北京地铁某合同段盾构施工监理实施细则

1、1、工程特点1.1基本情况工程名称：北京地铁某合同段区间隧道工程工程地点：北京市丰台区工程规模：2区间。建设单位：北京市轨道交通建设管理有限公司设计单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司监理单位：工程建设监理公司施工单位：中铁计划工期：计划开工日期：2010年2月1日 计划完工日期：2012年 9月17日（洞通日期为2011年6月30日）1.2工程概况1.2.1地理位置位于北京市丰台区。区间线路呈东西向走向，隧道主要位于嘉和路、镇国寺北街下方敷设，与石榴庄路基本平行。区间沿线要穿越草桥东路、嘉园路，草桥东路宽25m，嘉园路宽40m，交通繁忙，道路两侧有大量的高层建筑居民区（居民区多为5-24层高

2、层），现状道路下方地下管线较多，主要有污水、雨水、热力等类型的地下管线，管线特点是：管线多、管径大、压力大、覆土深，地形较为复杂。1.2.2工程形式及工法区间盾构隧道两个区间隧道，区间起讫里程分别为：a站b站， y（z）k34+653.369y（z）k35+668.147，其中左线设置短链1.115m；右线长1014.778m，左线长1013.663m，双线隧道总长2028.441m；b站c站y（z）k35+874.047y（z）k37+335.900, 其中左线设置短链0.029m；右线长1461.853m，左线长1461.824m，双线隧道总长：2923.677。a站b站区间线路平面上从a

3、站到b站线间距从14.969m变成17m。右线由a站经过两个曲线半径到达b站，两条曲线半径分别为1000m、1000m。左线含四条曲线，其半径分别为1000m、600m、2000m、2000m，到角门西站为直线。b站c站区间线路平面上从b站到c站线间距由17m先过渡到12m，又过渡到15m。右线从b站出站经过两个曲线到达c站，曲线半径均为1500m。左线含四条曲线，半径分别为3000m、3000m、1500m、1500m。纵断面上，线路左右线采用单面坡，线路从b站出站后以5（左线5）上坡，接着以22(左线22.02)上坡进入c站，隧道拱顶埋深为10.7m19.4m。根据地铁设计规范和线路的纵坡

4、条件，区间在右k36+350.00及k36+830.00处各设一联络通道。隧道采用盾构法施工，衬砌为钢筋混凝土管片，管片采用3+2+1模式组合，错缝拼装。管片宽1200mm，厚300mm，衬砌外径6000mm，内径5400mm。区间联络通道采用矿山法施工，采用复合式衬砌。初衬为：格栅拱钢筋网喷射混凝土（厚300mm），二衬为：c30模筑混凝土（厚400mm）。1.3 盾构工程主要工程量表土建工程主要工程数量表项目单位角门东站至角门西站区间角门西站至草桥区间总计土方m362830.690560.4153391盾构掘进m2028.4412923.6774952.118管片混凝土m310897157

5、06.326603.3钢筋t1644.4422244.3703888.812管片设置密封条环1693244241371.4工程地质及水文地质概况1.4.1工程地质条件（1）a站b站本区间沿w路由东向西，由丰台区x东路至x西路。本场地位于北京城区西南平原地区，永定河冲洪积扇的中上部，属于古漯水河故道。表层以厚度不匀的人工堆积的房渣土、素填土为主，人工堆积层以下为厚度较厚的新近沉积的粘性土、粉土、砂土及卵砾石层，再以下为第四纪沉积的粘性土、粉土、砂卵石互层，并以砂土、卵石土为主。本区间隧道洞身基本位于卵石、圆砾、卵石层，局部含粉土粘土1层和细中砂2层。（2）b站c站本区间沿嘉和路由东向西，区域地貌

6、主要为河流的河漫滩和古河床上。本段区域拟建场区基坑边坡土层自上而下依次为杂填土层、砂质粉土、粘质粉土素填土1层、新近沉积砂质粉土、粘质粉土层、新近沉积粉细砂1层、新近沉积粉质粘土、重粉质粘土2层、新近沉积卵石、圆砾层、新近沉积粉质粘土、重粉质粘土1层、新近沉积细中砂2层、卵石层、粘质粉土、粉质粘土1层、细中砂2层、卵石层、粘质粉土、粉质粘土1层、细中砂2层、卵石层、粘质粉土、粉质粘土1层、细中砂2层及泥岩层。本区间隧道洞身基本位于卵石层，局部穿越卵石、圆砾、粘质粉土、粉土粘土1层和细中砂2层。1.4.2水文地质条件（1）a站b盾构区间场地内地下水主要有四层类型：第一层地下水分布在第层杂填土中，

7、局部分布，静止水位埋深约2m，静止水位标高约37.87m，地下水类型为上层滞水，水量不大，以大气降水、管道渗漏及临近地表水体补给为主，水位受季节变化影响较明显；第二层地下水主要分布在第层卵石、圆砾及2细中砂层中，静止水位埋深约13.615.2m，静止水位标高约24.5725.67m，地下水类型为潜水，局部分布，以大气降水入滲、地下水侧向径流和“天窗”渗漏补给为主，以侧向径流和向下越流方式排泄，年升降幅度受季节变化影较明显；第三层地下水主要分布在第层卵石层中，静止水位埋深约22.324.9m，静止水位标高约15.6217.48m，地下水类型为滞水，该层水以大气降水入滲、地下水侧向径流和“天窗”渗

8、漏补给为主，以侧向径流和向下越流方式排泄；第四层地下水主要分布在第层卵石、第2层细中砂及其下砂卵石层中静止水位埋深约26.627.7m，静止水位标高约12.4212.67m，地下水类型为潜水，略具承压性，层水以大气降水入滲、地下水侧向径流和“天窗”渗漏补给为主，以侧向径流和向下越流方式排泄。由于地下水的长期开采等原因造成地下水位逐年下降，加之区域地质局部粘性隔水层的作用，该区域第二层地下水表现出层间潜水的特性，并在之下的厚层碎石土及沙土中中形成的第三层地下水，与区域水文地质情况略有不同。地下水特征如下表：地下水性质水位埋深m水位标高m含水层及其特征岩性特征渗透系数m/d影响半径m上次滞水237

9、.87潜水（二）13.6-15.224.57-25.67、2潜水（二）22.3-24.915.62-17.48130-15077.53（10t/h）潜水（二）26.6-27.712.42-12.67、2150-17077.53（10t/h）（2）b站c盾构区间场地内地下水主要有三层类型：第一层地下水分布在第层卵石、圆砾中，静止水位埋深约11.311.5m，静止水位标高约29.2429.96m，地下水类型为层间潜水，以大气降水入滲、地下水侧向径流补给方式为主，以侧向径流和向下越流方式排泄，年升降幅度受季节变化影响较明显，由于区间局部粘性隔水层尖灭，该层该层地下水水位面不连续，局部表现为上层滞水特

10、性；第二层地下水主要分布在第层卵石层中，静止水位埋深约23.524m，静止水位标高为16.4318.37m，地下水类型为层间滞水，该层地下水以大气降水入滲、地下水侧向径流和“天窗”渗漏补给为主，以侧向径流和向下越流方式排泄；第三层地下水主要分布在第层卵石及其下卵石层中，静止水位埋深约27.3m，静止水位标高约13.03m，地下水类型为潜水，局部略具承压性，该层地下水以大气降水入滲、地下水侧向径流和“天窗”渗漏补给为主，以侧向径流方式排泄。由于地下水的长期开采等原因造成地下水位逐年下降，加之区域地质局部粘性隔水层的作用，该区域第二层地下水表现出层间潜水的特性，并在之下的厚层碎石土及沙土中中形成的

11、第三层地下水，与区域水文地质情况略有不同。地下水特征如下表：地下水性质水位埋深m水位标高m含水层及其特征岩性特征渗透系数影响半径层间潜水11.3-11.529.24-29.96层间潜水23.5-24.016.43-18.37130-15077.53（10t/h）潜水27.313.03150-17077.53（10t/h）1.4.3 本标段地质的工程条件评价本段线路位于北京平原地区，第四纪冲洪积覆盖厚度约50m左右，本场地填土层普遍分布，主要为杂填土层和砂质粉土、粘质粉土素填土1层，为松散土层，力学性质差异较大，稳定性较差。场地浅部新近沉积土层普遍分布，包括砂质粉土、粘质粉土层，粉细砂1层，卵石

12、、圆砾层及细中砂2层。该土层中粉土、砂土以稍密中密为主，标准贯入击数较低，卵石、圆砾层重型动力触探击数离散性较大，土体自稳能力差。本区间隧道洞身基本位于卵石、圆砾、卵石层，局部含粉土粘土1层和细中砂2层。以上围岩不稳定、变形较大，开挖后在极短的时间内容易坍塌，引起地面沉降和开挖面塌方，尤其是细中砂2层，在地下水的作用下极易发生潜蚀、流砂等现象。2、监理依据及编制原则2.1编制依据 2.1.1北京市地铁某某区间施工设计图纸 2.1.2现行设计规范、施工验收规范、标准及有关文件。2.1.3北京地铁某某监理标段监理规划。2.1.4经专家论证并经总监理工程师批准的“a站b站、bc盾构区间施工方案”。2

13、.2编制原则2.2.1严格执行与本工程有关的国家、部及北京市制定颁布的规范、规程、技术标准和法规文件等。 2.2.2遵照业主及招标文件的要求，确保实现业主制定的工期、质量、安全、环保、文明施工等各方面的目标。 2.2.3熟悉施工图纸，充分研究岩土工程勘察报告，按照三控两管一协调原则制定监理规划及监理实施细则。 2.2.4监理实施细则编制尽量做到总体监理部署和本工程的特点相结合，主控项目和一般项目相结合，内容全面、重点突出、思路清楚。3、监理工作的流程3.1工程施工准备阶段监理流程施工准备阶段的监理熟悉车站主体围护结构施工设计图纸及岩土勘察报告编制专项监理实施细则报总监办审批不同意召开监理例会

14、施工监理交底会施工图会审审批施工组织设计签署审批意见复核测量放线成果分包、供货、试验单位资格审查施工过程监理开工条件核查3.2施工阶段质量控制工作基本流程3.2.1 工程材料、构配件和设备质量控制基本流程承包单位填写工程物资进场报验表方法：1、 审核证明资料2、 到厂家考察3、 进场材料检验4、 进行验证承包单位另选监理工程师审核不合格承包单位使用3.2.2分包单位资质审查基本流程选择分包单位承包单位填写分包单位资质报审表监理工程师审查签认审查意见 不合格 承包单位与分包单位签订施工分包合同分包单位进场施工3.2.3分项、分部工程签认基本流程承包单位达到分项工程报验条件进行自检承包单位进行纠正

15、承包单位进行纠正 监理工程师审查总监理工程师签认分部工程承包单位填写分项/分部工程施工报验表监理工程师审查监理工程师签认分项工程承包单位继续施工达到分部工程验收条件自检承包单位填写分项/分部工程施工报验表 不合格 不合格3.3工程进度控制流程承包单位编制施工总进度计划填写施工进度计划报审表总监理工程师审批承包单位编制年、季、月进度计划填写施工进度计划报审表总监理工程师审批按计划组织实施监理工程师对进度实施情况进行检查、分析基本实现计划目标严重偏离计划目标承包单位编制下一期计划总监理工程师签发监理通知指示承包单位采取调整措施注：如总进度计划为施工组织计划的一部分，可不单独审批否 3.4造价控制流

16、程3.4.1计量、计价支付工作流程监理工程师对分项、分部工程已签认工程变更费用索赔费用等承包单位填写( )月工程进度款报审表监理工程师审核月工程量和月工程进度款并签认承包单位汇总已审核款项填写工程款支付申请表监理工程师审核、三方协商总监理工程师签发工程款支付证书建设单位负责人审批建设单位向承包单位支付3.4.2工程竣工阶段的基本流程工程经各方竣工验收承包单位提交竣工结算资料监理工程师审核三方协商总监理工程师签发竣工结算工程款支付证书建设单位审核、批准建设单位向承包单位支付3.5工程变更管理的基本流程承包单位提出工程变更建设单位或设计单位提出工程变更总监理工程师审查签认 必要时 设计单位签发设计

17、变更文件建设单位审查签认 必要时建设单位予以签认 项目监理部发出会签的工程变更单承包单位实施工程变更承包单位向项目监理部提交工程变更费用报审表不同监理工程师审核，总监理工程师签认意建设单位审批 4、盾构施工的监理控制要点、难点分析及目标值4.1盾构始发前的监理控制要点4.1.1盾构始发前的施工准备（1）图纸会审、岗位培训在盾构施工前，对该区间全部设计图纸进行会审，按工种进行岗位培训，考核合格后方可上岗操作。4.1.2地面施工准备（a）、在盾构始发前，先进行场地的硬化（可结合端头加固施工），然后进行施工用电、用水、通风、照明、通讯等设施的安装。（b）、施工所需材料、设备经检验合格，满足本阶段施工

18、要求，管片、螺栓等准备足够数量。（c）、建立井上、井下的测量控制网，并经复核取得监理、业主的书面认可。（d）、对隧道沿线建构筑物及盾构将要穿越的需保护的建构筑、地下管线布置变形监测点。（e）、盾构配套设备的组装、调试。4.1.3下井准备工作盾构机主体分成刀盘、前盾、中盾、盾尾、螺旋机、拼装机等多块，最大重量为98t（前盾后部及中盾），后续台车共分6节，最大重量21t。采用一台全液压德国terex-demag ac350型350吨全路面汽车吊单机主臂吊装，ltm1160-2 160吨全液压160吨汽车吊配合翻身，进行下井吊装工作。在盾构机在正式下井安装前，须预先完成下列各项准备工作：（a）确认各

19、部件在运输过程中没有受到损坏。（b）制作安装盾构始发反力架，铺设盾构机的始发托架和后续台车的轨道。（c）确认各部件的吊点牢固可靠。（d）在后续台车后端布置一台卷扬机。（4）盾构始发和接收端头土体加固4.2盾构始发和接收端头土体加固的监理控制要点4.2.1盾构机始发处，在盾构始发前28天完成始发处地基加固，端头土体加固执行2010年11月2日专家论证方案，加固效果符合专家论证方案要求和有关标准要求。二个始发端头素桩均采用一排800mm700mm的 c10素混凝土桩，施工中拟紧邻车站端头井维护桩布设一排素桩，左线17根，右线17根，左右线共计34根，全线共计68根。两个接收端头均采用水平注浆加固。

20、其控制要点如下：4.2.2施工准备（1)技术准备施工前要求施工单位对现场作业人员进行技术交底、管线交底和安全交底，确保顺利施工。根据施工图纸及现场导线控制点，使用全站仪测定桩位，根据地质情况直接定点或打入木桩定点，并以“十字交叉法”引到四周作好护桩点，测量监理工程师进行复核。（2)机械准备要求施工单位按规定进行进场机械报验，施工拟长螺旋钻机，施工方便快捷，且不需要设泥浆池，有利于保护环境，施工拟首先考虑反循环钻机进行钻进。若长螺旋钻进钻进困难，则考虑采用s220c旋挖钻机。（3)人员准备按规定对施工分包单位及人员资质进行审查，要求项目部制定专人负责素桩施工，并配备专门的技术和安全负责人员。（4

21、)场地准备在进入现场施工前，总监组织业主和两个标段施工单位进行协调，合理安排进场时间，为使施工顺利进行，总监组织各方人员每天下午召开协调会，甚至采取穿插作业的方法，把以保盾构始发为主，把双方的计划时间精确到小时。4.2.3施工顺序控制为防止钻孔桩施工时由于相邻两桩距离太近或间隔时间太短，造成塌孔，要求施工单位采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按隔一钻一施作，相邻两桩施工间隔时间不小于24小时。4.2.4素桩施工技术要求（1）孔位测定与要求正式钻进前，要对已经放出的桩位点进行复测，确定桩位没有问题后才可按桩位施工。在实际钻进中，孔位偏差控制在，轴线方向50mm,垂直轴线方向+300mm。必要时由测量

22、监理工程师进行复核。（2）安装钢护筒施工前对施工区域进行人工探沟施工，确认地下无管线。钻进时拟采用钢护筒进行护壁，护筒安装深度以实际施工情况而定，保证钻孔施工不塌孔。护筒安装高出地面300mm，护筒直径大于钻头直径100200mm，中心偏差不大于100mm。（2）泥浆制备钻孔施工时采用膨润土泥浆进行护壁。泥浆比重根据不同土层严格控制：在粘性土中成孔，可注入清水，以原土泥浆护壁；在砂土或较厚夹砂层中成孔，泥浆比重应控制在1.11.3，在穿越砂层夹卵石层或容易塌孔土层中成孔时，泥浆比重控制在1.31.5；胶体率不低于95%；含砂率4%8%，在本工程中拟采用的泥浆性能指标及测试方法见下 表3。表3

23、泥浆性能指标及测试方法表序号项 目性能指标测试方法1粘度1828秒500ml/700ml漏斗法2含砂率4%8%含砂率计3胶体率95%静置、澄清4酸碱度810ph比色法（3）钻进成孔钻孔采用s220c旋挖钻孔设备，钻进时，边钻进边注入泥浆进行护壁，钻机与围护桩平行就位，钻进过程中随时检测垂直度，并随时调整，钻进过程中做好记录。（4）成孔质量检测桩孔质量参数包括：孔深、孔径、钻孔垂直度等。1）孔深：钻孔前先用水准仪确定人工挖探坑第一节护壁口标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高确定孔深，以测锤确定孔深。2）孔径用探孔器测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后进行下道工序。3）垂直度：验收方法

24、是制造一个长度等于46倍桩径，直径等于孔径的钢筋笼，将钢筋笼吊放入孔，顺利放到设计要求的孔底，说明孔径和偏斜度达到要求，偏差应小于3。（5）清孔钻机成孔后，进行沉渣厚度量测，沉渣厚度小于150mm，若沉渣厚度不满足要求，需进行清孔，清孔时应注意对成孔深度的控制，严禁出现成孔深度超出规范要求的现象。（6）水下砼灌注钻孔开始前应进行导管密闭性试验，试验合格后方可使用。清孔、导管安装完成后，立即灌注c10砼。为使砼有较好的和易性，水泥用量为不小于300kg/m3，砼的含砂率采用40%50%，水灰比采用0.45。砼拌和物从拌和机卸出到进入导管时的坍落度为16cm21cm，灌注应尽量缩短时间，连续作业。

25、1）首先安设导管，用25t吊车将导管（直径不小于250mm）吊入孔内，位置保持居中，导管下口与孔底留3050cm左右。混凝土浇注过程中应连续，浇注砼时，导管埋入砼内深度26m，拆卸导管时详细测量导管埋深，防止因拔导管时将导管拔出混凝土面造成断桩事故。混凝土浇筑到预计标高后，及时撤出导管，进行空桩回填。回填采用碎石料，并压实。2）混凝土试件制作要求施工单位按规范制作混凝土试件，分标养和同条件做好养护。3）做好记录整个施工过程中，技术人员要对现场情况及施工进展做好详细记录。4.3接收端头水平深孔注浆加固的监理控制要点4.3.1水平深孔注浆技术控制要点水平深孔注浆技术是通过水平钻孔，埋设注浆管路，采

26、用循环注浆方式通过注浆泵将水泥-水玻璃浆液通过注浆管路均匀地注入土体中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走砂层和粘土颗粒间的水分和气体，并填充其位置，通过水泥中所含矿物与土体中的水土分别发生水解、水化反应以及团粒作用等，形成悬浮胶体和团粒，硬化后形成强度大、压缩性小和抗渗性高、稳定性良好的水泥土。地质情况是通过地层分布来判断的，而地层分布一般为水平分布。水平深孔注浆技术通过水平注浆，可以十分有针对性的对各个地层情况作出不同的注浆方案。能极大地提升注浆效果。同时双液浆本身胶凝时间短，在处理含水较大或者渗透系数较大的砂、卵石地层时能更好的、及时的加固止水。水泥土结硬后，土体的孔隙率和含水率降低，密度加

27、大，同时由于水泥土挤压土体，使土体变形能力增加，提高了变形模量，从而防止或减少洞门端头土体坍塌。土体孔隙率降低后还提高了土体的抗渗能力，减少地下水和周围水系对端头土体的水波动压力影响。所以针对本端头地质情况，决定采用水泥-水玻璃压密注浆的施工方法来解决砂、卵石地层加固止水的难题。注浆可以改善土体，快速形成止水帷幕，使其遏制流沙运动；注浆还可以形成强度较高的水泥土，提高端头土体的变形能力，从而达到加固止水目的。（1)施工工艺流程本工程是通过对洞门全断面的注浆来保证洞门附近土体达到盾构机顺利进出洞要求。（2)设计洞门断面注浆管立面布置图和注浆管角度布置图b站东端头：结合端头地质，车站水位埋深在22

28、.9米处，与隧道底埋深25.4米相差2.5米，设计注浆管时以设计隧道中心为圆心，半径为2.85m的圆上均匀布置18个注浆孔，其中上部的13个注浆孔为水平布置、下部的5个孔的以水平方向投影为12m布置，以保证外围盾构始发范围内土体加固效果。由于洞门的上部在水位线以上，只布置了4个水平注浆孔；其余都在以水平方向投影为12m内布置，主要稳固隧道水位以下的土体；两侧的7#、8#、9#和15#、16#、17#孔根据设计要求布设成加固两侧土体的注浆孔，布设角度见图示；本端头每个洞门全断面上共计31个注浆孔。b站西端头：隧道断面有3.6米位于水位线以下，而且隧道底部为2细中砂，为保证盾构到达安全，设计注浆管

29、时以设计隧道中心为圆心，半径为2.85m的圆上均匀布置18个注浆孔，其中上部的13个注浆孔为水平布置、下部的5个孔的以水平方向投影为8m布置，以保证外围盾构始发范围内土体加固效果。由于洞门的上部在水位线以上，只布置了2个水平注浆孔；其余都在以水平方向投影为6m内布置，主要稳固隧道水位以下的土体；两侧的7#、8#、9#和15#、16#、17#孔根据设计要求布设成加固两侧土体的注浆孔，布设角度见图示；本端头每个洞门全断面上共计29个注浆孔。c站：隧道断面上水位在底板以下6.8米，端面上土体自稳性好，埋深也浅，而且不涉及大面积暴露大掌子面，因此设计注浆管时以设计隧道中心为圆心，半径为2.85m的圆上

30、均匀布置18个注浆孔，其中上部的13个注浆孔为水平布置、下部的5个孔的以水平方向投影为8m布置，其余都在以水平方向投影为6m内布置；两侧的7#、8#、9#和15#、16#、17#孔根据设计要求布设成加固两侧土体的注浆孔，布设角度见图示；本端头每个洞门全断面上共计24个注浆孔。（3）引孔、埋设导向管导向管长度70cm，采用内径65，壁厚3.5mm钢管加工而成。一端焊接内径65的法兰盘，另一端端头植于掌子面上。植入深度为30 cm，止浆墙施工后埋入30 cm，最终外露10 cm。导向管必须严格按照图纸布孔角度埋设，以保证注浆过程中注浆孔角度。（4）浇筑挡浆墙为防止注浆过程中，浆液压力挤破围护结构中

31、的薄弱部分，造成浆液沿裂缝处喷回，使注浆效果损失。先在洞门断面紧贴围护结构施工浇筑一面范围为洞门全断面、厚度为300mm的竖向垂直挡浆墙。挡浆墙采用标号为c30的混凝土，内布一层10，间隔为200mm200mm的钢筋网片。（5）引孔注浆1）主要机械设备包括： yt-2428风动凿岩机、ztgz-120/150型注浆泵。配齐钻机、搅拌机、注浆泵、管路、储浆桶，各种应急材料。2）对注浆泵进行试运转，并对操作人员进行上岗培训。3）按每循环使用量配齐所有注浆材料。4）对注浆施工人员进行技术交底、技术培训以及安全教育。配浆、钻孔、注浆，各注浆孔应有先后注浆顺序，顺序安排原则为：跳孔施工，外围孔左右各一个

32、跳孔施工，下部9个有角度注浆孔按布孔顺序依次施工。最后留取中间四个水平孔作为检查孔，于注浆孔注浆完成后检查注浆效果。各孔注浆时间隔进行，以保证浆液扩散效果。5）注浆材料水平深孔注浆浆液类型一般有：水泥浆和水泥-水玻璃双液浆。在本端头加固区施工中，针对无水地层，我们采用注射水泥单液浆加固土体；针对有水地层，我们采用注射双液浆的方法来加固土体，以提高土体加固效果。水泥为32.5r普通硅酸盐水泥，水玻璃模数为2.43.0，浓度为3035波美度。针对特殊的地层必要时加入速凝剂所组成的浆液。胶凝时间可控制在十几秒至几十分钟范围内，抗压强度可达到520mpa。6）注浆压力及配比浆液的扩散能力与注浆的压力的

33、大小有密切的关系，所以有很多人倾向于采用较高的注浆压力，高压注浆压力可挤出地层中的多余水份，使浆液结石体强度提高。但是，当注浆压力超过地面覆土的重力和强度时，将会导致地基和上部结构的破坏。因此，一般都以不使地层结构或仅发生局部少量的破坏，作为确定地层允许注浆压力的基本原则。在每次注浆之前都要做清水试验，由清水试验的压力来控制浆液的压力，一般情况控制在清水压力的710倍。开始时只注单液水泥浆，如果注浆压力上不去且浆液用量大，则逐步改用双液浆，以达到让浆液对土体填充充实，并满足注浆压力控制要求。注浆压力的控制的好坏直接影响到注浆成败的关键，在本工程的端头的加固过程中浆液配比一般控制在三个阶段，第一

34、阶段，在砂层中，水灰比按1:1配合,水玻璃按1：3稀释，水泥浆液和水玻璃溶液按3:1配合，在这阶段注浆压力不能太高，一般控制在1.52.0mpa,保证浆液能充分在啥砂层中扩散。第二阶段，在卵石、圆砾层中，水灰比按1：1配合，水玻璃按1：3-1：2稀释，水泥浆液和水玻璃溶液按1：1配合，由于浆液在卵石、圆砾层中的阻力很小，所以此处的注浆压力选择控制在1.01.5mpa。第三阶段，在卵石层中，合理的注浆压力应控制在1.01.5mpa。7）注浆结束标准注浆结束的标准就是注浆压力、注浆水泥用量均达到注浆设计要求，注浆压力急剧上升，双液注浆量在100120l/min,稳定 1020min即可结束注浆。4

35、.3.2施工质量控制 水平深孔注浆技术是一个循环注浆技术。它通过不断的、循环的钻孔和注浆来达到加固地层的作用。钻杆在上一个注浆循环中所形成的密实土体中前进，形成一个注浆通道。在钻孔完成，接上注浆管后，浆液在注浆泵的压力下随着钻孔在土体中流动，由于上一个循环中，双液浆已将钻孔前端土体加固完毕，并对上一个循环中的注浆通道有补强作用。所以，浆液将会流向钻孔前端没有加固好的土体，并对这部分土体进行挤密、压实。如此反复循环，直至所需加固土体全部加固到位。所以，在实际施工过程中，为了保证加固质量，减少有害影响，必须注意以下几点：（1）钻孔：采用风动凿岩机从止浆墙上埋设的导向管进行钻孔，成孔直径50。在水平

36、钻孔的过程中，要随时注意随着钻杆返出来的土体判断钻杆前端所处地质状况。（2） 注浆：钻孔过程中每当遇涌水、涌砂现象，立即将注浆软管与盲板连接，用螺栓与导向管法兰盘连接后注入水泥水玻璃双液浆。如未出现涌水、涌砂现象，则继续钻孔，钻深6米后进行注浆。注浆前应按注浆要求安设注浆设备，注浆管路和制作注浆泵站。关闭孔口阀门，开启注浆泵，进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。然后将注浆泵吸管放入浆液中（吸头有d80滤网包紧），进行正式注浆。注浆时，采取低压力中流量注入，注浆过程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当压力升至注浆终压时，继续压注5min，即可结束注浆。注浆时通过控制注浆压力控制

37、注浆量。当注浆压力较小，而注浆量较大时增大水泥浆的浓度，直至终压达到该地层的合理压力，持续注浆至设计孔位深度。钻杆顶进时，注意保护管口不受损、变形，以便与注浆管路连接。3）由于水平深孔注浆浆液压力较大，注浆范围在围护结构以外，故很容易沿着围护结构的外壁冒浆，使浆液浪费，达不到所需范围的加固效果，要注意及时堵漏。堵漏时选取合适的水泥水玻璃配比，一般以水灰比按1:1配合,水玻璃按1：3稀释，水泥浆液和水玻璃溶液按1:1配合。及时封堵漏浆通道，制止漏浆。4.4盾构组装调试的监理控制要点4.4.1盾构机下井顺序盾构机下井组装的总体原则为：先后备台车，后盾构主机。即由6号台车开始，到1号台车完成台车的下

38、井安装；然后再吊装切口环、支撑环、盾尾等，完成主机安装。4.4.2盾构机下井组装注意事项（a）、保护好盾构机各部件间连接管线接头的编号，避免因无编号而造成线路连接错误，影响安装进度。（b）、下井安装过程中，各专业技术人员协同工作，相互配合，按照相关技术规范和工艺标准进行组装（c）、各部件安装完成后应进行功能测试，没达到规定的技术参数时，一定弄清原因，避免将故障留到掘进施工阶段。4.2.3盾构机调试、验收盾构机各组成部件在井下安装完毕后，并正确就位在盾构基座上，刀盘离洞口1.01.5m，依据盾构验收大纲对其进行试运行。当各项指标都满足验收大纲的要求时，才可开始盾构机的初始掘进。如果任何一项指标达

39、不到要求，都要进行仔细的检查，找出原因，直至满足所有要求。4.5洞门密封装置安装的监理控制要点由于工作井洞圈直径与盾构外径存有一定的间隙，为了防止盾构始发时及施工期间土体从该间隙中流失，在洞圈周围安装由橡胶帘布带、圈板、单向铰链板等组成的密封装置，并设置注浆孔，作为洞口出现渗漏的补救措施。洞门密封装置安装在盾构始发前一天进行。4.6盾构基座安装的监理控制要点4.6.1盾构始发基座的加工与运输盾构始发基座在专业加工厂按设计图纸进行加工，其误差要符合设计要求。运输过程中要避免碰撞，以防变形。4.6.2盾构始发基座的安装盾构始发工作井结构完成后，即可进行盾构始发基座的安装。盾构始发基座进行安装之前，

40、先在底板上沿纵向在基座安装范围内以基座安装轴线为中心线预埋钢板，然后将基座按基座安装轴线和高程在竖井内准确就位，将盾构基座固定在预埋钢板上。为防止盾构始发磕头实际基座安装高程比设计上抬15mm。安装的允许误差如下：基座安装轴线应与设计始发轴线一致，方向偏移不大于16秒，要求始发洞门处水平偏差控制在-5mm+5mm，竖直方向的偏差控制在-5mm+8mm。4.7反力架结构装置施工的监理控制要点盾构机始发时巨大的推力通过反力架结构装置传递给始发车站结构。4.7.1反力架结构装置的选型与布置（1）在盾构主机安装后，开始进行反力架的安装。反力架端面应与始发台水平轴垂直。反力架与盾构始发井结构上预埋的钢板

41、焊接牢固，保证反力架脚板安全稳定。反力架支撑与车站结构埋铁焊接牢固，盾构推力通过反力架传递到竖井结构墙上。（2）反力架支撑基本结构反力架支撑杆采用两榀488型钢及三榀60型钢，材质为a3钢。反力架支撑受力情况：反力架1/2/3（60）水平撑与4（488）杆件垂直，长4.3米；反力架斜撑6/7（60）与后水平撑角度为37，长4.1米，承受压力和弯矩力。具体做法和反力架受力计算要求施工单位按2010年11月19日盾构始发掘进与接收专家论证意见实施。（3）反力架装置的现场组装在基座安装完成后安装反力架。安装前必须放好其安装轴线，然后方可进行反力架装置的现场组装定位焊接。要求反力架与管片接触的平面要与

42、盾构始发基座的轴线垂直，反力架轴线与盾构始发轴线的偏差控制在10mm。焊接质量符合设计要求。4.8始发轨道铺设的监理控制要点轨枕采用h20型钢。轨道采用yb-222-63标准24kg/m轨。按始发轨面高程铺设该段轨道，同时将反力架与暗挖隧道间的轨道铺设好。工作井内尺寸为12.5m8.0m，盾构负环由8环管片拼装而成。采用整环拼装。在盾构基座上准确定位出负环管片的位置及标高。盾构出发时的反力通过钢制反力架传至后面的井壁，钢制后靠结构设计为1000h型钢的形式。在钢反力架与负环管片、钢反力架与井壁结构间的空隙用快硬混凝土填充密实，保证推力的传递良好，为增强钢后靠的抗弯变形能力，钢后靠与井壁之间通过

43、多点焊接牢固，这样盾构始发推进时千斤顶的区域及油压值可自由选择，便于盾构运动轨迹及轴线的控制。盾构支撑安装完成后，在盾构推进施工时，应注意观察后盾支撑的变形，防止位移变形量过大而造成破坏。4.9洞门凿除的监理控制要点4.9.1洞门混凝土凿除盾构调试完成，即开始凿除洞门。在洞圈内搭设钢制脚手架，在刀盘前加垫木板条，用来保护刀盘不在吊出混凝土块时被砸坏。在洞门内凿三个孔（用来观察外部土体情况），根据土体实际情况，洞门混凝土桩按九步分块分段凿除，清理干净落在洞圈底部的混凝土碎块，洞门凿除要连续施工，尽量缩短作业时间，以减少正面土体的流失量。整个作业过程中，要求施工单位由专职安全员进行全过程监督，杜绝

44、安全事故隐患，确保人身安全，同时安排专人对洞口上的密封装置做跟踪检查，清除洞口内杂物、混凝土碎块。为防止洞门凿除过程中出现突发事件，要求施工单位制定控制措施及对策（1）提前对施工人员进行交底，做到精心施工，同时加强地面监测。（2）配备足够的机动设备，一旦发生意外情况，在第一时间投入工作。（3）在始发前，对盾构进行足够的调试，确保盾构性能的可靠性。同时，配备足够的值班维修人员，及时处理盾构设备的故障，确保盾构推进顺利进行。（4）盾构始发时，若地面变形值达到警戒值或水土流失严重，则须采取从地面注浆来确保盾构顺利始发。在地面上准备好双液浆材料和聚氨酯，同时在井下也准备好聚氨酯，做好堵漏准备。4.10

45、盾构机初始掘进的监理控制要点4.10.1盾构机初始掘进距离的确定（1）盾构机总长70m。（2）a始发站内能够布置运输双线距离。（3）管片与土体之间的摩擦力足以支持盾构机的推力。根据以上条件和专家意见及有关要求，确定初始掘进距离为100m。4.10.2盾构机初始掘进前监督检查项目（1）盾构机的联动调试满足要求。（2）洞门范围内的钢筋混凝土围护结构等障碍物清除干净。（3）洞门橡胶密封圈安装到位。（4）始发反力架和基准环安装到位。（5）负环管片准备就绪。（6）渣土运输准备工作就绪。（7）地面砂浆搅拌站调试完毕。（8）盾构机已准确定位。（9）自动导向系统安装、测试完毕。（10）初始掘进范围内的地面监测

46、点布设完毕并获得初始的数据。（11）盾尾的密封刷已涂满密封油脂。（l2）供电系统（含备用电源）、给排水系统、通信系统等检查正常。（13）在自动导向系统安装调试完成后，将把有关的线路资料（沿线路方向每隔1.2m输入一个轴线点的坐标）输入电脑。（14）始发掘进时材料和渣土从本线出土口吊进和吊出，盾构始发井内铺设双线轨道，便于材料和渣土的运输。4.10.3初始掘进阶段注意事项（1）千斤顶总推力控制在适当的范围内（不超过反力架的设计荷载）。（2）盾构机进入洞门圈时，要注意密封装置的压入情况，必要时对其采取加固措施，确保密封效果。（3）要确保盾尾密封油脂的注入达到压力要求，以保证盾尾的密封效果。（4）初

47、始注浆时，选取注浆压力要综合考虑地面沉降要求和洞门密封装置的承压能力。（5）初始100m也是摸索掘进规律、优化掘进参数的试掘进阶段。为此，在始发100m的地面布置了较密的观测点，根据不同的掘进参数所对应的地面降沉值，可以总结和优化出相应的盾构掘进参数（土仓压力、推进速度、总推力、排土量、刀盘扭矩、注浆压力和注浆量等），为加快正常掘进打下基础。4.10.4盾构始发掘进监理控制要点（1）要严格控制始发台、反力架和负环的安装定位精度，确保盾构始发姿态与设计轴线基本重合。（2）第一环负环管片定位时，管片的后端面应与线路中线垂直。负环管片轴线与线路的轴线重合，负环管片采用通缝拼装方式。（3）盾构机轴线与

48、隧道设计轴线基本保持平行，盾构中线可比设计轴线适当抬高2-3cm。（4）盾构在始发台上向前推进时，各组推进油缸应保持同步。（5）始发初始掘进时，盾构机处于始发台上。因此，需在始发台及盾构机上焊接相对的防扭转支座，为盾构机初始掘进提供反扭矩。（6）始发阶段，设备处于磨合期。要注意推力、扭矩的控制，同时也要注意各部位油脂的有效使用。掘进总推力应控制在反力架承受能力以下，同时确保在此推力下刀具切入地层所产生的扭矩小于始发台提供的反扭矩。（7）盾构进入洞门前把盾壳上的焊接棱角打平，防止割坏洞门防水帘布。4.11盾构机正式掘进的监理控制要点4.11.1掘进前准备工作（1）拆除负环管片。（2）重新安排给排

49、水系统。（3）其它各种管线的延伸和连接。4.11.2盾构机正式掘进阶段进度计划控制根据综合考虑盾构机的掘进能力及洞内运输条件，正常掘进阶段的进度应为12环/天。在本项盾构施工中，2010年12月26日盾构机从角门东站始发，按业主的计划要求，要在2011年6月30日完成洞通。为了这个工期要求，督促施工单位进一步优化各工序的衔接组合，在保证安全质量的的情况下尽可能的加快施工进度。4.11.3盾构掘进主要控制参数控制（1）千斤顶推力f确定推力需考虑以下因素：盾构机推进需克服的摩擦力克服刀盘前的土压力掘进速度管片的承受能力控制掘进方向最大扭矩最大推力fmax=3750t（16个千斤顶），初始掘进阶段f

50、800t，正常掘进阶段f=8001500t,特殊情况时f=20003000t。（2）刀盘转速满足转速和扭矩曲线，且无级可调n=11.7rpm。（3）刀盘扭矩t正常掘进时，扭矩应低于最大扭矩，当工作扭矩达到最大扭矩时，刀盘将停止转动，如反复启动未果，即可启动专门开关（此时可达脱困扭矩），使刀盘重新启动转动。刀盘的最大扭矩为4008kn.m，脱困扭矩为4810kn.m，正常施工扭矩一般小于3750 kn.m。（4）螺旋器转速n n 20.5rpm，根据土仓压力和出土口出土情况进行调整。（5）掘进速度v根据土质、扭矩、推力和土仓压力等可综合确定，但受土质影响最大。vmax=83mm/min，一般v=

51、4060mm/min。（6）注浆压力pp是在注浆处的水土压力的基础-上相应提高0.51.0kg/cm2，且使浆液不会进入土仓，并保证地面的沉降值在允许范围（+10-30mm）内。（7）注浆量vv是在管片与土体之间的空隙的基础上，再考虑扩大系数2确定的。一般每环的注浆量v4m3。（8）发泡剂的掺量m1和空气的混合比例m2发泡剂在水中的掺量m1和空气与发泡溶液的混合比例m2根据地质情况确定，一般情况下，m1=26%，m2=10:120:1。（9）左右推进千斤顶行程差dsds主要根据线路特点和盾构机在水平方向偏离设计轴线的程度来确定的。ds的大小确定了盾构机方向改变的急缓程度。（10）盾构机俯仰角根

52、据线路特点和盾构机在竖直方向偏离设计轴线的程度来确定。靠合理使用上部和下部的推进千斤顶保持。（11）盾构机滚转角和刀盘转动方向及扭矩大小有关，可以通过改变刀盘转动方向和使用稳定器来控制，一般情况下，值不应超过0.5。（12）管片与盾尾的空隙1414可通过固定在安装器上的专门设备测得，也可由人工测量，它反映了管片和盾构机的相对位置关系，对确定下一环的管片类型和掘进参数有指导意义。理论值为1=2=3=4=30mm。通常情况下在1050mm间波动。（13）铰接千斤顶的使用状态铰接千斤顶有三种使用状态：收缩、释放、固定。 收缩状态时，盾构机前体与中后体成直线。释放状态时，盾构机前体将相对于中后体自由活

53、动。固定状态时，盾构机前体与中后体保持一固定角度。4.11.4自动导向系统隧道掘进中的方向控制是确保隧道施工质量的关键因素。规范要求线路中线平面位置和高程的允许偏差均为50mm。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右上方的电子激光靶接收到，根据激光束在激光靶接收屏上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，盾构机的位置以数据和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。根据原理，监理每天对系统参数进行检查，使掘进轴线始终保持在可控状态。激光经纬仪初始定位采用人工测量，激光经纬仪与激光靶的