越江盾构施工课件PPT

1、（1）切口环：）切口环：切削刀盘切口环支撑环盾尾1. 盾构壳体构成盾构壳体构成盾构壳体组成示意图位置：盾构最前端位置：盾构最前端作用：开挖与挡土部分作用：开挖与挡土部分密封隔板构造：切削刀盘、土（泥）舱、密封隔板（必要时设人闸和压力闸）构造：切削刀盘、土（泥）舱、密封隔板（必要时设人闸和压力闸）土舱（2）支撑环：）支撑环：切削刀盘切口环支撑环盾尾盾构壳体组成示意图位置：盾构中部位置：盾构中部作用：承受盾构荷载的骨架作用：承受盾构荷载的骨架构造：刀盘驱动装置、千斤顶、排土装置、管片拼装机及部分液压、动力构造：刀盘驱动装置、千斤顶、排土装置、管片拼装机及部分液压、动力设备等设备等（3）盾尾：）盾尾

2、：切削刀盘切口环支撑环盾尾盾构壳体组成示意图位置：盾构后部位置：盾构后部作用：管片拼装空间、防止水土、浆液作用：管片拼装空间、防止水土、浆液流入流入构造：举重臂、密封装置构造：举重臂、密封装置1.盾壳2.弹簧钢板3.钢丝刷4.密封油脂5.压板6.螺栓盾构密封示意图建造盾构工作井始发井盾构安装盾构掘进与衬砌前部刀盘切削土体刀盘后舱器械出土中部千斤顶推进后部衬砌拼装接收井盾构接收盾构法施工流程示意图2. 盾构隧道工艺盾构隧道工艺3. 常见盾构机种类（1）土压平衡式）土压平衡式工作原理：通过掘削泥土建立开挖面前后水土平衡工作原理：通过掘削泥土建立开挖面前后水土平衡优点优点成本低成本低 无需泥水盾构那

3、样的泥水处理系统，设备少，占地小。无需泥水盾构那样的泥水处理系统，设备少，占地小。出土效率高出土效率高 因排出是泥土，故排土效率比泥水盾构高。因排出是泥土，故排土效率比泥水盾构高。适用范围宽适用范围宽 几乎对所有地层适用几乎对所有地层适用缺点缺点切削扭矩大切削扭矩大 切削摩阻力大，故切削扭矩大，致使盾构装备功耗大切削摩阻力大，故切削扭矩大，致使盾构装备功耗大地层沉降大地层沉降大 比泥水盾构比较略大比泥水盾构比较略大直径不能过大直径不能过大 由于上述缺点，目前直径最大直径达到由于上述缺点，目前直径最大直径达到15米米（2）泥水加压式）泥水加压式工作原理：通过泥水建立开挖面前后平衡工作原理：通过泥

4、水建立开挖面前后平衡优点优点对地层扰动小对地层扰动小 泥水与正面水土平衡，泥水渗入地层形成不透水泥膜泥水与正面水土平衡，泥水渗入地层形成不透水泥膜适合高地下水压施工适合高地下水压施工 泥水压对抗地下水压，切削稳定性可靠泥水压对抗地下水压，切削稳定性可靠适合大直径化适合大直径化 泥水浸泡作用，致使切削地层松软，刀盘扭矩减小泥水浸泡作用，致使切削地层松软，刀盘扭矩减小盾构摆动小盾构摆动小 泥水浸泡作用，致使切削阻力减小泥水浸泡作用，致使切削阻力减小缺点缺点成本高成本高 需设置泥水管理系统、处置系统，工序、设备复杂需设置泥水管理系统、处置系统，工序、设备复杂排土效率低排土效率低 通过泥水运输掘削的土

5、砂，需分离处理通过泥水运输掘削的土砂，需分离处理不适合硬性粘土层、松散卵石层不适合硬性粘土层、松散卵石层泥水盾构施工简介泥水平衡式盾构的工艺原理该型式盾构是在机械式盾构的刀盘的后侧，设置一道封闭隔板，隔板与刀该型式盾构是在机械式盾构的刀盘的后侧，设置一道封闭隔板，隔板与刀盘间的空间定名为泥水仓。把水、粘土及其添加剂混合制成的泥水，经输盘间的空间定名为泥水仓。把水、粘土及其添加剂混合制成的泥水，经输送管道压入泥水仓，待泥水充满整个泥水仓，并具有一定压力，形成泥水送管道压入泥水仓，待泥水充满整个泥水仓，并具有一定压力，形成泥水压力室。压力室。地地 层层切削刀盘切削刀盘进浆管进浆管膨润土溶液膨润土溶

6、液压缩空气压缩空气气垫室气垫室膨润土液区膨润土液区排浆管排浆管泥水平衡式盾构的工艺原理通过泥水的加压作用和压力保持机构，能够维持开挖工作面的稳定。盾构通过泥水的加压作用和压力保持机构，能够维持开挖工作面的稳定。盾构推进时，旋转刀盘切削下来的土砂经搅拌装置搅拌后形成高浓度泥水，用推进时，旋转刀盘切削下来的土砂经搅拌装置搅拌后形成高浓度泥水，用流体输送方式送到地面泥水分离系统，将碴土、水分离后重新送回泥水仓，流体输送方式送到地面泥水分离系统，将碴土、水分离后重新送回泥水仓，这就是泥水加压平衡式盾构法的主要特征。因为是泥水压力使掘削面稳定这就是泥水加压平衡式盾构法的主要特征。因为是泥水压力使掘削面稳

7、定平衡的，故得名泥水加压平衡盾构，简称泥水盾构。平衡的，故得名泥水加压平衡盾构，简称泥水盾构。地地 层层切削刀盘切削刀盘进浆管进浆管膨润土溶液膨润土溶液压缩空气压缩空气气垫室气垫室膨润土液区膨润土液区排浆管排浆管两种泥水盾构的主要区别日本体系日本体系泥水盾构的泥浆压力，在泥水盾构的泥浆压力，在循环掘进时，通过调整进浆泵的转循环掘进时，通过调整进浆泵的转速或者调整进浆泵出口节流阀的开速或者调整进浆泵出口节流阀的开口比值来实现压力控制的。因此掘口比值来实现压力控制的。因此掘进速度、地层变化、掘进深度及其进速度、地层变化、掘进深度及其掘进长度对压力均有影响。调节泵掘进长度对压力均有影响。调节泵的压力

8、是通过中心控制室的自动调的压力是通过中心控制室的自动调节完成。节完成。德国体系德国体系的空气室的压力是根据的空气室的压力是根据开挖面需要的支护泥浆压力设定开挖面需要的支护泥浆压力设定的，空气压力可通过空气控制阀的，空气压力可通过空气控制阀使压力保持恒定。同时由于空气使压力保持恒定。同时由于空气缓冲层的弹性作用，即使液位波缓冲层的弹性作用，即使液位波动或出现突然的泄漏，对土仓压动或出现突然的泄漏，对土仓压力也无明显影响。力也无明显影响。泥水盾构结构泥水盾构结构主要包括刀盘、前体、中体、盾尾、主轴承、人仓、安泥水盾构结构主要包括刀盘、前体、中体、盾尾、主轴承、人仓、安装机轨道梁、管片安装机和吊机、

9、拖车结构以及在拖车上布置的设备装机轨道梁、管片安装机和吊机、拖车结构以及在拖车上布置的设备包括控制室、空压机、电器设备、水泵水箱、泥浆管延伸装置等。包括控制室、空压机、电器设备、水泵水箱、泥浆管延伸装置等。主机前体部分为两个仓室，主机前体部分为两个仓室，分别是泥水仓（或称刀盘仓）分别是泥水仓（或称刀盘仓）和气垫仓。其中泥水仓掘进和气垫仓。其中泥水仓掘进时一般充满泥水，气垫仓在时一般充满泥水，气垫仓在掘进时一般底部为泥水，上掘进时一般底部为泥水，上部为压缩空气。泥水仓主要部为压缩空气。泥水仓主要功能为切削渣土的携带，气功能为切削渣土的携带，气仓的主要功能为储存足够体仓的主要功能为储存足够体积的压

10、缩空气，以保证压力积的压缩空气，以保证压力稳定的需要。稳定的需要。碎石机结构：碎石机结构：在气仓底部设置排浆口，在排浆口布置有专用的碎石结构在气仓底部设置排浆口，在排浆口布置有专用的碎石结构即碎石机，对大颗粒的岩石进行破碎，避免大颗粒进入泥浆循环系统损即碎石机，对大颗粒的岩石进行破碎，避免大颗粒进入泥浆循环系统损坏相应部件。坏相应部件。泥浆门结构：泥浆门结构：泥浆门布置在泥水仓和气仓之间的隔板底部，主要作用是泥浆门布置在泥水仓和气仓之间的隔板底部，主要作用是通过泥浆门的关闭，将气仓和泥水仓隔离，使作业人员能在常压下进入通过泥浆门的关闭，将气仓和泥水仓隔离，使作业人员能在常压下进入气仓，在气仓里

11、进行维修或检查等作业。气仓，在气仓里进行维修或检查等作业。泥水平衡原理简述YHh盾构机地下水位泥水压力地下水压力在泥水平衡理论中，泥膜的形在泥水平衡理论中，泥膜的形成是至关重要的，当泥水压力成是至关重要的，当泥水压力大于地下水压力时，泥水渗入大于地下水压力时，泥水渗入土壤，与土壤间隙成一定比例土壤，与土壤间隙成一定比例的悬浮颗粒，被捕获并集聚与的悬浮颗粒，被捕获并集聚与泥水的接触表面，泥膜就此形泥水的接触表面，泥膜就此形成。随着时间的推移，泥膜的成。随着时间的推移，泥膜的厚度不断增加，渗透抵抗力逐厚度不断增加，渗透抵抗力逐渐增强。当泥膜抵抗力远大于渐增强。当泥膜抵抗力远大于正面土压时，产生泥水

12、平衡效正面土压时，产生泥水平衡效果。果。泥水加压式盾构工作面土体是依靠泥水压力对工作面上的水压力发泥水加压式盾构工作面土体是依靠泥水压力对工作面上的水压力发挥平衡作用以求得稳定。泥水压力主要是在掘进中起支护作用。工挥平衡作用以求得稳定。泥水压力主要是在掘进中起支护作用。工作面任何一点的泥水压力总是大于地下水压力，从而形成了一个向作面任何一点的泥水压力总是大于地下水压力，从而形成了一个向外的水力梯度，这是保持工作面稳定的基本条件。外的水力梯度，这是保持工作面稳定的基本条件。泥水处理系统泥水盾构掘进，其泥浆质量是控制盾构掘进质量的重泥水盾构掘进，其泥浆质量是控制盾构掘进质量的重要基础，对于盾构掘进

13、循环回来的污浆，其性能不能要基础，对于盾构掘进循环回来的污浆，其性能不能满足循环使用要求，为能够保证掘进质量，需要对泥满足循环使用要求，为能够保证掘进质量，需要对泥浆的比重、粘度、颗粒等进行处理，其中泥水分离设浆的比重、粘度、颗粒等进行处理，其中泥水分离设备是对泥浆性能有最直接影响的设备备是对泥浆性能有最直接影响的设备1 1、泥水分离设备、泥水分离设备: :主要用于将含有渣土的泥水进行主要用于将含有渣土的泥水进行分离，使渣土被分离脱水后，直接外运，分离后的泥分离，使渣土被分离脱水后，直接外运，分离后的泥水经过调整重新回到盾构使用。泥水分离设备流程如水经过调整重新回到盾构使用。泥水分离设备流程如

14、下：下：脱水后的碴土脱水后的碴土返回盾构循环使用返回盾构循环使用盾构机携碴浆液第一步预筛分第一步预筛分第二步（一级旋流）第二步（一级旋流）第三步（二级旋流）第三步（二级旋流）第四步（压滤或离心分离）第四步（压滤或离心分离）盾构机排出的污浆，由排泥泵送入泥浆分离站，经过第一步预筛分器盾构机排出的污浆，由排泥泵送入泥浆分离站，经过第一步预筛分器的粗筛振动筛选后，将粒径在的粗筛振动筛选后，将粒径在3mm3mm以上的渣料分离出来；以上的渣料分离出来；筛余的泥浆由渣浆泵加压，沿输浆软管从旋流除砂器进浆口切向泵入，筛余的泥浆由渣浆泵加压，沿输浆软管从旋流除砂器进浆口切向泵入，经过旋流除砂器分选，经过旋流除

15、砂器分选，7474m m以上粒径微细的泥砂由下端的沉砂嘴排除落以上粒径微细的泥砂由下端的沉砂嘴排除落入细筛入细筛. .细筛脱水筛选后，干燥的细渣料分离出来；细筛脱水筛选后，干燥的细渣料分离出来；脱水后的碴土脱水后的碴土返回盾构循环使用返回盾构循环使用盾构机携碴浆液第一步预筛分第一步预筛分第二步（一级旋流）第二步（一级旋流）第三步（二级旋流）第三步（二级旋流）第四步（压滤或离心分离）第四步（压滤或离心分离）经过筛选的泥浆经渣浆泵泵送，循环再进入二级旋流器，分选经过筛选的泥浆经渣浆泵泵送，循环再进入二级旋流器，分选3030m m以以上的颗粒，由细筛脱水分离。上的颗粒，由细筛脱水分离。分离后的泥浆进

16、入储浆池，再经过处理后进入盾构机。分离后的泥浆进入储浆池，再经过处理后进入盾构机。分离后浆液，在必要的情况下，可以通过离心机、滤压机或带压机分分离后浆液，在必要的情况下，可以通过离心机、滤压机或带压机分离出浆液中的更细的微粒，以确保满足环境要求。离出浆液中的更细的微粒，以确保满足环境要求。2 2、浆液调整、浆液调整比重的调整：盾构持续掘进时，因为地层中含有比重的调整：盾构持续掘进时，因为地层中含有一些泥水分离设备分离不了的微细颗粒，该颗粒在一些泥水分离设备分离不了的微细颗粒，该颗粒在浆液中累积，会导致浆液比重逐渐升高，此时需要浆液中累积，会导致浆液比重逐渐升高，此时需要对浆液比重进行处理。或者

17、对浆液进行部分丢弃补对浆液比重进行处理。或者对浆液进行部分丢弃补充新浆方式，或者采用更精细的分离设备对浆液中充新浆方式，或者采用更精细的分离设备对浆液中的微细颗粒进行处理。的微细颗粒进行处理。粘度调整：为获得高质量浆液，需要对泥浆的粘粘度调整：为获得高质量浆液，需要对泥浆的粘度进行调整。粘度的调整通过添加一些辅助材料的度进行调整。粘度的调整通过添加一些辅助材料的方式实现。方式实现。一、工程概况二、工程重难点分析 三、掘进参数的设定四、施工关键技术五、掘进过程中出现的问题和解决措施 六、认识和体会 一、工程概况n1 1、工程位置、工程位置 武汉长江隧道为武汉市重点工程，是武汉市重要的过江交通通道

18、，位于武汉长江一、二桥之间。起点为汉口大智路与铭新街的交叉口，终点为武昌友谊大道南侧规划中的沙湖路，线路平面见下图。 n2.2.工程规模工程规模n 工程范围包括盾构始发井、到达井、盾构隧道、联络通道、明挖暗埋隧道、A、B、C、D、E、F六条匝道、管理中心大楼、通风井、路面工程及机电设备安装工程等。n 主线隧道建筑总长3630m，其中盾构隧道左右线各长2538.6m，过江段长1310m。 武汉长江隧道总平面图中中 山山 大大 道道胜胜 利利 街街鄱鄱 阳阳 街街竖竖井井鲁兹故居鲁兹故居洞洞 庭庭 街街沿沿 江江 大大 道道汉口江堤汉口江堤长江长江武昌江堤武昌江堤 大大 道道 临临 江江和和 平平

19、 大大 道道 竖竖井井友友 谊谊 大大 道道武武大大铁铁路路电电教教楼楼3.3.盾构隧道线路平、纵、横断面设计概况盾构隧道线路平、纵、横断面设计概况n 盾构段隧道线间距为16m28m，隧道线路平面最小曲线半径为800m。线路纵坡大致为U形，线路最大下坡坡度为4.35%，最大上坡坡度为4.4%。隧道覆土厚度在6.8-43m之间。n 盾构隧道为双洞分离式隧道，衬砌外径11000mm，内径10000mm，采用通用（楔形量为55mm）钢筋混凝土管片。隧道断面底部设逃生通道和电缆通道，中部为行车道，上部为专用排烟道。n为进一步改善隧道的防灾条件，在两条盾构隧道间设置2条联络通道。n4.4.隧道穿越地层岩

20、性分布隧道穿越地层岩性分布n 本盾构隧道先后穿越淤泥质粘土、粉细砂、中粗砂、砾石、上软下硬复合地层等，具有地层多变、高承压水等特点。盾构隧道工程地质纵断面图n 武汉长江隧道工程是个高风险、高难度、规模大、技术复杂的涉及多领域的系统工程,技术特点和难点主要体现在长约2.5km，外径为11m的两条圆隧道的设计、施工和施工组织等方面，可以用多变、长、大、深、难几个字来概况： n1 1、地质条件复杂多变。、地质条件复杂多变。n 盾构隧道穿越的地层,进出洞段以粉质粘土、粘土、淤泥质粘土为主，江边及江中段以粉细砂及中粗砂为主，江中段局部穿过上软下硬的复合地层，地质条件复杂且多变，且隧道穿越的地层透水性强，

21、最大水压达0.6Mpa。对盾构机性能（适应性、可靠性、耐久性）要求高。二、工程重难点分析二、工程重难点分析n2 2、高水压。高水压。n 在最大水压0.6 Mpa下盾构推进的施工安全和工程防水是重点。关键是保证主轴承密封、盾尾密封在高承压状态下的正常工作、耐久性和管片的拼装防水质量。n3 3、长距离掘进。、长距离掘进。n 盾构长距离掘进中密和密实粉细砂（石英含量高），并在江中段掘进上软下硬地层，切削中等风化基岩，对刀具特别是边刀的磨损很大。盾构正面刀盘刀具耐久性和可靠性是一次过江成败的关键。n4 4、周边环境复杂，保护难度大。、周边环境复杂，保护难度大。n 进出洞段埋深浅，且下穿众多重要的建筑物

22、，如电教楼、长江防洪大堤、武大铁路、鲁兹故居等n5 5、施工难度大。、施工难度大。n 施工中存在以下技术难题：高承压水砂层联络通道施工风险大；特殊地段（浅覆土、上软下硬复合地层、小半径曲线段）盾构掘进质量控制难度大；大体积、深手孔管片预制裂纹防治难度大。三、掘进参数的设定n 详细分析了已完成的3400米掘进过程中泥水压力、同步注浆与地表沉降的关系，初步有如下体会： n1 1、泥水压力设置、泥水压力设置n 泥水压力采用静止土压力（水土分算）作为控制上限，主动土压力作为控制下限。穿越密集建筑物时压力设定值靠近上限。一般根据地层性质，砂土、粉土、粉质粘土等渗透系数较大的地层，采用水土分算。地面荷载偏

23、压的情况下，压力设定值宜取超载和无荷载的中间值。n判断合理性的依据：判断合理性的依据：n（1 1）压力设定要不断摸索，通过地表沉降及时修正。）压力设定要不断摸索，通过地表沉降及时修正。n（2 2）在渗透性大的地层，利用泥浆漏失量作为检验压力设）在渗透性大的地层，利用泥浆漏失量作为检验压力设定是否合理为依据是可行的。定是否合理为依据是可行的。 n2 2、同步注浆压力和注入量、同步注浆压力和注入量n 浆液采用砂浆类材料，其主要指标为：稠度1718cm、初凝时间5h。施工时根据使用情况和试验结果对浆液进行优化调整。n 同步注浆压力大于泥水压1-1.5bar。同步注浆量应综合考虑不同地层和周边环境因素

24、。粘土地层注浆填充率160180，砂土地层注浆填充率130150基本上是比较合适的。n3 3、盾尾油脂的注入压力设定、盾尾油脂的注入压力设定n 盾尾油脂压力的设定值根据如下原则设置:若底部注浆管最大压力设定值为N,三道盾尾油脂腔的压力由盾尾向刀盘方向依次为N+2、N+1、N。当地层压力过高时，盾尾油脂腔的压力应综合考虑盾尾刷结构承受能力而进行合理调整。n4 4、泥水分离系统和泥浆质量控制、泥水分离系统和泥浆质量控制n 本工程采用3套500立方处理设备并连；处理流程为筛分、一级旋流、二级旋流；一级旋流以处理74m以上为主；二级旋流以处理45m以上为主；分离后的泥浆经沉淀后与新浆混合循环利用；新浆

25、以聚合物和膨润土为原料配制.n（1）泥浆体系n 本工程泥浆采用高分子聚合物泥浆体系，其成膜质量好，成功应用在带压进仓和处理江底坍塌施工中。但由于成本高，在一般地段掺量较少，对于其选择性絮凝、抗分散等功效无法给予评价。n（2）泥水分离设备n 本工程采用黑旋风分离设备，从分离效果看该分离设备的适应性有待提高，对砂层处理效果明显，但对粘土、粉土地层效果有限，废浆排放和泥浆密度控制难度大，影响掘进速度，同时分离后的碴土含水率高，运输困难，脱水性能需改进。n（3）进出浆比重和粘度的控制n 粘土地层泥浆采用小密度小流量，但由于泥水分离效果差，泥浆密度上升快，一般都在1.2左右；砂土地层泥浆采用大密度大流量

26、，一般进浆控制在1.1左右。n在砂层段粘度适当提高，利于工作面稳定和泥水输送。n5 5、掘进其他参数控制：、掘进其他参数控制：n 对于盾构施工的掘进速度、转速、推力、扭矩的设定，以转速、推进速度为主动设定值，推力、扭矩为被动值。n（1）掘进速度n 受进出浆密度、配套设备等影响，掘进速度一般控制在30mm/min左右。n（2）刀盘转速的设定n 粘土层刀盘转速设定在1.0-1.1rpm/min，砂层刀盘转速设定在0.9 rpm/min左右，砾石及岩层刀盘转速设定在0.75-0.85 rpm/min。四、施工关键技术n1 1、盾构始发技术、盾构始发技术n 盾构始发和到达技术的关键在于洞口地基加固范围

27、、效果和洞圈止水密封的效果。n（1）始发地基加固n 由于始发端处于渗透性很小的土层中，土体加固采用三轴搅拌桩和双重管高压旋喷相结合的方式。土体加固以搅拌桩为主，高压旋喷为辅，旋喷桩加固搅拌桩与连续墙间的部分。见下图所示。 油脂加注孔注浆管翻版翻版第一道帘布橡胶第二道帘布橡胶止水箱洞门钢环n（3）辅助措施：增设降水井、降低地下水位，减小涌水风险。n（4）始发效果n 左线由于加固长度超过盾构主机长度，在出加固区前对管片背后进行注浆，防止了盾构出加固体后掘进时泥土、地下水从盾壳和洞门的间隙流出，确保了泥水压力的建立，始发控制达到预期效果。n 但右线在出洞过程中，由于加固长度短，帘布橡胶自身防水效果不

28、好，泥水压力无法正常建立，从而导致上部地层沉陷。n （5）体会n 地基加固的长度要综合考虑破除洞门后的土体稳定能力和洞门密封防水效果，加固长度最好大于盾构主机长度。n 对于土体加固采用的方法，从江南始发效果看，在粘土层中采用搅拌桩效果很好。n 建议洞门密封结构增加油脂腔,增强防水效果。n采取了以下措施：n（1）合理设置压力，控制好切口水压，尽量保持切口水压的稳定。n（2）推进速度和姿态 n 由于盾构机的推进速度和姿态控制直接影响到地表沉降，要本着施工快速、高效的原则，优化工序衔接，快速通过。同时盾构机的姿态变化不宜过大或过频。 n（3）在粘土地层中掘进以低进尺、高转速推进。n（4）密切关注出土

29、量变化，以便及时采取措施控制超挖。n（5）控制好泥浆循环，避免堵管引起压力突变。n（6）利用中部及上部4个注浆管注浆，注浆采用一定稠度和早强的水泥砂浆，避免管片上浮。n（7）江底砂层掘进时，调整好泥浆质量,将泥浆的粘度提高。n3 3、大直径盾构小半径曲线掘进管片破损控制技术、大直径盾构小半径曲线掘进管片破损控制技术n 当盾构进入本隧道半径800m曲线段施工时，发生管片被盾壳挤坏、管片错台和前后管片螺栓孔无法对齐等问题。主要是由于盾尾在焊接过程中失圆，造成盾尾间隙局部过小，加之大直径管片在拼装中不可避免的出现失圆（武汉长江隧道椭圆度为3左右）；因此盾构机在曲线上掘进时，管片外弧与盾尾内壁间的距离

30、沿环向分布不均匀,造成一侧间距很小,而另一侧间距较大,产生“卡壳”，造成管片拉裂。n采取的控制措施：n（1）对盾尾突出部分进行打磨（主要是45度角）；n（2）盾构掘进过程中确保每米纠偏量；n（3）合理选取管片的拼装点位；n（4）管片拼装过程中将管片往所转弯方向的环面人为错台3mm；n（5）严格三道复紧等制度，确保管片拼装成环质量；n（6）制定详细的管片修补方案，管片发生破损后及时修补，确保防水效果。武汉长江隧道根据情况采用环氧树脂修补，效果不错。n4 4、地面沉降控制实际效果、地面沉降控制实际效果n 按照上述的泥水压力和注浆量控制的原则，在盾构推进过程中，粘土、淤泥质粘土的平均沉降为4050m

31、m，粉细砂层为25-30mm。n 从地层沉降历程变化曲线的情况看，盾构机通过和盾构脱出后20m内这两个阶段是地表变形的主要阶段，占到总沉降量的80%左右。n5 5、管片裂纹控制技术、管片裂纹控制技术n 管片裂纹防治技术是本隧道大体积、深手孔混凝土管片质量控制的关节环节。n（1）裂缝出现的位置和原因分析n 蒸养前产生的裂纹为塑性裂纹，主要产生在管片外弧面，是由于环境条件导致混凝土表面水分的迅速失去而产生收缩，从而导致裂缝的产生。蒸养脱模后在外弧面和侧面产生微裂纹，该裂纹主要是由于温差应力而造成的。蒸养后深大手孔裂纹：由于本工程管片手孔尺寸较大，国内大部分混凝土管片的手孔深度在 l5cm左右，而本

32、工程管片的手孔深度达到了 23cm，由于钢模导热性能好，在钢模和混凝土的接触界面形成由混凝土侧指向钢模侧的温差梯度，混凝土表面产生拉应力，在手孔突变区形成应力集中。蒸养前外弧面裂纹蒸养后侧面裂纹管片手孔裂纹n（2）裂纹的控制措施n 管片裂纹控制的关键在于配合比优化和蒸养制度，具体措施如下 ： 优化混凝土配合比 。 选用低水化热水泥，严格控制水泥用量；严格控制水灰比；粗、细骨料的颗粒级配要与混凝土的配比相适应。n 制定蒸养作业标准流程。n 管片蒸养必须先试验，不可照搬照抄规范.静养和升温、恒温、降温时间必须根据现场情况进行测定后，制定切实可行的作业工艺标准。n 做到缓慢升温、高湿低温、缓慢停汽，

33、均匀降温，保持湿度。推迟蒸汽养护加大静停时间或是减少升温速率以防止蒸养引起的破坏作用。 n 确保蒸汽均匀分布，避免局部受热。n 混凝土及时进行收光，收光后迅速用塑料薄膜进行覆盖，预防外露面失水，是防止混凝土表面产生塑性裂纹的重要措施。n 重视厂房内的温度和湿度控制(尤其是北方冬季施工)，减小在管片在生产过程中混凝土和钢模及与大气环境产生的湿度差。n 在手孔部位及其周围模具上涂刷纤维水泥浆，增强管片混凝土表面抗拉强度。n 严格施工过程监控.n6 6、带压进仓技术、带压进仓技术n 武汉长江隧道在左线泥浆门无法正常严密关闭的情况下，因需处理碎石机油管爆裂和油缸缸体焊缝击穿等故障，进行了带压潜水作业取

34、出泥浆门滑槽和在2.6bar压力下带压焊接碎石机油管等带压工作，同时在过江前为进行刀具磨损检查，创造了国内4.5bar压力下带压作业的新记录。为确保带压作业工作的安全，主要应做好以下工作：n（1）根据现场情况选择合适的带压方式n 如武汉长江隧道工程盾构始发掘进过程中，发现泥浆门不能正常工作，该段隧道覆土厚度只有7m左右，就采用了压气与潜水相结合的方法，完成了泥浆门的修复工作。即保证了开挖面稳定，又避免气体发生泄漏。n（2）提前做好人员身体检查和培训，选择实力雄厚、经验丰富的合作单位。n（3）制定详细的作业方案：n设定确保开挖面稳定和防止涌水所必须的最小压气压力，以避免施工对周边环境及附近地区产

35、生影响；n带压作业前，提前做好设备（加压设备、通讯设备、应急救护设备、应急电力设备等）的检查，确保完好。应急设备物资准备到位；n带压作业时，要保证泥膜质量并不得破坏泥膜，同时控制好压力波动。n（4）制定详细的应急预案并进行技术交底，如2.6bar压力下带压焊接碎石机油管作业，要做好防火、通风、压力设备泄露等安全防范工作。带压潜水作业取出泥浆门滑槽带压潜水作业取出泥浆门滑槽在在2.6bar压力下带压焊接碎石机油管压力下带压焊接碎石机油管过江前过江前4.5bar压力下带压检查刀具压力下带压检查刀具五、掘进过程中出现的问题和解决措施n1 1左线刀盘正反转扭矩偏差大，主要采取了以下分析措施：左线刀盘正反转扭矩偏差大，主要采取了以下分析措施：n（1）采用TFA6刀盘清洗液进行刀盘清洗；n（2）带压进仓检查刀盘，检查掌子面是否有异物存在；n（3）检查刀具是否被泥饼糊住、是否磨损不一致；n（4）检查刀盘及刀具是否被异物缠住；n（5）检查变频器和PLC程序是否有故障；n（6）检查刀盘驱动装置（主轴承、主电机变速箱、主轴承密封）是否正常。n2