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1 概述
本篇文章講述了在地鐵建設過程中，地鐵工程的特點以及監理部門對是土壓平衡式盾構機施工的質量控制，結合本人對南京地鐵10號線D10－TA06標段監理工作的一些理解，
2 地鐵工程的特點與質量特點
2.1 地鐵工程項目是一個投資大、建設速度慢、施工技術復雜、危險因素多、與社會環境間的相互影響大的復雜系統工程，大都屬于地下結構物，施工方法和技術多種多樣，因此有以下特點：①隱蔽性大，未知因素多；②工作面狹窄，施工工序干擾大；③施工作業的循序性強；④作業的綜合性強；⑤施工過程的地質力學狀態和圍巖的物理力學性質是變化的，因此施工是動態的；⑥作業環境惡劣；⑦作業風險性大。
2.2 地鐵工程質量的特點是由地鐵工程本身的特點決定的。正是由于上述地鐵建設工程的特點而形成地鐵工程質量本身具有以下特點：①地鐵項目質量形成過程復雜；②影響因素多；③質量波動大；④項目質量評定難度大；⑤地鐵工程項目周期長。
3 地鐵盾構法施工過程中監理的質量控制
盾構法隧道工程是一項綜合性施工技術（包括盾構機械技術、隧道測量技術、地下防水技術、盾構施工安全技術等）。盾構機全名叫盾構隧道掘進機，是一種隧道掘進的專用工程機械，盾構法施工是以盾構機為隧道掘進設備，盾殼作支護，用前端刀盤切削土體，由千斤頂頂推盾構機前進，以開挖面上拼裝預制好的管片作襯砌，從而形成隧道的施工方法。盾構法的主要優點：施工基本于地下進行，不拘束于風雨等氣候條件，對周邊設施影響??；盾構推進、出土、拼裝襯砌等主要工序循環進行，施工易于管理；土方量少；穿越河道時不影響航運；在地質條件差、地下水位高的地方建設埋深較大的隧道，有較高的技術經濟優越性。因為盾構法施工技術難度大、質量要求高、不可預測因素多，監理人員應熟悉和掌握盾構法隧道施工監理監控重點及相應對策，才能真正做到有效地對施工質量進行監控，從而為業主提供優質的監理服務。
3.1 盾構始發（進洞）階段。盾構始發階段是控制盾構掘進施工的首要環節。在盾構始發前、后各項準備工作中監理需監督承包單位做好充分的技術、人員、材料、設備準備，并對盾構是否具備進洞條件予以審查，確保盾構在安全可靠的前提下能順利進洞。
3.1.1 盾構進洞土體加固。為了確保盾構進洞施工的安全和更好地保護附近的地下管線和建（構）筑物，盾構進洞前須對進洞區域洞口土體進行加固。監理人員應重點關注以下三方面： ①加固土體與地連墻間隙封閉，監理審查土體加固專項方案中是否有相應的處理措施，一般可采用注漿、旋噴等方法封閉該間隙，并監督承包方予以落實。②加固土體的強度必須滿足設計要求，可通過對進出洞加固范圍內不同深度土體采用鉆芯取樣檢測的方式加以驗證，監理人員進行見證。③洞口割除圍護結構背土面鋼筋及鑿除砼后，監理人員監督承包方合理布置探孔（選擇有代表性部位，不少于5處）以進行加固土體的均勻性檢驗，觀察探孔有無滲漏或流砂等異常情況。
3.1.2 盾構始發基座設置。盾構始發前需將盾構機準確的擱置在符合設計軸線的始發基座上。監理應重點復核以下內容：①在基座設置前，監理人員對洞口實際的凈尺寸、直徑、洞門中心的平面位置及高程進行復核。②盾構始發基座的設置依據包括洞門中心的位置、設計坡度與平面方向。監理人員應復核基座頂部導向軌平面位置及高程，確保盾構機能以最佳的姿態進洞。
3.1.3 盾構機及配套設備井下驗收。盾構法隧道施工主要依靠盾構機及配套設備完成掘進任務，工作井內空間狹小，需將盾構機及配套設備分節吊裝運至井下，并在井下安裝、調試和試運轉。土壓平衡式盾構機及配套設備構成主要由盾構殼體（包括刀盤及切口環、支撐環、盾尾）、推進系統、拼裝系統、油脂系統、監控系統等組成。監理在井下驗收工作中的重點是對盾構機及配套設備主要部件的系統檢查和核對，并對試運轉情況進行見證，驗收合格可批準盾構機及配套設備投入使用。
3.1.4 后盾支撐系統安裝。盾構前進的動力由千斤頂提供，而盾構始發時千斤頂頂力是作用在后盾支撐系統之上。一般后盾支撐系統是由鋼反力架、鋼支撐、臨時襯砌（負環管片）等組成，監理應重點關注后盾支撐系統是否有足夠的剛度和強度，確保在頂力作用下不發生變形。
3.1.5 洞門圍護結構鑿除（進洞側）。盾構法施工一般以車站主體結構兩端端頭井作為盾構始發井和接收井。盾構在始發前須對始發井進洞側洞口圍護結構進行分次鑿除（一般分為兩次，第一次先割除背土面鋼筋及鑿除圍護結構砼，第二次進洞前再清除迎土面鋼筋），鑿除圍護結構后通過打探孔可進一步觀察土體自立性、滲漏等情況，判斷進洞區域土體的實際加固效果是否滿足盾構安全進洞的要求。
3.1.6 盾構進洞裝置安裝。由于隧道洞口與盾構之間存在建筑間隙，易造成泥水流失，從而引起地面沉降及周圍建筑物、管線位移，因此需安裝進洞裝置。一般包括簾布橡膠板、圓環板、扇形板及相應的連接螺栓和墊圈等。監理應重點對進洞裝置安裝的牢固情況進行檢查，確保簾布橡膠板能緊貼洞門，防止盾構進洞后同步注漿漿液泄漏。
3.1.7 盾構始發進洞。盾構進洞準備工作就續后，為減少正面土體暴露時間，盾構從始發基座導軌上應及時向前推進，使盾構切口切入土層直至盾構殼體進入洞口的過程稱為“盾構始發進洞”。該關鍵環節監理應進行旁站監督，并重點做好以下工作：①觀察割除圍護結構迎土面鋼筋后盾構機應迅速靠上洞口正面土體。②觀察盾構進洞期間洞口有無滲漏的狀況，發現洞口滲漏督促承包單位及時封堵。③檢查前倉土壓力設置是否合適，觀察土倉有無砼塊，發現后督促承包單位及時清除。④第一環正環拼裝前檢查最后一環負環管片的拼裝位置。⑤檢查千斤頂使用狀況，防止盾構進洞后出現姿態“上飄”現象。
3.2 盾構試掘進和正式掘進階段。根據盾構法施工工藝的特點，盾構安全進洞后需通過前100環試掘進尋求最佳施工參數，為全線的正常推進提供符合實際土層特點的技術參數。不論在試掘進還是正式掘進階段，監理可以通過觀察盾構機控制室內儀器儀表顯示的數據、審查承包單位上報的盾構掘進施工報表、通過監測數據分析隧道及地面沉降情況等手段進行動態監控，及時掌握和分析施工技術參數變化，檢查盾構掘進中的姿態、管片拼裝的質量、注漿作業的效果等，督促承包單位采取相應的措施確保盾構掘進施工質量和周邊環境的安全。
3.2.1 盾構機施工參數管理。由于土壓平衡式盾構采用電子計算機控制系統，能自動控制刀盤轉速、盾構推進速度及前進方向，并及時反映掘進中的施工參數。因此，對盾構施工參數的管理應貫穿于盾構掘進過程的始終。監理可通過審查承包方施工報表，觀察盾構機控制室內監控設備等手段，動態掌握施工參數的變化。
首先，土壓平衡式盾構機掘進的原理是建立開挖面前后水土壓力平衡。初始進洞階段是從非土壓平衡逐步過渡到土壓平衡，再到出洞階段由土壓平衡逐步過度到非土壓平衡，即土壓力設定是變化的（在理論數值上它與土體容重、覆土深度、側向土壓力系數有關）。監理應通過計算理論土壓力與實際設定土壓力進行比較，督促承包方設定滿足施工的土壓力。
其次，盾構以切口環作為密閉土倉，盾構推進中切削后土體進入密閉土倉，隨著進土量增加建立一定的土壓力，再通過螺旋輸送機完成排土，而土倉壓力值是通過出土量來控制的。因此，出土量的多少、快慢與設定的土壓力值密切相關，監理人員可通過計算比較每環理論與實際出土量，判斷出土量是否正常。
再次，盾構掘進的速度主要受盾構設備進出土速度的限制，若進出土速度不協調，極易出現正面土體失穩和地表沉降等不良現象。監理應重點督促承包方均衡連續組織掘進作業，當出現異常情況時（如遇到阻礙、遇到不良地質、盾構姿態偏離較大等），應及時停止掘進，封閉正面土體，查明原因后采取相應的措施處理。
最后，支撐環周圍的千斤頂推動盾構的掘進，推力的大小與盾構掘進所遇到的阻力有關。在每環推進前，監理應根據前面幾環承包方申報的盾構推進的現狀報表，分析盾構趨勢，督促承包方正確的選擇千斤頂的編組，合理地進行糾偏。
3.2.2 盾構掘進姿態控制。所謂盾構姿態具體是指盾構掘進中現狀空間位置（包括高程和平面位置），盾構姿態控制就是將盾構軸線控制在設計允許偏差范圍內。根據《地下鐵道工程施工及驗收規范》（GB50299-1999）8.4.4條（2003版）規定“盾構掘進中應嚴格控制中線平面位置和高程，其允許偏差均為±50mm，發現偏離應逐步糾正，不得猛糾硬調”。監理首先應熟悉和掌握設計線型要求，即隧道平面曲線和豎曲線的線型情況（包括里程、長度、坡度、半徑等），其次還應重點監控以下內容：①盾構姿態測量數據包括自動測量數據和人工測量復核數據，監理人員可對兩類數據綜合分析、比較，動態掌握數據變化情況，正確指導盾構正確、安全地推進。②盾構在推進過程中會產生不同程度的偏向（尤其是在曲線段）。偏向的因素很多（如地質條件、機械設備、施工操作的因素等等），一般可通過調整千斤頂編組或使用糾偏材料（粘貼在管片上）進行糾偏。監理人員應做到及時根據盾構姿態測量數據分析盾構姿態，在每環管片拼裝前對盾構姿態進行復查，發現偏差，督促承包方實施合理的糾偏措施，避免誤差累積。
3.2.3 管片拼裝控制。管片是在盾殼的保護下在盾尾拼裝成環形成隧道的，它是盾構法施工的關鍵工序。管片拼裝的質量好壞直接影響到隧道結構的安全和使用功能。因此，為確保管片拼裝的質量滿足設計和規范的要求，監理應重點抓好以下環節：
首先，《地下鐵道工程施工及驗收規范》（GB50299-1999）8.11條對管片制作質量提出明確的要求：制作管片模具的精度符合規范要求；制作管片類型、管片脫模后成品外觀質量及尺寸偏差滿足設計和規范要求；管片的砼抗壓強度及抗滲指標滿足設計要求；管片的檢漏檢測和三環試拼裝檢驗符合規范要求。
其次，管片運輸至現場后，監理進行復查。重點包括：根據管片排序圖核對進場管片規格是否滿足施工需要；審查進場管片出廠質保資料；復查進場管片外觀質量，若發現缺陷應及時督促承包單位進行修補。
再次，根據管片接縫防水設計要求一般需粘貼防水密封墊，監理人員應在管片拼裝前對密封墊粘貼位置和粘貼質量逐塊檢查。
最后，《地下鐵道工程施工及驗收規范》（GB50299-1999）8.6.5條對管片拼裝質量提出了具體的要求。監理應重點檢查以下內容：高程和平面偏差；縱、環向相鄰管片高差和縱、環向縫隙寬度；縱、環向相鄰管片螺栓連接質量。
3.2.4 注漿作業監控。由于盾構殼體與拼裝管片之間存在“建筑空隙”，如不及時填充，勢必產生土層擾動變形，造成地面變形（嚴重的危及到地面建筑和地下管線的安全使用）或隧道結構變形。注漿作業是盾構法隧道施工控制地面和隧道結構變形主要技術措施之一，通過壓漿填充“建筑空隙”控制變形量。注漿工藝分為同步注漿、襯砌后補注漿，無論采用哪種工藝，監理重點關注漿液配合比、注漿量、注漿壓力等主要技術指標，并督促二次注漿。
3.3 盾構接收（出洞）階段。盾構接收（出洞）階段是盾構法隧道施工最后一個關鍵環節。在盾構出洞前后監理需監督承包單位做好充分的盾構接收的準備工作，確保盾構以良好的姿態出洞，就位在盾構接收基座上。
3.3.1 盾構出洞土體加固。盾構出洞區域土體加固一般與進洞區域同時進行，檢驗可參照對盾構進洞土體加固。
3.3.2 盾構接收基座設置。盾構接收基座用于接收出洞后的盾構機。由于盾構出洞姿態是未知的，在盾構接收（出洞）前監理仍需復核接收井洞門中心位置和接收基座平面、高程位置（一般以低于洞圈面為原則），確保盾構機出洞后能平穩、安全推上基座。
3.3.3 在盾構出洞前100環監理對已貫通隧道內布置的平面導線控制點及高程水準基點做復核測量，是準確評估盾構出洞前的姿態和擬定出洞段掘進軸線的重要依據。監理復核數據應通過與承包方復核數據的比較，分析誤差是否在允許偏差之內，從而正確的指導出洞段盾構推進的方向。
3.3.4 洞門圍護結構鑿除（出洞側）。盾構出洞前需對接收井內圍護結構背土面鋼筋進行割除及圍護砼鑿除。監理在洞門圍護砼鑿除后同樣需對其后土體自立性、滲漏等情況進行觀察，判斷出洞區域土體的加固效果是否滿足盾構安全出洞的要求，否則應督促承包方采取補救措施。
3.3.5 盾構接收（出洞）準備工作就續后，盾構機向前推進，在前端刀盤露出土體直至盾構殼體順利推上接收基座的過程稱為“盾構接收出洞”。該關鍵環節監理應進行旁站監督，并重點做好以下工作：①觀察出洞洞口有無滲漏的狀況，發現洞口滲漏督促承包單位及時封堵。②督促承包方及時安裝洞口拉緊裝置，并檢查其牢固性。
4 結語
盾構法施工近年來在國內地鐵建設中得到了廣泛的應用，多年來人們不斷摸索和實踐已經形成了一套比較成熟的施工技術。這些都對監理人員的素質提出了更高的要求，監理人員應通過不斷學習和實踐，熟悉這些相關的施工技術，掌握盾構法隧道施工質量監控重點及相應的對策，才能為今后盾構法隧道施工質量、施工安全提供有力的監督管理。
參考文獻
1 中國建設監理協會編.建設工程質量控制[M].中國建筑工業出版
社，2003
2 周直主.工程項目管理[M].人民交通出版社，2000
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文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2009)03-0120-02
1引言
盾構是掘進機的簡稱,它是在鋼殼體的保護下完成隧道掘進、拼裝作業的集機、電、液、控為一體的大型設備。由于盾構法隧道施工具有機械化、自動化、效率高、安裝性強、對地面環境干擾小等優點,因而迅速在世界范圍內得到了廣泛的應用。盾構法是隧道工程的一種主要修建方法,是軟土隧道的標準和首選的修建方法。
2我國目前是世界上使用盾構數量最多、發展最快、未來需求最大的市場。已是世界上的隧道第一大國
我國經過幾十年來特別是改革開放以來的快速持續建設,我國在隧道及地下工程領域已得到了很大的發展,至今已建成各類隧道超過7000座,隧道總長度超過4000km,隧道數量和總延長位居世界首位,并且目前仍以每年新建200-300km隧道的速度在增加。
21世紀是我國隧道及地下工程大發展的世紀,據有關專家預測,到2020年,我國將要完成近6000km的地下隧道建設,平均每年約300km。到2010年,國內各種地下工程建設約需巖石掘進機、盾構機約180臺(不包括微型機),年均需求量約為30臺。截至目前,使用的盾構總數約有200多臺次。
2.1城市地鐵快速發展,對盾構需求最多。我國城市地鐵正處在高速發展期,地鐵和軌道交通規劃總長度已超過3000km。目前已建成和在建的數量僅占規劃數量的10%左右,未來城市地鐵建設仍將快速發展。
2.2越江隧道建設方興未艾,對大直徑和超大直徑盾構的需求將有快速增長。至今有10個城市已建或在建20多座盾構法越江隧道。計劃中的越江盾構隧道更多。
2.3城市各種地下管線隧道有待發展,對盾構的潛在需求大。有關專家預測,我國城市的給水、排水、電纜、電訊、熱力、輸氣等隧道工程的長度將超過1000km,其對小型盾構、微型盾構或掘進機的需求量也相當大。
2.4長大、特長鐵路公路及水工隧道增加,對掘進機需求增加。
3盾構法在城市過江隧道施工中施工文件與檔案管理存在的主要問題,亟待解決
一是涉及行業和城市多,要求規定不一致。行業涉及地鐵、鐵路、公路、市政、水利水電等;涉及城市目前在建地鐵城市15個。
二是采用的規范不準確。我國各城市過江隧道施工中施工文件與檔案管理有的依照地鐵、有的依照鐵路、有的依照公路、有的依照水利水電等規范,再結合市政規范來實施,給施工文件與城建檔案規范化管理增加了難度。
三是新參與的施工、監理隊伍多,對我國城市過江隧道施工中施工文件與檔案管理要求、水平、起點不一,條件各不相同。目前參與盾構施工的單位超過40家,分布于多個地區、多個行業,并且還在增加。
四是更新型的盾構機數量大、類型全、技術含量更高,至今我國使用的盾構機數量已超過200臺次。包括了土壓、泥水、復合式,雙圓等類型,直徑從3m至15.2m等。其施工文件與檔案管理要求有的甚至是空白。
五是檔案意識淡薄。施工企業重施工生產輕檔案管理的現象普遍存在,如,工程技術資料的收集整理,本應始于工程開工,終于工程竣工,卻未能及時列入工作日程,與工程施工不能同步;在工程項目中,平時不重視工程檔案和內業資料的收集整理,一旦得知業主或上級檢查,就搞突擊,臨時補資料,甚至對檔案管理人員反映的問題未引起重視,使工程檔案管理工作處于被動局面。對于工程項目部來講,一般都未配專職人員,而是由項目經理臨時指派缺少盾構施工檔案管理知識的人員兼職,更沒有專門的資料室與相應的設備,往往使應該歸檔的資料分散在專業技術人員手中,很容易丟失或損毀。
檔案質量欠佳,目前大多數盾構施工的工程檔案都存在原始資料填寫的不完整、不及時、不連續;檔案電子文件、電子信息缺漏;部分歸檔資料不具有完備的法律手續等等情況,由于盾構施工檔案多,目前檔案移交工作普遍滯后。難以達到工程竣工檔案向當地城建檔案館移交的要求。
4盾構法在城市過江隧道施工中,提高施工文件與檔案管理水平的途徑
盾構施工的工程檔案是工程項目實施中階段形成的有保存價值的,以文字、圖紙、圖表、聲像、電子文檔等為載體的文件資料。它是城市基礎設施建設項目確保工程質量的一個重要組成部分,更是城建檔案的一個重要組成部分。同時,盾構施工是高度機械化的一種施工,每日產生大量的數據,如何對這些海量數據進行有效地歸檔處理也擺在了我們面前。
針對盾構施工工程檔案的重要性及存在的問題,提出了施工文件與檔案管理規范化管理的解決途徑。
一是明確規范,嚴格實施。
2008年3月1日,中華人民共和國住房和城鄉建設部、中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局聯合了《盾構法隧道施工與驗收規范》,該《規范》于2008年9月1日實施。因此,盾構法在城市過江隧道施工中施工文件與檔案管理工作必須嚴格按此《規范》實施。其次,要主動參照市政基礎設施工程施工技術文件主要項目的統一規定,依照《盾構法隧道施工與驗收規范》,制定盾構法隧道施工與驗收技術文件主要項目的統一規定及表格表式目錄。例如:在《盾構法隧道施工與驗收規范》中,選定盾構法隧道施工工序質量評定項目一覽表,依照《盾構法隧道施工與驗收規范》的要求和盾構法施工的特點,制定每一項目的《工序質量評定表》。
二是用準規范,嚴格管理。
按該《規范》1總則1.0.6條,“盾構法隧道工程的施工與質量驗收除應執行本規范外,尚應符合國家現行相關標準的規定”的要求,針對盾構法隧道施工一般只實施隧道主線的特殊情況,對非隧道主線施工的出入口、隨匝道等,其施工文件與檔案管理則按建設部《市政基礎設施工程施工技術文件管理規定》建城(2002)221號文件的規定要求進行管理。同時,建議中華人民共和國住房和城鄉建設部盡快起草、制定和實施《盾構法隧道施工技術文件管理規定》,統一施工文件表格,以規范盾構法在城市過江隧道施工中施工文件與檔案管理工作。
三是提高認識,加強領導
第一是要充分認識盾構施工工程檔案的作用。是要強化設計、施工、監理、檢測、質監、安全等單位的領導和專業技術人員的檔案意識,使他們認識到工程檔案是建設經驗的積累和寶貴的技術儲備,充分開發、利用工程檔案這個寶貴的信息資源,可以為促進社會的技術進步和創造巨大的社會效益和經濟效益。
第二是要健全制度,建立健全工程檔案及內業資料的形成、積累、整理歸檔制度。明確“科學收集、分級管理、統一歸口、定向移交”的具體操作程序;出臺工程檔案的考核與獎懲辦法等,使檔案管理工作真正做到有章可循,有序進行。根據檔案管理的檢查內容和考核評分標準,采取定期考核制度,形成職責明確、獎懲分明的檔案管理激勵約束機制,加強檔案職能部門對檔案工作的指導與監督,把工程檔案管理工作提高到一個新的水平。
四是科學收集,嚴格要求。
其一,科學收集施工資料。盾構施工屬于地下工程施工,許多理論還不完善,施工經驗對同類工程有重要的借鑒作用。由于地下工程未知因素很多,盾構施工會發生一些沒有預計的情況。因此,各地工程質監站、城建檔案館必須加強施工文件與檔案管理工作的業務工作的指導,明確施工文件與檔案管理工作的規范和要求。在工程開工前,議定項目施工文件與檔案管理工作的具體詳細的實施方案。針對盾構法施工中的特點,對工程大部分情況需要用影像記錄、數據記錄,表格的實時記錄。如,對文字、圖表的大小及格式做出明確規定;圖紙附加電子文檔一份保存,便于存儲及查詢。對于盾構機安裝、盾構進出洞、旁通道的施工等關鍵工序,均應采用聲像資料來記錄,并將拍攝內容、時間、格式也應做出相應規定。
其二,檔案工作與工程同步進行。盾構施工由于工程量大,資料數量多,施工時間相對較長,需要配備經培訓合格的專職檔案人員,并做到“三參加”,即檔案人員應參加生產調度會或工程例會,參加工程安全質量檢查,參加工程驗收,檔案資料做到“圖、表、物”相符、數據準確,填寫、審批、簽章手續要完備,無擅自修改、偽造和后補現象,達到完整、準確、系統,符合歸檔要求,使檔案人員了解工程動態,及時收集、整理原始檔案資料。
參考文獻:
[1] 黃小林.談施工企業工程項目資料的管理[J] .山西建筑,2006 ,32 (2) :13214.
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工程概況
南京地鐵三號線TA09標段包含大行宮站～常府街站～夫子廟站共2個區間。區間里程為K22+785.694～K24+609.379，大常區間左右線長度分別為757.886米、755.142米，常夫區間左右線長度均為866.619米；工程量包括兩條圓形盾構隧道、2個聯絡通道兼排水泵房、8個洞門組成。隧道覆土厚度在9.54～20.36m之間，大常區間盾構主要穿越粉質粘土等，夫常區間盾構穿越地層為粉質粘土夾中密粉細砂層等。隧道襯砌采用6塊厚度350mm、環寬1.2m的環形預制鋼筋混凝土管片，錯縫拼裝，隧道外徑6.2m，內徑5.5m。
二、編制依據
三號線TA09標設計圖紙；地質勘察報告；適用于本工程的規范、法律法規等；如GB50299—1999，GB50446—2008等。
三、盾構機選型、主要掘進參數、質量目標
采用土壓平衡盾構，由廣東海瑞克技術支持，江蘇南京凱宮重工生產，盾構殼體外徑6.42米；掘進速度1～2公分／分鐘，土倉壓力1～2bar等；質量目標為合格；盾構中線高程和平面允許偏差±100mm，管片環、縱向允許高差分別為10mm和15mm。
四、盾構施工重難點及應對措施
4、1盾構始發、到達
（1）嚴格按設計要求做好地基加固。端頭地基加固方案經過專家組評審并按照專家意見執行。盾構端頭地基采用三軸攪拌樁+旋噴樁水泥系加固，輔以凍結法加固。
（2）采用安全的盾構進出洞輔助工法，盾構進洞施工均采用鋼套筒盾構接收工藝。
（3）精心組織各工序施工，盾構始發與到達中主要保證洞門破除與冷凍管拔除、盾構進出洞、鋼套筒安裝固定之間的工序銜接。
4、2富水軟弱地層盾構施工
1）根據不同地質條件、盾構工況，選擇不同的盾構掘進參數，并根據實際施工情況和測量監測反饋的信息及時優化調整掘進參數。
2）嚴格控制盾構掘進姿態。施工中嚴格控制盾構糾偏量，在確保盾構正面沉降控制良好的情況下，使盾構均衡勻速施工，盾構姿態變化不可過大、過頻。每隔3～5環檢查管片的超前量。提前糾偏過程中必須保持良好的盾構姿態，盾構軸線偏差不得超過50mm。根據機選和人選進行對比合理選擇管片，避免因管片選型不好，對盾尾刷造成損壞。
3）嚴格控制同步注漿量和漿液質量，漿液“及時、足量”注入管片與地層之間空隙，確保漿液的配比符合控制沉降標準。盾構司機及工程技術人員對注入位置、注入量、注漿壓力值作詳細記錄，并根據沉降變形監測信息及時調整。
4）準備足量的二次注漿材料以及設備，根據后期沉降觀測結果，及時進行二次注漿，軟土及液化砂層段增加注漿量及注漿次數，以便有效控制后期沉降和管片之后接縫處滲漏。
5）合理加注泡沫等材料，做好渣良，防止切削刀盤和螺旋機頭處土體結泥餅。
6）采用鋼套筒接收工法。洞門全密封下盾構進入保壓的鋼套筒，以抵御洞門外水土壓力，有效防止涌水、涌砂。
4、3聯絡通道礦山法施工
在右K23+171.735、K24+298.283處各設區間聯絡通道兼排水泵站一座，通道長度分別為4.81m和4.45m。
1）加強冷凍效果的監測，正確判斷凍土帷幕是否交圈及凍土強度、厚度, 確認聯絡通道是否具備開挖的條件。同時根據監測結果調整施工工藝，確保施工安全。在打開管片前應進行探孔檢查，探孔應打在凍結帷幕薄弱處，探孔處無涌沙、突水現象，地層穩定，凍結帷幕正常，測溫效果良好，即可打開管片試挖。應做好重大事故應急控制，在現場預備砂袋、水泥、水玻璃和鋼支撐等應急材料以及雙液注漿設備, 一旦發生凍結管斷裂漏砂或出現孔口管脫落現象, 利用二次開孔裝置封閉, 并進行水泥—水玻璃注漿封堵；在鋼管片開孔處, 預先安裝應急防護門, 遇有突發事故難以控制, 可快速關閉防護門, 從防護門預留孔內注漿填充和封閉。
2）合理組織開挖，并及時施做初期支護，及時形成閉合，盡早完成二次襯砌施工。
4、險建筑物保護
本標段區間沿線側穿、下穿建筑物44棟。
1）通過對下穿的建筑物進行建筑物調查，詳細探明建筑物基礎、建筑物結構特點、所屬單位、是否有開裂等現象、修建年限等情況了解詳實，并形成記錄。
2）穿越上述建（構）筑物時，充分考慮并制定應急預案，備好應急物資。
3）盾構機穿越地面環境復雜地段前，采取有意識的預先停機維護，對盾構機的性能進行全面的檢修，配置充足的盾構機易損部件，特別是對盾構機的密封性能進行檢查，保持盾構機以良好的狀態完成特殊地段的掘進施工。對盾尾密封性的檢查,確保盾構機的注漿效果，不因盾尾密封性不好而產生漏漿；對盾構機鉸接密封性進行檢查，避免因鉸接密封損傷而產生出水；對螺旋輸送機密封性的檢查，避免因螺旋輸送機密封性不好而發生漏氣泄壓。
4）施工參數優化
在穿越鄰近建筑物時，應合理設置土壓力值，保持正面的平衡，防止超挖和欠挖；穿越時適當降低掘進速度，控制總推力，減少土層擾動；穿越前調整好盾構姿態，穿越時減少糾偏次數及糾偏量，減少土體的擾動；在穿越鄰近建筑物地段，保證一次穿過。
5）有效的渣良
根據下穿風險建筑物處隧道所處地層地質特點，選用優質的泡沫進行渣良。通過減小盾構掘進對土層的擾動和防止螺旋機噴涌來減少土層沉降。
6）優化同步注漿的厚漿配比，提高漿液凝結速度和強度，及時減小土層沉降。
7）監控量測措施
重點監測地表及隧道隆陷、建筑物及管線變形等。根據建筑物的性質、結構形式、基礎形式等建立不同的控制值，通過監控量測及時掌握建筑物的變形情況，及時調整施工參數，確保建構筑物保護管理在可控狀態。
8）應急加固預案
篇4
隨著城市的高速發展，地下鐵道、水底交通隧道、長距離引水隧道、城市污水排放隧道等建設工程也蓬勃發展。盾構法施工作為一門新型的施工技術，科技含量高，施工難度大、風險大。而盾構始發、到達的安全風險主要在于端頭發生水土流失或坍塌，尤其是端頭加固體未能達到理想效果或加固失效時，極容易發生安全事故，輕則地面產生較大沉降，重則危及設備、人員安全，導致重大安全事故。
盾構在富水軟弱地層中始發和到達必須進行端頭加固，但富水軟弱地層端頭加固效果往往不理想，加固土體自穩性、防水性、勻質性不滿足設計要求，從而在鑿除洞門后發生涌水涌砂、地面塌方等風險，甚至在盾構到達時發生盾構機與隧道管片整體下沉的工程事故。因此研究一種安全、經濟，并適用于富水軟弱地層中加固的施工技術具有極為深遠的意義，對往后類似地層的盾構始發和到達端頭加固有很好的指導作用。
一、施工工藝
1、在富水軟弱地層進行始發端頭加固時，先采用攪拌對端頭加固范圍內的土體進行加固，再緊貼車站圍護結構施做“一字型”素砼連續墻，最后在新舊連續墻的接口位置施旋噴樁進行接口止水，此技術的主要思路是利用素砼連續墻的強度與密實性，對素砼連續墻后部的土體、地下水進行支擋截流，可防止破洞門時發生涌水、涌砂的險情，確保鑿除洞門后的安全性。
素砼連續墻厚t=600~800mm，一般采用的混凝土強度等級為C10，以便于盾構機刀具對其進行直接切削，素砼連續墻頂高于地下水位高度，墻底施做入不透水層內，寬度大于隧道直徑2米以上，中心軸與隧道中心線重合。具體見圖1。
圖1
2、在富水軟弱地層進行到達端頭加固時，先施做“U型”外包素砼連續墻，再采用攪拌樁與旋噴樁對素砼連續墻范圍內的土體進行加固，攪拌樁主要在“U型”素砼連續墻內部施做，攪拌樁與連續墻之間施做旋噴樁，一般施做一至兩排。素砼連續墻厚t=600~800mm，一般采用的混凝土強度等級為C20，其中在隧道范圍內的連續墻槽段則采用C10素混凝土，以便于盾構機刀具對其進行直接切削，而不對刀具造成損壞。素砼連續墻進入不透水層的深度h應滿足截斷水流通道的要求；素砼連續墻的接頭處采用反復沖孔后再澆筑的方式進行接合，以保證接頭處的止水效果良好；素砼連續墻與基坑圍護結構連續墻的接口處采用旋噴樁在外側施做止水帷幕。加固長度L大于盾構機主體長度。具體見圖2.
圖2
二、質量控制
除了必須嚴格遵守國家、地方及業主制定的有關質量標準以外，在施工中還應做到：
1、成槽時要注意控制好泥漿性能參數。
采用膨潤土造漿。膨潤土在使用前需經過取樣，進行泥漿配比試驗和物理分析，必要時要進行化學分析和巖礦鑒定。將合格的膨潤土放入泥漿攪拌機中進行充分攪拌6~8min，并入池存放24小時以上使之充分水化，才能交付使用。
對于再利用的泥漿，因其已受污染性能惡化，必要時適當摻入一定量的CMC和燒堿。拌制泥漿前，應進行泥漿配合比的設計，新制備的泥漿必須在泥漿池存放24小時以上才能使用。
2、泥漿控制
在富水軟弱地層中施工時，應適當提高泥漿粘度和比重，增加泥漿儲備量，保持槽內泥漿液面高于地下水位1.0m以上。保證槽壁的穩定。
3、導墻中心與槽段中心偏差不得超出規范要求，保證成槽位置準確。
4、施工過程中應經常測定泥漿比重、粘度、含砂率和膠體率。根據土質調節泥漿的性能指標，必要時采用優質泥漿，并適當增大比重，使開挖的槽段盡快形成泥皮并形成有效的液體支撐；及時做好泥漿的補給，保持泥漿液面的高度；減少地面荷載；防止附近車輛和機械對地層產生振動。當挖槽出現坍塌跡象時，迅速補漿以提高泥漿液面和回填黃泥，待所填的回填土穩定后再重新開挖。
5、成槽的垂直度：施工時要經常檢查樁機的垂直度，并隨時調整，保證成槽垂直度滿足要求。
6、每一槽段灌注混凝土前，混凝土漏斗及集料斗內應準備好足夠的預備混凝土，以便確保開塞后能達到0.3～0.5m的埋管深度，并連續澆灌。
7、水下混凝土必須具有良好的和易性，其配合比應通過試驗確定，坍落度宜為180220mm（以孔口檢驗的指標為準）。
8、水下混凝土的澆灌應及時灌注，其間歇時間不得超過4小時，灌注前應復測沉碴厚度。導管的埋管深度保持24m，不得大于6m，并不得小于1m，嚴禁將導管底端提出混凝土面。
9、 在灌注混凝土過程中，若發現導管漏水、堵塞或混凝土內混入泥漿，應立即停灌并進行處理。
三、結束語
針對盾構機在富水軟弱地層中始發或到達施工中的主要風險制定的以素砼連續墻為主，攪拌樁（或旋噴樁）配合的端頭加固技術，能讓富水軟弱的端頭土體加固后有良好的自穩性、防水性、勻質性，確保盾構機安全順利的始發或到達安全。
參考文獻：
篇5
南京機場線秣將區間淺埋盾構段是全國首例無工作井盾構法隧道施工技術的試驗段。盾構機從地表始發，然后在淺覆土條件下開挖（避免暗埋施工），最后盾構機在目的地到達地表。該工法可將隧道引道段和隧道段一起通過盾構施工完成，真正實現高效快速施工。該施工技術大大減少征地、拆遷等工程量，高效利用土體和減少能源建設資金的投入，降低施工風險，縮短施工工期等多個優點，對城市建設有著廣泛而深遠的意義。該項目地處由高架段向地下過渡的位置，場地周邊較為空曠，但地面上方有一500KV超高壓國家電網與線路斜交，施工限高12米，采取常規工法安全風險較大，所以選用該段為模擬GPST試驗段，采用斜面始發或到達模擬零覆土的工況下，目前已圓滿完成了超淺埋段施工任務。
1 試驗段工程概況
淺埋盾構段隧道位于南京市江寧區既有將軍大道上，右線盾構段長約123.659m，左線盾構段長約124.591m。本區間盾構段擬采用一臺Ф6340土壓平衡盾構施工，試驗段管片左右線合計204環，左線平曲線半徑R950m，右線平曲線半徑R1000 m，坡度-28‰。始發井盾構覆土4.7米，盾構推進至77環～82環為超淺覆土段，隧道覆土厚度小于0.3D（D為隧道直徑6. 2m，長度7.3m，含覆土漸變段1.3m）。淺埋盾構段隧道斷面主要處于①-2素填土、②-3C2粉土、②-1b2粉質粘土 、④-1b1粉質粘土，有小部分J31-1、J31-2全、強風安山巖，場址區地下水主要為孔隙潛水、基巖裂隙水。
2超淺埋及地面出入式盾構風險分析及改進措施
該工法與常規盾構工法之處同，主要在于淺覆土的施工方法，因此應用常規工法施工會產生因"淺"而出現以下風險如：開挖面失穩、盾構機背土、漿液外竄、管片變形和隧道上浮等風險。
2.1 在設計管片選型方面
（1）采用直螺桿代替彎螺栓工藝，以加強管片預緊時的效果；GPST盾構管片每環管片使用斜螺桿（28根/環）、定位棒（6根/環）、通長螺桿（4根/環）；（2）在端部增加定位銷以增加片塊與塊之間的咬合效果；（3）增加縱向拉桿以加強縱向管片之前的預緊效果；（4）在隧道底部管片中增加錨桿孔，在隧道成型后注錨桿增加抗浮效果以增加管片外部連接；
2.2 在盾構機及配套設備改進方面
2.2.1 采用緊湊型設計：
由于始發井較小（長30米），將原先67米的盾構全長改造為35米，其中盾體長7.4m，管片穩定裝置10m車架由原來的5節壓縮成2節，原來的循環水箱、空氣壓縮裝置放置在地面，注漿系統和添加劑進行合并且長度進行壓縮，電器系統采用大功率電機2臺且立體放置以節約空間，油脂、系統位置進行改移至中盾內以節約空間，螺旋輸送機和雙軌梁套的管片穩定裝置的中間。
2.2.2 增加管片穩定裝置：
由于本區段覆土比較淺，在零覆土和超淺覆土下，管片易成豎鴨蛋，為此設計了管片穩定裝置，該裝置外徑5400mm且有8個支撐環各支撐1環管片，每環管片兩側有油缸驅動的可伸縮的半圓形頂塊，頂塊圓周上布置了滾輪用來撐住管片，可根據實際情況用油缸調節頂塊的伸縮量，油缸的伸縮行程為0-50mm在特殊情況下可以手動調節每個滾輪的伸縮量；盾構行進時拖動該裝置一起向前走，油缸上配備有壓力和行程傳感器，可檢測每一支撐環的實際狀態然后進行實時控制，能有效保證管片的穩定性。
2.2.3在刀盤設計方面優化
采用大開口率的刀盤設計以便盾構機在零覆土或土壓較低的情況下順利的切削、輸出土體，該盾構的刀盤開口率為60%，刀盤配置為：切削刀134把高度105mm，貝殼刀51把高度135mm，羊角刀8把高度115mm，中心刀1把高度345mm。
2.3 在盾構施工技術方面的改進措施
對盾構推進參數根據地質情況進行嚴格計算，建立合適的土壓，采取小扭矩慢速推進的模式。 由于始發井較小，始發時出土須從車架中間出土，所以只能采用的小土斗進行輸送渣土； 機場線采用小坍落度大比重的改良型惰性漿液進行同步注漿，改良型厚漿特性見下 本工程所使用的惰性漿液具有凝結時間短抗壓強度高等特點，在使用過程中是通過調整原配合比的水膠比、膠砂比、膨水比、粉灰比以及外加劑FDN-3和硅灰來滿足實際施工的需要，如通過減小水膠比或膠砂比可縮短漿液的凝結時間和稠度，適當摻量的減水劑可改善惰性漿液的流動性和提高漿液的抗壓強度，適當摻量的硅灰可改善惰性漿液的抗泌水性，提高漿液的保水性、粘聚性和抗壓強度等反之則相反。在正常推進的過程中定期或不定期的對厚漿漿液進行抽查試驗且做試塊，其中3天抗壓強度不低于1MPa，28天抗壓強度不低于4MPa為合格，厚漿配合比如下表：
2.4 對淺覆土段及零覆土段土體的穩定處理
（1）斜坡面噴射50mm厚的M5水泥砂漿；（2）斜坡面梅花型布置（@3000X3000） ？60PVC泄水花管，泄水管總長1.1m，插入斜坡面76cm。（3）距離斜坡面4.6米處做旋噴樁止水帷幕？600@400；（4）導坑外打設2口降水井，導坑內靠近斜坡面的兩條隧道中間打設1口降水井；（5）在左右線隧道中心做一排隔離加固樁，采用鉆孔灌注樁直徑600mm進行加固，樁的有效長度為11m，加固范圍為65.4m，布置范圍為從盾構0覆土段開始直至65.4m的長度距離，布置范圍內前半段樁的中心距為1.6m，共計14根。后半段樁的中心距為2.1m，設有9根樁，鉆孔灌注樁冠梁取800mm×600mm，長度為40.9m。
2.5 在后期使用階段的抗浮措施
2.5.1管片底部增設錨桿
在隧道垂直中線底部管片左右兩側5.63°和28.13°位置的管片上各預埋一個抗浮錨桿預埋件，錨桿采用全粘結方案桿體采用HRB335級鋼筋，孔徑Ф90mm水泥采用42.5新鮮普通硅酸鹽水泥高壓灌漿，注漿壓力不小于0.6MPa，錨桿自管片外側至土中深度不小于8m，錨桿的打設范圍為自導坑端頭8環管片。
2.5.2增加抗浮板壓重
在左右線零覆土管片分層對稱壓實回填后在地面增加一層25m×23m×0.4m的鋼筋砼壓板，壓板上面做道路綠化帶，綠化帶兩側才是 行車路線以進一步將管片的上浮度降到最小。
3結束語
南京機場線淺埋盾構施工在全國是首例進行超淺覆土施工的，在世界上日本曾經成功的進行過首次淺埋盾構施工，淺埋盾構不僅應用于地鐵施工在市政工程中的大直徑的管道工程、公路隧道及過江隧道工程中會有更廣泛的借鑒意義，但是淺埋盾構施工在一定程度上承擔著很大的風險，通過南京機場線淺埋盾構的順利貫通為我們以后的施工提供了借鑒、指導意義。
參考文獻
[1] 廣州地鐵設計研究院南京機場線淺埋盾構設計圖紙
[2] 地下鐵道工程施工及驗收規范
篇6
本文通過闡述對地鐵區間道床沉降后進行處理的施工技術，對道床沉降處理方案的選擇、成品防護、安全防護、道床施工進行探討。
1區間道床沉降的原因分析
各專家分析結論為，電纜隧道礦山法施工開挖面擾動，在全、強風化地層失水導致地鐵盾構隧道變形，導致區間道床沉降。電纜隧道采用礦山法施工開挖，與地鐵區間隧道平行走向，位于地鐵隧道北側。經現場測量下沉段與電纜隧道水平距離只有4.5m～5m（隧道邊線距離）、垂直距離4m。
2區間道床沉降道床概況
城市區間隧道沉降地段為盾構結構類型，里程為ZDK7+260～ZDK7+400，合計140m。道床沉降地段為直線地段，道床類型為普通混凝土道床，設計坡度為11.8‰。
3方案的比選
經討論，道床沉降地段處理采用兩種處理方案，即普通整體道床和預制板整體道床2種道床類型。普通整體道床優點為施工方法成熟，施工簡單，可操作性強；施工可采用散鋪，大型設備需求量少，施工進度快，后期維修成本低。缺點是隧道內需完成大量施工作業，施工空間狹小，隧道內空氣污染。預制板整體道床優點是預制板在工廠預制，其施工質量和進度能夠滿足要求，地下線隧道內施工作業量減少，地下線隧道內施工環境空氣污染少。缺點是在圓形隧道內進行預制板施工，施工空間和精度要求高，各種軌旁設備需拆除，各專業均需重新組織施工，預制板需重新開模具，預制板預制時間周期較長，將導致整條地鐵線路按原計劃開通運營時間推遲。為了保證地鐵整條地鐵線路后續工作開展和按節點開通試運營，經過專家評審討論，將區間道床沉降地段道床進行鑿除后按原設計方案的普通道床類型重新進行施工。
4道床沉降地段道床處理施工方案
4.1成品防護及安全防護
目前左線區間接觸網、區間疏散平臺、電纜支架、消防及給排水管道已安裝完成，列車限界檢查、冷滑及熱滑已完成；現隧道內通信、電纜、照明、消防設備等已安裝完畢；再次對軌道進行施工勢必會對其造成影響，現場成品防護至關重要。為確?，F場成品不受影響，積極與各相關單位配合，對施工范圍內的設備、電纜進行防護。
4.2道床沉降地段道床鑿除
施工道床沉段區間為盾構區間，采用機械鑿除振動較大，對盾構管片及電纜隧道造成影響，故采用人工空壓機鑿除整體道床的方式進行施工。根據施工現場情況，結合現場施工條件采用用90kW空壓機1臺帶動十把風鎬進行施工。對施工區域及前后30m范圍內的扣件拆除（ZDK7+230～ZDK7+430），每隔6m左右將所拆鋼軌用木枕架設起來，防止鋼軌產生塑性變化。為防止鋼軌在不同溫度下產生脹軌、跑軌等現象，每隔5m安裝一根桁架式軌枕用以固定軌道狀態，同時拆卸下該區域段的扣件，放置于安全區域，避免扣件受到損害；采用一臺90kW柴油動力系統空壓機帶動十把風鎬進行混凝土鑿除。鑿除順序為從上至下，從中間往兩邊進行。將空壓機及風鎬安裝調試完成后，先用風鎬將混凝土鑿至高出設計標高2cm～3cm處。避免過鑿混凝土對盾構管壁產生破壞，選擇有鑿除經驗的工人用鋼釬、鐵錘慢慢鑿除至盾構管壁。鑿除過程中，有道床鋼筋外露時，先用鋼筋切割機將鋼筋切除，再進行施工。
4.3道床沉降地段道床施工
普通整體道床施工流程圖見圖1所示。
對已鑿除道床后的圓形隧道基底進行清理，用高壓水清洗隧道管片表面至無浮渣、無積水；根據區間CPⅢ控制網點位進行平面和高程復測，測量成果滿足道床施工要求；將區間沉降地段道床所需軌料用軌道車平板車運輸至施工現場，采用人工搬運進行散落，要求散落均勻，間距為0.6m，用石筆在鋼軌上畫出軌枕位置，安裝軌枕及扣件，放正軌枕；采
用CPⅢ軌檢小車進行軌道調整，按照軌檢小車操作程序對待調軌道進行仔細測量和數據采集，根據計算機顯示的數據偏差人工調整軌排支撐架和斜撐，進行軌排平面、高程、超高的調整。軌道調整完成后應對前后軌道幾何狀態復測一遍，保證軌道平順度；在軌排就位后，按圖紙進行鋼筋綁扎和防迷流焊接，防迷流焊接及設置滿足道床雜散電流收集及引出設置要求；根據設計要求，此地段每6m左右設置一道
伸縮縫，縫寬20mm，采用瀝青木板嵌縫。伸縮縫木板需牢固固定，避免混凝土澆筑時發生歪斜；由于調軌支架在道床范圍內，將支架腿用PVC管套好，防止支架腿與混凝土接觸?；炷聊０宀捎娩撃＃惭b好模板，使其穩固牢靠；混凝土澆筑過程采用軌道車運送，泵送。需先將地泵吊至軌道車上并運輸至施工現場，將混凝土罐車吊至軌道車平板上備用。要對混凝土進行振搗密實，澆筑完成后對混凝土表面進行抹面和壓光處理；澆筑完成后，對施工現場的機具和垃圾及時清理。道床澆筑8～10h后進行土工布覆蓋，灑水養護。混凝土強度達到5MPa時，對混凝土模板進行拆除；道床澆筑完成后，清理道床及道床與管片溝槽內垃圾，澆筑道床水溝混凝土，澆筑時嚴格按照軌排坡度控制好水溝面高程和抹面；將瀝青模板剔除20mm深后清理干凈，采用瀝青灌注道床伸縮縫。
5結語
總之，在道床沉降處理中對已完成軌道與處理地段軌道線路狀態的順接是施工重點，現場安全和質量文明施工須受控。完成區間下沉段道床處理對整條地鐵線路電客車調試和提前運營創造了條件。
篇7
Abstract: It’s an important issue to control the influence on ground surface settlement and buildings nearby when using shield construction of city subway tunnel. By using shield tunnels beneath the Guangzhou-Shenzhen Railway of the Shenzhen Metro Line 9，ground surface settlement was calculated and analyzed，and the influence of stratum settlement and structures built on the upper were discussed, which is useful for guiding the construction.
Key words: shield tunnel，railway，settlement analysis
1、引言
隨著我國經濟的高速增長，城市規模高速發展、城市人口日益密集、城市交通壓力也越來越大。發展地鐵不僅是當前緩解城市交通擁堵的有效途徑，對促進和推進城市經濟發展有著重要作用，發達的地鐵交通也是一個城市現代化程度的重要標志。目前全國各大城市都在加快地鐵建設。盾構法隧道施工具有安全、快速、地表沉降小等優點，目前已廣泛應用于地鐵隧道工程，然而，盾構施工誘發的環境問題也日益嚴重，如何控制地表沉降成為工程的一大難題。
2、工程概況
深圳地鐵9號線鹿丹村站～人民南站區間沿春風路向東下穿廣深鐵路。本區間隧道設計采用盾構法施工，盾構掘進斷面Ф6280mm，拼裝管片外徑Ф6000mm、內徑Ф5400mm。廣深鐵路為國家I級干線鐵路，軌道采用碎石道床、普通砼軌枕。盾構隧道平面上與鐵路垂直相交，穿越長度約45m，區間隧道與鐵路的豎向距離為23.5m。
3、工程水文地質條件
本區間隧道在建設路與和平路間下穿廣深鐵路，此區域地層由上而下一次為：素填土、淤泥質土、粘土、圓礫、粉質粘土、全風化變質砂巖、強風化變質砂巖、斷層角礫、中風化變質砂巖。
隧道位于斷層角礫、中風化變質砂巖地層，隧道頂埋深約21m，隧道與鐵路路基間地層為素填土、淤泥質土、粘土、圓礫、粉質粘土、全風化變質砂巖、強風化變質砂巖。
本軟件進行模型計算所采取地層參數如下表
地層參數建議值表3.1-1所示
4、盾構法施工隧道地面沉降原因的分析
（1）設計標準
根據《鐵路線路修理規則》（鐵運[2006]146號），建議下穿廣深鐵路軌道、結構限值如下：1）軌面沉降值不得超過10mm；2）相鄰兩股鋼軌水平高差不得超過6mm；3）相鄰兩股鋼軌三角坑不得超過6mm；4）前后高低（縱向水平）6mm。5）廣深鐵路的結構沉降不大于20mm。超過上述限值時，需對軌道進行調整或采取限速處理。
（2）沉降的表現形式和機理
采用盾構法修建隧道，會引起地層移動而導致不同程度的地面沉降。地基條件和施工狀況不同，沉降的類型也有所不同，將沉降的原因、機理分類整理示于下表中。
地 基 變 位 機 理 表 4.2-1
沉降種類 原 因 地基狀況的變化 變化機理
先行沉降 地下水水位降低 有效上覆土重增加 壓縮、固結、沉降
開挖面前 沉降 沉降開挖面崩塌，過量取土 土體的應力釋放，擾動 彈塑性變形
隆起 壓入開挖面 反向土壓力
盾尾沉降 盾構機通過時的擾動 擾動 壓縮
盾尾空隙沉降 產生盾尾間隙 土體的應力釋放 彈塑性變形
后續沉降 以上各種原因（殘余影響） 壓縮及蠕變沉降
5、 模型及計算條件
本計算分析采用Plaxis3D有限元程序進行分析，該程序是專門用于分析巖土工程變形和穩定性的大型有限元計算程序。為了減少模型邊界條件對計算結果的影響，計算模型考慮水平方向-50m≤X ≤50m，豎直方向0m≤Y≤50.0m，掘進方向0m≤Z≤15m。模型幾何參數均按照該節點處設計實際情況取值。地應力場模擬自重應力場，圍巖材料的破壞采用Plaxis中的莫爾庫侖破壞準則，盾構法隧道的襯砌采用殼單元進行模擬。計算模型如圖5.1-1。
圖5.1-1有限元整體網格模型
Plaxis3D有限元軟件中對土方開挖的模擬以及隧道襯砌的支護是通過“殺死”或“激活”對應的土體以及襯砌單元實現的，即所謂“生死單元”。故通過設置合理的分析步驟和激活相應的單元可以對具體的施工工況進行仿真模擬分析。
本模擬過程主要分為如下幾個步驟:①隧道范圍內土體開挖;②架設管片;③下一環管片土體的開挖;④架設下環管片;⑤循環第一、二步驟.
6、數值模擬結果與分析
本計算分析中，最關心的問題為盾構施工對廣深鐵路軌道變形的影響。通過對具體施工工況的模擬，得到如下有限元計算結果，如圖5.1-2所示。
圖5.1-2盾構施工引起的地表位移
從圖5.1-2可知盾構施工引起的最大地面沉降為4.3mm，廣深鐵路軌道變形滿足《鐵路線路維修規則》中容許最大變形量10mm的要求。
7、結論
（1）由于隧道埋深較深，盾構通過前不須對廣深鐵路進行預加固處理，盾構通過時引起的沉降可以滿足鐵路保護的相關要求。
（2）由于盾構施工是一個應力釋放的過程，盾構施工造成周圍土體不同程度的擾動，引起地面沉降和地層位移，故地鐵區間隧道下穿廣深鐵路過程中提出以下技術措施：
①優化盾構施工參數，如土倉壓力、推進速度、總推力、出土量、刀盤轉速、注漿量和注漿壓力等。
②通過加氣保壓使土倉內壓力值保持恒定，減少波動以確保開挖面的穩定；根據施工經驗及現有地層特點嚴格控制出碴量，避免碴土的少出、多出；適當增加泡沫劑及水的用量，根據掘進情況及時調整加入量；盾構下穿時，嚴格控制掘進速度，避免出現速度的較大波動，快速完成管片拼裝，減少盾構停機的時間。
③盾構掘進過程進行嚴格的線形控制和姿態控制，姿態調整不宜過大、過頻，減少糾偏，特別是較大糾偏，姿態調整控制在±5mm范圍內，以避免對土體的超挖和擾動。
④結合具體的地質情況，采取合適的注漿壓力，確保同步注漿及二次注漿的質量和數量，及時填充管片與圍巖間隙，提高結構的抗滲性、改善結構受力情況，減小地層變形。
3） 信息化施工，加強監測，根據監測結果不斷修正盾構掘進參數，并根據監測結果對廣深鐵路進行跟蹤注漿處理措施。
4 ）建立了專項安全施工方案、專項安全應急預案。
8、結語
盾構隧道施工，地表沉降是對地面建構筑物影響的最大因素之一，通過盾構施工引起地表沉降理論分析，找出影響沉降的關鍵點加以控制，使地表沉降控制在相關規定的標準中保證鐵路行車安全。
參考文獻
[1]周文波 盾構法隧道施工技術及應用 北京：中國建筑工業出版社 2004
[2]竺維彬，鞠世健 復合地層中的盾構施工技術 北京：科學出版社 2006
[3]何川，曾東洋 盾構隧道結構設計及施工對環境的影響 成都：西南交通大學出版社 2007
[4] 盾構法隧道施工與驗收規范(GB 50446-2008)/中國建筑工業出版社
篇8
Key words: shield interval; Invasion of pile foundation; Temporary shaft; Inversion of borehole wall
中圖分類號：TU753.3文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)
1.工藝原理
本施工技術是在區間隧道的侵入樁基處增設臨時小豎井，利用人工開挖倒掛井壁的施工方法，邊開挖邊對侵入樁基鋼筋及混凝土進行處理，最后將侵入隧道內的樁基鋼筋及混凝土全部處理干凈，保證盾構掘進施工過程的安全。
豎井開挖和侵入樁基鋼筋及混凝土鑿除完成后，進行豎井基坑土方回填施工，回填過程中隨著回填高度逐步將區間隧道部位的豎井支護體系、臨時型鋼支撐和鋼筋網噴護壁拆除，最后進行場地原貌恢復。施工完成后對所在施工場地無影響。
2.施工工藝流程及操作要點
2.1施工工藝流程
施工準備根據現場水文地質情況，施工降水井；劃定圍護區域，完成場地圍擋施工人工土方開挖，施工圈梁和鎖口土擋墻繼續開挖，架設格柵，同步鑿除侵入樁體，直至隧道底標高自下而上逐步拆除隧道凈空范圍內的格柵，回填土方至地平面，回填土體加固
2.2施工操作要點
2.2.1圍護結構、冠梁、擋土墻及臨時路面鋪蓋系統施工
1 降水井施工
考慮地下水對開挖基坑的影響和增加開挖部位土體側向土壓力，開挖過程中根據地下水情況考慮增加井點降水措施。同時預備一個泥漿泵，以備開挖基坑內降水使用。
1）基坑降水采用坑外降水，降水井在基坑外沿布置，采用管井降水。
2）應在基坑開挖前進行井點降水；基坑降水深度要求降至基坑底最低點以下0.5m，保證基坑在沒有明水的條件下開挖土方。
3）降水過程應伴隨開挖施工過程的始終，待豎井回填后封閉降水井管，灌入細沙。
4）降水施工時保證群井作業，禁止單井作業。
2 圈梁及鎖口擋土墻施工
施工準備完成后，開始人工土方開挖，先把豎井井口圈梁及鎖口擋土墻結構施工凈空挖出，設置1m×1m的鎖口圈梁和1.5m高，0.4m厚的鋼筋混凝土鎖口墻，鎖口圈梁和墻采用C30、P8模筑鋼筋混凝土整體澆注。該范圍內的基坑土體采用土釘支護，掛網噴射C25混凝土。
開挖及網噴具體控制要點明細如下：
1）嚴格準確按規定尺寸和坡度進行基坑開挖。
2）邊坡修整時測量人員保證跟班作業，隨時進行測量，避免錯挖、超挖。
3）噴射混凝土時，由專人檢查網片及土釘桿的安裝，待質檢員和監理檢查合格后，方可施工。
圈梁及擋土墻結構施工控制要點明細如下：
1）鋼筋的品種和質量必須符合設計要求和有關標準的規定。鋼筋進場后，由試驗室進行取樣復試，合格后方可使用。
2）鋼筋表面應保持清潔。如有油污則必須用棉紗蘸稀料擦拭干凈。
3）鋼筋的規格、形狀、尺寸、數量、錨固長度、接頭設置必須符合設計要求和施工規范規定。
4）鋼筋機械連接接頭性能必須符合鋼筋施工及驗收規定。
5）為了防止墻柱鋼筋位移，在振搗混凝土時嚴禁碰動鋼筋，澆筑混凝土前檢查鋼筋位置是否正確，設置定位箍以保證鋼筋的穩定性、垂直度?；炷翝仓r設專人看護鋼筋，一旦發現偏位及時糾正。
6）模板拼縫寬度超過1.0mm時，要用泡膜塑料填封，并在接縫處貼專用膠帶紙，以防混凝土表面出現蜂窩。
7）按規定使用和移動振動器，防止振搗不實或漏振，中途停歇后再澆搗時，新舊接縫范圍要小心振搗。
8）模板平整光滑，安裝前要把粘漿清除干凈，并滿涂隔離劑，澆搗前對模板要充分澆水濕潤。
9） 在鋼筋較密部位，分次下料，縮小分層振搗的厚度，以防止出現孔洞。
10）拆模板時間必須以混凝土強度為依據，同時還要能保證其表面及棱角不因拆模而受損壞，方可拆除。混凝土養護方式及方法要以混凝土等級、部位及厚度而定，要安排專人定崗工作，質檢員監督。
3 土方開挖、格柵架設
豎井臨時支撐護壁采用安裝格柵網噴支護措施，開挖豎井基坑土方采用人工開挖，開挖過程中隨開挖隨架設格柵和進行網噴C25混凝土護壁體系，并同步對開挖出來的侵線樁基進行鑿除。豎井開挖過程中，按格柵步距隨挖隨噴，及時支護。噴射混凝土厚300mm，每開挖0.50m打設一環Φ42小導管，L=3.0m，水平傾角10～15°，橫向間距為1m，豎向同格柵間距，上下兩層小導管交錯梅花形布置，同時支立一環格柵鋼架，格柵間用Ф22鋼筋進行豎向連接。相鄰兩榀格柵接頭交錯安裝，以保證受力的合理性。在開洞標高范圍內小導管加密（洞口除外），環向間距0.5m。施工期間在豎井壁預埋L100×100×10mm角鋼，以便安裝人行梯。
4 人工回填
豎井開挖和侵入樁基鋼筋及混凝土鑿除完成后，開始進行豎井基坑土方回填，回填過程中隨著回填高度，將區間隧道部位的豎井支護體系、臨時型鋼支撐和鋼筋網噴護壁拆除。填土時按每層0.5m厚度鋪填。每層夯實，夯打壓實遍數不少于2遍。具體如下：
樁基鋼筋及混凝土處理干凈后，則在豎井土方開挖過程中將取出。豎井開挖至井底后（隧道下0.5m）,開始進行土方回填。由于盾構穿越需要，回填采取分層破除格柵、分層回填壓實的方法。具體步驟如下：
1）豎井開挖至隧道下0.5m后，經業主、監理、設計及施工單位聯合驗收，確認符合盾構穿越條件后，開始進行土方回填。
2）首先，進行第一層土方回填（0.5m厚）至最下一榀格柵下部，并壓實。
3）將第二層回填土方（0.5m厚）運至豎井中部，破除最下一榀格柵，回填土方至倒數第二榀底部，并壓實。
4）依次將格柵破除、土方回填至區間隧道結構頂部上1.0m處。
5）繼續分層回填土方至地面（剩余格柵不破除）。
6） 回填土的加固：豎井整體土方回填完成后，根據情況，進行回填部位土體水泥漿注漿加固。
3.材料與設備
3.1主要材料與要求
3.1.1鋼筋：根據設計圖紙要求選用質量必須符合國家現行標準的各種型號鋼筋。
3.1.2水泥：采用強度等級為42.5級的普通硅酸鹽水泥。水泥應有產品合格證和出廠檢驗報告，進場后應對強度、安定性及其他必要的性能指標進行取樣復驗。其質量必須符合國家現行標準《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB-175）的規定。
3.1.3骨料：細骨料應選用堅定耐久的中砂或粗砂，細度模數宜大于2.5，含水率應控制在5%～7%。粗骨料應采用堅硬耐久的卵石或碎石，粒徑不宜大于10mm。
3.1.4水：宜采用飲用水，應符合JGJ63的要求。
3.1.5外加劑：所用外加劑的品種、生產廠家和牌號符合混凝土配合比通知單的要求，外加劑有產品說明書、出廠檢驗報告及合格證、性能檢測報告，進廠后進行復驗。速凝劑根據水泥品種、水灰比等，通過不同摻量的混凝土試驗選擇最佳摻量，使用前做與水泥的相溶性試驗及水泥凈漿凝結效果試驗，初凝時間不超過5分鐘，終凝時間不超過10分鐘。
4.結語
本施工技術與其它類似施工技術相比較不僅簡化了施工工序，而且工期短，保證了施工安全和施工質量，對類似盾構區間隧道侵入的結構物施工控制具有重要參考價值。
參考文獻
國家標準.建筑工程施工質量統一驗收標準（GB50300-2001）.北京：中國建筑工業出版社，2001
［1］國家標準.建筑地基基礎施工質量驗收規范（GB50202-2002）.北京：中國計劃出版社，2002
［2］國家標準.混凝土結構工程施工質量驗收規范（GB50204-2002）.北京：中國建筑科學研究院，2002
篇9
Key words: Subway; high-pressure rotary jet grouting pile; reinforcement
中圖分類號: U231+.2 文獻標識碼：A文章編號：
引言
為保證盾構安全始發、接收，隧道進、出口土體必須有良好的自立性和密實性，使洞口土體在盾構經過該段時不坍塌，地下水不涌入端頭井內，為此必須對洞口土體進行加固。本文以深圳地鐵5號線民治站～五和站盾構進出洞土體加固為例,淺談高壓旋噴樁在盾構進出洞洞門加固中的應用。
工程概況
深圳市全境地勢東南高，西北低，大部分為低山丘陵區，間以平緩的臺地；西部為濱海平原。本區間所處地區為臺地，地形略有起伏，地面高程61.0～88.0m左右。區間位于寶安區民治街道，兩端車站均為地下兩層島式車站，線路整體呈東西走向，區間終點位于五和南路。
隧道采用盾構法施工，為單圓盾構，盾構機外徑6.28m，隧道采用6塊管片錯縫拼裝而成，管片環寬1.5m，外徑6.0m，厚度0.3m，隧道內徑5.4m；隧道頂部覆土厚度11.5m～33.0m，隧道最大上坡坡率為16.7‰，最大下坡坡率5.7‰，變坡點采用圓曲線順接，最小半徑5000m；隧道平面共4條曲線，最小曲線半徑400m，線間距11.9～15.5m。
工程地質、水文地質
場地土層構成見表1
表1 場地土層構成一覽
本場地地下水按賦存條件主要分為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水，地下水總的徑流方向為由南向北，地下水的排泄途徑主要是蒸發，主要補給來源為大氣降水。孔隙水主要賦存在沖洪積砂層、圓礫層、坡積層、殘積層、全風化花崗巖中?；鶐r裂隙水主要賦存在花崗巖強～中風化層中，略具承壓性。本次勘察期間地下水位埋深1.22～17.8m，水位高程56.03～76.82m，水位變幅0.5～2.0m。
進出洞加固方案
加固區布置方案
洞門土體采用旋噴樁加固，洞口沿隧道軸線加固8m，進隧道上下左右外各3m；旋噴樁樁徑600mm，間距450mm，梅花形布置。見圖1
圖1 洞門加固平面圖（單位m）
漿液拌制及旋噴參數
當注漿管置入鉆孔，噴嘴達到設計標高時即可噴射注漿，在噴射注漿參數達到規定值后，即按工藝要求，提升注漿管，由下向上噴射注漿，在注漿過程中控制注漿壓力宜大于25MPa，流量大于30L/min，提升速度可取0.1～0.25m/min，注漿管分段提升的搭接長度宜大于100mm。漿液配合比見表2
表2 漿液配比（重量比）
施工工序及質量控制
旋噴樁施工準備
⑴平整場地
將施工范圍內路面破除，并將地面進行平整，以保證旋噴樁的施工質量。
⑵測量定位
①根據基線和施工圖紙，用經緯儀、鋼尺施放相應的軸線網并在網絡的交叉點處理設牢固可靠的樁，并進行系統編號。
②依據基線網絡，用鋼尺量距標定樁位，并作好放線記錄以便復核。
③樁位的定位偏差不得大于40mm。
旋噴樁加固工序
旋噴樁施工工藝流程見圖2
圖2 旋噴樁施工工藝圖
（1）鉆孔
為防止連續墻塌孔給施工帶來困難，旋噴施工前應進行引孔工作。引孔所用鉆桿應保持垂直，其傾斜度不得大于0.5%。
（2）樁機就位
鉆機安放保持水平，使其鉆桿軸線垂直對準鉆孔中心位置。鉆機與高壓注漿泵的距離不宜過遠。鉆機鉆桿采用鉆桿導向架進行定位。
（3）置入注漿管
將注漿管下至預定的深度，在此過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，邊射水、邊插管，水壓力一般不宜超過1MPa。以防壓力過高，將孔壁射塌。
（4）制備固化劑漿液
制備旋噴樁漿液時選用32.5級礦渣水泥作為固化劑。水泥應縣取樣試驗，以確保合格；水泥儲存時間超過3個月應重新取樣試驗，使用前報監理工程師批準。漿液的制備應在注漿管下完之前完成。
（5）噴射注漿
水泥漿液應在噴注前1小時內攪拌，當噴嘴達到設計高程，噴注開始時先送高壓水清管，再送漿液和壓縮空氣。在底部旋噴1min，當達到噴射壓力及噴漿量后再邊旋轉邊提升。為防止漿管扭斷，鉆桿的旋轉和提升必須連續不斷；當注漿管不能一次提升完成而需分次拆卸時，拆卸動作要快，卸管后繼續噴射的搭接長度不得小于10cm。旋噴過程中，不得使用攪拌時間超過4小時的水泥漿液。
施工過程中控制冒漿量，超過20%或完全不冒漿時查明原因，采用相應措施。
對需要擴大加固范圍或提高強度的部分采取復噴的措施，并使實際樁頂標高高于設計標高0.3～0.5m。
（6）拔管與沖洗
旋噴施工完畢，迅速拔出注漿管，并用清水把注漿管等機具設備沖洗干凈，管內機內不得殘存水泥漿；通常把漿液換成水，在地面上噴射，以便把注漿泵、注漿管和軟管內的漿液全部排出。
（7）樁機移位
待旋噴樁機注漿管全部提出地面后，先關閉電機，然后將樁機移至新的樁位。
施工質量控制及驗收
施工驗收遵循表3。
表3 高壓噴射注漿質量驗收標準
結束語
（1）高壓旋噴注漿具有加固體強度高、加固后土體均勻、加固體形態可控、經濟實用以及在施工過程中基本無環境污染等優點,目前已經成為國內外工程界普遍接受的地基處理方法。
（2）為保證高壓旋噴樁的施工質量,應根據不同的地基土質要求和設計要求,選擇合理的水泥、外加劑及配合比,施工過程中應嚴格控制漿液壓力、氣壓、漿液流量及旋噴提升速度和轉速等各項指標以保證成樁質量。
（3）在旋噴樁止水帷幕實施后，在盾構進出洞過程中，發現樁間滲水點比較少，在發現的滲水點處通過注水玻璃雙液漿的方式進行高壓注漿處理，能比較迅速的堵住漏水點，總體來說，效果比較好，達到了預期效果。所以采用高壓旋噴注漿是保證盾構安全始發的有效措施。
參考文獻:
[1]《地下鐵道工程施工及驗收規范》.中國計劃出版社.2003年版GB50299- 1999.
[2]韓志超.高壓旋噴樁施工技術[J].交通世界(建養·機械), 2009(13): 107108.
[3]耿殿奎.旋噴樁復合地基技術在加固軟土路基中的應用[J].鐵道勘察, 2009(3): 4346.
[4]李小杰.高壓旋噴樁復合地基承載力與沉降計算方法分析[J].巖土力學, 2004, 25(9): 14991502.
[5]蔣宿平,隆威.旋噴樁施工技術參數設計研究[J].勘察科學技術, 2009(5): 4547.
篇10
中圖分類號：TU921 文獻標識碼：A
盾構法是暗挖法施工中的一種全機械化施工方法，它是將盾構機械在地中推進，通過盾構外殼和管片支承四周圍巖防止發生往隧道內的坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖，通過出土機械運出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進，并拼裝預制混凝土管片，形成隧道結構的一種機械化施工方法。北京地鐵15號線一期工程施工中穿越國鐵京承線應用此方法。
【照片1】 地道橋梁及引道遠景 【照片2】 地道橋孔內道路狀況
一、北京地鐵15號線一期工程概況
（一）工程所在地地區概況。
1、地鐵區間狀況。本工程全稱為北京地鐵15號線一期工程07標段。工程跨越順義區府前西街段，其間需穿越國鐵京承線。
（1）盾構區間。北京地鐵15號線區間工程包括兩段盾構區間，俸伯站～順義站和順義站～石門站。其中，順義站為盾構通過站，區間長度1189.413米，該區間穿過京承鐵路橋、京承鐵路橋。盾構在京承鐵路施工段里程為K41+515.38～K41+468.62，全長約42.76m（共36環管片），該段區間隧道線間距為19.59m，隧道埋深為5～6m。
（2）穿越橋梁、橋墩。本工程盾構隧道襯砌外徑與廂式橋涵左邊跨側橋墩基礎樁的距離為13.29m，橋涵基礎底部與隧道頂部的距離為5.57m，隧道頂與行車路面距離為6.15m，隧道頂與列車軌面距離為14.51m，廂式橋涵的間距為30.62m，整體隧道穿越鐵路橋長度約為43m。
橋梁平面圖
（二）盾構需穿越的鐵路設施基本情況。
1、鐵路線路情況。現狀為6股道，其中京承正線兩股道為60Kg/m鋼軌，鋼筋混凝土枕，站線4股道為60 Kg/m鋼軌,鋼筋混凝土枕。橋位處鐵路為直線，下部道床為碎石道床。采用電氣化牽引方式，橋上有接觸網桿；橋區內還布置有電力電纜（桿）等設備。
2、框架式地道橋情況。該地道橋建成于2001年。道路與鐵路線路按正交設計，框構橋頂面距軌底最小距離0.5m；設計活載按照“中－活載”，考慮列車制動力，列車沖擊力及活載土壓力。
（三）相關區域工程地質條件
1、土層情況。本工程與廂式橋涵相交處土層以粉質粘土為主。
2、水文地質。根據實測資料，本段線路賦存三層地下水，地下水類型分別為上層滯水、潛水和層間水。上層滯水水頭埋深2.1～6.5m，水頭標高26.34～36.50m，含水層為粉土層；潛水水頭埋深11.5～19.5m，水頭標高19.302～3.85m，含水層為細中砂；層間水水頭埋深23.5～27.0m，水頭標高7.39～13.60m，含水層為粉細砂層。
二、盾構工程施工
（一）前期技術保障及材料準備。
1、人員配置。在人員配置上保證分工明確、各司其職，從而為工程順利實施提供組織保障、技術保障、管理保障和安全保障。
2、材料準備。即物資保障。主要包括管片拼裝材料、軌道系統材料、螺栓及走道板、盾尾注漿材料、盾尾密封材料和土體改良材料。
3、機械準備。主要有：①盾構機。Φ6140mm鉸接式土壓平衡盾構機，該盾構機刀盤為輻條式。②龍門吊。50t+15t大龍門吊，用于渣土垂直吊運及大重型設備吊運；16t小龍門吊，用于進行鋼軌、油脂等材料、電瓶車電池及管片的垂直吊運。③攪拌站。本工程配有一套1m3的攪拌站和新購一套0.5m3攪拌站以供給壁后注漿。④運輸列車。⑤通風機。
（二）盾構實施。
1、工程重點。①盾構穿越京承鐵路橋做為本工程的一個重點，其主要體現在區間隧道和廂式橋涵基礎距離非常近，施工時必須加強隧道軸線控制，確保盾構沿著設計軸線推進以保證廂式橋涵安全。②盾構施工時京承鐵路橋可能列車過往量大，因此對施工時的地面沉降控制提出了更高的要求。③為保證地鐵施工期間及施工后既有京承鐵路的運營安全，需在施工期間對地下盾構施工采取特殊控制措施并在盾構施工前在地上對既有軌道采用扣軌加固及鐵路路基注漿加固措施。④同時為保證鐵路運營的絕對安全，在整個施工過程中進行監控量測，隨時了解鐵路軌道及路基的變化情況。⑤加強施工監控量測和環境監控觀察，及時反饋信息。并根據監測結果，進行二次補充注漿控制地層損失。⑥施工中出現滲漏水的部位要及時進行處理，避免地下水流失引起的固結沉降。
基礎樁與區間隧道相對位置平面圖、剖面圖
2、具體施工方法。
（1）施工前對京承鐵路橋涵部、墩臺、廂式橋涵基礎進行詳細的調查，對廂式橋涵破損部位、裂縫做詳細記錄并拍攝照片，對所有裂縫進行編號，記錄裂縫大小、長度。
（2）在盾構掘進影響范圍外按照規范要求設置監測基準點，并記錄初始數據，在每個橋墩上布置兩個沉降觀測點，并使沉降觀測點和基準點相聯系。
3、主要施工措施。
（1）環節控制。掘進過程嚴格控制盾構機姿態，減小蛇行糾偏值；嚴格控制土倉壓力，根據地層情況設定好土壓和出土量，保持土壓平衡模式掘進。每一環掘進時嚴格控制出土量，防止超挖造成地層損失。
（2）同步注漿。嚴格規范同步注漿操作，以注漿壓力和注漿量進行雙控保證環形間隙填充質量；注漿管路要保證順暢，嚴格執行“掘進與注漿同步，不注漿不掘進”的原則。保證環形空間及時飽滿的填充；如地表變形較大超過預警值時，應立即進行二次注漿施工，確保地表沉降控制在要求范圍內，必要時還應考慮進行地表注漿，對京承鐵路橋墩基礎進行土體加固及糾編。
4、具體掘進參數。
（1）合理設置土壓力值。盾構推進時，控制螺旋輸送機出土量與掘進速度的關系，根據地面沉降監測信息的反饋，及時調整土壓，從而科學合理地設置土壓力值及相宜的推進速度等參數，防止超挖和欠挖，以減少對土體的擾動。
（2）刀盤轉速設定。降低刀盤轉速，刀盤轉速設定在1.1轉/min，減少刀盤對土體的擾動，防止地表沉降。（3）掘進速度設定。穿越隧道時掘進速度控制在10～20mm/min，防止掘進速度過快造成刀盤扭矩過大。
三、注漿
工程下穿京承鐵路橋階段的管片壁后注漿是控制地表沉降的關鍵所在，其目的在于控制隧道變形，防止地表沉降，防止管片位移，提高結構的抗滲能力。
1、漿液。漿液采用單液水泥漿。水泥采用超細水泥（可以確保漿液的填充效果）。注漿材料選用可注性強、經久耐用、結石體強度高，對地下水和周圍環境無污染的水泥砂漿。盾構機穿越前針對區間地層的地質和水文條件，漿液配比設置為：水泥：砂：粉煤灰：水=150（kg）：650（kg）：400（kg）：440(kg)。
2、注漿參數。注漿壓力是注漿施工主要的控制指標。理論上對于自穩性差的地層，注漿壓力應與開挖面的水土壓力之和平衡。注漿壓力應比理論值稍大，根據本段地質和隧道的覆土厚度情況，注漿壓力控制在0.16～0.20MPa。
3、注漿方法。注漿采用φ48長導管，注漿孔沿線路縱向間距600mm，橫向間距600mm，梅花狀布置，管身設φ8溢漿孔，孔間距15cm，注漿順序采用跳孔注漿的方式，隔孔注漿，待漿液穩定后再進行回注，鐵路路基東西兩側的注漿孔位交叉布設。
4、注漿量。盾構機的刀盤外徑為6230mm（隧道內徑φ=5400mm 米，管片厚=300mm，每環管片長L=1200mm），每環同步注漿需求量為理論注漿量的150％～200％，計算得：Q= 4m3～5.5m3。注漿量還應根據隧道收斂監測情況隨時進行調整和動態管理。
3、注漿隱患處理。路基注漿應與線路加固施工密切配合，發現線路沉降后，及時調整加固體系，以確保軌道的水平，高低，軌距等滿足技術規程的要求。在對線路進行注漿加固施工期間，亦應對鐵路路基及地面進行嚴密的監控量測，防止產生路基及地面隆起。
在地鐵15號線穿越地道橋施工過程中，對京承鐵路及府前西街地道橋實施獨立、公正的監測，通過現場安全監測、現場安全巡視，掌握京承鐵路及府前西街地道橋在地鐵施工過程中的沉降變形及受影響情況，為鐵路局等各相關單位提供參考依據，以便對施工過程實施全面監控和有效控制管理，確保工程安全和運營安全。
【參考文獻】
[1]洪開榮，吳學松 陳饋.盾構施工技術[M].人民交通出版社,2009.
篇11
一、概況
鐘樓始建于明代洪武十七年（公元1384年），位于西安市中心，面積約1377.4平方米，用青磚砌成。它是我國古代遺留下來許多鐘樓中形制最大、保存最完整的一座、屬國家重點保護文物。
鐘樓位于西安城市快速軌道交通二號線（以下簡稱“西安地鐵二號線”）鐘樓站～永寧門站區間，地鐵左、右線隧道分別從其東、西兩側地表下12米（隧洞頂部距地面的距離，洞徑5.4m）處由南而北繞穿而過，繞彎半徑R=600m。
西安地鐵規劃、設計之初已將鐘樓列為重點保護對象，為此有關單位多次進行了專家論證會，為確保鐘樓安全穩定，結合鐘樓現狀，地基基礎等特點，采取了一系列的綜合保護措施。主要有設計規劃措施：將地鐵二號線地下隧道設計為左右線分別從鐘樓東西兩側繞行，使隧道與鐘樓基礎有一定的距離；施工方法工藝措施：采用對鐘樓地基土影響相對較小的盾構法施工，并對掘進速度采取限制措施；地基加固措施：結合隧道埋深、鐘樓文物地基基礎特點，為使地鐵隧道開挖及運營過程中對地基影響降低至最小程度，對鐘樓地基采取灌注樁加固，即在距鐘樓基座外8m，四周布設樁徑1000mm，樁長29.5m，樁間距1.4m，共139根鉆孔灌注樁，并對樁底采取了二次注漿措施。加固措施在地鐵施工前一段時間完成。這些措施的目的是在隧道施工整個過程中，累計沉降量≤5.0mm。
西安地鐵二號線盾構機繞穿西安鐘樓施工的期間，對其及時進行監測，掌握施工對鐘樓的影響，檢驗已采取的保護措施效果，以便根據監測結果及時調整施工參數，在必要時采取保護措施以保證該文物的安全十分必要。
二、監測方案
1基準點的布設
西安地鐵二號線左、右線從鐘樓兩側繞行，距鐘樓東西兩側各約16m。基準點埋設在鐘樓中軸線東西兩側約150m以外，超過了隧道開挖深度的2.5倍，且基準點位于施工影響區以外相對穩定的地區，點位深埋深度約1.5m，其位置應方便由基準點向監測點引測。
2垂直位移監測點的布設
為保持文物外部美觀，沉降觀測點采用不銹鋼標志制作，沉降觀測點布設情況如下：
①一層臺基：外墻體每邊布設6個觀測點，主要在拐角及臺基下通道兩側，通道內部四個拐角各設一點；
②大臺上部（二層）：東西兩側二層主要支柱基礎設6個點，大臺上部東西兩側地面各設3個觀測點；
此次鐘樓共布設沉降觀測點36個，其編號一層臺基1～24；大臺上部地面點25～30；二層支柱基礎觀測點A1～A6。各點位置見附圖《西安市鐘樓觀測點布設示意圖》。
3垂直位移監測
鐘樓垂直位移監測由基準點和變形點組成一個二等變形監測網，垂直位移監測網布設成結點網。為提高觀測點的高程中誤差精度，水準結點網中水準線長度控制在350m以內。垂直位移監測采用精密水準儀，幾何水準的監測方法，每次測量時遵循以下原則：
① 由專業測量技術人員施測，監測人員固定。
② 觀測時，儀器避免安置在有大型機械振動影響的范圍內。
③ 盡可能采用相同的觀測路線，相同的觀測環境。
④ 各期觀測使用同一儀器設備。
監測期間，及時掌握施工進度信息，確定盾構開挖位置與鐘樓之間的相對關系，根據施工進度及監測方案適時調整監測周期并注意環境變化，做好記錄。
4數據記錄與處理
觀測數據的記錄采用無紙化作業，采用的電子記錄設備具備水準測量各項限差控制，滿足《規范》限差要求，確保野外觀測獲得合格的監測數據。
野外觀測結束后將觀測數據進行水準網嚴密平差計算。生成沉降點匯總數據庫和基準點匯總數據庫，同時繪制相關的垂直位移監測曲線，及時對監測成果進行數據分析處理，并提出下一步解決方案。
三、垂直位移監測結果分析
通過對西安地鐵二號線施工過程中穿越鐘樓的垂直位移監測結果，繪制觀測點時間-沉降量曲線圖：
根據上述時間―沉降量曲線分析可知，在地鐵鐘樓站基坑施工及盾構左右線通過鐘樓期間各監測點累計沉降量介于3.09～4.46mm，均未超過設計允許值（設計允許值為±5mm），且在整個監測期間沉降量變化值較小。
綜上所述，西安地鐵二號線盾構施工在繞穿鐘樓過程中對其主體產生的沉降影響較小，各監測點的總沉降量均在預先設定的控制值范圍內。
四、結論
1．對鐘樓垂直位移監測結果表明，施工方在盾構通過鐘樓前采取的灌注樁加固措施有效，制定的施工工藝方法可行，起到了保護鐘樓古文物安全的作用，對今后類似工程有借鑒意義。
2．盾構機在通過鐘樓過程中對鐘樓造成了一定影響，同時盾構機振動對鐘樓自身結構造成的影響更大。
3．盾構機在穿越鐘樓過程中，由于對周圍的土體相互擠壓，造成部分垂直位移監測點上升。
附圖： 參考文獻：
［1］《中華人民共和國文物保護法》
［2］《陜西省文物保護管理條例》
［3］《工程測量規范》（GB50026－2007）
［4］《建筑變形測量規范》（JGJ 8－2007）
［5］《國家一、二等水準測量規范》（GB/T 12897-2006）
篇12
XU Shuxia
（Jiangsu Transportation Research Institute Co.,Ltd，Nanjing，Jiangsu 210019，China）
[Abstract] This paper briefly describes the development of the tunnel boring machine, working principle and the selection and application in the underground works.
[Key words] Tunnel boring machine；Development；Operational principle；Selection；Application。
中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號
1. 引言
隧道掘進機是一種專門用于開挖地下通道工程的大型高科技施工裝備，具有開挖快、優質、安全、經濟、有利于環境保護和降低勞動強度的優點。
目前，主要用于水底公路隧道、地鐵區間隧道、市政管線隧道等地下工程。本文主要討論的是隧道掘進機中的盾構掘進機。
2. 可選用的隧道掘進機型式
2.1盾構掘進機的發展
隨著研究的深入，盾構法施工得到了不斷發展、改進，技術日趨完善、成熟。許多城市進行地下鐵道及市政公用設施的施工，均在不同程度上采用盾構掘進機開挖。
盾構作為一種安全、快捷的掘進技術，經歷了四個發展階段：
（1）以Brunel盾構為代表的初期盾構；
（2）以機械式、氣壓式、網格式盾構代表的第二代盾構；
（3）以閉胸式盾構為代表（泥水式、土壓式）的第三代盾構；
（4）以大直徑、大推力、大扭矩、多樣化為特色的第四代盾構。
2.2盾構掘進機工作原理
以目前在地鐵區間隧道工程中運用比較廣泛的閉胸式盾構（土壓平衡盾構、泥水加壓平衡盾構）為例。
土壓平衡盾構即前端有一個全斷面切削刀盤，盾構的中心或下部有長筒形螺旋運輸機的進土口，其出土口在密封艙外。所謂土壓平衡，就是用刀盤切削下來的土，如同壓縮空氣或泥水一樣充滿整個密封艙，并保持一定壓力來平衡開挖面的土壓力。其適用于變形較大的淤泥、軟弱粘土、粘土、粉質粘土、粉砂、粉細砂等土層。
泥水加壓盾構即在機械式盾構大刀盤后面設置一道隔板，隔板與刀盤之間作為泥水室，在開挖面和泥水室中充滿加壓的泥水，通過加壓作用，保證開挖面土體的穩定。盾構推進時開挖下來的土體進入泥水室，由攪拌裝置進行攪拌，攪拌后的高濃度泥水用流體輸送系統送出地面，把送出的濃泥水進行水土分離，然后把分離后的泥水再送入泥水室，不斷循環使用，其全部工程均由中央控制臺綜合管理，可實現施工自動化。其適用于以砂性土為主的洪積地層，也較適用于以粘性土為主的沖擊地層，但泥水處理費用較高。
土壓平衡盾構 泥水加壓盾構
3. 不同地層隧道掘進機的選擇
3.1盾構掘進機的選擇
少水地層、砂卵石地層及少水或無水地層，宜選擇開敞式盾構網格盾構。
土壓平衡盾構應同時考慮選用土壓盾構與泥水盾構。不穩定的粉砂是最適合使用土壓平衡式盾構機。
泥水加壓盾構對于不穩定的軟弱地層或地下水位高，含水砂層，粘土以及沖積層以及洪積層等流動性高的土質，使用效果較好。泥水加壓平衡盾構具有土層適應性強、對周圍土體影響小、施工機械化程度高等優點。還在減少刀頭磨損、適應長距離推進方面具有優越性。其缺點在于盾尾的漏水以及難以確認開挖面狀態，需要較大的泥水處理場地。
3.2隧道掘進機刀盤的選擇
帶刀盤的隧道掘進機有：士壓平衡式盾構、泥水平衡式盾構、泥水加局部氣壓平衡式盾構；常見的刀盤結構有面板式刀盤和輻條式刀盤。
刀盤特性比較
刀盤形式
比較項目 面板式 幅條式 備注
開挖面水土壓控制 一般存在三個壓力：
P1：開挖面～面板之間；
P2：面板開口進出口之間；
P3：面板與密封艙內壁之間（即土壓計壓力）。其中：P2受面板開口影響不易確定，而P3=P1-P2開挖面壓力不易控制，同時控制壓力實際低于開挖面壓力。 只有一個壓力P，密封艙內土壓計壓力與開挖面的壓力相等，因而平衡壓力易于控制。
砂、土適應性（粒徑＜15 cm） 由于開挖面土體受面板開口影響，進入密封艙內不順暢，易粘結，易堵塞。 僅有幾根幅條，同時幅條后均設有攪拌葉片，土、砂流動順暢，不易堵塞。
砂卵石適應性（粒徑＞15cm） 適應性強，必要時可加滾刀。 不能加滾刀，刀頭形式及數量較少。
刀盤扭矩 刀盤扭矩阻力大，需增加設備能力，造價高。 刀盤扭矩阻力小，設備造價低
隧道內刀頭更換安全性 由于有面板，在隧道內更換刀頭時安全可靠。 在隧道內更換刀頭時安全性差，加固土體費用高。 由于是城市隧道，每段長度有限，可避免隧道內更換刀頭。
4. 支護形式的選擇
通常采用的支護形式有：管片襯砌、噴砼襯砌、壓縮砼襯砌、復合式襯砌；
管片襯砌廣泛應用于軟土地層盾構隧道的支護，管片接頭部位是防水薄弱環節，應研究接頭型式及防水材料；
噴混凝土襯砌應用于開敞式TBM隧道，能及時支護，很好地適應軟弱破碎圍巖，在秦嶺隧道及磨溝嶺隧道中得到了成功應用。
壓縮混凝土襯砌即就是以現澆混凝土作襯砌來代替傳統的管片襯砌。壓縮混凝土襯砌具備以下特點：筑造的襯砌質量高；極大地抑制了地層沉降，無須降低地下水；采用全機械化施工，節省人員、安全性高，作業環境好；采用一次襯砌，材料用量少；不需要同步注漿；施工階段工序少，襯砌與拼裝同步進行，加快了施工進度，縮短了工期。
復合襯砌結構采用薄管片加二次模筑，該型式耐久性好，強度高，適于鐵路隧道和重要通道。
參考文獻：
[1]《盾構法隧道施工與驗收規范》(GB50446-2008)
[2] 隧道掘進機施工技術[J]巖土力學，2009
篇13
文章編號:1672-3198(2010)03-0310-02
1 引言
隨著城市地鐵的蓬勃發展,盾構法憑著其安全、經濟、快速等方面的優勢得到了越來越廣泛的應用。聯絡通道在盾構隧道中是比較特殊的部位,由于空間、造價、工期等條件的限制,常采用礦山法施工,受盾構隧道線路設計的制約其地質情況卻往往不甚理想,在施工過程中容易發生塌方,如處理方法不妥當可能使事態進一步擴大,最終造成重大安全事故。
本文介紹了廣州地鐵某區間聯絡通道礦山法施工時發生的一次塌方事件后的處理過程,進行原因分析并且提出了相應的處理措施、恢復開挖方案。
2 工程概況
廣州市軌道交通二八號線延長線某盾構區間內設計一座聯絡通道,采用礦山法施工。聯絡通道拱頂埋深約21m,地面位置為空置地,臨近有一條地面河流。
塌方部位洞身處于強風化泥質粉砂巖及全風化泥質粉砂巖交界處,拱頂以上依次分布有全風化泥質粉砂巖、殘積層、沖積粘土層、砂層、軟土、素填土。強風化泥質粉砂巖已風化成半巖半土狀,巖石組織結構已大部分破壞,但原巖結構清晰,巖芯呈碎塊狀,巖塊用手可折斷,巖石風化節理裂隙很發育,遇水易軟化、崩解。
塌方部位地質剖面見圖1。
聯絡通道地下水類型主要第四系松散層和全風化帶中的孔隙潛水、強～中風化帶基巖裂隙水。
3 塌方險情及應急處理
聯絡通道于2009年2月2日開始洞身正式開挖。開挖過程中,開挖面大部分為強風化泥質粉砂巖地層,右上角為全風化泥質粉砂巖、強風化泥質粉砂巖地層并存在一部分軟弱夾層。截止2月4日晚洞身最深處已開挖約1.2m,準備進行拱部拓寬架設鋼格柵,如圖2所示。
凌晨2:10左右,聯絡通道拱頂靠近始發井方向(右上角)出現塌方,塌落約3～4m3,塌落高度約1～2m,塌落土方呈塊狀,附帶散落灰白色泥沙。塌方部位為一斜向上平面,顏色比開挖面淺,坍塌面有水流出。
險情出現后,現場及時組織人員將已裝袋的渣土進行回填,對聯絡通道洞口進行了掛鋼筋網噴砼封閉,并在洞口位置預埋了兩個注漿管以備排水泄壓以及隨后的注漿填充使用。
4 塌方原因分析
根據地質勘查資料,結合現場實際情況進行分析,造成此次險情的主要原因有如下幾點。
(1)聯絡通道洞身位置為不同地層的交界處,右上角位置存在一部分軟弱夾層,容易塌落。
(2)施工方法考慮欠缺,對存在軟弱夾層的地層情況,原本應按照小斷面進洞的原則,設置漸變段,待完全進洞后再反挑進行漸變段的開挖。
(3)從2月2日開挖,到2月5日凌晨險情出現,開挖面暴露時間較長。地層在接觸到空氣和地下水后,強度降低容易發生坍塌。
(4)盾構機在通過此處后,對原有的地層進行了擾動,造成地層穩定性下降。
5 塌方處理措施
5.1 處理思路
根據地質資料結合坍塌的實際情況,坍塌面上部地層應為厚度較薄的全風化泥質粉砂巖并且軟弱夾層還可能存在,以上則是穩定性更差的地層,經過短時間后發生更大塌方的可能性非常大。因此,必須采取迅速有效的處理措施:對聯絡通道洞門處進行封堵同時埋排水管泄壓(險情出現時已完成此項工作);對聯絡通道洞門附近管片的背后注雙液漿形成止水環以減少坍塌區域的賦水影響;對坍塌區域空洞進行注漿填充;在管片上沿聯絡通道開挖輪廓線施做一圈超前小導管,加固開挖面和坍塌部位四周土體。
5.2 管片背后注漿
在聯絡通道洞門沿隧道線路方向前后3環管片外各2環,利用管片吊裝孔,打開1點～3點位及9點～11點位作為引水孔泄水,并采取間隔對稱的方式對管片進行全環補注雙液漿處理。
雙液漿配合比如下:
水玻璃溶液配比為水玻璃:水=1∶2(重量比),所使用的水玻璃為40波美度。水玻璃溶液:水泥漿溶液=1∶1。
水泥漿水灰比為1∶1。水泥使用32.5普通硅酸鹽袋裝水泥。
配比可根據現場試配結果適當調整。
5.3 坍塌空洞注漿
利用洞口預留的兩根注漿管,先進行注雙液漿處理,待漿液不外流時,再注單液水泥漿,對坍塌區域進行回填注漿處理,在注漿過程中,加強對洞口錨噴面的觀察。雙液漿配比如5.1.2所述,單液漿水灰比為1∶1。
5.4 超前小導管注漿
在管片上,沿聯絡通道拱部開挖輪廓線外抽孔,成孔仰角為30度,間距為500mm,施做4m長φ42mm超前小導管,注單液水泥漿,水灰比為1∶1,小導管注漿有效長度為3m,梅花孔間距不大于100mm。
抽孔以避開管片拼縫及管片螺栓孔為原則,間距可根據現場實際情況略作調整。
6 恢復開挖方案
6.1 恢復開挖方案
2009年2月12日注漿回填加固完成。施作超前探孔,檢查注漿加固效果較好,進行試開挖工作。
根據存在軟弱地層的情況,試開挖順利后,對坍塌區域段設置2m漸變段,即“喇叭口”,待聯絡通道開挖貫通后,再對2m漸變段非正常斷面進行開挖“置換”處理。漸變段鋼格柵間距加密到50cm,正常開挖階段鋼格柵間距為75cm,并在開挖過程中根據具體地質情況做適當調整。
6.2 恢復開挖應急措施
(1)恢復開挖前,施作超前探孔,檢查注漿效果。
(2)試開挖前現場應備足搶險材料和設備。
(3)隧道開挖過程中注意觀察,發現有不穩定地層后,立即采取加強支護措施,杜絕危險情況發生。
(4)聯絡通道開挖過程中,如掌子面發生小量掉塊,可能發生不穩定情況時,應立即掛網噴混凝土作臨時支護,并使用方鋼管或方木作臨時支頂,再增加小導管注漿和土體加固,待掌子面穩固后,才繼續開挖,再次開挖時應注意增加小導管和土釘加固。
(5)開挖后及時進行初期支護及臨時支護,工序緊扣、銜接,盡早封閉成環。
(6)在后續的開挖中,嚴格遵循暗挖施工“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤測量”的原則組織施工。
7 結論
合理采用封堵、排水泄壓、止水、填充、加固措施是本次險情能夠快速得到控制的關鍵。通過設置漸變段的方法來降低圍巖中存在軟弱夾層時的開挖風險,使恢復開挖工作能夠順利進行。
聯絡通道開挖前,先在管片背后注漿施做止水環和施工超前小導管加固前方土體是保證開挖時安全的有效措施。