盾构掘进施工方案

盾构掘进施工方案本标段有2个区间：微山路站～财经大学站、财经大学站～柳林路站盾构区间工程。按照招标文件的工期要求，本工程需4台盾构机施工，具体如下：微山路站采用2台盾构机始发，由微山路站向财经大学站掘进；财经大学站采用2台盾构机始发，由柳林路站向财经大学站掘进。第一小节盾构施工准备针对区间穿越的地层特点及工期要求，在盾构区间开始施工前我们计划在现场把需要配置的盾构施工的地面附属设施及机械设备准备完成。盾构机在进出洞前，为了维持隧道与车站接口处地层的稳定，必须对盾构始发端头井部位进行加固。第二小节盾构试掘进施工1、盾构100m试掘进盾构出洞后，为了更好地掌握盾构的各类参数，施工时注意对推进参数的实时设定优化，地面沉降与施工参数之间的关系，并对推进的各项技术数据进行采集、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，确定盾构推进的施工参数设定范围，将开始掘进的100m作为试推段，试推阶段重点是做好以下的几项工作：（1）用最短的时间掌握盾构机的操作方法，机械性能，改进盾构不完善部分。（2）了解和认识隧道穿越的土层的地质条件，掌握这种地质下的土压平衡式盾构的施工方法。（3）通过本段施工，加强对地面变形情况的监测分析，掌握盾构推进参数及同步注浆量参数。2、试掘进阶段的参数确定盾构初始掘进是从理论和经验上选取各项施工参数，在施工过程中根据监测数据及反馈的各种信息，对施工参数及时加以调整。盾构机出洞后，初始掘进分以下几个阶段实施。首先在盾构机穿越加固土层后，以日进度3～4ｍ的速度推进，对密封仓土压力、刀盘转速及压力，推进速度，千斤顶推力，注浆压力及注浆量等，分别采用几组不同施工参数进行试掘进。通过地表沉降的测量和数据反馈，确定一组适用的施工参数。然后提高日进度为4～5ｍ，通过施工监测，根据地层条件、地表管线、房屋情况，对施工参数作慎密细微的调整，以取得最佳施工参数。完成上述的工作要点后，将推进速度提高到正常的计划进度6环/日，但以满足地表沉降要求为标准，保证对建构筑物、管线的保护为准则。通过此阶段的试掘进，对隧道的轴线控制，衬砌安装质量均有了各项具体的保证措施，进一步掌握施工参数，能根据地下隧道覆土厚度、地质条件、地面附加荷载等变化情况，适时地调整盾构掘进参数，为整个区间隧道施工进度、质量管理奠定了良好的基础。对区间沿线建构筑物、管线的保护也掌握了初步的规律，并以此指导全过程施工。3、试掘进阶段的施工监测盾构在推进阶段，做好盾构出洞后地表面、地下管线、地面建构筑物的施工监测，对施工中可能产生的各种地表隆沉、变形，及时采取相应的措施及保护手段。试推进阶段是全过程的前奏，所以施工监测显得更为重要。对地表变形监测，采用沿轴线方向布设沉降监测点，包括深层沉降点，并加设横断面监测点；对地下管线，按要求的距离布设沉降点；对建筑物在调查研究的基础上，对轴线两侧盾构机影响区域范围的建筑物，布设沉降监测点。并布设相应的倾斜、裂缝监测点。上述测点的监测，每天不少于2次，并根据需要，适时加密监测频度。由于上述各类变形往往不是即时出现的，也就是说待到变形时，盾构已越过原本造成变形的地下对应作业区，故而需及时地进行分类监测，掌握盾构机掘进作业与地下土层变形、地表变形和地下管线、建筑物沉降等的内在规律，及时反馈信息数据，指导盾构掘进作业。监测工作在盾构作业即将进入影响区开始，直至盾构作业脱离影响区，且地表滞后变形渐趋稳定的整个期间内跟踪测量与监测。第三小节盾构机正常掘进施工盾构机的掘进由两人操纵，盾构掘进施工全过程受控。1、盾构机正常掘进在推进前，工程技术人员根据盾构机目前的姿态、地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉降、刀盘扭矩、千斤顶推力等各种勘探、测量数据信息，正确下达每班掘进指令，并即时跟踪调整。盾构机操作人员执行指令，根据土压平衡的原理，确认土压的设定值，并将其输入土压平衡自动控制系统。平衡压力的设定是土压平衡式盾构施工的关键，维持和调整设定的压力值又是盾构推进操作中的最重要环节，这里面包含着推力、推进速度和出土量的三者关系，对盾构施工轴线和地层变形量的控制起主导作用，所以在盾构施工中根据不同土质和覆土厚度、地面建筑物，配合地面监测信息的分析，及时调整平衡压力值的设定，同时精确控制盾构机姿态，控制每次的纠偏量，减少对土体的扰动，并为管片拼装创造良好的条件。根据推进速度、出土量和地层变形的监测数据，及时调整注浆量，从而将轴线和地层变形控制在允许范围内。开启刀盘，旋转切削开挖面的土体；开启推进系统，盾构机在强大的推力作用下，向前顶进；土仓下方的螺旋机将渣土源不断地输运出来；同时同步注浆系统开始向盾尾压注填充浆液。盾构机驾驶员根据掘进指令和前一环衬砌的姿态、间隙状况，及时、有效地调整各项掘进参数，如推进速度、千斤顶分区域油压、加注泡沫或膨润土浆液等。对初始出现的小偏差及时纠正，尽量避免盾构机走“蛇”形，盾构机一次纠偏量不能过大，以减少对地层的扰动。本工程盾构掘进全部由富有经验的盾构驾驶人员进行操作，并且在上机前进行培训，在取得培训合格认可后，才能上机操作。见“掘进控制操作程序图”。2、盾构推进主要参数设定（1）平衡压力值的设定原则根据招标文件提供地质情况及隧道埋深情况理论计算切口平衡压力：正面平衡压力：P=K0γh；P：平衡压力（包括地下水）；γ：土体的平均重度；h：隧道埋深；K0：土的侧向静止平衡压力系数，一般取0.7；得出盾构在推进中的土压平衡力。盾构在掘进施工中将参照理论计算结合盾构智能化辅助决策系统预测的方法来取得平衡压力的设定值。具体施工设定值根据盾构埋深、所在位置的土层状况以及检测数据进行不断的调整。（2）推进出土量控制盾构掘进每环理论出土量＝π/4×D2×L＝π/4×6.42×1.5＝48.23m3/环，土的松散系数取1.2，盾构推进出土量控制在98%～100%之间。即每环的实际出土量为56.72m3/环～57.87m3/环。启动启动设定初始土压力值Po设定推进千斤顶速度刀盘扭距是否为上限量测土压力值P1Po与P1互相比较检查密封仓土压分布理论挖掘土量（Vo）与实际排土量（V1）相比较量测地层沉降继续设定螺旋输送机转速增加螺旋输送机转速隆起V1<V0V1>V0沉陷不均衡P1>P0P1<P0是否P1=P0均衡V1=V0掘进控制操作程序图（3）推进速度正常推进时速度控制在2～4cm/min之间。过建构筑物时推进速度控制在1cm/min以内。（4）盾构轴线以及地面沉降量控制：盾构轴线控制偏离设计轴线不大于±50mm；地面沉降量控制在＋10mm～－30mm。3、盾尾油脂的压注在区间隧道掘进施工过程中，盾尾密封用以防止地层中的泥土、泥水、地下水和衬砌外围注浆材料从盾尾间隙中漏入盾构。盾尾油脂通过安装在后配套系统中的一个气控油脂泵压注。第四小节叠交段盾构区间施工本工程微山路~财经大学站区间于里程DK19+788.66处左右线上下叠交，叠交段长度约1250m，其中间距≤3m的叠交段长度为144m，位于财经大学接收端。叠交段所处土层主要以⑧2粉质粘土、⑧3粉土、⑧4粉砂、⑨2粉质粘土及⑨3粉土为主；财经大学站~柳林路站区间于里程DK21+62.35处左右线上下叠交，叠交段长度约226m，其中间距≤3m的叠交段长度为191m，位于财经大学接收端，叠交段所处土层主要以⑧2粉质粘土、⑧3粉土、⑧4粉砂、⑨2粉质粘土及⑨3粉土为主。1）施工顺序先施工下部隧道，待洞内及地表监测数据稳定后施工上部隧道，且上下洞掌子面错开距离不小于200m，并且下洞其他支撑措施施工完成，上洞方可进入叠交段，降低隧道间的相互影响。（1）下行隧道掘进，拼装多孔注浆孔管片进行同步注浆，并根据监测情况进行必要的二次注浆；（2）利用下洞预留孔插入袖阀管注浆（上洞刀盘范围内暂不注浆）；（3）下洞架设钢支撑；（4）上行隧道正常掘进，拼装多孔注浆孔管片进行同步注浆，并根据监测情况进行必要的二次注浆；（5）利用上洞预留孔插入袖阀管注浆；（6）循环推进下洞钢支架，进行下一步下洞、上洞隧道施工；（7）完成上下重叠段隧道施工，拆除钢支架。下洞施工时，应严格控制地面沉降和周边环境的稳定性，为上洞施工提供良好条件；上洞施工应尽量降低对周边土体的扰动，以减小对成型隧道的施工影响和对周边环境的二次扰动。2）盾构推进控制（1）设立30环试推进段盾构在试验段推进过程中，需要对各类数据进行收集，包括：正面平衡土压力设定、出土量控制、推进速度控制、管片拼装、同步注浆和二次注浆等参数，地面沉降、建筑物、管线沉降数据，然后进行分析，指导后期盾构叠交阶段的施工。（2）平衡压力的设定根据试推进段的试验结果，确定平衡压力。根据地面沉降监测数据以每次0.01MPa为原则对土压力进行动态调整，确保盾构切口前方的土体可以少量隆起。并且确保施工中土压力的波动不应过大。（3）推进速度控制合理的推进速度，使盾构匀速慢速施工，下洞施工期间盾构推进速度不宜超过3cm/min，上洞施工期间盾构推进速度不宜超过2cm/min。减少盾构对土体的挠动，达到控制地面变形的目的。（4）土体改良根据试验段的推进，摸索出针对不同粉质粘土层的最优土体改良措施，改良剂的注入率应与推进速度相匹配。（5）盾构推力及刀盘扭矩盾构推力及刀盘扭矩不宜过大，降低对周边土体及既有隧道的扰动影响。（6）管片形式及管片拼装在进入叠交段前核准里程，叠交段区域均安排为增设注浆孔管片，每环增设10个注浆孔，增加至一环16个注浆孔，便于对叠交段隧道周边土体进行全面的改良加固。叠交段下洞管片连接螺栓强度等级提高至8.8级。在盾构进行管片拼装的状态下，由于千斤顶的收缩，必然会引起盾构机的后退，因此在盾构推进结束之后不要立即拼装，等待2～3分钟之后，至开挖面土体局部应力释放后再进行千斤顶的回缩。同时减少回缩千斤顶的数量，以满足管片拼装即可。（7）同步注浆叠交段同步浆液的配比将根据现场试验，配置的浆液应具有较低的泌水性、良好的早期抗剪强度和较高的后期固结强度，可以更好的控制地面沉降和保持隧道稳定性。且保证叠交段的同步注浆量至少为理论建筑间隙的150%以上。（8）盾尾油脂盾尾油脂采用优质盾尾油脂，掘进过程中加强盾尾油脂的注入检查，确保盾尾油脂密封压力正常，保证盾尾密封的防渗漏效果。。（9）盾构纠偏量在穿越过程中，尽可能地保证盾构匀速通过，将盾构平面和高程控制在15mm以内，做到勤纠、少纠，减少盾构纠偏带来的地层损失。3）插管注浆为降低隧道间的相互影响，稳固隧道周边土层，需对叠交段区域隧道外土体进行插管注浆加固。（1）注浆范围注浆范围如下图所示：（2）注浆时机下层隧道洞通后立即对下洞叠交段土层进行注浆加固，待加固土强度达到0.2MPa以上时方可进行上洞叠交穿越施工。上洞洞通后对上洞叠交段土层进行加固。（4）注浆工艺二次深孔加强注浆加固采用Φ38t=3.0mmL=3.0m的袖阀管，袖阀管由盾构管片预留注浆孔打入。注浆孔口设置防喷装置，注浆管及输浆管路应定期进行清洗，以防止堵塞。注浆过程遇到承压水时，要做好注浆管的止水措施。（5）注浆原则注浆应采取多点、低压、多次原则，采用注浆量与压力双控，达到下列条件之一时停止注浆：①当管片结构收敛达到10mm、隧道上浮、管片错台及出现裂纹或地面隆起时；②注浆口压力维持在1MPa，维持时间较长，浆液难以注入时；③单孔进浆量达到平衡设计压浆量的1.5~2倍，且进浆量明显减少时；④出现监测数据报警。（6）注浆顺序同一孔内采用从外到内的方式进行分层注浆，每次拔管长度15cm。同一衬砌环内不同注浆孔的注浆保持对称平衡。一般情况下，隧道纵向注浆顺序采取隔环跳打的方式，即做一跳四的方式进行施工，同孔注浆间隔不少于2天，施工时可根据实际施工情况和监测数据适当调整。4）隧道支撑在上洞掘进过程中，为保护下洞的安全，在上洞盾构机所处位置对应的下洞前方30m、后方80~90m范围内设临时钢支架，每环布设，随着上洞盾构机推进前行下洞支架不断往前翻移。5）叠交接收段施工参数①、推进速度控制在1.0~1.5cm/min；②、螺旋机转速保持在8~12r/min范围内，出土量控制在理论值的98%，即46.5m3/环。③、土压力设定为0.18MPa。④、同步浆液采用惰性浆液，注浆压力设定为0.29MPa，注浆量控制在理论值的150%~250%。第五小节盾构机掘进姿态精确控制技术1、盾构机掘进姿态偏差盾构机在掘进过程中，由于地层土质变化、千斤顶推力不均、回填注浆不均、盾尾间隙不均以及已拼管片轴线不准等因素影响，不可能完全按设计方向推进，走行轨迹犹如蛇行，产生姿态偏差。姿态的偏差可分为滚动偏差和方向偏差。（1）滚动偏差盾构掘进时，刀盘切削土体的扭矩主要是靠盾构壳体与洞壁之间形成的摩擦力矩来平衡。当盾构掘进机壳体与洞壁之间产生的摩擦力不能平衡刀盘切削土体产生的扭矩时出现盾构机的滚动。过大的滚动会引起隧道轴线的偏斜，也会影响管片的拼装。（2）方向偏差盾构在掘进过程中，由于各种因素的影响会产生竖直方向和水平方向的偏差。1）盾构所受外力不均衡产生的方向偏差。盾构在地层中受多个外力作用，这些外力随地层的土质岩石情况、覆土厚度的变化而变化，若不及时调整掘进参数或参数设置不合理就会产生轴线偏差。2）成环管片轴线对盾构轴线的影响盾构推进反力支点设在成环管片上，当成环管片轴线控制不理想时就会对盾构轴线产生影响，产生方向偏差。3）盾尾间隙的影响尚未脱离盾尾的管片外孤面与盾壳内孤面的间隙，称为盾尾间隙。当一侧盾尾间隙为零，盾构需向另一侧纠偏时就会在该侧盾尾和管片外孤面间产生摩擦阻力，同时因无盾尾间隙纠偏困难，从而对盾构轴线的控制产生影响。4）同步注浆产生的反力对盾构轴线的影响注浆时由于各种原因而不能保证对称作业或浆液注入量、注入速度控制不得当，则注浆产生的反力将使盾构轴线产生偏差。5）盾构本身结构的影响由于盾构各部位结构影响，其重心位置趋前，扎头现象普遍存在，在松软地层中尤为显著。2、盾构机掘进姿态监测通过人工监测和自动监测两种监测方法对盾构掘进机姿态进行监测。（1）人工监测采用通用的光学测量仪器（如经纬仪、水准仪等），对盾构的姿态进行监测。1）滚动角的监测用电子水准仪测量高程差，计算出滚动圆心角。在切口环隔墙后方对称设置两点（测量标志），使该二点的联线为一水平线并且其长度为一定值，测量两点的高程差，即可算出滚动角见下图。A、B为测量标志，a、b为盾构机发生滚动后测量标志所处的新位置，Ha、Hb为a、b两点的高程，α为盾构机的滚动圆心角。线段AB=定值，OA=OB，α=arcsin[(Hb-Ha)/AB]。上式中，如果Hb-Ha>0，表明盾构机逆时针方向滚动，如果Hb-Ha<0，表明盾构机顺时针方向滚动。2）竖直方向的监测采用电子经纬仪直接测量盾构的俯仰角变化，上仰或下俯时其角度增量的变化方向相反。3）水平方向角的监测采用电子经纬仪直接测量盾构的左右摆动，左摆或右摆时其水平方向角的变化方向相反。4）仪器的配置电子水准仪型号：LeicaNA3003精度：±0.4mm电子经纬仪型号：LeicaT2002精度：0.5″（2）自动监测采用激光导向系统进行监测。该系统是在一固定基准点发出激光束的基础上，根据盾构机所处位置计算其对设计线路的偏差，并将信息反映在大型显示器上。监测装置安设在主控室内，操作人员通过控制系统进行调整。用目标装置（激光靶板）和倾角罗盘仪测量盾构机的位置。激光靶板测量激光束的入射点位置和入射角大小，倾角罗盘仪测量盾构机在两个方向的转角。盾构掘进时，自动监测与人工监测同时使用，通过二者的相互配合，提高盾构姿态监测的精度。3、盾构机掘进姿态调整盾构机姿态的调整，包括纠偏和曲线段施工两种情况。（1）滚动纠偏采用使盾构刀盘反转的方法来纠正滚动偏差。允许滚动偏差≤1°，当超过1°时，盾构机报警，盾构司机通过切换刀盘旋转方向，进行反转纠偏。（2）竖直方向纠偏控制盾构机方向的主要因素是千斤顶的单侧推力，它与盾构机姿态变化量间的关系比较离散，靠操作人员的经验来控制。当盾构机出现下俯时，加大下端千斤顶的推力；当盾构机出现上仰时，加大上端千斤顶的推力进行纠偏。（3）水平方向纠偏与竖直方向纠偏的原理一样，左偏时，加大左侧千斤顶的推力纠偏；右偏时，加大右侧千斤顶的推力纠偏。（4）特殊地层下的姿态控制盾构通过复合地层时，根据掌子面的地质情况，对液压推进油缸进行分区操作。液压推进油缸的分区，采用如下方案：将全部推进油缸分为A、B、C、D四个区域，每个区域的油缸编为一组，选择每组油缸的工作方式—顶进、随动，借此控制或纠正盾构掘进机的前进方向。在A、B、D组推进油缸中，有一个油缸装有位移传感器，用于标示该区域的行程，从而显示整个盾构机的推进状态。例如，当盾构机发生上仰偏斜时，可以适当调节A区及C区工作油缸个数，即升高A区，降低C区，同时观察A区及C区的行程显示，以达到调节推进方向的目的。具体如下图所示。（5）曲线段施工在曲线地段（包括平面曲线和竖向曲线）施工时，对推进油缸实行分区操作，使盾构机按预期的方向进行调向运动，分区操作方法见下表：分区操作方法表油缸分区盾构机预期走行方向直线左转右转上仰下俯A工作工作工作随动工作B工作随动工作工作工作C工作工作工作工作随动D工作工作随动工作工作4、纠偏注意事项（1）在切换刀盘转动方向时，保留适当时间间隔，切换速度不宜过快。（2）出现偏差及时根据掌子面地层情况调整掘进参数，调整掘进方向，避免引起更大的偏差。（3）蛇行的修正以长距离缓慢修正为原则，如修正过急，蛇行反而会更加严重。在直线推进的情况下，选取盾构当时所在位置点与设计线上远方的一点作一直线，然后再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推进的情况下，使盾构机当时所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。盾构机掘进纠偏时，调差值控制在平面调差折角<0.4%、高程调差≤20mm的范围内，以防止纠偏过激。第六小节特殊地段盾构施工措施1、穿越复杂地质地段的施工措施（1）使用泡沫添加剂改良土体粉质黏土透水性较差，高压缩性、低强度低渗透性的饱和软粘性土，蠕变量大，土层的蠕动、流动易造成开往面失稳，同时土层粘性大，易粘着盾构设备或造成管路堵塞，给掘进带来困难。另外流塑状、软塑状的粉质黏土也极易发生蠕动及粘着盾构设备或造成管路堵塞。在隧道掘进时使用泡沫添加剂，改良土体，抑制盾构机对周围土层的扰动，从而达到防止地表下沉的目的。SPECPM泡沫剂可产生稳定的泡沫，适合在粘性、砂性及粉质土壤中使用，在与粘性土混合时可降低土体粘性，使盾构断面土体的性能改良，降低土体对盾构的粘着作用，以利于盾构推进。另外使用SPECPM泡沫剂可降低内摩擦力，减少土壤在刀盘、螺旋运输机、皮带机的磨损。（2）使用膨润土浆液改良土体隧道经过粉土层、粉砂含水层时，施工中会出现因涌水引起开挖面失稳和地面沉降，并会出现突涌现象。为确保施工顺利，在粉土层、粉砂含水层推进过程中采用压注膨润浆液土改良土体。土体改良是为了降低土体的透水性，加强工作面的密封性，可有效的抵抗承压水头，支撑工作面的稳定性，保护刀盘以及保证盾构螺旋出土机的正常出土。在推进过程中每隔一定距离在盾构前方及螺旋机内压注膨润土。压注膨润土改良土体，使得出土时的粘粒含量达20%。按此计算，每推进一环，需加入一定浓度的膨润土浆液。膨润土浆液可以在刀盘正面注入，通过刀盘后翼的搅拌。从螺旋机排出。当螺旋机油压过高，也可以在螺旋机中注入适量的膨润土浆液。压注膨润土浆液的同时观察螺旋机的排土状态及下面土体的沉降状况，确保下面土体稳定。砂性土的渗透系数较大，即孔隙水压增加较快，同时消散也较快，而两者的时间差，为疏干的时效。因此，千斤顶的速度控制与之相配合，从而使盾构推进速度达到较好的状态。加泥参数，在认识了正面的疏干效应，则加泥的定量就能明确了。具体配比与注入量见下表：泥浆配比表原材料配合比（kg）浓度（%）比重注入量（m3）备注膨润土、水0.25:1251.110.05～0.15根据刀盘转速及螺旋机油压调整注入量盾构推进过程中密切注意在土质上下差异较大的各层中推进所受到上下阻力的不均匀性。粉土、粉砂层中分布有承压水，盾构推进时做好以下工作：1）加强同步注浆管理，控制压浆量。2）充分压注盾尾油脂，防止泥水从盾尾进入。3）加强盾构补压浆系统管理。由于土体已扰动，需要不断地调整各项参数，进行补压浆。4）确保螺旋机的密封性能。2、穿越建筑物、地下管线处的施工措施（1）成立由项目经理、技术、监测等人员组成的保护小组。（2）事先对建（构）筑物情况调查清楚，制定并论证保护方案，严格按方案实施。（3）施工过程中，对周围管线及建筑物进行全方位、全天候的监测，实行信息化反馈施工。（4）根据建筑物的结构型式及与隧道的关系，制定建筑物最大沉降和沉降差的警界值。（5）根据前期盾构掘进参数控制与地层位移的关系，确定合理的土压力设定值、排土率及掘进速度等参数。盾构推进过程中，严格控制和调整盾构机的各项参数（主要有正面土压力、千斤顶顶力及编组、推进速度、刀盘扭矩、排土量、螺旋机转速、同步注浆压力及注浆量等），使之对周围环境的影响控制在安全、可靠的要求范围内。通过对盾掘进时地面变形曲线进行实测反馈，不断调整、优化掘进参数，以验证选择施工参数的合理性，保持盾构开挖面的稳定。（6）通过对盾构前方的隆陷、盾构通过时的沉降、固结沉降等方面的控制，避免地层变形过大以保护建筑物。（7）盾构在曲线推进、纠偏、抬头或叩头推进过程中，调整掘进速度与正面土压，达到减少对地层的扰动和减少地层的变形。盾构暂停推进时，可能会引起盾构后退，而使开挖面松弛造成地表沉陷，此时作好防止盾构后退措施，并对开挖面及盾尾采取封闭措施。（8）根据建筑物的结构类型及对沉降的敏感程度、沉降的允许值，制定建筑物及地面变形警戒值，如有必要，对建筑物基础进行注浆加固，控制建筑物的下沉变形。（9）建筑物在盾构隧道两侧且离隧道较近时，可采用设置隔离桩保护。（10）制定好详细的应急预案、专项施工方案，一旦发现事故苗头，能够立即采取抢险措施，控制事故的进一步发展。作好抢修预案，并作好随时实施准备。（11）制定专项的监控量测方案，根据风险评估结果制定相应的控制标准，设定相应的预警值、报警值、警戒值。对盾构管片、交通道路路面及相邻房屋均应加强施工监测，严格控制地面沉降量。在周边建筑物设置水平位移、垂直位移和倾斜的观测点。（12）做到信息化施工，对结构上方的地下管线（尤其重力管及有压管线）和建构筑物的沉降进行监控，当变形速率或变形量超过警戒值时，及时与监理、设计、业主沟通，及时采取措施，保证周围建构筑物和管线的安全。3、侧穿1号线、柳林桥桥桩掘进施工加强地面沉降点的观测，同时考虑对墩柱采用直接布点进行沉降观测；在保持土压平衡的前提下，总推力尽量减小，降低对正面土体的挤压；降低推进速度，控制在10mm/min以内，减小盾构对土体的挤压，另外防止超挖和欠挖；水平与垂直方向尽量要少纠偏，特别是大量值的纠偏，以减少对土体的扰动；控制注浆压力，保证同步注浆量，根据掘进参数考虑注双液浆及二次注浆的方法减少对桩基周边土体的扰动。第七小节盾构掘进辅助技术措施1、加密设置地表监测点，加强施工监测盾构施工引起的地层损失和盾构隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土再固结，是地面沉降的主要原因。在掘进前，详细了解附近建、构筑物基础的情况和保护要求，制定详细的施工监测方案，并在线路平面图上清晰地标出监测点的位置。采用信息化施工，利用监测结果指导施工，不断优化施工参数，提高掘进水平，加强施工土压力、出土量、推进姿态、推进速度、同步注浆管理，地层损失控制在0.7％内，将最大沉降控制在5mm内，满足沉降要求。地面沉降测点在轴线上每5米布沉降测点，每20米布设一沉降断面。监测剖面，剖面上由9只测点组成，轴线上一点，对称于轴线2.5米、6米、11米、16米分别布设测点，对地质条件较差的区域适当增加沉降测点。同时为地面沉降测量设报警系统：沉降累计报警值为（+10mm）～（-30mm），单次沉降报警值为±3mm。2、盾构掘进对桩基影响的预测与控制在盾构穿越桩基的过程中，一是充分掌握盾构掘进引起周围地层的变化情况；二是对桩基的结构现状进行充分的调查。首先对地质条件及桩基进行调查，包括地层的结构与分布，桩基的形状尺寸及支撑条件以及相关图纸。然后对这些资料进行整理，判断因盾构工程有可能带来的有害影响，对桩基的变形等情况加以预测和分析，定量掌握影响程度。根据分析的结果，如果预测值超过允许值时，就采取相应的施工措施，重新对桩基的变形进行预测和分析，直至预测值小于允许值为止。然后根据结果制定盾构的掘进方法和监测方案，同时设定有关地层及隧道两个方面的施工管理控制的标准值，作为施工时的管理控制目标。分析盾构施工对桩基的影响，从两个方面着手，即诱发因素和承受因素。诱发因素主要是指由于盾构掘进施工而引起周围土层变化，包括土体原始位移应变场的重分布以及土体原始应力场的重分布，从而引起桩基受力条件变化的各种作用。承受因素是指桩基本身的结构尺寸等条件而决定的桩基承受外力的能力。对于诱发因素，根据距盾构位置及其变化机理的不同，基本上可以分为以下四种：（1）由于开挖面的应力释放而引起的弹塑性变形，从而导致地层反力的大小与分布的变化；（2）由于地下水位下降等的变化引起的有效上覆土层压力的增加而导致的固结沉降，从而使垂直土压力的增大；（3）由于正面土压力过大产生的土压荷载引起的弹塑性变形，从而导致作用土压力的增大；（4）因盾构推进对周围土体的扰动产生土壤结构的变化引起弹塑性下沉、蠕变沉降，从而导致土体对桩基反作用力的大小与分布的变化。由于这些外力条件的变化，从而使桩基受到影响，产生下沉、倾斜、断面变化等情况。但是具体的影响程度还要由桩基的承受因素来决定。该承受条件主要包括桩基的结构、刚度（包括截面形状、强度、变形特性、连接形式）等一些结构物的内在因素。另外，在研究邻近施工的影响时，还考虑桩基与盾构之间的距离、邻近施工区间的长度、地质条件等因素。3、穿越前的模拟推进在模拟推进区，设置好能准确掌握类似变形的监测仪器，即相应深度的土体垂直及水平位移监测点，地下水位及水压监测点，自始至终监测桩基的变化状况，并与施工管理标准值、允许值比较，及时将比较结果反馈给工程技术人员，实行信息化施工。4、合理设置土压力值，防止超挖和欠挖对周围环境隆沉变形有明显影响的盾构施工参数是：正面土压力、盾构推进速度、同步注浆量、后期注浆、出土量、盾构姿态等。在盾构近距离穿越地下构筑物时，合理选择这些参数。它们的选择在理论定性上通常与盾构掘进中的参数选择是相同的，但是在定量上要强调盾构周围土体所处边界条件的特殊性。根据土压平衡盾构的原理，土仓中的压力须与开挖面的正面土压力平衡，以维持开挖面土体的稳定，减少对土层的扰动。由土力学原理，正面土压力的理论值：正面平衡压力：P=K0γh；P：平衡压力（包括地下水）；γ：土体的平均重度；h：隧道埋深；K0：土的侧向静止平衡压力系数；一般取0.7得出盾构在推进中的土压平衡力。为确保桩基及建、构筑物的稳定，盾构施工前，在地面沿盾构推进方向设置沉降观测孔。盾构推进时，根据地面沉降监测信息的反馈，精确测定地层的变形与盾构机密封仓土压力设定值、盾构掘进速度、刀盘转速的实际值，并采用数理统计的原理，找出上述参数之间的关联，及时调整土压和出土量，从而科学合理地设置土压力值及相宜的推进速度等参数，同时可根据地面荷载的情况，重新计算土压平衡设定值，并根据地面隆陷值加以调整，使盾构匀速推进，防止超挖和欠挖，以减少对土体的扰动。5、降低推进速度，控制盾构方向，减少纠偏，特别是大量值纠偏盾构推进速度对已建隧道的隆沉变形有明显的影响。盾构推进速度与土仓正面土压力、千斤顶推力、土体性质等因素有关，施工中予以综合考虑。实际施工中可根据盾构施工的实际情况选一较稳定的值。若推进速度加快而出土率较小，则土仓土压力会增大，地层损失减小。反而推进速度放慢，出土率增加将令土仓土压力下降，地层损失增加。6、连续推进，减少掘进停顿次数对土箱进行改进，增加土箱容积，同时选用大功率的电瓶车，减少掘进时因出土引起的停顿次数。7、“保头”：在刀盘处使用泡沫添加剂使用泡沫添加剂，可改良土体，容易对刀盘处土压进行管理，同时可抑制盾构机对周围土层的扰动，从而达到防止地表下沉的目的。因此，在穿越不同土层时盾构机刀盘处使用STECPM泡沫添加剂。STECPM泡沫剂可产生稳定的泡沫，适合在粘性、砂性及粉质土壤中使用，在与黏土混合时可降低土体粘性，减少强度，使盾构断面土体的性能改良，以利于盾构推进。在与粉性土层混合时可造成塑性变性，以提供均匀可控的支撑工作面的稳定性，减少渗漏，加强工作面的密封性，可有效的抵抗承压水头。另外使用STECPM泡沫剂可降低内摩擦力，减少土壤在刀盘、螺旋运输机、皮带机的磨损。8、“导向”：增加隧道内测量频率，每次纠偏量不大于0.2％。盾构在掘进施工过程中，如遇因土质原因遇到较强的掘进阻力，降低掘进速度，推进速度控制在3cm/min以内，同时严密注视刀盘油压的变化，当刀盘油压超过100bar、并有继续上升的趋势时，及时向刀盘的切削面加注泡沫以降低刀盘油压，改良刀盘受力状况。隧道分小段推进（50～60cm），推进时要加大监测频率，每50cm测量一次，勤报、勤测、勤纠，水平与垂直纠偏幅度差尽量要小，使每次纠偏量不超出0.2%的范围。第八小节衬砌管片与地层环形空隙填充注浆1、注浆目的当盾构机外壳脱离管片后，在管片与天然土体之间出现空隙，它能引起地层变形，建筑物失稳，管片变形并漏水。盾构推进中的同步注浆和衬砌壁后二次注浆是充填土体与管片圆环间的建筑间隙和减少后期沉降的主要措施，也是盾构推进施工中的一道重要工序。隧道衬砌外周同步适量地注浆和衬砌壁后二次注浆，可以及时地充填地层与衬砌背后的环形建筑空隙，使隧道管片和周围土层形成一个整体结构，把盾构掘进造成的地层土量损失和扰动所引起的地表沉降尽可能地减小。根据有关的施工技术和经验，注浆能有效地把地表、地下管线及地面建构筑物的沉降量控制在规范以内。经壁后注浆后，隧道具有良好的防水性，能有效地隔断地下水向隧道内渗透，是隧道防水系统的一个组成部分。2、注浆方式盾构推进时，进行同步注浆，注浆系统与掘进系统联网，掘进时盾尾出现空隙立即注入浆体。盾构机上的注浆管，按上下左右各一个均布在盾尾钢板内，使浆液在盾尾处注入空隙。按先下后上的顺序对称注浆。衬砌管片脱出盾尾后，配合地面量测及时进行壁后二次注浆。二次注浆，采用注浆管从管片的注浆孔内向管片与土体之间的孔隙中注入。注浆前先将孔内3cm厚的封孔砼凿通。3、注浆施工参数及浆液配比盾构注浆采用新研发的可硬性浆液同步注浆。随着盾构推进，脱出盾尾的管片与土体间出现建筑空隙(理论建筑空隙为2.374立方米／环)，即用浆液通过设在盾尾的压浆管予以充填。由于压入衬砌背面的浆液会发生收缩，局部地段隧道掘进蛇行、纠偏等，为此实际注浆量要超过理论建筑空隙体积。但过量压注也会引起地表局部隆起和跑浆。因此除控制压浆数量外，注浆还需控制注浆压力。根据施工情况、地质情况控制压浆数量和压浆压力。一般情况下，每环压入量控制在建筑空隙的200％～250％，即4.75立方米／环～5.93立方米／环，注浆压力约0.2～0.4MPa（壁后二次注浆压力控制在0.3～0.5MPa）。压浆和掘进保持同步，即在盾构掘进的同时进行注浆，掘进停止后，注浆也相应停止。以下情况为例外：（1）遇松散地层，注浆压力很小而注浆流量却很大时，考虑增大注浆量，直到注浆压力超过控制压力下限。（2）已经注过浆的管片上部土体发生较大沉降或管片间有较大渗漏时，需进行二次注浆，此时注浆量不受上述限制，只受注浆压力控制。（3）盾构机出洞或进洞时，洞口部位有较大间隙，此时注浆量要根据实际需要量确定。可硬性浆液配比为：（Kg/1.25m3）浆液投料量表水泥粉煤灰砂SY-1MD-105水1251150260135.2400（4）可硬性浆液和以往的惰性浆相比，其效果有以下优点：1）按工程方案配制的可硬性浆液的物理性能明显优于原惰性浆浆液，充填效果好、无渗漏现象发生、泌水性小；2）浆液有良好的抗渗漏性能，管片干燥，浆液的后期强度高；3）按工程方案的操作规程进行施工，该浆液无堵管之隐患；4）按规程作业，注浆量充沛，地面沉降的控制可达到较佳状态；5）部分地段可省去二次注浆作业；6）一定程度上可提高隧道工程的整体质量，提高工程进度。为防止浆液在注浆系统内的硬化，定时对工作面注浆系统进行清洗，清洗采用惰性浆液，泥浆配比为（Kg/1.25m3）：膨润土粉煤灰砂水330800260400惰性浆液一般每天一次，即日班结束后用惰性浆液进行清洗。因特殊情况（如设备故障等），停止施工时间可能超过4小时的，在停止施工时立即以注惰性浆液清洗。清洗隧道内运输车以及地面上的拌浆系统，清洗时间基本控制在每班一次。清洗盾构工作面注浆管路等形成的废浆，及时以外运，避免对工作环境造成污染。衬砌管片脱出盾尾后，配合地面量测及时进行壁后注浆，注浆的浆液根据地质、地面超载及变形速度等条件选用。壁后二次注浆的重量配合比初定如下：水泥粉煤灰水稠度13适量9～11具体配合比在施工时根据经试验确定。4、注浆设备采用盾构机自身配备的两台注浆泵注浆，最大排量24m3/h，最大压力0.7MPa。5、注浆工艺流程见“注浆工艺流程图”。管片安装就位管片安装就位注浆试验注浆作业结束注浆该环注浆效果检查开始下一循环注浆全隧注浆效果检查补充注浆补充注浆周围环境及建筑物注浆动态监控配制浆液不符合要求符合要求符合要求不符合要求注浆工艺流程图6、注浆操作规程（1）注浆作业人员经专门培训，并熟悉有关操作注意事项；（2）注浆作业与盾构推进同步进行，浆液注入量同掘进速度相适应，每段隧道推进前做出明确规定，并严格执行；（3）作业人员随时观察注浆工况。控制好注浆压力和方量，并与盾构操作者保持联系；（4）一旦发生故障，立即通知当班班长，要求暂停盾构推进，故障排除后复工；（5）注浆量根据盾壳间隙及地面情况而定，确保环保要求，控制地面沉降；（6）浆液压送过程中不离析和沉淀，浆液凝结时间、结硬强度等均符合特定工程中的技术要求；（7）首次注浆前，以油脂润滑所有管道；（8）每班工作结束后，压浆管道先用水循环泵洗、清空，再注润滑浆液充满压浆管道以便下次注浆；地面拌浆机、井下运浆车及高位槽贮浆筒等设备均做除浆洗刷、清空，防止堵塞、板结；（9）如实填写盾构施工过程质量控制压浆记录表，做好每班交接工作。7、注浆结束标准及注浆效果检查（1）注浆压力和注浆量达到设计值，做为注浆结束标准。（2）整理分析注浆记录资料，分析注浆施工过程中的P（压力）、Q（注浆量）及Q～T（注浆时间）曲线是否正常，并通过总注浆量反算地层孔隙率，与原始孔隙率进行比较，以分析浆液在地层中的扩散渗透情况。（3）每天对浆液进行强度试验，确保浆液强度满足设计要求。第九小节盾构区间隧道防水施工方法1、防水原则、防水重点、防水要求（1）防水原则本标段的防水原则为“以防为主，刚柔结合，多道设防，综合治理”。以采用高精度管片为前提，混凝土自身防水为根本，管片接缝防水，区间隧道与工作井、联络通道接头防水为重点确保区间隧道整体防水性能。（2）防水重点以衬砌混凝土自身防水、衬砌结构接缝防水、区间隧道与车站端头井接头防水、衬砌外注浆防水、旁通道接头防水为重点。（3）防水要求1）管片混凝土抗渗等级为P10。2）管片裂缝不大于0.2mm。3）地下水对混凝土有腐蚀时，要求混凝土的抗侵蚀系数大于0.8。4）接缝弹性密封垫在错位10mm，且环纵缝张开6mm（其中包括弹性密封垫沟槽制作误差、拼装误差、后期接缝变化）时，能长期抗0.8Mpa的水压不漏水。5）区间隧道每昼夜渗水量不大于0.06L/m2，任意100m2每昼夜渗水量≤10L。隧道贯通后，隧道顶部不允许出现滴水。其余部分仅允许结构表面偶见湿渍，隧道内表面潮湿面积≤4/1000总内表面积，任意100m2内表面积上的湿渍不超过4处，而任一湿渍面积≤0.2m2。衬砌接头不允许漏泥沙，所有渗漏点无线流滴漏现象，拱底块在嵌缝作业后不允许有渗水。2、主要防水措施衬砌防水措施有：管片混凝土自防水；管片接缝设弹性密封垫防水；螺栓孔防水；嵌缝密封；隧道与车站、旁通道接头防水。3、防水材料的技术性能（1）衬砌混凝土管片结构自防水在管片生产中，通过合理的配合比设计、规范的材料选购、严格的生产控制和检测等措施来确保管片的抗渗性能。本工程衬砌混凝土采用强度为C50的高强砼，其抗渗等级1.0MPa。管片的抗渗和检漏标准：在0.8MPa水压力作用下，恒压3小时，渗透深度小于5cm。管片在预制厂制作时防水检查和检测的内容主要有：砼的抗渗强度报告、管片检漏试验报告、管片砼的外观检查、管片成环拼装精度、单块管片成型精度。管片的外观检查除一般要求内实外光外，尤其是检查嵌缝条槽口处砼的外观：有否气孔及小蜂窝现象。（2）管片接缝弹性密封垫防水为了满足接缝防水要求，在管片接缝处设置了框形弹性密封垫和嵌缝两道防水措施，并以弹性密封垫为主要防水措施。弹性橡胶密封垫在环、纵缝张开6mm（其中包括密封垫沟槽制作误差、拼装误差、后期接缝变化）时，要求能长期抗0.6MPa水压，长期不渗漏。弹性密封垫由三元乙丙橡胶挤出硫化而成，在其顶面嵌入水膨胀橡胶，在变形缝环面，密封垫顶部粘贴3mm厚水膨胀橡胶。下部开有多个孔槽，可改善应力一应变特性，使接缝张开一定范围时，密封垫接触面的压应力变化较小，在满足水密要求的前提下减小拼应力。为减少封顶块插入时弹性密封垫间的摩阻力，封顶块两侧的弹性橡胶密封垫在拼装前涂表面润滑剂，为水性涂抹剂，粘度为300cps。弹性橡胶密封垫与混凝土管片间用单组份氯丁-酚醛胶粘剂粘结。弹性橡胶密封垫顶面嵌入的水膨胀橡胶表面涂缓膨胀剂。变形缝处在密封垫外增设遇水膨胀椽胶，进一步加强变形缝处防水能力。此外，为加强弹性密封垫角部防水，在密封垫外角部覆贴自粘性丁基橡胶薄板，它由未硫化丁基橡胶薄片构成，厚1.5mm，宽50mm，长75mm×2。粘贴时，仅覆盖一半弹性密封垫表面（不遮盖水膨胀橡胶表面）。其剪切粘接强度大于或等于0.07MPa。管片密封垫防水见下图：（3）螺栓孔防水1）采用遇水膨胀橡胶密封圈作为螺栓孔密封圈，利用压密和膨胀双重作用加强防水，而且材料到期可以更换。做到螺孔处不出现渗漏、点漏、线漏现象。2）螺孔密封圈布置见下图：（4）吊装孔（注浆孔）防水当吊装孔和注浆孔结合使用时，为减少注浆孔作为隧道渗水的薄弱环节，在吊装孔的管片外侧留50mm的素砼，当需要进行衬砌背后二次注浆时，将吊装孔素砼破开，作为注浆孔使用。注浆孔设置一道水膨胀螺孔密封圈加强防水。（5）嵌缝防水1）嵌缝槽密封材料采用聚合物水泥（如氯丁胶乳水泥砂浆），材料与混凝土结合面用界面处理剂进行处理。2）嵌缝范围：洞门段30mm、联络通道两侧各8～10m处等变形量大的衬砌环段进行整环嵌填，其余区段则在拱顶40°范围和拱底90°范围内嵌填的。3）嵌缝防水结构图见下图：（6）盾构隧道与盾构工作井接头防水盾构隧道与盾构工作井接头防水：仅接头处允许有少量渗漏，无肉眼可见的水流，砼表面水斑限制在最低限度。4、防水施工及主要技术措施（1）管片接缝防水施工及主要技术措施1）弹性密封垫施工①弹性密封垫粘贴前用钢丝刷将密封凹槽的浮灰、油污清理干净并烘干，用单组份氯丁-酚醛胶粘剂将管片凹槽及弹性密封垫分别刷一遍，等到不粘手时粘贴，并用橡皮锤敲紧，保证弹性密封垫粘贴牢靠。管片潮湿时，通过强制干燥后进行粘贴。②施工期间遇到下雨天或者隧道底部积水，操作不当会使遇水膨胀止水带和螺栓垫圈在拼装前遇水预膨胀或变形，影响止水效果，故在粘贴止水条的地方做好防雨措施，搭设活动防雨棚、覆盖塑料薄膜或在止水带表面涂缓膨剂。隧道底部如有积水，及时进行清除。为适应施工条件，拱底块管片的密封垫露于沟槽外的表面涂刷缓膨胀剂三度。③冬季施工时设置烘房设施，做橡胶止水带加温用。④角部加贴的自粘性橡胶薄片厚度长度符合设计要求，以免影响止水带的防水效果。⑤封顶块插入间隙偏小，摩阻力大，止水带容易延伸拉长，角部易形成“疙瘩”，影响压密，在拼装前涂水性润滑剂，粘度300cps，以减少封顶块插入时的摩阻力。⑥弹性密封垫由厂家定制，每批弹性密封垫有质量合格证，其属性、质量、类别、型号、供应或加工来源在得到监理工程师的批准后使用。2）螺孔密封防水螺栓与螺栓孔之间的装配间隙是渗水的重要通道，所采取的防水措施就是用密封圈（水膨胀橡胶）垫在螺栓和螺孔口之间，在拧紧螺栓时，密封圈受挤压变形充填在螺栓与孔壁之间，达到止水效果。由于螺栓垫圈会产生蠕变而松弛，为了提高止水效果，对螺栓进行二次拧紧。经过以上防水处理，大多数的螺栓孔可达到完全止水。若有少数发现漏水，一般情况下只要紧固螺母即可止水。但在隧道曲线推进段，螺栓插入螺孔时常出现不规则的偏斜，紧固后防水垫圈局部受压，易出现渗漏水。在此情况下，使用铝制杯型罩，将弹性嵌缝材料束紧到螺母部位，用专用夹具挤紧，待材料硬化之后，再拆除夹具。盾构完成后，及时封堵螺栓孔。螺栓孔采用微膨胀水泥进行封堵。3）变形缝防水因变形缝在环向面贴衬垫片，所以在施工中采用密封垫表面加贴遇水膨胀橡胶薄片加强防水。（2）嵌缝及手孔填充防水施工1）嵌缝防水处理嵌缝作业在衬砌变形稳定后，在无千斤顶推力影响的范围内进行，一般在推进150环以后进行。嵌缝前将嵌缝槽内的油、锈、水清除干净，必要时用喷灯烘干，在干燥状态下进行嵌缝材料的施工。局部漏水处先止水后施工。施工步聚如下：①清缝，刷去缝内泥沙杂物，用清水冲洗干净，烘干。②嵌入水膨性密封胶。若缝槽过窄，剪去多余宽度；若缝槽过宽，补充水膨性密封胶，使其嵌入后能达到预定深度并密帖。③水膨性密封胶嵌好后，表面要求平整。④接头处水膨性密封胶相连接。⑤涂刷界面剂YJ-302（双组份），将界面剂以甲组∶乙组∶水泥=1∶3∶4的配合比倒入容器拌匀，每次的搅拌量在2小时内用完。⑥界面剂涂刷范围为缝槽内壁、纵缝两侧各15mm范围内，环缝两侧各16mm范围内。⑦加封氯丁胶乳水泥保护层（氯丁胶乳∶水泥=0.4∶1），在界面剂干燥前，用配好的氯丁胶乳水泥压密封堵。2）拼装螺栓外露部分的防腐处理螺栓、螺帽、垫圈等材料在运输中将采取有效保护措施，如用柔性材料包装，轻拿轻放，防止镀锌层受损上部180°范围内的外露螺栓、螺帽、垫圈因已作过镀锌处理作一般密封防腐处理。其工艺及技术要求为：①清除锈渣及浮漆。②涂刷水性防锈漆。③用快凝水泥严密封头，并套上塑料保护罩。④封头及塑料保护罩垂直孔口壁面，螺帽、垫圈不得外露。⑤塑料保护罩上适当钻孔，以利于水泥咬合，防止脱落。3）手孔充填处理①隧道下半断面的手孔，用掺有微膨胀剂的细石混凝土充填，表面平整光滑。②拱底块上螺丝外露部分涂防腐涂料，其它若有锈蚀也涂防腐涂料。③充填细石混凝土前，用前述配比好的界面处理剂YJ-302涂刷。④充填细石混凝土时留少许高度不填平，以便用水泥浆抹平，使其平整美观。⑤邻接块上凡有隧道照明用灯座支架的手孔也全部充填（整个工程结束前将拆除灯座，并割断支架，充填细石混凝土时将支架残余部分全部封闭）。施工时注重周围电路的绝缘，加强安全绝缘措施。（3）盾构隧道与盾构工作井接头防水施工1）概述盾构掘进结束后，对进出洞门进行处理，制作井口接头，使隧道与车站端墙密贴，稳固连接。洞门接头构造为圆形钢筋砼保护圈，混凝土等级强度C30；钢筋为φ－HPB235钢、Φ—HRB335钢，钢筋焊接成型，混凝土保护层35mm，抗渗等级为0.8Mpa。井口接头结构形式见下图。2）施工工艺及技术措施①施工步骤A壁后注浆近洞口1～3环内，从衬砌压浆孔进行壁后注浆，浆液为丙凝水泥浆。B负环拆除。C洞口止水装置及周边浆材的清除负环拆除后，洞口止水装置也一并拆除，止水装置周围的注浆材料清理干净。D焊接锚筋及定位钢筋。E用303单组份氯丁-酚醛胶粘剂粘贴并弯折定位钢筋，协同固定2圈水膨胀橡胶止水条，并外涂缓膨剂。F均匀设置环向钢筋、焊接固定钢筋骨架，并以电桥检验其钢筋与管片预埋钢板、车站及通道内衬洞口预埋钢板是否接通。G立模、坑口砼浇筑。②主要技术措施A拆除临时止水装置和临时管片拆除临时管片前，先探明管片外注浆情况并确定是否需要补注浆，如果出现较多的漏水，则注入水泥浆掺水玻璃封堵穿墙洞与衬砌间的间隙。待堵漏结束，压注的固结水泥浆达到强度后，再拆除止水装置和临时管片。临时管片拆除后，对洞门附近的泥沙予以清除，以便后续工序的进行。B钢筋绑扎所有钢筋按设计所示的位置正确地架立，并牢固地固定，钢筋的交叉处，用铁丝扎牢，其弯头弯入待浇筑的混凝土中。对需进行焊接的钢筋，按照钢筋焊接及验收规范JGJl8-96要求进行焊接，并作弯曲和拉伸试验、复试合格后以此焊接工艺进行钢筋焊接施工。将进出洞环管片预埋钢环外的砼凿除，将钢筋与预埋钢环焊接牢固，使井接头与隧道连接一体。为保证隧道的防迷流，所有钢筋的交接点点焊牢固。钢筋绑扎、安装符合设计、规范要求，绑扎成焊接的钢筋网和钢筋骨架，保证无变形、松脱和开焊。钢筋的混凝土保护层厚度要符合设计要求。C止水橡胶带安装a井接头的止水橡胶带的材质为全膨胀橡胶止水带，其质量符合设计规定。b整根一圈止水橡胶带用氯丁-酚醛胶粘剂牢固粘结，并且每隔200cm用Ф6圆钢固定压住，圆钢与井接头钢筋焊接连接。c止水橡胶带的接头处开斜口，用氯丁-酚醛胶粘剂将两端粘成整体，并在止水橡胶带表面涂刷缓膨胀剂三度，防止其遇水先期膨胀而降低止水效果。D模板工程所使用的模板均有足够的强度，能承受混凝土的浇筑和捣固的侧压力与振动力，并牢靠地维护原样，不移位、不变形。模板表面光洁平整，接触严密、不漏浆，以保证混凝土表面质量。模板采用在现场加工木模后拼装而成。外模采用木板分块加工拼装而成，因井接头内圈砼要求光洁平整，故内模采用五夹板弯曲成型，并用方木、钢管支撑，使其牢固。模板用拉杆螺栓连接。在井接头左右两侧的模板上分别开设一个预留孔洞，方便浇筑振捣洞圈下半段砼。在洞圈上方设上畚箕口，作为浇筑洞圈上部砼的入口。模板安装完毕后经监理验收后进行混凝土的浇筑。E混凝土工程混凝土采用泵送商品砼。砼泵车停在井上，混凝土通过导管泵送到井接头处进行浇注。先从井接头模板左右两侧预留的孔洞处浇筑下部洞圈砼，边浇边振捣使砼密实。下半部分砼浇筑好后，将预留孔洞封堵严密，再从洞圈上方预设的畚箕口浇筑洞圈上部砼，边浇边振捣，直至浇筑高出洞圈上方边线100～150mm左右。拆模后再将高出部分的浮浆凿除。混凝土浇筑完毕后，及时做好混凝土养护工作。混凝土表面在模板拆除之前及拆除期间都保持潮湿状态，其方法是让养护水流从混凝土顶面向模板与混凝土之间的缝渗流，以保持表面湿润，直至模板拆除。模板拆除后在混凝土上覆上草袋撒水养护。F防水措施在井接头处渗漏水严重时采用引流方法，即在绑扎钢筋时预埋一根中φ8mm细塑料管作为引流管。引流管从模板上钻洞，在浇砼时将内部的水引流出来。浇砼结束后，通过引流管向里面注浆，将引流管密封，使整个洞门无渗水通道。第十小节盾构机始发与到达盾构机的始发掘进盾构掘进机始发是盾构施工的关键环节之一，其主要内容包括：安装盾构机反力架、设置盾构机始发基座、盾构机组装就位调试、安装密封圈、组装负管片、盾构机试运转，拆除洞门临时墙、盾构机贯入作业面加压和掘进等。本标段盾构机始发掘进反力由反力架和负环管片提供，布置方案见“支撑布置示意图”。始发流程见“盾构始发流程图”。安装盾构始发基座安装盾构始发基座始发端隧道地层加固盾构机组装、调试安装密封圈、调试后续设备组装负管片、盾构机调试运转盾构机贯入作业面盾尾通过始发井，管片后部注浆安装盾构反力架盾构始发流程图（1）盾构掘进机始发的准备工作1）始发反力架、临时钢管片以及始发基座的安装盾构下井前，在井底按设计将反力架以及始发基座安装就位。反力架通过预埋件与始发井底板等结构连接起来，临时钢管片紧靠在反力架上以保证砼管片受力均匀。反力架采用箱形与钢管组合结构，反力架通过预埋件固定于始发井后壁上，其后用φ609钢管作斜撑与车站底板上的预埋件焊接，见“盾构始发支撑示意图”。说明：①盾构始发后支撑包括反力架和负环管片，反力架由箱型钢梁和钢管斜撑组成，负环管片为混凝土管片通缝拼接。②反力架与始发井结构底板上的预埋件焊接。③反力架通过钢垫块调节工字钢至结构侧墙间距离，以便于负环管片安装和拆除。始发基座具有足够的刚度和强度。其结构见“盾构始发基座结构示意图”。盾构基座放置时考虑盾构出洞后纵坡的坡度。2）盾构掘进机的组装、调试见“盾构掘进机组装、拆卸的施工方法图”中的叙述。3）洞门止水装置的安装始发井出洞口内径与盾构外径之间存在环形建筑空隙，为防止盾构掘进机始发掘进时土体或地下水从空隙处流失，盾构掘进机始发前在洞圈处安装密封装置，作为施工阶段临时防泥水措施。盾构出洞防水装置见下图。4）组装负环管片经精确测量将反力架等定位后，拼装负环管片，为盾构推进提供后座反力。负环管片由5环钢筋混凝土管片和一环临时环形钢管片组成，只拼装下部的三块环片，上部留口供临时出土、进料用。5）洞门砼凿除按设计开挖轮廓线人工凿除端墙砼，具体施工方法见“本节4.9.3洞门凿除施工方法及措施”。（2）盾构掘进机始发注意事项盾构掘进机始发前要根据地层情况，设定掘进参数。开始掘进后要加强监测，及时分析、反馈监测数据，动态地调整盾构掘进参数，同时注意以下事项：1）始发前在基座轨道上涂抹黄油，以减少盾构推进阻力。2）始发前在刀头和密封装置上涂油脂，避免刀头损坏洞门密封装置。3）保证始发基座导轨顺直，严格控制标高、间距及中心轴线。4）及时封堵洞圈，以防洞口漏浆。5）防止盾构旋转、上飘。由于盾构与地层间尚未建立摩擦力，盾构容易出现旋转现象，宜加强盾构姿态测量，如发现盾构有较大转角，采用刀盘正反转的措施进行调整。盾构开始掘进时，掘进速度宜缓慢，同时加强盾构后支撑观测，防止盾构上飘。2、盾构机的到达掘进到达掘进，指盾构机到达下一站之前10～15m范围内的掘进。到站掘进前，再次确认盾构机的准确位置，掘进速度适当降低，推力减小。同时加强井壁砼的变形监测。盾构机前端到达车站井壁后，人工凿穿墙壁，并做洞圈封堵工作。盾构推进过程中严密注视刀盘油压变化，当油压值较高且呈继续上升趋势时，及时在刀盘正面和土仓内加注泡沫剂以降低刀盘油压，改善刀盘受力状况。3、洞门凿除施工方法及措施盾构始发井和到达井的井壁竖墙为地下连续墙。在盾构进出洞前、洞门地层加固后将洞门部位的砼凿除。（1）洞门凿除凿除砼之前，先在竖墙上按设计尺寸画出洞门的轮廓线。凿除时分两层进行。先凿除洞圈内第一层的钢筋混凝土，为确保凿除作业安全进行，出现意外情况以便及时封堵，剩下厚300mm的第二层采取分块、由下而上的次序凿除，共分九块，直至凿出最外排主筋为止。分块方法及凿除顺序见下图。图中图中①~⑨表示凿除顺序分块示意图（2）洞门凿除洞门砼凿除前做好以下工：1）当盾构逐渐接近洞门时，在洞门砼上开设观测孔，加强对砼及周围土体的变形监测，并控制好盾构推进时的出土量和推进速度。2）洞门混凝土凿除前需进行洞门地层加固。第十一小节明洞接收的施工方法本标段均为财经大学站作为接收站，采用明洞接收的工艺进行接收。明洞下部施工C30混凝土基座，明洞底部制作800mm厚钢筋混凝土挡土墙，明洞内部填充水泥砂浆掺膨润土。1、接收基座基座应在洞门破除前施工。基座为C30混凝土结构，浇筑前根据所测定的接收井高程成果、按照设计轴线位置准确测量放样，进而确定基座浇筑标高。确保基座中心线对准洞门中心且与盾构推进轴线一致。2、明洞回填（1）明洞底部采用C30混凝土，制作盾构机接收基座。（2）预埋钢环至结构底板上表面填充M5水泥砂浆掺膨润土，其余部分填充M1.5水泥砂浆掺膨润土；回填完毕后浇筑填充孔处顶板。3、明洞盖板凿除盾构机进入车站并完成盾尾注浆后，通过负二层板预留的检查孔检查明洞内水压，若水压较大，说明车站端头冻结体及预埋钢环与盾构管片间存在渗漏，应进行补充注浆。注浆完毕后再次进行检查，直至土体内不再出现渗漏，方可进行下一步破除作业。3.1、凿砼前先进行现场查看，制定方案，组织技术交底，明确凿除砼质量要求，使凿除砼有关人员心中有数，按要求操作。3.2、按照施工图要求进行现场放样，用手提切割机切割2cm深的边线，以保证凿除过程中砼棱角分明，不破损。3.3、凿除过程中按照自上而下，由外到内的顺序进行凿除，碰到钢筋应避开，切不可将钢筋割断、凿断。3.4、凿除过程中施工材料、机具要存放整齐、场地要清洁。废弃砼集中堆放，并用车运至指定地点抛弃，不得随意倾倒。第十二小节盾构机组装、拆卸的施工方法1、盾构机下井吊装（注：吊装图仅为示意，不代表本标段车站结构形式）1.1、下井前的准备工作：1）对站体内一切障碍物进行清除，保证站体地面的平整。2）铺设轨枕及电瓶车、后配套拖车的轨道。3）电瓶车以及管片车的吊装下井。盾构组装顺序示意见下图：1.2、200吨汽车吊装台车下井先将电瓶车、运输小车吊装入井，电瓶车是将车架牵引至车站用、运输小车是支撑桥架用。依次将5#～1#台车、桥架吊装入井，最重台车为22吨，因此吊索选用φ28mm，L=12m钢丝绳四条，选用四个17t卡环，选用QAY200汽车式起重机。车架一般都偏重，在吊装时四个挂点的钢丝绳应单独受力不可前后左右串通，且在稍轻的一边加钢丝绳短头或卡环调整水平。1.3、200吨汽车吊装双轨梁下井螺旋机、拼装平台、双轨梁之中，螺旋机最重为17t，计划选用QAY200汽车式起重机吊装，吊索选用φ28mm，L=12m钢丝绳两条，选用2个17t卡环。为了保证双轨梁后移方便，双轨梁下井后在管片车上焊接好钢支架方便安放双轨梁，满足支撑双轨梁的重量和双轨梁整体后移的强度及刚度。双轨梁放在管片车上的钢支架上用电瓶车往前移动双轨梁，钢支架后移与第一号台车连接。1.4、螺旋输送机下井用2根钢丝绳将螺旋输送机吊起，用手拉葫芦调整倾斜角度，附带一根承重绳，用牵引绳捆绑住螺旋输送机，在下井过程中防止碰撞，下井位置到始发架上后，让螺旋机端头放在管片小车上，然后用手拉葫芦拉向井内拽拉。台车、螺旋机、拼装平台和双轨梁吊装完成后，将始发基座上放置的工字钢和临时轨道拆除。并对始发基座的固定情况进行检查、校核。在盾构机将要落座的始发基座的钢轨表面涂刷润滑脂（按落座的顺序分段涂抹），为下一步盾构机的组装做好准备工作。1.5、中盾下井GMK7450汽车吊机摆臂将中盾吊置在两吊车之间，使中盾的起吊中心控制在GMK7450汽车式起重机允许的吊装幅度范围内，控制GMK7450翻身时主臂最大负荷率不超过80%。中盾：φ6340×3380mm，重量96t；用四条φ65，L=14m钢丝绳（四弯八股）挂到GMK7450汽车起重机的主钩上，将4个55t卡环分别连接到四根钢丝绳上（每个卡环连接两个绳头），再将4个55t卡环分别连接到已焊接好的4个吊装吊耳上。用一对φ65mm，L=7m钢丝绳一端挂在QAY200汽车吊的主钩上，另一端用55t卡环固定在翻身吊耳上。检查无误后两吊车同时同速起钩，将盾构机中盾吊离地面200mm，静止、观察吊索和吊具无异常。两台吊车同时起钩至2m，然后反复进行450t吊车起钩、200t吊车落钩动作。双机抬吊期间，200t吊车荷载稳定控制在80%以内，450t吊车随着提升载荷逐渐增大，直至将整个中盾竖立起来，200t吊车不再受力，解除QAY200吊车钩上的钢丝绳，中盾翻身完毕。GMK7450汽车式起重机通过起钩、回转、松钩、变幅等动作将中盾按照要求在始发架上放置就位。中盾和基座之间加设4块5cm厚度垫块，以便前盾有足够的空间和中盾超平、找正和对接。1.6、前盾下井和连接GMK7450汽车吊机摆臂将前盾吊置在两吊车之间，使前盾的起吊中心控制在GMK7450汽车式起重机允许的吊装幅度范围内。前盾尺寸：φ6340×3470mm，重量108t，用四条φ65，L=14m钢丝绳（四弯八股）挂到GMK7450汽车起重机的主钩上，将4个55t卡环分别连接到四根钢丝绳上（每个卡环连接两个绳头），再将4个55t卡环分别连接到已焊接好的4个吊装吊耳上。用一对φ65×7m钢丝绳一端挂在QAY200汽车吊的主钩上，另一端用55t卡环固定在翻身吊耳上。前盾翻身的方法与中盾的相同。前盾和中盾对接完成后，前盾和基座之间加设4块5cm厚度垫块，以便刀盘有足够的空间和前盾超平、找正和对接。前盾与中盾贴近前安装人仓密封和中前盾密封，并涂抹黄油以防止密封脱落。并在吊装状态对准销子孔后安装中盾与前盾连接螺栓。人仓安装螺栓和中前盾连接螺栓必须先全部穿进连接孔内后，再用风动扳手紧固4个角后的螺栓后，吊车才能松钩。在前盾与中盾完成连接后将他们用油缸后移,使前方预留出刀盘下井距离。注意：螺栓涂抹螺纹紧固剂，螺栓按规定力矩紧固。1.7、安装盾体内平台及辅件前盾与中盾连接完成后，安装前盾、中盾内的平台及各个辅助设备。1.8、刀盘下井和安装刀盘φ6340×1600mm，单件重量22t；用一对φ65mm，L=7m的钢丝绳一端挂在GMK7450汽车式起重机的主钩上，将2个55t卡环分别连接到钢丝绳的2组头上，再将2个55t卡环分别连接到已焊接好的2个吊装吊耳上。用一对φ60mm，L=14m钢丝绳一端挂在QAY200汽车吊的主钩上，另一端用两个55t卡环分别固定在两个翻身吊耳上，刀盘翻身的方法与中盾的相同。刀盘翻身完毕后调整汽车吊大臂位置，通过起钩、松钩、回转、变幅等动作将刀盘按照要求安装好。在井底将刀盘和前盾连接固定好，检查刀盘的安装固定情况。确认正确安全可靠之后方可松钩解除钢丝绳和卡环，起钩回转吊机，刀盘吊装完成。刀盘、前盾、中盾对接完成后，将前盾、中盾和基座之间的垫块逐个缓慢用氧气、乙炔溶除，直至盾构机缓缓稳稳落在基座上。1.9、200吨汽车吊装管片拼装机下井拼装机，重7t，计划用QAY200汽车式起重机进行吊装，汽车式起重机主钩上挂两根φ28mm，L=12m的钢丝绳，将2个17t卡环分别连接到钢丝绳和两个吊耳。拼装机吊起后，大臂角度和方向不断调整以便顺利下井，位置找正后吊机缓慢松钩，管片拼装机吊下井后，配合安装人员将拼装机与中盾用螺栓和限位器连接，待安装人员将连接螺栓紧固后，松钩将卡环解除，拼装机下井完成。1.10、盾尾下井尾盾上部尺寸：6340×3380mm，单件重量20t，用一对φ28mm，L=8m钢丝绳挂在QAY200汽车式起重机的主钩上，将4个17t卡环分别连接到钢丝绳的4个头上，再将4个17t卡环分别连接到已焊接好的4个吊耳上。汽车吊通过回转、变幅、松钩，将盾尾下部就位并配合定好位。1.11、管片拼装机的安装将轨道铺设至中盾处，然后将管片拼装机移至安装位置。1.12螺旋输送机的安装将螺旋输送机平推至盾壳内，用2辆吊车分别吊起螺旋输送机前后两端，移走管片小车。吊点使用螺旋输送机自带吊耳，起吊螺旋机。在此过程中用手拉葫芦逐渐调整角度，附带两根承重绳，注意保护螺旋输送机端头的电机。由于螺旋机就位时盾构机的主要部件都已安装到指定位置，致使井下作业空间狭小，指挥吊车动作时须事前看准，吊车动作幅度不宜太大，注意与周边部件保持安全距离，避免发生碰撞。将螺旋机缓慢的从拼装机的内圆插入，到一定的吊装位置解掉前吊点，再用两个导链与螺旋输送机前吊点连接，缓慢拉向前盾法兰位置。把螺旋输送机的法兰和前盾的法兰螺栓孔位及定位销完全对准后，再穿入拉伸预紧螺栓，按拉伸力由低到高分两次预紧螺栓（连接螺栓必须依照装配图按规定进行检测其扭矩），预紧完毕后，再用液压扭矩扳手复紧一遍。1.13、盾尾安装用液压泵站前移盾尾，前移过程中注意保护铰接密封及压板，避免挂伤，最后安装铰接油缸。1.14、安装反力架下部先安装反力架下部，然后进行拖车轨道铺设，再将后配套前移并与主机连接。1.15、后配套与主机管线连接，上部反力架安装将设备桥与主机对接，并连接所有管路，然后进行上部反力架的安装。盾构机的下井吊装完成。2、盾构机上井吊装（注：吊装图仅为示意，不代表本标段车站结构形式）2.1、吊装前准备工作盾构机完成接收后主机停到位后，将刀盘转到位，清理刀盘及盾尾，然后断电拆除管路，管路电路拆除完毕后准备吊装。盾构机完成接收后，专职人员进行吊耳焊接，焊接结束后委托专业资质单位对吊耳进行探伤检验，检测合格后进行吊装，出现不合格重新焊接检验，满足要求后进行试吊。分解连接管道、电缆→分解皮带机→分解盾尾上井→拼装机上井→刀盘上井→前盾上井→中盾上井→双梁上井→分解各级车架按1#~5#顺序上井。在盾构机吊拆前，盾体吊耳需焊接，焊接完毕后需进行无损探伤检测。2.2、吊装上井流程2.2.1、分解各种管道、电缆对分解的液压管口需要编号牌，管口封堵；2.2.2、在确认各个系统部件达到位置要求时，经退场单位同意，由专业人员断掉盾构机电源；2.2.3、拼装机上井，盾构大部件吊装时，需设置牵引绳，减少盾体摆动。2.2.4、螺旋机上井2.2.5、盾尾上井2.2.6、刀盘上井2.2.7、前盾上井2.2.8、中盾上井2.2.9、双梁上井2.2.10、各节车架1-5#依次上井。3、吊装监测3.1、监测目的通过在盾构吊装过程中对围护结构的监测，达到以下目的：a、掌握各个吊装过程中盾构井端头围护结构及支撑体系变化情况。b、通过对监测数据的分析，判断盾构吊装对围护结构影响程度及基坑的安全度。3.2、监测的组织及信息反馈为确保施工监测的及时、准确，我们将成立施工监测小组，由项目总工程师担任组长，负责全面监测工作以及数据的分析、信息反馈，制定专项监测方案，由项目总机械师任副组长，负责监测与吊装作业的协调工作。选派具有地铁施工监测、测量经验的工程师担任监测组员，全面负责监测工作的实施及数据采集，及时将监测信息反馈给总工程师、监理工程师和业主。3.3、监测的工作内容及控制标准监测内容主要包括地连墙水平位移、地表沉降两个监测项目，派驻专门的监测小组现场作业，随时吊装随时监测的原则，及时获取变化的第一手数据，以便指导吊装进程和吊装的速度。监测频率吊装前2天在吊车停机附近及车站围护结构每5米布设1个监测点，确保通视，并取得初始值，初始值测量3次取平均，吊装过程中，吊装前测量一次，试吊过程测量一次，吊装后测量一次，施工中根据现场情况进行加测，测量结束后现场计算，数据及时上报，指导施工。4、盾构组装及拆卸的安全保证措施1）严格遵守起重作业安全操作规程。2）每班作业前实行技术和安全交底，指定专职安全员负责日常工作。3）盾构大件的装卸车、90°翻转由专人指挥，统一行动。4）施工前向所有