盾構(gòu)施工總結(jié)模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇盾構(gòu)施工總結(jié)，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

1 工程概況

該工程位于廣州市海珠區(qū)南洲路站至江泰路站，含東曉南路站～江泰路站（東～江），南洲站～東曉南路站（南～東）兩個區(qū)間，采用盾構(gòu)法施工的隧道工程，由江泰路站始發(fā)，經(jīng)過東曉南站，再由南洲站吊出井吊出，雙線采用一臺盾構(gòu)機掘進。其中左線隧道在2007年4月18日始發(fā)，在2008年1月28日到達吊出井。吊出井此時正在進行圍護結(jié)構(gòu)施工，根據(jù)工期策劃要求，右線隧道應(yīng)于2008年6月28日始發(fā)。若待吊出井主體施工完成后，盾構(gòu)機才出洞再拆解吊出，則盾構(gòu)機將在吊出井圍護結(jié)構(gòu)外停置至少半年，且右線隧道始發(fā)時間亦將推后至少兩個月。這對施工工期和施工安全都極其不利，為了能使右線隧道按計劃時間始發(fā)，該工程決定采取先吊出盾構(gòu)機后施工主體的施工方案。

二八號線延長線盾構(gòu)1標吊出井位于南洲路站北面，基坑平面尺寸為43.9m×20.7m，開挖深度約25.218m，局部開挖深度約18.343m?；訃o結(jié)構(gòu)采用Φ1200mm，間距1350mm的鉆孔灌注樁，樁間采用Φ600mm的單管旋噴樁止水?；又误w系采用五道支撐，其中第一道為鋼筋混凝土支撐；第二、三、四、五道為鋼支撐，局部為鋼筋混凝土支撐。

2 盾構(gòu)機入井后的空間位置

盾構(gòu)機到達吊出井后，繼續(xù)掘進并拼裝臨時管片，待掘進至里程K10+077.568（進入吊出井內(nèi)14.68m），此時臨時管片已拼裝4環(huán)（通縫拼裝），第4環(huán)臨時管片在盾尾部分沿隧道軸線方向推進0.45m，此時盾構(gòu)機刀盤距南側(cè)側(cè)墻2.82m，盾尾離基坑北端頭的水平距離約為6m，盾構(gòu)機頂與第四道腰梁底的垂直距離約為2m，盾構(gòu)機底與吊出井基底的垂直距離約為1.6m，停機范圍地層為地層為主。盾構(gòu)機在基坑中的空間位置關(guān)系，如圖所示。

圖1 基坑平面圖

圖2 盾構(gòu)機入井后平面示意圖

圖3 盾構(gòu)機入井后立面示意圖

圖4

圖5

圖6 圍護樁及冠梁加強設(shè)計范圍示意圖（圖中左邊方框為圍護樁及冠梁加強設(shè)計范圍）

3 盾構(gòu)機拆解吊裝控制要點

3.1 拆解吊裝前的準備工作

（1）吊裝專項方案的審查

在監(jiān)理工程師審批《盾構(gòu)機在吊出井拆吊方案》時應(yīng)特別注意盾構(gòu)機分解及吊裝的順序，盾構(gòu)機各部件的外形尺寸、重量、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、安裝方式以及吊裝起重設(shè)備的各項參數(shù)，測定地基基礎(chǔ)的承載力，選定吊裝地點，并根據(jù)各項參數(shù)計算每次吊裝的安全系數(shù)。特別值得注意的是吊裝地點的選擇，充分考慮各個部件的重量、各個部件與吊裝設(shè)備的平面位置關(guān)系、吊裝設(shè)備吊臂的長度、吊臂傾角與吊機有效功率的關(guān)系等因素。根據(jù)吊裝地點地層的地質(zhì)情況，提前制定地層的加固方案，采取有效措施對地層進行加固，使地層的地基承載力能滿足吊裝的要求。

（2）圍護結(jié)構(gòu)的處理措施

在施工左線隧道范圍內(nèi)的圍護樁時，對左線隧道范圍內(nèi)圍護樁的鋼筋籠也進行了特殊的長度設(shè)計，即該范圍內(nèi)的鋼筋籠長度只安放至隧道頂，控制鋼筋籠底距離隧道頂約30cm左右，如此將可在盾構(gòu)機入洞破樁時省去了要割除圍護樁鋼筋的麻煩，避免了開倉作業(yè)的風險，讓盾構(gòu)機入洞時更順利安全。

在吊出井圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，針對盾構(gòu)機吊出，考慮圍護樁除受土體壓力外，還將承受盾構(gòu)機吊裝時的荷載作用，因此設(shè)計對左線范圍內(nèi)的圍護樁和冠梁在配筋方面進行了加強設(shè)計，加強范圍如圖所示，除此之外還將基坑西側(cè)原本為鋼支撐的第四道支撐局部改成了混凝土支撐，以加強支撐的強度。

（3）地層和地面的加固措施

起重機吊裝地點為吊出井的南端頭，由于南端頭地層較好，只對南端頭地面進行了加固而未對地層進行加固。南端頭地面的加固措施是：在吊裝設(shè)備停放范圍內(nèi)澆筑了厚30cm的C40鋼筋混凝土板，在板內(nèi)布置了上下兩層鋼筋網(wǎng)，吊裝時在板上鋪設(shè)兩塊長8m，寬1.5m，厚8mm的鋼板。

（4）盾構(gòu)機到達吊出井前的控制

在左線盾構(gòu)機掘進到達吊出井時之前30m需對盾構(gòu)機進行定位及線路軸線復(fù)核測量，若發(fā)現(xiàn)偏差則需勤測勤糾；后20環(huán)管片需采用扁鋼進行連接，并進行二次復(fù)緊，且每隔5環(huán)注雙液防水環(huán)箍。

（5）吊出井基坑土方開挖

盾構(gòu)機開挖前，吊出井基坑圍護結(jié)構(gòu)已施工完成，基坑封閉。待盾構(gòu)機進入吊出井后，需分兩步進行土方開挖，并將盾構(gòu)機開挖出來。

第一步：先進行吊出井上層土方開挖，待開挖至標高約-8.8時（開挖深度約15.8m），此時盾構(gòu)機刀盤頂標高約-10.3，盾構(gòu)機上覆土厚度約為1.5m，開始由人工清理盾構(gòu)機正上方土體。

第二步：盾構(gòu)機兩側(cè)面土體則由人工配合小型機具進行開挖，兩側(cè)開挖標高至-15.5（開挖深度為22.5m），此時盾體兩側(cè)覆土約0.8m。

3.2 盾構(gòu)機拆解吊裝步驟

盾構(gòu)機進入吊出井停機后，后配套與盾構(gòu)機分離后保養(yǎng)（管路封堵、電纜頭處理），后配套臺車及橋架和主機分離后，用電瓶車拉回始發(fā)井。橋架固定到管片車上，邊鋪軌邊用兩臺電瓶車往回拉。

當土方開挖至盾構(gòu)機頂時，為防止挖掘機對盾構(gòu)機造成損傷，采用人工開挖，人工挖除盾構(gòu)機周邊上半部分土體（此時盾構(gòu)機盾體約外露出5.2m）后，則對盾構(gòu)機進行拆解，其順序如下：

拆除管片，焊接各種吊環(huán)并做探傷檢測拆卸螺旋輸送器并放置于成型隧道內(nèi)拆卸管片拼裝器并吊裝分離中盾與尾盾并吊裝尾盾分離前盾與中盾并吊裝中盾拆卸并吊裝刀盤吊裝前盾吊裝螺旋輸送器

圖7 盾構(gòu)機半埋在井內(nèi)

圖8 管片拆卸及吊裝

圖9 盾尾吊裝

圖10 前盾吊裝

3.3 盾構(gòu)機拆解吊裝要點

（1）吊裝過程中的控制

每次吊裝現(xiàn)場都有安全人員、指揮人員、司索人員、起重機司機，且配備通訊器材。吊裝時司索掛鉤完畢后，檢查卸扣、鋼絲繩的狀態(tài)情況，由現(xiàn)場指揮人員、安全人員和起重機司機三人確認后，方可起吊。起吊時控制物體的穩(wěn)定，在起吊10cm時停止一下，再次檢查卸扣、鋼絲繩的狀態(tài)情況，確定安全后，則勻速提升物體。在整個吊裝過程中安全人員、指揮人員、司索人員和起重機司機對所吊物體進行目視跟蹤，觀察吊物的扶護或繩索的穩(wěn)固情況，避免吊裝過程中與支撐發(fā)生碰撞。

（2）吊裝過程應(yīng)注意加強監(jiān)測

注意加強對基坑的各項監(jiān)測工作。在吊裝前針對因吊裝而使基坑容易發(fā)生變形的位置布設(shè)變形觀測點并測定初始值，吊裝時對變形觀測點進行跟蹤觀測，掌握基坑的變形量，及時了解基坑的安全狀態(tài)。

（3）吊裝過程中應(yīng)注意對支撐的保護

由于基坑內(nèi)所有支撐都未拆除而且處于受力狀態(tài)，基坑的空間受到限制，一旦吊裝物體與支撐發(fā)生碰撞就很容易發(fā)生意外，因此在吊裝過程加強現(xiàn)場指揮，起吊速度盡量緩慢并保持勻速，盡量避免與支撐發(fā)生碰撞，以免發(fā)生安全事故。

（4）吊環(huán)焊接后進行探傷檢測

在進行盾構(gòu)吊裝前必須對吊環(huán)的焊接進行探傷檢測，以免發(fā)生安全事故。

4 與先施工主體后吊出方案的比較

在盾構(gòu)法隧道施工中，通常是先施工完吊出井的主體結(jié)構(gòu)后再進行盾構(gòu)吊出，但本工點由于吊出井前期施工滯后，致使工期緊迫，為保證右線隧道能按時始發(fā)，采取了先盾構(gòu)吊出再施工吊出井主體結(jié)構(gòu)。

下面將先從技術(shù)和工序上與先施工主體后吊出比較，分析其利弊：

4.1 有利因素

（1）縮短了盾構(gòu)隧道施工的工期，為二次始發(fā)爭取了寶貴的時間。

（2）吊出井主體結(jié)構(gòu)施工時無需預(yù)留盾構(gòu)吊出洞口，中板施工時也無需預(yù)留鋼筋，中板可一次性完成澆筑。

（3）盾構(gòu)機到達時無需接收架，且不需進行端頭加固，到達安全可靠。

（4）無需預(yù)留隧道洞門，不需進行洞門破除，洞門可與側(cè)墻同時澆筑，有利于防水。

4.2 不利因素

（1）盾構(gòu)機需解體分次吊裝。

（2）須對吊出井的圍護結(jié)構(gòu)進行加強設(shè)計。

（3）要求要有較好的地層。

由于施工技術(shù)和工序的不同，相對應(yīng)的施工費用也有所不同，其對比如下：

（1）增加的施工費用

1）圍護樁及冠梁加強設(shè)計所增加的材料費用；

2）地層及地面加固所增加的費用。該部分費用較少，因為就普通的盾構(gòu)吊出有時也需對地層和地面進行加固，只是本工點的地層及地面加固的強度要求高點。

（2）節(jié)省的施工費用

1）節(jié)省了制作接收架的費用；

2）節(jié)省了端頭加固及對加固效果進行檢測的費用；

篇2

中圖分類號：U455.43 文獻標識碼： A

引言

現(xiàn)代經(jīng)濟的迅速發(fā)展加大了我國對隧道工程的需求，隧道施工常用的方法是明挖法、淺埋暗挖法和盾構(gòu)法，其中盾構(gòu)法由于施工方便、施工速度快、環(huán)境污染小且安全性高從而得到迅速的發(fā)展，目前盾構(gòu)技術(shù)已成為地鐵、通信、電力、水道等城市隧道的主要施工方法。本文對盾構(gòu)技術(shù)的現(xiàn)狀及優(yōu)點進行了總結(jié)，并闡述了對我國盾構(gòu)技術(shù)的一些看法。

1.盾構(gòu)技術(shù)的現(xiàn)狀

盾構(gòu)技術(shù)起步于1818年，由英國工程師布魯諾爾提出并取得了專利。1869年Great提出采用新開發(fā)的圓形盾構(gòu)，扇形鑄鐵管片，使得建造跨過泰晤士河的第二隧道圓滿完工，隨后他又在南倫敦隧道施工中成功運用了盾構(gòu)和氣壓結(jié)合的技術(shù)，為現(xiàn)代盾構(gòu)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

19世紀末到20世紀中葉盾構(gòu)技術(shù)相繼傳入美國、法國、德國、日本、前蘇聯(lián)和我國，并得到了發(fā)展，建造了各種不同用途的隧道，其中包括美國巴爾的摩，法國巴黎，德國柏林，前蘇聯(lián)莫斯科、列里格勒，日本東京等，使得盾構(gòu)技術(shù)在世界各國開始推廣普及。

20世紀60年代中期至80年代，盾構(gòu)技術(shù)繼續(xù)發(fā)展，并完善了圓形斷面的盾構(gòu)技術(shù)，包括壓氣盾構(gòu)、擠壓盾構(gòu)、土壓盾構(gòu)、泥土加壓盾構(gòu)、泥水盾構(gòu)等。

20世紀90年代是盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展的黃金時期，在該時期盾構(gòu)技術(shù)得到了改進和提升，比如泥土成分配比，出泥、出土的速度參數(shù)的優(yōu)化等，施工斷面從常規(guī)的單圓形向雙圓形、三圓形、矩形、馬蹄形及復(fù)合斷面發(fā)展，施工技術(shù)向高速施工、長距離施工、急曲線施工、地中對接技術(shù)等轉(zhuǎn)化，使得盾構(gòu)技術(shù)逐漸成熟，加速了盾構(gòu)技術(shù)的自動化進程。

2.盾構(gòu)技術(shù)的優(yōu)點

傳統(tǒng)的明挖法由于經(jīng)常受到地形地貌的限制，導致應(yīng)用領(lǐng)域不寬，并且由于明挖法施工速度慢，施工工期長，導致交通長時間阻塞，不僅給居民出行帶來困難，也加大了工程的負擔，并且給其他商業(yè)行業(yè)造成了一定的經(jīng)濟損失；另外，由于明挖法對施工人員需求較大且易造成周圍地層的沉降，不僅給周圍構(gòu)造物的安全造成威脅，而且也給施工人員本身造成威脅；最后由于施工過程噪聲大，污染大，嚴重影響了人們的正常生活。

盾構(gòu)技術(shù)的蓬勃發(fā)展解決了明挖法中存在的諸多缺陷，其優(yōu)點包括：(1)施工不再受地形地貌等地表環(huán)境的影響，使得盾構(gòu)技術(shù)應(yīng)用更為廣泛；(2)施工占用地表面積較少，使得地面通行受到的影響較小，對人們正常的出行影響較??；(3)適用于大深度、大口徑施工，使得施工成本得以降低；(4)施工速度較快，施工工期較短；(5)操作簡單，施工過程所需人員較少；(6)噪聲、震動污染較小，對周圍居民正常生活影響較?。?7)盾構(gòu)法修建的隧道抗震性能較明挖法好。

由此可見盾構(gòu)技術(shù)使得隧道施工向著機械化、省力化、大深度、長距離方向發(fā)展，并且對城市隧道的施工帶來了極大的便利，使得盾構(gòu)技術(shù)在所有隧道施工技術(shù)中一直處于穩(wěn)固的統(tǒng)治地位。

3.對我國盾構(gòu)技術(shù)的看法

我國盾構(gòu)技術(shù)起步較晚，直到現(xiàn)在我國盾構(gòu)技術(shù)在發(fā)展過程中依然存在著諸多的缺點。例如地中盾構(gòu)對接技術(shù)尚不成熟；進、出洞技術(shù)尚有難題未攻克；豎井隧道一體化施工技術(shù)還處于一片空白；盾構(gòu)技術(shù)在特殊地域所能應(yīng)用較少等等。

鑒于我國盾構(gòu)技術(shù)的以上缺點，我國應(yīng)本著隧道安全性、耐久性、經(jīng)濟性、清潔性、適用性、美觀性的原則，改造原有的技術(shù)并引進新技術(shù)，完善我國盾構(gòu)技術(shù)，攻克盾構(gòu)技術(shù)種類不多的缺點，使我國盾構(gòu)技術(shù)向著機械化、省力化、標準化、規(guī)范化、信息化方向邁進。

由于目前土壓、泥水盾構(gòu)技術(shù)已在我國鋪開形勢，因此當務(wù)之急是健全每個施工環(huán)節(jié)的管理系統(tǒng)，其中包括：(1)做好對工作面穩(wěn)定性及盾構(gòu)機本身性能的檢查工作，防止因隧道坍塌、盾構(gòu)機異常等造成的不必要損失，并定期對刀具的磨損情況進行檢查；(2)做好洞內(nèi)外的測量工程，并引起先進的測量技術(shù)，制定合理的規(guī)范和修正方法；(3)盾構(gòu)機運作期間應(yīng)對盾構(gòu)數(shù)據(jù)進行采集分析，并對各種參數(shù)進行調(diào)整，使得盾構(gòu)機運轉(zhuǎn)更加合理化；(4)固定周期對盾構(gòu)機的刀具、液壓裝置等進行檢修；(5)做好注漿質(zhì)量和注入操作的管理；(6)采用合理的管片拼接技術(shù)，并研究新型管片以改善管片性能，如纖維混凝土管片；(7)加強對盾構(gòu)隧道運營期的加固處理和防滲工作。

4.結(jié)語

盾構(gòu)技術(shù)是現(xiàn)代隧道施工技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，本文總結(jié)了盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及盾構(gòu)技術(shù)較傳統(tǒng)明挖法的優(yōu)勢，并據(jù)此提出了對我國盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展過程中的一些看法。我國盾構(gòu)技術(shù)在關(guān)鍵技術(shù)上已經(jīng)取得了突破的進展，并且也實現(xiàn)了盾構(gòu)機的中國制造，但在隧道施工工程中還是存在著諸多缺陷，在隧道施工中，施工單位不僅要做好隧道基礎(chǔ)施工與關(guān)鍵施工技術(shù)，同時還要做好隧道施工管理與質(zhì)量監(jiān)控，確保隧道工程具有較高施工質(zhì)量水平， 提高隧道的耐用性、安全性和舒適性，加快建立健全的管理系統(tǒng)。

【參考文獻】

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1 概述

在地鐵盾構(gòu)區(qū)間施工中，盾構(gòu)進洞后，為了更好地掌握盾構(gòu)的各類參數(shù)，施工時注意對推進參數(shù)的實時設(shè)定優(yōu)化，地面沉降與施工參數(shù)之間的關(guān)系，并對推進的各項技術(shù)數(shù)據(jù)進行采集、統(tǒng)計、分析，爭取在較短時間內(nèi)掌握盾構(gòu)機械設(shè)備的操作性能，確定盾構(gòu)推進的施工參數(shù)設(shè)定范圍，將開始掘進的一段距離作為試推段。

2 試掘進重點工作

試推進階段重點是做好以下幾方面的工作：

（1）用最短的時間掌握盾構(gòu)機的操作方法，機械性能，改進盾構(gòu)的不完善部分。

（2）了解和認識隧道穿越的土層的地質(zhì)條件，掌握這種地質(zhì)下的各式盾構(gòu)的施工方法。

（3）通過本段施工，加強對地面變形情況的監(jiān)測分析，掌握盾構(gòu)推進參數(shù)及同步注漿量參數(shù)。

3 試掘進階段的參數(shù)確定

3.1 參數(shù)確定

盾構(gòu)初始掘進是從理論和經(jīng)驗上選取各項施工參數(shù)，在施工過程中根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及反饋的各種信息，對施工參數(shù)及時加以調(diào)整。

盾構(gòu)機出洞后，初始掘進分以下幾個階段實施。

首先在盾構(gòu)機穿越加固土層后，以日進度3～4m的速度推進，對密封倉土壓力、刀盤轉(zhuǎn)速及壓力，推進速度，千斤頂推力，注漿壓力及注漿量等，分別采用幾組不同施工參數(shù)進行試掘進。通過地表沉降的測量和數(shù)據(jù)反饋，確定一組適用的施工參數(shù)。

然后提高日進度為4～5m，通過施工監(jiān)測，根據(jù)地層條件、地表管線、周邊建筑情況，對施工參數(shù)作慎密細微的調(diào)整，以取得最佳施工參數(shù)。

完成上述的工作要點后，將推進速度提高到正常的計劃進度6環(huán)/日，但以滿足地表沉降要求為標準，以確保建（構(gòu)）筑物、管線的安全為準則。

通過此階段的試掘進，對隧道的軸線控制，襯砌安裝質(zhì)量均有了各項具體的保證措施，進一步掌握施工參數(shù)，能根據(jù)地下隧道覆土厚度、地質(zhì)條件、地面附加荷載等變化情況，適時地調(diào)整盾構(gòu)掘進參數(shù)，為整個區(qū)間隧道施工進度、質(zhì)量管理奠定了良好的基礎(chǔ)。對區(qū)間沿線建（構(gòu)）筑物、管線的保護也掌握了初步的規(guī)律，并以此指導全過程施工。

試推進是相對于正常掘進而言，在此期間，試推進也是對盾構(gòu)機的整機性能進行全面的檢驗，通過試推進檢驗配套設(shè)備的配合能力，可及時修正和加強。

另外，管片與土體的摩擦力可提供進入正常掘進推進千斤頂足夠的反力，以隧道襯砌后內(nèi)徑為5500mm，管片的厚度為350mm，外徑6200mm，試推進100m為例，估算如下：

F=S×f=（3.14×6×100×2.5）t=4710t

其中：

S- 100m管片外表面面積；

f-管片與襯背壓漿形成的水泥土之間的綜合摩擦系數(shù)，取2.5t/m2。

大于一般推進時用到的推進力（約1000-2000t），足夠提供推進需要的反力。

3.2 控制要點

在盾構(gòu)未進入加固土體區(qū)時就應(yīng)嚴格控制盾構(gòu)機的操作，適當對開挖面注水或注入膨潤土泥漿等，并低速推進、低速轉(zhuǎn)動大刀盤，嚴防超負荷運轉(zhuǎn)，以免產(chǎn)生盾構(gòu)進入接收井之前，刀盤被水泥土攪拌樁卡住而強行推進的不利現(xiàn)象，亦減少盾構(gòu)刀盤磨損。

通過初始掘進，完善施工組織設(shè)計方案；完善盾構(gòu)施工各個工種工序崗位的操作規(guī)程、作業(yè)工法；通過施工監(jiān)測反饋回的數(shù)據(jù)及分析成果，總結(jié)出最佳掘進參數(shù)，包括推進力、推進速度與螺旋輸送器轉(zhuǎn)速的關(guān)系、刀盤轉(zhuǎn)速、土壓力上限下限值，掌握控制土體沉降的方法。

3.2 注意事項

（1）盾構(gòu)靠近洞門。待出洞裝置、導軌安裝完畢后，盾構(gòu)以最快速度靠上洞門，縮短洞門暴露時間。

（2）防止盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)、上飄。盾構(gòu)出洞時，正面加固土體強度較高，由于盾構(gòu)與地層間無摩擦力，盾構(gòu)易旋轉(zhuǎn)，應(yīng)加強對盾構(gòu)姿態(tài)的測量，如發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)有較大轉(zhuǎn)角，可以采用大刀盤正反轉(zhuǎn)的措施進行調(diào)整。盾構(gòu)剛出洞時，推進速度宜緩慢，大刀盤切削土體中可加水降低盾構(gòu)正面壓力，防止盾構(gòu)上飄，加強后盾支撐觀測，盡快完善后盾鋼支撐。

（3）洞圈封堵。盾構(gòu)全部進入洞門，立即封堵洞圈，焊接扇形鋼板，以防洞口漏漿，盾尾離開洞門約3m時，應(yīng)對洞口壓注聚胺酯或雙液漿封堵，并同時開啟同步注漿及盾尾油脂系統(tǒng)，以免注漿液倒灌，堵死漿管。

4 試掘進階段的施工監(jiān)測

盾構(gòu)在推進階段，做好盾構(gòu)出洞后地表面、地下管線、地面建（構(gòu)）筑物的施工監(jiān)測，對施工中可能產(chǎn)生的各種地表隆沉、變形，及時采取相應(yīng)的措施及保護手段。

試推進階段是全過程的前奏，所以施工監(jiān)測顯得更為重要。對地表變形監(jiān)測，采用沿軸線方向布設(shè)沉降監(jiān)測點，包括深層沉降點，并加設(shè)橫斷面監(jiān)測點；對地下管線，按要求的距離布設(shè)沉降點；對建筑物在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對軸線兩側(cè)盾構(gòu)機影響區(qū)域范圍的建筑物，布設(shè)沉降監(jiān)測點。并布設(shè)相應(yīng)的傾斜、裂縫監(jiān)測點。上述測點的監(jiān)測，每天不少于2次，并根據(jù)需要，適時加密監(jiān)測頻度。

由于上述各類變形往往不是即時出現(xiàn)的，也就是說待到變形時，盾構(gòu)已越過原本造成變形的地下對應(yīng)作業(yè)區(qū)，故需及時地進行分類監(jiān)測，掌握盾構(gòu)機掘進作業(yè)與地下土層變形、地表變形和地下管線、建筑物沉降等的內(nèi)在規(guī)律，及時反饋信息數(shù)據(jù)，指導盾構(gòu)掘進作業(yè)。監(jiān)測工作在盾構(gòu)作業(yè)即將進入影響區(qū)開始，直至盾構(gòu)作業(yè)脫離影響區(qū)，且地表滯后變形漸趨穩(wěn)定的整個期間內(nèi)跟蹤測量與監(jiān)測。

5 試驗段掘進參數(shù)的選擇分析

5.1 擬達到的目的

盾構(gòu)機掘進的前一段距離作為試掘進段，通過試掘進段擬達到以下目的：

（1）用最短的時間對新盾構(gòu)機進行調(diào)試、熟悉機械性能。

（2）了解和認識本工程地質(zhì)條件，掌握各地質(zhì)條件下盾構(gòu)施工方法。

（3）收集、整理、分析及歸納總結(jié)各地層的掘進參數(shù)，制定正常掘進的操作規(guī)程。

（4）熟練管片拼裝的操作工序，提高拼裝質(zhì)量，加快施工進度。

（5）通過本段施工，加強對地面變形情況的監(jiān)測分析，反映盾構(gòu)機出洞時以及推進時對周圍環(huán)境的影響，掌握盾構(gòu)推進參數(shù)及同步注漿量。

5.2 施工記錄

盾構(gòu)機在完成前試掘進后，將對掘進參數(shù)進行必要的調(diào)整，為后續(xù)的正常掘進提供條件。并做好施工記錄，記錄內(nèi)容有：

（1）隧道掘進：施工進度，油缸行程、掘進速度，盾構(gòu)推力、土壓力，刀盤、螺旋機轉(zhuǎn)速，盾構(gòu)內(nèi)壁與管片外側(cè)環(huán)形空隙（上、下、左、右）等等。

（2）同步注漿：注漿壓力、數(shù)量、稠度，注漿材料配比、注漿試塊強度。

（3）測量：盾構(gòu)傾斜度、隧道橢圓度、推進總距離、隧道每環(huán)襯砌環(huán)軸心的確切位置。

6 結(jié)論

篇4

前言

近些年來，盾構(gòu)法逐漸在地鐵工程施工中得到廣泛的應(yīng)用，但是，在應(yīng)用該施工方法進行的過程中卻存在沉降風險、不可預(yù)測的地質(zhì)風險、障礙物風險以及其他作業(yè)風險等，都可能會給盾構(gòu)法的施工造成影響，對此，必須采取相關(guān)的應(yīng)對措施，本文主要對地鐵盾構(gòu)法施工風險管理進行分析，希望可以為行業(yè)的發(fā)展提供一定的幫助。

1 地鐵盾構(gòu)法施工中的常見風險分析

1.1 沉降風險

在使用地鐵盾構(gòu)法施工的過程中，會引起施工位置周圍土體的沉陷、松動，直觀的表現(xiàn)出了地表沉降的現(xiàn)象[1]。然而，盾構(gòu)法施工時周圍土體的沉降，將會對附近的建筑物、地下管線等造成嚴重的影響，如，建筑物傾斜、裂縫、地下管線開裂、坍塌等現(xiàn)象時有發(fā)生。從物理學的角度上來分析，沉降風險的存在，主要是地鐵盾構(gòu)法施工過程中對地層土地造成剪力破壞，從而產(chǎn)生沉降風險。

1.2 不可預(yù)測的地質(zhì)及障礙物風險

眾所周知，地鐵盾構(gòu)法在施工的過程中，需要進行地質(zhì)勘探，一方面要了解施工地區(qū)的地質(zhì)情況，而另一方面則是要了解地下存在哪些障礙物，以便于在施工過程中及時規(guī)避這些風險[2]。但是，在實際地質(zhì)勘測的過程中，由于地質(zhì)勘測的困難，不能完全保證地質(zhì)勘探的全面性、真實性、可靠性，很難預(yù)測穿越地層的地質(zhì)情況以及障礙物，從而為地鐵盾構(gòu)法施工埋下了不可預(yù)測的地質(zhì)及障礙物的風險，甚至在施工過程中會出現(xiàn)一些安全事故，后果不堪設(shè)想。

1.3 其他作業(yè)風險

在地鐵盾構(gòu)法施工的過程中，除了以上所提到的常見風險之外，還有一些其他的作業(yè)風險，例如，換刀作業(yè)風險、盾構(gòu)機壓氣作業(yè)風險、隧道內(nèi)運輸作業(yè)風險等。無論是哪種風險的存在，都將會對盾構(gòu)法施工帶來一定的安全隱患、質(zhì)量隱患等，甚至會導致安全事故的發(fā)生，而且，由于地鐵盾構(gòu)法的施工位置是在地下，一旦發(fā)生故障造成的影響極大。

2 地鐵盾構(gòu)法施工風險管理措施分析

2.1 積極做好風險識別工作

通過以上對地鐵盾構(gòu)法施工中常見的風險分析了解到，當前地鐵盾構(gòu)法施工中存在多種風險因素，任何一項風險因素都將會對施工質(zhì)量以及施工安全帶來極大的影響，為了做好風險管理工作，需要對其進行風險識別，及時發(fā)現(xiàn)風險、規(guī)避風險，進而有效的避免或降低風險對施工帶來的影響[3]。首先，應(yīng)加強地鐵盾構(gòu)法施工風險的評估，打破傳統(tǒng)風險評估的單一方式，要以多元化、多層次的方式對盾構(gòu)法施工的風險進行聯(lián)合評估，建立健全風險評估體系，確保評估過程中發(fā)現(xiàn)施工中潛在的風險因素，全面提高風險評估的合理性、科學性。其次，要準確的識別地鐵盾構(gòu)法施工過程中存在的風險，主要采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)分析、實驗論證、專家咨詢等方式來識別地鐵盾構(gòu)法施工過程中存在的風險因素，以便于采取有效的應(yīng)對措施。例如，盾構(gòu)法施工中涉及到的地下水狀況、沿線地質(zhì)條件、周圍建筑物、穿越的地下管線等，這些具有特殊性的因素，在盾構(gòu)法實施時也應(yīng)制定具備特殊性的如輔助加固法、施工方法、盾構(gòu)選型、施工管理等條件進行改進，有針對性的做好風險的規(guī)避及應(yīng)對方案。另外，在風險識別的過程中，要綜合考慮地質(zhì)條件、盾構(gòu)選型、隧道施工過程、水文條件、重難點施工環(huán)節(jié)、施工技術(shù)等，并將其綜合起來，并列出盾構(gòu)法施工過程中可能存在的風險清單，確保清單的條理清晰、層次分明，從而有效的提高施工風險管理的有效性。

2.2 建立健全的應(yīng)急預(yù)案

地鐵盾構(gòu)法施工風險的管理主要以預(yù)防為主，當然，也有一些風險是我們無法預(yù)知的，這類風險具有突發(fā)性、隨機性等特征，而在風險發(fā)生時，為了避免或降低風險帶來的損失，要在最短的時間內(nèi)采取風險應(yīng)急預(yù)案，才能有效的做好風險的處理工作，因此，地鐵盾構(gòu)法施工風險管理應(yīng)用的過程中需要建立健全的應(yīng)急預(yù)案，當然，應(yīng)急預(yù)案的建立應(yīng)按照規(guī)范流程進行（如圖1所示）[4]。首先，相關(guān)管理部門的人員應(yīng)重視應(yīng)急預(yù)案的制定和完善，同時還要結(jié)合自身多年的工作經(jīng)驗對以往發(fā)生的風險問題進行總結(jié)和歸納，并制定出相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，以便于在類似風險發(fā)生的情況下，及時采取對應(yīng)的處理措施，從而有效降低風險帶來的損失。其次，盾構(gòu)法施工風險管理部門人員，應(yīng)具有敏銳的觀察能力以及靈敏的反應(yīng)能力，這樣才能及時察覺到風險，并在風險發(fā)生的第一時間內(nèi)做出有效的應(yīng)對措施，從而有效的降低地鐵盾構(gòu)法施工風險帶來的損失。

2.3 加強對地鐵盾構(gòu)施工風險管理

通過以上對地鐵盾構(gòu)施工過程中存在的問題分析，地鐵盾構(gòu)施工過程中存在很多的可預(yù)測因素以及不可預(yù)測因素等，同時，對應(yīng)的風險也存在可預(yù)知風險和不可預(yù)知風險等兩大部分，為了避免風險對施工帶來的損失，必須做好地鐵盾構(gòu)施工的風險管理工作[5]。首先，應(yīng)對地鐵盾構(gòu)施工進行全面的分析，例如，施工周邊環(huán)境、地質(zhì)因素、施工目的、施工技術(shù)要求等，通過全面的分析才能更好的完善相應(yīng)的風險應(yīng)對措施，從而確保地鐵盾構(gòu)法施工的有效性，有效的規(guī)避了一些可預(yù)知的風險。其次，應(yīng)對可能引發(fā)地鐵盾構(gòu)法施工風險的各項因素進行管理，從而有效的規(guī)避風險，例如，施工進度、施工技術(shù)、施工成本、施工人員、施工質(zhì)量等，加強各個環(huán)節(jié)的管理，才能切實有效的做好地鐵盾構(gòu)施工風險管理工作，從而有效的規(guī)避或減少風險對地鐵盾構(gòu)法施工質(zhì)量帶來的影響。

眾所周知，在應(yīng)用地鐵盾構(gòu)法在施工的過程中，涉及的因素比較多，不僅包括大量的施工材料，還有多元化的施工技術(shù)以及多崗位的技術(shù)人員，任何一項因素都有可能給盾構(gòu)法施工帶來影響。另外，地鐵盾構(gòu)法施工環(huán)境，如地質(zhì)地貌、周圍環(huán)境、建筑設(shè)施、地下管線等，都可能會引發(fā)地鐵盾構(gòu)施工安全事故，因此，加強對地鐵盾構(gòu)法施工的風險管理是非常有必要的。通過以上幾部分的分析不難看出，在地鐵盾構(gòu)法施工風險管理應(yīng)用的過程中，對控制和規(guī)避風險有著極大的作用，從而有效的降低了風險帶來的損失。

總結(jié)

綜上所述，隨著城市化的快速發(fā)展，地鐵行業(yè)的發(fā)展也極為迅速，為城市帶來更便利的交通。然而，在應(yīng)用地鐵盾構(gòu)法進行施工建設(shè)的過程中，卻由于我國地鐵起步較晚、經(jīng)驗不足的現(xiàn)象，使得出現(xiàn)一些風險對施工質(zhì)量造成極大的影響，對此，必須將施工風險管理有效的應(yīng)用到地鐵盾構(gòu)法施工中，從而有效的提升地鐵盾構(gòu)法的施工質(zhì)量以及施工安全，對推動地鐵行業(yè)的發(fā)展有著極大的作用。

參考文獻

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篇5

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A

1.概述

當前，我國的軌道交通建設(shè)如雨后春筍般的發(fā)展，地鐵建設(shè)及運營情況反映了一個城市的現(xiàn)代化程度。地鐵，作為一種綠色的交通方式，能夠減少能耗和城市污染，改善城市環(huán)境；作為一種準點、安全的交通方式，能夠緩解城市交通擁堵，更好的為居民出行提供便捷的服務(wù)。然而，地鐵的建設(shè)卻有比其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更為復(fù)雜的施工環(huán)境，地鐵隧道采用盾構(gòu)法施工雖已日趨成熟，但如何保證安全、優(yōu)質(zhì)的完成地鐵的施工任務(wù)是地鐵建設(shè)者面臨的普遍問題。

2.工程概況

合肥市軌道交通1號線葛大店站～望湖城站區(qū)間右線起訖里程K12+683.9～K14+113.611。區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工，其中4#盾構(gòu)機計劃從望湖城站小里程右線始發(fā)，一直推進至太湖路站。本次盾構(gòu)始發(fā)在望湖城站東端右線端頭井進行，由于距始發(fā)洞門12.8m即為B01商業(yè)建筑，該建筑為地上三層混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為柱下獨立基礎(chǔ)，最大基礎(chǔ)埋深為地下1.7m，隧頂距基底約8.581m。盾構(gòu)在始發(fā)階段即穿越建筑物在國內(nèi)盾構(gòu)施工中較為罕見，如何采取有效的措施來保證盾構(gòu)始發(fā)階段建筑物安全及盾構(gòu)始發(fā)質(zhì)量是本次始發(fā)的關(guān)鍵所在。

圖1望湖城站始發(fā)段與B01商業(yè)建筑平面示意圖 圖2 隧道與B01商業(yè)建筑基礎(chǔ)埋深示意圖

3.施工重難點分析及控制措施

3.1端頭井加固

望湖城站右線端頭井原設(shè)計采用高壓旋噴樁（二重管）加固，由于端頭井距離建筑物僅1.7m，根據(jù)望湖城站線端頭井加固施工時地表監(jiān)測情況，加固范圍內(nèi)地表最大隆起量達到了50cm。因此，高壓旋噴樁不適用于端頭井近建筑物的土體加固。根據(jù)專家建議及現(xiàn)場實際情況決定該端頭井加固方式變更為鉆孔咬合排樁加固，成孔直徑為800mm，相鄰樁相互咬合150mm。整個樁體采用粉煤灰混合砂漿灌注，土體加固范圍為隧道上下、左右各3.0m，加固區(qū)的長度為2.5m（4排），鉆孔樁設(shè)計樁長19m，共計64根。加固區(qū)強度為：0.5～0.8MPa。

圖3 端頭井加固平面示意圖

為減小近端頭井處的地表沉降，盾構(gòu)機始發(fā)前在近端頭井土體預(yù)埋袖閥管，袖閥管的孔底距離隧道為200mm，袖閥管的管底部距離隧道的距離為1m，為保證盾構(gòu)在同步注漿能正常保壓，底部套殼料的強度適當提高。具體的布設(shè)位置如下圖所示：

圖3 端頭井預(yù)留袖閥管平面、立面示意

盾構(gòu)開挖直徑6280mm，盾體外徑為6260mm，在負環(huán)管片拼裝階段，無法立即進行同步注漿時，根據(jù)地表監(jiān)測情況，利用預(yù)埋的袖閥管進行注漿來替代同步注漿以填充盾體與土體間的間隙。

3.2建筑物加固

按照原區(qū)間加固施工方案，在B01建筑東南角位置預(yù)留了袖閥管，為了保證右線在穿越該建筑物時有效的控制建筑物沉降，對該建筑物采取以下措施：

①對原有在B01建筑東南角位置預(yù)留的袖閥管進行注漿，同時對建筑物沉降量進行跟蹤監(jiān)測，總結(jié)出注漿壓力及注漿量等參數(shù)。

②在B01建筑物右線穿越區(qū)域?qū)ΨQ布設(shè)袖閥管，并根據(jù)上述的注漿參數(shù)提前進行注漿，以確保右線穿越建筑物時控制建筑物的沉降。

③在對B01建筑物進行注漿時安排專人對建筑物進行24小時巡視，監(jiān)測人員加大對建筑物及地表點的監(jiān)測頻率，及時反饋相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)，以便掌握相關(guān)數(shù)據(jù)。及時通知現(xiàn)場操作人員調(diào)整注漿壓力及注漿量，確保建筑物的安全。

3.3盾構(gòu)掘進

為了控制始發(fā)階段B01商業(yè)建筑的沉降，保證建筑物的安全，盾構(gòu)的推進過程中采取如下措施：

①盡快的讓盾構(gòu)建立土壓平衡，保證掌子面的穩(wěn)定，控制地表及建筑物的沉降，確保建筑物的安全；

②在+1環(huán)管片脫出盾尾后就立即進行注漿，以減小建筑間隙引起的地表沉降；

③為了保證管片的同步注漿在較短時間內(nèi)凝固并封閉，始發(fā)階段的同步注漿的漿液采用單液漿進行壓注，并對漿液配合比進行了優(yōu)化，同時及時跟進二次注漿。

④對洞門封閉的簾布翻板進行補強加固，確保在同步注漿時不被漿液沖破。

⑤為了防止?jié){液對盾尾刷造成污染，在注漿時加大盾構(gòu)油脂的注入量以保護盾尾刷。

⑥為了保證反力架滿足推力要求，采取反力架與始發(fā)架牢固固定，形成剛體。

⑦始發(fā)前復(fù)核引軌標高，并在掘進過程中嚴格控制盾構(gòu)機姿態(tài)，防止磕頭現(xiàn)象發(fā)生。

⑧加強地面監(jiān)測及建筑物監(jiān)測頻率，在始發(fā)段+1-+10環(huán)每環(huán)拱頂上方加密三個地表監(jiān)測點，及時監(jiān)測并掌握建筑物及地表的沉降。

4.穿越B01建筑時分階段控制

4.1穿越模擬階段

①穿越前，有針對性的對作業(yè)班組進行交底，讓每個作業(yè)人員了解B01建筑物所處里程、地面位置、結(jié)構(gòu)類型等相關(guān)情況及控制重點，明確盾構(gòu)穿越時的各項施工參數(shù)。

②盾構(gòu)掘進至建筑物時，需對刀盤、盾尾密封、螺旋輸送機、鉸接、密封油脂系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)等進行一次全面的檢查、維修。

③及時對盾構(gòu)機的掘進姿態(tài)進行糾偏調(diào)整，控制在±20mm以內(nèi)。

④穿越前12.8m的地段作為過渡模擬段，完全模擬在建筑物地面下推進時的盾構(gòu)操作要求進行推進，加強土體變形觀測，檢驗預(yù)定情況的施工掘進參數(shù)引起的地層變形程度是否能夠達到預(yù)期的目標。

⑤按照設(shè)計要求，對穿越段建筑物進行施工監(jiān)測，增加監(jiān)測頻率（2次/d）。

⑥通過連續(xù)監(jiān)測，確定盾構(gòu)通過地段地表穩(wěn)定后變化量（與初始值比較）最小時的最優(yōu)盾構(gòu)掘進參數(shù)。

⑦根據(jù)前期施工總結(jié)，掌握每車渣土裝滿時所對應(yīng)的千斤頂行程，過程中嚴格控制隧道超、欠挖，使實際出土量控制在理論值的98%-100%。

⑧嚴格控制同步注漿配合比，確保漿液質(zhì)量。根據(jù)前期施工總結(jié)，確定合理的注漿量及注漿壓力，嚴格控制注漿質(zhì)量。

⑨采取合理措施防止盾尾漏漿現(xiàn)象：

a、加大盾尾油脂的注入量

b、合理控制盾尾間隙

c、漏漿情況比較嚴重時，可在管片外弧面加貼海綿條

⑩根據(jù)地面沉降情況，及時進行二次補漿。

4.2穿越階段

①穿越段嚴格采用模擬段施工參數(shù)進行施工，項目部安排專職人員對施工參數(shù)進行嚴格監(jiān)控，對施工過程進行記錄。

② 成立穿越段領(lǐng)導小組，對施工過程中出現(xiàn)的異常情況進行分析處理，確保施工安全。

③ 根據(jù)設(shè)計要求，進行施工監(jiān)測，及時反饋監(jiān)測數(shù)據(jù)以指導施工。

④ 根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，對沉降量過大處進行二次補漿，當該處監(jiān)測數(shù)據(jù)持續(xù)變大時，按照設(shè)計圖紙對建筑物進行袖閥管注漿加固處理。

4.3穿越后30m階段

盾構(gòu)順利穿越B01建筑物后，對建筑物段繼續(xù)進行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，對沉降量過大處進行二次補漿，當該處監(jiān)測數(shù)據(jù)持續(xù)變大時，立即采取預(yù)留袖閥管注漿的措施對建筑物進行加固處理。

5.掘進參數(shù)及監(jiān)測數(shù)據(jù)

5.1監(jiān)測點平面布置圖

圖5 監(jiān)測點平面布置圖

5.2盾構(gòu)施工記錄表見下表1、表2。

6.結(jié)論

合肥市軌道交通1號線望湖城車站右線始發(fā)，順利完成了建筑物的穿越。主要注意以下幾個方面：首先，通過采用有效的端頭井加固方式、推進過程中根據(jù)監(jiān)測結(jié)果不斷的優(yōu)化推進參數(shù)并采用袖閥管跟蹤補償?shù)却胧Ｆ浯?，通過監(jiān)控量測作為工程施工的“眼睛”，在穿越的過程中，對相關(guān)技術(shù)及監(jiān)測等數(shù)據(jù)要詳細記錄，認真分析，掌握寶貴的第一手施工資料，有效的控制了盾構(gòu)始發(fā)既穿越B01建筑的沉降。綜上，通過各種措施，地鐵盾構(gòu)始發(fā)即穿越建筑物的順利完成，為以后類似工況下盾構(gòu)機始發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗，具有重要的參考意義及指導價值。

主要參考文獻

參考文獻

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[7]合肥市軌道交通1號線土建5標項目經(jīng)理部盾構(gòu)穿越建筑物施工技術(shù)總結(jié)

篇6

1 引言

近年來，雙圓盾構(gòu)施工技術(shù)開始引入我國，并已成功應(yīng)用于上海軌道交通楊浦線和六號線的建設(shè)。與單圓盾構(gòu)施工雙線隧道相比，雙圓盾構(gòu)具有許多優(yōu)勢，它能夠一次完成雙線隧道，施工速度快，土方挖掘量少，隧道斷面面積利用率高。雙圓盾構(gòu)正逐漸成為地鐵隧道、道路隧道等地下工程施工的主流形式。

盾構(gòu)施工引起的地表沉降是施工環(huán)境保護的一個重要問題，特別是在樓群密集區(qū)域建設(shè)的城市軌道交通，對地表沉降有嚴格的控制標準。對于單圓盾構(gòu)工法的地表沉降機理、沉降槽形式和沉降預(yù)測等理論，國內(nèi)外專家已做了較多的研究[1，2]，但是對于雙圓盾構(gòu)工法引起的地表沉降尚缺乏足夠的認識，探索雙圓盾構(gòu)工法的地表沉降規(guī)律有其必要性。本文針對上海軌道交通六號線雙圓盾構(gòu)區(qū)間隧道工程，通過對現(xiàn)場沉降監(jiān)測結(jié)果的統(tǒng)計分析，得出雙圓盾構(gòu)工法的地表沉降規(guī)律，并探討了軟土地層中雙圓盾構(gòu)施工參數(shù)與地表沉降的關(guān)系，為后續(xù)工程積累經(jīng)驗。

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中圖分類號：U455文獻標識碼： A

珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段施工10標【金融高新區(qū)站～龍溪站】盾構(gòu)區(qū)間沿佛山至廣州城市主干道――海八路、龍溪路下穿行，本段分布有300米上軟下硬的“粉細砂―風化巖”復(fù)合地層，該地層施工難度大，施工技術(shù)要求高，通過在施工前期進行國內(nèi)外資料調(diào)研，收集在軟硬復(fù)合地層，盾構(gòu)隧道修建中的工藝、技術(shù)，以及理論、試驗研究等方面的資料。其次認真總結(jié)國內(nèi)如上海、南京、廣州盾構(gòu)隧道砂層及復(fù)合地層掘進施工中的經(jīng)驗教訓，對包括盾構(gòu)機選型（如刀具配置、渣良系統(tǒng)配置、保壓設(shè)備配置等）以及對掘進模式的優(yōu)選、掘進參數(shù)、盾構(gòu)機姿態(tài)的控制和同步注漿、二次注漿參數(shù)的設(shè)定等方面的技術(shù)措施進行了研究,并根據(jù)現(xiàn)場情況及時做出相應(yīng)的調(diào)整，最終快速安全的通過了該段上軟下硬地層，同時也總結(jié)出了一套較為成熟的施工技術(shù)。

1、工程概況

珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段施工10標【金融高新區(qū)站～龍溪站】盾構(gòu)區(qū)間沿佛山至廣州城市主干道――海八路、龍溪路下穿行，本段分布有300米上軟下硬的“粉細砂―風化巖”復(fù)合地層，隧道埋深17米，在隧道斷面范圍內(nèi)下三分之一至下三分之二范圍內(nèi)為全或強風化巖層，之上為粉細砂層，拱頂以上分布有較厚的粉細砂層及余泥質(zhì)粘土層直至地面。

2、典型施工案例

曾經(jīng)在廣州地鐵三號線盾構(gòu)施工的過程中引發(fā)的較大的地面沉降，特別是幾次“塌通天”的沉降，幾乎都是在上軟下硬地質(zhì)條件下造成的。形成這類事故的原因，是由于在盾構(gòu)推進的過程中，刀盤切削工作面土體時上部軟地層較易進入土倉，而下部較硬巖體不易破碎，在這種情況下，往往會使上部軟地層過量切削進入倉內(nèi)，特別是當隧道上部地下水較豐富且為粉砂層時，一旦密封倉內(nèi)有些許土壓失衡，上部的松散地層會很容易造成土體流失而發(fā)生較大的沉降，甚至發(fā)生“塌通天”事故。

3、施工難點

此類地層盾構(gòu)掘進極易引起地面沉降過大或?qū)е碌孛嫠?，本段車流量大，給本工程盾構(gòu)的安全掘進和施工管理帶來很大困難，是工程施工中的難點。

如何對盾構(gòu)機進行選型以及對掘進模式的優(yōu)選、掘進參數(shù)、盾構(gòu)機姿態(tài)的控制和同步注漿、二次注漿參數(shù)的設(shè)定等方面成為解決該段地層中施工困難的重點。

4、盾構(gòu)機主要技術(shù)參數(shù)

4.1盾構(gòu)機選型

盾構(gòu)施工對易液化的粉細砂層產(chǎn)生一些不利因素,尤其是盾構(gòu)開挖面上部的砂層容易受到擾動而引起局部坍塌，該類地層宜采用閉胸式開挖，同時通過添加材料的輔助工法可以改善渣土的性狀，從而避免渣土從出料口噴涌的現(xiàn)象發(fā)生。考慮到這一方面，并綜合經(jīng)濟合理性的要求，本工程選用了德國海瑞克公司制造的φ6250mm復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)，盾構(gòu)具有敞開式、半敞開式以及全閉胸的土壓平衡式EPB式掘進模式，以適應(yīng)硬巖地層，含水軟巖以及軟硬混合地層的掘進。同時在EPB模式下，足夠的土壓平衡調(diào)節(jié)能力可有效的平衡周圍土體的靜水壓力和土壓力，保證開挖面的穩(wěn)定。配合可靠的同步注漿系統(tǒng)，必要的二次補漿，以及后期地層注漿加固技術(shù)等輔助工法，可將地表隆陷控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)，另外通過泡沫注入系統(tǒng)、膨潤土注入系統(tǒng)、高分子聚合物注入系統(tǒng)對渣土進行改良，有效的防止了結(jié)“泥餅”、管涌、流砂、冒頂或噴涌等現(xiàn)象，從而確保安全通過上軟下硬的特殊地層。

φ6250mm復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)主要基本技術(shù)參數(shù)如下表

名稱 參數(shù)

刀盤直徑 6280mm

前盾直徑 6250mm

中盾直徑 6240mm

盾尾直徑 6230mm

管片 外徑6000mm，內(nèi)徑5400mm，寬度1500mm，管片數(shù)量5+1

刀盤驅(qū)動類型 液壓驅(qū)動

刀盤功率 3×315Kw

刀具 齒刀64把，邊刮刀左4+右4，雙刃滾刀4把，單刃滾刀31把，超挖刀1把

刀盤開口率 28%

刀盤轉(zhuǎn)速 最大4.5rpm

刀盤扭矩 2684.6千牛米

推進油缸 10 × 雙油缸+10 × 單油缸

總推進力 34210千牛

螺旋輸送機 功率200千瓦，速度22.15rpm

盾尾密封數(shù) 三排鋼絲刷

管片安裝機 機械抓取式

4.2刀盤配置

刀盤（右圖）是一個帶有多個進料槽的切削盤體，位于盾構(gòu)機的最前部，用于切削土體，刀盤的開口率約為28％，刀盤直徑6．28m，也是盾構(gòu)機上直徑最大的部分，一個帶四根支撐條幅的法蘭板用來連接刀盤和刀盤驅(qū)動部分，在該種地層下，刀盤上安裝有64把齒刀，8把邊刮刀，31把單刃滾刀，4把雙刃滾刀，1把超挖刀。液壓可伸縮式超挖刀可用于小曲徑開挖。盾構(gòu)機在轉(zhuǎn)向掘進時，可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盤的徑向方向向外伸出，從而擴大開挖直徑，這樣易于實現(xiàn)盾構(gòu)機的轉(zhuǎn)向。超挖刀油缸桿的行程為50mm。刀盤上安裝的所有類型的刀具都由螺栓連接，都可以從刀盤后的泥土倉中進行更換。在刀盤的圓周面、正面焊接有耐磨層，增強了刀盤的耐磨能力,增強的刀盤的使用能力。

刀具在刀盤上的超前量較大，正面滾刀的超前量為175mm，齒刀超前量為120mm，正面滾刀的軌跡間距為100mm，邊緣滾刀的軌跡間距為9.59～100mm；滾刀的承載力為25t，適應(yīng)掘進的巖石抗壓強度為20～120MPa；滾刀的轉(zhuǎn)動阻力矩小，在砂層中掘進時可以轉(zhuǎn)動，以避免滾刀偏磨；刀盤前部的中心部位，裝有一個用于注入添加劑的旋轉(zhuǎn)接頭，同時設(shè)備本身配備了用于渣良的泡沫和膨潤土注入系統(tǒng)。在刀盤的背面焊有四根攪拌棒，以用來進行充分的渣良和攪拌。

5、盾構(gòu)掘進時的主要技術(shù)措施

5.1掘進模式的優(yōu)選

盾構(gòu)在穿越上軟下硬區(qū)段時，由于上下巖層強度相差較大，盾構(gòu)容易上拋，此施工段施工重點是盾構(gòu)機的使用控制。由于斷面上部地層為易液化的細砂層，容易引起上部塌方，所以采用土壓平衡模式掘進。

5.2掘進參數(shù)

在這種不良地層掘進時土倉壓力不易控制：過高，則盾構(gòu)推力和扭矩增大，作用在開挖面的有效推力不易掌握；過低，則易引起開挖面坍塌造成地面沉陷。因此，盾構(gòu)施工時,要根據(jù)該種地層的工程地質(zhì)特性以及隧道的埋置深度計算確定主要的掘進參數(shù),包括:盾構(gòu)姿態(tài)、推力、扭矩、掘進速度、刀盤轉(zhuǎn)速、貫入度、土倉壓力,值得強調(diào)的是,由于土壓平衡模式下實際上是一種通過螺旋機的旋轉(zhuǎn)出土形成的動態(tài)平衡,所以在實際操作過程中螺旋機的轉(zhuǎn)速和壓力也要引起足夠重視。相關(guān)的掘進參數(shù)如下：

①土倉壓力:推進時土倉壓力80～100 kPa,停機拼環(huán)土壓120 kPa以上。

②推力及扭矩:推力8000～13000 kN;扭矩約1800 kN.m;

③刀盤轉(zhuǎn)速: 1.0～1.5 r/min。

④貫入度(切削量): 20～30mm /rpm。

⑤同步注漿壓力及注漿量:漿液采用水泥砂漿。注漿壓力180～250 kPa。注漿量大約6 m3/環(huán)。

⑥螺旋機轉(zhuǎn)速:低于10r/min。

5.3盾構(gòu)掌子面的穩(wěn)定及控制

5.3.1掌子面穩(wěn)定機理

土壓平衡盾構(gòu)掌子面穩(wěn)定機理具有以下的特征：使刀具切下的土砂呈塑性流動，充滿于土藏內(nèi)以控制掌子面；用螺旋輸送機和排土調(diào)整裝置來調(diào)整排土，使之與切削土量保持平衡，并使土倉內(nèi)的土砂有一定的壓力，以抵抗掌子面的土壓力，水壓力；用土倉內(nèi)和螺旋輸送機內(nèi)的土砂獲得止水效果。

為了保證掌子面的穩(wěn)定，重要的是要使切削下來的土砂具有塑性流動，并使土砂確實充滿土倉內(nèi)，同時還應(yīng)使開挖的土砂具有止水性。因此，土壓平衡盾構(gòu)穩(wěn)定掌子面的機理，因工程地質(zhì)條件不同而不同。

砂性土層的掌子面穩(wěn)定機理

由于砂性土和砂礫土的內(nèi)摩擦角大，土的摩擦阻力大，故難以獲得好的流動性。當切削下來的充滿滿土倉和螺旋輸送機內(nèi)時，將使切削刀具轉(zhuǎn)矩，螺旋輸送機轉(zhuǎn)矩，盾構(gòu)推進油缸推力增大，甚至使掌子，排土無法進行。另外，此類地層滲透系數(shù)大，僅靠土倉和螺旋輸送機內(nèi)的壓縮效應(yīng)不可能完全止水，在掌子面水壓高時，螺旋輸送機排土閘處易出現(xiàn)噴涌。因此，對這類地層，通常采用給掌子面或土倉內(nèi)注入外加劑和加裝攪拌裝置進行強制攪拌等方法，以使開挖土具有流動性和止水性。與粘土地基一樣，通過控制開挖量和排土量來平衡掌子面的水壓力，土壓力，亦可達到保持掌子面穩(wěn)定的目的。

5.3.2渣土的改良

在土壓平衡盾構(gòu)施工中，尤其在復(fù)雜地層及特殊地層盾構(gòu)施工中，為了保持開挖面的穩(wěn)定，根據(jù)圍巖條件適當注入添加劑，確保渣土的流動性和止水性，同時要慎重進行土倉壓力和排土量管理。渣良的目的如下：

（1）使渣土具有良好的土壓平衡效果，利于穩(wěn)定開挖面，控制地表沉降。

（2）提高渣土的不透水性，使渣土具有較好的止水性，從而控制地下水流失。

（3）提高渣土的流動性，利于螺旋輸送機排土。

（4）防止開挖的渣土黏結(jié)刀盤而產(chǎn)生泥餅。

（5）防止螺旋輸送機排土時出現(xiàn)噴涌現(xiàn)象。

（6）降低刀盤扭矩和螺旋輸送機的扭矩，同時減少對刀具和螺旋輸送機的磨損，從而提高盾構(gòu)的掘進效率。

渣良就是通過盾構(gòu)配置的專用裝置向刀盤面，土倉內(nèi)或螺旋輸送機內(nèi)注入水，泡沫，膨潤土，高分子聚合物等添加劑，利用刀盤的旋轉(zhuǎn)攪拌，土倉攪拌裝置攪拌或螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)攪拌使添加劑與土渣混合，其主要目的就是要使盾構(gòu)切削下來的渣土具有好的流塑性，合適的稠度，較低的透水性和較小的摩擦阻力，以滿足在不同地質(zhì)條件下盾構(gòu)掘進可達到理想的工作狀況。在本工程施工中，結(jié)合以往的施工經(jīng)驗和這段地質(zhì)的實際提特殊狀況，我們選用了具有對砂土有良好改良作用的泡沫劑作為砂良添加劑，這樣就可以使切削下來的渣土具有較好的黏附力，便于排土輸送。在含水量豐富單一靠泡沫劑來改良效果就不是那么的理想，就要考慮多種改良方法一起作用，我們經(jīng)過綜合考慮試驗后選用了用后配套設(shè)備上的膨潤土罐來配置高分子聚合物通過管路注入土倉的方法。泡沫劑和高分子聚合物兩種方法的綜合使用在施工中有效的減少了富水砂層的噴涌，流砂，渣土輸排的困難。

當盾構(gòu)穿越的地層主要有泥巖，泥質(zhì)粉砂巖，砂巖，粘土層時，盾構(gòu)掘進時可能會在刀盤尤其是中心部位產(chǎn)生泥餅。此時，掘進速度急劇下降，刀盤扭矩也會上升，大大降低開挖效率，甚至無法掘進。施工中的主要技術(shù)措施如下：

（1）加強盾構(gòu)掘進時的地質(zhì)預(yù)測和泥土管理，特別是在黏性土中掘進時，更應(yīng)密切注意開挖面的地質(zhì)情況和刀盤的工作狀態(tài)。

（2）增加刀盤前部中心部位泡沫注入量并選擇較大的泡沫注入比例，減少渣土的黏附性，降低泥餅產(chǎn)生的幾率。

（3）必要時在螺旋輸送機內(nèi)加入泡沫，以增加渣土的流動性，利于渣土的排出。

（4）必要時采用人工處理的方式清除泥餅。

5.3.3保壓措施

土壓平衡控制的要點就是維持開挖面的穩(wěn)定，確保土倉內(nèi)的土壓力平衡開挖面的地層土壓力和水壓力。土壓平衡盾構(gòu)開挖面的穩(wěn)定有下列因素的綜合作用的維持：適當?shù)耐七M速度使土倉內(nèi)的土壓力平衡地層壓力和水壓力；通過調(diào)節(jié)螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速和排土閘門開度調(diào)節(jié)排土量；適當保持泥土的流動性，根據(jù)需要調(diào)節(jié)添加劑的注入量。

土壓平衡盾構(gòu)以土壓力為控制目標，通過將盾構(gòu)土倉內(nèi)的實際土壓值Pi與設(shè)定土壓值P0進行比較，依此壓力差進行相應(yīng)的排土管理：(1) Pi> P0時提高螺旋輸送機轉(zhuǎn)速或降低推進速度。（2）Pi =P0繼續(xù)正常推進。（3）Pi＜ P0降低螺旋機轉(zhuǎn)速或提高推進速度。設(shè)定土壓值P0應(yīng)控制在以下范圍內(nèi)：（水壓力+主動土壓力）＜P0＜（水壓力+被動土壓力）。

5.4同步注漿與二次注漿軟弱地層沉降控制的合理參數(shù)

5.4.1同步注漿

（1）注入量與地層的關(guān)系

根據(jù)刀盤開挖直徑和管片外徑，可以按下式計算出一環(huán)管片的注漿量。

V=π/4×K×L×（D 2-D22）式中:

V ―― 一環(huán)注漿量（m3）

L ―― 環(huán)寬（m）

D1―― 開挖直徑（m）

D2―― 管片外徑（m）

K―― 擴大系數(shù)取1.5～2

代入相關(guān)數(shù)據(jù)，可得:

V=π/4×(1.5～2)×1.5×（39.4-36）

=6.0～8.0m3/環(huán)

上面經(jīng)驗公式計算中，注漿量取環(huán)形間隙理論體積的1.5～2倍，每環(huán)（1.5m）注漿量Q=6.0～8.0m3。

（2）配比的變化與地層的關(guān)系

根據(jù)盾構(gòu)施工經(jīng)驗，同步注漿擬采用下表所示的配比。在施工中，根據(jù)地層條件、地下水情況及周邊條件等，通過現(xiàn)場試驗優(yōu)化確定。同步注漿漿液的主要物理力學性能應(yīng)滿足下列指標：

每立方同步注漿材料配比和性能指標表

水泥（kg） 粉煤灰（kg） 膨潤土（kg） 砂（kg） 水（kg）

120 360 120 700 500

①膠凝時間：一般為3～10h，根據(jù)地層條件和掘進速度，通過現(xiàn)場試驗加入促凝劑及變更配比來調(diào)整膠凝時間。對于強透水地層和需要注漿提供較高的早期強度的地段，可通過現(xiàn)場試驗進一步調(diào)整配比和加入早強劑，進一步縮短膠凝時間。

②固結(jié)體強度:一天不小于0.2MPa，28天不小于2.0MPa。

③漿液稠度:8～12cm。

在上軟下硬地層中，砂漿的配比做出適當?shù)恼{(diào)整：適當減小水的比重，適當增大水泥和膨潤土的比重。這樣的調(diào)整目的為減小砂漿的流失并且縮短砂漿的膠凝時間。

5.4.2二次注漿

同步背后注漿結(jié)束后，漿液在凝固的過程中會有1.4%左右的體積收縮，還有因漿液發(fā)生流失，在管片背面會形成空腔。由于空腔的存在，此處地層易發(fā)生坍塌變形，隨圍巖松動范圍擴大，會引起地面沉降。用二次注漿及時填充管片背面的空腔，使地層沒有發(fā)生變形的空間，有效地控制地面下沉。在廣佛線上軟下硬的復(fù)合地層中，控制地面沉降使用的漿液為單液漿，注漿時，用水灰比1∶1的水泥漿液填充滿管片背面的空腔，注漿壓力控制在0.5 MPa內(nèi)，當注漿壓力接近0.5 MPa時停止注漿。注完漿后要封孔，封孔時漿液凝固時間調(diào)整到15s，注完50 kg水泥，關(guān)掉注漿泵。由于上部為細砂層，注漿要求能迅速阻水，快速充填。故要求漿液凝固時間短，黏性大，保水性強，不離析，凝膠時間宜控制在4～6 h。

從施工過程看，同步注漿及二次注漿質(zhì)量把握較好，地面沉降控制在+10～-20 mm內(nèi)，未引起建筑物沉降、傾斜、開裂。

5.5、安全掘進控制措施

除了滿足上面提到的掘進參數(shù)外，還要采取以下控制措施，來保證盾構(gòu)機的安全掘進。

(1)適當放慢掘進速度，使盾構(gòu)刀盤能對正面堅硬巖層進行充分破碎；

(2)合理利用盾構(gòu)鉸接千斤頂，改變刀盤傾角以加強對硬巖部位的切割，提高盾構(gòu)掘進過程中的軸線控制能力；

(3)調(diào)整盾構(gòu)機推進千斤頂?shù)膮^(qū)域油壓，硬巖區(qū)域推進千斤頂油壓較軟巖部位適當加大，以控制千斤頂?shù)暮狭ψ饔命c、抵消上拋力，控制好盾構(gòu)軸線位置和隧道坡度。

(4)利用刀盤邊緣的擴挖刀，對下部硬巖部分適量擴挖以避免盾構(gòu)上拋。

(5)如果上部太軟掘進時出現(xiàn)塌陷，則應(yīng)考慮地表注漿加固。一般情況下可以通過保持一定的土壓防止上部掌子面坍塌。

6、“粉細砂―風化巖”上軟下硬復(fù)合地層盾構(gòu)施工技術(shù)要領(lǐng)總結(jié)

在粉細砂―風化巖” 上軟下硬的復(fù)合地層中，易液化的粉細砂層和城市主干道敏感區(qū)段的復(fù)雜環(huán)境注定會造成極大的施工困難，通過加強管理、提前策劃，并根據(jù)在施工過程中及時收集到的監(jiān)測信息快速調(diào)整和優(yōu)化掘進參數(shù)以及同步和二次注漿等參數(shù)，盾構(gòu)施工取得了較好的效果，安全快速的通過了該段地層，并得出了一些施工經(jīng)驗：施工技術(shù)管理是關(guān)鍵，盾構(gòu)機選型及合理的參數(shù)是保證。

基于在粉細砂―風化巖” 上軟下硬的復(fù)合地層中的施工經(jīng)驗，總結(jié)出了一套適合于該地層的較為成熟的施工技術(shù)要領(lǐng)，主要為：

(1)合理配置刀具

在邊緣和靠近邊緣的正面部分要配置足夠的重型齒刀或滾刀以確保刀具能夠充分破碎底部的硬巖地層，保證盾構(gòu)能夠向前推進。

(2)必要的渣良措施

增加土倉內(nèi)的泡沫注入量，以減少刀具的磨損并防止開挖面失穩(wěn)。

(3)合理控制掘進參數(shù)

Ⅰ采用小推力低轉(zhuǎn)速，適當降低掘進速度，使刀盤對底部較硬地層進行充分破碎。

Ⅱ嚴格控制出土量。如發(fā)現(xiàn)出土量過大要逐步增加土倉壓力，將每一環(huán)的出土量控制在理論值的95%～105%。

Ⅲ重視盾構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的異常反饋，認真分析其異常原因，并采取果斷措施；密切注意工程地質(zhì)及地表沉降變化情況，及時調(diào)整掘進參數(shù)，減少對地層的擾動、控制地表沉降變化情況，及時調(diào)整掘進參數(shù)、減少對地層的擾動、控制地表沉降在允許范圍內(nèi)。

Ⅳ嚴格進行同步注漿，保證注漿壓力和注漿量，充分填充盾尾和管片之間的建筑間隙，以減少周圍土體的位移變形。

Ⅴ根據(jù)盾構(gòu)推進的地質(zhì)預(yù)報及出頭情況分析，充分了解前方地層情況，及時添加調(diào)整渣良材料，以改良渣土，防止產(chǎn)生“泥餅”和“噴涌”。

Ⅵ及時對盾尾密封添加足量的油脂，確保盾尾的密封性，以防止因盾尾密封不好而產(chǎn)生漏水、漏漿和漏砂等現(xiàn)象。

Ⅶ合理利用盾構(gòu)鉸接油缸，改變刀盤傾角以加強對硬巖部位的切割，提高盾構(gòu)掘進過程中的軸線控制能力。

Ⅷ調(diào)整盾構(gòu)推進油缸的區(qū)域油壓，硬巖區(qū)域推進千斤頂油壓較軟巖部位適當加大，以控制千斤頂?shù)暮狭ψ饔命c、抵消上拋力，控制好盾構(gòu)軸線位置和隧道坡度。嚴密關(guān)注盾構(gòu)機姿態(tài)并作出準確的姿態(tài)調(diào)整。

Ⅸ檢查更換刀具時，必須進行加固或帶壓進倉。

Ⅹ加強設(shè)備管理，做好設(shè)備故障診斷和定期保養(yǎng)，提高設(shè)備完好率。

7、結(jié)束語

今后城市交通建設(shè)中向地下鐵道發(fā)展是大趨勢，地鐵施工中采用盾構(gòu)機是發(fā)展主流，地鐵施工中地質(zhì)條件成為影響工程質(zhì)量及進度的關(guān)鍵因素，其中“粉細砂―風化巖”上軟下硬復(fù)合地層盾構(gòu)掘進便是其中需克服的技術(shù)難題之一，很多工程實例表明，特殊地層掘進控制成為整個工程質(zhì)量及進度最重要的一環(huán)，國內(nèi)盾構(gòu)隧道施工中因在“粉細砂―風化巖”上軟下硬復(fù)合地層中掘進造成質(zhì)量事故及工期拖延的事件時有發(fā)生，嚴重影響了企業(yè)形象及效益。通過本次研究，總結(jié)經(jīng)驗，可知，盡管盾構(gòu)掘進通過富水復(fù)合地層風險較高，但是我們?nèi)绻軌蛟诙軜?gòu)選型配置，盾構(gòu)掘進模式參數(shù)上依據(jù)地質(zhì)狀況提前分析，參照以往施工經(jīng)驗較準確的設(shè)定數(shù)據(jù)。同步注漿和二次注漿及時飽滿，配合比選擇適當。風險也還是可以降低克服的，相對于因此而增加的經(jīng)濟成本而言，我們因為規(guī)避了施工風險或事故而獲得的潛在經(jīng)濟效益和社會效益更大。

參考文獻：

1，周立波編著，盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)及應(yīng)用，中國建筑工業(yè)出版社，2009.4

2，陳饋，洪開榮，吳學松主編，盾構(gòu)施工技術(shù)，人民交通出版社，2009.5

3，王江濤，陳建軍，吳慶紅，于澎濤編著，南水北調(diào)中線穿黃工程泥水盾構(gòu)施工技術(shù)，黃河水利出版社，2010.6

篇8

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

深圳水文、地質(zhì)和地形地貌的特殊性,決定了深圳市地鐵盾構(gòu)施工有其特點和難度。根據(jù)深圳地鐵盾構(gòu)施工的經(jīng)驗,并結(jié)合以往的施工經(jīng)驗,對深圳地鐵盾構(gòu)施工提出一些認識和想法,與大家共同探討。

1、深圳盾構(gòu)施工的特點

在深圳做地鐵盾構(gòu)施工的單位都有一個共同的認識:盾構(gòu)施工中出過事故的多而不出問題的少。分析產(chǎn)生此種現(xiàn)狀的原因是和深圳的地質(zhì)、水文和線路特點分不開的。

1.1深圳的地質(zhì)、水文和線路特點

深圳地處海邊,屬于低丘、臺地、沖洪積平原和溝谷地貌。更由于近年來深圳城市發(fā)展過程中的移山、填海(河、湖)、平溝等人工作用,使深圳的地形、地貌發(fā)生了很大的變化。地鐵的盾構(gòu)施工線路上的地層具有以下特點。

1.1.1復(fù)雜、多變和突變的地質(zhì)

深圳既有堅硬的花崗巖又有勃土層和砂層,在盾構(gòu)施工的線路上會遇到復(fù)合地層或由一種地層向另一種地層的突變,如上軟下硬的軟硬不均地層及在個別地段存在的漂石等。

1.1.2含水最大

深圳是個靠海的城市,水位低且雨水充沛。在離海邊近且透水性大的砂(卵)層、中、微風化巖石地層中富含的水極易造成盾構(gòu)施工的噴涌。

1.1.3巖石強度高、曲線半徑小

盾構(gòu)施工的線路上存在著高強度的花崗巖地層和小曲線半徑。深圳地鐵2號線東延線段香梅北站一景田站區(qū)間勘測得出巖石最大單軸抗壓強度達到193MPa,在硬巖段上還存在著350m小曲線半徑。在這樣的線路上進行盾構(gòu)施工對盾構(gòu)機掘進速度、調(diào)向及其使用的刀具都提出了更高的要求。

1.2深圳盾構(gòu)施工的特點

1.2.1施工中出現(xiàn)的問題多

復(fù)雜、多變和突變的地質(zhì)特點決定了盾構(gòu)施工中出現(xiàn)的問題多種多洋。如在砂層中的施工極易造成地層的坍塌;在砂土地層中的施工易造成刀盤結(jié)泥餅使掘進無法進行;特別是在突變的地層中極易出現(xiàn)意想不到的問題。

1.2.2施工中易出現(xiàn)噴涌

含水量大的水文、地質(zhì)特點決定了盾構(gòu)施工中極易出現(xiàn)噴涌。由于盾構(gòu)施工中的噴涌產(chǎn)生的超挖造成地表沉降大;盾構(gòu)機內(nèi)落渣多、清渣困難造成盾構(gòu)施工無法連續(xù)進行和掘進速度緩慢。適宜的渣良措施、嫻熟的盾構(gòu)操作技能和科學的組織管理措施是預(yù)防噴涌和解決噴涌帶來的一系列問題的關(guān)鍵。

1.2.3施工中盾構(gòu)機出現(xiàn)被困住

巖石強度高且曲線半徑小的特點決定了盾構(gòu)施工速度慢、刀具消耗大、盾構(gòu)機調(diào)向困難、盾構(gòu)機被卡住和困住等問題。深圳的盾構(gòu)施工中多家單位出現(xiàn)過多起刀具無法更換和盾構(gòu)機被困住的事故,也出現(xiàn)過因掘進速度慢造成工期緊張的問題。這就對盾構(gòu)施工的組織管理及盾構(gòu)機的配置和使用的刀具都提出了更高的要求。

2深圳地鐵盾構(gòu)施工的要點

(l)正確的盾構(gòu)機選型及配置;

(2)正確的盾構(gòu)機操作技術(shù)和合理的掘進參數(shù)選擇;

(3)科學的施工技術(shù)及管理。

2.1盾構(gòu)機的選型

選取復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機以適應(yīng)深圳復(fù)雜多變地質(zhì)條件下的盾構(gòu)施工。深圳用盾構(gòu)機除具備盾構(gòu)機的一般功能外,針對深圳施工的特點需提高和加強以下幾方面的配置和功能。

2.1.1盾構(gòu)機具備硬巖掘進和軟土掘進功能

針對深圳軟硬巖同時存在的特點,盾構(gòu)機刀盤和刀具的設(shè)計以及配置需要既能適應(yīng)軟土地層又能適應(yīng)硬巖地層。這就需要配置高強度的刀盤和破硬巖的滾刀以及開挖軟土的齒刀。并能夠方便

和及時地進行修理與更換。盾構(gòu)機需進行以下配置和設(shè)計。

(l)選用同時能安裝滾刀和齒刀的高強度的面板型刀盤。

(2)選用能破硬巖的重型滾刀:其中從意大利進口的旁邁力滾刀性價比較高,國產(chǎn)的滾刀有武漢江鉆和洛陽九九的滾刀性能也不錯,具體可根據(jù)實際的施工地質(zhì)情況進行選配。

(3)選用軟土的切割刀具,其中聊城天工和聊城瑞鉆的齒刀性能還是比較好的

(4)配置人閘系統(tǒng),以實現(xiàn)常壓下無法進倉需帶壓進倉進行刀具的更換和檢查的功能。

2.1.3盾構(gòu)機具備超挖能力

配置超挖刀。由于深圳硬巖地層較硬,為防止卡住刀盤和困住盾構(gòu)機,用于深圳施工的盾構(gòu)機最好配備超挖刀,以提高盾構(gòu)機的適用性。

2.1.4具備渣良能力

配備渣良的泡沫系統(tǒng)和加水系統(tǒng)。通過泡沫系統(tǒng)和加水系統(tǒng)的渣良來改善和提高盾構(gòu)機的防噴涌能力和防結(jié)泥餅的能力。同時刀盤上泡沫管路設(shè)置要可靠并方便進行修理。

2.1.5其他方面的配置

(l)盾體上開設(shè)注聚胺脂的孔,以實現(xiàn)水大時對盾體進行的封堵和緊急情況下對盾構(gòu)機的處理。

(2)儲備一些易損的盾構(gòu)機備品、配件,確保盾構(gòu)機的正常運行和使用。

2.2.硬巖段小曲線半徑掘進施工的幾點認識

(1)要勤檢查邊緣滾刀的磨損情況，磨損量超過10 mm一定要更換邊緣滾刀。

(2)注意盾構(gòu)機掘進姿態(tài)的穩(wěn)定，防止盾構(gòu)機出現(xiàn)左、右偏擺情況的發(fā)生。這需要盾構(gòu)機司機之間互相交底，掘進過程中要保持思想認識上的一致性，避免和防止出現(xiàn)一會向左推一會向右推的情況發(fā)生。

(3)盾構(gòu)機的油缸推力差選取要適當，不可過大，防止頂碎管片和轉(zhuǎn)向過急。

(4)控制好盾尾間隙:管片的選型和拼裝的點位都要確保均勻的盾尾間隙。

(5)選好二次注漿的點位，一般都選取與盾構(gòu)機轉(zhuǎn)向相反的一側(cè)的管片進行二次注雙液漿，確保二次漿液固結(jié)住管片，有利于盾構(gòu)機轉(zhuǎn)彎的需要。

2.3在軟硬不均地層和軟土地層下穿密集建筑物掘進的幾點認識

(1)盡可能爭取不在建筑物下?lián)Q刀。在下穿建筑物時要提前進行刀具檢查，確保盾構(gòu)機能夠一次性穿越建筑物而不換刀。

(2)作好地質(zhì)勘查和地層分析工作。對樓房基礎(chǔ)差、易下沉的地層提前進行加固或提前做好加固準備，在盾構(gòu)通過前或通過后及時進行加固。

(3)掘進模式。硬巖中可采用敞開模式進行掘進;軟土和上軟下硬地層中掘進則應(yīng)采用土壓平衡模式進行掘進;掘進中在不多出渣的條件下盡可能多注人泡沫并將土壓平衡模式向氣壓平衡模式轉(zhuǎn)換，同時土倉壓力可適當提高。

(4)注漿。同步注漿量可適當多注，每環(huán)的注漿量可提高到6耐，注漿壓力控制到3 bar，同時在管片背后補注雙液漿。在掘進中還要根據(jù)出渣量多少和樓房的監(jiān)測情況來確定需否打小導管進行管片背后二次注漿，如打小導管注漿壓力可控制在4 bar左右。

(5)掘進參數(shù)控制。掘進速度控制在20-40 mm/min之間，推力控制在1 500 t左右，扭矩在3000kN.m以內(nèi)，刀盤轉(zhuǎn)速控制在

1. 3 rpm左右。要盡可能地保持各掘進參數(shù)波動不大的情況下，均衡穩(wěn)定地向前掘進。

2.3盾構(gòu)施工技術(shù)管理和施工組織管理

深圳的盾構(gòu)施工要穿越密集的樓房、繁華的街道、堅硬的巖石、松散的砂層和河流、湖泊，實施科學的技術(shù)管理和組織管理是盾構(gòu)施工有序進行的保證。在盾構(gòu)施工技術(shù)和施工組織管理上要加強以下幾方面的工作。

2. 3.1認真做好地質(zhì)的詳勘工作

深圳盾構(gòu)施工中出現(xiàn)的多次事故都與施工線路上的地質(zhì)詳勘做的不詳細有關(guān)。認真細致地做好盾構(gòu)施工線路上的地質(zhì)詳勘，對特殊地段進行加密勘測，如地質(zhì)差異性變化大和變化頻繁地段、穿越樓房(道路、河流、湖泊等)地段、計劃的檢查和換刀地段、始發(fā)和到達端頭的加固地段等需進行加密勘測，為盾構(gòu)施工及方案的制定提供可靠的科學依據(jù)。

2. 3. 2技術(shù)方案和技術(shù)交底要先行

盾構(gòu)施工的技術(shù)管理是盾構(gòu)施工順利進行的保障。技術(shù)文件是盾構(gòu)施工的指導性文件，盾構(gòu)施工前技術(shù)方案和技術(shù)交底要先行，為技術(shù)方案和技術(shù)交底的貫徹實施提供充裕的時間。

2.3.3嚴格按技術(shù)文件的要求進行施工

地鐵盾構(gòu)隧道有嚴格的技術(shù)質(zhì)量規(guī)范要求，如超出規(guī)范輕則會出現(xiàn)質(zhì)量事故影響地鐵的正常運營，無法實現(xiàn)地鐵正常設(shè)計要求。

2.3.4了解和掌握盾構(gòu)機的性能，降低盾構(gòu)施工中的消耗

盾構(gòu)機在施工中的油脂消耗占有比較大的比重，其中沈重(NFM)盾構(gòu)機比海瑞克盾構(gòu)機在設(shè)計上的油脂消耗高。在了解盾構(gòu)機運行原理和確保盾構(gòu)機正常和安全使用的前提下，制定嚴格的油脂使用技術(shù)管理規(guī)程，確保油脂的經(jīng)濟、合理使用。

3結(jié)束語

針對深圳盾構(gòu)施工的特點，應(yīng)用復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機及相應(yīng)的功能配置，合理地選擇盾構(gòu)施工技術(shù)參數(shù)，嚴格執(zhí)行工藝紀律，采取有效的輔助工序管理措施(如換刀地層加固、樓房加固、進出洞加固等措施)，科學的盾構(gòu)施工技術(shù)管理和組織管理，并加強盾構(gòu)機的維修保養(yǎng)管理等措施，是深圳盾構(gòu)施工有序、高效和經(jīng)濟運行的保證。

參考文獻：

篇9

Abstract : Common problems in shield tunneI construction are summarized and analyzed in this paper.and the corresponding preventive measures are proposed, which can provide some reference to the construction of the shield tunnel.

Key words : shield tunnel; EPB shield; common problems; preventive measures

引言

盾構(gòu)法施工技術(shù)因其先進的施工工藝和不斷完善的施工技術(shù)，使得其在城市地下空間的開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用[1,2]，如城市地鐵、公路隧道、跨海隧道的建設(shè)及城市市政管道的改造等。然而由于盾構(gòu)法施工在我國應(yīng)用時間不長，各種事故頻繁發(fā)生在盾構(gòu)隧道施工過程中（圖1），嚴重地影響工程質(zhì)量以及工程進度[3,4]。本文針對土壓平衡盾構(gòu)施工中的常見事故進行了總結(jié)分析，并給出相應(yīng)的解決措施，為解決土壓平衡盾構(gòu)施工中的技術(shù)難題提供了參考與借鑒。

1盾構(gòu)施工特點

盾構(gòu)法是采用盾構(gòu)在地表以下開挖隧道的施工方法，盾構(gòu)是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進和裝配襯砌的鋼筒狀結(jié)構(gòu)[4]。它借助于支撐在已經(jīng)完成的襯砌管片上的千斤頂?shù)耐屏Σ粩嘞蚯绊斶M。在盾殼的支護下，刀盤可以安全地開挖地層，尾部可以裝配管片，迅速形成隧道的永久性襯砌，并將襯砌與地層之間的建筑空隙用水泥砂漿填充，以防止周圍地層后期變形和圍巖壓力的增長。盾構(gòu)法施工可以在較大范圍的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件下使用，機械化程度高、施工快速、安全、無噪音，在我國城市地鐵建設(shè)的高速發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用。然而由于盾構(gòu)技術(shù)復(fù)雜，施工工序多，使得盾構(gòu)在施工使用過程中也暴露出不少的問題[5,6]。

盾構(gòu)法隧道上方一定范圍內(nèi)的地表沉降很難控制，特別在飽和含水松軟的土層中，要采取多項措施才能把沉降限制在很小的范圍內(nèi)；

遇到堅硬地層、鋼筋混凝土樁、孤石等障礙物時，通過困難；

遇到流砂地層，施工困難；

若隧道覆土太淺，則盾構(gòu)法施工困難大，安全性降低；

盾構(gòu)在掘進過程中其軸線較難控制，特別是在小曲率半徑隧道時，施工尤為困難。

2盾構(gòu)施工中常見問題及對策

2.1盾構(gòu)機叩頭

盾構(gòu)始發(fā)后，在盾構(gòu)機抵達掌子面及脫離加固區(qū)時容易出現(xiàn)盾構(gòu)機“叩頭”的現(xiàn)象[7,8]，根據(jù)地質(zhì)條件不同有些可能出現(xiàn)超限的情況。為防止盾構(gòu)機叩頭可采取以下預(yù)防措施：

盾構(gòu)基座安裝時應(yīng)使盾構(gòu)就位后的高程比隧道設(shè)計軸線高程高約20mm，以利于調(diào)整盾構(gòu)初始掘進的姿態(tài)；

合理選擇盾構(gòu)的千斤頂編組，控制好盾構(gòu)機液壓千斤頂上下推力之差。

2.2泥餅問題

在穿越粘性土層時，盾構(gòu)機刀盤一般是在高溫、高壓中進行掘進的，在這種環(huán)境中，粘性土易壓實固結(jié)產(chǎn)生泥餅，特別是在刀盤的中心部位。當產(chǎn)生泥餅時，掘進速度急劇下降，刀盤扭矩也會上升，大大降低開挖效率，甚至無法掘進。施工中主要采取下列預(yù)防措施防止泥餅的產(chǎn)生：

加強盾構(gòu)掘進時的地質(zhì)預(yù)測和泥土管理，特別是在黏性土中掘進時，應(yīng)密切注意開挖面的地質(zhì)情況和刀盤的工作狀態(tài)；

增加刀盤前部中心部位泡沫注入量并選擇較大的泡沫注入比例，改善土體的和易性,減小渣土的黏附性，降低泥餅產(chǎn)生的幾率，必要時螺旋輸送機內(nèi)也加入泡沫，以增加碴土的流動性，利于碴土的排出；

在到達黏性土地層之前把刀盤上的部分滾刀換成刮刀，增大刀盤的開口率；

在刀盤背面和土倉壓力隔板上設(shè)攪拌棒，以加強攪拌強度和范圍；

一旦產(chǎn)生泥餅，可空轉(zhuǎn)刀盤使泥餅在離心力的作用下脫落，必要時也可在確保開挖面穩(wěn)定的前提下進行人工進倉清除。

2.3管片上浮問題

盾構(gòu)機的切削刀盤直徑與隧道襯砌管片外徑的差值，以及盾構(gòu)機在掘進過程中的蛇形運動產(chǎn)生的超挖，使得管片與地層間存在一個環(huán)形建筑間隙[5]，如不及時充填此空間，脫出盾尾的管片便處于無約束的狀態(tài)，就會給管片產(chǎn)生位移提供可能的條件，這是造成盾構(gòu)隧道襯砌管片產(chǎn)生位移的一個外部條件。如果此間隙不能及時被同步注漿填充，或者是由于注漿工藝和注漿漿液質(zhì)量使得漿液的初凝時較長，漿液在很長一段時間內(nèi)是未達初凝的流體，管片脫離盾尾之后受到周圍地下水、注漿漿液、泥漿等包裹的作用，使管片受到上浮力，如果管片所受的上浮力大于其自身重力就會產(chǎn)生上浮，這是上浮的內(nèi)在原因。當發(fā)現(xiàn)管片有上浮現(xiàn)象時，可采取下列措施控制管片的上?。?/p>

在漿液性能的選擇上應(yīng)該保證漿液的充填性、初凝時間與早期強度的有機結(jié)合，使盾構(gòu)隧道管片與圍巖共同作用形成穩(wěn)定的整體構(gòu)筑物；

根據(jù)工程地質(zhì)、水文、隧道埋深等情況的變化動態(tài)地調(diào)整漿液配比，以控制地表的沉降和保證管片的穩(wěn)定。

2.4地表沉降問題

盾構(gòu)法修建隧道引起地層位移的主要原因是施工過程中的地層損失，地層原始應(yīng)力狀態(tài)的改變、土體的固結(jié)及土體的蠕變效應(yīng)，襯砌結(jié)構(gòu)的變形等，當土倉內(nèi)壓力不足以與外界水土壓力平衡時，盾構(gòu)刀盤面前方土層易坍塌，從而引起地表沉降。管片脫出盾尾后，管片與地層間存在一個環(huán)形建筑空間，在軟巖地層中如果不及時進行同步注漿填充，拱頂圍巖極有可能產(chǎn)生變形引起地表過量沉降?？刹扇∠铝写胧┓乐沟乇沓两怠?/p>

制定監(jiān)控量測方案，加強對周圍道路、管線和臨近建筑物的監(jiān)測，并及時反饋信息，據(jù)此調(diào)整和優(yōu)化施工技術(shù)參數(shù)，做到信息化施工；

維持土倉內(nèi)壓力平衡，根據(jù)地質(zhì)情況和隧道埋深對土倉壓力進行動態(tài)調(diào)整；

在盾構(gòu)機掘進過程中保證注漿量和注漿壓力，實際注漿量應(yīng)達到理論空隙量的150％～200％，必要時要進行二次注漿。

2.5開挖面失穩(wěn)

可能造成開挖面失穩(wěn)的風險因素是開挖中前方遭遇流沙或發(fā)生管涌，盾構(gòu)機將發(fā)生磕頭或突沉；開挖中前方地層出現(xiàn)空洞，導致盾構(gòu)機軸線偏移、沉陷以及隧道塌方冒頂；盾構(gòu)機推進過程中，出現(xiàn)超淺覆土，則會導致冒頂；盾構(gòu)推進中突然遇到涌水，導致盾構(gòu)機正面發(fā)生大面積塌方等。可采取以下措施預(yù)防開挖面的失穩(wěn)：

控制推進速度，維持排土量和開挖量的平衡；

控制好壓力艙的應(yīng)有壓力，防止開挖面失穩(wěn)；

使開挖下來的土砂具有塑性流動性，并使土砂確實充滿壓力艙內(nèi)，同時還應(yīng)使開挖下來的土砂具有止水性；

超淺覆土段，一旦出現(xiàn)冒頂、冒漿隨時開啟氣壓平衡系統(tǒng)。

2.6盾構(gòu)掘進軸線偏差問題

盾構(gòu)掘進過程中，會因為盾構(gòu)超挖或欠挖，造成盾構(gòu)在土體內(nèi)的姿態(tài)不好，以及由于盾構(gòu)測量誤差、盾構(gòu)糾偏不及時，或糾偏不到位導致盾構(gòu)推進軸線過量偏離隧道設(shè)計軸線，影響成環(huán)管片的軸線?？刹扇∫韵麓胧┻M行控制：

正確的設(shè)定平衡壓力，使盾構(gòu)的出土量與理論值接近，減少超挖與欠挖現(xiàn)象，控制好盾構(gòu)的姿態(tài)；

盾構(gòu)施工過程中經(jīng)常校正、復(fù)測及復(fù)核測量基站；

發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)姿態(tài)出現(xiàn)偏差時應(yīng)及時糾偏，使盾構(gòu)正確地沿著隧道設(shè)計軸線前進；

盾構(gòu)處于不均勻地層時，適當控制推進速度，當盾構(gòu)在極其軟弱的地層施工時，應(yīng)掌握推進速度與進土量的關(guān)系，控制正面土體的流失；

調(diào)整盾構(gòu)的千斤頂編組或調(diào)整各區(qū)域油壓及時糾正盾構(gòu)軸線，盾構(gòu)的軸線受到管片位置的阻礙不能進行糾偏時，采用楔子環(huán)管片調(diào)整環(huán)面與隧道設(shè)計軸線的垂直度。

3結(jié)語

盾構(gòu)隧道建設(shè)投資額多、規(guī)模大、涉及因素眾多、施工工序復(fù)雜、涉及面廣、工程范圍廣，其施工安全和施工風險更具有挑戰(zhàn)性，管理的難度比一般工程更大。作為地鐵建設(shè)者有責任有義務(wù)在各個環(huán)節(jié)重視安全工作，提前做好認真細致的評估和預(yù)測，提出切實可行的預(yù)防措施，在施工過程中對每個環(huán)節(jié)做好過程控制，不放過任何細節(jié)（尤其是事故征兆），依靠科學規(guī)范管理不斷提高地鐵建設(shè)安全水平，減少盾構(gòu)推進過程中的事故率，確保盾構(gòu)隧道的順利推進。

參考文獻

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篇10

引言

在地鐵盾構(gòu)施工過程中，往往由于受現(xiàn)場條件的限制，經(jīng)常會出現(xiàn)盾構(gòu)機在某一車站工作井內(nèi)調(diào)頭回推的情況。盾構(gòu)調(diào)頭是盾構(gòu)施工中的一個重要的內(nèi)容，也是確保盾構(gòu)下步連續(xù)施工的一個重要施工環(huán)節(jié)。在調(diào)頭施工過程中由于已封閉的車站內(nèi)空間狹小，給設(shè)備安裝及人員作業(yè)帶來很大的困難，為了盾構(gòu)機能夠安全、經(jīng)濟、快速地完成調(diào)頭施工，調(diào)頭施工中選擇何種技術(shù)方法顯得尤為重要，下面根據(jù)工程實例介紹一下基座改造在盾構(gòu)機調(diào)頭施工中的應(yīng)用。

1 工程概況

南京地鐵一號線南延線工程TA08標土建工程，位于南京市江寧區(qū)，包括勝太路站、河定橋站～勝太路站～百家湖站～小龍灣施工豎井三段盾構(gòu)區(qū)間工程，系一站三區(qū)間。 盾構(gòu)區(qū)間左右線全長約4037.354單線延米（按線路實際長度計算），均為單圓盾構(gòu)隧道。

本工程河定橋站～勝太路站區(qū)間采用一臺Φ6.34米土壓平衡式盾構(gòu)機。首先，盾構(gòu)機在勝太路站北端頭井左線始發(fā)向河定橋站南端頭井掘進。其次，盾構(gòu)機在河定橋站南端頭井進洞并調(diào)頭。然后，進行右線二次始發(fā)往勝太路站北端頭井掘進。最后盾構(gòu)機在勝太路站北端頭井解體吊拆。

圖1 河定橋站~勝太路站盾構(gòu)區(qū)間施工示意圖

2 盾構(gòu)機調(diào)頭前工作準備

(1) 做好測量工作，保證盾構(gòu)機能夠按照設(shè)計的隧道中心線進洞并在調(diào)頭后順利始發(fā)；

(2) 接收基座下部混凝土墊層的澆注，混凝土上部找平層鋼板的安裝與固定，并涂抹黃油；

(3) 接收（調(diào)頭用）平臺的鋪設(shè)與固定；

(4) 調(diào)頭用接收基座的定位與固定，基座在接收盾體時要求必須固定牢靠；

(5) 做好盾構(gòu)機調(diào)頭后再始發(fā)的各項準備工作。

3 盾構(gòu)機破洞進站施工

盾構(gòu)機到達河定橋站前50米左右時，按照正常的盾構(gòu)機破洞進站施工程序組織施工。在洞門破除后，盾構(gòu)機應(yīng)盡快連續(xù)推進和拼裝管片，確保盾構(gòu)機能夠順利步上接收基座。

4 盾構(gòu)調(diào)頭施工方案

4.1 施工流程

本次盾構(gòu)調(diào)頭施工主要采用直頂式盾構(gòu)調(diào)頭施工方案，其基座由于是直接采用始發(fā)基座改裝的，不需要另外加工基座，節(jié)約時間和成本，施工過程較安全，具體施工流程見圖2。

圖2 施工流程圖

其中：

(1) 為了滿足調(diào)頭施工凈空尺寸的要求，使盾構(gòu)機調(diào)頭過程中不會撞到河定橋端頭井部位樓板下翻梁，調(diào)頭施工前需要通過改造基座，降低整體基座及盾構(gòu)的高度。

(2) 凈空尺寸滿足要求后進行4#盾構(gòu)機調(diào)頭施工，將盾構(gòu)機水平轉(zhuǎn)向180°，移位至始發(fā)井右線隧道的盾構(gòu)軸線位置。為了滿足盾構(gòu)始發(fā)軸線高程要求，調(diào)頭施工后再對基座進行恢復(fù)。

(3) 將盾構(gòu)后配套臺車逐節(jié)從左線隧道內(nèi)拉出，在工作井內(nèi)實施水平180°轉(zhuǎn)向，在調(diào)頭后就位的盾構(gòu)機后方就位，并進行連接、調(diào)試、運行。

(4) 盾構(gòu)機主體及后配套臺車到位后，進行連接組裝。同時做好盾構(gòu)機再始發(fā)的準備工作，包括機器的維修保養(yǎng)、反力基座的安裝、盾尾脂的手工涂抹、負環(huán)拼裝、洞門的鑿除等。

4.2 盾構(gòu)調(diào)頭施工

4.2.1封閉車站對調(diào)頭施工的影響

本次調(diào)頭施工在已完工的河定橋車站南端頭井進行，其樓板及樓板下翻梁已施工完畢，端頭井內(nèi)空間狹小限制了調(diào)頭施工的進行，對施工工藝提出更高要求，對調(diào)頭施工造成了不良影響。

（1）盾構(gòu)機進洞采用始發(fā)時的基座進行接收，為滿足接收時的隧道軸線要求，基座下部需要澆筑303mmC30混凝土墊層進行找平；

（2）盾構(gòu)機步上基座后的整體高度超過車站中部下翻梁位置的凈空高度90mm，盾構(gòu)調(diào)頭施工前對基座需進行改造降低高度，方能通過此位置。

4.2.2基座改造施工

充分考慮盾構(gòu)機重心等情況后，在盾構(gòu)機兩側(cè)選取合適位置焊接頂升牛腿。采用兩臺85T千斤頂進行單側(cè)盾構(gòu)機頂升，頂升前必須對基座另一側(cè)進行加固，頂升后進行本側(cè)基座的改造。

基座單側(cè)改造示意圖

割除此側(cè)的軌道及固定鋼板，并留好備用，改造后利用千斤頂將盾構(gòu)機平穩(wěn)下放至基座上。改造后的基座使盾構(gòu)機高度下降163mm，能夠滿足下翻梁位置凈空高度的要求，便于盾構(gòu)機順利調(diào)頭。

基座改造前后對比示意圖

4.2.3盾構(gòu)調(diào)頭

盾構(gòu)調(diào)頭采用兩臺85T千斤頂頂推橫移，來實施盾構(gòu)的水平180°轉(zhuǎn)向及移位。

(1) 盾尾向出發(fā)井90水平轉(zhuǎn)向。

(2) 盾構(gòu)水平位移，穿過井下橫梁到達工作井。

(3) 盾構(gòu)頭部向出洞方90水平轉(zhuǎn)向（完成盾構(gòu)180轉(zhuǎn)向）。

(4) 盾構(gòu)對準定位軸線方位。

(5)盾構(gòu)按軸線就位，作業(yè)完成。

圖4 主機調(diào)頭平面示意圖

4.3 后配套臺車調(diào)頭施工

后配套臺車的井下水平轉(zhuǎn)向、移位采用吊起臺車將其轉(zhuǎn)向，軌道上移運的方法來實施后配套臺車的轉(zhuǎn)向和移位。

4.4 施工注意事項

(1) 河定橋南端頭井下部砼澆注前需對其井底進行清理，清理干凈并無水后方可進行混凝土澆筑，混凝土澆筑層要制作平整、堅實，保證凈高。井底面豎出鋼筋全部處理（割除或彎貼地面），預(yù)留溝坑用道木、黃砂墊實。

(2) 盾構(gòu)到位后，在停電拆解前，必須將推進油缸，舉重臂等部件縮到位，以保證盾構(gòu)重心不至偏差太大，并將凸出螺旋機長度的管路結(jié)構(gòu)等拆除，避免影響盾構(gòu)轉(zhuǎn)向尺寸。

(3) 盾構(gòu)與后背臺車雙軌梁等部件的脫卸斷開，必須保證斷開部件不露出隧道管片端面，與將移位的盾構(gòu)整體斷開清楚。

(5) 盾構(gòu)內(nèi)外泥土、油污清除、卸載。

(6) 始發(fā)井盾構(gòu)軸線位置必須放樣、劃線，并進行測量核實。