盾构监理控制技术要点

1、盾构施工监理控制要点盾构施工监理控制要点1 1、盾构始发（接收）井的监理工作要点、盾构始发（接收）井的监理工作要点盾构始发（接收）井的监理要点始发（接收）端土体加固的监理要点2 2、盾构过程的监理要点、盾构过程的监理要点盾构始发掘进的监理要点 盾构机姿态控制的监理要点管片拼装管理的监理要点 刀具更换的监理要点壁后注浆的监理要点 防水施工监理要点控制地表变形的监理要点 盾构接收阶段监理要点盾构调头和过站监理要点 盾构特殊地段的监理要点3 3、管片制作监理工作要点、管片制作监理工作要点盾构始发（接收）井的监理工作要点盾构始发（接收）井的监理工作要点v1）审查承包商提交的施工组织设计，内容包括： 主

2、要操作人员盾构工作经历； 进度计划； 施工工艺； 质量保证措施； 防水措施； 安全措施； 监测方案； 地层加固方案； 应急预案等。v2）盾构始发井是用于组装、调试盾构，隧道施工期间作为管片、其他施工材料、设备、出渣的垂直运输及作业人员的出人通道。井的平面尺寸必须满足上述各项的要求。一般情况下在盾构两侧各留1.5m 作为盾构安装作业的空间。盾构的前后应留出洞口封门拆除、初期推进时出渣、管片运输和其他作业所需的空间，始发井的长度应大于盾构主机长度3m。盾构接收井的井宽应大于盾构直径1.5m ，长度应大于盾构主机长度2m。v3）由于盾构的安装、拆除作业、洞口与隧道的接头处理作业等需要，因此决定始发（

3、接收）井的井底板宜低于进、出封门底标高700mm。4）洞口封门及其他预埋件等应在盾构始发或接收前按要求完成，并符合质量要求。始发（接收）端土体加固的监理工作要点始发（接收）端土体加固的监理工作要点 v1）盾构工作井施工时对周围土体进行了一次扰动，盾构始发或到达时再次对工作井周围土体扰动，使这一区域很容易发生土体失稳。国内外盾构施工多次因工作井周围土体加固不到位而发生大小事故。所以盾构掘进前，必须对洞门外一定范围内的土体进行加固处理。围岩的加固，可根据地质状况、周围环境及盾构的特点确定，近年来多采用高压喷射搅拌法，这种方法强度较高，能长时间稳定，且与连续墙能充分粘接。监理在审查土体加固专项方案时

4、应审查承包方是否在方案中有相应的措施，一般可采用注浆、旋喷等方法封闭该间隙，并督促承包方予以落实。v2）当洞口处于砂性土或有承压水地层时，应采取降水、堵漏等防止涌水、涌砂措施。v3）采用多排搅拌桩加固土体，应确保桩体成三角形互相搭接。打桩前应先探查地下管线。监理人员在掘进前一定要采取钻芯取样检测的方式，对洞口段土体现场取芯做强度、抗渗和土工试验对加固效果加以验证，并对钻芯取样过程进行见证，确保取样工作的真实性。如不能满足设计要求，应分析原因并采取补强措施，以保证盾构始发和接受的安全。v4）监理人员应对加固土体的均匀性进行检查。检验加固土体的均匀性目前尚无相应的工具、手段，可通过打探孔方式进行观

5、察。但是监理人员应监督承包方在洞口割除围护结构背土面钢筋及凿除混凝土后，合理布置探孔（选择有代表性部位、数量一般不少于5 个），现场观察探孔有无渗漏或流砂等异常情况，作为判断土体加固效果的辅助手段。v5）掘进前应钻孔检验开挖面土体的稳定效果，对洞口段土体现场取芯做强度、抗渗和土工试验验证加固效果，如不能满足设计要求，应分析原因并采取补强措施，以保证盾构始发和接收的安全。盾构始发掘进的监理工作要点盾构始发掘进的监理工作要点vl）始发前应对盾构机定位、反力架安装、洞口橡胶密封条和端墙凿除、临时管片固定方式、盾构机操作方式、同步和衬背注浆方式进行检查。v2）应检查洞门位置尺寸，检查验收基座和反力装置

6、是否符合设计。按照检查验收内容对盾构机进行井下验收。v3）始发掘进前，应对洞门经改良后的土体进行质量检查，合格后方可始发掘进；应制定封门围护结钩破除方案，采取适当的密封措施，保证始发安全。v4）始发掘进时应对盾构机的出井位置和角度进行复核。开始掘进前，监理人员要确认盾构机的姿态位置正确无误，为防止盾构出井后出现 “栽头”现象，可根据地质状况，预留13cm 的沉降量。应对盾构的始发姿态进行检查，盾构机的垂直姿态应略高于设计轴线的030mm，防止 “栽头”，尤其是进人软土时，考虑到盾构可能下沉，水平标高应按预计下沉量抬高；检查负环的安装，保证负环正确定位，确保盾构始发进人地层沿设计的轴线水平推进。

7、v5）洞门钢筋割除工作从最后一层钢筋割除，应自下而上进行才比较安全。钢筋割除后，监理人员和质检人员到掌子面确认盾构机进洞的范围内没有残余钢筋后，盾构机方可始发。v6）始发掘进过程中应保护盾构的各种管线，及时跟进后配套台车，并对管片拼装、壁后注浆、出土及材料运输等作业工序进行妥善管理。v7）应重点对洞门密封措施检查，帘布橡胶板土所开螺孔位置、尺寸进行复核，对出洞装置安装的牢固情况进行检查，确保帘布橡胶板能紧贴洞门，防止盾构出洞后同步注浆浆液泄露。v8）始发掘进过程中应严格控制盾构的姿态和推力，并加强监测，根据监测结果调整掘进参数。盾构机姿态控制的监理上作要点盾构机姿态控制的监理上作要点vl）根据

8、盾构姿态测量数据进行监理控制。姿态测量数据包括自动测量数据（盾构机装有自动测量系统，能反映盾构运行的轨迹和瞬时姿态，功态监测盾构姿态数据）和人工测量复核数据（对自动测量数据正确性进行检测和校正），监理人员可对两类数据综合分析、比较，动态掌握数据变化情况，正确指导盾构正确、安全的推进。v2）尽可能的由调整盾构推力人小及合力作用位置的力式来控制盾构的推进轴线，即合理的编定千斤顶组数及其油压值。在施工中要用控制盾构纵坡达到调整盾构高程，控制两侧对称千斤顶伸出差值调整盾构的平面位置。v3）当采用压浆方法来调整管片与盾构两者相对位置关系，以改善盾构的纠偏条件时，要注意对地表隆陷的影响。v4）盾构每环的纠

9、偏幅度应从小到大到小的规律控制，以免造成管片开裂和影响下一环环管片的拼装。由以往施工经验可知，这三个阶段的划分，一般为每环推进距离各1/3范围为最佳。v5)盾构轴线控制纠偏必须要按“及时、连续”的原则，在施工时发现盾构轴线偏移应及日采取措施进行纠正，决不能到量大时再进行。一旦纠偏应连续进行直到纠正为止。v6）当施上产生过大偏移时，其纠偏要合理，逐步纠正，使盾构纠偏轴线和顺。v7）盾构掘进中实行旁站监理，当发现万列问题之一，即令停止掘进，并会同施工单位分析原因，采取对策：盾构前方坍塌；盾构自转角度过大；盾构位置偏离过大；盾构推力较预计增大较多；可能危及管片防水及注浆遇到事故等。管片拼装管理的监理

10、工作要点管片拼装管理的监理工作要点 v1）监理人员对进场管片进行质量检查，检查应在施工单位对管片质量白检合格后进行。重点检查管片出厂质量证明，主要材料质量证明、复试报告，混凝土强度、抗渗试验报告及管片的外形尺寸、预埋件、螺栓预留孔位置和尺寸管片拼装的螺栓型号、规格、材质、外观应符合设计要求，并有出厂证明。2）拼装前，应检查管片是否贴好接缝弹性密封垫检查前一环环面防水材料是否完好，还应结合前环拼装的纠偏量，必要时提出新一环采用的纠正措施 。v3）组装管片时，应依照组装管片的顺序，从下部开始逐次收回千斤顶，防止围岩压力及工作面泥浆压力使盾构后退。v4）纵向螺栓以设计标准测力扳手检测拧紧程度，在掘进

11、时，依次拧紧将出工作车架的纵向螺栓。v5）拼装过程中要保持已成环管片环面及拼装管片各面的清洁。v6）曲线段时，各块管片的环向定位要正，以保证衬砌环符合设计轴线要求，同时注意管片型式的选择。v7）管片拼装后无贯穿裂缝，裂缝宽度不得超过设计和规范要求，不许有混凝上剥落现象。环向、纵向螺栓必须全部拧进，每环相邻管片允许高差 10mm ，纵向相邻管片允许高差 15mn。衬砌环直径椭圆度小于 5D。刀具更换的监理工作要点刀具更换的监理工作要点v 1）应预先确定刀具更换的地点与方法，并做好相关准备工作。v 2）刀具更换宜选择在工作井或地质条件较好、地层较稳定地段进行。v 3）在不稳定地层更换刀具时，必须采

12、取地层加固或压气法等措施，确保开挖而稳定。v 4）带压进仓更换刀具前，必须完成下列准备工作： 对带压进仓作业设备进行全面检查和试运行； 采用两种不同动力装置，保证不间断供气； 气压作业严禁采用明火。当确需使用电焊气割时，应对所用设备加强安全检查，还必须加强通风并增加消防设备。v5）带压更换刀具必须符合下列规定： 通过计算和试验确定合理气压，稳定工作面和防止地下水渗漏； 刀盘前方地层和土仓满足气密性要求； 由专业技术人员对开挖面稳定状态和刀盘、刀具磨损状况进行检查，确定刀具更换专项方案与安全操作规定；作业人员应按照刀具更换专项方案和安全操作规定更换刀具； 保持开挖面和土仓空气新鲜：作业人员进仓工

13、作时间符合表1的规定：v表表1 1进仓工作时间进仓工作时间壁后注浆的监理工作要点壁后注浆的监理工作要点v l）注浆材料的选择。注浆材料要完全适合围岩条件和盾构形式，要具有完全填充首尾空隙的流动性，浆液压注后不产生离析且强度很快超过围岩的强度，具有不透水性质。v2）注浆时机。盾构推进时，应进行同步注浆；衬砌管片脱出盾尾后，应配合地面量测及时进行壁后注浆。为控制地表沉陷要特别注意同步注浆和壁后及时注浆的效果，必要时要根据土体固结和隧道稳定状况以及地表监控情况适当进行二次注浆或多次注浆。v3）注浆方法。注浆前应对注浆孔、注浆管路和设备进行检查并将盾尾封堵严密。注浆过程中严格控制注浆压力，使壁后空隙全

14、部充填密实，注浆量应控制在130%180 %。壁后注浆应从隧道两腰开始，注完顶部再注底部，注浆后应将壁孔封闭。完工后及时将管路、设备清洗干净。v在注浆施工中尤其要注意管片与管片接头的变形、盾尾密封环损伤等问题要严格控制管片拼装的质量，注重对压浆的管理确保盾尾密封效果。防水施工监理工作要点防水施工监理工作要点vl）监理的重点放在管片防水材料的进场验收、拼装过程中的保护、嵌缝施工以及注浆孔的封堵上。防水密封垫应按管片的型号施工，严禁尺寸不符或有质量缺陷。v2）当钢筋混凝士管片拼装前，应逐块对粘贴的防水密封条进行检查验收，检查重点放在粘贴是否牢固、平整、严密，位置是否正确，对有起鼓、超长和缺损等现象

15、的一律禁止使用。v3）管片采用嵌缝防水材料时，槽缝应清理，应使用专用工具填塞平整、密实。v4）采用注浆孔进行注浆时，注浆结束后应对注浆孔进行密封防水处理。v5）拼装时不得损坏防水密封装置，尤其注意管片拼装“T ”形部位处的防水质量，该处若施工时存在疏忽，往往给隧道防水带来隐患。v6）隧道与工作井、联络通道等附属构筑物的接缝防水处理应按设计要求进行。控制地表变形的监理工作要点控制地表变形的监理工作要点vl）密封舱压力的正确选择，以及与之相适应的工作面稳定条件。v2）控制排土量，推进速度和螺旋输送机转速的匹配问题。v3）严格控制开挖面的挖土量，防止超挖。v4）加强盾构与衬砌背面间建筑间隙的充填措施

16、。保证压注工作及时，衬砌环脱出盾构后立即压注充填材料。v5提高隧道施工速度，减少盾构在地下的停搁时间，龙其要壁免长时间停搁。v6）为了减少纠偏推进对土层的扰动，应限制盾构推进时每环的纠偏量。v7）为了防止由于隧道下沉而使竣工后的隧道高程偏离设计轴线，影响隧道的正常使用，通常按经验估计一个可能的沉降值，施工时可适当提高隧道的施工轴线以使 产生沉降后的轴线接近设计轴线。盾构接收阶段监理工作要点盾构接收阶段监理工作要点v1）盾构机在到站之前，应提前考虑与车站承包商的施工接口要求，以便及时解决。v2）盾构在到站之前，监理人员应审查承包商提交的盾构机到站的进度汁划和接收方案，包括：接收掘进：管片拼装；壁

17、后注浆：洞门外土体加固；洞门围护破除；洞口钢圈密封等。v3）审核承包单位提供的对盾构机进站过程产生的不良后果的补救方案，如管片破裂、隧道漏水、地面沉陷等。v4）在轴线控制方面由于进井时往往会产生盾构“上飘”现象，因此要进行动态控制，根据盾构姿态相应调节上压力设定值、推进速度、进出土量等，保证轴线的正常。盾构到达接收井100m 前，必须对盾构轴线进行测量并作调整，保证盾构准确进人接收洞门。v5）盾构到达接收井 1 0m内，应控制盾构掘进速度，环挖面压力等，当切口离洞门0.30.5m时盾构应停止掘进，并使切口正面土压力降到最低值，确保洞门破除施工安全。v6）接收井到达面井壁的安全。由于上压平衡或盾

18、构密封土舱内充满土体，故在近洞口处将有一个较大的力作用于接收井到达面的挡上墙上，因此在进井前应根据隧道掘进情况对井壁（封门）进行强度验算，决定是否需补强措施。v7）盾构主机进人接收井后，应及时密封管片环与洞门间隙。v8）盾构到达接收井前，应采取适当措施，使拼装管片环缝挤压密实，确保密封防水效果。v9）洞门钢筋割除后，监理人员和质检人员到掌子面确认盾构机出站的范围内没有残余钢筋后，盾构机慢速进站，直到盾构安全上到托架。v10）盾构接收全过程进行地面构筑物变形监测。盾构调头和过站监理工作要点盾构调头和过站监理工作要点v1）盾构机在过站之前，审查承包商提供的盾构机过站的进度计划和施上方案。调头和过站

19、设备必须满足盾构安全调头和过站要求。v2）盾构调头和过站时必须有专人指挥，专人观察盾构转向或移动状态，避免方问偏离或碰撞。v3）审查承包商提供的盾构机过站或调头期间盾构机的维修保养方案，如刀具的更换与保养、螺旋输达机耐磨块的更换和盾尾密封刷的更换、千斤顶的维修等。v4）承包商的检查维修工作完成后进行检查，合格后才能进入下一道工序。v5）盾构机调头、过站完毕后应重新按始发前的检查要求进行检查，符合要求后才能再次始发。盾构特殊地段的监理工作要点盾构特殊地段的监理工作要点v1）浅覆土层地段应符合斤列规定：v 控制掘进参数，减少施工对环境的影响；v 控制盾构姿态，防止发生突变。v2）小半径曲线地段应符

20、合下列规定：v 控制推进反力引起的管片环变形、移动、渗水等；v 使用超挖装置时，应控制超挖量；v 壁后注浆应选择体积变化小、早期强度高、速凝型的注浆材料；v 增加施工测量频率；v 采取措施防止后配套车架脱轨或倾覆；v 防止管片错台和严重开裂。v3）大坡度地段应符合下列规定：v选择牵引机车时，应进行必要的汁算，车辆应采取防溜措施；v上坡时应加大盾构下半部分推力，对后方台车应采取防止脱滑措施；v壁后注浆宜采用收缩率小、早期强度高的浆液。v4）地下管线与地下障碍物地段应符合下列规定：v应详细查明地下管线类型、位置、允许变形值等，制定专项施工方案；v对受施仁影响可能产生较大变形的管线，应根据具体情况进

21、行加固或改移；v应及时调整掘进速度和出渣量，减少地表的沉降和隆起，确保管线安全；v施工前应查明障碍物，并制定处理方案；v从地面处理地下障碍物时，应选择合理的处理方法，处理后应进行回填，确保盾构安全通过；v在开挖面拆除障碍物时，可选择带压作业或加固地层的施工方法，控制地层的开挖量，确保开挖面的稳定，并应配备所需的设备及设施。v5）建（构）筑物地段应符合下列规定：v 盾构施工前，应对建（构）筑物地段进行详细调查，评估施工对建（构）筑物的影响，并应采取相应的保护措施，控制地表变形；v 根据建（构）筑物基础与结构的类型、现状，可采取加固或托换措施；v 应加强地表和建（构）筑物变形监测及反馈，调整盾构掘

22、进参数；v 壁后注浆应使用快凝早强注浆材料，并保证质量。 v6）小净距隧道应符合下列规定：v 施工前，分析施工对已建隧道的影响或平行隧道掘进时的相互影响采取相应的施工措施； v 施工时，应控制掘进速度、土仓压力、出渣量、注浆压力等，减少对邻近隧道的影响；v 对先行和既有隧道应加强监控量测；v 可采取加固隧道间的土体、先行隧道内支设钢支撑等辅助措施控制地层和隧道变形。v7）江河地段应符合下列规定：v应详细查明工程地质和水文地质条件和河床状况，设定适当的开挖压力，加强开挖面管理与掘进参数控制，防止冒浆和地层坍塌；v必须配备足够的排水设备与设施；v应采用快凝早强注浆材料，加强壁后同步注浆和二次注浆；

23、v穿过江河前，应对盾构密封系统进行全面检查和处理；v长距离穿越江河时，应根据地层条件预测刀具和盾尾密封的磨损，制定更换方案；v应采取措施防止对堤岸的影响。v8）地质条件复杂地段和砂卵石地段应符合下列规定：v穿过复杂地层、地段（软硬不均互层），应优光选择复合式盾构；v应综合考虑所穿过地段地质条件，合理选择刀盘形式和刀具配制方式、数量；v应选择适当地点，及时更换刀具或改变其配置，以适应前方地层的掘进；v应根据开挖面地质预测信息，调整掘进参数、壁后注浆参数和土仓压力，保证开挖面的稳定和掘进速度；v采用土压平衡盾构通过砂卵石地段时，应进行渣土改良；v采用泥水平衡盾构通过砂卵石地段时，应根据砾石含量和粒

24、径确定破碎方法和泥浆配合比：v遇有大孤石影响掘进时，应采取措施排除。管片制作监理工作要点管片制作监理工作要点vl ）管片制作质量好坏是确保管片拼装质量的首要环节，一般管片制作均由预制构件厂提前生产，以满足现场盾构掘进施工的需要。地下铁道工程施工（GB5O299-1999) 8.11条对管片制作质量提出明确的要求。监理对管片制作监理人员在监督管片制作过程中应严把质量关，监理人员要驻场监理，全天候对管片预制生产质量进行检查验收。v2）用于管片制作的水泥、钢筋、砂、石等材料必须符合设计及规范要求，并按有关文件要求提供出厂质量证明和进厂复试验报告，特别应注意所用混凝土必须符合防止混凝上工程碱集料反应技

25、术管理规定。v3）钢筋混凝土管片应采用高精度的模具制作，模具必须具有足够的承载能力、刚度、稳定比和良好的密封性能，并应满足管片的尺寸和形状要求其宽度及弧弦长允许偏差为0.4mm，并在使用中经常维修、保养。v4）管片混凝土的配合比必须经过试验合格后才可使用。在常规条件下，混凝土抗压、抗渗及耐久性指标取决于水泥标号、用量、水灰比、骨料的种类以及硬化时间等。水灰比的大小与混凝土的强度成正比，水灰比越小，强度越高。混凝土坍落度为 2 3cm，每次搅拌需做好记录。v5）管片钢筋笼制作的精度控制。由于管片生产选用的钢筋，在种类、直径以及尺码上较为繁多，故应当根据其类别堆放，并且应保证钢筋不受外界影响而引起腐蚀。钢筋的加工主要有以下相继的工序：钢筋的调直、校正、切断、弯曲、钢筋网片成型以及总体骨架的焊接成型。管片钢筋骨架的装配在钢筋成型架上进行，在装配钢筋骨架时，应