盾構(gòu)正常掘進施工方案

1、東莞市軌道交通R2線【天寶站東城站】盾構(gòu)區(qū)間土 建 工 程盾構(gòu)掘進施工工藝1工程概況東莞市城市快速軌道交通R2線工程（東莞火車站東莞虎門站段）線路起始于石龍鎮(zhèn)西湖區(qū)，終點于虎門鎮(zhèn)白沙村。試驗段2304標土建工程施工項目包括下天區(qū)間盾構(gòu)吊出井天寶站區(qū)間、天寶站、天寶站東城路站區(qū)間、東城路站。下天區(qū)間盾構(gòu)吊出井天寶站區(qū)間里程范圍為右線R2YDK9+740.48R2YDK10+790.3，全長1049.82m, 左線R2ZDK9+751.44R2ZDK10+790.3，全長1038.86m，區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工，線路縱斷面為V形坡，最大坡度為15，線路埋深為13.519m，隧道頂覆土8.514m，

2、區(qū)間隧道主要穿越在<6-6>砂質(zhì)粘性土層中。線路出東寶路站后沿莞龍路向西南方向前進，到達莞龍路與東城中路交匯路口處以R=600的半徑轉(zhuǎn)至南北走向的東城中路上，隨后進入溫南路口位置的溫南路站，最小曲線半徑為R600m。在R2YDK10+216里程處設(shè)聯(lián)絡(luò)通道兼廢水泵房，采用礦山法施工。區(qū)間隧道局部下穿永昌汽車維修服務(wù)中心的一棟A2淺基礎(chǔ)房屋，其余建筑物與隧道平面近距最小為4.72米，地表場地條件較好。天寶站位于東城中路和溫南路交匯處，埋設(shè)于東城中路下呈南北向布置。車站范圍內(nèi)控制管線為沿東城中路東、西兩側(cè)各一根直徑2.2m，埋深約3.5m 的給水管。車站有效站臺中心里程為R2YDK10

3、+908.50，車站總長195.7m，標準寬度19.7m，主體結(jié)構(gòu)為地下兩層單柱兩跨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，車站兩端均為盾構(gòu)始發(fā)井。車站共設(shè)置4個出入口，2組8個風亭。車站主體采用明挖法施工，圍護結(jié)構(gòu)為800mm厚的地下連續(xù)墻+豎向3道內(nèi)支撐。附屬工程大部分采用明挖順筑法施工，圍護結(jié)構(gòu)為800950鉆孔灌注樁，樁間施工600雙重管旋噴樁止水帷幕，豎向設(shè)置兩道內(nèi)支撐；通道下穿2200東江供水管段采用礦山法施工。天寶站東城站區(qū)間里程范圍為右線R2YDK10+986R2YDK12+400.70，長1414.7m,左線R2ZDK10+986R2ZDK12+400.70，長1420.04m（長鏈5.34m）

4、，區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工，線路縱斷面為V形坡，最大坡度為26，線路埋深為13m15.5m，隧道頂覆土8m10.5m，區(qū)間隧道主要穿越在<6-6>砂質(zhì)粘性土、<10-1>全風化混合片麻巖和<10-2>強風化混合片麻巖中。線路出溫南路站后，沿東城中路向南前進，先后通過萬園東路路口、東縱路口后，到達位于東城中路和東城路口北側(cè)的東城路站。在R2YDK11+521.44里程處設(shè)1#聯(lián)絡(luò)通道，在R2YDK11+842處設(shè)置2#聯(lián)絡(luò)通道兼廢水泵房，聯(lián)絡(luò)通道采用礦山法施工。區(qū)間線路大多沿直線前進，最小曲線半徑R=1300m。東城路站位于東城中路與東城路的交叉路口北側(cè)，埋設(shè)于

5、東城中路下呈南北向布置。車站有效站臺中心里程為R2YDK12+513.00，車站總長189.9m，標準寬度20.7m，主體結(jié)構(gòu)為地下兩層雙柱三跨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，車站兩端均為盾構(gòu)吊出井。車站共設(shè)置了4個出入口，3組風亭。 車站主體圍護結(jié)構(gòu)采用800mm厚的地下連續(xù)墻，內(nèi)設(shè)三道支撐的形式。車站附屬圍護結(jié)構(gòu)采用800950鉆孔灌注樁，樁間施工600雙重管旋噴樁止水帷幕，豎向設(shè)置兩道內(nèi)支撐。2正常掘進施工2.1盾構(gòu)掘進施工流程2.2參數(shù)設(shè)定和優(yōu)化根據(jù)標段內(nèi)地質(zhì)情況，盾構(gòu)掘進采用土壓平衡模式，可有效的保證土體的穩(wěn)定、地表建筑物和施工安全。盾構(gòu)施工參數(shù)在表中范圍內(nèi)選取，并在施工中不斷優(yōu)化調(diào)整。盾構(gòu)正常

6、掘進參數(shù)表掘進模式推力(KN)扭距(KN·m)刀盤轉(zhuǎn)速(rpm)土倉壓力(bar)螺旋輸送機轉(zhuǎn)速(rpm)土壓平衡800016000250040001.12.01.32.0512正常推進階段采用100m試掘進施工掌握的最佳參數(shù)。通過加強施工監(jiān)測，不斷地完善施工工藝，控制地面沉降。掘進參數(shù)的優(yōu)化程序見圖2：盾構(gòu)參數(shù)控制程序圖。主要的參數(shù)調(diào)整優(yōu)化措施如下：采用以滾刀為主的復合刀盤切削砂卵石層，以低轉(zhuǎn)速、大扭矩推進。適當提高掘進土壓力（土倉壓力設(shè)定為理論值的1.21.3倍）以防止涌水，并在掘進中不斷調(diào)整優(yōu)化。土倉壓力通過采取設(shè)定掘進速度、調(diào)整排土量或設(shè)定排土量、調(diào)整掘進速度兩種方法建立，并

7、應(yīng)維持切削土量與排土量的平衡，以使土倉內(nèi)的壓力穩(wěn)定平衡。盾構(gòu)機的掘進速度主要通過調(diào)整盾構(gòu)推進力、轉(zhuǎn)速（扭矩）來控制，排土量則主要通過調(diào)整螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)。在實際掘進施工中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、排出的碴土狀態(tài)，以及盾構(gòu)機的各項工作狀態(tài)參數(shù)等動態(tài)地調(diào)整優(yōu)化。掘進時應(yīng)采取碴土改良措施增加碴土的流動性和止水性，密切觀察螺旋輸送器的栓塞和出土情況以調(diào)整添加劑的摻量。推進速度控制在2040mm/min，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果和排土情況調(diào)整。螺旋機轉(zhuǎn)速根據(jù)設(shè)定土壓力與推進速度匹配。2.3盾構(gòu)正常段掘進施工盾構(gòu)機在完成始發(fā)段100m掘進后，對始發(fā)設(shè)施進行必要的調(diào)整，調(diào)整工作包括：拆除負環(huán)管片、始發(fā)基座和反力架；在車

8、站端頭鋪設(shè)雙線軌道；安裝通風設(shè)施；其他各種管線的延伸和連接等。盾構(gòu)推進由操作司機在中央控制室內(nèi)進行。開始施工時，打開出土閘門，依次開啟皮帶輸送機，螺旋輸送機和大刀盤，推進千斤頂，調(diào)整好各斤頂?shù)挠蛪海藭r大刀盤切削土體，盾構(gòu)前進。盾構(gòu)機根據(jù)設(shè)定的正面土壓力自動控制出土速度或掘進速度。盾構(gòu)機的行程、上下左右四個區(qū)域千斤頂壓力、螺旋輸送機轉(zhuǎn)速、盾構(gòu)扭轉(zhuǎn)、俯仰等參數(shù)將在顯示屏上顯示，盾構(gòu)司機及時作好參數(shù)記錄，并參照儀表顯示以及其它人工測量和施工經(jīng)驗調(diào)整盾構(gòu)機姿態(tài)和各項施工參數(shù)，使盾構(gòu)機始終按設(shè)計的軸線推進。盾構(gòu)應(yīng)根據(jù)當班指令設(shè)定的參數(shù)推進，推進出土與注漿同步進行。在盾構(gòu)施工中要根據(jù)不同土質(zhì)和覆土厚度、

9、地面建筑物，配合監(jiān)測信息分析，及時調(diào)整平衡壓力值的設(shè)定，同時根據(jù)推進速度、出土量和地層變形的監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時調(diào)整注漿量，從而將軸線和地層變形控制在允許的范圍內(nèi)，地表工后最大變形量在+10mm-30mm之內(nèi)。盾構(gòu)掘進過程中，推進坡度要保持相對的平衡。嚴格控制好推進里程，將施工測量結(jié)果及時地與計算的三維坐標相校核，及時調(diào)整。對初始出現(xiàn)的小偏差應(yīng)及時糾正，應(yīng)盡量避免盾構(gòu)機走“蛇”形，控制每次糾偏的量，盾構(gòu)機一次糾偏量不宜過大，以減少對地層的擾動，并為管片拼裝創(chuàng)造良好的條件。本工程盾構(gòu)掘進基本上在砂質(zhì)<6-6>砂質(zhì)粘土層、<10-1>全風化混合片麻巖、<10-2>強風

10、化混合片麻巖地層中，需向刀盤、土艙或螺旋輸送機內(nèi)注入添加劑以使開挖土體應(yīng)具有良好的流塑狀態(tài)、低的透水性和低的內(nèi)摩擦角。為防止盾構(gòu)掘進時，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壓注盾尾油脂，確保施工中盾尾與管片的間歇內(nèi)充滿盾尾油脂，以達到盾構(gòu)的密封功能。施工中須不定時的進行集中潤滑油脂的壓注，保持盾構(gòu)機各部分的正常運轉(zhuǎn)。掘進中的沉降控制措施：A、沿線的地面沉降觀測點建立以后，在掘進開始以前應(yīng)取得初始數(shù)據(jù)，并將所有的監(jiān)測點清晰地標在1：500的線路平面圖上；B、盾構(gòu)機試掘進時，將設(shè)置較密的沉降監(jiān)測點，以獲得盾構(gòu)機掘進參數(shù)與地面沉降的關(guān)系；C、掘進過程中，盾構(gòu)機機頭前20m后30m范

11、圍內(nèi)，每天早晚至少測量一次，范圍之外每周測一次，直至穩(wěn)定為止；D、盾構(gòu)機掘進適當選用千斤頂和推力，根據(jù)地面沉降觀測成果確定土倉壓力，隨時調(diào)整掘進方向，盡量減少蛇形和超挖；E、掘進過程中及時進行回填注漿，保持適當?shù)淖{壓力和注漿量，及時進行二次注漿。施工人員應(yīng)逐項、逐環(huán)、逐日做好施工記錄，記錄內(nèi)容：盾構(gòu)掘進姿態(tài)、管片拼裝、同步注漿、隧道滲漏水情況等，并將記錄的副本及時提交給監(jiān)理工程師。常見問題及處理方法：根據(jù)保護刀具、降低刀具磨損的要求，必須將刀盤扭矩控制在某一容許范圍內(nèi)，主要控制方法有：減小推力，同時也會降低掘進速度；向開挖面、土倉內(nèi)加入土質(zhì)改良劑。若螺旋輸送機被卡住（即扭矩超限），無法正常出

12、碴，可反復伸、縮螺桿并同時正、反轉(zhuǎn)，如低速正轉(zhuǎn)同時伸、縮螺桿，若超限則反轉(zhuǎn)同時伸、縮螺桿，如此反復，基本上都可以脫困。若啟動刀盤時刀盤被卡住，則將部分推進千斤頂收縮，使土壓力、刀具貫入度減小即可以轉(zhuǎn)動刀盤。若鉸接千斤頂拉力較大，說明刀盤的擴孔能力較差，則要檢查刀盤的邊緣刀是否磨損過量而應(yīng)該更換。2.4碴土改良碴土改良的作用盾構(gòu)在富水含砂地層中施工，進行碴土改良是保證盾構(gòu)施工安全、順利、快速的一項不可缺少的最重要技術(shù)手段。具有如下作用：保證碴土和添加介質(zhì)充分拌合，以保證形成不透水塑流性的碴土從而建立良好的土壓平衡機理，只有碴土改良效果好才能從根本上保證掘進過程中地表的沉降控制，同時保證預定的施工

13、進度；使渣土具有流塑性和較低的透水性，形成較好的土壓平衡效果而穩(wěn)定開挖面，控制地表沉降；減少全風化、強風化地層的滲透系數(shù)，使之具有較好的止水性，以控制地下水流失及防止或減輕螺旋輸送機排土時的噴涌現(xiàn)象；改善渣土的流塑性，使切削下來的碴土順利快速進入土倉，并利于螺旋輸機順利排土；改善渣土的流動性和減少其內(nèi)摩擦角，有效降低刀盤扭矩、降低對刀具和螺旋輸送機的磨損、降低掘進切削時的摩擦發(fā)熱，提高掘進效率。碴土改良的方法碴土改良就是通過盾構(gòu)機配置的專用裝置向刀盤面、土倉、或螺旋輸送機內(nèi)注入添加劑，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)攪拌使添加劑與土碴混合，其主要目的就是要使盾構(gòu)切削下來的碴

14、土具有好的流塑性、合適的稠度、較低的透水性和較小的摩阻力，以滿足在不同地質(zhì)條件下掘進時都可達到理想的工作狀況。添加劑主要有泡沫、膨潤土以及聚合物。改良劑的確定及配比、摻量各種改良劑的性能指標表性能指標膨潤土泡沫劑工作原理利用添加的膠質(zhì)減摩效果，使開挖土塑性流動，減少滲透性利用微細泡沫的潤滑效果使開挖土塑性流動，減少滲透性PH值7.5107.38粘度210Pa·s0.0030.2 Pa·s適用土層砂質(zhì)粘土層、全風化、強風化片麻巖層砂質(zhì)粘土層、全風化、強風化片麻巖層根據(jù)國內(nèi)外成功的施工經(jīng)驗，本工程擬采用在膨潤土漿液基礎(chǔ)上加泡沫劑，其效果比單獨改良有很大改善：顯著降低刀盤、螺旋輸

15、送機的油壓及盾構(gòu)推力，減小刀盤扭矩，減輕砂卵石地層對盾構(gòu)設(shè)備的磨損，提高掘進速度和設(shè)備的使用壽命。根據(jù)東莞地質(zhì)情況，初步擬定改良劑添加率2035%。如按25%（即切削1 m3 渣土需注入250 L）計算，膨潤土漿液為24004000L/環(huán)、泡沫量為64007000L/環(huán)。膨潤土泥漿配合比為水：膨潤土：外加劑=1010.2，膨潤土為優(yōu)質(zhì)的鈉基膨潤土，外加劑為堿、CMC及超流化劑DAV等，泥漿坍落度控制在20cm以內(nèi)。泡沫：9095%壓縮空氣和510%泡沫溶液；泡沫溶液的組成為泡沫添加劑3%、水97%。本工程所用泡沫劑粘度不低于0.1Pa·s。泥漿和泡沫混合物的作用機理泥漿和泡沫混合物的

16、作用機理主要表現(xiàn)在以下幾個方面：通過注入泥漿和泡沫，在刀盤前方形成了一層泥膜，建立起泥土壓力，為土體結(jié)構(gòu)提供水平推力，有利于形成拱結(jié)構(gòu)。泥漿和泡沫使開挖面土體的強度和剛度得到加強，提高了開挖面土體的豎向抗力，對開挖面土體起到了支護作用，減少了開挖面土體失穩(wěn)的可能。砂卵石地層顆粒松散，無粘聚力，顆粒之間的傳力方式為點對點，向開挖面土體添加泥漿后，泥漿包圍在顆粒周圍，形成了一層泥膜，增加了顆粒之間的粘聚力，使得顆粒之間的傳力得到擴散，改善了土體的受力狀況，如圖所示。另外，泡沫的體積極小，混合后泡沫的泥漿擴散性得到增強，可以在刀盤的攪拌下迅速滲透到土層中，將砂卵石顆粒包裹起來，降低了土體的密實度，改

17、善了土體的塑流性。利用泡沫優(yōu)良的潤滑性能，改善土體粒狀構(gòu)造，同時吸附在顆粒之間的氣泡可以減少土體顆粒與刀盤系統(tǒng)的直接摩擦。降低土體的滲透性，又因其比重小，攪拌負荷輕，容易將土體攪拌均勻，從而做到既能平衡開挖面土壓，又能連續(xù)向外順暢排土。同時泡沫具有可壓縮性，對土壓的穩(wěn)定也有積極作用。碴土改良的主要技術(shù)措施在富水含砂地層的掘進主要是要降低對刀具磨損、降低刀盤扭矩、螺旋輸送機的磨損，防止噴涌，采取向刀盤前和土艙內(nèi)及螺旋輸送機內(nèi)注入泥漿泡沫混合物的方法來改良碴土。并增加對螺旋輸送機內(nèi)注入量，以利于螺旋輸送機形成土塞效應(yīng)，防止噴涌。2.5盾構(gòu)掘進方向控制與調(diào)整由于東莞地層軟硬不均、隧道曲線和坡度變化以

18、及操作等因素的影響，盾構(gòu)推進不可能完全按照設(shè)計的隧道軸線前進，而會產(chǎn)生一定的偏差。因此，盾構(gòu)施工中必須采取有效技術(shù)措施控制掘進方向，及時有效糾正掘進偏差。盾構(gòu)掘進方向控制采用隧道自動導向系統(tǒng)和人工測量輔助進行盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)測盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)控通過自動導向系統(tǒng)和人工測量復核進行盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)測。該系統(tǒng)配置了導向、自動定位、掘進程序軟件和顯示器等，能夠全天候在盾構(gòu)機主控室動態(tài)顯示盾構(gòu)機當前位置與隧道設(shè)計軸線的偏差以及趨勢。隨著盾構(gòu)推進導向系統(tǒng)后視基準點前移，通過人工測量來進行精確定位。為保證推進方向的準確可靠，計劃3050m進行一次人工測量，以校核自動導向系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)并復核盾構(gòu)機的位置、姿態(tài)，確保盾構(gòu)掘進方向

19、的正確。采用分區(qū)操作盾構(gòu)機推進油缸控制盾構(gòu)掘進方向盾構(gòu)機共30組推進油缸，每區(qū)油缸可獨立控制推進油壓。根據(jù)導向系統(tǒng)反映的盾構(gòu)姿態(tài)信息，盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整與控制便可通過分區(qū)調(diào)整推進油缸壓力事項盾構(gòu)掘進方向調(diào)整與控制。在上坡段掘進時，適當加大盾構(gòu)機下部油缸的推力和速度；在下坡段掘進時則適當加大上部油缸的推力和速度；在左轉(zhuǎn)彎曲線段掘進時，則適當加大右側(cè)油缸推力和速度；在右轉(zhuǎn)彎曲線掘進時，則適當加大左側(cè)油缸的推力和速度；在直線平坡段掘進時，則應(yīng)盡量使所有油缸的推力和速度保持一致。在均勻的地質(zhì)條件時，保持所有油缸推力與速度一致；在軟硬不均的地層中掘進時，則應(yīng)根據(jù)不同地層在斷面的具體分布情況，遵循硬地層一側(cè)推進

20、油缸的推力和速度適當加大，軟地層一側(cè)油缸的推力和速度適當減小的原則來操作。當盾構(gòu)偏離軸線時，嚴格控制盾構(gòu)低速勻速掘進，以通過調(diào)整螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速等參數(shù)以保持前方土倉內(nèi)的土壓力，給盾構(gòu)機提供一個支撐點，配以千斤頂?shù)耐屏κ苟軜?gòu)機體受到一個旋轉(zhuǎn)力矩，改變其推進方向。軸線控制技術(shù)措施根據(jù)系統(tǒng)的電腦屏幕上顯示的圖像和數(shù)據(jù)，盾構(gòu)機操作手將通過合理調(diào)整各分區(qū)千斤頂?shù)膲毫暗侗P轉(zhuǎn)向來調(diào)整盾構(gòu)機的姿態(tài)，具體操作原則如下：盾構(gòu)機轉(zhuǎn)角：通過改變刀盤旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)。盾構(gòu)機豎直方向控制原則A、一般情況下，盾構(gòu)機的豎向軸線偏差控制在±30mm以內(nèi)，傾角控制在±3mm/m以內(nèi)。特殊情況下，傾角不宜超過&#

21、177;10mm/m，否則會引起盾尾間隙過小和管片的錯臺破裂等問題；B、開挖面土體比較均質(zhì)或軟硬差別不大時，盾構(gòu)機與設(shè)計軸線保持平行；C、通過增加或減少上部和下部千斤頂?shù)氖褂糜蛪哼M行坡度調(diào)整；D、掘進過程中時刻注意上部千斤頂和下部千斤頂?shù)男谐滩?，兩者不能相差過大，一般宜保持在±20mm內(nèi)；E、合理利用鉸接千斤頂，使盾構(gòu)姿態(tài)與設(shè)計線路更加吻合。盾構(gòu)機水平方向的控制原則A、直線段盾構(gòu)機的水平偏差控制在±30mm以內(nèi)，水平偏角控制在±3mm/m以內(nèi)，否則盾構(gòu)機急轉(zhuǎn)引起盾尾間隙過小和管片錯臺破裂等問題；B、曲線段盾構(gòu)機的水平偏差控制在±30mm以內(nèi)，水平偏差角控

22、制在±6mm/m內(nèi)，曲線半徑越小控制難度越大；C、由直線段進入曲線段時，根據(jù)地層情況(其決定盾構(gòu)機的轉(zhuǎn)向難易程度)，采取一定的措施，使管片的中心軸線更好地與隧道軸線擬合；C、盾構(gòu)機由曲線段進入直線段時，盾構(gòu)機操作原則應(yīng)同上述中的原則類似；D、當曲線半徑較小時，可降低掘進速度，合理調(diào)節(jié)各分區(qū)千斤頂壓力，必要時可將水平偏差角放寬到±10mm/m，以加大盾構(gòu)機的調(diào)向力度；E、通過增加或減少左部和右部千斤頂?shù)氖褂脗€數(shù)進行坡度調(diào)整；F、合理利用鉸接千斤頂，使盾構(gòu)姿態(tài)與設(shè)計線路更加吻合。盾構(gòu)掘進姿態(tài)調(diào)整與糾偏滾動糾偏刀盤切削土體的扭矩主要是由盾構(gòu)殼體與洞壁之間形成的摩擦力矩來平衡，當摩

23、擦力矩無法平衡刀盤切削土體產(chǎn)生的扭矩時將引起盾構(gòu)本體的滾動。盾構(gòu)滾動偏差可通過轉(zhuǎn)換刀盤旋轉(zhuǎn)方向來實現(xiàn)。當滾動超限時，盾構(gòu)機會自動報警。豎直方向糾偏控制盾構(gòu)機方向的主要因素是千斤頂?shù)膯蝹?cè)推力，它與盾構(gòu)機姿態(tài)變化量間的關(guān)系非常離散，需靠經(jīng)驗來掌握。當盾構(gòu)機出現(xiàn)下俯時，加大下側(cè)千斤頂?shù)耐屏?，當盾?gòu)機出現(xiàn)上仰時，則加大上側(cè)千斤頂?shù)耐屏磉M行糾偏。同時考慮到刀盤前面地質(zhì)因素的影響綜合來調(diào)節(jié)，從而到達一個比較理想的控制效果。水平方向糾偏與豎直方向糾偏的原理一樣，左偏時則加大左側(cè)千斤頂?shù)耐七M壓力，右偏時則加大右側(cè)千斤頂?shù)耐七M壓力，并兼顧地質(zhì)因素。由直線進入緩和曲線宜提前一個盾身的長度開始按1.5倍曲率半徑轉(zhuǎn)

24、彎，使盾構(gòu)機的單邊推力差漸近遞增有利于保證管片環(huán)縫的拼裝質(zhì)量。在急彎和變坡段，必要時可利用盾構(gòu)機的超挖刀進行局部超挖來糾偏。方向控制及糾偏注意事項在切換刀盤轉(zhuǎn)動方向時，應(yīng)保留適當?shù)臅r間間隔，切換速度不宜過快，切換速度過快可能造成管片受力狀態(tài)突變，而使管片損壞。根據(jù)掌子面地層情況應(yīng)及時調(diào)整掘進參數(shù)，調(diào)整掘進方向時應(yīng)設(shè)置警戒值與限制值。達到警戒值時就應(yīng)該實行糾偏程序。蛇行修正及糾偏時應(yīng)緩慢進行，如修正過程過急，蛇行反而更加明顯。在直線推進的情況下，應(yīng)選取盾構(gòu)當前所在位置點與設(shè)計線上遠方的一點作一直線，然后再以這條線為新的基準進行線形管理。在曲線推進的情況下，應(yīng)使盾構(gòu)當前所在位置點與遠方點的連線同設(shè)

25、計曲線相切。推進油缸油壓的調(diào)整不宜過快、過大，否則可能造成管片局部破損甚至開裂。正確進行管片選型，確保拼裝質(zhì)量與精度，以使管片端面盡可能與計劃的掘進方向垂直。盾構(gòu)始發(fā)、到達時方向控制極其重要，做好測量定位工作。2.6曲線段掘進施工技術(shù)措施本標段在天寶路站下橋站區(qū)間盾構(gòu)隧道存在R=600m的平面曲線施工，天寶路站東城路站區(qū)間最小曲線半徑為R=1300m。在曲線段地層中掘進，無論是盾構(gòu)推進還是管片與地層的相互作用力，都是曲線外側(cè)大于曲線內(nèi)側(cè)，隨著曲線半徑的減少，這種差異越大。 可能發(fā)生盾構(gòu)對管片有向曲線外側(cè)的分力，容易發(fā)生管片位移、擠壓破碎、漏水；盾構(gòu)軸線偏差較大；糾偏大而引起地層變形大等不良現(xiàn)象

26、。施工時，應(yīng)根據(jù)推進速度、出土量和地層變形的信息數(shù)據(jù)，及時調(diào)整各種施工參數(shù)，以達到曲線推進的最佳狀態(tài)。為滿足本工程的特點，在盾構(gòu)機上設(shè)有鉸接和仿形刀。在小半徑曲線施工中，合理開啟鉸接，可以良好地控制盾構(gòu)姿態(tài)，保證管片的拼裝質(zhì)量。盾構(gòu)刀盤邊均安裝有仿形刀，超挖范圍為±50mm，施工時可根據(jù)推進軸線情況對曲線內(nèi)側(cè)進行適當超挖，超挖量控制在最小限度內(nèi)。軸線控制盾構(gòu)掘進中加強對盾構(gòu)機推進軸線的控制。由于曲線推進盾構(gòu)機環(huán)環(huán)都在糾偏，須做到勤測勤糾，每次的糾偏量盡量小，以保證形管片的環(huán)面始終處于曲率半徑的豎直面內(nèi)。同時為控制管片的位移量和環(huán)面的平整度，以減少位移和管片碎裂現(xiàn)象的發(fā)生，從而達到有效

27、控制軸線和地層變形的目的。由于線路的急轉(zhuǎn)彎，測量吊籃間距較?。?0環(huán)50環(huán)），靠近開挖面的管片在側(cè)向壓力的作用下可能發(fā)生位移，為確保導線點的精確性，每推進10環(huán)復測一次。出土量：為確保盾構(gòu)沿設(shè)計軸線推進，必須嚴格控制盾構(gòu)出土量，同時根據(jù)地面監(jiān)測情況合理調(diào)整出土量。同步注漿與二次注漿由于曲線段推進增加了曲線推進引起的地層損失及糾偏次數(shù)的增加導致土體受擾動的增加，所以必須嚴格控制同步注漿量。每環(huán)推進時根據(jù)施工中的變形監(jiān)測情況，隨時調(diào)整注漿量及參數(shù)，從而有效的對軸線進行控制。曲線段推進中，實際掘進軸線為折線，曲線外側(cè)出土量大，必然造成外側(cè)土體損失，并存在施工空隙，因此同步注漿過程中須加強曲線外側(cè)的壓

28、漿量，以填充施工空隙，加固外側(cè)土體，使盾構(gòu)較好的沿設(shè)計軸線推進。推進中除同步注漿外，還應(yīng)及時壓注早凝的雙液漿，以便在較短的時間內(nèi)將建筑空隙填滿并達到一定的強度，與原狀土共同作用，有效減小管片受側(cè)向壓力影響在建筑空隙范圍內(nèi)向弧線外側(cè)的偏移量。管片嚴格采取居中拼裝，從而使管片處于較理想狀態(tài)，確保管片拼裝質(zhì)量及推進軸線控制在規(guī)范要求范圍之內(nèi)。由于曲線環(huán)間的縱向張拉作用，縱向螺栓更容易松動，所以在管片拼裝中要加強螺栓緊固檢查，及時做好復擰工作，必要時對隧道內(nèi)凸面縱向螺栓采用槽鋼進行固定。推進速度控制在2030mm/min，一方面避免因推力過大而引起的側(cè)向壓力的增大，另一方面減小盾構(gòu)推進過程中對周圍土體

29、的擾動。2.7大坡度地段施工本隧道區(qū)間隧道坡度程“V”字形，坡度為422，最大為22，給盾構(gòu)推進和隧道內(nèi)水平運輸帶來了困難。故在這些地段施工時必須按規(guī)范要求采取以下技術(shù)措施：開挖面的穩(wěn)定：大坡度區(qū)段，圍巖的水土壓力隨著推進而時刻變化，因此開挖面壓力也必須根據(jù)水土壓力進行適當?shù)恼{(diào)整。另外，特別是下坡時，由于壓力倉內(nèi)的開挖土砂有可能出現(xiàn)滯留而不能充分取土，所以必須慎重管理，嚴格控制開挖土量。盾構(gòu)：一般來說盾構(gòu)機的前部比較重，因此具有向前方傾斜的傾向，所以上坡度推進時，往往加大下半部盾構(gòu)千斤頂推進能力。另外，對于后方拖車也要防止脫車自走的措施。盾構(gòu)下坡推進時，要防止盾構(gòu)“抬頭”，盾構(gòu)坡度每次向上糾偏

30、幅度不得大于0.2%，嚴格控制出土量，調(diào)整土壓力設(shè)定值，確保切口土體不下沉。盾構(gòu)上坡推進時，盾構(gòu)很容易發(fā)生“上拋”現(xiàn)象。故盾構(gòu)坡度每次向上糾偏小于0.2%，調(diào)整好土壓力設(shè)定值，以切口土體不隆起或少隆起為主。管片：每環(huán)推進結(jié)束后，必須擰緊當前環(huán)管片的連接螺栓，并在下環(huán)推進時進行復緊，克服作用于管片推力產(chǎn)生的垂直分力，減少成環(huán)隧道浮動。清除盾殼內(nèi)的雜物，盡量做到盾殼內(nèi)的管片居中拼裝，同時保證環(huán)面平整度。同步注漿：作為大坡度壁后注漿材料，最好是注入后的體積變化小，強度很快就能超過圍巖強度的瞬結(jié)性材料。下坡度時，壁后注漿材料繞入開挖面的可能性很大，所以，對于注入材料的選擇、質(zhì)量管理等也必須充分注意。隧

31、道內(nèi)運輸設(shè)備：采用通常的軌道形式時，在大坡度區(qū)段由于電瓶車等動力車的脫車自走、器材掉下等引起的施工事故的危險性加大，對運輸設(shè)備的安全裝置中除了通常的剎車以外，還要裝備電瓶車的多重安全制動裝置。隧道內(nèi)排水：在急下坡區(qū)段，隧道內(nèi)排水會滯留在開挖部，須加強排水措施。2.8地表變形預測、控制及監(jiān)測反饋采用盾構(gòu)法施工影響地表沉降的因素很多，如地質(zhì)條件、隧道埋深、土倉壓力、注漿量及注漿壓力、地下水位變化、施工多次擾動等。為了將地表沉降控制在允許范圍內(nèi)，通過施工監(jiān)測與理論模型計算分析，合理確定注漿量、土倉壓力、控制地下水位變化等可控因素，達到控制地表沉降的目的。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果和通過理論模型分析地表沉降，影響地

32、表沉降的主要因素為開挖面土倉壓力、管片襯砌背后的注漿量和施工引起地下水位變化情況。施工前預測主要采用數(shù)值分析和施工經(jīng)驗預測隧道施工造成的沉降量，為制定施工方案提供依據(jù)；在施工過程中，根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測得到的各項參數(shù)，對施工階段和最終的地表沉降做出預測并反饋指導施工。掘進過程中的變形控制合理確定土倉壓力：根據(jù)地質(zhì)條件和地下水狀況，確定各地段土倉壓力值，以保證工作面的穩(wěn)定，并在掘進中根據(jù)反饋信息進行及時調(diào)整。保證同步注漿質(zhì)量：環(huán)形間隙是盾構(gòu)施工中引起地層變形的主要因素，盾構(gòu)施工中嚴格執(zhí)行“掘進與注漿同步，不注漿不掘進”的原則，加強設(shè)備管理，確保同步注漿不間斷進行。同時要根據(jù)信息反饋及時調(diào)整注漿壓力、漿液

33、配比，必要時進行二次補充注漿。防止地下水流失：施工過程中如發(fā)生噴涌等現(xiàn)象，應(yīng)采取措施控制地下水的流失，關(guān)閉出料口掘進使土倉充滿土體、注入膨潤土、泡沫改善碴土性能。必要時要進行二次注漿以截斷水源。施工過程中對地表沉降進行全程監(jiān)控量測，并及時對監(jiān)測數(shù)據(jù)進分析，分析引起沉降的主要原因，并根據(jù)分析結(jié)果及時將信息反饋到施工，及時調(diào)整施工參數(shù)，如土倉壓力、注漿量、注漿壓力、掘進速度等。在盾構(gòu)施工過程中施工監(jiān)控量測對控制地表沉降具有重要的指導作用。加強信息化施工組織管理，確保信息渠道暢通和信息反饋的及時性。2.9盾尾油脂的壓注本隧道工程位于高含水量、高滲透性、高水壓的地層中，為了能安全并順利地完成隧道的掘進任務(wù)，配備良好的盾尾密封系統(tǒng)并切實地做好盾尾油脂的壓注工作。本工程采用的盾構(gòu)機的盾尾密封系統(tǒng)具有良好的可靠性和耐久性，施工過程中可在各道密封刷之間利用自動供給油脂系統(tǒng)壓注高止水性油脂，確保高水壓作用下的止水可靠性。盾構(gòu)掘進過程中視油脂壓力及時進行補充，當發(fā)現(xiàn)盾尾有少量漏漿時，對漏漿部位及時進行補壓盾尾油脂。盾尾油脂壓注流程見下圖。2.10防迷流及防腐蝕措施按