铜锣山隧道TBM掘进同步衬砌施工方案

一、编制目的

复合式TBM在掘进时，TBM的风管、水管、高压电缆、照明线路及电瓶机车都要通过进口钻爆段，为了保证复合式TBM在掘进的同时，隧道进口段钻爆工程的衬砌工序也能同时施工。 二、参考文件

1、铜锣山隧道工程实施性施工组织设计 2、国内类似工程的成功施工经验 三、工程简介

重庆轨道交通六号线二期工程铜锣山隧道工程位于重庆市南岸区，与轨道交通六号线一期工程起点相接。隧道采用复合式TBM+钻爆法进行施工，隧道右线起点里程为YDK5+825，终点里程为YDK11+458.373，全长5633.373m，隧道左线起点里程为ZDK5+829，终点里程为ZDK11+458.373，全长5628.565m，用“复合式TBM+钻爆法”施工。复合式TBM担负隧道进口方向至TBM拆卸洞室的正洞开挖任务，其中右线TBM掘进长度为2736m，左线TBM掘进长度为2692m。在复合式TBM施工前，右线预先完成洞口至洞内的10m明挖和273m暗挖段施工，左线预先完成洞口至洞内的9m明挖和270m暗挖段施工，两台TBM完成洞外的组装和调试后，通过步进段，才能开始TBM掘进施工。

四、总体施工方案

复合式TBM同步衬砌分为TBM通过台车的管路布置和泵送混凝

土衬砌。其中TBM通过台车的管路布置包括通风软管穿越台车，高压电缆、水管穿越台车及照明通讯线路穿越台车；混凝土衬砌分为防水处理，钢筋绑扎及泵送混凝土施工等步骤，具体分述如下： 1、TBM通过台车的管路布置 1.1、通风软管穿越台车

在台车的上横梁下边设置通风软管专业通道，设计为槽型（如图1）三面安装滚轮，软风管脱离洞顶后能顺利穿越台车并且在台车移动过程中阻力很小，保障软管不受损坏且不会偏离原来的布置位置。软风管的直径为1.5m，台车上软风管通过区域的有效断面直径不小于1.6m。

（a）通风软管图示

（b）风筒槽型通道局部放大图

图1 通风软管穿越衬砌台车示意图

1.2、高压电缆、水管穿越台车

TBM机车的最大宽度为1.5m，最大高度为2.4m，根据有轨运输车辆限界尺寸和衬砌台车车架之间的相互位置关系，确定TBM高压电缆及水管放置于钢枕上，位于隧道方向轨道的右侧，可以顺利穿越台车，并且不会影响有轨运输车辆的通行及衬砌台车施工，具体如图2所示。

机

图2 高压电缆及水管穿越台车示意图

1.3、照明通讯线路穿越台车

根据车辆通行限界尺寸以及台车布置，洞壁照明线，通讯电缆以托架方式穿越衬砌台车（如图3），每一根电缆配备一套单独的滚轮托架，以利于线缆移动和防止台车移动时电缆损坏，托架安装于台车车架内侧，方便作业施工。

图3 照明通讯线路穿越台车示意图

2、混凝土衬砌施工方案

2.1、防水处理

由于衬砌台车行走于道床的回填底面，道床的回填底面以下仰拱和TBM行走的弧形台已经施工完毕，所有不需要矮边墙施工，直接

铺设防水板，铺设防水板前先检查初支表面有无钢筋头露出及其它尖锐的物体，处理好后开始铺设，防水板在铺设时要与洞壁紧密结合，搭接处要求粘合牢固，无缝隙、防水板表面有粘层的一面与混凝土接合，变形缝部位的混凝土外侧设置外贴止水带，中间安装中埋钢边橡胶止水带，内侧采用聚氨脂密封胶进行嵌缝密封止水。施工缝纵向设置水泥基渗透结晶材料，钢边橡胶止水带，并预埋多次注浆管，拱墙环向设置水泥基渗透结晶材料，钢边橡胶止水带基遇水膨胀止水胶。

图四 铺防水板及绑扎钢筋台车 2.2、钢筋绑扎

钢筋主筋采用机械连接，机械连接等级不低于Ⅱ级，左右侧接头钢筋位置纵向交错布置，具体位置施工中可根据实际情况适当调整，必须满足位于同一连接区段的纵向受力钢筋接头面积百分率不应大于50%的要求，且不宜放置在拱顶、拱脚、墙角等弯矩较大处。受拉

区钢筋锚固长度不小于35d,钢筋骨架绑扎成整体后，安放好垫块，要保证钢筋骨架及模板的间距保护层满足图纸要求，并要将钢筋骨架牢固定位，以确保在浇注混凝土时，钢筋不致移位或变形。钢筋保护层要求采用塑料垫块，梅花型布设，布设间距以1-2m为宜，不能布置太少，以确保钢筋保护层，施工时要注意保护好防水材料。

2.3、A断面和B断面混凝土浇筑

二次模筑混凝土的浇筑施工作为衬砌施工的最后一道工序，直接影响到隧道最后的施工质量，其各项施工都必须严格要求。衬砌断面见图4，详细施工步骤如下：

1）衬砌台车开进施工区域，由专业测量技术人员引导台车准确定位。

2）由工人对台车的模板刷油防护，做好浇筑前的准备工作。 3）进行混凝土浇筑作业，整个过程必须严格按照有关规范作业，保证混凝土的浇筑质量，实验员现场取样。浇筑洞口170m混凝土采取在洞外泵送混凝土，浇筑横通道到钻爆步进洞终点混凝土时采取接力泵送，第二台输送泵放在横通道里面。浇筑时在台车上做个三通，在左右侧模各开一个输送孔，先对称浇筑拱墙混凝土，浇筑完拱墙在将输送泵管直接放于拱顶浇筑。浇筑过程中用振捣棒配合附着式振动器振捣。振捣时要远离防水板，离模板要有10cm间距，振捣棒快进慢出。

4）对浇筑后的混凝土精心养护，严格按照有关规定保证养护时间。 5）待混凝土强度达到强度收回模板，准备下一板浇筑。

图五 A型断面

图六 B型断面

2.4、风机洞断面混凝土浇筑

1、为了加强隧道的通风，在铜锣山隧道进口钻爆步进段左右线各设置3处风机洞断面，具体尺寸如图：

图七 风机洞断面

2、风机洞断面每段长度为31m，风机洞断面高度比A型和B型断面高，原有衬砌台车不能使用，采用搭设脚手架，型钢支撑拼装小模板施工方案，脚手架不能超限，具体如图八。每次施工长度为10m，具体施工方案如下：

1） 进入施工区域，由测量技术人员准确定位型钢位置。 2） 在不妨碍机车通过的前提下，工人搭设脚手架并加固。 3） 在立模板前，由工人对模板刷油防护，支立时模板接口粘贴双面胶防漏浆。

4） 调整及加固型钢及模板，使模板平顺，无错台，防止浇筑时暴模。

5）进行混凝土浇筑作业，整个过程必须严格按照有关规范作业，保证混凝土的浇筑质量，实验员现场取样。浇筑洞口170m混凝

土采取在洞外泵送混凝土，浇筑横通道到钻爆步进洞终点混凝土时采取接力泵送，第二台输送泵放在横通道里面。浇筑时在台车上做个三通，在左右侧模各开一个输送孔，先对称浇筑拱墙混凝土，浇筑完拱墙在将输送泵管直接放于拱顶浇筑。浇筑过程中用振捣棒配合附着式振动器振捣。振捣时要远离防水板，离模板要有10cm间距，振捣棒快进慢出，浇筑时要安排专人检查模板，发现问题时及时停止浇筑，加固模板停滞一段时间后再缓慢进行。 5）对浇筑后的混凝土精心养护，严格按照有关规定保证养护时间。 6）待混凝土强度达到强度收回模板，准备下一板浇筑。

图八 风机洞搭设脚手架支立模板示意图

3、明洞采用衬砌台车和支立模板并用的施工方法，具体为斜洞门采

用支立模板；直线段采用衬砌台车。衬砌台车和支立模板的方法如上所述。

五、衬砌施工的资源配置

1、衬砌混凝土全部是甲方供应，采用商品混凝土。 2、机械设备配备表 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 设备名称 12m衬砌模板台车 施工作业台架 输送泵 附着式振捣器 插入式振捣器 抛光机 小型打气泵 小型木工刨床 射钉枪 爬焊机 热熔焊机 数量 2台 2台 3台 16台 12台 若干 2台 2台 4台 4台 4台 防水板铺设 备注 自制 1台备用 台车顶部，每车6台 每台4台，4台备用 喷洒脱模剂 带圆盘锯 3、劳动力组织 编号 1 2 3 4 5 6 7 工种 台车脱模定位 值班电工 木工 混凝土振捣 防水板铺设 绑扎钢筋 技术管理 数量（人） 12 2 6 16 12 10 2 备注 兼刨光打磨喷脱模剂 兼台车操作员 立堵头板 两班 两班 兼测量 六、同步衬砌工程量

1、右线工程量

材料 A断面 B断面 1079.86 139.5 2563.7 风机洞断面 明洞 1035 147.3 2835.6 155.4 30.4 285.6 C40、P12砼(m3) 938.9 钢筋（t） 防水板(m2)

135.5 2032.7 2、左线工程量

材料 A断面 B断面 1079.86 139.5 2563.7 风机洞断面 明洞 1035 147.3 2835.6 139.9 30.4 257 C40、P12砼(m3) 904.6 钢筋（t） 防水板(m2) 130.5 1958.3

七、工程质量保证体系

在TBM掘进同步衬砌施工中，应严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。

1、质量控制：

1.1工程质量严格按照本工程制定，并经甲方和监理工程师认可的施工方案执行，严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。

1.2根据施工程序，严把防水处理、钢筋绑扎、模板打磨处理，振捣等，每一道工序均安排专人负责，并记录好每一道工序的原始数据。

2、工程质量保证制度：

2.1成立工程项目经理为责任的质量管理小组，完善质量保证体系，严格按照质量体系中规定的责权要求运行。

2.2定期召开质量分析会议，组织质量教育，严格执行“三检”制度，加强技术交底工作，强化工序控制，由责任心强经验丰富的工程师担任质量控制人员，实行监督检查，保证工程质量。

2.3加强现场施工材料管理，严格执行进料检验制度，保证施工材料满足设计和规范要求，不合格材料不得进场使用，确保工程质量。

2.4配备好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全各种资料、原始记录、作为评价工程质量的重要依据。

2.5加强与甲方、监理的配合，认真接受指导和监督。 3、工程质量保证措施：

3.1防水处理：严格按照施工图纸和项目部下发的技术交底施工，要注意变形缝和施工缝的防水处理，铺设后要做好保护措施，避免在施工中造成防水板破损。

3.2模板：施工前，所有衬砌模板均要打磨，拼装前喷洒脱模剂。 3.3混凝土：采用商品混凝土，混凝土要满足施工规范要求。 3.4钢筋：钢筋严格按照规范和施工图纸要求施工。 3.5每道工序均要安排专人，负责每道工序的操作记录。

八、安全保证措施

1、建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。 2、定期检查台车的液压系统和电动走形系统，确认机械性能和各种阀门管路，线路完好后，方准施工。

3、每次施工前，要认真检查通过台车的高压电缆，照明线路是否破损。

4、安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的联接必须拧紧，确 保连接完好。

5、泵送过程中，现场人员要不时检查模板，。

6、泵送混凝土时不得随意停水停电，必要时必须事先通知，待泵送完成并冲洗后方可停水停电。

7、注浆施工期间，必须有专门机电修理工，以便出现机械和电 器故障时能及时处理。

8、现场操作人员必须佩戴安全帽、口罩和手套等劳保用品，方

可进行泵送施工。

9、由于在衬砌施工的同时，TBM机械的机车来回通过，现场操作人员要注意避让，以免发生意外，派专职安全员看守指挥。

九、同步衬砌施工组织管理系统

同步衬砌施工由TBM管路布置和泵送混凝土施工管理系统构成。

项 目 经 理

项 目 副 经 理 技 术 负 责 人 十、施工计划安排

生 产 管 理 经 营 管 理 安 全 管 理 水 电 管 理 测 量 管 理 质 量 管 理 计 量 管 理 试 验 管 理 钢筋工提前模板工一个循环，一个施工循环长度为12m，从支立模板到拆模，一个循环至少需要6天，为了不耽误工期，订制2台衬砌台车，左右线同时施工。左线计划先组装台车，右线滞后半个月，左线计划开工时间2011年10月10日，按每12m一个循环，每个循环需要6天，完工时间为2012年3月底；。右线开工时间为2011年10月30日，完工时间为2011年4月20日。