盾构隧道施工技术培训课件（PPT104）

盾构构隧隧道道施施工工技技术术1806年，，法法国国工工程程师师麦麦克克·布鲁鲁内内尔尔发发现现船船的的木木板板中中，，有有一一种种蛀蛀虫虫（（船船蛆蛆））钻钻出出孔孔道道，，船船蛆蛆是是一一种种蛤蛤，，头头部部有有外外壳壳，，在在钻钻穿穿木木板板时时，，分分泌泌出出液液体体涂涂在在孔孔壁壁上上形形成成坚坚韧韧的的保保护护壳壳，，用用以以抵抵抗抗木木板板潮潮湿湿后后的的膨膨胀胀，，以以防防被被压压扁扁。。在在蛀蛀虫虫钻钻孔孔的的启启示示下下，，布布鲁鲁内内尔尔发发现现了了盾盾构构掘掘进进隧隧道道的的道道理理，，并并在在英英国国注注册册了了专专利利。。一、、盾盾构构机机的的简简介介1、盾盾构构的的起起源源1825年布布鲁鲁内内尔尔开开始始在在伦伦敦敦泰泰晤晤士士河河下下修修建建高高6.8m，宽宽11.4m的矩矩形形盾盾构构隧隧道道，，历历时时18年，，到到1843年布布鲁鲁内内尔尔完完成成了了全全长长370m的隧隧道道，，隧隧道道经经历历了了5次特特大大涌涌水水牺牺牲牲了了6人。。（（具具体体请请看看视视频频：：《盾构构的的起起源源》）迄今今为为止止，，盾盾构构主主要要分分为为四四代代盾盾构构机机：：第第一一代代是是手手掘掘式式盾盾构构机机、、第第二二代代是是半半机机械械式式盾盾构构机机、、第第三三代代是是闭闭胸胸式式盾盾构构机机、、第第四四代代大大断断面面、、高高智智能能化化、、断断面面多多样样化化盾盾构构机机。。根根据据工工作作原原理理分分为为土土压压平平衡衡式式盾盾构构、、泥泥水水平平衡衡式式盾盾构构和和复复合合式式盾盾构构，，我我们们项项目目部部目目前前所所用用的的是是土土压压平平衡衡式式盾盾构构，，今今天天重重点点讲讲述述土土压压平平衡衡式式盾盾构构。。2、盾盾构构的的主主要要分分类类1974年在在日日本本东东京京使使用用了了第第一一台台土土压压平平衡衡式式盾盾构构，，外外径径为为3.72m。土土压压平平衡衡式式盾盾构构机机的的工工作作原原理理是是盾盾构构掘掘进进时时，，其其前前端端刀刀盘盘旋旋转转掘掘削削土土层层土土体体，，切切削削下下来来的的土土体体进进入入土土舱舱。。当当土土体体充充满满土土舱舱时时，，其其被被动动土土压压与与掘掘削削面面实实现现平平衡衡，，即即保保持持舱舱内内的的压压力力与与掌掌子子面面的的土土的的压压力力和和掌掌子子面面上上的的水水的的压压力力保保持持平平衡衡，，通通过过刀刀盘盘不不断断的的切切削削掌掌子子面面的的土土体体，，慢慢慢慢向向前前掘掘进进。。盾构机从前至至后依次由刀刀盘、切口环环（前盾）、、支撑环（中中盾）、盾尾尾。盾尾后是是连接桥，连连接桥与1#台车相连，1#台车后依次为为2#台车、3#台车、4#台车、5#台车。3、盾构机的主主要构造组成成各主机大件的的基本参数如如表所示名称直径（mm)长度（mm)重量（T）备注刀盘628074055前体625017092中体6240258031.4盾尾62303285261）刀盘刀盘包括焊接接结构件和刀刀架。刀盘表表面焊接有耐耐磨层，圆周周区域有耐磨磨格栅构成的的镶边。通过过旋转，挖出出的渣土被运运到刀盘的8个开口。刀盘盘的后部开口口向内倾斜，，这样的结构构使渣土易于于流动而容易易流向螺旋输输送机。焊接接的搅拌臂可可以使土质改改良添加剂和和挖出的渣土土在刀盘后面面进行搅拌。。2）前盾前盾又称切口口环，它里面面装有支撑主主驱动和螺旋旋输送机的钢钢结构。螺旋旋输送机从盾盾尾斜向连接接着皮带机。。前盾前沿呈呈锲形，以防防止渣土粘结结和促进渣土土流到底部的的螺旋输送机机。压力隔板将前前盾的开挖舱舱和主舱分离离开来。隔板板上面的门可可以让人进入入开挖舱进行行保养和检查查工作。此外外，隔板有几几个开口，可可以控制渣土土改良的程度度和以及作为为修理时输电电线的接线盒盒接头。通过过安装的隔板板上的四个搅搅拌器，水、、膨润土或泡泡沫被运输至至开挖舱。搅搅拌器均匀分分布使土仓内内的渣土可以以被充分搅拌拌。3）中盾中盾又称支撑撑环，前盾和和中盾是用螺螺栓上紧并焊焊接在一起的的。在中盾内布置置了推进缸支支座和管片安安装机架。管管片安装机支支架通过相应应的法兰面和和管片安装机机梁连接起来来。推进缸和和连接盾尾的的铰接油缸布布置在中盾。。为稳定岩石石和用掘进设设备进行试掘掘进，在中盾盾的盾壳上焊焊接了带球阀阀的超前钻机机孔。中盾和和盾尾之间使使用的是预紧紧密封。如果果密封出现问问题，虽然有有脂润滑，水水还是能够进进入盾壳；那那么铰接密封封有一个可膨膨胀的应急气气囊密封临时时保护，防止止水的进入。。气囊最大膨膨胀压力为10bar。注意：如用用气囊应急密密封时，则不不允许掘进。。4）盾尾盾尾通过14个铰接油缸和和中盾相连。。在盾尾的保保护下用管片片拼装机安装装管片；而在在盾尾尾部和和已装好的管管片之间用盾盾尾刷密封。。4、盾构机内部部的主要构造造1）刀盘和刀盘盘驱动刀盘的旋转靠靠位于盾壳中中心的轴承。。主轴承分为为内齿圈、外外圈和中间的的三排圆柱滚滚柱，外圈通通过法兰和盾盾壳联接，内内齿圈和刀盘盘通过螺栓联联接。八个液液压马达通过过行星齿轮驱驱动小齿轮，，八个小齿轮轮共同驱动内内齿圈进行旋旋转，进而驱驱动刀盘和刀刀具转动。2）推进油缸推进缸主要用用于推进和安安装管片，盾盾构机的向前前的推力靠推推进油缸提供供，盾构机上上一共有30个油缸，单个个油缸的最大大推力为1,140KN，油缸的最大大行程为2000mm。3）管片拼装机机管片拼装机用用法兰连接安安装在盾尾保保护下的支架架上，管片拼拼装机由拖架架梁、旋转架架、移动架、、带夹紧系统统的十字梁组组成。管片拼拼装机主要用用于安装管片片，如果需要要进行超前钻钻探时可在管管片安装机的的适配器板上上安装超前钻钻机设备。管片拼装机的的运动情况是是根据现有的的条件而特别别设计的，它它可以对管片片进行精确定定位。伸缩、、旋转和移动动等功能都是是比例控制的的，所有这些些移动功能的的设定压力可可以使其对各各元件进行精精确定位。管片拼装机通通过安装在拖拖架梁上的伸伸缩油，在盾盾尾和管片输输送小车之间间移动。在用用手将起吊螺螺杆拧进管片片后，管片由由管片输送机机抓起并运到到盾尾。4）螺旋输送机机螺旋输送机用用于渣土的运运输，前盾的的底部安装有有螺旋输送机机，螺旋输送送机从隔板到到台车沿中心心线上的仰角角为230°。5、盾构机各组组件参数表见附表16、盾构机后配配套系统后配套系统总总共包括2辆电瓶车和5个独立的台车车，每个台车车上都装有盾盾壳前进所需需要的辅助装装置。另外，盾构机机工作所需的的冷却水、新新鲜空气、压压缩空气和高高压电缆都通通过台车管线线输送进去，，而升温后的的冷却水和脏脏水从盾构机机的盾壳底部部被运送出去去。台车连接在管管片安装机的的托架梁上，，随着盾构机机的掘进沿掘掘进方向运动动。拖车在铺铺设的轨道上上行走。台车的结构可可以使电瓶车车进入第二台台台车，电瓶瓶车运输管片片、砂浆、备备件和其它油油料。①出土、管片存存放隧道正式推进进前，施工场场地先平整、、硬化、维护护。分别在车车站端头井处处设置集土坑坑、管片存放放场地、车辆辆保洁设施和和挖掘机的场场地。组织专专用运土车辆辆，按照规定定的时间、路路线以及弃土土场地运输渣渣土。二、盾构的施施工准备1、地面施工准准备②浆液制备每环同步注浆浆量为6.1m3，根据实际需需要设两套拌拌浆系统，供供盾构推进时时注浆用。为为减少砂浆的的运输距离，，拌浆设备设设在井口旁，，拌浆设备采采用30m3/h全自动砂浆搅搅拌站，为减减轻劳动强度度及减少灰尘尘飞扬，采用用散装水泥、、粉煤灰及膨膨润土、另外外搅拌站旁还还设外掺剂仓仓库、砂堆场场，20m3贮水箱。③集土坑隧道施工时分分别在盾构左左右始发井旁旁各设一集土土坑，集土坑坑上设置倒土土架；根据实实际经验每环环出土量为70方左右，假设设每班最多可可完成9环，集土坑容容积要至少需需要700m³，才能满足施施工的连续性性。④垂直运输如果左右线的的工作面间距距不超过23m,可以考虑设置置一台龙门吊吊，若工作面面间距大于23m，超过龙门吊吊最大跨度，，应考虑用2台龙门吊，主主要考虑龙门门吊出土方便便及垂直运输输管片方便。。使用2台龙门吊时，，在架设龙门门吊时，要考考虑龙门吊之之间的间距，，要保证2台龙门吊吊运运互不影响，，不得出现龙龙门吊“打架架”现象。⑤进、始发口土土体加固为保证盾构安安全始发、接接收，隧道进进、出口土体体必须有良好好的自立性和和密实性，使使洞口土体在在盾构经过该该段时不坍塌塌，地下水不不涌入端头井井内，为此必必须对洞口土土体进行加固固。加固方法法一般采用旋旋喷桩加固和和冷冻法加固固。1）发射架安装装发射架作为台台车下井过渡渡工具以及盾盾构机的载体体，必须先于于盾构机以及及后配套到场场安装完。发射架的安装装应注意始发发段隧道所处处的线路平、、纵面曲线条条件，确保盾盾构中心轴线线的坡度与隧隧道设计轴线线坡度相适应应，考虑到隧隧道后期沉降降因素，盾构构中心轴线可可比设计轴线线略抬高10~20mm，特别注意在在对始发基座座固定前应按按设计进行准准确的定位，，严格控制标标高及中心轴轴线等。定好好位后对发射射架加设支撑撑加固和固定定，防止其移移动。盾构发发射架应具有有足够的刚度度和强度，导导轨必须顺直直。2、井下施工准准备发射架详图2）盾构安装与与调试在车站范围内内盾构掘进相相反方向80米铺设盾构机机台车行走钢钢轨，并将钢钢轨延伸到始始架上。发射射架安装完毕毕后，在其上上方放置路基基箱板和轨枕枕，车站底板板和发射架二二者之间使用用钢轨及连接接板连接之后后，台车依次次吊入始发井井，放置在始始发托架的钢钢轨上，拖入入车站内。台台车下井完毕毕后，拆除发发射架上的钢钢轨、轨枕以以及路基箱板板，供盾构机机下井。盾构分段吊入入井下，并在在井下始发托托架上进行正正确组装就位位，并连接台台车，完成后后由专业技术术人员对整机机调试验收。。注：盾构下下井吊装顺序序：组装下井井的顺序依次次是5#台车→4#台车→3#台车→2#台车→1#台车→连接轿轿→管片运输输车→螺旋输输送机→中盾盾→前盾→刀刀盘→管片安安装机→盾尾尾。3）后盾系统安安装盾构机的后盾盾系统应满足足盾构推进所所需要的强度度、刚度和平平整度。后盾盾系统由钢立立柱、后座基基座、天窗式式反力架、负负环衬砌组成成。负环管片片根据实际情情况，随盾构构的推进逐环环拼装。为预预留出碴口，，负环管片一一律采用封顶顶块位于正上上方的拼装模模式，并且第第-8至第-3环负环管片只只拼装下部三三块。同时，，为保证给盾盾构机提供足足够的反力并并确保施工的的安全，在第第-3环负环管片加加设144°弧形钢环，并并以钢支撑将将其支撑于负负环钢管片上上。为保证管片点点位的准确，，拼装第-8环负环管片时时一定要精确确控制好底部部标准块的位位置。另外，，半钢环后的的钢管支撑必必须焊接牢固固，确保后盾盾系统的可靠靠性。后盾系统详图图盾构基座4）盾构就位姿姿态的测量复复核在盾构开始掘掘进前对盾构构的姿态进行行测量，测量量内容包括：：纵向坡度、、横向旋转角角、平面偏离离值、高程偏偏离值、切口口里程，盾构构姿态的偏差差应满足标准准要求，并将将测量结果报报监理工程师师审查。5）洞门密封装装置安装由于工作井洞洞圈直径与盾盾构壳体存在在环形的建筑筑空隙，为防防止盾构始发发和施工期间间土体从该空空隙流失和渗渗漏水，为保保证盾尾通过过后能立即进进行背衬注浆浆填充，车站站施工时在洞洞门圈预埋环环形钢圈，盾盾构始发前在在洞门圈借助助预埋的钢圈圈安装由帘布布橡胶板、圆圆环板、翻板板和连接销等等组成的始发发密封装置，，以起到施工工阶段临时的的防泥水、防防漏浆的作用用。1、建造盾构工作井

2、盾构掘进机安装就位3、出洞口土体加固4、初推段掘进施工5、掘进机设备转换6、盾构连续掘进施工7、接收井洞口口土体加固8、盾构进入接接收井，，并运出地面面三、盾构推进进施工工艺1、盾构始发准准备工作：盾构掘进施工工的竖井始发工作井:满足盾构掘进进机安装和出出洞施工的要要求接收工作作井:盾构隧道掘进进完成后进入入接收井,满足盾构拆卸卸或转场吊装装移位的工作作空间要求竖井施工方法法:沉井法、地下下连续墙围护护、钢板桩围围护盾构掘进施工工的竖井施工流程：搭搭设脚手架→→开孔检验加加固效果→凿凿除洞门第一一层混凝土→→安装橡胶帘帘布板和翻板板→安装防磕磕头装置。⑴凿除洞门混混凝土盾构始发前需需在洞门上开开16个观察孔，观观察是否有渗渗漏水现象，，若有渗漏水水现象，马上上封堵观察孔孔，采用冷冻冻法加固的洞洞门，继续冷冷冻，延长冻冻结时间。采采用旋喷桩加加固的洞门，，采用注浆法法止水，直至至观察孔不再再渗漏水为止止。⑴工作井已按按设计要求完完成并通过验验收，其标高高、轴线、结结构强度等各各项技术参数数符合设计和和规范要求并并能满足盾构构施工各阶段段受力要求（（端头井结构构尺寸和洞门门中心已复核核且符合设计计要求）；⑵盾构推进、、始发／到达达施工方案已已通过专家评评审，评审意意见已予落实实或整改，监监理细则已编编制审批；⑶测量、监测测方案已审批批，监测控制制点已按监测测方案布置好好，且已测取取初始值；当现场满足以以下要求时开开始始发：⑷井下控制点点已布设且固固定；

⑸要要求的各项端端头措施（端端头加固、降降水、冷冻等等）已经完成成，各项指标标已经达到设设计要求并有有检测报告；；

⑹洞门探探孔已打，未未发现异常情情况并满足始始发／到达要要求；

⑺始始发／接收托托架架已经设设计验算，结结构强度满足足要求；⑻⑻对盾构隧道道沿线的建（（构）筑物、、管线等设施施现有状况及及其承受变形形的能力已完完成调查，并并且制订好切切实可行的防防御措施；⑼⑼施工现场场技术交底（（含各施工工工艺和步骤））已按要求完完成；⑽人员、机械械、材料按要要求到位（盾盾构以及大型型起重设备拼拼装就位，并并通过相关部部门验收）；；⑾对本工程潜潜在的风险进进行辩识和分分析，有针对对性、可操作作性的应急预预案编制完成成并落实抢险险设备、材料料、人员、方方案等；⑿已落实设计计、专项施工工方案及规范范规定的其它它要求。（2）盾构始发①在洞圈内侧侧沿发射架轨轨道直线方向向焊接2块防磕头装置置，高度与钢钢轨保持一致致。②盾构初期掘掘进时前期出出土及管片下下井由车站预预留出土孔进进行。当台车车完全进入隧隧道后，出土土及管片下井井转至端头井井开口环处进进行。防磕头装置详详图③当盾构进入入洞圈立即进进行洞圈帘布布的整理工作作。盾构机通通过防磕头装装置时不旋转转刀盘。④初始发时盾盾构平推，用用刀盘切削土土体。由于位位于加固区域域内，土体较较硬，为控制制轴线、保护护刀盘，土压压力应略低于于理论值，保保持在0.15MPa，推进速度不不宜过快，宜宜小于2.0cm/min；并在推进时时按土体加固固的情况在盾盾构的正面加加入发泡剂，，以减少刀盘盘所受扭矩，，降低总推力力，改善刀盘盘受力情况，，同时改良正正面土体，便便于土体排出出。出加固区区后为防止盾盾构“磕头””，将平衡土土压力值设定定稍高于理论论值；盾构推推进轴线略大大于设计坡度度。同时根据据地层变形量量等监控信息息对平衡压力力设定值、推推进速度等施施工参数及时时调整。⑤盾构始发要要注意盾构推推进力不能大大于后靠的结结构承受力，，要观察钢后后靠的变形情情况，如发现现变形较大要要及时采取措措施，以免管管片上浮。负负环管片间加加衬石棉橡胶胶板缓冲垫。。⑥洞口洞圈环环形钢板上预预留开启的2＃阀门1只。当盾尾全全部始发时，，固定好扇形形板，启动盾盾尾注浆，填填充盾尾后空空腔，待阀门门出浆后关闭闭阀门，开始始掘进且同步步注浆。⑦当盾尾脱出出工作井壁后后，调整洞圈圈止水装置中中的圆环板并并与洞门特殊殊管片焊接成成一体，防止止水、土的流流失造成地面面塌陷或下沉沉。2、盾构试掘进进区间隧道采用用土压平衡盾盾构掘进，土土压平衡是利利用盾构机切切削的泥土充充满密封仓并并保持适当的的土压力来平平衡开挖面的的土体，从而而达到对盾构构机前方开挖挖面进行支护护的目的。因因此，盾构推推进过程中，，要根据不同同地质、覆土土厚度、地面面建筑情况并并结合地表隆隆陷监测结果果及时调整设设定土仓压力力，推进速度度要保持相对对平稳，控制制好每次的纠纠偏量，减少少对土体的扰扰动，为管片片拼装创造良良好的条件。。同步注浆量量要根据推进进速度、出碴碴量和地表监监测数据及时时调整，将施施工轴线与设设计轴线的偏偏差及地层变变形控制在允允许的范围内内。根据施工要求求，始发口100m范围作为试掘掘进段，此段段施工要对推推进参数认真真控制，将推推进的各项技技术参数（如如推力、推进进速度、出土土量、正面土土压力等）和和地面沉降结结合起来进行行收集、统计计、分析，掌掌握适应地层层的盾构合理理的推进参数数，以科学地地指导后续施施工。（1）掘进土压的的控制：掘进进时，如给定定掘进速度，，土压通常靠靠改变螺旋输输送机的速度度来控制。螺螺旋输送机的的速度快，渣渣土排出的就就快，土压就就相应地降低低。渣土排出出的慢，土压压就相应地上上升。一般来来说，通过改改变掘进速度度也可以控制制土压。减慢慢掘进速度，，土压就降低低；加快掘进进速度，土压压就增加。（2）出碴量的控控制每环理论出碴碴量（实方））为：［（π×D²）÷4］×L=［（π×6.28²）÷4］×1.5=46.44方/环虚方约为实方方的1.5的膨胀系数，，约70方/环（3）推进速度盾构始发在试试验段推进速速度在正常情情况下应为20-40mm/min，并根据地面面测量数据及及时调整盾构构正面中心土土压力。（4）盾构推推进中的的碴土改改良理论上碴碴土在土土压平衡衡工况模模式下支支撑介质质碴土应应具有以以下特征征：a、良好的的流塑状状态；b、良好的的粘—软稠度；；c、低的内内摩擦力力；d、低的透透水性。。但一般地地层岩土土不会自自然具有有这些特特征，从从而使刀刀盘摩擦擦增大，，工作负负荷增加加。同时时，密封封仓内碴碴土流塑塑状态差差时，在在压力和和搅拌作作用下易易产生泥泥饼、压压密固结结等现象象，从而而无法形形成有效效的对开开挖仓密密封和良良好的排排土状态态。当碴碴土透水水性强时时，碴土土在螺旋旋输送机机内排出出时无法法形成有有效的压压力递降降，土仓仓内的土土压力无无法达到到稳定的的控制状状态。当碴土满满足不了了这些要要求时，，需通过过向刀盘盘、土仓仓及螺旋旋输送机机内注入入添加剂剂对碴土土进行改改良，采采用的添添加剂种种类主要要是泡沫沫和泥浆浆。4、盾构正正式掘进进1）盾构正正式掘进进中加强强施工监监测，随随时调整整掘进参参数，不不断完善善施工工工艺，控控制地表表最大变变形量在在-30~+10mm范围内。。2）掘进推推进过程程中应严严格控制制盾构方方向，确确保隧道道实际中中线与设设计偏差差在上、、下、左左、右均均小于50mm。同时应应勤纠偏偏，坡度度和方向向不能突突变，隧隧道轴向向和折角角变化不不能大于于0.4%。在缓和和曲线、、圆曲线线段应根根据里程程控制掘掘进方向向和偏转转角度。。。3）盾构推推进速度度正常控控制在2~4cm/min范围，穿穿过建筑筑物或与与地下构构筑物很很近时推推进速度度应适当当减缓，，以防推推进造成成周围土土体较大大的扰动动。4）推进出出土量控控制每环出土土量在98~100%间，同时时考虑泡泡沫与水水的改良良，每环环出土70m3左右。5）上述各各项工作作，必须须逐项、、逐环、、逐日作作好施工工记录。。具体要要求如下下：①隧道掘掘进——环号——掘进速度度——盾构正面面土压力力——刀盘转速速、油压压、螺旋旋机转速速——盾构推力力、千斤斤顶开启启数量及及位置、、油压——盾构内壁壁与管片片外侧环环形空隙隙（上、、下、左左、右四四处）②同步注注浆——注浆压力力、数量量、稠度度——注浆材料料配比——注浆试块块强度（（每日取取样试验验）——实际注浆浆量和理理论注浆浆量的百百分比③测量——盾构倾斜斜度——盾构旋转转角度——隧道椭圆圆度——推进总距距离——隧道每环环衬砌环环轴心（（X、Y、Z）与设计计轴心的的偏差④隧道渗渗漏水统统计展示示图及渗渗漏水量量施工中应应及时将将上述记记录提交交给监理理工程师师。5、管片拼拼装

图3－4管片拼装装分为通通缝拼装装和错缝缝拼装（1）通缝拼拼装——前后环纵纵缝对齐齐的一种种拼法，，其特点点（图3－4）1）整条隧隧道整体体性差因因各环之之间仅有有纵向螺螺栓连接接圆环，，管片间间无牵连连。2）圆环变变形大，，由于纵纵向螺栓栓孔径间间隙产生生管片位位置的变变动，使使圆环变变形量大大。3）环面平平整度差差。由于于环缝压压密量不不一而引引起，并并使误差差累计4）由于环环面累计计误差存存在造成成环向螺螺栓难穿穿。5）圆环二二块管片片结缝质质量差，，易产生生喇叭、、转角、、内弧面面不平及及管片相相对旋转转等。（2）错缝拼装装——前后环纵纵缝错开开的一种种拼法，，有1/2或1/3管片弧长长的二种种，其特特点：（（图3－5）1）整条隧隧道整体体性强，，纵向变变形少；；2）由于每每块管片片受到其其前环、、后环与与本环六块块管片的的限制，，所以圆圆环变形形小；3)圆环质量量好同样样对拼装装的质量量要求也很高，，不然将将影响下下环管片片拼装精精度；4)环面产生生的不平平整量不不产生累累计，而而是产生下一环环骑缝管管片的断断裂。四、管片片拼装—拼装方法法图3－5盾构施工工的区间间隧道，，管片衬衬砌是隧隧道防水水的重要要环节。。管片拼拼装的质质量直接接影响到到隧道寿寿命及永永久防水水能力，，因此严严格控制制管片安安装质量量至关重重要。1）管片质质量要求求管片表面面不得出出现裂缝缝、破损损、掉角角等现象象，根据据技术规规范要求求。序号项目允许偏差(mm)1拼装成环后水平直径与垂直直径允许偏差（浆液凝固后）102第一片管片定位量允许偏差33相邻管片（环与环、块与块）间的“踏步”44相邻管片肋面允许不平整度55环缝张开≤26纵缝张开≤22）管片的的运输、、堆放管片由运运送车辆辆从管片片生产工工厂运至至施工场场地，在在施工场场地安装装弹性密密封条、、传力衬衬垫等，，然后根根据管片片运输指指令经工工地门吊吊垂直运运送到编编组列车车上，再再经电瓶瓶车运至至隧道内内工作面面进行拼拼装。在在这个过过程中的的各工序序应注意意以下问问题：①制定专专门的管管片运输输作业指指导书，，在管片片水平或或垂直运运输过程程中，所所有运输输过程中中应特别别注意对对管片的的保护，，避免造造成损坏坏；②管片的的存放物物场地必必须平整整，并用用枕木或或其它材材料铺设设成管片片堆放垫垫墩；③管片的的堆放层层数不可可超过三三块，以以免造成成管片压压坏，堆堆放时块块与块之之间应以以方木支支垫；④在管片片经门吊吊进行垂垂直时必必须采用用合格的的吊装带带，确保保施工的的安全；；⑤管片的供应应顺序、型号号等必须根据据施工需要按按工程师下达达的管片运送送指令进行，，避免因管片片运送错误导导致工序时间间的耽误。3）防水等材料料的安装①弹性密封垫垫、自粘性橡橡胶薄板、传传力衬垫的安安装以及石棉棉橡胶板的使使用必须按设设计要求进行行，避免错用用漏用；②密封垫等材材料的安装要要制定专门的的作业指导书书，并要求在在施工中必须须严格执行。。在弹性密封封垫粘贴安装装前应清除管管片上预留凹凹槽接触面的的灰尘，防止止安装后剥离离、脱落。安安装时应特别别注意，弹性性密封垫必须须精确的粘贴贴在凹槽的正正中位置，以以保证管片拼拼装时弹性密密封垫能以紧紧大接触面积积。③在存放管片片进行密封垫垫粘贴的场地地应配备防雨雨、防潮设备备，避免密封封垫或软木传传力衬垫淋雨雨、受潮而损损坏；④在管片拼装装前，若因故故导致弹性密密封损坏或水水膨胀条发生生了预膨胀，，则必须重新新更换弹性密密封垫；⑤石棉橡胶的的使用必须按按工程师的技技术交底进行行，坚决杜绝绝使用错误。。以免引起拼拼装困难等不不良后果。⑥按设计本标标段区间工程程管片均采用用错缝拼装方方式，拼装时时先拼装底部部标准块，然然后按左右对对称顺序逐块块拼装两侧的的标准块和邻邻接块，最后后拼装封顶块块。封顶块拼拼装时先搭结结二分之一环环宽，径向推推上，再纵向向插入。4）纵、环向螺螺栓连接本标段均采用用M30弯螺栓，每环环纵向10根，环向12根，计22根/环。管片连接是保保证管片拼装装质量的重要要环节，连接接件的质量十十分重要。施施工时对管片片连接件应按按0.2%的比例进行抽抽查，连接件件还应经防腐腐处理，盐雾雾试验每个区区间做两次。。同时，在施施工过程中还还应加强施工工控制，做到到以下几点：：①为防止管片片拼装时产生生“踏步”，，紧固螺栓前前必须认真的的进行对位；；②管片连接螺螺栓必须拧紧紧，螺栓紧固固采取多次紧紧固的方式。。管片拼装过过程中安装一一块初紧一块块螺栓，拼装装结束后应及及时对环纵向向螺栓进行二二次紧固，盾盾构掘进下一一环时，借助助推进油缸推推力的作用，，再一次紧固固所有螺栓尤尤其纵向螺栓栓。隧道贯通通后，必须对对所有环纵向向螺栓进行复复紧；5）环面超前量量的控制定期检查管片片环面超前量量，当超前值值过大时应用用软性楔块给给予纠正，保保证管片整环环环面与隧道道轴线的垂直直度。6）其他注意点点为保证管片的的拼装质量，，应制定专门门的管片拼装装作业指导书书，对拼装施施工人员必须须进行岗位培培训。同时，，要求在施工工中还必须做做到：①在管片拼装装之前要清除除盾尾拼装部部位的碴土等等异物，并检检查管片的型型号、外观以以及密封材料料的粘贴情况况，若型号与与管片运送指指令不符应立立即更换，有有损坏必须修修复后才可拼拼装；②拼装时应避避免损坏管片片和密封条，，若意外造成成管片损伤，，应更换完好好的管片拼装装并对受损管管片进行修补补，密封条受受损也必须更更换。③腐蚀性地层层必须在管片片外侧涂抹防防腐蚀材料。。6、同步注浆和和二次注浆盾构施工引起起的地层损失失和盾构隧道道周围受扰动动或受剪切破破坏的重塑土土的再固结以以及地下水的的渗透，是导导致地表沉降降的重要原因因。为减少和和防止地表沉沉降，在盾构构掘进过程中中，要尽快在在脱出盾尾的的衬砌管片背背后同步注入入足量的浆液液材料充填盾盾尾环形建筑筑空隙。1）注浆目的管片衬砌背后后注浆是盾构构施工中的一一项十分重要要的工序，其其目的主要有有以下三个方方面：①及时填充盾盾尾建筑空隙隙，支撑管片片周围岩体，，有效地控制制地表沉降；；②凝结的浆液液作为盾构施施工隧道的第第一道防水屏屏障，增强隧隧道的防水能能力；③为管片提供供早期的稳定定并使管片与与周围岩体一一体化，有利利于盾构掘进进方向的控制制，并能确保保盾构隧道的的最终稳定。。2）注浆方式和和特点本标段区间隧隧道穿越及施施工影响范围围内地层的地地质主要为粉粉质粘土及淤淤泥质粘土层层。地层自稳稳能力差，盾盾构掘进后受受扰动的围岩岩不能自稳，，易产生坍塌塌变形，从而而引起地表沉沉降，采用同同步注浆及时时回填，必要要时再以二次次补强注浆进进一步填充，，确保对盾尾尾建筑空隙填填充密实。①同步注浆根据隧道洞身身穿越地层的的特点，为能能尽早充填盾盾尾建筑空隙隙及时支撑管管片周围岩体体，防止地层层产生过大变变形而危及周周围环境安全全，采用盾构构边掘进边注注浆方式，通通过盾构机自自设的同步注注浆系统及管管片预留注浆浆孔，注浆在在盾构尾建筑筑空隙形成的的同时进行。。②二次注浆同步注浆使盾盾尾建筑空隙隙得到及时填填充，地层变变形及地表沉沉降得到控制制，在浆液凝凝固后，强度度得到提高，，但可能有局局部不够均匀匀或因浆液固固结收缩产生生空隙，因此此为提高背衬衬注浆层的防防水性及密实实度，必要时时再补充以二二次注浆，进进一步填充空空隙并形成密密实的防水层层，同时也达达到加强隧道道衬砌的目的的。二次注浆一般般在管片与岩岩壁间的空隙隙充填密实性性差而致使地地表沉降得不不到有效控制制或管片衬砌砌出现较严重重渗漏的情况况下才实施。。施工时采用用地表沉降监监测信息反馈馈，结合洞内内超声波探测测管片衬砌背背后有无空洞洞的方法，综综合判断是否否需要进行二二次注浆。3）注浆浆材料料、浆浆液配配比及及性能能指标标盾构施施工背背衬注注浆宜宜选用用具有有料源源广、、可注注性强强、经经久耐耐用、、固结结实体体强度度能达达到设设计要要求、、对地地下水水和周周围环环境无无毒性性污染染、价价格低低廉等等特点点的材材料。。注浆浆浆液液要流流动性性好，，便于于盾构构移动动过程程中持持续不不停的的注浆浆，而而一环环注浆浆结束束后，，浆液液凝固固有较较好的的强度度，具具有膨膨胀性性，避避免后后期收收缩变变形，，二次次注浆浆材料料要可可注性性强，，能补补充同同步注注浆的的缺陷陷，对对同步步注浆浆起充充填和和补充充作用用。同步注注浆、、二次次注浆浆初步步采用用的注注浆材材料及及配比比、性性能指指标如如下表表。浆液配配比和和性能能指标标表当地下下水特特别丰丰富时时，需需要对对地下下水封封堵。。同时时为了了及早早建立立起浆浆液的的高粘粘度，，以便便在浆浆液向向穿隙隙中充充填的的同时时将地地下水水疏干干（将将地下下水压压入地地层深深处）），获获得最最佳充充填效效果，，这时时需要要将浆浆液的的凝胶胶时间间调整整到1~4min，必要要时二二次注注浆可可采用用水泥泥-水玻璃璃双液液浆。。4）注浆浆设备备同步注注浆采采用盾盾构机机后配配套附附带的的同步步注浆浆系统统，补补强注注浆采采用自自备的的KBY-50/70双液注注浆泵泵。同步注注浆浆浆液在在洞外外拌制制，采采用自自行设设计的的浆液液拌合合站，，拌制制好的的浆液液由转转驳泵泵运到到洞内内泵入入盾构构机自自备的的储浆浆罐中中待注注。二次补补强注注浆管管及孔孔口管管自制制，其其加工工应具具有与与管片片吊装装孔的的配套套能力力，能能够实实现快快速接接卸以以及密密封不不漏浆浆的功功能，，并配配备泄泄浆阀阀。①注浆浆压力力同步注注浆时时要求求在地地层中中的浆浆液压压力大大于该该点的的静止止水压压力及及土压压力之之和，，做到到尽量量填补补同时时又不不产生生劈裂裂。注注浆压压力过过大，，管片片周围围土层层将会会被浆浆液扰扰动而而造成成后期期地层层沉降降及隧隧道本本身的的沉降降，并并易造造成跑跑浆；；而注注浆压压力过过小，，浆液液填充充速度度过慢慢，填填充不不充足足，会会使地地表变变形增增大，，依据据深圳圳地质质情况况，同同步注注浆压压力一一般为为0.2~0.5Mpa，二次次注浆浆压力力为0.3~0.6Mpa。②注浆浆量同步注注浆量量理论论上是是充填填盾尾尾建筑筑空隙隙，但但同时时要考考虑盾盾构推推进过过程中中的纠纠编、、浆液液渗透透（与与地质质情况况有关关）及及注浆浆材料料固结结收缩缩等因因素。。注浆浆量可可用下下式进进行计计算：：Q=Vλ式中：：Q———注浆量量（m3）λ———注浆率率（取取1.4~2.0，曲线线地段段及粉粉细砂砂地层层段取取较大大值，，其它它地段段根据据实际际情况况选定定）V————盾尾建建筑空空隙（（m3）V=ππ（D²-d²²）L/4式中：：D———盾构切切削土土体直直径（（即刀刀盘直直径6.28m）d———管片外外径（（6.0m）L———管片宽宽度（（1.5m）V=ππ（6.282-6.02）×1.5÷÷4=4.051m³根据深深圳的的地质质及线线路情情况，，注浆浆量一一般为为理论论注浆浆量的的1.4~2.0倍(一般我我们取取1.5倍)，并应应通过过地面面变形形观测测来调调节。。则：：Q=5.67~9.10m3/环二次补补强浆浆量根根据地地质情情况及及注浆浆记录录情况况，分分析注注浆效效果，，结合合监测测情况况，由由注浆浆压力力控制制。注浆结结束标标准以以注浆浆压力力与注注浆量量进行行双重重控制制，正正常情情况下下要求求每环环注浆浆量不不得小小于5.8m3。以下下情况况应例例外：：a、在风风化岩岩层，，注浆浆压力力很小小而注注浆量量较大大时。。增加加注浆浆量直直至注注浆压压力达达到注注浆压压力的的下限限；b、盾构构机位位于曲曲线段段，考考虑超超挖，，适当当增加加注浆浆量；；c、自稳稳能力力差的的粘土土地层层，注注浆量量很小小而注注浆压压力较较大时时，可可能是是由于于盾壳壳周围围岩土土发生生坍塌塌，影影响了了浆液液的流流动。。在注注浆压压力达达到注注浆压压力上上限时时停止止注浆浆，随随后应应进行行二次次补强强注浆浆。③注浆浆速度度及时时间根据盾盾构机机推进进速度度，以以每循循环达达到总总注浆浆量而而均匀匀注入入，盾盾构机机推进进开始始注浆浆开始始，推推进完完毕注注浆结结束。。④注浆浆顺序序同步注注浆通通过盾盾尾注注浆管管在盾盾构机机推进进的同同时压压注，，在每每个注注浆孔孔出口口设置置压力力传感感器，，以便便对各各注浆浆孔的的注浆浆压力力和注注浆量量进行行检测测与控控制，，从而而实现现对管管片背背后的的对称称均匀匀压注注。为为防止止注浆浆使管管片受受力不不均产产生偏偏压导导致管管片错错位造造成错错台及及坡损损，同同步注注浆时时对称称均匀匀的注注入十十分重重要。。补强注注浆通通过管管片预预留注注浆孔孔注浆浆，应应先压压注可可能存存在较较大空空隙的的一侧侧。6）质量量保证证措施施①施工工前应应进行行详细细的浆浆液配配比试试验，，选定定合适适的注注浆材材料、、添加加剂及及浆液液配比比，保保证所所选浆浆液配配比、、强度度、耐耐久性性等物物理力力学指指标满满足工工程的的设计计要求求；②制定定详细细的注注浆施施工设设计和和工艺艺流程程及注注浆质质量控控制程程序，，并制制定专专门的的作业业指导导书。。严格格按要要求实实施注注浆、、检查查、记记录、、分析析，及及时做做出P（注浆浆压力力）—Q（注浆浆量））—t（时间间）曲曲线，，分析析注浆浆效果果，反反馈指指导下下次注注浆，，并及及时报报监理理工程程师；；③注浆浆作业业由专专人进进行，，上岗岗前应应通过过培训训，施施工过过程应应由富富有经经验的的土木木工程程师负负责注注浆技技术指指导工工作；；④根据据洞内内管片片衬砌砌变形形和地地面及及周围围建筑筑物变变形监监测结结果，，及时时进行行信息息反馈馈，修修正注注浆参参数和和施工工方法法，发发现情情况及及时解解决。。⑤做好好注浆浆设备备的维维修保保养、、注浆浆材料料供应应，以以保证证注浆浆作业业顺利利连续续不中中断的的进行行；⑥做好好注浆浆孔的的密封封，保保证其其不漏漏水。。6、盾尾尾油脂脂和泡泡沫的的加注注⑴盾尾尾油脂脂为防止止盾构构推进进时，，地下下水及及同步步注浆浆浆液液从盾盾尾窜窜入隧隧道，，须在在盾尾尾钢丝丝刷位位置注注盾尾尾油脂脂，以以达到到盾构构的密密封功功能。。为了了能安安全并并顺利利地完完成区区间隧隧道的的掘进进任务务，必必须切切实地地做好好盾尾尾油脂脂的压压注工工作。。由于本本地层层风化化岩层层较多多，透透水性性较强强，施施工时时应勤勤注油油脂。。⑵泡沫沫当盾构构机遭遭遇硬硬风化化岩层层或者者在加加固区区时，，刀盘盘扭矩矩增加加，这这时候候需要要往开开挖仓仓前注注泡沫沫或者者水以以改良良土壤壤。另另外，，淤泥泥质土土层会会影响响土仓仓中土土压传传感器器的正正常工工作，，这会会带来来地表表隆沉沉超标标等一一系列列的问问题，，此时时同样样需要要加注注泡沫沫或者者水，，使得得土压压传感感器正正常反反应开开挖面面的土土压。。◢盾构出出洞盾构进洞洞◣盾构的接接收到达达是指从从盾构机机到达下下一站接接收井之之前50m到盾构机机贯通区区间隧道道进入车车站接收收井被推推上盾构构接收基基座的整整个施工工过程。。因此，，盾构的的到达相相对于区区间隧道道的施工工有其特特殊性和和重要性性。其工工作内容容包括：：盾构机机定位及及接收洞洞门位置置地层加加固、复复核测量量、洞门门处理、、安装洞洞门圈密密封设备备、安装装接收基基座、洞洞门拉紧紧装置等等。7、盾构接接收三、盾构构推进施施工—盾构接收收⑴盾构姿姿态的复复核当盾构施施工进入入盾构到到达范围围时，应应对盾构构机的位位置进行行准确的的测量，，明确成成洞隧道道中心轴轴线与隧隧道设计计中心轴轴线的关关系，同同时应对对接收洞洞门位置置进行复复核测量量，确定定盾构机机的贯通通姿态及及掘进纠纠偏计划划。在考考虑盾构构机的贯贯通姿态态时需注注意两点点：一是是盾构机机贯通时时的中心心轴线与与隧道设设计中心心轴线的的偏差，，二是接接收洞门门位置的的偏差。。综合这这些因素素在隧道道设计中中心轴线线的基础础上进行行适当调调整。纠纠偏要逐逐步完成成，仍坚坚持一环环纠偏不不大于4mm的原则。。⑵接收井井井内布布置根据盾构构姿态在在接收井井内放置置接收架架并固定定，接收收架标高高比盾构构底标高高低1cm左右，并并按线路路纵坡设设置相应应坡度。。⑶接收门门砼凿除除当盾