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4、铁十四局集团有限公司二一一年四月十五日目 录1、工程概况11.1、水文、地质情况11.1.1 东端盾构始发井水文情况11.1.2 东端盾构始发井地质情况21.2、周边环境和地下障碍物情况32、盾构始发存在的风险点分析及应对措施32.1 盾构始发流程32.2盾构始发风险点分析42.3风险点应对措施43、端头加固范围和形式54、洞门土体加固施工方案64.1端头加固前的施工准备64.2 施工总体方案84.2.1三轴搅拌桩施工84.2.2 冻结施工134.2.3 高压旋喷桩施工155、质量保证措施185.1 三轴搅拌桩质量保证措施185.2 冻结施工质量保证措施195.3 高压旋喷质量保证措施206、
5、安全、文明施工保证措施216.1施工现场216.2机械操作安全技术要点226.3供电及照明安全措施231、工程概况中间风井设计起迄里程：左线起点里程为DK14+850.039,左线终点里程为DK14+970.539，盾构机主机长14.5m，中间风井为地下三层构筑物，明挖法施工，区间采用盾构施工，盾构机开挖直径11.64m，盾尾采用4道盾尾刷+1道钢板束。中间风井平面及横断面图结构布置如图1-1所示。区间大盾构从风井小里程端始发（以下均称为东端盾构始发井）。图1-1 中间风井结构平面布置图东端盾构始发井长21m，宽19.35m,围护结构采用地下连续墙形式。始发井底板埋深约30.5m。东端盾构始发
6、井平面、剖面如图1-2、1-3所示。 图1-2 东端盾构始发井平面图 图1-3 东端盾构始发井剖面图1.1、水文、地质情况1.1.1 东端盾构始发井水文情况施工场区范围内地下水主要为潜水和承压水。潜水层地质为粉质黏土、淤泥质粉质黏土夹粉砂薄层；承压水层地质为粉细砂、中细砂、含砾中粗砂、卵砾石层。孔隙潜水主要补给来源为大气降水、地表水渗入、灌溉水回渗；微承压水主要补给来源为上部孔隙潜水下渗和长江水的侧向渗流，排泄方式以径流及向长江水体侧向渗流为主。中间风井施工场地标高6.8m，地下潜水位埋深约1.4m，标高为5.40m；微承压水水位埋深2.04.0m，标高约为4.5m。1.1.2 东端盾构始发井
7、地质情况根据盾构区间隧道地质勘察资料，区间隧道洞口土体加固地层呈二元结构，隧道拱顶及洞身主要以淤泥质粉质粘土（-2b4、-1a2-3）为主，仰拱底以粉砂（-4dl-2）为主，如下图1-4所示。（各种地质分布及物理性质详见表1-1,1-2）。图1-4东端盾构始发井地层分布图表1-1洞口土体加固范围地质土层特征表层号层底标高(m)层底深度(m)分层厚度(m)岩性描述-25.111.051.05素填土：青灰色-黄褐色，稍湿，松散，主要成分为粉砂，表层含少量根茎。-1a2-30.265.94.85粉质粘土：褐黄色，软塑-可塑，韧性及干强度中等，切面稍光滑，含少量铁锰浸染。-1c2-3-1.647.81
8、.9粉土：青灰色，很湿，稍密，切面粗糙，无光泽，韧性及干强度低，摇振反映迅速。-2b-4-17.6423.816淤泥质粉质粘土夹粉砂：青灰色，软塑-流塑，土质不均，具水平层理，夹粉砂、粘土层，含云母碎屑。-4dl-2-35.0441.217.4粉砂：青灰色，饱和，中密，含云母碎屑，级配差，局部夹少量细沙，主要矿物质成分以石英、长石为主，26.3-26.5m为粉质粘土夹层。表1-2 中间风井土的物理性质指标(平均值)层号名称含水率重度孔隙比标贯粘聚力内摩擦角静止侧压力系数-1a2-3粘土35.218.51.1264.0267.9-2b-4淤泥质粉质粘土37.416.71.1253.8135.00
9、.47-3d3-4粉砂、细砂23.319.50.81210.0831.50.401.2、周边环境和地下障碍物情况东端盾构始发井位于长江北岸，纬七路公路过江隧道南侧，浦口制水厂西侧。风井所在位置为绿地、林地，基坑边距离东侧浦口制水厂围墙约14.6m。中间风井开挖范围内无重要管线。具体位置关系如图1-5所示（填充部分为侵入浦口水厂面积约46）。图 1-5盾构始发井与水厂位置关系平面图2、盾构始发存在的风险点分析及应对措施2.1 盾构始发流程盾构始发是盾构施工的关键环节，其主要内容包括：端头地层加固安装盾构机始发基座盾构机组装和调试安装洞门密封圈安装反力架安装洞门密封帘布橡胶板拼装负环管片拆除洞门围
10、护结构盾构机贯入作业面加压和掘进等，其中盾构机建立泥水压力平衡后加压掘进是始发的控制要点，如下图所示。图2-1盾构机始发步序之建立泥水平衡加压掘进2.2盾构始发风险点分析根据表1-1,1-2中反映出来的地层分布情况及各地层的物理性质可以看出，东端盾构始发井处的地层具有如下特点，地层渗透系数大，地下水压力高，地层承载能力差。由于始发井临近的南京长江隧道和浦口制水厂对沉降控制要求较高，盾构始发时不进行常规的基坑外降水，仅考虑将其作为应急措施。由于始发埋深较大，地下水位高，盾构始发时，基坑内外水头差大，在不良地质和高水差的不利因素影响下，盾构机始发作业易发生如下风险：盾构直径大，洞圈 直径达12.0
11、3m，洞门破除后洞圈掌子面失稳；始发初期在钢板密封前盾构机泥水仓与地下水连通，密封装置承压大，密封效果不良，无法建仓；盾构井始发端头地层过度沉降、坍塌；盾构机主机自重大，始发姿态不易控制，产生始发磕头现象；盾构洞门圈突水、涌砂。2.3风险点应对措施针对上述盾构始发的各项风险点，通过选择合理的加固范围及加固方式，达到以下目的：始发段处加固一定长度的地层，增加承载力，防止始发磕头，减小始发端头沉降，保护周边环境；洞圈掌子面土体加固，增强其抗渗和自稳性能，保证洞门破除掌子面的稳定性；改良端头地层，使端头地层具有一定的止水性，减小高水头压力的影响，保证泥水建仓安全顺利；3、端头加固范围和形式鉴于本工程
12、实际工况，始发端头拟加固范围为盾构隧道两侧5m，从地面标高加固至拱底6m，沿盾构掘进方向纵向加固17m。始发端头拟采用1000750的三轴搅拌桩作为盾构井端头主要加固方式。为提高搅拌桩加固土体与中间风井围护结构的胶结强度，拟在东端盾构井围护结构外侧沿掘进方向，布置两排垂直冻结管（排距800mm，间距800mm），距离端头井外侧地连墙300mm布置一排800600高压旋喷桩施工对加固体与围护结构接缝处及洞门前方土体进行补强。同时，受施工场区条件所限，端头加固深层搅拌桩需分两期进行施工，施工中不可避免的出现无法咬合的施工缝，两段搅拌桩施工的缝隙也布置一排800600的高压旋喷桩施工进行填充、止水。
13、高压旋喷桩每延米水泥用量270kg。加固范围如下图3-1、图3-2所示。图3-1 端头加固区域平面图图3-2 端头加固区域横断面图4、洞门土体加固施工方案4.1端头加固前的施工准备（1）施工用地协调从图1-5中可以看出，在始发端加固区域侵入浦口水厂部分约（46），在进行端头加固前，应与水厂协调用地问题，主要包括占地面积的确认、水厂围墙的拆除、水厂临近设施的保护及施工完毕后的占地恢复。 图4-1 水厂围墙内结构图 图4-2 水厂与东端盾构井位置关系图（2）加固区域场地平整，测量放线加固区域总面积约360.4，包括前期地连墙施工的渣土堆放场地，在加固施工前应进行场地平整，场地平整后，测量班对加固区域的边界进行定位，放出控制点。（3）施工用电、用水接入端头加固施工用电由总配电箱引出一个二级配电箱，用水可以通过预埋在东端便道中的管道接入。（4）施工前的机械准备三轴搅拌桩施工主要设备表4-1 三轴搅拌桩施工设备配置表序号设备名称规格型号数量功率1中空三轴搅拌钻机1000 动力头1225kw2履带式桩架LTZJ-42.5 重型桩机13全自动拌浆注浆系统175KW4挖掘机0.7M3 R20015空压机9M31其它设备1吊车25T12排污车8t10t3冷冻固结施工主要设备表4-2 冷冻法施工设备配置表编 号项 目单位数量备 注1冷冻机W-YSLGF300型台3备用一台2
