体与盾体固结,避免盾构机再次掘进时土体摩擦力过大。 *- 3.23.2 停机维保措施停机维保措施 1、盾构机机械部分的维护保养: 机械保养必须贯彻“养修并重,预防为主”的原则,严格强调以保为主,以保代修, 并严格执行保养、清洁、坚固、调整、润滑、防
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