盾构始发端头加固作业指导书

盾构始发端头加固作业指导书

1.使用范围

主要适用于北京站至北京西站地下12标工程盾构始发井端头地层加固施

工。施工必须遵循下列原则：

1.1根据盾构始发竖井端头地层的稳定情况综合评价地层，并采取有针对性

的地层加固方法；

1.2必须加强过程控制，妥善安排，保证加固效果；

1.3应避开地下管线。

2.作业内容

2.1加固范围施工准备；

2.2地面垂直钻孔；

2.3压注水泥浆。

3.引用的标准和规范

3.1铁路隧道设计规范(TB10003-2005)；

3.2盾构法隧道施工与验收规范(GB50446-2008)；

3.3轨道交通盾构法隧道工程施工质量验收标准(QGD-008-2005)；

4.质量控制及检验技术要求

4.1盾构进出洞段的地层加固范围及加固体的强度和渗透系数等应符合设

计要求；必须符合设计要求；(QGD-008-2005之4.3.2条)

4.2盾构进出洞段地层加固对周围建筑物、地下管线等的不利影响应符合设

计要求和产权单位的要求；(QGD-008-2005之4.3.3条)

4.3必须对加固的钻孔位置进行复核，当确认钻孔位置无地下管线后方能开

钻。钻孔位允许偏差为±40mm,垂直度允许偏差为l%o(GB50446-2008之4.5.2

条)

4.4加固后地层具有良好的均匀性和整体性；(设计要求)

4.5要求加固后的端头地层在凿除洞门后能够自稳，具有满足要求的渗透

性。具体如下：无侧限抗压强度达到1.2Mpa,渗透系数W1.0X10-4cm/s。(设

计要求)

4.6应对洞口段土体的加固效果作检查，加固体强度、抗渗指标必须经现场

取样试验确定，并应满足设计要求。(GB50446-2008之4.5.2条)

5.施工作业准备

5.1熟悉设计图纸，做好技术交底；

5.2做好现场劳动力组织，准备好各种施工机械，并保证施工机械的完好率,

使其能满足施工要求。

表1.1端头加固劳动力组织表

序号工种人数备注

1项目负责人1

2技术负责人1

3质检员1

4施工员2

5司钻工10

6注浆工24

7合计39

表1.2端头加固主要施工机械和设备表

数量(台/

序号名称规格型号产地状况

套)

1地质钻机KD-2004良好

2注浆泵KBY-50/704良好

3高速搅拌机V-2.52良好

4储料搅拌机V-1.52良好

5.3做好各项施工材料准备，使其满足施工要求；

(1)水泥：选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥强度等级应不低于

32.5Mpa。

(2)注浆管：注浆管材料及质量满足设计要求;

(3)水：采用自来水，满足施工有水要求；

5.4清理平整场地，满足钻孔注浆施工要求。

6.工艺流程与施工程序

端头加固施工工艺流程框图见图1T所示。

测放桩位

3

钻机就位

I

调平对中

I

钻孑L

钻进下沉至设计深度

拔出岩芯管、插入注浆管管

I

灰浆搅拌及过滤试喷

旋喷提升

I

喷射至设计位置停喷

拔管移机

I

回灌浆液

图1-1端头加固施工工艺框图

7.施工程序步序说明

7.1施工准备

（1）管线位置确定

在加固区域进行物探，确定地下管线的准确位置，并作好标记。完成管线勘

探工作后，在现场标示出准确的管线位置，为下步钻孔作好准备。

（2）桩位测放

施工前用全站仪标定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，

用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差

小于40mmo

（3）修建排污和灰浆拌制系统

旋喷桩施工过程中将会产生10〜20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉

淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则及时运走。沉淀和排

污统一纳入全场污水处理系统。

灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆

储存设备、灰浆输送设备组成。

7.2钻机就位

钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻孔垂直度

误差小于1%；造孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度,

并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。

7.3钻孔

（1）布孔时按照设计文件，沿加固范围梅花型布设，孔向间距控制在0.6〜

0.8mo

（2）在钻孔机械试运转正常后，开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻

杆节数，保证钻孔深度的准确。

7.4拔出岩芯管、插入注浆管

引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度。在插管

过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过IMpa,以免压

力过高，将孔壁射穿。

7.5旋喷提升

当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥

浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以

防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转

10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。

旋喷桩施工主要技术参数见表8-1

表8-1旋喷桩施工主要技术参数表

项目技术参数

水压（MPa）30〜35

局压水

水量(1/min)80〜90

气压（MPa）0.5~0.7

压缩空气

气量(1/min)1500-3000

浆比重（kg/1）1.0

水泥浆

浆量(1/min)60〜70

提升速度（cm/min）12〜15

喷嘴直径（mm）1.8

加浆比重（g/cm3）1.2

其中旋喷管提升速度可在钻杆旁立一直尺进行测定，旋转速度可在钻杆上沿

坚直方向刻一线进行测定。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，及时调整旋

喷参数。

7.6钻机移位，回灌浆液

旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送

管道，然后将钻机移位，回灌浆液。

7.7成桩质量检验

（1）质量检验时间、内容：

施工对喷射施工质量的检验，应在高压喷射注浆结束后1周，检查内容主要

为加固区域内取芯实验等。

（2）质量检验数量、部位

检验点的数量为施工注浆孔数的2%〜5%,对不足20孔的工程，至少应检验

2个点，不合格者应进行补喷;检验点应布置在下列部位：荷载较大的部位、桩

中心线上、施工中出现异常情况的部位。

（3）检验方法

高压喷射旋喷桩的检验可采用钻孔取芯等方法进行。

钻孔取芯：在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内

物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，及其抗渗能力。

8.施工质量、安全及环境保护

8.1施工质量

为保证旋喷桩的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，拟采

取如下质量保证措施达到施工质量目标。

(1)安放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，才能下注

浆管施工。

(2)高喷施工分n序隔孔施工，防止相邻高喷孔施工时串浆。相邻的高喷桩

施工时间间隔不少于48小时。

(3)采用32.5R普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证

明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应

进行签定,水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。

(4)浆液水灰比采用1.0:1〜1.5:1,浆液比重1.50〜1.65kg/L,每米桩体掺

入水泥450kg。施工现场配备比重计，每天量测浆液比重，实行定量加灰制，严

格控制水泥用量。运灰小车及搅拌桶均做明显标记，以确保浆液配比的正确性.

灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。

(5)施工前进行成桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩

施工参数，保证成桩直径大于0.8米。

(6)严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于0.12m/min。喷浆过程应连

续均匀，若喷浆过程中出压力骤然上升或下降，大量冒浆、串浆等异常情况时，

应及时提钻出地表排除故障后，复喷接桩时应加深0.4米重复喷射接桩，防止出

现断桩。

(7)高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，防止因

浆液凝固后体积收缩，桩顶面下降，以保证桩顶标高满足设计要求。

(8)因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌

注，直至返浆正常后才能提升。

(9)实行技术人员随班作业制，及时发现和处理施工中的质量隐患。认真如

实填写施工报表，客观反映施工实际情况。

(10)根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质

量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。

(11)配备一台备用发电机组。旋喷桩施工，进入旋喷作业则应连续施工。若

施工过程中停电时间过长，则启用备用发电机，保证施工正常进行。

(12)施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时

抢修。

8.2施工安全

(1)施工现场设置安全生产、消防、保卫领导小组。领导小组由项目经理、

项目技术负责人、项目安全员、工长等组成，安全员具体管理日常安全生产工作。

(2)项目部应根据本工程特点、施工工艺、劳动组织和作业环境制定可行

的安全技术措施实施方案和检查方案，落实安全生产责任制，保证安全责任落实

到人。

(3)在施工现场的劳务队，应签订安全生产责任协议书，明确劳务队的安

全负责人，并服从现场安全技术部门人员的管理。

(4)钻机注浆泵及高压管路必须验试运转，确认机械性能和各种阀门管路,

压力表完好后，方准施工。

(5)每次注浆前，要认真检查安全阀、压力表的灵敏度，并调整到规定注

浆压力位置。

(6)安装高压管路和泵头各部件口寸，各丝扣的联接必须拧紧，确保联接完

好。

(7)注浆过程中，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止密封胶冲式阀门

破裂伤人。

(8)注浆现场操作人员必须配制安全帽、防护眼镜、口罩和手套等劳保用

品，方可进行注浆施工。

(9)施工现场临时用电应符合现行《施工现场临时用电安全技术规范》的

要求。现场配电系统必须实行分级配电，必须严格执行现场用电的有关规章制度,

非专业人员不得擅自动用机电设备。

(10)使用电气设备和化学危险物品，必须符合技术规范和操作规程与要求,

严格防火措施，确保安全，禁止违章作业。

8.3环境保护

(1)现场材料、机械设备进场后必须分类放置，并在现场做好标识。

(2)在施工作业区域四周设置围堰，围堰高20cm,并设置泥浆排放槽和泥

浆池，对泥浆进行集中排放，防止泥浆四处流淌。

(3)现场泥浆必须经过沉淀后，方能排入污水管线，泥浆经过沉淀晾干后

用车拉走。

(4)严格控制现场使用机械设备噪音，坚决使用低噪音的机械设备，防止

噪音污染。

(5)每天定时派专人对现场进行洒水清扫，防止扬尘，现场遗撒物要及时

清理。

盾构掘进作业指导书(SHX-EQ12B-002)

1.编制依据

(1)《地下铁道设计规范》；

(2)《地下铁道工程施工及验收规范》；

(3)本工程《实施性施工组织设计》。

2.编制目的

(1)规范操作程序，指导现场施工；

(2)确保盾构掘进施工的连续、顺利；

(3)确保工程施工质量。

3.适用范围

北京地铁十号线二期【公主坟站〜西钓鱼台站〜慈寿寺站】

盾构区间隧道盾构掘进施工作业。

4.定义

4.1掘进模式

掘进模式是指根据不同的工程水文、地质条件进行相应掘进

控制的方法。本工程施工过程中将使用的掘进模式为土压平衡模

式。

4.2管理基准

管理基准包括根据工程水文地质条件确定的掘进模式、掘进

参数、磴土改良标准和方法、徜土管理标准等掘进参数以及管片

衬砌背后注浆参数和根据盾构机姿态、盾构当前所处的线路要素

以及盾构下一步进行姿态调整的趋势确定的管片型号及封顶块安

装位置等施工控制参数。它是进行盾构掘进施工的依据和标准。

也可称作掘进施工参数。

5.盾构掘进施工作业流程

盾构掘进施工作业流程如盾构掘进施工作业工序流程图所

/Bo

盾构掘进施工作业工序流程图

6.掘进施工参数设定

掘进施工参数由工程部根据工程水文地质情况预见性的对一

定的施工阶段或施工地段作出包括掘进模式、土仓压力、总推力、

掘进速度、刀盘转速、刀具贯入量以及磴土改良方法、磴土管理

标准、衬砌背后注浆参数等的技术交底。重要地段由公司组织进

行讨论并编制详细的技术方案。技术交底或技术方案下发至掘进

班及主司机，并由掘进班长及主司机负责落实。

同时，工程部必须在施工进行期间结合地面监测反馈信息及

实际施工情况进行总结分析，对掘进参数进行动态管理，在施工

过程中对掘进参数进行不断的优化。

7.掘进操作与控制

7.1掘进模式选择与控制

7.1.1各掘进模式的特点和适应条件

(1)敞开式掘进模式

该掘进模式下盾构机切削下来的磴土进入土仓后即刻被螺旋

输送机排出，土仓内仅有极少量的硝土,土仓基本处于清空状态,

掘进中刀盘和螺旋输送机所受反扭矩较小。由于土仓内压力为大

气压，故不能支撑开挖面地层和防止地下水渗入。该模式适用于

能够自稳、地下水少的地层。

(2)半敞开式

半敞开式又称为局部气压模式。掘进中土仓内的磴土未充满

土仓，尚有一定的空间，通过盾构保压系统向土仓内输入压缩空

气与硝土共同支撑开挖面和防止地下水渗入。

该掘进模式适用于具有一定自稳能力和地下水压力不太高的

地层，其防止地下水渗入的效果主要取决于压缩空气的压力。

(3)土压平衡模式

土压平衡模式就是将刀盘切削下来的磴土充满土仓，并通过

推进操作产生与学子面土压力和水压力相平衡的土仓压力来稳定

学子面地层和防止地下水的渗入。该掘进模式主要通过控制盾构

推进速度和螺旋输送机的排土量来产生压力，并通过测量土仓内

的土压力来随时调整盾构推进速度和螺旋输送机的转速，控制出

磴量。在该掘进模式下，刀盘和螺旋输送机所受的反扭矩较大。

该掘进模式适用于不能稳定的软土和富水地层。

7.2方向控制与调整

(1)采用ZED隧道自动导向系统和人工测量辅助进行盾构

姿态监测

该系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等，

能够适时显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。

据此调整控制盾构机掘进方向，使其始终保持在允许的偏差范围

内。

随着盾构推进，导向系统的测量仪器及后视基准点需要前移，

必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠,

每周进行两次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核

盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。

同时，可通过该系统测得的盾构滚动值及时通过刀盘正反转

调整与控制盾构的旋转。每次盾构旋转变化量不得超过6mm/mo

(2)采用分区调整盾构推进油缸推力控制盾构掘进方向

根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映

的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推

进油缸来控制掘进方向。但每环掘进时对盾构竖直和水平方向姿

态的调整量不得超过6mm,以避免管片受力不均匀而产生错台。

1)在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力；在

下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力；在左转弯曲线段掘进

时，则适当加大右侧油缸推力；在右转弯曲线掘进时，则适当加大

左侧油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推

力保持一致。

2)在均匀的地质条件时，保持所有油缸推力一致；在软硬

不均的地层中掘进时，则应根据不同地层在断面的具体分布情况，

遵循硬地层一侧推进油缸的推力适当加大，软地层一侧油缸的推力

适当减小的原则来操作。

(3)在砾岩地层段掘进时，必要时可采用盾体上的两个稳定

器伸出撑紧岩壁，减小推进时盾构震动，防止发生盾构机滚动偏差。

7.3磴土改良与管理

(1)掘进时必须根据技术交底或技术方案的要求采取与工

程水文地质条件相适应的磴土改良方式对磴土进行改良，以保证箍

土的流塑性和止水性；

(2)以泡沫剂进行磴土改良时，泡沫溶液的组成为：3%泡

沫剂+97%水，泡沫组成为：90〜95%压缩空气+10〜5%泡沫溶

液。泡沫注入量按磴土开挖量计为300〜600L/m3;

(3)在施工过程中加强对楂土状态的观察，根据实际情况及

时对殖土改良参数进行调整，以到达最佳效果；

(4)对某一地段的硝土性质进行试验，确定其基本物理性

质，并计算出每环的出楂量控制范围，作为在该地段施工时对楂土

管理的控制标准；

(5)结合地面沉降监测反馈信息，对出磴量控制标准进行调

整，实现磴土管理的最优化。

8.施工质量控制

(1)盾构施工现场由掘进班长进行组织管理，公司值班调度进

行协调。加强管片吊运、安装，砂浆样制、储存、运输以及掘进时

同步注浆等工序的管理与控制；

(2)管片吊装、运输过程中注意对管片的保护，避免损坏管片

以及管片的防水材料，影响隧道的表观质量及防水质量；

(3)管片安装必须严格按作业指导书进行操作，保证管片的安

装质量。管片安装尽量按由下至上、左右对称的原则进行，一次收

回的油缸不得超过5组；

(4)砂浆样制必须根据砂浆配合比进行配料和操作，在任何储

存过程中避免使砂浆静置，防止砂浆离析或凝结影响使用；

(5)施工过程中必须遵循注浆与掘进同步进行的原则，掘进必

须进行同步注浆，注浆量与注浆压力必须达到技术交底或技术方案

的要求。以使注浆达到控制地面沉降同时又不因注浆压力过大损坏

管片；

(6)每班至少对注浆系统进行一次清洗，以保证注浆系统保持

良好的工作状态；

(7)掘进时对称位置的油缸推力差尽量不要超过50bar,避免

致使管片损坏或错台；

(8)正确进行管片选型，尽量符合盾构姿态的要求，以使管片

端面尽可能与盾构的掘进方向垂直。

管片生产、储存作业指导书(SHX-QR12B-003)

为了使管片的存放安装操作进一步规范化，做到更加便利、快

捷以及安全，结合类似盾构推进的经验，特制定管片存放及安装作

业指导书。

一、管片生产

管片生产的质量直接关系到隧道成型以后的安全和质量，在管

片声场过程中应该注意一下几点：

控制进场原材料是否符合规范要求，对不符合要求的原材料不

予使用。

安排专业质检人员不定期抽检材料使用情况和制作情况

按照设计图要求进行施工

质检人员检查管片外观质量，是否有裂纹、孔洞，缺角、气泡

等不符合质量要求的情况。发现情况及时反映给生产单位要求修

整。

对生产好的管片各项实验进行抽查，不合格设计要求的不准许

出场使用。

管片运输过程中要平稳，上下管片之间要用方木或者柔性垫块

垫实，相邻管片至少保持50CM距离。

二、管片存放

1s管片运至施工现场，经值班工程师检查验收后，由15吨门

吊卸车，用两条吊带按一摞一次起吊。吊带应置于两侧螺栓孔的位

置，同一环管片的两摞要相邻存放，间距不小于50cmo

2、管片的堆放场地要求坚实、平整、洁净、排水顺畅，以避

免管片堆放后管片地基沉陷、倾斜及污染管片外表面。

3、管片应按管片型号及生产日期分类分区堆放。

4、管片与场地之间以及同一摞管片与管片之间必须要有柔性

垫条或者方木相隔，以免相互发生硬性碰撞损伤管片，同一摞管片

中的垫条要上下对齐，位置要均匀，厚度要大体一致。

5、管片弯弧向上堆放整齐，一环分两摞堆放，每摞三块。标

准块为一摞，按A1、A2、A3的顺序自上而下排列，邻接块与封顶

块一摞，按C、B1、B2的顺序自上而下排列。，最下边的管片与地

面的高度不低于10cm。

6、管片堆放时要考虑先进先出。

7、现场验收着重注意管片的外观质量，管片不能有缺角、气

泡、裂纹，修补密实、光滑、平整，螺栓孔及注浆孔内无杂物。

8、如果需要粘贴遇水膨胀止水条的管片粘贴好止水条后用篷

布覆盖，防止水胀止水条失效。

三、安全文明施工

1、在门吊卸管片时，检查吊带是否套好，确保其不滑脱。

2、井上起吊中，不要站在管片起吊范围内，以防楂物掉落伤

人。

3、井下拼装管片起吊时，提前发出警示信号，使周围施工人

员离开拼装区域。

4、管片安装前，用水冲洗管片，保证拼好后的管片上无污物。

5、维持管片停放周围的环境卫生，不得有任何污染性的杂物。

6、做好现场文施工，保持现场的整洁、有序、协调。

管片安装作业指导书（SHX-EQ12B-004）

规范操作程序，指导现场施工；确保管片安装系统的安全使用；

确保管片安装质量，提高管片安装速度；提高成洞隧道产品的质量，

创优质工程。

一、工程概况

区间隧道工程采用盾构法施工钢筋混凝土管片采用C50、S10

混凝土,外径为6000mm,内径为5400mm，环片厚度300mm,

环片宽幅1200mm,每环衬砌环管片分为6块，其中封顶块1块、

邻接块2块、标准块3块。衬砌环按错缝式拼装。

二、相关定义

1、管片

指用于盾构开挖后完成隧道衬砌的预制钢筋混凝土圆环，管片

混凝土强度C50,抗渗等级S10o管片内径为5400mm，外径为

6000mm,厚300mm,管片环宽1500mmo每环管片组成为3+2

+1,即三块标准块（A1、A2、A31两个邻接块（B1、B2>-

个封顶块（CI为满足曲线地段线路拟合及施工纠偏的需要，专门

设计了左、右转弯楔形环，通过与标准环的各种组合来拟合不同的

曲线。楔形环采用双面楔形式。

2、负环管片/0环管片

安装在盾构井内，支撑于反力架上的钢筋混凝土管片，为盾构

始发掘进提供反推力，其中部分位于盾构井内部分位于洞门圈内的

管片称为。环管片。

3、拼装点位

管片安装点位以满足隧道线型为前提，隧道环向上C块按时钟

表盘所对应的拼装位置。

三、管片作业流程

管片作业流程见图1

1、管片止水条及衬垫粘贴

管片止水条及衬垫粘贴严格按照《管片防水材料粘贴作业指导

书》进行，并且填写管片粘贴记录，经过质检工程师检查验收合格

后方可吊装下井。

2、管片选型、下井和运输组织

管片粘贴人员必须按照井下值班工程师的型号要求进行管片

的粘贴和下井，粘贴前要检查管片是否有破损、掉角、脱边以及裂

缝等缺陷，下井和运输组织过程中注意对管片本身以及粘贴的防水

材料的保护。

3、管片吊机卸车、倒运管片

将检查合格后已粘贴防水材料的管片及管片接缝的连接件和

配件、防水垫圈等，用龙门吊运送到井下，装入管片车，由隧道内

运输列车运送至工作面。卸车时再次对管片的型号、本身外观及防

水材料粘贴质量进行检查，同时根据安装的点位合理放置各片管

片。

4、管片安装区的清理

管片安装前要对安装区域进行清理，盾壳内的积水、污泥要完

全清除干净；

5、管片就位及安装前的检查

盾构掘进完成后要将安装的管片就位并清理干净，同时检查运

至作业面的管片是否和工程师下达的本环管片指令类型相同；管片

下井拼装前，用灰刀清除管片上的浮灰、浮砂。管片是否有破损、

掉角、脱边以及裂缝；止水条、衬垫和自粘性橡胶薄板等是否有起

鼓、隆起、断裂、破损和脱落等现象，止水条是否部分已失效；管

片连接螺栓、垫圈、螺栓孔密封垫圈及吊装孔封堵塞等数量是否齐

全，质量是否完好；操作人员应全面检查管片拼装机的动力及液压

设备是否正常，举重钳子是否灵活、安全可靠。

上述条件全部具备后方可收回顶进油缸，进行管片的拼装作

业。

管片止水条衬垫粘贴

管片选型、下井和运输组织

盾构掘进

管片吊机卸车、倒运管片

掘切

•一片安装区的清理

|管片安装定位

缩回安装位置油缸

|管片'就位|

管片安装与连接

|推进缸顶紧就位管片

管片环1型整航

管片环脱离盾尾后的二次紧固

图1管片作业流程

6、管片安装

(1)管片的安装点位

管片采用标准环和转变换管片组合，安装点位以满足隧道线型

为前提，衬砌环按两环一组错缝式拼装，其中第一环的封顶块管片

从正上方左偏18。，第二环的封顶块管片从正上方右偏18。。要

重点考虑管片安装后盾尾间隙要满足下一掘进循环限值，确保有足

够的盾尾间隙，以防盾尾直接接触管片。管片安装前根据盾尾间隙、

推进油缸行程选择好拟安装管片的点位。

(2)拼装顺序的要求

管片安装时必须从隧道底部开始，然后依次安装邻接块，最后

安装封顶块。每安装一块管片，立即将管片纵环向连接螺栓插入连

接，并戴上螺帽用电动扳手紧固。在安装封顶块前，对防水密封条

进行涂肥皂水作润滑处理，安装时先径向插入2/3,调整位置后缓

慢纵向顶推，防止封顶块顶入时搓坏防水密封条。管片安装到位后，

及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片，其顶推力应大于稳定管

片所需力，然后方可移开管片安装机。整环管片全部安装完后，用

风动搬手紧固所有螺栓；上紧所有注浆孔封堵塞；完成上述工作后，

盾构即可进入下一环的掘进。

(3)管片脱离盾尾后的二次复紧

盾构掘进时，在上一个循环管片脱出盾尾后，及时以风动扳手

对所有管片环纵向螺栓进行复紧。

(4)联络通道处管片的安装

联络通道处管片的B2块采用钢管片，通缝安装。接近联络通

道时准时核实通道位置，调整好盾构机姿态，便于联络通道处管片

的正确安装和保证安装质量。联络通道处管片的安装位置分别为：

左线隧道封顶块中线偏向线路左侧18。，右线隧道封顶块中线偏

向线路右侧18。。

7.负环管片安装

（1）负环管片包括负环钢环和负环钢筋混凝土管片。负环钢环起

到连接负环混凝土管片和反力架并减小负环钢筋混凝土管片变形

的作用。

在拼装第一环负环管片前，在盾尾管片拼装区180度范围内均

匀安设9根长2m、厚75mm的木条（或槽钢），（盾尾间隙来决定木

条或槽钢的厚度）在盾构机内拼装好整环后利用盾构机推进千斤顶

将管片缓慢推出，当管片推出1000mm后开始拼装第二环管片（切

不可将第一环管片全部推出木条段再拼装第二环，避免管片下沉），

当第一环负环管片突出盾尾200mm后，将负环钢环整体起吊与第

一环负环管片连接，并将负环钢环与始发基座导轨间的空隙用纵向

型钢垫实，然后继续将管片推出直至负环钢环与反力架靠紧，然后

用薄钢板将负环钢环与反力架之间的缝隙填实并将垫块焊接牢固。

负环管片按照错缝的方式进行拼装。负环管片在推出的过程中要及

时支撑，避免负环管片失圆过大引起管片拼装困难。

（2）负环管片拼装注意：

由于始发支座轨道与管片外侧有一定的空隙，为了避免负环管

片全部推出盾尾后下沉，在始发导轨上点焊圆钢（或型钢焊接支撑）

或用方木楔楔紧，使其将负环碎管片托起；管片环缝靠反力架环面

为凹面，为了便于受力均匀，将第一环凹面处手孔处外全部用高强

砂浆抹平；负环管片环、纵缝要贴传力衬垫，在进洞门的前一环开

始贴弹性密封垫’在盾尾进入洞门前一环开始压住盾尾密封油脂。

8、管片安装允许误差

整环拼装的允许误差：

相邻环的环面间隙：0.6〜0.8mm。

纵缝相邻块间隙：1.5〜2.5mm。

纵向螺栓孔孔径、孔位分别为：士3mm。

四.资源配置

1、机具配置

需风动扳手二把（一把备用），梅花扳手或扭矩扳手二把（备

用），小榔头两把。

2、人员配置

管片安装司机一名，管片安装配合人员5名。

五.管片安装注意事项

1、在管片安装前进行的检查中发现问题应及时进行处理，管

片型号不正确的必须进行更换、防水材料损坏的应进行修复、螺栓

等材料不够应及时补充等；

2、管片安装前应对已安最后一环管片的前端止水条进行检查，

损坏或已发生预膨胀的必须更换；

3、封顶块位置必须严格按管片指令上的规定进行安装；

4、管片安装必须先从底部开始，左右对称安装；

5、管片安装到位后，应及时推出相应区域的油缸；

6、封顶块安装困难时，应涂润滑剂，再进行安装，以免损坏

止水条；

7、管片安装过程中注意对管片及管片防水材料的保护，尽量

避免造成损坏，一旦发生损坏必须及时进行更换或修复；

8、管片安装时其余人员不得进入管片安装区。

六.管片安装质量保证措施

1、由经验丰富的专业管片安装人员进行管片拼装，拼装过程

由工程技术人员根据验收标准进行过程验收，以保证拼装质量。

2、严格进场管片的检查，有破损、裂缝的管片不采用。下井

吊装管片和运送管片时注意保护管片和防水密封条，以免损坏。

3、防水密封条及软木衬垫粘贴前，将管片进行彻底清洁，以

确保其粘贴稳定牢固。

4、管片安装前对盾构机管片安装区进行清理，清除如污泥、

污水，保证安装区及管片相接面的清洁。

5、严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油

缸同时收缩。

6、管片安装时必须运用管片安装的微调装置将待装的管片与

已安装管片块的内弧面纵面调整到平顺相接以减少错台。调整时动

作要平稳，避免管片碰撞破损。

7、管片安装质量以满足设计要求的隧道轴线偏差和有关规范

要求的椭圆度及环、纵缝错台标准进行控制。

8、管片安装前，进一步确认管片安装机的起吊能力，安装过

程轻举轻放，防止碰坏别的管片和损坏止水条。

七.管片安装安全保证措施

1、管片安装进行时，非操作人员不得进入管片安装区域，管

片安装人员也不得站立在管片安装机上，管片安装机操作司机在操

作过程中随时关注管片安装区域内人员情况；

2、在进行紧固螺栓时，不得移动管片安装机，避免人员摔跌

受伤；

3、管片安装施工人员应观察并使管片安装机移动范围内的管

线放到合适的位置，避免造成管线损坏；

4、工程过程中不得将管片安装机进行非管片安装的拉、推、

顶操作，避免损坏设备；

5、管片安装过程中操作人员使用的工具在使用完后立即放到

稳妥的位置，避免工具从高处摔下损坏推进油缸等设备。

盾构隧道防水作业指导书（SHX-ER12B-005）

指导书的目的：规范盾构工程衬砌管片防水材料施作工序操

作，提高施工效率和防水质量，确保隧道管片衬砌防水达到设计和

验收规范的要求。

一、隧道管片防水常见的材料有：

1、防水材料：

氯丁橡胶+遇水膨胀橡胶弹性密封垫和三元乙丙橡胶+遇水膨

胀橡胶弹性密封垫（止水条）丁倩软木橡胶（衬垫工自粘性橡胶

片、氯丁海绵橡胶等。

2、粘贴剂

粘贴止水条、软木衬垫等所使用的单组份氯丁-酚醛胶粘剂。

3、润滑剂

为减小管片安装时封顶块插入的摩擦力，在其两侧纵缝涂刷的

水性涂抹剂

二、工艺流程

粘贴步骤：管片检查-管片清理-材料准备-管片烘干T槽内

涂抹粘贴剂T密封条涂粘结剂-粘贴衬垫（缝间软木衬垫材料为丁

倩软木橡胶）-用木锤或橡胶锤打打压密贴-涂刷缓膨剂T存放-

下井运输T管片安装-弹性垫圈安装•管片螺栓紧固。

1、管片到达工地后，必须经过质检工程师和监理的检查验收

方可进行管片粘贴的准备。每块管片都进行外观质量检验，管片表

面应光洁平整，无蜂窝、露筋、无裂纹、缺角。轻微缺陷进行修饰，

止水带附近不允许有缺陷，灌浆孔应完整，无水泥浆等杂物。检查

合格后按照管片类别分类堆放管片；

2、管片清理应保证止水槽部位表面无附着物、无灰尘，不允

许清理时对管片造成损伤，清理后表面光滑整洁。

3、材料准备要按技术指令合理准备粘贴施工工具及管片防水

材料等，使用的材料应选购专业厂商生产的性能优良的防水弹性密

封垫、粘结剂，并对进场的材料进行严格的检验，确保其质量的合

格。

4、每环管片止水条的粘贴在安装前12-24小时内完成。在粘

贴止水条的同时进行管片衬垫的粘贴。待粘基面无尘、无油、无污、

干燥，以保证粘贴质量。

5、用刷子在管片环纵接触面、预留粘贴止水条的沟槽及止水

条上涂抹粘贴剂，涂抹要均匀，不允许漏刷现象出现。

6、涂完粘贴剂后凉置一段时间（一般10-15分钟，随气温、

湿度而异），待手指接触不粘时，再将加工好的框形止水条套入密

封沟槽内。

7、将止水条套入管片预留沟槽中时，统一将止水条的外边缘

与管片预留沟槽的外弧边靠紧，套入止水条时先将角部固定好，再

向角部两边推压。保证管片拼装质量，减少错台，保证其密封止水

效果。

8、用木榔头依次敲紧止水条，使止水条在管片上，注意不要

敲破止水条，粘贴后的止水条应牢固、平整、严密、位置准确，不

得有鼓起、超长与缺口等现象。

9、以类似的方法粘贴环、纵缝衬垫，环缝的软木衬垫粘贴在

管片背对千斤顶侧环面，粘贴衬垫时应注意预留螺栓孔。粘贴好的

衬垫不得出现脱胶、翘边、歪斜等现象。

10、管片角部为防水的薄弱环节，角部密封垫铺设到位，并在

管片角部设加强密封薄片；止水条及软木衬垫粘贴好后，按设计在

管片角部粘贴自粘性橡胶薄板，加强角部防水。粘贴时，仅需覆盖

一半止水条表面。

11s管片间的弹性密封垫在张开量为6mm时能抵抗0.6MPa

水压。

12、连接螺栓弹性密封垫圈按数量随管片螺栓配套下井，井下

进行管片安装时套装在连接螺栓垫圈下。

13、天气潮湿或雨天要注意对粘贴好的止水条进行保护，表面

覆盖防水设施。

14、管片下井及运输时不得对贴好的防水材料造成损伤

三、注意事项

1、管片运输至现场后，由质量检查员对管片进行质量检查。

合格后方可进行防水材料安装作业；

2、遇水膨胀橡胶遇水和潮气会膨胀，故逢雨天或梅雨季节应

覆盖防雨布，同时在表面涂缓膨剂，在拱底块管片的密封垫露在外

面的表面必须涂刷膨胀剂；

3、在涂缓膨剂的同时，应将管片垫高，并用防雨布将管片覆

4、保证粘贴质量，尽量不磕碰，以防止水条脱落；

5、将管片连接螺栓、螺栓孔密封圈、注浆孔密封圈等随管片

成套吊运下井；

6、下雨天在运输、吊运管片时，要防止管片淋雨，防止止水

条和软木衬垫脱落；

7、场地内管片倒运作业时，要尽量避免对已贴好的防水材料

造成损坏；

8、管片的防水材料要堆放整齐，粘贴完毕后及时对现场进行

打扫，保证良好的文明施工现场。

四、安全文明施工

1、严格执行操作时不准吸烟的规定，对胶水稀释用的汽油按

物资管理办法加强保管，防止火灾及其它事故的发生；

2、在粘贴管片止水条或传力衬垫时，防止粘结剂粘在手上、

身上或进入眼中，发生意外；如若不慎发生此类情况，应立即到公

司保健站进行治疗；

3、由于管片存放在门吊走行经过的地方，因此作业人员应当

注意个人安全，注意避让；

4、做好现场文施工，保持现场的整洁、有序、协调。

盾构注浆作业指导书(SHX-EQ-006)

1.编制依据

(1)《地下铁道设计规范》；

(2)《地下铁道工程施工及验收规范》；

(3)《地下防水工程质量验收规范》

(4)《实施性施工组织设计》。

2.编制目的

(1)规范操作程序，指导现场施工；

(2)确保注浆系统的安全使用；

(3)确保注浆质量，控制地表沉降，提高隧道的防水能力。

3.适用范围

北京地铁十号线二期12标【公主坟站〜西钓鱼台站〜慈寿寺

站】盾构区间隧道管片衬砌背后注浆施工。

4.定义

4.1同步注浆

同步注浆与盾构掘进同时进行，通过同步注浆系统及盾尾的注

浆管，在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行。同步注浆在盾尾

空隙形成的极短的时间内将其充填密实，从而使周围岩体获得及时

的支撑，可有效地防止岩体的坍陷，控制地表的沉降。

4.2二次补强注浆

为提高背衬注浆层的防水性及密实度，必要时在同步注浆结束

后进行补强注浆。补强注浆一般在管片与岩壁间的空隙充填密实性

差，致使地表沉降得不到有效控制的情况下才实施。采用地表沉降

监测进行信息反馈，结合洞内超声波或人工开孔等方法探测背衬后

有无空洞的方法，综合判断是否需要进行补强注浆；

5.注浆参数

5.1同步注浆

5.1.1初取注浆压力0.2〜0.3Mpa,注浆量每环4.8〜6.5m3;

5.1.2注浆速度与地层特性、注浆泵性能、掘进速度相适应，一般

取值为140~200L/mino

5.1.3同步注浆浆液初步配比如下表所示：

浆液配比

I适合情

施工要求

号水外

C:F:S:B:W况

灰比加剂

(

0.1:3.3:6.8:0.施工进要求浆液胶凝

C+F)

947:4.07度慢时间长，防止堵管

x0.3%

根据施工进

0.1:3.18:6.5:0施工进度，缩短浆液胶凝

/

t无

9.45:3.9度快时间；为使管片获

得早期稳定

备注：①表中C表示水泥，F表示粉煤灰，S表示砂，B表示膨润土，W

表示水；

②外加剂为上海麦斯特公司提供的RH1100CA引气剂（兼有缓凝作

用X

5.1.4浆液基本性能参数

序攵田

项目要求

号

注

01天不小于0.2Mpa,

固结体强度

128天不小于2.5Mpa

0大于95%，即浆液固

浆液结石率

2结收缩率小于5%

0

浆液稠度8~12cm

3

0浆液倾析率为5%左

浆液稳定性

4右

5.1.5注浆操作控制

(1)同步注浆坚持“掘进必须注浆”的原则；

(2)注浆结束标准应以注浆量和注浆压力双重控制标准进行控

制；

(3)严格执行信息化施工控制，结合地表变形监测结果对注浆参

数进行调整，使注浆参数符合施工阶段的要求。

5.2二次补强注浆

5.2.1注浆参数

扩散方式：渗透〜劈裂；浆液扩散半径:1m

有效加固范围：2m(柱状间隔加固)；注浆压力：0.3〜

0.5Mpa

单孔注浆量：24.2m;每环注浆量：73.3m3

注浆速度:10~25L/min;凝结时间:10〜120min

浆液基准配比：

A液：水：水泥=0.75〜1.5:1

外加剂：膨润土/粘土/微膨胀剂:0〜

2.5%/NaH2P03/<3%等

B液：水玻璃：35Be'

A:B=1:1~0.3

5.2.2注浆结束标准

达到注浆压力，注浆量达到设计的80%以上。

6施工技术要求

6.1材料要求

(1)砂要求采用细度模量1.6~2.3的细砂，不允许夹杂有5mm以

上的豆石或杂物，需要时需对砂子进行过筛处理；

(2)水泥、膨润土不能有结块现象。

6.2浆液拌制

(1)浆液配合比严格按工程师通知配合比配制；

(2)原材料计量误差要控制在规范要求范围内；

(3)投料顺序按水、水泥、砂依次进行；

(4)搅拌时间控制在2分钟左右；

(5)膨润土应提前一天拌制成溶液，再与其他原材料进行混合(注

意溶液中的用水应从配合比用水中扣除X

6.3运输与贮存

(1)浆液搅拌好后，下放到编组列车中的砂浆运输罐与其他列车

同时进入掘进工作面，随后通过拖车上的砂浆泵将运输罐中的浆液

注入拖车上的贮浆罐；

(2)运输、贮存时间不宜过长(不至发生初凝)，若需运输、贮

存时间较长时，则考虑加缓凝剂；

(3)若发生沉淀、离析现象，应进行二次搅拌；

(4)砂浆在运输与贮存过程中不得随意加水。

6.4注浆顺序

(1)同步注浆同时对盾尾预置的4个注浆孔进行压注，在每个注

浆孔出口设置分压器，以便对各注浆孔的注浆压力和注浆量进行检

测与控制，从而获得对管片背后的对称均匀压注；

(2)同步注浆在地层匀均和盾构机姿态较好时，4个注浆孔应均

衡注入；

(3)补强注浆应先压注可能存在大的空隙一侧、或软岩、或节理

裂隙较发育的一侧。

6.5注浆系统操作

注浆系统具有手工、自动两种操作方式，具体的操作由公司机

电部编制相应的作业指导书。

6.6施工中应注意的几点问题

(1)提料时，水、膨润土、水泥、砂要按照正确的顺序进行投料；

(2)注浆设计压力是指注浆孔空口压力，而不是泵的工作压力；

(3)要保证注浆泵能正常工作，注浆管路畅通，压力显示系统准

确无误；

(4)浆液要从管片的对称位置注入，防止产生偏压使管片发生错

台或损坏；

(5)注浆过程中要密切关注管片的变形情况，若发现管片有破损、

错台、上浮等现象应立即停止注浆；

(6)注浆过程中，若在不提高注浆压力而注浆量很大，或注浆量

突然增大时应检查是否发生了泄漏或注入学子面，若发生前述现象

应停止注浆，妥善处理后再继续注入；

(7)注浆过程中若发生管路堵塞，应立即处理以防止管中浆液凝

结；

(8)作业完毕后，搅拌机、运输罐、泵、注浆管路一定要及时清

理干净，原则每一工作班清理一次；

(9)二次补强注浆每次结束要立即用水清洗注浆管；

(10)若遇有水涌出的孔位，则应调整双液浆的配比，缩短胶凝

时间，达到迅速阻水的目的；

(11)在需要长时间停机时，必须以膨润土浆液(其配合比一般

为：水灰比0.8,水泥:膨润土=1:1)填充注浆管路。

6.7几种漏浆现象的处理

(1)盾尾漏浆：一般采取堵漏的方法，用棉纱和木楔进行封堵；

(2)学子面漏浆：由于围岩稳定性等原因，造成盾壳与岩面间空

隙过大，注浆时浆液会顺着盾壳外壁漏进掌子面，遇这种情况，须

利用泡沫注入系统，向盾壳与岩壁间注入一膨润土隔环，防止注浆

流入学子面。

7注浆质量控制措施

(1)按照《质量计划》要求，注浆是按特殊过程控制程序进行控

制：人员须培训后上岗；所用设备、计量器具等需经过鉴定；所用

各种原材料的检验执行《采购产品的检验和试验控制程序》；施工

过程施行连续监控，并形成记录；

(2)注浆前进行详细的浆材配比试验，选定合适的注浆材料及浆

液配比，保证所选浆材配比、强度、耐久性等物理力学指标符合业

主和设计要求；

(3)制订详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量控制程序，

严格按要求实施注浆、检查、记录、分析，及时做出P(注浆压力)

-Q(注浆量)一t(时间)曲线，分析注浆效果，反馈指导下次注

浆，并及时报告业主和现场工程师；

(4)进行信息反馈，修正注浆参数设计和施工方法，发现情况及

时解决；

(5)做好注浆设备的维修保养，注浆材料供应，保证注浆作业顺

利连续不中断进行；

(6)做好注浆孔的的密封，保证其不渗漏水。

二次注浆作业指导书(SHX-EQ12B-007)

此指导书的意义规范操作程序，指导现场施工；确保注浆系统

的安全施工；确保注浆质量，控制地表沉降，提高隧道防水能力。

一、作业概述

同步注浆后使环形空隙得到填充，地层变形沉降得到控制，在

浆液凝固，强度得到提高，但可能存在局部不够均匀，为提高背衬

注浆层的防水性及密实度，必要时再补充以二次注浆，使注浆体充

填均匀，形成稳定的防水层，达到加强隧道衬砌的目的。

二次注浆液分为堵漏注浆、加固注浆、分段注浆三种。因管片

接缝处漏水，有针对性的对漏水环及其附近管片的二次注浆称为堵

漏注浆；地面重要建筑物沉降达10mm，普通建筑物沉降达20mm,

在隧道内部管片上实施二次注浆，称之为加固注浆；为提高同步注

浆效果，避免同步注浆凝固体背后留有贯通水流渠道，每隔200m

对整环管片实施一次二次注浆，称之为分段注浆；若已进行了堵漏

注浆或加固注浆液，则分段注浆位置相应调整。

二次注浆采用水泥一水玻璃双液浆，注浆点为管片预留孔位置，

原理见下图。

收缩空

1、工程部：

①、确定实施二次注浆；

②、计算注浆压力，现场调节双液浆配比，确定凝固时间；

③、过程质量控制，记录二次注浆液原始参数，总结分析注浆效

果。

2、设物部：

①、负责二次注浆设备维修保养；

②、负责机械操作培训I。

3、施工班组：

①、负责注浆材料运输、浆液拌制、预留孔开孔及注浆实施；

②、负责搭设注浆操作脚手架平台，或移动式门架结构；

③、负责注浆作业操作范围内的文明施工。

三、作业流程

二次注浆作业流程

1s二次注浆实施条件

若管片接缝出现较大面积渗漏水，或地面重要建筑物沉降达

10mm、一般建筑物沉降达20mm,工程部通知实施二次注浆；针

对建筑物沉降的二次注浆必须及时，管片脱出盾尾三环后立即进行

实施；为减小施工干扰，针对管片接缝渗漏水的二次注浆，可在操

作方便时实施。

2、材料准备及运输

2.1注浆用材料为水、普通硅酸盐水泥、水玻璃；

2.2注浆用水直接从盾构机循环冷却水管取用；

2.3在管片运输间隙，用门吊将水泥、水玻璃从井口下放至电瓶

编组列车，并运至注浆作业面；

3、浆液拌制

3.1用桶式搅拌机拌制水泥浆，水灰比为1:1；

3.2水玻璃加水稀释，玻美度控制在35~40之间；

3.3用两个量桶量取等量的水泥、水玻璃，同时倒入水桶内，混

合后用秒表测量凝固时间，测量后调整两种浆液配比，反复试验，

直至凝固时间为35〜40秒。