盾構(gòu)推進作業(yè)指導(dǎo)書

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

2、盾構(gòu)機切削的泥土充滿密封倉并保持適當?shù)耐翂毫砥胶忾_挖面的土體，從而達到對盾構(gòu)正前方開挖面進行支護的目的。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)推進操作中重要環(huán)節(jié)，其中包括推力、推進速度和出土量三者的相互關(guān)系，對盾構(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)推進過程中，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)測結(jié)果及時調(diào)整設(shè)定土倉壓力，推進速度要保持相對平穩(wěn)，控制好每次的糾偏量減少對圍巖的擾動，為管片拼裝創(chuàng)造良好條件。同步注漿量要根據(jù)推進速度、出碴量和地表監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調(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參數(shù)，在

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

4、漿車1.5 m32臺灰漿攪拌機1.4 m3，2.0 m32臺柱塞式灰漿泵VB-32臺硅整流自動充電設(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)掘進作業(yè)1、百米試推進（1）土倉壓力值P的選定盾構(gòu)在掘進過程中據(jù)此取得平衡壓力的設(shè)定值，具體施工時，根據(jù)盾構(gòu)所在的位置的埋深、地層狀況及地表監(jiān)測結(jié)果進行調(diào)整。盾構(gòu)推進過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)對策見下表：地表沉降與工作面穩(wěn)定關(guān)系及相應(yīng)對策地表沉降信息工作面狀態(tài)P與P0關(guān)系措施與對策備注下沉超過基準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基

5、準值支撐土壓力過大，土倉內(nèi)水進入地層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）掘進速度掘進速度及推力的選定以保持土倉壓力為目的，根據(jù)施工的實際情況并調(diào)整掘進速度及推力。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)計軸線不大于±50mm，地面隆陷控制在+10mm-30mm。（5）盾構(gòu)推進中的碴土改良一般地層土不會自然具有這些特性，從而使刀盤摩擦增大，工作負荷增加

6、。同時，密封倉內(nèi)碴土塑流狀態(tài)差時，在壓力和攪拌作用下易產(chǎn)生壓密固結(jié)等現(xiàn)象，從而無法形成有效的對開挖倉密封和良好的排水狀態(tài)。當碴土透水性強時，碴土在螺旋輸送機內(nèi)排出時無法形成有效的壓力遞降，土倉內(nèi)的土壓力無法達到穩(wěn)定的控制狀態(tài)。當碴土滿足不了這些要求時，需通過向刀盤、土倉及螺旋輸送機內(nèi)注入添加劑對碴土進行改良，采用的添加劑種類主要是泡沫。泡沫劑的使用：泡沫通過盾構(gòu)機上的泡沫系統(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；泡沫的注入量按開挖方量計算：300600L/m³。2、盾構(gòu)正式推進正式推進階段

7、采用100環(huán)試推階段掌握的最佳施工參數(shù)。通過加強施工監(jiān)測，不斷地完善施工工藝，控制地面沉降。推進過程中，嚴格控制好管片里程，將施工測量結(jié)果不斷與計算的三維坐標相校核，及時調(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)計縱軸方向即沿里程方向）、Y（垂直隧道沿設(shè)計軸線方向）偏差均須<±50mm。盾構(gòu)司機應(yīng)根據(jù)當班指令設(shè)定的參數(shù)推進，推進出土與襯砌外注漿同時進行。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)掘進過程中，坡度不能突變，隧道軸線和折角變化不能超過0.4%。盾構(gòu)掘進施工全過程須嚴格受控，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)機姿態(tài)、刀盤扭矩、千斤頂推力等各種勘探、測量數(shù)據(jù)信息，正確下達每班掘進指令，并即時跟蹤調(diào)整。盾構(gòu)機操作人員須嚴格執(zhí)行指令，謹慎操作，對初始出現(xiàn)的小偏差應(yīng)及時糾正，應(yīng)盡量避免盾構(gòu)機走“蛇”形，盾構(gòu)機一次糾偏量不宜過大，以減少對地層的擾動。作好施工記錄，記錄內(nèi)容：隧道掘進環(huán)號掘進速度盾構(gòu)正面土壓力刀盤轉(zhuǎn)速、油壓、螺旋機轉(zhuǎn)速盾構(gòu)推力、千斤頂開啟數(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度（每天取樣實驗）實際注漿與理論注漿量的百分比c、測量盾構(gòu)傾斜度盾構(gòu)旋速隧道橢圓度推進總距離隧道每環(huán)襯砌環(huán)軸心的確切位置（X、Y、Z）

9、與設(shè)計軸線的偏差。d、隧道滲漏水統(tǒng)計展示圖及滲漏水量，每推進100m，提交一次統(tǒng)計表。3、盾構(gòu)通過秦淮新河加固段的注意事項由于在秦淮新河施工時進行了地層加固，盾構(gòu)在穿越此處地段時，需科學(xué)設(shè)定掘進參數(shù)、加強監(jiān)測，并采取以下措施，爭取順利穿越： 土倉壓力在盾構(gòu)到達河床前，測量覆土厚度，并對照隧道排板，結(jié)合管片超前量，推算盾構(gòu)過河段每一環(huán)管片的實際埋深，并對照地質(zhì)勘察報告計算實際的水土壓力；在計算當前環(huán)的土壓時，應(yīng)特別注意盾構(gòu)機長度，施工時應(yīng)明確刀盤、盾尾到達河床與離開河床對應(yīng)的實際管片環(huán)號，以便適時調(diào)整土倉壓力。 螺旋機盾構(gòu)過河段相比較其他地段，更容易發(fā)生螺旋機噴水現(xiàn)象；因此，在盾構(gòu)過河期間，螺旋

10、機的開口率應(yīng)降低，以僅能滿足出土要求為控制目標。同時，為防止螺旋機噴水對施工帶來影響，盾構(gòu)機出土口設(shè)置2個閘門，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，提前準備污水泵、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。 掘進速度盾構(gòu)機過河段，宜快速均勻推進，一般推進速度控制在3545mm/min之間，以保證盾構(gòu)迅速過河為目的。 盾構(gòu)姿態(tài)盾構(gòu)穿越河床時垂直姿態(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，減小漿液對管片所產(chǎn)生的浮力。對于同步注漿的配比，應(yīng)視盾構(gòu)機注漿系統(tǒng)的實際情況，適當增加水泥用量，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行管片拼裝過程時，應(yīng)注意防止縮回千斤頂使得盾構(gòu)機后退，避免引起盾構(gòu)機前方土體損失。同時，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帶來滲漏水。 二次注漿根據(jù)隧道沉降與位移的實際測量情況，使用二次注漿，選擇變形趨勢的同方向管片注漿孔進行補漿，注漿量宜為0.51方/環(huán)，注漿壓力須嚴格控制在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，當遇有管片滲漏水或滴水時采用雙液漿，雙夜?jié){的配比為：水泥漿：水玻璃=1：1。二次注漿的跟進位置應(yīng)控制在當前環(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，掘進過程中設(shè)置為自動打脂，間歇時間為200300s，如遇漏水漏漿則改為手動，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)過河段期間儲備一定量的海綿或聚氨脂，出現(xiàn)盾尾涌漿，及時進行封閉，直至盾構(gòu)順利過河。 跟班制度 盾構(gòu)過河期間，技術(shù)部、機電部、維修班應(yīng)由專人24小時跟班作業(yè)，在保證盾構(gòu)機正常運轉(zhuǎn)，并不間斷推進的同時，隨時監(jiān)控掘進參數(shù)，如有異常則迅速作出反應(yīng)，或

13、立即處理，或向上匯報。4、穿越高鐵橋群 加強監(jiān)控量測 在盾構(gòu)穿越該地段前30m進行一次全面的軸線復(fù)測，通過人工復(fù)核和自動測量相結(jié)合的方式將盾構(gòu)姿態(tài)控制在最佳狀態(tài)。 監(jiān)測管理分為通過前、通過中、通過后，三個階段來實施。及時監(jiān)測地表細微變化，正確掌握盾構(gòu)施工對土層的影響，對大鐵橋群的影響，以在第一時間內(nèi)優(yōu)化施工參數(shù)。若發(fā)現(xiàn)監(jiān)測值和監(jiān)測變化值超過報警線時，須停止盾構(gòu)施工，查明原因，并及時采取有效措施，保證盾構(gòu)機安全穿越。 優(yōu)化施工參數(shù)在盾構(gòu)機穿越大鐵橋群前30m,組織相關(guān)人員對盾構(gòu)機設(shè)備的全面檢修，以及刀具的檢查和更換工作，確保盾構(gòu)機以最佳狀態(tài)穿越大鐵橋群，避免盾構(gòu)機因機械故障而造成停推或開倉檢查刀具。 在穿越大鐵橋群時控制好盾構(gòu)機軸線及掘進速度，調(diào)整盾構(gòu)機土倉壓力，嚴禁超挖。在穿越時在保證同步注漿質(zhì)量及數(shù)量，二次注漿緊跟，嚴格控制地表沉降，確保各項指標得到100%落實。 加強隔離樁的質(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大，清空不徹底