隧道盾构工程施工技术总结.doc

1工程概况1.1工程简介工程项目：广州地铁二号线【越三区间隧道】盾构工程工程地点：广州市白云区三元里施工单位：铁道部隧道工程局设计单位：铁道部隧道工程局勘测设计院建设单位：广州市地下铁道总公司监理单位：广州市地铁工程监理有限公司中标价款：18062万元结算价款： 万元开工时间：2000年5月1日竣工时间：2002年5月15日1.2工程范围广州地铁二号线【越三区间隧道】盾构工程由越秀公园站（后变更至体育大厦）至广州火车站、广州火车站至三元里站两个区间双孔隧道及区间双孔隧道之间的二条联络通道/泵房组成，其工程范围及里程见下表：区间工程名称里程长度(米)备注体育大厦广州火车站区间隧道右线yck15592.8yck16500.1907.3左线zck15592.8zck16500.1911.137长链3.837左、右线间联络通道yck161008.5含泵房、检修井、集水管广州火车站三元里站区间隧道右线yck16646.3yck17694.51048.2左线zck16648.9zck17694.61059.397长链13.797米左、右线间联络通道yck1730013.65含泵房、检修井、集水管区间隧道总长3666.0 注：联络通道里程为中心里程，长度为与区间隧道相交的最短距离。1.3地质情况：1.3.1洞身通过的工程地质越秀公园（体育大厦）至广州火车站区间隧道80%的地段埋置于岩层中，洞顶岩层最厚约11.8m，仅有20%的洞体处在断裂带和土石混合层中。穿越地层大部分是强风化岩及中风化岩，及微风化岩，有少部分为全风化岩残积土层和断裂破碎带。广州火车站至三元里区间隧道穿越地层大部分是中风化岩8、强风化岩7和微风化岩9，其次为全风化岩6和残积土层5-2。在洞身范围内，不稳定地层多分布于上部，稳定地层则多分布于隧道下部，基本呈上软下硬。1.3.2水文地质概况本标段地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水两种。第四系孔隙水主要赋存在第四系淤泥质砂层和冲积洪积砂层内，基岩裂隙水多属承压水，主要赋存在全风化砾岩（岩心呈碎石状）层、强风化带和中等风化带以及断裂破碎带内。隧道范围的孔隙水受大气降水、地表废水以及城市自来水管、排水管漏水的补给。基岩裂隙水主要受上部第四系孔隙水的补给，局部也可能受地表水体的补给。本标段构造裂隙和节理相对不发育，岩体大部分较完整，富水性较小，透水性多较弱。由于本标段发育有广从断裂和走马岗断裂，断裂破碎带富水性较好，施工时有突水现象发生。两个区间隧道地下水对砼均无侵蚀性。2工程技术要求与标准2.1工程技术要求2.1.1隧道断面标称内径：5200mm。2.1.2线路平面本合同最小平面曲线半径：400m。2.1.3线路纵断面本合同工程最小竖曲线半径：车站两端及困难地段最小竖曲线半径：线路最大坡度：+30线路最小坡度：32.1.4线路几何尺寸合同工程的线路平纵剖面及线路数据如下图所示：2.1.5隧道限界标称隧道限界为：5200mm。实际的隧道直径和轮廓是一个标称直径为5200mm的以理论轴线为中心的圆盘。施工中隧道管片内径为5400mm，管片厚度300mm。隧道限界如下图所示：2.1.6掘进允许产生的沉降值一般地段，盾构掘进施工地表面允许隆陷值为10/30mm。盾构掘进通过火车站时，轨面沉降值不得超过10mm，两股钢轨水平高差不得超过4mm。2.1.7隧道防水等级本合同工程防水等级划分为：a级 不允许渗漏水，结构表面偶见湿渍 隧道上半部b级 有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂，实际渗漏量0.1l/m2.d 隧道下半部 联络通道 洞门2.2工程难点及特点2.2.1工期紧张，每台盾构机月掘进指标达230米/月【越三区间隧道】全长3666米，盾构机纯掘进时间不足10个月。为保证工期，在施工之前项目部合理地进行人力、设备以及物质资源调配，编制了切实可行的实施性施工组织设计。对所有施工人员均组织了学习与培训，做到人人持证上岗，保证了施工任务的圆满完成。2.2.2盾构穿越铁路车站轨道，对沉陷控制要求特别严格区间隧道左右线隧道在广州火车站三元里区间约180m长范围内要穿越京广铁路广州火车站站场14股轨道，并且站内人行天桥桩基和邮电地下通道底板距隧道顶9m。由于铁路行车密度大，对沉降要求特别严格（轨面沉降10mm，两条钢轨沉降差4mm），并且隧道上部覆土稳定性又较差，因而，如何在施工期控制地层沉降，并确保后期地层不固结沉降，确保铁路绝对安全，这是特别重要而且难度很大的系统工程。2.2.3盾构穿越断层破碎带、建筑群并需要切一根桩在越秀公园（体育大厦）广州火车站区间左右线隧道要穿越广从断裂破碎带，该断层带是由岩体破碎，由角砾和碎块岩组成，地层无自稳能力，且地下水富集，有突水涌泥的可能。本标段两区间隧道穿越地区地表交通繁忙，建筑物密集，初步调查有43栋四层以上建筑处于施工影响范围，所以施工中对地层隆陷控制要求严格。167#建筑物有一根桩底部侵入隧道0.12m，沿线29根建筑物桩基距隧道顶部25m，并且桩基类型多，所处地层各异，施工中需要对167#建筑物基础进行托换，对沿线其它29根桩基需要采取一定措施进行加固处理。 2.2.4盾构推进方向控制难在施工过程中，由于断面内岩层软硬不均，推力和扭矩变化较大，需要在施工中根据实际地层频繁调整，使盾构掘进机推进中的轴线控制和推进操作有相当大难度。尤其是当软硬不均匀地层分布于曲线段和线路坡度较大洞段时，更加大了盾构掘进和轴线控制的难度。2.2.5盾构穿越线路曲线多本标段区间隧道曲线长度大约占46%，越秀公园（体育大厦）广州火车站区间有两段反向曲线，且隧道纵坡分段多，变化大，在竖曲线和平曲线、缓和曲线上施工，方向控制难，控制超挖难，管片衬砌拼装精度控制难度较大，所以在该段的精确控制盾构掘进方向，减少超挖非常重要。2.2.6碴的粒径大，出碴困难 岩层分界面起伏较大，掘进工作面软硬不均，不但掘进方向控制难，掘进参数调整要求高，而且各种地层岩石与土体产生的碴的粒径差异大、不均匀，可能造成出碴因难，影响螺旋输送机的使用效率，因此应选择适宜的出碴系统。3施工总体部署3.1工期要求与场地接口3.1.1工期要求本工程合同工期为24.5个月，施工时间为2000年5月1日至2002年5月15日。3.1.2场地接口本工程主要施工场地设于三元里车站，场地面积5700平方米。各个场地移交时间如下表所示：场地名称 施工场地 工作井 车站结构 备注三元里 2000.12.10 2001.2.1 83m长火车站 2001.9.24 具备单线运输条件 越秀公园（体育大厦） 2002.1.30 临时场地1000m23.2施工总体方案 根据本工程特点，施工总体按四个阶段进行：设备采购、前期筹划与培训阶段；进场与盾构下井组装阶段；区间隧道掘进、洞门联络通道施工阶段；盾构拆机退场与验收阶段。各个阶段的时间如下表所示：本合同工程区间隧道采用盾构法施工，根据工程地质条件及工期要求，配置两台复合式土压平衡盾构（机型epb6300），各承担左右线隧道的掘进任务。两台盾构机均自三元里车站始发，中间通过地铁广州火车站，然后向越秀公园（体育大厦）掘进，到达体育大厦后拆卸退场。根据总体安排计划，右线隧道盾构先期安装调试进洞掘进，按业主要求及投标承诺提前完成，于2002年 月 日交付铺轨。左线隧道盾构机滞后始发，左线推进比右线滞后约50100m左右。盾构掘进划分为三个阶段：试掘进段、正常掘进段和到达掘进地段，即从三元里站始发后的右线300米、左线始发后的150米作为试掘进地段，在盾构到达车站出洞前30米段作为到达掘进地段，其余地段作为正常掘进段。根据越三区间水文地质状况和复杂周边环境，两台盾构机均具有敞开式、半敞开式以及全封闭土压平衡式（epb式）掘进模式，以适应硬岩地层、含水软岩以及软硬混合地层的掘进，并达到盾构机的最佳工作状态。同时，在epb模式下，足够的土压平衡调节能力可有效的平衡周围土体的静水压力和土压力，保证开挖面的稳定。配合可靠的同步注浆系统，必要的二次补充注浆，以及后期地层注浆加固技术等辅助工法，可将地表隆陷控制在规定的范围之内，从而确保安全通过桩基群、广州火车站站场、广从断裂等特殊区段。盾构外径6280mm，超挖刀开挖直径6280 mm，以适应不同曲线半径的转向纠偏能力。衬砌采用钢筋混凝土管片衬砌一次成型，管片外径6000mm，内径5400mm，每环管片长度1500mm，管片拼装采用“3+2+1楔形块”错缝拼装，管片接缝采用膨胀橡胶止水条防水。洞内运输采用单线重载编组列车运输，每列编组列车可满足一个循环掘进的出碴、进料要求。在盾构安装井设15t门吊装卸管片及其它进洞材料，在出土井安设两台40t门吊提升碴车出土。洞内施工通风采用237kw射流风机和1000风管进行压入式通风，直接将风送入盾构自身配备的通风系统。根据洞内积水情况采用风动抽水机和多级水泵进行施工排水。3.3施工组织本合同工程由中铁隧道集团广州盾构项目部负责实施。经理部设两部一室即工程部、财经部和办公室。永久工程设计由中铁隧道设计院完成，监控量测由中铁隧道科研所完成，现场施工由一处tbm公司广州分公司负责。公司下设六部（工程部、机电部、安质部、财务部、物资部、综合部）和五个作业班组（掘进一、二班，负责右线隧道掘进；掘进三、四班负责左线隧道掘进；综合班负责设备维修及施工后勤服务）。3.4施工进度安排3.4.1掘进时间安排按照整个工序安排以及盾构施工的特点，单循环掘进时间为 分钟。见下表;3.4.2各种掘进模式进度安排根据地质特点和盾构选型情况，不同工况日掘进进度为：敞开式 9.010.0m/天 半敞开式 7.08.0m/天 epb模式： 5.06.0m/天。3.4.3实际掘进进度情况第四章 管片制作6钢环管片的制作6.1概述广州地铁二号线越三区间隧道盾构工程按照合同要求，在越广区间设置联络通道一处、风厅一处，在广三区间设置联络通道一处。为便于施工组织，按照施工设计，在这三个位置设置可以从隧道内部拆卸局部管片的特殊衬砌钢管片。钢管片加工总重约204吨。6.2特殊衬砌环构造6.2.1联络通道特殊衬砌环每处联络通道有4环特殊衬砌环(左右线各两环)，每环由5块钢管片和4块特殊的钢筋混凝土管片组成。6.2.2二号风厅特殊衬砌环按照设计，分别在左右线相应风口中心里程处设两组整环钢管片，每组钢管片有4环衬砌环（s1+2s2+s3），由12种不同的钢管片构成。每组钢管片的组成见下表：环名标准块邻接块封顶块s1sa1、sa2、sa3sb1、sb2、sb3、sb3sk1、sk2s2sa4、sa4、sa5sb4、sb4sk3s3sa1、sa2、sa3sb1、sb2、sb3、sb3sk1、sk2钢管片sb3、sb4、sk2、sk3用于拆卸。6.3特殊衬砌环制作要求6.3.1材料：钢材a3；焊条e43。6.3.2管片成型精度：钢管片加工完成后，加工精度必须达到下表要求：项目内容允许偏差备注单块拼装检验宽 度0.5mm弧弦长1.0mm管片外半径2mm管片内半径1.0mm螺栓孔位及直径1.0mm环面间平行度0.5mm环面与端面、环面与内弧面的垂直度1.0mm端面、环面平整度0.10.2mm整环拼装检验相邻环环面间隙1.0mm纵缝内须垫以压缩至1.0mm的传力衬垫纵缝相邻块块间间隙1.01mm对应的环、纵向螺栓孔不同轴度1.0mm6.3.3管片焊缝规格钢管片在加工过程中，除注明外，焊缝高度均为8mm，与外表面有关的焊缝均要求水封。6.3.4钢管片加工特点由于钢管片属于永久衬砌的一部分，结构构件本身结构繁杂。由于钢管片要与混凝土管片相连，造成钢管片设计尺寸多、且大多以弧长尺寸及角度定位，给下料带来较大的困难；管片与管片之间采用螺栓连接，连接孔位定位精度要求高；由于钢管片要与混凝土管片进行组装，造成钢管片零部件加工尺寸精度高；由于钢管片是永久支护的一部分，钢管片的焊接要求高，焊缝尺寸大，造成钢管片的组装时，控制焊接变形困难。6.4特殊衬砌环加工工艺流程现场加工技术交底图纸会审下料、备料设计下料原料粗加工焊接组装胎架外弧板加工初步组装初步尺寸检验胎架内加固焊接胎架内尺寸检验拆除胎架第一次半成品出厂检验进入机械车间初步画线进一步进行半成品管片修补第一次采用车床加工利用数控车床加工端面钢管片水线加工单片尺寸检验特殊片组装整环拼装检验钢管片除锈钢管片防锈处理成品出厂检验。6.5特殊衬砌环加工工艺6.5.1管片零件下料a、在图纸会审完成之后，先根据会审结果制作验收管片背板、管片环向加强板的弧形样板；b、利用卷板机直接加工管片背板；c、用数控切割机进行管片环向加强板的下料切割；d、用弧形样板检查、验收管片背板、环向加强板的加工。管片背板及所有纵向肋板、环向加强板等的下料规格允许误差0.2mm；e、管片四周环板或端板因要进行机加工，在下料时应留12mm的预留加工量。所有零件尺寸都应考虑焊接收缩的收缩余量；f、管片端部零件上的钻孔采用模板钻孔，以保证相邻管片的螺栓连接；g、所有零件必须经检验合格后方可进入下道工序施工。6.5.2管片的组装管片组装采用胎架上卧装法进行组装。a、根据整环管片的整体外形尺寸进行胎架结构设计；b、进行胎架组装；c、将加工成形的管片背板置于胎架上，背板反面用适量码板将之与胎架临时固定，四周用活动夹板进行固定；d、按照设计图纸在背板上划线；e、将环肋板及环向加强板组装成一带弧度的大t型材（地下组装）；f、将纵肋板及纵向加强板组装成一带弧度的t型材和吊装螺栓（地下组装）；g、将带弧度的大t型材按划好的线位定位组装；h、按图纸组装好纵向t型材；i、按照设计要求焊接；j、精确测量管片宽、高及其他外形尺寸；k、按图纸安装四块边端板，按设计要求焊接（焊接定位时，每端留5mm的机加工余量）；l、按设计要求进行端面机加工、端面模板钻孔；m、初步检查管片外形尺寸后，按设计要求进行涂装、标识，最后拆除胎架上的各种连接，管片脱胎。6.5.3管片的机加工管片组装完成经检查合格之后，出厂运抵机械分厂进行机加工。a、进一步进行管片机加工工艺设计；b、根据管片外形尺寸进行划线；c、进行管片与管片之间的总装；d、再次检查整环管片外形尺寸，重新进行二次机加工划线，进行必要的修补；e、进行机加工车床工装组装；f、进行整环管片机加工；g、进行管片水线加工；h、管片尺寸最终检验。6.5.4整环管片的试拼装整环管片的试拼装采用竖装法。a、按整环外形在地上设双环形工装钢结构架，使所有管片的安装夹在工装架成型；b、先将管片中的临时块组装成整块管片；c、然后将所有管片组装成环；d、进行整环管片拼装检验；e、进行最终管片出厂前检验、管片下胎架。6.5.5管片的除锈、涂装a、管片完成机加工后，进行管片外表面除锈，在管片内表面上涂红丹漆一度；b、在钢管片外表面除锈等级达到s3级以后，涂702环氧富锌底漆一度；c、待702环氧富锌底漆固化后再涂h52-65环氧煤沥青厚浆型防锈漆二度。沥青漆厚度：干膜：250m;湿膜：37 5m。6.6特殊衬砌环加工周期特殊衬砌环加工各个工序加工周期如下表所示：序号工序名称时间周期备注序号工序名称时间周期备注1工艺设计7日5机加工7日2材料准备7日6整环拼装3日3零件加工7日7管片调整3日4组 装20日6.6特殊衬砌环加工注意事项6.6.1在进行管片加工时，管片背板要尽量进行整体组装；6.6.2要特别注意管片底端板焊接角度；6.6.3注意管片连接螺栓的钻孔位置；6.6.4要注意管片加工组装胎架的整体刚度。6.6.5要确保需要拆除的管片内弧面宽度大于外弧面宽度，以便于拆卸。第五章 施工配套设备6渣土外运6.1概况6.2施工工期根据本工程施工计划，整个渣土外运于2001年5月13日开始，于2002年2月15日基本完工。6.3 施工边界条件在施工现场准备有碴坑一个（宽度10米、深度3.5米。渣土二次倒运时采用pc200反铲装碴，故碴坑可利用范围宽7米，深3.5米）。碴坑的容量主要以最快日掘进速度20环/单线考虑，渣土松散系数以1.6考虑，碴坑的容量考虑12小时连续掘进的渣土囤积量，碴坑需要的容量为1500米3。碴坑边考虑停靠一台反铲，反铲后可通过一辆载重汽车，碴坑边预留的宽度应不小于10米。由于渣土在运输出场之前，需要对运输设备、出渣区域进行冲洗，所有冲洗污水不能直接排入城市排污系统，需要在碴坑附近建一容量在50m3左右的污水处理池。出碴能力以每天出碴12小时考虑，每小时最少出碴量为220m3，每天出碴2600m3。一般情况下，出碴要具备24小时连续出碴的能力。一般情况下（除非业主指定弃土场），应考虑可以雨天弃碴的弃土场2片以上。弃土场地由出碴单位自行解决，费用由出碴单位负责6.4出碴应具有的基本条件 一般情况下，出碴由具有本地施工资质的单位承担（或经地方政府审批同意），在选择出碴施工队伍时，施工单位必须具备以下基本条件:6.4.1具用250万元以上的注册资金的法人，并具有的相关资质证书。6.4.2具有盾构施工渣土、余泥排放及运输的经验。6.4.3 具有办理白天城市市区弃碴运输的相关证书能力。6.4.4可自行办理城市余泥渣土排放的相关证书。6.4.5施工单位必须有专为本工程（驻工地）施工的反铲一台，备用反铲（可根据工程进度随时抽调）一台。6.4.6渣土运输车（9m3）15部以上，本工地常用9部，备用6部（一备掘进速度加快时能及时投入使用）。6.5渣土外运工作内容6. 5.1一般情况下，弃土费用采用综合单价承包，乙方报价按隧道单线掘进每延米综合单价报价。单价内容包括：渣土改良、碴坑防护、渣土装运、出碴场地及设备的清洗、弃土场征用、处理和办理各种手续所需费用等等相关费用。6.5.2在施工过程中所有废水、污水应按批准的方法处理后，方可排入排污系统。6.6地面渣土改良在隧道施工过程中，由于地下水涌出、掘进参数不当、施工中发生异常、渣土中泡沫含量过大或长期降雨等情况，造成外运渣土偏稀时，需要对渣土进行改良。改良一般采取外加生石灰、喷洒消泡剂等手段，降低渣土的流动性，提高渣土的可运输性能。第六章 盾构隧道施工2三元里站和火车站始发2.1始发范围及工作内容盾构始发是指盾构在安装竖井内或过站竖井内，自盾构主机开始定位，刀盘向前推进贯入围岩，沿设计线路向前掘进，直至盾构完全进入区间隧道，洞口反力架与负环管片拆除为止。在盾构始发阶段，要完成盾构设备的安装与调试；始发辅助设备的安装与定位，盾构初始定位与掘进控制，盾构导向系统的安装与调试、区间隧道洞口的处理以及盾构掘进参数和地层参数的进一步核实。盾构的始发直接会影响到车站结构端头地层的稳固、整个区间隧道初始线形的确定以及整个隧道施工参数的确定。2.2始发洞口准备2.2.1始发洞口的地层处理在盾构始发之前，一般要根据洞口地层的稳定情况评价对地层，并采取有针对性的处理措施。地层处理一般采取如“固结灌浆”、“冷冻法”、“插板法”等措施进行地层加固处理。选择加固措施的基本条件为加固后的地层要具备最少一周的侧向自稳能力。2.2.2始发洞口维护结构的切除根据经验，一般在始发前至少一个月开始洞口维护结构的切除。整个施工一般分两次进行，第一次先将围护结构主体凿除，只保留维护结构的钢筋保护层，在盾构始发前将保护层混凝土凿除。在凿除完最后一层混凝土之后，要及时的检查始发洞口的净空尺寸，确保没有钢筋、混凝土侵入设计轮廓范围之内。2.2.3洞口密封洞口密封是为盾构在始发时防止背衬注浆砂浆外泄所用，按种类分有压板式和折叶式两种，其中折叶式越来越被人们所认可。洞口密封的施工分两步进行施工，第一步在车站结构的施工工程中，做好始发洞门预埋件的埋设工作。在埋设过程中预埋件必须与车站结构钢筋连接在一起。第二步在盾构正式始发之前，清理完洞口的碴土，完成洞口密封的安装。2.2.4洞口始发导轨的安装在围护结构破除后，盾构始发台端部距离洞口围岩必然产生一定的空隙，为保证盾构在始发时不致于因刀盘悬空而产生盾构“低头”现象，需要在始发洞内安设洞口始发导轨，以防止盾构在始发时不产生前倾现象。在安设始发导轨时应注意，在导轨的末端预留足够的空间，以保证盾构在始发时，不致因安设始发导轨而影响刀盘旋转。2.3反力架、始发台的安装2.3.1反力架、负环管片位置的确定依据反力架的位置确定主要依据洞口第一环管片的起始位置、盾构的长度以及盾构刀盘在始发前所能到达的最远位置确定的。2.3.2负环管片环数的确定假定盾构长度ltbm=7m，安装井长度las=12m，过站竖井长lcs=12m，洞口维护结构在完成第一次凿除后的里程df=16498.2，设计第一环管片起始里程d1s=16499.3，管片环宽ws1.5m，反力架与负环钢管片长wr=1.5m。dr为反力架端部里程，n为负环管片环数。a、在安装井内的始发时最少负环管片环数确定n=7环b、在中间车站内的始发时最少负环管片环数确定n=5.4环 取整n=5环2.3.3反力架、负环钢管片位置的确定 在确定完始发最少负环管片环数后，即可直接定出反力架及负环管片的位置。反力架端部里程drd1stnws2.3.4反力架、始发台的定位与安装在盾构主机与后配套连接之前，开始进行反力架的安装。安装时反力架与车站结构连接部位的间隙要垫实，以保证反力架脚板有足够的抗压强度。由于反力架和始发台为盾构始发时提供初始的推力以及初始的空间姿态，在安装反力架和始发台时，反力架左右偏差控制在10mm之内，高程偏差控制在5mm之内，上下偏差控制在10mm之内。始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角2，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差2，水平趋势偏差3。2.4盾构的始发2.4.1始发台两侧的加固由于始发台在盾构始发时要承受纵向、横向的推力以及约束盾构旋转的扭矩。所以在盾构始发之前，必须对始发台两侧进行必要的加固。加固的方式见下图：2.4.2负环管片安装a、负环管片安装准备一般情况下，负环管片在盾壳内的正常安装位置进行拼装。在安装负环管片之前，为保证负环管片不破坏盾尾尾刷、保证负环管片在拼装好以后能顺利向后推进，在盾壳内安设厚度不小于盾尾间隙的方木（或型钢），以使管片在盾壳内的位置得到保证。b、负环管片后移第一环负环管片拼装成圆后，用45组油缸完成管片的后移。管片在后移过程中，要严格控制每组推进油缸的行程，保证每组推进油缸的行程差小于10mm。在管片的后移过程中，要注意不要使管片从盾壳内的方木（或型钢）上滑落。c、负环管片与负环钢管片的连接负环管片的最终位置要以推进油缸的行程进行控制，在负环管片与负环钢管片之间的空隙用早强砂浆或钢板填满。d、负环管片的拼装类型在安装井内的负环管片的拼装类型一般采取通缝拼装，主要的优点是保证能及时、快速的拆除负环管片。在中间竖井内一般采取错缝拼装，以提高管片拼装的成圆度和管片拼装施工的安全。2.4.3盾构的始发a、空载推进盾构在空载向前推进时，主要控制盾构的推进油缸行程和限制盾构每一环的推进量。要在盾构在向前推进的同时，检查盾构是否与始发台、始发洞发生干涉或是否有其他异常事件或事故的发生，确保盾构安全的向前推进。b、始发时盾构姿态的控制盾构在始发台上向前推进时，一般通过控制推进油缸行程使盾构机基本沿始发台向前推进。如盾构出现较大的偏差时，可以通过适当的调整推进油缸行程进行合理的纠偏，纠偏趋势值原则上不大于2。c、始发时盾构推进参数的控制在始发掘进，严格控制盾构的各组油缸压力不大于70bar，盾构总推力小于600t，刀盘扭矩小于90bar。2.4.3洞口注浆在盾尾完全进入洞体后，调整洞口密封，进行洞口注浆。注浆采用速凝型砂浆，砂浆凝结时间小于4小时，砂浆强度大于20mpa。洞口注浆压力大于0.6bar，小于1.5bar。2.5反力架、负环管片的拆除反力架、负环管片的拆除时间根据背衬注浆的砂浆性能参数和盾构的始发掘进推力决定。一般情况下，掘进150米以上（同时前50环完成掘进7日以上），可以根据工序情况和工作整体安排，开始进行反力架、负环管片拆除。2.6始发时的注意事项a、始发前基座定位时，盾构中心坡度与隧道设计轴线坡度保持一致，考虑隧道后期沉降因素，盾构中线可比设计轴线抬高1020mm。b、在始发过程中，要及时的调整洞口扇形压板的位置，确保扇形压板与洞口帘布橡胶板紧密密贴。在洞口开始注浆时，要在盾构两侧派人严密监测洞口密封是否有异常情况，是否需要封堵，或者采取其他加固措施。c、在始发阶段由于推力较小，地层较软，要特别注意防止盾构低头。6止水条的安装与防护 6.1目的：规范区间隧道施工防水工序质量，确保施工防水质量。6.2工作程序：职工培训材料、物资、设备准备粘贴止水条存放使用6.3 作业过程：6.3.1 产品检验：6.3.2成品尺寸允许误差序号项 目允许误差附 注1长度允许误差纵向8mm、-5mm，环向5mm、-10mm2高度允许误差0.5mm3宽度允许误差1.0mm4接头允许误差0.5mm相对高度6.3.3主要性能指标：a、弹性密封垫静水膨胀率（弹性密封垫）%250，gb/t1690-92静水膨胀率（螺栓密封圈）%150，gb/t1690-92缓膨时间2h老化系数 0.85b、润滑剂 水性润滑剂粘度200cpsc、粘结剂 单组份氯丁-酚醛胶粘剂序号项 目指 标1氧指数（不燃物）37或阻燃性，离火2秒自熄2粘接面剪切面强度mpa橡胶与水泥0.27橡胶与橡胶0.3d、环缝软木衬垫（1）抗拉强度 0.55mpa（2）压缩率（压力10 mpa）90%（3）压缩回弹率 75%e、纵缝丁晴软木橡胶（1）硬度sh705，gb/t531-92（2）拉伸强度1.52.0mpa，gb/t528-92（3）伸长率%45，gb/t528-92（4）恒定压缩永久变形%10，gb/7759-87f、变形缝丁晴软木橡胶（1）硬度sh905，gb/t531-92（2）拉伸强度3.2mpa，gb/t528-92（3）伸长率%25，gb/t528-92（4）恒定压缩永久变形%10，gb/7759-87（5）防霉等级 2级6.3.4 材料准备 在施工前，每一环需准备以下材料序号项 目单 位数 量备 注1弹性密封垫条3标准块2弹性密封垫条2邻接块3弹性密封垫条1封顶块4环缝软木衬垫块18标准块5环缝软木衬垫块12邻接块6环缝软木衬垫块2封顶块7纵缝丁晴软木橡胶块68未硫化丁基橡胶薄片块129粘结胶筒10胶水刮刀把211木榔头个212喷 灯个213胶水桶个214帆布罩块1015纵向螺栓孔密封垫圈个2016环向螺栓孔密封垫圈个2417纵向螺栓套102418环向螺栓套12276.4防水材料的贮存6.4.1防水材料存放于温度在-1530的库房内；6.4.2存放时不允许堆叠过高或重压；6.4.3要防止与油、酸、碱类及有机溶剂接触；6.4.4要防止被尖利物器划伤。6.5粘贴工艺流程管片检查管片清理材料准备管片烘干抹胶晾干套贴止水条敲紧抹胶晾干粘贴弹性垫片敲紧粘贴丁基腻子涂缓膨剂存放下井运输管片安装弹性垫圈安装管片螺栓紧固6.6防水材料安装过程6.6.1按照管片类别分类堆放管片；6.6.2按上表、技术指令准备和清点井上与下井材料准备情况； 6.6.3清点管片，进行管片质量检查，分清管片前后方向；6.6.4清理管片防水密封槽的杂物、油腻并擦净、干燥；6.6.5必要时用喷灯烘干管片上粘贴止水条的部位；6.6.6用金属刮刀抹胶水在管片及止水条上；6.6.7抹完胶水后晾晒510分钟直至使溶剂挥发到用手轻触胶膜有粘性、又不粘手状态；6.6.8将止水条套在管片四周的沟槽上，要注意止水条尽量保持在凹槽中间位置，要注意梯形断面的止水条朝前，带凸肋断面的在后；6.6.9用木榔头依次敲紧止水条，使止水条密贴在管片上，注意不要敲破止水条，粘贴后的止水条应牢固、平整、严密、位置准确，不得有气臌、超长与缺口；6.6.10以同样的方法粘贴纵（环）缝衬垫；6.6.11最后粘贴未硫化的丁基橡胶薄片，加强角部防水；6.7 人力资源配置本作业工序配熟悉防水材料施工工艺的操作工人42人（与井上材料供应实行兼职）。6.8 其它事项6.8.1管片运输至现场后，要根据天气情况决定是否对管片进行覆盖。6.8.2密封垫表面遇水膨胀橡胶遇水和潮气会膨胀，故逢雨天或梅雨季节应覆盖帆布，同时在表面涂缓膨剂，在拱底块管片的密封垫露在外面的表面必须涂刷缓膨剂三遍。涂刷缓膨剂之前之前，膨胀性橡胶或水膨性腻子的表面应清洁、干燥。涂刷缓膨剂时应涂刷均匀、无遗漏。为保证涂层厚度，必须在第一层初干后再涂第二层。6.8.3在涂缓膨剂的同时，应将管片垫高，并用帆布将管片覆盖严实；6.8.4保证粘贴质量，尽量不磕碰，以防止水条脱落；6.8.5做几个篮子装连接螺栓、螺栓孔密封圈、注浆孔密封圈，使其随管片下井时与管片成套装运。6.8.6下雨天在运输、吊运管片时，要防止管片淋雨，防止遇水膨胀橡胶遇水膨胀。6.8.7根据施工进度，合理安排粘贴时间，尽量避免雨天粘贴防水材料。 6.8.8管片作业时，要尽量避免对已贴好的防水材料造成损坏。6.8.9严禁带水作业。6.8.10止水条粘贴一般在管片使用前24小时进行。8渣土改良9火车站及越秀公园站的到达施工9.1始发范围及工作内容盾构到站是指盾构沿设计线路，自区间隧道贯通前30环掘进至区间隧道贯通后，然后从预先施工完毕的洞口处进入车站或竖井内的一个施工过程，以盾构主机到达接收小车之上、后配套与盾构主机分离为止。在盾构到站期间，要完成区间隧道贯通前的控制点测量与复测、测量误差调整；预留洞口岩壁的处理或加固；以及必要的洞门处理。9.2到站工作准备9.2.1洞门准备a、洞口加固或处理洞口加固 盾构到站之前要根据洞口地层的调查情况对地层稳定性进行评价，并采取有针对性的加固措施。地层加固一般采取如“固结灌浆”、“冷冻法”、“插板法”、“浇注混凝土岩墙”、“增加斜撑”等措施进行洞门加固处理。洞口处理 当洞口有维护结构或在盾构贯通掘进的轮廓线内有锚杆、钢筋等金属物存在时，必须在盾构到站之前，将所有金属物全部取出，确保不卷入盾构刀盘、不破坏刀具，确保盾构贯通的顺利进行。b、洞口维护桩的处理根据经验，在盾构到达前最少一个月，开始着手进行洞口维护桩的凿除。整个施工分两次进行，第一次先将围护结构主体凿除，只保留维护结构的最内层钢筋和钢筋保护层，在盾构到站后将最内层钢筋割除。在割除完最后一排钢筋之后，要及时的检查到站洞口的净空尺寸，确保没有钢筋侵入设计轮廓范围之内。c、到站导轨的安装隧道贯通后、盾构刀盘露出洞口后，清除洞口碴土，根据刀盘与接收小车之间的距离与高差情况，安设盾构到站接收导轨。如刀盘低于小车顶面，在导轨上焊接一个楔形的钢块，保证盾构能顺利到达接收小车上，左线到站接收导轨示意图见下图:d、洞口密封环的安装到站时的洞口密封环同始发时一样，主要是防止背衬注浆砂浆外泄所用，按种类分有压板式和折叶式两种，其中折叶式越来越被人们所认可。洞口密封的施工分两步进行施工，第一步在车站结构的施工工程中，做好始发洞门预埋件的埋设工作。在埋设过程中预埋件必须与车站结构钢筋连接在一起。第二步在盾构刀盘露出洞门端头之前，清理完洞口的碴土，完成洞口密封的安装。9.2.2到站接收小车的准备在隧道贯通后，迅速清除洞口的碴土，然后开始安装到站接收小车。接收小车直接放在车站地板上，根据区间隧道设计轴线准确定出小车的空间位置。接收小车固定用斜撑撑在车站结构上。固定方式见下图： 在小车定位时，要严格控制小车的轴线与盾构上小车之前的姿态与趋势相匹配，小车轴线与盾构轴线之间的夹角不大于1.5,小车上的导轨最好比盾构的底部高12cm，一方面保证盾构盾尾在最后脱离最后一环管片时，不会突然向下跌落；另一方面避免盾构在始发台上往前推进时产生盾构低头现象，从而避免破坏接收小车或损坏刀盘、盾壳等现象的发生。9.3到站时的掘进9.3.1贯通前测量与盾构姿态的调整盾构到站前，要对洞内所有的测量控制点进行一次整体的、系统的控制测量复测，对所有控制点的座标进行精密、准确的平差计算。在盾构到站前的最后一次测量系统搬站中，以精密测设并经过平差的地面导线点和水准点为基准，用测量二等控制点的办法精确测量测站、后视点的座标和高程（测量经纬仪和后视棱镜的座标和高程），每一测量点的测量不少于8个测回。盾构到达前50米地段即加强盾构姿态和隧道线形测量，及时纠正偏差确保盾构顺利地从到达口进入车站。并根据实测的车站洞门位置进行必要的调整隧道贯通时的盾构刀盘位置。盾构进站时其刀盘平面偏差允许值：平面20mm、高程50 mm，盾构坡度较设计坡度略大0.2%。9.3.2到站掘进控制a、盾构到站掘进参数控制盾构进入到达段后，首先减小推力、降低推进速度和刀盘转速，控制出土量并时刻监视土仓压力值，避免较大的地表隆陷。贯通前56环，进一步降低盾构掘进推力，掘进推力维持在400t左右，推进油缸压力不大于40bar。在掘进的同时，要注意维持土仓内的压力值，一般情况下，土压不低于0.6bar。无论何种情况下，推进油缸压力均不能大于50bar（特别是在管片安装时）。在贯通前的最后3环，要求掘进速度控制在510mm/min。盾构刀盘距离贯通里程小于10米时，在掘进过程中，要派专人负责时刻观察出洞洞口的变化情况。如发现加固的混凝土或维护桩有较大的震动时，立即通知主司机进一步降低盾构推力、刀盘转速以及推进速度，避免由于刀盘前部土体太薄，造成刀盘前部形成坍塌。在到站阶段要密切关注盾构推进系统的推进速度和推进压力以及掘进出土情况，当发现推力突然降低，碴土粒径突然变大，推进速度同时加大的情况时，必须立即停机。在对现场进行确认和检查之后，再作出进一步的详细的掘进指令。推进力（t）推进压力（bar）以上为广三区间左线隧道贯通前后盾构的推进油压和推进压力，图中推进油压单位以“bar”为单位，推进压力以“t”为单位。b、盾构在到站端头位置的处理在盾构刀盘距离贯通面小于5米时，在条件允许的情况下，由盾壳上的预留孔向盾壳外部注入化学聚合物或膨润土，用于阻止盾构后部管片上部水向洞口流动。盾构贯通前后，应通过降低推进速度、降低刀盘转速、调整刀盘转动方向等方法使刀盘尽量靠近或到达贯通岩面，停机后清除洞口碴土，割除洞口最后的支撑结构，支撑结构切割顺序为先切割底部，后切割上部。9.3.3最后几环管片的安装当隧道贯通后，一般还需要安装56环管片才能完成区间隧道的管片安装。同时这几环管片随着隧道贯通后，盾构前方没有了反推力，将造成管片与管片之间的环缝连接不紧密，容易漏水。在最后几环管片安装时，根据现场实际情况，要在刀盘前方的预定位置，设置支挡，以防盾构刀盘向前滑动。待盾尾离开洞口密封环后，迅速重新调整洞口扇形压板，用快速速凝的砂浆进行注浆，保证洞口的管片背衬注浆迅速凝结。同时要求盾构贯通后各工序应紧密有序的进行。在最后几环管片安装时，为加强管片防水和防止管片背后的砂浆突然从洞口冒出，在完成每一环管片的向前推进和管片安装后，等待砂浆凝固2小时后，再进行下一环管片的推进。9.3.4洞口扇形压板的调整与防护在盾构出洞时，很有可能因为刀盘推动，损坏帘布橡胶板或致使扇形压板发生移位。所以在盾构出洞时要注意对帘布橡胶板的防护和及时的调整洞口扇形压板。9.4盾构到站9.4.1盾构上接收小车在到站接收小车安装结束、洞口部位处理完成之后，盾构继续向前推进、安装管片至刀盘通过洞口密封环后调整洞口扇形压板，使洞口密封紧紧的压住盾壳。在盾构贯通的同时，测设盾构轴线与接收小车轴线的关系，从而准确确定接收小车的位置以及小车上的第一块挡块位置。另外在盾构上接收小车之前，在接收小车的导轨上涂抹一层润滑油脂，确保盾构顺利轻松的向前滑动。9.4.2主机与后配套系统的分离在盾构主机完全装上接收小车之后，在设备桥下部利用型钢做一个三角支撑。支撑放置固定在管片运输小车上,并用斜撑连接牢靠后，将主机与后配套分离，完成盾构到站施工。9.5到站时可能遇到的问题9.5.1刀盘前无反力后管片的拼装隧道贯通后，由于盾构刀盘前部没有了支撑反力，必将造成盾构推进压力降低或消失，导致管片环缝防水材料的性能不能得到充分的发挥，从而产生环缝漏水等质量缺陷。为确保管片接缝防水要求，在到站地段安装每一环管片时，在每环管片的30、150、210、330位置的纵向螺栓上，安装4块厚度5mm的固定钢板，然后与上一环管片用60606的角钢相连，并点焊连接牢固。9.5.2洞口密封的失效洞口密封失效有两种情况，第一种为洞口密封破损或脱落，造成在进行注浆时，砂浆泄漏，导致洞口密封失效；第二种为由于盾构盾壳下部存在碴土或碎碴，导致在盾构注浆过程中，砂浆从洞口密封的缝隙中泄漏，造成洞口密封失效。在发生洞口密封的失效时，应立即停止注浆，同时调整砂浆凝结时间，采取间断性注浆，减少砂浆的外泄。9.5.3接收小车定位偏差较大当接收小车的轴线与盾构机轴线出现较大偏差时，必将导致洞口段的管片拼装出现较大的错台、较多的破损。9.5.4盾构上接收小车时低头当盾构盾尾脱离洞口最后一环管片时，由于盾尾与接收小车存在一个高度差，容易产生盾壳突然下降，造成洞口管片损坏、洞口密封环破坏、注浆料泄漏等问题。10过站施工10.1过站准备10.1.1过站小车准备过站小车是由始发架改装而成，具体结构形式在始发架下面焊接一块20mm的钢板。焊缝间距150mm，每一处焊缝长度150mm，始发架每一侧保证双面焊接。10.1.2过站期间其他设备的准备在改装过站小车的同时，为便于过站小车的顺利移动，需要在小车下部铺设一排20mm的钢板。为便于钢板的移动，拟在车站安设一台拉力为5吨的卷扬机，在盾构机到站之前要进行车站内卷扬机的安装固定工作。10.1.3车站底板的准备工作主要工作是平整场地铺设钢板。（*由于出洞时，底板为弧形仰拱，要在洞口一定长度内进行必要的铺垫处理）。钢板长30m。钢板的作用是为盾构机过站小车提供平整且有一定刚性和强度的滚动表面，钢板有两条，具体的铺设办法见下图。同时要准备滚轴。滚轴采用直径80mm，长度500mm的钢棒。 10.2盾构机出洞盾构机完全出洞后，开始以下四项工作：一、是清理盾构机刀盘内和盾壳上的泥土，二、准备安装牵引和支撑主机的油缸，三、开始盾构机主机和后配套设备的分离工作，四、安排施做北端洞门。盾构机清理完成后，将盾构机和过站小车固定为一体，然后安装千斤顶，千斤顶固定焊接在盾构机两侧的两对支撑臂上，同时在盾构机前后部分的绞接处焊接钢板使盾构机前后两部分固定，并在刀盘的前面焊接液压泵支架并安装液压泵。详细的千斤顶的安装位置和方式见下图：10.3盾构机通过车站10.3.1过站准备所有的准备工作准好之后，就开始盾构机的推进过站。开动液压泵，使顶升液压千斤顶逐个慢慢伸出，顶起盾构机，然后在过站小车底和地面钢板之间放入滚轴，滚轴摆放要整齐，否则不但拖动力大，而且方向不容易控制，滚轴的间距在半米左右。然后收起千斤顶，使盾构机和过站小车落在滚轴上。先依次开启两边的推进油缸，使油缸撑靴顶紧过站小车上的推进挡板，然后同时开动两边推进油缸，推动盾构机前进。盾构机前进过程中，操作人员要及时的把后面的滚轴拿到盾构机的前部，摆放在钢板上。10.3.2地面钢板的前移。盾构机前