盾構(gòu)機(jī)在軟土中掘進(jìn)的應(yīng)用及研究

1、盾構(gòu)機(jī)軟土中推進(jìn)的應(yīng)用及研究（李懂懂）中鐵四局集團(tuán)有限公司1.適用范圍適用于蘇州軌道交通2號(hào)線延長(zhǎng)線ii-y-ts-02標(biāo) 邀湖路 站尹山湖中路站區(qū)間、尹山湖中路站東方大道站區(qū)間、東方大道站獨(dú)墅湖南站區(qū)間盾構(gòu)區(qū)間軟土盾構(gòu)推進(jìn)施工。2工程概況本標(biāo)段共有兩站（尹山湖中路站、東方大道站）三區(qū)間（邀湖 路站尹山湖中路站區(qū)間、尹山湖中路站東方大道站區(qū)間、東 方大道站獨(dú)墅湖南站區(qū)間）和電纜通道（尹山湖中路主變電所 35kv電纜通道）。車站及電纜通道采用明挖法施工，區(qū)間采用盾 構(gòu)法施工。本標(biāo)段總體線路見下圖。標(biāo)段總線路平面圖2. 2外業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備3. 技術(shù)要求3.1在掘進(jìn)過程中應(yīng)掌握和記錄好實(shí)際平衡土壓力、推

2、進(jìn)速 度、出土量、千斤頂工作油壓或各區(qū)域千斤頂工作油壓等施工參 數(shù)。隧道襯壁注漿要與掘進(jìn)同步，并認(rèn)真做好注漿位置、注漿量、 注漿壓力等記錄。3. 2根據(jù)工程對(duì)隧道變形及地表變形的控制要求選用同步注 漿、二次補(bǔ)強(qiáng)注漿甚至三次注漿的工藝，注入的漿液應(yīng)按地層性 質(zhì)、地面超載條件、變形控制要求合理選定。4. 施工程序與工藝流程4. 1施工程序施工程序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備f 土體加固f盾構(gòu)機(jī)安裝f盾構(gòu)掘進(jìn) -盾構(gòu)軸線標(biāo)高測(cè)量-管片拼裝f二次注漿-質(zhì)量驗(yàn)收4. 2工藝流程用構(gòu)機(jī)安裝管片外觀檢查安裝密封止水帶龍門吊吊運(yùn)下井電瓶車運(yùn)輸管片就位i施工準(zhǔn)備i隧道軸線«據(jù)河就結(jié)果fl& ki t jfi?

3、 he倉壓力艮饋地面沉降觀測(cè)標(biāo)高測(cè)鼠出整盾構(gòu)軸線姿卷js f-j則班推進(jìn)速度設(shè)定建筑物監(jiān)測(cè)e體加固管片hi廠運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)r：存 交驗(yàn)質(zhì)保書5. 施工要求5. 1地面施工準(zhǔn)備出土、管片存放隧道正式推進(jìn)前，強(qiáng)工場(chǎng)地先平整、硬化、維護(hù)。分別在 車站端頭井處設(shè)置集土坑、管片存放場(chǎng)地、車輛保潔設(shè)施和挖掘 機(jī)的場(chǎng)地。組織專用運(yùn)土車輛，按照規(guī)定的時(shí)間、路線以及棄土 場(chǎng)地運(yùn)輸渣土。水平運(yùn)輸系統(tǒng)在管片場(chǎng)的兩側(cè)設(shè)置水平運(yùn)輸系統(tǒng)包括32t和10t門吊各一 臺(tái)、行車行走軌道，吊運(yùn)所需的吊帶、鋼絲繩以及卸扣都已經(jīng)準(zhǔn) 備充分。漿液制備同步注漿和二次注漿所用的砂漿攪拌機(jī)、振動(dòng)篩、壓漿泵、 儲(chǔ)漿箱、拌漿材料存放場(chǎng)以及漿液運(yùn)輸車、

4、盾構(gòu)壓漿和出漿循環(huán) 管路等各種機(jī)械、設(shè)備已經(jīng)安裝調(diào)試完畢，滿足生產(chǎn)條件，制備 漿液所用材料以及配合比均經(jīng)試驗(yàn)達(dá)到要求，儲(chǔ)備齊全，滿足開 丄而戔。供水供電施工用水由車站處供水點(diǎn)直接供應(yīng)。高壓電由當(dāng)?shù)毓╇娋忠?入，各類電纜、電線、通訊線以及進(jìn)出水管都已經(jīng)接到井下，經(jīng) 專業(yè)工程師調(diào)試認(rèn)可，滿足施工需要。其余生產(chǎn)物資的儲(chǔ)備生產(chǎn)所需的管片及螺栓、全套防水材料已經(jīng)準(zhǔn)備齊全并入 庫，管片儲(chǔ)備完畢。5. 2井下施工準(zhǔn)備發(fā)射架安裝發(fā)射架作為臺(tái)車下井過渡工具以及盾構(gòu)機(jī)的載體，必須先于 盾構(gòu)機(jī)以及后配套到場(chǎng)安裝完。發(fā)射架的安裝應(yīng)注意始發(fā)段隧道所處的線路平、縱面曲線條件，確保盾構(gòu)中心軸線的坡度與隧道設(shè)計(jì)軸線坡度相適應(yīng)

5、，考慮 到隧道后期沉降因素，盾構(gòu)中心軸線比設(shè)計(jì)軸線略抬高10 20mm,特別注意在對(duì)始發(fā)基座固定前應(yīng)按設(shè)計(jì)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位， 嚴(yán)格控制標(biāo)高及中心軸線等。定好位后對(duì)發(fā)射架加設(shè)支撐加固和 固定，防止其移動(dòng)。盾構(gòu)發(fā)射架應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，導(dǎo)軌 必須順直。盾構(gòu)安裝與調(diào)試車站底板預(yù)先放置軌枕，發(fā)射架安裝完畢后，在其上方放置 路基箱板和軌枕，車站底板和發(fā)射架二者之間使用鋼軌及連接板 連接之后，可以進(jìn)行臺(tái)車下井。臺(tái)車下井完畢后，拆除發(fā)射架上 的鋼軌、軌枕以及路基箱板，供盾構(gòu)機(jī)下井。在始發(fā)井后的底板上鋪設(shè)盾構(gòu)機(jī)臺(tái)車行走鋼軌，并將鋼軌延 伸到始發(fā)架上。發(fā)射架安裝完畢后，先將1#和2#臺(tái)車吊入始發(fā) 井，放置在始

6、發(fā)托架的鋼軌上，拖入指定位置。其中，3#6# 臺(tái)車仍放置在地面，待二次轉(zhuǎn)接時(shí)，再吊裝下井。臺(tái)車下井完畢 后，拆除發(fā)射架上的鋼軌、軌枕以及路基箱板，供盾構(gòu)機(jī)下井。盾構(gòu)分段吊入井下，并在井下始發(fā)托架上進(jìn)行正確組裝就位，并連接臺(tái)車，完成后由專業(yè)技術(shù)人員對(duì)整機(jī)調(diào)試驗(yàn)收。i發(fā)射架正視圖發(fā)射架側(cè)視圖發(fā)射架示意圖后盾系統(tǒng)安裝盾構(gòu)機(jī)的后盾系統(tǒng)應(yīng)滿足盾構(gòu)推進(jìn)所需要的強(qiáng)度、剛度和平整度。后盾系統(tǒng)由鋼反力架及臨時(shí)襯砌（負(fù)環(huán)）組成。后盾臨時(shí)襯砌由9環(huán)組成，本 次始發(fā)9環(huán)，畀、2、-3為整環(huán)，49環(huán)全部為半環(huán)。反力架安裝時(shí)， 用經(jīng)緯儀雙向校正兩根立柱的垂直度，使其形成的平面與推進(jìn)軸線垂直。 在反力架固定牢靠后，用鋼支撐

7、連接其與車站構(gòu)造間的空隙。因本次始發(fā) 負(fù)環(huán)為半環(huán)，-4環(huán)上加半鋼環(huán)，半鋼環(huán)采用4道鋼支撐焊接在反力架上, 保證焊縫質(zhì)量。此外，上橫梁與豎梁之間應(yīng)加焊多道筋板以滿足盾構(gòu)始發(fā) 時(shí)千斤頂上半?yún)^(qū)的后座力。如下所示：后盾系統(tǒng)示意圖盾構(gòu)就位姿態(tài)的測(cè)量復(fù)核在盾構(gòu)開始掘進(jìn)前對(duì)盾構(gòu)的姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量?jī)?nèi)容包括: 縱向坡度、橫向旋轉(zhuǎn)角、平面偏離值、高程偏離值、切口里程, 盾構(gòu)姿態(tài)的偏差應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，并將測(cè)量結(jié)果報(bào)監(jiān)理工程師審 查。洞門密封裝置安裝由于工作井洞圈直徑與盾構(gòu)殼體存在環(huán)形的建筑空隙，為防 止盾構(gòu)出洞和號(hào)工期間土體從該空隙流失和滲漏水，為保證盾尾通過后能立即進(jìn)行背襯注漿填充，車站施工時(shí)在洞門預(yù)埋環(huán)形鋼圈

8、，盾構(gòu)始發(fā)前在洞門圈借助預(yù)埋的鋼圈安裝由簾布橡膠板、 圓環(huán)板、翻板和連接銷等組成的出洞密封裝置，以起到旋工階段 臨時(shí)的防泥水、防漏漿的作用。始發(fā)、接收段土體加固 為保證盾構(gòu)安全始發(fā)與接收，隧道臨近始發(fā)、接收段的土體必須有良好的自立性和密實(shí)性，使洞口土體在盾構(gòu)經(jīng)過該段時(shí)不 坍塌，地下水不涌入端頭井內(nèi)，為此必須對(duì)洞口土體進(jìn)行加固。一般土體加固采用攪拌樁加旋噴樁的施工手段。5. 3隧道內(nèi)施工布置洞內(nèi)需布置電瓶車軌道、人行走道板、供水管、排水管、盾 構(gòu)機(jī)冷卻循環(huán)水管.盾構(gòu)機(jī)動(dòng)力線、隧道照明線、臨時(shí)動(dòng)力線、 洞內(nèi)通信電話線、通風(fēng)管。電瓶車軌道采用p38鋼軌，洞口 50m 范圍內(nèi)鋪設(shè)雙線，以后鋪設(shè)單線，設(shè)

9、一組對(duì)稱道岔并配合信號(hào)燈 和扳道器，軌枕采用鋼結(jié)構(gòu)；人行走道板布置在隧道左下側(cè)，采 用角鋼支架固定在管片手孔上，走道板采用l50 x 50 x 5角鋼及 40 x 40網(wǎng)眼鋼板網(wǎng)焊接而成,寬50cm,走道板外側(cè)設(shè)25mm鋼管 扶手，走道板與支架采用鐵絲捆綁牢固；盾構(gòu)機(jī)動(dòng)力線、隧道照 明線、臨時(shí)動(dòng)力線、洞內(nèi)通信電話線布置在隧道右上側(cè)，采用角 鋼支架固定在管片手孔上，動(dòng)力線為10kv高壓，隧道照明線、 臨時(shí)動(dòng)力線采用380v電壓，三相五線制，每50環(huán)設(shè)一個(gè)20a臨 時(shí)配電箱，隧道內(nèi)每8環(huán)設(shè)燈箱一個(gè)，燈箱上加貼安全宣傳標(biāo)語; 供水管、排水管、冷卻循環(huán)水管均采用4)50mm鋼管，供水管、 排水管為單管

10、，冷卻管為雙管，均布置在鋼軌左側(cè)，走道板下側(cè); 通風(fēng)管采用d) 1100mm帆布軟管，采用鐵絲吊在隧道頂部。隧道內(nèi)的合理化布置，在提高施工效率的同時(shí)也會(huì)增加安全 系數(shù)和美觀度以及旋工效率，洞內(nèi)旋工規(guī)劃詳見圖3.2. 3-lo圖5. 3洞內(nèi)施工設(shè)施布置示意圖水平運(yùn)輸系統(tǒng)軌道布置盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，出磴及管片、注漿材料等物質(zhì)的運(yùn)輸，都 直接與掘進(jìn)相循環(huán).相關(guān)聯(lián)，因此快速運(yùn)輸是連續(xù).穩(wěn)定掘進(jìn)的 前提。但由于車站場(chǎng)地及隧道凈空的限制不能配置過多的運(yùn)輸車 輛，因此只有合理組織快速運(yùn)輸，保證材料供應(yīng)，才能與盾構(gòu)機(jī) 掘進(jìn)速度相適應(yīng)。隧道內(nèi)運(yùn)輸線路除盾構(gòu)車架后10m及道岔處為四軌，其他 均為兩軌，軌距為968mm

11、 , 35t牽引機(jī)車，43kg/m鋼軌，盾構(gòu) 機(jī)后配套設(shè)備行走在外側(cè)兩根鋼軌上，運(yùn)輸車輛行走在中間鋼軌 上。普通軌枕采用10型鋼。軌枕平均間距為1.5mo施工時(shí)單 根鋼軌的長(zhǎng)度為6m。道岔處，軌枕采用118型鋼。itil: 2013-1130 5o014-331 2 興鼓：2013-96月 12 弓方大道站車站度為222.6n§頭'洞內(nèi)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)方向及洞內(nèi)運(yùn)輸線路道岔布置示意圖詳見 下圖（東方大道站盾構(gòu)井獨(dú)墅湖南站區(qū)間線為例）：掘進(jìn)工作面區(qū)間隧道端頭井洞內(nèi)運(yùn)輸線路道岔布置示意圖傳馬說渚金古材/"014*9月30£無主：2d143-1x302歩亦大追於-總左

12、遛e君 區(qū)富左右敦色安35&1929皿洞內(nèi)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)示意圖列車編組隧道棄磴裝入磴斗后，由電瓶車牽引至工作井口，再由地面 32t龍門吊提升至地面，卸磴于基坑旁所設(shè)的棄土坑內(nèi)，再由挖 掘機(jī)將磴土從臨時(shí)棄土坑轉(zhuǎn)裝到自卸汽車上，倒運(yùn)至棄磴場(chǎng)。隧道洞內(nèi)水平運(yùn)輸在隧道施工前70環(huán)的列車編組按盾構(gòu)始 發(fā)方案的要求編組，推進(jìn)70環(huán)后采用2列機(jī)車組，列車編組方 式為：兩列列車：“35t機(jī)車+磴車+磴車+磴車+磴車+磴車” 和“35t機(jī)車+砂漿車+管片車+管片車”。編組列車負(fù)責(zé)洞內(nèi)璉土的外運(yùn)與施工材料的運(yùn)進(jìn)。隧道照明隧道照明布置在隧道左側(cè)部位，照明燈具采用40w防潮型螢 光燈，每50m布置一只，每100m

13、設(shè)一只200a分專段開關(guān)箱。隧 道內(nèi)每500m和道岔處都要設(shè)置一個(gè)臨時(shí)配電箱。人行走道人行走道位于照明燈同側(cè)，走道板采用角鋼和鋼絲網(wǎng)結(jié)構(gòu), 寬度50cm,用粗鐵絲固定，走道外側(cè)設(shè)置欄桿。隧道排水隧道內(nèi)設(shè)置排水管并每掘進(jìn)200m設(shè)置一道阻水壩，端頭井 及隧道內(nèi)配置足量的排水設(shè)備，聯(lián)絡(luò)通道處專門配置一臺(tái)大功率 污水泵，以保證洞內(nèi)排水。隧道通信及防火隧道與井上通訊聯(lián)絡(luò)采用內(nèi)部程控電話。盾構(gòu)機(jī)控制室微型 計(jì)算機(jī)和井上信息指揮中心聯(lián)網(wǎng)。隧道內(nèi)每50m設(shè)置干粉式滅火 器一組，盾構(gòu)機(jī)及車架附近上嚴(yán)禁使用明火。隧道通風(fēng)隧道采用壓入式通風(fēng)，利用洞口外置風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)規(guī)格為2臺(tái)55*2kw,兩條掘進(jìn)線路各1臺(tái),由于盾

14、構(gòu)機(jī)前方發(fā)熱量大，將新鮮空氣通過風(fēng)管直接送到開挖面附近，頭部設(shè)置風(fēng)扇和軸流排風(fēng)扇，供小范圍內(nèi)排氣、降溫用，進(jìn)一步改善工作面的施工環(huán)境。 以保證隧道內(nèi)工作人員新鮮空氣量不低于每人每小時(shí)30m3,相對(duì) 濕度為65%-80%之間，保證工作人員吸入的新鮮空氣量不低于 20%, h2s. ch。以及其他有毒或有害氣體等濃度不得超出有害身體 健康的濃度，易燃?xì)怏w濃度不超過最小爆炸濃度的10%,通風(fēng)設(shè) 備噪音不超過75分貝。5. 4施工工藝5.4. 1洞門混凝土鑿除盾構(gòu)調(diào)試完成并確保盾構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)正常、盾構(gòu)就位姿態(tài)準(zhǔn)確的情 況下，開始鑿除洞門混凝土，在洞門混凝土鑿除前開9個(gè)直徑 42omni.深1.5m的觀察洞，

15、驗(yàn)證土體加固效果，如未達(dá)到要求， 應(yīng)采取注漿補(bǔ)強(qiáng)措施。在進(jìn)洞防水裝置完成后，破除影響盾構(gòu)范圍內(nèi)鋼筋混凝土， 根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻的實(shí)際位置，吊出空間及地質(zhì)情況，建 議采用分層分塊、從里到外、從上到下的方式進(jìn)行破除，建議共 分成16塊，每塊面積不大于3 分塊如下圖所示，按順序破 除混凝土及部分鋼板并吊出。在完成最后一層混凝土破除后，要及時(shí)檢查洞門破除的凈空 尺寸，確保沒有鋼筋、混凝土侵入設(shè)計(jì)輪廓范圍之內(nèi)。洞門混凝土分塊示意圖洞門破除采用風(fēng)鎬并結(jié)合人工修鑿的方法破除鋼筋腔。破除地下連續(xù) 墻前需打水平探孔，探孔深度必須穿過連續(xù)墻，深度不小于l2m。洞門 開鑿過程中，為保證洞門圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，鑿洞要

16、分階段進(jìn)行，首先將背 土側(cè)的連續(xù)墻鋼筋保護(hù)層碗鑿除，割除背土側(cè)鋼筋，然后繼續(xù)鑿至離連續(xù)墻迎土側(cè)200mm為止。最后當(dāng)盾構(gòu)機(jī)下井安裝調(diào)試完畢，盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)至離 洞門1米處后，然后再快速將連續(xù)墻余下的鋼筋輕破除，清理洞門，即可 始發(fā)。洞門破除施工工藝流程圖見下圖。洞門破除施工工藝流程圖1按照分塊由下至上原則破除洞門混凝土，第一次破除厚度 以完會(huì)露出地下連續(xù)墻背土面鋼筋為宜。観塊應(yīng)隨破隨清，観塊集中裝于土 箱中，采用龍門吊吊出，破除時(shí)對(duì)上半部是要做好支撐防護(hù)。2氣割割除背土面鋼筋遵照先割下部，再割上部原則，切割 的廢棄鋼筋捆綁吊出盾構(gòu)井。使用氣割作業(yè)時(shí)，注意對(duì)洞門預(yù)埋鋼環(huán)的保護(hù)， 防止割壞預(yù)埋鋼環(huán)等。

17、3背土面鋼筋割除完成后按塊繼續(xù)進(jìn)行混凝土的破除，破除 厚土度為600mm。4待盾構(gòu)機(jī)下井組裝、調(diào)試完畢，完成試運(yùn)轉(zhuǎn)后，并推進(jìn)至 離洞門1米處時(shí)，再快速鑿出剩余碗，割除洞門內(nèi)剩余部分鋼筋，清理洞 門內(nèi)牲垃圾。洞門鑿除要連續(xù)施工，盡量縮短作業(yè)時(shí)間，以減少正面土體的損 失量。整個(gè)作業(yè)過程中有專職安全員進(jìn)行全過程監(jiān)督，杜絕安全 隱患，確保人身安全，同時(shí)對(duì)洞門上的密封裝置采取必要的保護(hù) 措施。鑿除混凝土結(jié)束后及時(shí)清理混凝土塊和其他雜物，同時(shí)對(duì)刀頭和 密封裝置涂黃油以減少摩擦力，防止損壞刀頭和密封裝置，盾尾 鋼絲刷中必須充滿油脂。為防止以及積極應(yīng)對(duì)洞門造出過程中可能出現(xiàn)的涌水、涌砂現(xiàn) 象，洞門必須分層鑿除

18、，在外、內(nèi)層鑿除之前分別做取芯工作，以確定洞門混凝土內(nèi)部土體的穩(wěn)定情況；在確保探孔內(nèi)部無軟土 以及流水情況下再進(jìn)一步鑿除；反之，則采取進(jìn)一步措施，如補(bǔ) 樁、注漿、降水或冷凍等措施。5. 4. 2盾構(gòu)始發(fā) 區(qū)間盾構(gòu)初期掘進(jìn)時(shí)前期出土及管片下井由車站預(yù)留出土孔進(jìn)行, 當(dāng)臺(tái)車完全進(jìn)入隧道后，出土及管片下井轉(zhuǎn)至端頭井開口環(huán)處進(jìn)行。 在洞圈內(nèi)側(cè)沿發(fā)射架軌道直線方向焊接2塊防磕頭裝置，高度與鋼 軌保持一致，防磕頭裝置見下圖。防磕頭裝置詳圖 當(dāng)盾構(gòu)進(jìn)入洞圈立即進(jìn)行洞圈簾布的整理工作。刀盤距加固區(qū)約20cm 30cm且刀盤旋轉(zhuǎn)范圍超過防磕頭裝置時(shí)，刀盤迅速頂靠至前方 土體，加入發(fā)泡劑，切削土體充滿土艙，建立初

19、始土壓平衡。 初始發(fā)時(shí)盾構(gòu)平推，用刀盤切削土體。由于位于加固區(qū)域內(nèi)，因此 土體較硬，為控制軸線、保護(hù)刀盤，土壓力應(yīng)略低于理論值，結(jié)合始發(fā)段隧道埋深，土倉壓力保持在0.15mpa左右，推進(jìn)速度不宜過快，應(yīng)小于2.0cm/min ;同時(shí)在推進(jìn)時(shí)按土體加固的情況在盾構(gòu)的正面充分加入發(fā)泡 劑，以減少刀盤所受扭矩，降低總推力，改善刀盤受力情況，同時(shí)改良正 面土體，便于土體排出。出加固區(qū)后為防止盾構(gòu)“磕頭”，將平衡土壓力值 設(shè)定稍高于理論值；盾構(gòu)推進(jìn)軸線略大于設(shè)計(jì)坡度。同時(shí)根據(jù)地層變形量 等監(jiān)控信息對(duì)平衡壓力設(shè)定值、推進(jìn)速度等施工參數(shù)及時(shí)調(diào)整。 盾構(gòu)始發(fā)要注意盾構(gòu)推進(jìn)力不能大于后靠的結(jié)構(gòu)承受力，要觀察鋼后

20、靠的變形情況，如發(fā)現(xiàn)變形較大要及時(shí)采取措施，以免管片上浮。負(fù)環(huán) 管片間加襯石棉橡膠板緩沖墊。 洞口洞圈環(huán)形鋼板上預(yù)留開啟的1 閥門1只。當(dāng)盾尾全部始發(fā)時(shí), 固定好扇形板，啟動(dòng)盾尾注漿，填充盾尾后空腔，待閥門出漿后關(guān)閉閥門， 開始掘進(jìn)且同步注漿。 由于始發(fā)段加固土體強(qiáng)度較大，盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)須充分添加泡沫劑，以改良 刀盤前土體，防止刀盤扭矩過大或螺旋機(jī)壓力超負(fù)載。洞門封堵在盾尾進(jìn)入洞門1 om后，利用隧道管片注漿孔對(duì)洞門處隧道外部 再次進(jìn)行注漿，以確保洞門封堵密實(shí)形成完整的止水帷幕。5.4. 3盾構(gòu)100米試掘進(jìn)區(qū)間隧道采用土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)，土壓平衡是利用盾構(gòu)機(jī)切 削的泥土充滿密封倉并保持適當(dāng)?shù)耐翂毫?/p>

21、來平衡開挖面的土體, 從而達(dá)到對(duì)盾構(gòu)機(jī)前方開挖面進(jìn)行支護(hù)的目的。平衡壓力的設(shè)定 是土壓平衡盾構(gòu)施工的關(guān)鍵，維持和調(diào)整設(shè)定的壓力值又是盾構(gòu) 推進(jìn)操作的重要環(huán)節(jié)，其中包括推力、推進(jìn)速度和出土量三者的 相互關(guān)系，對(duì)盾構(gòu)施工軸線和地層變形量的控制起主導(dǎo)作用。因 此，盾構(gòu)推進(jìn)過程中，要根據(jù)不同地質(zhì)、覆土厚度、地面建筑情 況并結(jié)合地表隆陷監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整設(shè)定土倉壓力，推進(jìn)速度要 保持相對(duì)平穩(wěn)，控制好每次的糾偏量，減少對(duì)土體的擾動(dòng)，為管 片拼裝創(chuàng)造良好的條件。同步注漿量要根據(jù)推進(jìn)速度、出磴量和 地表監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整，將施工軸線與設(shè)計(jì)軸線的偏差及地層變形控制在允許的范圍內(nèi)。根據(jù)施工要求，始發(fā)后100m范圍作為

22、試掘進(jìn)段，此段施工 要對(duì)推進(jìn)參數(shù)認(rèn)真控制，將推進(jìn)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（如推力、推進(jìn) 速度、出土量、正面土壓力）和地面沉降結(jié)合起來進(jìn)行收集、統(tǒng) 計(jì)、分析，掌握適應(yīng)地層的盾構(gòu)合理的推進(jìn)參數(shù)，以科學(xué)地指導(dǎo) 后續(xù)施工。試掘進(jìn)段的目的 用最短的時(shí)間對(duì)盾構(gòu)機(jī)的操作方法、機(jī)械性能進(jìn)行熟悉。 了解和認(rèn)識(shí)本工程的地質(zhì)條件，掌握該地質(zhì)條件下的土壓 平衡式盾構(gòu)的施工方法。 熟悉管片拼裝的操作工序，提高拼裝質(zhì)量，加快施工進(jìn)度。 通過本段施工，加強(qiáng)對(duì)地面變形情況的監(jiān)測(cè)分析，反映盾 構(gòu)機(jī)出洞時(shí)以及推進(jìn)時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的影響，掌握盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)及 同步注漿量。 通過對(duì)不均勻斷面土體推進(jìn)施工，摸索出在盾構(gòu)斷面處于 不均勻介質(zhì)中盾構(gòu)推進(jìn)軸

23、線的控制規(guī)律。盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)的初步設(shè)定與控制根據(jù)土壓平衡工況的特點(diǎn)，確定并保持合理的土倉壓力是關(guān) 鍵因素。因此，土壓平衡工況中掘進(jìn)參數(shù)的確定是以土倉壓力為 基準(zhǔn)點(diǎn)來考慮，掘進(jìn)控制程序也應(yīng)以土倉壓力的保持為目的。 土倉壓力值p的選定p值應(yīng)能與地層土壓力和靜水壓力相平衡，設(shè)刀盤中心地層 靜水壓力、土壓力之和為po, po=y h （ y-土的平均重度，h 刀盤中心至地表的垂直距離）,則p=k po （k土的側(cè)向靜止土壓力系數(shù))。盾構(gòu)在掘進(jìn)過程中據(jù)此取得平衡壓力的設(shè)定值，具體施工時(shí) 根據(jù)盾構(gòu)所在位置的埋深、土層狀況及地表監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。表5.4. 3地表隆陷與工作面穩(wěn)定關(guān)系以及相應(yīng)對(duì)策表地表沉降信息

24、工作面狀態(tài)p與p。關(guān)系措施與對(duì)策備注下沉超過基準(zhǔn)值工作面坍塌 與失水p杯 < po增大p值pmax、pmin分別表 示p的最大峰 值和最小峰值隆起超過基準(zhǔn)值支撐土壓力 過大，土倉內(nèi)水進(jìn)入土層pain > po減小p值 出磴量的控制每環(huán)理論出磴量(實(shí)方)為:(7t x d2 ) 一 4 x l=(兀 x 6. 342 )三 4 x 1. 2=37. 88m3/ 環(huán)，實(shí)際推進(jìn)過程由于改良土壤等原因，出土量一般為40方左 右。 推進(jìn)速度盾構(gòu)推進(jìn)速度在正常情況下應(yīng)為2050mm/min,并根據(jù)地 面測(cè)量數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)正面中心土壓力。 同步注漿盾構(gòu)推進(jìn)過程中每環(huán)的同步注漿量理論值為：v=

25、( n x (d2-d2 ) 4-4 xl= ( n x (6. 342-6. 22 )三 4 x 1. 2=1. 65m3式中，d代表盾構(gòu)直徑，d代表管片外徑。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際推進(jìn)過程中，同步注漿量一般為理論值 的200%,及3. 3m3/環(huán)，同步注漿壓力應(yīng)控制在0. 35mpa以內(nèi)。 盾構(gòu)推進(jìn)中的磴土改良理論上磴土在土壓平衡工況模式下支撐介質(zhì)磴土應(yīng)具有以下特征:a、良好的流塑狀態(tài)；b、良好的粘一軟稠度；c、低的內(nèi)摩擦力；d、低的透水性。但一般地層巖土不會(huì)自然具有這些特征，從而使刀盤摩擦增 大，工作負(fù)荷增加。同時(shí)，密封倉內(nèi)磴土流塑狀態(tài)差時(shí)，在壓力 和攪拌作用下易產(chǎn)生泥餅、壓密固結(jié)等現(xiàn)象，從

26、而無法形成有效 的對(duì)開挖倉密封和良好的排土狀態(tài)。當(dāng)磴土透水性強(qiáng)時(shí)，磴土在 螺旋輸送機(jī)內(nèi)排出時(shí)無法形成有效的壓力遞降，土倉內(nèi)的土壓力 無法達(dá)到穩(wěn)定的控制狀態(tài)。當(dāng)磴土滿足不了這些要求時(shí)，需通過向刀盤、土倉及螺旋輸 送機(jī)內(nèi)注入添加劑對(duì)磴土進(jìn)行改良，采用的添加劑種類主要是泡 沫和泥漿。泡沫劑的使用：泡沫通過盾構(gòu)機(jī)上的泡沫系統(tǒng)注入。泡沫溶液的組成：泡沫添加劑3%,水97%。泡沫組成：90 95%壓縮空氣和5 10%泡沫溶液混合而成。 泡沫的注入量按開挖方量計(jì)算：300 - 600l/m3o5. 4. 4盾構(gòu)正式掘進(jìn)盾構(gòu)正式掘進(jìn)中加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，隨時(shí)調(diào)整刀盤前土壓等掘進(jìn)參數(shù)，不斷完善施工工藝，控制地表最大變

27、形量在-30+10h1h1 范圍內(nèi)。掘進(jìn)推進(jìn)過程中應(yīng)嚴(yán)格控制盾構(gòu)方向，確保隧道實(shí)際中線 與設(shè)計(jì)偏差在上、下、左、右均小于50mm。同時(shí)應(yīng)勤糾偏，坡度和方向不能突變，隧道軸向和折角變化不能大于0.4%。在緩 和曲線、圓曲線段應(yīng)根據(jù)里程控制掘進(jìn)方向和偏轉(zhuǎn)角度。盾構(gòu)推 進(jìn)過程中自身的回轉(zhuǎn)角不應(yīng)大于3。盾構(gòu)推進(jìn)速度正常控制在2 5cm/min范圍，穿過建筑物 或與地下構(gòu)筑物很近時(shí)推進(jìn)速度應(yīng)適當(dāng)減緩，以防推進(jìn)造成周圍 土體較大的擾動(dòng)。每環(huán)出土量控制在40m3左右。上述各項(xiàng)工作，必須逐項(xiàng)、逐環(huán)、逐日作好施工記錄。具 體要求如下： 隧道掘進(jìn) 環(huán)號(hào)掘進(jìn)速度一一盾構(gòu)正面土壓力刀盤轉(zhuǎn)速、油壓、螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速盾構(gòu)推力、

28、千斤頂開啟數(shù)量及位置、油壓盾構(gòu)內(nèi)壁與管片外側(cè)環(huán)形空隙（上、下、左、右四處） 同步注漿 注漿材料配比注漿壓力、數(shù)量、稠度注漿試塊強(qiáng)度 測(cè)量 盾構(gòu)傾斜度一一盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)角度隧道橢圓度推進(jìn)總距離隧道每環(huán)襯砌環(huán)軸心（x、y、z）與設(shè)計(jì)軸心的偏差 隧道滲漏水統(tǒng)計(jì)展示圖及滲漏水量施工中應(yīng)及時(shí)將上述記錄提交給監(jiān)理工程師。5.4.5管片拼裝盾構(gòu)施工的區(qū)間隧道，管片襯砌是隧道防水的重要環(huán)節(jié)。管片拼裝的 質(zhì)量直接影響到隧道壽命及永久防水能力，因此嚴(yán)格控制管片安裝質(zhì)量至 關(guān)重要。盾構(gòu)隧道管片為鋼筋混凝土平板形管片標(biāo)號(hào)為c50，抗?jié)B等級(jí)p10 ,管片厚度為350mm ,采用6塊模式,即3塊標(biāo)準(zhǔn)塊，2塊鄰接塊，1塊 封頂塊

29、。采用錯(cuò)縫接裝方式，襯砌寬度1200mm 一環(huán)。鋼筋為hpb300 和hrb400鋼筋，環(huán)與環(huán)之間設(shè)16個(gè)縱向連接螺栓，沿圓環(huán)均勻布置。環(huán)向相鄰兩塊管片連接設(shè)2個(gè)螺栓，每環(huán)共設(shè)12個(gè)環(huán)向螺栓，連接螺栓強(qiáng)度等級(jí)為5.8級(jí)，性能等級(jí)為c級(jí)。管片拼裝圖管片質(zhì)量要求管片表面不得出現(xiàn)裂縫、破損、掉角等現(xiàn)象，根據(jù)技術(shù)規(guī)范 要求，管片拼裝精度見表5.4. 5-1。表5. 4. 5-1管片拼裝精度要求表序號(hào)項(xiàng)目單位允許偏差1管片橢圓度%05d2軸線偏差mm±503管片環(huán)間錯(cuò)臺(tái)mm64管片塊間錯(cuò)臺(tái)mm55環(huán)、縱縫張開mm2管片的運(yùn)輸、堆放管片由運(yùn)送車輛從管片生產(chǎn)工廠運(yùn)至施工場(chǎng)地，在施工場(chǎng)地 安裝彈性密

30、封條、傳力襯墊等，然后根據(jù)管片運(yùn)輸指令經(jīng)工地門 吊垂直運(yùn)送到編組列車上，再經(jīng)電瓶車運(yùn)至隧道內(nèi)工作面進(jìn)行拼 裝。在這個(gè)過程中的各工序應(yīng)注意以下問題： 制定專門的管片運(yùn)輸作業(yè)指導(dǎo)書，在管片水平或垂直運(yùn)輸 過程中，所有運(yùn)輸過程中應(yīng)特別注意對(duì)管片的保護(hù)，避免造成損 壞； 管片的存放物場(chǎng)地必須平整，并用枕木或其它材料鋪設(shè)成 管片堆放墊墩； 管片的堆放層數(shù)不可超過三塊，以免造成管片壓壞，堆放 時(shí)塊與塊之間應(yīng)以方木支墊； 在管片經(jīng)門吊進(jìn)行垂直時(shí)必須采用合格的吊裝帶，確保施 工的安全； 管片的供應(yīng)順序、型號(hào)等必須根據(jù)施工需要按工程師下達(dá) 的管片運(yùn)送指令進(jìn)行，避免因管片運(yùn)送錯(cuò)誤導(dǎo)致工序時(shí)間的耽 誤。防水等材料的

31、安裝 彈性密封墊、自粘性橡膠薄板、傳力襯墊的安裝以及石棉 橡膠板的使用必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，避免錯(cuò)用漏用； 密封墊等材料的安裝要制定專門的作業(yè)指導(dǎo)書，并要求在 施工中必須嚴(yán)格執(zhí)行。在彈性密封墊粘貼安裝前應(yīng)清除管片上預(yù) 留凹槽接觸面的灰塵，防止安裝后剝離、脫落。安裝時(shí)應(yīng)特別注 意，彈性密封墊必須精確的粘貼在凹槽的正中位置，以保證管片 拼裝時(shí)彈性密封墊能以緊大接觸面積，管片接縫處密封墊構(gòu)造見 圖 5. 4. 5-2壓縮后彈性密封墊的尺寸彈性橡膠密封墊剖而構(gòu)造圖圖5. 4. 5-2彈性橡膠密封墊斷面圖 在存放管片進(jìn)行密封墊粘貼的場(chǎng)地應(yīng)配備防雨、防潮設(shè) 備，避免密封墊或軟木傳力襯墊淋雨、受潮而損壞； 在

32、管片拼裝前，若因故導(dǎo)致彈性密封損壞或水膨脹條發(fā)生 了預(yù)膨脹，則必須重新更換彈性密封墊； 石棉橡膠的使用必須按工程師的技術(shù)交底進(jìn)行，堅(jiān)決杜絕 使用錯(cuò)誤。以免引起拼裝困難等不良后果。 按設(shè)計(jì)本標(biāo)段區(qū)間工程管片均采用錯(cuò)縫拼裝方式，拼裝時(shí) 先拼裝底部標(biāo)準(zhǔn)快，然后按左右對(duì)稱順序逐塊拼裝兩側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)塊和鄰接塊，最后拼裝封頂塊。封頂塊拼裝時(shí)先搭結(jié)二分之一環(huán)寬, 徑向推上，再縱向插入?？v、環(huán)向螺栓連接本標(biāo)段均采用m30彎螺栓，每環(huán)縱向16根，環(huán)向12根，計(jì) 28根/環(huán)。管片連接是保證管片拼裝質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，連接件的質(zhì)量十 分重要。施工時(shí)對(duì)管片連接件應(yīng)按0.2%的比例進(jìn)行抽查，連接 件還應(yīng)經(jīng)防腐處理，鹽霧試驗(yàn)每個(gè)

33、區(qū)間做兩次。同時(shí)，在施工過 程中還應(yīng)加強(qiáng)施工控制，做到以下幾點(diǎn)： 為防止管片拼裝時(shí)產(chǎn)生“踏步”，緊固螺栓前必須認(rèn)真的 進(jìn)行對(duì)位； 管片連接螺栓必須擰緊，螺栓緊固采取多次緊固的方式。 管片拼裝過程中安裝一塊初緊一塊螺栓，拼裝結(jié)束后應(yīng)及時(shí)對(duì)環(huán) 縱向螺栓進(jìn)行二次緊固，盾構(gòu)掘進(jìn)下一環(huán)時(shí)，借助推進(jìn)油缸推力 的作用，再一次緊固所有螺栓尤其縱向螺栓。隧道貫通后，必須 對(duì)所有環(huán)縱向螺栓進(jìn)行復(fù)緊；環(huán)面超前量的控制定期檢查管片環(huán)面超前量，當(dāng)超前值過大時(shí)應(yīng)用軟性楔塊給 予糾正，保證管片整環(huán)環(huán)面與隧道軸線的垂直度。其他注意點(diǎn)為保證管片的拼裝質(zhì)量，應(yīng)制定專門的管片拼裝作業(yè)指導(dǎo) 書，對(duì)拼裝施工人員必須進(jìn)行崗位培訓(xùn)。同時(shí)，

34、要求在施工中還 必須做到： 在管片拼裝之前要清除盾尾拼裝部位的磴土等異物，并檢 查管片的型號(hào)、外觀以及密封材料的粘貼情況，若型號(hào)與管片運(yùn) 送指令不符應(yīng)立即更換，有損壞必須修復(fù)后才可拼裝； 拼裝時(shí)應(yīng)避免損壞管片和密封條，若意外造成管片損傷, 應(yīng)更換完好的管片拼裝并對(duì)受損管片進(jìn)行修補(bǔ)，密封條受損也必 須更換； 腐蝕性地層必須在管片外側(cè)涂抹防腐蝕材料。5.4.6同步注漿和二次注漿盾構(gòu)施工引起的地層損失和盾構(gòu)隧道周圍受擾動(dòng)或受剪切 破壞的重塑土的再固結(jié)以及地下水的滲透，是導(dǎo)致地表沉降的重 要原因。為減少和防止地表沉降，在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，要盡快在 脫出盾尾的襯砌管片背后同步注入足量的漿液材料充填盾尾環(huán)

35、形建筑空隙。注漿目的管片襯砌背后注漿是盾構(gòu)施工中的一項(xiàng)十分重要的工序，其 目的主要有以下三個(gè)方面： 及時(shí)填充盾尾建筑空隙，支撐管片周圍土體，有效地控制 地表沉降； 凝結(jié)的漿液作為盾構(gòu)施工隧道的第一道防水屏障，增強(qiáng)隧 道的防水能力； 為管片提供早期的穩(wěn)定并使管片與周圍土體一體化，有利 于盾構(gòu)掘進(jìn)軸線的控制，并能確保盾構(gòu)隧道的最終穩(wěn)定。注漿方式和特點(diǎn)本標(biāo)段區(qū)間隧道穿越及施工影響范圍內(nèi)地層的地質(zhì)主要為 粉質(zhì)粘土及淤泥質(zhì)粘土層。地層自穩(wěn)能力差，盾構(gòu)掘進(jìn)后受擾動(dòng) 的土體不能自穩(wěn)，易產(chǎn)生坍塌變形，從而引起地表沉降，采用同 步注漿及時(shí)回填，必要時(shí)再以二次補(bǔ)強(qiáng)注漿進(jìn)一步填充，確保對(duì)盾尾建筑空隙填充密實(shí)。步注漿

36、根據(jù)隧道洞身穿越地層的特點(diǎn)，為能盡早充填盾尾建筑空隙 及時(shí)支撐管片周圍巖體，防止地層產(chǎn)生過大變形而危及周圍環(huán)境 安全，采用盾構(gòu)邊掘進(jìn)邊注漿方式，通過盾構(gòu)機(jī)自設(shè)的同步注漿 系統(tǒng)及管片預(yù)留注漿孔，注漿在盾構(gòu)尾建筑空隙形成的同時(shí)進(jìn) 行。同步注漿示意圖 二次注漿同步注漿使盾尾建筑空隙得到及時(shí)填充，地層變形及地表沉 降得到控制，在漿液凝固后，強(qiáng)度得到提高，但可能有局部不夠均勻或漿液固結(jié)收縮產(chǎn)生空隙，因此為提高背襯注漿層的防水性及密實(shí)度，必要時(shí)再補(bǔ)充以二次注漿，進(jìn)一步填充空隙并形成 密實(shí)的防水層，同時(shí)也達(dá)到加強(qiáng)隧道襯砌的目的。二次注漿一般在管片與巖壁間的空隙充填密實(shí)性差而致使地表沉降得不到有效控制或管片襯

37、砌出現(xiàn)較嚴(yán)重滲漏的情況下 才實(shí)施。施工時(shí)采用地表沉降監(jiān)測(cè)信息反饋，結(jié)合洞內(nèi)超聲波探 測(cè)管片襯砌背后有無空洞的方法，綜合判斷是否需要進(jìn)行二次注 漿。注漿材料、漿液配比及性能指標(biāo)盾構(gòu)施工背襯注漿宜選用具有料源廣、可注性強(qiáng)、經(jīng)久耐用、 固結(jié)實(shí)體強(qiáng)度能達(dá)到設(shè)計(jì)要求、對(duì)地下水和周圍環(huán)境無毒性污 染、價(jià)格低廉等特點(diǎn)的材料。注漿漿液要流動(dòng)性好，便于盾構(gòu)移 動(dòng)過程中持續(xù)不停的注漿，而一環(huán)注漿結(jié)束后，漿液凝固有較好 的強(qiáng)度，具有膨脹性，避免后期收縮變形，二次注漿材料要可注 性強(qiáng)，能補(bǔ)充同步注漿的缺陷，對(duì)同步注漿起充填和補(bǔ)充作用。同步注漿、二次注漿初步采用的注漿材料及配比、性能指標(biāo)如表5. 4. 6所示。表5.4

38、.6漿液配比和性能指標(biāo)表漿式 注方水泥細(xì)砂粉煤灰膨 潤(rùn) 土水玻璃性能指標(biāo)稠度 (cm)比重 (g/cm3)1天 抗壓 mpa28天 抗壓 mpa同步 注漿1. 56. 541/10. 512. 51. 8>0. 2>1. 0二次 注漿1/112. 514. 51. 55>0. 3>4. 5當(dāng)?shù)叵滤貏e豐富時(shí)，需要對(duì)地下水封堵。同時(shí)為了及早建 立起漿液的高粘度，以便在漿液向穿隙中充填的同時(shí)將地下水疏 干（將地下水壓入地層深處），獲得最佳充填效果，這時(shí)需要將 漿液的凝膠時(shí)間調(diào)整到14min,必要時(shí)二次注漿可采用水泥- 水玻璃雙液漿。注漿設(shè)備漿液在洞外拌制，采用自行設(shè)計(jì)的漿液

39、拌合站，拌制好的漿 液由轉(zhuǎn)駁泵運(yùn)到洞內(nèi)泵入盾構(gòu)機(jī)自備的儲(chǔ)漿罐中待注。同步注漿采用盾構(gòu)機(jī)后配套附帶的同步注漿系統(tǒng)，二次注漿 采用自備的kby-50/70雙液注漿泵。二次補(bǔ)強(qiáng)注漿管及孔口管自制，其加工應(yīng)具有與管片吊裝孔的配套能力，能夠?qū)崿F(xiàn)快速接卸以及密封不漏漿的功能，并配備 泄?jié){閥。主要參數(shù) 注漿壓力同步注漿時(shí)要求在地層中的漿液壓力大于該點(diǎn)的靜止水壓 力及土壓力之和，做到盡量填補(bǔ)同時(shí)又不產(chǎn)生劈裂。注漿壓力過 大，管片周圍土層將會(huì)被漿液擾動(dòng)而造成后期地層沉降及隧道本 身的沉降，并易造成跑漿；而注漿壓力過小，漿液填充速度過慢, 填充不充足，會(huì)使地表變形增大，本標(biāo)段為0.2-0. 35mpa,二 次注漿

40、壓力為0.3-0. 6mpao 注漿量同步注漿量理論上是充填盾尾建筑空隙，但同時(shí)要考慮盾構(gòu) 推進(jìn)過程中的糾編、漿液滲透（與地質(zhì)情況有關(guān)）及注漿材料固 結(jié)收縮等因素。注漿量可用下式進(jìn)行計(jì)算：q=v入式中：q注漿量（nf）入一一注漿系數(shù)（取1.4-2. 0,曲線地段及粉細(xì)砂地層段 取較大值，其它地段根據(jù)實(shí)際情況選定）v盾尾建筑空隙（m"）v=7i （ d-d2） l/4式中：d盾構(gòu)切削土體直徑（即刀盤直徑6. 34m）l管片寬度(1. 2m )v=7t ( 6. 34 -6. 22 ) x 1.2 4- 4=1. 655m3根據(jù)本標(biāo)段的地質(zhì)及線路情況，注漿量一般為理論注漿量的1.4-2.

41、 0倍，并應(yīng)通過地面變形觀測(cè)來調(diào)節(jié)。則：q=2.32 3. 31m'/環(huán)二次補(bǔ)強(qiáng)漿量根據(jù)地質(zhì)情況及注漿記錄情況，分析注漿效 果，結(jié)合監(jiān)測(cè)情況，由注漿壓力控制。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)以注漿壓力與注漿量進(jìn)行雙重控制，正常情況 下要求每環(huán)注漿量不得小于in?。，以下情況應(yīng)例外：a、在砂土地層，注漿壓力很小而注漿量較大時(shí)，增加注漿 量直至注漿壓力達(dá)到注漿壓力的下限；b、盾構(gòu)機(jī)位于曲線段，考慮超挖，適當(dāng)增加注漿量；c、自穩(wěn)能力差的粘土地層，注漿量很小而注漿壓力較大時(shí), 可能是由于盾殼周圍巖土發(fā)生坍塌，影響了漿液的流動(dòng)。在注漿 壓力達(dá)到注漿壓力上限時(shí)停止注漿，隨后應(yīng)進(jìn)行二次補(bǔ)強(qiáng)注漿。 注漿速度及時(shí)間根據(jù)盾構(gòu)

42、機(jī)推進(jìn)速度，以每循環(huán)達(dá)到總注漿量而均勻注入, 盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)開始注漿開始，推進(jìn)完畢注漿結(jié)束。 注漿順序同步注漿通過管片預(yù)留注漿孔在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)的同時(shí)壓注，在 每個(gè)注漿孔出口設(shè)置壓力傳感器，以便對(duì)各注漿孔的注漿壓力和 注漿量進(jìn)行檢測(cè)與控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管片背后的對(duì)稱均勻壓注。 為防止注漿使管片受力不均產(chǎn)生偏壓導(dǎo)致管片錯(cuò)位造成錯(cuò)臺(tái)及二次補(bǔ)強(qiáng)注漿應(yīng)先壓注可能存在較大空隙的一側(cè)。 質(zhì)量保證措施 施工前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的漿液配比試驗(yàn)，選定合適的注漿材 料、添加劑及漿液配比，保證所選漿液配比、強(qiáng)度、耐久性等物 理力學(xué)指標(biāo)滿足工程的設(shè)計(jì)要求； 制定詳細(xì)的注漿施工設(shè)計(jì)和工藝流程及注漿質(zhì)量控制程 序，并制定專門的作業(yè)指導(dǎo)書。

43、嚴(yán)格按要求實(shí)施注漿、檢查、記 錄、分析，及時(shí)做出p （注漿壓力）一q （注漿量）一t （時(shí)間） 曲線，分析注漿效果，反饋指導(dǎo)下次注漿，并及時(shí)報(bào)監(jiān)理工程師; 注漿作業(yè)由專人進(jìn)行，上崗前應(yīng)通過培訓(xùn)，施工過程應(yīng)由 富有經(jīng)驗(yàn)的土木工程師負(fù)責(zé)注漿技術(shù)指導(dǎo)工作； 根據(jù)洞內(nèi)管片襯砌變形和地面及周圍建筑物變形監(jiān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)進(jìn)行信息反饋，修正注漿參數(shù)和施工方法，發(fā)現(xiàn)情況及 時(shí)解決。 做好注漿設(shè)備的維修保養(yǎng)、注漿材料供應(yīng)，以保證注漿作 業(yè)順利連續(xù)不中斷的進(jìn)行； 做好注漿孔的密封，保證其不漏水。5.4.7盾尾油脂和泡沫的加注盾尾油脂為防止盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)，地下水及同步注漿漿液從盾尾竄入隧 道，須在盾尾鋼絲刷位置注盾尾油脂

44、，以達(dá)到盾構(gòu)的密封功能。 為了能安全并順利地完成區(qū)間隧道的掘進(jìn)任務(wù)，必須切實(shí)地做好 盾尾油脂的壓注工作。由于本地層砂性土較多，透水性較強(qiáng)，施 工時(shí)應(yīng)勤注油脂。泡沫當(dāng)盾構(gòu)機(jī)遭遇硬砂性土層或者在加固區(qū)時(shí)，刀盤扭矩增加， 這時(shí)候需要往開挖倉前注泡沫或者水以改良土壤。另外，淤泥質(zhì) 土層會(huì)影響土倉中土壓傳感器的正常工作，這會(huì)帶來地表隆沉超 標(biāo)等一系列的問題，此時(shí)同樣需要加注泡沫或者水，使得土壓傳 感器正常反應(yīng)開挖面的土壓。5. 4. 8接收段掘進(jìn)盾構(gòu)的接收到達(dá)是指從盾構(gòu)機(jī)到達(dá)下一站接收井之前50m, 到盾構(gòu)機(jī)貫通區(qū)間隧道進(jìn)入車站接收井被推上盾構(gòu)接收基座的 整個(gè)施工過程。因此，盾構(gòu)的到達(dá)相對(duì)于區(qū)間隧道的施

45、工有其特 殊性和重要性。其工作內(nèi)容包括：盾構(gòu)機(jī)定位及接收洞門位置地 層加固、復(fù)核測(cè)量、洞門處理、安裝洞門圈密封設(shè)備、安裝接收 基座等。5. 4. 9盾構(gòu)姿態(tài)的復(fù)核當(dāng)盾構(gòu)施工進(jìn)入盾構(gòu)到達(dá)范圍時(shí)，應(yīng)對(duì)盾構(gòu)機(jī)的位置進(jìn)行準(zhǔn) 確的測(cè)量，明確成洞隧道中心軸線與隧道設(shè)計(jì)中心軸線的關(guān)系， 同時(shí)應(yīng)對(duì)接收洞門位置進(jìn)行復(fù)核測(cè)量，確定盾構(gòu)機(jī)的貫通姿態(tài)及 掘進(jìn)糾偏計(jì)劃。在考慮盾構(gòu)機(jī)的貫通姿態(tài)時(shí)需注意兩點(diǎn)：一是盾 構(gòu)機(jī)貫通時(shí)的中心軸線與隧道設(shè)計(jì)中心軸線的偏差，二是接收洞 門位置的偏差。綜合這些因素在隧道設(shè)計(jì)中心軸線的基礎(chǔ)上進(jìn)行 適當(dāng)調(diào)整。糾偏要逐步完成，仍堅(jiān)持一環(huán)糾偏不大于4mm的原則。5.4.10接收井井內(nèi)布置根據(jù)盾構(gòu)

46、姿態(tài)在接收井內(nèi)放置接收架并固定，接收架標(biāo)高比 盾構(gòu)底標(biāo)高低lcni左右，并按線路縱坡設(shè)置相應(yīng)坡度。5.4.11進(jìn)洞門確鑿除當(dāng)盾構(gòu)距地下連續(xù)墻3ni時(shí)，在洞圈中心鑿出© 500的孔洞，用于加強(qiáng)對(duì)土體的觀測(cè)并釋放應(yīng)力。盾構(gòu)切口進(jìn)入加固土體后, 應(yīng)降低盾構(gòu)正面推進(jìn)壓力。在靠近洞門50cm時(shí)，停止推進(jìn)，將 切口正面推進(jìn)壓力值降至最低（在盾構(gòu)千斤頂降低推力前應(yīng)對(duì)盾 尾處的幾環(huán)管片的縱向螺栓進(jìn)行緊固），土倉泥土盡可能出空， 然后進(jìn)行混凝土封門的鑿除、進(jìn)洞口混凝土鑿除。5.4.12洞門封堵為防止盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞時(shí)被推出的磴土損壞簾布橡膠板，洞門防 水裝置應(yīng)在盾構(gòu)機(jī)貫通開挖面、磴土被完全清理干凈后安裝。女

47、口 洞門加固效果較好時(shí)可以考慮不設(shè)置橡膠簾布板。當(dāng)盾構(gòu)前體盾殼被推出洞門后，及時(shí)用鋼板把進(jìn)洞鋼環(huán)與進(jìn)洞特殊管片的預(yù)埋鋼板焊接，以防止洞門泥土及漿液漏出。在最后一環(huán)管片拼裝完成后，對(duì)洞門圈壓注雙液漿進(jìn)行封 堵。注漿的過程中要密切關(guān)注洞門的情況，一旦發(fā)現(xiàn)有漏漿的現(xiàn) 象應(yīng)立即停止注漿并進(jìn)行處理。5.4.13盾構(gòu)到達(dá)段的掘進(jìn)盾構(gòu)到達(dá)段的掘進(jìn)除應(yīng)達(dá)到糾偏的目的外，還尤其應(yīng)注意最 后10m段的掘進(jìn)控制。因?yàn)樵谂R近洞門的最后1血盾構(gòu)掘進(jìn)對(duì)地層的擾動(dòng)影響極為明顯，直接影響到地層及車站端墻的穩(wěn)定。因此應(yīng)根據(jù)到達(dá)段的地質(zhì)情況確定合理的掘進(jìn)參數(shù)?？偟囊?求是：低速度、小推力、合理的土倉壓力和及時(shí)飽滿的回填注漿。 盾

48、構(gòu)進(jìn)入端頭加固地層時(shí)要根據(jù)具體情況調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，必要時(shí) 可采取加泥或加泡沫的方式對(duì)磴土進(jìn)行改良。在貫通前0. 5m時(shí), 應(yīng)盡量出空土倉中的磴土，減小盾構(gòu)推進(jìn)對(duì)開挖面的擠壓以免引 起掌子面的坍塌以及造成車站端墻的損壞。洞門混凝土清理完后 盾構(gòu)應(yīng)盡快推進(jìn)并拼裝管片，盡量縮短盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)間。5. 4. 14盾構(gòu)接收盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)洞口 110環(huán)管片用拉緊裝置連接拉緊，防止因千斤頂頂力釋放后，管片環(huán)間縫隙增大，引起環(huán)縫漏水。盾構(gòu)隧道末環(huán)拼裝后，需再作數(shù)環(huán)推進(jìn)，方能使盾構(gòu)到達(dá)接 收架上，這數(shù)環(huán)襯砌可只作底塊拼裝，但需同樣擰緊縱向連接螺 栓，以免進(jìn)洞環(huán)襯砌脫落。隧道縱向拉緊裝置見圖5.4.14.管片吊裝孔圖5.4

49、.14洞門拉緊裝置圖6.勞動(dòng)組織6.1勞動(dòng)力組織方式：采用架子隊(duì)組織模式。6. 2根據(jù)本標(biāo)段工程量和施工計(jì)劃，施工用工主要分為2個(gè) 盾構(gòu)施工隊(duì)、1個(gè)注漿隊(duì)、1個(gè)監(jiān)控量測(cè)隊(duì)。盾構(gòu)隧道施工安排24小時(shí)2班制，外加一個(gè)機(jī)械維修班。每周工作 7天，每1個(gè)月?lián)Q班1次，每班工作12小時(shí)，維修班自行調(diào)整隨時(shí)待命。表6.21盾構(gòu)隧道施工作業(yè)工力組成表序 號(hào)工種單 位2013年2014 年四季度一季度二季度三季度四季度1帶班人444442盾構(gòu)司機(jī)人444443管片拼裝手人444444協(xié)助管片拼裝人16161616165出土口監(jiān)護(hù)人444446拌漿人12121212127防水材料粘貼人888888大門吊司機(jī)人44

50、4449小門吊司機(jī)人4444410井上調(diào)度人4444411井下調(diào)度人4444412電瓶車司機(jī)人8888813電工人8888814電焊工人8888815機(jī)修工人8888816護(hù)軌工人4444417管片修補(bǔ)工人4444427其他雜工人666628總計(jì)人108110110110110表6.2-2擬投入施工管理人員組成表序號(hào)工種人數(shù)1項(xiàng)目經(jīng)理12項(xiàng)目書記13項(xiàng)目總工程師14項(xiàng)目副經(jīng)理25安全總監(jiān)16工程部307安質(zhì)部68機(jī)電部309物資部610財(cái)務(wù)部511綜合辦公室2總計(jì)807材料要求所有進(jìn)場(chǎng)材料均按照有關(guān)規(guī)范檢測(cè)合格后方可使用。8設(shè)備機(jī)具配f表8機(jī)械設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量額定功率備注1土

51、壓平衡盾構(gòu)機(jī) 63402臺(tái)1200kw2盾構(gòu)后配套2套3盾構(gòu)始發(fā)托架2座自制4盾構(gòu)到達(dá)托架2座自制5盾構(gòu)反力架2套自制6電瓶車25t4臺(tái)7井下渣土車12m316輛8土方外運(yùn)車20t8輛9管片運(yùn)輸車3片/車8輛10砂漿運(yùn)輸車6m34輛11砂漿攪拌機(jī)6m32臺(tái)33.5kw12空壓機(jī)20m32臺(tái)13門式吊車32t2臺(tái)14叉車12t1臺(tái)15履帶挖掘機(jī)ex2001臺(tái)盾構(gòu)掘進(jìn)施工全過程須嚴(yán)格受控，工程技術(shù)人員根據(jù)地質(zhì) 變化、隧道埋深、地面荷載、地表沉降、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、刀盤扭矩、 千斤頂推力等各種數(shù)據(jù)信息，正確下達(dá)每班推進(jìn)指令，并即時(shí)跟 蹤調(diào)整。盾構(gòu)機(jī)操作人員須嚴(yán)格執(zhí)行指令，謹(jǐn)慎操作，對(duì)初始出 現(xiàn)的小偏差應(yīng)及

52、時(shí)糾正，應(yīng)盡量避免盾構(gòu)機(jī)走“蛇”形，盾構(gòu)機(jī) 一次糾偏量不宜過大，以減少對(duì)地層的擾動(dòng)，確保盾構(gòu)掘進(jìn)的質(zhì) 量。盾構(gòu)施工的區(qū)間隧道，管片襯砌是隧道防水的重要環(huán)節(jié)。 管片拼裝的好壞直接影響到隧道使用壽命及永久防水能力，因此 嚴(yán)格控制管片安裝質(zhì)量至關(guān)重要。制定專門的管片運(yùn)輸作業(yè)指導(dǎo)書，在管片水平或垂直運(yùn)送 過程中，運(yùn)輸過程中注意對(duì)管片的保護(hù)，避免造成損壞。一旦管 片被損壞，停止安裝使用。管片的存放場(chǎng)地必須平整，并用枕木或其他材料鋪設(shè)成管 片堆放場(chǎng)。管片的堆放層數(shù)不可超過三層，以免造成管片壓壞， 堆放時(shí)塊與塊之間應(yīng)以方木支墊。在管片拼裝前，若因故導(dǎo)致彈性密封墊損壞或水膨脹條發(fā) 生了預(yù)裂則必須重新更換彈性密

53、封墊。管片連接是保證管片拼裝的重要環(huán)節(jié)。施工時(shí)對(duì)管片連接 應(yīng)按0.2%的比例進(jìn)行抽查，連接件還應(yīng)經(jīng)防腐處理，管片連接 螺栓必須擰緊，螺栓緊固采取多次緊固的方式。管片拼裝過程中 安裝一塊，緊一塊的螺栓，拼裝結(jié)束后應(yīng)及時(shí)對(duì)環(huán)縱向螺栓進(jìn)行 再次緊固，盾構(gòu)掘進(jìn)下一環(huán)時(shí)，借助推進(jìn)油缸推力的作用，再一 次緊固所有的螺栓尤其是縱向螺栓。隧道貫通后，必須對(duì)所有環(huán)縱向螺栓進(jìn)行復(fù)緊。管片襯砌背后注漿是盾構(gòu)施工中一項(xiàng)十分重要的工序，施 工前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的漿液配比試驗(yàn)，選定合適的注漿材料、外加劑 及漿液配比，保證所選漿液配比、強(qiáng)度、耐久性等物理力學(xué)指標(biāo) 滿足工程設(shè)計(jì)要求。10.安全及環(huán)保要求10. 1安全要求10.1.

54、1注漿人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，并熟練掌握有關(guān)作業(yè) 規(guī)程；10. 1. 2嚴(yán)禁在不停泵的情況下進(jìn)行任何修理；10.1.3注漿泵及管路內(nèi)壓力未降至零時(shí)，不準(zhǔn)拆除管路或 松開管路接頭，以免漿液噴出傷人；10. 1. 4注漿泵由專人負(fù)責(zé)操作，未經(jīng)同意其他人不得操作;10.1.5注漿人員在拆管路、操作注漿泵時(shí)應(yīng)戴防護(hù)眼鏡， 以防漿液濺入眼內(nèi)；10.1.6保持機(jī)械及隧道內(nèi)整潔，工作結(jié)束后必須對(duì)設(shè)備清 洗保養(yǎng)，并清理周圍環(huán)境。10.1.7參加隧道管片拼裝作業(yè)人員，必須經(jīng)過操作培訓(xùn)；10. 1. 8拼裝作業(yè)要有專人負(fù)責(zé)指揮；10.1.9管片在送入拼裝機(jī)時(shí)，前面不得有人，管片旋轉(zhuǎn)及 徑向沒有進(jìn)入已拼好端頭時(shí)在拼裝機(jī)下方嚴(yán)禁人員進(jìn)出、站立；10. 1. 10管片縱向移動(dòng)方向與千斤頂伸縮方向必須一致，以 防損壞機(jī)具；10. 1. 11在拼裝中應(yīng)特別注意千斤頂頂塊位置，如有不正缺應(yīng)及時(shí)扶正，以防管片旋轉(zhuǎn)時(shí)管片碰落頂塊或損壞管片。10. 2環(huán)保要求