盾構法施工控制要點

1、一級建筑師：盾構法施工掌握要求一、盾構法施工綜述盾構法施工主要施工步驟為：1在盾構法隧道的起始端和終結端各建一個工作井，城市地鐵一般利用車站的端頭作為始發(fā)或到達的工作井；2盾構在始發(fā)工作井內安裝就位；3依靠盾構千斤頂推力(作用在工作井后壁或新拼裝好的襯砌上)將盾構從始發(fā)工作井的墻壁開孔處推出；4盾構在地層中沿著設計軸線推動，在推動的同時不斷出土(泥)和安裝襯砌管片；5準時向襯砌背后的空隙注漿，防止地層移動和固定襯砌環(huán)位置；6盾構進入到達工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推動。盾構掘進由始發(fā)工作井始發(fā)|來源%考 試大%到隧道貫穿、盾構機進入到達工作井，一般經(jīng)過始發(fā)、初始掘進、轉換、

2、正常掘進、到達掘進五個階段。盾構掘進掌握的目的是確保開挖面穩(wěn)定的同時，構筑隧道結構、維持隧道線形、及早填充盾尾空隙。因此，開挖掌握、一次襯砌、線形掌握和注漿構成了盾構掘進掌握"四要素"。二、盾構掘進各階段的掌握要點(一)盾構始發(fā)施工技術要點盾構自基座上開頭推動到盾構掘進通過洞口土體加固段止，可作為始發(fā)施工，其技術要點如下。1盾構基座、反力架與管片上部軸向支撐的制作與安裝要具備足夠的剛度，保證負載后變形量滿足盾構掘進方向要求。2安裝盾構基座和反力架時，要確保盾構掘進方向符合隧道設計軸線。采集者退散3由于臨時管片(負環(huán)管片)的真圓度直接影響盾構掘進時管片拼裝精度，因此安裝臨時管

3、片時，必須保證其真圓度，并實行措施防止其受力后旋轉、徑向位移與開口部位(臨時管片安裝時通常不形成封閉環(huán)，在其上部預留運輸通道)變形。4拆除洞口圍護結構前要確認洞口土體加固效果，必要時進行補注漿加同，以確保拆除洞口圍護結構時不發(fā)生土體坍塌、地層變形過大、且盾構始發(fā)過程中開挖面穩(wěn)定。www.xamda.CoM考試就到考試大5由于拼裝最后一環(huán)臨時管片(負一環(huán)，封閉環(huán))前，盾構上部千斤頂一般不能使用(最后一環(huán)臨時管片拼裝前安裝的臨時管片通常為開口環(huán))，因此從盾構進入土層到通過土體加固段前，要慢速掘進，以便減小千斤頂推力，使盾構方向容易掌握，盾構到達洞口土體加固區(qū)間的中間部位時，逐漸提高土壓倉(泥水倉)

4、設定壓力，出加固段達到預定的設定值?？荚嚧笕珖畲笥柧氼惥W(wǎng)站(。com)6通常盾構機盾尾進入洞口后，拼裝整環(huán)臨時管片(負一環(huán))，并在開口部安裝上部軸向支撐，使隨后盾構掘進時全部盾構千斤頂都可使用。7盾構機盾尾進入洞口后，將洞口密封與封閉環(huán)管片貼緊，以防止泥水與注漿漿液從洞門泄漏。8加強觀測工作井周圍地層變形、盾構基座、反力架、臨時管片和管片上部軸向支撐的變形與位移，超過預定值時，必須實行有效措施后，才可連續(xù)掘進。(二)初始掘進盾構始發(fā)后進入初始掘進階段。1初始掘進特點(1)一般后續(xù)設備臨時設置于地面。在地鐵工程中，多利用車站作為始發(fā)工作井，后續(xù)設備可在車站內設置。(2)大部分來自后續(xù)設備的油管

5、、電纜、配管等，隨著盾構掘進延長，部分管線必須接長。(3)由于通常在始發(fā)工作井內拼裝臨時管片，故向隧道內運送施工材料的通道狹窄。來源：考試大(4)由于初始掘進處于試掘進狀態(tài)，且施工運輸組織與正常掘進不同，因此施工速度受到制約。2初始掘進的主要任務初始掘進的主要任務：收集盾構掘進數(shù)據(jù)(推力、刀盤扭矩等)及地層變形量測量數(shù)據(jù)，推斷土壓(泥水壓)、注漿量、注漿壓力等設定值是否適當，并通過測量盾構與襯砌的位置，及早把握盾構掘進方向掌握特性，為正常掘進掌握供應依據(jù)。因此，初始掘進階段是盾構法隧道施工的重要階段。3初始掘進長度的確定決定初始掘進長度有二個因素：一是襯砌與周圍地層的摩擦阻力，二是后續(xù)臺車長度

6、。來源：考試大(三)轉換(臺車轉換)(四)正常掘進轉換后進入正常掘進階段。正常掘進是基于初始掘進得到的數(shù)據(jù)，實行適合的掘進掌握技術，高效掘進的階段。正常掘進有以下特點。(1)后續(xù)設備設置在隧道內，僅部分管路和電纜需要延長，作業(yè)效率高。(2)始發(fā)井內的臨時管片、臨時支撐、后背支撐等被拆除，始發(fā)井下空間變得寬闊，施工材料與棄土運輸容易。(五)到達掘進(貫穿掘進)施工技術要點當盾構正常掘進至離接收工作井肯定距離(通常50100m)時，盾構進入到達掘進階段。到達掘進是正常掘進的連續(xù)，是保證盾構精確貫穿、平安到達的必要階段。其施工技術要點如下。(1)盾構暫停掘進，精確測量盾構機坐標位置與姿勢，確認與隧道

7、設計中心線的偏差值。(2)依據(jù)測量結果制訂到達掘進方案。(3)連續(xù)掘進時，準時測量盾構機坐標位置與姿勢，并依據(jù)到達掘進方案進行準時進行方向修正。(4)掘進至接收井洞口加固段時，確認洞口土體加固效果，必要時進行補注漿加固。(5)進入接收井洞口加固段后，逐漸降低土壓(泥水壓)設定值至0MPa，降低掘進速度，適時停止加泥、加泡沫(土壓式盾構)、停止送泥與排泥(泥水式盾構)、停止注漿，并加強工作。井周圍地層變形觀測，超過預定值時，必須實行有效措施后，才可連續(xù)掘進。(6)拆除洞口圍護結構前要確認洞口土體加固效果，必要時進行注漿加固，以確保拆除洞口圍護結構時不發(fā)生土體坍塌、地層變形過大。(7)盾構接收基座

8、的制作與安裝要具備足夠的剛度，且安裝時要對其軸線和高程進行校核，保證盾構機順利、平安接收。(8)拼裝完最后一環(huán)管片，千斤頂不要立即回收，準時將洞口段數(shù)環(huán)管片縱向臨時拉緊成整體，擰緊全部管片連接螺栓，防止盾構機與襯砌管片脫離時襯砌縱向應力釋放。(9)盾構機落到接收基座上后，準時封堵洞口處管片外周與盾構開挖洞體之間空隙，同時進行填充注漿，掌握洞口周圍土體沉降。地鐵盾構法隧道施工重點及相應對策（一）引言 近年來，為適應城市進展需要和滿足城市居民日益增長的出行需求，上海市地鐵建設不斷加快了建設步伐。依據(jù)上海地區(qū)軟土地質的特點，地鐵區(qū)間隧道建設一般都接受盾構法施工，盾構法施工是以盾構機為隧道掘進設備，以

9、盾構機的盾殼作支護，用前端刀盤切削土體，由千斤頂頂推盾構機前進，以開挖面上拼裝預制好的管片作襯砌，從而形成隧道的施工方法。盾構機的類型有多種，目前在上海地鐵區(qū)間隧道建設中以土壓平衡式盾構應用最為廣泛。土壓平衡盾構工藝原理是利用安裝在盾構最前面的全斷面切削刀盤，將正面土體切削下來的土進入刀盤后面的密封艙內，井使艙內具有適當壓力與開挖面水土壓力平衡，以削減盾構推動對地層土體的擾動，從而掌握地表沉降或隆起，在出土時由安裝在密封艙下部的螺旋運輸機向排土口連續(xù)的將土渣排出。由于地鐵盾構法隧道施工技術難度大、施工風險高、質量要求高、不行猜測因素多。因此，監(jiān)理人員應生疏和掌握盾構法隧道施工監(jiān)理監(jiān)控重點及相應

10、對策，在監(jiān)理工作中才能真正做到有效地對施工質量進行監(jiān)控，從而為業(yè)主供應優(yōu)質的監(jiān)理服務。 本人有幸參加了地鐵二號線西延長工程的施工監(jiān)理工作，在區(qū)間隧道掘進施工監(jiān)理過程中，通過不斷摸索與總結，也積累了一些菲薄的工作閱歷， 以下就以土壓平衡式盾構為例，對隧道掘進施工中監(jiān)理應監(jiān)控的重點及實行的對策，談幾點體會，以為拋磚引玉。 正文 1.盾構始發(fā)（出洞）階段 盾構始發(fā)（出洞）階段是掌握盾構掘進施工的首要環(huán)節(jié)。在盾構始發(fā)（出洞）前、后各項籌備工作中監(jiān)理需監(jiān)督承包單位做好充分的技術、人員、材料、設備籌備，并對盾構是否具備出洞條件予以審查，確保盾構在平安牢靠的前提下能順利出洞。 1盾構出洞

11、土體加固 為了確保盾構出洞施工的平安和更好地保護四周的地下管線和建（構）筑物，盾構出洞前需對出洞區(qū)域洞口土體進行加固。土體加固的方法較多（如水泥攪拌樁加固、旋噴樁加固等），但無論接受何種加固方法，對土體加固的效果檢驗始終應作為監(jiān)理重點掌握的內容。在確保加固效果滿足設計要求前提下，才能同意盾構出洞，否則應督促承包方準時實行補救措施。針對土體加固監(jiān)理人員應重點關注以下三方面: 加固土體與地墻間隙封閉 由于加固土體與地墻之間存在間隙，監(jiān)理在審查土體加固專項方案時應審查承包方是否在方案中有相應的措施，一般可接受注漿、旋噴等方法封閉該間隙，并監(jiān)督承包方予以落實。 加固土體的強度 加固土體的強度是否滿足設

12、計要求是衡量加固效果的首要指標，可通過對進出洞加固范圍內不同深度土體接受鉆芯取樣檢測的方式加以驗證，監(jiān)理人員應對承包方鉆芯取樣過程進行見證，確保取樣工作的真實性。 加固土體的均勻性 檢驗加固土體的均勻性目前尚無相應的工具、手段，可通過打探孔方式進行觀察。監(jiān)理人員應監(jiān)督承包方在洞口割除圍護結構背土面鋼筋及鑿除砼后，合理布置探孔（選擇有代表性部位、數(shù)量一般不少于5個），現(xiàn)場觀察探孔有無滲漏或流砂等異常情況，作為推斷土體加固效果的幫助手段。 2盾構始發(fā)基座設置 盾構始發(fā)前需將盾構機精確的擱置在符合設計軸線的始發(fā)基座上，待全部籌備工作就緒后，沿設計軸線向地層內掘進施工。因此，盾構出洞前盾構始發(fā)基座定位

13、的精確與否，直接影響到盾構機始發(fā)姿勢好壞。監(jiān)理在檢查盾構始發(fā)基座時，應重點復核以下內容： 洞門位置及尺寸 在基座設置前，監(jiān)理人員應接受測量工具對洞口實際的凈尺寸、直徑、洞門中心的平面位置及高程進行復核。 盾構始發(fā)基座位置 盾構始發(fā)基座的設置依據(jù)不僅包括洞門中心的位置、還包括設計坡度與平面方向。在始發(fā)基座設置完畢，為確保盾構機能以最佳的姿勢出洞。監(jiān)理人員應復核基座頂部導向軌的位置（平面位置及高程），確保盾構擱置位置和方向滿足設計軸線的要求。 3盾構機及后配套設備井下驗收 盾構法隧道施工主要依靠盾構掘進機及配套設備完成掘進任務，由于受工作井內空間限制，需將盾構機及后配套臺車分節(jié)吊裝運至井下，并在井

14、下安裝、調試和試運轉。土壓平衡式盾構機及后配套設備構成主要由盾構殼體（包括刀盤及切口環(huán)、支撐環(huán)、盾尾）、推動系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)、油脂潤滑系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成。監(jiān)理在井下驗收工作中的重點是對盾構機及后配套設備主要部件和系統(tǒng)檢查和核對，并對試運轉情況進行見證，在驗收合格前提下可批準盾構機及配套設備投入使用。以下為本工程日本小松6340土壓平衡式盾構機為例，對盾構機井下調試、驗收項目作一介紹。 驗收項目驗收內容驗收要求 外觀驗收 1刀具數(shù)量齊全、刃口完好、安裝正確 2焊縫焊縫均勻飽滿，無缺陷 3外形尺寸盾構外殼長度和直徑符合要求 4尾刷排列整齊有序 5電氣設備內外清潔，電纜無破損和油污 調試驗收 1刀盤

15、轉速正轉和反轉滿足要求 2超挖刀數(shù)量和行程滿足要求 3推動千斤頂數(shù)量、行程、油壓、伸縮時間滿足要求 4螺旋輸送機轉速、油壓、閘門開關滿足要求 5拼裝機回轉角度和速度滿足要求 6注漿系統(tǒng)滿足正常使用（用水替代） 7盾尾油脂滿足正常使用 8雙梁葫蘆走行和起升構件正常，滿足正常使用 9皮帶機啟動和停止正常，滿足正常使用 10泡沫系統(tǒng)噴出正常 11電氣系統(tǒng)儀器儀表顯示、漏電開關保護、警報系統(tǒng)等能正常使用 4 后盾支撐系統(tǒng)安裝 盾構前進的動力是通過千斤頂來供應，而盾構始發(fā)時千斤頂頂力是作用在后盾支撐系統(tǒng)之上。一般后盾支撐體系是由鋼反力架、鋼支撐、臨時襯砌（負環(huán)管片）等組成，監(jiān)理在監(jiān)督過程中應重

16、點關注后盾支撐系統(tǒng)是否滿足其技術要求，即后盾支撐系統(tǒng)必須有足夠的剛度和強度，確保在頂力作用下不發(fā)生變形5洞門圍護結構鑿除（出洞側） 地鐵盾構法隧道施工一般以車站主體結構兩端端頭井作為盾構始發(fā)井和接收井。盾構在始發(fā)前需對始發(fā)井出洞側洞口圍護結構進行分次鑿除(一般分為兩次，第一次先割除背水面鋼筋及鑿除圍護結構砼至迎水面鋼筋，其次次出洞前再清除剩余部分)，一方面清除盾構出洞前障礙，另一方面第一次鑿除圍護結構后通過打探孔可進一步直觀的觀察盾構出洞土體加固的效果。監(jiān)理在洞門圍護結構鑿除后應對其后土體自立性、滲漏等情況進行觀察，推斷出洞區(qū)域土體的實際加固效果是否滿足盾構平安出洞的要求。 6盾構出洞裝置安裝

17、 由于隧道洞口與盾構之間存在建筑間隙，易造成泥水流失，從而引起地面沉降及周圍建筑物、管線位移，因此需安裝出洞裝置。一般包括簾布橡膠板、圓環(huán)板、扇形板及相應的連接螺栓和墊圈等。監(jiān)理應重點對簾布橡膠板上所開螺孔位置、尺寸進行復核，對出洞裝置安裝的堅固情況進行檢查，確保簾布橡膠板能緊貼洞門，防止盾構出洞后同步注漿漿液泄漏。 7盾構始發(fā)出洞 盾構出洞籌備工作就續(xù)后，為削減正面土體暴露時間，盾構從始發(fā)基座導軌上應準時向前推動，使盾構切口切入土層直至盾構殼體進入洞口的過程稱為“盾構始發(fā)出洞”。該關鍵環(huán)節(jié)監(jiān)理應進行旁站監(jiān)督，并重點做好以下工作： 觀察割除圍護結構迎水面鋼筋后盾構機應迅速靠上洞口正面土體。 觀

18、察盾構出洞期間洞口有無滲漏的狀況，發(fā)現(xiàn)洞口滲漏督促承包單位準時封堵。 檢查前倉土壓力設置是否合適，觀察土倉有無砼塊，發(fā)現(xiàn)后督促承包單位準時清除。 第一環(huán)正環(huán)拼裝前檢查最后一環(huán)負環(huán)管片的拼裝位置。 檢查千斤頂使用狀況，防止盾構出洞后消失姿勢“上飄”現(xiàn)象。 地鐵盾構法隧道施工重點及相應對策（二）2.盾構試掘進和正式掘進階段 依據(jù)盾構法施工工藝的特點，盾構平安出洞后需通過前100環(huán)試推動尋求最佳施工參數(shù)，為全線的正常推動供應符合實際土層特點的技術參數(shù)。不論在試掘進還是正式掘進階段，監(jiān)理可以通過觀察盾構機掌握室內儀器儀表顯示的數(shù)據(jù)、審查承包單位上報的盾構掘進施工報表、通過監(jiān)測數(shù)據(jù)分析隧道及地面沉降情況

19、等手段進行動態(tài)監(jiān)控，準時掌握和分析施工技術參數(shù)變化，檢查盾構掘進中的姿勢、管片拼裝的質量、注漿作業(yè)的效果等，督促承包單位實行相應的措施確保盾構掘進施工質量和周邊環(huán)境的平安。 2.1盾構機施工參數(shù)管理 由于土壓平衡式盾構接受電子計算機掌握系統(tǒng)，能自動掌握刀盤轉速、盾構推動速度及前進方向，并準時反映掘進中的施工參數(shù)。這些施工參數(shù)的確定是依據(jù)地質條件情況、環(huán)境監(jiān)測情況，進行反復量測、調整和優(yōu)化的過程，若發(fā)現(xiàn)異常需準時調整。因此，對盾構施工參數(shù)的管理應貫穿于盾構掘進過程的始終。監(jiān)理在監(jiān)督過程中可通過審查承包方施工報表，觀察盾構機掌握室內監(jiān)控設備等手段，準時收集和分析有關施工參數(shù)的信息，通過信息反饋，動

20、態(tài)掌握施工參數(shù)的變化。盾構機監(jiān)控系統(tǒng)能反映的施工參數(shù)很多（如土壓力、刀盤油壓和轉速、盾構掘進速度等），對于這些施工參數(shù)的管理監(jiān)理在工作中應重點關注以下幾項： 2.1.1土壓力 土壓平衡式盾構機掘進的原理是建立開挖面前后水土壓力平衡。在盾構掘進不同階段，盾構機工況是從非土壓平衡通過在初始出洞階段逐步過渡到土壓平衡，再到進洞階段由土壓平衡逐步過度到非土壓平衡，即土壓力設定是變化的（在理論數(shù)值上它與土體容重、覆土深度、側向土壓力系數(shù)有關），施工中需要不斷通過不同的土質、覆土厚度、結合環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行調整。因此，平衡土壓值的設定是土壓平衡式盾構施工關鍵，監(jiān)理應予以重點關注，并通過計算理論土壓力與實際

21、設定土壓力進行比較，推斷實際設定土壓力是否滿足施工的需要，督促承包方合理的設定土壓力。 2.1.2出土量 土壓平衡式盾構是以切口環(huán)作為密閉土倉，盾構推動中切削后土體進入密閉土倉，隨著進土量增加建立肯定的土壓力，再通過螺旋輸送機完成排土，而土倉壓力值是通過出土量來掌握的。因此，出土量的多少、快慢與設定的土壓力值親密相關，監(jiān)理人員可通過計算每環(huán)理論出土量與實際每環(huán)出土量相比較，推斷出土量是否正常。 2.1.3掘進速度 盾構掘進的速度主要受盾構設備進、出土速度的限制，若進出土速度不協(xié)調，極易消失正面土體失穩(wěn)和地表沉降等不良現(xiàn)象。因此，監(jiān)理應重點督促承包方均衡連續(xù)組織掘進作業(yè)，當消失異常情況時（如遇到

22、阻礙、遇到不良地質、盾構姿勢偏離較大等），應準時停止掘進，封閉正面土體，查明緣由后實行相應的措施處理。 2.1.4千斤頂推力 盾構是依靠安裝在支撐環(huán)周圍的千斤頂推力向前推動的，推力的大小與盾構掘進所遇到的阻力有關，正確的使用千斤頂是盾構是否能沿設計軸線（標高）方向精確前進的關鍵。因此，在每環(huán)推動前，監(jiān)理應依據(jù)前面幾環(huán)承包方申報的盾構推動的現(xiàn)狀報表，分析盾構趨勢，督促承包方正確的選擇千斤頂?shù)木幗M，合理地進行糾偏。 2.2盾構掘進姿勢掌握 所謂盾構姿勢簡略是指盾構掘進中現(xiàn)狀空間位置（包括高程和平面位置）。盾構姿勢掌握就是將盾構軸線掌握在與設計允許偏差范圍內。盾構姿勢掌握的好壞，不僅關系到盾構軸線是

23、否能在已定的空間內在設計軸線允許偏差內推動，而且還影響到后續(xù)工序管片拼裝的質量（只有盾構掘進姿勢掌握在允許誤差 質量提出了簡略的要求（本工程以20環(huán)為一個檢驗批進行驗收）。監(jiān)理在進行檢查中應重點檢查以下內容： 高程和平面偏差。 縱、環(huán)向相鄰管片高差和縱、環(huán)向縫隙寬度。 縱、環(huán)向相鄰管片螺栓連接。 2.3注漿作業(yè)監(jiān)控 盾構法工藝施工隧道，由于盾構殼體與拼裝管片之間存在“建筑空隙”，如不準時填充，勢必產生土層擾動變形，造成地面變形（嚴峻的危及到地面建筑和地下管線的平安使用）或隧道結構變形。注漿作業(yè)是盾構法隧道施工掌握地面和隧道結構變形主要技術措施之一，通過壓漿填充“建筑空隙”掌握變形量。施工中的注

24、漿工藝分為同步注漿、襯砌后補注漿，無論接受哪種工藝，監(jiān)理在監(jiān)督過程中應通過分析監(jiān)測資料（以掌握地面和隧道結構變形為原則）、審查拌制和注漿施工記錄、對每作業(yè)班拌制注漿液試塊制作見證送檢等手段來綜合分析注漿作業(yè)的效果，推斷注漿作業(yè)是否達到掌握變形的成效，并重點監(jiān)督漿液協(xié)作比、注漿量、注漿壓力等主要技術指標。 3.盾構接收（進洞）階段 盾構接收（進洞）階段掘進是盾構法隧道施工最后一個關鍵環(huán)節(jié)。盾構能否順利進洞關系到整個隧道掘進施工的成敗。在盾構進洞前后監(jiān)理需監(jiān)督承包單位做好充分的盾構接收的籌備工作，確保盾構以良好的姿勢進洞，就位在盾構接收基座上。 3.1盾構進洞土體加固 盾構進洞區(qū)域土體加固一般與出洞區(qū)域土體加固是同時進行，對盾構進洞土體加固效果的檢驗可參照對盾構出洞土體加固。 3.2盾構接收基座設置 盾構接收基座用于接收進洞后的盾構機