盾构工程组织与筹划(改)

1、广州市盾建地下工程有限公司广州市盾建地下工程有限公司20142014年年6 6月月7 7日日内容提纲1 1、盾构施工组织管理筹划、盾构施工组织管理筹划2 2、盾构施工配套设备配置、盾构施工配套设备配置3 3、盾构施工人员配置、盾构施工人员配置4 4、盾构施工物资配置、盾构施工物资配置5 5、盾构施工现场布置、盾构施工现场布置6 6、盾构法隧道施工组织与技术措施、盾构法隧道施工组织与技术措施1、盾构施工组织管理筹划、盾构施工组织管理筹划1.1 1.1 盾构施工总目标盾构施工总目标1.2 1.2 盾构工程主要施工任务盾构工程主要施工任务1.3 1.3 盾构工程开展基本程序盾构工程开展基本程序1.4

2、 1.4 盾构项目组织管理架构盾构项目组织管理架构1.5 1.5 盾构项目施工进度计划盾构项目施工进度计划1.1 1.1 盾构施工总目标盾构施工总目标1.1.1 进度目标进度目标 根据工程的特点，结合以往类似工程的施工经验和根据工程的特点，结合以往类似工程的施工经验和总承包方总承包方的实力，确保的实力，确保在在工程合同工期要求工程合同工期要求内内完成施工完成施工任务并任务并通过竣工验收通过竣工验收的前提下的前提下，做好工期策做好工期策划，合理安排工期，划，合理安排工期，确保各关键工期节点确保各关键工期节点能能顺利完成。顺利完成。1.1.2 质量目标质量目标 按优质工程标准进行施工管理，严格按照

3、国家现行有关规定、规程进行施按优质工程标准进行施工管理，严格按照国家现行有关规定、规程进行施工操作，工操作，根据相关规范要求，结合工程的特点，制定相应的质量管理目标，根据相关规范要求，结合工程的特点，制定相应的质量管理目标，并采取相应措施，确保工程质量达到项目计划目标值，达到一次成优。并采取相应措施，确保工程质量达到项目计划目标值，达到一次成优。1.1.3 安全、文明施工目标安全、文明施工目标 在整个工程施工过程中，严格遵守国家、部、在整个工程施工过程中，严格遵守国家、部、各各省省市市颁布的安全生产的有颁布的安全生产的有关规定，加强安全管理与教育，严格执行国家、省有关防火、施工安全规范，关规定

4、，加强安全管理与教育，严格执行国家、省有关防火、施工安全规范，杜绝死亡事故的发生，年度工伤事故频率控制在杜绝死亡事故的发生，年度工伤事故频率控制在18以内。实现工程施工全以内。实现工程施工全过程过程“五无五无”，即无重伤、无死亡、无火灾、无中毒、无倒塌，即无重伤、无死亡、无火灾、无中毒、无倒塌，争创各省市争创各省市安全生产样板工地安全生产样板工地。严格按照严格按照各地区各地区安全文明施工管理标准施工，文明施工安全文明施工管理标准施工，文明施工目标目标确保达到省、市级文明工地标准。确保达到省、市级文明工地标准。1.1.4 环境目标环境目标 废气、废水、固体废弃物废气、废水、固体废弃物100%达标

5、排放达标排放；通过技术革新，减少废弃物的通过技术革新，减少废弃物的排放；通过技术进步，节约能源排放；通过技术进步，节约能源。1.1.5 成本目标成本目标 严格控制在合约价格之内，在保证工期、质量、安全、文明施工的前提下，严格控制在合约价格之内，在保证工期、质量、安全、文明施工的前提下，争取利润最大化。争取利润最大化。1.2 1.2 盾构工程主要施工任务盾构工程主要施工任务 盾构工程项目主要施工任务有：盾构工程项目主要施工任务有： （1）补充勘探、沿线建筑物及管线调查；）补充勘探、沿线建筑物及管线调查； （2）车站或中间风井（盾构始发井）土建工程；）车站或中间风井（盾构始发井）土建工程； （3）

6、区间盾构隧道施工；）区间盾构隧道施工； （4）盾构施工隧道附属工程）盾构施工隧道附属工程（端头加固、洞门施工、联络通道、（端头加固、洞门施工、联络通道、废水废水泵房、泵房、建筑物保护建筑物保护、各类不良地层加固及处理、各类不良地层加固及处理等）等）； （5）各项施工技术措施工程。）各项施工技术措施工程。1.3 1.3 盾构施工基本流程盾构施工基本流程1.3.1 总体施工安排原则总体施工安排原则 （1）根据工程的根据工程的地理位置、环境等重要地理位置、环境等重要特点，施工组织在确保实现招标特点，施工组织在确保实现招标文件要求的工期、质量、安全目标的同时，突出文明施工及环保要求，把确文件要求的工期

7、、质量、安全目标的同时，突出文明施工及环保要求，把确保周边良好的交通秩序和经济秩序作为总保周边良好的交通秩序和经济秩序作为总施工施工平面布置、施工顺序安排的前平面布置、施工顺序安排的前提和原则，树立提和原则，树立工程工程建设的良好形象。建设的良好形象。 （2）充分考虑工程）充分考虑工程实际实际特点，科学合理的制定施工顺序和各阶段施工方特点，科学合理的制定施工顺序和各阶段施工方案，妥善处理各分项工程间的衔接关系，减少施工干扰。严格按网络计划施案，妥善处理各分项工程间的衔接关系，减少施工干扰。严格按网络计划施工，抓好关键工序，确保各里程碑工期及总工期目标的实现。工，抓好关键工序，确保各里程碑工期及

8、总工期目标的实现。 （3）充分发挥）充分发挥承建单位承建单位在复杂环境下修建城市轨道交通的能力以及施工机在复杂环境下修建城市轨道交通的能力以及施工机械配套能力，强化资源配置械配套能力，强化资源配置。1.3.2 总体施工方案总体施工方案 根据根据勘察单位提供的地质勘察报告、设计单位提供的区间线路图等资料勘察单位提供的地质勘察报告、设计单位提供的区间线路图等资料确定盾构项目各分部分项工程施工的基本方法与技术措施。如确定盾构项目各分部分项工程施工的基本方法与技术措施。如区间隧道采用区间隧道采用土压平衡盾构法施工土压平衡盾构法施工，附属工程联络通道采用台阶法暗挖施工，端头加固采附属工程联络通道采用台阶

9、法暗挖施工，端头加固采用双重管高压旋喷桩施工用双重管高压旋喷桩施工等等。1.3.3 总体施工流向总体施工流向 区间盾构隧道施工根据车站或中间风井（盾构始发井）施工场地的移交区间盾构隧道施工根据车站或中间风井（盾构始发井）施工场地的移交情况，提前完成各项施工准备工作（如补充钻探、沿线建筑物调查、端头加情况，提前完成各项施工准备工作（如补充钻探、沿线建筑物调查、端头加固、管片生产等），始发场地移交后，进行盾构临设施工、盾构机下井组装固、管片生产等），始发场地移交后，进行盾构临设施工、盾构机下井组装调试，再进行盾构区间隧道掘进施工，最后完成剩余盾构附属结构的施工调试，再进行盾构区间隧道掘进施工，最后

10、完成剩余盾构附属结构的施工（联络通道施工也可在盾构区间隧道掘进过程中穿插施工）。（联络通道施工也可在盾构区间隧道掘进过程中穿插施工）。1.3.4 总体施工流程总体施工流程 （1）盾构隧道施工主要包括盾构机下井安装盾构隧道施工主要包括盾构机下井安装、调试、初始掘进、正常掘调试、初始掘进、正常掘进、到达、盾构机解体、吊运及转场再次始发掘进等多个流程。进、到达、盾构机解体、吊运及转场再次始发掘进等多个流程。 （2）区间隧道联络通道开挖、隧道补漏和洞门工作安排在盾构掘进过程区间隧道联络通道开挖、隧道补漏和洞门工作安排在盾构掘进过程中安排实施；盾构区间完成后，组织隧道清理及修复工作。中安排实施；盾构区间

11、完成后，组织隧道清理及修复工作。 （3）区间隧道施工完成后，分别组织分部分项工程验收，工程总体竣工区间隧道施工完成后，分别组织分部分项工程验收，工程总体竣工后组织单位工程验收，移交相关施工记录及文件资料。后组织单位工程验收，移交相关施工记录及文件资料。 下图为盾构施工流程图：下图为盾构施工流程图：图图1-1 盾构施工总体流程图盾构施工总体流程图1.4 1.4 盾构项目组织管理架构盾构项目组织管理架构1.4.1 项目组织基本管理架构图项目组织基本管理架构图图图1-2 盾构项目组织基本管理架构盾构项目组织基本管理架构1.4.2 明确项目组织管理各部门主要工作职责明确项目组织管理各部门主要工作职责

12、例如：例如：项目经理项目经理的主要工作职责的主要工作职责 （1）经授权组建项目部，确定项目部的组织机构，选择聘用管理人员，经授权组建项目部，确定项目部的组织机构，选择聘用管理人员，根据质量、环境、职业健康安全管理体系要求确定管理人员职责，并定期进根据质量、环境、职业健康安全管理体系要求确定管理人员职责，并定期进行考核、评价和奖惩。行考核、评价和奖惩。 （2）项目经理是企业在项目上的全权委托代理人，对整个项目的成本、项目经理是企业在项目上的全权委托代理人，对整个项目的成本、质量、质量、安全、进度安全、进度及文明施工负全责。项目经理是项目安全生产的第一责任及文明施工负全责。项目经理是项目安全生产的

13、第一责任人。人。 （3）加强与公司领导和公司各职能部门的沟通与合作，保障项目所需各类加强与公司领导和公司各职能部门的沟通与合作，保障项目所需各类资源及时到位。资源及时到位。 （4）积极开展市场调查，主动收集工程建设信息，参与项目追踪、公关、积极开展市场调查，主动收集工程建设信息，参与项目追踪、公关、进行区域性市场开发和本项目后续工程的滚动开发工作。进行区域性市场开发和本项目后续工程的滚动开发工作。1.5 1.5 盾构项目施工进度计划盾构项目施工进度计划1.5.1 项目总体施工进度计划项目总体施工进度计划 （1）接到中标通知书后，立即开展施工前期的相关筹备工作，并配合业接到中标通知书后，立即开展

14、施工前期的相关筹备工作，并配合业主进行征地、绿化迁改、管线迁改等前期工作。尽早完成交通疏解道的施工，主进行征地、绿化迁改、管线迁改等前期工作。尽早完成交通疏解道的施工，并完成场地围蔽、场地三通一平、施工临水临电、办公生活临设的搭建。并完成场地围蔽、场地三通一平、施工临水临电、办公生活临设的搭建。 （2）根据以往施工经验制定好车站或中间风井（盾构始发井）施工计划）根据以往施工经验制定好车站或中间风井（盾构始发井）施工计划，一般，一般200米长的车站总体施工工期约米长的车站总体施工工期约12个月，个月，3个月完成围护结构施工，个月完成围护结构施工，3个月完成土方开挖及围护结构支撑体系的施工，个月完

15、成土方开挖及围护结构支撑体系的施工，3个月主体结构施工提供盾个月主体结构施工提供盾构始发条件，构始发条件，3个月完成剩余主体结构施工。个月完成剩余主体结构施工。 （3）区间沿线建筑物及管线调查、第三方鉴定，地质补充钻探安排在盾区间沿线建筑物及管线调查、第三方鉴定，地质补充钻探安排在盾构开工前构开工前6个月全部完成；管片试生产在盾构始发前个月全部完成；管片试生产在盾构始发前4个月开始。个月开始。 （4）车站或中间风井（盾构始发井）提供盾构始发条件后，将解体）车站或中间风井（盾构始发井）提供盾构始发条件后，将解体的的盾构盾构机运至机运至现场，现场，依次吊运下井，后组装调试，准备依次吊运下井，后组装

16、调试，准备盾构区间施工，盾构区间施工，左右线两台盾构机左右线两台盾构机一般一般先后错开先后错开约约25天始发，盾构机到达天始发，盾构机到达吊出井吊出井后吊出后吊出运输撤场。运输撤场。 （5）区间隧道联络通道施工在左右线两台盾构机均超过联络通道位区间隧道联络通道施工在左右线两台盾构机均超过联络通道位置置100米时开始施工，不带泵房的联络通道施工时间为米时开始施工，不带泵房的联络通道施工时间为60天，带泵房联天，带泵房联络通道施工时间为络通道施工时间为80天。端头加固施工在盾构始发或到达前天。端头加固施工在盾构始发或到达前30天必须完天必须完成，根据场地移交条件提前插入施工，每个端头加固施工时间约

17、成，根据场地移交条件提前插入施工，每个端头加固施工时间约30天。天。 （6）车站出入口、风亭、暗挖隧道施工等附属结构施工根据场地移车站出入口、风亭、暗挖隧道施工等附属结构施工根据场地移交、交通疏解的条件、车站主体施工、区间隧道施工情况穿插进行，车交、交通疏解的条件、车站主体施工、区间隧道施工情况穿插进行，车站站台板、风道、楼梯等结构工程在车站主体施工、区间隧道施工完成站站台板、风道、楼梯等结构工程在车站主体施工、区间隧道施工完成后进行。后进行。1.5.2 制定项目关键节点工期制定项目关键节点工期 根据招标文件的要求以及项目的总体施工进度计划情况，制定好合理的关根据招标文件的要求以及项目的总体施

18、工进度计划情况，制定好合理的关键节点工期。如东莞轨道交通键节点工期。如东莞轨道交通R2线某标土建工程关键节点工期：线某标土建工程关键节点工期： 关键点关键点工期筹划工期筹划工程开工2011年9月13日北端基坑封顶2012年7月29日盾构机到达现场2012年8月1日站站盾构始发（左/右）2012年8月28日/2012年9月12日站站盾构到达（左/右）2013年2月23日/2013年3月10日站南端基坑封顶2013年4月9日站站盾构始发（左/右）2013年3月29日/2013年4月13日站站盾构到达（左/右）2013年7月1日/2013年7月14日工程竣工2013年7月30日1.5.3 盾构项目施

19、工总体工期策划盾构项目施工总体工期策划 在控制好关键节点工期的情况下，编制项目施工总体工期计划。在控制好关键节点工期的情况下，编制项目施工总体工期计划。 例如：某项目例如：某项目总体施工工期筹划横道图总体施工工期筹划横道图（附件一）。（附件一）。 2、盾构施工配套设备配置、盾构施工配套设备配置2.1 2.1 盾构隧道施工专用设备盾构隧道施工专用设备2.2 2.2 盾构隧道施工起重设备盾构隧道施工起重设备2.3 2.3 盾构隧道施工测量仪器设备盾构隧道施工测量仪器设备2.1 2.1 盾构隧道施工专用设备盾构隧道施工专用设备 根据招标文件和项目实际需求配备所需要的盾构隧道施工专用设备。根据招标文件

20、和项目实际需求配备所需要的盾构隧道施工专用设备。 （1）某项目配备的盾构专用设备如下表：）某项目配备的盾构专用设备如下表：序号序号设备名称设备名称数量数量规格型号规格型号序号序号设备名称设备名称数量数量规格型号规格型号1海瑞克盾构机262809潜水泵8台DA-1002电瓶车5组25t/45t10冷却塔2套3清水泵8台IS100-65-25011交流电焊机4套4立式泥浆泵3台3PNL12空压机6台6 m3/min5真空泵3台SPD2-10013预装式变压器8台2x(200+315)KVA6蓄电池充电器6套14叉式装载机1辆7轴流风机2台213+238kW15轮胎装载机1台8电动压风机2台20 m

21、3/min16浆液搅拌站1座12 m3/h （2）盾构机图纸及刀盘图纸详见附件二、附件三。）盾构机图纸及刀盘图纸详见附件二、附件三。图图2-1 盾构机刀盘吊放与盾构刀具安装盾构机刀盘吊放与盾构刀具安装图图2-2 盾构机组装与调试盾构机组装与调试图图2-3 搅拌站与电瓶车搅拌站与电瓶车2.2 2.2 盾构隧道施工起重设备盾构隧道施工起重设备 根据施工实际需要，满足现场施工进度要求的情况下配备各种起重设备。根据施工实际需要，满足现场施工进度要求的情况下配备各种起重设备。 （1）某项目盾构隧道施工配备的主要起重设备如下表：）某项目盾构隧道施工配备的主要起重设备如下表：序号序号设备名称设备名称数量数量

22、规格型号规格型号主要用途主要用途1履带式起重机1台250T盾构始发或贯通吊放盾体与刀盘。2汽车起重机2台50T盾构始发或贯通吊放盾构及台车及其他配套设备。3龙门吊机2台45T盾构掘进施工过程中吊放渣土。4龙门吊机1台12.5T盾构掘进施工过程中吊放管片、轨道等施工用材料。 （2）盾构隧道施工主要起重设备图片如下。）盾构隧道施工主要起重设备图片如下。图图2-4 45T龙门吊与龙门吊与15T龙门吊龙门吊2.3 2.3 盾构隧道施工测量仪器设备盾构隧道施工测量仪器设备 盾构隧道施工测量主要有地下控制测量、精密水准测量、竖井联系测量、盾构隧道施工测量主要有地下控制测量、精密水准测量、竖井联系测量、自动

23、导向测量、贯通测量、地面沉降及建筑物监测等。自动导向测量、贯通测量、地面沉降及建筑物监测等。 （1）某项目盾构隧道施工测量配备的主要仪器设备如下表：）某项目盾构隧道施工测量配备的主要仪器设备如下表：序号序号设备名称设备名称数量数量设备型号或标称精度设备型号或标称精度主要用途主要用途1全站仪1台徕卡TC1800,1，1+1PPM地下控制测量、竖井联系测量等平面控制测量。2全站仪2台徕卡TCR702,2，2+1PPM盾构隧道施 工导向测量。3SLS-T自动导向系统2套盾构隧道施工导向测量。4精密水准仪1台徕卡NA2+GMP3,0.01mm精密水准测量、施工监测等高程测量。5水准尺2把河北珠峰，3米

24、因瓦尺精密水准测量、施工监测等高程测量。 （2）自动）自动导向系统导向系统测量。测量。图图2-5 SLS-T导向系统原理图导向系统原理图图图2-6 SLS-T导向系统隧道中线输入示意图导向系统隧道中线输入示意图3、盾构施工人员配置、盾构施工人员配置3.1 3.1 盾构施工现场管理人员配置盾构施工现场管理人员配置3.2 3.2 盾构施工掘进班组人员配置盾构施工掘进班组人员配置3.3 3.3 盾构施工技术班组人员配置盾构施工技术班组人员配置3.1 3.1 盾构施工现场管理人员配置盾构施工现场管理人员配置 某项目盾构工程两台盾构机同时施工，负责现场施工管理人员共某项目盾构工程两台盾构机同时施工，负责

25、现场施工管理人员共25人，人，具体配备如下表：具体配备如下表：序号序号职位职位人数人数工作分工工作分工1值班经理3人负责组织管理每班整个盾构隧道施工的生产。2机长2人各负责组织管理一台盾构机组装、调试、日常维护保养及吊出后维修。3操作手6人两条线各3人，负责每班的盾构隧道掘进施工现场管理及盾构及操作。4机电工程师8人两条线各3人，负责每班的盾构机组装调试、日常维护及吊出后维修，地面后配套设备2人，负责维护地面后配套设备。5测量工程师4人负责盾构施工测量、地面监测等测量工作。6材设员2人负责生产所需材料、设备的采购及管理工作。3.2 3.2 盾构施工掘进班组人员配置盾构施工掘进班组人员配置 某项

26、目盾构工程两台盾构机同时施工，掘进生产工人共某项目盾构工程两台盾构机同时施工，掘进生产工人共100人，具体配备人，具体配备如下表：如下表：序号序号班组班组人数人数工作分工工作分工1掘进班40人左右线隧道各20人，分两班施工，每班10人。每班设正副班长各1人，负责管片拼装及班组日常管理；每班注浆手2人负责同步注浆；台车后部3人，负责拆轨道、接水管、看土斗等盾构尾部的工作；台车前部3人，负责接轨道、下管片、打螺栓等盾构前部的工作。2综合班30人每班15人，负责搅拌站及其他材料搬运与装卸、地面文明施工、隧道同步清理等工作。3司机、司索工26人地面龙门吊司机每班3人，共6人；隧道电瓶车司机每班每条线两

27、台电瓶车，双线共8人；司索工双线每班地面地下各6人，共12人；搅拌站司机2人。4仓管员4人负责仓库材料进出登记及日常管理工作。3.3 3.3 盾构施工技术班组人员配置盾构施工技术班组人员配置 某项目盾构工程两台盾构机同时施工，专业班组技术工人共某项目盾构工程两台盾构机同时施工，专业班组技术工人共45人，具体人，具体配备如下表：配备如下表：序号序号班组班组人数人数工作分工工作分工1隧道机修班16人左右线、白晚班共四班，每班机修工2人、电工1人、焊工1人，负责盾构机日常维护保养工作。2地面机修班8人分白晚两班，每班班机修工2人、电工1人、焊工2人，负责地面龙门吊、搅拌站、电瓶车等设备的日常维护工作

28、。3测量工4人协助测量工程师做好测量相关工作。4堵漏班5人负责成型隧道的堵漏及管片修补工作。5盾构附属工程施工班12人负责盾构隧道洞门、联络通道施工。4、盾构施工物资配置、盾构施工物资配置4.1 4.1 盾构管片及其附件生产计划盾构管片及其附件生产计划4.2 4.2 盾构施工注浆原材料使用计划盾构施工注浆原材料使用计划4.3 4.3 盾构机刀具配置计划盾构机刀具配置计划4.4 4.4 盾构机运转用料采购计划盾构机运转用料采购计划4.5 4.5 盾构施工周转材需求计划盾构施工周转材需求计划4.1 4.1 盾构管片及其附件生产计划盾构管片及其附件生产计划根据施工总体进度计划做好盾构管片生产计划，一

29、般盾构管片生产都是根据施工总体进度计划做好盾构管片生产计划，一般盾构管片生产都是签订有资质和生产能力的分包商（管片厂）负责生产供应，施工单位盾构始签订有资质和生产能力的分包商（管片厂）负责生产供应，施工单位盾构始发四个月前确定好分包商、签订合同，再下达生产任务至管片厂，管片厂提发四个月前确定好分包商、签订合同，再下达生产任务至管片厂，管片厂提供管片生产原材（钢筋、砼）供应计划，双方确定好后开始进行管片生产，供管片生产原材（钢筋、砼）供应计划，双方确定好后开始进行管片生产，管片生产要比区间隧道掘进提前一到两个月（等强），保证有足够数量管片管片生产要比区间隧道掘进提前一到两个月（等强），保证有足够

30、数量管片供盾构施工使用。管片附件主要有连接螺栓、止水条、缓冲垫等材料。供盾构施工使用。管片附件主要有连接螺栓、止水条、缓冲垫等材料。管片试生产四大实验：第一次三环拼装实验、抗渗检漏实验、抗拔实验管片试生产四大实验：第一次三环拼装实验、抗渗检漏实验、抗拔实验及抗弯实验。四大实验过程要求质监站、业主代表、业主质安室、监理、承及抗弯实验。四大实验过程要求质监站、业主代表、业主质安室、监理、承包商五方共同检验，只有四大实验检验合格，管片厂才可以开始进行管片的包商五方共同检验，只有四大实验检验合格，管片厂才可以开始进行管片的批量生产。批量生产。图图4-1 管片生产四大实验管片生产四大实验 4.2 4.2

31、 盾构施工注浆原材料使用计划盾构施工注浆原材料使用计划（1）盾构施工注浆主要有盾构掘进同步注浆与二次注浆。）盾构施工注浆主要有盾构掘进同步注浆与二次注浆。（2）盾构注浆浆液主要由水泥、河沙、粉煤灰、水、膨润土、水玻璃）盾构注浆浆液主要由水泥、河沙、粉煤灰、水、膨润土、水玻璃及泥浆等几种原材料拌合而成。及泥浆等几种原材料拌合而成。（3）盾构施工注浆需根据隧道地质情况设计配合比，不同地层使用的）盾构施工注浆需根据隧道地质情况设计配合比，不同地层使用的浆液配合比不同，注浆原材料使用计划需在明确设计配合比的基础上按掘进浆液配合比不同，注浆原材料使用计划需在明确设计配合比的基础上按掘进施工总体计划制定施

32、工总体计划制定。下表为某项目单液浆注浆原材平均每延米用量表：下表为某项目单液浆注浆原材平均每延米用量表：序号序号材料材料单位单位隧道施工平均每延米用量隧道施工平均每延米用量1水泥吨0.422砂吨2.903膨润土吨0.404粉煤灰吨1.455水吨1.454.3 4.3 盾构刀具配置计划盾构刀具配置计划（1）对于不同地层的开挖，盾构刀具采用不同型式的刀具，开挖硬岩）对于不同地层的开挖，盾构刀具采用不同型式的刀具，开挖硬岩时多采用盘形滚刀，地层为较软岩层时，多采用齿刀，地层为软土或破碎软时多采用盘形滚刀，地层为较软岩层时，多采用齿刀，地层为软土或破碎软岩时，可采用切刀或刮刀。岩时，可采用切刀或刮刀。

33、图图4-2 盾构刀具示意图盾构刀具示意图（2）刀具配置计划需结合地层及掘进长度合理制定。下表为某项目双）刀具配置计划需结合地层及掘进长度合理制定。下表为某项目双线刀具损耗情况（该盾构项目区间单线长约线刀具损耗情况（该盾构项目区间单线长约1400米，始发段前米，始发段前300米为硬岩、米为硬岩、上软下硬地层，后上软下硬地层，后1100米均为软土含砂地层）米均为软土含砂地层）序号序号刀具类型刀具类型使用数量使用数量1单刃滚刀10把2球齿单刃滚刀13把3双刃滚刀8把4边缘刮刀46把4.4 4.4 盾构运转用料采购计划盾构运转用料采购计划盾构机运转用料主要有发泡剂、盾尾油脂、盾构机运转用料主要有发泡剂

34、、盾尾油脂、HBW主轴承油脂、液压油、主轴承油脂、液压油、齿轮油、齿轮油、EP2油脂及盾构及零配件，盾构机运转用料需根据盾构机的新旧程油脂及盾构及零配件，盾构机运转用料需根据盾构机的新旧程度、盾构生产计划并结合以往盾构施工中使用情况而制定材料计划。下表为度、盾构生产计划并结合以往盾构施工中使用情况而制定材料计划。下表为某项目盾构机运转每延米消耗用料统计表：某项目盾构机运转每延米消耗用料统计表：序号序号材料材料单位单位隧道施工平均每延米用量隧道施工平均每延米用量1发泡剂吨2盾尾油脂吨3HBW主轴承油脂千克4液压油升5齿轮油升6EP2油脂千克4.5 4.5 盾构施工周转材需求计划盾构施工周转材需求

35、计划盾构周转材主要有以下五大类：盾构周转材主要有以下五大类：（1）轨道安装部分，包括轨道、轨枕、定轨器、鱼尾板螺丝、小压板）轨道安装部分，包括轨道、轨枕、定轨器、鱼尾板螺丝、小压板螺丝、小压板、鱼尾板等。螺丝、小压板、鱼尾板等。（2）走道安装部分，包括走道板、三角架、绳子等。）走道安装部分，包括走道板、三角架、绳子等。（3）隧道施工用水管、高压电缆、水管密封部分。）隧道施工用水管、高压电缆、水管密封部分。（4）照明灯架部分，包含瓷瓶、电缆、电线、灯架、灯具等。）照明灯架部分，包含瓷瓶、电缆、电线、灯架、灯具等。（5）洞内通风管和通分设备。）洞内通风管和通分设备。上述周转材料根据施工进度要求做好

36、需求计划，部分现场加工，做好原上述周转材料根据施工进度要求做好需求计划，部分现场加工，做好原材料采购计划。材料采购计划。5、盾构施工现场布置、盾构施工现场布置5.1 5.1 盾构施工现场布置说明盾构施工现场布置说明5.2 5.2 盾构施工场地平面布置图盾构施工场地平面布置图5.1 5.1 盾构施工现场布置说明盾构施工现场布置说明盾构施工现场布置主要是临水、临电及临设的布置，盾构盾构施工现场布置主要是临水、临电及临设的布置，盾构施工施工临设含临设含渣土渣土池、砂浆站、龙门吊、沉淀池、管片堆放场、配电房、机修间、材料堆放场、池、砂浆站、龙门吊、沉淀池、管片堆放场、配电房、机修间、材料堆放场、洗车槽

37、等。洗车槽等。（1）盾构施工水电布置）盾构施工水电布置根据业主提供的接水点及变压器接入水电供施工与生活使用。施工用水根根据业主提供的接水点及变压器接入水电供施工与生活使用。施工用水根据现场需要直接分配到各个用水点；盾构施工用电从业主提供的变压器引入施据现场需要直接分配到各个用水点；盾构施工用电从业主提供的变压器引入施工现场，设置高压电房，从高压电房分别接至盾构机、龙门吊等大型用电设备。工现场，设置高压电房，从高压电房分别接至盾构机、龙门吊等大型用电设备。（2）施工通道布置）施工通道布置运输通道运输通道布置需布置需贯通整个施工场地，用作一切材料、机械运输，混凝土浇贯通整个施工场地，用作一切材料、

38、机械运输，混凝土浇注、消防通道。注、消防通道。（3）渣土池渣土池 渣土池面积渣土池面积大小需根据施工进度计划定大小需根据施工进度计划定，临近出土口，供两个盾构区间，临近出土口，供两个盾构区间使用。使用。（4）管片堆放场及管片堆放场及其它其它材料堆放场材料堆放场管片堆放场面积管片堆放场面积大小需根据施工进度计划定，大小需根据施工进度计划定，其其它它材料堆放场用于堆放材料堆放场用于堆放轨道、轨枕、水管、油脂、电缆、水泥、水玻璃等材料轨道、轨枕、水管、油脂、电缆、水泥、水玻璃等材料。场地都需布置在龙。场地都需布置在龙门吊的吊装范围内，临近始发井口门吊的吊装范围内，临近始发井口。（5）龙门吊龙门吊每个

39、区间配置每个区间配置12.5T龙门吊一台，龙门吊一台，45T龙门吊两台，沿管片堆放场、盾构龙门吊两台，沿管片堆放场、盾构材料堆放场、渣土池及工作井、出土口之间设置龙门吊轨道梁，用于调运渣材料堆放场、渣土池及工作井、出土口之间设置龙门吊轨道梁，用于调运渣土、调运材料分别安装龙门吊供专门使用土、调运材料分别安装龙门吊供专门使用。（6）砂浆站砂浆站临近始发井口临近始发井口设置砂浆站，并配置设置砂浆站，并配置80T以上水泥罐、砂池、膨润土及水以上水泥罐、砂池、膨润土及水泥堆放场。泥堆放场。（7）洗车槽洗车槽工地主要出入口设置洗车槽，工地内车辆（尤其是渣土车）出入时必须工地主要出入口设置洗车槽，工地内车

40、辆（尤其是渣土车）出入时必须清洗干净。清洗干净。5.2 5.2 盾构施工场地平面布置图盾构施工场地平面布置图 例如：某项目例如：某项目盾构施工场地平面布置图盾构施工场地平面布置图（附件四）。（附件四）。6、盾构法隧道施工组织与技术措施、盾构法隧道施工组织与技术措施6.1 6.1 盾构工程临电方案盾构工程临电方案6.2 6.2 端头加固端头加固6.3 6.3 盾构始发与初始掘进施工盾构始发与初始掘进施工6.4 6.4 盾构常规掘进施工盾构常规掘进施工6.5 6.5 盾构机到站及解体外运盾构机到站及解体外运6.6 6.6 联络通道施工联络通道施工6.7 6.7 洞门施工洞门施工6.8 6.8 盾构

41、施工测量与监测盾构施工测量与监测6.1 6.1 盾构工程临电方案盾构工程临电方案6.2.1 盾构临电设计思路盾构临电设计思路 （1）总体设计：按招标文件要求，施工用电由承包商从附近市政管网中总体设计：按招标文件要求，施工用电由承包商从附近市政管网中接驳至工地，并按业主指定标准安装变压器。经变压后，供地面施工设备、接驳至工地，并按业主指定标准安装变压器。经变压后，供地面施工设备、办公和隧道的配套用电。办公和隧道的配套用电。 （2）根据根据根据规范要求根据规范要求，采用，采用TN-S接零保护系统，设置总配电箱、分配接零保护系统，设置总配电箱、分配电箱和开关箱，采用电箱和开关箱，采用“三级配电系统、

42、二级漏电保护系统三级配电系统、二级漏电保护系统”。 （3）根据施工现场设备的用电情况，及临时电源的位置及用电设备的分根据施工现场设备的用电情况，及临时电源的位置及用电设备的分布和现场的环境条件等，确定总配电箱、分配电箱的位置及线路走向。布和现场的环境条件等，确定总配电箱、分配电箱的位置及线路走向。6.1.2 盾构盾构临电设计方案临电设计方案 后续后续补充补充编制编制提交的专项施工方案。提交的专项施工方案。6.2 6.2 端头加固端头加固 为了确保盾构始发和到达时施工安全，确保地层稳定，必须根据各始发和为了确保盾构始发和到达时施工安全，确保地层稳定，必须根据各始发和到达端头的工程地质、水文地质、

43、和端头结构等综合分析与评价，对端头地到达端头的工程地质、水文地质、和端头结构等综合分析与评价，对端头地层进行相应的加固处理。层进行相应的加固处理。常用的端头加固方法有旋喷桩加固、袖阀管注浆加常用的端头加固方法有旋喷桩加固、袖阀管注浆加固、素砼连续墙固、素砼连续墙+搅拌桩施工等。搅拌桩施工等。 下表为某盾构工程端头加固设计方案：下表为某盾构工程端头加固设计方案：序号序号端头位置端头位置设计方案设计方案1站南端（到达端）800600双管旋喷桩加固；加固范围为：隧道纵向10米，宽度为隧道结构外缘3米以内;加固体长度为隧道顶部3米到隧道底部3米。2旗站北端（始发端）800600双管旋喷桩加固；加固范围

44、为：隧道纵向10米，宽度为隧道结构外缘3米以内;加固体长度为隧道顶部3米到隧道顶部下4米。6.3 6.3 盾构始发与初始掘进施工盾构始发与初始掘进施工6.3.1 盾构机托架安装盾构机托架安装（1）实践证明，盾构机刚从托架始发进入隧道时，会因刀盘过重而稍实践证明，盾构机刚从托架始发进入隧道时，会因刀盘过重而稍微下沉，因此，始发定位时，应根据实际情况，将盾构机的始发中心线比设微下沉，因此，始发定位时，应根据实际情况，将盾构机的始发中心线比设计线路中心线抬高计线路中心线抬高15-30mm，以抵消初始始发刀盘的轻微下沉，使始发后，以抵消初始始发刀盘的轻微下沉，使始发后的盾构中心与线路设计中心近乎一致。

45、的盾构中心与线路设计中心近乎一致。（2）由于始发托架的定位，存在定位后盾体（重约由于始发托架的定位，存在定位后盾体（重约300T）放置其上且）放置其上且不能再移动的特点，盾构始发定位是否准确关系到盾构机开始掘进时，盾构不能再移动的特点，盾构始发定位是否准确关系到盾构机开始掘进时，盾构机的实际中线和设计中线的偏差大小以及盾构机的掘进姿态是否理想等问题机的实际中线和设计中线的偏差大小以及盾构机的掘进姿态是否理想等问题，所以应该给予足够的重视，在整个托架定位放样过程，包括内业资料计算，所以应该给予足够的重视，在整个托架定位放样过程，包括内业资料计算，都必须有相应的检查和复核，确保定位准确，符合策划要

46、求。，都必须有相应的检查和复核，确保定位准确，符合策划要求。（3）托架的重要作用是：支撑托架的重要作用是：支撑300吨重的盾体，使之保持稳定；为盾构吨重的盾体，使之保持稳定；为盾构机的井下安装提供平台；为盾构机刀盘的回转运动提供约束力矩，确保盾构机的井下安装提供平台；为盾构机刀盘的回转运动提供约束力矩，确保盾构始发掘进时不发生翻滚始发掘进时不发生翻滚。6.3.2 反力架安装反力架安装（1）反力架由反力架由H架和基准环两大部分构成。架和基准环两大部分构成。H架是一个井字形的结构，主要架是一个井字形的结构，主要由上、下横梁和左、右立柱构成由上、下横梁和左、右立柱构成；基准环由两个半圆环组成，通过螺

47、栓连接基准环由两个半圆环组成，通过螺栓连接到到H架的上、下横梁和左、右立柱上。基准环上边有预先钻好的架的上、下横梁和左、右立柱上。基准环上边有预先钻好的10个螺栓孔个螺栓孔与管片上的轴向螺栓孔相配，用于固定第一环临时管片。与管片上的轴向螺栓孔相配，用于固定第一环临时管片。（2）在盾构主机与后配套连接之前，应先进行反力架的安装。在盾构主机与后配套连接之前，应先进行反力架的安装。（3）反力架的作用是为盾构机始发时提供反推力。反力架的作用是为盾构机始发时提供反推力。（4）反力架安装时，基准环端面应与始发托架水平轴垂直，以便在安装负反力架安装时，基准环端面应与始发托架水平轴垂直，以便在安装负环管片时，

48、盾尾上、下、左、右的间隙能够均衡。环管片时，盾尾上、下、左、右的间隙能够均衡。（5）拟安装反力架的车站结构部位，应预埋有可以与反力架左、右立柱的拟安装反力架的车站结构部位，应预埋有可以与反力架左、右立柱的两端、以及反力架的斜支撑相连接的钢板，反力架也正是通过这些预埋钢板两端、以及反力架的斜支撑相连接的钢板，反力架也正是通过这些预埋钢板将盾构始发时的推力传递到始发车站的主体结构上。将盾构始发时的推力传递到始发车站的主体结构上。图图6-1 盾构始发反力架安装盾构始发反力架安装6.3.3 负环管片安装负环管片安装（1）负环管片安装应该在盾构机井下安装调试完成后才进行。负环管负环管片安装应该在盾构机井

49、下安装调试完成后才进行。负环管片安装前应该确认片安装前应该确认几项几项工作：盾尾同步注浆通道已经确认过畅通无阻；盾尾工作：盾尾同步注浆通道已经确认过畅通无阻；盾尾刷均已按照要求填满密封油脂；反力架基准环的安装符合方案的要求。刷均已按照要求填满密封油脂；反力架基准环的安装符合方案的要求。（2）在进行首环负环管片的定位时，要严格控制负环的安装精度，确在进行首环负环管片的定位时，要严格控制负环的安装精度，确保其与基准环保持一致，盾尾间隙均匀。保其与基准环保持一致，盾尾间隙均匀。（3）第一环负环管片定位时，管片的后端面宜与始发托架的中线垂直第一环负环管片定位时，管片的后端面宜与始发托架的中线垂直。负环

50、管片采用错缝拼装方式，通常需要安装。负环管片采用错缝拼装方式，通常需要安装6环环。6.3.4 洞门密封与洞门破除洞门密封与洞门破除在盾构机准备始发掘进之前，应在洞门口安装洞门密封环板，并适时进在盾构机准备始发掘进之前，应在洞门口安装洞门密封环板，并适时进行洞门的凿除，以便盾构机能够顺利始发。行洞门的凿除，以便盾构机能够顺利始发。6.3.5 盾构始发盾构始发盾构机的联动调试满足要求盾构机的联动调试满足要求，后配套设备，后配套设备调试完毕调试完毕，始发辅助材料准备始发辅助材料准备完成完成后开始盾构始发。后开始盾构始发。6.3.6 盾构机初始掘进盾构机初始掘进（1）初始掘进参数控制，主要有推力、扭矩

51、、盾构姿态、同步注浆、）初始掘进参数控制，主要有推力、扭矩、盾构姿态、同步注浆、二次注浆、沉降等参数控制。二次注浆、沉降等参数控制。（2）初始初始80m掘进是摸索规律、优化掘进参数的试掘进阶段。掘进是摸索规律、优化掘进参数的试掘进阶段。（3）在完成初始掘进后，将对始发设施进行必要的调整：拆除临时管在完成初始掘进后，将对始发设施进行必要的调整：拆除临时管片，始发托架、基准环和反力架片，始发托架、基准环和反力架；在始发井内铺设双线轨道在始发井内铺设双线轨道；重新安排给水重新安排给水、供电系统，安装送风设备，连接或延长其他各种管线。、供电系统，安装送风设备，连接或延长其他各种管线。6.4 6.4 盾

52、构常规掘进施工盾构常规掘进施工6.4.1 掘进模式与主要参数控制掘进模式与主要参数控制（1）盾构机在不同的地层中应当选用不同的掘进模式，盾构机的掘进模）盾构机在不同的地层中应当选用不同的掘进模式，盾构机的掘进模式主要有土压平衡模式、敞开模式、土压与气压混合（半敞开）模式三种式主要有土压平衡模式、敞开模式、土压与气压混合（半敞开）模式三种模式。模式。（2）掘进施工主要参数控制有掘进施工主要参数控制有土仓压力土仓压力、千斤顶推力千斤顶推力、刀盘转速刀盘转速、刀盘刀盘扭矩扭矩、螺旋机转速螺旋机转速、掘进速度掘进速度、注浆压力注浆压力、注浆量注浆量、发泡剂的掺量和空气发泡剂的掺量和空气的混合比例的混合

53、比例、左右推进千斤顶行程差左右推进千斤顶行程差、盾构机俯仰角盾构机俯仰角、盾构机滚转角盾构机滚转角、管管片与盾尾的空隙片与盾尾的空隙。6.4.2 掘进方向控制掘进方向控制（1）采用隧道自动导向系统）采用隧道自动导向系统（SLST）和人工测量辅助进行盾构姿和人工测量辅助进行盾构姿态监测态监测，采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向。根据规范，线根据规范，线路中线平面位置和高程的允许偏差均为路中线平面位置和高程的允许偏差均为50mm。（2）在掘进施工中，由于地质突变等原因盾构机推进方向可能会偏）在掘进施工中，由于地质突变等原因盾构机推进方向可能会偏离设

54、计轴线并超过管理警戒值；在稳定地层中掘进，因地层提供的滚动阻离设计轴线并超过管理警戒值；在稳定地层中掘进，因地层提供的滚动阻力小，可能会产生盾体滚动偏差；在线路变坡段或急弯段掘进，有可能产力小，可能会产生盾体滚动偏差；在线路变坡段或急弯段掘进，有可能产生较大的偏差。因此应及时调整盾构机姿态、纠正偏差生较大的偏差。因此应及时调整盾构机姿态、纠正偏差，采用，采用分区操作推分区操作推进油缸来调整盾构机姿态，纠正偏差，将盾构机的方向控制调整到符合要进油缸来调整盾构机姿态，纠正偏差，将盾构机的方向控制调整到符合要求的范围内求的范围内；当滚动超限时，盾构机会自动报警，此时应采用盾构刀盘反当滚动超限时，盾构机会自动报警，此时应采用盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。转的方法纠正滚动偏差。6.4.3 掘进中渣土改良掘进中渣土改良 在盾构施工中尤其在复杂地层盾构施工中，进行碴土改良是保证盾构施工安在盾构施工中尤其在复杂地层盾构施工中，进行碴土改良是保证盾构施工安全、顺利、快速的一项不可缺少的重要技术手段全、顺利、快速的一项不可缺少的重要技术手段。渣土改良。渣土改良添加剂主要有泡沫添加剂主要有泡沫和膨润土，其配比和注入量应根据地质条件及施工情况确定。和膨润土，其配比和注入量应