1、编号：SJHN.JZY-XX电力公司110KV架空线改造入地电缆隧道工程盾构机制安施工方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目录前言 编制说明及工程施工实施目标81 编制说明82 编制原则83 编制依据84）现行国家、行业及地方有关规范、标准：95）我司类似盾构工程施工的成功经验。94 工程施工实施目标9第1章 总体概述111.1 工程概况111.1.1 本盾构段工程位置111.1.2 工程范围111.1.3 主要工程量111.1.4 工程线路平、纵断面111.1.5 沿线周边环境131.2 工程地质条件12、31.2.1 地质概况131.2.2 岩土分级及其力学指标161.2.3 水文地质171.2.4 地震基本烈度191.2.5 不良地质和特殊地质191.3 工期要求与场地接口条件191.3.1 工期要求191.3.2 场地接口条件191.4 工程主要特点、重点、难点与对策201.4.1 工程特点201.4.2 工程重点、难点及对策211.5 施工管理目标和质量工期控制点231.5.1 质量管理目标231.5.2 工期控制目标231.5.3 安全施工目标231.5.4 文明施工目标231.5.5 投资控制目标241.5.6 质量控制点241.5.7 工期控制点24第2章 施工组织252.1 施工3、总体部署252.2 总体施工方案252.3 施工总体流程252.4 施工工期及进度安排261、盾构机设计、制造、安装262、管片生产263、施工准备265、端头、桩基、地铁、管线加固及保护275、隧道掘进276、混凝垫层277、竣工验收272.5 施工计划横道图272.6 施工组织机构281 项目经理职责292 项目副经理职责293 项目技术负责人职责294 施工技术部职责295 质安量部职责306 材料设备部职责307 预算部职责308 资料部职责319 项目综合办公室职责312.7 总平面布置图312.7.1 临时设施35供水、供电36网络与通讯372.8 主要人员安排372.9 主要劳动4、力计划382.10 施工设备的配置382.11 物资材料供应计划40第3章 盾构机选型433.1 选型要点433.2 选型依据433.2.1 工程施工条件433.2.2 地层条件433.2.3 工程地质特点及难点453.3 本工程特点难点及对盾构机的可靠性要求463.3.1 基本功能要求463.3.2 对分体始发的性能要求463.3.3 对硬岩的适应性要求463.3.4 对复合地层开挖能力的要求473.3.5 掘进速度满足施工工期要求473.3.6 精确的方向控制要求473.3.7 环境保护要求473.3.8 设备可靠性、技术先进性和经济统一性的要求483.4 盾构机型式的确定483.5 盾构5、机提供方式及工期需要523.6 盾构机设计特点533.6.1 工程地质条件针对性强533.6.2 刀盘、刀具设计对地层的适应性533.6.3 通过特殊地段的适应性533.6.4 盾构机机体尺寸选择543.7 刀盘、刀具设计对地层的适应性553.7.1 刀盘、刀具结构型式553.7.2 刀具配置573.7.3 刀具的破岩机理583.8 不同开挖模式的工作原理及其对盾构机的技术要求583.8.1 敞开式（OPEN）583.8.2 土压平衡模式(EPB)593.8.3 半敞开模式（SEMI-OPEN）603.8.4 不同开挖模式与速度、推力和扭矩的关系613.9 盾构机主要部件功能描述613.9.16、 概述613.9.2 盾体部分623.9.3 刀盘驱动633.9.4 铰接系统633.9.5 推进系统643.9.6 人闸系统643.9.7 供气系统643.9.8 液压系统643.9.9 管片安装系统653.9.10 碴土改良系统653.9.11 出碴系统663.9.12 注浆系统663.9.13 注脂系统673.9.14 自动测量导向系统673.10 盾构机主要技术参数693.11 盾构机关键参数的计算71（1）计算参数71（2）盾构荷载计算713.11.1 盾构机总推力72（4）后方台车的牵引阻力733.11.2 盾构机的扭矩733.11.3 刀盘驱动功率74（1）刀盘功率P计算74（27、）刀盘驱动电机功率P743.11.4 盾构机推进功率743.11.5 螺旋输送机出土能力74（1）盾构开挖实际需要理论出土能力74（2）螺旋输送机实际出土能力的计算753.11.6 盾尾内径与管片外径间隙75（1）设计参数753.11.7 同步注浆能力75=(2.4422.32) 1.2753.12 盾构机相关图纸76第4章 管模选型与管片生产804.1 管片钢模选择804.1.1 概述804.1.2 管片需求与配置804.1.3 钢模选择814.1.4 管片钢模精度814.2 管片生产824.2.1 概述824.2.2 管片生产及供应计划834.2.3 管片生产工艺流程834.2.4 管片生8、产施工工序及技术要点854.2.5 管片生产原材料的控制9042.5R；905）主要技术指标901）技术指标902）标准名称913）产源914）规格915) 主要技术指标916) 验收批量911) 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋912) 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋914.2.6 原材料进货检验921) 水泥922) 细骨料923) 粗骨料924) 添加剂925) 钢筋926）焊条924.2.7 原材料的存放931）水泥932）细骨料933）粗骨料934）添加剂935）钢筋936）焊条934.2.8 管片精度及外观检查944.2.9 管片试验943） 试拼装方式：954） 试拼装的精度（允许公差）要符合9、表4-6（单位：mm）。954.2.10 管片修补97第5章 盾构施工985.1 盾构端头加固985.1.1 端头地质情况985.1.2 加固范围及加固方法985.1.3 施工技术措施995.1.4 端头加固效果的检测1015.2 盾构组装与调试1035.2.1 盾构始发架安装1035.2.2 盾构组装准备1045.2.3 盾构组装顺序1045.2.4 盾构调试1055.2.5 盾构组装调试安全措施1065.3 盾构掘进施工1065.3.1 盾构始发1065.3.2 盾构试掘进1145.3.3 盾构正常段掘进1145.3.4 隧道通风及洞内管线布置1225.3.5 盾构过中间竖井1235.3.10、6 盾构场地转移1245.3.7 盾构到达1245.3.8 盾构拆卸及吊出1265.4 特殊地段隧道施工方法及技术措施1285.4.1 盾构过既有建（构）筑物施工方法及技术措施1285.4.2 盾构掘进中可能存在孤石，孤石处理是本工程盾构施工重难点1395.4.3 盾构过软硬不均地层段施工方法和技术措施1405.4.4 盾构机小半径曲线施工管理1415.4.5 大坡度施工1425.4.6 软弱地层施工1455.5 管片供应1455.5.1 管片运输和装运1455.5.2 管片的存放和保护1465.5.3 管片质量保证措施1475.6 刀具管理148刀盘刀具的检查148(1)刀盘检查148(2)11、外观检查148(3)刀圈磨损量的测量1485.6.2 刀具更换的原则149(1)“合理”原则149(2)“批量”原则149(3)“快速”原则1495.6.3 换刀点及换刀方式1495.6.4 带压进仓作业150（1）人员分工151（2）物资准备151（3）作业时间安排151（6）未经气压医师许可不得擅自入闸。154（9）闸内人员必须打开主舱与前舱间的闸门，然后离开闸室；156（1）配置足够数量的低压空气压缩机以保证压缩空气的供给；157（9）设置两条以上通讯线路，确保通讯畅通；157第6章 施工测量与监测1596.1 施工测量1591）地面控制测量1592）盾构井联系测量1596.2 监控量测12、163监控测量实施方法1651 地表沉降165地面建筑沉降与地下管线变形观测1676.2.3 隧道隆陷及隧道收敛169（1）基点埋设169（2）测点埋设169（3）量测方法169隧道隆陷测量方法170隧道收敛量测方法170即Ht（1，2）=ht（2）-ht（1）170（5）收敛值计算及其数据分析170Un=Rn-Rn-1170（6）隧道隆陷数据分析与处理170首先绘制时间位移曲线散点图；1706.2.4 盾构过特殊地段监测项目171第7章 盾构附属工程施工1727.1 洞门施工1727.1.1 概述1727.1.2 施工部署1727.1.3 洞门预埋件的制作与安装1727.1.4 洞门衬砌与防13、水施工1757.2 垫层施工1777.2.1 施工方法1777.2.2 砼浇筑前的准备1777.2.3 泵送混凝土施工1777.3 区间防水施工方案1787.3.1 概述1787.3.2 防水工程施工179第8章 各种保证措施1858.1 工期保证措施1858.2 质量保证措施1868.2.1 质量方针1868.2.2 质量目标1868.2.3 质量创优工作程序1868.2.4 质量创优措施1878.2.5 质量管理制度1878.2.6 盾构隧道质量技术保证措施1888.2.7 防渗漏保证措施1898.2.8 隐蔽工程质量保证措施1918.2.9 预埋件、预留孔洞保证措施1918.2.10 成14、品保护保证措施1928.3 安全保证措施1938.3.1 安全方针1938.3.2 安全目标1938.3.3 安全检查工作程序1938.3.4 安全保证措施1958.3.5 主要施工项目安全技术措施1978.4 文明施工、环境保护、交通维护保证措施1998.4.1 文明施工保证措施1998.4.2 环境保护措施2018.4.3 交通维护保证措施2038.5 其他技术保证措施2038.5.1 防洪、防汛、防台风保证措施2038.5.2 雨季施工保证措施2038.5.3 炎热气候施工保证措施2048.5.4 消防管理保证措施2048.5.5 突发事件防范措施205第9章 应急预案2069.1 编制15、目的2069.2 应急救援小组分工及职责2069.3应急救援响应2079.3.1 应急响应等级2079.3.2 应急响应程序2079.3.3 应急处理程序2089.3.4 现场应急处置工作程序2089.3.5 后期处理2099.4 应急措施2109.4.1 盾构始发和接收应急措施2109.4.2 盾构掘进时应急措施2119.5 应急资源2169.5.1 应急物资2169.5.2 应急联络电话217前言 编制说明及工程施工实施目标1217第1章 总体概述4217前言 编制说明及工程施工实施目标1 编制说明本施工专项方案是根据甲方提供的xx电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建标招标文件16、及相应的施工图纸、技术规范以及工程现场调查资料等，结合国家及地方现行有关规范、标准及有关工程保修的规定和我司以往同类工程的施工经验进行编制。本方案的编制力求做到详细，具有可操作性，能够用于指导实际施工。针对本工程的施工特点，从施工技术、工艺、质量保证措施、工期控制、安全、环保和文明施工等方面进行具体说明。2 编制原则1）响应招标文件的原则：严格按照招标文件的规定，对招标文件规定的工程内容编制施工组织设计，做到简洁、全面、不漏项。对招标文件提出的工程质量、工期、安全以及文明施工、环保方面的要求明确说明。2）坚持质量第一的原则：我司按照一切为甲方服务的思想，树立建造精品工程的意识，施工组织设计要有17、完善的质量保证措施，严格按设计要求进行施工，执行国家或行业的质量检验评定标准，确保工程质量合格，让甲方满意。3）坚持技术领先、安全可靠的原则：本工程为桩基础、基坑支护及土方开挖工程，在施工过程中采用成熟和先进的施工技术，快速、优质进行施工生产。4）坚持实事求是、降低造价的原则，控制项目投资：在制定施工方案中，根据现场条件和公司现有的技术力量、机械设备、施工水平，坚持科学组织，合理安排，均衡生产，确保高速、高质、高效地完成本工程的建设。5）坚持优化工序、施工均衡连续的原则：施工过程中要合理优化工序，以减少怠工和返工，科学安排雨季施工，协调各施工班组的工作，保证本工程施工的均衡性和连续性。6）坚持18、施工组织设计指导实际施工的原则：编写施工组织设计要熟悉图纸及周边环境，根据本工程的特点，施工技术、工艺要有针对性，做到细化能指导实际施工。3 编制依据1）xx电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建标招标文件招标文件。2）xx市北环线电缆隧道工程岩土工程详细勘察报告(西段)详细勘察报告。3）xx电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建标施工图。4）现行国家、行业及地方有关规范、标准：（1）xx市电力电缆隧道工程技术规定（征求意见稿） （2）电力工程电缆设计规范（GB50217-2007） （3）工程建设标准强制性条文（2011 年版） （4）建筑抗震设计规程（GB50011-219、010） （5）建筑结构荷载规范（GB50009-2012）（6）3110KV 高压配电装置设计规范（GB50060-2008） （7）公路隧道设计规范（JTG D70-2004） （8）地铁设计规范（GB50157-2013） （9）地下工程防水技术规范（GB50108-2008） （10）混凝土结构设计规范（GB50010-2010） （11）混凝土结构耐久性设计与施工指南（CCES01-2004） （12）建筑抗震设计规范（GB50011-2010） （13）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012） （14）xx市标准xx地区建筑深基坑支护技术规范（SJG05-2011）（15）建20、筑地基处理技术规范（JGJ79-2012） （16）既有建筑地基基础加固技术规范（JGJ123-2012） （17）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（2011版） （18）盾构法隧道施工与验收规范（GB50446-2008） （19）混凝土结构耐久性设计规范（GB50476-2008）（20）其它现行有关的国家、省、市颁布的规范、规定、规程。5）我司类似盾构工程施工的成功经验。4 工程施工实施目标本工程施工中，我司将充分发挥优势，利用成熟的盾构施工工艺和技术，科学地组织施工作业，精心施工，严格履行合同，以一流的项目管理、一流的工程质量、一流的文明施工、一流的安全措施、21、一流的效率、一流的服务，确保实现如下目标：1）工程质量标准：合格。2）施工工期目标：总工期为42个月。第1章 总体概述1.1 工程概况1.1.1 本盾构段工程位置xx电网北环110KV电缆隧道标盾构段位于xx市xx。图1-1 盾构平面位置示意图1.1.2 工程范围xx电网北环110KV电缆隧道II标盾构段主要由DN4000圆形盾构隧道组成，全长5154.943m。本盾构段工程的主要附属工程还包括14个洞门和隧道50cm厚混凝土回填。1.1.3 主要工程量本盾构段的主要工程量见表1-1。项 目里 程数 量备 注盾构工程隧道掘进8号竖井15号竖井W1K5+814.500W1K11+060.500522、154.943m弃土外运8号竖井15号竖井W1K5+814.500W1K11+060.50096359.8m3管片8号竖井15号竖井W1K5+814.500W1K11+060.50031030m3洞门8号竖井15号竖井W1K5+814.500W1K11+060.50014个混凝土回填8号竖井15号竖井W1K5+814.500W1K11+060.5004673.5m3 【8号竖井15号竖井盾构区间】主要工程 表1-1 1.1.4 工程线路平、纵断面本盾构段8号竖井15号竖井区隧道最大覆土厚25.71m，最小覆土厚为10.19 m，详细分析见表1-2，隧道纵断面图见图1-21-5。工程线路平、纵断23、面概况表 表1-2 区间平面曲线纵断面最大坡度最大覆土厚度最小覆土厚度曲线段占总长百分比备注8号15号竖井R=4000m 1段R=2000m 2段R=1200m 1段R=1000m 1段R=900m 2段R=600m 2段R=500m 1段R=450m 1段R=400m 1段R=300m 1段-5025.71m10.19 m42.35%图1-2 隧道纵断面图（一）图1-3 隧道纵断面图（二）图1-4 隧道纵断面图（三）图1-5 隧道纵断面图（四）图1-6 隧道横断面图1.1.5 沿线周边环境本段盾构隧道基本在北环大道及绿化带下方穿越。北环大道路面现状宽约60m，双向八车道布置，车流量较大，路南24、北两侧建筑物较多，场地狭窄。隧道主要穿越北环彩田立交、xx河水库箱涵、xx地铁4号线、xx地铁9号线、北环新州立交、新州河箱涵、北环香梅立交、北环景田立交、梅林西下穿隧道、梅林东下穿隧道、梅林水厂DN3000供水管等。 图1-7 沿线环境图1.2 工程地质条件1.2.1 地质概况 1 地形地貌本盾构段范围为北环香蜜立交北环皇岗立交，里程桩号为W1K5+814.500 W1K11+060.500，原始地貌为台地、冲沟。后经人工填土改造整平，现建成为北环大道及绿化带，地形较平坦，现状地面高程为15.5m31.00m。2 气象本盾构段处亚热带地区，属南亚热带季风气候，由于受海陆分布和地形等因素的影响25、，气候具有冬暖而时有阵寒，夏长而不酷热的特点。雨量充沛，但季节分配不均、干湿季节明显。春秋季是季风转换季节，夏秋季有台风。根据xx气象站资料，多年平均气温为22.0，1月最冷，月平均最低气温为11.4；7月最热，月平均最高气温为29.5；极端最低气温0.2，极端最高气温38.7。年平均无霜期355天，霜冻机率很小。本区的降水主要是锋面雨,其次是台风雨。全区平均最大暴雨量为282mm/d,最大值达385.8mm/d，历年平均降水量1800mm2200mm。降水主要集中在夏季(占45%47%)和秋季(占34%36%)，其次是春季(占12%16%)，冬季为旱季(占4%左右)。全年主要风向为E和NE，26、多年平均风速2.6m/s3.6m/s。由于本区位置濒海，台风的影响较显著。1952年1978年，台风共121次，平均每年4.5次，78%集中在7月9月。最多年份有7次(1958年)，最少年份只有1次(1976年)。台风大风的最大风速(2分钟的平均风速)和极大风速(瞬时风速)的风向都以NEE和NE为主，占42%48%。最大风速主要是1120m/s，占80%，极大风速主要是1029m/s，占82%。最大风速也有30m/s的，共有2次；极大风速也有40m/s的，共有4次。3 区域地质构造本工程场地沿线位于塘朗山大脑壳山南麓，处于xx断裂带的分支-安托山断裂组，产状17519070，位于燕山期花岗岩及27、震旦系花岗片麻接触带，力学性质为压扭性，岩石裂隙很发育，矿物成扁豆状排列，绿泥石化明显。4 地层岩性该段盾构区间隧道上覆主要为杂填土、素填土、粘土、花岗片麻岩、粉砂等，隧道穿越地质主要为花岗片麻岩、砂质粉质粘土、粉质粘土、粉砂等。各分布区的岩土分层及其特征叙述如下：表1-3 隧道全线地层类型一览表地层名称及成因代号层序地层定名主要工程地质特征分布规律人工填土Qml1-1素填土粘性素填土，含少量碎石，松散稍密状态除塘朗山外，在线路其它地段普遍有分布，香蜜立交厚度较大。1-2填石松散稍密状态龙珠立交分布范围及厚度较大，其它地段零星分布。全新统冲洪积Q4al+pl2-1粉质粘土可塑状态局部分布,一般28、厚度5m，埋深10m，基本位于隧道上部。2-2粉砂松散稍密状态2-3粗砂松散稍密状态全新统沼泽相Q4h3-1泥炭质粘土局部为有机质粉质粘土,软塑状态，局部流塑，有机质含量约1037%主要分布于梅林变电站东侧一带，其它地段零星分布3-2有机质粉砂少量有机质，松散状态全新统坡洪积层Q4dl+pl4含砾粘土(含砾粉质粘土)含较多碎块或石英砾，可硬塑状态分布于丘陵地貌表层，厚度及埋深小。上更新统冲洪积Q3al+pl5-1(含卵石粘土)粘土龙珠六路一带土体中含卵石，可塑状态主要分布于龙珠六路、彩田立交一带，其它地段零星分布。5-2含卵石砾砂不均匀含25cm大小卵石，稍密状态。花岗岩残积土Qel6-1a砾29、质粉质粘土石英砾含量2035%。可塑状态龙珠大道塘朗山一带，厚度不均，6-1b石英砾含量2035%。硬塑状态花岗片麻岩残积土Qel6-2a粉质粘土含少量石英砾，可塑状态普遍分布于梅林片区。6-2b含少量石英砾，硬塑状态燕山期粗粒花岗岩537-1全风化岩坚硬土状，极软岩分布于龙珠大道梅林变电站段，厚度不均。7-2土(砂砾)状强风化岩坚硬土状，极软岩7-3块状强风化岩块状，极软岩软岩龙珠大道梅林变电站段局部分布。7-4中风化岩裂隙较发育，较软岩软硬岩分布于龙珠大道梅林变电站段，埋深一般较浅，局部较深。7-5微风化岩较完整，局部裂隙发育，坚硬岩震旦系花岗片麻岩Z8-1全风化岩坚硬土状，极软岩梅林笔架30、山一带普遍分布，厚度较大，局部厚度小。8-2土状强风化岩坚硬土状，极软岩8-3块状强风化岩块状，极软岩软岩8-4中风化岩裂隙发育，较软岩软硬岩梅林笔架山一带，埋深大，厚度小。8-5微风化岩裂隙较发育，坚硬岩梅林笔架山一带，普遍埋深大，局部浅。构造岩9-1中风化碎裂岩微裂隙极发育，较软岩软硬岩龙珠大道塘朗山的七个断裂构造带位置9-2微风化碎裂岩微裂隙极发育，坚硬岩1.2.2 岩土分级及其力学指标1 土石工程分级根据国家行业标准铁路工程地质勘察规范（TB10012-2007），本区间土石工程分级如下：1）级松土包括耕植土、杂填土、淤泥、淤泥质土、淤泥质砂、砂层，即岩土分层、层。机械能全部直接铲挖满31、载。2）级普通土包括冲积-残积形成的粘性土（粉质粘土、粘土）和粉土，即岩土分层、。机械需部分刨松方能铲挖满载，或可直接铲挖但不能满载。3）级硬土已风化成土柱状或土块状的岩石全风化带，可划为硬土，即岩土分层层。机械须普遍刨松或部分爆碎方能铲挖满载。4）级软石岩石强风化带可分为软石，即岩土分层层。部分用爆破开挖。5）级次坚石包括岩石中等风化带和微风化带，即岩土分层层。用爆破开挖。2 岩土力学指标地层物理力学指标详见表1-4。 表1-4 8号竖井15号竖井盾构区间地层物理力学指标详细表地层编号地层名称及成因代号围岩分级天然容重(kN/m3)地基承载力特征值fak(kPa)压缩模量Es(MPa)变形模32、量Eo(MPa)粘聚力C(kPa)计算内摩擦角c(度)泊松比土的侧压力系数渗透系数k(m/d)1-1素填土(Qml)18.01004.0610250.380.610.51.01-2填石(Qml)19.5130150330.20.25102-1粉质粘土(Q4al+pl)18.61405.01015150.320.470.0052-2粉砂(Q4al+pl)19.01507.0165300.310.4523-1泥炭质粘土(Q4h)13.5803.058100.400.670.0033-2有机质粉砂(Q4h)16.51205.0105280.320.470.54含砾粉质粘土(Q4dl+pl)18.4133、908.02020330.300.430.015-1粘土(Q3al+pl)18.51807.01730320.300.430.0035-2含卵石砾砂(Q3al+pl)19.924010.0350350.280.3966-2a可塑粉质粘土(Qel)18.42007.52220300.300.430.016-2b硬塑粉质粘土(Qel)V18.42208.02423330.280.390.018-1全风化花岗片麻岩(Z)V18.833014.08035400.260.350.18-2土状强风化花岗片麻岩(Z)V19.550020.020060450.250.58-3块状强风化花岗片麻岩(Z)V21.34、08001000120470.251.08-4中等风化花岗片麻岩(Z)IV25.315004000560.241.08-5微风化花岗片麻岩(Z)IIIII26.4500025000750.220.053 隧道围岩情况本盾构段隧道洞身主要通过基岩的全、强风化带，岩质均一，强度较高，自稳能力较好；局部地段洞身底部有中风化、微风化花岗片麻岩突起，强度最高可达120Mpa，上部主要为全强风化，为上软下硬地层；在W1K10+387.07W1K10+608.5的范围内拱顶及部分洞身分布有粉砂称、粉质粘土层，其强度低、自稳能力差。图1-8 洞身地层统计图1.2.3 水文地质1 地表水情况8号竖井15号竖井盾35、构区间，地表水补给主要为大气降水。2 地下水赋存与补给根据地层的富水程度及储水介质， 本标段地下水主要为孔隙潜水及裂隙水两种类型。1）孔隙潜水第四系松散土层中孔隙潜水，其中杂填土、填石及各种砂层中含水较丰富。大部分线路段第四系地层分布于隧道上方，可对下方隧道形成越流补给，分析土层中地下水对隧道影响较大的地段主要位于彩田立交等砂层部位。梅林变电站东侧原始地貌沼泽地段面积较大，有机质土及砂土深达13m，砂土中地下水含量较丰富。彩田立交部位原始地貌为冲沟，冲积砾砂层埋深达11m，地下水较丰富，该部位砂土中不均匀含粘性土，局部为粘土夹层，受粘性土的阻隔，砂土的透水性有一定差异，粘粒含量较低地段砂土透水36、性好，反之则透水性较差。2）裂隙水赋存于强风化岩、中风化岩及微风化岩中的基岩裂隙水也是隧道施工将会遭遇的主要地下水类型。强风化(尤其是块状强风化岩)、中风化岩裂隙很发育， 微风化岩花岗岩大部分地段完整性较好、局部地段裂隙较发育，微风化花岗片麻岩大多地段裂隙较发育、局部地段完整性较好。场地地下水主要接受大气降水的垂向渗入补给及地下迳流的侧向补给，根据区域地形地貌分析，地下水整体自北向南排泄。3 地下水的腐蚀性分析地下水的腐蚀性详见表1-5。表1-5 8号竖井15号竖井腐蚀性分析表 隧道位置钻孔地下水腐蚀性判定隧道地下水腐蚀性综合判定备 注取样钻孔砼砼中钢筋砼砼中钢筋强透水层弱透水层6+2486+37、64861弱微微弱微局部存在强透水层6+6486+808X73微微微微微6+8087+06866中等弱微弱微侵蚀性二氧化碳30.4mg/L7+068 10+299X78弱微微微微73微微微79弱微微84微微微X98微微微91微微微X104微微微98弱微微10+29910+668X114微微微中等微抽水试验所取水样侵蚀性二氧化碳30.8mg/LX114(抽水试验)中等弱微10+66811+076113微微微微微1.2.4 地震基本烈度本标段所在地区地震基本烈度为7度1.2.5 不良地质和特殊地质1 断裂构造本里程段分布的四条断层（F1、F2、F3、18）均为区域上安托山断裂组的次级构造，均属非活38、动性断裂，对本工程而言，构造带岩石裂隙较发育，岩体较破碎、地下水丰富，对隧道支护、排水将产生明显影响。2 液化砂土本线路浅层分布的粉砂及粗砂层液化判别见表5-10，砂土局部具液化势，但砂层分布于隧道洞顶以上，对隧道影响不大。3 本段基岩为粗粒花岗岩，由于岩浆侵入空间形态、矿物成份、受后期构造运动影响的差异，其残积土及风化岩厚度不均，总体上基岩埋藏较浅，局部形成较深风化槽。风化层中零星分布有孤石，对隧道施工不利。1.3 工期要求与场地接口条件1.3.1 工期要求本标段招标文件要求的计划工期为2014年8月31日至2017年2月28日，共计30个月。1.3.2 场地接口条件1 主要场地条件根据招标39、文件，各主要施工场地条件如下：1）8号竖井为盾构始发井，位于W1K5+854.5，工作场地面积4394m2。2）12号竖井为盾构出渣井，位于W1K8+690，工作场地面积3250m2。3）15号竖井为盾构到达井，位于W1K11+060.5，工作场地面积1084m2。 2 主要场地移交时间本盾构段的主要场地有盾构始发、过竖井、到达场地，根据招标文件各场地移交时间分别见表1-6。表1-6 施工场地移交时间表 相关接口施工场地过井8号竖井（始发井）2014年11月7日9号竖井2014年11月27日10号竖井2015年05月07日11号竖井2015年09月22日12号竖井2015年12月05日13号竖40、井2016年06月04日14号竖井2016年08月29日15号竖井（到达井）2017年01月14日3 预埋要求8号竖井、9号竖井、10号竖井、11号竖井、12号竖井、13号竖井、14号竖井、15号竖井盾构始发及到达端口必须在盾构始发入盾构到达前一个月完成所有预埋件的预埋，预埋件由我司设计、加工及提供。所有预埋件保证位置准确，精度满足盾构始发、到达需要。1.4 工程主要特点、重点、难点与对策1.4.1 工程特点1 工程类型特点：本盾构段的工程类型较单一，主要为盾构隧道。2 过竖井较多，共过6个竖井。3 工期较紧：总工期30个月，特别是8号竖井15号竖井区间的工期紧，从2014年9月25日8号竖井41、提供场地至2014年10月16日掘进，盾构施工28.5个月，隧道需要完成6次过竖井、盾构场地转移、5154.943m盾构隧道掘进、到达15号竖井、拆装吊运、隧道清理等工序施工，工程后期的工期紧。4 线路条件特点：本盾构段的线路条件相对较复杂，4000m半径平面曲线1段、2000m半径平面曲线2段、1200m半径平面曲线1段、1000m半径平面曲线1段、900m半径平面曲线2段、600m半径平面曲线2段、500m半径平面曲线1段、450m半径平面曲线1段、400m半径平面曲线1段、300m半径平面曲线1段。最大覆土25.71m，最小覆土10.19m，纵向最大坡度50，最小竖曲线半径500m。5 42、隧道穿越地段上方地面特点：本盾构段从北环香蜜立交旁的8号竖井为起点，沿北环大道往东，横穿梅林水厂DN3000供水管、梅林西下穿隧道、梅林东下穿隧道、北环景田立交、北环香梅立交、新州河箱涵、北环新州立交、广深港客运专线、xx地铁9号线（在建）、xx地铁力4号线、xx河水库箱涵、北环彩田立交，到达北环皇岗立交旁的15号竖井。本隧道顶部主要有混凝土路面、绿化带、立交桥、各种地下管线，其中立交桥、地铁、重要管线采取旋喷桩隔离保护、注浆加固。6 盾构隧道穿越地层的地质特点：全线隧道断面绝大部分都在全强风化岩层中，地层少见断层及不良地质，地层的自稳性较好，适合采用土压平衡式盾构进行隧道施工；局部地段洞身底43、部有中风化、微风化花岗片麻岩突起，强度最高可达120Mpa，上部主要为全强风化，为上软下硬地层；在W1K10+345.7至W1K10+608.5地段需要特别注意，隧道上方为粉砂层、粉质粘土层，掘进时需特别注意保持工作舱内的土压平衡，需要严格控制开挖断面的土体稳定，严防塌方。 1.4.2 工程重点、难点及对策1 盾构机选型是盾构工程成败的关键因素，十分重要，本标段的盾构及选型需要考虑以下因素：隧道穿越岩层要求盾构具有足够的破岩能力和抗滚转的性能，确保在本标段主要以岩层中掘进为主的安全性和掘进速度；具有多种掘进模式；具有防范结“泥饼”的措施；螺旋输送机的选择要考虑防范在路面底下掘进时发生喷涌的措施44、；质地良好的滚刀和切刀齐全并且备有合理数量的备用件，刀具能快速简便地更换，以对付刀具磨损和掘进方向地层软硬交替的现象。2 工期保证：本工程工期紧，特别是后期施工的工期十分紧，要保证进度，关键取决于盾构隧道的掘进速度，除选定合适的盾构机以外，设计好可靠的、大容量的洞内运输系统、保证足够的管片供货能力、制度化设备检修等都是不可缺少的，每一个环节都要严格控制，才能满足保证工期要求。3 保证隧道的成型质量：隧道的成型质量包括管片的平整度、圆度、完整性及隧道的防水性能，采取1.2m宽的管片设计及需要满足隧道最小平面曲线半径300m的要求，要采取一系列的保证措施防止管片错台、破损和裂缝，选配合适的注浆材料45、，选定同步注浆、二次补浆的注浆模式，管片间止水带选用可靠的材料，确保隧道的防水效果。4 薄弱地段施工：在W1K10+345.7至W1K10+608.5地段，隧道上方及局部为粉砂地层，掘进时需特别注意保持工作舱内的土压平衡，需要严格控制开挖断面的土体稳定，严防塌方。5 严格控制地面沉降，保护地下管线及地面建筑物，地下有xx河水库箱涵、xx地铁4号线、xx地铁9号线（在建）、新州河箱涵、梅林西下穿隧道、梅林东下穿隧道、梅林水厂DN3000供水管，地面有北环彩田立交、北环新州立交、北环香梅立交、北环景田立交及北环大道，在以上地段掘进时，需要严格控制开挖断面的土体稳定，严防塌方，另外需要严密实施监测方46、案，进行信息法施工，取保施工安全。对立交桥、地铁、重要管线采取旋喷桩隔离保护、注浆加固等措施。6 盾构工程地位非常重要，我司将依托省建工集团的强大后盾，将本工程作为公司的重中之重，在上下领导班子全力重视下，优化资源配置，从人、财、物各方面确保本工程的顺利运作；并加大管理人员和操作工人的培训力度，广泛邀请各方专家、厂家为本公司的培训资源，做到先培训后上岗；同时与科研单位合作，重点聘请有关专家加入我们的队伍，一方面加强项目部的管理、技术力量，另一方面作为本工程施工的技术后盾。7 根据地质勘查资料隧道沿线地层中存在大量孤石，其中12号竖井与13号竖井之间W1K8+829W1K8+854.2有一处大孤47、石侵入隧道底部，侵入厚度为1.8m，孤石为强风化花岗片麻岩，周围为全风化花岗片麻岩，9号竖井与10号竖井之间W1K7+082.1W1K7+121.1有一处孤石位于隧道底部以下，侵入隧道0.1m，14号竖井与15号竖井之间W1K10+418.5W1K10+450有一处孤石位于隧道顶部以上，未侵入隧道，距隧道顶部约1m。处理措施如下：（1）开工前，我司将在原有的地质资料基础上对隧道沿线进行补充地质勘查，对孤石重点探测区域加密探孔，确保孤石不遗漏，探测到孤石后对孤石大小、位置、强度等进行详细勘查确认。（2）根据探明的孤石大小、位置及强度及所在位置地面环境、地层条件等制定合理的施工方案，对孤石进行采取48、提前破除、盾构机洞内破除、直接掘进破除等施工方案，保证盾构机顺利掘进通过。8 隧道最大纵向坡度为-50，坡度较大。在大坡度掘进中盾构机姿态控制及电瓶车水平运输较困难。在掘进中需合理利用推进油缸分区控制，及时调整、确保注浆质量，防止盾构机栽头或抬头，将姿态偏差控制在合理范围内；水平运输根据计算采取合理的电瓶机车并有富余的安全系数，控制行车速度，确保水平运输安全可靠；另外大坡度下坡掘进容易发生喷涌，需要做好截水、排水措施。9 隧道穿越粉质粘土、全风化花岗岩（片麻岩）、强风化花岗岩（片麻石）、中风化花岗片麻岩、微风化花岗片麻岩等地层分界线时，存在上软下硬，在该地层掘进容易造成刀具异常磨损、地面塌陷、49、姿态控制困难等问题。在掘进前根据地质情况制定合理的掘进参数，检查设备及刀具的完好性，加强碴土改良，保证土仓压力稳定，确保连续顺利通过。10 本合同段从8号竖井始发到达15号竖井中间通过6个竖井，洞门范围内主要为全风化花岗片麻岩、粉质粘土，端头地层稳定性较差，易发生涌水、涌泥、涌砂等现象，对此，具体施工措施如下：（1）本标段端头均采用双重管旋喷方式进行地层加固，根据设计要求确保端头井的加固质量。 （2）加强端头地层加固施工质量控制，并在加固完后采取垂直取芯方式进行加固效果检查，如有问题，立即组织补充加固。（3）做好盾构始发、到达洞门密封工作，确保临时密封装置起到良好的止水效果。在帘布橡胶板上涂抹50、黄油等润滑剂，以免刀盘挂坏帘布橡胶板，影响洞门密封效果。（4）做好盾构始发与到达时的姿态控制，保证盾构以良好的姿态始发与到达。（5）仔细研究制定盾构始发、到达施工方案，做好施工准备与进度计划，确保凿除围护结构后盾构机刀盘快速抵拢洞门掌子面，避免因地层暴露时间过长发生坍塌。（6）加强盾构始发与到达施工过程控制，确保盾构始发与到达施工安全、连续、快速的进行。1.5 施工管理目标和质量工期控制点1.5.1 质量管理目标全面贯彻落实ISO9002质量管理体系，确保合格工程。1.5.2 工期控制目标确保2014年12月18始发掘进， 2017年2月14日完成盾构隧道贯通施工，争取适当提前完成。1.5.351、 安全施工目标严格按照“安全第一”的原则规范管理，保证实现“六无”。1.5.4 文明施工目标采取切实可行的措施，确保xx市和广东省优良样板工地的目标。1.5.5 投资控制目标全力配合业主、设计和监理落实降低造价的有关措施。保持诚实守信、实事求是的一贯作风。积极采取各种成熟可靠、经济指标优良的新技术、新材料，为投资控制作贡献。1.5.6 质量控制点1 管片质量：广泛吸收国内外施工的先进经验，采用质量可靠的模具，加大培训力度，制定严格的质量保证体系，确保预制管片的成品质量。预制管片必须得到业主、设计、监理等各方一致认可，委托具有较高资历、在xx地铁工程中有成功经验的厂家生产。2 管片拼装质量和隧道52、成型质量：前提是管片的预制质量高，管片的配置准确。针对1.2m管片，盾构机选型时要考虑绞接装置，盾尾间隙要稍微加大，在施工过程中要严格控制掘进方向的误差，尽可能将推力控制在合理的范围内。3 防水效果：选择质量可靠、性能好的止水条，保证管片的拼装质量，通过试验选定灌浆材料和配比，可以考虑掺入防水型外加剂或掺合料，严格控制注浆质量。1.5.7 工期控制点本工程的关键工期是盾构机的制造和掘进，其中包括现场拼装调试和过竖井等工序。1 盾构机制造、运输、调试、出洞要实现工期总目标，首先要保证盾构机能按时交货和顺利组装调试。2014年10月16日（工期控制点），盾构机完成制造、运输、调试，开始始发掘进。253、 盾构机掘进施工最重要的是，盾构机可靠度高，故障率底，切削能力大，能保证盾构掘进能按计划进行，2017年2月14日完成盾构隧道贯通施工（工期控制点）。3 其它工序配合除此而外，管片的预制、端头加固、洞内外的交通运输系统、洞门施工等每一个环节都必须服从和满足盾构机正常连续作业的要求。第2章 施工组织2.1 施工总体部署我们充分认识到xx电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程（土建II标）是xx市的重点项目，它牵涉面广，影响大，因此，我司将本项目盾构工程列为重点工程，全力以赴地投入本工程的施工。采用最新隧道施工技术、最新研制施工设备，集中我司优秀技术人员进行本项目施工。质量以ISO9002质54、量保证体系进行严格控制。安全以“预防为主，安全第一”为指导，常抓不懈。整个项目以高效优质求企业发展，安全文明树行业样板为施工指导思想。服从业主调度，做好有关各方面的协调工作，优质、安全、文明、按期完成【8号竖井15号竖井区间】区间隧道工程施工。2.2 总体施工方案xx电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程（土建II标）【8号竖井15号竖井区间】隧道工程，隧道总长5154.943m。本盾构段隧道施工采用一台中国中铁工程装备集团有限公司制造的最新土压平衡盾构机。盾构从8号竖井始发，沿北环大道向东掘进至12号竖井，然后将盾构施工场地由8号竖井转场至12号竖井，继续向东掘进到达15号竖井，最后对55、盾构机进行解体、吊出。盾构隧道衬砌采用钢筋混凝土管片拼装式衬砌，管片环宽1.2m，采用错缝拼装。错缝拼装管片隧道在受力、变形和防水方面比通缝更具有优越性。管片混凝土强度等级为C50，管片由招标文件中合格管片生产供方名录中承包商生产，以保证管片的质量和施工进度需要。盾构隧道起重、运输：本盾构段在地面配备1台25T门吊进行垂直运输，负责各线管片、钢轧等材料的下料及碴土的提升、卸料。隧道内的水平运输采用有轨运输，25T电瓶车机车牵引编组列车运输。管片从制作场用管片运输车运入工地，碴土采用散体物料运输车运至指定弃土场。2.3 施工总体流程施工总体流程见图2-1。图2-1 施工总体流程图2.4 施工工期56、及进度安排本盾构段计划工期为2014年9月25日至2017年6月4日，共计33个月。各个分项工期安排如下：1、盾构机设计、制造、安装盾构机委托中国中铁工程装备集团有限公司制造，设计制造工期为180天，从2014年1月28日至2014年8月27日，安装调试时间为30天。2、管片生产管片生产包括模具采购、运输、安装、调试、试生产到正常生产的过程，管片生产不占关键工期，根据施工进度需求提供管片，并有300环的管片储备。管片模具采购、运输3个月，安装、调试2个月，试生产1 个月，正常生产为29.6个月，各个阶段具体工期详见进度计划横道图。3、施工准备施工包括现场临时建筑、施工道路和临时水、电安装等项目57、。8号始发井2014年9月25日提供盾构施工场地。施工准备从2014年9月26日开始。5、端头、桩基、地铁、管线加固及保护隧道共有14个端头需加固，每个端头加固安排工期30天，桩基、地铁、管线保护在盾构掘进前完成，并保证加固符合设计要求，施工不占关键工期。5、隧道掘进隧道掘进从2014年10月16日开始，试掘进为1个月。隧道掘进速度，软岩67m/d，硬岩56m/d，2017年2月14日到达15号竖井。6、混凝垫层812号竖井隧道贯通后进行该段隧道内混凝土垫层，施工时间2个月。1215号竖井隧道贯通后进行该段隧道内混凝土垫层，施工时间2个月。详细时间安排见施工进度横道图。7、竣工验收工程验收安排58、10天，工程验收工作在2017年6月4日全部结束。2.5 施工计划横道图施工进度计划横道图见图2-2。2.6 施工组织机构对本工程的工程规模、场地条件及工程特点，结合本公司多年来在各类地下工程管理中积累的经验，为确保高效、优质、安全、文明、低耗完成本工程，组建xx电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程项目经理部，组织管理机构详见图2-3。xx市电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建标项 目 经 理 部项目经理技术负责人项目副经理施 工 技 术 部质 安 部材 料 设 备 部资 料 部综合办公室预 算 部各施工班组图2-3 项目部组织机构该机构实行项目经理责任制，项目经理由公司总59、经理任命，成立以钟国辉为项目经理，傅伟强为项目副经理，龚胜为项目技术负责人，徐庆华为隧道工程师、林哲雄结构工程师，谢春辉为岩土工程师、黎东辉为机械工程师、魏善法为测量工程师、刘亚非为电器工程师、李才波为给水工程师、苏培奇为造价工程师、廖志辉为安全工程师、陈淑娇为质量工程师、郭伟为土建工程师的工程管理班子。设立施工技术部、质安部、材料设备部、预算部、资料部、项目办公室等职能部门。挑选施工经验丰富、年富力强、责任心强的人员作为该项目的骨干力量。同时，我司将成立本项目施工指挥部，公司总经理钟晓晖兼任总指挥，指挥部将为本项目调动公司的一切后备资源，全力支持项目部。1 项目经理职责1）主持项目部全面工作60、，对本工程的合同履约，并负责组织和实施。2）负责项目部的组建和协调管理，调动项目部全体成员的积极性。作为本工程的质量、工期、安全、防火等第一责任人或领导责任人对工程质量、工程进度、安全生产、文明施工、成本核算负完全责任。3）协调内外关系，处理好与业主、监理、设计、政府各管理部门、当地居民和其它施工单位的关系。2 项目副经理职责1）主管施工技术部、质安部、预算部、材料设备部、项目部综合办公室，负责施工质量、安全、进度、文明施工和施工队伍的管理。2）现场指挥、生产调度，负责编制年、季、月度施工计划并监督计划的实施。3）盾构机制造的监控、运输和现场组装的组织。4）负责各施工班组的协调合作。3 项目技61、术负责人职责1）主管施工技术、质安、资料、测量、试验等业务部门的工作。2）主持编制实施性施工组织设计、优化方案，确定施工进度计划、工艺标准、质量目标，对施工全过程实施全面管理和质量监控。3）主持各种业务学习和技术交流会，代表性工程施工方案，批准质量计划和作业指导书。4）对施工质量全面负责，并接受监理的监督、检查和评审。5）组织工程质量的分析、安全事故分析及制定处理方案。6）负责管片、洞门、盾构始发井等的设计计算和所有施工图纸。7）向制作单位明确设计意图，并对盾构机的制作进行监制。4 施工技术部职责1）负责实施性施工组织设计的编制。2）负责施工过程中的技术交底、技术指导、质量监督。3）负责施工测62、量和试验工作，并对检验、测量和试验仪器做好送检工作，确保仪器的有效性。5）成立相应的技术专业小组，以防水及施工监测等专业小组，专门负责解决相应的技术问题和落实施工。6）项目施工生产计划、进度控制及统计工作。7）各工种专业、各工序、各施工班组的协调管理。8）严格按施工方案及施工规范组织施工。9）配合做好质量、安全事故的分析及处理。5 质安量部职责1）严格执行ISO9002质量体系程序文件的有关要求。2）负责施工质量的监督检查工作，组织工程质量的自检和复检，3）积极推行全面质量管理，开展创优，报优活动，开展QC小组活动。4）负责验收资料的整理和归档，牵头组织竣工资料的整理和归档。5）负责优良样板工63、程的申报、资料整理和评定会的组织。6）建立健全安全生产责任制并负责落实，在项目经理领导下对项目部的安全生产、防火和文明施工承担直接管理责任。7）每一个分项工程开工前进行安全生产和文明施工的交底。8）建立健全安全检查和文明施工检查评比制度。定期组织安全生产和文明施工的检查评定工作，根据评定结果按规定进行奖罚。9）定期召开安全生产和文明施工会议，深化教育，强化意识，发现隐患及时处理。6 材料设备部职责1）负责材料物资、施工机械设备的计划、采购、评审管理工作，建立材料、设备的有关台帐。2）负责原材料进场的质量保证工作，包括（监理见证）取样及送检、按规定提交检测报告和出厂合格证等3）负责机械设备安全和64、故障的检查及预防工作，完善技术和保修措施，建立设备运行档案及设备维修记录。7 预算部职责1）负责合同管理，工程造价的最终核算。2）年度、季度、月度工程进度报表。3）负责成本控制、内部承包核算。4）分管合约预算部。5）进行工程量核算，确保数据资料的有效性。6）全面负责合同管理和预结算工作，每月向监理工程师汇报完成工作量情况和进度计划，并申请进度款。7）组织制定内部经营承包方案和签订劳务费包干合同，对计划和统计工作负责，对工程计价和结算工作负责。8）材料供销合同、分包合同审批管理。9）根据工程施工的网络计划编制月、旬、周资金计划，实行资金动态管理，编制年度、月度财务报表。10）办理与业主间工程款的65、收取，各种材料款、工人工资的支付。11）实行成本责任承包的层层承包制，严格控制施工成本。8 资料部职责1）技术资料的编制、收集、整理工作。2）负责与设计、图纸会审、设计修改、施工方案、技术措施有关的所有资料的管理。3）负责与图纸有关的竣工资料的整理。4）负责来往文件统一归档及上传下达。9 项目综合办公室职责1）负责职工生活和各项后勤保障管理工作；组织员工参加培训和各项有益活动。2）负责各项办公设备和办公用品的管理等，加强完善项目部安排的其他事项。3）负责施工现场的治安保卫工作，保证所有人员、所有材料按规定进出施工现场，4）负责与当地治安队、城管、交警、派出所、卫生防疫等的有关工作。2.7 总平66、面布置图本盾构区间距离长、涉及的范围大，隧道位于北环大道下，施工场地主要是8号竖井、12号竖井、15号竖井。15号竖井为盾构接收井，仅用于盾构接收和吊出，占用时间短。8号竖井是盾构始发和施工场地，面积4394m2，围挡时间20个月，要承担盾构机的进场组装、始发、碴土的吊出、运输以及管片等材料的运输，12号竖井是盾构施工场地，面积3250 m2，围挡时间19个月，主要承担碴土的吊出、运输以及管片等材料的吊入，项目部设在8号竖井旁，主要的设备、临设均设在8号竖井和12号竖井场地内。本工程总平面布置图如图8号竖井二期围挡盾构施工场地布置图、12号竖井二期围挡盾构施工场地布置图。2.7.1 临时设施167、 场内道路因各施工场地均毗邻既有交通道路，交通便利。场地规划时外部充分利用既有道路，修建少量施工便道与既有道路顺接，满足施工运料、出碴的要求。施工便道宽度5m，采用C25混凝土硬化路面，硬化厚度20cm。施工场地内均以C25混凝土进行硬化，在大门口位置设洗车槽和沉淀池（见图5-4），施工、生活污水经沉淀池沉淀后排入市政污水管道。满足场内行车及文明施工需要。图5-4 洗车槽和沉淀池示意图3 临时房屋项目经理部设置在8号竖井旁绿地内，生活、办公用房拟尽量采用二层组合式活动板房，生活用房标准按人均2m2考虑，每间宿舍不超过10人，并配有空调和良好的通风采光条件；为项目部，业主、临理、设计代表提供办公68、场所。生活用房包括宿舍、仓库、厕所、浴室、饭堂、娱乐室、医务室等。生产用房中的砂石料库、膨润土库、空压机房、风机房、发电机房、电工房、配电室、维修间、钳工房和木工房等采用一层砖混结构平房；大噪音设备用房考虑吸音装置，临建位置尽量布置在不需二次搬迁的地方。4 材料堆放及加工工场地油脂、泡沫剂及轨排等材料堆放场地及加工场地采用彩钢棚覆盖，高度及跨度满足材料运输要求。5 砂石料场及搅拌设备布置为充分利用现有的场地空间，并且满足文明施工管理的要求，对每天具有一定消耗量的大堆松散砂石料用储料仓进行立体存放，水泥及粉煤灰采用储存罐存放。现场混凝土搅拌采用自动计量搅拌系统。6 安全消防设施（1）消防设施施工69、区场地内各设2个消防栓，场地内的办公房、住房和生产房按城市消防标准布置灭火器及其它消防器材。（2）基坑护栏基坑四周设1.8m高的定型化、工具化、标准化的防护栏杆用密目式安全立网全封闭，作业层另加两边防护栏杆和18cm高的踢脚板。通道口防护设防护棚，防护棚应为不小于5cm厚的木板或两道相距50cm的竹笆，两侧应沿栏杆架用密目式安全网封闭。（3）保卫各场地进出口均设置门卫，负责场地安全防卫。设立出入施工场地的登记制度，各工区施工工作人员需佩带统一的工作胸卡方可进入。对外来访客及参观人员需出示有效身份证件登记后后方可进入，并有我放施工人员的陪同，对要进入施工工作区域的需戴好安全防护用具并进行必要的安70、全教育工作，并由我方安全员陪同方可进入施工工作区域。7 宣传设施（1）各场地均设置宣传栏，并置挂五牌一图（工程概况牌、管理人员名单及监督电话牌、消防保卫牌、安全生产牌、文明施工牌和施工现场平面图），其上按规定要求标明主要内容。（2）施工围挡柱顶插带有单位标识的彩旗或设置彩灯，现场办公房前设立旗杆，悬挂国旗及单位旗帜等。（3）施工场地出入口大门及施工围挡上用指定颜色、款式等标识施工单位名称等相关内容（要满足业主及当地相关规定），宣传单位、建设等放面的内容。 供水、供电1 施工供电计划在8#、12#井场地西南角各设置配电房（10kV环网柜1座、500 kVA变压站1座），用五芯电缆沿围墙内侧铺设供71、电线路，并设置分配电箱，向各施工用电点供电；供电电缆引入场内部分采用套钢管埋地铺设。 盾构隧道施工拟采用10kV，动力机械电压标准为380V。地面照明采用220V，隧道内成洞地段照明可采用220V，工作地段照明和手持电动工具，选用安全电压，不高于36V。自备一台200KW，通过电源切换箱备用于临时停电情况下的照明、排水通风及负荷许可情况下的一些动力用电，主要用于保证施工安全。现场夜间照明，在临设区设置路灯，在盾构施工场地南北两端设两个高压投光灯，并沿场内施工道路立灯杆安装普通照明灯作为辅助照明。2 施工供水从水源接口处用100 PVC管接至施工现场，现场水源接驳点布置在场地大门处，接通2条1072、0水管沿围墙向两个方向铺设供水管，向各用水点供水。水管沿围敝设置，遇路口等设施则埋地通过。生活用水以DN50mm供水管为主管路，DN25mm供水管为支线管路。生活用水的水龙头距离根据实际情况布置，场内在适当位置设阀门和三通接口，以便使用和维修。所有施工废水经沉淀池沉淀处理后排入市政排水管道，生活废水经处理后排入市政的排污系统。场地周围设置完善的排水沟，场地内的污水及施工用水经由排水沟排入沉淀池，经沉淀后排入市政的排水系统。在施工场地大门处设车辆清洗槽，所有车辆经清洗保洁后出施工场地。 网络与通讯在项目经理部，组建局域网，实现工地计算机的通讯。通过电话线与因特网可进入公司网站，加强与公司的联系。73、项目经理部计划申请安装6部程控电话，其中业主、监理各一部，主要管理人员配备移动电话。并配备对讲机20台，用于工地内部进行联络。在隧道盾构机上各装三个摄像头，地面闭路电视随时监控隧道内施工情况。2.8 主要人员安排主要管理与施工技术人员安排见表2-1。表2-1 主要管理与施工技术人员 序号姓 名职 务职 称专 业1项目经理高级工程师采矿工程2项目副经理高级工程师建筑工程3技术负责人高级工程师土木工程4隧道工程师高级工程师土木力学5结构工程师高级工程师土木力学6岩土工程师中级工程师土木力学7机械工程师高级工程师机械8测量工程师中级工程师测绘工程9电气工程师高级工程师电气技术10给排水工程师中级工程74、师给排水工程11造价工程师中级工程师海洋地质12安全工程师中级工程师民用建筑13质量工程师中级工程师公路与桥梁14土建工程师高级工程师土建工程15施工长中级工程师工程管理16施工员中级工程师土木工程17施工员助理工程师土木工程18质量员中级工程师土木工程19安全员技术员建筑工程20安全员助理工程师土木工程21安全员助理工程师建筑与设备22材料员中级工程师工程管理23资料员中级工程师秘书专业2.9 主要劳动力计划根据本工程实物工程量和进度安排和先进机械设备配备情况，对本工程投入人员进行测算。预计总动员人数为120人，最高峰人数为90人。管理人员最高峰为30人。结合本工程特点和现代科学管理理论，充75、分发挥和调动每一个人的积极性，做到按岗定员、人尽其责。2.10 施工设备的配置施工设备主要配备有盾构隧道专用设备、管片制造及运输专用设备、端头加固设备、土、石方施工专用设备、挖洞施工专用设备、运输设备、起重设备、钢筋/砼加工设备、检验试验设备、监测设备、设计设备等。施工设备配置见表2-2。表2-2 主要施工设备配置表设备名称数量规格型号主要工作能指标预计何时进场土压平衡盾构机1台CTE48504600，1018KW201408.27矿车8台11m3201408.27电瓶车4台25T201408.27机车蓄电池8套540V201408.27蓄电池充电器4套201408.27鼓风机4台SFD60576、00m3/h201408.15龙门吊2台25T201408.15电动压风机2台255KW55KW201408.27潜水泵10台DA-100扬程25M201408.27出泥斗4只ZPN-44m3201408.27水泥浆搅拌机2台TS-7500.5m3201408.27泥浆泵2台BE-250201408.27电动葫芦2只5t201408.27千斤顶3只80t201408.27挖土机1台EP2001m3201408.27空压机2台PC30011m3/H201408.27风镐4把G-100.4MPa201408.27泥浆比重计1台201408.27水泥稠度及凝结测定仪1台HJ-84201408.15全77、站仪1台5mmp201408.27红外测距仪2台T2000201408.15电子经纬仪1台J6201408.15经纬仪1台S22mm201408.15水准仪2台SX-202mm201408.15测斜仪1台SS-20.01mm201408.15频率接收器2台JXG-12HZ201408.15应变仪2台KC-M1/7001201408.15压力传感器50只YJ-18201408.15孔隙水压计30只JXS-110kgf/cm2201408.15沉降计3只8101mm201408.15水位仪3只EBJ500.5mm201408.15地下管线探测仪1只AJW-2201408.15气体检测仪1台201478、08.152.11 物资材料供应计划物资材料供应计划见表2-3。表2-3 主要材料供应计划表序号材料名称20014年2015年91011121234567891011121管片（环）201601601601601601601601601601601601601601601602纵向螺栓（套）4003200320032003200320032003200320032003200320032003200320032003环向螺栓（套）4803840384038403840384038403840384038403840384038403840384038404防水橡胶（条）12096096096079、9609609609609609609609609609609609605钢轨（m）803843843843843843843843843843843843843843843846枕木（根）603203203203203203203203203203203203203203203207水管（m）501921921921921921921921921921921921921921921928通风管（m）501921921921921921921921921921921921921921921929高压电缆（m）601921921921921921921921921921921921921921980、219210照明电线（m）12038438438438438438438438438438438438438438438411水泥（t）9072072072072072072072072072072072072072072072012泡沫剂（升）13粉煤灰（t）14砂（t）15膨润土（t）表2-3 主要材料供应计划表 (续表)序号材料名称2016年2017年12345678910111212341管片（环）1601601601601601601601601601601601152纵向螺栓（套）3200320032003200320032003200320032003200320023003环向81、螺栓（套）3840384038403840384038403840384038403840384027604防水橡胶（条）9609609609609609609609609609609606905钢轨（m）3843843843843843843843843843843842766枕木（根）3203203203203203203203203203203203207水管（m）1921921921921921921921921921921921388通风管（m）601921921921921921921921921921921389高压电缆（m）19219219219219219219219219282、19219213810照明电线（m）38438438438438438438438438438438427611水泥（t）3072072072072072072072072072072051712发泡剂（升）13粉煤灰（t）14砂（t）15膨润土（t）第3章 盾构机选型3.1 选型要点盾构机选型乃是工程成败与否的关键，必须根据工程实际综合判断，选择安全、可靠和经济的盾构机类型。具体地说盾构机选型时需要注意下列几个要点： 必须适合于围岩条件的机种； 必须能合理兼用辅助施工法的机种； 必须适合于施工长度、工期要求、设计线路要求的机种； 后配设备、始发基地等施工设备必须匹配盾构机种的开挖能力； 必须83、对劳动环境进行考虑。3.2 选型依据由盾构机选型要点可以看出，盾构机选型的依据主要为开挖面土质、地下水位、障碍物、设计线路、隧道长度、工期要求、环境保护、经济性等。下面将作详细阐述。3.2.1 工程施工条件本标段盾构工程概况如表3-1所示表3-1 本标段盾构工程概况表区间段隧道长度（m）覆土厚度（m）最小转弯半径m最大坡度8#12#15#工作井区间5154.94310.19625.71R=300m50 隧道内净空：4.0m，管片外径：4.6m，管片厚度：0.3m，管片宽度1.2m； 特殊地段：盾构穿越河流、既有地铁线路、客运专线、立交桥和管线、小半径曲线掘进、大坡度掘进。 环境保护：主要针对地84、面城市道路、过街通道等建筑的状况控制好地表沉降，加强施工监测，确保将地表沉降控制在-30mm10mm范围内；尽量减小对始发场地周围环境的污染，包括杂物、噪音等的污染，并处理好周边关系。3.2.2 地层条件（1）洞身地层强度统计由地质纵断面图可知，【8#工作井12#工作井15#工作井区间】隧道穿越的地层基本上处于本标段盾构穿越地层主要为粉质粘土、全风化粗粒花岗岩、全风化花岗片麻岩、土状强风化花岗片麻岩、块状强风化花岗片麻岩、中风化花岗片麻岩、微风化花岗片麻岩，区间隧道穿越多种复合地层，对刀盘、刀具配置要求较高，必须能够适应软硬不均的施工需要。（2）隧道围岩条件分析本标段盾构工程隧道穿越的地层比较85、复杂，复合地层较多，必须对隧道围岩条件进行充分分析，根据各个区间围岩的不同情况，制定相应的盾构施工管理措施，确保盾构顺利掘进。3.2.3 工程地质特点及难点本标段盾构工程存在的特点及难点分析如下：（1）盾构在软弱地层掘进盾构在9#至香梅跨线桥段在软弱地层中掘进，隧道范围地层分别为：粉质粘土、粉砂、泥炭质粘土、含卵石砾砂、粉质粘土。挖掘过程中不易建立土压平衡，从而造成上部地层扰动，引起沉降，施工过程中需采取有针对性的技术措施进行处理。（2）下穿梅林水厂原水钢管隧道下穿梅林水厂原水钢管DN3000，钢管底距地面21m，距离隧道3m，该区域地层为，水管所处地层为泥炭质粘土，呈流软塑状态，自稳性差，盾86、构下穿水管时对地层的扰动容易导致水管发生不均匀沉降。（3）盾构下穿桥梁盾构隧道需掘下穿北环香梅人行天桥、香梅路跨北环立交桥、北环景田人行天桥、北环新洲立交桥、北环凯丰路人行天桥、北环彩田立交人行天桥。在盾构通过该区段时需注意盾构掘进参数，适当加大注浆量，减少超挖及对地层的扰动，控制地层变形减少沉降，保证施工中桥梁的安全。（4）盾构下穿河箱涵施工在WK8+150.200位置处盾构隧道下穿新洲河箱涵，WK10+387.070处下穿xx河水库箱涵，两处箱涵位置地层情况至上而下为：素填土、粉砂、粉质粘土。新洲河处隧道位于强风化花岗片麻岩，箱涵为124.4m，距离隧道8m。xx河水库箱涵隧道位于粉质粘土87、地层中，水库尺寸为104.5m，距离隧道2m。盾构通过两区段时需注意盾构掘进参数，平稳通过，减少超挖及对地层的扰动，控制地层变形减少沉降。（5）盾构过既有线路施工盾构在WK9+677.000下穿xx地铁4号线，隧道距离4号线5m。在WK9+150.000穿越广深港客运专线，距离盾构隧道7m。盾构通过两区段前需做好补勘工作，摸清地质情况；盾构施工时需注意盾构掘进参数，加强既有线的监测，加强同步注浆材料，必要时采用二次或多次重复注浆进行补充，盾构穿越前停机检查刀具与盾构机维护，减少穿越过程中停机风险。3.3 本工程特点难点及对盾构机的可靠性要求针对以上的工程施工条件、围岩条件和工程地质特点、难点，88、盾构机应该具备以下功能特点：3.3.1 基本功能要求盾构工程的主体是盾构机，盾构机性能的优劣直接决定盾构工程的工程进度、工人的人身安全、地面环境的保护以及对整个工程的成败。选择盾构机首先要求盾构机必须具备开挖系统、管片安装系统、背填及超前注浆系统、动力系统、控制系统、测量导向系统、密封注脂系统等基本功能。在此基础之上还必须根据本工程的特点有针对性地设计出满足本工程各种要求的盾构机。3.3.2 对分体始发的性能要求由于本工程为电力隧道，其工程本身的特点决定了，盾构机始发工作井口（或到达工作井口）的结构不同于地铁车站的结构型式；工作井口尺寸的减小对盾构机在小尺寸结构条件下的始发工作提出了更为严格的89、要求。盾构机集液压、电气等系统于一身，功能繁多，结构复杂，为满足盾构施工，其主体部分及后配套系统总长度至少超过90m，因此电力隧道的特点对盾构机是否具备分体始发的能力提出了新的要求。分体始发即要求盾构机在盾构始发掘进中，盾构主体与后配套系统可以通过各类管线的延长接驳而实现后配套系统与盾构主体分开（不相连）或后配套系统间分开（不相连）而不影响其盾构机正常使用的性能。这既要求盾构机具备整体性，各系统间又具备一定的独立性能。3.3.3 对硬岩的适应性要求本标段隧道主要穿越的地层有全风化花岗片麻岩、强风化花岗片麻岩、中风化花岗片麻岩、微风化花岗片麻岩，因此，盾构机设计必须考虑破除硬岩的能力，要求盾构机90、具备以下功能： 足够的刀盘转速和盾构掘进推力； 破除围护结构时盾构刀盘的耐磨损性； 盾构主体部分的防扭转； 合理的刀盘及刀具设计，合适的开口率大小，开口位置适当； 螺旋机旋转杆具备确保岩石碎粒的传出疏导性； 人闸设计。3.3.4 对复合地层开挖能力的要求本标段隧道断面内主要为本标段盾构穿越地层主要为粉砂、含卵石石砾砂、泥炭质粘土、粉质粘土、全风化粗粒花岗岩、全风化花岗片麻岩、土状强风化花岗片麻岩、块状花岗片麻岩、中风化花岗片麻岩、微风化花岗片麻岩，存在部分软硬不均的地段。在复合地层中掘进时盾构必须解决以下问题： 具备土压平衡掘进功能； 具备足够的刀盘驱动扭矩和盾构掘进推力； 刀盘及刀具对复合地91、层的开挖能力，刀盘和主轴具有足够的强度以对付偏心受压； 预防和减少泥饼形成的功能； 易于更换刀具。3.3.5 掘进速度满足施工工期要求根据工期安排，单台盾构机掘进的月平均进度最大达210m，盾构机的设计掘进速度必须满足掘进的计划工期要求。3.3.6 精确的方向控制要求本标段线路最小转弯半径为R300m，要求盾构的导向系统具有很高的精度，以保证线路方向的正确性。盾构方向的控制包括两个方面：一是盾构本身能够进行纠偏、转向；二是采用先进的激光导向技术保证盾构掘进方向的准确性。3.3.7 环境保护要求盾构法施工的环境保护包括两个方面：首先是盾构施工时对周围自然环境的保护，能够有效的保护地表及地面众多的92、建构（筑）物，即地面沉降控制满足设计要求，无大的噪音、震动等；再者要求盾构施工时使用的辅助材料如油脂、渣土改良添加材料等不能对环境造成污染。3.3.8 设备可靠性、技术先进性和经济统一性的要求盾构机的可靠性是工程施工的重要保障，盾构机的关键部件必须在施工过程中万无一失，做到百分之百的可靠。盾构机的可靠性主要表现在两个方面，一是整体设计的可靠性，即地质的适应性；二是设备本身的性能、质量、使用寿命等的可靠性。另外，盾构机设计同时也应该兼顾到先进技术的应用及经济因素的影响，确保盾构机使用上可靠、技术上先进、造价上经济合理。3.4 盾构机型式的确定不同类型的盾构机适用的地质类型亦是不同的。选择盾构型式93、时，除考虑施工区段的地质条件、地表环境、断面尺寸、隧道长度、隧道线路、施工安全、工期等各种条件外，还应考虑施工后盾构机的重复使用、开挖和衬砌等施工问题，必须选择能够安全而且经济地进行施工的盾构型式。根据盾构主体的结构，盾构机大致分为开放式和密封式。开放式盾构机包括人工式、半机械式、机械式；密封式盾构机包括挤压式、泥水平衡式、土压平衡式。其中，开放式盾构机用于工作面不受土压、水压影响，自稳性较好的地段，或配合采用某种辅助工法、气压法、土体加固等，使工作面处于稳定状态。目前盾构施工中通常采用土压平衡盾构、复合式土压平衡盾构和泥水平衡三种方式。其中土压平衡和泥水平衡 两者的区别详见下表3-2所示。盾94、构机对地层的适应性比较。见表3-3、表3-4。表3-2 泥水平衡式盾构和土压平衡式盾构比较表 项目泥水平衡式盾构（复合）土压平衡式盾构平衡原理简述工作面与盾构机之间设有隔板，工作面被加以大于孔隙水压力的泥浆压力，表面形成泥水粘膜及渗透膜，在刀盘配合下使工作面得以稳定。工作面与盾构机之间设有隔板，经刀盘切削的泥土中被加入渣土改良添加剂材料，经过搅拌棒的强力搅拌后，形成具有流动性、止水性、塑性“三性”的介质，充满切割仓及螺旋输送机内，盾构千斤顶推力使切割仓内形成土压力，用以平衡工作面的地下水土压力。地质情况渗透系数10-2以上10-310-1孔隙水压无特别限制，可通过泥浆压力来控制。宜小于150k95、Pa，万一超过该值，需要启用相应的防喷涌措施。细颗粒比例10%以上可适应极细颗粒含水量无特别限制小于30 %，则需要通过加泥浆、水、泡沫等来增加流动性。土的硬度、N值、内摩擦角、粘着力无特别限制，但需考虑对付硬岩的措施(砾石破碎装置)。无特别限制，但需考虑破岩刀具的维修。优点控制泥水压力，可保持工作面稳定，沉降较小；排土采用泥浆管来输送，水压较高地段也不会出现喷涌现象；由于使用泥水，需要扭矩较小，刀具不易磨损；使用流体运输，弃土输送效率高，适合长距离输送。控制泥浆土压，可有效抵抗水压、土压，可保持工作面稳定，沉降较小；地质适应范围较广，适合混合地层；人造泥浆设备规模较小，还可根据围岩状态，切换96、成开放模式掘进，便于控制工作面；弃土较容易处理费用较低。缺点如果工作面渗透系数较高，则易造成泥浆渗漏，难以保证泥水压力；遇到粘土地段，排泥口有可能堵塞，导致土仓切口水压变动使工作面不稳定；需要增加泥水处理设备，地面设施场地增大；弃土处理较困难费用较高。如果孔隙水压较高，富水性较大，则有可能产生喷涌，工作面压力难以保证；遇砂砾地层、粘土地层，刀盘的扭矩会增大，刀盘磨损较快。表3-3 切削面稳定效果比较表 盾构形式项 目(复合)土压平衡盾构机泥水平衡盾构机内容分类地质N值/强度渗透系数/含水率是否适合理由是否适合理由ABCABC切 削 面 稳 定 效 果洪积粘土腐殖土0W300%粉质粘土0210097、%W50%沙质粘土510W50%洪积粘土壤土1020W50%沙质壤土1520W50%硬质壤土20以上W20%沙质土夹粉沙515K10-4cm/s沙1530K10-3cm/s固结沙30以上K10-3cm/s沙砾、卵石沙砾1040K10-2cm/s固结沙砾40以上K10-2cm/s夹卵沙砾40以上K300%大大大大粉质粘土02100%W50%中中大中沙质粘土510W50%中小中小洪积粘土壤土1020W50%小小小小沙质壤土1520W50%小小小小硬质壤土20以上W20%小小小小沙质土夹粉沙515K10-4cm/s大中大中沙1530K10-3cm/s中小中小固结沙30以上K10-3cm/s小小小小沙98、砾、卵石沙砾1040K10-2cm/s中中中中固结沙砾40以上K10-2cm/s小小小小夹卵沙砾40以上K10-2cm/s小小小 注“沉降程度”一栏的定义： 注“沉降原因” 一栏的定义： 大 有可能危及地面建筑物 A 因地下水位降低而造成沉降 中 对地面建筑物危害较小 B 切削面坍塌、切削后泥土刮入量过多 小 基本无沉降 C 围岩应力释放，土体被扰动泥水平衡盾构主要针对于无粘聚力的含水砂层以及软流塑、流动性等特别松软的地层，也可广泛用于各种软弱地层的施工。土压平衡盾构适用于各种土层及这些土层的互层，使用范围广。土压平衡盾构机分为两种，一种是土压式盾构机，另一种是泥土加压式盾构机。土压式盾构机适99、用于仅需要切刀开挖且含砂量小的塑性流动性软粘土。泥土加压式盾构装备有注入添加剂、强力搅拌添加剂和渣土改良机构，以促进开挖渣土的流动性。由以上分析可知，土压平衡盾构适用于各种土层及这些土层的互层，适用范围广。而复合式土压平衡盾构机主要针对在同一隧道中，由于地层情况差异较大，地层变化复杂，需要不同类型的盾构机转换，以达到适应不同地层的目的。这种盾构机除具备一般土压平衡机的一般特征外，还具有其他的特性：既能在土层中掘进，还能在岩石中掘进。结合以上区间隧道地质情况，本工程拟采用复合式土压平衡式盾构机。3.5 盾构机提供方式及工期需要通过充分分析本标段的工程特点、地质情况、工期要求等，结合盾构机的生产周100、期，目前，我司与中国中铁工程装备集团有限公司达成盾构机采购协议。该公司有丰富的盾构机制造经验，大量的成功施工经验，为目前国内最大的盾构机生产制造厂商，其提供的产品设计均较为成熟。 我司已与中国中铁工程装备集团有限公司签订盾构机制造生产合同，购买一台复合式土压平衡盾构机投入本标段工程的施工。该盾构机核心精密部件均为进口件，可确保盾构机的整机质量。为满足本工程工期要求，该盾构机的设计、生产制造及调试验收等工序我司将与厂家制定严格的生产计划表（表3-5所示），确保盾构机在第一时间到达现场，尽早进入隧道掘进施工。由表3-5安排可知，盾构机从设计生产到出厂验收总耗时约78个月，而结合中国中铁工程装备集团101、有限公司以往的盾构机制造经验，7个月时间完全可以生产出一台合格的盾构机。另外，为满足本工程盾构施工，盾构机在生产完后，按照预定工期目标可于2014年8月31日前运达本工程施工现场，满足后续的盾构下井工作。表3-5 盾构机生产计划表 工序内容时间安排1盾构机设计生产联络会2014/1/122014/2/012配件采购、钢结构制作2014/2/022014/7/013盾构机装配2014/7/022014/8/014厂内调试、出厂验收2014/8/022014/8/215盾构机分解运输至工地2014/8/222014/8/313.6 盾构机设计特点3.6.1 工程地质条件针对性强依据业主提供的地质资102、料及隧道的地质纵剖面图，盾构机专门针对本标段地质情况进行设计，包括整机结构、刀盘型式、刀具配置、刀盘扭矩和掘进推力提供方式、预防喷涌措施、动力设备配置等，都是针对本工程的特点，有针对性地进行配置，确保工程的顺利进展。3.6.2 刀盘、刀具设计对地层的适应性充分研究地质勘探资料，结合盾构机制造经验，适当提高刀盘的抗压强度，增强刀具的破岩能力，增加耐磨性，保证刀盘在掘进过程中不变形、少磨损。刀盘设计、刀具配置详见本章第3.7节刀盘、刀具设计对地层的适应性。3.6.3 通过特殊地段的适应性盾尾和盾构的主体以铰接方式连接，可以减少盾构的长径比，另一方面铰接行程为150mm使盾构本体易于调向，也有利于盾103、构掘进时的纠偏，完全能应付小半径曲线施工，设计此盾构机的最小转弯半径为250m；同时被动铰接能使管片在脱出盾尾时可以有效的迎合隧道线形，使管片顺利的推出，避免管片变形、盾尾的卡死及盾尾刷的破坏。在软弱土层中掘进时，充分利用盾构机自带的4个50mm的注浆孔进行回填注浆，同时还有4个备用注浆孔，加上管片壁后注浆的质量控制，能较好地控制盾构掘进施工的后续沉降。盾体上部分布6个超前钻孔，下部4个，在遇溶土洞或需提前加固地层时可通过超前孔进行注浆或预处理，保证盾构通过时的安全。盾构机配备足够、合理的注射口，分别为刀盘4个、土仓6个、盾体2个、螺旋输送机3个，最大限度地对围岩范围的土层进行渣土改良，以适应104、不同地层下的盾构掘进施工。配备双仓式人闸，同时加上易于更换刀具的刀盘设计，可采用气压开仓的工法对刀具进行检修和更换，以应对复合地层中可能出现的各种风险。3.6.4 盾构机机体尺寸选择盾构机掘进时，必须给予重视的是如何防止掘削中的上部土体的坍方。因此在本标段使用的盾构机就这一问题进行考虑，采用盾构机机体的前体直径为4850mm，中间直径为4840mm，盾尾部分外径为4830mm。掘进这种场合的岩石时会夹入粉尘和细小岩石块，增加与机体的摩擦力，使所需推力急剧上升。当施工中发生这一情况时，作为处理措施，在机体的中体部外周侧配备了注浆管，通过该注浆管注入膨润土等润滑剂，来降低机体外周的摩擦力。盾构机机105、体尺寸一般考虑在不同地层中采用不同的筒体尺寸以更好地适应盾构掘进，尺寸选择对比如表3-6所示。表3-6 不同地层中不同筒体尺寸比较 项目盾构机掘进软弱地层TBM（硬岩掘进）盾构机体尺寸优点盾尾空隙小，难以引起地基沉降。当掘削硬岩时，盾尾空隙很难夹入粉尘和细小的岩石块缺点在掘削岩石层时，有时容易夹入粉尘和细小岩石块、和与机体的摩擦力变大的情况。盾尾空隙大，容易引起地基沉降。壁后注浆材料容易回流到前面，机体容易被注浆材料粘附。盾尾空隙大，盾构机姿态难以控制。3.7 刀盘、刀具设计对地层的适应性3.7.1 刀盘、刀具结构型式1 刀盘结构型式针对地质条件，使用复合刀盘，滚刀用于硬岩切削，刮刀用于软岩、106、软土的切削。刀盘开口率33%。刀盘设计成盘形结构且带有很阔的进料口。4根辐臂支撑的厚壁法兰连接主驱动装置并且作为刀盘面板的基座。刮刀装在整个刀盘开口的边缘，同时在下列地方也依次装有轮廓刀具： 刀盘中心的径向开口边缘； 刀盘外圆周的开口边缘。中心回转体上配有注射调节土壤介质的通道。刀盘有三个注射通道。刀盘钢结构材料采用Q345B钢材。主轴承由三轴滚珠轴承支撑。主轴承将由国外知名制造公司中选择订造。轴承设计使用寿命大于10000小时。刀盘结构型式如图3-1所示。图3-1 刀盘结构形式2 传动部件及支撑密封刀盘驱动方式为液压驱动，安装有液压变速马达并带有齿轮润滑注射系统。变速箱齿轮的尺寸有足够的富余107、量以保证在给定的工地能安全的运行。驱动齿轮的两轴端都由滚珠轴承支撑，可使承载时齿轮啮合良好。主轴承密封为多唇口式，能有效保障传动部件及支撑密封。3 刀盘驱动方式选择刀盘驱动是液压驱动，通过工作在闭式回路的功率控制变量液压马达，可实现双向无级调速。在后配套上装有电机驱动液压泵，液压驱动变速箱配备变量马达。变量泵和变量马达的联合使用可将刀盘适宜的转速控制在03.5rpm之间，刀盘的额定扭矩为3000kN.m，最大扭矩为3750kN.m。4 刀具型式及数量刀具配置设计是刀盘能否适应地质的重要条件。本机刀盘配置的刀具型式及种类主要有如下几种：刮刀： 32把边刮刀： 8把中心双刃滚刀： 4把单刃滚刀： 108、28把超挖刀： 1把考虑到刀盘、刀具对各个不同标段地质的适应性，施工段较长距离的掘进和盾构始发到达掘进破除围护结构时，必须增强刀盘及刀具的耐磨性，主要采取措施如下：（1）刮刀软土切削刀具有高耐磨的钢刀体和高质量的碳化切削边缘，刀齿的支撑有硬质堆焊层保护。（2）周边铲刀周边铲刀的前刀面硬质堆焊到切削边缘，同时刀具后端由碳化衬片保护。（3）滚刀滚刀带有高度耐磨的切削环，支撑有硬质堆焊保护。（4）刀盘刀盘上某些极易磨损的部分安装了特殊的耐磨保护： 在外围部分增加了额外的硬质堆焊； 在碴土通道上焊接耐磨粒； 圆周有耐磨保护环。3.7.2 刀具配置本标段盾构区间基本为全风化花岗片麻岩地层，采用配置硬岩刀109、具的刀盘；且局部存在一定强度的岩层，另外考虑盾构始发到达掘进围护结构的破除施工时刀具的磨损具有较大的不可预见性，本区间可适应硬岩刀盘。硬岩刀具配置要求主要是破岩，同时要求主切削刀具均可实现背装更换，在掘进参数发生明显变化后，或是盾构进入全断面软土地层，则可通过硬岩-软土刀具间的互换，保证掘进速度、提高掘进效率。硬岩刀具配置：4把中心双刃滚刀32把刮刀28把单刃滚刀8边刮刀1超挖刀。该刀盘满足在盾构掘进施工中，滚刀与贝壳刀可互换性，在进入软土地层中，为防止滚刀偏磨，及时的更换承担主切削的软土刀具，可有效的保护刀具、保护刀盘，提高掘进效率。刀具配置如图3-2所示。图3-2 刀盘刀具配置情况3.7.110、3 刀具的破岩机理1 硬岩的破岩机理盾构机的切削装置由刀具（滚刀）、刀盘、刀盘驱动装置以及推进装置构成，这些组成因素对提高切削效率十分重要，滚刀破岩时，当其对岩石的挤压力超过岩石本身强度后，刀刃部分的合金刀片使岩石破碎，形成一道切削沟槽，刀刃继续挤压，岩石便产生龟裂，向周围扩散，切削沟槽两侧的岩石剥离破碎。见图3-3滚刀的破岩机理图和图3-4滚刀切削面状况图。 图3-3 滚刀的破岩机理图 图3-4 滚刀切削面状况图2 软岩的破岩机理软岩的切削主要是刀具直接对土层进行剪切破坏来进行切削的，具体详见图3-5。图3-5 软岩切削刀具的切削原理3.8 不同开挖模式的工作原理及其对盾构机的技术要求土压平111、衡盾构机有三种工作模式，即土压平衡模式（EPB）、敞开式（OPEN）和半敞开式（SEMI-OPEN）。3.8.1 敞开式（OPEN）敞开式掘进就是在土仓内不需要保持任何压力的一种盾构掘进模式。当盾构通过的地层自稳性好，不含地下水或者含地下水很少时，盾构可以采用敞开模式进行掘进。盾构的敞开式掘进一般应用于硬岩地层。当盾构在敞开模式下掘进时，由于地层不需要压力保护，土仓内不需要堆积过多的碴土，所以盾构可以采用盾构允许的最大速度掘进。对于本标段来说，地层的自稳性差，一般不宜采用敞开模式掘进。如图3-6所示。图3-6 敞开式掘进示意图3.8.2 土压平衡模式(EPB)图3-7 土压平衡模式示意图土压平112、衡式就是在盾构开挖时，利用土仓内的土压或加注辅助材料产生的压力来平衡开挖面的土压及地下水压力，以避免掌子面坍塌或地层失水过多而引起地表下沉的一种盾构掘进模式。如图3-7所示，在盾构开挖时土仓内的压力P2和掌子面上的压力P1相平衡，其中P2包括土仓内碴土的压力和注入材料的压力，这种掘进模式即为土压平衡模式，P1等于土压力和水压力的总和。图3-8 碴土压力分布图碴土改良是土压平衡掘进中的重要组成部分。碴土改良的目的是：降低碴土的内摩擦角而降低刀盘的扭矩，增加碴土的流动性，降低碴土的渗透性，从而达到堵水、减磨、降扭及保压的效果。土压平衡式掘进主要用于开挖面不能自稳、或地下水较多以及流塑性的软粘土地层113、和砂土层的盾构施工。土压平衡掘进可以有效地防止过大的地面沉降。土压平衡模式下开挖仓和螺旋输送机内碴土压力分布，如图3-8所示。盾构在土压平衡模式下工作时，盾构必须具备以下功能特点：（1）盾构必须具有土仓土压监测功能，以便对土仓内的土压进行监控和调节；（2）刀盘一定要适应软土开挖的需要，特别是刀盘开口率及刀盘开口的布置对软土开挖时的影响非常大，配置的刀具也必须适应于软土开挖；（3）盾构必须具有泡沫、膨润土和压缩空气注入系统。通过注入这些不同的附加材料，可以在不同的地层中根据需要进行土仓加压、改良碴土和堵水；（4）盾体本身必须具有一定的密封防水性能，具体就是指铰接密封和盾尾密封必须具有一定的防水性114、能；（5）刀盘的主轴承密封必须能承受一定的土压力；（6）人闸是用于在压力模式下人员进出土仓的通道，也是土压平衡盾构必不可少的重要部件之一；（7）螺旋输送机的出碴量及出碴速度可以控制，螺旋输送机必须可以随时关闭，并具有防喷涌的功能，螺旋输送机必须能建立土塞效应；（8）在必要时盾构应具备超前注浆的能力，以应对特殊的地质情况。在土仓内提供平衡压力的方式主要有以下两种方式：一是在土仓内充满碴土以产生压力；二是向土仓内加注辅助材料如泡沫、膨润土或空气来产生一定的压力。土仓内的压力值应根据不同的地质情况来设定，辅助材料是通过自动控制系统来控制注入的速度和注入量的。在本标段盾构工程中，宜采用土压平衡模式进行115、掘进。3.8.3 半敞开模式（SEMI-OPEN）在盾构掘进时存在这样一种情况：掌子面虽然有一定的自稳性，但是不能完全自稳，或是虽然稳定但由于存在一定量的地下水，需要在掌子面建立一定的压力来防止地下水进入土仓，减少水土流失。这种情况下为了减少刀盘转动的扭矩，通常我们只需要在土仓内保持少量的碴土（通常1/2左右），然后向土仓内注入压缩空气或泡沫来辅助进行开挖，这种开挖模式我们称之为半敞开模式（或是半土压平衡模式）。半敞开模式介于敞开式和土压平衡模式之间，如果地质情况稍好即可转向敞开模式，稍差则可转为土压平衡模式。3.8.4 不同开挖模式与速度、推力和扭矩的关系一般情况下，掘进速度 v=pn；其中116、：p刀具每转切入岩层的深度；n刀盘的转速。图3-9 岩石强度、刀具切入深度和刀具推力、滚动力关系示意图无论在软土还是在硬岩中，刀具每转的切入深度之p都和刀具所受的推力呈正比关系，驱动刀盘所受的扭矩也和刀具切入的深度成正比，见图3-9所示：即推力越大，刀具的每转的贯入度就越大，驱动刀盘所需的扭矩也就越大，在相同的转速下盾构的掘进速度就越快。刀盘所需的扭矩还和碴土改良的效果和土仓内的碴土量有直接的关系。在加入泡沫或其它改良材料后，可以显著的降低刀盘的驱动扭矩，这时就可以通过提高刀盘的转速来加快掘进的速度。3.9 盾构机主要部件功能描述3.9.1 概述土压平衡盾构机的基本组成部分主要有下面几大块，如117、表3-7所示。表3-7 土压平衡盾构机主要组成表 序号名 称序号名 称序号名 称1盾体部分7液压系统13自动测量导向系统2刀盘装置8管片安装系统14数据采集系统3推进装置9碴土改良系统15报警系统4铰接系统10出碴系统16后配套拖车5人闸系统11同步注浆系统17控制系统6供气系统12注脂系统18其它辅助系统下面根据这些部件或系统在盾构施工中的不同功能特点来分别进行说明。3.9.2 盾体部分盾体部分由刀盘、前体、中体和盾尾四大部分组成。（1）刀盘和刀具刀盘是安装在盾构机前面的旋转部分，在支撑掌子面土压的同时进行开挖。通过在不同形式的刀盘上安装不同的刀具或刀具组合，可以适应不同的地质情况下的施工需118、要。在正常的工作环境下，刀盘、刀座和刀盘支承结构能够抵抗单轴抗压强度达到120Mpa的强度，不会出现刀盘变形及非正常的磨损。刀盘包括焊接结构件和刀架。刀盘表面焊接有耐磨层，圆周区域焊接有三道耐磨条。通过刀盘旋转，挖出的碴土从刀盘的8个开口导入土仓。刀盘的后部开口向内倾斜，有利于导入碴土。焊接的搅拌臂可以使改良添加剂和碴土在刀盘后面进行充分的搅拌。刀盘安装在主轴承的内齿圈上，通过6个液压马达驱动。刀盘设计为双向旋转，其转速可无级调节。通过刀盘的旋转接头，土质改良用的泡沫、膨润土或水被送到土仓内。回转中心通过刀盘中心的法兰和刀盘连接。为了适应不同地质的开挖要求，在刀盘上可以安装滚刀、铲刀、刮刀和齿119、刀。刀盘上的刀具均可在刀盘后面进行更换。（2）盾壳盾壳包括三个主要组件：前体（切口环）、中体（支撑环）和盾尾。1）前体里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构。压力隔板将前体的土仓和主舱分离开来。隔板上面的门可以让人进入土仓进行保养和检查工作。此外，隔板有几个开口，可以作为碴土改良材料的入口以及作为修理时输电线的接线盒接头。在前体的隔板上安装有土压传感器用以监测土仓内的土压，以便在土压平衡模式下及时对土仓内的土压进行反馈和调节。2）中体在中体内布置了推进油缸支座和管片安装机架。管片安装机支架通过相应的法兰面和管片安装机梁连接起来。推进缸和连接盾尾的铰接油缸布置在中体。在中体的盾壳上焊接了带球阀的120、可在需要时实施超前钻孔的预留孔，当需要时还可以通过这些预留孔注入膨润土等用以减小盾壳与土层的磨擦，或实施临时止水。3）盾尾中体和盾尾之间通过铰接油缸连接，两者之间可以有一定的夹角，从而盾构在掘进时可以方便的转向。正常情况下铰接处使用的是预紧密封，并安装有一道气囊密封用于对铰接密封维修时使用。图3-10 盾尾密封仓效果示意图盾尾安装了三道密封钢丝刷及8根油脂注入管道，在密封刷中注入密封油脂以防止盾构外面的水或砂浆进入盾构。另外还安装4根内置的同步注浆管道。如图3-10所示。向盾尾连续注入盾尾油脂，可保证在0.5MPa的压力下盾尾不会出现渗漏。3.9.3 刀盘驱动主驱动机构包括主轴承、液压马达、减121、速器和安装在后配套拖车上的主驱动液压泵站。刀盘通过螺栓和主轴承的内齿圈联接在一起，主驱动系统通过液压马达驱动主轴承的内齿圈来带动刀盘旋转。主轴承有两套密封系统：外密封系统负责土仓内的密封，而内密封系统则负责盾构后部的大气密封。密封支撑直接和轴承通过螺栓连接固定在一起，并且作为主轴承结构的一部分从而充分保证同心度；内密封系统将小齿轮区和外界空气隔开进行密封。3.9.4 铰接系统为了减少盾构的长径比，使盾构在掘进时能够灵活的进行姿态调整，特别是为了能够顺利通过较小的线路弯道（本标段最小转弯半径为300米），盾尾通过铰接系统和中体相连接。盾构机铰接系统属被动式铰接，盾尾内管片拼装好后，在推出过程中盾122、尾部分可根据隧道线形进行有效的迎合，可有效的防止因盾尾间隙较小而卡住管片的情形，也起到保护盾尾刷的作用。中铁装备公司此规格盾构机最小转弯半径为250m。铰接系统由12根铰接油缸及液压泵站、阀组等组成。3.9.5 推进系统盾构的推进机构提供盾构向前推进的动力。盾构机推进系统包括12个推进油缸和推进液压泵站。推进油缸按照在圆周上的区域进行分组，通过调整每组油缸的不同推进速度和推力来对盾构进行纠偏和调向。油缸的后端顶在管片上以提供盾构前进的反力。推进系统油缸中的其中4组油缸均有一个油缸安装有行程传感器，通过油缸的行程传感器可以知道油缸的伸出长度，对比各组油缸的行程结合测量系统可以得知盾构机的姿态。3123、.9.6 人闸系统人闸是人员出入土仓进行维修、检查和换刀的通道，出入土仓的工具和材料也由此通过。其主要目的是为了在带压作业期间人员和材料进入土仓时能够保持土仓中的压力。人闸包括主仓和准备仓，由压力门隔开。主仓和中间仓之间有法兰连接，而中间仓直接焊接在压力隔板上。通过隔板上的门就可以进入土仓。准备仓和主仓横向连接，这样从准备仓出来必须要经过主仓。准备仓的作用是在压缩空气工作时和出现紧急情况时的出入。进入人闸的工作人员必须经过体检，并取得劳动部门的相关资质。3.9.7 供气系统供气系统主要有空气压缩机、空气压力自动调节系统、空气过滤系统等。空气压缩机配置有两台，总供气量为1.67m3/min，压缩124、气最高压力为8.0bar。配置油水分离的过滤系统，以加强过滤和保证清洁呼吸气入仓，配置压缩空气自动调节系统，该装置能设定土仓内气体压力，当土仓内气体压力波动时能自动调节，保持土仓内压力的恒定。3.9.8 液压系统盾构的液压系统包括主驱动、推进系统（包括铰接系统）、螺旋输送机、管片安装机及辅助液压系统。盾构机主驱动系统、推进系统和螺旋输送机液压系统共用一个泵站，安装在2及3号拖车上。主驱动系统、推进系统和螺旋输送机液压系统各自为一个独立的闭式循环系统，这样可以保证液压系统的高效率及系统的清洁。管片安装机泵站安装在盾壳内。3.9.9 管片安装系统（1）管片装卸隧道内的电瓶车将整环管片运至1号拖车附125、件，1号拖车上有一个安装了机械抓取系统的管片吊机，通过机械系统来装卸、旋转管片，该吊机由人工通过一个悬挂的操纵板操纵。管片安装过程中，管片吊机将管片运至1号拖车前面的喂片机和存储区，然后由喂片机将管片送到管片拼装机上。（2）喂片机可用于临时存放管片，也为管片拼装机供应管片，喂片机上可放3块管片。喂片机通过液压油缸动作可实现将管片转移至管片拼装机可抓举的范围内。（3）管片安装机管片安装机安装在盾尾，由一对举重油缸、大回转机构、抓取机构和平移机构等组成。管片安装机的控制方式有遥控和线控两种方式，均可对每个动作进行单独灵活的操作控制，管片安装机的操作有6个自由度，这些机构的协同动作把管片安装到准确的126、位置。管片安装机由单独的液压系统供应动力，并具有紧急状况的自锁能力，确保施工中的安全。3.9.10 碴土改良系统图3-11 泡沫系统工作原理图盾构机有两套碴土改良系统：泡沫系统、膨润土（泥浆）系统，共用一套输送管路，所有管路经旋转接头达到刀盘面板。（1）泡沫系统泡沫适用于粘性非常高的地质，在本标段粉质粘土地层也同样适用。泡沫系统主要由泡沫泵、高压水泵、电磁流量阀、泡沫发生器、压力传感器、管路、空气开关等组成，其工作原理如图2-11所示。通过泡沫注入系统可将泡沫注入到刀盘前端、土仓里和螺旋机内。经泡沫改良的土壤有以下特点：改善流动性、降低渗水性、降低对盾构机的附着、减小对盾构机刀盘和刀具的磨损、127、降低刀盘的驱动功率。（2）膨润土系统高密度膨润土的使用能够使开挖的高渗水性砾质碴土达到较好的粘结性，并能渗入砾质碴土的孔隙中，从而实现止水和固结掌子面的作用，带压开仓前则可在掌子面形成泥膜。土压平衡盾构机碴土改良系统主要通过一套膨润土注入系统，实现碴土的改良。在确定不使用泡沫剂的情况下，关闭泡沫输送管道，同时将膨润土输送管道打开，通过膨润土泵将膨润土压入刀盘前端、土仓和螺旋输送机内，达到改良碴土的目的。3.9.11 出碴系统螺旋输送机把碴土从盾构机土仓底部运送到皮带输送机进料端。螺旋输送机外管有六个螺纹接头型的物料注射孔。螺旋输送机内径（700mm）和决定了能通过的碴土的最大断面尺寸为225m128、m450mm，土层中大粒径岩土在被刀具破碎后基本可以排出。在停机及维护期间，螺旋输送机出料口可用滑动闸门关上，保证土仓压力的稳定，滑动闸门靠液压油缸操纵，具备在停电时自动关闭的紧急功能。螺旋输送机伸往土仓的一段为可更换的耐磨片。螺旋轴正、反转可使螺旋机在遇到大块石头或木头堵塞时可脱困。螺旋输送机的螺旋片分为两段，中间部分有一段没有螺旋片，这样可以在软土中形成土塞，再调整螺旋输送机的转速可以有效防止喷涌发生。通过一个液压马达带一个减速机驱动，其转速可实现无级调速，从而可以很好的控制出土量。调节螺旋输送机的出土速度是控制土仓压力的重要方法之一。在正常出碴过程中为了提高碴土的流动性，可以向螺旋输送机129、圆周的孔注入膨润土或泡沫。皮带输送机可以确保弃土传送到碴车里。皮带运输机为一整体部件，包括电机、减速器和传动装置。皮带运输机的主要组成部件为：结构、排料段、张紧装置、一个机械调节式的皮带清扫装置装于驱动器上。橡胶输送带装有横向托架，借助防震辊轴和阻尼杆来保护皮带，输送机上安装的辊轴可防止皮带滑至一边，有入口以进行维修。皮带输送机末端安装料斗以给碴车装土。3.9.12 注浆系统盾构机包括两套注浆系统，一套为同步注浆系统，通过总量控制，使管片后面的间隙及时得到充填，有效的保证隧道的施工质量及防止地面下沉。如图3-12所示。图3-12 注浆系统图第二套系统为二次补浆系统，在管片脱离盾尾后从管片注浆孔130、进行二次补浆，通过压力控制，可以有效的控制地表沉降。3.9.13 注脂系统注脂系统包括三大部分：主轴承密封系统，盾尾密封系统和主机润滑系统。三部分都以压缩空气为动力源，靠油脂泵油缸的往复运动将油脂输送到各个部位。主轴承密封可以通过控制系统设定油脂的注入量（次/分），并可以从外面检查密封系统是否正常。盾尾密封可以通过PLC系统按照压力模式或行程模式进行自动控制和手动控制，对盾尾密封的注脂次数及注脂压力均可以在控制面板上进行监控。当油脂泵站的油脂用完后油脂控制系统可以向操作室发出指示信号，并锁定操作系统，直到重新换上油脂，可以确保油脂系统的正常工作。3.9.14 自动测量导向系统盾构机安装了一套V131、MT公司的SLS-T APD盾构激光导向系统。本系统能够对盾构在掘进中的各种姿态、以及盾构的线路和位置关系进行精确的测量和显示。操作人员可以及时的根据导向系统提供的信息，快速、实时地对盾构的掘进方向及姿态进行调整，再辅以人工测量复核，保证了盾构掘进方向的正确，见图3-13示。图3-13 SLS-T自动测量导向系统图（1）SLS-T APD盾构激光导向系统由激光发射单元、接收靶单元、控制单元、显示屏、PIC控制系统和推进油缸电液伺服系统等组成。（2）定期人工测量复核为了保证导向系统的准确性，确保盾构机沿着正确的方向掘进，需周期性的对SLS-T导向系统的数据进行人工测量校核。（3）具有以下几个特点132、 计算盾构机位置并以图表和文字的形式显示出来； 计算和显示管片安装，并显示管片环安装的位置； 计算和显示盾构机掘进趋势，见图3-14；图3-14 自动测量导向系统指示图 计算和显示管片环的布置趋势； 计算返回到盾构机设计路线的修正路线； 预先计算部分管片环的安装； 隧道掘进的完整文档（掘进文档、管片安装文档、停机文档）； 显示沿着计算的修正曲线前进设计千斤顶身伸长量； 管片安装期间，激光导向的变化等。3.10 盾构机主要技术参数根据设计图纸及相关设计资料，拟投入本工程盾构施工的盾构机主要技术参数详见表2-8所示。 表3-8 盾构机主要技术参数表 盾 构 性 能 和 参 数序号位置项目名称出厂参133、数备注1盾构整体型号CET4850主机总长8573 mm（含刀盘）装机功率1017.95 kw盾尾间隙30 mm最大掘进速度60 mm/min盾尾密封三排密封刷，中间充满并不断加注盾尾油脂2刀盘开挖范围4880 mm驱动型式液压驱动最大转速3.5 rpm最高扭矩3750 kN.m3铰接装置型式被动型最大行程150 mm最大转角垂直、水平垂直：1.4 水平1.44超挖刀最大超挖量20 mm56螺旋输送机筒内直径700 mm最大理论输出量180 m/h最大通过颗粒尺寸225mmx450mm速度025 rpm最大扭矩125 kNm螺旋门液压驱动6传感器土压传感器土仓内压力传感器液压传感器油压传感器、134、油温传感器7润滑系统各阀件性能开启或停止供油中心回转接头自动加润滑油铰接密封填料密封驱动部密封自动加油密封油脂泵供脂流量3.7 L/min供脂压力400 bar盾尾油脂进口盾尾油脂8管片拼装器类型中心回转式转速02 rpm径向行程1600 mm提升力120 KN扭矩120 kNm转动角度2209高压变压器电压10000V/400V容量1250kVA10注射口刀盘40x3个土仓50x6个盾体50x2个螺旋输送机50x3个11回填系统搅拌罐容量(m3)5 m3功率（kW）18.5数量(个)1泵流量（L/min）72压力16 bar数量（台）112泡沫系统原液泵流量（L/min）5功率0.75 kw135、数量（台）1溶液泵流量（L/min）40功率2.2 kw数量（台）213皮带系统驱动功率30 kw皮带宽度600mm皮带带速2.5 m/s输送能力200m3/h14刀盘设计和刀具布置功率500KW刀盘的开口率33%刀盘配置情况软土刀盘：中间滚刀+刮刀+边缘铲刀+超挖刀；硬岩刀盘：中间双刃滚刀+周边滚刀+刮刀+边缘铲刀+超挖刀；滚刀的数量4把中间双刃和28把周边单刃刮刀、铲刀的数量刮刀32把，周边部位配置5边缘铲刀。超挖刀数量1把，行程020mm3.11 盾构机关键参数的计算根据隧道工程条件，盾构主要参数计算按盾构在最大土压和水压位置进行计算。根据招标文件和地质勘察报告可知盾构顶部最大埋深约25136、.16m(按25m计算)，地下水位埋深按2m，盾构穿越地层按中粗砂地层进行核定。（1）计算参数盾构机设计关键参数计算需依据表3-9。表3-9 参数统计表 项目名称参数项目名称参数管片内径/外径4000/4600 mm盾构本体直径D4850 mm管片厚度300 mm盾构刀盘直径D04880 mm管片宽度1200 mm钢与土的摩擦系数10.3覆土厚度25 m车轮与钢轨之间的摩擦系数20.2水头压力250 kPa每一滚刀的容许负荷pr250kN土容重20kN/m3后配套系统G1G1=107t土的侧压力系数=0.25最大推力F22280kN盾构机重量G=224t额定扭矩3000kN.m盾体长度L857137、3mm脱困扭矩3750kN.m（2）盾构荷载计算盾体部分受力分析图见图3-15。图3-15 荷载计算简图按覆土厚度H0=25m计算盾体四周各处所受压强，分别如下：垂直土压：Pe1=（-10）H0=（20-10）25=250kPa垂直抵抗土压：Pe2=Pe1-140=110kPa上部水平土压：qe1= Pe1*=2500.25=67.5kPa 下部水平土压：qe2=(-10)*(25+4.88)* =1029.880.25=73.7kPa自重抵抗土压：pg=G/(D0*L)=22410/(4.888.573)=53.54kPa上部正面土压：qfe1= qe1=67.5 kPa下部正面土压：qfe138、2= qe2=73.7kPa上部正面水压：qfw1= 250kPa下部正面水压：qfw2= 298.8kPa 3.11.1 盾构机总推力盾构机的总推进力必须大于各种推进阻力的总和，否则盾构无法向前推进。包括盾构外围与土的摩擦力、盾构推进阻力（正面阻力）、由滚刀挤压阻力、管片与盾尾的密封阻力、后方台车的牵引阻力。（1）盾构外围与土的摩擦力（2）盾构推进阻力（正面阻力） （3）管片与盾尾的密封阻力MC - 管件与钢板刷之间的摩擦阻力，取0.3；WS - 压在盾尾内部2环管片的自重。（4）后方台车的牵引阻力所需最大推力盾构在50上坡时盾构的推力按直线水平段的1.15倍考虑，盾构的实际推力应为：安全系139、数根据分项计算盾构总推力的安全系数达到1.57，可以满足掘进的需要。3.11.2 盾构机的扭矩实践证明装备扭矩与盾构机的外径的关系极大，通常可用下式表示：式中：Te装备扭矩（kNm）； D0盾构机外径（m）； 1刀盘支撑方式决定系数，简称为支撑系数（m）； 2土质系数； 0稳定掘削扭矩系数。根据盾构机刀盘实际情况，为中心支撑式刀盘，10.81； 对岩层而言，20.81；对土压盾构而言，0823 kN/m3； 综合上述参数取合理中间值，计算可得：根据盾构机设计额定扭矩为3000kN.m，安全系数为3000/1743=1.72，而最高脱困扭矩为3750kN.m，满足条件。3.11.3 刀盘驱动功率140、（1）刀盘功率P计算P=2Tcn/60式中，Tc刀盘驱动最大扭矩（kN.m）n刀盘驱动最大扭矩时的转速（r/min）与该盾构设计的最大扭矩相对应的转速为1.2r/min，则刀盘执行机构实际功率为：P=230001.2/60=377kW（2）刀盘驱动电机功率PP=P/式中：传动总效率，包括机械传动总效率、液压传动总效率，取=0.8，则：P=377/0.8=471kW该盾构的刀盘驱动电机功率设计值为500kW，满足上述计算要求。3.11.4 盾构机推进功率盾构最大推进功率Pt可按下列公式计算：Pt=FV式中：F总推力（kN）V最大推进速度（m/s）盾构的设计总推力为22280kN，最大推进速度为8141、0mm/min，则： Pt=222808010-3/60=29.7kW盾构推进功率的设计取值为75kW，满足上述计算要求。3.11.5 螺旋输送机出土能力（1）盾构开挖实际需要理论出土能力其中：D=4.88m 盾构掘进机的开挖直径Vmax=3.6m/h 盾构最大开挖速度 =1.3 碴土松散系数q=(3.144.884.883.6)1.3/4=87.5m3/h（2）螺旋输送机实际出土能力的计算由盾构机设计参数可知，q1=180m3/h说明螺旋输送机完全能够满足盾构最大开挖速度的要求。3.11.6 盾尾内径与管片外径间隙曲线开挖时要求的盾尾间隙计算如下：（1）设计参数盾尾内径D04730mm管片外142、径D4600mm管片宽度W1200mm 曲线半径R300m盾尾覆盖管片的长度L1935mm（2）盾尾间隙理论值XX1+X2，示意图见图2-25。其中：X1为拼装管片方便并考虑管片安装误差及偏移所取的间隙裕量。取X120mm。X2曲线施工和修正盾构机蛇行所需的间隙。按右图所示，可求得：2X2R1-R1cos，R1=R-D/2，sin=L/R1化简成： 假设最小转弯半径R=300m，可得：X2=3.5mmX= X1+ X2=20+3.5=23.5mm设计值X=（4730-4600）/2=75mm，能满足250m曲线半径的施工要求，而本标段最小转弯半径为300m，故完全可满足施工要求。3.11.7 143、同步注浆能力盾构掘进1环（1m）环形间隙理论体积：Q1=（R2r2）L =(2.4422.32) 1.2 =2.5m3其中：R为盾构开挖半径R=2.44m；r为管片外圆半径r=2.3m；L为盾构掘进1.2环长度L=1.2m根据计算，注浆量为环形间隙理论体积的1.31.8倍。则每环的注浆量：Q2=3.34.5m3搅拌罐的存储容量：Q3=6m3Q2 （说明搅拌罐的浆液容量能满足一环的注浆量）每环同步注浆时间应与掘进时间相同。则注浆流量： 150 L/min其中V为盾构平均掘进速度V=40mm/min实际注浆能力H：10m3/h(单台泵)，两台泵总注浆能力为20000L/h，即注浆泵注浆能力H超过3144、00L/min。由计算Hh说明注浆泵的同步注浆能力是能够满足盾构平均挖速度的要求。3.12 盾构机相关图纸本标段采用的盾构机图纸见附图。图 号名 称图3-17盾体主体图3-18盾构机刀盘图3-19盾构机总览图图3-17 盾体主体4850mm 图3-18 盾构机刀盘图3-19 盾构机总览图第4章 管模选型与管片生产4.1 管片钢模选择4.1.1 概述管片的精度对管片拼装后的隧道尺寸、管片受力的分布、隧道工程的防水非常重要。管片的精度还直接影响管片拼装速度。对于隧道工程防水来说，管片接缝防水、嵌缝防水、螺栓孔防水均与管片精度及拼装质量有关。由于管片精度和质量很大程度上取决于管片钢模的精度与质量，因145、此管片钢模是盾构隧道区间建设质量的重要环节。本标段为4m隧道，区间最小转弯曲线半径均为300m的曲线半径段，为利于掘进此段时准确而方便地控制姿态，采用1200mm宽的管片。管片衬砌型式采用单层装配式衬砌，钢筋砼衬砌的厚度采用300mm，管片内径4000mm，管片均采用六分块：三个标准块B1、B2和B3，两个邻接块L1和L2、一个小封顶块F。其中，为满足后期电缆隧道钢环的安装以及支架的搭设，在管片的不同位置预埋钢板（钢板用于安装钢环时作为钢环与管片之间的连接件）。为加强结构的整体性，改善接缝的防水性能，区间隧道管片采用错缝拼装。封顶块采用径向插入和纵向插入相结合的插入方式，即先径向搭接2/3，再146、径向推上，再纵向插入。管片连接方式采用弯螺栓连接。4.1.2 管片需求与配置本标段隧道所需的管片配置情况见表4-1。表4-1 管片统计表 序号管片类型规 格数量（块）备 注1标准块管片B外弧长2890.3 mm，外弦长2703.8 mm；沿R2000mm，长1200mm ，厚300mm128882邻接块管片L1外弧1长2440.2mm，外弦1长2327.4mm；外弧2长2617.7mm，外弦2长2478.8mm；沿R2000mm，长1200mm ，厚300mm42963邻接块管片L2外弧1长2440.2mm，外弦1长2327.4mm；外弧2长2617.7mm，外弦2长2478.8mm；沿R20147、00mm，长1200mm ，厚300mm42964封顶块管片F外弧1长545.1mm，外弦1长543.8mm；外弧2长900.1mm，外弦2长894.4mm；沿R2000mm，长1200mm ，厚300mm42964.1.3 钢模选择根据工程计划进度安排，本标段隧道需求量最大为平均6R/天，则每月管片需求量计算如下：630180R；根据管模需求量计算公式，取管模生产系数2，管模数量为：180302=3套根据本标段管片配置情况表，在考虑管模的使用实际性情况下，选择3套标准环管模，完全可以满足工程要求。另外，可以在管片需求量较小时存储一定量的管片以备需求量较大时使用，同时考虑备用多一套标准管模备用148、。为了保证管片的生产精度和质量，我公司将与业主推荐的管片生产厂家生产合作，保障管片的质量与供应。4.1.4 管片钢模精度1 钢模的精度保证措施 正确的运输和使用钢模应在水平、无压力状态下运输。运吊中应注意勿使用起吊工具（绳、链、带）损伤模具内表面。任何情况下，起吊绳和物都不能缠绕在凸出螺栓或钢模板上，管片钢模放置地面必须能使钢模完全固定，此外，基底应稳固不受干扰。 定期进行检查和调整在生产过程中我们将建立动态的监控管片钢具精度的控制，每天进行抽检，每周对所有8套模具检测一遍，每个钢模生产100块后，进行重新检修和维修保养，调换易损件。并且根据测出的结果，对钢模的操作和精度变化进行跟踪。2 钢模149、的制作精度钢模的制作精度是以下表3-2中钢模的制作精度要求表为标准而制作的。 表4-2 钢模的制作精度要求表 项目尺寸容许值（mm）弧长、弦长4宽0.4高度1.04.2 管片生产4.2.1 概述1 工程概况本工程盾构施工全长5154.943m，隧道线路含转弯段9处，最小平曲线半径为R=300m，最大纵坡50，隧道埋深约10.225.16m。本标段盾构隧道管片内径为4000mm，外径为4600mm。管片厚度为300m，宽度分为1200mm。管片采用错缝拼装，弯曲螺栓柔性连接。管片端面外侧设弹性密封槽，内侧设嵌缝槽，整个环面不设凹凸槽，同时在管片的设计位置预埋钢板（钢板用于安装钢环时作为钢环与管片150、之间的连接件）。宽管片环纵缝之间均采用M24螺栓连接；在隧道与各竖井洞门接口处采用M24螺栓与洞门环梁相接。管片混凝土设计强度等级为C50，抗渗等级为P12，每环管片由六块三种不同型号的管片组成，一块封顶块，两块邻接块，三块标准块。为满足后期本电缆隧道支架的搭设，在盾构管片不同位置内预埋200mm150mm10mm钢板（共10块），具体预埋位置详见设计图。2 管片厂介绍与我司签订管片供应合同的xx市福盈混凝土有限公司为xx工务署招标文件中管片供应名录中盾构管片生产厂商，预拌混凝土二级资质、预制混凝土构件叁级资质企业，管片厂总占地面积约4万m2，其中覆盖区域厂房1万m2。储备环堆场能力为4000151、-5000环，养护池堆放能力800环，人员配备充足，其资质及生产能力均能满足本项目盾构管片生产供应要求。4.2.2 管片生产及供应计划1 管片生产需求统计本工程隧道合计长度为5154.943m，其中包括9个转弯，合计需要管片的数量为4296环。管片生产计划于2014年6月开始试生产，2014年7月进行管片正式投产，至2017年1月完成管片生产。2 管片产量与工程进度分析管片厂单月管片产量计算：2330180，即正常情况下平均产量为180环/月，其中各种管片的月平均需要安装180环，即180环生产量是能满足单月安装量的。同时管片将提前两个多月正式生产，将有400环的库存量。4.2.3 管片生产工152、艺流程管片生产过程包括：钢筋制作、钢模准备、砼浇筑、脱模、养护。钢筋制作完毕后，采用模具固定，砼通过搅拌车运输就位方式浇注。管片先采用无压蒸养方式养护，脱模后用水池浸养7天后进行雾状喷淋养护14天。生关流程如下：钢筋笼安装模具清理、拼装钢模检查钢筋笼检查调整混凝土浇注蒸汽养护拆模并标记管片管片检查报废钢筋笼制作混凝土检查废弃混凝土水池养护7天钢筋笼检验报废或返工储存工地洒水养护钢筋开料、预制原材料废弃降温光面混凝土拌和不合格合格合格合格不合格不合格合格不合格图4-1 管片生产工艺流程图1 钢筋加工工艺流程钢筋断料、成型、钢筋骨架制作每道工序必须在班组质量员和车间质检部门的监督下进行，工人要持证153、上岗，在上岗之前都要接受质量部门的质量交底，操作工艺应符合施工规范和标准。主要工序流程如下：原材料检验钢筋调直切断钢筋弯制钢筋骨架成型焊接钢筋笼检验成品堆放部件检查部件焊接图4-2 管片钢筋笼制作工艺流程2 管片成品生产工艺管片成品生产的主要工艺流程见图。模具清理蒸汽养护模具组装预埋件安装脱 模混凝土浇筑成型钢筋骨架入模管片混凝土光面喷涂隔离剂图4-3 管片成品生产工艺流程4.2.4 管片生产施工工序及技术要点1 钢筋骨架制作技术要点1） 钢筋制作应严格按设计图纸要求断料和弯曲成型。2） 钢筋进入弯弧机应保持平衡，防止平面翘曲，成型后不得有裂缝。3） 钢筋骨架焊接成型时必须在符合设计要求的靠模154、上制作。并采用二氧化碳保护焊焊接或定位点焊。4） 骨架首先必须先安装在模具上，经测量调整和检验各项尺寸都符合要求，才可作为定型尺寸开料和弯曲成型。5） 钢筋骨架焊接成型时焊接位置要准确，严格掌握好钢筋骨料的焊接质量。钢筋笼架接头焊缝高度不小于0.3d（d为钢筋直径），宽度小于0.7d，搭接长度双面焊应5d，单面焊应10d.钢筋焊接电流应控制在100140A之间;焊接不得烧伤钢筋，凡主筋烧伤深度超过1mm，即作废品处理；焊缝表面不允许有气孔及夹渣，焊接后氧化皮及焊渣必须即时清除干净。6） 正确选用焊条，焊条型号应符合设计图纸的要求，图纸无特殊要求时，应符合相关规范。管片钢筋加工与安装位置允许误差155、见表4-3钢筋加工与安装位置允许误差。表4-3 钢筋加工与安装位置允许误差 序号项目允许误差（mm）检查方法1受力钢筋长度102弯起钢筋的弯折位置103箍筋的部位长度54分布钢筋长度105受力钢筋间距10每个构件抽查两个断面6箍筋间距107分布钢筋间距58主筋保护层109环、纵向螺栓孔畅通、内圆 面平整2 模具清理及组模1）模具清理组模前，必须要把模具上的残积物全部清理干净，内表面使用海绵块和胶片配合清理，严禁使用铁器等硬物清刮。残积物全部清理干净后，应由专人使用高压空气喷射，把全部杂物从模具内表面清走，不得有任何杂物残留。2）喷涂脱模剂喷涂脱模剂必须由专人负责，喷涂前必须先检查模具内表面是否156、有残留物，如有，应通知清模人员进行返工。喷涂时先使用雾状喷雾器喷涂，然后用拖布均匀抹开，使得内表面全部均布脱模剂，若两端底部有积聚，应清理干净。3）组模先将侧模轻推就位，并推至吻合标志，再利用连接螺栓把端模和侧模连上，利用专用工具均衡用力，把模推至吻合标志的位置，完全对正位后，但拧紧螺栓，不得用力过猛。把侧模与底模的固定螺栓装上，用手拧紧后用专用工具，由中间位置向两端顺序拧紧，严禁反顺序操作，以免模具精度损失。3 钢筋骨架入模1）装上保护层垫块后，配合专用吊具把钢筋骨架吊入模具，操作时吊机司机应与地面人员密切配合，以明确手势指挥，对准位置后轻吊、轻放，不得使钢筋骨架与模具发生碰撞。2）骨架放入157、模具后，要检查四周保护层是否均匀，若发现保护层大于规定范围或骨架严重扭曲的，均不得使用，应吊离运走。钢筋部件、预埋配件的安装均应派专人来负责。4 混凝土浇筑施工注意要点管片浇筑混凝土施工过程中要注意如下几点： 1）灌浆孔螺栓和PVC管,钢板等预埋件不能损坏，安装位置要正确。2）上料系统和搅拌系统必须定期检验，校验电子称量系统的精确度，由持有试验员上岗证的工程师负责检查混凝土的搅拌质量。3）只有被确认塌落度在8020mm范围内的符合实际级配要求的混凝土方可用于管片生产。4）模具上要一次性均匀分布足够量的混凝土才分别启动风动振动器。振动时间长短的判断是观察混凝土与侧板接触处，如不再有喷射状气、水泡158、并能均匀起伏为适当时间。5）浇筑前必须先按规定项目对组合的模具进行验收，发现任何不合格项应通知上工序返工。6）模具经检验合格才可放入钢筋笼，安装预埋件和检查保护层。7）组装好的模具经检验合格后挂上绿色标志才准许浇筑混凝土。8）竖起面板的时间应随气温及砼凝结情况而决定，待混凝土初凝后可进行光面，并按粗、中、精三个工序进行。5 混凝土浇筑、振捣1）只有坍落度在8020mm、空气含量1，且级配符合要求的混凝土才可用于管片的生产。2）混凝土要分层浇筑，要注意使混凝土在模具内均匀分布；其浇筑的顺序为：管模的两端管模的中段。3）混凝土浇筑时，用振动棒密实成型，振动时要注意振动棒不得接触和碰撞模具；振动至少159、量浆水从盖板边缘均匀淌出为止。4）每个振动点的振动时间（视混凝土坍落度情况）控制在1020秒内，振动完成后，应把振动棒缓慢拔出。6 光（拾）面1）拆卸面板的时间随气温和混凝土凝结的情况而定，一般以掀开中间的薄塑布，用手按微平凹痕为准。2）光面分为粗、中、精三个工序：粗光面：用铝合金压尺刮掉多余砼，并进行粗磨；中光面：待砼收水后，用灰匙进行光面，使管片面平整、光滑；精光面：使用长匙精工抹平，力求使表面光亮，无灰匙印；7 养护（蒸养）1）浇筑混凝土时，若气温小于25，则采用自然静养方式；若气温大于25，则采用无压蒸汽养护方式。2）蒸养的升温速度，每小时不超过20，最高温度为60，恒温时间4小时；降160、温速度每小时不超过20，整个蒸养过程应由专人负责并作记录。3）蒸养过程注意温控仪的准确性和灵敏性，用温度计分6点检测，蒸养后的管片温度与外界温度的差值不得大于20。4）蒸汽养护6小时，水中养护7天。根据供需动态调整管片库存，以防大量管片积压资金或某种类型管片缺乏影响施工进度。管片养护主要温度曲线见4-4。图4-4 管片养护主要温度曲线图8 脱模及养护1）脱模 管片必须在强度达到设计要求（15MPa以上）后方可脱模，脱模强度由管片厂检测，在现场监理认可的情况下，方可拆模。 模具的拆卸要按其一定的顺序，要求用专用工具进行拆卸，拆模中严禁出锤打、敲击等野蛮的操作行为。 管片起吊后，应立即拆下各类垫圈161、和灌浆孔螺栓底座，并清理干净后，把管片放到指定位置。2）喷淋养护 管片的养护分成两个阶段：第一：在模具中管片外表面的湿润养护；第二：脱模后管片的喷淋养护。 脱模后，应放置在湿润的环境中进行养护7天，并用纤维织物把养护中的管片遮盖严密。9 注浆孔的预埋在本工程中，部分隧道底岩溶发育。为保证隧道在使用过程中的安全，拟对隧道底部进行注浆加固处理。采用洞内注浆的工法，对使用在需要进行砂层加固处理地段的管片，在生产时预埋孔径为54mm（内径净空），长度为282mm的管片注浆套管作为注浆预留孔。兼作注浆孔吊装孔大样图见图4-5，注浆孔预埋施工现场照片见图4-6。 图4-5 兼作注浆孔吊装孔大样图 图4-6162、 注浆孔预埋现场施工照片10 管片存储与运输1）管片按吊运、安装顺序和型号应分别堆码，堆垛间应留运输通道并满足吊车的吊距要求。堆放场坚实平整，排水流畅，支垫稳固可靠。2）管片应搁置在柔性垫条上，管片与管片之间必须要有柔性垫条相隔，垫条摆放的位置应均匀，厚度要一致。3）管片在喷淋场喷淋养护到龄期后，需转运至各堆场，管片在厂区内水平转堆采用6吨叉车进行，叉车每次只能转运一片管片，运输过程中要保证叉车不发生倾覆事故。4）管片堆垛整齐划一，无倾斜感。合格印戳和型号清楚易见。管片采用平卧堆放整齐，吊环面朝上，层间用垫木垫平、垫实，上下层垫木应在一条垂线上，管片的叠放不能超过八层。4.2.5 管片生产原材163、料的控制1 水泥1）技术指标中华人民共和国国家标准GB175-1999；2）标准名称硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥；3）材料名称型硅酸盐水泥，代号P；4）标号42.5R；5）主要技术指标 型硅酸盐水泥比表面积大于300m2/kg； 硅酸盐水泥初凝时间不早于45min，终凝时间不得迟于6h30min； 用沸煮法进行安定性检验必须合格； 抗折强度3d不得低于4.0MPa，28d不得低于7.0MPa； 抗压强度3d不得低于23.0MPa，28d不得低于52.50MPa； 进货验收批量不大于300t，并附有质量证明书；2 砂1）技术指标中华人民共和国行业标准JGJ52-92；2）标准名称普通混凝土用砂质量164、标准及检验方法3）产源河砂；4）规格中砂；5) 主要技术指标含泥量2.0%（根据主合同）；泥块含量1.0%；6) 验收批量不大于400m3或600t；3 钢筋1) 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 技术标准：中华人民共和国国家标准GB1499-1998； 表面形状：月牙肋； 钢筋级别：级； 牌号：HRB335 主要技术指标：屈服强度不小于335N/mm2；抗拉强度不小于490N/mm2；伸长率不小于16%； 180冷弯检验：受弯曲部位外表面不得产生裂纹。 进货验收批量：每批重量不大于20t，并附有质量证明书。2) 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 技术标准：中华人民共和国国家标准GB1499-1998； 表面165、形状：光圆； 钢筋级别：级； 强度代号：R235 主要技术指标：屈服强度不小于235N/mm2；抗拉强度不小于370N/mm2；伸长率不小于25%； 180度冷弯检验：受弯曲部位外表面不得产生裂纹。 进货验收批量：每批重量不大于20t，并附有质量证明书。4.2.6 原材料进货检验对于管片生产原材料，规定检验的项目包括：水泥、细骨料、粗骨料、添加剂、钢筋和焊条。1) 水泥重量检查以厂家的成品检验单为准；质量检查以厂家的试验报告为准；以目视及触感检查水泥的鲜度。2) 细骨料用容积换算法检查重量；用目视全数检查质量（粒度及泥土等）；用标准样本对比检查质量，每1车均要确认有无错误。3) 粗骨料用容积换166、算法检查重量；用目视全数检查质量（粒度及泥土等）；用标准样本对比检查质量，每1车均要确认有无错误。4) 添加剂量检查以检查装载容器标尺及厂家成品检验单为准；入货时要测定比重；按厂家的试验报告检查质量。5) 钢筋按厂家的成品检验单全数检查重量；以目视检查形状、色泽（红色的不好），并要按厂家的试验报告检查。6）焊条按成品检验单全数检查重量；按厂家的试验报告作质量检查。4.2.7 原材料的存放1）水泥散装普通硅酸盐水泥要置于仓筒内储藏；要每日进行库存适应性确认；水泥的最低储藏量为1日用量的两倍；要每日检查仓筒有无漏出水泥、渗入雨水等。2）细骨料在指定的地方至少储藏1日用量两倍的细骨料，至少除水1日后167、使用；存放过程中不得有垃圾及异物混入，要充分注意表面含水率的管理。3）粗骨料在指定的地方至少储藏1日用量两倍的粗骨料；存放过程中注意不得有垃圾及异物混入。4）添加剂以进货时原装储藏罐存放；存放过程中注意不可混入垃圾、异物等，并注意不可因分离、雨水等令其变质。最低存放量约500公升。5）钢筋钢筋无论在室内、室外的指定场所存放，均应分类置放于地台板上，存放过程中要注意采取防锈措施；各类钢筋的最低储存量均为1日使用量的30倍。6）焊条焊条要储藏在室内指定场所，存放过程中要充分注意防湿；焊条的最低储藏量约0.5吨；焊条的最大储藏量为1日使用量的30倍。各种原材料存放情况归纳表见表4-4。表4-4 原材168、料存放及管理 项目储藏场所存放/管理水泥水泥储存仓筒保持适当库存量细骨料指定储存场所确认有无异物混入/库存量粗骨料指定储存场所确认有无异物混入/库存量掺加剂掺加剂罐确认有无分离、变质/库存量钢材指定储存场所防锈处理/确认库存量焊条指定储存场所防锈处理/确认库存量4.2.8 管片精度及外观检查1 管片精度盾构管片的几何尺寸在拼装成型及整个隧道的防水方面具有非常重要的作用，管片制作精度要求见下表4-5。表4-5 管片制作精度表 序号项目允许偏差（mm）1管片宽度0.52弧长、弦长1.03内半径1.04四周沿边管片厚度1.05环、纵向螺栓孔位及直径1.06弹性密封垫槽的轴线半径1.02 管片的外观质169、量每块管片都应进行外观质量检验，管片表面应光洁平整，无蜂窝麻面、露筋，无裂纹缺角，无汽、水泡，注浆孔应完整，注浆孔和螺栓孔内无水泥浆等杂物。4.2.9 管片试验图4-7 管片环拼装示意图1 三环拼装试验管片生产需进行水平拼装检验，如图4-7。1） 在预制砼管片正式生产之前，制作三环完整的预制砼管片，包括螺帽、螺栓和其他附件并提供检测报告供监理工程师审批，以展示预制砼管片结构在给定公差要求之内。管片应水平放置，在示范衬砌中应包含一环楔形管片。在安装示范衬砌前15天应通知监理工程师。保留示范衬砌直到检验完毕衬砌公差和监理工程师同意拆卸位置。拆卸后的管片，经同意后可用作永久隧道衬砌。如果示范衬砌没有170、得到批准，则按指示予以拆除，修整模板，重新浇筑管片，拼装新的示范衬砌，以待批准。2） 每生产100环抽3环做水平拼装检验。即检验频率：3环/100环。3） 试拼装方式：水平拼装原由三环管片组成，试拼装不装嵌密封胶条及胶片。4） 试拼装的精度（允许公差）要符合表4-6（单位：mm）。 表4-6 试拼装的精度 项目允许偏差备注环面间隙0.60.8mm三环整拼装（传力衬垫压缩后厚1.0m）纵缝间隙1.52.5mm三环整拼装（不含传力衬垫）成环后内径-1+3mm成环后外径3.0mm纵、环向螺栓孔不同轴度1.0mm注：d孔螺孔直径；d螺螺栓杆直径。2 抗弯试验采用千斤顶分配梁系统加荷点标距900mm。支171、承管片两瑞的小车可沿地面轨道滑动。采取分级加荷载值，加荷完成后，静停1min记录压力表读数及中心加荷点及水平位置变量。如图3-8所示，管片抗弯试验装置图。图4-8 管片抗弯试验装置图3 管片注浆孔抗拔试验检验管片吊装孔最大抗拔能力，以确保施工中管片安装安全。图4-9 注浆孔抗拔试验示意图先将螺栓旋入管片灌浆孔螺栓管内，检查连接后螺栓的旋入深度及垂直度。再把橡胶垫片及支承钢板套进螺杆，并安装千斤顶，使管片、螺栓、千斤顶连接成一整体。千斤顶与螺栓用螺帽连接好并旋紧后，开始按顺序加荷，每级以1020kN拉力增加，每级加荷完成后持荷5min，并观察位移值直至加荷至压力表压力不再增加，百分表读数还不断增172、大时，便停止加荷。此时螺栓管承受的拉力已超过极限且被破坏。注浆孔抗拔试验如图3-9。由于管片宽1.2m，是采用多组型钢两端用螺杆夹紧固定在支承架上，受力状态与实际使用时不同；为保证加压后，管片不会产生破坏影响试验结果，把管片试件沿环向均匀分成左、中、右三个试验区，每区面积4900cm2（即7070cm）（见下图3-10）。每次试验一区（根据实际需要选择其中一区）。将标准B片固定在支承架上，通过手动加压泵进行加压，分4级进行加压；第一级从0加至0.5MPa；第二级从0.5加至0.8MPa；第三级从0.8加至1.0MPa；第四级从1.0加至1.2MPa。每级之间持荷时间不少于15分钟，每次加压前先173、检查构件各端面的渗水情况，并做好记录。第4次加压后，达到1.2Mpa水压时，连续观察0.5小时，构件各端面均未发现渗水现象，认为符合抗渗强度等级P12的要求。图4-10 管片（构件）抗渗检漏装置图4.2.10 管片修补1 隧道管片修补方法1）基层处理:将管片混凝土需要修补的部位用清水，把基层清洗干净，清除所有的浮浆、油渍、粉尘等杂物。2）修补:待修补材料在较干的状态下进行修补，可防止修补部位出现裂缝或修补不平整。每次修补的厚度不得大于35mm，若破损处大于35mm，应分层逐步修补，最后用砂纸进行磨平、修整。3）养护和打磨:由于隧道内温度较高，故考虑采用自然养护；管片修补后存在色差，在修补后用打174、磨石混合普通水泥，对修补表面进行打磨处理，最后用清水冲洗表面即可。2 管片修补和材料质量要求1）修补质量:应无裂缝和杂物，强度应与管片混凝土强度相当，颜色与管片原有的混凝土颜色相近。2）材料质量:每批修补材料均应存放妥当，防止杂物污染，避免发生混合，应密封保存。第5章 盾构施工5.1 盾构端头加固5.1.1 端头地质情况本标段的端头加固包含14个端头：8号井始发端头加固，914号井到达、始发端头加固，15号井到达端头加固。各端头加固范围主要地质为见表7-1-1。表5-1 端头加固范围主要地质 序号加固端头地质情况18号始发端头杂填土、强风化粗粒花岗岩29号始发、接收端头素填土、粉质粘土、泥炭质175、粘土、有机质粉砂、粉质粘土、全风化花岗片麻岩310号始发、接收端头素填土、粉砂、粉质粘土、全风化花岗片麻岩、强风化花岗片麻岩411号始发、接收端头素填土、粉质粘土、全风化花岗片麻岩、强风化花岗片麻岩512号始发、接收端头素填土、粉砂、粉质粘土、全风化花岗片麻岩、强风化花岗片麻岩、中风化花岗片麻岩613号始发、接收端头素填土、粉砂、粉质粘土、全风化花岗片麻岩、强风化花岗片麻岩714号始发、接收端头素填土、粉质粘土、全风化花岗片麻岩815号接收端头素填土、粉砂、粉质粘土5.1.2 加固范围及加固方法加固范围：根据端头井地质情况及类似工程经验，为确保盾构进、出洞施工安全，对盾构进、出洞口端头土体进行176、加固处理。端头加固平面范围外轮廓3m，轴线方向6m，加固竖向范围从隧道顶板上3m至隧道底板下2m，加固深度9.6m。由于12号竖井隧道底往下0.5m为中风化，故12号竖井加固竖向范围从隧道顶板上3m至隧道底板下1m，加固深度9.6m。加固方法：端头加固采用600双重旋喷桩进行加固，600双管旋喷桩桩间距400x400mm，咬合200mm；加固后土体的无侧限抗压强度应大于1.01.2MPa，渗透系数k1.0x10-3cm/s。加固方案见图5-15-3所示。 图5-1 端头加固平面示意图 图5-2 端头加固剖面示意图 图5-3 端头加固钻孔布置图5.1.3 施工技术措施1）旋喷桩加固（1）施工工艺177、双管旋喷桩施工工艺流程见图5-4所示。图5-4 双管旋喷桩工艺流程图（2）施工方法定位放线按设计要求放线定孔位，误差不大于2cm，并准确测量孔口地面高程。钻孔 钻进过程中，须随时注意观察钻机的工作情况，钻孔垂直度偏差控制在1%范围内。下喷射管将高喷台车移至孔口，先进行地面试喷以调整喷射压力。为防止水嘴和气嘴堵塞，下管前可用胶布包扎。下喷射管至设计喷射深度。制浆按设计要求制备浆液，并准确测量浆液比重。高喷灌浆采用42.5普通硅酸盐水泥。根据地层条件，可以利用回浆与水泥料混合拌制水泥浆液，根据灰浆浆液比重适当调整水泥加入量。喷射提升喷射管下至设计深度，开始送入符合要求的压缩气、水泥浆，喷射压力15178、30MPa,待浆液冒出孔口后，即按设计的提升速度100mm/min、旋转速度，自下而上开始喷射、旋转、提升，到设计的终喷高度停喷，并提出喷射管。回灌喷射灌浆结束后，应利用水泥浆进行回灌 ，直到孔内浆液面不下沉为止。冲洗喷射结束后，应及时将管道冲洗干净，以防堵塞。（3）针对性技术措施根据施工图纸规定的桩位进行放样定位，其中心允许误差不大于2cm。钻机或喷射机组就位后，采用水平尺及垂球来检查钻杆的垂直度以及转盘与孔位中心是否对正。同时，在钻孔钻进过程中对钻孔垂直度进行检查；施工过程中成孔偏斜率控制在1%以内。必须做好钻孔施工详细记录，以指导后期施工参数。水泥浆液水灰比为1：1.5。钻孔靠近围护结构179、时，喷浆压力不宜过高，高压泵压力控制在1520MPa。高压喷射注浆应自下而上、匀速提升，注浆过程中应达到：高压注浆设备的额定压力和注浆量应符合施工设计要求，并确保管路系统的畅通和密封。中间发生故障时，应停止提升和喷射以防桩体中断，同时立即进行检查排除故障，如发生浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复喷。5.1.4 端头加固效果的检测1）检查内容：加固体强度、整体性、均匀性，加固体中地下水含量情况。2）检查方法（1）加固强度检查施工完后采用轻便触探器静力触探、钻取土样等方法对桩身质量和桩身强度进行检验，钻孔位避开隧道轮廓。28天无侧限抗压强度应不小于1.01.2MPa,检验桩的数量不少于已180、完成桩数的2%，且不少于3根。检验桩位在桩间的搭接部位，具体位置由监理工程师指定，并根据施工记录对加固施工中可能存在缺陷的部位进行检查，根据检验结果，必要时注浆补充加固。所有试验、检验报告及时交监理工程师审查，在得到书面通知后方可进行下一道工序的施工。钻取土样示意见图5-5。图5-5 钻取土样示意图（2）防水检查加固后的土体具有良好的防水性，以使盾构机在土压平衡状态未建立阶段的施工安全。土体加固完后，在预留洞门处将竖井围护结构凿九个孔，并向内钻进5m，透水量小于1.0x10-3cm/s，则不再进行补充加固，若仍有涌水，则采用压密注浆补充加固，必要时在加固体周围采取深井降水。钻孔探水示意见图5-181、6。图5-6 钻孔探水示意图（3）匀质性检查通过对所取芯样的观察，判断所加固土体的匀质性。针对不均匀地段采取压密注浆的方式补充加固。5.2 盾构组装与调试5.2.1 盾构始发架安装在盾构机组装前，依据隧道设计轴线定出盾构始发姿态空间位置，然后反推出始发台的空间位置；并通过对始发洞门实际的净尺寸、直径、洞门的中心位置，及端头井地质情况和负环管片安装形式等因素综合考虑，对始发架空间位置进行调整。由于始发台在盾构始发时要承受纵向、横向的推力以及抵抗盾构旋转的扭矩。所以在盾构始发之前，必须对始发架两侧进行必要的加固。始发托架安装见图5-7。1）洞门位置及尺寸的复测由于洞门实际位置与尺寸与设计经常存在一182、定的偏差，因此在始发托架安装前，应采用测量工具对洞口实际的净尺寸、直径、洞门中心的平面位置及高程进行复核。图5-7 始发托架示意图2）盾构始发托架空间位置确定（1）依据隧道设计轴线的设计坡度与平面方向，初步确定始发托架空间位置。（2）根据洞口实际的净尺寸、直径、洞门中心的平面位置及高程的复核资料，对始发托架空间位置进行调整，以确保盾构机能顺利始发。（3）综合考虑始发端头地质条件及负环管片安装型式，最终确定始发托架空间位置。且由于场地条件盾构始发负环管片安装采用全环拼装，因此根据我单位施工经验将始发托架位置整体上调20mm。3）始发托架安装注意事项（1）始发托架安装位置场地须平整，始发托架底部垫183、放的型钢、钢板须紧密、牢固，避免盾构机自重造成始发托架空间位置的改变。（2）始发托架轴向、横向加固型钢安装时，需对称安装，避免加固型钢在安装过程中造成始发托架位置的改变。5.2.2 盾构组装准备1）工具准备组装前准备好各类扳手、千斤顶、手拉葫芦、砂光机、超高压液压泵站等工具。2）人员准备盾构组装人员安排见表5-2。 表5-2 盾构组装人员安排表 班次作业时间人员组织总人数白班8：0020：00领班工程师（机械）2名；起重工1名、机钳工6名；液钳工2名、电焊工2名、杂工6人19夜班20：008：00领班工程师（机械）1名；机钳工2名；液钳工2名、电焊工1名、杂工6人12电器安装8：0020：00184、电气工程师（3名）；电工2名、辅助工2名73）组装场地及吊装设备准备盾构吊装场地承载力需经过验算，确保场地能满足盾构吊装要求。盾构组装、吊装主要设备如下：260T履带吊1台，130T汽车吊1台，100T液压千斤顶2台，小型泵站1台以及相应的吊具工具等。5.2.3 盾构组装顺序由于8号竖井场地受限，盾构采用分体始发方案，其组装顺序见图5-8。图5-8 盾构组装调试程序示意图9#、10#台车暂不组装，存于井下，2-8#台车在地面上组装，轮对暂不安装，通过120m延伸管线（详见附件）连接至1号台车，管片吊机线缆卷盘从2#台车挪到1#台车。掘进48m后，将28#台车下井组装，再掘进18m后，连接9#、185、10#台车。井下组装步骤如下：10#、9#、1#台车设备桥螺旋输送机下井拆除前端轨道中盾前盾管片拼装机刀盘盾尾下井螺旋输送机安装设备桥与主机连接液压、流体、电气线路安装。（4）反力架下井、安装、定位。（5）主机后移与前移的后配套连接，然后连接液压和电气管路。5.2.4 盾构调试1）空载调试盾构组装和连接完毕后，即可进行空载调试，空载调试的目的主要是检查设备是否能正常运转。主要调试内容为：液压系统，润滑系统，冷却系统，配电系统，注浆系统，以及各种仪表的校正。2）负载调试空载调试完成后即可进行负载调试。负载调试的主要目的是检查各种管线及密封的负载能力；对空载调试不能完成的工作进一步完善，以使盾构的186、各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态，通常试掘进时间即为对设备负载调试时间。负载调试时将采取严格的技术和管理措施保证工程安全、工程质量和线型精度。5.2.5 盾构组装调试安全措施1）盾构的运输委托给专业的大件运输公司运输。2）盾构吊装由具有相关资质的专业队伍负责进行。3）组装作业班承担盾构组装，指定生产副经理负责组织，协调盾构机组装工作。4）每班作业前按起重作业安全操作规程及盾构机制造商的组装技术要求进行班前交底，完全按有关规定执行。5）应根据260t履带吊对地基承载力的要求，对其工作区域进行处理，如浇筑钢筋混凝土路面、铺设钢板等，防止地层不均匀沉陷。6）盾构组装调试期间，禁止187、无关人员进入现场。设备调试期间，非调试人员严禁启动盾构机上相关设备。7）在盾构组装调试区域悬挂或者张贴相关警示牌。5.3 盾构掘进施工5.3.1 盾构始发1 分体始发总体方案8号始发井纵向长63.6m，盾构机下井口尺寸为11.6m13.1m，用于盾构机和部分后配套台车的吊装下井组装，距离端头35m处设置出土口，尺寸为5.1m9m，如下图5-9。图5-9 8号始发井示意图投入工程的土压平衡式盾构机由盾体、链接桥和10节后续台车组成，总长约96m，始发竖井不能满足整体始发，需采用分体始发。盾构机的具体尺寸如表5-3。 表5-3 盾构机盾体及台车长度 盾构机构造长/mm盾构机构造长/mm盾体8573188、6#台车8228连接桥110357#台车65281#台车88868#台车65282#台车82789#台车72783#台车827810#台车62564#台车7728盾构机总长96米5#台车7239盾构机分体始发根据后续台车长度和各台车上的主要设备考虑，因1#台车之前部分是主要设备，理应将1#台车和盾构主机部分下井，28#台车放置在地面，9#、10#置于井下出土口以后。这样技术改造比较简单且改造费用较少。根据以上原则和8号始发井的空间，本项目采用三次分体始发。第一次始发先将9#、10#和1#台车、连接桥、盾体依次下井，其余28#台车放在井上地面，其中9#、10#台车置于出土口后，1#台车与2#台车189、之间分别利用延长管线连接；第二次始发待盾构掘进至48m后，将2#8#台车下井，完成连接；第三次始发待盾构继续掘进18m后将9#、10#台车前移连接，形成完整的掘进施工系统。分体始发示意图见5-10、5-11。图5-10 盾构分体始发平面图图5-11 盾构分体始发剖面图盾构分体始发流程见图5-12：图5-12 盾构始发流程图2 洞门临时密封装置盾构在始发过程中，为防止泥水从洞门圈与盾构壳体间的空隙泄露在盾构工作井内，影响开挖面土体的稳定，盾构始发前必须在洞门处设置性能良好的密封装置。根据以往盾构的施工经验，扇形压板有受力好、密封好、操作简单、刚度好、安全可靠的优点。本工程中洞门密封采用扇形压板。190、见图5-13洞门密封装置示意图所示。图5-13 始发洞口密封示意图其施工分两步进行，第一步在始发端墙施工工程中，做好始发洞门预埋件的埋设工作。预埋件必须与端墙结构钢筋连接在一起；第二步在盾构正式始发之前，清理完洞口的碴土，完成洞口密封扇形压板及橡胶帘布板的安装。3 盾构始发反力架安装盾构前进的动力是通过千斤顶来提供，而盾构始发时千斤顶顶力是作用在盾尾支撑系统之上。一般盾尾支撑体系是由钢反力架、钢支撑、负环管片等组成。1）钢反力架的定位和安装在盾构机组装完成后，开始进行钢反力架的安装。反力架安装时，首先测量在反力架位置起始里程断面的中心线，并刻划在始发井侧墙上，以便反力架中心定位，反力架中心随始191、发托架抬高而同时抬高。定位的关键是反力架紧靠负环管片的定位平面与此处的隧道轴线垂直。反力架与竖井结构连接部位的间隙要垫实，以保证反力架脚板有足够的抗压强度。反力架底部的横梁和立柱下端，采用钢支撑支顶在后面底部，位置确定之后，再焊接固定后部斜撑。由于反力架和始发基座为盾构始发时提供初始的推力以及初始的空间姿态，在安装反力架和始发基座时，反力架左右偏差控制在10mm之内，高程偏差控制在5mm之内，上下偏差控制在10mm之内。始发基座水平轴线的垂直方向与反力架的夹角2，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差2，水平趋势偏差3。在安装反力架和始发架时，要保证负环管片的高程和圆心与始发架上的盾构机盾壳的中心偏差192、小于5mm。从而保证零环负环管片的顺利安装。反力架安装见图5-14。图5-14 反力架安装示意图2）钢支撑安装钢支撑安装注意事项：（1）钢支撑吊装前，应检查机械索具、夹具、吊环等是否符合要求并应进行试吊。（2）吊装时必须有统一的指挥、信号。（3）拆卸千斤顶时，下方不应站人。（4）使用撬棒等工具，用力要均匀，要慢，支点要稳固，防止撬滑发生事故。（5）构件在未经校正、焊牢或固定之前，不准松绳脱钩。（6）起重吊装所用之钢丝绳，不准触及有电线路和电焊搭铁线或与坚硬物体摩擦。（7）遵守有关起重吊装的“十不吊”中的有关规定。4 负环管片安装负环管片拼装见表5-4。 表5-4 负环管片拼装流程 步骤一盾尾圆193、钢焊接1、在第一块管片拼装前，在盾尾位置焊接4根1.6m长圆钢，圆钢直径为盾尾间隙，圆钢焊接位置错开推进油缸撑靴位置。2、负环管片拼装按通缝管片进行拼装，圆钢焊接位置为B2块底部对称焊接2根，B1、B3块管片顶部位置各焊接1根。步骤二B2块管片拼装1、对B2块管片进行拼装位置进行测量定位。2、B2块管片按测量位置，放置在盾尾焊接圆钢上。3、用钢板焊接在盾尾上对B1块管片进行限位固定。步骤三B1、B3块管片拼装1、顺序拼装B1、B3块管片。2、管片拼装时，及时紧固管片连接螺栓。步骤四L1、L2块管片拼装1、拼装L1、L2块时，在靠近盾尾刷位置用L型钢板将L1、L2块管片焊接固定在盾尾上。2、及时194、紧固管片连接螺栓。步骤五F块管片安装1、拼装F块时，注意拼装机油缸推力不要过大，避免将L1、L2块管片固定用L型钢板顶脱。2、管片拼装完后，及时紧固管片螺栓，并割除L型钢板。步骤六将拼装完负环管片推出盾尾1、盾尾后部始发托架上安装负环管片支撑，避免管片倾斜。2、将管片推出盾尾，但管片不能完全脱出盾尾焊接圆钢，管片与圆钢搭接长度不小于30cm。3、开始下一环管片拼装。5 盾构始发掘进盾构始发准备工作就续后，盾构从始发托架导轨上应及时向前推进，使盾构切口切入土层直至盾构壳体进入洞口。1）始发掘进参数控制（1）严格控制盾构机的各组油缸压力，盾构机总推力在1000t内。（2）刀盘扭矩小于1200KN.195、M。刀盘转数控制在1转/分钟左右。（3）盾构推进出土量控制在98100之间，要注意推进速度和出土量相匹配，避免因超挖或欠挖，引起地面的较大隆沉。（4）平衡压力设定值应略高于理论值，尽量使土舱充满碴土。（5）加固区内的推进速度应控制在10mm/min以内。（6）盾构轴线偏离设计轴线不大于50mm，地面隆陷控制在+10mm-30mm，盾构机单次纠偏量不大于1。2）同步注浆当盾构推进+6环时开始停机进行同步注浆，以尽快封闭加固区内建筑间隙，注浆时需注意洞门密封处是否漏浆。推进+7环时，开始正常的同步注浆。（1）注浆压力保证达到对环向空隙的有效充填，同时又能确保管片结构不因注浆产生过大的变形和损坏，根196、据计算和经验，注浆压力取值为：0.10.3MPa。（2）注浆量根据管片壁后环形空隙与地层有效填充的经验公式计算，根据规范要求，注浆量取盾尾建筑控制空隙理论体积的1.31.8倍，则每环（1.2m）壁后注浆量：Q=3.34.5m3。（3）注浆速度同步注浆速度应与掘进速度相匹配，按盾构完成一环1.2m掘进的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度。达到均匀的注浆目的。（4）注浆结束标准采用注浆压力和注浆量双指标控制，即当注浆压力达到设定值时，注浆量达到设计值的95%以上时，即可认为达到了质量要求。同时还需通过监控量测进行优化，使注浆效果达到更佳。（5）效果检查注浆效果检查主要采用分析法，即根据P-Q197、-t曲线，结合掘进速度及衬砌、地表与周围建筑物变形量测结果进行综合分析判断。必要时采用无损探测法进行效果检查。当检查表明注浆不足时，及时进行补充注浆。3）管片拼装在管片拼装过程中严格把握好衬砌环面的平整度，环面的超前量以及椭圆度等的控制。根据高程和平面的测量报表和管片间隙，及时调整管片拼装的姿态。（1）严格控制环面平整度：自负环做起，且逐环检查，相邻块管片的踏步应小于4mm，每块管片不能凸出相邻管片的环面，以免邻接块接缝处管片碎裂。（2）环面超前量控制：施工中经常检测管片圆环环面与隧道设计轴线的垂直度，当管片超前量超过控制量时，使用楔子给予纠正，从而保证管片环面与隧道设计轴线的垂直。（3）相邻198、环高差控制：相邻环高差量的大小直接影响到建成隧道轴线的质量及隧道有效断面，因此必须严格控制环高差不超出允许范围内。（4）隧道椭圆度控制：每环拼装时，及时测量隧道椭圆度，不合格的及时纠正，直到椭圆度达到要求后再进行下一环的推进。（5）在拼装之前清除盾尾拼装部位的垃圾，并检查管片的型号、外观及密封材料的粘贴情况，如有损坏，必须修复才可拼装。第一块定位管片的拼装质量将直接会影响整环管片拼装质量及其与盾构的相对位置，除保证其与前环管片无踏步、居中拼装等一般要求外，还应保证其与隧道轴线的垂直度。（6）千斤顶按拼装管片的顺序相应缩回，拼装好后及时靠拢千斤顶，防止盾构后退。拼装结束后，伸出全部千斤顶并控制到199、所需的顶力，再进行下一管片的拼装，这样逐块进行完成每环的拼装，防止盾构姿态发生突变。（7）纵、环向螺栓连接成环管片均有纵、环向螺栓连接，其连接的紧密度将直接影响到隧道的整体性能和质量。因此在每环衬砌拼装结束后及时拧紧连接衬砌的纵、环向螺栓；在推进下一环时，应在千斤顶顶力的作用下，复紧纵向螺栓；当成环管片推出车架后，再次复紧纵、环向螺栓。4）盾尾油脂压注在拼装负环前，盾尾钢刷中必需填充满手涂式盾尾油脂。在盾尾进入洞门前盾尾刷间隙必须填充满泵送式盾尾油脂。在盾构推进过程中，采用均匀压注盾尾油脂的方式，以确保盾尾的始终良好密封性，防止盾尾渗漏现象。始发段施工时为保护盾尾刷，避免在始发段盾尾漏浆而造成200、后期的盾尾刷严重磨损，始发段盾尾油脂的压注需略高于理论消耗量。压注压力为2.55bar。5）始发注意事项（1）除围护结构迎水面钢筋后，盾构机应迅速靠上洞口正面土体。（2）观察察盾构始发期间洞口有无渗漏的状况，发现洞口渗漏及时封堵。（3）盾构始发前检查前舱土压力设置是否合适，观察土舱有无砼块，发现后及时清除。（4）防止盾构机旋转。由于盾构机与地层间无摩擦力，盾构易旋转，应加强盾构姿态测量，如发现盾构有较大转角可以采用大刀盘正、反转的措施进行调整。（5）盾构机往前推进时，在反力架处设专人进行观测与查看，当发现有异常情况时，立即通知主控室停止推进，待故障排除后，再往前推进。（6）在始发过程中，要及时201、的调整洞口扇形压板的位置，确保扇形压板与洞口帘布橡胶板紧密密贴。在洞口开始注浆时，要在盾构机两侧派人严密监测洞口密封是否有异常情况，是否需要封堵，或者采取其他加固措施。（7）加强施工监测工作，根据监测结果指导施工。5.3.2 盾构试掘进盾构开始掘进的100m称为试掘进段，完成本段掘进后拆除负环管片，通过试掘进段拟达到以下目的：1）用合理的最短时间对盾构机进行调试，进一步完善盾构机的各项性能。2）了解和认识本工程的地质条件，掌握该地质条件下复合式盾构的施工方法。3）收集、整理、分析及归纳总结各地层的掘进参数，制定正常掘进时各地层操作规程，实现快速、连续、高效的正常掘进。4）完善各工序之间的衔接，202、掌握盾构设备的各项操作要领，加快施工进度。5）通过本段施工，加强对地面变形情况的监测分析，反映盾构机出洞时以及推进时对周围环境的影响，掌握盾构推进参数及同步注浆量。6）通过对试掘进地层推进施工，摸索出在盾构断面处于各地层中，盾构推进轴线的控制规律。5.3.3 盾构正常段掘进1 盾构掘进流程及操作控制程序盾构掘进作业工序流程参见图5-15所示。掘进控制流程如图5-16所示。图5-15 盾构掘进作业工序流程图图5-16 盾构掘进程序图2 掘进模式的选择及操作控制1）不同掘进模式的特点及适用条件本标段采用的土压平衡盾构机，具有敞开式（OPEN）、气压辅助模式（SEMI-OPEN）和土压平衡式（EPB203、）三种掘进模式，每一种掘进模式具有不同的特点和适用条件。（1）敞开式该掘进模式类似于TBM掘进，盾构机切削下来的碴土进入土仓内即刻被螺旋输送机排出，土仓内仅有极少量的碴土，土仓基本处于清空状态，掘进中刀盘和螺旋输送机所受反扭力较小。由于土仓内压力为大气压，故不能支撑开挖面地层和防止地下水渗入。该模式适用于能够自稳、地下水少的地层。（2）气压辅助式掘进中土仓内的碴土未充满土仓，尚有一定的空间，通过向土仓内输入压缩空气与碴土共同支撑开挖面和防止地下水渗入。该掘进模式适用于具有一定自稳能力和地下水压力不太高的地层，其防止地下水渗入的效果主要取决于压缩空气的压力。（3）土压平衡模式土压平衡模式就是将刀204、盘切削下来的碴土充满土仓，并通过推进操作产生与土压力和水压力相平衡的土仓压力来稳定开挖面地层和防止地下水的渗入。该掘进模式适用于不能稳定的软土和富水地层。三种掘进模式下的掘进原理见图5-17。图5-17 三种掘进模式原理示意图2）盾构隧道的掘进模式分段根据本标段的隧道地质情况及周边环境条件，盾构掘进拟采用土压平衡模式。3）主要掘进技术措施（1）土仓内压力值P应略大于静水压力和地层压力之和P0，即P=KP0，K-介于1.01.3，并在掘进中不断调整优化。（2）土仓压力通过采取调整掘进速度和螺旋机转速来控制，并应维持切削土量与排土量的平衡，避免超挖。（3）盾构机的掘进速度主要通过调整盾构推力、刀盘205、转速（扭矩）来控制，排土量则主要通过调整螺旋输送机的转速来调节。在掘进施工中，应根据地质条件、排出的碴土状态，以及盾构机的各种状态参数等动态地调整优化。（4）掘进时采取注入泡沫或泥浆对碴土进行改良。3 盾构掘进方向的控制与调整由于地层较软、隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响，盾构推进不可能完全按照设计的隧道轴线前进，从而会产生一定的偏差。当这种偏差超过一定限度时就会使隧道衬砌侵限、盾尾间隙变小的情况发生，轻者对管片局部受力产生不良影响，重者造成地层损失导致地表沉降，因此盾构施工中必须采取有效技术措施控制掘进方向，及时有效纠正掘进偏差。1）盾构掘进方向控制（1）采用隧道自动导向系统和人工测量206、辅助进行盾构姿态控制。（2）该系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等，能够全天候在盾构机主控室动态显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。据此调整控制盾构机掘进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。随着盾构推进导向系统后视基准点前移，必须通过人工测量来进行精确定位。（3）为保证推进方向的准确可靠，拟每周进行两次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。（4）采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向。（5207、）在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力；在下坡段掘进时根据反馈的信息调节分组油缸压力和行程；在左转弯曲线段掘进时，则适当加大右侧油缸推力；在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力保持一致。2）盾构掘进姿态调整与纠偏（1）在实际施工中，由于地质突变等原因盾构机推进方向可能会偏离设计轴线并超过管理警戒值；在稳定地层中掘进，因地层提供的滚动阻力小，可能会产生盾体滚动偏差；在线路变坡段或急弯段掘进，有可能产生较大的偏差。因此应及时调整盾构机姿态、纠正偏差。（2）参照上述方法分区操作推进油缸来调整盾构机姿态，纠正偏差，将盾构机的方向控制调整到符合208、要求的范围内。（3）当滚动超限时，盾构机会自动报警，此时应采用盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。3）方向控制及纠偏注意事项（1）在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，切换速度不宜过快，切换速度过快可能造成管片受力状态突变，而使管片损坏。（2）根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数，调整掘进方向时应设置警戒值与限制值。达到警戒值时就应该执行纠偏程序。（3）修正及纠偏时应缓慢进行，控制纠偏过度，如修正过程过急，蛇行反而更加明显。在直线推进的情况下，应选取盾构当前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，应使盾构当前所在位置点与远方点的连线同209、设计曲线相切。（4）推进油缸油压的调整不宜过快、过大，否则可能造成管片局部破损甚至开裂。（5）正确进行管片选型，确保拼装质量与精度，以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。（6）盾构始发、到达时方向控制极其重要，应做好测量定位工作。4 碴土管理在盾构施工中碴土的管理也是一个重要的内容，特别是在软硬不均和全段面土层中掘进时更应该对做好碴土管理工作。碴土管理包括碴土改良、出碴量控制、碴土性状鉴别等内容。1）碴土改良通过向刀盘加注泡沫剂和膨润土泥浆与刀盘切削下来的碴土拌和，增大碴土的流动性，方便出碴，同时在掌子面形成泥膜，保护掌子面的稳定性，对刀具也可起一定的保护作用。在富水地段向刀盘面、土舱内注入210、泡沫剂，并增加对螺旋输送机内注入的膨润土，以利于螺旋输送机形成土塞效应，涌水较大时，注入高分子聚合物防止喷涌。2）出碴量的控制通过调节掘进速度和螺旋输送机的转速来控制出碴量，防止冒顶，保护上部地层的稳定。3）碴土性状鉴别与碴温的控制在施工中随时对碴土温度、碴土砂石的含量判断所掘地层。碴温的控制是指通过对碴土温度的感知了解刀具的工作环境，同时指导碴土改良，对刀具进行保护。5 管片拼装根据盾构法施工工艺管片成环的特点：管片是盾壳的保护下在盾尾拼装成环形成隧道的。它是盾构法施工的关键工序，管片拼装的质量好坏直接影响到隧道结构的安全和使用功能。因此，为确保管片拼装的质量满足设计和规范的要求，应重点抓好211、以下环节：1）管片安装程序管片安装程序见图5-18。图5-18 管片安装程序图2）管片安装方法（1）管片选型以满足隧道线型为前提，重点考虑管片安装后盾尾间隙要满足下一循环掘进限值，确保有合适的盾尾间隙，以防盾尾接触并挤压管片，造成管片破损。（2）管片安装必须从隧道底部开始，然后依次安装相邻块，最后安装封顶块。（3）封顶块安装前，应对止水条进行润滑处理，安装时先径向插入2/3，调整位置后缓慢纵向顶推插入。（4）管片块安装到位后，应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片，其顶推力应大于稳定管片所需力，然后方可移开管片安装机。（5）管片安装完后应及时进行连接螺栓紧固，并在管片环脱离盾尾后要对管片连接螺栓212、进行二次紧固。3）安装管片质量保证措施（1）严格进场管片的检查，破损、裂缝的管片不用。下井吊装管片和运送管片时应注意保护管片和止水条，以免损坏。（2）止水条及软木衬垫粘贴前，应将管片进行彻底清洁，以确保其粘贴稳定牢固。施工现场管片堆放区应有防雨设施。粘贴止水条时应对其涂缓膨剂。（3）管片安装前应对管片安装区进行清理，清除如污泥、污水，保证安装区及管片相接面的清洁。（4）严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收缩。（5）管片安装时必须运用管片安装机的微调装置将待装的管片与已安装管片块的内弧面纵面调整到平顺相接以减小错台。调整时动作要平稳，避免管片碰撞破损。（6）同步注浆压力要进213、行有效控制，注浆压力不得超过限值，避免管片产生渗漏，破坏止水条。（7）管片安装质量应以满足设计要求的隧道轴线偏差和有关规范要求的椭圆度及环、纵缝错台标准进行控制。6 同步注浆及二次补强注浆1）同步注浆同步注浆采用盾构自带的注浆泵在盾尾注入，及时填充管片与地层间环形空隙、控制地层变形、稳定管片结构、控制掘进方向，加强隧道结构自防水能力，对建筑空隙采用盾尾内置的注浆管进行同步注浆，同步注浆示意图详见图5-19同步注浆示意图。注浆工艺流程及管理程序见图5-20注浆工艺流程及管理程序图所示。图5-19 同步注浆示意图图5-20 注浆工艺流程及管理程序图2）二次补强注浆同步注浆后使管片背后环形空隙得到填214、充，多数地段的地层变形沉降得到控制。在局部地段，同步浆液凝固过程中，可能存在局部不均匀、浆液的凝固收缩和浆液的稀释流失，为提高背衬注浆层的防水性及密实度，并有效填充管片后的环形间隙，根据监测结果，必要时进行二次补强注浆。5.3.4 隧道通风及洞内管线布置（1）施工通风盾构区间隧道左右线、入段线各1台255KW轴流风机压入式通风，本工程盾构区间最大的通风距离为2900m。风管为直径1000mm拉链式软风管。（2）管线布置根据盾构施工的特点，在隧道内布置“三管、三线、一走道”，三管即80的冷却水管、80的排污管和1000的通风管。三线即10KV高压电缆、380/220V照明线和38Kg的运输轨线，215、一走道即人行道。其布置形式见图5-21洞内管线布置图。图5-21 洞内管线布置图5.3.5 盾构过中间竖井盾构由8号竖井始发，从15号竖井吊出，区间需要通过914号中间竖井。根据本项目的特点，结合项目部实际情况及以往施工经验，盾构过中间竖井采用拼装整环管片的形式通过，即先行在中间竖井底板上全长铺设导台（加长接收台），盾构机进洞时通过空推并拼装管片方式过竖井。管片拼装采用整环拼装方式，为确保后续管片拆除时方便，在过竖井过程中选取任意一环管片使用两根H型钢代替F块管片。管片拼装点位选择1点和11点交替拼装。图5-22 管片排列示意图盾构通过中间竖井工作内容包括：施工前准备（洞门检查、洞门环板安装、216、接收台施工）、进出洞洞门位置复核测量、盾构推进进洞、盾构维修、临时管片拼装及加固、盾构竖井二次始发等内容。施工顺序见图5-23。施工准备盾构进洞管片拼装盾构出洞管片加固环板安装接收台安装图5-23 盾构通过中间竖井流程图5.3.6 盾构场地转移本工程盾构段起止里程为W1K5+814.5W1K11+060.5，总长5246.0m。考虑到通风效果和水平运输效率，计划掘进通过12号竖井后将盾构施工场地迁移至12号竖井。当盾构主机及后配套台车整机通过12号竖井后，停止掘进，然后将8号竖井场地的所有盾构施工设施迁移至12号竖井，12号竖井场地需要提前施工门吊轨线基础、渣坑、搅拌站基础、水泥罐-粉煤灰罐基217、础等临建。迁移施工场地的同时拆除8号12号区间的轨排、电缆、水管、风管、走道板等设施。5.3.7 盾构到达盾构接收阶段掘进是盾构法隧道施工最后一个关键环节。盾构能否顺利接收关系到整个隧道掘进施工的成败。在盾构接收前后做好充分的盾构接收的准备工作，确保盾构以良好的姿态接收，就位在盾构接收基座上。1）盾构接收基座安装盾构接收基座用于接收后的盾构机，由于盾构接收姿态是未知的。在盾构接收前需复核接收井洞门中心位置和接收基座平面、高程位置（一般以低于洞圈面为原则），确保盾构机接收后能平稳、安全推上基座。2）接收前盾构姿态监控在盾构接收前100环，对已贯通隧道内布置的平面导线控制点及高程水准基点做贯通前复218、核测量，是准确评估盾构接收前的姿态和拟定接收段掘进轴线的重要依据。3）盾构接收盾构接收准备工作就续后，盾构机向前推进，在前端刀盘露出土体直至盾构壳体顺利推上接收基座。该关键环节应重点做好以下工作：（1）观察接收洞口有无渗漏的状况，发现洞口渗漏及时封堵。（2）及时安装洞口拉紧装置，并检查其牢固性。4）盾构到达专项方案（1）严格控制盾构施工参数严格控制盾构正面平衡压力到达段盾构施工过程中必须严格控制切口平衡土压力，尽量减少平衡压力的波动。当刀盘进入加固区后，土体压力逐渐减小，当盾构机刀盘距离围护结构40cm左右时，土压减少至0.01Mp左右。严格控制推进速度及刀盘扭矩到达施工时，正面土体为加固区，219、为控制推进轴线和洞门安全，须推进速度应放慢，尽量做到均衡施工，推进速度控制在10mm/min以内，同时刀盘扭矩控制在2000KN.m以内，当刀盘出加固区后应快速到达。严格控制出土量当盾构机刀盘进入加固区后，尽可能的使实际出土量与理论量一致，同时加强地面监测，根据沉降信息及时调整， 土体改良在穿越土体加固区时，将通过添加膨润土泥浆来改良土体性能，加泥浆液可为浓度515的膨润土浆，添加量视推进情况确定。（2）注浆控制在盾构到达过程中，盾壳与管片之间的间隙容易成为盾尾脱出管片后的渗漏通道。因此，在盾构机刀盘距离围护结构40cm左右时，在盾尾后第三环开始通过管片的注浆孔压注环箍，浆液为双液浆。压注顺序220、为从下到上。为防止浆液在土体中的流动路径过长，浆液的初凝时间不能过长。盾尾进入加固区后应立即停止同步注浆。盾尾脱出洞门后，应立即封闭洞门，并组织加固区间建筑空隙的注浆工作。（3）盾构到达施工注意事项安排专人密切观察洞门变形和水土流失情况，加快信息反馈速度，有异常情况立即停止推进，采取相应对策。对成环管片连接件予以复紧。盾构机到达时，由于前方失力，易引起盾尾管片松动，使得管片环与环之间的间隙被拉大，造成漏水或漏泥现象，在最后10环管片用14号槽钢进行连接。通过洞门混凝土上的探孔，进一步检查加固区加固情况及防水效果。（4）应急预案 盾构机的安全到达应急预案盾构机到达时因施工工序影响，隧道掌子面需要221、一定的自稳时间，在软弱地层中就尤为重要，在软弱地层加固处理施工中，因施工控制影响，地层加固不均或不到位，易发生涌水、涌砂。如果地层加固不均严重，则可能引发更大的流塌，甚至地表下陷。因此在加强加固施工管理的同时，还必须对可能的突发情况进行准备。为此制定以下工程抢险预案：A 一旦出现涌沙、涌水后，立即通知监测组加强对隧道上方与两侧的监控，并及时反馈信息，组织专人加强对地表设施的输导与保护，及时从地表或洞门四周注浆以补充地层损失，减小地表下沉，阻止险情的进一步扩大。B 在险情得到控制后要迅速开展盾构的到达工作，使隧道快速封闭。5.3.8 盾构拆卸及吊出1）拆卸和起吊设备大件的吊卸由260T履带吊完成222、，后配套台车由130T汽车吊完成。2）拆卸程序盾构机拆卸程序见图7-24盾构机拆卸程序图。3）拆卸顺序（1）拆卸场地风、水、电等工作的准备到位。（2）盾构机械构件部分、液压部分、电气部分标识。（3）盾构机进洞。（4）主机与后配套的分离，拆解液压电气管线。（5）主机拆卸：刀盘设备桥盾尾螺旋输送机管片安装机前体中体。（6）中体、前体、刀盘、盾尾、螺旋输送机均需由130T汽车吊配合拆卸、翻转。（7）拆卸井内后配套台车行走轨道铺设完成后，方可进行后配套的拆卸吊出。拆卸场地准备大件运输后配套拖车拆解与吊离主机拆解与吊离吊机组装就位主机与后配套的分离大件运输车辆就位图5-24 盾构机拆卸程序图（8）后配套223、的拆卸：连接桥1#台车10#台车。（9）台车间拆解管线和连接杆，台车由电瓶机车牵引至拆卸井，再由260T汽车吊吊出。4）拆卸的技术措施（1）盾构拆卸前必须制定详细的拆卸方案与计划，同时组织有经验的经过技术培训的人员组成拆卸班组。（2）大件拆卸时应对竖井端头墙进行严密的观测，掌握其变形与受力状态。（3）大件拆卸时必须有90吨以上的吊车辅助翻转。（4）拆卸前必须对所有的管线接口进行标识（机、液、电）。5）拆卸的安全保护措施（1）盾构机的运输、吊卸由具有资历的专业大件吊装运输公司负责。（2）项目部指定生产副经理负责组织、协调盾构机拆卸工作，并组建专业班组。（3）每班作业前按起重作业安全操作规程及盾构224、机制造商的拆卸技术要求进行班前交底，完全按有关规定执行。5.4 特殊地段隧道施工方法及技术措施5.4.1 盾构过既有建（构）筑物施工方法及技术措施盾构下穿梅林水厂原水钢管DN3000、北环香梅人行天桥、香梅路跨北环立交天桥、北环景田人行天桥、新洲河124.4m箱涵、北环新洲立交、北环凯丰路人行天桥、xx河水库箱涵104.5m、北环彩田立交人行天桥、xx地铁4号线、xx地铁9号线（在建），广深客港专线。隧道通过时盾构施工不可避免地将对地层产生扰动，施工控制不当会造成桩基变形、沉降，可能会影响房屋沉降、结构开裂。 图5-25隧道下穿地铁4号线纵断面图 图5-26隧道下穿地铁9号线纵断面图 图5-2225、7隧道下穿xx河水库箱涵纵断面图 图5-28隧道下穿新州河箱涵纵断面图 图5-29隧道下穿中康路人行天桥平面图 图5-30隧道下穿上梅林人行天桥平面图 图5-31隧道下穿北环景田人行天桥平面图 图5-32隧道上穿广深港客运专线纵断面图盾构过既有建筑物需要采取以下技术措施：5.4.1.1 前期准备1）现场踏勘及资料收集（1）施工前对线路沿线的建构筑物、道路、管线等进行全面的调查，收集相关资料。与相关单位取得联系，由相关单位进行现场交底和书面交底，并签订相应的保护协议。得到允许最大沉降量、不均匀沉降和水平位移要求，为以后施工提供指导。（2）对距隧道边线较近的构筑物采取提前袖阀管注浆加固，通过过程中226、根据情况跟踪注浆。（3）对穿越运营地铁，提前与运营单位取得联系，获取列车运行时刻表，尽量安排在行车密度较低的时间段进行穿越施工。图5-33隧道下穿梅林水厂原水钢管地层加固剖面图图5-34隧道下穿人行天桥桥桩保护剖面图在穿越施工前约1个月，通过相关部门配合到盾构欲穿越段的地铁结构内部进行现场踏勘，了解现场的工况条件。当电缆隧道施工时，施工过程中将穿越的地铁4号线已投入运营，因此施工前需到地铁运营管理部门联系，争取取得该线路运营期间（近期）监测的资料数据，以进一步了解该结构的变形情况。2）分阶段控制区划分根据盾构穿越地铁线的工况特点，将盾构穿越地铁分为3个阶段，分别为盾构穿越前试推进阶段，盾构穿越227、阶段和盾构穿越后阶段：（1）盾构穿越前试推进阶段设定一段40环为推进试验段，将盾构切口到达建（构）筑物前45环6环作为盾构穿越试推进段。在这段范围内主要收集盾构推进参数，以及不同的施工参数对周围环境的影响大小。（2）盾构穿越阶段把盾构切口到达建（构）筑物前5环开始设为穿越段开始，直至盾尾脱出建（构）筑物范围5环后定为穿越段。该控制区段施工时，主要根据穿越试推进段总结的推进参数和施工数据来指导盾构的推进施工。在这个阶段主要任务是控制盾构的施工参数，包括控制推进速度、正面土压力、同步注浆流量、同步注浆压力等主要施工参数。（3） 盾构穿越后阶段盾构脱出建（构）筑物范围后6环20环定为盾构穿越后阶段，228、共15环。由于盾构穿越后，地面存在一定程度的后期沉降，会对地铁造成影响。必须在穿越区域的隧道内准备充足的补压浆材料以及设备，根据沉降监测情况进行后期补压浆。施工时在进入推进试验段和穿越段前进行测量复核，确定穿越区的实际环号并进行相关控制。在三个盾构穿越施工中，应根据以往施工经验，确定更加合理的施工参数和施工方法，以便在穿越过程得到进一步改进。在盾构推进过程中，切口到达前地面先有少量隆起，随着盾构穿越开始下沉并在后期沉降变化量较大，即盾构尾部土体后期变形大，因此当盾构穿越地铁线后应及时在施工隧道内进行二次注浆，从而更好的控制地铁线路的变形。3）建立联系网络与建（构）筑物管理、运营建立联系，取得进229、入建（构）筑物的权力，便于施工中的监测和突发事件的应急处理。同时，在施工中互通信息，保证盾构施工和建（构）筑物的正常使用。4）测量核准里程在盾构穿越施工前，再次复核测量盾构机里程，确认盾构与建（构）筑物的相对位置，同时明确盾构穿越时各个部位的位置，以便采取相应的技术措施。测量也确保盾构能及时调整，确保以良好的姿态穿越建（构）筑物。5）技术准备和设备管理为确保盾构顺利穿越建（构）筑物，在竖井施工及盾构穿越前，对所有施工人员进行技术交底。使每一个参加施工的工作人员清楚了解竖井、盾构隧道与地铁线之间的相对位置，以及盾构穿越流程。在盾构机操作室张贴相关技术交底、盾构穿越流程及重点控制措施。此外，使施工230、人员了解相关的应急预案，及发生突发事件的简单处理方法，便于争取时间。设备管理上，穿越前，仔细对设备进行一次检查和保养，特别是盾构机，认真检修存在的问题，保证在良好的工况条件下进行穿越施工。同时，仔细检查盾构机的同步注浆设备和管路，并保证二次注浆设备的正常。对行车、电机车、补压浆和拌浆设备等进行彻底检修清理，排除故障隐患，保证穿越期间设备正常运转，避免由于设备上的原因导致施工停顿，影响整个施工质量控制。5.4.1.2 施工技术措施1）推进试验段在推进试验段，主要就推进速度、出土量、注浆量和注浆压力设定与地面沉降关系进行分析，掌握此段区间盾构推进土体沉降变化规律以及摸索土体性质，以便正确设定穿越地231、铁线的施工参数并采取相应措施减少土体沉降，以保证建（构）筑物的安全。（1）平衡压力设定试验段的隧道中线埋深约为h（地面至隧道中心距离），因此计算理论平衡压力为：P1kgh（k为土体侧压力系数），并根据覆土深度的变化进行调整。（2）出土量和土体改良出土量控制根据盾构及管片之间的建筑间隙及各土层特性合理控制出土量，大约为开挖断面的98100。并通过分析调整，寻找最合理的数值。刀盘正面土体改良改良土仓内的土体，有助于土体从螺旋机内顺利排出。本段穿越地层主要是强风化花岗片麻岩，掘进过程中注入泡沫剂进行渣土改良。注入泡沫剂时严格控制注入量和压力，避免地层在较高的压力下形成定向贯通的介质裂缝，造成渗水通道232、，严重影响到隧道的安全状况。通过该阶段对泡沫剂的控制调整，总结出合适的泡沫剂注入量和注入压力，为接下来的穿越段的土体改良提供依据。（3）推进速度设定在试验段推进时，推进速度宜为1015mm/min左右。（4）同步注浆通过同步注浆及时充填建筑空隙，减少施工过程中的土体变形。同步注浆量一般为建筑空隙的200250。即每推进一环同步注浆量为5m36.25 m3。泵送出口处的压力略大于隧道周边水土压力。压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而相应调整。为保证注浆的有效性，在盾构推进进入推进试验段内时，先进行模拟穿越及模拟注浆，通过在施工过程中进行补压浆作业，达到控制盾构影响区域内土体沉降的目233、的。用以掌握控制盾尾后期土体沉降每环所需补充压注浆液总量及压注频率等数据，指导盾构穿越时及后续补压浆的施工参数。本区域内的二次注浆浆液选定为双液浆，注浆量根据地面沉降监测数据的情况，及时进行调整。同步注浆和二次注浆的浆液初定配比见下表。1m3同步注浆浆液配比(重量比) 膨润土水泥粉煤灰砂水稠度5080300550适量911二次注浆浆液配比(重量比) A液B液42.5级水泥（kg）水（L）水玻璃（L）10001000250在推进试验段期间，在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，尽可能保证盾构匀速通过，减少盾构纠偏量和纠偏次数，以便控制盾构姿态良好。此外，及时进行施工总结，对推进试验段数据进行仔细分234、析，基本掌握此段区间盾构推进的土体变形规律：盾构切口到达之前，土体沉降变化情况；穿越过程中，因盾构对土体扰动而产生沉降变化情况；穿越后，尤其是脱出盾尾10环范围内土体变形情况。根据推进试验段内的监测结果优化盾构土压力设定、推进速度设定、出土量和土体改良、同步注浆和二次注浆量、注浆压力。根据推进试验段的摸索，使盾构姿态保持较好的状态，为进入穿越区创造一个良好的施工状态。2）穿越段（1）正面平衡压力设定由于地质条件、地面附加载荷等诸多因素不同的制约，将导致刀盘前方土压力有所差异，为此需及时调整土压力值。同时对沉降报表进行分析，反馈给推进班组。若盾构切口前地面沉降，则需调高平衡压力设定值，反之调低。235、若盾尾后部地面沉降，则需增加同步注浆量，反之减少。（2）出土量和土体改良出土量控制根据盾构及管片之间的建筑间隙及各土层特性合理控制出土量，大约为开挖断面的98100。并通过分析调整，寻找最合理的数值。刀盘正面土体改良泡沫剂的注入量和注入压力应根据推进试验段的土体改良效果及穿越段的实际情况合理调整控制。（3）推进速度控制合理的推进速度，使盾构匀速慢速施工，减少盾构对土体的扰动，达到控制地面变形的目的。在穿越区施工过程中，盾构掘进速度控制在1015mm/min，尽量保持推进速度稳定，确保盾构均衡、匀速地穿越建（构）筑物，以减少对周边土体的扰动影响，以免对其结构产生不利影响。（4）管片拼装在盾构进行236、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，当盾构停在建（构）筑物下方拼装时，应避免盾构机的后退，因此在盾构推进结束之后不要立即拼装，等待23分钟之后，到周围土体与盾构机固结在一起后再进行千斤顶的回缩，回缩的千斤顶应尽可能的少，并应逐一伸缩千斤顶，可以满足管片拼装即可，保持开挖面的平衡压力。拼装过程中，盾构司机注意土压力的控制，必要时通过反转螺旋机维持盾构前方土体平衡。同时，尽量熟练拼装工艺，确保优质快速拼装管片。在恢复推进时，应避免先行启动螺旋机，应先恢复盾构的平衡压力，适当可以先推进略微的距离，防止平衡压力下降。（5）同步注浆和二次注浆严格控制同步注浆量和浆液质量通过同步注浆及237、时充填建筑空隙，减少施工过程中的土体变形。同步注浆量应根据推进试验段同步注浆效果及穿越段地面、建（构）筑物实际沉降情况合理选择控制。泵送出口处的压力应略大于隧道周边水土压力。浆液配比根据试推进数据反馈后调整的浆液配比。压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而定。穿越时，特别是当盾构机推进速度较慢时，应严格控制浆液压注的均匀性，避免注浆过于集中或间断，尽量有效合理填充建筑空隙。压浆指派专人负责，对压入位置、压入量、压力值均作详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，确保压浆工序的施工质量。由于盾构推进时同步注浆的浆液在填补建筑空隙时可能会存在一定间隙，且浆液的收缩变形也存在地面沉降的隐238、患，因此为控制土体后期沉降量，应根据监测数据情况，采用在脱出盾尾隧道上方管片补充压注浆液方法，在隧道内对盾构穿越后土体进行加固。注浆加固拟分二步进行：第一步：隧道管片脱出盾构机后，再对地铁线有影响的施工区段从隧道顶部45范围内的预留注浆孔，根据监测数据和实际要求，进行跟踪注浆，以起到阻止建（构）筑物持续沉降的作用。第二步：在盾构推进彻底穿过建（构）筑物后，根据后期沉降监测数据对该穿越区域土体进行双液注浆加固。注浆的原则是少量多次，直至建（构）筑物沉降稳定。注浆量根据地面监测情况随时调整，从而使地层变形稳定。为保证注浆的有效性，在盾构推进进入推进试验段内时，先进行模拟穿越及模拟注浆，通过在拼装过239、程中补压浆和隧道管片新开的注浆孔位，进行补压浆作业，达到控制盾构影响区域内土体沉降的目的。用以掌握控制盾尾后期土体沉降每环所需补充压注浆液总量及压注频率等数据，指导盾构穿越时及后续注浆的施工参数。当沉降监测数值超过3mm时，将进行二次注浆作业，二次注浆浆液为双液浆，浆液配比根据试推进数据反馈后调整的浆液配比。注浆量和注浆次数根据地面沉降监测数据的情况，及时进行调整。（6）盾构姿态控制在盾构穿越建（构）筑物，盾构进行平面或高程纠偏的过程中，会增加对土体的扰动，因此在穿越过程中，在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，尽可能使盾构匀速、直线通过，减少盾构纠偏量和纠偏次数。预先计算好每环的楔子量，并在盾240、构推进时预先控制。推进时不急纠、不猛纠，多注意观察管片与盾壳的间隙，采用稳坡法、缓坡法推进，以减少盾构施工对地铁隧道和地面的影响。（7） 动态信息传递每一次测量成果都及时汇总给施工技术部门，以便于施工技术人员及时了解施工现状和相应区域管路变形情况，确定新的施工参数和注浆量等信息和指令，并传递给盾构推进面，使推进施工面及时作相应调整，最后通过监测确定效果，从而反复循环、验证、完善，确保隧道施工质量。3）盾构穿越后阶段当盾尾脱离穿越区域后，便进入了穿越后阶段。盾构机通过穿越区后，推进速度逐渐增大到20mm/min，继续推进。盾构操作人员严格按照指令推进，控制好土压力、推进速度、出土量、区域油压控制241、和同步注浆等参数。相关值班人员密切注意与地铁监测人员和盾构推进施工人员的相互配合，及时将监测数据进行分析并下达指令指导盾构操作人员正确推进。由于盾构穿越后，地面存在一定程度的后期沉降，会对建（构）筑物造成影响。必须在穿越区域的隧道内准备充足的补压浆材料以及设备，根据沉降监测情况进行后期补压浆。确保将地面及建（构）筑物的后期沉降控制在允许范围内。5.4.2 盾构掘进中可能存在孤石，孤石处理是本工程盾构施工重难点根据区间地质分析，隧道主要穿越粉质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩和中风化花岗岩。在盾构掘进中可能存在孤石，孤石处理是本工程的难点。盾构掘进中遭遇孤石容易造成地面塌陷、刀盘受力不均导致盾构242、主密封受损、盾构刀盘变形、刀具磨损严重、刀座变形、刀具更换困难、孤石无法破碎导致盾构掘进受阻或偏离线路等情况时有发生，影响最恶劣，对盾构掘进速度和安全性存在很大的影响，因此如何快速安全的处理孤石是影响本标段施工进度及安全管理的重难点。需要采取一下施工方法和技术措施：1）中标后立即委托有经验的勘察单位采用地质雷达对标段内孤石情况进行详细勘察，初步明确孤石的位置及大小。2）根据地质雷达的勘察初步结果采用钻孔补勘对地质雷达及招标详勘存在孤石的位置进行详尽的补勘，明确孤石的分布情况、大小、深度、强度等。3）盾构掘进过程中利用土仓内安装的超声波探测系统时刻监视掌子面前方的变化，提前发现前方的孤石，根据情243、况采用相应措施。4）对已探明的位于盾构区间掘进孤石进行预处理，根据孤石大小及强度高低采取不同的方案进行预处理： 对单个体积较大孤石采取地面钻孔预裂爆破法破碎；对单个较大的孤石群采取地面竖井开挖法进行预处理。5）在施工过程中，要严格监测推进油缸和盾构机姿态的突然变化及土仓压力和出碴量的变化，如发现异常，应进入土仓进行检查，以判断是否存在孤石，并确定孤石与刀盘的位置关系。6）加强刀具管理力度，根据掘进参数变化、碴土性质、温度等及时分析掌握刀具情况，确保盾构掘进过程中的刀具磨损情况始终处于可控状况，必要时必须换刀，保护刀盘。7）掘进过程中随时监测刀具和刀盘受力状态，确保其不超载并观测刀盘是否受力不均244、，以防刀盘产生变形。8）针对孤石岩质较硬的特点，刀具应以盘形滚刀为主，选用“黑金刚”或“旁万利”超硬耐磨滚刀将会较大的提高刀具的破岩能力，掘进时采用高转速将其切削成碎块。若掘进速度相当慢或球状风化体随刀盘一起滚动时，应进入土仓进行人工处理，可以采用洞内静态爆破、炸药爆破以及特殊工具（液压分裂机）等方法来清除孤石。5.4.3 盾构过软硬不均地层段施工方法和技术措施根据区间地质分析，隧道主要穿越粉质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩和中风化花岗岩，盾构掘进过程中存在上软下硬地层。在上软下硬地层掘进过程中，最大危害是下面硬地层造成掘进速度慢，但在较慢的掘进速度下，上面的软土容易造成超挖，导致地面严重沉245、降和刀具损坏，需要采取以下措施：1）掘进过程中严格控制土压，土仓压力不得小于主动土压，严格控制出土量，每环至少由土木工程师检查并确认三次出土量情况；在停机期间，土仓压力足够保持开挖面稳定。2）掘进时向土仓内及时足量诸如膨润土等具有稳定开挖面的添加剂。3）根据实际调节推力，减小刀具在岩层交界面碰撞强度；降低刀盘转速，防止软硬界面处刀具的崩裂。4）在该种地层段掘进时，主要通过控制推力和扭矩的最大值，保持合适的刀具贯入度进行掘进。具体掘进参数拟定如下：总推力一般控制在1000T左右。刀盘转速取1.51.8rpm。刀具贯入度一般控制于15mm/r之内。5）加强刀具管理，结合各种刀具的破岩特点，合理选择246、与配置刀具。6）在掘进施工过程中严格按照掘进技术交底进行掘进模式与掘进参数控制，并根据掘进参数变化、碴土性质、温度等及时分析掌握刀具情况，确保盾构掘进过程中的刀具磨损情况始终处于可控状况。7）在软硬不均地段施工时，及时根据测量系统的测量成果，确定盾构机姿态的变化量，并根据姿态的变化情况调节四组油缸的推力，保证盾构机尽量拟合设计线路掘进8）经常性进行刀具检查和更换。9）掘进过程尽可能连续，尽量避免停机。5.4.4 盾构机小半径曲线施工管理本项目平面最小曲线半径为300m，为保证急转弯段顺利掘进，除了从盾构设备和管片设计的方面上，还从施工措施及管片拼装等方面提出了必要措施，具体如下。1）现有的盾构247、机完全适用本工程小转弯半径的隧道掘进。盾构机具备中折装置、边缘15.5寸滚到及仿行刀，中折角度可达1.4度，其对应的最小转弯半径约250m，结合15.5寸边缘滚刀和仿行刀的超挖、推进千斤顶的正确选用，掘进转弯半径为300m的隧道完全没问题。关键在于保证中折密封的耐久性。我司在过往隧道施工中，已多次顺利完成盾构机急转弯施工，并确保了管片拼装质量，得到了业主和监理的一致好评。2）为满足急转弯施工要求，软弱地段的转弯环管片较宽侧预留更多的注浆孔用于小导管注浆。施工过程中要严格管片选型程序，保证管片拼装质量。急转弯掘进时施工轴线控制在设计轴线内侧2cm范围内。人工测定每一环管片的姿态和盾构机姿态的关系248、，要保证管片姿态的转弯趋势超前，在此基础上预测下一环管片姿态与盾构机姿态的关系。掘进时分段推进，每掘进30cm收缩一次千斤顶，首30cm使用全部千斤顶掘进，然后再以侧面千斤顶为主掘进。3）急转弯掘进时，足够的、快凝的双液同步注浆也是必不可少的，它能尽早地固定管片，改善管片的受力状态，防止管片错台移位，因此，盾构机配置了两套同步注浆系统，一套用于常规的同步注浆，另一套用于以侧面为重点的管片补充背填注浆。如图5-35所示。图5-35 隧道在左右转弯时注浆方式4）在软土地层中急转弯掘进，掘进过程的扰动会显著降低外围土体的强度，加之土体的蠕变特性，管片在长时间承受千斤顶压力的情况下，很可能向外侧整体移249、动。因此，掘进时要特别保证同步注浆和侧面补充注浆，还应降低盾构机推力，在土体特别软弱地带，通过管片注浆孔进行径向小导管注浆来加固外侧土体，保证成型管片不整体移动或其整体位移值在允许范围内。5）在硬岩中急转弯掘进，必须确保盾构有足够的开挖直径，避免卡筒体的事故发生。在硬地层中进行超挖，主要是靠15.5寸的边缘滚刀进行超挖，一旦边缘滚刀磨损严重，超挖量不足时，在急转弯段掘进就很容易发生卡盾体的事故。为了保证在硬地层中有足够的超挖量，需经常检测边缘滚刀的开挖直径，根据开挖直径判断边缘滚刀的磨损量，以及时更换边缘滚刀。5.4.5 大坡度施工根据设计资料，区间最大坡度为-50，各大坡度段参数见表7-4-250、1。由于大坡度的存大，会给施工造成许多难题，例如坡度太大会影响出渣和运料作业的效率，并且当由于条件限制的原因坡度大于50时，不仅要考虑选用特殊的井内运输方式，同时还必须采取各种施工安全防护措施。同时坡度的存大，对开挖面的稳定也存在一定的影响，还会造成掘进过程盾构姿态和掘进方向控制困难。表5-5 大坡度段参数表序号起止里程长度（m）坡度1W1K6+050W1K6+250200-502W1K7+015W1K7+335320-39.953W1K7+445W1K7+58514042.4641）大坡度对施工的影响：（1）坡度存在对管片上浮的影响当盾构隧道坡度较大时，无论是盾构机偏离轴线以下还是线路曲线的251、变化，都要通过调整各组油缸推力来达到纠偏的目的，特别是在下坡时，盾构机底部油缸的推力的增大将在设计轴线法线上产生一个向上的分力，这个分力对管片的上浮产生了很大的影响，特别是在同步注浆液没有完全提供约束力的情况下。（2）大坡度对水平运输的影响区间隧道纵向坡度普遍较大的情况下，且为同时存在上下坡，这便需要增大电瓶车的牵引力，保证管片、渣土、材料及施工设备等正常运输，确保水平运输的效率。同时考虑盾构构造时，需把盾构机内的所有设备的稳度和安全措施放在产位，像电瓶车在停车以后，要采取各防滑、防溜措施，保证在施工全过程中不出现任何运输上的安全事故。（3）大坡度掘进会造成螺旋输送机喷涌在大坡度下坡掘进过程中252、，由于坡度较大盾构机后方地下水沿管片与底层之间的孔隙向盾构机前方流动，造成土仓内水压过高、水量过大，易造成掘进过程中螺旋输送机喷涌。2）大坡度掘进施工措施：（1）隧道管片壁后注浆加固在大坡度线路上的隧道每掘进完成2环，及时通过隧道内的预埋注浆孔对土体进行注浆加固，减小由于油缸推力竖向分力造成的管片上浮，同时对后方空隙进行封闭，防止地下水向盾构机前方流动。（2）隧道内设临时纵向加强肋针对大坡度隧道纵向位移较大，在隧道开挖后5060m范围，对管片设置加强肋以增强隧道纵向刚度，控制其纵向的位移。根据以往施工经验，加强肋一般采用双拼18a槽钢加钢板焊接成型，然后用螺栓将其与管片的预留注浆孔进行连接，从253、而将隧道纵向连接起来，以加强隧道纵向刚度。加强肋长一般为两个环管片的宽度，位于隧道管环的两腰部位，各4根共8根。随着盾构机向前推进，随时增加前面并拆除后面的加强肋，保持加强肋长度在恒定的范围内。（3）加强螺栓复紧每环推进结束后，须拧紧当前环管片的连接螺栓，并在下一环推进时进行复紧，克服作用于管片上的推力所产生的垂直分力，减少造成管环隧道的上浮。每掘进完成3环，对10环以内的管片连接螺栓复拧一次。（4）盾构测量与姿态控制在大坡度推进时，应适当增加隧道测量的频率，通过多次测量来确保盾构测量数据的准确性。同时，可以通过测量数据来反馈盾构机的推进和纠偏。在施工时，如有必要可以实施跟踪测量，促使盾构机保254、持良好的姿态。由于隧道坡度大，隧道内的通视条件相对较差，因此，必须多次设置新的测量点和后视点。在设置新的测量点后，应严格加以复测，确保测量点的准确性，防止造成误测。同时由于成环隧道易产生位移，所以必须定期复测后视点，保证其准确性。（5）运输安全所以为了确保运输机械的安全，我们必须要求所有隧道里的运输机械要有良好的制动性能，且每天出班前必须对运输机械进行一次全面有效的检查，确保机械的完好性，从而在源头上杜绝事故的发生。另外，在坡上停车时，必须要有防滑、防溜装置，任何作业人员不得无故进入运输的危险区域。其次，当运输机械上坡时，我们必须合理地确定机械的载重量和良好的牵引力，避免超载现象而导致运输机械255、爬坡能力减小发生倒车安全事故。由于本工程盾构直径较小，后配套台车空间狭小，限制了电瓶车的尺寸，但同时又要满足重载上坡运输所需要的牵引力，设计采用两列电瓶车双机串联，增大电瓶车的牵引力。在大坡度段轨道上安装挡轨，安排专人进行管理，在电瓶车行驶通过后及时将挡轨放置在轨道上，列车需要通过时摘除，防止列车在大坡度段行驶过程中溜车。（6）加强碴土改良为防止螺旋输送机喷涌，在大坡度下坡掘进过程中增加土仓内泡沫剂注入量，在螺旋输送机内注入膨润土，增加碴土的和易性。严格控制土仓压力，使土仓压力保持稳定，通过调整螺旋输送机后舱门开口大小，减缓喷涌现象。5.4.6 软弱地层施工盾构在9号竖井至香梅跨线桥段（W1K256、6+250WK16+600）在软弱地层中掘进，隧道范围地层分别为：粉质粘土、粉砂、泥炭质粘土、含卵石砾砂、粉质粘土。挖掘过程中不易建立土压平衡，易造成上部地层扰动，引起沉降，施工过程中需采取有针对性的技术措施进行处理。W1K10+345.7W1K10+608.5地段，隧道上方及局部为粉砂地层，掘进时需特别注意保持工作舱内的土压平衡，严格控制开挖断面的土体稳定，严防塌方。盾构掘进措施：1）根据隧道纵平面图，明确软弱地层地段对应的环数，做好软弱地层段盾构掘进技术交底。2）软弱地层段施工过程中，加强地表沉降监测，及时对盾构机掘进参数进行修正。3）土压值设定应略高于理论值，同时严格控制出土量，避免出现257、超挖现象。4）在盾构机进入软弱地层段前应提前调整好盾构机姿态，避免盾构机在软弱地层段“蛇行”，盾构姿态纠偏时每环纠偏量不得大于5mm。5）为避免盾构机磕头现象，盾构机下部推进油缸与上部推进油缸的推力差应适当增大。6）软弱地层段应做好管片姿态的控制，下坡段施工时管片坡度应略小于设计坡度即适当减小管片上超量，上坡段施工时管片坡度应略大于设计坡度即适当增大管片下超量。7）当盾构机磕头现象比较严重时，可适当开启盾构机铰接装置，使盾构机在垂直方向上有一个向上的折角。5.5 管片供应5.5.1 管片运输和装运采用35辆加长平板车、两台叉车吊装和运输管片，每车运送两环。运送时管片堆放高度为3层，并用绑带对管258、片进行紧固，防止管片在行车中移位。1)装运管片时，总高度要限制在3.6m之内。车上的管片必须底座支承并用绳索捆牢，以免运输途中发生错动而损坏。 2)运输道路必须平整坚实，有足够的路面宽度与转弯半径，并要根据路面情况掌握行车速度。 3)根据管片重量、尺寸及工地具体情况选择合理的运输车辆和装卸机械，选用桥式起重机装卸。 4)根据吊装顺序及时配套供应管片。管片应平稳起吊，轻吊轻放，作业过程发出信号要清晰明确。 5)管片装卸车时，应缓慢、平稳地进行，管片应逐件搬运，起吊时应加垫木或软物隔离，以防受到损坏。 6)管片的垫点和装卸车时大吊点，不论装车或卸车堆放，都应按设计的位臵进行，满足管片受力情况。叠放259、时，管片之间的垫木要在同一垂直线上，垫木厚度要相等。 7)严禁人员在起重臂和已吊起的重物下停留和行走。 8)使用两根以上绳扣吊管片时，绳扣间的夹角如大于100，应加设卡环以防止绳扣滑行。 9)挂吊管片时，必须保证吊钩、吊索钩稳、挂正才起吊，发出信号清晰明确。 10)管片应轻吊轻放，吊运过程应保持平稳。5.5.2 管片的存放和保护 1) 管片脱模后运至堆放场继续养护存放，管片堆放场坚实平整，排水流畅，支垫稳固可靠。 2)管片按吊运、安装顺序和型号应分别堆码，堆垛间应留运输通道并满足吊车的吊距要求。 3)管片堆垛整齐划一，无倾斜感。合格印戳和型号清楚易见。 4)管片应搁摞在柔性垫条上，管片与管片之260、间必须要有柔性条相隔，垫条摆放的位置应均匀，厚度要一致。 5)管片采用立面堆放整齐，片与片间用垫木垫平、垫实，上下层垫木应在一条垂线上，管片的堆放不能超过四层。5.5.3 管片质量保证措施1）管片尺寸的控制措施（1）管片吊装后要及时做好模具的清理工作，对残留的混凝土要彻底清理。（2）组模过程中严防对模具进行敲击，防止模具变形。同时要严格按照设计扭矩对模具进行紧固。（3）按照规定的频率对单块管片和模具进行测量，对超限的模具及时调整，以满足精度要求。2）管片的强度的控制措施（1）原材料的控制对每批材料的进货单和生产合格证进行严格的审核，确保原材料有正规厂家提供，确保原材料的正常供应渠道和质量。对每261、批原材料进行现场检查，确定所进材料在质量、数量方面与书面材料所提供的信息相符合。严格控制原材料的检验制度，原材料检验合格后，才能用于生产。对于不合格原料，要立即进行标示封存。（2）混凝土施工严格按照设计配合比生产混凝土，并在现场做好混凝土的塌落度实验，对不满足要求的混凝土，不能用于浇筑。同时要做好混凝土试件的制备工作。安装预埋件要准确到位，保证管片满足受力要求，做好密封圈的安装工作，防止水泥浆渗入螺栓孔。对混凝土的振捣要严格控制，当混凝土不出现气泡和下沉时停止，严禁出现过振和欠振现象。蒸养严格控制升降温速度和蒸养温度，防止由于升降温过快使管片产生裂纹。（3）养护和管片堆放当管片温度与外界温度差262、达到10后，才能吊入养护池，摆放时要按照生产先后顺序进行。吊放时严格按照操作程序进行，防止管片由于碰撞而造成损伤。管片堆放要按照生产的先后次序进行，防止到期的管片被未到期的管片堵在里边的现象发生。（4）检验测量和试验控制所有检测和试验设备必须经国家法定的检测机构检验合格才允许使用,并贴上合格标识，确保量值能溯源到国家基准。检测仪器设备应在有效期内使用。使用前应进行校准，使用后应进行复核。试验室的试验仪器设备经常进行清洁保养，仪器设备的检定按周期检定计划进行。产品最终检验由工程部派出的质检员负责，行政管理由项目部负责。质检员发现产品质量问题要及时向工程部报告。不合格产品即时标识和隔离。所有检验数263、据应作记录，并在产品规定的位置上印上标识，表示经检验合格，可进入养护池养护。5.6 刀具管理 刀盘刀具的检查检查刀盘刀具的目的：一是检查刀盘和刀具，必要时更换刀具；二是直观准确地检查掌子面的地质情况，为下一步施工提供准确的技术参数。检查内容如下：(1)刀盘检查检查刀盘磨损情况；检查主轴承及其密封油脂情况；检查刀盘面板是否裂纹或变形。(2)外观检查检查所有刀具螺栓是否有脱落或松动现象；检查滚刀挡圈是否断裂或脱落；检查滚刀刀圈是否完好，有无裂纹、断裂及弦磨现象；检查滚刀刀体是否漏油或轴承有无损坏；检查撕裂刀、齿刀、刮刀有无断齿、松动、严重磨损或脱落现象。(3)刀圈磨损量的测量在滚刀刀圈没有断裂和损264、坏的前提下，正确测量滚刀刀圈的磨损量是掌握刀具状况进行刀具更换的依据。刀圈磨损量测量采用特制的模板进行。5.6.2 刀具更换的原则正确及时地更换刀具，可以减少刀具的非正常损坏及意外停机换刀时间，达到提高设备利用率、降低刀具损耗的目的。刀具更换遵循以下原则。(1)“合理”原则刀具更换的“合理”原则主要有两方面：一是刀具类型与地质的适应性；二是刀具更换计划的合理性。(2)“批量”原则为了保证刀具破岩的效率，减少刀具更换频率，有计划地进行批量换刀，具体为边刀批量，正滚刀（或撕裂刀）批量，中心刀批量，刮刀切刀批量。(3)“快速”原则由于刀具更换在近似密闭的仓内进行，前部为掌子面，地质的不可预测因素客观265、存在，为了保证换刀人员和机械设备的安全，采用快速有效的换刀。5.6.3 换刀点及换刀方式推进过程中对刀具磨损较大，需要经常性开仓检查或更换刀具。隧道掘进过程中需要通过6个竖井，竖井之间进行最长距离1064.5m，最短435.5m，详情见比表5-6。表5-6 隧道区间情况统计表序号区间开始里程结束里程长度地质情况18#-9#W1K5+814.5W1K6+250435.5砾质粉质粘土，全强风化粗粒花岗岩29#-10#W1K6+264.5W1K7+3291064.5粉质粘土，全强风化花岗片麻岩310#-11#W1K7+343.5W1K8+235.5892粉质粘土，全、强、中风化花岗片麻岩411#-1266、2#W1K8+250W1K8+690440粉质粘土，全风化花岗片麻岩512#-13#W1K8+704.5W1K9+615.9911.4粉质粘土，全、强、中风化花岗片麻岩613#-14#W1K9+630.4W1K10+166535.6强、中风化花岗片麻岩714#-15#W1K10+180.5W1K11+060.5880粉质粘土，全、强、中风化花岗片麻岩5.6.3.1 竖井换刀每个竖井均可作为刀具检查及更换地点，当盾构机到达竖井后对刀盘及刀具进行一次全面的检查，刀具磨损达到限值或即将达到限值时及时进行更换或位置调整。 区间换刀由于区间穿越地层有中、微风化花岗片麻岩，强度较高，对刀具磨损较大，因此对267、于长度超过500的区间设置中间检查及换刀点，采用带压进仓方式进行，并且根据已通过段实际刀具磨损统计和掘进参数适当进行调整。掘进过程中根据掘进参数变化、碴土温度变化等判断刀具磨损情况，及时进行刀具检查及更换，临时换刀采用带压进仓方式进行。初步设定区间内换刀点如表5-7所示。表5-7区间拟换刀位置及换刀方式表序号区间换刀里程换刀方式地质情况19#-10#W1K6+800带压进仓粉质粘土210#-11#W1K7+800带压进仓粉质粘土，全风化花岗片麻岩312#-13#W1K9+080带压进仓粉质粘土，全风化花岗片麻岩414#-15#W1K10+650带压进仓粉质粘土5.6.4 带压进仓作业5.6.4268、.1 准备工作1）压气专业培训在实行带压作业前，进仓作业人员必须进行专业的高压作业培训。带压作业人员培训分为三个部分：理论知识培训、操作技能培训、心理培训。2）进仓人员甄选首先尽量选定有换刀经验和排除大卵石经验且头脑灵活的工人，其次进仓人员必须进行体检，只有合格者才能进入土仓带压作业，凡是患有心脏、呼吸系统、耳喉鼻疾病者不得进仓。3）人员分工及后勤保障（1）人员分工成立压气换刀试验和压气排大卵石值班小组。组长由项目经理担任，下设白班和夜班两个值班班组，四个作业班组，每班工作6小时，班长为有换刀或清除大卵石经验丰富且参加过高压培训的工人。（2）物资准备生理盐水、葡萄糖、毛巾被、线质手套。在换刀人269、员进仓前2小时，出仓后2小时进餐，食堂准备高热量的食物。人闸内外通讯畅通，配置对讲机。准备急救箱、纱布、消毒液、棉签、云南白药、创可贴等应急药品。现场有专车守护，以便意外情况发生将伤员及时送往医院。进仓作业所需要的工具。（3）作业时间安排按照气压条件下作业时间要求限制，每次进入土仓作业不能超过6个小时。4）设备检查与维护通过压力表，检查前舱、主舱、作业舱的密闭性能。对空气压缩机和储气罐进行检查观察其工作压力是否正常。加压前，检查压缩空气系统的封签和功能。进舱作业所需各种起重工具和切割工具要进行进舱前的检查，避免工具不能正常使用导致作业人员工作时间延长和压缩空气的计划外使用。作业前必须确认的项目270、：膨润土注入系统仪表显示系统压缩空气系统（管路、闸阀）通讯系统换刀或破卵石工具。5.6.4.2 气压作业流程图5-36 气压作业流程图5.6.4.3 建立气压平衡过程开始推进前，沿盾体周围现有管路注入膨润土浆液15m3，注浆压力控制在顶部1bar，中间2bar。推完后，继续旋转刀盘10分钟，同时以一定压力继续向掌子面注入膨润土泥浆。停止旋转刀盘，继续以相同压力注膨润土。观察土仓压力能否保压，若不能保压向掌子面前方继续注膨润土泥浆。确定土仓压力后，开始加压，加压过程分阶段排土，分阶段加压的方式，如果压力值明显下降，必须停止出土再次注膨润土，转动刀盘直至所形成的泥膜达到保压要求。除换中心刀排空到1271、/2仓外，其余刀排土排空至1/3仓。刀盘不转动下，缓慢出碴，同时注入压缩空气，保证1#传感器的压力值在1bar左右。在这个过程中，可能出现以下四种情况：a、压力能够保持，并能出碴到所需的高度，这样既可进行下一步带压进舱工作；b、压力能够保持，但出来的碴土主要是膨润土浆液，这意味着土压舱中心的泥饼已经形成并在变硬。这种情况下，按照正常带压进舱程序，人员进舱清除泥饼后撤离土仓，出土到所需高度，检查是否能保压。c、压力不能保持但是出土正常，这意味着掌子面某些地方泥膜没有成功形成，需要继续往掌子面注膨润土，出土时再次检查压力。d、压力不能保持，出土也不正常，意味着保压失败。3、建压中存在的问题及保压措272、施隧道埋深浅，若地层有扰动、钻孔等易形成漏气通道，需要进行封堵，或选择原状未被破坏的地段进行带压作业。5.6.4.4 进出土仓1)进出土仓程序项目部根据前期培训情况给作业人员建立档案，把身体状况相近的人员尽量安排在一个班组，每个班组分配一名心理素质过硬的人员做组长，在带压作业前根据每组人员的实际情况和所需建立的土仓压力设计编写加减压方案，方案中需列出需要建立的压力值，降压步骤和每步骤需要的时间、压时间和总时间，计算从加压到减压结束各环节所需的压缩气体总量，检查储备压缩空气是否满足用气量，并留有足够的富裕。工作压力在1bar时，减压步骤如下：减压过程总时间15分钟。 逐步减压3min 逐步减压3273、min 逐步减压5min1.0bar 0.6bar 0.3bar 0bar 稳压5min 稳压5min2)入闸注意事项（1）入闸人员应在进闸作业前1小时用餐完毕，不应暴食或吃不易消化和产气的食物（如豆类、葱蒜等），以免在消化过程中产生较多气体，减压时发生胀气、腹痛等不适，作业前禁止喝酒，也不能吃得太饱，不能饮用碳酸饮料；（2）作业人员多喝水，否则缺水可能导致气压症状加快出现；（3）带食物进入闸内，为长期逗留做准备；（4）穿带干爽洁净的衣服；（5）主动向气压医师如实汇报身体情况、自我感觉。检查合格后解决好大小便，更换工作服，并随身携带纯棉保暖衣物，收缴火机、火柴等，提前10分钟集体入闸。（6）未274、经气压医师许可不得擅自入闸。（7）只能在气阀操作顺利的情况下工作，否则应通知专业工程师处理。3)入闸人体变化压力越高，吸入气体就越多，尤其是氮气，首先溶解在血液里，然后进入组织里，其饱和度取决于压力、持续时间以及组织吸收氮气的能力，脂肪组织尤其能吸收。从正常压力到高压的沉淀物转变，会产生强烈的压缩空气疾病，如耳痛、头痛、平衡性减弱和牙痛。如果空腔部分（如鼻窦、耳膜、肠管、无效填充物）的空气补偿受阻（如感冒、鼻炎、咽炎等）可能导致紊乱。4)入闸步骤（1）检查所有显示设备、应急电话和阀等，检查闸门密封件的清洁；（2）入闸人员进入主舱；（3）关闭主舱和前舱之间的闸门，并确保正确关闭；（4）确保操仓人275、员和闸内人员之间的电话联系；（5）缓慢打开“向主舱通风”球阀，向主舱内加压，直至达到操作压力；（6）主舱内压力达到作业舱内压力后，比较“主舱压力”和“作业舱压力”压力计显示，作业舱与主舱之间的“作业舱压力均衡”球阀可以小心打开，完成压力均衡后，球阀必须关闭。（7）打开通向作业舱的闸门，在作业舱内作业时，通向主舱的闸门必须保持打开状态。图5-37 人员进入土仓流程图5)通过前舱入闸通过前舱入闸与主舱操作类似，便于后续材料设备和人员，从前舱加压后进入主舱，关闭隔舱门后再由主舱进入土仓。否则，从闸门外进入主舱，会导致突然降压危及人员的安全。6）出闸人体的变化溶解到血液和组织里的气体必须在出闸过程中释276、放出来。出闸时压力缓慢降低，要释放的气体可以通过血液循环系统和肺排除体外，降压太快会导致体液和组织产生气泡，因此引起的气栓病是由于正压而引起的最常见的健康损害，此外，细胞内的气体释放会造成临时性会永久性的组织损害。7）出闸注意事项（1）穿上保暖的干爽衣服，避免受冻或颤抖，感觉热时不要轻易减衣，因为较高的温度有利于氮气的置换，减低出现减压病的出现；（2）避免浅呼吸或憋气，此类动作容易导致身体受损；（3）避免不自然的姿势；（4）适当的起立和活动四肢。做到以上几点可以一定程度的减轻氮气置对身体的不良影响。8）出闸步骤（1）关闭主舱和前舱之间的闸门；（2）进入主舱，并关闭通向作业舱的闸门；（3）确保操277、作人员与闸内人员的电话联系；（4）通过“主舱放气”球阀缓慢降低主舱内的压力，同时监察主舱压力计显示；（5）通过“主舱通风”球阀提供闸室通风，通风后压力不应再次升高；（6）使用“主舱放气”和“主舱通风”球阀进行调整，直到在通风过程中产生明显“的恒定和缓慢的压力下降为止。此环境下“主舱通风”流量计上的流量值必须符合国家规定和条例；（7）一旦达到第一个压力水平，主舱内的压力会在指定时期内维持一个恒定水平。操闸人员必须使用主舱通风流量计，定期检查闸的通风设备；（8）遵照指定的保压时间，必须重复57步骤，直到达到正常的周围压力，主舱内加热按照国家规定进行调整；（9）闸内人员必须打开主舱与前舱间的闸门，然278、后离开闸室；（10）操闸人员在闸室日志和纸带上记录器上记录闸室操作过程（日期、时间、压力、人数等）。在正常条件下，出闸仅仅在主舱进行，同时前舱不加压。在紧急情况下，急救人员要通过前舱入闸，当主舱和前舱压力相同，可能会发生前舱部分减压，紧急情况下需要进行部分减压，必须按指定的紧急措施操作，主舱保持正压状态不变。出闸后带压作业人员必须遵照以下指令：（1）避免繁重的体力劳动；（2）不要长时间用太热的水洗浴；（3）多喝水；（4）多休息。图5-38 人员离开主舱流程图5.6.4.5 带压作业施工注意事项（1）配置足够数量的低压空气压缩机以保证压缩空气的供给；（2）组织机构上应备有在训练有素的班组管辖下的279、手动气闸，以便人员能够进入土仓进行作业；（3）按现行法规和条例进行，尤其是有关医疗保护和卫生保健条例，以及压缩空气中工作时间及减压时间等方面的辅助于安全方面的法规；（4）加压操作采用分阶段排土、分阶段加压的方式进行；（5）工作面最终压力要比设定土压力高0.10.2bar；（6）在开仓作业过程中，应尽量维持压力，并通过进气阀的操作使压力的变化控制在可控范围内；（7）需要添加泥浆保证气密性时，向土仓内和刀盘前加膨润土，转动刀盘时期良好搅拌，从而在开挖面形成泥膜，但应注意最好在满仓时转动刀盘，以防地层损失；（8）土建工程师确定开挖面的稳定性，确认后方可进仓工作，当人为不稳定时，组织人员及时退出土仓并280、关闭仓门。（9）设置两条以上通讯线路，确保通讯畅通；（10）需要转动刀盘时，必须听从舱内人员指挥，发出指令时方可转动刀盘，转速控制在0.2rpm以下；（11）若作业过程中出现气管爆裂、空压机故障等，应冷静处理，尽量稳住气压，同时通知舱内人员进入人闸，以便尽早减压出来；（12）做好各项安全措施。对进舱人员进行全面体检，不合格人员严禁入舱，注意焊接、漏电、打磨、破碎卵石等作业可能引起的火灾。各种应急设备（高压氧舱、担架等）处于准备状态。第6章 施工测量与监测6.1 施工测量1）地面控制测量组织精测队根据业主提供的工程定位资料和测量资料，对所给三角网点、水准网点及其它控制点用GPS静态定位技术进行复281、测；同时加设施工过程中使用的固定桩，并密切与监理工程师配合，严格遵守xx地下铁道工程施工测量管理规定等相关管理文件，测量成果书报监理工程师及业主审查、批准。（1）引测近井导线点利用业主批准的测量成果书由公司精测队以最近的导线点为基点，采用边角三角形引测至少三个导线点至每个端头井附近，布设成三角形，形成闭合导线网。至端头井的平面过渡点不可超过两个，过渡点必须为固定观测平台，相邻点垂直角30，相对点位中误差10mm。（2）引测近井水准点利用业主批准的水准网，由子公司精测队以最近的水准点为基点，将水准点引测至端头井附近，测量等级达到国家二等。每端头井附近至少布设两个埋设稳定的水准点，以便相互校核。水282、准点应埋设混凝土普通水准标石。2）盾构井联系测量（1）平面坐标传递用陀螺定向法将地面坐标及方向传递到始发井隧道中，见图6-1。图6-1 陀螺坐标法传递示意图图用逆转点法测出地面上CD和井下Z1、Z2的陀螺方位角。用全站仪做边角测量，测出l1、l2、l3、l4、l5、l6的边长及1、2、5、6、7的角度。利用空间三角关系计算3、4的角度，再结合控制点C的坐标推算出Z1、Z2、Z3三点的坐标。以Z1Z2、Z3Z2起始边作为隧道推进的起始数据。在整个施工过程中，坐标传递测量至少进行三次，用投点仪精确投点，再进行竖向联系。（2）高程传递用鉴定后的钢尺，挂重锤10kg用两台水准仪在井上下同步观测，将高程283、传至井下固定点。用68个视线高，最大高差差值2mm，整个区间施工中，高程传递至少进行三次。高程传递示意图见图6-2高程传递图。图6-2 高程传递图（3）井下控制测量井下平面控制测量以竖井联系测量的井下起始边为支导线的起始边，沿隧道设计方向布设导线，直线段导线边长200m，曲线段导线边长100m布设一点。导线采用左右角观测，圆周角闭合差2。井下水平测量以竖井传递的水准点为基准点，沿隧道直线段每100m左右布设一固定水准点，曲线段每50m 左右布设一个。按国家三等水准测量规范施测，相邻测点往返测闭合差3mm，全程闭合差12 mm（L为全程长度，单位：km）。（4）盾构推进测量准备工作对盾构推进线路284、数据进行复核计算，计算结果由监理工程师书面确认。实测出发、接受井预留洞门中心横向和垂直向的偏差，并由监理工程师书面确认后方可进行下道工序施工。按设计图在实地对盾构基座的平面和高程位置进行放样，基座就位后立即测定与设计的偏差。在盾构区间右上方留出位置供安装测量标志，并保证测量通视。盾构就位后精确测定相对于盾构推进时设计轴线的初始位置和姿态。安装在盾构内的专用测量设备就位后立即进行测量，测量成果应与盾构的初始位置和姿态相符，并报监理工程师备查。盾构推进中测量在盾构机的配置中，用于掘进方向测量的主要为SLS-T自动导向系统，见图6-3。图6-3 SLS-T导向设备及工作图在盾构机右上方管片处安装吊篮285、，吊篮用钢板制作，其底部加工强制对中螺栓孔，用以安放全站仪。强制对中点的三维坐标通过洞口的导线起始边传递而来，并且在盾构施工过程中，吊篮上的强制对中点坐标与隧道内地下控制导线点坐标相互检核。如较值过大，需再次复核后，确认无误后以地下控制导线测得的三维坐标为准。因此盾构在推进过程中，测量人员要牢牢掌握盾构推进方向，让盾构沿着设计中心轴线推进。见图6-4。图6-4 SLS-T导向显示平台盾构推进测量以SLS-T导向系统为主，辅以人工测量校核。该系统主要组成部分有ELS靶、激光全站仪、后视棱镜、工业计算机等见图6-5 SLS-T导向系统图。图6-5 SLS-T导向系统图SLS-T导向系统能够全天候的286、动态显示盾构机当前位置相对于隧道设计轴线的位置偏差，主司机可根据显示的偏差及时调整盾构机的掘进姿态，使得盾构机能够沿着正确的方向掘进。为了保证导向系统的准确性、确保盾构机沿着正确的方向掘进，需周期性的对SLS-T导向系统的数据进行人工测量校核。盾构推进中测量包括a盾构姿态测量包括纵向坡度横向坡度平面偏离值高程偏离值切口里程滚动值等。b环片成环现状测量主要包括环片的直径圆度环片的平面和高程偏差以及环片前沿里程等。c隧道隆陷测量盾构机刀盘前10m和后20m范围每天早晚各测一次，并随着施工进度递进，范围之外的监测点每周观测一次，直至稳定，当沉降和隆起超过规定限差(-30mm/+10mm)，或变化异常287、时，则加大监测频率和监测范围。（5）贯通测量盾构通过一个区间后，联测地上、井下导线网、水准网，并进行平差，为盾构到达提供具有一定精度和密度的导线点与水准点。平面贯通测量：在隧道贯通面处，采用坐标法从两端测定贯通，并归算到预留洞门的断面和中线上，求得横向贯通误差和纵向贯通误差。高程贯通测量：用水准仪从贯通面两端测定贯通点的高程，其误差即为竖向贯通误差。地下控制网平差和中线调整隧道贯通后地下导线则由支导线经与另一端基线边联测成为附合导线，水准导线也变成了附合水准，当闭合差不超过限差规定时，进行平差计算。按导线点平差后的坐标值调整线路中线点，改点后再进行中线点的检测，直线夹角不符值6，曲线上折角互差288、7，高程亦要用平差后的成果。将新成果作为净空测量、调整中线起始数据。并报监理工程师审查批准后方可使用.6.2 监控量测根据招标文件、设计文件以及相关规范，结合我单位在xx地铁工程中的施工及监测经验，监测内容及控制指标见表6-1、表6-2，监测布置见图6-6、6-7。表6-1 盾构隧道监测项目表表6-2 各种管线的允许沉降值材料允许拉应力(MPa)弹性模量104MPa)S（mm）混凝土、砂浆管0.0050.010.123273830421420钢管10020011.516397476438526202243灰口铸铁管3847202118520120422295103根据上述监测管理基准，可选择监测频率：一般在级管理阶段监测频率可适当放大一些；在级管理阶段则应注意加密监测次数；在级管理阶段则应加强支护，并加强监测，密切关注工程过程，监测频率可达到12次/天或更多。图6-6 主断面监测点布置图图6-7 洞内常规监测测点布置图 监控测量实施方法1 地表沉降（1）监测目的当盾构机在掘进过程中，对地层产生忧动，地层中的应力扰动区延伸至地表，有可能引