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1、试验段盾构法隧道施工方案一、工程概况试验段自盾构工作井至a站南端， 里程为K5+386. 550K6+065. 900,全长 639. 35m,隧道内径为 5. 5m,埋深 514m, 盾构从工作井出洞，在h桥西侧穿越内河，再穿过d路中，至a车站南端头井内，然后调头反向推进至盾构工作井内。隧道内 用预制混凝土管片衬砌，且随盾构推进后，衬砌拱背外与土体之间的 环形间隙进行同步注浆填充。二、试验段工程特点1、隧道基本沿d路侧延伸，地面交通繁忙，道路两边建筑物密 集，地下管线较多。2、隧道穿越的地层处于粉砂、淤泥质粉质粘土等软弱层。3、隧道穿越内河，拱顶离河床面之间的覆盖厚度小于1.5m。4、隧道穿
2、越房屋桩基，给施工带来较大的影响。三、盾构施工中技术措施针对上述工程特点，为确保盾构安全、顺利推进及周围建筑物等 的安全，在施工中采取如下一些技术措施13. 3. 1管线保护进行沿线管线详细调查，在盾构机掘进前，同市政管理部门及管 线所属单位一起，对穿越隧道空间的管线进行改迁，对隧道附近的管 线进行保护，施工中确保市政基础设施的安全。13. 3.2盾构穿越不良地层施工第1页共40页为5块，最大块重约60t。综合考虑吊机的起吊能力和工作半径，安排1台200t和一台40t汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图13. 5o图13. 5盾构机下井拼装示意图在吊入盾构机之前，依次完成以下几项工作:
3、（1）将测量控制点从地面引到井下底板上；（2）铺设后续台车轨道；第10页共40页(3)依次吊入后续台车并安放在轨道上；(4)安装始发推进反力架，盾构管片反力架示意图见图13.6；(5)安装盾构机始发托架，盾构始发托架示意图见图13. 7。I遍给合管片反力柒图13.6盾构管片反力架示意图六、盾构机安装调试1、盾构机的安装主要工作(1)盾构机各组成块的连接；(2)盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械 结构的连接。(3)盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装；(4)台车顶部皮带机及风道管的连接；(5)刀盘上各种刀具的安装。第11页共40页2、盾构机的检测调试主要内容刀盘转动情况：
4、转速、正反转；刀盘上刀具：安装牢固性、超挖刀伸缩；钱接千斤顶的工作情况：左、右伸缩；推进千斤顶的工作情况：伸长和收缩；管片安装器：转动、平移、伸缩；保园器：平移、伸缩；油泵及油压管路；润滑系统；冷却系统；过滤装置；QD配电系统；操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯 的工作情况。盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后（具体应遵照盾构机 制造厂家提供的操作手册进行），即可判定该盾构机已具备工作能力。七、盾构出洞在现场及井内设备布置完成及盾构机调试完后，沿上行线进行盾 构出洞施工。为保证出洞施工的安全和质量，准备工作必须细致，施 工方案必须周密到位。具体各岗位做好以下工作：a、盾构
5、操作司机：检查各液压系统运转是否正常；将各液压泵第12页共40页油压调试到设计压力；油路及接头无渗漏；油泵运输无异常声音；盾尾油脂充填密实。b、电工：保证工地各部位供电正常；保证盾构机内各马达运转 正常；盾构机内各传感器工作正常；电瓶车正常充电，运行。C、起重工；保证门吊运行正常；配备好各种起吊钢丝绳；做好 清除门洞内混凝土的准备；熟悉拼装机的操作。d、测量工；安装好盾构机内的测量系统，做好轴线控制点的放 设工作，测量盾构机的初始状态。e、泥浆工：安装好拌浆设备和下井管路，并保证其运转正常， 根据泥浆配合比进行试拌和送试。上述工作完成并经工程技术人员检查无误后，开始安装调整环和 临时管片，边安
6、装临时管片，盾构机边向洞圈推进，当盾构机大刀盘 距洞圈1米时停止。将洞圈内的墙体混凝土块分上下左右六块自下 而上逐块凿下，吊出井外。当清理完毕后，迅即推进盾构机，使盾构 机头部切入土体，以防止洞前土体发生塌方，再经刀盘旋转切削加固 土，充满盾构机土仓，开始建立正面土压力。同时调整洞圈处的止水 装置，使之紧箍盾构机。当盾构机整体进入洞圈后，向洞圈空隙内压 注水泥浆充填空隙，以防止洞圈内留有的空隙形成渗漏水源。盾构始 发见图13. 8,盾构出洞防水见图13.9。第13页共40页出洞装置L出襁置2出泥前盾构穿苗滑一时出耗量3 盾构出洞后图13.9盾构出洞防水示意图八、盾构掘进13. 8. 1盾构初始
7、掘进盾构初期掘进必须完成的准备工作有 洞门范围内的车站围护结构墙已被凿除;洞门橡胶密封圈安装到位；第14页共40页 反力架安装到位临时管片准备就绪； 渣土运输准备工作就绪；盾构已准确定位； 地面监测点已布设完毕并获得初始成果；盾尾密封刷已涂满密封油脂。每个区间隧道开始出洞掘进和其后期掘进，可用盛有24t的铁 箱（视出土口的尺寸定），经电瓶车和井顶用吊车（或门吊）进行弃 土运输，直到盾构机台车完全进入洞门内。为此，盾构出洞和初期掘 进一次完成。之后，井内负环管片上部拆除，出泥直接从始发井垂直 运输。由于车站或盾构始发井区间隧道无临时出土口则需要接长盾构 和台车之间所有的管线和电缆，同时设置专用支
8、架托住横梁，并随盾 构前进，待掘进之40m左右，再拆除临时管线和电缆及支架，台车 靠近盾构机连接，拼装皮带运输机等，盾构掘进出土可直接在工作井 上弃土。盾构再推进至100环左右完成中期掘进，隧道内安装钢轨， 道岔加快弃土速度。初始掘进采用土压平衡施工方法。土仓压力应与地面沉降观测结 果相对照，掘进推力比较小。应每隔10米布置一个沉降监测断面, 同时适当布置仪器，测量地层位移和水压，测量结果及时反馈分析, 摸清沉降变化规律，以此优化施工参数，指导施工。盾构推进的初始 100环作为试验长度，根据地面变形监测数据及盾构施工所采用的参 数，不断进行优化调整，地面沉降控制在+lcnT-3cni范围。第1
9、5页共40页13. 8. 2盾构正常推进(1)准备在完成初始掘进及试验长度段，根据试验反馈参数，将对始发设 备进行调整，为其后的正常掘进准备条件，调整工作包括： 拆除临时管片、始发托架和反力架；,移动后续台车； 在车站内铺设双线轨道；其它各种管线的延伸和连接。(2)掘进盾构掘进由操作司机在中央控制室内进行，由工地技术人员经计 算初设正面土压力值。土压力值根据隧道埋深、土层性质和地面超载 计算。设定值约为计算值的L051.1倍。开始施工时，在盾构机的 正面及盾构体的上下方设置土、水压传感器监控平衡系统。打开出土 闸门，依次开启皮带输送机，螺旋机和大刀盘，推进千斤顶，调整好 各千斤顶工作油压。此时
10、大刀盘切削土体，盾构前进。盾构机根据设 定的正面土压力自动控制出土速度或掘进速度。盾构机的行程、上下 左右四个区域千斤顶压力、螺旋机转速、盾构扭转、俯仰等参数，将 显示在显示屏上，盾构司机应及时做好参数记录，并参照仪表显示以 及其它人工测量和施工经验调整盾构机姿态和各项参数，使盾构始终 按设计的轴线推进。(3)出土、进料运输总体思路第16页共40页进入正常掘进后，出土、进料的运输将直接影响着掘进的速度。 在上行线的掘进中，采取在隧道内铺设轨道进行运输，轨距762mm, 24kg/m,在盾构工作井的上、下行线洞口均铺设轨道，并测伸至已施 工完成的暗埋段隧道内，同时在两线之间铺设道岔。当上行线完成
11、在 a站调头后，可利用a站南端盾构井及站内场地铺设轨道，并在站 内铺设交叉渡线，在进行出土、进料运输中，始终保持一列电瓶车停 在站内交叉渡线以北，待从下行线出来的列车在站内过岔进入上行线 洞内后，停靠在站内的列车立即过岔进入下行线工作面进行装土及卸 管片作业。在上、下行隧道的掘进中，同步注浆的浆液拌制泵送均在 工作井地面上，浆液的输送采用管道泵送，在掘进的过程中，每前进 40m左右接一次输送管，始终保证注浆工作顺序进行。图13. 10运输轨道布置示意图列车编组a、在上行线掘进施工中，编排两列列车，当一列列车进入隧道 装土卸料时，另一列列车在盾构进装料等候，当进入下行线掘进施工 中，编排三列列车
12、，其中一列列车等候在a站。b、列车的组成第17页共40页每列列车由一辆16t电瓶车、三辆6m3泥斗车、三辆平板车组成。出土螺旋机将密封仓内的土输送到皮带运输机上，再由皮带输送至泥 斗中，由电瓶车将泥斗车通过隧道内钢轨拖运至井口，泥斗由地面上 的门吊吊运至井上，倒入地面渣土池中，夜间再装车外运。 主要进料指管片运送到盾尾。管片由地面上10t门吊吊下井, 放在停靠于HI道的平板车上，每辆平板车装3块管片，通过电瓶 车拖运到工作区。运输调度a、盾构每环的开挖体积Vl=l/4 jiD21=1/4X ji X6. 342Xl=31.6m3b、盾构每环的进料量运进管片6片。c、调度方式 由一台电瓶车牵引三
13、辆泥斗空车至泥土输送带出料端装车， 在此同时装满一环所需管片的二辆平板车停靠在in道，由另一台 电瓶车牵引经过1#道岔、2#道岔、3#道岔后，再推回进入n道。 第一列运土车从隧道内推出（由一台电瓶车挂三辆泥土车， 共装土 18nl3左右）,过3#、2#道岔进入IV道，由地面16t门吊吊 出泥土。 第二列车（编组：三辆空泥土斗车+两辆装满管片的平板车+第18页共40页 电瓶车）由第n道牵出经3#道岔进入I道，到达作业区，卸管片， 装土作业。 第二列车（编组：三辆装满泥土斗车+两辆空平板车+电瓶车） 推出，其中三辆泥土斗车停IV道，脱钩，另两辆空平板车仍由电瓶 车经2#道岔、1#道岔进入HI道，停
14、车盾构井吊装口下，等候装载 管片。 以上完成一环掘进运输的作业。当上行线完成后，增加一列列车，编为第3列（编组：三辆 泥土斗车+两辆平板车+电瓶车），在运输过程中，保持一列列车（编 组：三辆空泥土斗车+两辆装载一环管片的平板车+一台电瓶车）在a 站内6# （或7#）道岔以外等候。当从V道推出的运土列车经7#、4# 道岔进入I道后，停靠的列车经6#、5# （或7#、5#）道岔进入V道 到达作业区，其余同上。（4）测量、掘进中的方向控制和纠偏以业主给定的坐标点，每个区间组成地面坐标和基准点建立独立 控制网，根据平面控制网点投影到工作井下，尽可能利用盾构工作井 或车站度，设较远二个精度高的控制点，再
15、向隧道内引设导线点。导 线点设于隧道中的吊蓝上，高程控制点传递至隧道内，隧道上部吊蓝 每隔30飞0m设置一个。根据导线点来测量盾构机及隧道衬砌与设计 轴线相对偏差。确保盾构机沿着设计线路掘进是隧道施工的一个主要目标，因此, 掘进中的方向控制十分重要。第19页共40页根据招标文件提供的地质资料及我局实地调查资料，局部地段的 隧道穿越淤泥质土等软弱地层，且在K5+752K5+974段部分穿越富 水粉砂段，掘进时存在开挖面的坍塌和涌砂、涌水的危险。为此，拟 采取下列措施：(1)进行超前钻探，查明地质情况和含水量。(2)采用加泥土压平衡式掘进，严格控制出土量，保持盾构机 均衡连续穿过这些区域。(3)如
16、有含砂层进入切削仓，则加注一定浓度的泥浆，以提高 仓内土体的水密性和流动性。(4)严格进行同步注浆，保证注浆效果，若发现流砂等，采取 超前注浆。(5)加强监测，及时反馈。13. 3. 3盾构穿越河施工试验段要穿越河，由于河长年流水，河床地质为淤泥质粉质土， 含水量大。根据招标文件，河道盾构穿越区施作桩基盖板抗浮压重， 盖板施工详见本标“第十六章内河钢筋混凝土盖板施工”，并在盾构 到达前一个月施工结束。当盾构进入该区段前，应密切注意出料土质情况。由于河床底距 隧道顶仅L 5m左右，因此在接近河道时应适当调整盾构仓内压力。 在施工中严格控制方向，尤其是在刚进入河道而未施作盖板处的空挡, 此时隧道拱
17、顶覆土厚约为24m,适当调整仓内压力后，可避免因仓 内压力较外部过大不平衡而造成盾构机抬头上浮。同时进行底板沉降第2页共40页盾构掘进中盾构机应配备一套SLS-T自动导向系统，主要由激 光经纬仪、电子激光靶、控制箱、计算机及其它配套硬件和软件组成。该系统的主要工作原理是：固定在隧道上方的激光经纬仪（已根 据后视参考点确定自身位置）发出的激光束被固定在盾构机前体上方 的电子激光靶接收到，根据激光束的照点位置可以确定激光靶的水平 位置和竖直位置，根据激光靶内的双轴测斜传感器，可以确定激光靶 的俯仰角和滚转角，激光经纬仪可以测得其与激光靶的距离，以上数 据随推进千斤顶和中折千斤顶的伸长值及盾尾与管片
18、的净空值一起, 经由控制电缆输入到盾构机的编程控制器中，再经计算机中专用掘进 软件的计算和整理，盾构机的位置就以数据或图表的形式显示在控制 室内的屏幕上。通过对盾构机当前位置和设计位置的综合比较，盾构 机操作手就可以采取相应的操作方法尽快且平缓地逼近设计线路。如 此往复，操作手就可以在每环的掘进中很好地控制住盾构机的掘进方 向，使之与设计线路的偏差保持在较小的允许范围内。激光经纬仪第一次定位采用人工测量，随后的定位可由自动导向 系统自己确定，激光经纬仪与激光靶的距离一般为100-200m,具体 还受洞内空气折射能力、激光能量的大小和隧道曲线半径等的影响。激光靶在盾构机的位置由有关的工程师负责测
19、量确定，并将有关 的位置数据预先输入到计算机中。盾构机的传感器分别测量推进千斤顶和中折千斤顶左、右、顶、 底四个位置的伸长量，并将结果传到控制室内的计算机中。盾尾间隙是通过安装在管片安装器固定端上的五个激光测距仪第20页共40页 测量得到。这些数据也通过电缆传到控制室内的计算机中。上述各项测量结果可以不断地以数据和图表形式反映到控制室 内的操作屏幕上，及时指导盾构机操作手进行操作。结合专门的管片 排列软件，每环掘进结束后，还可以自动确定未来若干环需要的管片 的型式，从而指导管片的吊装和运输。为确保该自动导向系统的准确性，将利用人工测量对其进行定期 检查和不定期检查，避免因系统自身原因而引起施工
20、误差，从而保证 整个隧道的贯通。(5)注浆注浆目的a、使管片尽早支承地层，减少地基沉陷量，保证环境安全；b、确保管片衬砌早期稳定性；c、作为隧道衬砌防水的第一道防线，提供长期、均质、稳定防 水功能；d、作为隧道衬砌结构加强层，具有耐久性和一定强度。注浆方式盾构机掘进过程中形成的管片与土体之间的空隙将采用浆液回 填，浆液是通过设在后续台车上的注浆泵，经由盾构机尾部的四个注 浆孔注入空隙的，注浆与掘进保持同步，更好地防止地面沉降并在管 片周围形成稳定的防水层和保护层。回填注浆采用单液注浆，各组份的名称及配比如下表所示。回填注浆浆液配比单位：kg第21页共40页名称砂水泥膨润土水粉煤灰含量11002
21、4030312320备注：表中数值为1 浆液中各组份的含量浆液的初凝时间约 为10h, 3天抗压强度为1. 8Mpa, 21天抗压强度为5. 5Mpao上述配 合比将由实验室进一步确定o如果地表下沉过快或过大将采用双液浆 在610秒内即初凝可减少沉降量。回填注浆采用同步注浆。在浆液连续供应的前提下，注浆过程主 要受压力控制，在注浆泵的四条送浆管上装有四个压力传感器，在四 个注浆孔上设有可自动开闭的阀门，当注浆压力超过最大工作压力时, 注浆泵自动停止工作；当注浆压力低于最大静止压力时，注浆泵会自 动启动；当注浆压力大于最大静止压力时，注浆泵会逐步减少流量； 当由于各种原因（如注浆泵故障、浆液供应
22、不上等）浆液压力低于最 小静止压力时，注浆孔处的阀门会自动关闭，同时会发出报警，从而 最大限度地减少空隙中浆液的压力损失。各项控制压力的选择考虑以下因素： 注浆位置的水压力和土压力；管片的承压能力； 不会对盾尾密封刷造成损害；既能防止地面下沉超限，又不导致地面隆起超限； 浆液不会进入土仓第22页共40页上述压力在初步确定以后，还要根据地质情况和地面监测结果等 进行调整。注浆操作既可人工又可自动，控制开关设在盾构机操作盘上。每环掘进之前，都要确认注浆系统的工作状态处于正常，并且浆 液储量足够，掘进中一旦注浆系统出现故障，立即停止掘进进行检查 和修理。当盾构机进入地质不良地段时，或进入覆土厚度较小
23、的区段时, 为防止地面出现较大沉降，采取从管片中部的预留孔进行二次补充双 液注浆。注浆主要参数a、注浆压力根据注浆目的要求，为充分充填盾构施工产生的地层空隙，避免 由此引起的地表沉陷，影响地表建筑物与地下管线的安全。同时，使 用过大的注浆压力引起地表有害隆起或破坏管片衬砌，并防止注浆环 盾尾密封。背衬即时注浆及充填注浆压力控制在0.20.4MPa,二次 补充注浆压力控制在0. 30. 5MPaob、注浆量Q=V 入入一指注浆率（一般取150%200%）V盾构施工引起的空隙（）V= Ji （D2-d2） L/4D一指盾构切削外径（m）（削切外径6. 34m）第23页共40页d一指预制管片外径(m
24、)(预制管片外径6. 2m)L一回填注浆段长即预制管片每环长度(预制管片每环长1.0m)根据公式计算得Q二(6. 34 -6. 22) X3. 14X 1. OX (150%200%)/4=2. 082. 76即注浆量为2. 082. 76 /环(1.0m)二次补充注浆量具体由现场试验确定(以压力控制)为原则。注浆工艺流程盾尾注浆的工艺流程如图13. 11所示。图13. 11盾尾回填注浆工艺流程图注浆量和注浆压力由技术人员确定。注浆工应及时做好拌浆记录 和注浆压力、注浆量的记录，并按期检查浆液质量。注浆量控制在理 论空隙值的1.52. 5倍。(6)防水施工 管片上的弹性密封垫要粘贴牢固，并且材
25、料的种类和位置符合 设计要求，尤其要注意管片角部的材料粘接要闭合牢固。 在管片吊运过程中要避免触碰密封垫，发现脱落时要及时粘贴 上去，在管片安装前，要安排一道检查程序。第24页共40页 盾构机操作要均衡(尤其在转弯处)。避免盾构机方向变化中角度较大导致管片出现较大的错台，从而影响密封垫搭接和密贴。 要及时对管片背后的孔隙进行回填注浆，出现接缝渗水时要及 时进行二次注浆。 在紧固管片螺栓时，要确认止水垫圈的完好性。盾构掘进施工示意图、盾构推进施工示意图见图13. 12o图13. 12盾构推进施工示意图九、盾构进洞(1)盾构进洞前50环进行贯通测量，以确定盾构机的实际位 置和姿态。此后的掘进不允许
26、有大的偏差发生，逐渐按偏差方位调整 盾构机姿态和位置，满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在盾构刀盘 进入洞前加固土前完成，以避免盾构进洞发生意外。第25页共40页(2)当盾构上行推进到达a端时，设置接收架以接收盾构机进洞。接收架高低必须经最后测定盾构机的实际高低来调整。见图13. 130图13. 13盾构到站示意图(3)洞圈内混凝土分六块凿薄，洞门中心穿孔释放应力。盾构 机距井壁混凝土 5米之后掘进中逐步降低正面土压力，最后盾构机 头部贴紧井壁时，正面土压力降为零。为降低盾构正面压力对洞门墙 体推力，可适当打开洞门中心释放孔，使洞前土进入井内以降低盾构 集中推力。(4)洞圈内混凝土分块吊除，盾构
27、机继续推进，当盾构刀盘伸 出洞口时应立即封堵上一道弧形止水钢板。盾构机继续推进，最后就 位于接收架上。衬砌安装至洞口后，再安装一道止水钢板，然后用快 干水泥封堵缝隙，并对洞圈内空隙压注水泥浆充填，防止渗漏和塌方。十、出洞洞门施工圆形隧道与盾构井及车站端墙的连接是采用进、出洞环的方式, 进、出洞环均为C30防水钢筋混凝土保护圈。整个区间隧道推进施第26页共40页 工完毕后，即进行洞门与隧道的连接结构施工，完成后的连接结构为 刚性结构。洞门与车站端墙间的施工缝采用遇水膨胀止水条止水。洞门的施工顺序为：(1)管片注浆主要是为了防水。(2)拆除管片始发洞口，将只需拆除一环管片；而到达洞口，则有可能切割
28、管 片。无论何种方式，都不要损害相邻管片。(3)清理施工面将施工面上的松散部分凿除，将渗水部分堵住。(4)固定止水密封条基面平整和清理干净后用粘结剂将止水条固定。(5)安装钢筋将车站施工时的预留钢筋与新布钢筋连接好，并注意不得损坏止 水条，还要保证必要的钢筋保护层厚度。(6)安装钢筋及支架采用弧形钢模板，内表面刷脱膜剂，支撑用钢管，中间预留行车 孔。(7)浇注混凝土采用C30防水商品混凝土(抗渗等级0.8MPa),分层浇注。采 用振捣棒和小锤相结合的振捣方式，在不同高程上预留浇捣孔，并及 时封堵。第27页共40页（8）拆模、养护、修补混凝土达到规定强度后方可拆除支架和模板，养护时间不少于14天
29、，缺陷部分要及时修补，以确保美观和防水。H一、a站盾构调头方案盾构自从工作井始发，沿上行线到达a南端头进洞，完成了上 行线隧道施工的一系列工作，在此调头，继续进行下行线隧道施工。由于a站盾构工作井顶板施工已完成，地面已恢复交通，为此， 盾构调头只能在站端盾构井内进行。考虑到盾构井底板没有障碍物，可以采用在井内整体调头。其方法是1、盾构进洞前，在井底铺设2cm钢板，移动托架置于其上，在 移动托架底板与钢板之间放置滚杠；2、盾构机头进到托架上后，利用千斤顶顶离洞口，然后逐步顶 推，向下行线方向调转；3、每次调转时千斤顶顶杆的行程控制在10cm左右，确保在顶 推工作时，设备及人员安全；4、顶推移动如
30、下示意图13. 14；第28页共40页图13. 14盾构机顶推示意图5、千斤顶的顶座采取在井底锚固的方式；6、螺杆式轨道设备的调转，采取在盖板顶梁锚固吊钩，用葫芦 吊转就位；7、后续设备的调头，待机头及螺旋杆调转就位后，撤除钢板， 在盾构井内及车站内铺设轨道，如图13.15。图13. 15 a站盾构后续设备调头线路轨道及道岔布置示意图十二、下行线施工盾构机在a南端洞内调头后，就位下行线洞门洞圈进行出洞施 工，其施工顺序依次为：出洞一一掘进一一进洞，施工方法同本章第 八节至第十一节所述。第29页共40页 观测，并根据量测数据进行盾构参数调整。盾构穿过河道后，再逐渐恢复仓内压力，逐步恢复正常掘进。
31、为做到盾构穿越河时确保河两侧堤岸安全、堤岸建筑物安全以及 盾构穿越时本身的安全，保证盾构机正确姿态，在盾构到达前，还要 对河两侧堤岸进行注浆加固处理，并且在盾构达到前一个月完成。具 体措施是1、加固范围：在隧道两侧各3m的范围内，注浆孔与河岸坡面 成60夹角，水平长度3m深，如图13. 1所示。图13. 1内河堤岸加固区域示意图 2、注浆配比：采取单液注浆方式，即1:1水泥单液浆，适量掺入膨润土。3、主要技术参数注浆压力：0. 81. OMPa （以不引起地表隆起为原则），扩散半径:0. 51. 0m,注浆速度：12 1/min,钻孔顺序：由下排到上排，钻一孔注一孔，第3页共40页十三、曲线段
32、施工在曲线段（包括水平曲线和竖向曲线）施工时，我们应对推进油 缸实行分区操作，使盾构机按预期的方向进行调向运动，方法如表 13-lo1、在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，切换速不宜过快；2、根据掌子面地层情况及时调整掘进参数，调整掘方向，避免 引起更大的偏差；3、蛇行的修正应以长距离慢慢修正为原则，如修正得过急，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点的连 线同设计曲线相切。第30页共40页十四、进洞洞门施工按设计，进出洞口为C30环形钢筋混
33、凝土保护圈并予埋了环形 钢板，将衬砌进、出洞环端面予埋的弧形钢板用钢筋与之相联，并组 成网片进行混凝土浇筑。为防止洞圈接口透漏水，钢筋笼完成后，在 衬砌环外弧面和进出洞导墙平面各设置一道圆形遇水膨胀橡胶条，安 装前在橡胶条上刷二道缓膨胀剂。在浇混凝土前固定好，若遇渗漏水 时，在浇混凝土之前，用硬管引流，避免对现浇混凝土破坏。待洞圈 接口混凝土固结达到一定强度后再注浆，充填洞内空隙。十五、盾构机解体、外运盾构完成自a至盾构工作井的下行线施工后，到达盾构工作井， 整个试验段盾构隧道施工即告完成。盾构机进洞到达工作井后，通过 移动托架平移到盾构井孔位置，盾构机在此解体，解体前拆除所有经 编号后管线及
34、联接处，切断高压电源，回收最缆到末节台车上。清除 盾构土仓内泥土，按盾构切口环、支撑环和盾尾三部分对原焊缝逐段 割断，盾尾钢环再分上下两半分割以便留出空间进行切环和支撑环分 离，解体后由地面的200T起重机吊出。1、具体拆卸顺序为： 在出口井中安放盾构基座，为减少盾构滑移阻力，在盾构基 座面上涂沫油脂；拆除刀盘的边刀和高位切割刀，以防轨道损伤刀具；第31页共40页缓缓将盾构主机推入基座轨面上，依次拆除刀盘、切口环、 支承环、盾尾并从井下吊出；（4）将螺旋输送机、皮带输送机以及后续设备等依次从井下吊出。2、再由起重机旁的150T平板拖车分次运至盾构机保养场，在 此进行盾构机的整修与保养工作，这些
35、工作均在2002年6月底前完 成。当完成盾构吊拆及隧道内的其它工作之后，对盾构进出工作井留 孔进行封闭，作为顶部防水、分层夯填土恢复地貌。3、盾构组装及拆卸的安全保证措施严格遵守起重作业安全操作规程和本单位安全操作规定； 每班作业前实行技术和安全交底，指定专职安全员负责日常 安检工作；盾构大件的装卸车等由专人指挥，统一行动。十六、管片运输和衬砌拼装施工1、管片运输管片生产厂制作的管片，达到设计强度C50后，再经试拼测试 等各项指标达到设计要求，并经外观检验合格，由平板车运到化工研 究所内的施工场地，在现场经验收合格后，再由龙门吊卸到专门的管 片堆放区分环堆放，对现场检查验收时发现的不符合要求（
36、裂缝、破 损、无标志等）的管片将立即退回。为防止管片堆放时损伤，在硬质 地面上设置垫木可专用支架，要求堆放管片不能超过3块，管片之 间必须加垫木。衬砌使用前分别在衬砌上粘贴橡胶止水框、丁晴软木第32页共40页 板，根据纠偏需要再粘贴石棉橡胶板。橡胶止水框为遇水膨胀型橡胶。 管片弧面刷高性能环氧树脂，增加管片防渗漏和防硫。这些均需经专人检查合格（位置、型号、粘结牢固性等）方可吊 下隧道使用。在雨季应设专门的防雨设施，以确保雨季施工不受影响。2、管片拼装管片通过井上行车（门吊）吊于井下的平板车上，用电瓶车送至 盾构机台车下，利用横梁上电动葫芦吊送至拼装机下。安装时分别回 缩对应千斤顶，自下而上逐块
37、安装衬砌。安装同时穿进连接螺栓，最 后一块封顶块安装时先搭接1/3,再纵向插入，注意均匀分布，尤其 转弯和纠偏不能装错一切管片，并注意角度的正确使用。安装紧固后，一环管片即安装完毕。管片安装后要尽量拧紧各个 方向螺栓，在下一环的掘进中，还应对下一环的连接螺栓再次拧紧。衬砌安装时，起重工同时分工安装台车前轨道。钳工接长进水管, 泥浆工灌满泥浆转驳车，电工延长高压电缆、安装照明灯等，测量工 在衬砌安装前，测盾构姿态，安装后，测衬砌方位以及间隙等，并用 多种方法测定盾构姿态，确保数据可靠，供盾构操作工使用。3、管片拼装工艺流程图第33页共40页第34页共40页图13. 16管片拼装工艺流程图4、管片
38、拼装质量控制为保证装配式结构良好的受力性能，提供符合计算假定的结构工 作条件，拼装必须达到下列精度：整环拼装的允许误差：相邻环的环面间隙Wl. 0mm；纵缝相邻块 块间间隙为1. 5mm；衬砌对应的环向螺栓孔不同轴度小于lmmo推进时轴线误差W50mli1。十七、防水施工隧道工程属地下工程，如何保证防水效果达到设计要求是施工过 程中的重要考虑因素。根据招标文件，隧道上半部的防水等级为A级, 隧道下半部联络通道和洞门部位的防水等级为B级。为满足上述要 求，在实际施工中要努力贯彻好以下防水措施。13. 17. 1隧道防水处理1、防水要求管片自身防水管片的抗渗等级为0.8MPa；管片采用密实级配混凝
39、土。第35页共40页接缝防水采取沿管片肋面四周设置密封垫的方法进行接缝防水；密封垫采用符合标准的氯丁橡胶和遇水膨胀橡胶。螺栓防水在管片接头设置止水垫圈。(4)嵌缝管片设计中预留嵌缝沟槽。管片外围防水管片外围空隙注浆，形成稳定均匀的管片外围防水层。2、具体措施管片上的弹性密封垫要粘贴牢固，并且材料的种类和位置符 合设计要求，尤其要注意管片角部材料粘结要紧密和牢固。在管片吊运过程中要避免触碰密封垫，发现脱落时要及时粘 贴上去，在管片安装关，要安排一道检查程序。盾构操作要均衡(尤其在转弯处)。避免盾构机方向变化中 角度较大导致管片出现较大的错台，从而影响密封垫搭接和密贴。在紧固管片螺栓时，要确认止水
40、圈的完好性。3、衬砌接缝安设过程中应注意的问题加强施工测量，提高盾构掘进质量，减小隧道轴线的偏差及 纠偏力度，给管片的吊装创造一个良好的前提。这样才能保证管片铺 设顺畅、橡胶垫各部位受力均匀，提高防水效果；加强管片拼装施工管理，提高拼装质量，对于接缝部位的防第36页共40页 水效果至关重要。操作人员应经过岗位培训，要有熟练的操作技术。 衬砌环脱出盾尾后一般采取多次拧紧连接螺栓，严格控制压浆部位的 注浆量和注浆压力等措施。另外，拼装后，衬砌环环面应平整。在盾 构推进过程中由于不平衡地使用液压千斤顶，很容易导致环向间隙的 不一致，使累计误差增加，引起环向的不平整。千斤顶在这样的衬砌 环上推进，易出
41、现管片顶裂破损和渗漏现象。在拼装时尤其应注意这 -占.八、9做好衬砌接缝的嵌缝工作。衬砌接缝除采用密封条、密封垫 进行防水外，在背后注浆过后，应及时做好接缝的嵌缝工作，嵌缝密 封材料可采和单分子亲水性聚氨酯密封膏、密封胶，由专用工具进行 施工。嵌缝前应先清理缝中的灰尘杂物，在干燥状态下进行嵌缝材料 的施工，局部漏水处应先止水后施工。4、螺栓孔及吊装孔（注浆孔）的防水螺栓孔的密封圈也采用遇水膨胀橡胶材料，利用压密和膨胀双重 作用加强防水，使用寿命终结可以进行更换，另外连接螺栓的防腐蚀 处理是延长使用寿命、防止隧道渗漏的重要方面，也不能忽视。根据现场条件和已有经验，可采用填实保护法，涂敷保护法或封
42、 盖保护法等保护螺栓不被水浸锈蚀。吊装孔可兼作注浆孔,注浆管端头可做成可拆卸式，注浆结束后, 将活动端头部分拆除，清除预留孔内残余物，填入弹性密封材料，并 用防水砂浆封固孔口，防止管片外部的水沿注浆管渗入。密封圈和密 封塞均用遇水膨胀橡胶制作。第37页共40页5、管片与地层空隙的防水措施盾构推进后，盾尾空隙在围岩坍落前及时地进行压浆，不但可防 止地面沉降，而且有利于隧道衬砌的防水，选择合适的浆液(初期粘 度低，微膨胀，后期强度高)、注浆参数、注浆工艺，可形成稳定的 管片外围防水层，将管片包围起来，形成一个保护圈。常用的浆液有 加膨胀剂的单液水泥浆、水泥石灰浆、水泥膨润土浆等。在软弱围岩 中，还
43、可在管片与围岩间的空隙注完水泥浆之后在贴近空隙的围岩中 注入超细水泥或化学浆等，并应保证注浆量、注浆压力，以充填密实 不留空隙。13. 17.2泵房防水处理开挖后应及时进行喷锚支护，对渗水部位进行压浆封堵，或 用导管将渗水引开，待浇完内衬后再注浆封堵。防水隔离层要与垫层密贴并有一定余量，接缝处要密封良好 并经过充气检查，对破损和漏气处要及时修补。 现浇混凝土施工缝都要凿毛，止水带要固定牢靠，避免卷曲 和损坏。(4)振捣混凝土时振捣棒不要接触防水层和止水条，且每次移动 距离不大于振捣器作业半径的一半，以确保混凝土的振捣密实。内衬与管片外表面 之间用遇水膨胀止水条防水，基面要清理 干净，止水带要粘
44、贴牢固。表面用密封胶补封。(6)排水竖管的套管穿过拱顶，因此将在管外缘设置止水环和遇 水膨胀止水条，浇完混凝土后，再用密封胶补封。第38页共40页浇完混凝土后，至少养护14天，在未达到规定的强度前，不 得拆模，以免出现渗水裂缝。对内衬上的渗水部位将进行压浆处理并施以环氧水泥沙浆封 堵拌平。13. 17.3洞门防水处理拆除管片前，将从相邻管片的中间也注浆以减少渗水。拆除管片后，对渗水部位仍要进行注浆封堵或预留引水导管, 以确保施工面的干燥。对施工接缝要进行凿毛处理，对止水条的基面要清理干净并保 持平整和干燥。遇水膨胀止水条要与基面密贴牢靠，搭接足够，并涂上缓膨剂。布置钢筋时不要触碰止水条，封闭模
45、板前要仔细检查止水条的 牢靠性。浇筑混凝土时要避免振捣棒碰到止水条，振捣要均匀到们。浇完混凝土后要及时养护14天，在达到规定强度前不得拆除 模板，以免出现渗水裂缝。对拆模后的渗水部位要及时进行注浆处理，并以环氧水泥砂浆 拌平。十八、隧道修补对管片破损处和超过一定宽度的裂缝及所有渗水裂缝，都将采取 修补措施，选用高标号的环氧水泥砂浆回填修补，并压实抹光，要做第39页共40页布孔方式：水平设竖向间距均1.0m,且呈梅花型布置，孔径:42。4、施工阶段由于钻孔注浆施工要从河底盖板端开始，为此，钻孔注浆时间安 排在进行桩基盖板施工时，围堰断流期间进行。13. 3. 4盾构穿越房屋基础施工盾构在K5+6
46、90附近将穿越S市搪瓷厂框架三层厂房，桩径” 60cm,桩长最大不超过15m,但均在盾构隧道空间内，为此，在隧道 通过前要进行桩基托换加固处理，确保盾构通过时会对厂房产生影响, 同时也不致于影响到盾构推进工作。1、加固处理范围穿过盾构隧道空间的桩，进行桩基托换处理，同时在盾构掘 进中，随时进仓破桩；未穿越隧道空间，但桩距隧道侧边小于1.5m时，需要进行 桩基托换处理，因其不影响盾构机通过，不需进仓破除；房屋基础桩距隧道侧边大于1.5m者，不进行托换，但需对 部分土体进行注浆加固。2、处理方法当盾构接近桩基托换区域时，调整仓内压力，使之既能控制切削 土面不坍塌，又能保证破桩人员的安全，然后缓慢推
47、进接近既有桩， 根据测量桩的准确位，使盾构机待破桩前停止。此时破桩人员进入盾 构仓，逐根破除在盾构通过范围内的已被替换的既有桩，之后再进行第4页共40页到既能保证强度和防水效果，又能保证美观。隧道上部的修补采用可 移动的工作平台，隧道下部的修补待拆完轨道后进行。第40页共40页 盾构推进。盾构通过该区域时应缓慢进行，同时衬砌背后及时注浆回 填，通过之后再恢复正常推进。对于桩基托换施工应在盾构机到达前一个月结束，其施工方法详 见“第十七章桩基托换处理技术”。13. 3.5盾构进、出洞加固地层处理措施盾构隧道施工的两个端头都应进行地层加固处理。1、地层处理、地基加固原则(1)地层处理、地基加固的设计除应做到技术先进、经济合理、 安全适用外，尚应做到：因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源 等。(2)根据工程结构特性、施工方法、使用要求及地面建筑物和 地下管线的保护要求，结