盾构法施工验收规范十篇

盾构法施工验收规范篇1

关键词:盾构; 施工文件; 档案管理

1引言

盾构是掘进机的简称,它是在钢壳体的保护下完成隧道掘进、拼装作业的集机、电、液、控为一体的大型设备。由于盾构法隧道施工具有机械化、自动化、效率高、安装性强、对地面环境干扰小等优点,因而迅速在世界范围内得到了广泛的应用。盾构法是隧道工程的一种主要修建方法,是软土隧道的标准和首选的修建方法。

2我国目前是世界上使用盾构数量最多、发展最快、未来需求最大的市场。已是世界上的隧道第一大国

我国经过几十年来特别是改革开放以来的快速持续建设,我国在隧道及地下工程领域已得到了很大的发展,至今已建成各类隧道超过7000座,隧道总长度超过4000km,隧道数量和总延长位居世界首位,并且目前仍以每年新建200-300km隧道的速度在增加。

21世纪是我国隧道及地下工程大发展的世纪,据有关专家预测,到2020年,我国将要完成近6000km的地下隧道建设,平均每年约300km。到2010年,国内各种地下工程建设约需岩石掘进机、盾构机约180台(不包括微型机),年均需求量约为30台。截至目前,使用的盾构总数约有200多台次。

2.1城市地铁快速发展,对盾构需求最多。我国城市地铁正处在高速发展期,地铁和轨道交通规划总长度已超过3000km。目前已建成和在建的数量仅占规划数量的10%左右,未来城市地铁建设仍将快速发展。

2.2越江隧道建设方兴未艾,对大直径和超大直径盾构的需求将有快速增长。至今有10个城市已建或在建20多座盾构法越江隧道。计划中的越江盾构隧道更多。

2.3城市各种地下管线隧道有待发展,对盾构的潜在需求大。有关专家预测,我国城市的给水、排水、电缆、电讯、热力、输气等隧道工程的长度将超过1000km,其对小型盾构、微型盾构或掘进机的需求量也相当大。

2.4长大、特长铁路公路及水工隧道增加,对掘进机需求增加。

3盾构法在城市过江隧道施工中施工文件与档案管理存在的主要问题,亟待解决

一是涉及行业和城市多,要求规定不一致。行业涉及地铁、铁路、公路、市政、水利水电等;涉及城市目前在建地铁城市15个。

二是采用的规范不准确。我国各城市过江隧道施工中施工文件与档案管理有的依照地铁、有的依照铁路、有的依照公路、有的依照水利水电等规范,再结合市政规范来实施,给施工文件与城建档案规范化管理增加了难度。

三是新参与的施工、监理队伍多,对我国城市过江隧道施工中施工文件与档案管理要求、水平、起点不一,条件各不相同。目前参与盾构施工的单位超过40家,分布于多个地区、多个行业,并且还在增加。

四是更新型的盾构机数量大、类型全、技术含量更高,至今我国使用的盾构机数量已超过200台次。包括了土压、泥水、复合式,双圆等类型,直径从3m至15.2m等。其施工文件与档案管理要求有的甚至是空白。

五是档案意识淡薄。施工企业重施工生产轻档案管理的现象普遍存在,如,工程技术资料的收集整理,本应始于工程开工,终于工程竣工,却未能及时列入工作日程,与工程施工不能同步;在工程项目中,平时不重视工程档案和内业资料的收集整理,一旦得知业主或上级检查,就搞突击,临时补资料,甚至对档案管理人员反映的问题未引起重视,使工程档案管理工作处于被动局面。对于工程项目部来讲,一般都未配专职人员,而是由项目经理临时指派缺少盾构施工档案管理知识的人员兼职,更没有专门的资料室与相应的设备,往往使应该归档的资料分散在专业技术人员手中,很容易丢失或损毁。

档案质量欠佳,目前大多数盾构施工的工程档案都存在原始资料填写的不完整、不及时、不连续;档案电子文件、电子信息缺漏;部分归档资料不具有完备的法律手续等等情况,由于盾构施工档案多,目前档案移交工作普遍滞后。难以达到工程竣工档案向当地城建档案馆移交的要求。

4盾构法在城市过江隧道施工中,提高施工文件与档案管理水平的途径

盾构施工的工程档案是工程项目实施中阶段形成的有保存价值的,以文字、图纸、图表、声像、电子文档等为载体的文件资料。它是城市基础设施建设项目确保工程质量的一个重要组成部分,更是城建档案的一个重要组成部分。同时,盾构施工是高度机械化的一种施工,每日产生大量的数据,如何对这些海量数据进行有效地归档处理也摆在了我们面前。

针对盾构施工工程档案的重要性及存在的问题,提出了施工文件与档案管理规范化管理的解决途径。

一是明确规范,严格实施。

2008年3月1日,中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合了《盾构法隧道施工与验收规范》,该《规范》于2008年9月1日实施。因此,盾构法在城市过江隧道施工中施工文件与档案管理工作必须严格按此《规范》实施。其次,要主动参照市政基础设施工程施工技术文件主要项目的统一规定,依照《盾构法隧道施工与验收规范》,制定盾构法隧道施工与验收技术文件主要项目的统一规定及表格表式目录。例如:在《盾构法隧道施工与验收规范》中,选定盾构法隧道施工工序质量评定项目一览表,依照《盾构法隧道施工与验收规范》的要求和盾构法施工的特点,制定每一项目的《工序质量评定表》。

二是用准规范,严格管理。

按该《规范》1总则1.0.6条,“盾构法隧道工程的施工与质量验收除应执行本规范外,尚应符合国家现行相关标准的规定”的要求,针对盾构法隧道施工一般只实施隧道主线的特殊情况,对非隧道主线施工的出入口、随匝道等,其施工文件与档案管理则按建设部《市政基础设施工程施工技术文件管理规定》建城(2002)221号文件的规定要求进行管理。同时,建议中华人民共和国住房和城乡建设部尽快起草、制定和实施《盾构法隧道施工技术文件管理规定》,统一施工文件表格,以规范盾构法在城市过江隧道施工中施工文件与档案管理工作。

三是提高认识,加强领导

第一是要充分认识盾构施工工程档案的作用。是要强化设计、施工、监理、检测、质监、安全等单位的领导和专业技术人员的档案意识,使他们认识到工程档案是建设经验的积累和宝贵的技术储备,充分开发、利用工程档案这个宝贵的信息资源,可以为促进社会的技术进步和创造巨大的社会效益和经济效益。

第二是要健全制度,建立健全工程档案及内业资料的形成、积累、整理归档制度。明确“科学收集、分级管理、统一归口、定向移交”的具体操作程序;出台工程档案的考核与奖惩办法等,使档案管理工作真正做到有章可循,有序进行。根据档案管理的检查内容和考核评分标准,采取定期考核制度,形成职责明确、奖惩分明的档案管理激励约束机制,加强档案职能部门对档案工作的指导与监督,把工程档案管理工作提高到一个新的水平。

四是科学收集,严格要求。

其一,科学收集施工资料。盾构施工属于地下工程施工,许多理论还不完善,施工经验对同类工程有重要的借鉴作用。由于地下工程未知因素很多,盾构施工会发生一些没有预计的情况。因此,各地工程质监站、城建档案馆必须加强施工文件与档案管理工作的业务工作的指导,明确施工文件与档案管理工作的规范和要求。在工程开工前,议定项目施工文件与档案管理工作的具体详细的实施方案。针对盾构法施工中的特点,对工程大部分情况需要用影像记录、数据记录,表格的实时记录。如,对文字、图表的大小及格式做出明确规定;图纸附加电子文档一份保存,便于存储及查询。对于盾构机安装、盾构进出洞、旁通道的施工等关键工序,均应采用声像资料来记录,并将拍摄内容、时间、格式也应做出相应规定。

其二,档案工作与工程同步进行。盾构施工由于工程量大,资料数量多,施工时间相对较长,需要配备经培训合格的专职档案人员,并做到“三参加”,即档案人员应参加生产调度会或工程例会,参加工程安全质量检查,参加工程验收,档案资料做到“图、表、物”相符、数据准确,填写、审批、签章手续要完备,无擅自修改、伪造和后补现象,达到完整、准确、系统,符合归档要求,使档案人员了解工程动态,及时收集、整理原始档案资料。

参考文献:

[1] 黄小林.谈施工企业工程项目资料的管理[j] .山西建筑,2006 ,32 (2) :13214.

[2] 李金.高速公路施工档案管理中的几点体会[j].山西建筑,2006 ,32 (2) :18219.

盾构法施工验收规范篇2

摘要：《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601-2010（为了便于叙述以下简称“规范”）正式实施以来，通过工程施工实践，对房建工程防雷施工中的方案编制、施工安装、质量评价及质量验收有章可循，有据可依，有表可填，可操作性强。但笔者发现，规范在以下几点仍有待完善，具体有：1、词句表达模糊，有不同的理解（3.2.3条强制性条文）；2、条款所表达的意思前后矛盾（3.2.3条与5.1.2条2款）；3、规范第6.1.1条1款所对应的附录E质量验收资料部分表格的主控项目漏项；4、建筑物防雷工程新旧施工规范同时使用，施行中容易引起混淆。

关键词：防雷工程；规范；理解；沟通；探讨

第一个问题：词句表达模糊，有不同的理解。

规范第3.2.3条（原文：除设计要求外，兼做引下线的承力钢结构构件、混凝土梁、柱内钢筋与钢筋的连接，应采用土建施工的绑扎法或螺丝扣的机械连接，严禁热加工连接。）属于强制性条文，“兼做引下线的承力钢结构构件”这段句从字面上理解应该是钢结构建筑物的金属柱子构件。但是，读完整段条文，再翻看所对应的条文说明，才明白“兼做引下线的承力钢结构构件”所表述的不只是指钢结构构件，而是也包括钢筋混凝土柱子构件，贯穿第3.2.3条的主线，所表达的是承力钢结构构件以及钢筋混凝土梁、柱内钢筋与钢筋的连接方式问题。由于条文词句用词欠妥，从纯文字角度理解，把承力钢结构构件与混凝土梁、柱并列来说明严禁热加工连接问题，施工实践中可能会造成不同的理解甚至造成误解。因为混凝土梁、柱内钢筋与钢筋的连接，规范的其他条款是允许对焊、搭焊等热加工连接的。而对于已经加工好的半成品、成品以及已经安装完毕的承力钢结构构件，严禁热加工连接是必须的。

第二个问题：条文所表达的意思前后矛盾。

规范第3.2.3条，“除设计要求外，兼做引下线的承力钢结构构件、混凝土梁、柱内钢筋与钢筋的连接，应采用土建施工的绑扎法或螺丝扣的机械连接，严禁热加工连接。”如果“兼做引下线的承力钢结构构件”本意所指的不是钢结构构件，而是钢筋混凝土柱子构件，那么构件内钢筋与钢筋的连接方式问题，从文字本身的理解是，兼做引下线的钢筋混凝土柱内钢筋与钢筋之间严禁热加工连接，强调热加工连接是不允许的。笔者的理解，钢筋常见的对焊方式有电弧闪光对焊；电渣对焊；气压对焊和手工电弧搭接焊这几种，这几种都是热加工连接方式，都在规范3.2.3条（强制性条文）的禁止之列。

与此相矛盾的是，规范第5.1.2条2款（原文：......混凝土柱内钢筋，应按工程设计文件要求采用土建施工的绑扎法、螺丝扣连接等机械连接或对焊、搭焊等焊接连接），该条款明确了利用柱内钢筋作为引下线可以用对焊、搭接焊的“热加工连接”方式连接；以及规范第5.2.1条（原文：利用建筑物柱内钢筋作为引下线，在柱内主钢筋绑扎或焊接连接后，应做标记，并应按设计要求施工，......），该条款同样明确了利用柱内钢筋作为引下线可以用焊接的规定。

在《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010第二类和第三类防雷建筑物的防雷措施条文中，第4.3.5条6款【强制性条文】（原文：构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采取土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、与构件内钢筋应焊接或采用螺栓紧固的卡接器连接。构件之间必须连接成电气通路。）、第4.4.5条，都明确了利用柱内钢筋作为引下线可以用对焊、搭接焊的方式连接。都阐明了利用建筑物的钢筋作为防雷装置时，规范了钢筋与钢筋、构件与构件连接方式可以热加工连接。

显然，规范规范3.2.3条与规范第5.1.2条2款、第5.2.1条以及《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010第4.3.5条6款和第4.4.5条所表达的意思明显是矛盾的。

第三个问题：规范第6.1.1条1款所对应的附录E质量验收资料部分表格的主控项目漏项；

规范6.1.1条1款（原文：建筑物顶部和外墙上的接闪器必须与建筑物栏杆、旗杆、吊车梁、管道设备、太阳能热水器、门窗、幕墙支架等外露的金属物进行等电位连接。），此款为强制性条文，属于主控项目。笔者的理解，建筑物栏杆、旗杆、吊车梁、管道设备、太阳能热水器、门窗、幕墙支架等外露的金属物按照施工图设计，位于屋面的，必须与屋面的接闪器进行等电位连接；位于外墙面的、门窗、幕墙支架等，必须与外墙面的接闪器进行等电位连接，同时与经过外墙的引下线进行有效的电气连接。这些连接的施工质量，理应同步在等电位连接分项工程质量验收记录表格中反映。但是在施工实践过程发现，与规范6.1.1条1款相对应的附录E质量验收资料表格（表E.0.1-4）的主控项目栏中，该内容没有列入表格。笔者认为，附录E质量验收资料表格（表E.0.1-4）所反映的质量验收主控项目，应该同时包含规范第7.1.1条及第6.1.1条1款的相关内容。否则，主控项目的施工质量情况没有记录在质量验收资料表格中，等于该项在施工过程中脱离了质量监管，是严重的失误。

第四个问题：建筑物防雷工程新旧施工规范同时使用，施行中容易引起混淆。

把建筑物防雷工程施工与验收独立制订、修订、编制从而形成本规范，施行日期是2011年2月1日。但本规范实施的同时，并没有取消此前执行多年的的建筑物防雷工程施工质量与验收的依据，即没有取消仍在施行中的《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303-2002中24～28条关于建筑物防雷工程施工与验收的相关内容。与《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303-2002中24～28条相比，规范不但增加了屏蔽分项工程、综合布线分项工程和电涌保护器分项工程，而且对原有的分项调整、增加了部分内容，规范了工程质量验收表格等等，也就是说建筑物增加了防雷标准，工程投资也相应增加。

显然，本规范的正式施行，加上《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010也于2011年10月1日实施，笔者所接触的新的房建工程的防雷工程从设计到施工都执行了新的规范。但在市场行为的作用下，如果工程施工图设计没有约定使用本规范作为施工依据，假如某些业主为了节约工程投资，建筑物施工图设计审批不走完正规程序就先开工，继续使用《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303-2002中24～28条作为防雷施工的依据也还是效的。笔者认为，这种情况不是不可能发生，同一个施工内容同时使用不同版本的规范作为依据，且不说是否会造成混淆，起码不够严谨。

结束语

以上是笔者通过对现行《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601-2010的理解和浅见。在施工实践中，通过对规范的学习、分析，加深对规范准确理解和把握，同时发现新的问题，是作为一个工程技术人员的工作职责所在。

施工工程中，施工方案不但是施工管理人员对施工图设计的具体化、细则化，也是对相关施工规范具体化、细则化，以指导施工。然而，当规范中条文意思含混不清，有不同理解；当规范条文前后相互矛盾；当规范条文没有表达完整；当规范条文内容未能反映到质量验收资料表格中时，笔者以为，准确理解施工规范，便于发现施工中出现的技术问题，并及时与业主、设计、监理及时沟通和探讨，进而解决问题，是我们应该做的和能够做到的。

参考资料：

[1] 《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601-2010；

盾构法施工验收规范篇3

关键词: 盾构隧道; 公路隧道; 下穿; 安全监控中

1 工程概况

南京地铁与玄武湖公路隧道为南京市政两大重点项目, 地铁一号线盾构施工隧道(左、右线) 与玄武湖公路隧道在新模范马路与中央路的丁字路口立体交叉, 公路隧道在地铁隧道的上方, 并先于地铁隧道施工。两条隧道互交处的最小净距右线为11004m , 左线为11053m , 因此, 在盾构机穿越公路隧道下方的施工过程中, 安全监控成为确保两隧道结构安全的一项重要工作。

盾构机穿越地层为粘土性地层, 有淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉土等, 土质不均, 土质较差。围岩划分为Ⅰ 类, 地下水主要为孔隙潜水与弱承压水, 采用土压平衡式盾构掘进。玄武湖公路隧道采用明挖顺做法施工, 围护结构采用SMW 法工法, 主体结构为钢筋砼箱体结构, 底板为850mm 厚钢筋砼, 垫层为200mm 厚素砼, 并沿公路隧道纵向设抗拔桩, 主体结构仅先于地铁隧道2 月完成施工, 并预留了极小的盾构穿越空间。

2 安全监控方案 (a)

(b)

图1 监测点布置图

为减小盾构施工对玄武湖公路隧道的影响, 在施工中应尽可能地减小对周围土体的扰动和地表沉降, 关键技术是保持盾构开挖面的稳定和管片脱出盾尾后建筑空隙。盾构开挖面的稳定可以通过优化掘进参数来控制, 其重要参数有三个: 正面压力、推进速度和出土控制。在盾构还未到达公路隧道的掘进过程中, 通过地表沉降曲线进行实测反馈, 以验证选择施工参数的合理性或据以调整优化施工参数。在通过公路隧道时减小正面压力, 放慢推进速度, 加快出渣速度能达到降低地表隆起的目的; 相反, 采取提高正面压力, 加快推进速度, 减少出渣量, 能起到控制沉降的目的, 这样能够保证公路隧道路面的稳定。

建筑的空隙的充填则采取同步与二次注浆。在盾构掘进过程中, 尽快在脱出盾尾后环形建筑空隙中充填足量的浆液进行同步注浆。二次注浆是弥补同步注浆的不足, 减小沉降的有效辅助手段, 在盾构下穿公路隧道时, 以达到控制地表沉降的目的。盾构通过后, 根据实时监测结果及时控制固结沉降, 在管片衬砌后实施跟踪回填与固结注浆, 尤其是对拱部120°范围内进行地层的固结注浆, 最大程度地保证公路隧道和盾构隧道的稳定。

同时注意盾构姿态的控制, 在盾构推进和管片拼装时确保姿态不后退、不变向、不变坡, 保持连续均衡的施工。并且在公路隧道与盾构隧道互交处, 加载垫层, 沿玄武湖隧道纵向设抗拔桩。

3 实测情况分析

盾构左线于2002 年5 月16 日至19 日完成公路隧道段的施工。在盾构机接近公路隧道60m 到远离公路隧道100m 这一阶段, 连续对监测项目进行跟踪监测分析。 图2 土压力变化曲线土压力的变化规律与盾构施工进程相对应, 土压变化规律比较明显, 主要有以下特点: 1) 右线土压力(Y4 、Y5 、Y6) 基本没有变化, 说明盾构掘进影响范围比较小, 右线上方土压力比较正常, 土体没有发生大的扰动。3) 盾尾到达时土压上升(主要受同步注浆影响), 盾尾通过后土压开始下降, 最终稳定但仍比掘进前略大。土压下降是浆液固结收缩所致, 总体上同步注浆对地层有压密作用。

4) 图2 还反映出在盾构到达后, 土压力不断增加, 平均大约增加0106MPa , 随后又减少了大约0104MPa 。说明盾构在推进时对周围主体产生挤压, 使压力增加, 而后产生弹性恢复, 压力减小。压力经历了减小—增大—减小的动态变化后, 其间使公路隧道和盾构隧道的受力发生变化, 控制不好会 影响 两隧道的安全。

(2) 公路隧道底板沉降

从4 月25 日开始对玄武湖公路隧道底板开始跟踪监测, 到5 月23 日盾构已经完全穿出一段距离后, 公路隧道南北线29 个监测点最大隆沉值为119mm , 最小值011mm , 未影响公路隧道的安全。为 分析 盾构推进对公路隧道底板影响 规律 , 分别绘制公路隧道方向(南线) 沉降在不同时间段内的变化曲线图, 以及典型点随时间变化的曲线图(图3 , 图4) 。 图3 南线公路隧道底板各时段沉降曲线

图4 典型地表点随时间变化曲线

分析图3 、图4 可以得到以下结论:

1) 盾构未到达公路隧道时, 地表有比较大的沉降量, 最大沉降量为116mm , 说明盾构正面对土体的推应力小于原始侧向地应力。而且其沉降量曲线与累积沉降量曲线很接近, 说明这一阶段的沉降量是通过公路隧道时主要沉降段。

2) 盾构通过时, 地表有隆起的现象, 最大值仅为017mm , 由于盾构切口到达时与盾构土仓顶部压力基本一致, 微量隆起跟强注浆量有关。同时没有出现大的隆起说明抗拔桩起到了抗拔的作用。4) 分析典型点沉降过程, 盾构到达前的沉降量占到总沉降量的95 % 以上, 速率为0108mmΠd。而通过时的隆起抵消了通过后由于土体的固结引起的沉降。

5) 监测数据显示, 当覆土厚度不够时, 加载垫层和抗拔桩是有效的措施之一, 能很好地控制地表的隆沉。

(3) 管片沉降及隧道收敛

监测数据显示公路隧道的净空收敛最大变化量为0187mm 。同时根据对地铁管片连续的跟踪监测表明, 相交处地铁隧道最大累积收敛为1148mm , 最大累积沉降为0170mm 。考虑到读数的误差, 可以认定在穿越玄武湖公路隧道期间, 公路隧道没有受到大的影响; 完全穿越后地铁管片的沉降以及收敛在控制范围内, 说明公路隧道已经趋于稳定, 盾构隧道安全穿越公路隧道。

4 结论

(1) 监测数据表明在盾构隧道穿越公路隧道期间, 盾构的各种参数设置比较适当, 在推进速度较快(约60mmΠmin) 的情况下, 保证了公路隧道的稳定; 同时为右线盾构隧道的再次穿越积累了经验。

(2) 地铁隧道与不同类型的隧道互交并且采用土压平衡盾构施工, 当覆土厚度不够时, 可加载垫层和设置抗拔桩。监测结果表明一些变形数值远远小于控制值。在覆土最小仅为11004m 的状态下, 盾构机安全穿越公路隧道, 为以后同类型工程积累宝贵的经验。

(3) 在盾构推进时, 须加强周边环境的监测, 根据实际情况来调整盾构推进参数, 控制地表沉降, 保证相交隧道的安全有着重要的作用。

参考 文献

[1 ] 唐益群等. 上海地铁盾构施工引起地面沉降原因分析 研究

盾构法施工验收规范篇4

关键词: 盾构隧道; 公路隧道; 下穿; 安全监控中

1 　工程概况

南京地铁与玄武湖公路隧道为南京市政两大重点项目， 地铁一号线盾构施工隧道(左、右线) 与玄武湖公路隧道在新模范马路与中央路的丁字路口立体交叉， 公路隧道在地铁隧道的上方， 并先于地铁隧道施工。两条隧道互交处的最小净距右线为11004m ， 左线为11053m ， 因此， 在盾构机穿越公路隧道下方的施工过程中， 安全监控成为确保两隧道结构安全的一项重要工作。

盾构机穿越地层为粘土性地层， 有淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉土等， 土质不均， 土质较差。围岩划分为Ⅰ 类， 地下水主要为孔隙潜水与弱承压水， 采用土压平衡式盾构掘进。玄武湖公路隧道采用明挖顺做法施工， 围护结构采用SMW 法工法， 主体结构为钢筋砼箱体结构， 底板为850mm 厚钢筋砼， 垫层为200mm 厚素砼， 并沿公路隧道纵向设抗拔桩， 主体结构仅先于地铁隧道2 月完成施工， 并预留了极小的盾构穿越空间。

2 　安全监控方案

为保证盾构的安全通过和公路隧道的安全， 根据可能出现影响安全的因素， 选择布置适当的监控方案， 使其能客观地反映盾构通过公路隧道时的安全状况。211 　监测内容及测点的布置对盾构隧道进行管片衬砌沉降和收敛监测， 同时对公路隧道进行底板隆沉、隧道净空收敛监测及围岩压力测试。其中管片变形点布置在盾构左右隧道轴线与公路隧道上行、下行隧道中线相交处的断面上; 考虑到盾构引起的地表沉降槽呈正态曲线分布[2 ] ， 盾构隧道上方沉降量大， 向两侧逐渐减小， 因此布置成如图1 (a) 所示的公路隧道底板隆沉点; 在公路隧道上行、下行隧道内沿盾构左右线隧道轴线布设公路隧道净空收敛点; 在公路隧道与盾构隧道交叉处埋设6 个土体压力测点， 布置于垫层与土体之间。所有测点如图1 所示。

(a)

(b)

图1 　监测点布置图

212 　监测频率及预警盾构机通常的平均掘进速度为每天12m ， 在下穿公路隧道时放缓速度， 约每天8m 。盾构机接近公路隧道60m 前开始初测并按照规范要求的频率进行观测， 通过时每6 小时测量一次。同时当监测值累积变化接近或超过报警值时， 加大监测频率。预警值按照Ⅲ 级监测管理[3 ] 来确定， 即将控制值的三分之二作为警告值， 控制值的三分之一作为基准值， 将警告值和控制值之间称为警告范围， 实测值落在此范围， 应提出警告， 需要调整施工参数、采取施工对策; 警告值和基准值之间称为注意范围; 实测值落在基准值以下， 说明两隧道和围岩是稳定的。同时利用变化速率作为辅助监测基准。213 　控制措施。

为减小盾构施工对玄武湖公路隧道的影响， 在施工中应尽可能地减小对周围土体的扰动和地表沉降， 关键技术是保持盾构开挖面的稳定和管片脱出盾尾后建筑空隙。盾构开挖面的稳定可以通过优化掘进参数来控制， 其重要参数有三个: 正面压力、推进速度和出土控制。在盾构还未到达公路隧道的掘进过程中， 通过地表沉降曲线进行实测反馈， 以验证选择施工参数的合理性或据以调整优化施工参数。在通过公路隧道时减小正面压力， 放慢推进速度， 加快出渣速度能达到降低地表隆起的目的; 相反， 采取提高正面压力， 加快推进速度， 减少出渣量， 能起到控制沉降的目的， 这样能够保证公路隧道路面的稳定。

建筑的空隙的充填则采取同步与二次注浆。在盾构掘进过程中， 尽快在脱出盾尾后环形建筑空隙中充填足量的浆液进行同步注浆。二次注浆是弥补同步注浆的不足， 减小沉降的有效辅助手段， 在盾构下穿公路隧道时， 以达到控制地表沉降的目的。盾构通过后， 根据实时监测结果及时控制固结沉降， 在管片衬砌后实施跟踪回填与固结注浆， 尤其是对拱部120°范围内进行地层的固结注浆， 最大程度地保证公路隧道和盾构隧道的稳定。

同时注意盾构姿态的控制， 在盾构推进和管片拼装时确保姿态不后退、不变向、不变坡， 保持连续均衡的施工。并且在公路隧道与盾构隧道互交处， 加载垫层， 沿玄武湖隧道纵向设抗拔桩。

3 　实测情况分析

盾构左线于2002 年5 月16 日至19 日完成公路隧道段的施工。在盾构机接近公路隧道60m 到远离公路隧道100m 这一阶段， 连续对监测项目进行跟踪监测分析。

(1) 土压力分析图2 是盾构机左线穿越公路隧道时， 土压力的变化情况。

图2 　土压力变化曲线土压力的变化规律与盾构施工进程相对应， 土压变化规律比较明显， 主要有以下特点: 1) 右线土压力(Y4 、Y5 、Y6) 基本没有变化， 说明盾构掘进影响范围比较小， 右线上方土压力比较正常， 土体没有发生大的扰动。

2) 从左线土压力(Y1 、Y2 、Y3) 的变化情况来看， 盾构推进对左线上方土体有挤压作用。盾构切口前方土压略有下降(主要是泡沫影响所致)， 但数值比较小; 盾构切口到达时与盾构土仓顶部压力基本一致。

3) 盾尾到达时土压上升(主要受同步注浆影响)， 盾尾通过后土压开始下降， 最终稳定但仍比掘进前略大。土压下降是浆液固结收缩所致， 总体上同步注浆对地层有压密作用。

4) 图2 还反映出在盾构到达后， 土压力不断增加， 平均大约增加0106MPa ， 随后又减少了大约0104MPa 。说明盾构在推进时对周围主体产生挤压， 使压力增加， 而后产生弹性恢复， 压力减小。压力经历了减小—增大—减小的动态变化后， 其间使公路隧道和盾构隧道的受力发生变化， 控制不好会影响两隧道的安全。

(2) 公路隧道底板沉降

从4 月25 日开始对玄武湖公路隧道底板开始跟踪监测， 到5 月23 日盾构已经完全穿出一段距离后， 公路隧道南北线29 个监测点最大隆沉值为119mm ， 最小值011mm ， 未影响公路隧道的安全。为分析盾构推进对公路隧道底板影响规律， 分别绘制公路隧道方向(南线) 沉降在不同时间段内的变化曲线图， 以及典型点随时间变化的曲线图(图3 ， 图4) 。

图3 　南线公路隧道底板各时段沉降曲线

图4 　典型地表点随时间变化曲线

分析图3 、图4 可以得到以下结论:

1) 盾构未到达公路隧道时， 地表有比较大的沉降量， 最大沉降量为116mm ， 说明盾构正面对土体的推应力小于原始侧向地应力。而且其沉降量曲线与累积沉降量曲线很接近， 说明这一阶段的沉降量是通过公路隧道时主要沉降段。

2) 盾构通过时， 地表有隆起的现象， 最大值仅为017mm ， 由于盾构切口到达时与盾构土仓顶部压力基本一致， 微量隆起跟强注浆量有关。同时没有出现大的隆起说明抗拔桩起到了抗拔的作用。

3) 盾构通过后， 公路隧道地表有微小的沉降， 其中S1 -1 ， S2 -1 处于抗拔桩外沉降明显。

4) 分析典型点沉降过程， 盾构到达前的沉降量占到总沉降量的95 % 以上， 速率为0108mmΠd。而通过时的隆起抵消了通过后由于土体的固结引起的沉降。

5) 监测数据显示， 当覆土厚度不够时， 加载垫层和抗拔桩是有效的措施之一， 能很好地控制地表的隆沉。

(3) 管片沉降及隧道收敛

监测数据显示公路隧道的净空收敛最大变化量为0187mm 。同时根据对地铁管片连续的跟踪监测表明， 相交处地铁隧道最大累积收敛为1148mm ， 最大累积沉降为0170mm 。考虑到读数的误差， 可以认定在穿越玄武湖公路隧道期间， 公路隧道没有受到大的影响; 完全穿越后地铁管片的沉降以及收敛在控制范围内， 说明公路隧道已经趋于稳定， 盾构隧道安全穿越公路隧道。

4 　结论

(1) 监测数据表明在盾构隧道穿越公路隧道期间， 盾构的各种参数设置比较适当， 在推进速度较快(约60mmΠmin) 的情况下， 保证了公路隧道的稳定; 同时为右线盾构隧道的再次穿越积累了经验。

(2) 地铁隧道与不同类型的隧道互交并且采用土压平衡盾构施工， 当覆土厚度不够时， 可加载垫层和设置抗拔桩。监测结果表明一些变形数值远远小于控制值。在覆土最小仅为11004m 的状态下， 盾构机安全穿越公路隧道， 为以后同类型工程积累宝贵的经验。

(3) 在盾构推进时， 须加强周边环境的监测， 根据实际情况来调整盾构推进参数， 控制地表沉降， 保证相交隧道的安全有着重要的作用。

参考文献

[1 ] 唐益群等. 上海地铁盾构施工引起地面沉降原因分析研究

盾构法施工验收规范篇5

关键词：地铁管片；质量；控制措施

引 言：

城市化的不断加快促使我国各城市的轨道交通建设得到了迅猛的发展，地铁隧道由于在地下施工，所以安全问题必须要得到有效的保证，盾构法由于其安全、快捷从而得到广泛的使用。在盾构法施工中会使用到管片，盾构法主要是利用盾构机的推进后在拼装管片，然后盾构机在推进，按照这种循环的方式完成地铁隧道的掘进。所以说，控制好地铁管片的质量好坏，是保证地铁隧道工程施工能否顺利完成的一个重要环节。

一、管片生产技术现状

现如今，我国各城市的地铁建设规模在不断的拓宽，建设的速度也是不断加快，施工方法由单一的明挖法向影响程度小、施工效率高的盾构法、矿山法等多种方法并存的建设局面发展。而在隧道结构施工中使用盾构法，必须应用到管片生产技术发展前景十分开阔，现状并不乐观，存在明显的问题。

二、地铁管片的质量要求

目前我国轨道交通盾构法施工对于管片的质量要求非常高，主要表现在一下几个方面：

1.成品的地铁管片精度要求非常高

为了能够确保地铁管片在隧道中顺利的完成拼装，所以对其精度要求非常之高，《盾构法隧道施工及验收规范》（GB 50446-2008）、《地下铁道施工及验收规范》（GB 50299-1999）中对管片生产制作都提出了明确的规定，地铁管片生产企业要严格按照国家颁发的相关规范并结合自身质量控制要求制定企业地铁管片生产质量控制标准，并落实到生产过程中去，从而确保管片的生产质量。

2.地铁管片的外观质量

地铁管片的外观要求要达到外光内实，整体的线条要顺滑，没有色差。一般来说，要求内弧面。端、侧面平整度为±0.3mm，止水槽处只能允许出现少量的气泡，以此来确保管片的接口范围有高的阻水性能。

3.地铁管片的防水要求很高

我们从上述内容中就可以看出，管片在地下隧道施工中作用是非常特殊的，这就决定了地铁管片在除了本身要具有较高的强度之外，还必须要具备良好的防水盒防腐性。

三、地铁管片生产的质量控制措施

1.完善质量管理制度和管理体系

管片生产企业应根据国家质量管理制度和质量管理要求，结合企业自身实际建立健全企业的质量管理制度和管理体系，以便对管片生产质量进行控制和改进。对企业管理人员和工人进行质量控制教育，实现全员全过程质量控制，提高全体员工的操作技能和质量意识，严把质量关；严格遵守材料进厂检验制度，工序自检、互检、交接检制度，实行规范化质量管理，确保管片生产质量；实行 PDCA（计划、执行、检查、改进）质量控制过程，持续改进，提高企业的技术经济竞争能力，为企业创造经济效益。

2.管片生产过程中的质量控制

（1）原材料的质量。生产过程中使用的原材料（钢筋、水泥、砂 、石子）和外加剂等应选用信誉良好的厂商保证其质量达标。而且在选用各种材料时，每种材料的品种、规格等要符合设计图纸和相关的规范要求才行。原材料在送进现场后，按照规范规定取样、送检，试验合格后方可加工使用，不合格的坚决退场，严禁不合格材料用到生产中。

（2）成型的钢筋骨架质量。钢筋骨架加工时的模板尺寸必须要准确，并定期检查，防止其变形而影响骨架的质量。钢筋在下料时要控制好准确度和加工的精确度，并定期检查、调试好弯弧机，确保钢筋加工弧度符合要求。钢筋骨架在堆放时，严禁拖拉和抛掷，底部一定要用支架支撑，不得直接堆放在地面上，堆放层数不宜超过4层，以防骨架变形。

（3）管片模具质量。组模前，工作人员要认真仔细的清理模具，尤其是特别注意的是模具的结合处以及边角凹槽处的清理，清理干净后的模具内表面不得有任何污物。模具在清理干净后，由专人负责喷涂脱模剂，脱模剂的使用要按照脱模剂的使用要求进行涂抹均匀，不得有积聚现象。脱模剂喷涂好后组装模板，而模板组装时要检查侧模板、端板以及底板之间的密封效果是否完好，如发现有移位和脱落要及时修正，并按各种模具的组装顺序进行组装，严禁反顺序组装，以免模具变形。螺栓拧紧时要按顺序紧固，保证模具尺寸精度。

（4）混凝土浇筑质量。混凝土的配合比必须要满足管片生产工艺要求，比如，混凝土搅拌的方式、输送和振捣密实的方式来选定合适的参数，在经过试配确定。搅拌系统应配备砂 、石含水率自动快速测定仪，由拌和机的电子控制系统自动调整混凝土配比的用水量。定期校验拌和机的电子称量系统的精确度，保证混凝土原材料称量准确，严格按照配合比拌制混凝土，确保混凝土质量。管片混凝土浇筑时要分层、连续、均匀 、对称的从模具两端向中间布料，采用振捣棒振动成型时，每盖一块盖板布一层料，振捣密实后才能布下一层料，振捣时不能碰撞模具、预埋件和钢筋骨架。振捣时间一定要控制好，一般为 2～3 min，振动至混凝土与侧板接触处不再有喷射状气泡为止。

四、管片的养护

（1）地铁管片的养护一般都是采取蒸养，在浇筑混凝土后要静停1-2H，具体的静停时间可根据气温的变化进行适当的调整。

（2）蒸养时的升降温速度应控制在10-20℃/H，蒸养完后管片的表面温度和和环境温度差应不大于20℃，只有这样才能有效的避免在蒸养过程中由于没有控制好温度的变化而产生裂缝。

（3）管片脱模的强度要控制在 20 MPa 以上 ，在达到要求后工作人员才可以进行脱模，严禁在强度不够的情况下强行脱模。

（4）管片脱模后的保养时管片生产中的一个重要环节，所以管片在脱模后要做好降温保湿的措施，以防管片由于失水而产生裂纹；降温后要水养 14 d 以上，以促进管片混凝土强度平稳增长，保证管片混凝土质量。

五、结语

综合以上笔者所述的内容，我们可以看出，地铁管片是轨道施工中使用盾构法施工的一个非常重要预制构件，其生产工艺控制的好坏将直接影响到管片的质量，从而影响整个地铁盾构施工的质量和盾构隧道的质量。所以我们要不断的强化自身技术，在保证质量的前提下选择合适的生产工艺，努力做好地铁管片的生产。

参考文献：

[1]谈永泉，杨鼎宜.我国混凝土衬砌管片生产技术现状及发展趋势[J].混凝土与水泥制品，2008（4）：25-29.

[2]贺朝荣.浅谈地铁管片生产质量控制[J].城市道桥与防洪，2011（1）：95-98.

盾构法施工验收规范篇6

关键词：盾构， 富水砂卵石，滞后沉降，控制

Abstract: the formation of chengdu belongs to special rich water sandy pebble stratum, pebble content reaches as high as 60%-80%, and underground water level. The formation of the disturbance of external force in no case structure is close-grained, but in the shield construction machine the knife dish perturbation of turning easily instability, form lag settlement. This unique phenomenon and may cause the surface settlement building, tilt, directly affect the buildings to people's life safety and order, the personal safety and property safety of cause certain harm. To ensure the stability of the building structures, we focused on shield construction machine through the building structures in each period, grouting control, tunneling parameter control, monitoring control measures to guide the construction, to ensure the stability of the building.

Keywords: shield, rich water sand pebble, lag settlement, control

中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：

1工程概况

成都地铁2号线一期工程土建9标（4＃、5＃盾构区间）共三个区间，即白果林站～中医学院站区间、中医学院站～通惠门站区间、通惠门站～将军衙门站区间及其附属结构。区间采用盾构法施工，线路总里程4457.053米，合同价185315639元，合同工期948日历天。

1.1线路平纵断面

线路隧道轨面最大埋深约27.2m，最小埋深约11.2m，最大曲线半径3000m，最小曲线半径400m，最小坡度2‰，最大坡度25.856‰。

1.2盾构隧道结构

隧道结构：设计为双线圆形隧道，直径为5400mm。

衬砌类型：采用单层管片衬砌，材料为钢筋混凝土。管片内径5400mm、外径6000mm，厚度为300mm，分为1.2m和1.5m两种类型。其中幅宽1.2m用于区间隧道中平曲线半径小于等于400m的地段，幅宽1.5m用于区间隧道中平曲线半径大于400m的地段。采用六分块方案：三块标准块，两块邻接块，一块封顶块。管片组合方式为直线环+左转弯环+右转弯环，拼装方式为错缝拼装。管片螺栓为弯螺栓。

2.施工方法

2.1施工概述

成都特有的富水砂卵石地层，该地层在没有外力扰动的情况下结构密实，但在盾构机刀盘转动的扰动下极易失稳，而且该地层的坍陷可能不会立即移至地面，可能经过很长时间才移至地面，即我们所说的滞后沉降。针对以上特点，我们按照盾构机通过前中后三个阶段根据准备工作、注浆加固、掘进参数、掘进管理、监测、安全应急进行控制，从而确保地层、地表以及建筑物的稳定。各保障措施及内容如下表1：

表1盾构穿越建筑物各阶段保证措施

序号 施工保证措施 内容 备注

1 准备工作 对建筑物基础及结构等情况进行调查；制定好盾构机穿越建筑物的各项技术准备；提前进行降水施工；做好对居民宣传工作 在盾构机通过前完成所有准备工作

2 注浆加固控制 注浆加固是防止地层滞后沉降的最有效的措施，包括预注浆、同步注浆、二次注浆和跟踪注浆 共分为三个阶段，在盾构机通过前进行预注浆，在通过建筑物时进行同步注浆和二次注浆，在通过建筑物后进行跟踪注浆。

3 掘进参数控制 主要对刀盘扭矩、刀盘转速、掘进速度、出土量、注浆量、土压力等参数的控制

4 掘进管理控制 做好机器的保养和检修；做好刀盘刀具的跟换

做好掘进工序的衔接和交接班制度；做好碴土的改良

5 监测控制 监测内容主要包括地面监测、建筑物沉降监测建筑物倾斜监测。将监测数据通知盾构司机和值班领导 加强监测频率，在通过通过前完成初始值的上报，在通过时24小时监测，在通过后根据建筑物沉降情况逐级降低监测频率

6 安全应急控制 做好安全应急预案，在可能存在危险时立即按照预案进行实施，建立应急预案小组

2.2实例说明

下面我们以盾构穿越石人社区家属楼为例说明盾构在富水砂卵石地层中穿越建筑物的各项工作及各项保证措施，石人社区家属楼位于【中医学院站~白果林站】区间，该栋建筑物建筑年代久远，裂缝较多，且经历了四川大地震，被定为本标段盾构穿越建筑物的一个最大危险源。针对该栋建筑物的特点结合表1中各阶段的措施，我们认真准备，做好每一项措施，使我们顺利通过该栋建筑物，且未出现超过设计和规范要求的沉降，得到了业主和居民的好评。

2.2.1准备工作

在盾构穿越石人社区家属楼前召开项目部全体员工大会，制定好总的穿越思想。并做好以下穿越石人社区前的各项准备工作：

2.2.1.1调查工作

（1）再次对建筑物结构和基础进行调查；

石人社区家属楼共分3栋楼，位于成都市大庆路66号，修建于1988年。基础为条形基础，深2米，上部结构为7层砖混结构。

（2）对石人社区家属楼每一户的裂缝和破损情况进行调查，并进行拍照；

（3）做好对居民的宣传。

2.2.1.2技术准备工作

（1）编制盾构穿越石人社区的专项方案；

（2）下发技术交底和安全交底；

（3）在盾构通过前再次召开技术工作会，对每位技术人员进行详细的分工和技术交底。

2.2.1.3降水施工

根据成都地铁一号线的经验，在降水的情况下盾构穿越砂卵石地层更有利地层的稳定。在石人社区前提前施工好降水井，在盾构机到达石人社区前100米开始进行降水。

2.2.2注浆加固控制

2.2.2.1注浆加固范围

预注浆和跟踪注浆加固范围主要是建筑物基础底部和隧道拱顶之间，同步注浆和二次注浆主要是管片壁后和土层之间的空隙。

2.2.2.2注浆方法

（1）预注浆和跟踪注浆注浆方法主要采用从地面打Φ50mm钢花管注浆，注浆浆液主要是采用比例为1:1水泥浆，注浆压力一般控制在0.5~0.7Mpa之间，在施工中根据实际情况进行调整。

（2）同步注浆和二次注浆是采用盾构机的注浆设备进行注浆，注浆压力根据掘进实际情况进行调整，同步注浆量1.5m在6m³以上。

2.2.2.3注浆效果

在盾构通过石人社区前，项目部共施工27个预注浆孔，并注浆79m³；在完成预注浆后施工了26个跟踪注浆孔；在盾构机穿越石人社区时，严格控制同步注浆的压力和注浆量，确保管片壁厚充填饱满，并在盾构机通过跟踪注浆孔1米后及时的对跟踪注浆孔进行注浆，及时填充因刀盘扰动土体产生的空隙，26个跟踪注浆孔共注浆88.3m³；在盾构通过石人社区后针对沉降值大的地方进行注浆加固，针对性的跟踪注浆孔个13个，共注浆47.26m³。

2.2.3掘进参数控制

掘进参数的设定是盾构穿越建筑物的一个重要环节，掘进参数是一个连续变化的参数，各参数又相互关联，把握好参数的设定才能使盾构机处于一个连续、匀速的穿越数建筑物。盾构操作手在参数选定上要做好以下几点：

（1）盾构操作手要了解建筑物的基础情况和地层情况；

（2）盾构参数是一个连续动态变化的数值，盾构操作手要根据技术交底下发的参数并结合实际掘进情况进行参数调整，从而使盾构机能连续匀速的通过建筑物，减少对土体更大的扰动。技术交底设定数值和实际掘进数值比较见下表3。

表3 技术交底设定数值和实际掘进数值比较表

名称 刀盘转速

（rpm） 刀盘扭矩

（bar） 推力

（t） 推进速度(mm/min) 螺旋机转速

（rpm） 出土量

（m3）

技术交底设定值 1.1～1.4 160～200 1000～1300 40～55 3～5 55～60

实际值 1.1~1.4 160~200 1000~1200 45~55 3~5 55~58

（3）盾构机操作人员严格盾构机姿态，使主推进油缸油压尽量趋于平衡，对初始出现的小偏差应及时纠正，应尽量避免盾构机走“蛇”形，盾构机一次纠偏量不宜过大（每环纠偏量不能超过5mm），以减少对地层的扰动。盾构司机要并根据掘进的行程差选择合适的管片类型。

（4）严格执行出渣管理制度，值班工程师对每一环出渣量进行统计，防止盾构超挖造成地表下陷，1.5米幅宽管片每环出碴量应控制在55~60m³。

2.2.4掘进管理控制

掘进管理是确保盾构机连续、匀速穿越建筑的一个主要保障措施，在穿越建筑物时各部门应该做好以下几点：

（1）在盾构机通过石人社区前，对盾构机及台车进行全面的检查，对肯能存在问题的部件提前进行更换，防止盾构机在建筑物下长时间停机检修。

（2）在盾构机通过石人社区前，对刀盘的刀具进行检查，对有问题的刀具进行更换，保证刀盘不存在结“泥饼”现象和不能碾碎卵石现象。确保盾构机连续匀速的通过建筑物。

（3）在掘进过程中做好碴良，第一、要根据技术交底的要求做好泡沫的发泡率，值班工程师要不断的检查泡沫效率和质量并通知盾构操作手，盾构操作手根据情况调整泡沫的发泡比例；第二、要向土仓内注入膨润土，增加碴土的和易性；最后适当向土仓内注入水。从而防止刀盘产生结“泥饼”、及卡刀盘等现象，保证盾构的正常掘进。

（4）作好工序的衔接和交接班制度，交接班和每一道工序的连续顺畅是保证盾构机在建筑物下停机时间少的有利保障。

3 结束语

对于砂卵石地层的滞后沉降的特点一定要注重注浆加固、参数选定、掘进管理和监测的控制，能够有效的控制滞后沉降现象。通过以上实践，为集团公司盾构在富水砂卵石地层中掘进积累了大量的掘进参数和宝贵的经验。

参考文献

《地下铁道施工及验收规范》（GB50299-1999）；

《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）；

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；

《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）；

《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307-1999）；

盾构法施工验收规范篇7

【关键词】 盾构横通道接收、大断面、双侧壁导坑

1、工程概况

某区间盾构接收段位于公路上方，地下主要管线较多，采用盾构到达在横通道接收后，从横通道平移至侧面盾构吊出井分解拆除。考虑盾构机整体平移，盾构接收井开挖断面达到15.6m，施工风险极大。盾构接收井基坑开挖尺寸为17.5m×12.3m，基坑深度为27.571m，横通道开挖断面尺寸为15.6×14.632（宽×高），通道采用双侧壁导坑法施工。

2、主要施工措施

2.1 马头门施工

（1）马头门施工前，进行洞口处地质注浆加固，马头门开洞时连立三榀钢格栅，并与切断的竖井围护桩钢筋焊接成整体。

（2）分部破除马头门处的围护桩

注浆完毕待土体稳固后，随即破除马头门处的围护桩，采取水钻先破除左上导洞断面的围护桩、并清渣，然后依照工序依次进行左上导洞的土体开挖，架立左上导洞马头门处首榀格栅，与桩体预留钢筋进行焊接并及时组装型钢临时支撑；待左上导洞掘进3～5m后，破除右上导洞断面围护桩，重复左上导洞施工过程。依照上述施工过程及横通双侧壁导坑法施工工序要求依次破除其余导洞断面的围护桩。

横通道断面破围护桩时，保留中间围护桩不破除，起到中央支撑作用，先破除两侧的围护桩，待两侧全部破除完毕后最后破除中央围护桩，及时架立马头门处的钢格栅及临时支撑，将第一榀钢格栅钢筋与围护桩预留的钢筋焊接在一起，及时喷射混凝土。马头门的格栅一定要架到位，务必保证横通道结构净空，并在马头门处采用三榀格栅密拼加固马头门。围护桩破除过程如下表2-1所示，每步具体破除位置如下表中第一列示意图所示：

2.2 横通道施工

2.2.1 横通道施工概述

根据设计图纸的结构形式，支护参数及所经围岩类别，采用双侧壁导坑法施工，横通道施工参数如表4-1。施工中严格贯彻“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的方针。

开挖前，先沿横向通道拱圈施作超前小导管，并注浆加固围岩，环向间距根据地质状况控制在300mm之内，注入水泥浆，然后环行开挖左上导洞土体。采用环形导坑留核心土，以发挥掌子面的三维支撑作用，保证掌子面的稳定，其正面投影面积不少于左上导洞开挖面积的一半，初喷5cm厚混凝土，架钢格栅，挂网喷混凝土，为防止拱脚下沉，拱脚可放置钢板增大受力面。

2.2.2管棚施工

在竖井开挖至距横通道拱部下1.5m左右时（即竖井开挖至横通道第一层临时仰拱位置时），竖井按照横通道临时仰拱的做法，进行竖井临时封底。待竖井封底喷射混凝土达到强度后，进行横通道拱部管棚的施工。

2.2.2.1管棚设计要求

横通道管棚设计呈“拱”形分布，长度为37m。

（1）管棚规格：采用φ121×6mm无缝钢管，要求薄厚均匀。

（2）管棚连接采用矩形螺纹连接，焊接加强的方式。

（3）管棚间距300mm；管棚中心距暗挖初支结构外皮轮廓线为150mm。

（4）倾角：管棚走向与通道拱部平行。考虑大管棚采用的打设工艺首先要求能够保证足够的精度，不至因下垂进入开挖断面，同时也不能过度上抬。施工过程中依据具体情况可再做调整。

（5）注浆材料：1：1水泥砂浆浆液。

2.2.2.2管棚施工技术质量要求

（1）本工程质量标准按中华人民共和国国家标准，以及工程施工规范和技术说明，设计规定的标准执行。

（2）管位入口偏差应≤2cm。

（3）单根管棚打设的有效长度误差≤5cm。

（4）管棚打设偏斜误差向上应小于0.5%，并避免棚管向下偏斜至隧道开挖线以内。

（5）管棚打设采取间隔跳打的方式，每根棚管打设完后必须及时灌注水泥浆，并保证管外环状间隙浆液充填饱满。注浆量不小于理论值的1.2倍。

（6）为保证同一开挖段承载力，打设棚管同一截面内的接头数不超过管数的50%。

（7）做好施工记录，施工完毕进行测斜，并绘制每根棚管的走向，为后期开挖提供必要的数据。

2.2.2.3工艺流程

（1）钻孔流程

人员设备进场平台搭设通水、电设备组装调试管位复测钻机定位（方位、仰俯角）钻具组装、进孔冲洗液循环钻进导向仪监测钻进偏斜状况通过钻头出水口与鸭板位置与角度调整钻进方向（纠偏）测斜（验证自然偏斜角度）钻进终孔

（2）注浆流程

浆液搅拌储浆池注浆泵注浆管注浆接头棚管钻头出水口管外环状间隙出气孔冒浆注浆终止。如图10-2所示。

（3）注浆工艺控制

1）彻底冲洗钻孔，保持孔内均匀充满泥浆液；尽量减少孔内残余钻渣。

2）注浆要求：稳定、流畅、不得中断、连续注浆，孔口出水泥浆后，封住孔口，然后再加压注浆1-3次；（加压控制在0.4～0.6Mpa）。

3）注浆时，可根据孔内情况，来回旋转或拉动钻具，一边注浆一边放气，以保证管外“环状间隙”注浆饱满。

4）预先计算出注浆量，注浆时不得小于理论注浆量的1.2倍。

5）注浆浆液拟采用素水泥浆，其具有可灌性好、沉淀析水缓慢、渗透性较好，与砂、土层有较好的亲合力。易与周围土层、棚管形成整体结构性能。

2.2.2.4管棚实施控制关键要点

（1）棚管连接选择矩形扣，丝扣长度60mm。管材加工，单节长度采用定尺，通用棚管长度每节2.0m、3.0m或4.5m，具体加工计划严格按各个断面配管表定量加工。

（2）注浆浆液拟采用水泥砂浆，合理配置的水泥砂浆是我公司总结以往工程注浆经验，经过反复进行浆液配比试验，并经工程应用检验而成注浆浆液类型，其具有可灌性、沉淀析水缓慢、渗透性较好，与一般土层有较好的亲合力。易与周围土层、管棚形成整体的性质。另外混合浆灌注较有益于所选用施工工法的操作。

（3）棚管打设顺序为间隔跳打的原则，在施工中根据现场情况变化，可进行相应的调整。

（4）为了提高单步开挖段管棚的承载能力，相邻棚管接缝应错开，缝距≥1m为宜。

（5）设备组装前要进行逐一检查，保证其应有的完好率。

（6）根据现场条件，合理布局泥浆制作、循环系统、水泥浆制作、注浆系统等。

（7）电器设备、电缆（电线）要规范架设。

（8）施工前，技术人员对已预埋的套管管位、角度进行认真复测，误差超限者提请甲方共商妥善解决方案。

（9）开孔定位，调试角度必须由专人负责，并且做好复检，确保无误，其给定值要记录存档备查。

（10）为防止地面沉降，严格控制出（泥）沙量，始终保持回水（浆）量小于进水量。

（11）在施工中，根据对地层情况的了解，对技术参数进行适时调整。

（12）棚管打设终止后，立即注浆。其中水泥标号选用425#普通硅酸盐水泥。

（13）注浆泵压≤0.6MPa为宜。根据单孔孔内情况灵活控制泵压，孔内压力保持在0.4～0.6MPa范围内。

2.2.3小导管施工工艺

横通道开挖时超前预支护采用小导管注浆加固地层。采用DN32×3.25注浆小导管，小导管沿开挖轮廓线从格栅腹部穿过，环向间距30cm，小导管单根长均为2m，仰角及外插角10°～15°（角度过小影响下榀格栅的架设，极易造成侵限，角度过大，出现超挖现象严重），纵向间距每榀打设一排小导管。

横通道马头门采用双排超前小导管沿轮廓线范围布置，小导管环向间距按设计为0.3m，外插角5°～10°。

2.2.3.1横通道小导管结构型式和布置

小导管采用热轧钢管，长度为2m。注浆管一端做成尖形，另一端焊上铁箍。在距离铁箍0.5～1.0m处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔150mm，呈梅花型布设，孔位互成90°，孔径6～8mm，见图10-3。

2.2.3.2注浆工艺参数

（1）注浆压力及注浆类型

注浆压力应根据地层致密程度决定，为0.2～0.5MPa。

粉细砂及细中砂层采用改性水玻璃浆，其它地层采用单液水泥浆。

（2）注浆材料及浆液配比

小导管注浆材料及配合比根据地质不同情况和要求采用以下几种：

1）改性水玻璃浆：配合比为硫酸：水玻璃=1∶1.8～1∶2.2，PH=3.1～3.5。

2）纯水泥浆：原材料为掺入10%微膨胀剂的普通水泥，水灰比0.45～0.6。

3）水泥-水玻璃双液浆：水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥，水玻璃为35Be'。水泥浆液水灰比为1∶1～1∶1.2；水泥浆液与水玻璃体积比为1∶1。

（3）注浆数量

2.2.3.3注浆施工流程

注浆工艺见图10-4。

（1）打孔布管：小导管在打管前，按照设计要求放出小导管的位置。风钻作动力，用专用顶头将小导管顶入。小导管尾部置于钢架腹部，增加共同支护能力。小导管安装后用塑胶泥封堵导管外边的孔口。

（2）封面：注浆前，喷5～10cm厚混凝土封闭工作面，以防止漏浆。

（3）注浆：用KBF-50/70注浆机进行注浆，采用注浆量和注浆压力双控原则进行注浆时间的控制。

2.2.3.4注浆机具

小导管注浆机具设备表见表10-2。

2.2.3.5小导管注浆注意事项

（1）配制浆液时，操作工人戴胶手套、护目镜、防护帽，穿长筒胶鞋，不允许工人穿短袖上衣、短裤上班。

（2）注浆时，作业工人不准站在注浆口附近。

（3）发现压力表有异常情况时，停止注浆，查找故障。

（4）配制浆液即用即配，剩余浆液倒掉，并清洗储浆桶。

（5）每次注浆前，在现场做简易胶结试验，确定胶结时间和早期强度。

2.3 横通道双侧壁导坑法施工工序

横通道双侧壁导坑施工分为9导洞十步，具体过程详见下表3-1横通道施工流程。

竖井基坑及横通道开挖时应做好开挖与外运的协调，组织好运输车辆，并安排做好运输线路的调查，及时调整调度方案，使盾构接收井开挖如期完成，及时转入区间正线的施工，保证施工工期满足施工的要求。

2.4、监控量测

横通道的主要监测项目有：洞内外观察；净空收敛；拱顶下沉；地表下沉；临近建筑物、地下管线及构筑物的变形；侧向土压力；衬砌、钢架应力和底部隆起等内容。

3、结束语

双侧壁导坑法是比较成熟的施工工艺，具有较高的安全性。盾构侧位接收，能较好的解决将盾构接收区间上方交通和管线问题，减少地铁施工与地面交通和管线的矛盾，产生较好的社会和经济效益，同时减少交通导改和管线改移的费用和时间，为盾构施工创造有利条件。

参考文献

[1] 轨道交通《隧道工程施工质量验收标准》

[2] 《建筑基坑支护技术规程》

[3] 《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）

[4] 现状施工环境并结合我单位可以调用投入的施工队伍、机械设备等资源

盾构法施工验收规范篇8

Abstract： This paper introduces some corresponding improvement measures and tunneling parameters adjustment of tunneling problems of EPB shield in full face water-rich silty fine sand layer in Guang～Xin～Guo Section of Zhengzhou Metro line 2. At the end， it gets the construction results of secure underneath pass important environmental risk.

关键词：EPB盾构；全断面富水粉细砂层；下穿大直径自来水管；沉降控制

Key words： EPB shield；full face water-rich silty fine sand layer；underneath pass large diameter water pipe；subsidence control

中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）17-0131-03

0 引言

随着城市化进程的不断加快，城市地面交通压力剧增，发展城市地下轨道交通成为解决城市地面交通压力的有效解决途径，国内城市轨道交通建设正进入如火如荼的阶段。浅埋暗挖隧道施工方法属于传统工法，要求必须在无水条件下施工，城市大深度、大范围降水会严重影响其施工质量。此外，城市轨道交通的隧道工程开挖断面小，地面情况复杂，受地质条件、结构断面、地形条件等的限制，这种工法始终无法在隧道工程中大规模推广应用。

本文结合城市轨道交通隧道工程特点，提出采用盾构法开挖隧道的施工理念。盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法，地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和注浆填充盾尾与管片衬砌间的间隙等主要作业均在盾构的保护下进行，不仅不影响地面交通，而且适用于各种地质结构，尤其在过江河、过群房（无桩基托换）施工中比浅埋暗挖法更具优越性，并且能保证隧道、地面的安全。

1 工程概况

1.1 工程概况

郑州市轨道交通2号线一期工程01标广播台站至新龙路站盾构区间（以下简称广～新区间）、新龙路站至国基路站盾构区间（以下简称新～国区间）大体呈 “L”形，区间隧道自北向南沿花园路敷设。广～新区间右线隧道全长1401.125m，左线隧道全长1396.480m，区间隧道埋深为10.3m～19.1m。新～国区间左线隧道全长695.149m，右线隧道全长793.950m，区间隧道埋深为9.3m～13.8m。

广～新～国区间采用两台土压平衡盾构机分别进行隧道左右线主体结构施工。左线盾构机采用中铁装备厂制造生产的“中铁8号EPB”，刀盘外径6280mm，刀盘开口率为56%，右线盾构机采用德国海瑞克公司制造生产的“EPB，S-368”，刀盘外径6280mm，刀盘开口率为62%。

广～新、新～国区间左右线需5次下穿总长达853m的DN1400（1991年铺设）、DN1200（1982年铺设）带压砼源水管，沉降控制要求高，如果出现爆管，将中断郑州市白庙水厂唯一黄河供水源，影响郑州市三分之二以上地区居民供水，造成重大社会负面影响。

1.2 工程地质情况及工程水文情况

1.2.1 工程地质情况

根据地质勘察报告，两个区间盾构穿越及上覆土层主要为：1-1杂填土、2-1粉土、2-3细沙、3-2粉质粘土、4-1粉土、4-2粉砂、4-3细沙层。隧道主要穿越2-3细沙、4-2粉砂、4-3细沙层。

1.2.2 工程水文情况

本工程地表水主要来自大气降水。

地下水类型为第四系潜水。4-2粉砂及4-3细砂为主要含水层，4-2粉砂及4-3细砂粘粒含量较低，富水性强，透水性好。

2 问题的产生、原因分析及解决方向

2.1 盾构穿越全断面砂层问题汇总及原因分析

盾构在较大埋深、高地下水、全断面粉细砂地层中的掘进施工容易产生的问题有：

①盾构出渣性状波动剧烈，出渣不连续；

②同步注浆易堵管、无法保证注浆量；

③盾尾发生漏水、漏沙、漏浆；

④盾构刀盘扭矩波动剧烈，盾构施工不连续；

⑤盾构土仓压力波动剧烈，导致掌子面容易失稳；

⑥地层自稳性极差。

通过以上问题的汇总及分析，推测出导致以上问题的主要原因有：

①砂性土没有粘聚力，导致在土仓、螺机内的渣土和易性不好，相同螺机转速、螺机后门开口的情况下，渣土流速不稳定、掌子面土压力波动剧烈，不易掌控、刀盘扭矩持续增大，波动频繁；

②砂性土自稳性极差，无法形成塌落拱，导致本应填充同步注浆的盾尾建筑空隙内地层中的砂子填充，地层随即产生沉降；

③砂性土中基本没有粘聚力，地下水的侧压力系数几乎达到0.8，水土压力较大；

④饱和粉细砂层中的砂土液化现象严重，由于刀盘搅动及盾构机推进过程中本身的扰动，导致刀盘前方、盾体上方、盾尾后部的砂土均存在一定程度的液化现象。

2.2 主要解决方法

2.2.1 砂性土没有粘聚力，出渣和易性不好，出渣及刀盘扭矩不稳定

主要解决措施有：

采用以膨润土为主，泡沫为辅的渣良方案，利用充分发酵后的钠基膨润土悬浊液的粘性及渗透性、利用刀盘前方的膨润土泵送蝶阀及刀盘、土仓后壁的搅拌棒，使原状的粉砂、细砂与钠基膨润土充分充分搅拌均匀，人为向原状地层中补充粘粒，提高刀盘前及土仓内渣土的粘聚力、吸收饱和粉细砂中的游离水，从而达到保证渣土流动性、和易性、出渣连续性的效果。

2.2.2 砂土自稳性差，在同步注浆固结之前地层已发生沉降

解决措施为：

①采用双液浆作为同步注浆材料，利用水泥-水玻璃的快速初凝，可以达到在砂层失稳前即已完成填充并具有抵挡砂层继续失稳趋势强度的同步注浆，可以较好地解决砂层在同步注浆时及同步注浆后砂层持续沉降无法控制的问题。但是由于本工程所采用的“中铁8号”EPB盾构机不具备采用双液浆进行同步注浆的条件，所以此方向无法继续实验与研究，仅能作为是供参考。

②低干缩性、高泵送性的同步注浆材料目前主要采用“厚浆”，即：塌落度在180mm以下，稠度在10～13cm之间的惰性浆液，其主要组成材料为粉煤灰、中砂、水及外加剂。

③地下水侧压力数大，地下水压大。

主要解决措施有：

渣良方案采用膨润土，利用充分发酵后的钠基膨润土悬浊液的粘性及渗透性、利用刀盘前方的膨润土泵送蝶阀及刀盘、土仓后壁的搅拌棒，使原状的粉砂、细砂与钠基膨润土充分充分搅拌均匀，人为向原状地层中补充粘粒，提高刀盘前及土仓内渣土的粘聚力、吸收饱和粉细砂中的游离水，起到一定的隔水作用，人为降低土层中地下水的侧压力系数，降低地下水压力；通过“类粘性土”在螺机内的堆积，形成土塞，可以有效地、显著地降低螺机发生喷涌的可能性；在盾构推进过程中，在以郎肯土压力为理论水土合算计算出的理论土压力的基础上，增加0.2bar作为预备土压力，保证盾构在掘进过程中的土仓压力高于地层土压力，保证盾构刀盘通过前、盾体通过时的地层不发生沉降。

3 具体施工改进措施及实施过程与效果

3.1 土仓及刀盘前改进措施

3.1.1 掘进参数改进

采用高土压、高刀盘扭矩、大贯入度、低螺机转速的盾构掘进参数系统，以控制出土量及保证施工连续性为盾构参数的设置原则。以理论计算土压基础上再增加0.1～0.2bar左右的土压力为土仓压力设定值。以渣土松散系数1.2左右来控制出土量（包括泵送进入土层的膨润土、泡沫等材料），每环出渣量控制在56m3左右。保证螺机转速控制在3r/min左右，通过螺机低转速，来确保出土量的控制的限界以内。

3.1.2 渣良方案改进

采用以钠基膨润土+泡沫的渣良方案，以钠基膨润土为主，泡沫为辅。膨润土采用质量1∶4配置膨润土悬浊液，并发酵24小时以上，发酵后膨润土粘度控制在20s左右，膨润土按每环12m3左右使用。泡沫采用90～95%压缩空气和3～5%泡沫溶液混合而成，泡沫溶液由3%的泡沫添加剂原液与97%的水混合而成。在必要时可以提高泡沫原液用量，泡沫溶液配比可以达到5%的原液+95%水配置。泡沫原液按照30～50L/环考虑，根据试掘进情况调整。有必要时，采用高分子聚合物进行渣良。

3.1.3 出渣性状跟踪及测量

对每一环的出渣性状进行塌落度测量。每环进行两次，取土样不得在渣土车内进行，土样必须取自螺机出口，控制渣土塌落度在180mm～220mm之间。对每一环的渣土温度进行测量。每环进行4次，保证渣土温度在35℃以内。

3.2 盾尾及同步注浆改进措施

3.2.1 同步注浆浆液实验对比情况

区间左线盾构始发段施工采用水泥砂浆进行盾构同步注浆，浆液配比为：细砂：粉煤灰：膨润土：水泥：水=840：380：60：140：380。浆液配置初凝时间为6～8小时，终凝时间为23～25小时；水泥砂浆干缩率为0.8%左右（现场实验室测定，除去表层泌水，准确性有待考证），初凝强度为0.8～1.2MPa左右。

区间左线自277环以后，采用惰性浆液进行盾构同步注浆施工，试验后确定浆液配比为：中粗砂：粉煤灰：熟石灰：钠基膨润土：水：羧基高效减水剂=900∶300∶80∶60∶350∶3。配比实验浆液初凝时间为18小时左右；浆液稠度控制在10～12cm之间；厚浆浆液干缩率为0.05%（现场实验室测定，除去表层泌水，准确性待考证）。

3.2.2 盾尾密封刷改进措施

区间左、右线施工用盾构机均采用三道唇形盾尾密封刷；共布置四个点位、八个油脂注入孔。由于盾尾刷在管片压紧后，实际有效的盾尾油脂腔容积较小。为保证盾尾油脂的泵送性能，项目部在中铁装备厂技术人员的帮助下对盾尾刷进行了部分改造。

①改短盾尾油脂孔处的盾尾刷。

将盾尾油脂注入孔附近的盾尾刷钢丝刷加工成10cm×5cm的矩形开口，保证盾尾刷被管片压紧时不阻碍盾尾油脂均匀顺利的泵入盾尾油脂腔，保证在相同的盾尾油脂注入压力下，能有更多的盾尾油脂充填入盾尾油脂腔。

如图1所示。

②改短第二道整圈盾尾刷的钢丝刷长度。

为保证第一及第二道盾尾油脂腔的油脂饱满程度，避免出现盾尾油脂在油脂腔内出现空腔现象，将第二道盾尾刷的钢丝刷剪短3～5cm。

如图2所示。

3.2.3 二次补浆改进措施

由于采用厚浆作为同步注浆材料，鉴于厚浆凝结时间长的主要原因是因为浆液内没有水泥而采用熟石灰作为胶凝材料，所以，二次补浆的浆液采用水泥单液浆作为补浆材料。每5环进行一次二次补浆，二次补浆以注浆压力为控制标准，注浆压力不高于0.8MPa。

3.2.4 盾尾后施工止水环改进措施

鉴于盾构施工地层为富水粉细砂地层，地层自稳性、成拱性极差，容易发生盾尾一脱出管片既已发生了地层沉降的现象，为保证同步注浆及二次补浆能够顺利注入管片壁后（水土压力过大及盾尾后建筑空隙过小，导致无法注入），每10环进行一次盾尾后30cm注入聚氨酯的止水环施工措施，建立相对稳固的盾尾后方压力环境，保证同步注浆及二次补浆的注浆泵能够顺利的将同步注浆材料及二次补浆材料顺利的打到地层中去。

4 地表及管线沉降数据分析

广～新区间左线隧道下穿DN1200自来水管线期间，据2014年7月22日上午至27日晚监测数据显示：刀盘在到达地表测点下部前该测点累计沉降为2～3mm；盾体通过时累计沉降为6～7mm；盾尾脱出后沉降速率明显降低，累计沉降为12mm左右。盾体通过中根据目前监测数据显示地表沉降规律大致为：刀盘通过前、盾体通过中、盾尾脱出时沉降量减小，地表稳定的周期为30小时左右。

可以判断出，在富水粉细砂地层中的盾构掘进，想在盾构第一阶段沉降时通过保压造成地层一定量的隆起基本不可能实现，沉降发生最剧烈的阶段为第二、第四阶段的沉降，而第五阶段的后续长期沉降基本上没有或者无法测量得出结果。

5 盾构施工情况分析及所取得施工控制体系

通过坚持试验段所取得的实验成果，广～新～国区间左右线前后5次，安全累计下穿长度达853m的DN1400（1991年铺设）、DN1200（1982年铺设）带压砼源水管，累计沉降控制在15mm以内，没有出现爆管情况，保证了郑州市三分之二以上城区居民的日程生产生活用水，取得了郑州市人民及郑州市轨道公司的高度赞赏。

为保证盾构在富水粉细砂地层条件下的安全顺利掘进，特别是在城市这种施工安全与施工效益紧密挂钩的地区，保证施工安全是实现项目盈利的首要前提条件。为了达到这一目标，项目部通过这次成功下穿的经验总结了一套行之有效的盾构施工控制体系：

①保证盾构土仓压力在掘进过程中维持在比理论试算土压力高0.1～0.2bar的压力值，持续、稳定的保压推进；

②每环盾构出土量控制在56方左右，虚方系数控制在1.2左右；

③采用膨润土为主，泡沫为辅的渣良方案，每环保证至少注入11方以上的膨润土；

④逐步增大同步注浆压力、增大同步注浆量，保证同步注浆压力控制在3bar左右，同步注浆量控制在6方左右；

⑤严格按照3至5环进行一次水泥单液浆的二次补浆，注浆量控制在2方左右；

⑥采用聚氨酯每10环做一道止水环，保证盾尾密封及盾构同步注浆的填充压力；

⑦实行24小时地表巡视监控制度，确保第一时间得出监测数据指导盾构施工。

在施工控制体系下，通过加强施工全过程管控，盾构法施工取得了显著成效。从经济效益的角度来分析，虽然盾构法的施工成本略高于浅埋暗挖法，但是对于广～新～国区间左右线这样地下水位高的隧道工程来讲，采用浅埋暗挖法必须另外花费大量成本来配置许多辅助措施，所以相比之下，盾构法的工程造价反而更低。具体数据详见表1。

6 结论

采用盾构法施作广～新～国区间左右线隧道工程，突破了浅埋暗挖法所受的地层结构、地址条件等种种限制条件，并且在盾构施工中，通过施工控制解决了盾构出渣性状波动剧烈，出渣不连续；盾尾漏水、漏沙、漏浆等技术问题。此外，盾构施工期间地层稳定，没有出现爆管情况，工序调控得当，工程质量达到了设计要求，因此，建议将盾构法大规模推广应用到城市轨道隧道工程建设中。

参考文献：

[1]张敏.扩展土压平衡盾构在含水地层中的适应性[J].隧道建设，2003（5）：4-6.

[2]张凤祥.盾构隧道[M].人民交通出版社.

[3]北京地铁盾构隧道施工技术规程[S].

盾构法施工验收规范篇9

Abstract:In the construction of urban subway, using the shield method to traverse mucky soil layer led to the bigger ground subsidence, and did’t guarantee the safety of the important building and facility, also caused construction costs increasing. This paper from the optimizing shield thrusting parameters and synchronous grouting etc. discusses how to control the subsidence.

关键词:盾构;地面沉降;淤泥质软土;推进参数;同步注浆

Key words: shield;ground subsidence;mucky soil;proupulsive parameters;synchronous grouting

中图分类号:U45文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)25-0108-01

0引言

中煤矿山建设集团有限责任公司承担施工的天津地铁三号线第14B标合同段铁东路至张兴庄站区间,左右线均采用小松(Φ6340)土压平衡盾构机推进。施工过程中,遇到了特殊的流塑状淤泥质软土。该土层为④5淤泥质粉质粘土,褐灰色呈流塑状,夹粉土薄层和贝壳碎屑,平均重力密度为18.64KN/m3,土体敏感性较强。盾构在该土层中推进,监测到的地面沉降明显增大,同时由于地面建筑物较多,公司采取了多种技术措施,特别是通过调整盾构推进参数和加大同步注浆量来控制沉降。区间自35环后进入流塑状淤泥质软土地层,为减小沉降,公司除优化盾构推进参数之外,逐步加大了注浆量,同时控制好注浆压力。正常情况下,同步注浆量约为3.5m3/环,而在该地层中推进,同步注浆量达到约8m3/环,是理论填充空隙的4.85倍。大大超过了国家施工验收规范建议的1.3~2.5的充填系数,这也无疑增加了施工成本。

1控制沉降主要技术措施

1.1 优化盾构推进参数盾构推进至淤泥质软土之后,盾构机总推力增大,原先主要的推进参数设定为土压力0.19Mpa,推进速度3cm/min,刀盘转速1rpm/min。为了减小沉降,公司首先对推进参数进行了优化,并根据沉降监测数据及时反馈调整,以期获得满意的效果。合理选择土压力。理论上讲,土压平衡盾构挤土会引起地面隆起和深层土体向远离隧道的方向移动。一方面地面隆起可以部分抵消后期沉降,另一方面,土体受到挤压后土体会变密实,在盾尾通过的瞬间,会减少隧道周围土体向空隙处的塌落,使同步注浆得以顺利进行,从而减小了土体损失的产生。因此,为了增大开挖面支护压力,公司将土压力调整为0.22Mpa,使隆起控制在3mm以内,但是实际效果并非如此。在盾构轴线1.5米处布设了3个断面,每个断面又布设了3个监测点,经沉降观测,切口处隆起约3mm,盾尾单日沉降约6mm,累计沉降约为10~12mm。主要原因是土压力增大之后,对土体的扰动也相应增大,特别是对敏感性较强的淤泥质软土,要想控制沉降,必须尽可能减少对土体的扰动,否则不仅不能减小沉降,相反会增大。最后经分析土压设定为0.18Mpa,在此土压力条件下的沉降相对较小而且比较稳定。适当降低推进速度。土压平衡盾构推进速度应与出土量、开挖面土压力值以及同步注浆相协调。原先的推进速度控制在2.8~3.0cm/min。进入软土地层后,我们将推进速度降低至2.0cm/min,其目的仍然是尽可能减少对土体的扰动,从而达到控制沉降的目的。对比不同推进速度下的沉降值,我们发现,适当降低推进速度有利于减小沉降。

1.2 适当增加同步注浆量、改善浆液配比和控制注浆压力等

同步注浆对于控制沉降具有十分重要和显著的作用。为了实现同步注浆的目的,注入浆液应迅速、充分充填盾尾空隙。为此,必须首先保证浆液满足下列要求:①较好的充填性,能充分充填盾尾空隙,不流窜到空隙以外的区域和不漏失到掘削面及周围的土体中去。②应具有良好的和易性(流动性)。③浆液的凝结时间可以控制,既不会太快造成注浆管堵塞,也不能太慢,以至无法约束管片的位移,甚至产生隧道在浆液中漂移的现象。④具有一定的早期强度,其数值与原状土强度相当。⑤浆液的凝结过程不会产生泌水现象,硬化后的体积收缩率小,渗透系数小。⑥应有合适的稠度,不被泥水和地下水稀释。⑦无公害,价格便宜。

1.3 改善浆液配比原同步注浆浆液配比如表1。其中,水泥为矿渣32.5级水泥,细砂粒径0.05~0.25mm。粉煤灰为Ⅱ级灰,膨润土为钠基膨润土,膨胀率为18~20L/g。公司结合本工程流塑状淤泥质软土,具有高压缩性、低强度、高灵敏度、高含水量等特性,同步浆液应具有低流动性、低坍落度、高压缩模量的特点,并考虑实际泵送和拌制等条件的限制,将同步浆液的配比作了适当的调整(见表2)。①将原先的矿渣水泥改换成普硅42.5级,解决水泥与粉煤灰的相容性,同时提高浆液的早期强度。②膨润土对浆液的保水性和稠度起到很大的作用,因此增加膨润土的用量可以降低浆液的泌水性,降低浆液的流动性。③增加细砂减少粉煤灰的含量,可以降低浆液的流动性,使浆液的坍落度降低。

1.4 适当增加同步注浆量盾构推进至软土地层后,为控制地面沉降,同步注浆量由原来约3.5m3/环,逐步增加到约8m3/环左右,充填系数达到4.85。在调整好盾构推进参数之后,同步注浆量的大小就成了控制沉降的关键,即减少注浆量,沉降量明显增加。因此,可以说在自立性很差的淤泥质软土中,同步注浆量必须加大,施工验收规范中推荐的充填系数,在软土地层时不太适用,应该根据地面建筑物的情况和对环境的要求,合理确定充填系数,以满足沉降要求。

1.5 合理确定二次补注浆浆液配比、注浆压力等施工参数二次注浆是控制隧道后期沉降的主要办法。本工程前期二次注浆浆液采用的均为单液水泥浆,水灰比为0.6,进入淤泥质软土地层后,鉴于区间土层的承载力较小(f=80kpa),触变性较大,单液水泥浆在高压力(0.6~0.8Mpa)作用下,易扰动土体,造成土体二次触变沉降。因此,改用双液浆进行压注,压力控制在0.8Mpa以内。

2结语

盾构法施工穿越淤泥质软土地层,由于土体易受扰动,因此沉降增大且不易控制。为了有效控制地面沉降,应首先控制好盾构推进参数,特别是土压力的设定。其次是适当增加同步注浆量,充填系数约为3~4.5时方能控制沉降。同时调整浆液配比,提高浆液早期强度和控制好注浆压力。当然盾构姿态及二次注浆同样也对沉降起着一定的作用。鉴于地质情况的特殊性,在盾构施工时如何保证地面建筑物的安全,同时降低施工成本,是值得进一步探讨的一个新的课题。

参考文献:

盾构法施工验收规范篇10

关键词：复杂地下管线 盾构机吊装工艺

中图分类号： U455 文献标识码： A 文章编号：

1、工程概况

本工程为北京地铁某标段，采用盾构法施工。影响盾构吊装的作业环境因素

主要有始发井、接收井的开口尺寸、竖井深度、吊装作业场地地下管线情况、架空线情况等，经查阅《管线改移图》及相关资料并经实地调查，吊装作业环境见下表：

2、吊装盾构机主要规格、参数

两台隧道掘进设备均采用进口φ6250土压平衡盾构机，直接在工地上进行吊装。

盾构机在始发站盾构预留口附近，由吊车现场临时卸车、进行盾构机局部组装成几大件后，由大型吊车吊装下井，进一步深度组装成一体并调试。

盾构机分体的最重单件为盾构机前体，其外型尺寸为φ6250mm×2800mm，重量约86.27吨。

3、吊装机械

针对本盾构最大部件重量和接收井的长宽与井深以及场地状况，始发井组装与接收井解体吊装时采用SCC2500C型履带吊（此吊车长13.7米，宽3.4米，高3.4米，59吨，履带纵向（长）9.15米，宽1.22米，接地面积10.212米2（单条），重27吨，横向（外宽）7.681米；吊车自重113吨，配重109.2吨，接地最大压力165吨）。本次吊装翻身采用全液压SCC2500C型250吨履带吊盾构专用吊主辅钩配合。

4、吊索具及其它辅助机具

主吊绳扣：6×37+1，抗拉强度170kg/mm2，Φ65，长8.5米四根，单根使用，安全系数大于6。

辅吊绳扣：6×37+1，抗拉强度170kg/mm2，φ52，长20米二根，双根使用，安全系数为8。

吊装卡扣：主吊用55吨卡扣六个；辅吊用35吨卡扣二个；20吨、10吨倒链各两个。

其它机具使用前需认真检查，符合规范安全要求的才可投入使用，否则禁止进场。

5、吊装场地承载校验

吊车进入前，按吊车履带位置、履带压力和地下管线相对位置在履带区域做四－六根灌注桩（避开地下管线并满足安全距离），为保证吊装过程中地下管线的安全，上浇筑专门承台供吊装作业履带承压，避免地下管线直接受力。承台受力计算如下：

吊车承台平面尺寸为4.5m×10.5m，承台厚度500mm，C30混凝土浇筑，承台下部为6根桩径800mm，长度2.5m灌注桩。吊车自重113吨，配重109.2吨，吊重最大91吨，按承台承担吊车总荷载100%计算，吊装对单承台产生的荷载

P=113+91+109.2=313.2吨

根据《建筑桩基技术规范》，单桩所能承受荷载为：

Quk=Qsk+Qpk= u qsik l + qpk Ap

u —桩身周长，单位：m

l —桩周土的厚度（灌注桩长），单位：m

Ap —桩端面积，单位：m2

qsik —桩极限侧阻力，单位：kpa

qpk —极限端阻力，单位：kpa

取经验参数桩极限侧阻力标准值qsik=46，极限端阻力标准值qpk=850，计算得

Quk=2.512×46×2.5+850×0.5024= 288.88+427.04=715.92KN

不考虑群桩对承载力的影响，也不考虑承台对桩基承载力的影响，则单个承台所能承受荷载为

Q=715.92×6=4295.52KN=429.55吨＞P=313.2吨

即吊装时的荷载将全部由承台承担，不会对燃气管线及电力管线产生不利影响。

6、盾构机单体大件吊装方法

本次作业主吊采用SCC2500C型250吨履带吊（此吊车主机长13.7米，宽3.4米，高3.4米，59吨；履带纵向（长）9.15米，宽1.22米，接地面积10.212米2（单条），重27吨，横向（外宽）7.681米，吊车自重113吨，配重109.2吨，接地最大压力165吨）；SFH的19.5m主臂工况适用于地铁施工用的盾构机的吊装及类似产品，且无需用辅助起重机，自行完成盾构机翻身工作。

对于盾构机前体、中体等重量大的部件采用250吨盾构专用吊主辅钩配合，由水平状态慢慢竖立，并相互配合到大件成竖直状态，由250吨盾构专用吊单机主钩吊装下井，用揽风绳栓接至盾构机大件的两侧（两绳拴接位置与吊装中心呈对角线方向），另一端栓到车站结构的立柱上，下井过程中每根绳拴接到立柱上的一端有两人调节绳的方向，保证盾构机大件在下落过程中的准确姿势，和避免碰到挡土墙等，缓慢下落，最后回转落钩至指定位置，以保证重大件的质量和安全施工要求。对于零星部件，在严格按照吊装规定的要求配备吊机，按照盾构吊装工艺要求进行。

将盾体从处于卧态(一般设定为水平状态)始吊，至达到自由回转临界状态(尾部对称两支承点连线过设备轴心时不存在该状态)之前这个阶段作为提升滑移阶段。翻身时最不利工况为滑移过程中重心及吊钩滑轮组的张角变化，由于此履带吊为单机翻转，重心的变化等同于等重量的吊装半径的变化。起吊时的重心离回转中心的距离（吊装半径）为11米，待盾体吊至竖直状态时吊装半径为8.5米，吊车最大吊装负荷91吨（含绳索具及吊钩自重），吊装半径11米时履带吊的额定负荷为125吨，吊车负荷系数72.8%，吊装半径8.5米时履带吊的额定负荷为161.4吨，吊车负荷系数56.38%，满足安全吊装要求。吊装时，采用盾构机出厂时设计的吊耳，每个吊耳在进场前都进行探伤复核。

7、吊装技术要求

7.1盾构机大件卧式运入现场、立式吊装，吊装时不能刮、碰盾构机上的接管、电机及其它附属设施。

7.2必须在吊车进入之前，将吊装规划用地及进车现场清理加固，满足吊装要求：宽15米（从吊装孔护坡边缘开始回填、夯实、硬化），进车路线上宽度不小于7米附近的障碍物提前挪走，拐弯处最小拐弯半径大于20米。

7.3吊车必须严格按方案指定位置准确站位，且与周边环境保持安全净距。

7.4吊车履带接地最大压力165吨，履带处的地面耐压力不小于20吨/米2。

7.5在始发井现场，拟卸车的盾构机必须为SCC2500C履带吊进场、支车留出场地，按要求指定位置摆放；不得影响吊车进出现场、支车站位、吊装回转等，且摆放在吊车吊装能力范围内，尽可能避免二次倒运。

7.6起吊后盾构机离地200mm时暂停，试吊，检查绳扣、卡扣受力状态、吊车各部件状态及刹车、履带等是否正常，完好无异常后方可继续吊装。

7.7吊装时需采取措施将盾构机上的部件保护好，防止绳索勒坏盾构机油管及电机。