杭州21号盾构施工组织设计最终

编制依据（1）《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446-2008（2）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（3）《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003（4）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002（5）《建筑桩基技术规范》JGJ94-94（6）《工程测量规范》GB50026-93（7）《地下工程防水技术规范》GB50108-2001（8）《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2002（9）《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-2003（10）《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999（11）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005（12）《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194-93（13）《物探成果报告》（区间隧道）（14）区间设计院图纸（15）岩土工程勘察报告一工程概况1工程项目有关单位建设单位：杭州地铁集团有限责任公司设计单位：上海市隧道工程轨道交通设计研究院监理单位：广东铁路建设监理有限公司总包单位：上海市机械施工有限公司2区间沿线情况建华站～红普路站区间从红普路站西端头井始发，基本沿西向直行，主要通过红五月村、建华村，沿线路均分布农田及低层民居，在里程K25+516～K25+620处下穿DN1000给水管和2

根DN2200排水管，在里程K24+865～K24+875区段下穿五号港，K24+560下穿建华路，到达建华站进站调头，返回至红普路站结束。区间最小平面曲线为R=600m，线间距由11m变化至区间隧道起～终点里程区间长度（米）最小平曲线半径（米）最大纵坡（‰）埋深范围（米）建华站～红普路站K24+533.913～K25+634.697（左K25+639.969）左线1103.056右线1100.78460022.29.78～15.1红普路站～七堡车辆段C1RK0+114.638～C1RK0+400（单线）285.3625700342.8～8.85红普路站～七堡车辆段出入段线区间从红普路站出发，在建华站～红普路站两正线间穿行至七堡车辆段，盾构掘进至接收井吊出。区间最小平面曲线为R=5700m其中建华站～红普路站区间在里程K25+123处设1座联络通道兼泵房。本工程隧道为单圆隧道，区间隧道的外径为6200mm，内径为5500mm，钢筋砼衬砌的厚度采用350mm。衬砌环全环由一块封顶块、两块邻接块及三块标准块构成。衬砌环宽1200mm，采用有一定接头刚度的单层柔性衬砌，错缝拼装。隧道横穿河渠隧道从农田下通过此照片摄于红普路站2楼项目部走道，区间沿线全部为农田，其上已无建筑物，并可以清晰的看见远方建华站项目部3地下管线的调查管线调查情况：在本次区间管线调查情况来看，盾构在西端头井始发后80米的距离处有1根DN1000上水管和2根DN2200污水管横穿本次掘进路线。2根DN2200污水管与左线垂直近净距5.5米，与出入线段区间垂直净距3工程地质情况3.1区间地质条件杭州地铁1号线工程建华站～红普路站区间位于市东面，钱塘江北岸，属钱塘江冲海积平原地貌单元。区间线路为西南至东北走向。工程场区内地势平坦，拟建场地自然地面较平坦，地面标高4.5～5.5本区间隧道掘进主要在③2粘质粉土、③3砂质粉土、③5砂质粉土、③6粉砂夹砂质粉土、④3层淤泥质粉质粘土。隧道盾构施工范围内③层粉土、粉砂振动易液化，易坍塌变形，在地下水作用下易产生流砂；④3淤泥质粉质粘土具高压缩性、低强度、弱透水性、高灵敏度、易产生流变和触变现象，易导致开挖面失稳或形成圆弧滑动，工程性质较差。地基土层划分表层号地质时代土层名称顶板标高(m)顶板埋深(m)层厚(m)分布情况①1Q杂填土4.82～5.6800.20～2.80大部分分布①2素填土3.94～5.350.0～1.500.30～1.80大部分分布③2Q砂质粉土2.65～4.830.30～2.800.70～3.00全区分布③3砂质粉土夹粉砂1.11～3.971.30～4.201.40～5.90全区分布③5Q粉砂夹砂质粉土-3.26～0.084.80～8.700.80～2.80局部分布③6粉砂夹砂质粉土-4.06～-1.346.40～9.508.80～11.70全区分布④3Q淤泥质粉质粘土-13.42～-11.7416.80～18.704.20～8.80全区分布④4粘质粉土夹砂质粉土-21.69～-16.5522.00～26.501.50～8.30部分分布⑥2Q淤泥质粉质粘土-27.52～-18.6524.10～32.401.40～7.15局部分布⑥3粉砂夹砂质粉土-21.02～-18.8324.10～26.300.40～3.10部分分布⑦2Q粉质粘土夹粘土-32.97～-19.5824.50～38.351.50～10.80全区分布⑧2粉质粘土-33.68～-21.4926.60～38.500.80～11.20全区分布⑩2含砂粉质粘土-35.26～-30.0434.80～40.700.30～3.60部分分布⑩3粉砂夹粉质粘土-35.68～-32.5538.00～41.000.90～2.20部分分布⑿1Q粉细砂-35.69～-32.5037.50～40.501.60～5.50大部分分布⑿4圆砾-37.76～-35.5340.40～43.20/部分揭露以下主要描述盾构掘进范围内的地质情况：③全新统上中段钱塘江冲积层，河口相（al~mQ42+3），本场区分四个亚层：③2层砂质粉土:灰、灰黄色，稍密，湿～很湿。含云母、氧化铁，夹少量薄层粘质粉土。摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低。实测标贯锤击数7～11击，平均值为9.4击，静力触探锥尖阻力qc=1.50～5.60MPa，平均值为4.35MPa，侧壁摩阻力fs=25.6～106.0kPa，平均值64.3kPa，属中等压缩性土。全区分布，顶板埋深0.30～2.80m，顶板高程2.65～4.83m，层厚0.7～③3层砂质粉土夹粉砂：灰色，中密，湿～很湿，含云母，摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度较低，韧性低。实测标贯锤击数11～18击,平均值为14.6击。静力触探锥尖阻力qc=7.50～8.60MPa，平均值为8.06MPa，侧壁摩阻力fs=104.5～181.2kPa，平均值146.5kPa，属中等压缩性土。全区分布，顶板埋深1.30～4.20m，顶板高程1.11～3.97m，层厚1.4～③5层砂质粉土：灰色，湿～很湿，稍密，含氧化铁质及云母屑。摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度较低，韧性低。实测标贯锤击数15～17击,平均值16.0击。静力触探锥尖阻力qc=4.80～6.50MPa，平均值为5.83MPa，侧壁摩阻力fs=88.0～146.3kPa，平均值为121.3kPa，属中等压缩性土。局部分布，顶板埋深4.80～8.70m，顶板高程-3.26～0.08m，层厚0.80～③6层粉砂夹砂质粉土：灰、青灰色，湿～饱和，中密，含氧化铁质及云母屑，该层下部段夹少量砂质粉土。实测标贯击数8～31击，平均值17.0击。静力触探锥尖阻力qc=7.90～10.50MPa，平均值9.42MPa，侧壁阻力fs=118.4～207.6kPa，平均值177.8kPa，属中等压缩性土。全区分布，顶板埋深6.40～9.50m，顶板高程-4.06～-1.34m，层厚8.8～11④全新统中段浅海相沉积层（mQ42），下分两个亚层：④3层淤泥质粉质粘土:灰色，流塑，高灵敏度，局部夹粉土薄层。无摇振反应，切面较光滑，干强度中等，韧性中等。实测标贯击数1.5～9击，平均值3.9击。静力触探锥尖阻力qc=0.60～0.90MPa，平均值为0.79MPa，侧壁阻力fs=14.0～26.8kPa，平均值为19.5kPa，属高压缩性土。全区分布，顶板埋深16.80～18.70m，顶板高程-13.42～-11.74m，层厚4.2④4层粘质粉土夹砂质粉土：灰色，稍密～中密，很湿。含云母屑，局部夹砂质粉土及淤泥质粘性土。摇振反应中等，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。实测标贯击数3.5～15击，平均值10.3击。静力触探锥尖阻力qc=1.70～4.20MPa，平均值3.07MPa，侧壁阻力fs=25.7～74.3kPa，平均值54.6kPa，属中等压缩性土。部分分布，顶板埋深22.00～26.50m，顶板高程-21.69～-16.55m3.1.2场地浅层地下水属孔隙性潜水，主要赋存于表层填土及③2～③6层粉土、粉砂中，勘探期间测得钻孔静止水位埋深0.4～1.0m，相应高程3.82～4.53m。工程区第一承压水层主要分布于=4\*GB3④4层粘质粉土夹砂质粉土和⑥3层粉砂夹砂质粉土层，水量较小，隔水层为上部的=4\*GB3④3层淤泥质土层。建华站勘察时实测=4\*GB3④4层第一承压水头埋深在地表下3.80m，相应高程为1.63m,红普路站勘察时实测⑥3层第一承压水头埋深在地表下6.10m，相应高程为-0.49m。地下水和承压水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋及钢结构有弱腐蚀性。3.1.3在周边地铁九堡东站勘察时，J1jbd-17孔有沼气逸出现象，且地铁红普路站勘察时部分孔有沼气逸出，并有一定压力。推测本线路地下存在沼气。二工程重点、难点1施工重点分析1.1安全控制的重点盾构进、出洞：针对盾构的出洞、进洞，编写专门的安全技术方案。盾构机出洞、进洞前施工人员进行专门的安全技术交底。盾构机出洞、进洞全过程有专人正确指挥，防止误操作。盾构机出洞、进洞全过程设专人连续监控地面沉降情况，如有问题及时采取注浆的方法，防止地面塌陷。盾构机出洞、进洞时，施工人员站位安全可靠，制定专门的应急措施，成立应急小组。管片垂直运输：工作井是隧道出土、吊放衬砌及其它材料的出入口，垂直运输十分频繁，故极易发生坠物伤人事故。针对此问题做到：在盾构井四周设安全挡板，防止井边坠物伤人。起吊行车等设备有限位等保险装置，不带病、超负荷工作并定期检修；操作由专人持证上岗。吊装时，施工现场有两名指挥，盾构井上、下各一名，并定期检查索具，发现断丝超标、钢丝绳棱角边损坏等现象，及时报废更换。工程弃土及零星材料吊运时，不可满斗，并进行处理，避免材料散落伤人。施工现场配备足够亮度的照明设备，并经常由现场电工检修，以保证照明设备的正常使用。加强对施工人员的安全意识和安全技能培训教育，落实各岗位的安全生产责任制。1.2质量控制的重点管片拼装：（1）环向、纵向螺栓必须在盾尾中拼装时全部穿进拧紧，使螺母垫圈与管片埋件压紧，并对直径偏差控制小于10mm（2）在盾构推进中应对四点同步注浆的压力、流量进行均衡性控制，防止衬砌环产生横鸭蛋形。1.3环境保护控制的重点施工监测：盾构穿越重要管线及重要建、构筑物时，应按不同的要求，进行特殊沉降监测，主要措施有：（1）加密测点沿隧道轴线加密测点，具体加密根据工程的实际情况作相应调整。（2）增加监测频率施工前以三次观测平均值作为监测初始数据，在盾构穿越期间每隔四小时进行跟踪测量。待盾构穿越后、变形趋于稳定时，逐渐减少监测次数，并恢复正常监测，待地面变形稳定后方可停止监测。（3）动态信息传递每次测量成果及时汇报给施工技术部门，便于施工技术人员及时了解施工现状和相应区域管路变形情况，以确定新的施工参数和注浆量等信息和指令，并传递给盾构推进面，使推进施工面及时作相应调整，最后通过监测确定效果，从而反复循环、验证、完善以确保隧道施工质量。2施工难点分析与对策2.1盾构长距离在浅覆土状况下施工红普路站～七堡车辆段东出入线段盾构接收井处盾构隧道埋深约为2.8米，由于覆土厚度较小，无法满足盾构隧道的抗浮要求，因此需作填土处理，最大填土高度约为3.2m明挖断埋土平、剖面图2.2盾构右线进洞难度大难点一与管线距离近本段区间范围内的管线均在车站西端头井西侧，如下图所示：一根φ1000上水管线，与车站围护结构水平距离10米二根φ2200污水管线与左线盾构垂直净距5.5米，与出入段线盾构垂直净距4.83难点二在砂性土层中进洞本区间隧道掘进地层主要在③2粘质粉土、③3砂质粉土、③5砂质粉土、③6粉砂夹砂质粉土、④3层淤泥质粉质粘土。隧道盾构施工范围内的③层粉土、粉砂振动易液化，易坍塌变形，在地下水作用下易产生流砂。本次盾构主要在此地质范围内进洞，示意图如下：盾构出洞地质图难点三盾构在全封闭端头井内调头本次盾构从红普路站西端头井出发，由西向东往建华站推进，至建华站东端头井进洞调头后，继续向红普路站掘进，到达红普路站进洞，盾构机需要再次调头，为掘进红普路站～七堡车辆出入段线做准备。由于此时红普路站西段头井结构已全部完成，仅留一盾构出土孔，因此盾构第二次调头将在全封闭端头井内完成。如下图所示：盾构在红普路站始发、调头掘进示意图对策：1、合理调整施工参数（1）严格控制和调整推进速度。此次盾构将在初始推进段就将下穿2根φ2200污水管线，加大了盾构出洞的难度，在穿越施工过程中，必须及时分析总结施工数据，再一次确定新的施工参数来指导施工。（2）合理设定土压力平衡值。施工设定值根据盾构埋深、所在位置的土层状况、前段隧道施工情况以及监测数据进行合理的调整。严格控制出土量，防止超挖和欠挖，根据地面及隧道内监测结果合理调整出土量，并根据数据进行不断的调整，以保证施工质量。（3）严格控制同步注浆。确保浆液填充盾尾管片与土体间的建筑空隙，注浆压力和注浆量的控制应以推进时的监测数据来动态控制。注浆量应根据沉降情况即时调整，注浆量初步考虑在2.3m3～3.3（4）严格控制管片拼装质量。管片拼装时尽量用足千斤顶，决不允许可用千斤顶出现闲置情况。在盾构推进结束后回缩的千斤顶应尽可能的少，以满足管片拼装即可，从而减少千斤顶回缩造成盾构机的后退、管片位置移动，而造成地面及建筑物的沉降及管片拼装误差偏大。拼装后及时调整千斤顶的顶力，防止盾构姿态发生突变。（5）及时进行二次补压浆，控制后期沉降。盾构穿越污水管范围内的管片增设预埋注浆孔，在盾构穿越后对该区段隧道周围土体进行注浆加固，使加固后的土体有良好的均匀性和较小的渗透系数，加固土体强度qu大于0.3MPa。在盾构穿越后，对管线布置的沉降点需持续进行观测。根据土体后期沉降，对该区段隧道及时跟踪补充注浆加固，以确保2根φ2200污水管线的安全稳固。2、优化盾构进、出洞土体加固措施本工程右线进处距离进洞土体加固净距15.5处有一根φ1000上水管，距离线20米处有2根φ2200污水管线并带有压力。严格控制盾构进、出洞土体加固质量并在此基础上增加其他安全技术措施能有效防止盾构进洞的危险发生，因此本次加固在设计图纸的基础上加了以下措施：（1）在红普路盾构出洞加固范围外1.5m处设置降水井；（3）红普路站进洞长度由原来的3.6米增加到6米，增加范围内用φ1000的高压旋喷桩加固，搭接300mm3、严格控制盾构进出洞土体加固质量（1）测量人员按设计要求进行桩基轴线及桩位放样、定位，保证测量精度误差不超过50（2）严格按照设计配合比投料拌制浆液，做好记录，复核进库水泥消耗量与设计施工用量，严禁偷工减料。制备好的浆液，不可发生离析现象，并在送浆前保持不停地搅拌。（3）严格按照确定的速度施工，保证浆液均匀连续。送浆应连续，当机械因故障或停电暂停施工时，应记录其送浆深度，待恢复施工时使钻头下沉至停浆深度位置以下0.（4）注浆施工中必须跳打，跳打程序为隔孔跳打，以防邻桩串浆、搅拌轴扭矩不均，从而影响成桩质量,并按规定表式准确做好原始记录。4、优化进洞装置我公司在以往的区间盾构工程中有着多次在砂性土层中成功进洞的经验，凭借着多年来的施工经验，专为盾构机在砂性土层中进洞设计了一套防流砂装置，此装置大大减小了盾构机在砂性土层中进洞的风险，5、对盾构机进行改造我公司专门针对杭州的地质情况对盾构机进行了改造以适应杭州的地层情况，通过在盾构机机壳外增加4～8个应急注浆孔，增加盾构进出洞的安全性。附图《01-进洞防流砂装置图》附图《02-疏干井结构剖面图》5、加强信息化施工在隧道盾构推进期间，加强盾构推进轴线上方受其施工影响的地下管线的变形监测力度，为隧道盾构推进提供信息，指导施工，采取必要的措施，确保施工安全和减少对环境的影响。（1）自动监测系统：为保证此范围内管线的安全，盾构穿越期间，在管线穿越影响区段内布设自动化监测系统，将监测数据及时传输到监控室，对此范围内的管线进行实时、精确监测。（3）增加监测频率：在盾构穿越期间每推进1m进行跟踪测量一次。待盾构穿越后，沉降趋于稳定后，逐渐减少监测次数，并恢复正常监测，待地面沉降稳定后方可停止监测。（4）动态信息传递：每一次测量成果都及时汇总给施工技术部门，以便施工技术人员及时了解。5、应急措施准备充分严格按照相关盾构始发紧急预案，做好二次注浆的人员、材料的准备工作。2.3盾构穿越浅层土天然气浅层沼气是地下空间开发所可能遇到的地质灾害之一。当隧道推进作业时，由于浅层沼气释放，对盾构作业的安全生产有着极大的危害。浅层沼气主要有两个层位：（1）20m以上气层，分布在钱塘江冲积相的砂质粉土、粉砂层，一般呈交互状的扁豆体出现，以砂层为主储气层，构成本市埋藏最浅的储气层；（2）20本次线路勘察施工过程中未发现有沼气逸出现象。但地铁九堡东站勘察时，J1jbd-17孔有沼气逸出现象,且地铁红普路站勘察时部分孔有沼气逸出，并有一定压力。推测本线路地下存在沼气。对策：1、在盾构始发前，分析地质报告，进行补堪，并打设一定的沼气释放孔。2、盾构掘进过程中注意观察出土口情况，并配备有害气体检仪。3、加强盾构作业面的送风及排风力量。三施工部署及施工流程1总体工期进度安排1.1工期总体安排根据业主要求以及实际工程进度要求，我们拟定于2008年2月27日盾构出洞，1.2主要节点工期计划项目节点进度红普路站～建华站盾构始发：200到达建华站：200建华站调头始发：2009年到达红普路站：2009年红普路站～七堡车辆出入段线盾构始发：20到达接收井：2010联络通道及泵站施工20010年1月1日——20竣工201.3工程进度的监控方法1、根据总体网络计划，编制施工进度计划。施工过程中，将总体计划网络按各个阶段所展开的工序逐一分解到作业层，采用各种控制手段保证项目及各项工程活动按计划开始，在施工过程中记录各个工程活动的开始和结束时间及完成程度。2、在各个阶段结束（月末、季末、一个工程阶段结束）后按各活动的完成程度对比计划，确定整个项目的完成程度，并结合工期、生产成果、劳动生产率、材料的实际进货、消耗和存储量等指标，评定项目进度状况，分析其中的原因，保证关键线路上的工作顺利实施。3、对下部工作做出安排，对一些已开始但尚未结束的工序的剩余时间作估算，提出调整进度的措施，及时调整网络，建立新的网络工序线路，指导施工。4、解决进度拖延的措施（1）对可能引起进度拖延的原因采取措施，消除或降低它的影响，保证它不继续造成拖延或造成更大的拖延。（2）对已经产生的拖延，主要通过调整后期计划，修改网络，采取措施赶工。（3）如果已产生的拖延是位于关键线路上，要在人力、物力、机械设备等方面加大投入，在施工方案上开辟新的作业面，确保关键线路的工期赶上计划要求。附表《21号盾构施工进度计划》四施工总平面布置1施工平面总体布置附图《03-红普路站盾构施工现场平面布置图》2施工现场区域划分划分为生产区域和生活区域，生活区和施工现场隔离。生产区域根据现场施工需要，布置机修间、充电间、电工间、仓库、木工间及拌浆系统、集土坑、门式起重机、管片堆场等。（见施工平面布置图）办公区域设项目经理室、各职能部门办公室、业主办公室、监理办公室、职工宿舍、食堂、浴室、警卫室、会议室、花坛、旗帜等。2.1现场隔离措施对施工现场进行全封闭的隔离，隔离措施采用下部50cm混凝土砖结构的基础，上部为2m蓝色彩钢板围护，场区设置出入口。2.2现场施工道路在施工场地内，浇筑8m宽钢筋砼施工道路，道路采用20cm厚C25混凝土浇筑，局部范围配双向φ8@250钢筋，下铺20cm厚碎石。盾构施工场地其余地区浇筑20cm厚素混凝土，实行硬地坪法施工。道路四周设砖砌排水沟与大门沉淀池相连。2.3拌浆系统根据现场实际情况，拌浆系统置于顶板上面，其中粉煤灰、水泥及膨润土库房占地约60m2布置在搅拌机边,拌浆采用2m3附图《04-拌浆房示意图》2.4集土坑本工程集土坑设置在车站西端头井北面，集土坑平面尺寸为16m×5m，深度为3.5m，其中地面1.2m，地下3.52.5井口垂直运输西端头井，沿南北方向设置一台14.5m跨度，有效悬臂7m,32t/10t级的门式起重机，主要用于端头井内垂直运输，并配合掘进时出土、管片吊运等垂直运输工作。2.6管片堆放及粘贴防水材料场地设计将管片堆放至车站北面的专门堆放场地，管片按不同型号，分区堆放，管片储备须满足三天推进用量，不少于45环（按日均每台盾构机15环计），并配置一台10t行车负责管片装卸、零装、零吊及移位。2.7通风系统采用一台隧道通风机，向隧道内送风，送风量达到500～800m3/min，以保证隧道内有良好的通风条件，使隧道内工作人员新鲜空气量不低于每人每分钟3m3,最低风速不小于0.25m/s，相对湿度为65%～80%之间，空气中氧气量不低于20％，H附图《05-通风系统示意图》2.8现场供水系统从业主提供水头子3英寸2.9现场排水系统便道边缘设排水沟，上覆钢制道板。排水沟设置一定坡度，在大门附近设一集水井，污水经沉淀后，排入附近河道。排水明沟应宽于30cm深度不小于40cm，明沟内壁用水泥光滑或砖块制作。严禁将泥浆排放在排水系统内。2.10临时供电系统现场的施工用电的变配电设备由业主提供。为了保证一类负荷的不间断供电，高、低压配电系统采用独立双电源进户，单母线分段，手动联络切换的主接线方式。隧道内照明、小动力电源采用二路互为备用供电。在井下装设一个双电源自动切换箱。隧道内每100m设置分段动力照明箱一台，线路采用三相五线架空敷设。每隔8m设配电支架一只和安装40W防水型日光灯一只，配置熔断器保护，分别从A、B、C三相跳接，其位置位于双线隧道外侧，于隧道衬砌环的61°～85°之间。施工用电配线采用埋地、沿墙敷设方式，由高低压配电缆分路敷设到各分配电箱，再由各分配电箱用电缆分路敷设到各开关箱及用电设备。生活用电配线，室外采用电缆埋地和沿墙敷设，室内采用塑铜线和护套电线。施工现场装有内部通讯联络装置，并装一路电话线至盾构机驾驶室。电缆穿过施工道路时，采用埋地敷设，敷设深度为0.7m，电缆外套防护套管，并在电缆套管上下各均匀铺设不小于50mm厚细砂，然后在其顶部浇捣砼。●高压部分：10KV高压电源进工地设箱式变电站一座。●低压部分：380V供地面机械及施工照明（可供回路）五施工方案及技术措施1盾构机选型1.1根据地层的渗透系数进行选型根据地层渗透系数与盾构的机型的关系，若地层以各种级配富水的砂层、粘土层为主时，宜选用土压平衡式盾构机。1.2根据地层的颗粒级配进行选型

一般来说，细颗粒含量多，碴土易形成不透水的流塑体，容易充满土仓的每个部位，在土仓中可以建立压力，平衡开挖面的土体。当岩土中的粉粒和粘粒的总量达到40%以上时,通常会选用土压平衡盾构,粉粒的绝对大小通常以0.075mm为界。盾构选型与粒径分布关系图本区间盾构机通过的地层主要为③层粉、砂土，部分区域为④、⑥层淤泥质软粘土。完全适合土压平衡式盾构机的作业地质要求。1.3根据水压进行选型本区间掘进地层较浅，理论最大水压为0.18MPa,螺旋机中出土通道能起形成有效的土塞效应，能有效控制出土量，避免刀盘切削下来的渣土不能封闭，从而引起土仓中土压力下降，导致开挖面坍塌，地面沉降，对盾构周围的土体有太大的干扰。1.4环保因素对于土压平衡式盾构而言，只需装弃土倒入临时集土坑，并通过汽车及时运输弃碴，对周边的环境影响较小，而且占用场地小，时间快，噪音小，不会形成二次污染。而泥水盾构机对于弃土处理，占用场地大，处理时间长，而且易形成二次污染。从降低污染，保护环境，对周边居民生活影响的原则上选择，土压平衡式盾构机更加适合。1.5安全因素从工程地质情况看，保持工作面的稳定、控制地面沉降的角度来看，使用土压平衡盾构的效果好一些。在此施工环境中，施工过程的安全性将是盾构选型时的一项重要的选择。2盾构机简介本工程所采用的盾构机为日本小松公司生产的土压平衡盾构机。3盾构机各性能参数3.1概述类型：土压平衡盾构；直径：Φ6340；管片：外径Φ6200；内径Φ5500；宽度1200；数量5+1（key）；最小水平曲线半径：300m；最大纵向坡度：35‰；工作土压：3bar。3.2各部件重量及外形尺寸各部件重量及外形尺寸见图盾构总重≈212t，设备总重≈312t。3.3刀盘转速0.3~1.56rpm；8台变频电机驱动，每台功率55kW；扭矩5147kNm（100%），最大6176kNm（120%）；开口率40%。3.4推进千斤顶共20个，其中2150长行程5个，1400短行程15个；每个千斤顶推力175t，总推力3500t；推进速度0~8.5cm/min。3.5螺旋输送机最大能力191m3/h；最大转速18rpm；筒体外径φ711.2mm；螺杆尺寸φ650×P600mm；3.6皮带机最大运能280m3/h；带宽650mm。3.7管片拼装机环形结构，回转角度±200o；回转速度0.2rpm和1.2rpm两档；提升行程700mm，提升力2×11t；平移行程1000mm，推力力23.8t；夹持行程100mm，夹持力4.4t；3.8单、双梁葫芦单梁葫芦起升能力5t；双梁葫芦起升能力2.5t×2。3.9人行闸工作压力5bar；单闸，可容2人。3.10盾尾钢丝刷和盾尾油脂系统盾尾钢丝刷3排；油脂压注口2×6个。3.11同步注浆砂浆泵最大流量280L/min，最大压力5.5M盾尾有4条注浆管；料斗容积5.4m3。3.12注水装置2台水泵，每台流量最大150L/min，压力最大1.2M水箱容积4m3，压注点——刀盘3个，土舱4个，螺旋机3个。3.13供气系统螺杆式压缩机，3m3/min，0.8M3.14.液压系统油箱容量2800L。3.15电气：变压器——3相-1050KVA，50Hz；输入10000V，50Hz；输出380V/220V，50Hz。3.16泡沫装置加泡沫量：0.08-5l/min加水量：133l/min空气量：170l/min4施工准备4.1盾构机组装和调试盾构机的安装和调试对于后续工作起着关键的控制作用。（1）盾构机的安装盾构机运输到现场后，已被解体为刀盘、切口环、中间环、盾尾、中心横梁、螺旋机、台车（后续设备）等部分根据盾构下井最大部件的重量，起吊半径等因素，盾构下井采用一台350吨的起重机，一台140吨的起重机，并在工作井的正确位置上安放固定机架（即发射架）。将刀盘吊入井底的机架上临时搁置在竖井壁上。然后依次将切口环和中间环就位在预定的位置上拼装，再将刀盘与切口节拼装。最后将盾尾吊放至机架上与中间环拼接。完毕后将螺旋机、管片拼装机及中间横梁在井下安装。主要部件安装完毕后，进行各种管道及电缆的安装，杜绝错接、漏接。（2）盾构机的调试管道及电缆的安装完毕后，可以通电进行各系统的调试。调试工作按《盾构调试大纲》的规定进行，保证各系统的技术性能达到规定的指标。调试过程中，及时做好调试记录。调试工作完成后，安装好后盾管片和反力架后，可以开始推进了。（3）盾构机的拆卸盾构在完成区间隧道的掘进后，进入接收井内事先架设好的机架（接收架）上，此时后续台车部分仍留在隧道内。在准备拆卸解体盾构机之前，先把盾构的高压电源切断。在断电前，必须做好断电前的准备工作，如把推进千斤顶全部缩回，拼装机转到最佳位置，排尽土舱及螺旋机内的弃土等，并做好包括冲洗注浆注泥管道在内的清洁工作。断电后，首先拆除各部份之间的联接管道和电缆。拆除螺旋机和管片拼装机以及中心横梁，将拆卸下的机械临时放置在隧道内，然后将盾尾与中间环分离，从井内吊出。将刀盘、切口环和支撑环拆开后分别从井内吊出。将隧道内的台车逐节移至井内后再吊到地面。4.2盾构现场验收待盾构机组装调试完毕后，由监理陪同进行盾构验收，验收主要项目包括：（1）盾构壳体；（2）切削刀盘；（3）拼装机；（4）螺旋输送机；（5）皮带输送机；（6）同步注浆系统；（7）集中润滑系统；（8）液压系统；（9）电气系统；（10）渣土改良系统；（11）盾尾密封系统；盾构各系统验收合格并确认正常运转后，方可开始掘进施工。4.3盾构进出洞加固为确保端头井盾构进出洞安全，以及场地条件的分析，红普路站西端头井以及建华站东端头井盾构进出洞土体加固采用搅拌桩加高压旋喷桩止水帷幕加固；考虑到该区间进出洞处于富水砂性土层，易发生流水、流砂现象，综合端头井周边环境因素，在红普路站西端头井及建华站东端头井打设降水井，确保盾构进出洞安全。三轴搅拌桩(1)三轴搅拌桩采用Ф850,搭接250mm，止水帷幕采用∅1200高压旋喷桩。(2)三轴搅拌桩，水泥用P32.5级普硅水泥。(3)红普录站进、出洞加固区加固长度为6m，宽度为隧道外径延伸3m，深度范围从隧道外径向上、向下各3m为强加固区，隧道外径向上3m至地面为弱加固区。(4)加固后的土体有良好的均匀性、自立性、密封性，无侧限抗压强度为0.5MPa，渗透系数小于10-9c(5)桩与桩的搭接时间不宜大于24h。(6)桩体垂直度偏差不大于1/100，桩位偏差不大于50mm。水泥渗入量：强加固区：425＃普硅水泥掺入量为加固土体重的20％弱加固区：425＃普硅水泥掺入量为加固土体重的10％F.水灰比：1.5～2.02、施工方法(1)测量放线根据交桩记录提供的坐标基准点、总平面布置图、围护工程施工图。依据施工图放出桩位控制线，设立临时控制桩，完善测量放样报验审批手续，并请监理复核。(2)开挖沟槽根据加固区域边线用0.4m3挖机开挖槽沟，沟槽尺寸为800×1200mm(3)桩机就位由当班班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，并用线锤进行观测以确保钻机的垂直度；搅拌桩桩位定位偏差应小于20mm。成桩后桩中心偏位不得超过5(4)制备水泥浆液及浆液注入在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近搭建水泥库，在开机前应进行浆液的搅制，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。水泥浆液的水灰比为1.5～2.0，每立方搅拌水泥土水泥用量≥360kg，土体加固后，搅拌土体28天抗压强度不小于0.50.8Mpa。水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过12小时（初凝时间）。注浆时通过2台注浆泵2条管路同Y型接头从H口混合，注入注浆压力为0.4Mpa～0.6Mpa，注浆流量：150～200L/min/每台。(5)钻进搅拌本工程的三轴搅拌桩采用一喷一搅工艺，水泥和原状土须均匀搅拌，下沉和提升过程中均为注浆搅拌，同时严格控制下沉和提升速度：下沉速度为0.5～1.0m／min；提升速度为1.0～2.0m／min在桩底部分宜重复搅拌注浆。二重管高压旋喷桩施工测放桩位测放桩位旋喷机就位低压旋喷引孔置入注浆管喷射注浆拌制水泥浆排浆提拔注浆管清洗注浆管回灌浆液桩机移位二重管高压旋喷注浆施工工艺流程图施工技术参数二重管高压旋喷桩，桩径800mm，搭接300mm，水灰比1.0，水泥用量450kg/m3；详见下表：水灰比1.0浆旋喷压力24～26MPa排量55～60L/min喷嘴孔径2.2mm喷嘴个数2气压力0.3～0.7MPa提升速度18～20cm/min旋转速度10r/min浆液配合比水：水泥＝1：1水泥掺量450kg/m施工方法施控制点布设于非施工区域，并设置半永久性标志。桩位测放则采用50m钢卷尺进行，桩位误差≤20钻机就位应准确，钻机架设应平稳坚实，就位偏差≤20mm引孔时用水平尺控制桩架垂直度，成孔偏斜率控制在1％以内。按照设计要求的喷浆提升速率，核定卷扬机的转速。高压旋喷前首先应检查高压设备和管路系统，保证其压力和流量满足要求，注浆管及高压喷嘴内不得有任何杂物，避免堵管。检查注浆管接头的密封圈及其他密封部件必须完好。注浆管下沉至设计孔深前，应及时按设计配合比制备好水泥浆液。然后按设计要求输入水泥浆液，待浆压升至设计值后，按规定的提升速度和旋转速度提升注浆管，进行由下而上的喷射注浆。旋喷开始后应连续作业。水泥浆液应随配随用，浆液搅拌采用二级搅拌，防止水泥浆沉淀。制备好的水泥浆液应用20目筛网过滤。搅拌水泥浆液时，水灰比应按设计要求不得随意改动，禁止使用受潮结硬，过期的水泥。高压旋喷注浆作业时，供浆、送气应连续，一旦中断，应将注浆管下沉至停供点200mm附图06《红普路站盾构进出洞加固示意图》附图07《建华站盾构进出洞加固示意图》5盾构掘进盾构机的始发是主体工程的开始，关键是保证安全性，涉及洞口外土体的自立性、洞门混凝土的开凿的时间，止水帘布的安装效果等。5.1盾构始发的准备1）盾构机的调试满足要求。2）洞门范围内的障碍物已清除（完成洞门范围内的咬合桩凿除）。3）洞门止水帘布已安装到位。4）负环管片准备就绪。5）碴土运输准备工作就绪。6）地面拌浆系统调试完毕。7）盾构机已准确定位。8）自动导向系统安装、测试完毕。9）初始掘进范围内的地面监测点已布设完毕并获得初始的数据。10）盾尾的密封刷已涂满密封油脂。11）供电系统（含备用电源）、给排水系统、通信系统等检查正常。12）始发反力架将在始发井地面试拼装。在井下安装时要经过精确定位测量，确保第一环负环管片的准确位置。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，作为掘进过程中赖以参照的设计线路位置。5.1.1洞口槽壁砼凿除洞口槽壁混凝土凿除前，必须复核洞门中心坐标及高程，保证满足盾构机出洞的要求；同时盾构出洞口加固的土体，须达到设计所要求的强度、渗透性、自立性等技术指标，经检测达到设计要求后，方可开始洞口槽壁砼的凿除。洞口槽壁砼采用人工用风镐凿除，并割除咬合桩钢筋。附图08《出洞口槽壁砼凿除示意图》5.1.2洞口止水帘布安装由于洞口与盾构（或衬砌）存在建筑空隙，易造成泥水流失，从而引起地表沉降，因此，须在洞口安装出洞装置，出洞装置包括帘布橡胶板、圆环板、扇形板及相应的连接螺栓和垫圈。安装前须对帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核，确保其与洞圈上预留螺孔位置一致，并用螺丝攻清理螺孔内螺纹。安装顺序为帘布橡胶板→圆形板→扇形板，自上而下进行。安装时圆形板的压板螺栓应可靠拧紧，使帘布橡胶板紧贴洞门，防止盾构出洞后同步注浆浆液泄漏，同时将扇形板向洞内翻入。盾构推进后在出洞口1～3环衬砌进行特殊注浆处理。附图09《出洞防水装置图》5.1.3后盾反力系统布置5.1盾构出洞前，先进行后盾施工。后盾反力系统必须有足够的强度和刚度，在盾构机强大的后顶力作用下不致发生变形位移，确保盾构初始掘进时的正确位置和方向，后盾系统由钢反力架、146°钢弧形环、钢支撑、临时衬砌组成。反力架是一个井字形的结构，主要由上、下横梁和左、右立柱构成。始发井吊装孔的中板和底板上预埋有可以与反力架左、右立柱的两端、以及反力架的斜支撑相连接的钢板，反力架也正是通过这些预埋钢板将盾构始发时的推力传递到始发井主体结构上，从而为盾构机的始发掘进提供反力。根据首环管片的里程，决定反力架的平面位置，安装反力架时，用经纬仪双向校正两根立柱的垂直度，使其形成的平面与推进轴线垂直。然后，在反力架上，测出最后一环后盾管片的位置，弹好控制线，确认高程及左右位置与出洞环管片一致后，用螺栓将其与反力架固定。盾构机井下安装时，应精确计算发射架的安置高程及左右位置，确认无误后，将发射架与井壁四周用型钢撑紧焊牢。5.1.31、反力架、负环管片位置的确定依据反力架的位置确定主要依据洞口第一环管片的起始位置、盾构的长度以及盾构刀盘在始发前所能到达的最远位置确定。2、负环管片环数的确定盾构机长度L＝8.05m，车站端头井长度l＝12区间反力架起始里程为K8+283.411，区间设计里程为K8+293.511，设置10环负环管片，0环管片进入洞门500mm3、反力架的安装在盾构主机与后配套连接之前，开始进行反力架的安装。安装时反力架与车站结构连接部位的间隙要垫实，以保证反力架脚板有足够的抗压强度。由于反力架和始发台为盾构始发时提供初始的推力以及初始的空间姿态，在安装反力架和始发台时，反力架左右偏差控制在±10MM之内，高程偏差控制在±5MM之内，上下偏差控制在±10MM之内。反力架底部的横梁和立柱下端，采用钢支撑支顶在端头井与标准段上下台阶处，上部与始发井结构中板间隙用钢支撑块支撑，位置确定之后，再焊接固定后部斜撑。附图10《反力架、负环管片及钢弧形环安装图》5.2盾构机出洞掘进1、盾构始发导轨的安装在围护结构破除后，盾构始发台端部距离洞口围岩必然会产生一定的空隙，为保证盾构在始发时不致于因刀盘悬空而产生盾构“叩头”现象，需要在始发洞内安设洞口始发导轨。安设始发导轨时应在导轨的末端预留足够的空间，以保证盾构在始发时，不致因安设始发导轨而影响刀盘旋转。2、盾构机出洞前，切口进入帘布后，须先在密封仓内利用螺旋机反转的方式填充粘土或人工浆液约30m33、当盾尾脱出工作井壁后，调整洞圈止水装置中的弧形板，并与洞门特殊环管片焊接成一体，以防止土体从间隙中流失而造成地面的塌落。4、出洞时盾构应略抬高1～2cm，抬头出洞，在油压显示约等于静止土压力时，用刀盘切削水泥搅拌桩，并穿越加固区。在这段区域施工时，土压力设定值应略低于理论值，以“磨”为主直至穿越加固区，顶推力不应过大，应控制1000t以内。坡度可略大于设计坡度，待盾构出加固区时，为防止由于正面土压变化而造成盾构突然“磕头”，必需将土压力的值设定成略高于理论值，并在推进时按工况条件在盾构正面加入发泡剂或膨润土，以改良正面的土体，施工过程中根据地层变形量等信息反馈，对土压力设定值、推进速度等施工参数作及时调整。5.3盾构机初始掘进（100环试掘进）平衡压力的设定是土压平衡式盾构施工的关键，维持和调整设定的压力值又是盾构推进操作中的重要环节，这里面包含着推力、推进速度和出土量的三者相互关系，对盾构施工轴线和地层变形量的控制起主导作用。（1）盾构掘进参数初步设定土压力平衡压力设定值以推进第10环为例，按水土合算原则计算所得土压力为：正面土压力：P=k0γhP：土压力（包括地下水）γ：土体的平均重度——取19kN/m3h：隧道埋深，取13k0：土的侧向静止土压力系数，取0.7代入公式得：P=0.173Mpa=1.73kg/cm本次施工中，盾构在推进第10环时，平衡压力值取1.73kg/cm2盾构在掘进工程中可参照以上方法来取得平衡压力的设定值。具体施工根据盾构埋深、所在位置的土层状况以及监测数据进行调整。A．推进出土量控制：每环理论出土量=π/4×D2×L=π/4×6.342×1.2=37.88m3盾构推进出土量控制在98%～100%之间。即37.12m3/环～37.88mB．推进速度：正常推进时速度宜控制在2～4cm/min之间，与盾构机设备能力相配。C．盾构轴线及地面沉降量控制：盾构轴线控制偏离设计轴线不得大于±50mm；盾构掘进引起的地层损失应小于1%，相应管片脱出盾尾15天以后不同盾构覆土厚度处的地面沉降槽最大沉降量Δ及盾构前方的最大隆起量δ不得大于下表中规定的数值：盾构顶部覆土深度（m）Δ（mm）δ（mm）备注43010其他不同深度处的Δ、δ值用内插法计算确定8196.312144.716113.72093（2）试掘进阶段的参数确定盾构初始掘进是从理论和经验上选取各项施工参数，施工过程中根据测量数据及反馈信息调整施工参数。盾构机出洞后，初始掘进为试推进阶段。根据以往施工经验试推进100环，可分为三个阶段：第一阶段35环，第二阶段30环，第三阶段35环。盾构出洞后，必须穿过约6m宽的加固区。根据取芯试验报告，加固区土体强度须大于等于0.5Mpa。第一阶段一般为35环。日进度可控制在2-3环。主要调整推进刀盘扭矩、土压力与刀盘切削的撑子面稳定性。第二阶段一般为30环。视地表、地层变化情况，在可能条件下日进度从三环逐步增加至六环，主要调整出土量、注浆量与推进速度关系。第三阶段为正式掘进施工的准备阶段，此阶段一般为35环，是正式掘进施工的准备阶段，日进度掌握在七环，但强调应以服从地面沉降、房屋管线保护为原则。主要优化多个参数，形成适应此段区间的最优化参数设定。附图11《盾构初始推进图》附图12《盾构临时出土示意图》5.4盾构正式掘进施工正式推进阶段采用100环试推进阶段掌握的最佳施工参数。通过加强施工监测，不断地完善施工工艺，控制地面沉降。施工进度应采用均衡生产法。（1）推进过程中，严格控制好推进里程，将施工测量结果不断地与计算的三维坐标相校核，及时调整。（2）盾构应根据当班指令设定的参数推进，推进出土与衬砌外注浆同步进行。不断完善施工工艺，控制施工后地表最大变形量在+10mm～-30mm之内。（3）盾构掘进过程中，坡度不能突变，隧道轴线和折角变化不能超过4‰。（4）盾构掘进施工全过程须严格受控，工程技术人员根据地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉降、盾构机姿态、刀盘扭矩、千斤顶推力等各种勘探、测量数据信息，正确下达每班掘进指令，并即时跟踪调整。盾构机操作人员须严格执行指令，谨慎操作，对初始出现的小偏差应及时纠正，应尽量避免盾构机走“蛇”形，盾构机一次纠偏量不宜过大，以减少对地层的扰动。（5）施工人员应逐项、逐环、逐日做好施工记录，记录内容。附图13《盾构机掘进工艺示意图》5.5管片拼装5.5.1管片的堆放及运输管片拼装对隧道工程质量至关重要，将影响到隧道的使用寿命及防水效果。管片在出厂时须经严格的质量检验，并达到设计强度。管片进入现场后，堆放不得超过三层，并在每层之间搁置点处设置木衬垫。搁置点应上下对齐。凡有缺角、损边、麻面的管片不得下井拼装。管片通过地面32t门式起重机吊至井下三辆管片车上，然后通过隧道内的15吨工矿电瓶车运输至车架处，再由车架上的运输设备转驳至拼装作业面。5.5.2拼装顺序衬砌之间采用错缝拼装，由下而上，按拱底块→标准块→邻接块→封顶块的顺序进行。拼装封顶块时，先与邻接块搭接2／3，然后纵向插入成环。5.5.3必须自负环做起，且逐环检查，施工中应保证和提高衬砌环的拼装精度，控制环面平整度应小于3mm，相邻块管片的踏步应小于4mm，封顶块环面不能凸出相邻管片的环面，以免邻接块接缝处管片碎裂。5.5.4环面超前量控制定期检查环面超前量，当值过大时，应用软性楔子给予纠正。5.5.5相邻环高差控制相邻环高差量的大小直接影响到建成隧道轴线的质量及隧道有效断面，因此必须严格控制环高差。相邻环管片高差≤4mm。5.5.6纵、环向螺栓连接管片环与环间以16根M30的纵向螺栓相连，块与块间以2根M30的环向螺栓相连，环向螺栓、纵向螺栓均采用锌基铬酸盐＋抗碱涂层作防腐蚀处理。其连接的紧密度将直接影响到隧道的整体性能和质量。因此每环拼装结束后应及时拧紧纵、环向螺栓，在推进下一环时，应在千斤顶顶力的作用下，复紧纵向螺栓。当成环管片推出车架后，必须再次复紧纵、环向螺栓。5.6盾尾油脂的加注为防止盾构掘进时，地下水及同步注浆浆液从盾尾窜入隧道，须在盾尾钢丝刷位置压注盾尾油脂，以达到盾构的密封功能。为了能安全并顺利地完成区间隧道的掘进任务，必须切实地做好盾尾油脂的压注工作。附图14《盾尾密封油脂示意图》5.7纠偏盾构推进中，因轴线走偏或砌环面不平倾斜，须予以纠正时，可采用调整盾构千斤顶的组合或丁晴塑料软木片进行纠偏。用千斤顶组合纠偏时，可在偏离方向相反处，调低该区域千斤顶工作压力造成两区域千斤顶的行程差。当大幅度纠偏时，一方面会使盾构内壳刚体对衬砌产生很大的集中荷载导致管片内力激增，砼开裂破坏；另一方面盾构壳体与周围土体产生单边挤压和剪切，引起土体损失和地面沉降，因此一次纠偏量最大不得超过5mm。纠偏用材料厚度分成五级，在环面粘贴纠偏时，厚度应呈阶梯形变化。粘贴好纠偏材料的管片，须有质量部门检查、复核后方可下井拼装。5.8同步注浆及衬砌壁后补压浆5.8.1同步注浆量计算盾构掘进注浆采用盾尾同步注浆，随着盾构推进，脱出盾尾的管片与土体间出现“建筑空隙”，该空隙用浆液通过设在盾尾的压浆管予以充填。由于压入衬砌背面的浆液会发生失水收缩固结、部分浆液会劈裂到周围地层中、曲线推进、纠偏或盾构机抬头等原因，使得实际注浆量要超过理论建筑空隙体积。每推进一环的建筑空隙为：π（63402-62002）/4×1.2=1.盾构外径：Φ6340mm；管片外径：Φ6200mm每环的压浆量一般为建筑空隙的140%～200%，即每推进一环同步注浆量为2.3m3～3.35.8.2浆液的配合比1、拟采用惰性浆液。2、在正式施工前，对浆液配合比进行不同的试调配及性能测定比较，优化出满足使用要求的配方，书面报监理工程师审定后正式投入使用，同步注浆材料采用可惰性浆液。同时在100环试推进施工过程中对浆液的配合比核对推进后地表沉降监测情况进行相应的优化及调整。浆液的初步配合比按照设计要求及我们以往施工的经验来调配。同步注浆浆液初步配比如下：浆液投料量（公斤）/1.25备注膨润土粉煤灰砂水惰性浆液3308002604005.8.3浆液的拌制配置设备：在高位槽、运浆车、拌浆机处均设有冲洗水管，盾构作业面处配置一台疏通器。浆液拌制系统布置在端头井顶板上，拌浆系统由2m浆液的拌制，须对其稠度、含水量、流动性、和易性、析水性及抗液化指标进行测试，测试合格后方可使用。5.8.4注浆时间注浆压入的时间应控制在盾尾脱离管片时为宜。注浆时间滞后，起不到管片脱开盾尾后控制上部土体突沉的目的，只是控制了上部土体沉降的速度，因此浆液压入时间应与管片脱开同步为宜，采用手控操作时，可按每环注浆量算出手按的次数，再根据掘进速度算出每按一次的间隔时间，这样就保证了掘进和注浆的同时开始和同时结束。5.8.5注浆压力控制注浆压力取决于地质情况和地下水压力，注浆压力和注浆量的控制以确保充填全部建筑空隙。注浆作业操作的熟练取决于丰富的经验，过高的压力将导致浆液从盾尾窜入，影响盾构机的正常掘进。压注时要根据实际施工情况、地质情况对压浆数量和压浆压力二者兼顾。一般情况下，每环压入量在2.4遇以下情况为例外：（1）遇松散地层，注浆压力很小而注浆量却很大时，应考虑增大注浆量，直到注浆压力超过控制压力下限。（2）已经注过浆的管片上部土体发生较大沉降或管片间有较大渗漏时，需进行二次注浆，此时注浆量不受上述限制，只受注浆压力控制。（3）盾构机出洞或进洞时，洞口部位有较大间隙，此时注浆量要根据实际需要量确定。5.8.6衬砌壁后补压浆在管片出盾尾后，拟以测量监测信息反馈情况及重点保护对象进行壁后注浆。

壁后注浆浆液配比如下：(重量比)水泥粉煤灰水稠度13适量9～11要求浆液满足泵送要求，泌水率<3‰，浆液一天强度≥0.2Mpa，28天的强度≥3Mpa，并确保在列车振动和7°地震下不液化。壁后补压浆的压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而定。5.8.7压浆施工注意事项5.85.85.85.85.8.7.5注浆量应根据盾壳间隙及地面情况而定(一般2.5.85.85.85.8.75.9盾构机调头及保养5.9.1概述盾构机在红普路站西端头井左线始发，掘进至建华站东端头井调头，反向沿右行线掘进至红普路站西端头井调头，继续掘进七堡车辆出入段线，最后至接收井拆机吊出。5.9.2拖运车架本方案拟制作一台盾构机拖运小车。在拖运小车的上部焊有带滑轨的盾构机架，下部为分布合理的钢珠（前排可装钢柱），钢珠既有保持架固定作用，又有润滑作用。5.9.3液压牵引装置本方案盾构机拖运牵引采用液压牵引千斤顶二只，每只牵引力50t，钢绞索连接。锚点选在车站端头井内衬墙下部。5.9.4盾构拖运过程简述（1）在车站端头井底板上，盾构拖运路线范围内铺设30mm厚的钢板，钢板下部用黄砂找平拍实并在钢板上部涂黄油润滑。钢板接缝将作特殊处理，以确保拖运成功。（2）盾构机拖运车架输送至进洞处并准确定位，用支撑将拖运车架固定，支撑与车站预埋件焊接牢固。拖运车架功能兼盾构机接收架。（3）盾构机进洞推进，上拖运小车接收，拆除盾构机头与台车间的连接油管、气管、水管、浆管及电缆线，拆除连接横梁，皮带机等结构件，使盾构机头与台车完全脱离。拆除拖运车架与端头井壁的支撑，连接拖运钢索拖运盾构。拖运时应缓慢，随时调整走向，第一次将盾构机逐渐旋转90。拖运至端头井中间。然后将台车反推入已完成隧道内，接着搭建平台铺设钢轨至出洞处，钢轨铺设须延伸至车站站台层内约40m处。台车等后续设备全部就到位后，开始盾构机第二次拖运。拖运时逐渐将盾构机再旋转90。，机头朝向盾构工作井。在拖运到车站出洞口处时，应逐步将盾构机拖运至轨道中心线上。最后盾构机缓慢准确定位到出洞轴线，并将机头调整至隧道设计标高，重新支撑固定、准备出洞，继续推进。附图15《井下车队配置图》附图16《盾构托运小车示意图》附图17《盾构机井底调头示意图》5.9.5盾构机的保养盾构掘进机经过长距离施工后，各部件会产生磨损、老化等现象，进洞后，要确保盾构在上行线推进时具有良好的性能和工作状态是十分重要的。因此需对盾构作全面的检修、保养，调试验收后，方能开始进入上行线的施工。5.10盾构机进洞技术要求：1、项目部成立专门进洞小组。在技术上层面上仔细分析可能出现的情况，在人员分配上有相应的直接负责人，在通讯上确保畅通无阻。2、在盾构机加固区前，在洞门打设探孔，进行加固土体测试，并看是否有漏水、漏砂出现。若没有，则进行洞门凿除。盾构机此时不能进行推进，防止洞门土体坍塌。若有流砂出现，则进行降水及补充加固，并监视洞门流砂情况，直到无流砂出现。在降水过程中要时刻注意地面土层下降情况，以便及时处理。接收架最后定位，一定要在盾构机的姿态基本已经测定情况下进行。防止出现偏头情况，刮伤接收架上的滑槽，并且引起接收架受力过大移位。地面指令中心，一边接收洞门外观测人员的报告，一边仔细监视盾构机推进油缸、盾构姿态、推进速度等关健数据。若有异常情况出现，应立刻下令盾构司机停止进洞。盾构司机一定要严格执行地面监视中心的指令，直到异常情况分析、处理完毕，接到新的推进指令时，才进行出洞程序。5、在洞圈上安装本公司专门为防流砂特意设计的防流砂档板，此档板经实践证明，在防流砂上起到重大作用。盾构进出洞后，要立刻进行洞门封堵，防止流砂等其它地质异常情况出现。5.11洞门施工5.11.1洞门结构概况洞门环形钢筋混凝土保护圈混凝土强度等级为C30，抗渗等级：S10，混凝土保护层35mm。附图18《洞门结构示意图》5.11.2施工方法洞门环形钢筋混凝土保护圈混凝土强度等级为C30，抗渗等级：S10，混凝土保护层35mm。（1）施工准备洞门施工在隧道全部贯通后进行，施工前应将洞门与隧道衬砌环状间隙用钢板封闭（此项工作已于盾构进洞时完成），并从近洞口1～3环内的衬砌压浆孔内向洞圈和管片间充填早凝水泥浆。若有渗漏水，可加注无腐蚀化学堵漏剂，确保洞圈无渗漏。待浆液固凝后，拆除洞门钢封板和进洞环后一环工作管片，并清理残积物。（2）环型保护圈钢筋绑扎、安装根据钢筋翻样图及标高、轴线控制点进行钢筋安装、绑扎，钢筋与结构预埋件应焊接牢固，钢筋搭接焊长度≥10d（双面焊≥5d）。由于钢筋笼较高，要求在安装绑扎钢筋时，必须设置临时撑及支架，同时环内须认真挂好保护层垫层。焊接完成后，需以电桥检测其钢筋与管片预埋钢板、车站内衬洞口预埋钢板是否接通，不通者应以补焊。（3）止水条安装用303单组份氯丁-酚醛胶粘剂粘贴并弯折定位钢筋协同固定二圈水膨胀橡胶止水条，涂缓胀剂，自检整改。钢筋绑扎和止水条安装完毕后及时进行自检，合格后会同现场监理进行隐蔽工程验收，并办好隐蔽验收手续。（4）模板及支撑安装模板安装尺寸应准确，接缝应平齐、无间隙，确保不漏浆，并支撑牢固。二腰与顶部预留砼浇灌口。（5）混凝土浇注混凝土浇灌应获监理工程师批准，商品砼预定按设计要求满足砼强度C30及抗渗指标S10。浇灌混凝土。砼浇灌前应进行检查，确认坍落度在8±2.5cm范围内，级配符合要求，空气含量<1%，并制作砼试块。首先从洞门二腰预留的浇灌口浇灌砼，然后封闭二腰浇灌口，从顶部预留口继续浇灌砼。同时用φ50mm振动棒边振捣边浇灌，每个点振动时间约为10-20秒，确保振捣密实，砼面不冒气、泛泡，且均匀起伏。整个洞门浇砼须一次完成，不可产生施工缝。（6）养护覆盖麻袋进行喷淋湿润养护，避免高温日照。5天后拆除模板，继续养护。（7）预埋钢环外露表面涂厚浆型环氧沥青漆两度。5.12隧道内运输和施工设施5.12.15.12.2轨枕采用I18型钢，枕距1.2m，钢轨规格为24kg5.15.12.45.12.55.12.65.15.1附图19《隧道内设施布置图》5.13防迷流监测5.15.13.2衬砌中预埋件的锚筋均需与主筋搭接焊接，焊缝长度≥30mm5.13.3本区5.14土方场内运输、堆放及场外运输方案5.14.15.14.25.14.3集土坑放置在红普路站西端头井处，集土坑平面尺寸为15m×5m，深度为4m，其中地上1米，地下3米5.15.15.15.14.7在附图20《出土示意图》附图21《弃土车辆出场保洁图》5.15施工测量盾构机配备了先进的自动测量系统，但为了保证数据的准确性，须人工进行校核。5.15.15.15.15.1主要测量仪器一览表仪器名称型号产地数量（台）精度全站仪TC2002瑞士11″、1mm±1ppm铅垂仪ZL瑞士11/200000水准仪NA2瑞士10.5mm/km平行玻璃板测微器GPM3瑞士1经纬仪T2瑞士2”经纬仪J2国产22”水准仪S3国产23mm/km5.15.15.15.9（1）地表平面控制测量地面控制测量采用导线测量，为保证两车站间盾构贯通，并保证衬砌安装最大误差控制在精度允许范围即横竖向误差小于50mm内，在每个井（洞）口附近至少布设三个平面控制点作为向隧道内传递坐标和方位的联系测量依据,并建立两井之间互相通视平面通视平面控制点。如下图：高控点两点，最好利用业主提供的控制点，不能利用的，必须严密连接相互关系，从而建立独立的通视控制点如上图。连测一般采用TC 2002全站仪的六测回，按测回差9“、2C差13”、归零差6“控制测角精度，边长用1mm+1ppm全站仪测往返成果。（必须使用正倒镜成果）按工程测量规范GB50026—首先应确定两端头井内的预留洞孔（以下简称洞门）的实际位置，并根据两洞门的实际坐标，在两车站端头井附近设置地面轴线控制点，点位尽量设置在盾构开始推进段中心轴线的延长线上，及接收井轴线中线延长线上，并满足下列要求：A.相邻边长不宜相差过大，个别边长不短于100米；B.精密导线点的位置应选在因地下铁道施工而发生沉降变形区域以外的地方；C.点位应避开地下管线等地下建筑物；D.相邻点之间的视线距障碍物的距离以不受旁折光影响为原则。在控制导线传递到井下之前，应在地面两井控制导线间建立联系导线，当导线闭合精度满足如下要求后，方可使用。平均边长（m）导线总个数（n）每边测距中误差（mm）测距相对中误差测角中误差（＂）方位角闭合差（＂）全长相对闭合差相邻点的相对点位中误差（mm）2006-8±21/60000±2.55√n1/35000±8注：n为导线的角度个数起始导线边长原则上是越长越好，届时视现场场地条件尽量拉长。为减少误差，控制点应做成强制对中形式，并定期复核。在井口附近引测3-5个高程控制点，以便相互校核引测时利用已知高级水准点，布设闭合水准路线引测高程点标志，埋设应稳固、安全、易于观测。平面控制点和高程控制点设好后，应将成果送监理工程师，经验收后，方可再进行下步测量。（2）地下控制测量地下起始导线应由地面起始导线用垂直传递的方法，转移到车站底层已施工的基础上，地下起算方位边不少于2条，井下布设2-3个地下起始控制点。传递时使用铅垂仪垂直投设，并用全站仪直接观测进行校核，建立坚固的强制对中式地下起始导线点，并配以定向照明。地下起始导线点高程由地面井口处高程点传递到井下，传递时采用钢尺垂直悬挂传递。在钢尺下系适当重物使之真正垂直，然后在地面、井下以两台水准仪同时观测转移到井下高程控制点上。钢尺使用前须经鉴定合格，并加尺长和温度两项修正。在施工推进过程中，随盾构掘进深度，布设地下隧道控制导线点。控制导线一般平均边长100～200m，角度观测中误差应在±2"之内，边长测距中误差应在2mm之内。贯通导线点应沿管片顶部或侧面不易碰到的位置布设，布设成附着式或悬挂式强制对中点，点位必须牢固，并与操作者所站的操作平台脱离，确保点位不受摇动。曲线隧道施工开挖时，导线点宜选在曲线的元素点和整里程点上。随着盾构推进增布新的贯通导线点时，必须由起始导线点开始逐点进行观测，不允许由后一个导线点推设前进的一个导线点。推进过程中，应不断复测整条导线，并设置部分校核点。在接近接收井时，应增加复测次数，以减少累积误差的影响。地下导线测量采用全站仪，观测导线左、右角各4各测回，边长4测回，往返观测。（3）高程控制利用施工区域附近的已知高级水准点，布设二等水准路线，将高程引测至车站端头井附近，并设立施工高程控制点。水准测量采用NA2型带平行玻璃板测微器水准仪配合铟钢尺进行，往返观测。水准路线高程应复核，不符值fh≤4mm地面高程传递到井下时，可用钢尺垂直悬挂，下系线垂至标准拉力，然后地面、井下两台水准仪同时观测。钢尺应进行尺长、温度两项改正。井下布设2-3个地下起始高程控制点。随盾构推进深度，每隔一段距离，埋设一贯通高程控制点，作为隧道掘进的高程依据，然后转测到相应的控制点上。贯通高程控制点应由地下起始高程控制点传递，引测前应对起始高程点进行复核。为了对盾构机进行动态控制，应将贯通高程控制点引测到悬挂式强制对中点上，引测时可采用悬挂钢尺等方式进行。5.15.10（1）盾构姿态测量为保证盾构机严格按设计轴线推进，必须知道盾首盾尾的瞬间状态，及时采集盾构机动态数据，了解推进趋势，从而调整盾构各施工参数，指导盾构机正确推进。盾构机拼装竣工之后，应进行盾构纵向轴线和径向轴线测量，其主要测量内容包括刀口、机头与机尾连接中心、盾尾之间的长度测量；盾构外壳长度测量；盾构刀口、盾尾和支承环的直径测量。盾构机掘进时姿态测量应包括其与线路中线的平面偏离、高程偏离、纵向坡度、横向旋转和切口里程的测量，各项测量误差满足下表要求：测量项目测量误差测量项目测量误差平面偏离值（mm）±5纵向坡度（‰）±1里程偏离值（mm）±5切口里程（mm）±10横向旋转角（°）±3测定盾构机实时姿态时，最少测量一个特征值和一个特征轴，择其切口中心为特征点，纵轴为特征轴。盾构机姿态测量由自动测量系统完成。作为校核措施采用在盾构机上设置前置标尺和后置标尺的方法，对盾构机进行姿态观测。通过读尺并考虑各种因素（如盾构机产生滚动角等）后进行计算，并与已计算好的理论值相比较，即可得到盾构机的实际姿态（左右位置和坡度走向）。据此不断调整已产生或即将产生的误差，以确保盾尾处的拼装管片精确处于设计轴线位置，从而保证整个隧道的轴线精度。（2）衬砌状态测量管片拼装后需测量其中心三维、旋转及俯仰度、法面、正圆度（俗称横竖鸭蛋）等数值。衬砌环片必须不少于3-5环测量一次，测量时每环都测量，并测定待测环的前端面。相邻衬砌环测量时重合测定2-3环环片。环片平面和高程测量允许误差为±15mm。通过在衬砌当中架标尺的方法，可测出其实际三维坐标，通过选取左右特征位置观测高差可测出旋转，用吊重线球法可测出俯仰度，通过放样切线方向并旋转90o可测其法面，利用伸缩尺可测量管片正圆度上下左右偏差。观测的偏差值应在技术规定允许范围内，测量数据应准确、完整、记录规范。（3）曲线段盾构测量盾构推进进入缓和曲线和圆曲线段时，根据曲线方程按偏角法布设导线点，并适当增加三维控制点个数。首先建立以ZH点（或HZ点）为原点，切线方向为X轴方向的施工坐标系。井下导线点K为测站，J点为后视方向。XK=-S，YK=+b，设α0=αk-J（施工方向）。得盾构上测点1号（后标）及2号（前标）的水平角及边长为α1、α2和L1、L2。得1号、2号的计算公式：X1=L1×COS（α0+α1）+XKY1=L1×SIN（α0+α1）+YKX2=L2×COS（α0+α2）+XKY2=L2×SIN（α0+α2）+YK再根据1号，2号点计算得切口和盾尾的实测坐标计算。以上步骤完成切口和盾尾的实测坐标计算。分下列情况判断该点的位置：●当X值＞0和＜L0该点在第一段缓和曲线。即以X值当L值，代入缓和曲线拟合方程得设计横坐标。所以：切口平面偏值=实切口Y-设计切口Y盾尾平面偏值=实测盾尾Y-设计盾尾Y●当X值＞L0和＜L0+圆曲线长时。该点在圆曲线段。用该点与圆心O点反算边长为S1。（S2盾尾至O点边长）所以：切口平面偏值=R-S1盾尾平面偏值=R-S2●当X值＞L0+圆曲线长和＜曲线全长时。该点在第二段缓和曲线段。这时必须把设计原点转移到HZ点上。注意这时曲线方向相反计算同1项相似。5.15.11施工沉降测量（1）地表沉降测量地表监控采用地表和深层观测相结合的方法。掘进前，施工单位必须详细了解施工影响范围内的地面建、构筑物、地下构筑物、地下管线的情况及保护要求，有特殊保护要求的区段应根据实际情况予以严格控制。（2）测点布置沿区间圆形隧道中心轴线在地面的投影位置，对沿线进行踏勘，在此基础上，实地布置监测点。隧道内的沉降监测点为每5环布设一点。在线路两侧重要建筑物上，每侧各设若干个沉降观测标志。重点保护建筑物上除设置沉降观测点外，还设置位移和倾角观测点，采用测斜仪、倾角观测仪等进行监控。地面沉降点在路面用道钉埋设。地下管线监测点充分利用地面道路标志作为直接监测点。建筑物为直接监控点，将导钉直接钉在墙角或承力墙上。特殊要求的构筑物用红三角标记。测点频率：每天二次测量盾构机刀盘前20m、盾尾后30m地面监测点的沉降量，经计算分析后，作为设定盾构推进参数的依据。每月将已施工路线监测点联测一遍。（3）测量内容定期对隧道中心轴线监测点作垂直位移监测，以了解中心轴线沉降及其规律。对隧道道路、地表土体、地下管线监测点作垂直位移监测；对产生裂缝的建筑物、地表、道路进行裂缝监测。（4）测量工作参照II级水准测量的精度和技术要求，按二个闭合环对工作点高程进行联测。施工过程中，经常检查修正工作点的高程。在盾构推进前提交监测点高程初始值监测点观测采用单尺中视法，以工作点为后视依次测量完成。根据盾构推进进度，重点进行跟踪监测，观测范围是沿地铁隧道纵方向掘进施工段前、后30m，横方向左右14m范围内。每天联系掘进进度及盾构所在位置，按掘进推进环数对监测点进行有计划变更、以保证掘进段范围内充分发挥监测点的作用。在隧道出入口地区、监测点位监测频率应配合盾构推进正确选择参数。（5）隧道沉降测量测点布置：要求在盾构施工全过程中设立一定数量的隧道沉降观测标志，联络通道和曲线每10m设一个点，直线段每20m设一个点，设在拱底块的两肩上。测试频率：距推进面20m范围内1次/天；距推进面20m-50m范围时，1次/2天；距推进面大于50m若有较大的隧道沉降或隧道直径变形时可根据监理工程师意见增加测点。测量数据须及时提交监理工程师，如果变形值接近极限值，监理工程师可要求施工单位及时处理。5.1（1）有关测量规范、规程、标准等技术文件齐全、运用正确。（2）测量原始记录应使用专