DBJ51T 155-2020 富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工技术标准

备案号J15509-2021富水砂卵石地层地铁区间隧道四川省住房和城乡建设厅发布富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工技术标准西南交通大学出版社富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工技术标准Technicalstandardforshield*(四川省成都市金牛区二环路北一段111号西南交通大学*2021年2月第1版2021年2月第1次印刷版权所有盗版必究(举报电话(邮政编码610031)3四川省住房和城乡建设厅川建标发〔2020〕365号各市州及扩权试点县住房城乡建设行政主管部门，各有关单位：经我厅组织专家审查通过，现批准以下3项为四川省推荐性工程建设地方标准(见附件)。2020年12月4日A四川省推荐性工程建设地方标准实施时间1四川省高速公路服务区设四川省建筑设计研究院有限公究院有限公司四川省建筑设计研究院有限公司2富水砂卵石地层地铁区间集团有限公司3四川省装配式轻质墙体技中国建筑西南设计研究院有限公司中国建筑西南设计研究院有限公司5制计划的通知》(川建标发〔2018〕968号)的要求，由西南交通本标准共分14章和3个附录，主要技术内容包括：1总则；2术语和符号；3基本规定；4盾构始发；5一般地段盾构10盾构停机重启；11特殊地段盾构施工；12管片拼装；关意见或建议反馈到西南交通大学标准编制组(地址：四川省成都市二环路北一段111号交通隧道工程教育部重点实验室；邮政6主要起草人：何川胡庆汉段绍和主要审查人：吴剑7 2术语和符号 22.1术语 22.2符号 33基本规定 54盾构始发 64.1地层处理 64.2盾构始发准备工作 64.3盾构姿态控制 74.4盾构始发掘进控制 85一般地段盾构施工 95.1一般规定 95.2盾构推力 95.3掘进速度 5.4掘削扭矩 5.5土舱压力 6出土管理 6.1渣土改良 86.2添加材要求 6.3出土体积控制 6.4出土重量控制 6.7出土记录管理 7壁后注浆 7.1一般规定 7.2注浆参数的选择 7.3注浆材料 7.4二次注浆 7.5注浆作业管理 8刀具更换 8.1换刀地点 8.2换刀方法 8.3带压换刀 209盾构接收 22 9.2盾构接收掘进控制 2210盾构停机重启 2410.1带压换刀作业完成后盾构重启 2410.2盾构长时间停机重启 911特殊地段盾构施工 11.1一般规定 11.2特殊地段的施工措施 29 12.2拼装前的准备 12.3拼装作业 12.4管片拼装质量控制 3012.5管片修补 12.6防水 13监控量测及质量检测 13.1一般规定 13.2监控量测内容 13.3沉降及位移监测 3313.4管片结构内力及荷载量测 13.5资料整理和信息反馈 3514隧道施工组织管理 14.1一般规定 14.2建设单位 14.3监理单位 14.4施工单位 14.5第三方监测单位 38附录A盾构掘进进度记录表 附录B掘进参数记录表 附录C注浆记录表 41本标准用词说明 43 2 2 3 5 6 6 6 8 9 9 9 6Earthexcavationmanage 6.3Earthexcavationvolu 6.4Earthexcavatio 6.7Earthexcavati 7.2Selectionofgroutingparameters 7.5Groutingmanagemen 8Replacementofcuttingto 8.1Cuttingtoolreplac 8.3Cutterexchan 20 22 22 2410.2Restartofshieldmacofshieldmachineforalon 25 25 29 12.2Preparationb 30 12.6Waterproof 32 13.3Monitoringofse ofsegmentstructure 13.5Collation 14Organizationandmanagemento 38AppendixAShieldtunnelingpr AppendixBDrivingparameterrecor 40 ExplanationofWordinginthisstandard Listofquotedstandards Addition:Explanationofprovisions 4711.0.1为了加强四川省城市轨道交通盾构法隧道工程的施工管理，统一盾构法隧道工程的施工技术与质量验收标准，确保施工过程的工程安全、环境安全和工程质量，特制定本标准。1.0.2本标准适用的对象为四川省城市轨道交通盾构法隧道，适用的地层为富水砂卵石地层，适用的盾构机类型为土压平衡式盾构机、双模式或多模式盾构机的土压掘进模式。1.0.3盾构法隧道工程的工程技术文件对施工安全与质量的基本要求不应低于本标准的规定。1.0.4盾构法隧道工程施工期间，应对邻近建(构)筑物、地下管网等进行监测；对重要或有特殊保护要求的建(构)筑物，应根据需要采取必要的技术措施。1.0.5盾构法隧道工程的施工安全与质量管理除应执行本标准外，尚应符合国家现行相关标准的规定。22术语和符号2.1.1盾构shieldmachine盾构掘进机的简称，是在钢壳体保护下完成隧道掘进、拼装作业，由主机和后配套组成的机、电、液一体的技术密集型重大工程机械设备。盾构组装、拆卸、调头、吊运管片和渣土等使用的工作竖井，包括盾构始发工作井、盾构接收工作井等。2.1.3盾构始发shieldlaunching盾构开始掘进的施工过程。2.1.4盾构接收shieldarrival盾构到达接收位置的施工过程。2.1.5盾构基座shieldcradle用于保持盾构始发、接收等姿态的支撑装置。为盾构始发掘进传递推力的临时管片。2.1.7反力架reactionframe为盾构始发掘进提供反力的支撑装置。隧道预制衬砌环的基本单元，管片的类型有钢筋混凝土管片、3纤维混凝土管片、钢管片、铸铁管片、复合管片等。2.1.9防水密封条sealinggasket用于管片接缝处的防水材料。2.1.10壁后注浆back-fillgrouting用浆液填充隧道衬砌环与地层之间空隙的施工工艺。2.1.11调头u-turnorturnback盾构施工完成一段隧道后调转方向的过程。2.1.12过站station-crossing利用专用设备将盾构拖拉或顶推通过车站的过程。2.1.13小半径曲线curveinsmallradius隧道平面曲线半径小于400m或40D(D为盾构外径)的曲线。盾构的空间状态，通常采用横向偏差、竖向偏差、俯仰角、方位角、滚转角和切口里程等数据描述。圆形隧道管片衬砌拼装成环后最大与最小直径的差值。2.1.16错台step成型隧道相邻管片接缝处的高差。d——预制管片外径；4h——隧道高度；H——隧道埋深；L——地层加固长度；Lm——每次充填长度；Ns——螺旋转速；Pj——单位掘削断面上的经验推力；Q——注浆量；S——预制管片幅宽；To——盾构机刀盘最大扭矩的最小值；V——每环出土体积；53.0.1盾构法隧道施工应执行相应的施工技术标准，应有健全的安全质量管理体系、质量控制和检验制度。3.0.2盾构机的技术性能应满足工程地质和水文地质条件、线路条件、环境安全和隧道结构设计要求。3.0.3盾构法隧道施工现场应有足够的场地，满足工作井、龙门吊、管片存放、浆液站、材料、渣土堆放、充电间、供配电站、控制室、库房等生产设施用地要求。3.0.4盾构法隧道施工时，应采取有效的技术和监控量测措施，控制地表变形，防止滞后沉降，保证地下管网和邻近建(构)筑物的安全。3.0.5盾构法隧道施工使用的管片质量应符合设计和本标准的3.0.6盾构法隧道施工时应严格监控盾构姿态，确保隧道轴线精度在本标准允许偏差范围内。3.0.7盾构法隧道施工时，应保证管片拼装质量在本标准允许偏差范围内。3.0.8盾构法隧道施工应采取安全措施，确保施工人员、设备和环境安全。3.0.9盾构法隧道施工应采用必要的环境保护措施，实现绿色64.1.1盾构始发前，应根据洞门围护结构的形式和拆除方法、尺寸和埋深，并考虑地形地貌、水文地质条件、环境要求和对地下管线与地面建(构)筑物的影响因素，选择合适的地层加固处理工法或其他保证开挖面稳定与密封止水的措施。4.1.2盾构始发段地层加固长度不宜小于L(L=盾体长度+2环管片环宽),宽度不宜小于2D(D为盾构外径),下部加固深度应满足地基承载力要求。如遇特殊工况下始发，当加固长度无法满足要求时应考虑采用钢套筒或延伸洞门钢环。4.1.3地层加固宜以降水条件下的“大管棚+地层注浆”为主，特殊情况下，可根据现场实际情况辅以其他措施。4.1.4始发掘进前，应对加固结构和加固后的土体进行质量检查，合格后方可始发掘进；应制订洞门围护结构破除方案，采取适当的密封措施，保证始发安全。4.2盾构始发准备工作4.2.1盾构始发前，应根据盾构机的主要功能和使用要求进行现场验收，主要包括以下内容：2切削刀盘；74.2.2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。4.2.3现场验收时，应详细记录盾构运转状况，并进行评估，4.3.1盾构掘进过程中，应随时复测和调整盾构姿态，使隧道4.3.2在竖曲线段、平曲线段及其他非曲线段施工时，应考虑4.3.3应对盾构姿态及管片状态进行测量和人工复核，并详细4.3.4实施盾构纠偏应逐环、小量纠偏，应考量实测的盾尾间84.4盾构始发掘进控制4.4.1始发掘进前应进行始发条件验收，应对施工方案、盾构位置测量、盾构机安装调试，始发托架、反力架及导轨、洞门土体加固等主控条件进行验收，各项条件验收合格后，方可开始掘进施工。4.4.2始发掘进时应定期及时对盾构姿态进行复核。4.4.3负环管片定位时，管片环面应与隧道轴线垂直。4.4.4应在盾构起始段10D~15D中(D为盾构外径)范围内进行试掘进，并根据施工和监测资料及时分析反馈，调整和优化掘进参数。4.4.5始发阶段应注意盾构推力、掘进速度、刀盘扭矩和转速、螺旋输送器扭矩与转速的控制，并加强监测，根据监测结果调整掘进参数。建议在试掘进段，根据水文地质条件、隧道埋深、盾构设备的动力、地层预处理情况等因素，计算掘进速度及土舱压力。4.4.6为保证盾构机到达后洞门环梁的施作、拆除管片时的安全，应考虑特殊地层、人防门的设置等因素，在盾构机下井安放时确定好位置，以确定洞门环梁的形式。95.1.1应根据隧道工程地质和水文地质条件、隧道埋深、线路平面与坡度、地表环境、施工监测结果、盾构姿态以及盾构试掘进段的经验设定盾构推力、掘进速度、刀盘转速和扭矩、螺旋输送器转速和扭矩、土舱压力、排土量等掘进参数。5.1.2掘进中应监测和记录盾构运转情况、掘进参数变化、排出渣土状况，并及时分析反馈，调整掘进参数，控制盾构姿态。5.1.3掘进过程中宜保持开挖土占据土舱总容量的80%左右，维持开挖面的动态水土平衡，并使实际排土量与理论开挖土量相5.2.1盾构掘进时的推力与盾构机通过的工程及水文地质、隧道埋深、周边环境等条件相关，应根据具体施工条件设定不同区间段的推力值，并根据实际情况及环境监测反馈值进行实时调整。5.2.2盾构机装配推力为盾构机能提供的最大推力，土压平衡式盾构机的装配推力不应低于Fe。式中：De——盾构机外径(m);Pj——单位掘削断面上的经验推力，取值范围为1000~5.3.1掘进速度应根据地质情况等条件进行设定，同时通过盾5.3.3盾构隧道接近建(构)筑物及管线施工时应连续匀速通5.4.1掘削扭矩应根据地层条件设定，并根据实际情况及环境5.4.2砂卵石地层盾构机刀盘的最大扭矩(脱困扭矩)不应低5.5.1土舱压力除根据覆土厚度计算值设定外，还应考虑通过5.5.2平均土舱压力应根据试掘进段参数、盾构机埋深、地下压力宜控制在0.06～0.09MPa,停机时平均土舱压力宜控制在6.1.1应根据隧道工程地质和水文地质条件、地表环境情况，6.1.2应根据地层粒度级配和颗粒组分选择合适的添加材料进6.1.3渣土应具有良好的塑性变形和软稠度，以减小对刀盘和6.1.5在盾构掘进过程中，应对排出渣土的流塑性和抗渗性进6.2.1流动性好，不发生材料分离和沉积；渗入、填充、封堵6.2.3使用方便，安全性好；排出掘削土对环境无污染，处理6.3.1盾构机掘进前，施工单位应参考相关标准及规定对区间6.3.2盾构机掘进过程中，施工单位应结合盾构机的外径、理论出土量(体积)进行估算。6.3.3一般情况下，应采用比较单位掘进量的切削土砂运输车台数的方法来推算实际出土量(体积),做好详细记录。6.3.4一般情况下，实际出土体积与理论体积误差量应控制在6.4.1根据理论出土体积、地层密度及添加材重量等因素综合6.4.2测定改良后渣土的单位体积质量，根据每个掘进循环的6.4.3同时应采用龙门吊测定每个掘进循环的出土重量，并做6.4.4一般情况下，实际出土重量与理论出土重量误差应控制在±3%内。6.5.2应选用大直径、大螺距的螺旋输送器，并配置足够强度6.5.5为适应地层突变及设备故障等突发状况，宜选用双闸门6.6.1掘进过程中应随时监控螺旋输送器出土口的出土情况和6.6.2掘进过程中应经常检查盾尾密封刷密封效果，保证自动6.6.4掘进过程中观察螺旋排水量，当水量较大时应添加发酵6.7.1应严格做好盾构每环出土记录。现场各级管理机构及现场监理应在出土记录(见附录B掘进参数记录表)上签字。6.7.2应采用体积、重量双控制法，保证每环的出土量满足控制要求。6.7.3当出现出土体积或重量超出控制要求时，应及时采取补偿措施。6.7.4穿越不同地段时，应用照片记录出土状态，同时标注出土时间和线路里程，并存档。7.1.1壁后注浆分为同步注浆、二次补强注浆和其他形式注浆7.1.3在注浆过程中，应采取措施减少注浆施工对周围环境7.2.1注浆压力应根据地质情况、注浆方式、管片强度、设备7.2.2同步注浆和即时注浆的注浆量充填系数应根据地层条7.3.1应根据注浆要求进行注浆材料的试验和选择。可按地质7.3.2注浆材料应满足强度、流动性、可填充性、水密性、凝2浆液的相对密度、稠度、和易性、杂物最大粒径、凝结7.4.1在地表沉降难于控制、出土超量、特殊地段施工以及管片背后出现空洞或大范围松动等情况时，应进行二次注浆。二次注浆应及时，并根据盾构设备具体情况选择注浆位置。注浆点位宜在拱顶和邻接块管片处。注浆以压力控制为主，同时校7.4.2二次注浆的注浆量和注浆速度应根据环境条件和沉降监7.5.2在注浆过程中，应对注浆量、注浆压力、注浆时间等参7.5.3注浆作业时，应观察注浆压力及流量变化，严格控制注7.5.4注浆作业后，应及时清洗注浆设备和管路，确保作用面文明、安全施工。7.5.5注浆作业过程中，保持机械及隧道内整洁，注浆作业结束后必须对设备进行清洗保养，并清理作业周围环境。7.5.6盾构施工中注浆效果应及时进行质量检测，防止管片壁后注浆量不够、质量不合格，避免引起较大的地表沉降或者坍塌。7.5.7盾构机每掘进30～50环，应及时对台车后方管片衬砌背后的注浆填充效果进行检查，发现管片背后存在空洞或土体不密实时，须采用二次注浆或其他注浆方式对进行填充，避免空洞向地表发展。8.1.1宜在区间始发掘进前预先确定刀具更换地点与方法，并做好相关准备工作。8.1.2刀具更换宜选择在工作井、联络通道或地质条件较好、地层较稳定、场地条件允许的地段进行。8.1.3在不稳定地层更换刀具时，应采取地层加固、压气法、井点降水等措施，保证开挖面稳定。8.1.4刀具更换前，应经气体检测合格后，方可进舱作业。组织开舱作业条件验收，经监理、建设单位验收通过后，严格按照审批方案作业。8.2.1应根据换刀预测地点的地层条件选择合适的换刀方法，换刀过程中不宜占用城市交通主干道，并尽量减少对地面交通的8.2.2根据地质和周边环境条件，可采用“降水井+地层加固”条件下常压进舱换刀作业方法，也可采用压缩空气的带压换刀作业方法。8.3.1带压进舱更换刀具前，应完成下列准备工作：1对带压进舱作业设备进行全面检查和试运行；2采用两种不同动力装置，保证不间断供气；3应加强气压作业区通风，并增加消防设备；4带压进舱作业前应对舱内进行有毒有害气体检测，检测合格后，方可进舱作业；5采取相应措施，确保盾构机等设备不间断供电。8.3.2带压更换刀具应符合下列规定：1通过计算和试验确定合理气压，稳定工作面和防止地下2刀盘前方地质和土舱满足气密性要求；3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；4进舱作业人员应为具备带压资质的专业技术人员，应体检合格后才能进行带压进舱作业，并应按照刀具更换专项方案和安全操作规定更换刀具；5保持开挖面和土舱空气新鲜，保证压缩空气符合呼吸气6作业时间应严格按照气压条件下作业时间要求限制进行；7换刀完成后，应对操作工具和刀具进行清点，确保土舱无异物遗留。8.3.3更换前做好准备工作，尽量减少停机时间。刀具更换宜拆一把装一把，并应做好刀具更换记录。9.1.1接收前应制订接收专项施工方案，并进行条件验收，主9.1.2盾构接收前，应根据洞门围护结构和拆除方法，结合地形地貌、水文地质条件、环境要求和对地下管线与地面建(构)9.1.3在盾构接收前，对加固后土体的强度进行检测，土体加9.2.1盾构达到接收工作井150m以前，应对盾构轴线进行测量并作调整；到达前30m,再测量一次盾构姿态；以后每3~59.2.2盾构到达接收工作井10m内，应控制盾构掘进速度、开10.1.1带压换刀作业完成后，应待土舱内重新建立土压平衡11.1.1特殊地段定义：地质条件特殊复杂或穿越河道、既有营运线、重要地下管线和地下障碍物及地表建筑物，对施工、环境等有重大安全影响的地段。11.1.2特殊地段和特殊地质施工应符合下列规定：1特殊地段施工应详细查明和分析工程的地质状况与隧道周边环境状况，详细评估风险源，确定专项施工安全技术方案，经专家评审后报监理、业主审批实施；2根据隧道所处位置与地层条件，应合理设定盾构掘进参数，控制地表变形；3应根据隧道所处位置与工程地质、水文地质条件，确定壁后注浆材料、压力与流量，在施工过程中根据施工监测结果，及时做出相应的调整；4应对地表及建(构)筑物等沉降、倾斜进行评估，必要时，应加密监测测点、提高监测频率，并应根据监测结果及时调整掘进参数。11.2特殊地段的施工措施11.2.1穿越复合地层地段的施工应符合下列规定：1对刀具的配置，应充分研究刀具的均衡性原理、刀具的2掘进过程应严格控制土压，土舱压力不宜小于主动土压3掘进时应向土舱及时注入足量具有稳定开挖面作用的添4应根据实际情况不断调节推力，减小刀具在岩层交界面5应有计划地进行刀具检查与更换，保证掘进过程的连续1应详细查明盾构穿越河流地段的工程地质、水文地质条在掘进时段的变化，水压大小，岸边建(构)筑物情况及保护要5应采取措施防止对堤岸的影响，有条件的情况下可对河1浅覆土地段施工应控制掘进参数和盾构姿态，减小施工对环境的影响和防止发生突变。2小半径曲线施工应防止盾构反力不均引起的管片破坏、移动和渗水；及时调整盾构机的掘进姿态，每个铰接油缸推进都要盾构操作员进行计算；使用超挖装置时应控制超挖量；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；增加施工测量频率；应采取措施防止后配套车脱轨或倾覆。3大坡度地段施工牵引机车应采取防滑溜措施；上坡时应加大盾构下半部推进千斤顶的推力，后方台车要采取防止脱滑措4穿越地下管线应首先查明地下管线类型、位置、允许变形量，制订专项施工方案；对会由施工引起的地下管线发生大变形情况，应提前对管线进行加固、保护或迁移；应严格控制掘进参数和出土量，减小地层隆沉和变形。5穿越地下障碍物应提前查明障碍物，制订专项施工方案；从地面拆除地中障碍物时，可选择合适的辅助工法，拆除后要妥当地进行回填，保证盾构安全通过；开挖面拆除障碍物时，应防止地层漏气漏水，控制地层开挖量，确保开挖面支撑稳定。6穿越建(构)筑物施工应对建(构)筑物进行调查，评估施工对建筑物的影响，应有针对性地制订保护方案，采取保护措施，周密地进行管理，控制地表变形和建(构)筑物本身的变形；应根据建(构)筑物基础与结构类型、现状，采取地基加固或者桩基托换措施；根据建(构)筑物沉降情况进行多次壁后注浆，应采用快凝早强注浆材料。7小净距隧道施工应在施工前分析对已建成隧道的影响或12.1.1应使用质量合格的管片和防水密封条。12.1.2管片排序及楔形量调整(错缝形管片)应根据上一衬砌环姿态、盾构姿态、盾尾间隙等确定。12.1.3应按拼装工艺要求逐环拼装，联结成环并及时复紧螺栓。12.1.4拼装管片时，拼装机作业范围内严禁站人。12.2.1对管片及防水密封条应进行验收，并应按拼装顺序存放。12.2.2对上一衬砌环面应进行质量检查。12.2.3对拼装机具和材料应进行检查。12.3.1应严格控制盾构千斤顶的压力和伸缩量，并应保持盾构姿态稳定。12.3.2管片连接螺栓紧固质量应符合设计要求。12.3.3拼装管片时应防止管片及防水密封条损坏。12.3.4对已拼装成环的衬砌环应进行椭圆度抽查，确保拼装精度。12.3.5在曲线段拼装管片时，应使各种管片在环向定位精准，隧道轴线应符合设计要求。12.3.6在特殊位置拼装管片时，应根据特殊管片的设计位置，预先调整盾构姿态和盾尾间隙，管片拼装应符合设计要求。12.4管片拼装质量控制12.4.1管片拼装应严格按拼装设计要求进行，管片不得有内外贯穿裂缝和宽度大于0.2mm的裂缝及混凝土剥落现象。12.4.2管片防水密封质量应符合设计要求，不得缺损，黏结应牢固、平整，防水垫圈不得遗漏。12.4.3螺栓质量及拧紧度应符合设计要求。12.4.4管片拼装过程中应对隧道轴线和高程进行控制，其允许偏差和检验方法应符合现行国家标准《盾构法隧道施工及验收规12.4.5施工中管片拼装允许偏差和检验方法应符合现行国家标准《盾构法隧道施工及验收规范》GB50446中的规定。12.4.6粘贴管片防水密封条前应将管片密封条槽清理干净，粘贴后的防水密封条应牢固、平整、严密、位置正确，不得有起鼓、超长和缺口现象。管片防水密封条粘贴完毕并达到粘贴时间要求后方可拼装。管片拼装前应对粘贴的密封条进行检查，拼装时不得损坏密封条。12.4.7螺栓孔密封胶圈应按设计要求安装，不得遗漏，且不宜12.4.8管片嵌缝防水应符合设计要求，当无设计要求时，应符合现行国家规范相关要求。高程偏差、断面椭圆度等参数进行质量检测。12.5管片修补12.5.1当管片表面出现缺棱掉角、混凝土剥落、宽度大于验收工作。12.5.2管片修补时，应分析管片破损原因及程度，制订专项方案，经专家评审后报批实施。12.5.3管片修补应委托专业队伍实施，修补完成后应进行专项验收。12.5.5管片修补需要做好台账，随竣工资料移交使用单位，防止在运营期间掉块，砸伤列车。12.6.1区间盾构隧道施工时，应注重防水工程施工，确保防水工程质量满足设计要求。12.6.2做好区间隧道与联络通道、车站接口处沉降缝的防水工程。13.1.1盾构施工中应结合施工环境、工程地质和水文地质条件等制订监控量测方案。穿越特重大风险源时需编制专项监控量测13.1.2监控量测范围应包括盾构法隧道和沿线施工环境，对突发的变形异常情况应启动应急监测方案。13.1.3应当根据监测对象的位移或变形的累计量、速率等动态变化情况实时调整监控量测方案。13.1.4当需进行地表和地中位移观测时，宜将地表和地中位移测点布置在同一监测断面内，以便进行对比分析。13.1.5监控量测仪器和设备应满足量测精度、抗干扰性、可靠性以及实时采集和传输等要求。13.1.6盾构始发前到盾构到达过程中，涉及的所有检测项目应达到设计要求。13.2监控量测内容13.2.1监控量测项目分为必测项目和选测项目两类，其中必测项目为盾构隧道掘进过程中必须开展的监控量测项目，选测项目为盾构隧道掘进过程中结合隧道所处的特殊环境、水文地质等条件选择性开展的监控量测项目。监控量测项目地内容如表13.2.1。类别监控量测必测项目选测项目管片内力土压力水压力13.2.2地表沉降测量可采用水准测量方法，水准基点应埋设在隧道(或车站)开挖的影响范围外，且不宜少于2个。13.2.3当采用自动监测或智能监测时，需进行人工校核。13.2.4观测点应埋设在能够反映变形、便于观测、易于保护的13.2.5在记录监控量测数据的同时，应对盾构机的位置、掘进参数等进行同步采集，以便后期结果的处理和分析。13.3沉降及位移监测13.3.1沉降及位移观测包括：线路地表沉降观测、沿线邻近建(构)筑物变形量测、地下管线变形量测、区间隧道与车站连接处13.3.2应根据施工变形区内建(构)筑物的结构状况、重要程面前方H+h(H为埋深，h为隧道高度)距离处开始，直到观测13.3.5变形测量频率在盾构切口前20m至盾尾脱出后30m为重点监测时段，不应少于每天2次。盾尾脱出30m后，当变形时，不应少于每天1次；当变形速率小于0.5~1mm/d时，每2天1次；当变形速率小于0.5mm/d以后，可每周一次或更长。13.3.7沉降及位移观测应持续到盾构法隧道贯通后1年以上，观测频率可降低为1次/(1~3月),以观测工后沉降。受力的影响。每个截面至少布设5对混凝土应变计或钢筋计，每13.4.3每个监测断面的土压力或水压力测点至少布置5个。13.5.2应结合施工和现场环境状况对监测量测数据定期进行14.1.1开工前应进行充分的前期调查，并在此基础上编写可行的施工组织设计。14.1.2应根据施工条件的变化，适时调整施工方案，采取相应对策，保证施工顺利进行。14.1.3应采集施工过程中的相应数据，并定期进行统计分析。14.2.1应建立健全管理机制，制定总体管理目标。14.3.1应严格按照设计标准、施工监理合同对施工过程进行监督检查，并及时提出监理意见。14.3.2应严格控制施工进度计划，确保施工进度均衡。14.3.3对重点部位、区段，制定切实可行的监理实施细则，做好旁站和现场取样工作。14.3.4监理单位每天应对盾构掘进的出土量、注浆量等参数进行抽查，做好记录。14.3.5在盾构穿越重要管线、建构筑物、桥梁等风险源处，监理工程师应跟机旁站，做好出土量、注浆量等的监督管理。14.3.6在监测异常及超过预警值的地方，监理单位应组织施工单位，分析原因，采取措施确保施工安全。14.4.1施工单位应根据设计文件和施工合同，编制针对性的施工组织设计。14.4.2应严格按照盾构法隧道施工标准、技术方案等进行作业，专业施工人员应经过培训后方可上岗。14.4.3施工过程中应随时注意开挖面状态、隧道轴向、隧道隆沉、地表隆沉、管片变形和破损等情况，随时采取相应措施进行调整，并加强施工监测，施工质量应符合设计要求。14.4.4盾构及配套设备应每天进行安全检查，注意盾构设备的14.4.5施工单位应制订完整的安全急救预案，并配备相应的急救设备。14.4.6制订切实可行的环境保护方案，并落实到施工过程中。14.4.7施工单位应根据设计文件和合同，编制本项目的施工风险源分析、风险评估报告、穿越建(构)筑物及管线的专项施工方案、应急预案，与当地救援中心衔接，且定期演练。14.4.8施工单位应派专人管理对地面监测、出土量的管理，每天对监测资料及出土量进行分析，对异常的地方采取施工措施。14.4.9施工单位应对每天掘进拼装的管片进行姿态的测量。14.4.10隧道贯通后，施工单位应向建设单位递交本区间盾构施工的技术总结报告(包括每环出土量、同步注浆量、监测资料、次注浆、换刀的地方以及采取的其他措施等资料)和安全评估14.5.1第三方监测单位应当根据施工图设计文件、规范及有关资料编制监测实施方案，开展监测和巡视工作，定期向业主、设计、监理单位提供监测报告。监测报告应符合相关标准、规范及合同要求。14.5.2第三方监测单位应根据合同约定，会同监理单位对施工单位进行监测监督管理。14.5.3应按设计和相关规范要求的项目、频率进行监测，监测方法和精度应满足规范和设计要求。14.5.4应及时处理、分析监测数据，并将监测结果和评价及时向业主及相关单位反馈。14.5.5监测信息应真实、准确、完整；监测记录及成果的内容应满足工程的需要和相关规范要求，应有责任人签字，监测记录及成果应加盖成果章；应及时将工程监测的观测记录、计算资料和成果进行组卷归档。表A盾构掘进进度记录表累计掘进当日拼装累计掘进记录人：古附录B掘进参数记录表环数管片出土方量出土重量出土率推力土舱压力出土器转速记录人：监理人：附录C注浆记录表表C注浆记录表压浆时间注浆压力始终自检意见置图本标准用词说明1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词用语说明如下：1)表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。2)表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的：正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符1《地铁设计规范》GB501572《地下防水工程质量验收规范》GB502083《城市轨道交通岩土工程勘察规范》GB503074《盾构法隧道施工及验收规范》GB504465《城市轨道交通技术规范》GB504906《地下铁道工程施工质量验收标准》GB/T502997《城市轨道交通工程测量规范》GB/T503088《地下铁道工程施工标准》GB/T513109《城市轨道交通工程项目建设标准》建标10411《成都市地铁设计规范》DBJ51/T074四川省工程建设地方标准Technicalstandardforshieldconstructionofmetrotunnelin制定说明《富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工技术标准》DBJ51/T155-2020,经四川省住房和城乡建设厅2020年12月4日以川建标发〔2020〕365号公告批准发布。标准编制组进行了深入的调查研究，总结了多年来成都轨道交通盾构隧道工程实践经验和技术成果，参照了国内外盾构隧道相关先进标准，开展了多次专题研究和讨论，在广泛调研的基础上，向相关建设单位、设计单位、施工单位、监理单位、高校的专业人员征求了意见，依据现行国家标准《盾构法隧道施工及验施工质量验收标准》GB/T50299等标准和资料制定了本标准，以加强四川省地铁区间隧道质量管理，规范建筑企业的施工行为，提高地铁区间隧道盾构法施工技术水平，确保地铁区间隧道施工质量和施工安全。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，《富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工技术标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。但是，本标准的条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。 2术语和符号 2.1术语 563基本规定 58 584.3盾构姿态控制 614.4盾构始发掘进控制 5一般地段盾构施工 5.1一般规定 5.3掘进速度 645.4掘削扭矩 66 676.4出土重量控制 6.5螺旋输送器 6.6防喷涌 686.7出土记录管理 7壁后注浆 7.1一般规定 7.2注浆参数的选择 707.3注浆材料 7.4二次注浆 7.5注浆作业管理 728刀具更换 8.1换刀地点 738.2换刀方法 8.3带压换刀 9盾构接收 9.1接收前准备 9.2盾构接收掘进控制 10盾构停机重启 10.1带压换刀作业完成后盾构重启 7610.2盾构长时间停机重启 11特殊地段盾构施工 11.1一般规定 11.2特殊地段的施工措施 12管片拼装 12.2拼装前的准备 12.3拼装作业 8112.4管片拼装质量控制 13监控量测及质量检测 13.1一般规定 13.3沉降及位移监测 13.4管片结构内力及荷载量测 13.5资料整理和信息反馈 1.0.1~1.0.2本标准为四川省地方标1.0.3本标准是对四川省城市轨道交通盾构法隧道结构工程技术和工程质量的基本要求，应严格遵守。因此，承发包合同(如质量要求等)和工程技术文件(如设计文件、企业标准、施工技1.0.4盾构法隧道工程施工期间，应对邻近建(构)筑物、地下管网进行监测，对重要的有特殊要求的建(构)筑物，应及时采取注浆、加固、支护等技术措施，保证邻近建(构)筑物、地2.1.1本标准的术语主要参考现行国家标准《盾构法隧道施工工程施工质量验收标准》GB/T50299等标准和资料，经编制组集中归纳和整理，纳入本标准。本标准的术语从盾构法隧道施工的角度赋予其含义，同时还给出相应的推荐性英文术语，供参考。3.0.1对于盾构法隧道施工现场的技术质量管理，要求有相应的施工技术标准、健全的质量管理体系、施工质量控制和检验制度；对具体的施工项目，要求有经审查批准的施工组织设计和施工技术方案，并能在施工过程中有效运行。施工组织设计和施工技术方案应按程序审批，对涉及隧道结构安全和人身安全的内容，应有明确的规定和相应的措施。3.0.8在施工过程中，各工序均应得到监理单位及建设单位的检查认可，以避免质量缺陷累积造成的更大损失。3.0.1~3.0.9根据有关规定和工程合同的规定，对工程质量起重要作用或有争议的检验项目，应由各方参与见证检测，以确保施工过程中关键部位的质量得到控制。4.1.1盾构始发施工阶段是指从破除洞门围护结构、盾构初始掘进到盾构正常掘进、管片拼装、壁后注浆、渣土运输等全工序展开前的施工阶段。4.1.2盾构始发段地层加固长度应不小于L(L=盾体长度+2环管片环宽),宽度应不小于2D(D为盾构外径),以防发生涌水涌砂时，留有方便封堵的条件。4.1.3砂卵石地层地下水位应降至盾构机体以下50～100cm,复合地层应达到交界面无明水；地层注浆包括预注浆和跟踪注浆。4.1.4土体加固质量检查主要检查加固体强度，加固体强度应达到设计要求，防止地层发生坍塌。一般盾构始发井加固检测可采用抽芯检测方法。4.2盾构始发准备工作4.2.11盾构壳体应符合下列规定：1)外径符合设计要求；2)长度符合设计要求；3)盾壳表面平整；4)在盾构推进千斤顶活动范围内，盾尾内表面平整，无突出焊缝，盾尾椭圆度在允许的范围内。2切削刀盘应符合下列规定：1)连接用的高强度螺栓应按盾构制造厂家的设计要求配置，使用扭力扳手检查达到设计扭矩值，采用焊接形式时应符合2)切削刀盘空载运行各挡正向、反向各15min,各减速机及传运部分无异常响声；3)集中润滑系统应进行流量和压力的测试，各润滑部件的受油情况应达到设计要求；4)刀具装配应牢固，不得出现松动，刀具硬质合金焊接可靠坚固，且不得有裂纹。3螺旋输送器应符合下列规定：1)应在掘进过程中进行验收，驱动部分负载运转平稳，不应有卡死、异常响声，液压工作压力应小于设计值；3)螺旋输送器伸缩油缸、前后舱门的相关传感器灵敏度应符合设计要求。4管片拼装机应符合下列规定：1)空载测试时，各部件的行程、回转角度、提升距离、平移距离、调节距离应符合设计要求，各系统的工作压力应满足2)负载测试时，拼装机作回转、平移、提升、调节等动作运行平稳，回转运动停止可靠，各滚轮、挡轮安装定位准确、安全可靠，各系统的工作压力正常。5同步注浆系统应符合下列规定：1)搅拌机安装完毕；2)系统管路布置合理，管道保持畅通；3)注浆口的压力传感器及其插头和连线安装完毕；4)对各阀门、注浆管及管接头、砂浆罐及其砂浆出口和注浆机水冷池等设备的定期检查符合规定要求。6集中润滑系统1)系统管路布置合理；2)各润滑部位无油脂溢出；3)各循环开关动作次数达到设计值。7液压系统应符合下列规定：1)系统管路配管布置合理；2)系统的泵组工作声音正常，无异常振动；3)各系统的调定压力符合设计要求；4)各系统空载压力正常；5)所有系统工作的泄油压力正常；6)各传感器、压力开关、压力表等工作正常；7)各系统经耐压试验，无泄漏；8)系统处于工作状态时，油箱温度正常。8铰接装置应符合下列规定：1)铰接液压缸配管线路、阀组等布置合理，状态良好；3)铰接液压缸工作压力符合设计要求；4)密封装置集中润滑工作正常，密封圈充满油脂。9电气系统应符合下列规定：1)通电前验收项目：(1)电器型号、规格符合设计要求；(2)高、低压箱柜等符合要求；(3)电器安装牢固、平正；(4)电器接地符合设计要求；(5)电器和电缆绝缘电阻符合安全标准。2)通电后验收项目：(1)操作动作宜灵活、可靠；(2)电磁器件无异常噪声；(3)线圈及接线端子温度不超过规定值。1)密封刷的安装质量符合要求；过大时，应在较长距离内分次限量逐步纠偏。纠偏时应防止损坏已拼装的管片和防止盾尾漏浆。4.4盾构始发掘进控制4.4.2、4.4.3对盾构姿态作检查，采取措施使其稳定和负环管片定位正确的规定，都是为了确保盾构始发进入地层沿设计的轴线水平掘进。4.4.5在盾构起始段10D~15D(D为盾构外径)进行试掘进，是为了掌握、摸索、了解、验证盾构适应性能及施工规律。在此段施工中应根据控制地表变形及环保的要求，沿隧道轴线和与轴线垂直的横断面布设地表变形监测点，施工时跟踪量测地表的沉降、隆起变形；并分析调整盾构掘进推力、掘进速度、盾构正面土压力及壁后注浆量和压力等施工参数，从而为盾构后续掘进阶段取得优化的施工参数和施工操作经验。建议在试掘进阶段，掘进速度宜控制在30～50mm/min,土舱中部压力宜控制在0.06~5.1.1一般地段定义：盾构法隧道施工中，除去盾构始发、盾构到达及特殊地段之外的一般性地段。可从盾构掘进两环以上的状态测量资料分析出盾构掘进趋势，并通过地表变形量测数据判定预设的土舱压力的准确程度，从而调整施工参数，制定出当班的盾构掘进指令。盾构掘进指令一般包括以下内容：每环掘进时的盾构姿态纠偏值、注浆压力与每环的注浆量、管片类型、最大掘进速度和推进油缸行程差、最大扭矩、螺旋输送器的最大转速等。5.1.3适当保持土舱压力的目的是控制地表变形和确保开挖面的稳定。如果土舱压力不足，可能发生开挖面漏水或坍塌；如果压力过大，会引起刀盘扭矩或推力的增大而导致掘进速度下降或喷涌。土舱压力是利用开挖下来的改良渣土充填土舱来建立的，通过使开挖的渣土量与出土量相平衡的方法来保持。因此，应根据盾构掘进中所产生的地表变形，刀盘扭矩、推力和掘进速度等的变化及时调整土舱压力。应根据土舱压力的变化及时观测并适当控制螺旋输送器的转速。5.2.1盾构推力的大小主要考虑以下几个方面：Pj——单位掘削断面上的经验推力，取值范围为1000~5.3.1为了保证盾构掘进速度，盾构在通过建(构)筑物及管预先做好维修管理准备，备足主要零配件，减少通过建(构)筑5.4.2盾构机在穿越砂卵石地层时刀盘被卡住的情况很容易出5.5.1土舱压力应保持稳定平衡，能维持开挖面的稳定。土舱5.5.2盾构机埋深对平均土舱压力的判定影响很大，盾构机拱6.1.1、6.1.2成都地铁主要穿越富水砂卵石地层，具有含水量大、透水性强、结构松散、单个岩块强度高、卵石起骨架作用的特点。根据盾构穿过的地层条件，可有选择地向土舱内适当注入泥浆或水、泡沫剂、聚合物、矿物材料等，以改良舱内土质，使其保持一定程度的塑性流动状态。在粗颗粒含量较多的地段，宜采用减小泡沫注入量，增大矿物材添加量的改良方法；在细颗粒含量较多的地段，宜采用减少矿物材添加量，增大泡沫注入量的改良方法。高水头地段，应尽量减少泡沫用量，增大高浓度黏土注入率。建立土舱内平衡土压力，保持开挖面的稳定，同时易于6.1.3建议采用“泡沫+矿物材料”的改良方案对土体进行改良，发挥两种材料的互补性能，泡沫主要在细颗粒中起到减磨和提高流动性的作用，矿物材料主要起到增加细颗粒含量、提高渣土流塑性和抗渗性的作用。6.2添加材要求6.2.1~6.2.3添加材可选用泡沫、聚合物、硅溶胶、矿物材料等。添加材应能辅助稳定掘削面，提高开挖土体的流塑性，保证土料能不断地流送到螺旋输送器，防止渣土卡住刀盘，大块卵石沉入土舱底部，造成出渣困难，渣土阻塞；提高渣土的抗渗性，在螺旋输送器形成栓塞效应，防止发生喷涌；减小对刀盘和螺旋输送器的磨损与破坏。当采用矿物类或水溶性高分子类添加剂时，有时渣土呈泥状，需要作为工业废弃物进行处理。6.3.1每环出土体积理论值计算公式为：式中：D——盾构切削外径(m);S——预制管片幅宽(m)。开挖地层的松散系数应根据地勘资料和试验进行测算。实际出土体积计算值为：理论值×松散系数。砂卵石地层的松散系数取值范围宜为1.26~1.32。6.3.2出土量的控制应与掘进同时进行；出土量的管理应采用适合于运出设备的管理方法。掘进过程中应根据盾构机千斤顶的掘进速度合理调整螺旋输送器的转速，保持刀盘的掘土量与螺旋输送器的排土量相等，防止出土量过多和过少引起的地面沉降和地面隆起。当发现土舱内的土压值以及出土量有异常时，应及时调整掘进参数；情况严重时应进行停机检查。6.3.3一般情况下，应统计每环渣土运输车中当环所排出的所有渣土体积，减去残渣，不减渣土改良材料的体积。6.4.2出土重量的管理方法应采用切削土砂运输车重量进行验6.4.3也可以采用皮带机自动称重和皮带机量方的形式多重复6.5.1螺旋输送器的排土机构有轴式(带轴)螺旋输送器和带式(无轴)螺旋输送器两种。一般情况下，当重视止水时应选择6.6.1提高泡沫注入率，加强渣土改良效果。在掘进过程中，6.6.2为防止盾构掘进时，地下水及同步注浆浆液从盾尾窜入6.6.3土压平衡模式掘进过程中，保持掘削面土压力平衡，避免土压力失衡导致土体扰动使地下水流向土舱，引起喷涌。6.7出土记录管理6.7.1、6.7.2施工人员应逐项、逐环、逐日做好施工记录，记录内容见出土量记录表。同时，盾构机操作手、渣土管理员、龙门吊司机应参与出土量记录管理，形成书面文字记录。应对记录文件进行校核，当出现异常情况时应及时调整盾构掘进参数，同时密切关注地层变化情况，进行相应措施处理。7.1.1同步注浆是在盾构掘进的同时通过安装在盾构壳体外侧7.2.1注浆压力应根据计算确定。注浆出口压力应稍大于注浆7.3.2注浆原材料的选用应按地质条件及环保要求并经试验合7.4.2应以注浆压力来控制注浆量。注浆压力达不到时不能停注，保证浆液填满开挖间隙。建议注浆量以注0.40MPa为标准。7.5.3注浆时应观测并控制注浆压力、注浆量，防止泄漏，并当同步注浆作业发生故障时，应立即停止盾构掘进，及时排除7.5.6盾构法隧道壁后的土体情况及注浆质量检测应及时进8.1.1~8.1.3为保证施工连续性和安全性，需要更换刀具。更换刀具作业顺序一般为先除去土舱中的渣土，清除刀头上黏附的砂土，确认需要更换的刀头，运入工具、刀具、器材，进行拆卸、更换刀具。由于更换刀具作业复杂而且时间较长，容易造成盾构整体下沉、地层变形、地表沉降，损坏地表和地下建(构)筑物等。因此，应采取地层加固措施，保持开挖面稳定。盾构经过特殊地段前应进行刀具检查，根据刀具情况考虑是8.2换刀方法8.2.1、8.2.2砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层，单个岩块强度高，受外界的扰动敏感，常用的注浆加固、围护桩加固等方法均不能适应砂卵石地层。通过合适的辅助手段封闭地层，能够在砂卵石地层实现带压换刀。通过气压可阻止来自开挖面的涌水，同时对周围土层起到排水固结的作用，增强土体强度，增加开挖面的稳定性。8.3.1带压作业施工应注意下列事项：1带压换刀前应根据换刀地点的地层情况，配制相应的膨润土浆液注入土舱，再向土舱中施气压把浆液压渗入已经开挖的隧道内壁(含盾尾至刀盘开挖面的隧道壁),当在隧道内层形成200～300mm止水墙，达到土舱中0.3MPa气压下稳20min时，开始排出土舱中部分渣土；2在开舱作业过程中，应尽量维持压力，使气压的变化值控制在可控范围之内；3由于换刀需要转动刀盘时，应听从舱内人员的指挥。刀4焊接、漏电、打磨、破碎卵石等作业时需满足带压作业5根据温度情况来决定工作的安全与否，一旦温度过高而不利于安全有效地工作时，应中断作业；6在作业过程中发现盾构机意外停止高压电，启动备用发电设备时，立刻关闭土舱闸门，回到人舱，等待降压。8.3.3刀具更换记录应包括刀具编号、原刀具类型、刀具磨损量、刀具运行时间、更换原因、更换刀具类型、位置、数量、更换时间及更换作业人员等。9.1.3一般盾构始发井防涌水及加固检测，可采用抽芯检测方9.2.1为了达到隧道贯通误差的要求和使盾构准确进入工作井已设置的洞门位置，因此规定在盾构到达前150m,对盾构轴线9.2.2为防止由于盾构推力过大以及盾构切口正面土体挤压而损坏工作井洞门结构，当切口离洞门10m起应保证出土量，切10.1带压换刀作业完成后盾构重启10.1.1带压作业完成后，可向土舱注入膨润土，此时土舱内空气被压缩，通过压力传感器可以看到舱内压力的变化，可通过舱内排气阀调节保持恒定的支撑压力，重复以上动作至满舱，此时土舱内重新建立以改良渣土为土舱承压介质的土压平衡，启动刀盘恢复掘进。10.1.2刀盘空转时，位于刀盘前方的土体受到扰动，土体结构松散，自稳能力降低，容易发生塌陷，最终发展到地表。10.2盾构长时间停机重启10.2.2重启前保证盾构机状态完好，对推进系统各泵组、螺旋机、刀具、渣土改良系统、盾构等重要部位进行检查、保养。5穿越建(构)筑物的地段；7穿越河流地段(下穿水域，后面相同);障碍物地段时，盾构前进受阻；穿越建(构)筑物地段时，应严格控制地表沉降保证建(构)筑物安全；穿越河道时，如采取措11.2特殊地段的施工措施11.2.1在软硬不均的地层下，最大的危害是硬地层造成掘进速度慢，但在较慢的掘进速度下，软土层容易造成超挖，导致地面在施工之前，应根据复合地层地质情况，优化盾构机配置，减少刀具出现严重偏磨、工作