盾构法施工验收规范汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇盾构法施工验收规范范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

2我国目前是世界上使用盾构数量最多、发展最快、未来需求最大的市场。已是世界上的隧道第一大国

我国经过几十年来特别是改革开放以来的快速持续建设,我国在隧道及地下工程领域已得到了很大的发展,至今已建成各类隧道超过7000座,隧道总长度超过4000km,隧道数量和总延长位居世界首位,并且目前仍以每年新建200-300km隧道的速度在增加。

21世纪是我国隧道及地下工程大发展的世纪,据有关专家预测,到2020年,我国将要完成近6000km的地下隧道建设,平均每年约300km。到2010年,国内各种地下工程建设约需岩石掘进机、盾构机约180台(不包括微型机),年均需求量约为30台。截至目前,使用的盾构总数约有200多台次。

2.1城市地铁快速发展,对盾构需求最多。我国城市地铁正处在高速发展期,地铁和轨道交通规划总长度已超过3000km。目前已建成和在建的数量仅占规划数量的10%左右,未来城市地铁建设仍将快速发展。

2.2越江隧道建设方兴未艾,对大直径和超大直径盾构的需求将有快速增长。至今有10个城市已建或在建20多座盾构法越江隧道。计划中的越江盾构隧道更多。

2.3城市各种地下管线隧道有待发展,对盾构的潜在需求大。有关专家预测,我国城市的给水、排水、电缆、电讯、热力、输气等隧道工程的长度将超过1000km,其对小型盾构、微型盾构或掘进机的需求量也相当大。

2.4长大、特长铁路公路及水工隧道增加,对掘进机需求增加。

3盾构法在城市过江隧道施工中施工文件与档案管理存在的主要问题,亟待解决

一是涉及行业和城市多,要求规定不一致。行业涉及地铁、铁路、公路、市政、水利水电等;涉及城市目前在建地铁城市15个。

二是采用的规范不准确。我国各城市过江隧道施工中施工文件与档案管理有的依照地铁、有的依照铁路、有的依照公路、有的依照水利水电等规范,再结合市政规范来实施,给施工文件与城建档案规范化管理增加了难度。

三是新参与的施工、监理队伍多,对我国城市过江隧道施工中施工文件与档案管理要求、水平、起点不一,条件各不相同。目前参与盾构施工的单位超过40家,分布于多个地区、多个行业,并且还在增加。

四是更新型的盾构机数量大、类型全、技术含量更高,至今我国使用的盾构机数量已超过200台次。包括了土压、泥水、复合式,双圆等类型,直径从3m至15.2m等。其施工文件与档案管理要求有的甚至是空白。

五是档案意识淡薄。施工企业重施工生产轻档案管理的现象普遍存在,如,工程技术资料的收集整理,本应始于工程开工,终于工程竣工,却未能及时列入工作日程,与工程施工不能同步;在工程项目中,平时不重视工程档案和内业资料的收集整理,一旦得知业主或上级检查,就搞突击,临时补资料,甚至对档案管理人员反映的问题未引起重视,使工程档案管理工作处于被动局面。对于工程项目部来讲,一般都未配专职人员,而是由项目经理临时指派缺少盾构施工档案管理知识的人员兼职,更没有专门的资料室与相应的设备,往往使应该归档的资料分散在专业技术人员手中,很容易丢失或损毁。

档案质量欠佳,目前大多数盾构施工的工程档案都存在原始资料填写的不完整、不及时、不连续;档案电子文件、电子信息缺漏;部分归档资料不具有完备的法律手续等等情况,由于盾构施工档案多,目前档案移交工作普遍滞后。难以达到工程竣工档案向当地城建档案馆移交的要求。转贴于中4盾构法在城市过江隧道施工中,提高施工文件与档案管理水平的途径

盾构施工的工程档案是工程项目实施中阶段形成的有保存价值的,以文字、图纸、图表、声像、电子文档等为载体的文件资料。它是城市基础设施建设项目确保工程质量的一个重要组成部分,更是城建档案的一个重要组成部分。同时,盾构施工是高度机械化的一种施工,每日产生大量的数据,如何对这些海量数据进行有效地归档处理也摆在了我们面前。

针对盾构施工工程档案的重要性及存在的问题,提出了施工文件与档案管理规范化管理的解决途径。

一是明确规范,严格实施。

2008年3月1日,中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合了《盾构法隧道施工与验收规范》,该《规范》于2008年9月1日实施。因此,盾构法在城市过江隧道施工中施工文件与档案管理工作必须严格按此《规范》实施。其次,要主动参照市政基础设施工程施工技术文件主要项目的统一规定,依照《盾构法隧道施工与验收规范》,制定盾构法隧道施工与验收技术文件主要项目的统一规定及表格表式目录。例如:在《盾构法隧道施工与验收规范》中,选定盾构法隧道施工工序质量评定项目一览表,依照《盾构法隧道施工与验收规范》的要求和盾构法施工的特点,制定每一项目的《工序质量评定表》。

二是用准规范,严格管理。

按该《规范》1总则1.0.6条,“盾构法隧道工程的施工与质量验收除应执行本规范外,尚应符合国家现行相关标准的规定”的要求,针对盾构法隧道施工一般只实施隧道主线的特殊情况,对非隧道主线施工的出入口、随匝道等,其施工文件与档案管理则按建设部《市政基础设施工程施工技术文件管理规定》建城(2002)221号文件的规定要求进行管理。同时,建议中华人民共和国住房和城乡建设部尽快起草、制定和实施《盾构法隧道施工技术文件管理规定》,统一施工文件表格,以规范盾构法在城市过江隧道施工中施工文件与档案管理工作。

三是提高认识,加强领导

第一是要充分认识盾构施工工程档案的作用。是要强化设计、施工、监理、检测、质监、安全等单位的领导和专业技术人员的档案意识,使他们认识到工程档案是建设经验的积累和宝贵的技术储备,充分开发、利用工程档案这个宝贵的信息资源,可以为促进社会的技术进步和创造巨大的社会效益和经济效益。

第二是要健全制度,建立健全工程档案及内业资料的形成、积累、整理归档制度。明确“科学收集、分级管理、统一归口、定向移交”的具体操作程序;出台工程档案的考核与奖惩办法等,使档案管理工作真正做到有章可循,有序进行。根据档案管理的检查内容和考核评分标准,采取定期考核制度,形成职责明确、奖惩分明的档案管理激励约束机制,加强档案职能部门对档案工作的指导与监督,把工程档案管理工作提高到一个新的水平。

四是科学收集,严格要求。

其一,科学收集施工资料。盾构施工属于地下工程施工,许多理论还不完善,施工经验对同类工程有重要的借鉴作用。由于地下工程未知因素很多,盾构施工会发生一些没有预计的情况。因此,各地工程质监站、城建档案馆必须加强施工文件与档案管理工作的业务工作的指导,明确施工文件与档案管理工作的规范和要求。在工程开工前,议定项目施工文件与档案管理工作的具体详细的实施方案。针对盾构法施工中的特点,对工程大部分情况需要用影像记录、数据记录,表格的实时记录。如,对文字、图表的大小及格式做出明确规定;图纸附加电子文档一份保存,便于存储及查询。对于盾构机安装、盾构进出洞、旁通道的施工等关键工序,均应采用声像资料来记录,并将拍摄内容、时间、格式也应做出相应规定。

其二,档案工作与工程同步进行。盾构施工由于工程量大,资料数量多,施工时间相对较长,需要配备经培训合格的专职档案人员,并做到“三参加”,即档案人员应参加生产调度会或工程例会,参加工程安全质量检查,参加工程验收,档案资料做到“图、表、物”相符、数据准确,填写、审批、签章手续要完备,无擅自修改、伪造和后补现象,达到完整、准确、系统,符合归档要求,使档案人员了解工程动态,及时收集、整理原始档案资料。

摘要:盾构施工文件及工程档案工作,须要建设、质检、档案等部门积极配合,相互协作,加强宏观监控,不断完善管理法规体系。尽快实现盾构法在城市过江隧道施工中施工文件与档案管理规范化管理,其工程档案就一定能达到完整、准确、系统的要求,盾构施工及工程档案也就一定能为城市建设发挥更大的社会效益和经济效益。

关键词:盾构;施工文件;档案管理

参考文献:

[1]黄小林.谈施工企业工程项目资料的管理[J].山西建筑,2006,32(2):13214.

篇（2）

㈠引言

近年来，为适应城市发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求，上海市地铁建设不断加快了建设步伐。根据上海地区软土地质的特点，地铁区间隧道建设一般都采用盾构法施工，盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备，以盾构机的盾壳作支护，用前端刀盘切削土体，由千斤顶顶推盾构机前进，以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌，从而形成隧道的施工方法。盾构机的类型有多种，目前在上海地铁区间隧道建设中以土压平衡式盾构应用最为广泛。土压平衡盾构工艺原理是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来的土进入刀盘后面的密封舱内，井使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降或隆起，在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。由于地铁盾构法隧道施工技术难度大、施工风险高、质量要求高、不可预测因素多。因此，监理人员应熟悉和掌握盾构法隧道施工监理监控重点及相应对策，在监理工作中才能真正做到有效地对施工质量进行监控，从而为业主提供优质的监理服务。本人有幸参加了地铁二号线西延伸工程的施工监理工作，在区间隧道掘进施工监理过程中，通过不断摸索与总结，也积累了一些菲薄的工作经验，以下就以土压平衡式盾构为例，对隧道掘进施工中监理应监控的重点及采取的对策，谈几点体会，以为抛砖引玉。

㈡正文

1.盾构始发（出洞）阶段

盾构始发（出洞）阶段是控制盾构掘进施工的首要环节。在盾构始发（出洞）前、后各项准备工作中监理需监督承包单位做好充分的技术、人员、材料、设备准备，并对盾构是否具备出洞条件予以审查，确保盾构在安全可靠的前提下能顺利出洞。

1.1盾构出洞土体加固

为了确保盾构出洞施工的安全和更好地保护附近的地下管线和建（构）筑物，盾构出洞前需对出洞区域洞口土体进行加固。土体加固的方法较多（如水泥搅拌桩加固、旋喷桩加固等），但无论采用何种加固方法，对土体加固的效果检验始终应作为监理重点控制的内容。在确保加固效果满足设计要求前提下，才能同意盾构出洞，否则应督促承包方及时采取补救措施。针对土体加固监理人员应重点关注以下三方面：

⑴加固土体与地墙间隙封闭

由于加固土体与地墙之间存在间隙，监理在审查土体加固专项方案时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，并监督承包方予以落实。

⑵加固土体的强度

加固土体的强度是否满足设计要求是衡量加固效果的首要指标，可通过对进出洞加固范围内不同深度土体采用钻芯取样检测的方式加以验证，监理人员应对承包方钻芯取样过程进行见证，确保取样工作的真实性。

⑶加固土体的均匀性

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察。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砼后，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。

1.2盾构始发基座设置

盾构始发前需将盾构机准确的搁置在符合设计轴线的始发基座上，待所有准备工作就绪后，沿设计轴线向地层内掘进施工。因此，盾构出洞前盾构始发基座定位的准确与否，直接影响到盾构机始发姿态好坏。监理在检查盾构始发基座时，应重点复核以下内容：

⑴洞门位置及尺寸

在基座设置前，监理人员应采用测量工具对洞口实际的净尺寸、直径、洞门中心的平面位置及高程进行复核。

⑵盾构始发基座位置

盾构始发基座的设置依据不仅包括洞门中心的位置、还包括设计坡度与平面方向。在始发基座设置完毕，为确保盾构机能以最佳的姿态出洞。监理人员应复核基座顶部导向轨的位置（平面位置及高程），确保盾构搁置位置和方向满足设计轴线的要求。

1.3盾构机及后配套设备井下验收

盾构法隧道施工主要依靠盾构掘进机及配套设备完成掘进任务，由于受工作井内空间限制，需将盾构机及后配套台车分节吊装运至井下，并在井下安装、调试和试运转。土压平衡式盾构机及后配套设备构成主要由盾构壳体（包括刀盘及切口环、支撑环、盾尾）、推进系统、拼装系统、油脂系统、监控系统等组成。监理在井下验收工作中的重点是对盾构机及后配套设备主要部件和系统检查和核对，并对试运转情况进行见证，在验收合格前提下可批准盾构机及配套设备投入使用。以下为本工程日本小松φ6340土压平衡式盾构机为例，对盾构机井下调试、验收项目作一介绍。

验收项目验收内容验收要求

外观验收01刀具数量齐全、刃口完好、安装正确

02焊缝焊缝均匀饱满，无缺陷

03外形尺寸盾构外壳长度和直径符合要求

04尾刷排列整齐有序

05电气设备内外清洁，电缆无破损和油污

调试验收01刀盘转速正转和反转满足要求

02超挖刀数量和行程满足要求

03推进千斤顶数量、行程、油压、伸缩时间满足要求

04螺旋输送机转速、油压、闸门开关满足要求

05拼装机回转角度和速度满足要求

06注浆系统满足正常使用（用水替代）

07盾尾油脂满足正常使用

08双梁葫芦走行和起升构件正常，满足正常使用

09皮带机启动和停止正常，满足正常使用

10泡沫系统喷出正常

11电气系统仪器仪表显示、漏电开关保护、警报系统等能正常使用

1.4后盾支撑系统安装

盾构前进的动力是通过千斤顶来提供，而盾构始发时千斤顶顶力是作用在后盾支撑系统之上。一般后盾支撑体系是由钢反力架、钢支撑、临时衬砌（负环管片）等组成，监理在监督过程中应重点关注后盾支撑系统是否满足其技术要求，即后盾支撑系统必须有足够的刚度和强度，确保在顶力作用下不发生变形。

1.5洞门围护结构凿除（出洞侧）

地铁盾构法隧道施工一般以车站主体结构两端端头井作为盾构始发井和接收井。盾构在始发前需对始发井出洞侧洞口围护结构进行分次凿除(一般分为两次，第一次先割除背水面钢筋及凿除围护结构砼至迎水面钢筋，第二次出洞前再清除剩余部分)，一方面清除盾构出洞前障碍，另一方面第一次凿除围护结构后通过打探孔可进一步直观的观察盾构出洞土体加固的效果。监理在洞门围护结构凿除后应对其后土体自立性、渗漏等情况进行观察，判断出洞区域土体的实际加固效果是否满足盾构安全出洞的要求。

1.6盾构出洞装置安装

由于隧道洞口与盾构之间存在建筑间隙，易造成泥水流失，从而引起地面沉降及周围建筑物、管线位移，因此需安装出洞装置。一般包括帘布橡胶板、圆环板、扇形板及相应的连接螺栓和垫圈等。监理应重点对帘布橡胶板上所开螺孔位置、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漏。

1.7盾构始发出洞

盾构出洞准备工作就续后，为减少正面土体暴露时间，盾构从始发基座导轨上应及时向前推进，使盾构切口切入土层直至盾构壳体进入洞口的过程称为“盾构始发出洞”。该关键环节监理应进行旁站监督，并重点做好以下工作：

⑴观察割除围护结构迎水面钢筋后盾构机应迅速靠上洞口正面土体。

⑵观察盾构出洞期间洞口有无渗漏的状况，发现洞口渗漏督促承包单位及时封堵。

⑶检查前仓土压力设置是否合适，观察土仓有无砼块，发现后督促承包单位及时清除。

⑷第一环正环拼装前检查最后一环负环管片的拼装位置。

⑸检查千斤顶使用状况，防止盾构出洞后出现姿态“上飘”现象。

2.盾构试掘进和正式掘进阶段

根据盾构法施工工艺的特点，盾构安全出洞后需通过前100环试推进寻求最佳施工参数，为全线的正常推进提供符合实际土层特点的技术参数。不论在试掘进还是正式掘进阶段，监理可以通过观察盾构机控制室内仪器仪表显示的数据、审查承包单位上报的盾构掘进施工报表、通过监测数据分析隧道及地面沉降情况等手段进行动态监控，及时掌握和分析施工技术参数变化，检查盾构掘进中的姿态、管片拼装的质量、注浆作业的效果等，督促承包单位采取相应的措施确保盾构掘进施工质量和周边环境的安全。

2.1盾构机施工参数管理

由于土压平衡式盾构采用电子计算机控制系统，能自动控制刀盘转速、盾构推进速度及前进方向，并及时反映掘进中的施工参数。这些施工参数的确定是根据地质条件情况、环境监测情况，进行反复量测、调整和优化的过程，若发现异常需及时调整。因此，对盾构施工参数的管理应贯穿于盾构掘进过程的始终。监理在监督过程中可通过审查承包方施工报表，观察盾构机控制室内监控设备等手段，及时收集和分析有关施工参数的信息，通过信息反馈，动态掌握施工参数的变化。盾构机监控系统能反映的施工参数很多（如土压力、刀盘油压和转速、盾构掘进速度等），对于这些施工参数的管理监理在工作中应重点关注以下几项：

2.1.1土压力

土压平衡式盾构机掘进的原理是建立开挖面前后水土压力平衡。在盾构掘进不同阶段，盾构机工况是从非土压平衡通过在初始出洞阶段逐步过渡到土压平衡，再到进洞阶段由土压平衡逐步过度到非土压平衡，即土压力设定是变化的（在理论数值上它与土体容重、覆土深度、侧向土压力系数有关），施工中需要不断通过不同的土质、覆土厚度、结合环境监测的数据进行调整。因此，平衡土压值的设定是土压平衡式盾构施工关键，监理应予以重点关注，并通过计算理论土压力与实际设定土压力进行比较，判断实际设定土压力是否满足施工的需要，督促承包方合理的设定土压力。

2.1.2出土量

土压平衡式盾构是以切口环作为密闭土仓，盾构推进中切削后土体进入密闭土仓，随着进土量增加建立一定的土压力，再通过螺旋输送机完成排土，而土仓压力值是通过出土量来控制的。因此，出土量的多少、快慢与设定的土压力值密切相关，监理人员可通过计算每环理论出土量与实际每环出土量相比较，判断出土量是否正常。

2.1.3掘进速度

盾构掘进的速度主要受盾构设备进、出土速度的限制，若进出土速度不协调，极易出现正面土体失稳和地表沉降等不良现象。因此，监理应重点督促承包方均衡连续组织掘进作业，当出现异常情况时（如遇到阻碍、遇到不良地质、盾构姿态偏离较大等），应及时停止掘进，封闭正面土体，查明原因后采取相应的措施处理。

2.1.4千斤顶推力

盾构是依靠安装在支撑环周围的千斤顶推力向前推进的，推力的大小与盾构掘进所遇到的阻力有关，正确的使用千斤顶是盾构是否能沿设计轴线（标高）方向准确前进的关键。因此，在每环推进前，监理应根据前面几环承包方申报的盾构推进的现状报表，分析盾构趋势，督促承包方正确的选择千斤顶的编组，合理地进行纠偏。

2.2盾构掘进姿态控制

所谓盾构姿态具体是指盾构掘进中现状空间位置（包括高程和平面位置）。盾构姿态控制就是将盾构轴线控制在与设计允许偏差范围内。盾构姿态控制的好坏，不仅关系到盾构轴线是否能在已定的空间内在设计轴线允许偏差内推进，而且还影响到后续工序管片拼装的质量（只有盾构掘进姿态控制在允许误差之内，才能确保管片拼装能在理想的位置）。因此，在盾构掘进阶段对盾构姿态的控制始终应做为监理人员监督的重中之重。根据《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）8.4.4条（2003版）规定“盾构掘进中应严格控制中线平面位置和高程，其允许偏差均为±50mm，发现偏离应逐步纠正，不得猛纠硬调”。监理在实施对盾构姿态控制时，应严格以规范要求为控制准则。监理在工作中针对盾构姿态的控制，首先应熟悉和掌握设计线型要求，即隧道平面曲线和竖曲线的线型情况（包括里程、长度、坡度、半径等），其次还应重点监控以下内容：

2.2.1盾构姿态测量数据

盾构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，动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、安全地推进。

2.2.2盾构纠偏量

盾构在推进过程中不可能一直处于理想状况（尤其是在曲线段），会产生不同程度的偏向。影响盾构的偏向的因素很多，也很复杂（如地质条件的因素、机械设备的因素、施工操作的因素等等），施工中一般可通过调整千斤顶编组或纠偏材料（粘贴在管片上）进行纠偏。监理工程师不仅应做到及时根据盾构姿态测量数据，分析盾构姿态，督促承包商控制好掘进方向，平稳地控制盾构推进的轴线。而且在每环管片拼装前对盾构姿态进行复查，发现偏差，督促承包方合理的制定纠偏方案和纠偏量，及时采取纠偏措施，避免误差累积。

2.3管片拼装控制

根据盾构法施工工艺管片成环的特点：管片是盾壳的保护下在盾尾拼装成环形成隧道的。

它是盾构法施工的关键工序，管片拼装的质量好坏直接影响到隧道结构的安全和使用功能。因此，为确保管片拼装的质量满足设计和规范的要求，监理应重点抓好以下环节：

2.3.1管片制作监控

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。《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）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，在满足以下条件的前提下才能允许管片出厂。

⑴制作管片模具的精度符合规范要求。

⑵制作管片类型、管片脱模后成品外观质量及尺寸偏差满足设计和规范要求。

⑶管片的砼抗压强度及抗渗指标满足设计要求。

⑷管片的检漏检测和三环试拼装检验符合规范要求。

2.3.2管片进场检查

管片制作合格后需根据现场施工需要分批由预制厂运输至现场。监理对进场管片的检查是对管片制作质量的第二次复查。检查的重点包括：

⑴根据管片排序图核对进场管片规格是否满足施工需要。

⑵审查进场管片出厂质量合格证明文件。

⑶复查进场管片外观质量，若发现缺陷应及时督促承包单位进行修补。

2.3.3管片拼装前检查

根据管片接缝防水设计要求一般需粘贴防水密封垫，监理工程师应在管片拼装前对密封垫粘贴位置和粘贴质量逐块检查。

2.3.4管片成环后检查

管片成环后的质量是衡量和判断盾构法隧道质量合格与否的主要依据。（《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）8.6.5条对管片拼装质量提出了具体的要求（本工程以20环为一个检验批进行验收）。监理在进行检查中应重点检查以下内容：

⑴高程和平面偏差。

⑵纵、环向相邻管片高差和纵、环向缝隙宽度。

⑶纵、环向相邻管片螺栓连接。

2.3注浆作业监控

盾构法工艺施工隧道，由于盾构壳体与拼装管片之间存在“建筑空隙”，如不及时填充，势必产生土层扰动变形，造成地面变形（严重的危及到地面建筑和地下管线的安全使用）或隧道结构变形。注浆作业是盾构法隧道施工控制地面和隧道结构变形主要技术措施之一，通过压浆填充“建筑空隙”控制变形量。施工中的注浆工艺分为同步注浆、衬砌后补注浆，无论采用哪种工艺，监理在监督过程中应通过分析监测资料（以控制地面和隧道结构变形为原则）、审查拌制和注浆施工记录、对每作业班拌制注浆液试块制作见证送检等手段来综合分析注浆作业的效果，判断注浆作业是否达到控制变形的成效，并重点监督浆液配合比、注浆量、注浆压力等主要技术指标。

3盾构接收（进洞）阶段

盾构接收（进洞）阶段掘进是盾构法隧道施工最后一个关键环节。盾构能否顺利进洞关系到整个隧道掘进施工的成败。在盾构进洞前后监理需监督承包单位做好充分的盾构接收的准备工作，确保盾构以良好的姿态进洞，就位在盾构接收基座上。

3.1盾构进洞土体加固

盾构进洞区域土体加固一般与出洞区域土体加固是同时进行，对盾构进洞土体加固效果的检验可参照对盾构出洞土体加固。

3.2盾构接收基座设置

盾构接收基座用于接收进洞后的盾构机，由于盾构进洞姿态是未知的。在盾构接收（进洞）前监理仍需复核接收井洞门中心位置和接收基座平面、高程位置（一般以低于洞圈面为原则），确保盾构机进洞后能平稳、安全推上基座。

3.3进洞前盾构姿态监控

在盾构进洞前100环监理对已贯通隧道内布置的平面导线控制点及高程水准基点做贯通前复核测量，是准确评估盾构进洞前的姿态和拟定进洞段掘进轴线的重要依据。监理复核数据应通过与承包方复核数据的比较，分析误差是否在允许偏差之内，从而正确的指导进洞段盾构推进的方向。

3.4洞门围护结构凿除（进洞侧）

盾构进洞前需对接收井内围护结构背水面钢筋进行割除及砼凿除，通过打探孔实际验证盾构进洞区域土体加固的效果。监理在洞门围护结构凿除后同样需对其后土体自立性、渗漏等情况进行观察，判断进洞区域土体的实际加固效果是否满足盾构安全进洞的要求，否则应督促承包方采取补救措施。

3.5盾构接收进洞

盾构接收（进洞）准备工作就续后，盾构机向前推进，在前端刀盘露出土体直至盾构壳体顺利推上接收基座的过程称为“盾构接收进洞”。该关键环节监理应进行旁站监督，并重点做好以下工作：

⑴观察进洞洞口有无渗漏的状况，发现洞口渗漏督促承包单位及时封堵。

篇（3）

中图分类号：F407文献标识码： A 文章编号：

工程概况

南京地铁三号线TA09标段包含大行宫站～常府街站～夫子庙站共2个区间。区间里程为K22+785.694～K24+609.379，大常区间左右线长度分别为757.886米、755.142米，常夫区间左右线长度均为866.619米；工程量包括两条圆形盾构隧道、2个联络通道兼排水泵房、8个洞门组成。隧道覆土厚度在9.54～20.36m之间，大常区间盾构主要穿越粉质粘土等，夫常区间盾构穿越地层为粉质粘土夹中密粉细砂层等。隧道衬砌采用6块厚度350mm、环宽1.2m的环形预制钢筋混凝土管片，错缝拼装，隧道外径6.2m，内径5.5m。

二、编制依据

三号线TA09标设计图纸；地质勘察报告；适用于本工程的规范、法律法规等；如GB50299—1999，GB50446—2008等。

三、盾构机选型、主要掘进参数、质量目标

采用土压平衡盾构，由广东海瑞克技术支持，江苏南京凯宫重工生产，盾构壳体外径6.42米；掘进速度1～2公分／分钟，土仓压力1～2bar等；质量目标为合格；盾构中线高程和平面允许偏差±100mm，管片环、纵向允许高差分别为10mm和15mm。

四、盾构施工重难点及应对措施

4、1盾构始发、到达

（1）严格按设计要求做好地基加固。端头地基加固方案经过专家组评审并按照专家意见执行。盾构端头地基采用三轴搅拌桩+旋喷桩水泥系加固，辅以冻结法加固。

（2）采用安全的盾构进出洞辅助工法，盾构进洞施工均采用钢套筒盾构接收工艺。

（3）精心组织各工序施工，盾构始发与到达中主要保证洞门破除与冷冻管拔除、盾构进出洞、钢套筒安装固定之间的工序衔接。

4、2富水软弱地层盾构施工

1）根据不同地质条件、盾构工况，选择不同的盾构掘进参数，并根据实际施工情况和测量监测反馈的信息及时优化调整掘进参数。

2）严格控制盾构掘进姿态。施工中严格控制盾构纠偏量，在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工，盾构姿态变化不可过大、过频。每隔3～5环检查管片的超前量。提前纠偏过程中必须保持良好的盾构姿态，盾构轴线偏差不得超过50mm。根据机选和人选进行对比合理选择管片，避免因管片选型不好，对盾尾刷造成损坏。

3）严格控制同步注浆量和浆液质量，浆液“及时、足量”注入管片与地层之间空隙，确保浆液的配比符合控制沉降标准。盾构司机及工程技术人员对注入位置、注入量、注浆压力值作详细记录，并根据沉降变形监测信息及时调整。

4）准备足量的二次注浆材料以及设备，根据后期沉降观测结果，及时进行二次注浆，软土及液化砂层段增加注浆量及注浆次数，以便有效控制后期沉降和管片之后接缝处渗漏。

5）合理加注泡沫等材料，做好渣良，防止切削刀盘和螺旋机头处土体结泥饼。

6）采用钢套筒接收工法。洞门全密封下盾构进入保压的钢套筒，以抵御洞门外水土压力，有效防止涌水、涌砂。

4、3联络通道矿山法施工

在右K23+171.735、K24+298.283处各设区间联络通道兼排水泵站一座，通道长度分别为4.81m和4.45m。

1）加强冷冻效果的监测，正确判断冻土帷幕是否交圈及冻土强度、厚度, 确认联络通道是否具备开挖的条件。同时根据监测结果调整施工工艺，确保施工安全。在打开管片前应进行探孔检查，探孔应打在冻结帷幕薄弱处，探孔处无涌沙、突水现象，地层稳定，冻结帷幕正常，测温效果良好，即可打开管片试挖。应做好重大事故应急控制，在现场预备砂袋、水泥、水玻璃和钢支撑等应急材料以及双液注浆设备, 一旦发生冻结管断裂漏砂或出现孔口管脱落现象, 利用二次开孔装置封闭, 并进行水泥—水玻璃注浆封堵；在钢管片开孔处, 预先安装应急防护门, 遇有突发事故难以控制, 可快速关闭防护门, 从防护门预留孔内注浆填充和封闭。

2）合理组织开挖，并及时施做初期支护，及时形成闭合，尽早完成二次衬砌施工。

4、险建筑物保护

本标段区间沿线侧穿、下穿建筑物44栋。

1）通过对下穿的建筑物进行建筑物调查，详细探明建筑物基础、建筑物结构特点、所属单位、是否有开裂等现象、修建年限等情况了解详实，并形成记录。

2）穿越上述建（构）筑物时，充分考虑并制定应急预案，备好应急物资。

3）盾构机穿越地面环境复杂地段前，采取有意识的预先停机维护，对盾构机的性能进行全面的检修，配置充足的盾构机易损部件，特别是对盾构机的密封性能进行检查，保持盾构机以良好的状态完成特殊地段的掘进施工。对盾尾密封性的检查,确保盾构机的注浆效果，不因盾尾密封性不好而产生漏浆；对盾构机铰接密封性进行检查，避免因铰接密封损伤而产生出水；对螺旋输送机密封性的检查，避免因螺旋输送机密封性不好而发生漏气泄压。

4）施工参数优化

在穿越邻近建筑物时，应合理设置土压力值，保持正面的平衡，防止超挖和欠挖；穿越时适当降低掘进速度，控制总推力，减少土层扰动；穿越前调整好盾构姿态，穿越时减少纠偏次数及纠偏量，减少土体的扰动；在穿越邻近建筑物地段，保证一次穿过。

5）有效的渣良

根据下穿风险建筑物处隧道所处地层地质特点，选用优质的泡沫进行渣良。通过减小盾构掘进对土层的扰动和防止螺旋机喷涌来减少土层沉降。

6）优化同步注浆的厚浆配比，提高浆液凝结速度和强度，及时减小土层沉降。

7）监控量测措施

重点监测地表及隧道隆陷、建筑物及管线变形等。根据建筑物的性质、结构形式、基础形式等建立不同的控制值，通过监控量测及时掌握建筑物的变形情况，及时调整施工参数，确保建构筑物保护管理在可控状态。

8）应急加固预案

篇（4）

1、盾构隧道施工有害气体爆燃的防范措施

一般来讲密闭式盾构施工正常施工过程中,地层中量少且压力不大的有害气体较难进入已安装了管片的隧道空间内,因此整机采用防爆的盾构机在国内外还未见实例。而有害气体对盾构施工的最大威胁来自开仓过程,其次为土压平衡盾构施工的螺旋输送机出料口的泄漏;而对于泥水平衡盾构由于其掘进的废料是通过管道输送到地表开阔的环境中,因此其危害不大。

鉴于我国城市盾构隧道的修建数量大、范围广,因此对于需要开仓作业的盾构隧道工程,需吸取经验教训,采取必要的防范措施,防止事故的发生,保障人民的生命与财产安全是很有必要的。笔者认为采用盾构修建城市隧道,应立即采取如下防范措施:

1)盾构隧道施工所使用的盾构机,其人仓中的电器设备必须采用防爆设备,如通讯电话、照明灯具等;同时除盾构机本身配备的隧道环境气体(CH4)监控仪外,施工中还应配备便携式气体检测仪进行巡回检测。

2)在进行盾构开仓作业前,应强制进行仓内有害气体的检测。如在适当的防护下,通过压力仓壁隔板上的开孔,对仓内气体进行抽样检测。

3)若在仓内检测到有害气体,首先应进行仓内气体置换,如通过泡沫、高压水和压缩空气的注入管路压入空气,并通过土仓隔板上的预留孔连接排气管路,将有害气体排至盾构机拖车后部适当地位置,利用隧道正常施工通风将其稀释到无危害浓度。

4)只有当检测到排出口的有害气体浓度满足《地下铁道工程施工及验收规范》及《化学矿山工业卫生管理规定》的相关要求,才能进行开仓作业。

5)在开仓后进行仓内的作业过程中,必须不间断地进行空气质量检测,保障通风。如在合适的隧道环境中,设置鼓风机将合格的空气送入仓内,保持仓内良好的气体循环,确保仓内作业环境的空气质量。

2、地质灾害与工程环境灾害

笔者结合多年在盾构工程领域工作的经验与工程实例,在此提出盾构隧道的工程环境灾害问题,这是一个有别于我们通常所强调与重视的地质灾害问题。

2.1地质灾害

地质灾害是指包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害;而在工程界主要是指工程建设引发的与地质作用有关的灾害;地质灾害危害程度是指地质灾害造成的人员伤亡、经济损失与生态环境破坏的程度。很显然地质灾害关注的是如暴雨、地震等自然因素或人类在地质体中的建设(如修建隧道、地下室、水库或采矿)活动诱发地质体发生空间的变位,从而造成生态环境的破坏或对人民生命伤害与财产的损失。我国在建设工程和规划中高度重视其可能形成的地质灾害,国家专门颁发了《地质灾害防治条例》,并规范全国建设工程和规划区地质灾害危险性评估工作,特制定了《地质灾害危险性评估技术要求》。尤其是在城市隧道及地下空间开发工程中,隧道界一直非常重视隧道工程建设可能造成的环境破坏与环境保护问题。

2.2工程环境灾害

工程环境灾害是指工程环境因素引发的危害隧道及地下工程建设的人民生命和财产安全的设备损坏、隧道坍塌与变形等工程灾害。这里特别强调的是与工程相关的环境因素引发的灾害,但同时这些因素又是容易被忽略或隐性的。

由于盾构施工的人员很少能够直接面对隧道岩土层,对隧道所处环境的变化不能有亲临其境的直接认知,而引发盾构隧道工程环境灾害的因素很多,其处置也比较困难,因此对盾构隧道工程环境灾害的处置应以“预防为主,提前处理、综合治理”为原则。

盾构隧道的工程环境灾害归结起来可分为以下四个方面:

1)地面工程环境;如水塘、江河海水以及地表的危险建筑物。水的作用对盾构隧道建设影响很大,尤其是对于土压平衡盾构施工,稍不注意就可能产生喷涌或倒灌导致水淹隧道。

2)地中工程环境。主要有地层中可能存在的已经破损的地下管线、地下化粪池和油库、不明地下构筑物、历史造成的地中危险物等等。比如在某隧道施工中,在盾构隧道贯通后发现盾构泥水仓内有多发炮弹,所幸在施工过程中未发生爆炸,否则后果不堪设想。

3)地质工程环境。主要有地层中储藏或壁后注浆材料产生的有害气体、超限软硬不均地层、特大高强孤石、难以探明的空洞等等。如国内已有多例因隧道断面内地层强度差异性很大,导致盾构刀盘损坏而不得不另建辅助工程进行刀盘修复与更换;国内外也出现了因进入仓内进行刀盘、刀具处理而造成人员伤亡的事故案例。这一因素对隧道建设工期的影响是巨大的,目前国内对此认识还不到位。

4)盾构隧道结构对周边地层环境的敏感性。盾构隧道结构大部分是由拼装式管片构成的,由于其形成稳定结构主要依靠管片环外周水土压力,一旦其外周压力发生变化,就可能形成灾难性的破坏。

3、结论与建议

(1)工程环境灾害与地质灾害是两个不同范畴的概念。在地下工程界,前者关注的是环境因素对地下工程建设时的人员、设备的损坏;后者关注的是工程建设活动因地质作用而发生的人员、设备及环境损坏。而工程环境灾害具有偶然性、隐蔽性、突发性等特性,在城市修建盾构隧道工程,如何防范工程环境灾害的发生必须引起建设管理部门重视。

(2)建议对现行的相关盾构隧道规范进行修改,在有关盾构隧道章节应增加工程环境灾害方面的相关条款,提出相应的强制性条文;同时建议在盾构隧道的风险分析中要进行工程环境灾害的分析与评估,以促进盾构隧道的规划、设计与施工各阶段分别采取不同的措施予以规避或减轻可能的工程环境灾害。

(3)如采用密闭式盾构修建城市隧道工程,盾构机宜配置隧道环境有害气体检测仪器和报警系统外,还必须配备便携式气体检测仪,并应进行开仓前仓内有害气体检测;对于明确储藏有害气体的地层应进行包括提前释放、隧道环境气体质量评估、特殊通风措施、人员与设备防护等。

(4)鉴于盾构隧道结构的环境敏感性,建议进一步加强对其使用寿命、隧道保护方式方法的研究。

参考文献：

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Key words: freezing method; subway; tunnel; cross-passage

中图分类号：U415.6 献标识码：文章编号：2095-2104（2013）1-0020-02

1引言

冷冻法施工工艺最早出现在欧洲，在矿井施工中广泛使用，其工艺就是利用冷冻机对冷冻液进行降温，并通过循环管路输送到需要冷冻的区域，并保持温度，使温度向外扩散产生冻结效果。因其安全系数高，工作环境因无水而施工方便，在我国早期主要应用于矿山垂直巷道的施工。近年来，随着环渤海经济圈的开发建设，天津的城市轨道交通得以迅猛发展，冷冻法工艺在天津地铁区间联络通道施工中也逐步得以运用和推广。

2工程概况

天津地铁9号线某标段联络通道工程，通道拱顶覆土深度约17.5m，区间左、右线隧道中心距离13m，通道开挖区域处于第Ⅳ陆相层粉质粘土和粉沙层上，该土层液限平均在27％，且可塑性强，为可塑和软塑状态，孔隙率0.68～0.77，原设计为地面旋喷桩加固，考虑交通导行、管线切改、拆迁、以及在过深土体中的加固效果差等综合因素的影响，决定采用冻结法施工。

3冷冻法施工

冷冻法施工工艺流程为钻冻结孔、埋冻结管冷冻系统安装积极冻结围护冻结、开挖构筑停冻融沉注浆。

3.1 开孔钻进施工开孔前，结合结构尺寸，对冻结管的长度、数量、位置及角度等进行充分的计算，本案例冻结孔设计间距0.8～1.0m，总共设置冻结孔77个，冻结线路循环长度785m 。为考虑通道底泵房施工方便和安全，以及冻结管道打设到右线后产生偏差，在右线隧道内的通道顶部和底部也打设若干冻结管，与左线冻结管连接成一体共同作用，确保冻结效果满足设计要求。

在布孔范围内先打若干小探孔，探测地层稳定情况，若发现砂层，立即进行双液注浆，以提高孔口附近土体稳定性。待开孔条件具备之后，在隧道内根据设计图现场放样孔位，开孔前先将金刚石取芯钻机的导向基座固定在孔位附近，用地质罗盘对导向轨进行方向和角度复核，然后进行开孔，控制孔位偏差在1％以内。

为防止开孔后发生涌沙涌水现象，采用特殊孔口管进行孔口防护，两次钻进的方法进行开孔，首先用金刚石钻机开出一个稍大的孔(Φ120mm)用于安装封口管（此时不能钻透管片，以防涌水），封口管一端安装法兰和阀门，同时在侧面预留φ25mm注浆孔（兼做逆止阀），如果封口管处漏水涌泥，则从逆止阀中注入浆液，然后从阀门内用小直径钻头打穿管片，并迅速将冻结管打入，如图1、图2所示：

图1 封口管

图2 两次开孔示意图

当右线也具备施工条件时，最好打设冻结管以利于泵房施工和弥补冻结管远端打设偏差，为保证冻结管能连成一体，从左线用强制水平钻机打设四个对穿孔，一方面用于检验左右线钢管片的里程差异以便调整通道的位置，另一方面用于将左线的循环管路引到右线，钻杆就用冻结管，在冻结管的前端装上钻头即可，钻进角度严格按照施工组织设计图控制，对穿孔在后期还用作冻结回路的一部分。除了对穿孔用强制水平钻机钻进外，其余的冻结管均用夯管锤强行夯入土体。此时需要将冻结管的前端做成平口（若做成锥状，在夯进过程中遇到硬物后容易发生偏移），孔端密封焊接，这样保证在在夯进过程中土体始终处于密封状态。冻结管加长时，采用套管丝扣连接，接头螺纹紧固后再用手工电弧焊焊接，确保其同心度和焊接强度。

钻进过程中若发现偏斜要及时纠偏，下好冻结管后，用灯光测斜仪进行测斜。冻结管长度和纠偏合格后，再进行密封打压实验，确保管路密封良好。冻结管考虑安全系数，比设计加长0.3m，安装完成后，以冻结管作为回液管，在冻结管内插入供液管，将冻结管端盖焊接密封，冻结回路单管示意图如图3所示：

图3冻结回路单管示意图 图4冻结管路连接

当冻结管打设完成后，根据冻结部位的不同，将全部冻结管分成若干组，每组3～5根进行串连，然后并联到冻结主回路上，这样可以克服循环管路过长、热量不易交换的缺点，便于节省费用和缩短冻结工期，如图4所示。

3．2 冻结系统安装

经计算，选用TBSJ055.1型螺杆机组一台套，在安装循环管路时尽量缩短冷冻管长度，以免使冻结能量损失过多，冻结干管过长时，要每隔一段距离（30m左右）要加设一个橡胶短管，防止管道热胀冷缩而破坏。在系统安装完成后，先检查冻结管的密封情况，出现渗漏立即补救，检渗完成后，安装保温层，并在隧道衬砌内壁上安装隔热板，即可开始冻结。

3.3辅助措施

测温孔和卸压孔（压力观测孔）是监测冻土帷幕形成过程和形成状况的必要检查手段，测温孔主要用以实测温度来计算冻结壁厚度；泄压孔则验证冻结壁的形成与否。当形成冻结交圈后，开挖土体由于冻结壁的膨胀而产生压力增加的现象，一般为增加0.1~0.3MPa，以此可以判断冻结壁已经形成，同时通过卸压孔可以卸除冻结壁内的开挖土体在冻结过程中增加的压力，避免造成隧道变形等破坏。为保证监测孔全面反映冻结状况，布设的冻土帷幕测温孔和卸压孔须具代表性：

(1)在左、右线冻土帷幕的上、下、左、右四个方向布置共计8个测温孔，由于冻结管从一条隧道内呈放射状打设，冻结管末端间距较大，因此测温孔尽量布置在远端终孔间距较大处 。

(2)在拟开挖未冻结的核心土区域两侧各布置一个卸压孔，在对面隧道未冻区域上下各布置一个卸压孔；

3.4 积极冻结

就是指满足设计要求、具备开挖条件之前的冻结过程，注意每天溶液温度变化和气温变化，一般前7天温度下降明显，盐水（氯化钙溶液）温度从大气温度迅速降至-20℃左右，在-20℃度左右则会在短期时间内产生小幅波动，同时对泄压孔进行观察会发现压力表读数会上下波动，在开挖前达到0.3MPa（开挖前必须卸压），这一阶段维持约7～8天，这表明，拟开挖的土体由于土量有限，热量交换已经趋于平衡，而外侧土体已经开始冻结并慢慢扩散，开始逐步形成冻结交圈，并对开挖土体产生附加压力。之后温度每天下降0.5℃～1.5℃，到-30℃左右基本稳定，可以进行开挖。

3.5 维护冻结及开挖构筑

维护冻结是指冻结帷幕形成、达到开挖构筑的条件后，适当提高盐水温度，保证安全开挖条件下的冻结过程。当判断冻土帷幕与隧道完全胶结后，要进行探孔检测，确认冻土帷幕内土层基本无压力后再进行正式开挖，开挖前准备足够的应急预案及抢险物资，正式开挖后，根据冻土帷幕的稳定性，可适当提高盐水温度，进入维护冻结，但盐水温度不应高于-22℃。

联络通道分上下两层，上层为通道，下层为泵房，开挖构筑也分层两步进行。工艺流程为：开挖通道通道初衬（钢拱架、网喷砼）防水层敷设二衬（钢筋混凝土）开挖泵房泵房初衬（网喷砼）防水层敷设泵房二衬（钢筋混凝土）。

（1）为保证拆除钢管片后的隧道不变形，在拆除临时钢管片前，事先在左、右线隧道内临时钢管片两侧各安装安装两榀环向支架，消除开挖过程中永久管片的徐变，保证受力平衡，如图5所示：

图5临时环向支架

（2）拆除临时钢管片之前，先将永久钢管片的接缝全部满焊，既能防止拆除时管片变形，又能防止接缝在施工中松动，导致漏水涌泥。还要设置一道安全屏蔽门，屏蔽门必须与永久钢管片满焊，保证其密封性良好，一旦临时钢管片拆除后，发现水土有涌出迹象，就需要迅速关闭安全门，进行加固和重新冻结，防止造成地面塌陷确保地面和地下安全。不过由于开挖土体在冻结壁厚度范围以外的非冻结区域，打开洞门以后必须首先钎探冻结壁的边沿位置与设计的偏差，并且用回弹仪粗测冻结壁的强度，如果能满足设计要求，则拟开挖土体产生缓慢变形属正常现象。

(3) 拆除临时钢管片时，用两个导链配合，10T导链作为主导链，2T导链作为辅助导链，将临时管片拉出，如图6所示。

图6拆除临时钢管片

(4) 临时钢管片拆除后，按照传统的矿山法完成开挖、钢拱架支护、网喷砼、施做防水、二衬、监测及背后注浆等工序。

3.6 停止冻结及融沉注浆

待通道结构施做完成后，再开挖通道底部的泵房，待泵房结构施工完成、二衬砼强度达到90％后即可全部停止冻结了。由于冷冻法施工土体受冻会膨胀，在融化中会沉降，要及时注浆，主要填充初衬和二衬之间不易筑满砼的拱部空隙，避免造成地面变形过大。

3.7施工中注意事项

（1）在盾构区间施工时，要认真进行管片的排列布置，严格控制第一环管片的位置，以免左右线联络通道的钢管片错位过大，导致通道的两端无法准确连接。

（2）盾构区间隧道左、右线掘进到联络通道里程的前后时，要对水土及时取样分析，为联络通道的施工提供更为准确的依据。

（3）冻结工序一旦开始后，中途不得停电，避免土体反复冻融，破坏了冻结土体中的热量传递路径，导致冻结效果不理想。

4施工效果

（1） 根据朗金土压力理论公式，联络通道顶部土压力仅为0.32MPa，隧道在掘进到通道部位时，土仓压力也仅用0.29MPa就达到了土压平衡；而沿开挖轮廓线一周对冻结壁进行回弹仪实测，计算出冻结壁的边缘强度达到6.5MPa，足以抵抗通道顶部和侧面的压力（设计为3MPa）；

（2）开挖土体被冻结住，核心土体温度降到－1℃；沿开挖成型的轮廓一周向内约25cm范围的土体，存在明显的结霜现象，以此为冻结壁的内边沿，推算冻结壁的厚度最薄处2.4m，最厚处达到2.6m，远超出设计需要的1.2~1.6m；说明所用冷冻机组的功率完全能满足冻结施工的需要，实际操作中积极冻结时间过长，可适当缩短，原设计的35d左右满足开挖要求。

5 结束语

该法在天津地铁9号线某标段联络通道工程成功实施表明：冷冻法施工工艺对天津地区是比较适用的，施工过程中安全及质量完全可以得到保证。地铁盾构区间始发端及接受端的端头土体加固施工，由于受水文、地质及周边施工环境（如管线、建筑物等）制约，冻结法进行端头加固也具有很强的优越性。

参考文献：

（1）《地下铁道工程施工及验收规范・GB50299-1999》；

（2）《盾构法隧道工程施工及验收规范・ DGJ08-233-1999》；

（3）《混凝土结构工程施工质量验收规范・ GB50204-2002》；

篇（6）

文章编号：2095-4085（2016）09-0116-02

本文通过阐述对地铁区间道床沉降后进行处理的施工技术，对道床沉降处理方案的选择、成品防护、安全防护、道床施工进行探讨。

1区间道床沉降的原因分析

各专家分析结论为，电缆隧道矿山法施工开挖面扰动，在全、强风化地层失水导致地铁盾构隧道变形，导致区间道床沉降。电缆隧道采用矿山法施工开挖，与地铁区间隧道平行走向，位于地铁隧道北侧。经现场测量下沉段与电缆隧道水平距离只有4.5m～5m（隧道边线距离）、垂直距离4m。

2区间道床沉降道床概况

城市区间隧道沉降地段为盾构结构类型，里程为ZDK7+260～ZDK7+400，合计140m。道床沉降地段为直线地段，道床类型为普通混凝土道床，设计坡度为11.8‰。

3方案的比选

经讨论，道床沉降地段处理采用两种处理方案，即普通整体道床和预制板整体道床2种道床类型。普通整体道床优点为施工方法成熟，施工简单，可操作性强；施工可采用散铺，大型设备需求量少，施工进度快，后期维修成本低。缺点是隧道内需完成大量施工作业，施工空间狭小，隧道内空气污染。预制板整体道床优点是预制板在工厂预制，其施工质量和进度能够满足要求，地下线隧道内施工作业量减少，地下线隧道内施工环境空气污染少。缺点是在圆形隧道内进行预制板施工，施工空间和精度要求高，各种轨旁设备需拆除，各专业均需重新组织施工，预制板需重新开模具，预制板预制时间周期较长，将导致整条地铁线路按原计划开通运营时间推迟。为了保证地铁整条地铁线路后续工作开展和按节点开通试运营，经过专家评审讨论，将区间道床沉降地段道床进行凿除后按原设计方案的普通道床类型重新进行施工。

4道床沉降地段道床处理施工方案

4.1成品防护及安全防护

目前左线区间接触网、区间疏散平台、电缆支架、消防及给排水管道已安装完成，列车限界检查、冷滑及热滑已完成；现隧道内通信、电缆、照明、消防设备等已安装完毕；再次对轨道进行施工势必会对其造成影响，现场成品防护至关重要。为确保现场成品不受影响，积极与各相关单位配合，对施工范围内的设备、电缆进行防护。

4.2道床沉降地段道床凿除

施工道床沉段区间为盾构区间，采用机械凿除振动较大，对盾构管片及电缆隧道造成影响，故采用人工空压机凿除整体道床的方式进行施工。根据施工现场情况，结合现场施工条件采用用90kW空压机1台带动十把风镐进行施工。对施工区域及前后30m范围内的扣件拆除（ZDK7+230～ZDK7+430），每隔6m左右将所拆钢轨用木枕架设起来，防止钢轨产生塑性变化。为防止钢轨在不同温度下产生胀轨、跑轨等现象，每隔5m安装一根桁架式轨枕用以固定轨道状态，同时拆卸下该区域段的扣件，放置于安全区域，避免扣件受到损害；采用一台90kW柴油动力系统空压机带动十把风镐进行混凝土凿除。凿除顺序为从上至下，从中间往两边进行。将空压机及风镐安装调试完成后，先用风镐将混凝土凿至高出设计标高2cm～3cm处。避免过凿混凝土对盾构管壁产生破坏，选择有凿除经验的工人用钢钎、铁锤慢慢凿除至盾构管壁。凿除过程中，有道床钢筋外露时，先用钢筋切割机将钢筋切除，再进行施工。

4.3道床沉降地段道床施工

普通整体道床施工流程图见图1所示。

对已凿除道床后的圆形隧道基底进行清理，用高压水清洗隧道管片表面至无浮渣、无积水；根据区间CPⅢ控制网点位进行平面和高程复测，测量成果满足道床施工要求；将区间沉降地段道床所需轨料用轨道车平板车运输至施工现场，采用人工搬运进行散落，要求散落均匀，间距为0.6m，用石笔在钢轨上画出轨枕位置，安装轨枕及扣件，放正轨枕；采

用CPⅢ轨检小车进行轨道调整，按照轨检小车操作程序对待调轨道进行仔细测量和数据采集，根据计算机显示的数据偏差人工调整轨排支撑架和斜撑，进行轨排平面、高程、超高的调整。轨道调整完成后应对前后轨道几何状态复测一遍，保证轨道平顺度；在轨排就位后，按图纸进行钢筋绑扎和防迷流焊接，防迷流焊接及设置满足道床杂散电流收集及引出设置要求；根据设计要求，此地段每6m左右设置一道

伸缩缝，缝宽20mm，采用沥青木板嵌缝。伸缩缝木板需牢固固定，避免混凝土浇筑时发生歪斜；由于调轨支架在道床范围内，将支架腿用PVC管套好，防止支架腿与混凝土接触。混凝土模板采用钢模，安装好模板，使其稳固牢靠；混凝土浇筑过程采用轨道车运送，泵送。需先将地泵吊至轨道车上并运输至施工现场，将混凝土罐车吊至轨道车平板上备用。要对混凝土进行振捣密实，浇筑完成后对混凝土表面进行抹面和压光处理；浇筑完成后，对施工现场的机具和垃圾及时清理。道床浇筑8～10h后进行土工布覆盖，洒水养护。混凝土强度达到5MPa时，对混凝土模板进行拆除；道床浇筑完成后，清理道床及道床与管片沟槽内垃圾，浇筑道床水沟混凝土，浇筑时严格按照轨排坡度控制好水沟面高程和抹面；将沥青模板剔除20mm深后清理干净，采用沥青灌注道床伸缩缝。

5结语

总之，在道床沉降处理中对已完成轨道与处理地段轨道线路状态的顺接是施工重点，现场安全和质量文明施工须受控。完成区间下沉段道床处理对整条地铁线路电客车调试和提前运营创造了条件。

篇（7）

Abstract: the formation of chengdu belongs to special rich water sandy pebble stratum, pebble content reaches as high as 60%-80%, and underground water level. The formation of the disturbance of external force in no case structure is close-grained, but in the shield construction machine the knife dish perturbation of turning easily instability, form lag settlement. This unique phenomenon and may cause the surface settlement building, tilt, directly affect the buildings to people's life safety and order, the personal safety and property safety of cause certain harm. To ensure the stability of the building structures, we focused on shield construction machine through the building structures in each period, grouting control, tunneling parameter control, monitoring control measures to guide the construction, to ensure the stability of the building.

Keywords: shield, rich water sand pebble, lag settlement, control

中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：

1工程概况

成都地铁2号线一期工程土建9标（4＃、5＃盾构区间）共三个区间，即白果林站～中医学院站区间、中医学院站～通惠门站区间、通惠门站～将军衙门站区间及其附属结构。区间采用盾构法施工，线路总里程4457.053米，合同价185315639元，合同工期948日历天。

1.1线路平纵断面

线路隧道轨面最大埋深约27.2m，最小埋深约11.2m，最大曲线半径3000m，最小曲线半径400m，最小坡度2‰，最大坡度25.856‰。

1.2盾构隧道结构

隧道结构：设计为双线圆形隧道，直径为5400mm。

衬砌类型：采用单层管片衬砌，材料为钢筋混凝土。管片内径5400mm、外径6000mm，厚度为300mm，分为1.2m和1.5m两种类型。其中幅宽1.2m用于区间隧道中平曲线半径小于等于400m的地段，幅宽1.5m用于区间隧道中平曲线半径大于400m的地段。采用六分块方案：三块标准块，两块邻接块，一块封顶块。管片组合方式为直线环+左转弯环+右转弯环，拼装方式为错缝拼装。管片螺栓为弯螺栓。

2.施工方法

2.1施工概述

成都特有的富水砂卵石地层，该地层在没有外力扰动的情况下结构密实，但在盾构机刀盘转动的扰动下极易失稳，而且该地层的坍陷可能不会立即移至地面，可能经过很长时间才移至地面，即我们所说的滞后沉降。针对以上特点，我们按照盾构机通过前中后三个阶段根据准备工作、注浆加固、掘进参数、掘进管理、监测、安全应急进行控制，从而确保地层、地表以及建筑物的稳定。各保障措施及内容如下表1：

表1盾构穿越建筑物各阶段保证措施

序号 施工保证措施 内容 备注

1 准备工作 对建筑物基础及结构等情况进行调查；制定好盾构机穿越建筑物的各项技术准备；提前进行降水施工；做好对居民宣传工作 在盾构机通过前完成所有准备工作

2 注浆加固控制 注浆加固是防止地层滞后沉降的最有效的措施，包括预注浆、同步注浆、二次注浆和跟踪注浆 共分为三个阶段，在盾构机通过前进行预注浆，在通过建筑物时进行同步注浆和二次注浆，在通过建筑物后进行跟踪注浆。

3 掘进参数控制 主要对刀盘扭矩、刀盘转速、掘进速度、出土量、注浆量、土压力等参数的控制

4 掘进管理控制 做好机器的保养和检修；做好刀盘刀具的跟换

做好掘进工序的衔接和交接班制度；做好碴土的改良

5 监测控制 监测内容主要包括地面监测、建筑物沉降监测建筑物倾斜监测。将监测数据通知盾构司机和值班领导 加强监测频率，在通过通过前完成初始值的上报，在通过时24小时监测，在通过后根据建筑物沉降情况逐级降低监测频率

6 安全应急控制 做好安全应急预案，在可能存在危险时立即按照预案进行实施，建立应急预案小组

2.2实例说明

下面我们以盾构穿越石人社区家属楼为例说明盾构在富水砂卵石地层中穿越建筑物的各项工作及各项保证措施，石人社区家属楼位于【中医学院站~白果林站】区间，该栋建筑物建筑年代久远，裂缝较多，且经历了四川大地震，被定为本标段盾构穿越建筑物的一个最大危险源。针对该栋建筑物的特点结合表1中各阶段的措施，我们认真准备，做好每一项措施，使我们顺利通过该栋建筑物，且未出现超过设计和规范要求的沉降，得到了业主和居民的好评。

2.2.1准备工作

在盾构穿越石人社区家属楼前召开项目部全体员工大会，制定好总的穿越思想。并做好以下穿越石人社区前的各项准备工作：

2.2.1.1调查工作

（1）再次对建筑物结构和基础进行调查；

石人社区家属楼共分3栋楼，位于成都市大庆路66号，修建于1988年。基础为条形基础，深2米，上部结构为7层砖混结构。

（2）对石人社区家属楼每一户的裂缝和破损情况进行调查，并进行拍照；

（3）做好对居民的宣传。

2.2.1.2技术准备工作

（1）编制盾构穿越石人社区的专项方案；

（2）下发技术交底和安全交底；

（3）在盾构通过前再次召开技术工作会，对每位技术人员进行详细的分工和技术交底。

2.2.1.3降水施工

根据成都地铁一号线的经验，在降水的情况下盾构穿越砂卵石地层更有利地层的稳定。在石人社区前提前施工好降水井，在盾构机到达石人社区前100米开始进行降水。

2.2.2注浆加固控制

2.2.2.1注浆加固范围

预注浆和跟踪注浆加固范围主要是建筑物基础底部和隧道拱顶之间，同步注浆和二次注浆主要是管片壁后和土层之间的空隙。

2.2.2.2注浆方法

（1）预注浆和跟踪注浆注浆方法主要采用从地面打Φ50mm钢花管注浆，注浆浆液主要是采用比例为1:1水泥浆，注浆压力一般控制在0.5~0.7Mpa之间，在施工中根据实际情况进行调整。

（2）同步注浆和二次注浆是采用盾构机的注浆设备进行注浆，注浆压力根据掘进实际情况进行调整，同步注浆量1.5m在6m³以上。

2.2.2.3注浆效果

在盾构通过石人社区前，项目部共施工27个预注浆孔，并注浆79m³；在完成预注浆后施工了26个跟踪注浆孔；在盾构机穿越石人社区时，严格控制同步注浆的压力和注浆量，确保管片壁厚充填饱满，并在盾构机通过跟踪注浆孔1米后及时的对跟踪注浆孔进行注浆，及时填充因刀盘扰动土体产生的空隙，26个跟踪注浆孔共注浆88.3m³；在盾构通过石人社区后针对沉降值大的地方进行注浆加固，针对性的跟踪注浆孔个13个，共注浆47.26m³。

2.2.3掘进参数控制

掘进参数的设定是盾构穿越建筑物的一个重要环节，掘进参数是一个连续变化的参数，各参数又相互关联，把握好参数的设定才能使盾构机处于一个连续、匀速的穿越数建筑物。盾构操作手在参数选定上要做好以下几点：

（1）盾构操作手要了解建筑物的基础情况和地层情况；

（2）盾构参数是一个连续动态变化的数值，盾构操作手要根据技术交底下发的参数并结合实际掘进情况进行参数调整，从而使盾构机能连续匀速的通过建筑物，减少对土体更大的扰动。技术交底设定数值和实际掘进数值比较见下表3。

表3 技术交底设定数值和实际掘进数值比较表

名称 刀盘转速

（rpm） 刀盘扭矩

（bar） 推力

（t） 推进速度(mm/min) 螺旋机转速

（rpm） 出土量

（m3）

技术交底设定值 1.1～1.4 160～200 1000～1300 40～55 3～5 55～60

实际值 1.1~1.4 160~200 1000~1200 45~55 3~5 55~58

（3）盾构机操作人员严格盾构机姿态，使主推进油缸油压尽量趋于平衡，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（每环纠偏量不能超过5mm），以减少对地层的扰动。盾构司机要并根据掘进的行程差选择合适的管片类型。

（4）严格执行出渣管理制度，值班工程师对每一环出渣量进行统计，防止盾构超挖造成地表下陷，1.5米幅宽管片每环出碴量应控制在55~60m³。

2.2.4掘进管理控制

掘进管理是确保盾构机连续、匀速穿越建筑的一个主要保障措施，在穿越建筑物时各部门应该做好以下几点：

（1）在盾构机通过石人社区前，对盾构机及台车进行全面的检查，对肯能存在问题的部件提前进行更换，防止盾构机在建筑物下长时间停机检修。

（2）在盾构机通过石人社区前，对刀盘的刀具进行检查，对有问题的刀具进行更换，保证刀盘不存在结“泥饼”现象和不能碾碎卵石现象。确保盾构机连续匀速的通过建筑物。

（3）在掘进过程中做好碴良，第一、要根据技术交底的要求做好泡沫的发泡率，值班工程师要不断的检查泡沫效率和质量并通知盾构操作手，盾构操作手根据情况调整泡沫的发泡比例；第二、要向土仓内注入膨润土，增加碴土的和易性；最后适当向土仓内注入水。从而防止刀盘产生结“泥饼”、及卡刀盘等现象，保证盾构的正常掘进。

（4）作好工序的衔接和交接班制度，交接班和每一道工序的连续顺畅是保证盾构机在建筑物下停机时间少的有利保障。

3 结束语

对于砂卵石地层的滞后沉降的特点一定要注重注浆加固、参数选定、掘进管理和监测的控制，能够有效的控制滞后沉降现象。通过以上实践，为集团公司盾构在富水砂卵石地层中掘进积累了大量的掘进参数和宝贵的经验。

参考文献

《地下铁道施工及验收规范》（GB50299-1999）；

《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）；

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；

《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）；

篇（8）

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1、引言

随着城市轨道交通事业的蓬勃发展，各个大中城市都在修建地铁，地铁一般都位于城市的中心区，由于城市中心区用地紧张，拆迁难度和成本都非常大；暗挖施工由于占地面积小，区间竖井位置设置比较灵活，所以在城市地铁的建设中，越来越多的采用暗挖法施工。

2、工程概况

北京地铁十四号线十里河站～南八里庄站区间由十里河站向北，下穿东三环，并向东沿弘燕路下方至南八里庄站。区间起讫里程为 K25+723.000～K26+704.95，总长度981.95m。本区间隧道覆土约7.5～17m。区间采用矿山法施工，复合式衬砌结构，区间断面为单线单洞形式。

区间在右 K26+164.500处设施工竖井及横通道一处。采用格栅支护，倒挂井壁法施工。区间在左线K25+910～K25+940，右线K25+900～K25+930范围内上穿10号线盾构区间，区间顶覆土约7～8m，距离10号线盾构隧道最小净距约2.0m。穿越土层主要为粉质粘土层，按照《北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系》的分级原则进行分级,风险等级为一级，安全风险比较大。

3、施工要求

1、区间开挖采用台阶法施工，暗挖施工遵循“管超前，严注浆，短进尺，强支护，早封闭，勤量测”的原则，做到随挖随支，及时成环。

采用人工配合风镐进行开挖，循环进尺为0.5m。开挖完成后，立即进行初期支护作业，封闭成环。开挖时，循环进尺不大于0.5m，以保证施工安全。上台阶开挖时预留核心土，核心土为梯形断面，核心土断面尺寸不小于开挖掌子面的一半。

2、区间上穿10号线盾构区间土层以粉质粘土层为主，只在下断面对新建区间与既有结构之间的土体进行加固；

3、隧道应按设计尺寸严格控制开挖断面，不得欠挖，严格控制超挖值，允许超挖值应符合规范要求，拱部不得大于100mm，边墙和仰拱均不得大于80mm。

4、隧道断面开挖，上半拱格栅架设时，做好拱脚的支垫工作。拱架定位好以后及时打设锁脚锚杆，每根锁脚锚杆长3.0m，每侧拱脚打设1根，有效控制开挖初期沉降。

5、由于地层中可能存在上层滞水，开挖前做好人工超前探测工作；如有渗漏，做好引排或应急处理工作。

6、在初期支护与围岩之间经常出现空隙，甚至出现地表沉降量大于洞内拱顶沉降量，因此初支背后应及时进行回填注浆。

7、加强施工信息反馈。在施工过程中应通过动态监测支护体系变形情况和支护结构力学状态，及时反馈设计，调整和修改设计参数和施工工艺，确保施工安全可靠。

4、施工方案

4.1、土方开挖

区间上穿10号线盾构区间采用台阶法施工，设置临时仰拱，具体施工步序、施工工艺流程见图4-1。

施工拱部单排超前小导管注浆加固地层，小导管打设范围为拱部150°，小导管长度2.5米、2.0米。

开挖拱部土体，保留核心土 (上宽2米，下宽3.4米，高1.4米)，架立拱部格栅拱架，挂钢筋网，打φ42*3.25锁脚锚管；喷射混凝土，形成初期支护，开挖核心土，安装临时仰拱工字钢

滞后上导洞10～15m，开挖下导洞，施作初期支护，从洞内采用补偿加固新建区间与十号线之间的土体。

图4-1台阶法施工步序图

4.2、超前小导管

4.2.1 小导管加工及布设

小导管采用φ42*3.25mm钢管在现场加工制作，管身前端切削成尖锥状，导管中部1～1.5m范围布置梅花形泄浆孔，泄浆孔孔径6～8mm，孔间距20～30cm，尾部100cm范围不钻孔作为止浆段，在导管尾部焊接钢筋加强箍。

隧道上穿10号线盾构区间段落小导管长度为2.5米和2米两种，调整打设角度为10°～15°。小导管施工工艺见图4-2。

图4-2小导管施工工艺流程图

4.2.2 小导管钻进

针对区间地层特点，在粉土地层，采用风管吹孔，再将小导管打入；对于粉细砂地层，采用风镐顶入。

4.2.3 小导管加固注浆技术措施

1、小导管注浆参数根据现场围岩变化情况由实验确定，根据初步选定的配合比，测定凝胶时间，如不能满足凝胶时间要求，则需反复调整施工配合比，直到满足为止。

2、为防止孔口漏浆，用水泥药卷封堵注浆管与钻孔之间的空隙。为防止注浆管堵塞，影响注浆效果，注浆前先清洗注浆管。

3、压浆管与超前注浆管之间采用方便接头，以便快速安拆。

4、严格控制水泥浆配合比及胶凝时间，初选配合比后，用胶凝时间控制调整配合比，并测定凝结体的强度，选定最佳配合比。

5、注浆压力由小到大，从开始0MPa升到终止压力0.4～0.5MPa，稳压3min，流量计显示注浆量较小时，结束注浆；为保证注浆质量，必要时可封闭开挖面。

6、注浆由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆，如有窜浆或跑浆时，可间隔注浆，最后全部完成注浆。

7、注浆完成后要检验注浆效果，在隧道开挖后可检查注浆固结体厚度，如达不到设计要求时，在注浆时调整注浆参数，改善注浆工艺。

8、注浆过程中，专人记录注浆情况，并根据实际情况调整注浆压力、进度，保证注浆效果；完成后检验注浆效果，不合格者进行补注。

9、小导管注浆时不得对环境造成污染。注浆期间应定期对地下水取样化验检查，如有污染应立即采取有效的技术措施。

10、注浆结束，待地层达到充分的固结强度后方可进行开挖作业。

4.3、加固措施

区间上穿10号线盾构区间土层以粉质粘土层为主，只在下断面对新建区间与既有结构之间的土体进行加固；

注浆范围为：左线K25+910～K25+940，右线K25+900～K25+930，左右线各30米。

（1）隧道下台阶开挖完成后，从洞内采用补偿注浆加固新建区间与10号线之间土体，采用Φ42@1.0x1.0m补偿注浆锚管，长度为1.5米，每环8根；

（2）区间施工时先开挖右线隧道后开挖左线隧道，建议上导洞先行施工形成封闭断面，并根据右线隧道的监测结果及时调整左线施工参数，优化施工方案，如果变形过大，则对三环路管线下部砂层进行超前深孔注浆加固；根据实际情况，如果隧道底部存在地下水，则由上导洞向下打井进行洞内降水。

（3）掌子面开挖前打设超前地质探孔并分析地层状况，若存在渗漏水严重、地层情况与勘察报告不符、土层较差时应封闭掌子面，通知设计并修正设计参数后方可继续施工；

（4）初期支护形成后在其背后及时注浆填充空隙，并使附近土层得到加固，减小因隧道开挖引起的地面沉降。注浆材料为1：1水泥浆，注浆压力控制在0.1-0.3MPa；

（5）初衬与二衬之间压注与二衬混凝土等强的超细水泥浆，注浆压力小于0.1MPa；

（6）加强对10号线既有区间结构的监控量测，并切实做到洞内与地面监测同步，做到信息化施工；

区间上穿10号线盾构区间注浆加固图见图4-3、图4-4。

图4-3 区间上穿10号线盾构区间注浆加固横剖面图

图4-4 区间上穿10号线盾构区间注浆布置纵断面图

4.4、施工监测及信息反馈

现场监控量测是监视周围地层稳定情况、判断支护结构设计是否合理、施工方法是否正确的重要手段。对既有线区间和邻近高层建筑物的监测，尤其要注意新建区间开挖过程中对影响范围内的既有结构变形的监测；监测过程中除保证数据的完整、可靠外，还应加强对数据的分析与利用。对隧道施工中的每一个工况，都应根据前面工况已有的监测数据，采用反分析或其他有效方法，对既有线的反应做出预测，并及时调整施工措施。

监控量测及时对监测情况进行分析，监测成果报告中应包含技术说明、监测时间、使用仪器、依据规范、监测方法及所达到精度，列出监测值、变形速率、变形差值、变形曲线、并根据规范及监测情况提出结论性意见，如遇异常情况及时组织四方会议进行分析，以指导施工。

5 、实施效果

区间隧道施工完成后，经过对14号线区间的监控量测数据的分析，地表沉降、地下管线沉降、区间结构的拱顶下沉、净空收敛等监测数据满足规范要求，对10号线盾构区间没有带来任何不良影响。经四方验收，加固效果符合设计要求。

6 、结束语

综上所述，城市轨道交通在以后的发展中，线路越来越多，上穿或者下穿其他线路是不可避免的，这一施工方法对于以后城市轨道交通施工中上穿地铁区间有非常好的借鉴效果。

参考文献：

[1] 《地铁暗挖隧道注浆施工技术规程》（试行）（DBJ01-96-2004）。

篇（9）

Abstract: In this paper, taking Shenzhen Metro Line 5 station and station interval by ~ five as an example, introduces the design, high pressure jet grouting pile construction technology, construction quality control measures are elaborated, and should pay attention to construction issues. The successful application of high pressure jet grouting pile in the engineering, in order to ensure the subway in the portal open after launching reduce leakage phenomenon, in the continuous wall water face ahead of the soil is high pressure jet grouting pile.

Key words: Subway; high-pressure rotary jet grouting pile; reinforcement

中图分类号: U231+.2 文献标识码：A文章编号：

引言

为保证盾构安全始发、接收，隧道进、出口土体必须有良好的自立性和密实性，使洞口土体在盾构经过该段时不坍塌，地下水不涌入端头井内，为此必须对洞口土体进行加固。本文以深圳地铁5号线民治站～五和站盾构进出洞土体加固为例,浅谈高压旋喷桩在盾构进出洞洞门加固中的应用。

工程概况

深圳市全境地势东南高，西北低，大部分为低山丘陵区，间以平缓的台地；西部为滨海平原。本区间所处地区为台地，地形略有起伏，地面高程61.0～88.0m左右。区间位于宝安区民治街道，两端车站均为地下两层岛式车站，线路整体呈东西走向，区间终点位于五和南路。

隧道采用盾构法施工，为单圆盾构，盾构机外径6.28m，隧道采用6块管片错缝拼装而成，管片环宽1.5m，外径6.0m，厚度0.3m，隧道内径5.4m；隧道顶部覆土厚度11.5m～33.0m，隧道最大上坡坡率为16.7‰，最大下坡坡率5.7‰，变坡点采用圆曲线顺接，最小半径5000m；隧道平面共4条曲线，最小曲线半径400m，线间距11.9～15.5m。

工程地质、水文地质

场地土层构成见表1

表1 场地土层构成一览

本场地地下水按赋存条件主要分为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水，地下水总的径流方向为由南向北，地下水的排泄途径主要是蒸发，主要补给来源为大气降水。孔隙水主要赋存在冲洪积砂层、圆砾层、坡积层、残积层、全风化花岗岩中。基岩裂隙水主要赋存在花岗岩强～中风化层中，略具承压性。本次勘察期间地下水位埋深1.22～17.8m，水位高程56.03～76.82m，水位变幅0.5～2.0m。

进出洞加固方案

加固区布置方案

洞门土体采用旋喷桩加固，洞口沿隧道轴线加固8m，进隧道上下左右外各3m；旋喷桩桩径600mm，间距450mm，梅花形布置。见图1

图1 洞门加固平面图（单位m）

浆液拌制及旋喷参数

当注浆管置入钻孔，喷嘴达到设计标高时即可喷射注浆，在喷射注浆参数达到规定值后，即按工艺要求，提升注浆管，由下向上喷射注浆，在注浆过程中控制注浆压力宜大于25MPa，流量大于30L/min，提升速度可取0.1～0.25m/min，注浆管分段提升的搭接长度宜大于100mm。浆液配合比见表2

表2 浆液配比（重量比）

施工工序及质量控制

旋喷桩施工准备

⑴平整场地

将施工范围内路面破除，并将地面进行平整，以保证旋喷桩的施工质量。

⑵测量定位

①根据基线和施工图纸，用经纬仪、钢尺施放相应的轴线网并在网络的交叉点处理设牢固可靠的桩，并进行系统编号。

②依据基线网络，用钢尺量距标定桩位，并作好放线记录以便复核。

③桩位的定位偏差不得大于40mm。

旋喷桩加固工序

旋喷桩施工工艺流程见图2

图2 旋喷桩施工工艺图

（1）钻孔

为防止连续墙塌孔给施工带来困难，旋喷施工前应进行引孔工作。引孔所用钻杆应保持垂直，其倾斜度不得大于0.5%。

（2）桩机就位

钻机安放保持水平，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。钻机与高压注浆泵的距离不宜过远。钻机钻杆采用钻杆导向架进行定位。

（3）置入注浆管

将注浆管下至预定的深度，在此过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，边射水、边插管，水压力一般不宜超过1MPa。以防压力过高，将孔壁射塌。

（4）制备固化剂浆液

制备旋喷桩浆液时选用32.5级矿渣水泥作为固化剂。水泥应县取样试验，以确保合格；水泥储存时间超过3个月应重新取样试验，使用前报监理工程师批准。浆液的制备应在注浆管下完之前完成。

（5）喷射注浆

水泥浆液应在喷注前1小时内搅拌，当喷嘴达到设计高程，喷注开始时先送高压水清管，再送浆液和压缩空气。在底部旋喷1min，当达到喷射压力及喷浆量后再边旋转边提升。为防止浆管扭断，钻杆的旋转和提升必须连续不断；当注浆管不能一次提升完成而需分次拆卸时，拆卸动作要快，卸管后继续喷射的搭接长度不得小于10cm。旋喷过程中，不得使用搅拌时间超过4小时的水泥浆液。

施工过程中控制冒浆量，超过20%或完全不冒浆时查明原因，采用相应措施。

对需要扩大加固范围或提高强度的部分采取复喷的措施，并使实际桩顶标高高于设计标高0.3～0.5m。

（6）拔管与冲洗

旋喷施工完毕，迅速拔出注浆管，并用清水把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆；通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把注浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排出。

（7）桩机移位

待旋喷桩机注浆管全部提出地面后，先关闭电机，然后将桩机移至新的桩位。

施工质量控制及验收

施工验收遵循表3。

表3 高压喷射注浆质量验收标准

结束语

（1）高压旋喷注浆具有加固体强度高、加固后土体均匀、加固体形态可控、经济实用以及在施工过程中基本无环境污染等优点,目前已经成为国内外工程界普遍接受的地基处理方法。

（2）为保证高压旋喷桩的施工质量,应根据不同的地基土质要求和设计要求,选择合理的水泥、外加剂及配合比,施工过程中应严格控制浆液压力、气压、浆液流量及旋喷提升速度和转速等各项指标以保证成桩质量。

（3）在旋喷桩止水帷幕实施后，在盾构进出洞过程中，发现桩间渗水点比较少，在发现的渗水点处通过注水玻璃双液浆的方式进行高压注浆处理，能比较迅速的堵住漏水点，总体来说，效果比较好，达到了预期效果。所以采用高压旋喷注浆是保证盾构安全始发的有效措施。

参考文献:

[1]《地下铁道工程施工及验收规范》.中国计划出版社.2003年版GB50299- 1999.

[2]韩志超.高压旋喷桩施工技术[J].交通世界(建养·机械), 2009(13): 107108.

[3]耿殿奎.旋喷桩复合地基技术在加固软土路基中的应用[J].铁道勘察, 2009(3): 4346.

[4]李小杰.高压旋喷桩复合地基承载力与沉降计算方法分析[J].岩土力学, 2004, 25(9): 14991502.

[5]蒋宿平,隆威.旋喷桩施工技术参数设计研究[J].勘察科学技术, 2009(5): 4547.

篇（10）

Abstract: Discussing about the property of fluidal plastic clay and the actual state of the building, analysis the main influential factor for the building in shield tunneling, the determination of monitoring site, to optimize the technical project for penetrating under the building (before, medium, after) in this solid and how to ensure it’s go through the building smoothly on the basis of controlling the ground lower effectively.

Key words:Shield ; fluidal plastic clay; Propulsive parameter; Building

中图分类号：U455.43文献标识码： A 文章编号：

天津地铁3号线第14B标段的铁东路站～张兴庄站盾构区间采用小松（ф6340）土压平衡盾构机先后穿越两栋四层住宅楼、北环铁路线路等特殊地段。分别推进至45环（右）和50环（左）后进入流塑状淤泥质粉质粘土层。右线（90～180）环、左线(95环～185)环范围内下穿两栋四层建筑物（隧道埋深仅10m）。

①该土层为④5淤泥质粉质粘土，褐灰色呈流塑状，夹粉土薄层和贝壳碎屑，平均重力密度为18.64Kn/m3,承载力（仅为80kpa）和自立性均非常小。

②区间右线先行施工，当左线盾构二次穿越时使土体再次扰动。

③该建筑基础为条形基础，砖混结构，年代久远、抗变形能力极小。。

1.目标确定

①住宅楼保护等级：一级

②建筑物沉降控制要求：累计沉降+5mm～-15mm，单次沉降≤-2mm/d

③监测值超过总变形量1/2时报警，并采取应急措施。

2.现状分析

2.1主要原因

流塑状淤泥土层盾构施工对地面两栋四层住宅楼影响因素排查表：

2.2对策制定

推进控制包括推进速度、出土量及土压力等主要施工参数的设定。三者相互影响：若推进速度而出土量，则土仓土压力，其结果将导致地面隆起。反之推进速度，出土量将令土压力，引起地面下沉。为此盾构推进过程中应做到：降低推进速度，严格控制盾构方向、姿态变化，减少纠偏，杜绝大量值纠偏。

对策一：推进速度控制

穿越前盾构掘进速度拟定在2.0～2.5cm/min，施工中根据监测信息反馈情况再做调整，尽量保持推速稳定，减少土体扰动，避免对建筑物结构产生不利影响。

对策二：出土量控制

出土量控制在理论值的95％左右，即V=37.8×95％＝35.91m3/环，保证盾构切口上方土体能微量隆起0～+1mm，以减小土体的后期沉降量。

对策三：土压力设定

（1）盾构掘进正面土压力设定的一般情况

根据土压平衡盾构的原理（图2-1），土仓中的压力须与开挖面的正面水土压力平衡，以维持开挖面土体的稳定，减少对土层的扰动。

图 2-1土压平衡盾构原理图

（2）盾构近距离穿越过程中工作面土压力计算

根据理论及施工经验，穿越区域拟定土压力设置如下：

（实际土压力设定值根据沉降数据值进行微调）

2.3拟定方案

（1）控制段Ⅰ区特点及控制措施

推进速度为2.5～3.5cm/min，并保持0.19Mpa压力。重点控制注浆工序，根据监测反馈的情况实时调整注浆量、注浆压力及其它施工参数。

（2）穿越段Ⅱ区特点及控制措施

盾构左、右线进入建筑物结构正下方。推进速度在2.5cm/min以内。考虑建筑物自身重量及建筑物基础对土压力的分散作用，将土压力设定为0.21Mpa左右。

（3）穿越后控制段III区特点及控制措施

推进速度为3.0～3.5cm/min，并保持0.20Mpa左右压力，重点控制注浆工序。

3.实施情况

3.1收集相关资料

通过走访、调查，并与建筑物产权单位联系，积极收集建筑物的相关资料。

3.2精确设定土压力

（1）理论计算

依据土体静压力公式P= k0×γ×z，（k0为穿越区域土层的侧向土压力系数）结合穿越区域盾构覆盖深度和地面建筑物自重来计算土压力P，从而确定盾构切口刚进入建筑物时的土压力值。

（2）动态调整

根据监测反馈的数据，及时调整土压力。每次以0.01 MPa为原则进行上下调整。

3.3合理控制同步注浆量

（1）结合同步注浆试验

依据相似工程同步注浆经验确定正常掘进同步注浆量设定为理论建筑空隙的250％左右，浆液稠度为9～10。并根据测点反馈数据以0.5 m3 /次（环）为单位进行增、减同步注浆量。

（2）均匀施工

在确保盾构正面变形控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工。

（3）同步注浆浆液质量控制

根据实际土层情况确定适合盾构穿越建筑物时浆液的自立性和抗压性。

（4）防止盾尾漏浆

穿越前检验盾尾密封装置，使用高质量的盾尾油脂，每环不少于30Kg，严防盾尾漏浆，如发现盾尾漏浆，须及时加海绵板，牢固粘贴在管片外弧面上，情况严重时采用聚氨脂密封盾尾。

图3-1 同步注浆示意图

3.4提高二次注浆效果

（1）后期补压浆控制

二次压浆采用单液或双液浆，浆液通过管片的注浆孔注入地层，适时适量补压浆，注意控制注浆压力，压力不应超过0.8Mp，为了降低影响，一般采用少量、多点、多次的方法进行二次注浆。

图3-2二次注浆示意图

（2）风险预防

确定二次注浆环号、孔位、注浆量并通知专业队伍进行补压浆，做好压浆记录。

3.5采用多种监测方法

（1）模拟段设置

在穿越前50m左右设置模拟段，用于模拟穿越施工，优化掌握并量化施工参数。

（2）隧道测量

①隧道轴线测量

在正常段盾构推进中，每环对盾构及管片姿态进行测量，出具盾构报表。

②隧道沉降监测

自隧道推进试验段开始，取隧道落底管片上最低点为隧道沉降观测点，监测频率为从拼装工作面后5环开始，每天监测一次，直至隧道稳定。

③建筑物变形监测

合理布置建筑物变形监测点和制定监测频率。在正常区段，隧道轴线上监测点间距为每5环一点。为提高检测精度，在推进试验段及穿越后区域加密监测点及各布置4个横向沉降监测断面，横向沉降监测断面以隧道中心为轴线，距离轴线1m、3m、5m、9m各设置一点。

3.6加强设备管理

自盾构进入试验段后，加强对盾构设备、同步及二次补压浆设备、行车、电瓶车等的检修和保养。

3.7管片拼装控制

在管片拼装过程中，缩短盾构停顿时间，采取各种措施防止盾构机后退。

3.8防止漏水漏砂

施工中加大盾尾油脂的压注量，在拼装管片时在管片外垫海绵，以减少和阻止漏水漏砂。若出现漏水漏砂情况严重，在拼装中的管片外加垫多道海绵，且漏浆通道一旦堵住，及时进行二次补压浆。

4结论

随着我国城市化进程的加快以及城市轨道交通建设规模的扩大，类似土层中采用盾构法施工的情况将不断出现，鉴于地质情况的特殊性，在盾构施工时，如何优化施工参数、完善各项技术措施、保证机械设备运转质量、加强掘进拼装施工管理等是值得进一步探讨的一个新的课题。

【参考文献】

［1］《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）2003年版

［2］《城市地铁工程质量检验标准》（DB29-54-2003）天津市工程建设标准

［3］周文波《盾构法隧道施工技术及应用》中国建筑工业出版社.2004年11月.第一版

［4］鲁桂琴，张斌，刘国庆，盾构推进引起周围土体附加应力的力学分析［J］.西部探矿工程.2008,20（8）:162-165。