6号线掘进方案修改_图文

1、第一章 编制依据、原则、目的及规范标准3一、编制依据3二、编制原则3三、编制目的3第二章工程概况4一、工程范围4二、工程环境5三、工程地质及水文地质情况5（-）工程地质5（二）水文地质7第三章风险评估9一. 施工难点和风险点9（-）施工难点9（二）施工风险点10第四章 施工进度计划12一、进度计划安排的思路和原则12（-）施工总工期及计划开工、竣工日期12（-）主要进度指标分析12第五章施工准备13一、盾构机的选型及性能参数13二、地面准备工作17三、隧道内施工布置17四、管片质量验收18第六章盾构掘进20一、盾构试验段掘进20（-）盾构试验段掘进的目的20（-）盾构试验段掘进施工参数取值20

2、（三）磋土改良21（四）盾构试验段掘进操作控制22（五）管片安装22（六）同步注浆及壁后二次注浆23（七）盾构掘进轴线控制25（八）运输组织26二、盾构正常掘进26（-）盾构掘进流程及操作控制程序26（二）pdv数据采集系统27（三）掘进操作控制27（四）操作控制程序27（五）盾构掘进方向的控制与调整27（六）盾构推进主要参数设定29（七）磋土改良29（八）同步注浆及壁后二次注浆29（九）衬砌防水施工29（十）辅助作业32（一）特殊部位及特殊地段的盾构施工技术措施33第七章施工监控测量35盾构区间施工测量35盾构施工监测36第八章质量保证体系及措施38盾构掘进的质量保证措施38第九章安全保证体

3、系及措施39盾构施工安全措施39第十章掘进施工应急预案39一、应急响应39（-）盾尾漏浆应急措施39（-）盾构机密封泄漏应急措施40（三）盾构机始发及到达时涌水涌泥应急措施40（四）刀盘及土仓聚积泥饼的预防及处理措施41（五）开挖而失稳风险应急措施41第一章编制依据、原则、目的及规范标准一、编制依据（1）招标文件、设计图纸及其答疑、补遗文件。（2）现场踏勘、调查资料、岩土工程勘察报告；盾构机图纸，盾构机使用 维护技术文件；（3）国家现行技术规范、标准及天津帀现行相关规范、标准及文件；（4）天津市建设工程重大风险源管理办法（5）天津地铁6号线北竹林站-天津西站施工组织设计（6）应急预案（7）铁路

4、局铁路地段盾构穿越专家评审意见（8）其它相关技术文件及图纸等。二、编制原则（1）严格执行基本建设程序，认真贯彻国家和天津市关于地铁建设方而的有关方 针、政策和规定；（2）严格遵守业主要求的关键节点竣工日期及整项工程的竣工交付日期；（3）按照轻重缓急，合理安排施工部署，考虑到各阶段、各工序、各工种的施工 特点、重点和难点，有效地做到各阶段、工序、工种间的冇机的衔接，既要突出重点， 又要兼顾一般；（4）根据本工程特点及工期要求，统筹安排各工程的施工顺序和进度；（5）通过对齐关键工序进行充分的方案比选，以保证施工方案的先进性、经济合 理性。三、编制目的（1）规范操作程序，指导现场施工，确保盾构始发、

5、掘进、至0达施工的顺利、安全。（2）为盾构施工提供可行性施工经验。（3）对盾构施工沿线建筑物及地下管线情况进行调查，通过调查、分析、判断、预测施 工中可能对周边建筑物及地下管线的影响情况，消除各种隐患，并在施工中将对周围环境的 影响降到最小程度。（4）确保盾构施工工期的要求。第二章工程概况天津地铁6号线，从北竹林站开始，下穿民房建筑、天津西站进站匝道桥、京沪铁路、 津秦高铁、南仓城际联、天津西站出站匝道桥，至既有1号线预留的6号线节点扩建而设置 的西站站新增活塞风道工点。线路各段设计范围情况如下:序号起点里程终点里程c度5）设计范围1左 dk15+871. 570左 dk15+992. 268

6、520.149盾构区间右 dk15+871. 570右 dk16+012. 568534. 377表2. 1-1本工程各段设计范围情况区间平而由半径为350m、缓和曲线及直线构成，立而上为单向坡,坡度为1. 3704%和0. 3%, 下穿铁路站场段为直线。区间采用盾构法施工，未设联络通道和排水泵站，主体结构为由管 片错缝拼装而成的环形结构，结构内径为5. 50m,管片厚度为0. 35m,环宽1.20m,环间通过 螺栓连接。盾构自始发152m后进入国铁站场范围，以直线段下穿170m的国铁站场。下穿铁路站场左线里程：dk16+022. 420dk15+789. 047,下穿段区间长158. 609

7、m，盾构 管片125环264环;右线里程：dk16+035. 642dk15+822. 563,下穿段区间长170. 327m, 盾构管片136环286环。mlt 一右线全住rf t i 1 v k t 图1-1北竹林站西站站区间平面示意图am工程环境木工程北竹林站西站站盾构区间，盾构机从北竹林站大里程端头井始发向曲站站方向 掘进。北竹林站西站站区间盾构隧道口始发152m后进入国铁站场范围，以直线段下穿170m 的国铁站场。北竹林站西站站区间盾构隧道在里程dk16+37. 833dk15+814. 781范围（左线125 264环，右线136286环）内穿越京沪铁路、津秦高铁、南仓城际联铁路站

8、场铁路群以及1 处通信基站和14处接触网杆。经调查，南仓城际联路基段下设水泥砂浆桩（桩长10ni,桩底 标高-11. 10m）,水泥搅拌桩（桩长6m,桩底标高-7. 10m）,隧道穿越区段距离路基加固段 188m,未在盾构穿越影响范围。盾构隧道在铁路站场铁路群区域内平面线形为直线，立面上 为单向坡,坡度为1. 3704%和0. 3%0三、工程地质及水文地质情况（-）工程地质图1-2北竹林站、西站站站盾构区间左线地质纵剖面图图1-3北竹林站西站站站盾构区间右线地质纵剖面图影响区段范围内地层主要为第四系全新统人工填土层（人工堆积qml）、新近沉积层（第 四系全新统新近组故河道、洼淀冲积q43nal

9、）、第i陆相层（第四系全新统上组河床河漫 滩相沉积q43al）、第i海相层（第四系全新统中组浅海相沉积q42m）、第ii陆相层（第四 系全新统卜组沼泽相沉积q41h及河床河漫滩相沉积q41al）、第iii陆相层（第四系上更新 统五组河床河漫滩和沉积q3eal）、第ii海和层（第四系上更新统四组滨海潮汐带和沉 积q3dmc）、第iv陆相层（第四系上更新统三组河床河漫滩相沉积q3cal）、第iii海相层（第 四系上更新统二组浅海滨海相沉积q3bm）、第v陆相层（第四系上更新统一组河床河漫 滩相沉积q3aal）。隧道下穿股道影响区段，洞身主要通过地层为（8）1粉质粘土、o2a粘土、 © 1

10、粉质粘土层屮。（二）水文地质本影响区段内表层地下水类型为第四系孔隙潜水。赋存于第ii陆相层以下粉砂及粉土中 的地下水具有微承压性，为微承压水。经分层取水样化验，地表水及第ii陆相层之上的潜水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混 凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀，对钢结构具有中等腐蚀。第ii陆相层及以下的微承压水对混凝土结构具有硫酸盐屮等强腐蚀性，对钢筋混凝土 结构屮的钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具有屮等腐蚀。北竹林站西站站盾构区间周边环境存在风险源较多，为了有效减少对构筑物的扰动采 取措施如下：（1）北竹林站西站站盾构区间下穿国铁站场前，提前组织专家论证，上报有关部门， 办理相关手续，经审批后方可始发。（2

11、）针对木工程的实际情况，对盾构机的适应性进行改造，以满足区间掘进和构筑物对 沉降控制的要求。（3）在盾构穿越过程屮严格控制土仓圧力，同时也必须控制与土仓压力有关的施工参数, 如：推进速度、出土量等，以保证盾构掘进面稳定和平衡，施工过程中应特别注意强调推进 速度和出土量使土仓压力波动控制在最小的幅度内，以减小隧道的变形和沉降。（4）严格控制同步注浆量和浆液质量，做到及时、足量，要求浆液必须满足泵送要求, 浆液的泌水率3%,浆液1天的强度0. 2mpa, 28天的强度3mpa,并确保在列车振动和7 度地震下不液化，该浆液通过实验确定浆液配比。注浆压力应适当控制（不宜过大），并根 据盾构推进速度控制

12、注浆量，实际注浆量采用理论值的150%250%。（5）严格控制盾构的姿态，盾构姿态的变化不宜过大、过频，以降低土层的损失和对周 围土体的扰动，减少沉降。（6）在盾构推进调整优化施工参数的过程屮，要及吋接收监测的反馈信息，用其来调整 优化盾构推进过程中的施工参数，实现信息化施工。（7）根据建筑物的结构类型及对沉降的嫩感程度，沉降的允许值，制定建筑物及地面变 形警界值，建立完善的监测网，及时反馈信息，及时进行跟踪注浆或补充注浆。（8）在盾构机下穿铁构筑物前，对盾构机进行全面检修维护，同时根据盾构机的使用情 况，备足盾构机易损部件，确保盾构机运行正常。（9）施工过程中如发现既有结构物异常应及时停止施

13、工，采取有效措施保证既有结构安全。第三章风险评估一. 施工难点和风险点（一）施工难点控制铁路轨道沉降是本工程难点如何在施工过程屮减小地层沉降，从而将铁路轨道变形控制在允许范围之内，避免因沉 降过大而影响既有铁路正常运营是本施工过程中的风险所在，是本工程的难点。为此采取以 下措施： 针对本工程的实际情况，对盾构机的适应性进行改造，以满足区间掘进和下穿铁路站 场铁路群对沉降控制的要求。 设置盾构掘进试验段，采集盾构掘进时的推进压力、推进速度、出土量、同步注浆量 等参数指标，经过对比分析，为指导下穿铁路站场铁路群盾构机掘进的各项参数设定提供依 据，满足铁路沉降量的控制要求。 加强同步注浆，对同步注浆

14、材料的质量、数量和注浆压力进行严格控制，使管片与土 体之间的空隙得到及时填充，减少地面沉降。 在盾构掘进过程中，通过盾休上的径向注浆孔，及时足量、足压的注入水泥砂浆或其 他填充材料，避免盾体与土体之间的空隙而引起的地而变形。 加强盾构掘进的姿态控制，蛇行修正及纠偏时应缓慢进行，防止对周围土体产生过人 扰动而导致沉降量的增加。 加强施工监测，盾构施工期间需加强对铁路沉降、隆起的监测。及时向设计、业主、 洞内施工管理人员反馈周边坏境的动态变化信息，以便能迅速调整，优化施工方法，确保隧 道施工和铁路行车安全。 在盾构机下穿铁路站场铁路群前，对盾构机进行全而检修维护，同时根据盾构机的使 用情况，备足盾

15、构机易损部件，确保盾构机运行止常。 盾构下穿铁路站场铁路群期间，做好管片等材料的供应工作，避免盾构机因材料供应 不及时而出现意外停机的现象。（2）注浆量及注浆质量控制是本工程难点 严格控制盾尾同步注浆量和浆液质量。 盾构推进时，为了防止土体松动和下沉的同时防止管片漏水，达到管片早期稳定和防 止隧道蛇行，需对盾构外径及衬砌外径间的环行空隙同步注浆，做到及时、足量，要求浆 液必须满足泵送要求，浆液的泌水率3%,浆液1天的强度0. 2mpa, 28天的强度3mpa, 并确保在列车振动和7度地震下不液化，该浆液通过实验确定浆液配比。注浆压力应适当控 制（不宜过大），并根据盾构推进速度控制注浆量，实际注

16、浆量采用理论值的200%250%。 在确保注浆质量的而提卜：方能进行卜一环的推进施工。 应添加泡沫剂和膨润土，以改善渣土流塑性和减少排土扭矩，并对防止喷涌和减少机 械事故有利。 洞内管片背后二次深孔加强注浆加固采用双液浆，注浆时应遵循多点、低压、多次 注浆原则，降低注浆压力影响；注浆扩散半径约23m,注浆压力为0. 41. 2mpa,注浆压力 与注浆量双控，在管片出盾尾5环后即可进行，注浆应形成不小于加厚的注浆圈。注浆结束 后，拆除注浆头，用双快水泥砂浆对注浆孔进行封堵，带上螺堵。（3）地质条件复杂按照地质勘查报告，盾构穿越地段主要为粉质粘土、粘土、粉土层，地下水丰富，对盾 构施工彩响大，针对

17、此情况采取以下措施： 首先对线路穿越的铁路信息进行详细调查，认真分析，并形成记录。 加强施工组织管理，穿越吋，建立项口部、井口、隧道内、铁路“四点一环”的指挥 管理系统，充分考虑并制定各项措施、方案、预案及应急措施，备好应急物资。 盾构机穿越前，对盾构机的性能进行全面的检修，配置充足的盾构机易损部件，特别 是对盾构机的密封性能进行检查，保持盾构机以良好的状态完成特殊地段的掘进施工。 做好管片供应保障工作，务必使管片供应及时、出土顺畅，在确保质量、安全的情况 下使盾构机均衡、快速的通过特殊地段。 加强施工控制，优化施工参数，通过盾构同步注浆、二次深孔注浆和多次洞内补充注 浆严格控制地而沉降量。

18、严格控制盾构掘进参数，如出土量、推进速度、总推力、实际土压力围绕设定土压力 波动的差值等，防止超挖、欠挖，尽量减少平衡压力的波动。 加强盾构机姿态控制，减少对周围土体的扰动。 加强施工监测，以信息化管理指导盾构掘进施工。（二）施工风险点（1）木区间下穿京沪铁路、津秦高铁、南仓城际联，如何在施工过程屮减小地层沉降，从 而将铁路轨道变形控制在允许范围之内，避免因沉降过大而影响铁路正常运营，是本施工过 程中的风险所在。 优化盾构设计，合理选择盾构掘进模式。 施工前制定下穿铁路站场铁路群专项施工方案，通过专家评审后用以指导盾构施工。 设置盾构掘进试验段，试验段掘进时的地而沉降控制按照下穿铁路站场铁路群

19、的要求严 格控制，为卜穿铁路线盾构施工在各项参数选择上提供依据。 加强设备易损部件的储备和物资材料的供应工作，保证盾构施工平稳进行。 强化盾构丿施工人员的技术培训，进行详细的有针对性的技术交底，加强丿施工过程控制。 加强施工监测，合理布置监测点，满足沉降控制的要求。施工中加强对监测数据分析对 比，发现问题及时采取措施，以信息化管理指导盾构掘进施工。 制定应急预案，做好应急物资的储备和保管工作。（2）盾构穿越管线是本施工过程中的风险所在，预防措施如f：技术措施有：穿越管线时，应严格控制正面平衡土压力，保证出土量与推进速度相匹 配。加强隧道及周围环境的保护（信息化施工），加密地面的沉降观测点，同时

20、每天增加 测量次数。盾构应连续掘进，尽可能减少故障停机，加强设备的维修和保养，以最快的速 度完成穿越施工。严格控制同步注浆量和浆液质量，通过同步注浆即使填充建筑空隙，减 少施工过程屮土体的变形。盾构掘进完成后即使对管片外壁间隙进行二次补浆。监测措施有：测点布设：根据现场条件，尽可能的布设直接监测点，或者布设间接监 测点，宜接监测点是将地面开挖把水管暴露出来，用托架进行保护，把测点埋设在管线的上 方；间接监测点是把测点打入管线下方的土体中，通过监测土体的变化來监测管线的安全状 态。监测范围和频率：对盾构推进前20米和后30米及盾构轴线两侧15米范围的管线进 行监测。盾构推进时一般为23次/天，遇

21、到管线沉降过大时要加密监测，直至跟踪监测。 动态信息传递：每一次测量成果都及吋汇总给施工技术部门，以便于施工技术人员及时了 解施工现状和相应区域管路变形情况，确定新的施工参数和注浆量等信息和指令，并传递给 盾构推进面，使推进施工面及时作相应调整，最后通过监测确定效杲，从而反复循环、验证、 完善，确保隧道施工质量。对沿线地下管线，与管线单位、业主、监理单位协商后，采取 各方都认可的保护措施。第四章施工进度计划一、进度计划安排的思路和原则本区间地理位置特殊，坏境保护要求严格。根据上述特点，确定施工进度计划安排的思 路和原则：（1）根据业主的节点工期对全标段工程的总体筹划安排施工进度计划。（2）积极

22、主动地开展前期准备工作，争取尽早开工。认真配合业主及冇关管理各方，确 保城市交通畅通和居民的正常生活不受干扰，使施工生产顺利展开。（3）统筹安排区间隧道的施工，确保节点工期。区间隧道施工对盾构推进，管片拼装， 注浆，砂土外运等组织平行流水作业，确保工期。（4）服从业主对施工进度计划的协调和安排，充分考虑各种不可预测因索可能对工期的 不利影响，工序安排时留有余地，确保各节点工期兑现。（5）合理安排各工序，减少施工设备、周传料等的投入，减少浪费，控制施工成本。（一）施工总工期及计划开工、竣工日期各重耍节点工期均满足业主耍求，并在施工过程中服从业主统一工期安排和合理调整。 具体开工、竣工日期如下。计

23、划开工日期：2014年9月1 fh计划竣工日期:2015年2月5日。节点工期：本标段所有节点工期都符合招标文件的要求。（二）主要进度指标分析按正常施工进度考虑一定余量和机动时间，本项目所涉及的主要工期进度指标如下：盾 构掘进4环/天。第五章施工准备一、盾构机的选型及性能参数本区间共安排2台中交天和06450 土压平衡盾构机进行施工；盾构机自北竹林站始发沿 左右线向西诂方向推进。现将实际工程特点与拟盾构机参数进行对比，对比结果见表lo表1工程特点屮交天和盾构机最小转弯半径最小平而曲线350m最小曲率半径250m最大坡度最大纵坡13.704%0最大纵坡25%o适应地层2粉土、4粉砂、1 粉质粘土、

24、2d粘土、（9）1 粉质粘土层淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、细砂、粉砂覆土厚度15.0717.03m5-30m管片参数管片外径6.2m、内径5.5m管片外径6.2m、内径5.5m经过以上对比分析，中交天和盾构机满足本区间施工要求，故本区间采用中交天和土压 平衡盾构。小交天和盾构机主要系统见下图。人行闸注浆管（8处）浆肯（8处）贫行刀注浆设备拼装机传送油缸角尾刀头螺旋输送机液压马达注浆口工作乎令送机闸门油缸机页伸缩油缸挾拌翼盾构千斤顶/盾冗怔対（宽刷型）刀盘马达、旋转连接轴图5-1 j*交天和盾构机主要系统中交天和盾构机基本性能参数见表2。表2-1屮交天和盾构机基本配置盾构外径mm6450总重吨4

25、50盾体总长mm8680整机总长ni60. 905推进油缸只16最大推力kn40000最小曲率半径111250掘进最犬坡度2. 5%最大掘进速度cni/min& 5较接角度度左右15度、上下1度刀盘最大扭矩kn m5147表2-2中交天和盾构机参数刀盘最大扭矩5147knm电机数量10最快转速1. 3rpm总功率550kw马达类型变频电动直径6450mm开口率44%超挖刀2把切削刀72把超前刮丿j36把泡沫注入管路5路表2-3屮交天和盾构机参数推进最大推力40000kn油缸数量16油缸行程2150mm最大推进速度8. 5cm/min推进压力32. 4mpa较接较接油缸16个较接角度上下

26、1度，左右15度饺接模式被动饺接拼装机旋转角度x旋转速度左右各200度x02/1.2rpm升降范围x移动范围0 700mm x 0 looomni压进力x起吊力216kn x 222kn(22tf x22. 6tf)表2-4中交天和盾构机参数螺旋机壳体外径 711. 2mm转速022rpm叶片直径x螺距 650mmx p600mm排土能力最大 233m3/h回转扭矩最大 46. 7knmx20. 6mpa注入口4个排出卵石最大直径4)280xl475闸门闸门数量3个蓄能手动关闭次数1套/4次是否具伸缩功能具备仲缩功能表2-5参数泥浆泡沫.泥浆、泡沫注入.排量(l/min)170135压力（mp

27、a）2.50.8输出（kw）157.5电压x频率380x50380x50泵台数22箱容量（m3）3.61.56泵种类挤压泵离心泵注入口55表2-6参数集中润滑盾尾油脂集中润滑、盾尾油脂最大排量（l/min）1040最大压力（mpa）3015泵台数21油箱容量（kg）25250泵种类气压泵气压泵注入口1812驱动气压（mpa）0.8泵品牌kwp林肯lincin表2-76450注浆蔘数a液b液同步注浆系统1排量(l/min)28020压力(mpa)5.51.5输出（kw）301. 5电压x频率380x50380x50泵台数11浆箱容量（用）80.6泵种类施维英柱塞泵挤压泵注入口44区间隧道施工见图

28、5-2车站与区间施工部署关系图。木区间共安排2台屮交天和6450 土压平衡盾构机进行施工；盾构机自北竹林站始发沿图5-2车站与区间施工部署关系图圧构施工的全过程要严格按照国家标准及天津地铁建设工程强制要求标准盾构施工强 制要求二十一条执行，确保施工安全。二、地面准备工作（1）出土、存放、运输盾构正式推进前，施工场地先平整、硬化、围护。分别在始发井端头处设置出土、存放、 运输系统，安装32t龙门吊机行车轨道、存放20环砂土的钢筋混凝土集土坑、车辆保洁设施 及挖掘机均耍就绪。组织专用运送砂土的车辆，确定运输时间、路线及弃土、弃砂场。（2）浆液制备同步注浆和二次注浆所用的砂浆搅拌机、震动筛、压浆泵、

29、储浆箱、浆液运输车、盾构 压浆和出浆循环管路等各种机械、设备安装调试完毕，满足生产条件，制备浆液所用各类材 料试验合格，贮备齐全，得到确认。（3）供电与供水盾构机用电从高压开关（10kv）接电。其他施工用电、用水由业主提供的供水、供电接驳 点提前接引至现场，各类电缆、电线、管路按相关规范接到隧道内，经专业工程师调试、认 可，以满足施工需要。（4）物资储备管片及其连接件、防水材料进库到位，临时存放场地清理硬化，管片储备完毕。盾构掘进用的相关材料（如钢轨、枕木、水管、走道板、电线、电器开关等）准备齐全, 并按用途、规格堆码整齐，做好标识。三、隧道内施工布置隧道内施工布置具体见图5-3。隧道内运输线

30、路除盾构车架后10m处为四轨，其他均为两轨，轨距为813mm, 25t电瓶牵 引机车，30kg/n）钢轨，盾构机后配套设备行走在外侧两根钢轨上，运输车辆行走在中间钢轨 上。轨枕采用18槽钢，轨枕间距1.2m,单根钢轨的长度为6叽 在车站站台层内铺设y型道 岔，组成会车线和电瓶车调头。图53隧道内施工布置示意图四. 管片质量验收根据招标文件要求，管片曲业主供应至现场，本单位负责吊装、卸车，同时负责验收 管片质量。（1）管片精度的验收管片表面不得出现裂缝、破损、掉角等现象，单块管片制作精度耍求。管片的精度具体控制指标满足设计的要求：单块管片制作的允许谋差：宽度土0. 3mm；弧弦长1. 0mm；外

31、半径+3, -0mm；内半径± 1. 0mm； 环向螺栓孔孔径及孔位1. 0mm；厚度为1. 0mmo（2）管片运输 管片岀厂前检验管片岀厂前生产厂家对管片进行检验，符合要求的签发岀厂合格证安排岀厂。 管片运输管片运输车辆上配置有垫木，避免管片运输过程屮出现损坏。 卸车现场验收检查有无缺角、碰伤等使用前缺陷，按批次抽检管片的外形尺寸。（3）质量保证措施 、确保定位轴线质量a、严格按照施工图及施工现场实际位置定出桩的起始点及轴线位置；b、搅拌桩起始点及轴线位置经验收合格后，方可进行搅拌桩施工； 、确保桩位质量桩位移机前要量好间距尺寸并做好标记，移位时在内外边线间移动，就位前对桩间距进

32、行复核，以确保桩间搭接长度符合设计要求。 、确保桩顶、桩底标咼施工时应不断测量施工场地及机架标高，并及时修止相应桩深和其它标高控制位置。 、保证桩体垂直度在铺设道轨枕木处要垫平整实，使道轨枕木在同一水平线上，在开孔前用水平尺对机架 进行校对以确保桩体垂直度（不得超过lo%h）达到设计要求。第六章盾构掘进一、盾构试验段掘进（一）盾构试验段掘进的目的盾构开始掘进的100m称为试验掘进段，然后的盾构施工进入止常掘进阶段。在盾构始发 段100m的推进过程屮，应注意对推进参数的设定，对推进吋的各项技术数据进行釆集、统计、 分析，争取在较短时间内掌握盾构机械设备的操作性能，掌握地面变形与施工参数之间的关

33、系，并确定盾构推进的施工参数设定范围，并将盾构机进行调试到良好的工作状态，为盾构 正曲推进取得施工参数和施工操作经验。（-）盾构试验段掘进施工参数取值圧构始发施工前对盾构机掘进过程中的各项参数进行设定，施工中根据各种参数的使用 效果及地质条件变化在适当的范围内进行调整、优化。须设定的参数主要有土压力、推力、 刀盘扭矩、推进速度及刀盘转速、出土量、同步注浆压力、添加剂使用量等。（1）土压力设定盾构在掘进过程中据p二kp°取得平衡压力的设定值，具体施工时根据盾构所在位置的埋 深、土层状况及地表监测结果进行调整。盾构掘进过程中，地表隆陷与工作面稳定的关系以及相应技术对策见表lo表1地表沉降

34、与工作而稳定关系以及相应对策地表沉降信息工作面状态p与po关系措施与对策备注卜沉超过基准值工作而坍陷与失水pmaxvpo增大p值pmax、pmin分别表示p 的最大峰值和最小峰值隆起超过基准值支撑土压力过大，土仓内的水进入 地层pmin>p()减小p值经计算盾构始发处土压力为0. 09mpa,推进时土压控制在由0逐渐增至0. 06mpa左右， 刀盘穿过加固区后调至0.08mp&,盾构机出加固区前，为克服地层土体强度的突变，防止地 面沉降过大，必须将土压力的设定值逐渐提高到0. 090. 12mpao（2）始发掘进推力为保证施工安全，以l.sxlokn为目标值控制盾构千斤顶总推力，

35、始发试掘进盾构千斤 顶总推力控制在0. 81. oxion,并根据具体情况做相应调整。（3）刀盘扭矩盾构机穿越的地层主要为粘性土、砂件十地层，盾构的切削刀盘扭矩计算按经验公式： fud3, u取1.1,求得f295t - m,施工时以此值为口标值控制刀盘切削。正常掘进时应 根据施工实际的地层情况进行调整。（4）盾构千斤顶的推进速度及刀盘转速的设定始发时，依据理论计算值设定推进速度初始设定1015mm/min,初始设定刀盘转速应小 于1.0r/mino始发完成后，试掘进阶段对各种参数进行对比，调整推进速度与推力、刀盘转 速与扭矩的关系式，确定出推进速度和转速的范围。（5）岀土量的设定本工程使用的

36、管片外径为6200nun,环宽为1200価。刀盘的直径为6450mm,每环理论出 土量约为39. 2m3 ；在掘进过程屮，严格控制每环的出土量，避免出现超挖情况，并作好记录。（6）盾尾注浆压力、注浆量分析与取值注浆压力的设定以能填满管片与开挖土层的间隙为原则，依据本标段线路埋深及地质情 况，参考规范中的公式计算得出：注浆压力取1.12倍的静止水土压力，初始盾尾注浆压力 设定为0.20. 4 mpa,在施工过程中通过测试和试验来确定和优化参数。盾尾同步注浆理论量为每环2. 7m3的，根据经验注浆时每环应按4. 05m3 /环6. 75m3 / 环（150%250%） o（7）洞口密封处压浆洞口密

37、封处的充填注浆采二次压浆方式注入双液浆，注浆压力控制在0. 30. 5mpao（三）穗土改良1、方法：拟用于本合同厉构掘进时的砂土改良方法包括向刀盘、土仓及螺旋输送机添加泡沫剂或 膨润土泥浆以及聚合物等。具体为：（1）泡沫剂的使用泡沫通过盾构机上的泡沫系统注入，泡沫的注入量按开挖方量及磴土实际情况计算：一 般 300600l/m3o（2）膨润土泥浆的使用根据以前现场施工经验，分别选取na、5基两种膨润土较为合适的配比，我项耳部分别 进行比较：根据实验比较，选取na基膨润土较为合适。因此本标段对于在砂性土屮的掘进采 用na基膨润土,配比为膨润土：水二3： 20o(四) 盾构试验段掘进操作控制(1

38、) 刀盘转动 刀盘起动时，须先低速转动，待油压、油温及刀盘扭矩正常，且土仓内土压变化稳定 后，再逐步提高刀盘转速到设定值。洞门加固段推进时土压控制在由0逐渐增至0. 06mpa左 右，刀盘穿过加固区后调至0. 08mpa,盾构机出加固区前，为克服地层土体强度的突变，防 止地面沉降过大，必须将土压力的设定值逐渐提高到0.090. llmpa,由于隧道顶部覆土厚 度较深，根据始发段地面沉降状况作相应调整。 刀盘转动时，盾构机会出现侧倾现象。当盾构机侧倾较大时，应反方向转动刀盘，使 盾构机恢复到止常姿态。(2) 斤顶顶进 在掘进过程中，各组千斤顶应保持均匀施力，严禁松动t斤顶。考虑到盾构机自重， 掘

39、进过程屮盾构机下部千斤顶推力应大于上部千斤顶推力。初始段刀盘通过土层加固区时， 千斤顶的推力设定为正常推力的1/5,以低速切削的原则前进，以防岀现大块。待刀盘通过 土层加固区后千斤顶的推力逐步调为止常推力值。 在掘进施工中千斤顶行程差应控制在50価内，且单侧推力不宜过大，以防挤裂管片。(3) 出土出土口在刚开启时不宜过大，须先观察出土情况，如果无水土喷泄现象，可将出土口开 启至正常施工状态。排出的磴土如岀现水土分离或土质过干现象，需向螺旋输送机内注入土 体改良添加剂。(4) 推进控制在初始阶段时，速度应控制在5mm/min以内。待刀盘通过土层加固区后速度逐渐调为10 15mm/mino如有必要

40、可向舱内注入土体添加剂，以改良土体，降低刀盘扭矩。(5) 盾构掘进屮参数异常或严重故障时，应立即停止掘进，待查明原因并恢复后，方可 继续掘进。(五) 管片安装预制管片衬砌参数：管片外径62001iu11,内径5500mm,管片厚度350niiii,每环管片长度 1200mm,管片采用“3a+2b+1c (楔块)”错缝拼装，管片接缝采用橡胶止水条防水。（1）管片安装工艺流程管片安装工艺流程见图6-1管片安装工艺流程图。图61管片安装工艺流程图（2）管片安装操作方法管片拼装时先拼装底部管片，然后自下而上左右交叉安装，最后拼装封顶块。在进行管 片初步就位过程屮，应平稳控制管片拼装机的动作，避免待拼管

41、片与相邻管片发生摩擦、碰 撞，而造成管片或橡胶密封垫的损坏。管片初步就位后，及时靠拢千斤顶，防止管片移位， 千斤顶顶紧后进行管片连接螺栓的安装。管片拼装耍严格控制好环而的平整度及拼装环的椭 圆度，管片拼装精度要求见表2。表2管片拼装精度要求序号项目允许偏差（mm）1拼装成环后水平直径与垂直直径允许偏差（浆液凝固后）102第一片管片定位量允许偏差33相邻管片（环与环、块与块）间的“踏步”44相邻管片肋而允许不平整度55环缝张开w26纵缝张开w2（六）同步注浆及壁后二次注浆（1）注浆方式壁后注浆采取同步注浆和二次补充注浆两种方式。（2）注浆材料、浆液配比及主耍物理力学指标同步注浆浆液为水泥砂浆，水

42、泥采用p42.5抗硫酸盐水泥，浆液配比见表3。二次补充 注浆主要采用水泥浆，为减少地面沉降时，可选择速凝型浆液，如水泥一水玻璃双液浆等。水泥单液浆配比-般取水灰比1 ： 1或1 ： 1.5o水泥一水玻璃双液浆配比见表4o表3同步注浆材料配比表组别水泥(kg)粉煤灰(kg)膨润土 (kg)砂(kg)水(kg)外加剂160 10024134060 50900960419516按需要根据试 验加入表4双液浆配比及浆液主要性质表组别水灰比a液：b液 (体积比)缓凝剂添加量 (水泥用量)浆液密度 (g/cm3)凝结吋间 (秒)11 : 11 : 10 1.51.4420 48(3)同步注浆及壁后二次注浆

43、技术参数 注浆压力同步注浆压力取值为：0.20. 4mpa,二次注浆压力控制在0. 30. 5mpa。 注浆量同步注浆量根据公式q=v-入进行计算，得出理论注浆量为2.7 na根据经验注浆量一 般为理论注浆量的150%250%,并应通过地面变形观测来调节，则实际注浆量：4. 056. 75mv 环。二次补强浆量根据地质及注浆记录情况，分析注浆效果，结合监测情况，由注浆压力控 制。 注浆速度同步注浆速度应与掘进速度相匹配，达到均匀注浆。 注浆工艺与设备配备同步注浆设备配置如下：砂浆搅拌站一朋，搅拌能力30m7ho液压注浆泵1台，注浆能力24m7h, 8个盾尾注入管 口（其屮4个备用）及其配套管路

44、；砂浆罐车（7代），带有自搅拌功能和砂浆输送泵补强注浆设备配置如下：kby-50/70双液注浆泵，注浆管及孔口管，孔口管装配球阀。 同步注浆及二次注浆效果检查同步注浆效杲检杳：注浆效果检查主要采用分析法，结合掘进速度及衬砌、地表与周围建筑物变形量测结果 进行综合分析判断。必要时采用无损探测法进行效果检查。二次注浆效果检查：检杳注浆记录，观察注浆部位情况，必要时可采用无损探测法进行效杲检查。（4）同步注浆及壁后二次注浆质量保证措施 同步注浆及壁后二次注浆质量保证措施比在开工前制定详细的注浆作业指导书，并进行详细的浆材配比试验，选定合适的注浆 材料及浆液配比。根据洞内管片衬砌变形和地面及周围建筑物

45、变形监测结果，及时进行信息 反馈，修正注浆参数设计和施工方法。b. 注浆时要观测盾尾密封效果，不能使浆液盾构机与管片z间渗漏出来。c. 掘进过程坚决执行“掘进与注浆同步，不注浆不掘进”的原则。 二次补强注浆质量保证措施压浆时由专人负责，对压入位置、压入量、压力值均作详细记录，并根据地层变形监测 信息及时调整，确保压浆工序的施工质量。（七）盾构掘进轴线控制而是在设计轴线的上下左右圧构掘进施工过程中大多数情况下不是沿着设计轴线掘进, 方向上摆动，偏离设计轴线的差值必须要满足相关规范的要求。为保证隧道轴线的方向，采用人工测量加自动测量控制系统共同作业，严格控制测量的 精度，合理布设洞内的测量控制点和

46、导线，根据工程屮的实际情况合理控制测量和复核的频 率。在始发阶段施工时应采取如下措施：在掘进过程中根据最新的测量结杲调整盾构机及管片的位置和姿态，按“勤纠偏、小纠 偏”的原则，通过严格的计算合理选择和控制各千斤顶的行程量，从而使盾构机沿设计轴线 在容许偏差范围内平缓推进。以控制隧道平面与高程偏差而引起的隧道轴线折角变化不超过 0. 4%o(a)运输组织垂直运输均采用龙门吊，水平轨道运输由电瓶车进行，盾构施工所有运输均由龙门吊和 电瓶车配合完成。(1) 铺轨随着盾构的向前推进，轨道需不断向前延仲。当盾构推进4环后，开始进行第一次轨道 延伸。以后原则上每推进8-9环延一次轨，每次延伸10米。轨枕的

47、制作要精确，使用过程屮 要进行定期检查、保养，发现问题立即调整恢复。(2) 管线延伸随着盾构的向前推进，冷却水管、高压电缆需同步不断向前延伸。每班由专人负责管线 延伸。每次推进盾构前必须对管线进行检查，确保其能满足盾构止常推进的需要。二、盾构正常掘进(-)盾构掘进流程及操作控制程序盾构掘进作业流程参见下图6-3o图6-3盾构正常掘进作业流程图（二）pw数据采集系统pdv数据采集系统可采集、处理、储存、显示、评估与盾构机有关的数据。所有测量数 据都通过被时钟脉冲控制的测量传感器连续的采集和显示。所冇必须记录的测量值都以图形 的形式显示在pdv的监测器上。屏幕上的每个内容均按功能分组，操作员可在这

48、些屏幕页z 间切换并从屮获取需要的数据。分组内容包括：掘进，螺旋输送机/（泥水管线）/泡沫，油脂/注浆，温度，错误信息，其它等。通过pdv数据采集系统收集到的信息，可以实现对盾构机状态的实时信息化管理。通过 互联网、电话拔号网以及pdv的计算机口j以将当前的盾构机掘进状态数据传送至业主、监理、设计及施工等相关部门，为整个工程的信息化管理提供重要信息来源。pdv数据采集系统工作示意如下图6-4所示。设龙俭如出氏龙夕ct前届欢伏转連、津贬、圧力一rs业主图6-4 pdv数据采集系统工作示意图（三）掘进操作控制（1）土压平衡模式掘进技术措施 土仓内土压力值p应略大于静水压力和地层土压力z和po,即p

49、=kpo, k介于1. 0 3.0；砂性地层k取上限值；粘性地层k值取下限值。并在掘进中根据实际情况动态调整优化。 土仓压力通过采取设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、调整掘进速度两种方法 建立，并应维持切削土量与排土量的平衡，使土仓内的压力平衡稳定。 盾构机的掘进速度主要通过调整盾构推进力、转速（扭矩）来控制，排土量则主要通过 调整螺旋输送机的转速来调节。在实际掘进施工中，应根据地质条件、排出的磴土状态，以 及盾构机的各项工作状态和参数等动态地调整优化，此模式掘进时应采取瞳土改良措丿施增加 硝土的流动性和止水性。（四）操作控制程序盾构掘进过程中的操作控制如下图8-5所示。（五）盾构掘进方向

50、的控制与调整由于地层软硕不均、隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响，盾构按照设计的隧道 轴线推进时，会产生一定的偏差。当这种偏差超过一定限界吋就会使隧道衬砌侵限、盾尾间 隙变小使管片局部受力恶化，并造成地层损失增大而使地表沉降加大，施工屮必须采取有效 技术措施控制掘进方向，及时纠正掘进偏差。（1）盾构掘进方向控制 采用rss隧道口动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测该系统能够全天候在盾构机主控室动态显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及 趋势。据此调整控制盾构机掘进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。随着盾构推进，导向系统后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位。为 保证

51、推进方向的准确可靠，拟每周进行两次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复图6-5盾构掘进控制程序图 采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道 地层情况，通过分区操作盾构机的推进汕缸来控制掘进方向。（2）盾构掘进姿态调整与纠偏参照分区操作推进油缸來调整盾构机姿态，纠正偏差，将盾构机的方向控制调整到符合 要求的范围内。在急弯和变坡段，必要吋可利用盾构机的超挖刀进行局部超挖来纠偏。当滚 动超限时，盾构机会自动报警，此时应采用盾构刀盘反传的方法纠正滚动偏差。（3）盾构掘进方向控制、调整及纠偏注意事项 在切换刀盘转动方向时

52、，应保留适当的时间间隔，切换速度不宜过快。 根据常子面地层情况及时调整掘进参数，调整掘进时应设置警戒值和控制值，达到警 戒值时就应该实行纠偏程序。 调整和纠偏时应缓慢进行，严格控制纠偏过度，纠编量控制在5価/环之内。 推进油缸油压的调整不宜过快、过大，否则可能造成管片局部破损其至开裂。 确保拼装质量与精度，以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。（六）盾构推进主要参数设定详见第八章第一大节第二小节盾构试验段掘进施工参数取值，具体施工参数的取值应与 施工时的实际情况进行调整。（七）確土改良详见第八章第一大节第三小节晴土改良内容。（八）同步注浆及壁后二次注浆详见第八章第一大节第六小节同步注浆及壁后

53、二次注浆施工。（九）衬砌防水施工1、防水原则和标准（1）防水原则衬砌防水设计遵循“以防为主，刚柔相济、多道设防，因地制宜、综合治理”的原则。 以管片结构口身防水为根本，接缝防水为重点，确保隧道整体防水。（2）防水标准盾构法区间隧道防水等级为二级，顶部不允许滴漏，其它不允许漏水，结构表面可有少 量湿渍，并满足下列要求：总湿渍面积不应大于总防水面积的2/1000,任意looif隧道内表而上的湿渍不超过3处, 单一湿渍的最大面积不大于0. 2m2,平均渗水量不大于0. 05l/ （m2-d）,任意100*防水面积 上的渗水量不大于0. 15l/ （m2-d）,衬砌接头不允许漏泥砂和滴漏，拱底部分在嵌缝作业后 不允许冇漏水。2、防水分类盾构法区间隧道的防水划分为以下四类；管片自防水、管片接缝防水、管片外防水、隧 道接口防水。3、衬砌防水措施(1) 管片混凝土结构口防水混凝土管片抗渗等级为p10,管片混凝土渗透系数kw5x10f/s,氯离子扩散系数w3 x10'12cm7so如果氯离子扩散系数未达耍求，应在管片外弧面涂刷防腐涂层后再使用。(2) 管片在拼装后不允许出现肉眼可见裂缝，在生产、运输、拼装过程中出现的大麻点、 大缺角应用聚合物快凝水泥按要求修补。4、管片接缝防水(1)