盾构右线开仓施工方案

来源：星星旅游

**轨道交通工程**标

右线开仓施工方案

**建设股份有限公司 ****标项目经理部

1.工程概况 ................................................................................................................... 1 1.1 工程地质情况 .................................................................................................... 1 1.2 目前施工状况 .................................................................................................... 1 2.刀具检查 ................................................................................................................... 2 2.1 地面塌陷区域加固 ............................................................................................ 2 2.2 气压开仓检查刀具位置 .................................................................................... 3 2.3 补充注浆 ............................................................................................................ 3 2.4 泥膜制造 ............................................................................................................ 3 2.5 保压试验 ............................................................................................................ 6 2.6 气压开仓前准备工作 ........................................................................................ 6

2.6.1 气压开仓前准备......................................................................................... 6 2.6.2 气压设备的检查与试验............................................................................. 7 2.7 气压开仓检查刀具 ............................................................................................ 9

2.7.1 气压开仓检查刀具工作流程..................................................................... 9 2.7.2 气压开仓检查刀具施工要点..................................................................... 9 3.气压开仓换刀 ......................................................................................................... 10 3.1 刀盘前方地层加固 .......................................................................................... 10

3.1.1 旋挖桩平面布置....................................................................................... 10 3.1.2 旋挖桩施工工艺流程............................................................................... 11 3.1.3 旋挖桩施工工艺....................................................................................... 12 3.1.4 突发事故处理措施................................................................................... 15 3.1.5 旋挖桩质量控制标准................................................. 错误!未定义书签。 3.1.6 人员及设备配置....................................................................................... 15 3.2 气压开仓 .......................................................................................................... 16

3.2.1 气压开仓换刀位置................................................................................... 16 3.3.2 泥膜制造................................................................................................... 16 3.4.3 保压试验................................................................................................... 16

3.4 气压开仓前准备工作 ...................................................................................... 17

3.4.1 气压开仓前准备....................................................................................... 17 3.4.2 气压设备的检查与试验........................................................................... 18 3.6 气压开仓换刀 .................................................................................................. 18

3.6.1 气压开仓换刀工作流程........................................................................... 18 3.6.2 气压开仓换刀施工要点........................................................................... 18 3.6.3中止作业的情况........................................................................................ 20 3.6.4紧急情况措施............................................................................................ 20 4.突发事件应急措施 ................................................................................................. 21 4.1 事故类型和危害程度分析 ............................................................................... 21 4.2 应急处置基本原则 ........................................................................................... 21 4.3 应急组织机构及职责 ....................................................................................... 21 4.5 应急物资与装备保障 ....................................................................................... 23 4.6事故处理措施 .................................................................................................... 24 5.安全文明及环保施工 ............................................................................................. 25 5.1 地面加固安全文明施工 .................................................................................. 25 5.2 气压开仓检查及更换刀具安全文明施工 ...................................................... 26

1.工程概况

1.1 工程地质情况

目前右线隧道掘进至461环，停机里程为GDK100+140.07（显示里程），隧道拱顶埋深约23.2m，隧道拱顶有约6m厚的圆砾土层、3.6m厚的粉砂层、8.5m厚的粉质粘土层和5.1m厚的回填土层，地下水丰富，地下水压力大。隧道范围内为约2.3m圆砾土层、2m厚细砂层和4.5m厚全风化含砂砾岩。

S571 图1 右线停机位置地质断面图 1.2 目前施工状况目前，右线盾构掘进至461环，在砂层中掘进77环，盾构推进速度缓慢，推力大，扭矩大。在第461环往土仓内注入约12方分散剂溶液浸泡土仓渣土，浸泡24小时后进行试掘进，掘进效果没有得到改善，掘进速度依然缓慢（2-3mm/min），推力30000-40000KN，扭矩8-10MN/m。取少量渣土用水搅拌后用磁铁吸出大量铁屑，和之前左线电力井处用磁铁吸出的铁屑量差不多，由此可说明右线盾构机刀具磨损情况比较严重。

图2 右线渣土中吸出的铁屑

根据专家会议结论，及目前右线盾构施工情况，项目部确定先气压开仓检查盾构机刀具磨损情况，如刀具磨损不严重，则继续掘进至电力井内再检查更换刀具；如果刀具磨损较严重，则在盾构机刀盘前方进行地层加固后，采用气压开仓更换磨损刀具，再恢复掘进至电力井内全面检查更换刀具。

2.刀具检查

2.1 地面塌陷区域加固

右线地面塌陷区域进行回填压实并打袖阀管进行注浆固化，注浆固化区域宽约12m，长约12m，袖阀管纵向间距4m，第1排袖阀管横向间距4m，深度20m；第2、3排袖阀管横向间距5m，深度15m；第4排袖阀管横向间距5m，深度10m。每根袖阀管的注浆范围为孔底至孔底以上5m，注浆材料采用1:1的水泥浆。

第2排袖阀管第1排袖阀管第3排袖阀管第4排袖阀管右线隧道中线右线气压开仓地层加固袖阀管平面布置图图2 右线地面加固袖阀管注浆剖面图

袖阀管15811263912地面塌陷区域710134 图3 右线地面加固袖阀管注浆平面布置图

2.2 气压开仓检查刀具位置

右线盾构机气压开仓检查刀具位置里程为GDK100+140.07（显示里程）。盾构机停止掘进前，应尽量放长盾体铰接至100-120mm，盾构机停机后需后退约50mm，便于开仓检查刀具。 2.3 补充注浆

对右线盾尾后30环管片进行补充注浆，注浆材料采用双液浆，注浆压力控制在6-8bar。 2.4 泥膜制造

1、隧道顶部水土压力计算

右线隧道中部以上地层主要为粉质粘土层，粉砂层和回填土层，土层渗透系数大，所以水土压力采用水土分算计算，隧道中部水土压力计算如下所示：

pr/h/ka/2cka/rwh(65.178.5133.588.272)01023 0.335MP3.35bar/h/为各土层厚度，式中 r为土的浮重度，素填土厚度5.1m，浮重度为6kN/m3；

粉质粘土层厚度8.5m，浮重度为7kN/m; 粉砂层厚度3.5m，浮重度为13kN/m; 圆砾土层厚度8.2m，浮重度为8kN/m3 ; 粗砂层厚度2m，浮重度为7kN/m3 ;h为地下水位h20m；粘聚力，c0；

rwka/3 3

为主动土压力系数，ka/tan2(4520)0.49；c为有限2为水的重度rw10KN/m3；

地下水位线隧道中线图4 水土压力计算示意图

2、泥膜制造流程

首次泥膜制造流程图如下所示：

检查地面无漏气施工准备注入100S泥浆（逐步置换土仓内渣土）泥浆注满（压力维持2.5bar，在上方管路检查泥浆浓度）泥浆保压2.5bar （保压2个小时，压力稳定）注入100s泥浆至2.8bar 泥浆保压2.8bar （保压2个小时，压力稳定）注入100s泥浆至3.0bar 泥浆保压3.0bar （保压2个小时，压力稳定）逐步降压至2.7bar （缓慢排浆、注浆，保证压力稳定）开启保压系统，工作压力2.7bar （缓慢排浆至半仓，保证压力稳定）保压4个小时，工作压力2.7bar （一台空压机供气）土仓压力稳定图5 首次泥膜制造流程图

保压系统工作正常，空压机工作正常 4

泥膜修复流程图如下所示：

气压开仓检查刀具图6 泥膜修复流程图

压力设定2.5bar 注入100S泥浆关闭保压系统泥浆注满（压力维持2.5bar，在上方管路检查泥浆浓度）泥浆保压2.5bar （保压2个小时，压力稳定）注入100s泥浆至2.8bar 泥浆保压2.8bar （保压2个小时，压力稳定）注入100s泥浆至3.0bar 开舱换刀后，须重新修复泥膜，为下次换刀做准备。（修复约需用6小时）泥浆保压3.0bar （保压2个小时，压力稳定）逐步降压至2.7bar （缓慢排浆、注浆，保证压力稳定）逐步加入气体2.7bar （缓慢排浆，保证压力稳定）检查气囊是否到土仓中下部（通过中下部的管路排气） 3、泥膜制造注意事项

（1）造泥膜的泥浆采用优质膨润土拌制，泥浆粘度不小于100s。每次置换出来的泥浆须用清理过的电瓶车土斗装好，并准备好水泵，以备修复泥膜时能重复使用；

（2）在制造泥膜的过程中，每一个步骤均要进行详细的数据记录，包括泥浆的浓度、注入量、土仓内的压力变化以及地面冒气、冒浆等情况；

（3）在地面安排专人监控地面冒气及冒浆的情况，并及时与隧道当班的值班工程师进行沟通；

（4）在土仓泥浆升压和降压过程中，需缓慢注入泥浆或排出泥浆，使土仓压力缓慢变化，切勿使土仓压力大气大落，防止扰动隧顶地层。

（5）每天气压开仓2次后，需进行进行泥膜修复工作（至少需6个小时）。 2.5 保压试验

开仓前应进泥膜制造及保压试验，确保土仓密闭性后才能确定采用气压开仓方案。首次泥膜制造完成后，开启保压系统，用空气缓慢置换出土仓内的泥浆，将土仓内泥浆排至半仓左右，保持工作压2.7bar持续4小时，由一台空压机给保压系统供气，通过观察仓内气压的变化情况，监视空压机的供气情况，同时在地面进行沉降观测，检查地面是否有气体泄漏，以判定切口面是否稳定，从而确定是否具备气压开仓条件。保压试验过程中详细记录空压机和保压系统的运行状况。土仓保压试验成功完成后，按泥膜制造流程再造一次泥膜。 2.6 气压开仓前准备工作

2.6.1 气压开仓前准备 1、人员准备

本次进仓检查刀具作业分3班进行，每班6人，每班由1名值班工程、1名电工、1名机修工和3名隧道工人组成，每班进仓工作3个小时。在开仓前针对施工过程中的操作注意事项组织施工人员进行培训学习，对工人进行培训和交底。

表1 预计进行检查刀具施工人员组织情况如下表：

序号 1 2

项目总指挥现场指挥人数 1 3 人员名单 6

工作职责对内外组织协调现场组织、过程监督 3 4 5 6 7 进仓检查刀具人员操仓人员电力保障机械维修专职安全员 18 3 4 4 3 3组进仓人员进仓检查刀具磨损情况。气压操作、操作记录设备和照明的供电保障气、风、水接入和材料设备的供应和保障施工过程安全监督、后勤保障、协助救护等 2、设备、工具和物资准备

表2 设备、工具和物资表

工作内容责任人备注保证盾构机与开仓相关的机械设备和仪表都完盾构机设备准备开仓前测试好除现的两套电力系统外增加柴油发电机，确保三用电准备套系统之间切换在5分钟内完成，以保证空压机开仓前演练持续供电。保证两台空压机正常工作，供气切换5分钟内完空压机开仓前演练成；保证供气管路完好。检查盾构机向仓内供水的管阀,保证仓内自来水仓内用水准备检查刀具供应。准备安全带6个、尼龙绳、踏板、气动扳手1套、刀具检查工具准梅花扳手2把、铁锤2把、2.2千瓦水泵，铁锹检查刀具备 2把、铁铲2把、照相机1个、吹风筒1套、防爆照明灯2套、手电筒5个，对讲机4个等止水材料其它材料准备聚胺脂、丙酮、快速水泥等应急措施准备准备4个吸氧袋，应急车1辆。急救准备项目 2.6.2 气压设备的检查与试验 1、空压机检查

为保证压气作业的安全性，应对两台电动空压机电气、机械等元件进行全方位的检查维护，同时为了保证供电的连续性，应准备柴油发电机。 2、人闸检查

在高气压力下，检查以下项目： ①各个手动球阀开关必须正常； ②紧急照明必须能正常照明； ③紧急电话必须能正常通话； ④各个压力表必须能正常显示； ⑤各温度计显示必须正常；

⑥流量计工作必须正常； ⑦各个密封门开关必须正常； 3、人闸加减压试验

试验时不要求人员进入，只进行无人压力试验，以检查主室与入口室的各功能部件在试验压力下的工作情况。 ①主室加压

Ⅰ.检查显示仪表、记录仪、暖气、时钟、温度计、紧急电话、密封阀等，并检查密封门的清洁状况；

Ⅱ. 关闭主室仓门，确保关闭正确；

Ⅲ. 关闭主室仓壁密封门，并关闭主室与入口室之间的密封门； Ⅳ. 操仓员缓慢地打开进气阀；

Ⅴ. 缓慢地升高主室的压力，直到达工作压力； ②主室减压

Ⅰ. 降低主室的压力，观察主室压力表和进气流量计；

Ⅱ. 与此同时，操仓员打开排气阀，开始排气，无论如何此时压力不可以再次升高；

Ⅲ. 调节进气阀和排气阀，直到达到排气过程所规定的缓慢而恒定的压力降低速度，进气流量计的流量值每人至少为：0.5m3/min；

Ⅳ. 观察主室压力表，当主室内部的气压降到第一级压力值时，操仓员通过调节排气阀和进气阀，在规定的时间内保持压力恒定。操仓员应通过主室进气流量计经常检查人孔仓的排气情况；

Ⅴ. 在保压过程中重复Ⅱ~Ⅳ的步骤，直到仓内压力与外界的常压相同；在整过试验过程中，必须保证所有的过程都正常。 ③入口室加压

Ⅰ. 检查显示仪表、记录仪、暖气、时钟、温度计、紧急电话、密封阀等，并检查密封门的清洁状况；

Ⅱ. 关闭入口室仓门，确保关闭正确；

Ⅲ. 并关闭入口室与主室之间的密封门，确保关闭正确； Ⅳ. 操仓员缓慢地打开进气阀；

Ⅴ. 缓慢地升高入口室的压力，直到达工作压力；

④入口室减压

Ⅰ. 降低入口室的压力，观察入口室压力表和进气流量计；

Ⅱ. 与此同时，操仓员同时打开排气阀，开始排气，无论如何此时压力不可以再次升高；

Ⅲ. 调节进气阀和排气阀，直到达到排气过程所规定的缓慢而恒定的压力降低速度，进气流量计的流量值每人至少为：0.5m3/min；

Ⅳ. 观察入口室压力表，当入口室内部的气压降到第一级压力值时，操仓员通过调节排气阀和进气阀，在规定的时间内保持压力恒定。操仓员应通过入口室进气流量计经常检查人孔仓的排气情况；

Ⅴ. 在保压过程中重复Ⅱ~Ⅳ的步骤，直到仓内压力与外界的常压相同在整个试验过程中，必须保证所有的过程都正常。 2.7 气压开仓检查刀具

2.7.1 气压开仓检查刀具工作流程

为使开仓检查刀具作业有序的进行，整个开仓施工过程严格按照有关开仓管理与控制程序执行。开仓检查刀具工作流程如下图所示：

刀盘清理鉴定工况开仓确认开仓准备进仓

出仓检查刀具图7 右线气压开仓检查刀具工作流程图

2.7.2 气压开仓检查刀具施工要点（1）开仓准备

为保证气压开仓作业的连续、快速，必须做好充分的准备，准备工作包括人

员准备、设备工具及物资准备等。进仓人员需经体检合格，进仓及换刀工具由机电部负责并需经机电管理人员确认。

（2）开仓确认

开仓前，采用压缩空气置换土仓内的泥渣，采用送排气体，对气仓和土仓进行换气半小时以上，并用毒气检测仪检测仓内排出气体是否合符要求，直至气体满足开仓要求。

确定达到气压开仓要求时，按开仓管理与控制程序要求，经相关责任人和审核人签认后，方可打开仓门。

（3）进仓

进仓是指工作人员先进入人闸，然后慢慢增加人闸内的气压达到工作室相同气压，再打开土仓与人闸之间隔离门进入土仓工作的过程。

（4）鉴定工况

第一次气压开仓先由有经验的工程师进入土仓鉴定仓内的工作状况，主要是工作面的稳定情况和土仓内渣土情况等。仔细观察后，判断安全后其他人员方可进入土仓进行下一步作业。

（7）检查刀盘刀具磨损情况

刀盘刀具的磨损情况检查由机电工程师负责，对刀具进行检查并做好磨损情况记录。当一个刀具位置检查完后，人员退出土仓，转动刀盘，再检查下一个刀具位置。

（8）出仓

刀具检查完毕后，关闭土仓门前对土仓及刀盘前方进行全面的检查，避免工具、杂物遗留在内。确认后关闭土仓门，然后退入主室，关闭主室与土仓的隔离门。操仓员按照要求逐步减压至常压状态后，打开人闸仓门让工作人员出仓。

3.气压开仓换刀

根据检查刀具磨损情况，如刀具磨损比较严重需气压开仓更换磨损刀具。在气压开仓前需在盾构机刀盘前方做好地层加固，拟在盾构机前方施工2道旋挖桩连续墙，待盾构机刀盘进入到第一道连续墙内后进行气压开仓更换刀具。 3.1 刀盘前方地层加固

3.1.1 旋挖桩平面布置

右线盾构机刀盘前方1m处施工2道旋挖桩连续墙，连续墙长10m，旋挖桩

桩径1m，深度为从地面至进入岩层1m。第一道旋挖桩连续墙分3段施工，第二道连续墙分2段施工。第一道旋挖桩连续墙强度C5；第二道连续墙强度C20。

111112213314415516617718819920102隧道中线21图8 旋挖桩连续墙平面布置图

连续墙

隧道中线-12.78-11.78隧道中线1-1剖面图2-2剖面图图9 旋挖桩连续墙剖面图

3.1.2 旋挖桩连续墙施工工艺流程旋挖桩连续墙施工工艺流程如下图所示：

施工准备清渣桩机就位钻孔向孔内注入泥浆泥浆沉淀池测量钻孔深度废浆处理清孔制作导管拼装下放导管安装砼漏斗安装隔水栓球塞灌注水下砼卸放导管清除浮浆移至下一桩位砼罐车运输检查导管泥浆池测量放样埋设护筒供水泥浆备料设立泥浆泵清孔设备提前联系搅拌站测量砼面高度图10 旋挖桩连续墙施工工艺流程图

3.1.3 旋挖桩施工工艺 1、施工准备

施工前应平整场地，清除杂物，换除表层软土，保证桩机底座填土密实，以免产生不均匀沉陷；在施工范围内不妨碍桩机施工的场地挖好泥浆池和沉淀池，用钢管围护并安装安全网，设警示标志，同时做好施工场地内排水工作，确保场地内不积水。

2、测量放线定位

旋挖桩机钻孔前根据图纸和计算坐标用全站仪测放出各桩桩位，并做好标记，钻孔时复测一遍，复测无误后方可进行钻孔施工。

3、施工顺序

第一道旋挖桩连续墙分3段施工，第二道连续墙分2段施工。 4、泥浆制备

泥浆采用优质粘土与水拌合而成并掺入一定比例膨润土，制备泥浆满足：含砂量≦4%，胶体率≧96%,泥浆比重为1.3~1.4。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续的补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁塌陷。桩孔混凝土灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，用于下一根桩机钻孔护壁。

5、护筒埋设

钻孔前设置坚固、不漏水的钢护筒，护筒高1.5m，直径比旋挖桩径大20cm，顶面高出施工平台30cm。护筒顶面中心与桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不大

于5%，为了便于泥浆循环，在护筒顶端留一个出浆口。

6、成孔

钻机就位前应对各项施工准备工作进行检查，钻机安装后的底座和顶端应平稳，就位核对好中心后，连接泥浆循环系统，开动泥浆泵使泥浆循环2-3min，然后开始钻孔，在护筒底处应缓慢钻进，至护筒底下1.0m左右后开始正常钻进。

在钻进过程中钻机不能产生位移和沉降，否则应及时处理，在钻孔排渣、提钻排土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。在钻进过程中或将钻头提出钻孔外后，应及时向孔内注入泥浆，泥浆液面不低于护筒底部。

钻孔进行前，司钻人员应熟悉地质状况，钻进过程中应定时测试泥浆指标，从而确定所处地层，调整钻进参数。钻孔作业应分班连续进行，认真填写钻孔施工记录，时应交代钻进情况和注意事项。

7、清孔

清孔采用泥浆循环的方法进行，将抽浆泵管深入孔底，通过抽浆泵将循环池中的压入桩孔底，将孔内的泥浆返出流到沉淀池，泥浆经过沉淀后再流入循环池，通过不断循环，最终将孔内浆液全部置换，要求清孔后泥浆比重应控制不大于

1.15左右，粘度≤28s，含砂率≤8%；孔底沉渣厚度不大于100mm。

8、水下混凝土灌注（1）混凝土的要求：

第1道旋挖桩连续墙采用C5强度水下混凝土浇筑；第2道旋挖桩连续墙采用C20水下混凝土浇筑。水下混凝土由搅拌站提供，罐车运输至现场。

（2）导管的构造和使用要求：

① 导管壁厚不少于3mm，直径为 200～300mm，直径制作偏差不超过2mm。导管的分长度应按工艺要求确定，两管之间用法兰头或双螺纹扣快速接头连接；

② 导管使用前做水密性检验，试验压力为0.6MPa。（3）灌注水下混凝土

① 开塞时采用混凝土包作为隔水栓塞头。浇注前用编织袋装适量混凝土，混凝土包大小需做到既能堵住导管口，又能在导管中顺利下落。浇注第一斗混凝土时，先用混凝土包堵住料斗口，用12号铁丝将混凝土包吊在斗架上，待混凝土装满一料斗后用钳子将铁丝剪断，让混凝土包在混凝土自重作用下下落，同时接着连续向料斗卸料。

② 开始灌注时，隔水栓塞头吊放的位置需临近泥浆面，导管底端到孔底的距离以能顺利排出隔水栓塞头，一般导管的悬空高度为0.5m；

③ 开灌前储料斗内必须有足以将导管的底端一次性埋入水下混凝土中1m以上深的混凝土储存量；

④ 混凝土灌注的上升速度不小于2m／h，每根桩的灌注时间不得超过下列规定：

灌注量在10m3以内：≤2h；灌注量在 10～20m3以内：≤3h；灌注量在20～30m3以内：≤4h；灌注量在30～40m3以内：≤5h；灌注量＞40m3者不得超过6h。

⑤ 随着混凝土的上升，适时提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下（埋管深度）保持在4m左右，做到埋管深度不大于6m，并不小于lm，以防混凝土压力大,混凝土面突然下降造成脱管。同时严禁把导管底端提出混凝土面，避免造成断桩；

⑥ 在水下混凝土灌注过程中，设专人测量导管埋深，填写好水下混凝土灌

注记录表；

⑦ 水下混凝土的灌注需连续进行，不得中断。因此，灌注前需有严密的施工组织管理措施，一旦发生机具故障或停电停水以及导管堵塞进水等事故时，立即采取有效应急措施，并同时作好记录；

（4）灌注混凝土时，每根桩的留置试块不少于2组。

（5）灌注混凝土前,泥浆面要保持稳定,泥浆指标及沉渣厚度符合要求。（6）遵守灌注混凝土操作规程,埋管深度要深一些,控制在2m～6m范围内,经常测定混凝土面上升情况和控制埋管深度。

3.1.4 突发事故处理措施 1、塌孔

在混凝土灌注过程中如发现护筒内泥浆水位忽然上升流出护筒，并伴有冒出气泡，应怀疑是塌孔征象，可用探测仪探头或测深锤探测。如果测深锤原系停挂在混凝土表面上未取出的现不能上提，或是测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度，相差很多，均可证实发生塌孔。塌孔原因可能是护筒底脚周围漏水了，孔内水位降低，不能保持原有水位压力，以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等，均有可能引起塌孔。

发生塌孔后，应查明原因，采取相应措施，如保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续塌孔。然后用吸泥机吸出塌孔内的泥砂；如不继续塌孔，可恢复正常灌注；如塌孔仍不停止，塌孔部位较深，宜将导管拔出，再以粘土回填，待填土沉实后再重新钻孔。

2、埋管

产生埋管的原因一般是：导管埋入混凝土过深，或导管内外混凝土已经初凝使导管与混凝土间摩阻力过大，或因提管过猛将导管拔断。

预防办法：应严格控制导管埋深在2-6m之间，要经常测深，及时指导提升导管；导管接头螺栓应事先检查是否安装稳妥；提升导管切不可猛拔。

3.1.5 人员及设备配置

旋挖桩连续墙施工人员及设备配置如下所示：

表3 施工人员及设备配置表序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 项目钻机操作手现场施工员安全员试验员材料员焊工测量员杂工电工数量（个） 2 2 1 1 1 1 2 2 1 项目旋挖桩机吊车焊机泥浆泵数量（台） 1 1 1 1 3.2 气压开仓

3.2.1 气压开仓换刀位置

盾构机刀盘进入桩体内1.0m后，停止掘进，盾构机的开仓位置里程为GDK100+138.57（显示里程）。盾构机停止掘进前，应尽量放长盾体铰接至100-120mm，盾构机停机后需后退约50mm，便于开仓更换刀具。

旋挖桩隧道中线图11 右线盾构机停机位置示意图

3.3.2 泥膜制造

本次气压开仓换刀施工的泥膜制造流程与气压开仓检查刀具施工的泥膜制造流程相同，详见“2.4节泥膜制造”。

3.4.3 保压试验

开仓前应进泥膜制造及保压试验，确保土仓密闭性后才能确定采用气压开仓方案。首次泥膜制造完成后，开启保压系统，用空气缓慢置换出土仓内的泥浆，将土仓内泥浆排至半仓左右，保持工作压2.7bar持续4小时，由一台空压机给保压系统供气，通过观察仓内气压的变化情况，监视空压机的供气情况，同时在

停机里程地面进行沉降观测，检查地面是否有气体泄漏，以判定切口面是否稳定，从而确定是否具备气压开仓条件。保压试验过程中详细记录空压机和保压系统的运行状况。土仓保压试验成功完成后，按泥膜制造流程再造一次泥膜。 3.4 气压开仓前准备工作

3.4.1 气压开仓前准备 1、人员准备

本次气压开仓换刀作业每天分3班进行，每班6人，每班由1名值班工程、1名电工、1名机修工和3名隧道工人组成，每班进仓工作3个小时。在开仓前针对施工过程中的操作注意事项组织施工人员进行培训学习，对工人进行培训和交底。

表4 预计进行气压开仓换刀施工人员组织情况如下表：

序号 1 2 3 4 5 6 7 项目总指挥现场指挥进仓换刀人员操仓人员电力保障机械维修专职安全员人数 1 3 18 3 4 4 3 人员名单工作职责对内外组织协调现场组织、过程监督进仓更换刀具气压操作、操作记录设备和照明的供电保障气、风、水接入和材料设备的供应和保障施工过程安全监督、后勤保障、协助救护等 2、设备、工具和物资准备

表5 设备、工具和物资表

工作内容保证盾构机与开仓相关的机械设备和仪表都完盾构机设备准备好除现的两套电力系统外增加柴油发电机，确保三用电准备套系统之间切换在5分钟内完成，以保证空压机持续供电。保证两台空压机正常工作，供气切换5分钟内完空压机成；保证供气管路完好。检查盾构机向仓内供水的管阀,保证仓内自来水仓内用水准备供应。准备安全带6个、尼龙绳、踏板、换刀专用设备换刀工具准备 1套、气动扳手1套、梅花扳手2把、1吨手动葫芦4个、吊耳5个、1米钢丝绳4根、铁锤2

准备项目责任人备注开仓前测试开仓前演练开仓前演练把、2.2千瓦水泵，铁锹2把、铁铲2把、电焊机1套、氧气乙炔1套、照相机1个、吹风筒1套、防爆照明灯2套、手电筒5个，对讲机4个等其它材料准备应急措施准备聚胺脂、、丙酮、快速水泥等准备4个吸氧袋，应急车1辆。 3.4.2 气压设备的检查与试验

本次气压开仓气压设备的检查与试验与气压开仓检查刀具施工的气压设备检查与试验相同，详见“2.6.2节气压设备的检查与试验”。 3.6 气压开仓换刀

3.6.1 气压开仓换刀工作流程

为使本次气压开仓换刀作业有序的进行，整个开仓施工过程严格按照有关开仓管理与控制程序执行。开仓换刀工作流程如下图所示：

刀盘清理鉴定工况开仓确认开仓准备进仓

出仓更换刀具图12 右线气压开仓换刀工作流程图

3.6.2 气压开仓换刀施工要点（1）开仓准备

为保证气压开仓作业的连续、快速，必须做好充分的准备，准备工作包括人员准备、设备工具及物资准备等。进仓人员需经体检合格，进仓及换刀工具由机电部负责并需经机电管理人员确认。

（2）开仓确认

确定达到气压开仓要求时，按开仓管理与控制程序要求，经相关责任人和审核人签认后，方可打开仓门。

（3）进仓

进仓是指工作人员先进入人闸，然后慢慢增加人闸内的气压达到工作室相同气压，再打开土仓与人闸之间隔离门进入土仓工作的过程。

人闸包括入口室和主室两部分，入口室主要用于向主室送入材料或进入人员；主室是连接土仓和入口室的中介，通过升降气压来进出工作室和人闸入口室。

人闸的操作由经过专业培训的操仓员进行。操仓员需要的各种操作和显示元件都安放在人闸的外部。只允许通过高压空气检查和经过相应专业培训的人员进入人闸。

在进入工作室的过程中，要严格遵守以下安全说明： ① 定期检查电话和紧急电话设施的正常功能。

② 不许患有伤风感冒和流感的人员进入人闸，以防震破鼓膜。 ③ 人员进出人闸时必须穿干燥衣服。

④ 必须注意人闸前面和里面所有警告牌和信息牌的内容，严格遵守其中的规定。

⑤ 检查门密封和密封面的清洁和损坏情况，必要时更换密封。

⑥应连续观察人闸内人员的身体状况。如果人闸里一名或多名人员有感觉不适的症状，马上中断作业，使其撤离人闸。

⑦有人在气压作业时确保不停电。 ⑧在气压作业时，做好救护准备工作。（4）鉴定工况

（7）更换刀具

刀具更换原则：根据检查结果，确定刀具更换数量及编号。

换刀工作人员进入土仓后，首先清洗待更换的刀具，然后按照下列步骤进行更换刀具：

①搭设和固定装配平台，并确保其稳固和方便。

②将钳子夹住待更换滚刀，拧入吊环螺栓并使用链条予以固定，防止意外打开或坠落。

③使用一个加长杆拆卸滚刀楔子及螺母。松开固定杆螺母，并向前推动楔子，直至其转动90度并可以向后拉动为止。

④首先通过钳子，沿被拆卸的楔子方向，横向拉动刀具，然后向后拉动至装配平台，并使用起吊装置提起滚刀。

⑤清理刀座，并按相反顺序的步骤安装滚刀。

⑥更换滚刀后，将固定杆的螺栓紧固至规定的力矩。盖形螺母和锁止螺母一样，起到锁止螺栓并保护，螺纹的作用。

⑦对更换的刀具进行详细记录，应记录刀具的编号、磨损情况并在刀具上做好标识。

⑧刀具更换完毕后要检查螺栓紧固情况，及锁止螺母的情况。（8）出仓

刀具处理完毕后，关闭土仓门前对土仓及刀盘前方进行全面的检查，避免工具、杂物遗留在内。确认后关闭土仓门，然后退入主室，关闭主室与土仓的隔离门。操仓员按照要求逐步减压至常压状态后，打开人闸仓门让工作人员出仓。

3.6.3中止作业的情况

为了仓内工作人员的安全，一旦出现以下情况，仓内人员应立即撤离土仓。 ①气仓压力发生突变（压力值波动超过±0.2bar）； ②掌子面出现漏水、坍塌或漏气现象； ③地面发现沉陷或漏气；

④出现机电设备故障有可能影响到气仓供气。 3.6.4紧急情况措施

尽管有防范措施，在减压期间或之后，仍可能出现气压病症状。如果有一个人出现气压病症状或出现问题，则减压必须立即停止，并且当前压力水平必须维持，直到症状已经消失。如果几分钟后症状没有消失，则闸内的气压必须上升到

先前的水平，至仓内人员病症消失为止。

4.突发事件应急措施

4.1 事故类型和危害程度分析

右线气压开仓换刀是本工程的一个重要风险点，施工过程中可能出现漏水、漏砂、漏气、塌方等危险情况，如不及时处理，容易造成地表沉降、隧道变形，人员伤亡等，造成重大危险事故。 4.2 应急处置基本原则

（1）第一响应、快速处置。应急处置应遵循及时汇报，尽快控制事故的进一步扩大，迅速投入抢救的原则。

（2）安全第一、以人为本。应急处置应遵循首先撤离疏散人员、抢救人员，再抢救设备物资的原则；同时应遵循确保自身安全，再投入救援的原则。

（3）统一指挥、协调一致。应急指挥必须实行统一指挥的原则，必须服从应急指挥部的统一指挥协调，使各专业救援组执行应急救援任务时，既能充分发挥自己的作用，又能相互配合，提高整体效能。

（4）早期预警、有备无患。一是在事故即将形成或没有爆发之前，采取防范措施；二是事故发生和扩大蔓延之前，通过预警期的活动迅速提高响应级别。 4.3 应急组织机构及职责

1、应急组织架构

应急总指挥：副总指挥：副总指挥：副总指挥：技术保障组现场救援组物资保障组医疗抢救组现场警戒组后勤工作组救援设备组调度组图13 右线气压开仓应急组织架构图

2、应急领导小组

总指挥：（项目指挥长）副总指挥：

3、应急指挥机构各成员职责（1）总指挥：

负责应急救援工作的启动和关闭；按照应急预案合理部署应急策略，保证事故应急救援工作的顺利完成。组织事故调查，总结应急救援工作经验教训。

（2）副总指挥：

协助总指挥全面展开应急救援工作，负责事故应急行动期间各单位的运作协调，并负责事故后的现场清除工作，保持与总指挥的联络。

（3）副总指挥：

履行指挥部办公室职责，指导项目部的日常应急管理工作；事故发生后，协调指挥部成员单位的抢险救援工作；对抢险救援工作提出建议和方案。

（4）副总指挥：

负责对事故现场的控制，协调应急队员的救援工作，识别危险物质及存在的潜在危险并对事故现场进行分析，执行有效的应急操作，保证应急行动队员的个人安全。组织协调安全生产事故应急演练，监督检查制定应急救援预案，确定专业应急救援队伍和应急物资保障单位，具体负责现场救援的指导实施。组织项目部的相关技术人员和管理人员对施工区生产全过程各危险源进行风险评估。

（5）技术保障组：

针对事故现场，协助副总指挥进行应急技术方案的研究，提出处理意见。（6）物资保障组

协助项目经理部制订施工场区应急反应物资资源的储备计划，按已制订的项目施工场区的应急反应物资储备计划，检查、监督、落实应急反应物资的储备数量，收集和建立档案并归档；定期检查、监督、落实应急反应物资资源管理人员的到位和变更情况；定期检查、监督、落实过期应急反应物资资源的更新和达标状态；定期收集和整理各项目经理部施工场区的应急反应物资资源信息，建立档案并归档，为应急反应行动的启动，作好物资资源的数据储备。

（7）救援设备组：

项目部机械电气设备的调配支援，决定事故现场的机械电气操控决策，预防事故扩大。

（8）现场救援组：负责现场的应急救援工作的施救，在力所能及的范围内施救。引导现场作业人员从安全通道疏散；对受伤人员进行营救至安全地带。

（9）医疗抢救组：

负责确定受伤人员专业治疗与救护定点医院，培训相应医护人员；指导定点医院储备相应的医疗器材和急救药品；负责事故现场医疗器材、急救药品，组织现场救护及伤员转移；负责统计人员伤亡情况；协助疾病预防控制中心做好现场疾病预防控制工作。

（10）现场警戒组：

组织事故可能危及区域内的人员疏散撤离，对人员撤离区域进行管理；负责事故现场周边道路的交通管制工作，禁止无关车辆进入危险区域，保障救援道路的畅通；负责督促检查各有关单位在遵守、执行国家和省有关安全管理的法律法规和规定及履职情况。

（11）后勤工作组：

应急预案启动后，按应急总指挥的部署，有效地组织应急物资资源到施工现场，协助门做好维护社会治安和转移群众工作；负责接待家属，实行一个员工对一个家庭安抚，避免家属情绪失控。

（12）调度组：陈伟彬

负责事故处置时生产调度工作，事故现场通讯联络和对外联系；必要时代表指挥部对外发布有关信息。 4.5 应急物资与装备保障

表6 应急物资配备表

序号 1 2 3 4 物资名称挖掘机发电机人货车面包车潜水泵及配套设备污水泵及配套设备类型 PC200 1FC2283-4LB43 1.5 7座/11座数量 2台 2台 2辆 2辆 2 2 存放位置现场项目部/拌合站项目部项目部仓库仓库 5 6 23

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 注浆（酯）机手提喊话器对讲机大麻绳急救药箱担架哨子警示带电池警示灯安全绳沙石棉被水玻璃速凝水泥聚氨酯丙酮 1 2 30 1批 2个 3张 10 1箱 50只 20 500m3 20张 10桶 40包 10桶 6桶现场安质部现场/各部室仓库现场/安质部现场/安质部现场/安质部仓库仓库仓库现场仓库仓库仓库仓库仓库 4.6事故处理措施

1、地面出现严重沉降甚至坍塌时的应急措施

(1)派测量人员全天24小时进行监测；一有异常情况立即汇报；

(2)若上表地面或建（构）筑物出现沉降甚至坍塌时，立即向应急救援指挥部报告；

(3)应急救援指挥部接到报告后，通知指挥部成员和各专业救援队迅速赶往事故现场；

(4)在出事地点拉上警戒线和围蔽，派专人现场看守若施工过程中造成建（构）筑物出现沉降或开裂时，需要对建筑物内人员疏散的立即进行疏散；

(5)若地面或建（构）筑物出现沉降或坍塌导致人员伤亡时，立即开展救援，

并向附近医院求救；

(6)立即成立抢修小组，研究制定抢修方案，对地面沉陷地区回填加固抢修；对建（构）筑物进行专家评估，若需加固才能继续施工时应立即进行加固处理。

2、仓内火灾预防及应急措施

对压气加压仓内的防火问题，必须十分注意；为了确保加压仓内作业过程的安全，需采取如下几点措施；

（1）仓内一切用电必须使用24V安全电压，禁止任何电路地线接在高压容器上，以防由于电火花而引起爆炸；

（2）电路导线均应装在金属管道内不要暴露，以保护电路导线的绝缘性不被腐蚀、摩擦、割裂等而受到损坏；

（3）所有电气开关都应装在仓外，防止开启时产生电火花；（4）最好采用仓外照明，如必须仓内照明应使用防爆灯；（5）一切明火最好都不使用；不准使用电风扇；（6）如果使用马达，必须选用防爆马达；

（7）禁止在仓内使用汽油、酒精、乙醚等挥发性物质；

（8）供氧时，注意仓内通风以降低仓内氧浓度及有害气体的浓度，仓内氧浓度绝对不允许超过25％，否则遇火花时易于引燃易燃可燃物质；

（9）进仓人员衣服最好用全棉织品，不准穿用化纤织品及皮毛衣物，以防摩擦而产生静电火花；

（10）氧气瓶须用专用扳手，防止被油污染，防止高浓度高压力的氧遇油脂发生爆燃；

（11）对进仓作业人员进行安全教育，禁止火柴或明火带入仓内，要互相检查、监督，共同负责；

（12）备好水和沙，仓内一旦发生火灾，必须即用水或沙扑灭；禁止使用二氧化碳或肆氯化碳灭火器灭火；

5.安全文明及环保施工

5.1 地面加固安全文明施工

（1）施工前对施工人员进行专项施工安全交底，进行安全环保培训和考核，增强安全环保意识；特种工种必须持证上岗。

（2）各种工种人员严格按规范操作，现场设专人指挥施工，施工现场实行

安全防护，禁止非施工人员进入防护线内，施工人员进入现场必须戴安全帽。

（3）现场电器设备需安装漏电保护装置，配电箱全部采用三相五线制，电器系统由专人负责，配备电器保护装置，随时检查。

（4）运输汽车必须状态良好，不得违章行车，司机持证上岗。（5）夜间作业，施工现场应安装足够的照明设备。（6）沉淀池内的泥浆、渣土要及时清理运至指定弃土场。 5.2 气压开仓检查及更换刀具安全文明施工

（1）开仓前检查通讯联络设备，照明应急设备；备好急救药品；进仓人员必须进行体检和培训。

（2）要求进仓人员都能适应高气压环境的体格条件，凡患有上呼吸道慢性疾病的患者，慢性化脓性中耳炎，咽股管不通者，慢性肺部疾病患者，支气管哮喘，支气管扩张，肺结核患者，血压过高者，活动性消化道出血者，肝脏、肾脏等均不宜作入仓人员；

(3)进行压气作业的人员在作业前不许饮酒,作业过程中不许饮用含有酒精的饮料，在压气作业过程中不许吸烟；初次进入压气仓内时，应先通风或通氧气；

(4)作业过程，人员感觉有胸闷等异常现象时要通知接应的监护人员；监护人员不得离开岗位；特殊工种持证作业；

(5)电工必须知道机内用电器的控制开关所在位置，并预先检查控制开关的灵敏度，检查用电设备是否符合安全用电规定；电工要熟悉用电安全技术，并不得擅离岗位；

(6)按潮湿环境布置用电设备；灯泡、插头、插座等接触部份要牢固。 (7)机内所涉及到的用电设备的漏电保护器要可靠，触电事故发生后要先断开电源，方可抢救人员；

(8)作业过程中监护人员要随时监视用电设备、消防设备等相应的设备，发现异常及时大声告知，争取有利时机处理突发事件；

(9)作业人员发现有突然渗水和漏水现象迅速向值班经理汇报，并及时撤退； (10)氧气瓶和乙炔瓶在使用之前，必须先检查有无漏气现象，预防火灾爆炸事故的发生，气管要放置好，不要被电瓶车、钢轨等硬物击穿或擦穿，造成漏气；漏气的气割不准在隧道使用；

(11)气焊、气割的气管不得与电焊机的龙头线或在用供电线路缠绕在一起或

近距离并排，预防相互引起火灾或爆炸；

(12)电焊机二次侧要有可靠的空载保护器，龙头线的接线端子和中间接驳的线头必须压紧牢固并有可靠牢固的绝缘保护，预防短路或龙头线直接搭地构成大回路，引发焊机火警；

(13)注意保护管线及精密仪器，不懂的地方要请教技术人员；仓内作业面要保持通风，及时排净废气；封仓前要检查复核工具数量，不得有工具遗留在仓内；

(14)认真填写好刀具检查更换记录。

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