地鐵運(yùn)營(yíng)隧道施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與施工總體部署（一）工程規(guī)模與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本工程為城市軌道交通骨干線路區(qū)間隧道工程，線路全長(zhǎng)28.6公里，采用盾構(gòu)法施工為主、淺埋暗挖法為輔的綜合工藝。隧道結(jié)構(gòu)為單線雙軌箱型結(jié)構(gòu)，斷面寬度8.6米，高度5.4米，埋深范圍12-38米。設(shè)計(jì)荷載按地鐵運(yùn)營(yíng)荷載標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)一級(jí)，抗震設(shè)防烈度7度，設(shè)計(jì)使用年限100年。全線采用6節(jié)編組B型列車，設(shè)計(jì)時(shí)速80公里，同步建設(shè)區(qū)間通風(fēng)、排水、消防及通信系統(tǒng)。（二）地質(zhì)條件分析隧道穿越地層主要包括第四系松散土層（占比42%）、白堊系砂巖（占比35%）及泥巖（占比23%），存在3處斷層破碎帶、2處富水砂層及1處瓦斯異常區(qū)。沿線地下水類型為孔隙潛水與基巖裂隙水，水位埋深3-8米，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。不良地質(zhì)體分布特征如下：K3+200-K3+800段：存在直徑約15米的溶洞群，充填物為流塑狀黏土K12+500-K12+900段：穿越承壓水層，水頭壓力達(dá)0.6MPaK19+300-K19+700段：煤系地層瓦斯?jié)舛?.3-0.5%（三）施工分區(qū)與流程規(guī)劃工程劃分為五個(gè)施工工區(qū)，采用"分區(qū)平行作業(yè)、節(jié)點(diǎn)流水施工"模式：第一工區(qū)（0-6.2km）：含5座車站及4段盾構(gòu)區(qū)間，重點(diǎn)穿越軟土地層，配置2臺(tái)土壓平衡盾構(gòu)機(jī)第二工區(qū)（6.2-12.8km）：含4座車站及5段盾構(gòu)區(qū)間，涉及3處既有線路交叉，采用盾構(gòu)+暗挖結(jié)合工藝第三工區(qū)（12.8-19.5km）：含6座車站及5段盾構(gòu)區(qū)間，需穿越河流及市政管線密集區(qū)，配置1臺(tái)泥水盾構(gòu)機(jī)第四工區(qū)（19.5-25.1km）：含3座車站及3段盾構(gòu)區(qū)間，以巖層地質(zhì)為主，采用復(fù)合式盾構(gòu)施工第五工區(qū)：控制中心及區(qū)間變電所施工，采用明挖+蓋挖逆作法關(guān)鍵線路控制節(jié)點(diǎn)：第3個(gè)月：完成全線路基勘察與管線遷改第8個(gè)月：首臺(tái)盾構(gòu)機(jī)下井始發(fā)第24個(gè)月：所有車站主體結(jié)構(gòu)封頂?shù)?0個(gè)月：區(qū)間隧道全線貫通第36個(gè)月：軌道鋪設(shè)與機(jī)電安裝完成第40個(gè)月：開始聯(lián)調(diào)聯(lián)試二、施工前期準(zhǔn)備工作（一）地質(zhì)勘察與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估施工前開展三維地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)與地質(zhì)鉆探相結(jié)合的綜合勘察，鉆孔間距按30米布置，對(duì)斷層破碎帶等不良地質(zhì)段加密至10米。采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法評(píng)估施工風(fēng)險(xiǎn)，將工程劃分為極高風(fēng)險(xiǎn)段（3處）、高風(fēng)險(xiǎn)段（8處）、中風(fēng)險(xiǎn)段（12處）及低風(fēng)險(xiǎn)段（15處）。針對(duì)K12+500-K12+900富水地層，采用地質(zhì)CT掃描技術(shù)圈定富水區(qū)域范圍，提前制定帷幕注漿方案。（二）施工組織設(shè)計(jì)要點(diǎn)盾構(gòu)機(jī)選型：根據(jù)地質(zhì)條件差異化配置軟土地層：選用直徑8.6米土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，配置泡沫改良系統(tǒng)及主動(dòng)鉸接裝置巖層段：選用復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)，配備滾刀刀具及自動(dòng)換刀系統(tǒng)富水地層：選用泥水盾構(gòu)機(jī)，配置泥水循環(huán)處理系統(tǒng)施工平面布置：每個(gè)工區(qū)設(shè)置盾構(gòu)始發(fā)井（15m×25m）、管片預(yù)制廠（30m×80m）、材料堆放區(qū)（500㎡）及廢水處理站（處理能力500m3/d）臨時(shí)設(shè)施建設(shè)：施工便道采用20cm厚C20混凝土硬化，設(shè)置雙車道環(huán)形通道；臨時(shí)用電采用"三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)"系統(tǒng)，配置2臺(tái)630kVA變壓器（三）技術(shù)準(zhǔn)備與培訓(xùn)編制完成12項(xiàng)專項(xiàng)施工方案，包括：盾構(gòu)隧道施工專項(xiàng)方案不良地質(zhì)段超前加固方案既有結(jié)構(gòu)物保護(hù)專項(xiàng)方案施工監(jiān)測(cè)專項(xiàng)方案應(yīng)急預(yù)案等開展全員安全技術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋：盾構(gòu)機(jī)操作與維護(hù)（56學(xué)時(shí)）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)（32學(xué)時(shí)）有限空間作業(yè)安全（24學(xué)時(shí)）應(yīng)急處置演練（每月2次）三、關(guān)鍵施工技術(shù)應(yīng)用（一）盾構(gòu)隧道施工工藝盾構(gòu)始發(fā)與接收始發(fā)井端頭采用Φ800mm高壓旋噴樁+Φ609mm鋼支撐加固，加固范圍6m×8m安裝洞門密封裝置，采用"簾布橡膠+折頁(yè)壓板"雙重密封結(jié)構(gòu)接收端設(shè)置剛性環(huán)梁，配置4臺(tái)200t千斤頂進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)控制軟土地層：推力1600-1800kN，扭矩2800-3500kN·m，掘進(jìn)速度30-50mm/min巖層段：推力2200-2500kN，扭矩3800-4500kN·m，掘進(jìn)速度10-20mm/min出土量控制：實(shí)際出土量與理論計(jì)算值偏差≤±3%管片拼裝技術(shù)管片采用C50P12混凝土預(yù)制，每環(huán)由6塊組成（1封頂塊+2鄰接塊+3標(biāo)準(zhǔn)塊）拼裝順序：由下向上、左右對(duì)稱、最后封頂，采用錯(cuò)縫拼裝方式同步注漿：采用水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力0.3-0.5MPa，注漿量3-4m3/環(huán)（二）不良地質(zhì)段施工措施斷層破碎帶處理采用Φ42mm超前小導(dǎo)管（長(zhǎng)5m，環(huán)向間距30cm）預(yù)注漿加固注漿材料選用水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，凝膠時(shí)間控制在30-60s開挖輪廓線外形成3m厚加固圈，單循環(huán)進(jìn)尺控制在0.5m富水地層施工采用深孔帷幕注漿，孔距1.5m，排距1.2m，注漿壓力1.2-1.5倍水頭壓力盾構(gòu)機(jī)配置膨潤(rùn)土泥漿系統(tǒng)，保持土倉(cāng)壓力穩(wěn)定（0.3-0.5MPa）同步設(shè)置排水系統(tǒng)，每500m設(shè)置集水井，配置2臺(tái)150m3/h排水泵瓦斯地層處理安裝瓦斯?jié)舛葘?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（監(jiān)測(cè)頻率1次/分鐘），報(bào)警值設(shè)為0.5%采用防爆型施工設(shè)備，通風(fēng)量按3m3/min·m計(jì)算，配置2臺(tái)2×110kW軸流風(fēng)機(jī)爆破作業(yè)采用煤礦許用炸藥，實(shí)行"一炮三檢"制度（三）既有結(jié)構(gòu)物保護(hù)技術(shù)建筑物保護(hù)：對(duì)沿線23處既有建筑物（含3處歷史建筑），采用"先加固后穿越"方案基礎(chǔ)加固：采用Φ600mm高壓旋噴樁形成隔離帷幕結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)：布設(shè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)頻率1次/小時(shí)，沉降預(yù)警值30mm管線保護(hù)：對(duì)12條給水管、8條燃?xì)夤芗?條通信光纜采取保護(hù)措施剛性管線：采用懸吊保護(hù)（型鋼支架+U型螺栓）柔性管線：采用包裹式保護(hù)（橡膠墊+不銹鋼護(hù)套）沉降控制：通過(guò)盾構(gòu)機(jī)注漿壓力動(dòng)態(tài)調(diào)整，將管線沉降控制在15mm內(nèi)既有線路交叉施工：與3處既有地鐵線路交叉段（最小凈距2.8m），采用"微擾動(dòng)"施工技術(shù)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制：軸線偏差≤±30mm，滾動(dòng)角≤±0.5°同步注漿：采用緩凝型漿液，初凝時(shí)間控制在6-8h二次注漿：滯后掘進(jìn)面5環(huán)進(jìn)行，注漿壓力0.2-0.3MPa四、施工監(jiān)測(cè)與質(zhì)量控制（一）監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建建立"三級(jí)監(jiān)測(cè)"體系：一級(jí)監(jiān)測(cè)（控制網(wǎng)）：沿線路每500m布設(shè)一個(gè)平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)，采用全站儀按二等水準(zhǔn)精度觀測(cè)二級(jí)監(jiān)測(cè)（結(jié)構(gòu)變形）：隧道結(jié)構(gòu)布設(shè)凈空變化測(cè)點(diǎn)（每10m一個(gè)斷面）、拱頂下沉測(cè)點(diǎn)（每5m一個(gè)測(cè)點(diǎn)）三級(jí)監(jiān)測(cè)（周邊環(huán)境）：周邊建筑物沉降測(cè)點(diǎn)（每棟建筑4-8個(gè)測(cè)點(diǎn)）、管線沉降測(cè)點(diǎn)（每50m一個(gè)測(cè)點(diǎn)）監(jiān)測(cè)頻率根據(jù)施工階段動(dòng)態(tài)調(diào)整：掘進(jìn)面距監(jiān)測(cè)點(diǎn)50m內(nèi)：1次/天掘進(jìn)面通過(guò)后1個(gè)月內(nèi)：1次/2天穩(wěn)定后：1次/周（二）質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)隧道結(jié)構(gòu)質(zhì)量管片拼裝：錯(cuò)臺(tái)≤5mm，接縫寬度≤3mm，防水密封條壓縮量≥30%混凝土強(qiáng)度：管片混凝土抗壓強(qiáng)度≥50MPa，抗?jié)B等級(jí)≥P12軸線偏差：貫通測(cè)量誤差≤100mm，橫向偏差≤50mm，高程偏差≤50mm防水施工質(zhì)量管片防水：彈性密封墊壓縮量30-40%，嵌縫材料深度≥20mm施工縫防水：采用中埋式止水帶+遇水膨脹止水條雙重防水滲漏標(biāo)準(zhǔn)：隧道內(nèi)無(wú)滴漏，濕漬面積≤0.1㎡/100㎡注漿施工質(zhì)量注漿壓力：同步注漿壓力波動(dòng)范圍≤±0.1MPa注漿量：每環(huán)注漿量為理論空隙體積的1.2-1.5倍漿液強(qiáng)度：28天抗壓強(qiáng)度≥10MPa（三）質(zhì)量保證措施材料控制：建立材料進(jìn)場(chǎng)"三檢"制度（自檢、互檢、專檢），管片進(jìn)場(chǎng)需提供出廠合格證及第三方檢測(cè)報(bào)告工序控制：實(shí)行"首件認(rèn)可"制度，每個(gè)分項(xiàng)工程首件施工需經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后方可大面積施工試驗(yàn)檢測(cè)：現(xiàn)場(chǎng)建立標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室，開展混凝土抗壓強(qiáng)度（每50環(huán)一組）、漿液配合比（每工作班一次）等檢測(cè)過(guò)程驗(yàn)收：分部分項(xiàng)工程驗(yàn)收合格率100%，關(guān)鍵工序驗(yàn)收需留存影像資料五、安全與環(huán)境保護(hù)（一）安全管理體系組織架構(gòu)：成立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，設(shè)置專職安全員（每50人配置1名），建立"項(xiàng)目經(jīng)理-工區(qū)經(jīng)理-班組長(zhǎng)-安全員"四級(jí)管理體系制度建設(shè)：制定18項(xiàng)安全管理制度，包括：安全生產(chǎn)責(zé)任制專項(xiàng)施工方案審批制度安全技術(shù)交底制度特種作業(yè)人員持證上崗制度風(fēng)險(xiǎn)管控：采用JSA工作安全分析法，識(shí)別重大危險(xiǎn)源26項(xiàng)，其中：一級(jí)危險(xiǎn)源（7項(xiàng)）：盾構(gòu)機(jī)吊裝、有限空間作業(yè)、瓦斯爆炸等二級(jí)危險(xiǎn)源（12項(xiàng)）：高處墜落、物體打擊、觸電等三級(jí)危險(xiǎn)源（7項(xiàng)）：機(jī)械傷害、火災(zāi)等（二）專項(xiàng)安全措施盾構(gòu)施工安全土倉(cāng)壓力監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土倉(cāng)壓力變化，預(yù)警值設(shè)為±0.1MPa刀具更換安全：進(jìn)入土倉(cāng)前進(jìn)行氣體檢測(cè)，氧含量≥19.5%方可進(jìn)入設(shè)備維護(hù)：建立盾構(gòu)機(jī)"日檢-周檢-月檢"制度，重點(diǎn)檢查液壓系統(tǒng)及電氣設(shè)備有限空間作業(yè)通風(fēng)要求：作業(yè)前通風(fēng)30分鐘以上，風(fēng)量≥3次/h氣體檢測(cè)：采用四合一氣體檢測(cè)儀，每2小時(shí)檢測(cè)一次應(yīng)急準(zhǔn)備：配置自救器（每人1臺(tái)）及應(yīng)急通訊設(shè)備瓦斯防治監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：采用KJ90X型瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳通風(fēng)措施：雙風(fēng)機(jī)雙電源，保證連續(xù)通風(fēng)，風(fēng)速≥0.25m/s防爆措施：施工機(jī)械采用隔爆型，照明采用防爆燈具（三）環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，對(duì)破碎機(jī)等強(qiáng)噪聲源設(shè)置隔音棚（降噪量≥25dB），場(chǎng)界噪聲控制在晝間≤70dB、夜間≤55dB揚(yáng)塵治理：施工便道每日灑水4次，土方運(yùn)輸車輛加蓋篷布，出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（高壓水槍+三級(jí)沉淀池）廢水處理：設(shè)置三級(jí)沉淀池+氣浮處理系統(tǒng)，處理后水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920）標(biāo)準(zhǔn)固廢處置：盾構(gòu)渣土采用封閉式運(yùn)輸至指定消納場(chǎng)，建筑垃圾分類存放，可回收利用部分回收率≥80%六、施工進(jìn)度計(jì)劃與保障措施（一）進(jìn)度計(jì)劃編制采用Project軟件編制四級(jí)進(jìn)度計(jì)劃體系：總進(jìn)度計(jì)劃：明確關(guān)鍵線路及里程碑節(jié)點(diǎn)月進(jìn)度計(jì)劃：分解至各工區(qū)月度施工任務(wù)周進(jìn)度計(jì)劃：細(xì)化至各作業(yè)面周作業(yè)量日進(jìn)度計(jì)劃：明確盾構(gòu)掘進(jìn)環(huán)數(shù)（平均12環(huán)/天）（二）進(jìn)度保障措施資源保障：配置足夠的施工設(shè)備（備用盾構(gòu)機(jī)1臺(tái)）、材料（管片儲(chǔ)備量≥100環(huán)）及人員（高峰期投入800人）技術(shù)保障：成立技術(shù)攻關(guān)小組，針對(duì)不良地質(zhì)段提前制定施工預(yù)案，采用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度模擬制度保障：實(shí)行周進(jìn)度考核與獎(jiǎng)懲制度，延誤超3天啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制，超7天調(diào)整施工計(jì)劃應(yīng)急保障：儲(chǔ)備應(yīng)急物資（柴油發(fā)電機(jī)2臺(tái)、應(yīng)急注漿設(shè)備1套），建立24小時(shí)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制七、應(yīng)急預(yù)案與風(fēng)險(xiǎn)管理（一）應(yīng)急組織體系成立應(yīng)急指揮部，下設(shè)：搶險(xiǎn)救援組（30人）：負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)作業(yè)技術(shù)支持組（10人）：提供技術(shù)方案支持醫(yī)療救護(hù)組（5人）：負(fù)責(zé)傷員初步救治后勤保障組（8人）：保障物資供應(yīng)信息聯(lián)絡(luò)組（3人）：負(fù)責(zé)內(nèi)外通訊聯(lián)絡(luò)（二）主要應(yīng)急預(yù)案涌水突泥事故預(yù)警指標(biāo)：掌子面水壓突增≥0.2MPa或出水量≥50m3/h處置措施：立即啟動(dòng)掌子面封堵（噴射混凝土+速凝劑），啟動(dòng)備用排水系統(tǒng)（4臺(tái)200m3/h水泵）物資儲(chǔ)備：速凝混凝土（50m3）、止水條（100m）、注漿泵（2臺(tái)）盾構(gòu)機(jī)卡殼事故處置流程：停止掘進(jìn)，保持土倉(cāng)壓力穩(wěn)定采用地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)卡殼位置及原因針對(duì)性采取人工清除障礙物或局部注漿加固措施預(yù)防措施：加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，對(duì)直徑≥30cm的孤石提前處理瓦斯爆炸事故預(yù)警指標(biāo)：瓦斯?jié)舛取?.5%發(fā)出報(bào)警，≥1.0%立即停工處置措施：立即切斷電源，啟動(dòng)防爆風(fēng)機(jī)加強(qiáng)通風(fēng)，人員沿避災(zāi)路線撤離救援措施：佩戴空氣呼吸器進(jìn)入災(zāi)區(qū)，使用干粉滅火器滅火（三）風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)制風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)：每月組織風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)會(huì)，更新風(fēng)險(xiǎn)清單預(yù)警響應(yīng)：設(shè)置三級(jí)預(yù)警機(jī)制黃色預(yù)警：風(fēng)險(xiǎn)可能性中等，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率橙色預(yù)警：風(fēng)險(xiǎn)可能性較高，啟動(dòng)專項(xiàng)措施紅色預(yù)警：風(fēng)險(xiǎn)可能性高，立即停工整改應(yīng)急演練：每季度組織1次綜合演練，每月組織1次專項(xiàng)演練，演練結(jié)果納入考核八、竣工驗(yàn)收與交接（一）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行《盾構(gòu)法隧道施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50446）及設(shè)計(jì)要求，關(guān)鍵指標(biāo)包括：結(jié)構(gòu)尺寸：斷面尺寸偏差≤±50mm混凝土強(qiáng)度：達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%防水性能：無(wú)滲漏，濕漬面積符合規(guī)范要求貫通精度：橫向偏差≤100mm，高程偏差≤50mm驗(yàn)收流程：施工單位自檢（分部分項(xiàng)工程驗(yàn)收）監(jiān)理單位驗(yàn)收（平行檢驗(yàn)）第三方檢測(cè)（結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)、防水性能檢測(cè)）業(yè)主初步驗(yàn)收政府主管部門正式驗(yàn)收（二）竣工資料編制竣工資料包括12卷，主要內(nèi)容：工程管理文件（立項(xiàng)批復(fù)、施工許可證等）技術(shù)文件（施工圖紙、設(shè)計(jì)變更等）施工記錄（盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)、注漿記錄等）試驗(yàn)