隧道盾构掘进施工主要工艺
隧道盾构掘进施工主要工艺
1、盾构始发与到达掘进技术
1.1 始发掘进
所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力，将盾构机推上始发台，由始发口贯入地层，开始沿所定线路掘进的一系列作业。本工程中每台盾构机都要经过两次始发掘进，第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发，第二次是盾构机通过广州火车站后二次始发。
1.1.1 始发前的准备工作
（1）始发预埋件的设计、制作与安装
盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构，为保证盾构机顺利始发及车站结构的安全，需要在车站的某些位置预埋一些构件。同时盾构机盾尾进入区间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆，为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预埋构件以实现临时封堵。
三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图：隧盾-施组-SD01、02所示。
（2）洞门端头土体加固
三元里车站隧道端头上覆2米厚〈8〉类土（岩石中等风化带），开挖后侧壁基本稳定。始发前不对端头进行加固。
（3）端头围护桩的破除
始发前需要对洞门端头围护桩予
以拆除，确保盾构机顺利出站。三元里
站端头围护桩厚1.1米，洞门预留孔直
径6.62米。计划对围护桩进行分块拆除
如图7-1-1。
环形及横向拉槽宽度50cm，竖向
拉槽宽度20cm，竖向槽沿围护桩接缝凿
除。
盾构机推进前割断连接钢筋，拉开
钢筋砼网片，清理石碴并处理外露钢筋
头，避免阻挂盾壳。围护桩拆除后，快
速拼装负环管片，盾构机抵拢工作面，避免工作面暴露太久失稳坍塌。拉槽
图7-7-1 凿除分块示意图
1.2 盾构机始发流程
盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置，吊装盾构机组件在始发台上组装、调试；然后安装400宽的负环钢管片，盾构机试运转；最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。
盾构机始发流程见下图：
盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下：
安装反力架、始发台
盾构机组件的吊装 组装临时钢管片、 盾构机试运转
拆除端头维护桩
盾构机贯入开挖面加压掘进（拼装临时管片）
盾尾通过入，压板加 固、壁后回填注浆
端头地层加固
检查开挖面地层
始发准备工作
拆除端头围护桩
掘 进
安装螺栓、橡胶帘布板及钢压板 上拉压板，置于盾构机通过位置
盾尾通过始发口
下拉压板
盾尾同步注浆
盾构机通过后临时封堵防止跑浆原理如图：隧盾-施组-SD03。
1.3 盾构机始发掘进
（1）试验段掘进
1）三元里站试验段掘进
从三元里站起前100米隧道作为掘进试验段，通过试验段掘进熟练掌握在不同地层中盾构推进各项参数的调节控制方法，掌握管片拼装、环形间隙注浆等工艺。同时通过监控量测分析地表隆陷、地中位移规律，及时反馈信息调整施工参数，为下一阶段正常掘进提供参考依据。
2）掘进试验大纲
a、盾构机掘进参数设定、统计分析与结论
表7-1-1 盾构掘进施工记录表
表7-1-2 盾构管片拼装记录表
表7-1-3 不同地层中盾构掘进参数设定数值表
表7-1-4 盾构实际掘进参数统计表
表7-1-5 盾构机最佳掘进参数统计分析结果
b、地表隆陷及建筑物变形监控量测
试验段地表监测点布置，原则上沿隧道轴线每隔8米布置一个测点；横向每30米布置一个断面，每个断面布置10～13个测点。根据沉降槽特点，测点布置中间间距小，向两侧逐渐增大间距。
试验段地表监测点布置图，监测频率及监测实施方法见【越～三区间隧道】盾构工程监控量测施组。
c、各种操作工艺的熟悉、补充及完善改进
管片拼装工艺、同步注浆及辅助材料填加工艺、盾构机姿态控制纠偏防转工艺、盾构机的保养维修工艺、碴土的运输起吊、倾卸工艺等。试验段掘进中根据实际操作情况对以上各种操作工艺的作业指导书进行进一步的修订、完善，以便指导下一步的盾构施工。
工程名称：广州地铁二号线【越～三区间隧道】盾构工程盾构机械类型：复合式土压平衡盾构设计每环长度：1.5米
管片设计每环：6片
循环节序号循
环
节
起
至
里
程
施
工
班
组
别
施工日
期年月
日时
至
年月日
时
盾构掘进管片拼装压浆
记事
记录
者掘
进
速
度
地
质
描
述
千
斤
顶
编
组
千
斤
顶
顶
力
出
土
量
拼
装
时
间
年
月
日
时
至
年
月
日
时
拼
装
质
量
时
间
年
月
日
时
至
年
月
日
时
材
料
及
配
比
压
浆
压
力
Pa
压
浆
数
量
m3
压
浆
质
量
施工单位：隧道局一处盾构公司工班长：技术负责人：
工程名称：广州地铁二号线【越～三区间隧道】盾构工程盾构机械类型：复合式土压平衡盾构管片设计每环：1.5m 管片设计每环：6片
循
环
节序号循环节
起至里
程
盾构掘进
时间
年月日时
至
年月日时
循环节处
地质描述
管理拼装
时间
年月日时
至
年月日时
管片拼装
记
事
记录
者
螺栓连接数量高程（m）平面相邻管片
设计实际
设计实际
位置偏
差（mm）
平整度最
大偏差
（mm）
纵环纵环
施工单位：隧道局一处盾构公司班组别：工程负责人：
工程名称：广州地铁二号线【越～三区间隧道】盾构工程盾构机械类型：复合式土压平衡盾构管片设计每环：1.5m 管片设计每环：6片
地层类别地质描述工况
选择
掘进参数其它参数
备注刀盘
转速
r/min
千斤
顶编
组
千斤
顶推
力
t
螺旋
输送
机转
速
r/min
掘进
速度
cm/min
土仓
压力
bar
注浆
压力
MPa
注浆
量
m3
膨润
土填
加量
m3
泡沫
剂填
加量
m3
排土
量
m3
〈9〉岩石微风化带open 〈8〉岩石中风化带open 〈7〉岩石强风化带EPB 〈6〉岩石全风化带EPB 〈5-2〉残积土EPB
软硬互层，地下水丰富semi-open
施工单位：隧道局一处盾构公司机电技术负责人：土木技术负责人：
工程名称：广州地铁二号线【越～三区间隧道】盾构工程盾构机械类型：复合式土压平衡盾构管片设计每环：1.5m 管片设计每
环：6片
循环节序号循环
节起
至里
程
盾构掘
进时间
年月日
时至
年月日
时
循环节处地质
情况
掘进参数其它参数
工
况
选
择
备注
刀盘
转速
r/min
千斤
顶编
组
千斤
顶推
力
t
螺旋
输送
机转
速
r/min
掘进
速度
cm/min
土仓
压力
bar
注浆
压力
MPa
注浆
量
m3
膨润
土填
加量
m3
泡沫
剂填
加量
m3
排
土
量
m3地层
编号
描述
施工单位：隧道局一处盾构公司班组别：值班工程师：
表7-1-5 盾构机最佳掘进参数统计分析结果
工程名称：广州地铁二号线【越～三区间隧道】盾构工程盾构机械类型：复合式土压平衡盾构管片设计每环：1.5m 管片设计每环：6片
地层编号地质描述工况
掘进参数其它参数
备注刀盘
转速
r/min
千斤
顶编
组
千斤
顶推
力
t
螺旋
输送
机转
速
r/min
掘进
速度
cm/min
土仓
压力
bar
注浆
压力
MPa
注浆
量
m3
膨润
土填
加量
m3
泡沫
剂填
加量
m3
其它
材料
m3
〈9〉岩石微风化带
〈8〉岩石中风化带
〈7〉岩石强风化带
〈6〉岩石全风化带
〈5-2〉残积土
软硬互层，地下水
丰富
施工单位：隧道局一处盾构公司机电技术负责人：土木技术负责人：
3）负环管片开口拼装及加固处理措施
盾构机始发时由于后配套设备未正常工作，负环管片拼装不能利用管片吊机和管片拼装机。如何拼装管片保证盾构机始发正确姿态至关重要。本工程中始发前负环管片的拼装拟采用15T吊机和人工辅助安装，负环管片采用通缝开口拼装，邻接块和封顶块不予拼装如图2-2所示：
安装井
图11—2 负环拼装示意图
负环管片四周施作临时支撑连接在车站结构上，确保负环管片受压时的线形和稳定。对于开口的负环管片，盾构机在推进前千斤顶和管片之间要加设方木或型钢来承受和传递盾构机的推力，保证盾构机的姿态正确。
（2）火车站始发掘进
1）火车站始发预埋件
如图：隧盾-施组-SD04。环板大样尺寸同三元里车站。
2）反力架和临时钢管片
反力架和临时钢管片均从三元里车站拆除下来后转移至广州火
车站使用。三元里～火车站区间贯通后立即拆除负环管片、反力架及始发平台，地面运输至火车站从设备吊装孔掉入车站内安装使用。
3）车站南端头土体加固 火车站南端头隧道处于〈8〉号土地层中，如2-3图所示，根据车站施工情况来看，地层基本稳定，二次始发前不再对车站端头进行加固。
4）围护桩的破除 同三元里车站
5）始发注意事项及应急处措施
a 、盾构机始发时负环管片
周围没有约束，必须在管片四周尽可能地加上各种支撑，保证盾构机向前推进时负环管片不会失稳。
b 、始发前基座定位时，盾构中心坡度与隧道设计轴线坡度保持一致，考虑隧道后期沉降因素，盾构中线可比设计轴线抬高10～20mm 。同时对基座加支撑防止基座移动。
c 、防止盾构机旋转、上飘。由于盾构机与地层间无摩擦力，盾构易旋转，应加强盾构姿态测量，如发现盾构有较大转角可以采用大刀盘正、反转的措施进行调整，同时推进速度要慢。 11.4.2到达掘进
到达掘进是指盾构机沿所定线路推进到竖井边，然后从预先准备好的大开口处步入车站或竖井内的一系列作业。
1、到达前的准备工作 （1）洞门土体加固
本工程中两次到达前均需要对洞门端头土体进行加固。
图11-3 火车站南北端头地质南端头
北端头
图11—5 越秀公园站北端头地质情况
火车站北端头隧道上部约1/3从〈5-2〉残积土中通过，且残积土层较厚见图11—4，为防止盾构到达时发生围岩坍塌、失稳，计划对端头地层进行加固。加固方案如下：
采用自钻式注浆锚杆注浆加固，浆液采用CS 双液浆，注浆压力控制在0.6～0.8Mpa 。加固范围见下图：
越秀公园站北端位于解放北路和流花路交汇口，北侧紧临广州市
体育馆，越秀公园站盾构到达端处的隧道上半部埋置于〈6〉全风化细粒花岗岩中，下半部埋置于〈7〉强风化花岗岩中，上覆6m 厚砂质粘性土和7m 厚淤泥质土及细砂。洞身上半部岩层〈6〉已成风化成土柱状，岩石组织结构已基本破坏，其自稳性很差（见图11—5）。
并且，因受到车站工作井施工的扰动，岩层已遇水软化松弛，强度降低。为了有效地
10
2.5
3
.
15 2.5
图11-4 火车站北端头地层加
固示意图
防止围岩坍塌，增强土体自稳性，防止地下水流入，确保盾构安全到达，保证建筑物(广州市体育馆)的安全，在盾构到达前对左右线端头隧道围岩先作加固处理。
采用在工作井中向隧道方向水平超前静压注浆加固方案。加固范围取隧道全断面开挖轮廓线外2.5m 范围内土体，加固长度为16m 见图11—6。
采用自钻式注浆锚杆进行钻孔和注浆，注浆浆液采用CS 双浆液。注浆压力按0.6～0.8MPa 控制。
（2）洞门密封环的预埋与围护桩的破除
洞门密封环尺寸和形式同三元里车站和广州火车站，预埋位置如
3
.
152.5
10
2.5
图11—6 越秀公园站北端头加
图：隧盾-施组-SD05。
盾构机到达前先行安排凿除围护桩，凿除方法与始发时相同。不同的是到达时围护桩不凿穿，保留30cm 厚以支挡工作面，到达后再行凿除。到达时为避免围护桩撕裂破坏，可在竖井内加设斜撑加固，如图11-7所示。
2、到达掘进 （1）到达掘进
一般到达段是指盾构机到达前15米段。 1）盾构姿态和隧道线形测量
盾构机到达前50米地段即加强盾构姿态和隧道线形测量，及时纠正偏差确保盾构顺利地从到达口进入车站。盾构机进站时其切口平面偏差允许值：平面≤±20mm 、高程≤±50 mm ，盾构坡度较设计坡度略大0.2%。到站所有测量数据须报测量监理单位复核验正。
2）竖井的准备及到达口导轨的安装
到达前在洞口中心处开一Φ1.0米的观察孔来检查盾构机的到达位置，同时在洞圈安装好导轨确保盾构到达姿态正确。
3）盾构机进入到达段后，首先减小推力、降低推进速度和刀盘
围护桩
内墙
盾构机
竖井
支撑
0.3
加固段2.5
10米
图11—7 盾构到达围护桩拆除
转速，控制出土量并时刻监视土仓压力值，避免较大的地表隆陷。待盾构机接近洞门端墙时从到达口观测孔探测盾构机位置，当盾构机掘进至距端墙0.5米的处时停止掘进，彻底拆除维护桩后连续掘进并拼装管片。盾壳进入到达口后施作洞圈封堵工作，盾尾脱出后下拉压板至第二螺栓孔位置，实现封堵作用如图：隧盾-施组-SD06。
（2）到达掘进可能遇到的问题及应急处理措施
1）盾构机打滑上飘事故
由于竖井和车站施工影响使端头地层受到扰动，盾构机到达时容
图11—8 打滑上飘事故应急处理措施
易打滑上飘。为避免发生事故，在盾构机到达前加强对端头地表隆陷的监控量测，绘制时间位移曲线。发现异常变形情况盾构机立即停止推进，可以一方面对端头地层从地表进行反压，另一方面从竖井内对端头地层进行二次补充压浆加固，方案如图11—8。
2）端头围护桩彻底拆除后，土体坍塌涌水事故
端头围护桩彻底拆除后，由于隧道洞身范围内的土体未进行加固，工作面土体可能发生坍塌、涌水。为避免发生事故，拆除后立即
推进盾构机，减少暴露时间，必要时对隧道洞身以上土体进行补充压浆加固。
3、围护桩彻底破除后盾构机的步进与管片拼装
（1）盾构机通过到达口步上运输小车
盾构机到达前0.5米即停止掘进，在到达口安设导轨保证盾构机以正确的姿态步上运输小车。同时通过探测孔探测盾构机位置，围护
桩破除后迅速拼装管片盾构机步上过站小车。
（2）刀盘前无反力后管片的拼装
围护桩破除后为，盾构机刀盘前没有了反推力。为满足管片接缝防水要求，在管片拼装完毕后，利用设在盾构机后配套拖车上的负压油缸通过轨道向后牵扯盾构主机，从而使推进千斤顶对管片产生足够的推力，原理如图11-9。
图11—9 盾构机进站前挤压管片示
盾构法施工工艺流程
盾构法地铁施工工艺流程 袁存防 1 前言盾构法作为目前最为安全有效、品质兼优的城市轨道施工工艺，已经被绝大多数市政工程所青睐，在21 世纪中国社会、经济高速发展的时代，全国范围内各大中型城市都倾向于城市地铁及类似的市政工程的修建，因此盾构法施工在目前国内的市场不可估量。 盾构法施工糅合了传统和现代的各项技术革新，有着固定的施工工艺流程，包含了诸多施工环节，每一个环节或工序都必须有技术含量较高的专项方案指导施工，并辅以经验丰富的管理操作人员，才能充分发挥盾构法施工的优越性，实现工程的最大收益。现将盾构法地铁施工工艺流程总结如下，各分部、分项工程施工应参考专项方案。 2 场地规划 2.1 临建设施根据项目所在地政府和业主等上级主管部门的要求，确定临建设施所需板材和样式，围挡等临建应当和项目所在地同类项目一致建设。 生活区和生产区应该严格区分，并在场地内各显著位置悬挂安全生产标语。生活区应该包括办公区和住宿区，应合理规划，办公区要划分会议室和办公室，同时还要单独确定食堂和厨房位置，绝对避免安全隐患。 生产区应该设置进出口，并用专用围栏和生活区隔断，在进出口位置悬挂安全生产标语。生产区内应该合理规划库房和材料堆放地等。 2.2 临时设施（1）碴坑碴坑设置于始发井旁边，原则是利于出渣用吊机倾倒渣土，并便于土方车外运。碴土坑 采用 C20砼，底板及侧墙厚不低于30cm。每个碴土场四周设置挡碴板，碴土场总存碴能力》1500m3。 （2）管片堆放场根据盾构施工龙门吊设置情况，管片堆放场设置在吊机轨道之间，原则是利于吊机吊放，同 时考虑管片运输车便于进场。正式管片堆放场的管片存放能力》210块（35环）。 （3）砂浆拌合站结合盾构施工列车编组情况及盾构施工预留口位置，将拌合站设置在始发井入口区域内。拌 合站包括拌合楼、砂石料场、水泥储存罐、粉煤灰储存罐及砂浆储存罐。 砂浆拌合站场地全部钢筋混凝土硬化，并施作储存罐基础。 （4）冷却塔及砂浆中转站冷却塔及砂浆中转站设置在始发井出口位置附近，用H 型钢或工字钢搭设冷却塔放置平台。 （5）通风机通风机临时设置在盾构始发井出口位置，根据掘进情况，在过站后可在车站口位置另行设置。
南京长江隧道盾构施工技术难点分析_pdf
南京长江隧道盾构施工技术难点分析 Abstract Stratu m of the tunnel p r oject of Nanjing Yangtse R iver is very comp lex .The dia meter of boring machine is very big .The p ressure of earth and water in the tunnel is up t o 0.75M Pa .The tunnel is excavated by a boring machine which contr ols and adjusts p ressure by slurry 2bubble 2cushi on .The length of tunnel excavated in only one directi on by boring ma 2chine is 2.9k m.This article intr oduces many engineering difficulties in the constructi on and the selecti on of p r oper boring machines t o excavate the tunnel . Key words shield;tunnel of Nanjing Yangtse R iver;engineering technique 1 工程概况 南京长江隧道设计为双管盾构隧道,隧道江北为起点,进口里程为K3+390m,梅子洲隧道出口里程为K6+900,隧道总长度3510m,其中盾构段自K3+600～K6+532.756,长度为2932.756m 。盾构机选用2台直径约14.9m 的泥水加压式盾构机同向掘进。 隧道左线有1个半径为2500m 的平面曲线,是本工程半径最小的平面曲线;右线有2个半径分别为3700m 和4900m 的平面曲线。盾构工作井处线间距最小,中心距为23.33m ,一般地段左右线线间距为35m 。 隧道覆土厚度最大30m ,最小6.0m (始发段)。江中段按最小覆土厚度不小于1倍盾构直径控制(局部地段不足1倍洞径,江中最小覆土厚度 10.2m )。线路最大纵坡4.5%,最小坡度0.49%, 最大坡长1130m ,最小坡长290m;隧道段共设3个竖曲线,最小竖曲线半径R =7000m 。 隧道衬砌采用外径14.5m 、宽2m 、厚60c m 的C60钢筋混凝土预制管片,抗渗等级为S12。路面 板采用预制、现浇相结合的方式施工。 2 隧道穿越的地层岩性分布 盾构隧道的地层岩性状况是盾构机选型的重要依据,南京长江隧道穿越的主要地层岩性有:①q c =1.48MPa,f s =18.1kPa,主要矿物成分为石英、长 石、云母,局部夹淤泥质粉质黏土层的细砂层:②高压缩性,低强度,渗透性一般,易坍塌,Ⅰ类围岩,可挖性为Ⅰ级的淤泥质粉质黏土夹粉土层;③灰色,饱和,稍密～中密,颗粒级配差,压缩性中等偏低,低强度,渗透性好,液化土,Ⅰ类围岩,可挖性Ⅰ级的层粉
盾构现场施工隧道监测方法
精心整理上海长兴岛域输水管线工程盾构推进 环境监测 技术方案
目录 一工程概况 二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估计三监测施工的依据 四监测内容
上海长兴岛域输水管线工程盾构推进环境监测技术方案 前言 科学技术的发展与试验技术的发展息息相关。历史上一些科学技术的重大突破都得益于试验测试技术。因此，试验测试技术是认识客观事物最直接、最有效的方法，也是解决疑难问题的必要手段，试验测试对保证工程质量、促进科学的发展具有越来越重要的地位和作用。测量技术在土建工程中同样占有重要地位，它在各类工程建筑，尤其是在地下工程中已成为一个不可或缺的组成部分。随着科学技术的发展，测量的地位更显关键和重要。早期地下工程的建设完全 工作井相连。 输水管线总长约10563.305m，其中东线长5280.993m，西线长5282.312m。全线最小平曲线半径为R＝450m；最大纵坡为8.9‰。具体详见下表。
施工工序，第一台盾构自原水过江管工作井始发推进（东线）至中间盾构工作井进洞后盾构主机解体调头，继续西线隧道推进施工。第二台盾构自中间盾构工作井始发推进（东线）至水库出水输水闸井进洞后盾构转场回中间盾构工作井，继续进行西线隧道推进施工。总体筹划详见下图： 二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估算 因很复杂，其中隧道线形、盾构形状、外径、埋深等设计条件和土的强度、变形特征、地下水位分 V l S （x ）i Z －地面至隧道中心深度。 φ－土的内摩擦角。 在已知盾构穿越的土层性质、覆土深度、隧道直径及施工方法后，即可事先估算盾构施工可能引起的地面沉降量，同时可及时地采取措施把影响控制在允许范围内。在推进过程中根据盾构性能及监测数据及时调整施工参数，控制变形量，确保周边环境的绝对安全，实现信息化施工。 三监测施工的依据 3.1技术依据 1) 上海长兴岛域输水管道工程技术标卷（甲方提供）
特殊地段的盾构施工技术措施
特殊地段的盾构施工技术措施 摘要:盾构在地铁区间的特殊地段施工,必须作好充足的施工准备和施工技术措施。关键词:地铁区间;盾构施工;技术措施 广州西场站—西村站地铁区间施工标段,沿线两侧为密集民居、酒店、办公楼、商店等,交通繁忙,上部地面为环市西路,区间线路穿越广茂铁路,地形平坦,略有起伏,其中有岩溶和溶蚀空洞、内环高架桥桩、基岩球状风化体地段(风化深槽)、泥质粉砂岩、上软下硬岩段等特殊地段。其中广州火车站—草暖公园区间段下穿过广州火车站广场,到达草暖公园,施工难度大。根据现场实际情况,做出相应的盾构施工技术措施。 1盾构通过岩溶和溶蚀空洞 本工程隧道左右线均存在岩溶和溶蚀空洞,左线溶蚀空洞约为0.8ｍ高,右线在ＹＣＫ7+522和ＹＣＫ7+576处存在溶蚀空洞,其中较大的溶蚀空洞为2.7ｍ高,对盾构掘进造成极为
不利的影响,极有可能发生突泥、突水、地面沉陷、盾构机被卡等严重事故。 为保证盾构掘进顺利通过,必须提前探明隧道穿过的岩溶裂隙的位置、形状、尺寸大小、充填物性质等,并及时处理。施工采取以下措施探测和处理: (1)开工前,进行补充地质勘探,在左右线溶蚀空洞地段加密勘探,在勘探场地允许的前提下,使部分钻孔间距达到10ｍ,进一步查明该段条件地层地质条件,对可能出现岩溶裂隙的段落、岩溶裂隙的规模、充填物等情况,提前作出盾构掘进方案。 (2)对盾构机适当改造,针对地质情况,盾构机增设超声波探测系统。盾构掘进施工时通过发射超声波,可对刀盘前方30ｍ范围内的岩溶裂隙、砂土层中的孤石等分布情况进行探测,利用专业软件对接收到的反射波分析,即可精确查明岩溶裂隙或孤石的位置、形状、尺寸大小、充填物性质等。 (3)根据超前地质预报的资料,对分布于盾构周边的岩溶裂隙,通过地面注浆的办法进行超前注浆加固或回填。对岩溶裂隙要提前确定注浆方案,根据其位置、形状、充填物性质,确定实施超前注浆的里程位置、注浆品种及配合比、注浆压
盾构掘进施工技术交底
穗莞深城际轨道交通SZH-3标虎长盾构区间 盾构掘进施工技术交底 一、概况 虎长盾构区间采用两台直径8810mm的日本奥村土压平衡盾构机掘进施工。左右线两台盾构机先后从明挖段工作井始发，掘进至虎门商贸城站南端头井吊出。区间左线长度为2893.084m、右线长度为2894.2m，衬砌结构为C50钢筋混凝土预制管片，内径7700mm、外径8500mm。 盾构掘进施工分为始发，掘进和接收三个阶段，施工中根据每个阶段施工特点采取针对性的技术措施，保证施工安全，满足质量和环保要求。在盾构起始段200m进行试掘进，并根据试掘进调整，确定掘进参数。在盾构到达接收工作井100m前，对盾构轴线进行测量并作调整，保证盾构准确进入接收洞门。 二、施工准备 1、人员准备： ⑴项目部管理人员：工区长，副工区长，工区总工，现场工程师。 ⑵盾构掘进队：带班员，拼装员，电瓶车司机，注浆员等。 ⑶盾构地面队：搅拌站调度、搅拌手，龙门吊司机、司索工，电瓶车充电员等。 ⑷盾构机修队：盾构机械维修员。 ⑸盾构电工队：盾构电气检修员。 ⑹盾构吊装队：广东力特吊装公司。 ⑺盾构组装队：上海力行公司。 ⑻盾构测量队：地面沉降测量员，盾构姿态测量员，管片姿态测量员等。 2、施工机具准备： ⑴两台直径8810mm日本奥村土压平衡盾构机 ⑵搅拌站一座 ⑶电瓶车两台 ⑷循环水箱一个 ⑸发电机一台及配套发电机房一座 ⑹电瓶车充电房一座 ⑺龙门吊四台
⑻350吨履带吊一台 ⑼地面自生产加工房一座 三、施工工艺 1、盾构吊运与组装 根据盾构部件情况、场地情况，制定详细的盾构组装放啊，然后根据相关安全操作规程使用350吨履带吊，200吨汽车吊，60吨龙门吊将盾构机各部件吊运至基坑内，并由力行组装队对盾构机进行组装。 2、盾构机现场调试 根据盾构机主要功能及使用要求制定调试大纲，主要调试内容如下： ⑴盾构壳体 ⑵切削刀盘 ⑶管片拼装机 ⑷螺旋运输机 ⑸皮带运输机 ⑹同步注浆系统 ⑺集中润滑系统 ⑻液压系统 ⑼铰接装置 ⑽电气系统 ⑾渣土改良系统 ⑿盾尾密封系统 对各系统进行空载调试，然后进行整机空载调试，详细记录盾构运转状况，并进行评估。 3、盾构始发 制定详细的始发方案，使用反力架作为盾构机的推进支撑面，精确确定盾构始发标高等已定参数，始发掘进前对洞门土体进行质量检查，对洞门加固的旋喷桩做抽芯检测，制定洞门密封破除方案，使用止水帘布扇形压板对洞门进行密封，确保始发安全。始发掘进时对盾构姿态进行复核。在负环管片定位时，确保管片环面与隧道轴线垂直。始发掘进时重点保护6，7号台车之间的延长管线，对盾构掘进，壁后注浆，管片拼装，出土及材料运输进行工序磨合，尽量在正常掘进时做到环环相扣，工序衔接得当。始发掘进时严格控制盾构的姿态和推力，加大检测力度，根据监控结果调整掘进参数。
盾构法施工特点及工艺流程
①地下施工，必须面对复杂的地质条件和敏感的地面环境。 ②所用设备集成度高，技术含量高。 ③涉及的专业领域较多，对复合型人才有较多需求。 2、盾构法施工的优点 （1）盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响。 在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工。 （2）盾构法施工隧道机械化、自动化程度高。 盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低。 （3）地面人文自然景观受到良好的保护，周围环境不受盾构施工干扰。 在松软地层中，开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道，具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。
①需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装等施工技术的配合，系统工程协调复杂； ②施工过程变化断面尺寸困难；只能前进，不能后退，当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时，施工难度大，在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险较大； ③盾构机制造周期长，造价较昂贵，盾构的拼装、转移等较复杂，建造短于750m的隧道经济性差。 4、盾构施工工艺流程 4.1大流程：盾构总体施工流程 大流程：盾构总体施工流程 始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进（L=约100m）→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收。 4.2小流程：盾构掘进流程 准备工作→转动刀盘→启动次级运输系统（皮带机）→启动推进千斤顶→启动首级运输系统（螺旋机）→停止掘进→安装管片→回填注浆→准备下一环掘进。 开挖→出土→拼装→注浆。
特殊地段及复杂地质条件盾构施工技术措施
特殊地段及复杂地质条件盾构施工技术措施 一. 盾构下穿河流（续） 1.应对江河地段水文地质条件、河床、河堤状况、水流速度、水深、淤泥层厚度、岸边建（构）筑物情况及保护要求进行详细调查。必要时进行补堪，确定河底地质。 2.应对地质勘探孔位进行调查确认，防止河水从勘探孔灌入隧道。 3.盾构应具有土仓加泥或泡沫的功能，螺旋输送机应设有防喷装置。 4.穿越时在土仓和刀盘前注入泡沫、膨润土改善渣土性能，防止涌沙突水发生。 5.盾构机刀盘处于河岸前一倍覆土厚度时，应逐渐降低土仓压力，到达河岸下方时，土仓压力应与浅覆土的河流段土压力相等。确保快速通过危险区域。 6.穿越前，应对盾尾密封系统做全面检查和处理。使用优质盾尾油脂，掘进中不断地对盾尾密封注入油脂，保证每环30kg以上。防止泥水和浆液进入盾体。 7.严格控制盾构操作，控制好盾构的各项参数，调整好盾构推进油缸的压力差及各组推进油缸的行程，避免盾构上浮。注浆材料加入早强剂，块速达到强度。 8.注浆压力在理论上减小0.05—0.1MPa，避免形成劈裂注浆，造成河水倒灌。必要时，可每１０环压注一次环箍（双液浆、水泥浆），防止窜浆，增强盾尾防水能力。注浆时应注意管片变形及隧道上浮。保证出渣量与掘进速度一致，避免“冒顶”。 9.掘进时保持土压平衡，停止掘进时保持土仓压力为正常值的1.1—
1.2倍。 二．穿越风险源施工 盾构穿越铁路、桥梁、建(构)筑物、大型管线、河流、胡泊、主干道路、不良地质地段（简称穿越施工）： 1. 盾构机组装时，禁止使用劣质盾尾刷；使用优质盾尾油脂，防止盾尾漏浆。 2.加强盾构机检修、保养工作，保持盾构均速、快速施工，避免非正常停机。 3.确保盾构机姿态，减少姿态调整引起的土层扰动，必须纠偏时每环纠偏量控制在4mm以内。 4.必须对同步浆液的稠度进行现场测试，浆液水泥含量不得低于120kg/m3,稠度不得大于11，浆液初凝时间不得大于6小时。 5.必须进行“持续”注浆，即：除同步注浆和二次注浆外，盾尾与二次注浆之间的管片（一般为5—8环），在不能实现二次注浆之前，必须进行间歇注浆。必须保证从同步注浆开始，盾尾以后的所有管片都能实现即时注浆，以控制地面沉降。 6.必须加大监测频率，根据监测数据及时调整土仓压力，注浆压力及注浆量。 7.必须坚持精细化施工，每天至少两次进行穿越过程书面作业，即：核对盾构机与地面建（构）筑物的精确对应关系，分析监测结果，对沉降部位及时采取措施。 三. 浅覆土地段推进 （覆土厚度不大于盾构直径的地段）
隧道盾构掘进施工主要工艺
隧道盾构掘进施工主要工艺 1、盾构始发与到达掘进技术 1.1 始发掘进 所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力，将盾构机推上始发台，由始发口贯入地层，开始沿所定线路掘进的一系列作业。本工程中每台盾构机都要经过两次始发掘进，第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发，第二次是盾构机通过广州火车站后二次始发。 1.1.1 始发前的准备工作 （1）始发预埋件的设计、制作与安装 盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构，为保证盾构机顺利始发及车站结构的安全，需要在车站的某些位置预埋一些构件。同时盾构机盾尾进入区间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆，为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预埋构件以实现临时封堵。 三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图：隧盾-施组-SD01、02所示。 （2）洞门端头土体加固 三元里车站隧道端头上覆2米厚〈8〉类土（岩石中等风化带），开挖后侧壁基本稳定。始发前不对端头进行加固。 （3）端头围护桩的破除 始发前需要对洞门端头围护桩予 以拆除，确保盾构机顺利出站。三元里 站端头围护桩厚1.1米，洞门预留孔直 径6.62米。计划对围护桩进行分块拆除 如图7-1-1。 环形及横向拉槽宽度50cm，竖向 拉槽宽度20cm，竖向槽沿围护桩接缝凿 除。 盾构机推进前割断连接钢筋，拉开 钢筋砼网片，清理石碴并处理外露钢筋 头，避免阻挂盾壳。围护桩拆除后，快 速拼装负环管片，盾构机抵拢工作面，避免工作面暴露太久失稳坍塌。拉槽 图7-7-1 凿除分块示意图
1.2 盾构机始发流程 盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置，吊装盾构机组件在始发台上组装、调试；然后安装400宽的负环钢管片，盾构机试运转；最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。 盾构机始发流程见下图： 盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下： 安装反力架、始发台 盾构机组件的吊装 组装临时钢管片、 盾构机试运转 拆除端头维护桩 盾构机贯入开挖面加压掘进（拼装临时管片） 盾尾通过入，压板加 固、壁后回填注浆 端头地层加固 检查开挖面地层 始发准备工作 拆除端头围护桩 掘 进 安装螺栓、橡胶帘布板及钢压板 上拉压板，置于盾构机通过位置 盾尾通过始发口 下拉压板 盾尾同步注浆
土压平衡盾构施工技术难点及处理措施
土压平衡盾构施工技术难点及处理措施 【摘要】土压平衡盾构以其高效、安全、环保等优点，已被广泛应用于地铁施工中，虽然技术成熟，但施工中一些常见的问题，施工方依然应当采取预防及处理措施，从而确保地铁工程的施工质量。本文根据实际工作经验，对施工中几个常见的难题探讨了其预防及处理措施。 【关键词】土压平衡盾构；盾构法隧道；事故预防；处理 一、盾构刀盘结泥饼问题 盾构机穿越粘土地层时，如掘进参数不当，则刀盘和土仓会产生很高的温度，这样粘土在高温、高压作用下易压实固结成泥饼，特别是刀盘的中心部位。当泥饼产生，最终会导致盾构无法掘进。 施工中采取的主要技术措施为：1）施工前分析隧道范围内的地层情况，在到达此地层前把刀盘上的部分滚刀换成齿刀，增大刀盘的开口率。3）合理增加刀盘前方泡沫的注入量，增大碴土的流动性，减小碴土的黏附性，降低泥饼产生的几率。5）必要时螺旋输送机内也要加入泡沫，以增加渣土的流动性，利于渣土的排出。6）如果刀盘产生泥饼，可空转刀盘，使泥饼在离心力的作用下脱落，施工过程中确保开挖面稳定。7）如上述方法均未能奏效，则可采用人工进仓处理的方式清除泥饼，人工进仓处理前如掌子面地层软弱，则需进行预加固。 二、桩基侵入盾构隧道 城市地铁线路规划设计应避开重要建（构）筑物、避开建筑物的桩基，但城市中心区内房屋建筑较为密集，要求线路选线时避开所有的建筑物是不现实的，因此难免会有一些建筑物桩基侵入隧道，由于许多桩基为钢筋混凝土结构，盾构机无法通过，需要对桩基进行拆除。针对侵入盾构隧道的桩基，采取的措施为：1）具有承载力的桩基，采取桩基托换方法。2）大竖井暗挖拆除桩基方法。3）小竖井开挖分区拆除桩基方法。4）人工挖孔+暗挖横通道拆除桩基方法。 深圳市地铁龙岗线西延段3153标盾构区间下穿燕南人行天桥，开工前该桥地表以上部分已经拆除，但桩基并没有拆除。调查资料显示共有8根直径为1.2m 的人工挖孔桩侵入右线隧道，盾构机无法安全、顺利通过。为了使侵入隧道的桩基不对盾构施工造成影响，采用比原桩基直径大的人工挖孔桩自地表而下来破除侵入隧道范围内的桩基。燕南人行天桥与盾构区间隧道位置关系如图所示。侵入隧道桩基与隧道纵面位置关系如图1和图2所示。 图1 燕南人行天桥与盾构区间隧道位置关系图 图2 侵入隧道桩基与隧道纵面位置关系图
盾构法隧道工程防水施工工艺标准
2.7 盾构法隧道工程防水施工工艺标准 2.7.1 总则 2.7.1.1 适用范围 本标准适用在软土和软岩中采用盾构掘进和拼装钢筋混凝土管片方法修建的区间隧道结构防水施工。 2.7.1.2 编制参考标准及规范 （1）《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 （2）《地下工程防水技术规范》GB 50108-2001 （3）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001 2.7.2 术语、符号 2.7.2.1 术语 （1）盾构法：采用盾构掘进机进行开挖，钢筋混凝土管片、复合式管片、砌块、现浇混凝土等作为衬砌支护的隧道暗挖施工法。 2.7.3 基本规定 2.7. 3.1 地下工程的防水等级分为4 级，各级标准应符合《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 3.0.1 条的规定。 2.7. 3.2 地下工程的防水设防的要求，应按《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002表3.0.2-2 的规定选用。 2.7. 3.3 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施应符合表2.7.3.3 规定: 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施表2.7.3.3 2.7. 3.4 管片防水涂层必须由相应资质的专业防水队伍进行施工。 2.7. 3.5 管片外防水涂层和管片接缝所使用的防水材料，应有产品合格证和性能检测报告，材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求；不合格的材料不得在工程中使用。 2.7.4 施工准备 2.7.4.1 技术准备 (1)施工单位应认真学习图纸，并进行图纸自审、会审工作，以便理解盾构施工中防水工程的施工要点。 (2)依据工程总施工组织设计的原则，编制防水工程施工方案，明确工艺流程，指导施工。 (3)根据穿越土层的工程水文地质特点辅以以下相应技术措施： 1)疏于掘进土层中地下水的措施；
超大断面过江盾构隧道总体施工技术方案
复杂地质条件下超大断面过江盾构隧道总体施工技术方案 张焕城 陈健 南京长江隧道工程指挥部 一、工程概况 1、项目简况 南京长江隧道工程是连接南京市浦口区与河西新城区的市内快速通道，是南京市 “井字加一环”快速路系统跨江成环的重要组成部分，也是 “南京市城市总体规划”确定的“五桥一隧”过江通道中的重要项目。该工程位于南京长江大桥和三桥之间，线路总长5.813km ，道路等级为双向6车道城市快速路，车道宽为3.5m ×2＋3.75m ，设计时速80 km/h ，总工期48个月，总投资约30个亿。 工程组成主要包括680m 江北接线道路、300m 收费广场、3822m 左汊盾构隧道（盾构掘进2992m ）、401m 梅子洲接线道路和610m 右汊夹江独塔悬索桥（主桥67+70+248）。 南京长江隧道工程总平面图 2、右汊盾构隧道概况 南京长江隧道 南京长江二桥 南京长江大桥 南京长江隧道
盾构隧道工程区段属长江河床及高河漫滩，地形开阔平坦。地表主要为农田、水塘、苗圃等。盾构穿越江面宽度约2500m，高水位多年平均值8.37m，最大水深约28.8m 。 隧道通过部位为白垩系及第四系地层，主要分布为第四系冲积、沉积粉细砂、砾砂、圆砾层和强风化砂岩。下穿地层除穿越一级长江防洪大堤外，地面建（构）筑物、管线较少，仅有少量2～3层民房和一条水厂管道。左汊盾构隧道全长3822m，其中盾构段长度为2992m，使用两台ф14.93m的泥水平衡式盾构机施工，满足车道净空限界的盾构隧道内径为13.30m，隧道管片外径14.50m。管片拼装设计为7块标准块、2块相邻块和1块封顶块，设计强度为C60，防水等级为S12。长江隧道纵断面及结构横断面图如下 二、长江盾构隧道的工程特点、难点及面临的风险和挑战 南京长江隧道工程是一项举世瞩目的宏伟工程，第一次在长江下修建江底隧道，且盾构直径之大、地质条件之差、水压之高世界罕见，这些世界级技术难点极具挑战性。因此无论是在隧道设计、盾构机选型，还是盾构施工和管理等方面都面临着严峻的考验。 其工程的特点与技术难点主要表现如下： 1.盾构直径超大 目前世界上已建成的盾构直径最大是荷兰的格林哈特隧道，盾构机直径14.87m。南京长江隧道盾构直径为14.93m，是目前世界上直径最大的盾构隧道之一。 2. 水压力高 目前世界上已实施或计划实施的超大直径盾构项目，水压在6kg/cm2以上的实例尚属空白。而南京长江隧道盾构设计最大水压近6.5kg/cm2，在同等或更大直径的盾构项目中，水压是最高的。 3.地层透水性强 隧道长距离穿越粉细砂层（穿越长度2542m，占隧道总长度的85％），以及部分
盾构隧道施工方法及技术措施
盾构隧道施工方法及技术措施 § 1端头加固 1.1 端头加固概述 盾构进出洞门外土体为软弱含水的土层，盾构机在进出洞时，工作面将处于开放状态，这种开放状态将持续较长时间。若不提前加固处理，地下水、涌水等就会进入工作井，就会导致软弱地层不稳定，严重情况下会引起洞门塌方。为确保施工安全及盾构机顺利始发及出洞，必须对洞门外土体进行加固处理。 本标段盾构始发及到达共有4个端头需要加固，具体加固方法见表8-1-1 1.1.1加固的原则 （1）根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层情况，确定加固方法和范围。 （2）在充分考虑洞门破除时间和方法的基础上，选择合适的加固方法和范围, 确保洞门破除和盾构机进、出洞的安全。 1.1.2加固要求 根据始发及到达端头地层性质及地面条件，选择加固方法，加固后的土体应有良 好的自立性，密封性、均质性，采用搅拌桩加固的土体无侧限抗压强度不小于0.8MPa, 8 渗透系数k < 1 x 10- cm/sec。 （2）渗透系数v 1.0 x 10-5cm/s。 1.2 端头的施工 1.2.1施工原理 旋喷法施工是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助流体的冲击力切
削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度的桩体，从而使地层得到加固。 1.2.2机械设备 旋喷法施工主要机具设备包括：高压泵、泥浆泵、钻机、浆液搅拌器、空压机、旋喷管和高压胶管等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门、接头安全设施等。浆液搅拌采用污水泵自循环式的搅拌罐，钻机采用XY-100型振动钻机，空压机采用SA-5150W空压机，参数为20mVmin。 1.2.3材料要求 旋喷使用的水泥应采用新鲜无结块42.5R普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为1:1。稠度要适合，水泥掺入量250kg/m,粘土粉50kg/m,为消除离析，加入0.9 %的碱。浆液宜在旋喷前lh以内配制，使用时滤去〉0.5mm的颗粒，以免堵塞管路和喷嘴。 1.3 端头地层加固施工工艺 1.3.1三轴搅拌桩施工工序 ①定位 三轴搅拌机开行到指定桩位，对中。当地面起伏不平，应注意调整机架的垂直度；搅拌桩的桩位偏差不得大于50mm垂直度不得大于1.5%。 ②制备水泥浆 在搅拌机定位的同时即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，水泥浆的搅拌采用二次搅拌方式，灰浆拌和时间不少于2mi n，保证拌和均匀，不发生沉淀，放置水泥浆的时间不超过2个小时，搅拌好的水泥浆须在一个小时内用完。外渗剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节省水泥等性能的材料，为增强流动性可掺入水泥重量0.20%?0.25%的木质磺酸钙，1%勺硫酸钠和2%勺石膏，但应避免污染环境。 ③预搅下沉 检查无误后开动搅拌机，以正循环方式钻进，为避免搅拌过程中喷浆口的堵塞，边喷射水泥浆边搅拌下沉，下沉速度控制在0.8m/min。 ④喷浆搅拌提升 为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30 秒，进行磨桩端，然后以反循环方式提升，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30s，提升速度要保持均匀，控制在0.5m/min。
盾构施工质量保证措施
1.1管片质量保证措施 （1）管片生产质量保证措施 1）严格控制管片模具的精度，按照精度要求对管片钢模定期进行检查和校正。 2）要求混凝土所使用的原材必须符合设计及施工规范的要求，应有出厂合格证和相应的试验报告。 3）严格审查管片生产工艺和质量保证措施,认真做好过程控制。指派专门的管片质量检查人员每周不定期去构件厂检查管片生产过程的质量、原材料及生产工艺的控制情况，要求构件厂提供从原材、生产及试验的所有资料，并结合检查记录分析等形成质量周报，并报业主及监理等单位。 4）要严格做好出厂检验及现场的验收工作，事先制定出厂检查及现场质量验收标准。 5）事先计划好现场管片的存放、运输及拼装作业。要有管片的使用计划。 （2）管片拼装质量保证措施 1）选取管片时要多方面考虑，选取管片时也要本着“勤纠偏、小纠偏”的原则进行，以减小片拼装时的错台。 2）确保质量合格、管片类型符合工程师指令的管片才准进洞。 3）严格按指定的拼装工艺进行拼装。 4）拼装过程中经尺量管片错台符合拼装要求后，再将管片就位。 （3）管片衬砌防水质量保证措施 1）确保管片的自身防水符合设计要求，并对管片弹性密封垫入洞前进行严格的验收。 2）严格控制拼装工艺，提高管片拼装的质量。 3）在管片拼装前先于弹性密封垫上涂抹润滑剂，以减少弹性密封垫在拼装中出现的错位。 4）安装管片螺栓接头前检验止水垫圈完整方可安装螺栓。 5）盾构掘进时盾尾空隙注浆要严格控制配比，以形成稳定均匀的管片防水层。
（1）盾构施工轴线控制措施 1）所使用盾构机须装备有高度现代化的自动实时监控测量指引系统。 2）在盾构隧道施工之前，要严格按要求建立起一套严密的人工测量和自动测量控制系统，根据自动的精度和工程的精度要求决定人工控制测量和复核的内容及频率。 3）认真做好盾构机的操作控制，按“勤纠偏、小纠偏”的原则，通过严格的计算，合理选择和控制各千斤顶的行程量，从而使盾构和隧道轴线在容许偏差范围内，切不可纠偏幅度过大，以控制隧道平面与高程偏差而引起的隧道轴线折角变化不超过0.4%。 4）合理使用超挖刀和铰接千斤顶来控制盾构机轴线，从而实现对隧道轴线的线形控制。 5）管片的类型和拼装方式的控制，依据隧道中线和设计中线以及盾构机和管片的关系，通过计算修正曲线来确定管片的类型和超前量。 （2）盾构施工沉降控制措施 认真进行现场环境条件的调查，并结合线路的走向做好地面的监测工作。准备进行的与沉降有关的监测项目有：地表沉降监测、地面建（构）筑物变形监测、地下管线变形监测、河底沉降监测、隧道收敛监测。 1）监测点的观测频率、范围与数据处理 2）盾尾注浆压力和注浆量是直接影响地面沉降的关键因素，在施工中要严格按规定程序和下达的施工指令进行注浆操作，精确控制注浆压力和注浆量。 3）严格控制盾构机的姿态 在盾构掘进施工过程中，盾构姿态变幅越大，盾构机越难控制，对地面沉降的影响也越大，要坚持“勤监测、勤纠偏、小纠偏”的原则，尽量实现盾构的平缓推进；严禁一次性大幅度纠偏，造成过大超挖和对周围土层的扰动。每次盾构机的纠偏量应不超过3cm（0.5%D）。 1.3联络通道施工质量保证措施 （1）测量放线准确，从地面引测后，尽早从隧道内进行检测。 （2）衬砌之间的防水板接缝严密，焊钢筋时设隔垫板保护。
盾构掘进施工
三、盾构掘进流程及操作控制程序 3.1 盾构掘进作业工序流程 盾构掘进工作是盾构隧道施工的主要环节，掘进工作的各个环节是否顺利进行的关键，在施工中应使各个环节、工种密切配合，环环相扣，施工的进度、质量才可能满足总进度目标、质量目标的要求。盾构隧道施工的过程见图1。 图1 盾构掘进作业工序流程图 3.2 掘进控制程序 盾构隧道施工掘进过程的控制制约着各个后续的工作，隧道掘进关键的点在于①刀具充分切削、破碎地层，②被破碎、切削下来的地层能被顺利排出。故对于掘进参数的选择就显得十分重要，尤其是针对地层的不同选择不同的刀具布置方式、掘进推力、转速，渣土改良中泥水和泡沫的注入参数设定等。隧道掘进的主要控制程序如下图2所示。
图2 盾构掘进控制程序图 3.3 掘进模式的选择及控制 本次选用的盾构机根据地层的不同和掘进环境的差异在掘进中可选择敞开式（OPEN）、半敞开式（SEMI-OPEN）和土压平衡式（EPB）三种不同的掘进模式，掘进参数见表1。 表1 掘进模式参数表
3.3.1不同掘进模式的特点及适用条件 根据本工程的工程地质特点，对不同地层应采取不同的掘进模式，掘进模式和适用条件、应采取的技术措施见表2。 3.3.2 盾构隧道的掘进模式分段 根据本工程的隧道地质情况及周边环境条件，对采用的三种掘进模式的技术措施分述如下，左右线分段使用掘进模式的情况见表3。 ⑴敞开式掘进的技术措施： ①采用滚刀破岩为主，刀盘采用较高转速、低扭矩掘进。 ②采用敞开模式掘进时，盾构机易产生较大滚动和震动现象。此时适当降低转动的速度、同时适当增大推力以便在确保掘进速度的情况下防滚和减震。 ③同步注浆时浆液可能渗流到盾壳与周围岩体间的空隙甚至刀盘处，为避免此现象发生可适当增大浆液粘度、缩短浆液凝结时间、适当减低注浆压力等方法来解决。 ④在硬岩敞开式掘进时，刀具磨损较大，温度高，岩渣不具软塑性，因此，应注意观察、检查，及时换刀，视岩石的类别注入泡沫和水冷却、润滑，以降低磨耗。 ⑵半敞开式掘进技术措施 ①半敞开式掘进模式介于土压平衡和开敞式之间，采用滚刀或滚刀、刮刀混合破岩切削。在这种情况中，开挖室中渣土高度保持正好在螺旋输送机入口上方，以维持开挖室里空气压力的密闭性。 ②为既能稳定开挖面和防止地下水渗入，又能避免出渣时螺旋输送机发生喷涌，压缩空气压力应控制在0.1～0.15Mpa以内。 ③在该模式下掘进时，应重视注入泡沫对渣土进行改良。遇地层变换、涌水较大时，及时转换模式掘进。
盾构穿越建筑物施工技术措施
盾构穿越建筑物施工技术措施 【摘要】在城市地下进行盾构隧道掘进施工，有时盾构将不可避免的穿越建构筑物或地下管线，采取何种施工措施控制其变形，是地铁或其他地下工程盾构施工中不可回避的问题。本文针对成都地铁盾构在砂卵石地层穿越不同结构、基础和建设年代建筑物时所采用的技术措施进行了简单描述，希望能够对相同或接近地层的盾构施工起到借鉴作用。 关键词：盾构建构筑物加固施工 1．前言： 地铁工程建设所选择线路主要区段均在城市的主城区，因规划和历史原因，地铁隧道线路或将不可避免的在既有建构筑物或地下重要管线的下方穿过。但受盾构施工机理和地质情况的限制，掘进时将引起地面隆起和沉降。如沉降或隆起超过建构筑物或管线允许的变形控制极限，造成地面建构筑物和管线的变形、开裂，甚至建筑物倒塌，可能带来的纠纷对施工产生不可忽视的影响，不但影响施工进度和施工安全，并且会造成严重的社会不良影响。特别是成都砂卵石地层、含水量丰富且有粉细砂透镜体，在扰动状态下掌子面不稳定，地面沉降量和沉降速率均较大，采取何种施工措施控制建构筑物的变形是盾构施工的难点。 2．成都地铁地质情况描述： 盾构隧道从<2-8>、< 3-4>、<3-7〉等砂卵石地层中通过。卵石成分主要为灰岩、砂岩、石英岩，卵石的含量达67％，中间夹杂大漂石。砂卵石具有分选性差，强度高的特点（地质情况见图1、图2所示）。 隧道通过的地层含水丰富，根据钻孔揭示，隧道区间分布的卵石土及所夹透镜状砂层为地下水主要含水层，含水量丰富，含水层厚20～22 .6m，区间范围内卵石土分选性差，渗透性强。图1、基坑开挖时渣土状态图2、刀盘前掌子面土体 3．盾构施工中引起沉降的情形分析： （1）、盾构掘削面前的地层变形：盾构推力过大和出土率小而引起的挤压隆起和前移；盾构推力过小和出土率大而引起的塌陷。 （2）、盾构通过时引起的地面变形：盾构盾体与土体摩擦引起的隆起和前移；刀盘超挖、盾构蛇形扰动引起的地面沉陷。 （3）盾尾脱出后的地层变形：盾尾空隙不能及时填充注浆引起沉陷，因过大的注浆量和注浆压力而引起的隆起。盾尾漏水或隧道衬砌漏水引起地下水下降而发生大范围下降，盾构在软弱粘土地层扰动引起的长期固结沉降。 因地层变形，邻近的地面或地下建构筑物的外在条件，支撑状态将会发生变化，建构筑物受到不同程度的影响而发生隆起、沉降、倾斜，甚至结构破坏。影响程度的大小取决于建构筑物与盾构隧道的相互关系（距盾构的位置距离、线型、施工段长度）、建构筑物结构条件、刚度、地层的特性等。 4．盾构下穿见构筑物施工的基本技术措施： 1）、盾构下穿建构筑物的技术准备工作 （1）、在施工前对建构筑物、管线进行充分调查。收集有关资料，包括建构筑物的设计图纸、竣工图进行研究分析，并对建构筑物进行实地调查分析，必要时实施探槽调查的方法。（2）、经过调查后应明确建构筑物的位置、结构形式及尺寸、何种基础、建筑年代、老化程度、使用状态、产权归属、与盾构隧道的距离及相对位置关系等；对地下管线通过调查应明确管线的功能性质、材质、接口形式、管道输送介质、老化程度、埋深以及产权归属、与盾构隧道的距离及相对位置关系等基本情况。 （3）、为避免盾构通过后不必要的纠纷，在盾构通过前根据建构筑物的产权情况、重要性、
盾构掘进施工方案
目录 第一章综合说明 (3) 第一节施工组织设计编制说明 (3) 第二节工程概况 (5) 第二章工程重点、难点分析 (10) 第一节项目总体施工组织难度大 (10) 第二节砂卵石地层盾构施工 (10) 第三节盾构始发、到达施工 (11) 第四节盾构穿越建（构）筑物及管线施工 (11) 第五节盾构穿越河流施工 (13) 第六节盾构与现状10号线叠交 (14) 第三章总体部署、主要施工方案及工期计划安排 (16) 第一节总体部署 (16) 第二节总体目标 (21) 第三节施工组织机构 (21) 第四节主要施工方案 (27) 第五节总体施工进度计划 (27) 第四章设备配置情况 (28) 第一节盾构机配置情况 (28) 第二节其它设备配置情况 (46) 第五章劳动力计划、材料计划、资金计划 (48) 第一节劳动力计划 (48) 第二节材料计划 (50) 第三节资金计划 (50) 第六章盾构掘进施工 (52) 第一节盾构机的选型 (52) 第二节盾构施工准备 (53) 第三节盾构掘进施工工艺流程 (55) 第四节管片进场验收、存放及拼装 (100) 第五节盾构区间隧道洞内运输及外运弃土的施工方法 (105) 第七章施工监控测量 (107) 第一节施工测量 (107) 第二节施工监测 (110) 第八章风险识别与分析 (117) 第一节 D4~D5区间 (118) 第二节 D5~D6区间 (118) 第九章风险管理措施及实施细则 (119) 第一节风险管理措施 (119) 第二节风险管理实施细则 (123) 第十章事故应急处理预案 (128) 第一节盾构进出洞容易发生的一些透水、坍塌等事故 (128) 第二节盾构推进中建（构）筑物、管线变形过大，沉陷破坏事故 (128) 第三节掘进过程中突发进水事故 (129) 第十一章地下管线及周围建（构）筑物保护措施 (131) 第一节周围建（构）筑物、管线概况 (131) 第二节周围建（构）筑物、管线等的保护目标 (131) 第三节周围建（构）筑物、管线等的保护责任制 (131) 第四节周围建（构）筑物、管线等的调查方法与内容 (131) 第五节周围建（构）筑物、管线等民用、公共设施保护方案 (132) 第六节周围建（构）筑物、地下管线保护施工技术措施 (133)
盾构施工控制要点
地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施 摘要:盾构工法是我国城市地铁隧道建设的主要工法,施工人员熟悉和掌握地铁隧道的施工质量控制重点及方法,对保证隧道的安全生产及质量具有重大意义。 关键词:盾构工法;施工质量;控制重点;措施 引言 我国城市地铁隧道建设正步入快速发展的轨道,由于盾构工法具有工期短、造价低、施工领域宽、自动化程度高等特点,因此得到广泛应用。就沈阳地铁2号线土压平衡盾构的施工实践,论述盾构隧道质量的控制方法,并对一些质量控制重点及方法进行探讨。 1 盾构始发阶段 1.1 盾构端头井土体加固(始发)等相关质量控制 在盾构始发时,提高地基强度,防止沉陷,防止地下水突出及土砂等流入端头井内,需进行洞圈周围土体的加固和改良。常用方法有搅拌桩法、药液注入法、冻结法等。无论采取何种方法,加固和改良的效果是质量控制的关键。 (1)加固效果要通过在不同部位、不同深度钻心取样等手段进行验证,确保满足设计要求。 (2)降低地下水位。在始发期间,端头井周围地 下水位要降至洞圈以下1.5—2m,要实施实时监测,并有备用降水井和降水设备。
(3)临时墙拆除。这是在盾构施工中最应引起注意的一道作业,有很大的危险性。国内外有多种始发掘进的方法:①根据地基改良等情况保持始发井前面土体稳定的同时,拆除临时挡土墙进行掘进。②将始发部位做成双层墙结构,边拔除前面的墙边掘进。③用盾构机边直接切削临时墙边掘进。现在多采用第一种方法。拆除临时墙时应掌握门封的具体结构,制定针对性的措施。拆除临时墙的时间应在盾构机调试达到稳定推进条件后。临时墙与盾构机间应预留不小于1.2m的作业空间。拆除临时墙前应钻梅花型探孔(不少于5点)观察,观察时间不少于12h。考虑到综合因素,始发推进尽量选在白天上午。目前正在开发一种盾构机刀盘直接切削的新材料来替代钢筋,可以不必拆除临时墙,无需释放土体应力,就可以使盾构机安全推进,值得关注。 (4)出洞止水密封装置安装。帘布橡胶板上的安装螺栓必须齐全紧固,防翻卷装置加工牢固,帘布橡胶板紧贴洞门,防泥水流失。 (5)始发出洞应做如下工作:①洞门凿除后,盾构机应迅速靠上洞口土体。②观察洞口有无渗漏,如有应及时封堵(应急封堵材料及排水设备)。③盾构机土仓内不得有砼块、钢筋等,临时墙周边钢筋不得伸入盾构切削圆周内。④第一正环拼装时检查最后一负环管片的位置、真圆度等。⑤控制推进千斤顶的使用情况,防止盾构机磕头或上飘。⑥严格控制负环管片的真圆度。 1.2 盾构始发设备 1.2.1 盾构机基座质量控制重点 (1)位置及尺寸。基座设置前,应对洞中的实际净尺、平面位置、直径及高程进行复核,确定基座的位置和高程。盾构姿态的调整,