小半徑曲線盾構(gòu)施工技術(shù)

1、小半徑曲線盾構(gòu)施工技術(shù)1前言1.1盾構(gòu)小半徑曲線施工概述目前，我國(guó)正處于大規(guī)模建設(shè)時(shí)期，基礎(chǔ)設(shè)施，尤其是交通設(shè)施建設(shè)如火如荼。在城市中，以地鐵為龍頭的地下空間綜合利用和建設(shè)，受既有建（構(gòu)）筑物和有限空間的限制，出現(xiàn)了大量復(fù)雜線型（如小半徑、大縱坡）或復(fù)合近接（小凈距、下穿鐵路、立交、疊交）的隧道工程。小半徑曲線盾構(gòu)施工時(shí)盾構(gòu)對(duì)外側(cè)地層是擠壓的狀態(tài)，因盾尾空隙的發(fā)生會(huì)使地層向隧道內(nèi)側(cè)位移，回填壓注壓力也會(huì)使隧道產(chǎn)生位移，同時(shí)由于在小曲線地段的盾構(gòu)，是用管片和地層反力掘進(jìn)的，因此推進(jìn)力的反力會(huì)使隧道向曲線外側(cè)位移，如果隧道的縱向剛度和地層的剛度過(guò)小，可能引起管片和其外地層的過(guò)大位移，以及使土壓超過(guò)

2、土體的被動(dòng)壓力而過(guò)大擾動(dòng)。因此小半徑曲線地段的軸線控制難度較大，同時(shí)管片向外側(cè)扭曲而擠壓地層使地層和管片結(jié)構(gòu)均受到復(fù)雜的影響。1.2適用范圍適用于軟土地區(qū)土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)小半徑曲線掘進(jìn)。2盾構(gòu)小半徑曲線施工工藝2.1工藝流程圖工藝流程如圖2-1所示圖2-1 小半徑曲線施工工藝流程圖2.2盾構(gòu)機(jī)的適用性采用鉸接式盾構(gòu)進(jìn)行施工。由于盾構(gòu)增加了鉸接部分，使盾構(gòu)切口至支撐環(huán)，支撐環(huán)至盾尾都形成活體，增加了盾構(gòu)的靈敏度，對(duì)隧道的軸線控制更加方便以及管片外弧碎裂和管片滲水等情況得以大大改善。1、適當(dāng)?shù)某诹慷軜?gòu)大刀盤上安裝有仿形刀,具有一定的超挖范圍。在曲線施工時(shí)可根據(jù)推進(jìn)軸線情況進(jìn)行部分超挖，超挖量越大

3、，曲線施工越容易。但另一方面，超挖會(huì)使同步注漿漿液因土體的松動(dòng)繞入開(kāi)挖面，加上曲線推進(jìn)時(shí)反力下降的因素，會(huì)產(chǎn)生隧道變形增大的問(wèn)題。因此，超挖量最好控制在超挖范圍的最小限度內(nèi)。2、鉸接角度滿足要求盾構(gòu)機(jī)增加鉸接部分，使盾構(gòu)切口至支撐環(huán)，支撐環(huán)至盾尾都形成活體，增加了盾構(gòu)的靈敏度，可以在推進(jìn)時(shí)減少超挖量的同時(shí)產(chǎn)生推進(jìn)分力,確保曲線施工的推進(jìn)軸線控制。管片外弧碎裂和管片滲水等情況得以大大改善。鉸接角度=（L1+ L2）×180/×R 其中L1、L2分別為鉸接盾構(gòu)的前體和后體，R為曲線半徑，為盾構(gòu)機(jī)在小半徑曲線上的鉸接角度，此角度應(yīng)小于盾構(gòu)機(jī)自身的最大鉸接角度。通過(guò)固定鉸接千斤頂行

4、程差來(lái)固定盾構(gòu)機(jī)的鉸接角度，從而使盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)相應(yīng)得曲線半徑。鉸接千斤頂行程差mm=千斤頂最大行程差×（左右鉸接角度deg）/最大左右鉸接角度deg。2.3管片的適用性對(duì)于小半徑曲線地段，根據(jù)上海地鐵類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)，采用寬1.0m管片。管片寬度采用1.0m比1.2m更有利于線路曲線的擬合，管片拼裝更容易，也有利于減少管片的碎裂和隧道的整體防水。對(duì)小半徑曲線地段的管片楔形量檢算：以管片外徑6.2m，曲線半徑R=230m圓曲線段進(jìn)行檢算L1/R1=L2/R2 即 L1/233.1=L2/226.9 得L1=1.027325L2內(nèi)、外弧長(zhǎng)差值為：L= L1- L2=0.027325L2當(dāng)

5、管片寬度為1.0m時(shí)，L21.0m時(shí)，L=27.32mm設(shè)計(jì)楔形量L=32.34mmL=27.32mm小半徑圓曲線段設(shè)計(jì)管片排版采用6環(huán)1.0m寬楔形+1環(huán)1.2m寬直線環(huán)：7.2L=196.70mm，6L=194.04mm，7.2L-6L=2.66mm以上計(jì)算可知，6環(huán)1.0m寬楔形+1環(huán)1.2m寬直線環(huán)的排版方式很好的擬合了R=230m小半徑圓曲線。2.4隧道輔助措施2.4.1隧道管片壁后注漿加固隧道每掘進(jìn)完成2環(huán)，及時(shí)通過(guò)管片的預(yù)埋注漿孔對(duì)土體進(jìn)行復(fù)合早凝漿液二次壓注加固,范圍為管片壁后2m。2.4.2隧道內(nèi)設(shè)縱向加強(qiáng)肋針對(duì)小半徑曲線上隧道縱向位移較大，在隧道靠近開(kāi)挖面后5060m范圍管

6、片設(shè)置加強(qiáng)肋以增強(qiáng)隧道縱向剛度，控制其縱向位移。加強(qiáng)肋采用雙拼22a槽鋼用鋼板焊接成型，用螺栓將其與管片的預(yù)留注漿孔進(jìn)行連接，從而將隧道縱向連接起來(lái)，以加強(qiáng)隧道縱向剛度。加勁肋部位及構(gòu)造詳見(jiàn)加強(qiáng)肋構(gòu)造圖。2.4.3加強(qiáng)螺栓復(fù)緊每環(huán)推進(jìn)結(jié)束后，須擰緊當(dāng)前環(huán)管片的連接螺栓，并在下環(huán)推進(jìn)時(shí)進(jìn)行復(fù)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(dòng)。每掘進(jìn)完成3環(huán)，對(duì)10環(huán)以內(nèi)的管片連接螺栓復(fù)擰一次。2.5推進(jìn)軸線預(yù)偏設(shè)置在盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)推進(jìn)軸線的控制。曲線推進(jìn)時(shí)盾構(gòu)實(shí)際上應(yīng)處于曲線的切線上，因此推進(jìn)的關(guān)鍵是確保對(duì)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的控制。由于盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程的同步注漿及跟蹤補(bǔ)注的雙液漿效果不能根本上

7、保證管片后土體的承載強(qiáng)度，管片在承受側(cè)向壓力后，將向弧線外側(cè)偏移。為了確保隧道軸線最終偏差控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)給隧道預(yù)留一定的偏移量。根據(jù)理論計(jì)算和和上海相關(guān)施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合分析，同時(shí)需考慮掘進(jìn)區(qū)域所處的地層情況，在小半經(jīng)曲線隧道掘進(jìn)過(guò)程中，將設(shè)置預(yù)偏量2040mm。如圖2-2所示，施工中通過(guò)對(duì)小半徑段隧道偏移監(jiān)測(cè)，適當(dāng)調(diào)整預(yù)偏量。曲線設(shè)計(jì)中線盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)推進(jìn)中心線向曲線內(nèi)側(cè)預(yù)偏2040mm圖2-2 小半徑曲線段盾構(gòu)推進(jìn)軸線預(yù)偏示意圖2.6盾構(gòu)施工參數(shù)選擇1、嚴(yán)格控制盾構(gòu)的推進(jìn)速度推進(jìn)時(shí)速度應(yīng)控制在12cm/min。即避免因推力過(guò)大而引起的側(cè)向壓力的增大，又減小盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中對(duì)周

8、圍土體的擾動(dòng)。2、嚴(yán)格控制盾構(gòu)正面平衡壓力盾構(gòu)在穿越過(guò)程中須嚴(yán)格控制切口平衡土壓力，使得盾構(gòu)切口處的地層有微小的隆起量（0.51mm）來(lái)平衡盾構(gòu)背土?xí)r的地層沉降量。同時(shí)也必須嚴(yán)格控制與切口平衡壓力有關(guān)的施工參數(shù)，如出土量、推進(jìn)速度、總推力、實(shí)際土壓力圍繞設(shè)定土壓力波動(dòng)的差值等。防止過(guò)量超挖、欠挖，盡量減少平衡壓力的波動(dòng)。其波動(dòng)值控制在0.02MPa以內(nèi)。3、嚴(yán)格控制同步注漿量和漿液質(zhì)量由于曲線段推進(jìn)增加了曲線推進(jìn)引起的地層損失量及糾偏次數(shù)的增加導(dǎo)致了對(duì)土體的擾動(dòng)的增加，因此在曲線段推進(jìn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制同步注漿量和漿液質(zhì)量，在施工過(guò)程中采用推進(jìn)和注漿聯(lián)動(dòng)的方式，確保每環(huán)注漿總量到位，確保盾構(gòu)推進(jìn)每一

9、箱土的過(guò)程中，漿液均勻合理地壓注，確保漿液的配比符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)同步注漿及時(shí)充填建筑空隙，減少施工過(guò)程中的土體變形。注漿未達(dá)到要求時(shí)盾構(gòu)暫停推進(jìn)，以防止土體變形。每環(huán)的壓漿量一般為建筑空隙的200250，為2.73.2m3/環(huán)，采用可硬性漿液，漿液稠度911cm，泵送出口處的壓力不大于0.5MPa左右。具體壓漿量和壓漿點(diǎn)視壓漿時(shí)的壓力值和地層變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)選定。根據(jù)施工中的變形監(jiān)測(cè)情況，隨時(shí)調(diào)整注漿參數(shù)，從而有效地控制軸線。2.7土體損失及二次注漿由于設(shè)計(jì)軸線為小半徑的圓滑曲線，而盾構(gòu)是一條直線，故在實(shí)際推進(jìn)過(guò)程中，實(shí)際掘進(jìn)軸線必然為一段段折線，且曲線外側(cè)出土量又大。這樣必然造成曲線外側(cè)土體的

10、損失，并存在施工空隙。因此在曲線段推進(jìn)過(guò)程中在進(jìn)行同步注漿的工程中須加強(qiáng)對(duì)曲線段外側(cè)的壓漿量，以填補(bǔ)施工空隙。每拼裝兩環(huán)即對(duì)后面兩環(huán)管片進(jìn)行復(fù)合早凝漿液二次壓注，以加固隧道外側(cè)土體，保證盾構(gòu)順利沿設(shè)計(jì)軸線推進(jìn)。漿液配比采用：水泥:氯化鈣:水玻璃30:1 :1，水灰比為0.6。二次注漿壓力控制在0.3Mpa以下；注漿流量控制在1015L/min，注漿量約0.5m3/環(huán)。2.8嚴(yán)格控制盾構(gòu)糾偏量盾構(gòu)的曲線推進(jìn)實(shí)際上是處于曲線的切線上，推進(jìn)的關(guān)鍵是確保對(duì)盾構(gòu)的頭部的控制，由于曲線推進(jìn)盾構(gòu)環(huán)環(huán)都在糾偏，須做到勤測(cè)勤糾，而每次的糾偏量應(yīng)盡量小，確保楔形塊的環(huán)面始終處于曲率半徑的徑向豎直面內(nèi)。除了采用楔型

11、管片，為控制管片的位移量，管片糾偏在適當(dāng)時(shí)候采用楔形低壓棉膠板，從而達(dá)到有效地控制軸線和地層變形的目的。盾構(gòu)推進(jìn)的糾偏量控制在23mm/m。針對(duì)每環(huán)的糾偏量，通過(guò)計(jì)算得出盾構(gòu)機(jī)左右千斤頂?shù)男谐滩睿ㄟ^(guò)利用盾構(gòu)機(jī)千斤頂?shù)男谐滩顏?lái)控制其糾偏量。同時(shí)，分析管片的選型，針對(duì)不同的管片需有不同的千斤頂行程差。2.9盾尾與管片間的間隙控制小曲率半徑段內(nèi)的管片拼裝至關(guān)重要，而影響管片拼裝質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是管片與盾尾間的間隙。合理的周邊間隙可以便于管片拼裝，也便于盾構(gòu)進(jìn)行糾偏。1）施工中隨時(shí)關(guān)注盾尾與管片間的間隙，一旦發(fā)現(xiàn)單邊間隙偏小時(shí)，及時(shí)通過(guò)盾構(gòu)推進(jìn)方向進(jìn)行調(diào)整，使得四周間隙基本相同。2）在管片拼裝時(shí)，

12、應(yīng)根據(jù)盾尾與管片間的間隙進(jìn)行合理調(diào)整，使管片與盾尾間隙得以調(diào)整，便于下環(huán)管片的拼裝，也便于在下環(huán)管片推進(jìn)過(guò)程中盾構(gòu)能夠有足夠的間隙進(jìn)行糾偏。3）根據(jù)盾尾與管片間的間隙，合理選擇楔型管片。小曲率半徑段時(shí)，盾構(gòu)機(jī)的盾尾與管片間間隙的變化主要體現(xiàn)在水平軸線兩側(cè)，管片轉(zhuǎn)彎正常跟隨盾構(gòu)機(jī)，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)彎過(guò)快時(shí)，隧道外側(cè)的盾尾間隙就相對(duì)較??；當(dāng)管片因楔子量等原因超前于盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)，隧道內(nèi)側(cè)的盾尾間隙就相對(duì)較小。因此，當(dāng)無(wú)法通過(guò)盾構(gòu)推進(jìn)和管片拼裝來(lái)調(diào)整盾尾間隙時(shí)，可考慮采用楔型管片和直線型管片互換的方式來(lái)調(diào)整盾尾間隙（可結(jié)合管片選型軟件指導(dǎo)）2.10盾構(gòu)糾偏及測(cè)量姿態(tài)調(diào)整2.10.1盾構(gòu)及管片糾偏盾構(gòu)掘進(jìn)中，

13、由下述方法保證盾構(gòu)推進(jìn)軌跡和隧道設(shè)計(jì)中心線的偏差在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。（1）采用調(diào)整盾構(gòu)千斤頂?shù)慕M合來(lái)實(shí)現(xiàn)糾偏盾構(gòu)千斤頂按上、下、左、右四個(gè)扇形分布，推進(jìn)千斤頂?shù)挠捅脼樽兞勘?，?dāng)盾構(gòu)需要調(diào)整方向時(shí)，可通過(guò)比例閥調(diào)整四個(gè)區(qū)域的油壓，來(lái)調(diào)節(jié)千斤頂?shù)捻斄?。如盾?gòu)偏離設(shè)計(jì)軸線，而需糾偏時(shí)，可在偏離方向相反處，調(diào)低該區(qū)域千斤頂工作壓力，造成兩千斤頂?shù)男谐滩?，也可采用停開(kāi)部分千斤頂獲得行程差。但這樣易造成襯砌部分區(qū)域受力不勻，使管片損壞。盾構(gòu)糾偏時(shí)要使千斤頂各區(qū)域壓力分布呈線性狀態(tài)，如盾構(gòu)要向右糾，除左區(qū)要較右區(qū)有一個(gè)較大的壓力差外，上、下區(qū)域的壓力也要適當(dāng)，一般可取左、右區(qū)域壓力的平均值。同理，如需上、下糾

14、偏時(shí)，可造成上、下區(qū)域千斤頂?shù)膲毫Σ睢＃?）采用微量楔形料進(jìn)行隧道管片糾偏在曲線段采用管片環(huán)面上粘貼楔形低壓棉膠板的方法，使直線段管片成為微量楔形軸線和設(shè)計(jì)軸線擬合。石棉橡膠板的壓縮率為12%，分段粘貼好的石棉橡膠板經(jīng)推進(jìn)過(guò)程中千斤頂壓縮后，成一平整楔形環(huán)面。管片在制造中，會(huì)存在微小的誤差（特別是環(huán)寬的誤差），管片在拼裝過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生誤差，這些誤差的積累和發(fā)展會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)雖未偏離設(shè)計(jì)軸線，但盾尾的管片變得越來(lái)越難拼裝，測(cè)量管片的偏差，會(huì)發(fā)現(xiàn)管片中心線已呈偏離設(shè)計(jì)軸線的趨勢(shì)，采取以下預(yù)防措施：a、在每一環(huán)管片拼裝時(shí)，測(cè)量上一環(huán)管片與盾構(gòu)內(nèi)殼上、下、左、右各點(diǎn)的間隙，若各點(diǎn)間隙均在1cm以上，可視作

15、管片軸線與盾構(gòu)軸線擬合。若測(cè)得某點(diǎn)間隙小于1cm，則可視作管片已開(kāi)始偏離盾構(gòu)軸線，此時(shí)可用微量石棉橡膠楔形料進(jìn)行糾偏，將最大楔形量貼于間隙小處的襯面上。b、一次最大楔形量不得大于5mm，若超過(guò)5mm，管片橡膠止水條的壓縮量變小，會(huì)失去止水效果。所以在曲線段掘進(jìn)時(shí)當(dāng)安裝楔形管片后仍需粘貼糾偏條時(shí)，應(yīng)分?jǐn)?shù)環(huán)粘貼，不應(yīng)一環(huán)粘貼過(guò)厚。c、若最大楔形量為5mm（經(jīng)壓縮后為4.10mm）一次可糾偏斜率為千分之零點(diǎn)六六。測(cè)得管片與盾構(gòu)的偏差斜率后，即可算得糾偏的環(huán)數(shù)。2.10.2盾構(gòu)測(cè)量與姿態(tài)控制盾構(gòu)機(jī)的測(cè)量是確保隧道軸線的根本，在小曲率半徑段是盾構(gòu)機(jī)的測(cè)量極為重要。在小曲率段推進(jìn)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加隧道測(cè)量的頻

16、率，通過(guò)多次測(cè)量來(lái)確保盾構(gòu)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，可以通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)反饋盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)和糾偏。在施工時(shí)，如有必要可以實(shí)施跟蹤測(cè)量，促使盾構(gòu)機(jī)形成良好的姿態(tài)。由于隧道轉(zhuǎn)彎曲率半徑小，隧道內(nèi)的通視條件相對(duì)較差，因此必須多次設(shè)置新的測(cè)量點(diǎn)和后視點(diǎn)。在設(shè)置新的測(cè)量點(diǎn)后，應(yīng)嚴(yán)格加以復(fù)測(cè)，確保測(cè)量點(diǎn)的準(zhǔn)確性，防止造成誤測(cè)。同時(shí)，由于盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)彎的側(cè)向分力較大，可能造成成環(huán)隧道的水平位移，所以必須定期復(fù)測(cè)后視點(diǎn)，保證其準(zhǔn)確性。由于線路的急轉(zhuǎn)彎，間距2030環(huán)布置測(cè)量吊籃，每推進(jìn)5環(huán)復(fù)測(cè)一次導(dǎo)線點(diǎn)。盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)采用自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，推進(jìn)時(shí)每2-3min自動(dòng)測(cè)量一次盾構(gòu)姿態(tài)。盾構(gòu)機(jī)拼裝后，應(yīng)進(jìn)行盾構(gòu)縱向軸線和徑向軸線測(cè)量

17、，其主要測(cè)量?jī)?nèi)容包括刀口、機(jī)頭與機(jī)尾連接中心、盾尾之間的長(zhǎng)度測(cè)量；盾構(gòu)外殼長(zhǎng)度測(cè)量；盾構(gòu)刀口、盾尾和支承環(huán)的直徑測(cè)量。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)姿態(tài)測(cè)量應(yīng)包括其與線路中線的平面偏離、高程偏離、縱向坡度、橫向旋轉(zhuǎn)和切口里程的測(cè)量，各項(xiàng)測(cè)量誤差滿足下表2-1要求：表2-1 測(cè)量誤差表測(cè)量項(xiàng)目測(cè)量誤差測(cè)量項(xiàng)目測(cè)量誤差平面、高程偏離值（mm）±5縱向坡度（）±1里程偏離值（mm）±5切口里程（mm）±10橫向旋轉(zhuǎn)角（"）±3以盾構(gòu)中心軸線作為X軸、垂直于軸線方向?yàn)閅軸、Z軸即為高程方向，刀盤中心作為坐標(biāo)圓點(diǎn)。在刀盤后面固定螺桿盾構(gòu)姿態(tài)的測(cè)量前點(diǎn)。利用激光站

18、支架置鏡在盾構(gòu)主機(jī)支架上設(shè)一個(gè)支導(dǎo)線點(diǎn)、然后置鏡支導(dǎo)線點(diǎn)后視激光站導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)出A、B、C三點(diǎn)的大地坐標(biāo)。因?yàn)锳、B、C三點(diǎn)相對(duì)于O1O坐標(biāo)軸有固定關(guān)系，根據(jù)A、B、C三點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)利用三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系就能定出O1O的實(shí)際位置及刀盤中心O的坐標(biāo)，利用O點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)就能計(jì)算出盾構(gòu)的實(shí)際里程以及前后參考點(diǎn)的俯仰情況，根據(jù)A、C兩點(diǎn)的理論高差和實(shí)測(cè)高差計(jì)算出盾構(gòu)的具體旋轉(zhuǎn)情況，根據(jù)姿態(tài)的實(shí)測(cè)通過(guò)調(diào)整千斤頂和注漿壓力來(lái)對(duì)盾構(gòu)進(jìn)行糾偏以達(dá)到盾構(gòu)能按預(yù)定位置掘進(jìn)。盾構(gòu)姿態(tài)測(cè)量示意如圖2-3所示圖2-3盾構(gòu)姿態(tài)測(cè)量示意圖2.11監(jiān)控量測(cè)及信息反饋2.11.1施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容針對(duì)該區(qū)間隧道沿線的建（構(gòu)）筑物及地下管線

19、設(shè)施，結(jié)合盾構(gòu)推進(jìn)施工中引起地面沉降的機(jī)理采用如下監(jiān)測(cè)內(nèi)容：（1）地表環(huán)境沉降監(jiān)測(cè)地表沉降地下管線沉降建（構(gòu)）筑物沉降（2）在建隧道沉降監(jiān)測(cè)2.11.2施工監(jiān)測(cè)范圍及點(diǎn)位布置1、地表沉降點(diǎn)布設(shè)建立地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)，即在現(xiàn)場(chǎng)布置平行于隧道軸線的沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)和垂直于隧道軸線的沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。平行于隧道軸線的沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)一般情況每5環(huán)布設(shè)一點(diǎn)，垂直于隧道軸線的沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)每100環(huán)布設(shè)一組長(zhǎng)24米的斷面，每組均為9點(diǎn)，距離隧道軸線分別為2米、4米、6米、12米；在兩長(zhǎng)斷面中間再布設(shè)一12米長(zhǎng)的短斷面，測(cè)點(diǎn)該區(qū)間距隧道軸線分別為3米、6米對(duì)稱布設(shè)。平行于隧道軸線的地面監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要用于觀測(cè)盾構(gòu)施工時(shí)對(duì)地面的影響程度；

20、垂直于隧道軸線的地面監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要用于觀測(cè)盾構(gòu)施工時(shí)對(duì)地面的影響范圍。盾構(gòu)施工的監(jiān)測(cè)范圍一般為盾構(gòu)前20環(huán)，后30環(huán)。對(duì)范圍以外30100環(huán)的測(cè)點(diǎn)每周復(fù)測(cè)一次，對(duì)100環(huán)外所有新完成區(qū)間監(jiān)測(cè)點(diǎn)每月觀測(cè)一次。在整個(gè)區(qū)間隧道施工完成后對(duì)該區(qū)間地表軸線點(diǎn)再測(cè)量一次看后期變化量。2、地下管線沉降施工前與各種管線單位聯(lián)系，摸清地下管線的準(zhǔn)確位置，并將管線落到具體的布點(diǎn)圖上，按管線單位要求進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)，并做好監(jiān)測(cè)點(diǎn)的保護(hù)工作。同時(shí)加強(qiáng)沿線巡視，并把監(jiān)測(cè)信息及時(shí)反饋給各管線單位。本著即能全面掌握信息，又要經(jīng)濟(jì)安全地完成整個(gè)隧道工程的原則，對(duì)常規(guī)管線的監(jiān)測(cè)利用地表沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)。但為了更直接地了解盾構(gòu)施工對(duì)管線的

21、影響程度，對(duì)軸線兩側(cè)各5米范圍內(nèi)各種管線的設(shè)備點(diǎn)（如閥門井、抽氣井、人孔、窨井等）進(jìn)行直接監(jiān)測(cè)，在管線單位的監(jiān)控下確保管線的安全，并控制管線的沉降在容許的范圍內(nèi)。3、建筑物沉降對(duì)盾構(gòu)推進(jìn)切口附近方圓30m內(nèi)涉及的建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)。4、隧道沉降監(jiān)測(cè)沿著隧道推進(jìn)方向在隧道的管壁上布設(shè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在進(jìn)、出洞50環(huán)范圍內(nèi)，每隔5環(huán)布設(shè)一點(diǎn)，在其他部位每隔10環(huán)布一沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。每次監(jiān)測(cè)范圍為新施工區(qū)段100環(huán)，前期已完成區(qū)段100環(huán)。2.11.3監(jiān)測(cè)技術(shù)要求及監(jiān)測(cè)頻率1、監(jiān)測(cè)精度在監(jiān)測(cè)工作中，監(jiān)測(cè)精度應(yīng)滿足以下要求：沉降位移監(jiān)測(cè)誤差0.5 mm；2、監(jiān)測(cè)頻率監(jiān)測(cè)工作自始至終要與施工進(jìn)度相結(jié)合，監(jiān)測(cè)頻率與施

22、工工況相一致，應(yīng)根據(jù)施工的不同階段，對(duì)影響范圍內(nèi)的監(jiān)測(cè)對(duì)象，合理安排施工監(jiān)測(cè)頻率：（1）地面沉降、管線沉降：在區(qū)間隧道盾構(gòu)出洞前布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，測(cè)2次，取得穩(wěn)定的測(cè)試數(shù)據(jù)，在盾構(gòu)出洞后即開(kāi)始監(jiān)測(cè)，在盾構(gòu)推進(jìn)期間正常情況下2次/天，施工區(qū)域30100米以遠(yuǎn)的已完成區(qū)段1次/周，1個(gè)月后且沉降速率小于3mm/周監(jiān)測(cè)頻率可根據(jù)工程需要隨時(shí)調(diào)整，以滿足保護(hù)環(huán)境的要求。（2）建筑物沉降：監(jiān)測(cè)頻率2次/天，及時(shí)了解建筑物的變化情況，在盾構(gòu)穿越危房時(shí)要增加監(jiān)測(cè)頻率，根據(jù)沉降量及沉降速率及時(shí)調(diào)整監(jiān)測(cè)頻率，保證監(jiān)測(cè)信息準(zhǔn)確及時(shí)。（3）隧道（環(huán)片）沉降：測(cè)試頻率為：離推進(jìn)面20m范圍之內(nèi)時(shí)，1次/天；離推進(jìn)面20m至

23、50m范圍時(shí)，1次/2天；離推進(jìn)距離大于50m范圍時(shí)，1次/周；隧道貫通后1次/月，沉降穩(wěn)定后改為1次/2個(gè)月，直至驗(yàn)收；2.11.4監(jiān)測(cè)資料的分析、處理及資料報(bào)送1、監(jiān)測(cè)測(cè)量結(jié)果在測(cè)量工作結(jié)束后2小時(shí)內(nèi)提供，出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，及時(shí)提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。2、監(jiān)測(cè)資料每日以報(bào)表形式提交，報(bào)表要對(duì)應(yīng)工況，工況要以圖表反映，說(shuō)明施工時(shí)間及相應(yīng)施工參數(shù)。這樣有利于對(duì)監(jiān)測(cè)報(bào)表進(jìn)行綜合分析，提高報(bào)表的實(shí)用性和可靠性。3、每周提交有數(shù)據(jù)、有分析、有結(jié)論（沉降變化曲線）的周報(bào)小結(jié)；4、全部工程結(jié)束后一個(gè)月，提交監(jiān)測(cè)總結(jié)報(bào)告。3 勞動(dòng)力組織勞動(dòng)力組織如表3-1所示：表3-1 勞動(dòng)力配置表盾構(gòu)司機(jī)2起重工2電瓶車司機(jī)4電工3桁

24、車司機(jī)2焊工3反挖司機(jī)2防水工4盾構(gòu)維修人員3注漿工6測(cè)量工2碴土車司機(jī)6機(jī)修工4普工6合計(jì)49注：上表標(biāo)準(zhǔn)為軟土地區(qū)的盾構(gòu)配置，如果為其他類型盾構(gòu)則增加23名修理人員。4 機(jī)具設(shè)備配置主要設(shè)備如表4-1所示：表4-1主要設(shè)備配置表機(jī)械設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量備注土壓平衡盾構(gòu)機(jī)1套帶有鉸接裝置和超挖刀龍門吊32t/5t1臺(tái)龍門吊24t或16t1臺(tái)根據(jù)場(chǎng)地需要電瓶機(jī)車1825t直-交2臺(tái)根據(jù)牽引負(fù)荷選取碴土車818m356臺(tái)運(yùn)漿車57m31臺(tái)用于同步注漿運(yùn)漿車57m31臺(tái)用于改良直流充電機(jī)2臺(tái)與蓄電池配套蓄電池組4組與電瓶車配套始發(fā)反力架承受推力8001500t6臺(tái)與地質(zhì)、盾構(gòu)有關(guān)移動(dòng)始發(fā)托架承重4

25、00500t6臺(tái)與盾構(gòu)配套砂漿攪拌機(jī)3m31臺(tái)惰性漿液漿液攪拌系統(tǒng)25m3/h1臺(tái)水泥砂漿通風(fēng)機(jī)2×37KW1臺(tái)密封運(yùn)碴車15t以上46輛自卸汽車1輛潛水泵36臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)5 t2臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)1 t1臺(tái)砂輪機(jī)1臺(tái)臺(tái)鉆1臺(tái)電焊機(jī)24臺(tái)5 質(zhì)量控制要點(diǎn)1、在曲線段推進(jìn)過(guò)程中，為確保盾構(gòu)沿設(shè)計(jì)軸線推進(jìn)，必要時(shí)使用仿形超挖刀，使內(nèi)側(cè)的出土量要大于外側(cè)的出土量。此時(shí)同步注漿量要及時(shí)跟上。2、在曲線推進(jìn)過(guò)程中，為確保盾構(gòu)沿設(shè)計(jì)軸線推進(jìn)，嚴(yán)格控制盾構(gòu)出土量。并在掘進(jìn)過(guò)程中開(kāi)啟仿形超挖刀，使曲線內(nèi)側(cè)的出土量要大于外側(cè)的出土量。3、在盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)軸線的控制，推進(jìn)時(shí)必須做到勤測(cè)勤糾，而每次的糾偏量應(yīng)盡

26、量小，確保管片環(huán)面始終處于曲線半徑的徑向豎直面內(nèi)。4、由于曲線段推進(jìn)增加了曲線推進(jìn)引起的地層損失及糾偏次數(shù)，加大了對(duì)土體的擾動(dòng)。在曲線段推進(jìn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制同步注漿量。每環(huán)推進(jìn)時(shí)根據(jù)施工中的變形監(jiān)測(cè)情況，隨時(shí)調(diào)整注漿量。注漿過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制漿液的質(zhì)量及注漿量和注漿壓力，注漿未達(dá)到要求時(shí)盾構(gòu)暫停推進(jìn)。5、拼裝完成發(fā)現(xiàn)環(huán)面嚴(yán)重不平的管片，拆下重拼；通過(guò)傳力襯墊調(diào)整管片受力，對(duì)產(chǎn)生碎裂的管片進(jìn)行修補(bǔ)等。6 安全注意事項(xiàng)6.1洞內(nèi)運(yùn)輸（1）對(duì)運(yùn)輸機(jī)具、軌道必須定期進(jìn)行安全運(yùn)行檢查和維護(hù)。（2）電瓶車輛在隧道內(nèi)曲線段行駛以及進(jìn)出臺(tái)車，必須緩慢通過(guò)。（3）隧道內(nèi)工作人員必須在人行走道板上通行，走道板必須綁

27、扎牢固。（4）電瓶車、平板車嚴(yán)禁載人運(yùn)輸。（5）做好例行保養(yǎng)，剎車片及時(shí)更換。（6）長(zhǎng)距離大坡度地段：電瓶車增設(shè)電動(dòng)制動(dòng)剎車裝置及配置行車閃光示警燈具，定期及時(shí)檢查剎車裝置，保證其良好性；將鋼軌軌枕可靠固定連接，不允許松動(dòng)；工作面鋼軌末端設(shè)置行駛止動(dòng)裝置，6.2垂直運(yùn)輸（1）盾構(gòu)工作井四周設(shè)立安全欄桿及安全擋板，防止發(fā)生井邊物體墮落打擊事故。（2）起吊設(shè)備必須有限位保險(xiǎn)裝置，不得帶病或超負(fù)荷作業(yè)。（3）起重專職指揮，加強(qiáng)責(zé)任心，預(yù)防發(fā)生碰撞事故。（4）管片配專用吊具及鋼絲繩，要定期檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷，及時(shí)調(diào)換。（5）滿載土斗起吊前，必須進(jìn)行處理，防止泥塊墮落傷人。（6）夜間施工井口必須有足夠的光照

28、度。（7）起重指揮持證上崗。（8）起重用索具、夾具須有產(chǎn)品合格證和質(zhì)保書(shū)。6.3 管片拼裝1、機(jī)械手操作人員在機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)前須告知上下作業(yè)人員，在確保無(wú)人的情況下才可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手。2、機(jī)械手舉起管片后，嚴(yán)禁該斷面區(qū)域站人，以防吊耳脫落，引起管片墜落傷人。3、機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)前小腳應(yīng)撐住管片，不得晃動(dòng)。4、小腳調(diào)定油壓6Upa，以免吊耳、預(yù)埋件受損傷。5、機(jī)械手的聲、光警報(bào)裝置齊全。6、機(jī)械手由專人操作。7、吊耳絲扣擰到底。7 工程實(shí)例 7.1工程簡(jiǎn)介出入段線是上海市軌道交通9號(hào)線一期工程進(jìn)出地面車輛段的兩個(gè)單線盾構(gòu)隧道，包括西出入段線和東出入段線，呈“八”字形分布。其中，西出入段線起點(diǎn)西岔道井(里程L1

29、DK0+119.646），終點(diǎn)西工作井（里程L1DK0+629.540），全長(zhǎng)509.894m，線路最小曲率半徑為250m；東出入段線起點(diǎn)東岔道井(里程L2DK0+153.677），終點(diǎn)東工作井（里程L2DK0+434.5），全長(zhǎng)296.297m，線路最小曲率半徑為230m。出入段線隧道采用裝配式鋼筋砼管片，管片內(nèi)、外直徑分別為5.5m和6.2m，管片厚度350mm，寬度為1.2m和1.0m兩種，后者主要用于小半徑曲線段。襯砌拼裝縱縫為通縫拼裝。襯砌間連接件采用雙頭直螺栓，連接件采用鋅基鉻酸鹽涂層+抗堿涂層防銹處理。襯砌縱、環(huán)縫防水采用多孔特殊斷面的三元乙丙橡膠與遇水膨脹橡膠鑲嵌的復(fù)合形框形彈

30、性密封墊。環(huán)、縱縫間設(shè)置承壓防水丁晴軟木襯墊。每環(huán)襯砌由六塊組成，即一塊拱底塊（84°）、二塊標(biāo)準(zhǔn)塊（65°）、二塊鄰接塊（65°）、一塊封頂鍥形塊（16°）。出入段線隧道埋深9.421.91m，主要穿越土層為-1灰色粉質(zhì)粘土、-1a灰色粘土。飽和軟粘土具較高的觸、流變特征，在水動(dòng)力條件下可能產(chǎn)生流砂、涌砂現(xiàn)象。東出入段線最小半徑為230m，立交線長(zhǎng)102.273m，從下行線上方呈19°斜交穿過(guò)，交叉處覆土深2.72m，上下凈距為2.05m，并以32.5的上坡淺覆土進(jìn)入東工作井。如圖7-1所示。西出入段線最小半徑為250m，立交線長(zhǎng)105.709m，從下行線上方呈18°斜交穿過(guò)，交叉處覆土深3.88m，上下凈距為2.58m，并以32.5的上坡淺覆土進(jìn)入西工作井。如圖7-2所示。小半徑曲線重難點(diǎn)如表7-1 圖7-1東出入段復(fù)合立交段重難點(diǎn)分布圖 圖7-2西出入段復(fù)合立交段重難點(diǎn)分布圖表7-1重難點(diǎn)分段表重難點(diǎn)里程長(zhǎng)度m西出入段線兩線立交、小半徑曲線L1DK0+499.061L1DK0+514.108105.709兩線立交、小半徑曲線、大坡度L1DK0+514.108L1DK0+527.00012.829兩線立交、小半徑、大坡度、淺覆土L1DK0+527.000L1DK0+604.77077.77小半徑