盾构始发掘进接收施工方案

盾构始发掘进接收施

工方案

目录

一、编制原则及依据............................................................1

1.1编制原则.................................................................1

1.2编制依据.................................................................1

二、工程概况..................................................................2

2.1工程概况..................................................................2

2.1.1A站〜B站..........................................................2

2.1.2B站空站...........................................................2

2.1.3A站~口站...........................................................2

2.2工程地质、水文地质........................................................3

2.2.1工程地质...........................................................3

2.2.2水文地质特征.......................................................4

2.3周边环境及管线............................................................6

2.4工期要求..................................................................6

2.5工程设计参数..............................................................6

2.5.1技术标准...........................................................6

2.5.2主要施工材料.......................................................6

2.6工程重点、难点............................................................7

2.6.1工程重点..........................................................7

2.6.2工程难点..........................................................8

三、总体施工部署.............................................................13

3.1总体施工顺序.............................................................13

3.3总体施工计划............................................................14

3.3资源配置................................................................14

3.3.1人力资源配置.....................................................14

3.3.2机械、物资准备...................................................15

四、施工前期准备工作.........................................................18

4.1场地布置.................................................................18

4.1.1施工地面场地布置情况..............................................18

4.1.2洞内场地布置......................................................18

4.2前期准备.................................................................20

4.2.1技术准备...........................................................20

4.2.2施工生产准备.......................................................20

4.2.3管片生产准备.......................................................22

4.3盾构机各项参数...........................................................23

4.4区间监测点布设...........................................................32

五、盾构机吊装、组装及调试...................................................32

5.1吊装机械结构及性能简介...................................................32

5.2场地条件................................................................32

5.3吊装设备.................................................................32

5.4吊装翻身方法.............................................................33

5.5吊装及组装工序流程.......................................................33

六、盾构机始发...............................................................33

6.1盾构始发施工准备.........................................................33

6.1.1盾构下井前轨道铺设................................................33

6.1.2始发基座的安装....................................................34

6.1.3反力架的安装.....................................................34

6.3水平探孔.................................................................35

6.2洞门凿除.................................................................35

6.3洞口密封止水装置.........................................................36

6.4涂刷盾尾密封油脂.........................................................37

6.5负环管片确定及安装.......................................................37

6.5.1负环管片确定......................................................37

6.5.3负环管片拼装......................................................38

6.6洞门内始发导轨的安装.....................................................39

6.7渣土坑顶板荷载检算.......................................................39

6.7.1荷载计算..........................................................39

6.7.2、工点情况.........................................................40

6.7.3验算单元的选取.....................................................40

6.7.4单元最右端处正截面受弯承载力验算..................................42

6.7.5混凝土裂缝最大宽度验算............................................43

6.7.6挠度验算..........................................................44

6.7.7斜截面承载力验算..................................................44

6.7.8结论与建议........................................................45

七、盾构正常掘进施工.........................................................45

7.1盾构施工工艺流程图.......................................................45

7.2盾构机掘进与出土........................................................46

7.2.1盾构机正常掘进前的参数设定.......................................46

7.2.2盾构机的操作顺序（启动、停机顺序）.................................48

7.2.3盾构机掘进.......................................................48

7.3浆液制作运输和同步注浆...................................................54

7.3.1总体流程图.......................................................54

7.3.2注浆液的制作与运输...............................................54

7.3.3同步注浆.........................................................56

7.3.4同步注浆后的检查及调整注浆参数...................................57

7.3.5注意事项.........................................................57

7.3.6二次注浆.........................................................58

7.4管片输送及拼装...........................................................58

7.4.1总体施工流程图...................................................58

7.4.2管片输送.........................................................59

7.4.3管片拼装.........................................................59

7.4.4管片制作、拼装质量控制...........................................62

7.4.5管片存放及修补....................................................64

7.5轨道安装、拆卸..........................................................65

7.5.1轨排铺设工艺流程.................................................65

7.5.2注意事项.........................................................66

7.6掘进参数设定............................................................66

八、盾构接收、转场・♦♦•♦♦・♦・・・・♦・・♦・・♦・♦♦・♦・・♦・♦♦・♦・・♦・♦♦・♦・♦♦・♦♦・♦・・♦・♦♦・♦・・67

8.1盾构接收.................................................................67

8.1.1接收井洞门凿除...................................................67

8.1.2盾构各阶段参数控制...............................................67

8.1.3盾构进站可能遇到的问题及应急处理措施.............................68

8.2盾构解体、转场..........................................................69

8.2.1盾构解体.........................................................69

8.2.2盾构转场.........................................................70

九、盾构防水工程.............................................................71

9.1管片混凝土自防水........................................................72

9.2管片接缝防水............................................................72

十、盾构测量系统...........................................................74

10.1盾构机方向控制.........................................................74

10.1.1R0B0TEC盾构自动导向测量系统简介.................................74

10.1.2盾构机竖直方向控制原则............................................76

10.1.3盾构机水平方向的控制原则..........................................77

10.1.4盾构机轴线控制及纠偏..............................................77

10.2测量工作质量保证措施及人员、工具配置...................................78

10.2.1测量工作质量保证.................................................78

10.2.2测量人员、测量仪器及工具的配置...................................78

十一、盾构区间风险管理.......................................................79

11.1区间风险源识别.........................................................79

11.1.1区间与建、构筑物及管线的关系....................................79

11.2一般风险应对措施........................................................81

11.2.1巡视管理........................................................81

11.2.2监控量测管理.....................................................83

十二、台风雨季施工措施.......................................................87

12.1雨期、台风施工措施.....................................................87

十三、主要施工管理措施.......................................................87

13.1主要工作目标...........................................................87

13.2工期保证措施...........................................................88

13.2.1制定分级控制保证计划：..........................................88

13.2.2工期组织管理保证措施.............................................88

13.3质量保证措施............................................................89

13.3.1基础工作.........................................................89

13.3.2物资检验规定.....................................................89

13.3.3过程检验及报验规定...............................................90

13.3.4不合格分项（工序）处理规定.......................................90

13.3.5掘进、管片安装、注浆、监控量测等施工过程的管理...................90

13.3.6质量保证资料管理规定..............................................91

13.4安全保证措施............................................................93

13.4.1安全管理方针.....................................................93

13.4.2安全组织保证体系.................................................93

13.4.3安全管理保证措施.................................................93

13.4.4针对盾构施工分析安全难点，确定安全管理难点.......................94

13.4.5临边与洞口的安全防护.............................................95

13.5消防保卫措施...........................................................95

13.5.1建立完善的保障体系...............................................95

13.5.2消防保证措施....................................................95

13.5.3保卫措施........................................................96

十四、绿色施工...............................................................96

14.1施工目标...............................................................96

14.2绿色施工组织体系.......................................................96

14.3绿色施工生产责任分工...................................................97

14.3.1工程部..........................................................97

14.3.2安质部..........................................................97

14.3.3物资部..........................................................98

14.3.4机电部..........................................................98

14.3.5办公室..........................................................98

14.3.6后勤............................................................98

14.3.7盾构队..........................................................98

14.4制度与监督计划..........................................................99

14.5环境保护措施............................................................99

14.5.1扬尘控制.........................................................99

14.5.2噪音与振动控制...................................................99

14.5.3光污染控制......................................................100

14.5.4水污染控制.....................................................100

14.5.5土壤保护控制....................................................100

14.5.6施工垃圾控制...................................................100

14.5.7地下设施、文物和资源保护........................................101

14.6资源节约措施...........................................................101

14.6.1节材措施......................................................101

14.6.2结构材料......................................................101

14.6.3周转材料......................................................101

14.6.4提高用水效率...................................................102

14.6.5节能措施.......................................................102

14.6.6机械设备与机具.................................................102

14.6.7生产、生活及办公临时设施.......................................103

14.7职业健康措施及安全.....................................................103

14.7.1职业健康.......................................................103

14.7.2卫生防疫.......................................................103

14.7.3作业条件及环境安全..............................................104

十五、应急组织机构及制度....................................................104

15.1应急领导机构..........................................................104

15.2预测与预警机制的建立..................................................106

15.3应急响应组织机构的建立................................................107

15.4应急保障.............................................................108

15.5事故报告与处置........................................................109

15.6善后处置与事故的调查处理..............................................110

15.7监督管理..............................................................111

盾构始发掘进接收施工方案

一、编制原则及依据

1.1编制原则

1、保护环境，施工场地布置最优。按照**市政府、发包人对本工程的环境保护要求，

精心组织，严格管理。把施工对环境的影响降低到最低程度，使**地铁建设达到一流的资源

节约型、环境友好型要求，创建文明施工标准化工地。

2、严格贯彻“安全第一”的原则，针对风险细化安全技术措施，预防和杜绝安全事故

的发生。施工生产活动始终把人的健康安全放在首位，严格执行GB/T28001-2001职业健康

安全管理体系，认真编制施工安全技术方案，加强过程控制，落实保证措施，保证安全生产

投入，实现安全生产。

3、确保建设方要求的工程质量和工期，并严格按照IS09000标准质量体系进行质量程

序控制，对施工过程实行动态管理。

4、加强施工管理，提高生产效率，降低工程造价。

5、坚持科学性、先进性、经济性、合理性及实用性相结合，采用先进的施工技术、科

学的组织方法，合理的安排顺序，推动企业技术进步，实现经济效益与社会效益的双丰收；

6、符合**市绿色施工要求。

1.2编制依据

1、**市轨道交通*号线工程（一期）*标施工招标文件；

2、**市轨道交通*号线工程（一期）*标施工合同；

3、**市轨道交通*号线工程（一期）*标盾构区间隧道工程设计文件；

4、**轨道交通工程建设安全风险技术管理体系；

5、施工现场调查资料；

6、我公司现有的施工技术、管理水平、人员设备配套能力及资金投入能力；

7、依据的主要有关工程施工规范、规程、验收标准如下：

8、《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-2008

9、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999

10、《工程测量规范》GB50026-93

11、《隧道工程施工质量验收标准》QGD—007—2005

12、《盾构隧道工程质量验收标准》QGD—008—2005

二、工程概况

2.1工程概况

2.1.1A站〜B站

**市轨道交通*号线工程（一期）A站〜B站区间布置于则徐大道下，起于则徐大道与连

江南路交叉路口北侧的则徐广场，终于则徐大道中石化后坂加油站附近，道路宽约35米，

为城市主干道，南二环路以北西侧由北向南主要为A公交站场、白湖村及**新代实业有限公

司第二分厂；东侧主要为住宅小区，**三桥建筑工程有限公司，**闽动机动车综合性能检测

站及村庄民居；南二环南侧则徐大道两侧主要为村庄民居及加油站等。本A站〜B站区间为

全地下盾构区间，线路出A站后沿则徐大道行走到达B站。本区间段上下行线分别有四段和

三段平曲线，最大半径为3000米，最小为1200米，线间最大间距为19.1米，最小约为

11.9米，纵断面为V型坡，最大纵坡为20%。，最小为4%。，区间最大覆土厚度为14.2米，

最小厚度为8.9米，在SK17+310处设一处联络通道兼排水泵站，联络通道兼泵房在平面线

形上处于直线段，线间距12.8米，联络通道上覆土层厚度约15.1米。

2.1.2B站飞站

B站飞站区间布置于则徐大道及福峡路下，起于则徐大道BP加油站、江淮汽车**专卖

附近，终于福峡路新仓山洋楼住宅小区附近。道路现状宽约45m,为城市主干道，则徐大道

中央设绿化带，宽约9m,两侧为吉诺车业、闽丰汽车广场、佳宏经贸有限公司、名星汽车

城等汽车销售公司及加油站；福峡路现状宽约50m,中央绿化带宽约3m,西侧为中石化天天

加油站及部分空地，东侧为新仓山洋楼住宅小区。B站七站区间为全地下盾构区间，线路出

B站后沿福峡路行走到达C站。本区间段上下行线各有一段平面曲线，曲线半径均为800m,

线间距为13.5~13.6m；纵断面为V型坡，最大纵坡17%。，最小纵坡15%。，区间隧道覆土最

大厚度13.6m,最小厚度9.2m。在SK18+375处设一处联络通道兼排水泵站，联络通道兼泵

房在平面线型上处于直线段，线间距13.5m,联络通道上覆土层厚度约14.5m。

2.1.3A站~口站

D站〜A站区间上下行线路均自A站北端头井出站后，沿则徐大道一路向北，在下穿下

濂浦河、规划跃进河、规划道路后，至D站南端头井。则徐大道现状宽约35米，为城市主

干道，两侧主要为居民住宅小区，北端主要为莱茵城、D新村，中部为城南新村等，南端主

要东方家园，好又多超市等。区间上行线长约995.066m,线路平面最小曲线半径R-

999.19m；下行线长约994.233m,线路平面最小平曲线半径R-999.926m。左右线线路纵断面

均呈“V”字型，最大坡度20虬在线路最低处，里程SK16+183.362处设一座联络通道及泵

站。隧道衬砌外径6.2m,采用盾构法施工。

2.2工程地质、水文地质

2.2.1工程地质

1、地理环境及地形

**市位于**省东南沿海，介于北纬25°20'〜26°30',东经118°40'-120°之

间。本地区属中亚热带湿润季风气候，全年温和湿润、雨量充沛。冬无严寒，夏季炎热。多

年平均气温为19.6C,月平均气温最高为29.6℃,月平均气温最低为6.2C.多年平均降雨

量为1359.6mm,降雨集中在6〜10月，降雨量为952mm,占全年降雨量的70%,其中月

最大降雨量581.3mm,月最小降雨量为0mm。7月中旬至9月下旬盛行台风，占全年出现次

数的80%,年均5.4次，台风常常带来丰富的雨水。

**境内地势由西北向东南倾斜，西北部分别为戴云山脉和鹭峰山脉的延伸部分，为中

低山地，东南部为**盆地和沿海冲积平原。**盆地由平原、丘陵和山地组成，区域地貌在全

国地貌区划属闽浙侵蚀构造火山岩中-低山亚区，盆地边缘属侵蚀剥蚀中-低山地形。盆地内

有剥蚀城状丘陵、残山。构造侵蚀作用是本区地貌发育、发展的最基本要素。区内地貌形态

归纳为如下几个地貌单元：侵蚀剥蚀中低山、侵蚀丘陵、堆积平原。

拟建场地位于**盆地，属闽江下游冲淤积平原，地形较平坦，地面高程一般为6.60〜

7.10m。

2、地形岩性

（1）、A站〜B站

该区间根据工程地质层划分原则，将勘探深度范围内的地基土划分为13个工程地质

层,20个工程地质亚层，其中区间隧道掘进穿越的岩土层：SK16+766〜SK16+884主要为

（4）粉质黏土，局部为少量（3）1淤泥，（5）1淤泥质土，掘进面土层性质较

好；SK16+884〜SK17+168.5、SK17+389-SK17+536.9,掘进面主要土层为（5）1淤泥质土,

局部为（4）粉质粘土、（7）粉质粘土，掘进面土层物理力学性质较差；SK17+168.5~

SK17+389,掘进面土层主要为（7）粉质粘土、（5）1淤泥质土以及（14）全风化花岗岩，

掘进面土层性质较好；SK17+536.9〜SK17+745主要为（4）j中砂、（5）1淤泥质土、

（5）2细砂夹淤泥、（5）3淤泥质土夹细砂、（7）粉质粘土等土层，掘进面土层性质较

差，掘进过程中可能存在涌水危害；SK17+745〜SK17+849,主要为（4）a粉质粘土夹细

砂，局部进入（4）粉质粘土、（5）1淤泥质土，土层性质较好。

⑵、B站飞站

该区间根据工程地质层划分原则，将勘探深度范围内的地基土划分为14个工程地质

层，18个工程地质亚层，本区间盾构掘进地层主要为（3）1、（3）2、（4）、（4）a、（4）j、

（5）1、（5）2、（5）3层，其中区间隧道掘进穿越的岩土层:SK18+044〜SK18+174、

SK18+288〜SK18+547,主要为（4）粉质黏土、（3）1淤泥、（5）1淤泥质土夹砂、（4）j中砂、

（5）2中砂、（5）3淤泥质土等，盾构掘进过程中存在的风险主要为盾构底部的软土和砂层的

涌水；SK18+174〜SK18+288、SK18+547〜SK18+745.3,掘进面主要土层为（3）2粉砂夹淤

泥，（4）粉质粘土、（4）j中砂，（5）2中砂等，盾构掘进过程中存在的风险主要为地下水的突

涌。

⑶、A站〜D站

区间隧道通过及影响范围内地层中（3）1淤泥、（5）1淤泥质土夹细砂、（5）3淤泥质土为

软土，流塑，易产生蠕动变形；（4）粉质黏土、（7）粉质粘土，可塑，为硬土层，性质较好；

（4）j中砂、（5）2细砂夹淤泥，为饱和砂土，松软，富含承压水，易产生涌水、涌砂，极易

坍塌变形。

由于盾构推进时所遇地层引发的问题主要有：

①、（3）1层淤泥、（5）1淤泥质土、（5）3淤泥质土夹细砂含水量高，孔隙比大，渗透性

差，呈流塑状，且具有压缩性高，强度低等工程力学性质特点。在外力作用下易扰动且强度

降低，盾构掘进中不仅保持土压平衡极为困难，而且往往会出现前期沉降及盾构通过后沉降

长期不收敛。

②、砂性土（4）j中砂、（5）2细砂夹淤泥，富含承压水，在水力作用下极易产生流砂、

坍塌等现象，导致掘进面不稳定，对隧道盾构的施工产生较大的不利影响，尤其应注意砂土

层突发性的的涌水和流砂会引起地面沉降，严重时会随着地层空洞的扩大引起地面的突然坍

塌。

③、盾构掘进全断面地层存在上下或左右软硬不同的特征，掘进断面软硬不均，易导

致盾构掘进偏离中心线，施工时应以注意，碎石保持盾构的稳定性。

2.2.2水文地质特征

1、地表水

场地附近无地表水体分布。

2、地下水

根据地下水含水层介质、水动力特征及其赋存条件，场地范围内与工程有关的地下水

可分为松散岩类孔隙潜水、孔隙承压水及基岩裂隙水三类。

⑴、松散岩类孔隙潜水

第四系松散岩类孔隙潜水主要赋存于浅部的杂填土及上层粘性土、残坡积层土中，含

水层介质渗透性变化大。填土层以碎块石为主时，富水性、渗透性较好，渗透系数建议为

86.4~216m/d（0.l-0.25cm/s）;当填土成分主要黏性土混少量碎石时、富水性、透水性及

渗透性较差，渗透系数建议取4.32〜8.64m/d（5.;黏性土层透水性

较弱，多为微透水层。含水层水量较小，水位随季节性变化，变幅一般小于1.0m,勘察期

间测得稳定水位埋深为1.20~4.30m,高程为5.43-11.79m.场地内孔隙潜水主要接受大气

降水竖向入渗补给和地表水的侧向水入渗补给，多以蒸发方式排泄；表部填土富水性、透水

性及渗透性变化大，与地表水联系密切，主要接受地表水、管道渗漏水和大气降水的补给。

（2）、松散岩类孔隙承压水

场地内松散岩类孔隙承压水主要赋存于（4）j中砂、（5）2细砂夹淤泥、（7）j粉

砂，含水层主要分布于场地南二环路以南地段。场地内的（3）1淤泥、（4）粉质黏土为微

透水层成为以（4）j中砂、（5）2细砂夹淤泥为含水层介质的承压含水层组的隔水顶板，

下部的（5）1淤泥质土、（5）3层淤泥质土夹细砂层为微透水层，成为该含承压含水层的

相对隔水底板，含水层厚1.50~6.40m根据S15CC1抽水试验资料，该含水层承压水测压水

头埋深为3.00m,高程为3.75m,渗透系数为11.72m/d（L36*102cm/s）,为强透水层。（7）j

承压含水层上部的（5）1淤泥质土、（5）3层淤泥质土夹细砂、（7）粉质黏土以微透水性

为主，组成承压含水层的顶板，下部的（8）1淤泥质土、（10）粉质黏土，为微透水层，

组成该承压含水层的隔水底板，含水层厚变化大，最大达14.20m。根据S15CC2孔抽水试验

资料，承压水测压水位埋深为3.88m,高程为2.87m,渗透系数为2.94m/d（3.40*10Ws）,

属弱透水层。承压水含水层富水性较好，受侧向或层间越流补给或排泄，地下水动态变化较

小，水位基本不变。

（3）、基岩裂隙水

基岩裂隙水赋存于场地内的（16）碎块状强风化及（17）中等风化带中，由于裂隙张开

和密集程度、连通及充填情况都很不均匀，所以裂隙水的埋藏、分布及水动力特征非常不均

匀，主要受岩性和地质构造控制。基岩裂隙水含水介质透水性及富水性一般较弱，节理裂隙

密集发育及构造发育地段，富水性较好，透水性较强；补给来源主要为含水层侧向补给和上

部含水层的垂直补给，具弱承压性。场地内南二环路北侧基岩埋深稍浅，南侧埋深较大，除

个别地段外，埋深均大于结构底板，基岩裂隙水对本工程影响较小。

⑷、地下水的腐蚀性

根据判断，场地地下水中潜水对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋

在干湿交替条件下具中腐蚀性，长期浸水条件下具微腐蚀性，对钢结构具中腐蚀性。地下水

中的（4）j层孔隙承压水对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀

性，对钢结构具中腐蚀性；（7）j层孔隙承压水对混凝土结构具强腐蚀性，对钢筋混凝土

结构中钢筋具微腐蚀性，对钢结构具中腐蚀性。

2.3周边环境及管线

**市轨道交通1线号工程（一期）A站〜B站区间布置于则徐大道下，起于则徐大道与连

江南路交叉路口北侧的则徐广场，终于则徐大道中石化后坂加油站附近，道路宽约35米，

为城市主干道。

1、垂直下穿6处规划合流污水管（6500、6400、62200、6500、e400、61600,

最小竖向净距4.8m）后到达B站。

2、垂直下穿管线主要有：JSDN200、JSDN100.DX75X36,DX49X10,DX101X36、

DX23X10,DL380X100两条、XT55X41等。

3、上行线平行下穿管线主要有DX69X55、YSDN400、DX97X55,JSDN600。

4、上行线平行下穿管线主要有DX97X55、YSDN400、YS（DN500>DN600、DN1200、

DN1400）o

2.4工期要求

开工日期：2012年6月30日

完工日期：2014年7月20日

2.5工程设计参数

2.5.1技术标准

安全等级为一级，结构使用年限为100年；

防水等级为二级，不允许漏水，结构表面可有少量湿渍；

抗震设防烈度7度，抗震等级为三级。

结构运营阶段抗浮安全系数》1.1,施工阶段抗渗安全系数21.05。

管片检漏标准为0.8MPa水压维持3小时的条件下，管片外背渗水高度W5cm。

2.5.2主要施工材料

钢筋碎管片：碎强度等级为C55,抗渗等级为P10；

钢管片材料:钢材-Q235,焊条-E50；

钢筋：螺纹钢HRB335、圆钢HPB300。

2.6工程重点、难点

2.6.1工程重点

1、控制周边地表沉降，确保建筑物及管线安全

隧道线路盾构施工下穿主要干道、桥梁及排水沟，同时旁穿邻近保护建筑物、有众多

居民小区及道路和地下管线等建筑物（构筑物）基础，确保建筑物及管线安全是本工程重

点。

盾构机通过建筑物（构筑物）基础、地下管线时，施工控制不当易引起建筑物倾斜、

不均匀沉降，导致房屋开裂，管线断裂。为消除施工隐患，确保施工安全，施工期间应采用

信息化管理，严格按照盾构机土压平衡工况操作并及时进行加强同步注浆，严格控制盾构推

进速度、土仓压力、刀盘转速、出土量、压浆量及压浆压力等参数，还将采取二次补充注

浆、加强监控量测等措施。施工中通过加密监测点和增加监测频率加强监测，利用监测数据

及时反馈指导施工。主要控制标准与技术措施如下：

⑴、在施工中分段计算隧道开挖处的土压力，保持土压平衡，避免由于盾构推力的不

均衡而引起大的地表隆起和沉降，施工过程中根据监测情况进行微调。

⑵、掘进速度和总推力的控制，正常推进时，推进速度为3〜5cm/min,在下穿管线

时，速度降至2cm/min,以减少总推力，降低正面土压对管道的影响，减少刀盘所受的扭

矩，使刀盘对土体进行充分的切削，防止偏挖以减轻盾构与土层的摩擦，降低对土体的扰

动，减小隧道与土体之间的建筑间隙，从而有效的控制土体沉降，使盾构均衡匀速的通过管

线。

（3）、严格控制纠偏量。盾构推进过程中，因轴线纠偏或衬砌环法面倾斜，造成盾构机

走“蛇形”，对周围的土体扰动很大，因此在穿越前必须保证盾构和管片的姿态正常。穿越

过程中，盾构机及管片纠偏幅度严格遵循“少纠多次”的纠偏原则，这样对管线的保护效果

更佳。

⑷、设置系统的监测网，进行变形监测并及时反馈信息以便调整盾构掘进参数，监测

警戒值为沉降W20nlm,沉降差W15mm。

⑸、盾构通过后的一段时间内继续监测，并进行二次补充注浆，注浆按照“少量多

次”的原则，持续至监测显示基础沉降稳定为止。

（6）、盾构穿越建筑物（构筑物）基础、地下管线时，在建筑物（构筑物）基础、地下

管线周边提前埋设可以反复注浆的注浆花管，盾构穿越基础时，若变形量达到警戒值，除在

隧道内加强同步注浆和二次双液注浆外，同时进行地面跟踪注浆来调正和控制基础的沉降和

倾斜。

⑺、制定详细可行的应急预案，建筑物倾斜或差异沉降超出报警时，及时组织专家召

开会议并及时启动应急预案，确保建筑物的安全。

2、消除不良地层危害

⑴、涌水危害

A站〜B站区间SK17+536.9〜SK17+745盾构隧道掘进穿越的土层主要为(4)j中砂、

(5)1淤泥质土、(5)2细砂夹淤泥、(5)3淤泥质土夹细砂、(7)粉质粘土等土层，掘进面土

层性质较差，掘进过程中可能存在涌水危害。

管片尽量做到居中拼装，以防盾构与管片之间的建筑空隙过分增大，降低盾尾密封效

果，引发盾尾漏泥、漏水；定时、定量、均匀压注盾尾油脂；优化同步注浆浆液配比，合理

掌握注浆压力，以免浆液进入盾尾，损坏盾尾密封装置，降低密封性能；对盾尾刷进行保

养、维护，在盾构机每次始发前均对尾刷进行检查及更换；严格控制出土量，原则上按理论

出土量出土，可适当欠挖，保持土体密实；设两道螺旋机闸门，一旦发生地下水喷涌，立即

关闭。

⑵、砂层突涌

A站〜B站区间多段穿越(4)j中砂层、(5)2中砂层，渗透系数较高，施工中易产生砂

层突涌现象。

采用气泡剂进行砂土改良，使整个土仓的土体成为一种〃塑性流动状态〃，使土渗透率

降低、较高的含水率、较低的内摩擦角；施工中做好盾尾、螺旋输送机系统的密闭工作。

(3)、盾构解体、组装安全控制

受车站设计条件限制，盾构到达B站后无法直接进行过站作业，，需要拆机和装机，

装、拆机和大件吊运过程需精心组织，否则极易发生设备损坏及其它不安全因素。

2.6.2工程难点

1、盾构穿越软硬不均土层

从场地地层条件分析，隧道穿越段岩土层分布不均，由于穿越面在线路上存在上软下

硬现象及下软上硬现象，易引起盾构施工在前进线路方向的偏移。

本次选用的较接式土压平衡盾构机既具有开挖软土又具有破碎中风化泥质粉砂岩层的

能力，在进入上软下硬的地质时，注意爬坡现象，要控制好掘进轴线、盾尾与管片四周之间

的间隙要均匀、推进油缸总推力及4个分区的压力选择要适合地质情况，并可结合校接装置

的使用。

推进速度根据所处岩层的单轴抗压强度选定，如果掘进速度较慢，会造成开挖面失稳

引起前上方的土体坍塌，如果掘进速度过快，会造成刀具所受载荷过大及受力不均引起刀具

的磨损损坏。

同时，采用土压平衡的模式掘进，根据开挖面的情况，选择相应的土压并加以严格控

制；也可采用混合模式，在向土仓内注满膨润土后注入压缩空气，来保持开挖面上方土体的

稳定。

强化信息施工，不断优化盾构施工参数，优化合适的注浆浆液，加强同步注浆以及必

要时的补压浆，注意后部加强止水措施，封堵盾尾，并加强隧道监测。必要时对盾构头部和

密封仓内的注浆孔向头部和密封仓注入发泡剂，改良土体。

具体应对施工措施：

⑴、结合地质资料，提前探明软硬不均土层的位置和区域。

⑵、调整千斤顶的压力差，对软、硬地层区域的千斤顶数量进行调整，使硬区域

的千斤顶的推力大于软区域的千斤顶的推力，通过试推测量出偏转量，以此为准调整好压力

差。

⑶、其它辅助措施：①更换刀具，以适应软硬地层；②利用超挖刀对硬地层进行

超挖，以减少推进阻力；③利用钱接千斤顶调整盾构姿态；④利用刀盘正反转等措施，对盾

构的旋转进行控制。

另外还应注意以下事项：

⑴、连续均衡施工，避免较长时间的搁置；

⑵、严格控制土仓压力及出土量，防止超挖及欠挖；

⑶、盾构姿态变化不可过大、过频，每次纵坡变化小于0.2%

⑷、同步注浆要求做到及时、适量，部分区段考虑使用缓凝浆；

⑸、如沉降超过报警值时，及时采取跟踪注浆等措施控制建、构筑物的变形量。

2、淤泥质土防盾构下沉

根据详勘资料，（3）1、（5）1、（5）3、（8）1层的地基承载力较弱，对于盾构施工极为不

利。采取措施如下：

⑴、严格控制盾构姿态，防止盾构叩头和冒顶；应尽量减少震动，避免造成盾构下

沉；盾构施工时选择合理的掘进参数，快速通过;适当缩短浆液胶凝时间保证同步注浆质量,

减少地层损失，以控制地表沉降。

⑵、采用增加预埋注浆管特殊管片隧道内注浆加固措施。加固里程为A站〜B站区间

SK16+884〜SK17+168.5、SK17+389〜SK17+536.9、SK17+674.9-SK17+754,加固长度共

1023nl（单延米）；加固位置为隧道底部120。范围内，外扩1.5m。如下图所示：

隧道内注浆加固示意图

3、盾构在全风化花岗岩层掘进

本标段A站〜B站区间地质断面情况，中心里程约为SK17+226.8〜SK17+273.8盾构隧

道掘进段全断面分布（14）全风化花岗岩层。花岗岩风化土中存在的球状风化核，俗称“孤

石”，由于其埋藏分布及大小是随机的，很难通过地质钻探探明其分布情况。孤石形状各

异，直径从几十公分到几米，岩石单轴抗压强度可以达到lOOMpa以上。

本项目因以软土为主，配置软土刀具，并不具备切除任何形式孤石的能力。即便是配

置滚刀的刀盘，盾构推进过程中，很容易出现孤石不能被滚刀破碎，在刀盘前滚动，刀具磨

损非常严重，刀圈崩断，刀座、刀盘变形等情况，严重损坏刀具和刀盘。并且盾构机姿态难

以控制，掘进非常困难并频繁卡刀盘，掘进震动大，对保护地面建筑物十分不利。同时孤石

通常存在于自稳能力不好的残积层，洞内基本上无条件直接进行处理，更换刀具极为困难。

因此盾构在存在孤石的花岗岩残积层中掘进，将面临极大的施工风险。对策如下：

⑴、在盾构掘进前采用物探和地质钻探相结合的方式进行补勘，准确掌握岩层在地下

水平和竖直平面内的分布情况，在盾构到达该地层之前进行提前处理，排除掘进障碍，把风

险降到最低。

⑵、掘进过程中注意观察盾构机掘进的异常情况以及掘进参数的异常变化，判断是否

遇到孤石。一旦发现推力加大、盾构进尺缓慢或停滞不前，应立即停机。

⑶、以低进速和高旋速掘进球状风化岩体，随时监测刀具和刀盘的受力状态，确保其

不超载和刀盘受力不均产生变形，如果刀盘卡住，可缩回刀盘调整后重新掘进。

⑷、若球状风化岩在软地层中和刀盘一起转动，可利用钻机超前对周围软地层进行加

固，然后进行掘进。如果上述方法不能奏效，必须采取带压进舱的方式人工破除，项目本身

需要做好这方面的技术储备和劳动力储备以及相应的安全措施。

⑸、及时同步注浆。

4、盾构下穿河流

本合同段盾构下穿规划跃进河、下濂浦河。规划河床底标高2.74m。隧道下穿，与河底

最小垂直净距约9.5m。下濂浦河、则徐大道桥，采用老式板桥、石砌驳岸，驳岸底标高为

1.2m,河床底标高2.5m。隧道下穿，与驳岸最小垂直净距约3.2m,与河底最小垂直净距约

4.5mo

由于河床处盾构覆土薄，土质软，施工时若措施不当，会造成盾构或隧道上浮、覆盖

土冒顶或坍塌，盾构掘进中须采取如下控制：

⑴、保证开挖面稳定的措施

由于河道部分土质和地下水状况很复杂，在河床部分与驳岸相比，水压力与覆土压力

变化更大。为保证开挖面的稳定和上部土体不开裂，根据相对位置的土质情况、地下水位、

覆土厚度、上部负载等条件计算出土压力，并作为盾构推进时设定土压。

在盾构掘进过程中，由覆土厚度、土质状况计算出理论设定值，根据信息反馈数据进

行调整。如果土压力控制不当，对土体扰动过大，会造成河底隆起或沉降，从而形成流水通

道，砂层在水流作用下，形成流体进入土仓，随着土仓压力增大，形成喷涌现象。因此穿越

河道时，设定合理的土压力，尽量减少对隧道围岩的扰动，降低渣土中水的比例，向土体加

入足量的膨润土浆液和高分子泡沫剂等改善渣土的和易性，同事加强设备的维护和保养，保

证盾构平稳快速通过。

盾构进入河床浅覆土地段，盾构接近河跨中央覆土荷载减小，开挖面压力的波动范围

也相应缩小，因此，控制盾构土仓压力的波动范围控制在-0.02〜+0.02Mpa之间。

⑵、防止盾尾漏浆措施

盾尾密封是为了防止地下水和注浆液渗入盾构机，确保盾构机开挖面的稳定和盾构正

常掘进。管片拼装不居中、密封油脂注入量少、同步注浆压力过大，容易造成盾尾漏水漏

砂