江~白区间右线盾构掘进100环施工小结(1)

1、南宁轨道交通南宁轨道交通 2 2 号线土建施工号线土建施工 5 5 标标江南客运站石柱岭站区间右线江南客运站石柱岭站区间右线盾构掘进盾构掘进 100100 环施工小结环施工小结编制：编制： 审核：审核： 审批：审批： 中国建筑第八工程局有限公司中国建筑第八工程局有限公司南宁轨道交通南宁轨道交通 2 2 号线土建施工号线土建施工 5 5 标项目经理部标项目经理部二二 O O 一五年二月一五年二月目目 录录1、工程概况、工程概况.12、执行的主要规范、执行的主要规范.23、工程地质及水文地质、工程地质及水文地质.23.1 工程地质.23.2 水文地质.34、周边环境、周边环境.35、本次盾构施工总

2、结的范围、本次盾构施工总结的范围.46、盾构施工参数分析及总结、盾构施工参数分析及总结.46.1 土压力.76.2 掘进速度.126.3 盾构机总推力、刀盘扭矩.126.5 同步注浆压力、注浆量.137、成型隧道质量、成型隧道质量.157.1 进场管片检查.157.2 管片防水材料粘贴的检查.167.3 管片破损情况.167.4 管片渗漏水情况.177.5 管片上浮、错台.187.6 成型隧道中线偏差.217.7 沉降观测.228、盾构施工管理、盾构施工管理.238.1 质量控制体系结构.238.2 值班制度.238.3 安全文明施工.239、总结、总结.259.1 百环施工总结.259.2

3、后续施工注意事项.251江南客运站石柱岭站区间右线盾构掘进江南客运站石柱岭站区间右线盾构掘进 100 环施工小结环施工小结1、工程概况、工程概况江南客运站石柱岭站（原白沙大道站）区间左线起讫里程为ZDK26+679.919ZDK28+179.924，左线长 1505.482m（含长链 5.477m） 。区间右线起讫里程为 YDK26+679.919YDK28+179.924，右线长 1500.005m，区间总长 3005.487m。区间附属设施包括 1#联络通道与 2#号联络通道，其中 1#联络通道兼做排水泵房；1#联络通道右线中心里程为 YDK27+193.000，左线中心里程为 ZDK27

4、+198.884； 2#联络通道右线中心里程为 YDK27+590.500，左线中心里程为 ZDK27+593.458。在平面上，区间左线出江南客运站后，经一组 R=450 的圆曲线至 ZDK26+924.738 星光大道后沿星光大道向北，至 ZDK27+368.035 后以一组 R=650 半径的圆曲线及一组R=550 半径的圆曲线避开白沙-星光立交桥桥墩，再经一组 R=550 半径的圆曲线后进入白沙大道站站；区间右线出江南客运站站后，经一组 R=450 的圆曲线至 YDK26+931.314 星光大道后沿星光大道向北，至 YDK27+367.887 后以一组 R=650 半径的圆曲线及一组

5、R=550 半径的圆曲线避开白沙-星光立交桥桥墩，再经一组 R=550 半径的圆曲线后进入石柱岭站（原白沙大道站） 。 在纵断面上，区间左线由南向北分别通过 2上坡（70.081m） ，22下坡（200m） 、4下坡（250m） 、7上坡 （600m） 、23.859上坡（305.477m） ，2上坡（79.924m）进入白沙大道站；区间右线由南向北分别通过 2上坡（70.081m） ，22下坡（200m） 、4下坡（250m） 、7上坡 （600m） 、24.295上坡（300m） ，2上坡（79.924m）进入石柱岭站（白沙大道站） 。图图 1.1-1 右右线线 100 环试验段平面线路图

6、环试验段平面线路图2管片为外径 6000mm，内径 5400mm，管片厚 300mm，管片采用宽 1500mm，一环管片由 6 块组成，即一块封顶块，两块邻接块和三块标准块，其中每环纵缝采用 12 根 M24螺栓，每个环缝采用 10 根 M24 根螺栓。江石区间右线盾构采用中铁装备 200#土压平衡盾构机进行施工，盾构机盾体外径为6250mm，刀盘外径 6280mm，盾构机盾体长 8.37m，总长 80m，盾体重约 478T。江石区间右线从 2014 年 12 月 31 日施工到 2015 年 2 月 2 日已完成了前 100 环的掘进工作，现就前 100 环掘进控制情况作一个简要的总结。2、

7、执行的主要规范、执行的主要规范（1） 盾构法隧道施工与验收规范 GB 50446-2008（2） 地下铁道工程施工及验收规范 GB 50299-1999（3） 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 500204-2002（4） 地下防水工程质量验收规范 GB 50208-2002（5） 城市轨道交通工程测量规范 GB 50308-2008（6） 建筑变形测量规范 JGJ 8-2007（7） 铁路隧道设计规范 TB10003-20053、工程地质及水文地质、工程地质及水文地质3.1 工程地质工程地质本区间为邕江级阶地，地形基本平坦，地面高程 78.8683.54m，沿线地层由上至下主要为：1 杂

8、填土、2 素填土、2-2 硬塑状粉质粘土、4-2 可塑粉质状粘土、1-1 粉细砂、1-1 圆砾、1-11-21-3 泥岩粉砂质泥岩、2-12-22-3 砂岩泥质粉砂岩。盾构隧道前 100 环穿越范围主要为1-11-21-3 泥岩粉砂质泥岩、2-12-22-3砂岩泥质粉砂岩地层。3图图 3.1-1 右右线线 100 环试验段环试验段纵断面纵断面图图3.2 水文地质水文地质对本标段沿线地下水按赋存条件、含水介质及水利特征分析，地下水主要分为两种基本类型：松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。其中，本区间的垄状高丘地带主要为基岩裂隙水。基岩裂隙水，水位埋深 4.19.8m，标高 70.9186.06。地下水位

9、的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，每年 510 月为雨季，大气降雨充沛，水位会明显上升，而在冬季因降水减少，地下水位随之下降，年变化幅度为2.53.2m。基岩裂隙水补给来源主要来自大气降水和冲积砂砾层越流补给。根据水质分析成果资料，按照相应的评价条件，良凤江水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。4、周边环境、周边环境区间线路基本上位于星光大道道路下方。星光大道为自南向北走向道路，规划道路宽60m，双向 6 车道。道路两侧建构筑物较少，最主要的障碍物为白沙-星光立交桥。星光大道下市政管线铺设较多，最主要的是 1 根 DN12.1*7.6m 的雨污暗渠，底部距离区间

10、隧道结构顶部 3.2m 左右。4图图 4.1-1 石柱岭站石柱岭站江南客运站区间沿线概况示意图江南客运站区间沿线概况示意图5、本次盾构施工总结的范围、本次盾构施工总结的范围本区间右线盾构掘进前 100 环，起止桩号为 YDK28+180YDK28+030，为了保证盾构顺利安全掘进,根据本工程实际情况，采集优化各类施工参数，作为后期指导类似地层盾构施工的依据。盾构掘进前 100 环分两个施工区段：第一区段为盾构穿越加固区，第二区段为剩余区段的推进。（1）盾构穿越加固区）盾构穿越加固区江石区间盾构端头加固加固采用一排10001200 素桩加固完成，盾构掘进前对加固桩体进行了检测，各项技术指标均满足

11、设计要求；对洞门土体进行了水平探孔取样，无渗水现象，满足始发要求。盾构机穿过加固区桩基时，推进速率控制在 10mm/分钟。 （2） 0100 环区段掘进环区段掘进此段推进目的之一是对所选定的盾构施工技术参数进行调整与优化，为全线正常推进提供正确的技术参数和施工规律。6、盾构施工参数分析及总结、盾构施工参数分析及总结右线隧道前 100 环盾构盾构掘进主要参数表 6-1 所示。5表表 6-1 盾构掘进主要参数盾构掘进主要参数环号推进日期土仓压力（bar)总推力（KN)刀盘扭矩（Kn.m）刀盘转速（r/min)掘进速度（mm/min)注浆压力（bar)注浆量（L)12015.1.50.4562712

12、3241.110/22015.1.50.52623521171.211/32015.1.60.7721626341.215/42015.1.60.81058031001.2180.6552015.1.70.6804125411.2180.8562015.1.70.62782524321.3200.85.572015.1.80.71781920351.3241.85.582015.1.80.7790525411.3201.65.592015.1.80.63723125401.3181.95102015.1.80.8821025201.3221.85112015.1.80.7860026001.3

13、141.15.5122015.1.80.82640012001.3251.75132015.1.9132525142015.1.90.62730022151.3252.44.5152015.1.91.25720815001.3252.54.5162015.1.914302.63172015.1.101.34703120101.4282.24182015.1.101.25720015001.7281.65192015.1.101.42780020651.3252.44202015.1.100.54800022131.3202.85212015.

14、1.111.03930020001.4252.65222015.1.131.251100023001.3422.85232015.1.140.731100026001.34235.5242015.1.140.871100023001.4421.95.5252015.1.141.27900020001.4421.83.5262015.1.141.39900021001.5421.24272015.1.141.67900019801.4421.44.5282015.1.141.58880026001.4382.85.2292015.1.141.61840022001.3382.65.7302015

15、.1.141.57780023001.3382.53.4312015.1.151.43900020001.5451.94322015.1.161.62850025001.43726332015.1.161.55830026001.43526342015.1.171.53920023001.4352.66352015.1.171.5967024731.3382.65.5362015.1.171.51942526501.4332.65.5372015.1.171.46825027941.3402.25.5382015.1.181.35996817691.2401.74392015.1.181.11

16、123022581.2402.246402015.1.181.071042121821.4333.14412015.1.191.321047627621.5362.54422015.1.191.261246232311.4421.86432015.1.1911071223171.4401.16442015.1.191.371078618771.5541.65.5452015.1.191.271087630691.5452.16462015.1.201.21087614581.34226472015.1.201.431047619001.3452.36482015.1.201.311010616

17、841.3452.16492015.1.201.32983216851.44725.5502015.1.201.42946715821.4422.36512015.1.211.31029719621.4462.25.5522015.1.211.421130123101.3422.86532015.1.211.371175628561.53226542015.1.221.441102827651.5382.56552015.1.221.481060825041.4512.36562015.1.221.321030028761.55435.5572015.1.221.4939515671.4352

18、.66582015.1.221.351004826391.3482.56592015.1.221.47923027011.4332.96602015.1.221.4806922181.5452.26612015.1.221.52962129961.5472.56622015.1.231.591012131621.4482.65.5632015.1.231.71986734731.5571.75.5642015.1.231.42926228621.5422.36652015.1.241.48966732621.5481.96662015.1.241.39867731571.5462.166720

19、15.1.241.52904221091.3472.56682015.1.241.37987123101.4472.36692015.1.241.39906230431.5572.26702015.1.251.32876233621.5532.66712015.1.251.36876229291.5572.76722015.1.251.11912734761.55236732015.1.251.44829132011.3452.96742015.1.251.36901221191.3452.86752015.1.251.41868821761.5402.86762015.1.251.48451

20、25711.6412.65772015.1.251.45912527951.4583.66782015.1.261.42867223791.5482.35.5792015.1.261.47992624691.5582.26802015.1.301.58962723361.4422.76812015.1.311.44986232201.3523.16822015.1.311.491057632161.4583.16832015.1.311.38869833411.5492.757842015.1.311.38845621411.5472.85.1852015.1.311.42849123121.

21、5482.65.3862015.1.311.36872831891.5452.55.4872015.1.311.24783120181.5422.85.5882015.2.11.39946228621.4562.85.4892015.2.11.46867623061.5482.85.6902015.2.11.4921421121.5463.36912015.2.11.44896725261.4512.76922015.2.11.4882421711.5482.65.3932015.2.11.38821726411.4402.75.5942015.2.11.39847122051.4452.85

22、.5952015.2.11.49821933271.5482.95.5962015.2.21.44853718711.44935.5972015.2.21.44897125121.4453.25.5982015.2.21.35766222261.4452.75.5992015.2.21.43829623171.5422.95.51002015.2.21.44846124581.44235.5根据前 100 环盾构掘进参数采集及地面沉降分析，本区间较为合理的掘进参数见表 6-2 所示。表表 6-2 掘进参数控制表掘进参数控制表序号土仓压力（bar）刀盘扭矩（Kn.m）总推力（KN）掘进速度（mm

23、/min）刀盘转速（rpm）注浆压力（bar）注浆量（m）11.01.51500350060001200015501.323.54.566.1 土压力土压力土压平衡控制的要点就是维持开挖面稳定，确保土仓内的土压力平衡开挖面的地层土压力和水压力。根据铁路隧道设计规范 ，综合考虑围岩分级，埋深及周边环境，右线前 100 环隧道土压力设定值 P0 按浅埋隧道计算。设定土压力值 P0 应控制在以下范围内：（水压力+主动土压力）P0（水压力+被动土压力+预备压力）6.1.1 静止土压力计算静止土压力计算在浅埋隧道中，静止土压为原状的天然土体中，土处于静止的弹性平衡状态，这时的土压力为静止土压力。在任一深

24、度 h 处，土的铅垂方向的自重应力 z=h 为最大主应力，而水平应力 x= kz=kh 为最小主应力。式中: k 为侧向土压力系数, k=/1- 为岩体的泊松比。6.1.2 主动土压力与被动土压力计算主动土压力与被动土压力计算8在浅埋隧道的施工过程中，由于施工的扰动，改变了原状的天然土体的静止的弹性平衡状态，从而使刀盘前方土体产生主动或被动土压力。在盾构机推进时，由于推力（土压力）设置偏低，工作面前方的土体向盾构机刀盘方向发生一个微小的移动或滑动，土体出现向下滑动的趋势或，为了抗拒土体向下滑动的趋势的产生，土体中的抗剪力逐渐增大。当土体中的侧向应力减小到一定的程度，使土体中的抗剪强度得到充分发

25、挥，此时土体中的侧向土压力减小到最小值，土体处于极限平衡状态，即主动极限平衡状态。与此相应的土压力称为主动土压力 Ea。在盾构机推进时，由于推力（土压力）设置偏高，刀盘对土体的侧向应力逐渐增大，刀盘前部的土体出现向上滑动的趋势，为了抗拒土体向上滑动的趋势的产生，土体中的抗剪力逐渐增大。土体处于另一极限平衡状态，即被动极限平衡状态。与此相应的土压力称为被动土压力 Ep。根据盾构机的特点及盾构机施工的原理，结合我国铁路隧道设计施工的具体经验，施工采用朗金理论计算主动土压力与被动土压力。当盾构机推力偏小，土体处于向下滑动的极限平衡状态，具体如下图所示：此时土体内的竖直应力 z 相当于大主应力 1，水

26、平应力 a 相当于小主应力 a。水平应力 a 为维持刀盘前方的土体不向下滑移需要的最小土压力，即土体的主动土压力。画出土体的应力圆，此时水平轴上 3 处的 E 点与应力圆在抗剪强度线切点 M 的连线和竖直线间的夹角 为破裂角。由图可知：Ea=45-/2abrHkarHka-Ea9EM3=aN1=ZEME=1/2ENM=1/2（90-）=45-/2a=a =z tan2（45o-/2）-2ctan（45o-/2） 式中，z：深度为 z 处的地层自重应力，c：土的粘着力，z：地层深度，：地层内部摩擦角当盾构机的推力偏大，土体处于向上滑动的极限平衡状态，具体如下图所示：rHkp+2ckp2ckprH

27、kp=45+/2EPREP此时刀盘前方的土压力 p 相当于大主应力 1，而竖向应力 z 相当于小主应力a。画出土体的应力圆，当应力圆与抗剪强度线相切时，刀盘前方的土体被破坏，向前滑移。此时作用在刀盘上的土压力 p 即土体的被动土压力。103=ZENzMEXE1=p破裂角 由图可知： =1/2ENM=1/2（90+）=45+/2p=1 =z tan2（45o+/2）+2ctan（45o+/2）式中，z：深度为 z 处的地层自重应力，c：土的粘着力，z：地层深度，：地层内部摩擦角6.1.3 地下水压力计算地下水压力计算当地下水位高于隧道顶部，由于地层中孔隙的存在，从而形成侧向地下水压。地下水压力的

28、大小与水力梯度、渗透系数、渗透速度以及渗透时间有关。在计算水压力时，由于地下水在流经土体时，受到土体的阻力，引起水头损失。作用在刀盘上的水压力一般小于该地层处的理论水头压力。在掘进过程中，由于刀盘并非完全开口，而是中间有 7080的支挡结构，随着刀盘的不断往前推进，土仓内的压力介于原始的土压力值附近。加上水在土中的微细孔中流动时的阻力。故在掘进时地层中的水压力可以根据地层的渗透系数进行酌情考虑。当盾构机因故停机时，由于地层中压力水头差的存在，地下水必然会不断的向土仓内流动，直至将地层中压力水头差消除为止。此时的水压力为：w=q hq-根据土的渗透系数确定的一个经验数值。砂土中 q0.81.0，

29、粘性土中q0.30.5。水的容重h地下水位距离刀盘顶部的高度。在实际施工中，由于管片顶部的注浆可能会不密实，故地下水可能会沿着隧道衬砌外部的空隙形成过水通道，当盾构长时间停机时，必将形成一定的压力水头。11w1=q 砂浆 hWq 砂浆-根据砂浆的渗透系数和注浆的饱满程度确定的一个经验数值，一般取q0.81.0。水的容重hW补强注浆处和刀盘顶部的的高差。在计算水压力时，刀盘后部的水压力与刀盘前方的水压力取大值进行考虑。表表 6.1-16.1-1 100100 环试掘进土仓压力设置表环试掘进土仓压力设置表序号试掘进长度（环）地面至隧道中心距离（m）土的侧向静止压力系数比重（kn.m3)土仓压力（b

30、ar）10 环12.50.4220.61.1250 环11.80.4221.21.23100 环11.70.4221.21.26.1.4 预备压力预备压力由于施工存在许多不可遇见的因素，致使施工土压力小于原状土体中的静止土压力。按照施工经验，在对沉降要求比较严格的地段计算土压力时，通常在理论计算的基础之上再考虑 1020kPa 的压力作为预备压力。土压力00.20.40.60.811.21.41.61.816111621263136414651566166717681869196环数单位：bar图图 6.1-1 土压力土压力依据统计表可以看出，盾构机刚始发时，土压建立较低，掘进至 15 环时，

31、逐渐建立至 1.21.3bar，在 15100 环推进过程中，随地层埋深调整土仓压力，控制在 1.21.5bar，12盾构过程中土仓压力控制良好保持稳定。6.2 掘进速度掘进速度掘进速度01020304050607016111621263136414651566166717681869196环数单位：mm/min图图 6.2-1 掘进速度掘进速度在 145 环掘进过程中，掘进速度在 1040mm/min；在 45 环以后，将掘进速度控制在4050mm/min。6.3 盾构机总推力、刀盘扭矩盾构机总推力、刀盘扭矩总推力020004000600080001000012000140001611162

32、1263136414651566166717681869196环数单位：KN图图 6.3-1 盾构总推力盾构总推力13刀盘扭矩0500100015002000250030003500400016111621263136414651566166717681869196环数单位：Kn-m图图 6.3-2 刀盘扭矩刀盘扭矩总推力是用来克服土仓土反力和刀盘切削反力、盾构主机盾壳体与土体摩擦力、后配套台车牵引阻力等合力。主机进洞段施工：、推进反力完全或大部分由反力架提供。、土仓压力较低，反力较小。当盾构机出加固区后，依据统计表，盾构总推力在6001200t，刀盘扭矩一般在 15003500KN-m。6.

33、4 刀盘转速刀盘转速刀盘转速00.20.40.60.811.21.41.61.816111621263136414651566166717681869196环数单位：r/min图图 6.4-1 刀盘转速刀盘转速前 100 环盾构机掘进过程中，刀盘转速在 1.21.6rpm。6.5同步注浆压力、注浆量同步注浆压力、注浆量同步注浆是盾构施工的重要工序，注浆饱满、均匀是控制地表沉降的有力保证。注浆14量按照以下公式进行理论计算：Q=V*指注浆率（一般取 100%120%）V盾构施工引起的空隙（m）V=*（D-d）*L/4D指盾构机切削外径（6.280m）d指预制管片外径（6.000m）L回填注浆段长

34、即预制管片每环长度（1.5m）根据公式计算得V=（6.28-6）*3.14*1.5*(100%120%)/4=4.0494.859m即注浆量为 4.0494.859m/环。百环推进过程中实际注浆量为 5.5m/环，具体注浆参数见图 6.5-1、图 6.5-2 所示。同步注浆注浆实际压力大于开挖面的土压力，一般可控制在 1.11.2 倍的静止土压力范围内。同步注浆采用的浆液材料主要有粉煤灰、砂和膨润土等。本工程浆液配合比如表 6.5-1所示。表表 6.5-1 同步注浆配比同步注浆配比砂（kg）粉煤灰（kg）膨润土（kg）水泥（kg）水（kg）7003405616038015注浆压力00.511.

35、522.533.5416111621263136414651566166717681869196环数单位：bar图图 6.5-1 同步注浆压力同步注浆压力注浆量0123456716111621263136414651566166717681869196环数单位：L图图 6.5-2 注浆量注浆量施工过程中，注浆压力在 1.03.5bar，注浆量在 4.5m6m/环。7、成型隧道质量、成型隧道质量7.1 进场管片检查进场管片检查进场管片应表面平整，无裂缝、缺棱掉角、大面积的蜂窝麻面、露筋等现象，同时管片的尺寸满足设计要求，环纵向的螺栓孔畅通、内圆面平整，注浆孔孔深符合要求并清理干净无堵塞。经对进场

36、管片进行检查，现场使用的管片均能满足以上要求，不符合要求的退管片厂进行处理。管片进场堆放照片如图 7.1-1 所示。16图图7.1-1 进场管片堆放进场管片堆放7.2 管片防水材料粘贴的检查管片防水材料粘贴的检查管片密封条粘贴前，先将槽内清理，雨天应用喷灯将其烤干然后刷胶，胶干以后将密封条、传力衬垫粘上，用橡皮锤敲实。现场检查中，发现一小部分的密封条及传力衬垫有气鼓、粘贴不牢等现象，以安排工人进行返工重贴，确保管片防水材料粘贴合格。管片防水材料粘贴如图 7.2-1 所示。图图7.2-1 管片防水材料粘贴管片防水材料粘贴7.3 管片破损情况管片破损情况（1）本区间右线盾构首推 100 环管片破碎

37、情况较少，主要有第 10 环 11 点位、第 51环 7 点位、第 65 环 9 点位，其中这些破损位置发生在螺栓连接部位。相邻管片接块处角部也有少许破损，此处管片易发生破损现象。分析原因主要是管片上浮和曲线段盾构机姿态不好，推进时在纠偏过程中造成管片破碎。17图图 7.3-1 管片破损管片破损（2）处理措施在盾构推进时，将盾构姿态严格控制在设计允许偏差范围内，使盾构机与管片尽可能处于同心状态。同步注浆时，控制好注浆量的分布和注浆压力。对进入施工现场的管片，应逐块进行检查，发现管片明显存在质量问题的，应坚决退回生产厂家，不让不合格的管片进入隧道；管片存在小问题的可以进行修补处理的，应在地面进行

38、修补，修补合格后方可使用。7.4 管片渗漏水情况管片渗漏水情况（1）右线线管片出现少量环缝渗水、纵缝渗水、螺栓连接孔处渗水等现象。具体统计如下：图图 7.4-1 管片渗漏点统计表管片渗漏点统计表环号位置（渗漏点）状态描述899 点位湿渍939 点位湿渍951 点位湿渍（2）处理措施对管片渗漏水情况主要采取二次注浆，通过管片中部的注浆孔进行二次补注浆，补充一次注浆未填充部分和体积减少部分，从而减少盾构机通过后土体的后期沉降，提高止水效果。二次注浆使用专用的注浆泵，注浆前凿穿外侧保护层，安装专用的注浆接头。二次注18浆采用水泥浆，注浆压力为 0.5MPa。7.5 管片上浮、错台管片上浮、错台（1）

39、盾构首推 100 环掘进过程中，对管片姿态进行测量，发现拼装完成的管片向上垂直方向存在位移，部分管片相对上浮量达到 4060mm，严重超标。对右线管片错台进行了统计，在盾构掘进 1100 环过程中，环缝最大错台 13mm，位于第 11、61 环；纵缝错台最大 5mm，位于第 42 环。管片错台详图如下：图图 7.4-1 管片错台管片错台0246810121416111621263136414651566166717681869196环缝错台（mm)纵缝错台（mm)图图 7.4-3 管片错台曲线管片错台曲线19产生上浮的主要原因是盾构掘进过程中，使得管片与地层间存在一个环形盾构间隙，这是造成隧道

40、衬砌管片产生位移的一个外部条件。如果此间隙不能及时被同步注浆所封闭，或者是注浆浆液质量使得浆液的初凝时间较长，浆液在很长一段时间内是未达初凝的流体，这样就使得管片脱离盾尾之后受到周围地下水、注浆浆液、泥浆等包裹管片所产生的上浮力，如果管片所受的上浮力大于管片自身重力就会产生上浮。还有相邻管片之间的相互作用力，当从新拼装管片传递过去的力不垂直后一环管片的环面时，也可能导致管片的上浮，由于管片上浮，导致管片在垂直方向产生垂直错台。错台的主要原因是管片在千斤顶推力水平分力作用下易产生垂直轴线位移，隧道管片衬砌轴线因推进水平分力而向圆曲线外侧（背向圆心一侧）偏移，如图 7.4-4。在小半径曲线隧道中盾

41、构机每掘进一环，由于管片端面与该处轴线产生夹角，在千斤顶的推力作用下产生一个水平分力，使管环脱出盾尾后，受到侧向分力的影响而向曲线外侧偏移。图图 7.4-4 转弯处管片受千斤顶推力示意图转弯处管片受千斤顶推力示意图（2）处理措施1、盾构姿态控制 盾构机的姿态可通过左侧和右侧千斤顶推力的调整来控制，本工程对曲线的调整可采取的方式主要为通过左右侧推进油缸的推力差实现行程差从而实现转弯。在小曲率半径施工时应控制左右油缸推力差，一般以不超过 40bar 为限，过大的推力差会导致水平分力过大的管片错台，推力差过小则不能实现盾构机转弯。推进时应注意观察千斤顶撑靴的位置，使撑靴中心与管片环中线重合，减小千斤

42、顶顶推垂直轴线的分力。 2、纠偏控制 当出现姿态偏差超过 20mm 时必须进行及时纠偏，否则难以保证规范要求的轴线偏差50mm。通过调整区域油压来进行盾构纠偏时，上下与左右分别计算推力差，油压差应控制在 50bar 以内，油压具体数值要根据情况调整。纠偏应及时并且单环纠偏量不应大于2010mm。 控制盾构姿态的主要目的为控制好盾尾间隙，通常若盾尾间隙差超过 20mm 则会出现不同程度的错台，当盾构姿态良好时管片在盾尾内拼装将更容易。 3、管片选型拼装控制 本工程管片标准环宽 1.5m，单环楔形量为 38mm。管片选型应综合盾构姿态、预期盾构姿态、千斤顶行程、盾尾间隙等因素考虑。本工程每环封顶块

43、可依需要偏离正上方正负18 度的整数倍角度，但不宜大于 54 度。为充分利用管片楔形量，转弯时一般选用靠转弯半径内侧的点位进行拼装，这样可以平衡推进千斤顶行程与盾构姿态的矛盾，减少纠偏量。4、采取措施后，管片质量如下图图图 7.4-5 管片质量管片质量7.5 盾构姿态盾构姿态对前 100 环的盾构姿态统计如下：21盾构姿态010203040501102030405060708090100环数单位：mm水平偏差垂直偏差图图 7.5-1 前前 100 环盾构姿态置统计图环盾构姿态置统计图通过统计表可以看出，盾构姿态的水平偏差、垂直偏差值均控制在50mm 范围内。7.6 成型隧道中线偏差成型隧道中线

44、偏差通过测量人员的人工复测，将数据进行整理，首推百环成型隧道管片姿态均在50mm 范围内（规定允许偏差值100mm 范围内） 。管片每拼装 5 环复核一次，其结果如下：表表 7.6-1 前前 100 环管片测量环管片测量线路中心线设计坐标(m)实测线路中心线坐标(m)实测偏移量(mm)环号 NXYHXYH横向竖向12520648.9 531541.133 66.262 2520648.866531541.121 66.289 -12.3 -26.8 52520642.9 531541.177 66.302 2520642.871531541.174 66.277 -3.3 24.9 10252

45、0635.4 531541.226 66.262 2520635.381531541.222 66.303 3.3 41.1 152520626.4 531541.272 66.244 2520626.4531541.258 66.291 14.1 46.4 202520618.9 531541.285 66.229 2520618.95531541.244 66.275 40.8 45.9 252520609.9 531541.253 66.211 2520609.883531541.208 66.255 45.3 43.7 302520602.4 531541.174 66.196 252

46、0602.398531541.136 66.238 37.8 41.4 352520594.9 531541.035 66.175 2520594.88531541.003 66.223 32.5 47.6 402520587.4 531540.826 66.136 2520587.376531540.792 66.181 34.7 44.4 452520581.4 531540.601 66.092 2520581.389531540.560 66.135 40.9 43.7 502520573.9 531540.238 66.019 2520573.903531540.193 66.061

47、 45.0 42.7 552520566.4 531539.788 65.927 2520566.436531539.741 65.972 47.2 44.2 602520558.6 531539.206 65.811 2520558.595531539.161 65.854 45.5 43.0 652520551.4 531538.577 65.687 2520551.438531538.530 65.730 47.4 43.4 702520544.0 531537.827 65.540 2520544.041531537.784 65.579 43.5 38.2 752520536.6 5

48、31536.970 65.374 2520536.592531536.923 65.410 47.0 36.2 802520528.6 531535.933 65.179 2520528.584531535.886 65.222 47.1 43.3 22852520521.7 531534.952 65.010 2520521.738531534.911 65.042 41.6 31.8 902520514.3 531533.803 64.828 2520514.32531533.759 64.858 45.4 29.8 952520505.9 531532.388 64.621 252050

49、5.899531532.342 64.665 46.4 44.7 1002520498.5 531531.061 64.438 2520498.518 531531.016 64.481 45.7 42.8 图图 7.6-1 前前 100 环成型隧道中线高程偏差及平面偏差统计图环成型隧道中线高程偏差及平面偏差统计图通过对人工复测管片的数据检查分析，前 100 环成型的管片隧道中心水平最大偏差为47.4mm，高程最大偏差为 47.6mm，均满足盾构法隧道施工与验收规范成型隧道100m 的要求。隧道线性偏差较大时应调整左右油缸推力，并放铰接，每环纠偏量不得大于 5mm，保证同步注浆量，不足时二次注

50、浆，推进时控制总推力，减少管片错台及破损。后期推进姿态垂直方向控制在-30-40mm，掘进过程中要注意控制盾构姿态及掘进参数，做好管片选型及管片拼装。7.7 沉降观测沉降观测在右线 100 环试推进施工期间，对周边地表沉降、周边建筑物沉降、地下管线沉降、隧道净空收敛等项目进行了监测。通过对施工监测数据进行统计，周边建筑物沉降、地下管线沉降、隧道净空收敛均未超过报警值，周边地表沉降监测点中累计沉降最大的点为D7-1，累计最大沉降值为-31.5mm，目前该点地表沉降已趋于稳定。通过优化了设置掘进参数，地表沉降得到了很好控制，日沉降量和累计沉降量均控制在规范允许范围内。前100环管片测量-40.0-

51、30.0-20.0-10.00.010.020.030.040.050.060.01102030405060708090100环数单位：mm水平偏差垂直偏差23地面累计沉降量-40-30-20-10010D1-1D2-1D3-1D4-5D4-7D4-9D5-2D6-2D7-2D8-2D9-6D9-8D10-1D11-1D12-5D12-7D13-1地面监测点位单位：mm地面累计沉降量图图 7.7-1 地面监测地面监测8、盾构施工管理、盾构施工管理8.1 质量控制体系结构质量控制体系结构项目部成立质量管理领导小组，由项目经理任组长，项目总工程师、盾构工区经理任副组长，成员由质检工程师、试验工程师、机电工程师、土木工程师、生产班长等组成。质量管理小组的主要职责：按照轨道公司质量要求，组织实施，监督检查和处理施