盾構(gòu)推進(jìn)作業(yè)指導(dǎo)書

1、南京軌道交通6號(hào)線TA04標(biāo)區(qū)間隧道(南京至高淳段)盾 構(gòu) 推 進(jìn) 作 業(yè) 指 導(dǎo) 書文件編號(hào)：版 本：受控狀態(tài)：發(fā)放編號(hào)：編 制 人：審 核 人：批 準(zhǔn) 人： 中鐵四局集團(tuán)有限公司南京軌道交通6號(hào)線TA04標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部2012年4月一、編制目的規(guī)范及指導(dǎo)盾構(gòu)推進(jìn)施工，使盾構(gòu)推進(jìn)處于受控狀態(tài)。二、適用范圍南京軌道交通6號(hào)線TA04標(biāo)區(qū)間盾構(gòu)隧道南京至高淳段區(qū)間隧道盾構(gòu)試推進(jìn)、盾構(gòu)推進(jìn)。三、引用規(guī)范地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50299-2003）市政工程施工技術(shù)手冊(cè)盾構(gòu)法隧道工程施工及驗(yàn)收規(guī)程（GB504462008）四、工程概況本標(biāo)段區(qū)間隧道全部采用土壓平衡盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)，土壓平衡是利用

2、盾構(gòu)機(jī)切削的泥土充滿密封倉(cāng)并保持適當(dāng)?shù)耐翂毫?lái)平衡開(kāi)挖面的土體，從而達(dá)到對(duì)盾構(gòu)正前方開(kāi)挖面進(jìn)行支護(hù)的目的。平衡壓力的設(shè)定是土壓平衡盾構(gòu)施工的關(guān)鍵，維持和調(diào)整設(shè)定的壓力值又是盾構(gòu)推進(jìn)操作中重要環(huán)節(jié)，其中包括推力、推進(jìn)速度和出土量三者的相互關(guān)系，對(duì)盾構(gòu)施工軸線和地層變形量的控制起主導(dǎo)作用。因此，盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中，要根據(jù)不同地層厚度、地面建筑情況，并結(jié)合地表沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整設(shè)定土倉(cāng)壓力，推進(jìn)速度要保持相對(duì)平穩(wěn)，控制好每次的糾偏量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，為管片拼裝創(chuàng)造良好條件。同步注漿量要根據(jù)推進(jìn)速度、出碴量和地表監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整，將施工軸線的地層變形控制在允許的范圍內(nèi)。為了很好的探索較合理的掘進(jìn)參數(shù)，在

3、每條隧道均安排100m的試掘進(jìn)，主要目的是要得到盾構(gòu)機(jī)、地質(zhì)、地表隆陷的相互關(guān)系，確定優(yōu)化的掘進(jìn)參數(shù)。五、主要機(jī)械設(shè)備表設(shè) 備 名 稱型 號(hào) 規(guī) 格數(shù) 量備 注土壓平衡式盾構(gòu)6470mm2臺(tái)門式起重機(jī)50T 2臺(tái)叉車15T1臺(tái)履帶式起重機(jī)50T管片運(yùn)輸用平板車35T4輛全液壓反鏟挖掘機(jī)200型1輛17T自卸汽車CQ30290E8輛10T自卸汽車CQ19210C8輛集土坑1000m31個(gè)鋼軌38kg/m7050米高壓水泵3XB10臺(tái)隧道內(nèi)軌枕I 183000根離心式通風(fēng)機(jī)Q-19-502臺(tái)空壓機(jī)6m32臺(tái)膠質(zhì)軟管200米深潛水泵JQB-5-694只輕型水泵4只動(dòng)力照明配電箱40箱砂輪機(jī)1只自拌式

4、漿車1.5 m32臺(tái)灰漿攪拌機(jī)1.4 m3，2.0 m32臺(tái)柱塞式灰漿泵VB-32臺(tái)硅整流自動(dòng)充電設(shè)備GC1-130/3004套發(fā)射架2座反力架2座低壓變壓器36V15只六、盾構(gòu)掘進(jìn)作業(yè)1、百米試推進(jìn)（1）土倉(cāng)壓力值P的選定盾構(gòu)在掘進(jìn)過(guò)程中據(jù)此取得平衡壓力的設(shè)定值，具體施工時(shí)，根據(jù)盾構(gòu)所在的位置的埋深、地層狀況及地表監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中地表隆陷與工作面穩(wěn)定的關(guān)系以及相應(yīng)技術(shù)對(duì)策見(jiàn)下表：地表沉降與工作面穩(wěn)定關(guān)系及相應(yīng)對(duì)策地表沉降信息工作面狀態(tài)P與P0關(guān)系措施與對(duì)策備注下沉超過(guò)基準(zhǔn)值工作面坍陷與失水Pmax< P0增大P值Pmax、Pmin分別表示P的最大峰值和最小峰值隆起超過(guò)基

5、準(zhǔn)值支撐土壓力過(guò)大，土倉(cāng)內(nèi)水進(jìn)入地層Pmin> P0減小P值（2）出碴量的控制每環(huán)理論出碴量為：V（D²）÷4×L=（×6.47²）÷4×1.2×1.559.15m³/環(huán)（3）掘進(jìn)速度掘進(jìn)速度及推力的選定以保持土倉(cāng)壓力為目的，根據(jù)施工的實(shí)際情況并調(diào)整掘進(jìn)速度及推力。正常情況下應(yīng)為2040mm/min。（4）盾構(gòu)軸線及地面沉降控制盾構(gòu)軸線偏離設(shè)計(jì)軸線不大于±50mm，地面隆陷控制在+10mm-30mm。（5）盾構(gòu)推進(jìn)中的碴土改良一般地層土不會(huì)自然具有這些特性，從而使刀盤摩擦增大，工作負(fù)荷增加

6、。同時(shí)，密封倉(cāng)內(nèi)碴土塑流狀態(tài)差時(shí)，在壓力和攪拌作用下易產(chǎn)生壓密固結(jié)等現(xiàn)象，從而無(wú)法形成有效的對(duì)開(kāi)挖倉(cāng)密封和良好的排水狀態(tài)。當(dāng)碴土透水性強(qiáng)時(shí)，碴土在螺旋輸送機(jī)內(nèi)排出時(shí)無(wú)法形成有效的壓力遞降，土倉(cāng)內(nèi)的土壓力無(wú)法達(dá)到穩(wěn)定的控制狀態(tài)。當(dāng)碴土滿足不了這些要求時(shí)，需通過(guò)向刀盤、土倉(cāng)及螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入添加劑對(duì)碴土進(jìn)行改良，采用的添加劑種類主要是泡沫。泡沫劑的使用：泡沫通過(guò)盾構(gòu)機(jī)上的泡沫系統(tǒng)注入。泡沫的組成比例如下（一般為）：泡沫溶液的組成：泡沫添加劑3%，水97%；泡沫組成：9095%壓縮空氣和510%泡沫溶液混合而成；泡沫的注入量按開(kāi)挖方量計(jì)算：300600L/m³。2、盾構(gòu)正式推進(jìn)正式推進(jìn)階段

7、采用100環(huán)試推階段掌握的最佳施工參數(shù)。通過(guò)加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，不斷地完善施工工藝，控制地面沉降。推進(jìn)過(guò)程中，嚴(yán)格控制好管片里程，將施工測(cè)量結(jié)果不斷與計(jì)算的三維坐標(biāo)相校核，及時(shí)調(diào)整，將里程偏差控制在允許范圍內(nèi)，緩和曲線、圓曲線X（隧道設(shè)計(jì)縱軸方向即沿里程方向）、Y（垂直隧道沿設(shè)計(jì)軸線方向）偏差均須<±50mm。盾構(gòu)司機(jī)應(yīng)根據(jù)當(dāng)班指令設(shè)定的參數(shù)推進(jìn)，推進(jìn)出土與襯砌外注漿同時(shí)進(jìn)行。不斷完善施工工藝，施工后地表最大變形量控制在+10-30mm之間。盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，坡度不能突變，隧道軸線和折角變化不能超過(guò)0.4%。盾構(gòu)掘進(jìn)施工全過(guò)程須嚴(yán)格受控，工程技術(shù)人員根據(jù)地質(zhì)變化、隧道深埋、地面載荷、地

8、表沉降、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、刀盤扭矩、千斤頂推力等各種勘探、測(cè)量數(shù)據(jù)信息，正確下達(dá)每班掘進(jìn)指令，并即時(shí)跟蹤調(diào)整。盾構(gòu)機(jī)操作人員須嚴(yán)格執(zhí)行指令，謹(jǐn)慎操作，對(duì)初始出現(xiàn)的小偏差應(yīng)及時(shí)糾正，應(yīng)盡量避免盾構(gòu)機(jī)走“蛇”形，盾構(gòu)機(jī)一次糾偏量不宜過(guò)大，以減少對(duì)地層的擾動(dòng)。作好施工記錄，記錄內(nèi)容：隧道掘進(jìn)環(huán)號(hào)掘進(jìn)速度盾構(gòu)正面土壓力刀盤轉(zhuǎn)速、油壓、螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速盾構(gòu)推力、千斤頂開(kāi)啟數(shù)量及位置、油壓盾構(gòu)內(nèi)壁與管片外側(cè)環(huán)形空隙（上、下、左、右）b、同步注漿注漿壓力、數(shù)量、稠度注漿材料配比注漿試塊強(qiáng)度（每天取樣實(shí)驗(yàn)）實(shí)際注漿與理論注漿量的百分比c、測(cè)量盾構(gòu)傾斜度盾構(gòu)旋速隧道橢圓度推進(jìn)總距離隧道每環(huán)襯砌環(huán)軸心的確切位置（X、Y、Z）

9、與設(shè)計(jì)軸線的偏差。d、隧道滲漏水統(tǒng)計(jì)展示圖及滲漏水量，每推進(jìn)100m，提交一次統(tǒng)計(jì)表。3、盾構(gòu)通過(guò)秦淮新河加固段的注意事項(xiàng)由于在秦淮新河施工時(shí)進(jìn)行了地層加固，盾構(gòu)在穿越此處地段時(shí)，需科學(xué)設(shè)定掘進(jìn)參數(shù)、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，并采取以下措施，爭(zhēng)取順利穿越： 土倉(cāng)壓力在盾構(gòu)到達(dá)河床前，測(cè)量覆土厚度，并對(duì)照隧道排板，結(jié)合管片超前量，推算盾構(gòu)過(guò)河段每一環(huán)管片的實(shí)際埋深，并對(duì)照地質(zhì)勘察報(bào)告計(jì)算實(shí)際的水土壓力；在計(jì)算當(dāng)前環(huán)的土壓時(shí)，應(yīng)特別注意盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)度，施工時(shí)應(yīng)明確刀盤、盾尾到達(dá)河床與離開(kāi)河床對(duì)應(yīng)的實(shí)際管片環(huán)號(hào)，以便適時(shí)調(diào)整土倉(cāng)壓力。 螺旋機(jī)盾構(gòu)過(guò)河段相比較其他地段，更容易發(fā)生螺旋機(jī)噴水現(xiàn)象；因此，在盾構(gòu)過(guò)河期間，螺旋

10、機(jī)的開(kāi)口率應(yīng)降低，以僅能滿足出土要求為控制目標(biāo)。同時(shí)，為防止螺旋機(jī)噴水對(duì)施工帶來(lái)影響，盾構(gòu)機(jī)出土口設(shè)置2個(gè)閘門，以有效阻止噴涌的發(fā)生，并立即注入聚合物，以防止噴涌再次發(fā)生。同時(shí)，提前準(zhǔn)備污水泵、鐵鍬、編織袋、小土斗等工具與材料，保證即使螺旋機(jī)涌水，也能夠迅速處理噴涌的泥漿、泥沙，保證不耽誤盾構(gòu)推進(jìn)。 掘進(jìn)速度盾構(gòu)機(jī)過(guò)河段，宜快速均勻推進(jìn)，一般推進(jìn)速度控制在3545mm/min之間，以保證盾構(gòu)迅速過(guò)河為目的。 盾構(gòu)姿態(tài)盾構(gòu)穿越河床時(shí)垂直姿態(tài)在軸線以下30mm左右，防止管片上浮。 同步注漿同步注漿量減少至3.0方/環(huán)(理論2.8方/環(huán))，并且注漿壓力不得大于0.25MPa；此外，須將漿液稠度降到1

11、1cm以內(nèi)，在保證注漿順暢的同時(shí)，減小漿液對(duì)管片所產(chǎn)生的浮力。對(duì)于同步注漿的配比，應(yīng)視盾構(gòu)機(jī)注漿系統(tǒng)的實(shí)際情況，適當(dāng)增加水泥用量，以保證同步注漿漿液能夠較快凝固，在隧道外圍迅速形成有效的隔水圈。 管片拼裝在使用管片模式進(jìn)行管片拼裝過(guò)程時(shí)，應(yīng)注意防止縮回千斤頂使得盾構(gòu)機(jī)后退，避免引起盾構(gòu)機(jī)前方土體損失。同時(shí)，應(yīng)注意止水條是否粘貼牢固，并提高拼裝質(zhì)量，特別是管片背面，不得有破損，杜絕因管片拼裝不當(dāng)帶來(lái)滲漏水。 二次注漿根據(jù)隧道沉降與位移的實(shí)際測(cè)量情況，使用二次注漿，選擇變形趨勢(shì)的同方向管片注漿孔進(jìn)行補(bǔ)漿，注漿量宜為0.51方/環(huán)，注漿壓力須嚴(yán)格控制在0.35MPa內(nèi)，防止劈裂河底土體。二次注漿的漿

12、液配比為：水泥：水=10：7，當(dāng)遇有管片滲漏水或滴水時(shí)采用雙液漿，雙夜?jié){的配比為：水泥漿：水玻璃=1：1。二次注漿的跟進(jìn)位置應(yīng)控制在當(dāng)前環(huán)后4環(huán)以外，一是防止損壞盾尾刷，而是防止竄漿。 盾尾注脂 每環(huán)先注脂后掘進(jìn)，掘進(jìn)過(guò)程中設(shè)置為自動(dòng)打脂，間歇時(shí)間為200300s，如遇漏水漏漿則改為手動(dòng)，盾尾油脂的注入應(yīng)遵循少量多次的原則，確保盾尾處不漏水。此外，應(yīng)在盾構(gòu)過(guò)河段期間儲(chǔ)備一定量的海綿或聚氨脂，出現(xiàn)盾尾涌漿，及時(shí)進(jìn)行封閉，直至盾構(gòu)順利過(guò)河。 跟班制度 盾構(gòu)過(guò)河期間，技術(shù)部、機(jī)電部、維修班應(yīng)由專人24小時(shí)跟班作業(yè)，在保證盾構(gòu)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并不間斷推進(jìn)的同時(shí)，隨時(shí)監(jiān)控掘進(jìn)參數(shù)，如有異常則迅速作出反應(yīng)，或

13、立即處理，或向上匯報(bào)。4、穿越高鐵橋群 加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè) 在盾構(gòu)穿越該地段前30m進(jìn)行一次全面的軸線復(fù)測(cè)，通過(guò)人工復(fù)核和自動(dòng)測(cè)量相結(jié)合的方式將盾構(gòu)姿態(tài)控制在最佳狀態(tài)。 監(jiān)測(cè)管理分為通過(guò)前、通過(guò)中、通過(guò)后，三個(gè)階段來(lái)實(shí)施。及時(shí)監(jiān)測(cè)地表細(xì)微變化，正確掌握盾構(gòu)施工對(duì)土層的影響，對(duì)大鐵橋群的影響，以在第一時(shí)間內(nèi)優(yōu)化施工參數(shù)。若發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)值和監(jiān)測(cè)變化值超過(guò)報(bào)警線時(shí)，須停止盾構(gòu)施工，查明原因，并及時(shí)采取有效措施，保證盾構(gòu)機(jī)安全穿越。 優(yōu)化施工參數(shù)在盾構(gòu)機(jī)穿越大鐵橋群前30m,組織相關(guān)人員對(duì)盾構(gòu)機(jī)設(shè)備的全面檢修，以及刀具的檢查和更換工作，確保盾構(gòu)機(jī)以最佳狀態(tài)穿越大鐵橋群，避免盾構(gòu)機(jī)因機(jī)械故障而造成停推或開(kāi)倉(cāng)檢查刀具。 在穿越大鐵橋群時(shí)控制好盾構(gòu)機(jī)軸線及掘進(jìn)速度，調(diào)整盾構(gòu)機(jī)土倉(cāng)壓力，嚴(yán)禁超挖。在穿越時(shí)在保證同步注漿質(zhì)量及數(shù)量，二次注漿緊跟，嚴(yán)格控制地表沉降，確保各項(xiàng)指標(biāo)得到100%落實(shí)。 加強(qiáng)隔離樁的質(zhì)量控制杜絕樁基施工存在的樁沉入深度不夠，樁施工中的水平和垂直軸線偏差過(guò)大，清空不徹底