盾构到达施工方案刚套筒

1、目目 录录 1工程概况工程概况.1 2到达端头概况到达端头概况.1 21 端头地质条件及原端头加固设计.1 22 到达端头施工情况.3 3拟定变更到达施工方案拟定变更到达施工方案.3 31 变更原因.3 32 方案变更.3 4施工方案施工方案.6 41 预埋洞门钢套筒.6 42 端头加固.8 43 洞门凿除施工.10 44 钢套筒设计.12 45 钢套筒的检查.14 46 钢套筒的安装及试压.15 4.6.1安装流程.15 4.6.2安装过程及步骤.15 47 盾构机到达掘进.20 48 钢套筒和盾构机拆解、吊出.23 5安全文明施工安全文明施工.23 51 防坍塌应急预案.23 52 安全文

2、明保证措施.24 1工程概况工程概况 珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段工程盾构 4 标祖庙站普君北路 站区间盾构工程采用两台海瑞克泥水盾构机掘进，盾构从普君北路站始发，沿 建新路掘进至祖庙站后拆解吊出则完成该区间的隧道施工。该区间工程概况如 图 1 所示。 图 1 本区间工程概况 2到达端头概况到达端头概况 21 端头地质条件及原端头加固设计端头地质条件及原端头加固设计 祖庙站到达端头隧道洞身范围主要地层为中粗砂层、强风化岩层， 隧道拱顶部位覆盖土层从下到上依次为中粗砂层、粉质粘土层、淤泥质土、粉细砂层和杂填土层，中粗砂层和粉细砂层很厚， 且地下水丰富，拱部覆盖层稳定性差，必须进行端头加

3、固。原端头加固设计采 用搅拌桩和旋喷桩以及全封闭连续墙进行加固，搅拌桩在加固体内部区域，外 部采用 600mm 素混凝土连续墙整体包围，连续墙接缝及搅拌桩与车站围护结构 间采用旋喷桩止水。加固区沿隧道方向为 10 m，宽度为 25.2m，加固深度搅拌 桩为 20.1m，旋喷桩为 21.1m。端头处地层及原端头加固设计如图 2、图 3 所示。 祖庙站 普君北路站 中间桩间距0.375*0.180 600厚连续墙 水泥土搅拌桩 800三管旋喷桩600 图 2 端头加固平面布置图 图 3 端头地层及端头加固纵剖面图 600mm 连续墙 旋喷桩 500375 搅拌桩 22 到达端头施工情况到达端头施工

4、情况 目前车站正在开挖施工中，按照盾构施工计划及车站施工进度，盾构机将 于 2009 年 11 月初到达祖庙站，为确保到达的安全，端头加固搅拌桩、连续墙 和旋喷桩必须有 3 个月龄期，才能满足施工安全的要求，而端头加固本身需要 约 50 天的施工工期，按照工期计划要求，车站施工单位必须在 7 月上旬移交端 头加固场地，根据车站目前的施工进度，以及与车站施工单位协调结果，车站 无法按照要求移交端头加固施工场地。 3拟定变更到达施工方案拟定变更到达施工方案 31 变更原因变更原因 根据目前到达端头实际情况，按原方案加固，工期上不能满足要求，而端 头地层较差，若不进行处理，不能满足到达施工要求，而本

5、工程工期紧，必须 在 2009 年年底完成区间主体工程施工。根据现有条件，在保证安全的情况下， 为确保按照业主工期要求完成本区间工程，拟定改变盾构到达施工方案，同时 相应的改变端头加固方案。 32 方案变更方案变更 盾构到达拟采用盾构密闭接收装置方案，该方案在我司施工的二八线延长 线工程中已成功应用。 （1）端头加固 为缩短端头加固工期，避免与车站施工互相影响，根据新的到达接收方式， 把原设计端头加固搅拌桩和旋喷桩更改为一幅 1.2m 厚的素混凝土连续墙，每个 洞门一幅，长度为 9m，深度到达隧道底以下 2.5m，并至少进入强风化岩层 2m，连续墙紧贴车站围护结构，在施工中确保与维护结构接触面

6、必须紧贴，防 止地下水从外界通过缝隙渗透进来，为确保达到止水效果，在连续墙两端采用 两排旋喷桩进行止水。端头加固如图 4、图 5 所示。 图 4 端头加固平面示意图 图 5 端头加固纵剖面示意图 （2）接收方案变更 由于端头加固区域大大缩小，盾构到达时，加固体不能把整个盾构机包含 在内，破除洞门后，盾构掘进出洞时洞门密封很难保证抵抗得住地下水压力， 一旦地下水击穿洞门密封，密封失效，地下水将夹杂地层中的砂土漏出，导致 地层流失，造成地面塌方等事故，盾构不能顺利到达。为确保盾构顺利到达接 收，拟定采用密闭接收装置接收方案，即在洞门外，采用特制钢套筒与洞门预 埋环板连接，钢套筒长 9.6m，内径

7、6.5m，在远离洞门一端设置一圆形端盖，用 反力架和钢支撑撑在车站结构上，确保钢套筒不会在盾构推力作用下发生位移 等事故。钢套筒安装时，确保其整体的密封性和耐压性。钢套筒安装之前，先 凿除洞门车站围护结构，采用低强度材料回填，安装完钢套筒后在钢套筒内回 填砂土压实，然后盾构机直接掘进到钢套筒内，在盾尾补充注浆，等浆液凝固 后，依次拆解钢套筒和盾构机并吊出，完成到达施工。到达接收方案如图 6 所 示。为了避免洞门施工时由于施工困难等因素导致洞门处混凝土浇筑存在缺陷， 拟定在车站洞门施工时，在洞门内预埋一环形钢套筒，钢套筒长度与车站结构 厚度一致，直接作为洞门环形模板，套筒内径 6500mm，结构

8、面处与洞门设计 预埋环板一致，用于与接收钢套筒连接。 图 6 钢套筒接收示意图 （3）方案可行性分析 该方案在我司施工的广州市轨道交通二八线延长线工程中已试行应用，目 前两台盾构机在端头条件很不利的条件下成功完成到达接收工作，避免了到达 接收风险，创造了巨大的效益，可见该方案是可行的。 4施工方案施工方案 41 预埋洞门钢套筒预埋洞门钢套筒 （1）钢套筒设计 钢套筒的作用主要是防范洞门施工质量问题，避免在洞门处出现漏浆、漏 水状况。套筒内径为 6500mm，长度为 900mm，在套筒内设置筋板，确保其刚 度，同时在套筒内环形预留两排 22mm 钢筋孔，用于插入钢筋加强与车站结 构的整体性。 钢

9、套筒设计如下图所示。 A向 双排整环均布 加强筋板,共36块均布整圆范围,与圆筒焊接。 筋板厚14，高46，长876 A向 3 4 2 1 2 2 1 1 双排 22-120均布，如遇筋板或 接缝位置，可改变开孔位置 加强筋板,焊接于 圆弧钢板内壁 位置 1,2,3,4位置剖面 2-2剖面 1-1剖面 图 7 预埋钢套筒设计图 （2）钢套筒安装 钢套筒安装时，其中心应与隧道中心一致，测量进行定位，钢套筒在地面 先拼装成整体，再吊下安装。定位完成后，在预留的钢筋孔插入长 300mm22 的钢筋，并焊牢。如图 8 所示。 洞门 车站围护结构 车站结构 钢套筒 焊接 双排 22钢筋 图 8 钢套筒安

10、装示意图 42 端头加固端头加固 变更后的端头加固内容包括连续墙的施工和旋喷桩施工。 （1）连续墙施工 连续墙为本端头加固的重要内容之一，应起到确保洞门凿除时的稳定，并 隔绝外部地下水，该连续墙分两段，两个洞门分别为一槽段，每个槽段长 9m， 即在洞门中心线两侧 4.5m 范围，厚 1.2m，深度到达隧道底以下 2.5m。连续墙 紧贴车站围护结构施工，应确保其与车站围护结构的连接紧密，防止地下水从 车站围护结构与新施工连续墙间渗漏。 施工工艺流程 素混凝土连续墙施工工艺流程如图 9 所示： 图 9 素混凝土地下连续墙施工工艺流程图 施工要点 A、测量放线 测 量 放 线 基 槽 开 挖 修 筑

11、 导 墙 成 槽 施 工 清 槽 吊装接头管 泥浆池沉渣池 拔出接头管 混凝土导管安装 水下混凝土灌注 泥 浆 制 备 及 处 理 调试就位 成槽机械组装 泥浆输入 泥浆输入 泥浆排放 渣土排放 转入下一槽段 清刷接头缝 根据业主提供的基点、导线和水准点，在施工场地内设立施工用的测量导 线网和水准点，经复核无误后方可使用。施工期间应经常复测并注意保护。根 据测量控制点，准确测放出连续墙中轴线，经复核验线后，开始导墙基槽开挖。 B、基槽开挖和导墙修筑 按照测量放线结果，从地面开挖基槽，并施做导墙，导墙水平方向应平直， 竖直方向确保垂直。 C、成槽施工 采用冲桩成槽工艺，成槽时按划分槽段的油漆标志

12、，按顺序进行。入岩后， 继续采用冲击式钻机冲钻成孔方法进行入岩成槽，直至终槽。成槽时应及时补 浆，保持槽内的泥浆液面高度不得低于槽池顶面 300mm，防止槽壁坍塌。 D、清槽及接头缝处理 成槽过程中用泥浆循环法清渣，即将皮管通向孔底并泵进新浆，使泥渣上 浮；对于粗颗粒的岩渣则用专用抽渣筒清除；最后清槽时，采用空气吸泥法反 循环清孔，即通过 4皮管压下 68Kgcm2 压缩空气至槽底的吸泥装置，将 泥砂吸上，同时槽孔上部补充新鲜泥浆，保持所要求的泥浆液面高度。清孔后 保证沉渣厚度100mm，1 小时内槽底泥浆比重1.15。 连续墙与围护结构接缝部位必须用接头刷清理干净。 E、水下混凝土灌注 该连

13、续墙混凝土采用 C20 素混凝土。水下混凝土灌注导管底端离槽底 0.4m，首批入槽混凝土量应不小于 5.0 m3，以保证开塞后导管埋管深度不小于 0.5m。要求混凝土面上升速度不小于 2m/h，槽内混凝土面高低差小于 0.3m， 中途因故停顿时间小于 30min，导管埋深控制在 24m 之间，导管间距不大于 3m，导管距槽段两端不大于 1.5m。在浇捣混凝土的过程中，严格控制混凝土的 坍落度在 1822cm 之间，以保证混凝土的强度及抗渗等级满足设计要求。 （2）旋喷桩施工 本加固方案中旋喷桩位于连续墙的两端处，其作用是对连续墙的防水作 用进行补充，深度与连续墙深度一致，有效桩长一直至地面，确

14、保整个连续墙 与围护结构接触面的止水效果。 旋喷桩施工工艺流程 图 10 旋喷桩施工工艺流程图 施工要点 A钻机就位 钻机设置在设计的孔位上并应保持垂直，施工时旋喷管的允许倾斜度不得 大于 1% 。 B钻孔 钻孔时钻机要平衡，开孔孔位要准确，钻孔垂直度偏差0.5%，确保旋喷 管能顺利导入孔底。根据钻孔桩施工的地层情况，在砂层等不利地层处钻孔时， 采用泥浆护壁，泥浆的主要性能指标控制为：比重 1.21.3，粘度 2530S，含 砂量5%。 C浆液配制与喷射作业 水泥浆液采用 42.5 号普通硅酸盐水泥和自来水配制，水灰比为 1.01.5。然 后以设计要求的技术参数进行旋喷。在旋喷过程中，经常检查

15、水泥浆泵压力， 旋喷管提升速度及孔口冒浆情况，并随时做好记录。旋喷注浆如中途发生故障， 立即停止提升和喷射，待检查排除故障后再继续施工。 D冲洗 喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水 泥浆，通常将浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管以及软管内 的浆液全部排除。 43 洞门凿除施工洞门凿除施工 （1）在洞门上打观察孔，观察土体稳定和渗漏情况。 为了了解洞门里面土体稳定及渗漏情况，防止凿除洞门时发生喷涌，在盾 泥浆制作 布 孔 定 位 钻 孔 废弃泥浆 安 置 喷 射 系 统 旋喷桩 回灌 成桩 废弃水泥浆 搅拌水泥浆 构机碰壁以后，洞门凿除前需要在洞门上打观

16、察孔，根据观察孔确定前方土体 的稳定性及透水性，观测孔按上多下少方式布置，深度为 1.2 米，穿过围护结 构连续墙，先用水平地质钻钻过围护结构，孔径 50 毫米，在洞门边缘的钻孔斜 向布置，朝向洞门范围外，取出芯样观察围护结构的完整性，及原围护结构与 新增连续墙体的连接情况，墙体之间的间隙和是否存在失稳或透水的情况，如 果不存在，则继续下一个钻孔；如果存在，在该孔附近 20 厘米左右再钻取几个 观察孔，确认是否确实存在失稳或透水的情况，不存在，则继续下一个钻孔， 如仍然发现前方加固体有失稳或大量透水则停止凿除，通知监理、业主，并采 取措施处理。并采用注入聚氨酯或注入双液浆的方式封堵钻孔，待处理

17、安全后， 再凿除洞门混凝土。观察孔位置如图 11 所示： 图 11 观察孔布置图 （2）凿除混凝土和钢筋、回填素混凝土。 首先凿除洞门批荡和围护结构的保护层，露出围护结构的第一排钢筋 网，人工把连续墙第一排钢筋逐根切割后吊出，钢筋切割范围要大于刀盘 范围 5cm 以上，然后用炮机凿除连续墙第一排与第二排钢筋之间的混凝土， 直至露出第二层钢筋网，凿碎第二层钢筋与里层混凝土接触的部分，割除 漏出部分的第二层钢筋网然后人工拉出，并及时回填 M7.5 的水泥砂浆。洞 门凿除完成后，立即进行场地清理，以确保盾构出洞安全。 其它注意事项：在凿除过程中，严格注意端头加固体的状态，发现异 常现象，立即撤走所有

18、的施工人员。洞门凿除后在加固体上设位移观测点， 每天监测洞门的安全状态。严格按高空作业的要求施工，高于 2m 以上的作 业都必须佩带安全绳。 44 钢套筒设计钢套筒设计 1、筒体 筒体部分长 9600mm，直径（内径）6500mm。分三段，每段 3200mm，每段又 分为上下两半圆。筒体材料用 16mm 厚的 A3 钢板。每段筒体的外周焊接纵、环 向筋板以保证筒体刚度，筋板厚 20mm，高 150mm，间隔约 550*600mm。每段筒 体的端头和上下两半圆接合面均焊接圆法兰，法兰用 24mm 厚的 A3 板，上下两 半圆以及两段筒体之间均采用 M30、8.8 级螺栓连接，中间加 3mm 厚橡

19、胶垫。在 筒体底部制作托架，托架分三块制作，之间用螺栓连接。每段又分为三件。托 架承力板用 24mmA3 板，筋板用 20mmA3 板，底板用 24mm A3 钢板，底部用 200*200mm 工字钢按“托架图”相应的尺寸焊接成为整体。托架与下部筒体焊 接连成一体，焊接时托架板先与筒体焊接，再焊接横向筋板，焊接底板和工字 钢。托轮组装完后，工字钢底边与车站底板预埋件焊接，托架须用型钢与车站 侧墙顶紧。筒体具体形状如图 12 所示。 图 12 接收钢套筒筒体 2、后端盖 后端盖由冠球盖和平面环板组成，冠球盖和平面环板材料用 30mm 钢板，平 面环板加焊 36 个厚 30mm、高 500mm 的

20、钢板筋板，环向均布排列焊接。后盖边 缘法兰与钢套筒端头法兰采用 M30、8.8 级螺栓连接。 冠球盖用 30mm 钢板整体冲压焊接成形，后盖平面环板与冠球盖外缘内外焊 接成整体。制作完工要在球盖内侧加焊型钢或钢管井子玄，防止变形。 后端盖形状如图 13 所示。 图 13 接收钢套筒端盖 3、反力架 采用盾构始发反力架紧贴后盖平面板安装，冠球部分不与反力架接触。反 力架上下位均布 4 根 10 寸钢管与洞口墙体顶紧，两侧中的一侧均布三根 10 寸 钢管与洞口墙体顶紧，另一侧用二根直径 500mm 钢管斜支撑（由于没有墙体承 力)。反力架定好位置后，先用 400t 千斤顶顶住墙体和反力架，消除洞门

21、到后 盖板的安装间隙，承力钢管（10 寸钢管）两端用楔形块垫实并焊接。 4、筒体与洞门的连接 在原洞门环板预埋钢筋基础上，每组加焊二根直径 20mm 圆钢，一端焊接在 车站侧墙钢筋，另一端焊在洞门环板上，用于加强洞门环板与侧墙的连接强度。 钢套筒与洞门环板之间设一过渡连接板，洞门环板与过渡连接板采用烧焊连接， 钢套筒的法兰端与过渡连接板也采用烧焊连接。 5、进料口和注排浆管 每段筒体中部右上角设置 600*600 进料口，在每段钢套筒底部预留三个 3 后端盖 吋带球阀注排浆管,共 9 个等间距布置，一旦盾构机有栽头趋势头，即可在下部 注双液浆回顶。 45 钢套筒的检查钢套筒的检查 由于接收钢套

22、筒曾用于 2 次盾构接收，并经过几次的转场运输，可能因此 而影响其因此使用前必须对其进行检查，检查内容如下： （1）钢套筒圆度 使用前对整体钢套筒的圆度进行检查，必要时由制造厂家进行检查，确保 其圆度，避免盾构机进入钢套筒时与钢套筒间距不均，导致盾体与钢套筒碰撞 使钢套筒发生位移变形等意外。 （2）钢套筒的密封性 钢套筒分多块组成，各组成块之间均须加垫橡胶垫，对橡胶垫必须严格控 制质量，防止损坏，或有漏洞，避免出现漏浆泄压，导致泥水压力不能建立。 另外，钢套筒各部件之间连接均采用螺栓连接，对螺栓连接面也应进行检查， 对连接面出现变形或破坏的部位进行修复，避免出现漏洞。连接螺栓是保证各 部分连接

23、紧密的重要构件，使用前应确保连接螺栓质量和数量，保证各部分连 接的强度。 （3）钢套筒焊缝 钢套筒由钢板焊接而成，使用前必须全面检查钢套筒各个部位的焊缝，对 有损伤的焊缝进行补焊，确保焊缝质量，保证整个钢套筒的整体性。 46 钢套筒的安装及试压钢套筒的安装及试压 4.6.1 安装流程安装流程 人员就位 机具材料到位 开始安装 120 T 吊机进场 定好井口盾体中心线 在地面上割去三段钢套筒下半段最底部 法兰边缘处 3050 mm(根据底板标高定) 吊下第一节钢套筒的下半段定位 依次吊下 2 下、3 下、1 上、2 上、3 上 并分别连接 吊下过渡连板与第 1 节法兰连接并紧固 吊下后端盖与第

24、3 节法兰连接 将已经连接好的部分向上顶升约 50cm 用枕木支撑，将钢套筒底部连接螺栓紧固 将钢套筒放下，利用千斤顶将钢套筒沿 中心线向洞门方向平移顶推 连接板紧贴洞门环板，并用钢板垫平连 接板与洞门环板之间的空隙 将连接板与洞门环板进行焊接 上半部分只焊外侧， 下半部分内外侧满焊 在地面把整个后端 盖装好 安装反力架及斜撑并定位 反力架尺寸核对并修 整、地面拼装 钢套筒预加反力 向钢套筒内填砂，并加水 加压测试钢套筒的密闭性 卸压，准备盾构机出洞 图 14 接收钢套筒安装流程 4.6.2 安装过程及步骤安装过程及步骤 1、主体部分连接 (1) 在开始安装钢套筒之前，首先在基坑里确定出井口盾

25、体中心线，也就 是钢套筒的安装位置，使从地面上吊下来的钢套筒力求一次性放到位，不用再 左右移动。 (2) 在地面把三节钢套筒下半段的最底部法兰边缘处割去约 3050 mm， 因为钢套筒的托架已分别焊接在各节钢套筒的下半段上，而钢套筒下半段底部 的法兰边缘比托架的底部要高，切割高度要根据实际测量出来的底板标高与洞 门中心的标高定。 (3) 吊下第一节钢套筒的下半段，使钢套筒的中心与事先确定好的井口盾 体中心线重合，在下半段的钢套筒左右两边的法兰处放好 6 mm 厚的橡胶密封垫， 在与第二节的下半部连接过程中要注意水平位置与纵向位置的一致，确保螺栓 孔对位准确，并用 M30 的高强螺栓连接紧固。

26、(4) 将下半部连接好以后，再将第 1 节上半部吊下井并连接，然后再将过 渡连板与第 1 节钢套筒对接。依次将第 2、3 节上半块吊下并连接。将各个连接 螺栓紧固。 2、后端盖的连接 后端盖由冠球盖与后盖板两部分组成，安装后端盖时应在地面上把这两部 分连接好再吊下井，后盖板与冠球盖之间加 6厚的橡胶板后用 M30 螺栓（8.8 级）上紧在钢套筒后法兰上。 后端盖在地面上将椭圆盖板与后盖板连接紧固后再吊下与第 3 节连接法兰 连接，后端盖板与法兰连接过程中底部的连接螺栓已经将螺母点焊在法兰盘的 后面，只需直接将连接螺栓紧固即可。 3、钢套筒顶升及平移 (1) 每节钢套筒下半部已预设 4 个顶升牛

27、腿，可采用 12 个 20t 机械千斤顶 同时顶起三段钢套筒，直到钢套筒法兰最下端有足够的空间允许人钻进去拧紧 螺栓，用垫木或型钢垫实此空间的六个位置点，待紧固连接螺栓后，再移开垫 木或型钢，缓慢并同步松开千斤顶，放下钢套筒。 (2) 将已经连接好的钢套筒向洞门位置平移。利用 2 个 60t 液压千斤顶一 边顶在基坑底板的站台板上，另一边顶在后端盖板的平面位置，将已经连接好 的钢套筒沿隧道中心线向洞门方向平移，直至过渡连接板与洞门环板相接。并 保持隧道中心线与钢套筒中心线不偏离。经过测量组对中心线复测，确认无误 后，将洞门环板与过渡连接板进行焊接。 (3) 钢套筒的过渡连接板与洞门环板的连接。

28、 在洞门环板和混凝土预埋钢筋之间加直径 20mm 的圆钢，并与洞门环板 满 焊焊接。 钢套筒的过渡连接板与洞门环板相接触后，要检查两个平面是否全部能 够连接，由于洞门环板在预埋的过程中可能出现变形或平面度偏差较大的情况， 所以有可能出现过渡连接板有些地方无法与洞门环板密贴的情况，这时就需在 这些空隙处填充钢板并与过渡板焊接牢固，务必将空隙尽可能地堵住。在确定 洞门环板与过渡板全部密贴后将过渡板满焊在洞门环板上。焊接过渡板过程中， 要求上半部分只焊外侧，下半部分内外侧满焊。 3、反力架及支撑安装 (1) 反力架安装 反力架的安装采用类似盾构始发反力架安装方式，反力架紧贴钢套筒后盖， 冠球部分不与

29、反力架接触，而且其与盾构机始发时反力架的最大不同之处是： 它不是与后端盖的平面板直接接触传递力，而是通过内外 2 排 M30 的压紧螺杆 （共 128 颗）传递力（这样能通过调整各颗螺杆的长度来更好地保证到反力架 各处都能与后端盖顶紧，消除了平面之间贴不紧造成受力不均匀的影响） 。 安装反力架时，首先应在基坑里定好位，然后根据井口面与洞门中心的标 高（这在割去筒体底部边缘时就已测量好） ，在地面上先割去反力架立柱下端多 出的部分（约 250 mm）,反力架立柱在设计时就已经有所预长，使其能更好的 适用于标高不同的基坑，所以要根据井口面与洞门中心的标高来确定要切割出 多长，并在地面上安装好反力架

30、。 反力架与后盖板的平面图，如图 15 所示。 反力架上支撑 后盖板 反力架 螺杆 图 15 反力架与后盖板的平面图 反力架的支撑：反力架上下位均布 4 根 10 寸钢管与洞口墙体顶紧，两侧中 的一侧均布三根 10 寸钢管与洞口墙体顶紧，另一侧用二根直径 500mm 钢管斜支 撑。如图 7 和图 8 所示，是反力架支撑安装位置及安装图，支撑斜撑与底板预 埋件焊接要牢固，焊缝位置要检查，确保无夹渣、虚焊等隐患。 反力架斜撑安装好以后，需进行压紧螺栓的调整。安装好反力架后，分别 上紧每个压紧螺栓，上紧时分别采用对角上紧，保证后盖的均匀受力。每颗螺 栓的压紧力为 54000N (总计反力架的预加反力

31、约为 700T 力)，上紧后用锁紧螺 母锁住，这样能保证钢套筒在有水压时洞门环板处连接螺栓不受力。上紧的过 程中注意检查反力架各支撑是否松动，各段法兰连接螺栓是否松动。 完成后，检查各部连接处,对每一处联结安装的地方进行检验,确保其连接 的完好性,尤其是对于钢套筒的上下半圆和节与节部分之间联结的检查,还要检 查过渡连接板与洞门环板之间的焊接,看是否存在着点焊或浮焊，发现有隐患， 要及时处理。 (2) 横向支撑的安装 钢套筒安装完毕后，检查确认后，即进行安装横向支撑。如图 14 所示，横 向支撑采用 125H 型钢支撑在基坑侧墙结构上，支撑在侧墙的一端要加钢板封盖， 保证支撑与侧墙的接触面积。钢

32、套筒每边共设置 6 道横向支撑，间隔 1600mm 布 置，坚向高度要求支撑在距离钢套筒托架底部 500mm 处。另外反力架也要安装 横向支撑，上下共四根支撑，上部支撑在负三层结构上，避免反力架出现横向 位移。 图 16 钢套筒横向支撑安装位置示意图 支撑的检查,对托架左右、反力架的支撑进行牢固性的检查。 钢套筒的位置检验，对安装好的筒体位置进行复测，与盾构机出洞的中心 线是否重合。钢套筒安装过程中要将所有的托轮组调至最低位置，确保托轮表 面与钢套筒内壁平齐，并做好零位标记。 4、填料 当检查完毕后，向钢套筒内填料，主要是填砂，并混有一部分的粘土。向 钢套筒内填充泥砂，在填充的过程中适当加水，

33、保证砂的密实。从三个填料孔 分别进行填料，直至填满。然后加水至完全充满钢套筒。 (1) 砂的来源 砂的来源采用直接从泥浆处理场地内分离出的砂作为填料主体，因为其中 含有一定量的粘泥，正符合填料的特征需要，粘泥能够将砂密实更紧密，除低 砂的透水性。 (2) 填料过程 为了将砂料输送至钢套筒内，需要从地面引一条输送管道至钢套筒上，采 用一条 8 寸的管路连接，地面设置一个漏斗，将砂料直接从漏斗输送至钢套筒 内。填料过程中如果出现砂料输送不够顺畅时，可以采用冲水方式，将砂冲下 去，水进入钢套筒内与砂混合后，还可以起到将砂密实的作用。 (3) 填料密实 为了将钢套筒内的填料密实均匀，填料过程中要在三个

34、填料孔分别填充， 保证分配均匀，填充过程分阶段进行，派人在填料孔观察，填至一定高度时需 要进行平整密实，平整后再继续填料直至完全充满整个钢套筒。 47 盾构机到达掘进盾构机到达掘进 （1）盾构机到达前，通过实际测量计算出盾构刀盘碰端头加固连续墙的里 程。盾构机在到达此里程即进入到达掘进状态，要安排专人值班，以每天两次 的频率监测地面的沉降情况，并根据监测数据，采取补浆等措施。在到达前 30 环对盾构机姿态进行复核，并确保盾构机沿设计轴线推进出洞。 （2）碰壁前推进设置：在盾构机碰壁以前，就必须注意盾构机掘进参数的 选择，防止纠偏过急以及通过正确的管片选型，保证盾构机碰壁时良好的盾构 姿态。在即

35、将碰壁之前，速度提前一环减小到小于 10mm/min，推力12000KN； 到碰壁前 50cm 时，速度减小到 5mm/min；推力减小到 10000KN 以下；刀盘转速 1.52rad/min；环流流量控制在 500600m3/h 之间，以便顺利带出渣土。 （3）出洞推进设置：参数设置：推速10mm/min；推力10000KN；刀盘 转速1.52rpm；出洞时姿态控制：为了防止出洞时盾构机载头，要求盾构 机机头高于轴线 23cm，呈略抬头向上姿势。 （4）进钢套筒掘进参数设置： 参数设置：推速5mm/min；推力8000KN，视实际推力大小，以不超过此 值为原则；在钢套筒内掘进以管片拼装模式

36、掘进，先利用环流对土仓进行清洗， 再提高拼装模式的推力，如果推力不具备将盾体向前顶推的能力，则采用掘进 模式，刀盘转速控制在 0.51.0rpm，刀盘转动前，要与钢套筒外部进行联系， 确认人员及设备安全后，测量监测人员就位后，才能进行掘进模式。盾构机在 钢套筒内掘进过程中，要确保与外界联系，密切观察钢套筒的情况，一旦发现 变形量超量或有渗漏时，必须立即停止掘进，及时采取补救措施。 进套筒时姿态控制：必须以实际测量的钢套筒安装中心线为准控制盾构 机姿态，要求中心线偏差控制在2cm 之内。 盾构机在进入钢套筒内之后，要注意姿态控制和顶推托轮组的适时调整。 如图 17、18 所示，在刀盘通过第一个托

37、轮组之后，即立刻将第一组托轮顶起， 根据原来标定的零位，将托轮顶推出 125mm，并根据测量数据进行适当调整， 以保证托轮顶住盾体为原则。按图中所示分布共 12 组托轮组，每边 6 个，在刀 盘通过每个托轮组之后，立即将托轮顶升至支撑盾体，确保盾体不出现栽头。 托轮组按后附图中尺寸设计制作，每组托轮组按可承载力 50t 设计，托轮组是 一种主动防止盾构栽头的措施，即在盾构机刀盘一旦完全通过托轮组后，立即 将托轮组顶升出来。由于钢套筒的内径与盾体的外径单边间隙是 125mm，所以 托轮组顶升行程不得超过理论值 125mm。 图 17 盾体顶推托轮组工作原理示意图 图 18 顶推盾体托轮组安装分布

38、示意图 （5）当盾构推进破除素混凝土连续墙时由于洞门凿除后有回填的水泥砂浆， 所以在破除连续墙时可以确保切削下的砼块能够顺利被刀盘挤碎并进入土仓， 在进入排泥口前经过碎石机和隔栅，所以大块的砼块是无法进入管道内的。当 破除回填洞门处的水泥砂浆时，由于钢套筒内已经回填了密实的砂，并加压至 2.0bar 左右，在刀盘破除洞门回填砼时，依靠钢套筒背压，完全能够将水泥砂 浆挤碎，并顺利进入土仓，只要能够进入土仓，就不会对掘进造成较大影响。 （6）盾构机掘进至盾体上的注脂孔到达端头加固连续墙时，停机在盾体内 预留的注脂孔往外注入聚氨脂，聚氨脂与盾体外的地下水反应形成聚合物填充 盾体与连续墙之间的空隙，防

39、止加固体外的地下水进入前方。 （7）注浆封堵：在盾体出洞，盾尾通过洞口过程中，每环均补充双液注浆， 在盾尾通过新增连续墙后，要在盾尾部位的管片注双液浆，注浆量为管片与洞 门和隧道间隙的 180%。时刻检查钢套筒是否有漏浆、形变等情况，如有漏浆或 者形变过大等情况发生，可以采取调低气压，减小推速等措施。 （8）盾构机筒体推到位置并完成盾尾密封后，在刀盘不转的情况下，开环 流清洗土仓。然后逐步泄压，并通过环流将钢套筒土仓中的浆液抽走。 （9）打开钢套筒底部的排浆管，排出剩余的浆液，并检查筒体的漏浆情况。 在盾尾双液浆凝固后，情况稳定，安全的情况下，开始拆除钢套筒。 （10）测量与监测：盾构机到达掘

40、进及过程加大测量频率，并复核控制点， 确保盾构机出洞的姿态正确，在盾构机出洞前布置监测点，在端头连续墙、地 面及周围建筑物布置沉降观测点；围护结构及钢套筒、洞门周围布置形变监测 点。并测量初始值，盾构机出洞过程中每天测量 2 次，若变形较大，增加测量 频率并及时通报项目部采取处理措施。进钢套筒过程中，设专人观测钢套筒的 稳定、变形情况，发现异常情况立即停机处理。 48 钢套筒和盾构机拆解、吊出钢套筒和盾构机拆解、吊出 盾构机完全进入钢套筒，注浆凝固后，检查确保安全的条件下，分别拆解 接收钢套筒和盾构机，并吊出转场。详细施工方案将在盾构吊出方案中进行阐 述。 5安全文明施工安全文明施工 51 防坍塌应急预案防坍塌应急预案 为了防止在洞门凿除及盾构机出洞过程中地面或建（构）筑物出现严重沉 降甚至坍塌等事故，特制定防坍塌应急预案，发生事故时，由总指挥长下令启 动本应急预案，内容如下： （1）在洞门凿除前，对现场施工人员进行详细的安全技术交底，并准备好 沙包、木方、挖机等抢险救援物资，加强对地面及周围建（构）筑物的监测。 （2）若上表地面或建（构）