盾構(gòu)施工工藝、施工測(cè)量與質(zhì)量管理淺析

1、盾構(gòu)施工工藝、施工測(cè)量與質(zhì)量管理淺析 1.盾構(gòu)施工技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)述2.盾構(gòu)施工準(zhǔn)備3.施工工藝及控制要點(diǎn)4.施工測(cè)量與監(jiān)控量測(cè)5.質(zhì)量通病及預(yù)防措施6.主要風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)防措施 目錄 1.盾構(gòu)施工技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)述1.1盾構(gòu)及其工作原理1.2盾構(gòu)分類1.3盾構(gòu)的開發(fā)與應(yīng)用1.4北京地鐵盾構(gòu)選型 盾構(gòu)（英文名稱為“shield machine”），是一種用于軟土隧道暗挖施工，具有金屬外殼，殼內(nèi)裝有整機(jī)及輔助設(shè)備，在其掩護(hù)下進(jìn)行土體開挖、土渣排運(yùn)、整機(jī)推進(jìn)和管片安裝等作業(yè)，而使隧道一次成型的機(jī)械。 盾構(gòu)是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械，現(xiàn)代盾構(gòu)集機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開挖切削土體、輸送土渣、拼裝隧道襯

2、砌、測(cè)量導(dǎo)向糾偏等功能。盾構(gòu)已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電隧道工程。 盾構(gòu)的工作原理就是一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)組件沿隧道軸線邊向前推進(jìn)邊對(duì)土壤進(jìn)行掘進(jìn)。這個(gè)鋼結(jié)構(gòu)組件的殼體稱“盾殼”，盾殼對(duì)挖掘出的還未襯砌的隧道段起著臨時(shí)支護(hù)的作用，承受周圍土層的土壓、承受地下水的水壓以及將地下水擋在盾殼外面。掘進(jìn)、排土、襯砌等作業(yè)在盾殼的掩護(hù)下進(jìn)行。 1.1盾構(gòu)及其工作原理（1）按斷面形狀分類 盾構(gòu)根據(jù)其斷面形狀可分為：?jiǎn)螆A盾構(gòu)、復(fù)圓盾構(gòu)（多圓盾構(gòu)）、非圓盾構(gòu)。其中復(fù)圓盾構(gòu)可分為雙圓盾構(gòu)和三圓盾構(gòu)；非圓盾構(gòu)可分為橢圓形盾構(gòu)、矩形盾構(gòu)、馬蹄形盾構(gòu)、半圓形盾構(gòu)。復(fù)圓盾構(gòu)和非圓盾構(gòu)統(tǒng)稱為“異形盾構(gòu)”（2）按支護(hù)地層的

3、形式分類 按支護(hù)地層的形式分類，主要分為自然支護(hù)式、機(jī)械支護(hù)式、壓縮空氣支護(hù)式、泥漿支護(hù)式、土壓平衡支護(hù)式五種類型。 1.2盾構(gòu)分類（3）按開挖面與作業(yè)室之間隔板的構(gòu)造分類 按開挖面與作業(yè)室之間隔板的構(gòu)造可分為全敞開式、部分敞開式及閉胸式三種。 1.2盾構(gòu)分類全敞開式盾構(gòu) 1.2盾構(gòu)分類初期開放型手掘式盾構(gòu)開挖面盾構(gòu)管片 1.2盾構(gòu)分類敞開式盾構(gòu)部分敞開式盾構(gòu)（網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)） 1.2盾構(gòu)分類閉胸式盾構(gòu) 1.2盾構(gòu)分類泥水加壓平衡盾構(gòu) 1.2盾構(gòu)分類土壓平衡盾構(gòu)復(fù)合盾構(gòu)（混合盾構(gòu)） 1.2盾構(gòu)分類第一臺(tái)德國(guó)盾構(gòu)的開發(fā)：1896年，德國(guó)人哈姬（Haag）在柏林為第一臺(tái)德國(guó)盾構(gòu)申請(qǐng)了專利。這是一臺(tái)

4、用液體支撐隧道工作面并把開挖倉(cāng)密封作為壓力倉(cāng)的盾構(gòu)。泥水加壓盾構(gòu)的開發(fā)與應(yīng)用：1964年英國(guó)摩特亥(MottHay)和安德森（Anderson）及約翰巴勒特（JohnBartlett）申請(qǐng)了泥水加壓平衡盾構(gòu)的專利。1967年第一臺(tái)用刀盤切削土體和水力出渣的泥水盾構(gòu)在日本投入使用，這臺(tái)盾構(gòu)由三菱公司制造，其直徑為3.1m。土壓平衡盾構(gòu)的開發(fā)：1963年，日本Sato Kogyo公司首先開發(fā)出土壓平衡盾構(gòu)。1974年第一臺(tái)土壓平衡盾構(gòu)在日本東京使用，用于掘進(jìn)長(zhǎng)1900m的隧道，該盾構(gòu)由日本IHI（石川島播磨）公司制造，其外徑為3.72m。復(fù)合盾構(gòu)的開發(fā)：1985年，Wsyss&Freytay公司和

5、海瑞克公司申請(qǐng)了復(fù)合盾構(gòu)的專利。1953年，東北阜新煤礦用直徑2.6m的手掘式盾構(gòu)及小混凝土預(yù)制塊修建疏水巷道這是我國(guó)首條用盾構(gòu)法施工的隧道。1989年，上海地鐵施工采用土壓平衡及泥水平衡盾構(gòu)機(jī)。1995年，廣州地鐵一號(hào)線施工采用土壓平衡及泥水平衡盾構(gòu)機(jī)。1999年，北京在亮馬河污水工程首次采用現(xiàn)代盾構(gòu)技術(shù)施工。2001年，北京地鐵五號(hào)線在雍和宮段進(jìn)行盾構(gòu)施工試驗(yàn)。 1.3盾構(gòu)的起源與發(fā)展 為了滿足在城市繁華地區(qū)及一些特殊工程的施工，大量的盾構(gòu)法施工新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這些新型盾構(gòu)技術(shù)不僅解決了一些常規(guī)技術(shù)難以解決的施工問(wèn)題，而且使得盾構(gòu)技術(shù)的效率、精度和安全性都大大提高。這些新技術(shù)主要反應(yīng)在以下

6、三個(gè)方面： （1）施工斷面的多元化，從常規(guī)的單園形向雙圓形、三圓形、方形、矩形及復(fù)合斷面發(fā)展。 （2）施工新技術(shù)，包括進(jìn)出洞技術(shù)、地中對(duì)接技術(shù)、長(zhǎng)距離施工、急曲線施工、擴(kuò)徑盾構(gòu)施工法、球體盾構(gòu)施工法等。 （3）隧道襯砌新技術(shù)，包括壓注混凝土襯砌、管片自動(dòng)化組裝、管片接頭等技術(shù)。 1.3.1盾構(gòu)法施工新技術(shù)雙圓盾構(gòu) 1.3.1盾構(gòu)法施工新技術(shù)三圓盾構(gòu) 1.3.1盾構(gòu)法施工新技術(shù)子母式盾構(gòu) 1.3.1盾構(gòu)法施工新技術(shù)擴(kuò)徑盾構(gòu)小半徑曲線（急曲線） 1.3.1盾構(gòu)法施工新技術(shù)1.4.1隧道所穿越地層的地質(zhì)水文條件1.4.2隧道所穿越區(qū)域地表?xiàng)l件1.4.3盾構(gòu)選型原則 1.4北京地鐵盾構(gòu)選型粘性土及粉土

7、層（粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土）；砂性土層（粉細(xì)砂、中細(xì)砂、中砂、中粗砂，部分石英含量大）；砂卵石地層（一般粒徑35mm,西部515mm,最大超過(guò)40cm以上）;粘質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土、中細(xì)砂互層；中砂、粉質(zhì)粘土、砂卵石互層；局部會(huì)碰到強(qiáng)風(fēng)化巖；上層滯水;潛水;淺層承壓水;城市特殊水。 1.4.1隧道所穿越地層的地質(zhì)水文條件典型地層：砂礫石/砂卵石地層 1.4.1隧道所穿越地層的地質(zhì)水文條件典型地層：砂礫石、沙層與粘土/粉土互層典型地層：粉細(xì)沙粉土粘土地層北京市地下建有大量的各種管線，特別是城市中心地區(qū)，舊有管道因年代久遠(yuǎn)，損壞嚴(yán)重，實(shí)際存在大量的滲漏。城市殘余水的存在，導(dǎo)致地層中土體已含水達(dá)到飽和，并且

8、存在大小不一、形狀不規(guī)則的空穴，盾構(gòu)施工中往往會(huì)出現(xiàn)突發(fā)性和大面積的沉陷，危害較大。商業(yè)繁華地帶；房屋密集及舊有民房；多處于交通要道；既有構(gòu)筑物眾多. 1.4.2隧道所穿越區(qū)域地表?xiàng)l件盾構(gòu)機(jī)技術(shù)水平先進(jìn)可靠并適當(dāng)超前，符合我國(guó)國(guó)情；所選盾構(gòu)機(jī)應(yīng)滿足北京市地鐵規(guī)劃各條隧道所穿越地層不同地質(zhì)與水文條件的施工需要；能夠滿足淺埋或超淺埋地鐵隧道施工以及穿越大量房屋建筑之下施工的需要，即要求盾構(gòu)機(jī)對(duì)控制地表沉降配備足夠的功能和具有良好的操作性能；盾構(gòu)機(jī)能夠適應(yīng)北京地下構(gòu)筑物眾多的特點(diǎn)，必要時(shí)，可實(shí)現(xiàn)隧道（盾構(gòu)機(jī)）內(nèi)清除或撤換障礙物的施工； 盾構(gòu)機(jī)在設(shè)計(jì)方面應(yīng)考慮北京地鐵隧道施工需要多次拆卸、多次組裝和可

9、能應(yīng)用于多項(xiàng)隧道工程的實(shí)際特點(diǎn)。 1.4.3盾構(gòu)選型原則 1.4北京地鐵盾構(gòu)選型 目前北京地鐵盾構(gòu)施工均采用土壓平衡盾構(gòu)，刀盤形式有面板式和輻條式兩種。輻條式刀盤 1.4北京地鐵盾構(gòu)選型開挖面土、水刀盤千斤頂管片刀盤驅(qū)動(dòng)土倉(cāng)螺旋輸送機(jī)管片拼裝機(jī)刀盤盾體管片臺(tái)車1臺(tái)車2臺(tái)車3臺(tái)車4臺(tái)車5皮帶運(yùn)輸機(jī)土壓平衡原理示意圖 1.4北京地鐵盾構(gòu)選型 土壓平衡盾構(gòu)是指在推進(jìn)時(shí)靠由刀盤切削下來(lái)的土體使開挖面地層保持穩(wěn)定的一類盾構(gòu)。盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)，向土倉(cāng)內(nèi)注入添加劑（塑流化改性材料），與開挖面切削下來(lái)的土體在土倉(cāng)內(nèi)充分?jǐn)嚢瑁纬删哂幸欢ㄋ芰餍院屯杆缘偷乃芰黧w。依靠控制和調(diào)節(jié)推進(jìn)速度、螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速，控制土倉(cāng)內(nèi)泥土

10、形成的壓力，與開挖面上的土、水壓力相抗衡，同時(shí)一邊掘進(jìn)一邊出土，排土量等于開挖量，使開挖面地層始終保持相對(duì)穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)始終在保持動(dòng)態(tài)平衡的條件下連續(xù)向前推進(jìn)。 土壓平衡盾構(gòu)工作原理實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于土倉(cāng)內(nèi)切削下來(lái)的土體，必須具有適當(dāng)?shù)乃苄粤鲃?dòng)性和較低的透水性。因而針對(duì)不同地質(zhì)條件，向土倉(cāng)內(nèi)添加材料以調(diào)整土倉(cāng)內(nèi)棄土的塑流性和透水性，保證螺旋輸送機(jī)排土順暢，是實(shí)現(xiàn)土壓動(dòng)態(tài)平衡的關(guān)鍵。2.1技術(shù)準(zhǔn)備階段2.2物資準(zhǔn)備階段2.3人員準(zhǔn)備階段2.4場(chǎng)地布置階段 2.盾構(gòu)施工準(zhǔn)備階段的監(jiān)理了解工程條件審批施工組織設(shè)計(jì)收集地面建筑物與地下管線調(diào)查資料進(jìn)行分析風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別與分析，審批專項(xiàng)方案審批項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃

11、審查盾構(gòu)施工輔助工程（包括進(jìn)出洞、聯(lián)絡(luò)通道和其它附屬工程、盾構(gòu)防水等）專項(xiàng)施工方案檢查質(zhì)量保證體系與綠色、環(huán)保和文明施工體系 2.1技術(shù)準(zhǔn)備階段審查盾構(gòu)機(jī)及大型運(yùn)輸、吊裝設(shè)備狀態(tài)檢查盾構(gòu)施工配套垂直運(yùn)輸設(shè)備、水平運(yùn)輸設(shè)備（龍門吊、電瓶車、管片車、渣土車等）檢查漿液制備與泵送設(shè)備（攪拌站、漿液輸送泵、漿液車）審查盾構(gòu)始發(fā)、過(guò)站、接收用鋼結(jié)構(gòu)（反力架、反力環(huán)、基座、過(guò)站小車）檢查盾構(gòu)服務(wù)管線及運(yùn)輸通道（供水管、排水管、盾構(gòu)機(jī)供電電纜、隧道內(nèi)照明、軌道、枕木、走道板、管鉤等）了解盾構(gòu)配件及耗材（刀具、配件、盾尾密封脂、泡沫、膨潤(rùn)土、潤(rùn)滑油脂等）檢查現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電、臨時(shí)用水材料，應(yīng)急發(fā)電設(shè)備狀況。檢查場(chǎng)

12、地內(nèi)裝載、搬運(yùn)設(shè)備（裝載機(jī)、叉車、挖掘機(jī)）工地通用機(jī)械（空壓機(jī)、電焊機(jī)、切割機(jī)等）的檢查 2.2物資準(zhǔn)備階段檢查組織機(jī)構(gòu)檢查崗位職責(zé)資料檢查管理人員安全教育、業(yè)務(wù)培訓(xùn)檢查作業(yè)工人安全教育、業(yè)務(wù)培訓(xùn)檢查上崗持證狀態(tài)檢查人員勞動(dòng)合同，工傷等各項(xiàng)保險(xiǎn)等資料 2.3人員準(zhǔn)備階段 盾構(gòu)施工場(chǎng)地布置應(yīng)統(tǒng)籌考慮，協(xié)調(diào)合理，綠色施工。主要包括：垂直運(yùn)輸系統(tǒng)、拌漿系統(tǒng)、臨時(shí)水電系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、棄土坑、管片堆場(chǎng)及其他設(shè)施等。沉淀池冷卻塔棄土坑攪拌站管片堆場(chǎng)充電間50噸龍門吊始發(fā)井 2.4場(chǎng)地布置箱變 2.4場(chǎng)地布置龍門吊冷卻塔漿液攪拌站塔吊 2.4場(chǎng)地布置箱變充電間棄土坑管片堆場(chǎng) 3.施工工藝

13、及控制要點(diǎn)3.1工藝流程3.2下井組裝3.3聯(lián)動(dòng)調(diào)試3.4初始掘進(jìn)3.5正常掘進(jìn)3.6到達(dá)接收3.7解體吊裝3.8盾構(gòu)過(guò)站3.9管片生產(chǎn)解體吊裝盾構(gòu)施工工藝流程圖 3.1工藝流程吊裝設(shè)備就位組裝場(chǎng)地的準(zhǔn)備始發(fā)基座安裝與軌道鋪設(shè)臺(tái)車吊裝與管線連接主機(jī)吊裝與連接安裝反力架主機(jī)定位與臺(tái)車連接空載調(diào)試安裝負(fù)環(huán)管片負(fù)載調(diào)試盾構(gòu)下井組裝調(diào)試流程圖 3.2下井組裝3.2.1組裝調(diào)試流程 3.2下井組裝（二）軌道鋪設(shè)（一）始發(fā)基座安裝 3.2下井組裝（四）電瓶車吊裝下井（三）臺(tái)車吊裝下井（六）中體吊裝下井 3.2下井組裝（五）螺旋機(jī)吊裝下井（八）中、前體連接（七）前體吊裝下井 3.2下井組裝（九）刀盤吊裝下井

14、 3.2下井組裝（十）管片拼裝機(jī)吊裝下井 3.2下井組裝（十一）盾尾吊裝下井（十二）螺旋機(jī)安裝（十二）螺旋機(jī)安裝說(shuō)明：盾尾與螺旋機(jī)根據(jù)豎井情況安裝順序可以互換。（十三）反力架安裝（豎井內(nèi)） 3.2下井組裝（十三）反力架安裝（車站內(nèi)）吊裝作業(yè)前，吊裝方案必須經(jīng)專家論證批準(zhǔn)。盾構(gòu)吊裝由具有資質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍作業(yè)，每班作業(yè)前按起重作業(yè)安全操作規(guī)程進(jìn)行安全技術(shù)交底，嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。根據(jù)盾構(gòu)機(jī)部件重量及場(chǎng)地條件確定吊車的吊裝能力，經(jīng)過(guò)驗(yàn)算選擇合適的吊車。 吊裝作業(yè)區(qū)應(yīng)做地基承載力檢測(cè)，且保證作業(yè)區(qū)內(nèi)地下無(wú)空洞，并鋪設(shè)鋼板，防止地層不均勻沉陷。探明吊裝作業(yè)區(qū)地面架空線與地下管線情況，對(duì)影響范圍內(nèi)的管線進(jìn)行

15、保護(hù)和監(jiān)測(cè)。盾體吊裝前應(yīng)對(duì)始發(fā)基座進(jìn)行精確定位和固定牢固。大件吊裝時(shí)應(yīng)對(duì)始發(fā)井進(jìn)行嚴(yán)密的觀測(cè)，掌握其變形與受力狀態(tài)。盾構(gòu)吊裝時(shí)，在大型部件上加4根纜繩，嚴(yán)格控制被吊部件的旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)，確保準(zhǔn)確到達(dá)指定位置。3.2.2控制要點(diǎn) 3.2下井組裝 盾構(gòu)機(jī)組裝和連接完畢后，即可進(jìn)行空載調(diào)試。主要調(diào)試內(nèi)容為:液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、以及各種儀表的校正。著重觀測(cè)刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)和端面跳動(dòng)是否符合要求。 空載調(diào)試證明盾構(gòu)機(jī)具有工作能力后即可進(jìn)行負(fù)載調(diào)試。負(fù)載調(diào)試的主要目的是檢查各種管線及密封的負(fù)載能力，使盾構(gòu)機(jī)的各個(gè)工作系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)達(dá)到滿足正常生產(chǎn)要求的工作狀態(tài)。通常試掘進(jìn)時(shí)間即為對(duì)設(shè)備負(fù)

16、載調(diào)試時(shí)間。3.3.1調(diào)試內(nèi)容 3.3聯(lián)動(dòng)調(diào)試3.3.2控制要點(diǎn)檢驗(yàn)盾構(gòu)機(jī)供電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、弱電控制系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、泡沫系統(tǒng)、管片運(yùn)輸拼裝系統(tǒng)等是否能夠正常工作。不僅對(duì)各個(gè)系統(tǒng)做單獨(dú)調(diào)試，還必須做整機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其注意刀盤能否正常轉(zhuǎn)動(dòng)。聯(lián)動(dòng)調(diào)試必須由專業(yè)人員或在廠家指導(dǎo)下進(jìn)行。 3.4初始掘進(jìn)整體始發(fā)3.4.1始發(fā)方式：整體始發(fā)與分體始發(fā)分體始發(fā)端頭加固 在盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)之前，一般要根據(jù)洞口地層的穩(wěn)定情況評(píng)價(jià)地層，并采取有針對(duì)性的加固處理措施。加固區(qū)地層應(yīng)滿足強(qiáng)度和滲透性的要求，加固完成后要對(duì)地層進(jìn)行取芯并進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。常用的加固方法有攪拌樁、旋噴樁、注漿法、SMW工法、冷凍法等。加固后土

17、體旋噴樁加固 3.4初始掘進(jìn)3.4.2始發(fā)準(zhǔn)備取芯檢測(cè) 在圍護(hù)結(jié)構(gòu)破除后，為保證盾構(gòu)在始發(fā)時(shí)不致于因刀盤懸空而產(chǎn)生盾構(gòu)“低頭”現(xiàn)象，需要在始發(fā)洞口內(nèi)安設(shè)始發(fā)導(dǎo)軌。洞口破除 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般在盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)前一個(gè)月左右開始洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)的破除。 3.4初始掘進(jìn)3.4.2始發(fā)準(zhǔn)備洞口破除始發(fā)導(dǎo)軌安裝洞門密封裝置的安裝 洞口密封裝置是為盾構(gòu)在始發(fā)和到達(dá)時(shí)防止?jié){液和泥水外泄所用，常用的有壓板式和折頁(yè)式兩種。 3.4初始掘進(jìn)3.4.2始發(fā)準(zhǔn)備壓板式密封裝置折頁(yè)式 負(fù)環(huán)管片安裝準(zhǔn)備：一般情況下，負(fù)環(huán)管片在盾殼內(nèi)的正常安裝位置進(jìn)行拼裝。在安裝負(fù)環(huán)管片之前，為保證負(fù)環(huán)管片不破壞盾尾刷，保證負(fù)環(huán)管片在拼裝好以后能順

18、利向后推進(jìn)，在盾殼內(nèi)安設(shè)厚度不小于盾尾間隙的方木（或型鋼），以使管片在盾殼內(nèi)的位置得到保證。負(fù)環(huán)管片在盾構(gòu)千斤頂作用下向后移動(dòng)過(guò)程中，要注意不要使管片從盾殼內(nèi)的方木（或型鋼）上滑落。 3.4初始掘進(jìn)3.4.3負(fù)環(huán)管片拼裝3.4.4始發(fā)掘進(jìn) 隨著負(fù)環(huán)管片和正環(huán)管片的安裝，刀盤開始切削到土體，螺旋輸送機(jī)開始出土，盾構(gòu)開始掘進(jìn)，直至初始掘進(jìn)完成。洞口端頭加固應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。洞門破除前要進(jìn)行加固區(qū)域的取芯試驗(yàn)和洞口水平打孔觀察，確保洞門破除安全。洞門破除后，檢查洞門內(nèi)周邊的鋼筋等是否清除干凈，以免妨礙盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)。洞口密封裝置的安裝要牢固，采用壓板式密封裝置時(shí)，隨著盾尾脫離或進(jìn)入豎井，及時(shí)調(diào)整壓

19、板的位置。負(fù)環(huán)管片拼裝位置要準(zhǔn)確，脫出盾尾后要及時(shí)固定。 3.4初始掘進(jìn)3.4.5控制要點(diǎn)負(fù)環(huán)管片拼裝盾構(gòu)在空載向前推進(jìn)時(shí)，主要控制盾構(gòu)的推進(jìn)油缸行程和限制盾構(gòu)每一環(huán)的推進(jìn)量。要在盾構(gòu)向前推進(jìn)的同時(shí)，檢查盾構(gòu)是否與始發(fā)基座、始發(fā)洞口發(fā)生干涉或是否有其它異常情況，確保盾構(gòu)安全的向前推進(jìn)。為避免刀盤上的刀頭損壞洞口密封裝置,在刀頭和密封裝置上涂抹黃油以減少摩擦力。盾尾鋼絲刷需安裝牢固,在拼負(fù)環(huán)前人工將盾尾鋼絲刷中填充滿盾尾油脂。盾構(gòu)在未完全進(jìn)入洞門前，在盾殼上焊接防扭轉(zhuǎn)裝置，并隨盾構(gòu)的推進(jìn)逐次割除。始發(fā)時(shí)盾構(gòu)坡度可略大于設(shè)計(jì)坡度, 在穿越加固區(qū)域施工時(shí),土壓力設(shè)定值應(yīng)略低于理論值,推進(jìn)速度不宜過(guò)快

20、, 施工過(guò)程中根據(jù)地層變形量等信息反饋,對(duì)土壓力設(shè)定值、推進(jìn)速度等施工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。 3.4初始掘進(jìn)3.4.5控制要點(diǎn) 3.4初始掘進(jìn)3.4.5控制要點(diǎn)盾構(gòu)完全進(jìn)入洞門12環(huán)后可進(jìn)行初始注漿，選取注漿壓力時(shí)要綜合考慮地面沉降要求和洞門密封裝置的承受能力。前10環(huán)注漿壓力不宜過(guò)高，宜采用速凝型漿液。在中心刀距離土面3040cm時(shí)，開始轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤，并及時(shí)加入添加劑，并注意推力、刀盤扭矩的控制。盾構(gòu)在初始掘進(jìn)階段須對(duì)地表變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，沿軸線方向須布設(shè)沉降點(diǎn)，并加設(shè)橫斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)。盾構(gòu)始發(fā)階段應(yīng)注意控制盾構(gòu)推進(jìn)的初始推力、刀盤扭矩等參數(shù)。 3.5正常掘進(jìn)3.5.1渣土改良3.5.2土壓管理3.5.3掘進(jìn)控

21、制3.5.4注漿管理3.5.5管片拼裝3.5.6開倉(cāng)作業(yè)3.5.7控制要點(diǎn) 3.5.1渣土改良 渣土改良是盾構(gòu)順利掘進(jìn)的重要環(huán)節(jié)，常用的渣土改良材料有泡沫、膨潤(rùn)土、高分子材料等，施工中根據(jù)不同的地層，加入不同的渣土改良材料。土壓設(shè)定與土壓修正 土壓力P=P0=K0cz=K0(ihi)，i、hi為上覆土層的天然容重和土層厚度，K0 為側(cè)壓力系數(shù)。 在掘進(jìn)施工之前，應(yīng)根據(jù)沿線隧道埋深、地質(zhì)和水文等參數(shù)，計(jì)算出土壓設(shè)定值，列表以指導(dǎo)施工。盾構(gòu)施工中的土壓及其管理影響因素多、涉及面廣、每個(gè)項(xiàng)目甚至不同的區(qū)段都有很大的變化，需要綜合考慮方能取得一個(gè)合理的初始值，并在實(shí)施過(guò)程中逐步獲得一個(gè)有效的土壓值，施

22、工中根據(jù)盾構(gòu)隧道沿線的實(shí)際土質(zhì)情況、隧道埋深變化、水文情況、地面建筑物和地下建筑物現(xiàn)狀及其抗變形能力、地面動(dòng)載情況、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和初始掘進(jìn)的具體經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行合理修正，維持開挖倉(cāng)內(nèi)的水土壓力與設(shè)定土壓力的吻合性，保持開挖面的穩(wěn)定。盾構(gòu)掘進(jìn)的出土管理 滿足土壓管理下的合理出土速度，主要靠控制螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)，出土管理是進(jìn)行土壓管理的有效措施。 3.5.2土壓管理 掘進(jìn)時(shí)應(yīng)控制好掘進(jìn)方向，在直線掘進(jìn)時(shí)避免盾構(gòu)蛇行，在曲線掘進(jìn)時(shí)適當(dāng)設(shè)置變向提前量，盡量減小糾偏幅度。在盾構(gòu)掘進(jìn)中常糾偏、小角度糾偏從而達(dá)到減少地層擾動(dòng)和地面沉降的效果。提前量的大小應(yīng)在實(shí)踐中不斷總結(jié)，提前量應(yīng)與隧道穩(wěn)定時(shí)的反方向偏移量相吻

23、合。 隧道曲線掘進(jìn)和大角度糾偏易引起管片安裝的錯(cuò)臺(tái)和整體隧道的反方向偏移，也應(yīng)引起高度重視。 3.5.3掘進(jìn)控制注漿量及注漿壓力 考慮到糾偏引起的地層損失、盾構(gòu)殼體拖泥引起的地層損失、漿液體積收縮和具體的地層特點(diǎn)等因素，注漿時(shí)實(shí)際注漿量應(yīng)為理論空隙體積的120180，通常采用150。注漿壓力應(yīng)為保證足夠注漿量的最小值，同時(shí)應(yīng)與開挖倉(cāng)內(nèi)的土壓力相匹配。注漿速度應(yīng)是使?jié){液充填速度與盾構(gòu)掘進(jìn)速度一致。注漿速度過(guò)快，注漿壓力必然上升，易造成盾尾漏漿；注漿速度過(guò)慢，注漿充填效果不易達(dá)到要求，易引起地面沉降。二次補(bǔ)漿 盾構(gòu)施工后期沉降(盾尾后30-40米范圍內(nèi))主要來(lái)自土體固結(jié)。雖然沉降發(fā)展速度較慢，但累

24、計(jì)值占到總沉降量的30-50左右，及時(shí)二次補(bǔ)漿（特殊情況要三次補(bǔ)漿）是防止隧道后期沉降的有效措施。 3.5.4注漿管理惰性漿液與硬性漿液 惰性漿液：優(yōu)點(diǎn)-滿足充填空隙的要求；對(duì)盾尾刷的危害??；不會(huì)“糊住”盾尾；缺點(diǎn)-凝固慢；穩(wěn)定管片作用差；易造成隧道的偏移，尤其是隧道糾偏和曲線掘進(jìn)時(shí)。 硬性漿液：優(yōu)缺點(diǎn)與惰性漿液正好相反。管片安裝頭必須擰緊，為避免管片旋轉(zhuǎn)過(guò)程中安裝頭單獨(dú)承受管片重量，應(yīng)將四條壓板均勻地接觸管片，避免拼裝過(guò)程中吊裝頭被拔出，破壞管片引起安全隱患。管片拼裝過(guò)程中，第一塊管片的位置尤為重要，它決定本環(huán)其他管片的位置及縫的寬窄。管片高于前一環(huán)相鄰管片則C塊的位置不夠，若低于相鄰塊，則

25、造成縱縫過(guò)大，防水性能降低。因此，第一塊應(yīng)平整好，防止形成喇叭口。當(dāng)拼裝兩塊相鄰塊時(shí)，應(yīng)用尺子量C塊空位的寬度，若寬度不夠大，須重新調(diào)整相鄰塊位置，確保C塊安裝的空間。管片拼裝應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的允許偏差。連接螺栓應(yīng)先逐步初步擰緊，脫出盾尾后再次擰緊。當(dāng)后續(xù)盾構(gòu)掘進(jìn)至每環(huán)管片拼裝之前，應(yīng)對(duì)相鄰已成環(huán)的3環(huán)范圍內(nèi)管片螺栓進(jìn)行全面檢查并復(fù)緊，擰緊力矩達(dá)到300NM。管片C塊安裝方法為先縱向搭接1/3，然后安裝器環(huán)向?qū)塊推頂?shù)筋A(yù)定位置再縱向插平。C塊及B1，B2相應(yīng)相鄰面止水條，應(yīng)在安裝前涂潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑劑為黃油或肥皂液，在管片縱向止水條上涂抹好。安裝時(shí)注意小心輕放，避免損壞管片和止水條。安裝管片時(shí)，其

26、他非操作人員不得進(jìn)入安裝區(qū)。吊運(yùn)管片時(shí)，吊運(yùn)范圍內(nèi)不得站人。 3.5.5管片拼裝 盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中會(huì)遇到刀具磨損、刀盤結(jié)泥餅、泡沫管堵塞等情況，在廣州、深圳等復(fù)合性地層中和北京砂卵石地層中施工時(shí)這些問(wèn)題較易發(fā)生，需要進(jìn)倉(cāng)作業(yè)才能解決問(wèn)題，開倉(cāng)作業(yè)分為常壓開倉(cāng)和壓氣開倉(cāng)。 3.5.6開倉(cāng)作業(yè) 常壓開倉(cāng)氣體檢測(cè)常壓開倉(cāng)作業(yè)（1）首先視開挖面地質(zhì)情況決定是否向刀盤前方注入稠膨潤(rùn)土液，如開挖面為風(fēng)化巖層不需注入，如松散地層則需注入，待挖掘室內(nèi)排土完成后開始通風(fēng)進(jìn)行倉(cāng)內(nèi)氣體監(jiān)測(cè)，方法同常壓開倉(cāng)。排土完成后向挖掘室內(nèi)充入壓縮空氣，調(diào)節(jié)到設(shè)定壓力后觀察壓力是否穩(wěn)定，壓力穩(wěn)定到設(shè)定值后需要進(jìn)行地層穩(wěn)定性試驗(yàn)，保

27、壓2小時(shí)后壓力無(wú)變化且地層無(wú)異常方可進(jìn)行下一步操作。（2）壓氣人員3人一組，倉(cāng)門開啟后組長(zhǎng)首先在倉(cāng)門口觀察開挖面的穩(wěn)定情況，如發(fā)現(xiàn)圍巖不穩(wěn)定則立即關(guān)閉倉(cāng)門，同時(shí)上報(bào)，待項(xiàng)目部及相關(guān)方研究后再進(jìn)行下一步行動(dòng)；初步判斷圍巖穩(wěn)定后方可進(jìn)行下一步工作。（3）依據(jù)減壓規(guī)范的來(lái)安排倉(cāng)內(nèi)作業(yè)人員的工作時(shí)間和減壓時(shí)間；在壓氣作業(yè)過(guò)程中若有人員感到身體不適時(shí)，應(yīng)立即電話通知操倉(cāng)員，操倉(cāng)員安排該人員減壓出倉(cāng)。加、減壓過(guò)程中人員感到身體不適時(shí)，應(yīng)立即電話通知操倉(cāng)員，操倉(cāng)員應(yīng)降低加、減壓的速度。（4）壓氣進(jìn)倉(cāng)其他操作同常壓開倉(cāng)作業(yè)。 3.5.6開倉(cāng)作業(yè) 壓氣開倉(cāng)重視渣土改良。減小刀盤扭矩，降低刀盤磨損，可通過(guò)調(diào)整添加

28、劑注入量或降低推進(jìn)速度來(lái)控制。一般刀盤扭矩控制在盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)額定扭矩的60以內(nèi)。推力控制在盾構(gòu)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，一般在設(shè)計(jì)總推力的80以內(nèi)。控制盾構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)角，及時(shí)糾偏，保持良好的盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)。加強(qiáng)管片等物資進(jìn)場(chǎng)檢查和管片拼裝質(zhì)量控制，做好管片選型。加強(qiáng)出土管理與注漿管理，嚴(yán)格控制地面沉降。嚴(yán)格按程序進(jìn)行開倉(cāng)作業(yè)。做好盾構(gòu)機(jī)及配套的龍門吊、砂漿站、電瓶車等設(shè)備的維修保養(yǎng)工作，確保連續(xù)快速施工。加強(qiáng)對(duì)電瓶車駕駛?cè)藛T的安全責(zé)任心教育，嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作，嚴(yán)禁超速、超載運(yùn)行，確保施工安全。加強(qiáng)安全用電管理，尤其是對(duì)盾構(gòu)機(jī)10KV高壓電的管理。 3.5.7控制要點(diǎn) 3.6到達(dá)接收3.6.1接收方式：一般采用直

29、接接收的方式，特殊情況下可采用接收裝置接收。直接接收接收裝置接收 3.6到達(dá)接收3.6.2接收準(zhǔn)備端頭加固洞口破除接收基座安裝洞口密封裝置的安裝盾構(gòu)推進(jìn)至距接收井80100m時(shí)，進(jìn)入盾構(gòu)推進(jìn)的到達(dá)施工階段，進(jìn)行全線貫通測(cè)量，根據(jù)盾構(gòu)的貫通姿態(tài)及掘進(jìn)糾偏計(jì)劃進(jìn)行推進(jìn)，糾偏要逐步完成，每一環(huán)糾偏量不能過(guò)大。在盾構(gòu)距離接收井5060m時(shí)，選擇合理的掘進(jìn)參數(shù)，逐漸放慢掘進(jìn)速度，以確保盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)良好為控制重點(diǎn)。盾構(gòu)刀盤距離貫通里程小于10m時(shí)，專人負(fù)責(zé)觀測(cè)接收洞口的變化情況，始終保持與盾構(gòu)司機(jī)聯(lián)系，及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)。在拼裝的管片進(jìn)入加固區(qū)域后，漿液宜改為速凝型漿液。當(dāng)最后一環(huán)管片拼裝完成后，通過(guò)管片的

30、二次注漿孔，注入雙液漿進(jìn)行封堵。注漿的過(guò)程中要密切關(guān)注洞門的情況，如發(fā)現(xiàn)有漏漿可立即停止注漿，等待漿液凝固后方可繼續(xù)補(bǔ)注。盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入接收井后及時(shí)對(duì)洞門口附近土體進(jìn)行二次回填注漿，避免洞口地面下沉。盾構(gòu)接收基座高程宜比隧道軸線略低35cm。盾構(gòu)到達(dá)前，現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備砂袋、水泵、水管、方木等應(yīng)急物資和工具。 3.6到達(dá)接收3.6.3控制要點(diǎn)吊裝 3.7解體吊裝刀盤解體運(yùn)輸中體解體 盾構(gòu)過(guò)站包括盾構(gòu)主機(jī)過(guò)站、臺(tái)車過(guò)站及盾構(gòu)的檢修等任務(wù)。盾構(gòu)過(guò)站的移動(dòng)方法多種多樣，根據(jù)盾構(gòu)移動(dòng)的動(dòng)力主要以輔助千斤頂頂推為主，也有以盾構(gòu)機(jī)自身千斤頂做動(dòng)力頂推。根據(jù)盾構(gòu)托架與車站底板之間的滑移方式可分為托架下墊滑動(dòng)托板式、托架

31、帶輪行走式和使用滾杠移動(dòng)式等。目前常見的為過(guò)站小車過(guò)站。 3.8盾構(gòu)過(guò)站3.8.1過(guò)站方法盾構(gòu)穿越風(fēng)道 3.8盾構(gòu)過(guò)站盾構(gòu)過(guò)明挖車站 盾構(gòu)過(guò)暗挖車站盾構(gòu)調(diào)頭車站底板的準(zhǔn)備，主要包括場(chǎng)地平整并在底板上鋪設(shè)鋼板，為盾構(gòu)過(guò)站小車提供平整且強(qiáng)度足夠的滾動(dòng)面。盾構(gòu)平面移動(dòng)和推進(jìn)的準(zhǔn)備，在過(guò)站小車下部鋪墊鋼板，并涂抹黃油，保證盾構(gòu)能夠平移。除此之外在底板 鋪設(shè)的鋼板上安裝推進(jìn)反力座，左右兩個(gè)推進(jìn)油缸在推進(jìn)時(shí)，要保證盾構(gòu)及過(guò)站小車左右兩側(cè)移動(dòng)的同步性。將盾構(gòu)接收到過(guò)站小車并固定好，保證移動(dòng)過(guò)程中盾構(gòu)與過(guò)站小車不發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。過(guò)站小車底部固定的鋼板應(yīng)打磨處理光滑。 3.8盾構(gòu)過(guò)站3.8.2控制要點(diǎn)加工混凝土材

32、料進(jìn)場(chǎng)鋼筋進(jìn)廠模具清理模板支立涂刷脫模劑鋼筋骨架入模安裝預(yù)埋件保護(hù)層定位骨架成型澆注、成型蒸養(yǎng)拆模起吊混凝土拌制抹面水養(yǎng)、碼放貯存期養(yǎng)護(hù)出廠密封墊緩沖墊管片生產(chǎn)流程圖 3.9管片生產(chǎn)3.9.1工藝流程管片混凝土為C50混凝土，一般由管片廠自行攪拌，加強(qiáng)進(jìn)場(chǎng)原材檢驗(yàn)，嚴(yán)格控制攪拌質(zhì)量、入模時(shí)間、坍落度。嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，避免過(guò)振和振搗不密實(shí)。嚴(yán)格控制蒸養(yǎng)的時(shí)間和蒸汽溫度的變化幅度，控制好脫模時(shí)間。管片碼放過(guò)程中，不得造成管片損傷。嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范要求，進(jìn)行三環(huán)拼裝試驗(yàn)、抗?jié)B試驗(yàn)等；定期對(duì)管片模具進(jìn)行校驗(yàn)。管片生產(chǎn)一般提前盾構(gòu)掘進(jìn)3個(gè)月左右開始生產(chǎn)，盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)達(dá)到一定的儲(chǔ)存量。 3.9管片生產(chǎn)3.

33、9.2控制要點(diǎn)4.1施工測(cè)量 4.1.1施工測(cè)量要求 4.1.2控制測(cè)量 4.1.3導(dǎo)向系統(tǒng)4.2監(jiān)控量測(cè) 4.2.1沉降原因與機(jī)理 4.2.2地層變形的規(guī)律 4.2.3地面及建筑物沉降監(jiān)測(cè) 4.2.4成型管片的監(jiān)測(cè) 4.施工測(cè)量與監(jiān)控量測(cè) 測(cè)量是地鐵施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，常因測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜多變，觀測(cè)條件受天氣、洞內(nèi)條件（主要是大氣折光、大氣密度、光線強(qiáng)弱）等影響，因而在實(shí)際工作中應(yīng)采取相應(yīng)的措施來(lái)克服這些困難。 4.1施工測(cè)量（1）地鐵工程測(cè)量施測(cè)環(huán)境復(fù)雜，精度要求高。測(cè)量采用三維坐標(biāo)法進(jìn)行測(cè)量。（2）因各標(biāo)段的施工時(shí)間和施工方法不同，為避免差錯(cuò)，工作中不僅要作好本標(biāo)段的測(cè)量，還要按照監(jiān)理工

34、程師的要求與臨近標(biāo)段進(jìn)行貫通聯(lián)測(cè)，做好工程測(cè)量的相互銜接。（3）地鐵工程隧道限界要求嚴(yán)格，凈空斷面尺寸測(cè)量采用解析法測(cè)量。（4）布設(shè)足夠的控制點(diǎn)，并精心做好標(biāo)記，加強(qiáng)對(duì)控制點(diǎn)的保護(hù)和檢查，為保證測(cè)量精度，配備先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器，使用先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)。（5）負(fù)責(zé)保存好全部的三角網(wǎng)點(diǎn)，水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)和自己布設(shè)的控制點(diǎn)，防止移動(dòng)和損壞，一旦發(fā)生損壞，及時(shí)報(bào)告監(jiān)理，并協(xié)商補(bǔ)救措施，及時(shí)處理。（6）全部的測(cè)量數(shù)據(jù)和放樣經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后，才能開展后序工作。（7）嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行測(cè)量工作，并做好測(cè)量資料的管理。（8）嚴(yán)格貫徹二級(jí)測(cè)量復(fù)核制度，即公司精測(cè)組復(fù)核并交樁于工地項(xiàng)目部測(cè)量組，工地項(xiàng)目部測(cè)量組再行復(fù)

35、核并負(fù)責(zé)施工放樣測(cè)量，確保隧道精確貫通。 4.1.1施工測(cè)量要求 施工準(zhǔn)備階段，施工單位會(huì)同設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交接樁，辦理相關(guān)的交接樁手續(xù)。及時(shí)組織測(cè)量人員對(duì)有關(guān)的導(dǎo)線網(wǎng)、水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量復(fù)核，檢查導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)和水準(zhǔn)點(diǎn)高程的準(zhǔn)確性，對(duì)測(cè)量結(jié)果平差后報(bào)監(jiān)理工程師，并將所計(jì)算的結(jié)果與原始資料進(jìn)行分析對(duì)比，如果誤差在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，則將所移交的控制點(diǎn)作為施工放樣的基準(zhǔn)點(diǎn)。如果超過(guò)誤差范圍，由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行修正，直到接受的控制點(diǎn)準(zhǔn)確無(wú)誤后方可用于施工中，作為施工測(cè)量的依據(jù)。 4.1.2控制測(cè)量 在不受現(xiàn)場(chǎng)施工影響的地方布設(shè)施工測(cè)量導(dǎo)線網(wǎng)，以首級(jí)控制點(diǎn)為基礎(chǔ)，布設(shè)成附合線路。導(dǎo)線網(wǎng)的布設(shè)點(diǎn)置于不受

36、干擾，不易破壞、點(diǎn)與點(diǎn)之間通視良好的地方。導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)位可利用城市已埋設(shè)的永久標(biāo)志，或按城市導(dǎo)線點(diǎn)的標(biāo)志埋設(shè)。點(diǎn)位布置完畢后，以已知的導(dǎo)線網(wǎng)點(diǎn)（GPS點(diǎn)）作為基準(zhǔn)點(diǎn)，采用三維坐標(biāo)法，使用全站儀測(cè)量附合導(dǎo)線上的每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值，并經(jīng)平差后計(jì)算每個(gè)點(diǎn)的精確坐標(biāo)。附合導(dǎo)線平均長(zhǎng)度350米，測(cè)角中誤差2.5，最弱點(diǎn)的中誤差15，相鄰點(diǎn)的相對(duì)中誤差8，導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差1/40000。 4.1.2控制測(cè)量為了保證本標(biāo)段與相鄰標(biāo)段的貫通，導(dǎo)線測(cè)量的控制點(diǎn)貫通連接到相鄰標(biāo)段所用的兩個(gè)以上控制點(diǎn)。在盾構(gòu)始發(fā)井完成以后，在盾構(gòu)始發(fā)前進(jìn)行兩次完整的聯(lián)系測(cè)量。聯(lián)系測(cè)量是將地面測(cè)量數(shù)據(jù)傳遞到隧道內(nèi)，以便指導(dǎo)隧道施工。具體方

37、法是將施工控制點(diǎn)通過(guò)布設(shè)趨近導(dǎo)線和趨近水準(zhǔn)路線，建立近井點(diǎn)，再通過(guò)近井點(diǎn)把平面和高程控制點(diǎn)引入豎井下，為盾構(gòu)掘進(jìn)提供井下平面和高程依據(jù)。（1）聯(lián)系測(cè)量 4.1.2控制測(cè)量由于地下隧道設(shè)計(jì)覆土厚度越來(lái)越大，必須采用豎井施工作業(yè)，而豎井的開口卻相對(duì)較小，因而使盾構(gòu)始發(fā)邊相對(duì)較短，從而使得始發(fā)邊方位角的精度變得尤為重要。因此我們一般采用鋼絲法來(lái)做現(xiàn)場(chǎng)的聯(lián)系測(cè)量。如圖1所示，從地面近井點(diǎn)向地下采用吊鋼絲的方法進(jìn)行施測(cè)，首先利用經(jīng)檢驗(yàn)合格的地面控制點(diǎn)將方位傳遞到鋼絲L1、L2上。地面坐標(biāo)方位的傳遞和聯(lián)系導(dǎo)線測(cè)量均按精密導(dǎo)線測(cè)量的精度進(jìn)行。外業(yè)要求水平角觀測(cè)四測(cè)回，每測(cè)回間較差小于3，距離正倒鏡往返測(cè)。距

38、離觀測(cè)時(shí)每條邊均往返觀測(cè)，各兩測(cè)回，每測(cè)回讀數(shù)兩次，并測(cè)定溫度和氣壓，現(xiàn)場(chǎng)輸入全站儀進(jìn)行氣象改正，儀器的加乘常數(shù)也同時(shí)自動(dòng)改正。圖1 4.1.2控制測(cè)量用全站儀做邊角測(cè)量，豎井定位時(shí)，可在井口預(yù)先架設(shè)一個(gè)牢固的框架，在框架合適的部位固定兩根鋼絲L1、L2。鋼絲底部懸掛重錘并使重錘浸入設(shè)置在井底相應(yīng)部位的油桶內(nèi)，重錘與油桶不能接觸。鋼絲在重錘的重力作用下被張緊且由于桶內(nèi)油的阻尼作用能較快的處于鉛垂位置。因此，鋼絲上任意一點(diǎn)的平面坐標(biāo)均相同，起到了傳遞坐標(biāo)的作用。經(jīng)過(guò)井上井下聯(lián)系三角形（如圖2）的解算，將地面控制點(diǎn)的坐標(biāo)和方位角通過(guò)投影點(diǎn)L1、L2 傳遞至井下的導(dǎo)線點(diǎn)B1，B2。以B1B2邊為始發(fā)

39、邊進(jìn)行坐標(biāo)的傳遞。在盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程至150m處、300400m處和距離貫通面150m200m處分別進(jìn)行一次上述工作的檢測(cè)，以保證始發(fā)邊的精確性。圖2 4.1.2控制測(cè)量（2）高程的傳遞 在進(jìn)行傳遞高程之前，首先將高程引測(cè)到基坑外方便使用且牢固的水準(zhǔn)點(diǎn)上。在傳遞高程時(shí)，同時(shí)用兩臺(tái)水準(zhǔn)儀，兩根水準(zhǔn)尺和一把經(jīng)檢驗(yàn)的鋼尺。高程傳遞布置如圖所示。a重錘基坑開挖面地面水準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)儀地面水準(zhǔn)尺鋼架鋼尺水準(zhǔn)儀墻體r1br2 高程傳遞布置示意圖 4.1.2控制測(cè)量以德國(guó)VMT公司的SLS-T系統(tǒng)為例，主要有以下四部分組成:（1）具有自動(dòng)照準(zhǔn)目標(biāo)的全站儀。主要用于測(cè)量(水平和垂直的)角度和距離、發(fā)射激光束。（2）EL

40、S(電子激光系統(tǒng))，亦稱為標(biāo)板或激光靶板。這是一臺(tái)智能型傳感器，ELS接受全站儀發(fā)出的激光束，測(cè)定水平方向和垂直方向的入射點(diǎn)。坡度和旋轉(zhuǎn)也由該系統(tǒng)內(nèi)的傾斜儀測(cè)量，偏角由ELS上激光器的入射角確認(rèn)。ELS固定在盾構(gòu)機(jī)的機(jī)身內(nèi)，在安裝時(shí)其位置就確定了，它相對(duì)于盾構(gòu)機(jī)軸線的關(guān)系和參數(shù)就可以知道。 4.1.3導(dǎo)向系統(tǒng) 現(xiàn)在的盾構(gòu)機(jī)都裝備有先進(jìn)的自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)，有英國(guó)ZED系統(tǒng)，日本演算工房，德國(guó)的PPS測(cè)量系統(tǒng)和VMT公司的SLS-T系統(tǒng)以及上海力信RMS-D導(dǎo)向系統(tǒng)。（3）計(jì)算機(jī)及隧道掘進(jìn)軟件。 SLS-T軟件是自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)的核心，它從全站儀和ELS等通信設(shè)備接受數(shù)據(jù)，盾構(gòu)機(jī)的位置在該軟件中計(jì)算，并以

41、數(shù)字和圖形的形式顯示在計(jì)算機(jī)的屏幕上，操作系統(tǒng)采用Windows系統(tǒng)，確保用戶操作簡(jiǎn)便。 管 片 盾構(gòu)機(jī)主控室 激光全站儀 后視棱鏡 黃盒子 盾構(gòu)機(jī) 顯示屏 工業(yè)計(jì)算機(jī) 控制盒 ELS 靶 SLS-T 導(dǎo)向系統(tǒng)圖 （4）黃色箱子。 它主要給全站儀供電,保證計(jì)算機(jī)和全站儀之間的通信和數(shù)據(jù)傳輸。 4.1.3導(dǎo)向系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)的姿態(tài)定位主要是依據(jù)地下控制導(dǎo)線點(diǎn)來(lái)精確確定盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的方向和位置。在掘進(jìn)中盾構(gòu)機(jī)的自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)是如何定位的呢？ 它主要是根據(jù)地下控制導(dǎo)線上一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)(即、)來(lái)確定的，這個(gè)點(diǎn)就是帶有激光器的全站儀的位置，然后全站儀將依照作為后視方向的另一個(gè)地下導(dǎo)線的控制點(diǎn)來(lái)定向，這樣

42、就確定了北方向，即方位角。 再利用全站儀自動(dòng)測(cè)出的測(cè)站與ELS棱鏡之間的距離和方位角，就可以知道ELS棱鏡的三維坐標(biāo)(即、Z)。激光束射向ELS， ELS就可以測(cè)定激光相對(duì)于ELS平面的偏角。在ELS入射點(diǎn)之間測(cè)得的折射角及入射角用于測(cè)定盾構(gòu)機(jī)相對(duì)于隧道設(shè)計(jì)軸線(DTA，已事先計(jì)算好并輸入計(jì)算機(jī))的偏角。 4.1.3導(dǎo)向系統(tǒng) 坡度和旋轉(zhuǎn)直接用安裝在ELS內(nèi)的傾斜儀測(cè)量。這個(gè)數(shù)據(jù)大約每秒鐘兩次傳輸至控制用的計(jì)算機(jī)。通過(guò)全站儀測(cè)出的與ELS之間的距離可以提供沿著DTA掘進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)的里程長(zhǎng)度。 所有測(cè)得的數(shù)據(jù)由通信電纜從黃盒子傳輸至計(jì)算機(jī),通過(guò)軟件組合起來(lái)用于計(jì)算盾構(gòu)機(jī)軸線上前后兩個(gè)參考點(diǎn)的精確的空

43、間位置，并與隧道設(shè)計(jì)軸線(DTA)比較，得出的偏差值顯示在屏幕上，這就是盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)，在推進(jìn)時(shí)只要控制好姿態(tài)，盾構(gòu)機(jī)就能精確地沿著隧道設(shè)計(jì)軸線掘進(jìn)，保證隧道能順利準(zhǔn)確的貫通。 4.1.3導(dǎo)向系統(tǒng) 由于地鐵項(xiàng)目大多穿越主城區(qū)，地面人員、車輛和建筑物、管線等比較密集，所以對(duì)于地面沉降的監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。因此在盾構(gòu)掘進(jìn)施工過(guò)程中，必須制定詳細(xì)的監(jiān)測(cè)方案，對(duì)地面、周圍建（構(gòu)）筑物和地下管線進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)成果，及時(shí)地分析資料，反饋信息，進(jìn)一步掌握盾構(gòu)掘進(jìn)施工過(guò)程中地面及周圍環(huán)境的實(shí)際工作狀態(tài)，以便修改調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，確保盾構(gòu)掘進(jìn)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠進(jìn)行。 4.2監(jiān)控量測(cè)（1）開挖時(shí)的水、土壓力不均衡

44、 土壓平衡式盾構(gòu)由于推進(jìn)量與排土量不等的原因，開挖面水壓力、土壓力與壓力艙壓力產(chǎn)生不均衡，致使開挖面失去平衡狀態(tài)，從而發(fā)生地基變形。（2）推進(jìn)時(shí)圍巖的擾動(dòng) 盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)，由于盾構(gòu)的殼板與圍巖摩擦和圍巖的擾動(dòng)從而引起地基下沉。特別是蛇行修正和曲線推進(jìn)時(shí)引起的超挖，是產(chǎn)生圍巖松動(dòng)的原因。（3）盾尾空隙的發(fā)生和壁后注漿不充分 由于盾尾空隙的發(fā)生使盾殼支承的圍巖朝著盾尾空隙變 形而產(chǎn)生地基下沉。這是由應(yīng)力釋放引起的彈塑性變形。地基 下沉的大小受壁后注漿材料材質(zhì)及注入時(shí)間、位置、壓力、數(shù) 量等影響。另外，粘性土地基中的壁后注漿壓力過(guò)大是引起臨 時(shí)性地基隆起的原因。（4）一次襯砌的變形及變位 接頭螺栓緊固不

45、足時(shí)，管片環(huán)容易變形，盾尾空隙的實(shí)際量增大，管片從盾尾脫出后外壓不均等使襯砌變形或變位，從而增大地基下沉。（5）地下水位下降 來(lái)自開挖面的涌水或一次襯砌產(chǎn)生漏水時(shí)，地下水位下降而造成地基下沉。這一現(xiàn)象是由于地基的有效應(yīng)力增加而引起固結(jié)沉降。 4.2.1沉降原因與機(jī)理隧道縱向的地基變形 隨著盾構(gòu)推進(jìn)所發(fā)生的地基變形，上述各種原因引起的地基下沉或隆起現(xiàn)象重疊發(fā)生，其時(shí)序過(guò)程如圖（盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)地基變形的分類）所示，最后達(dá)到最終值。其中，、是盾構(gòu)通過(guò)前，是通過(guò)中，、是通過(guò)后發(fā)生的下沉（隆起）現(xiàn)象。盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)地層變形的分類 4.2.2地層變形的規(guī)律施工過(guò)程中可通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)確認(rèn)這些現(xiàn)象的有無(wú)及其程度，修正

46、后續(xù)區(qū)段的施工方法。 先期沉降：是在盾構(gòu)機(jī)到達(dá)前發(fā)生的下沉。對(duì)于砂質(zhì)土，先期沉降是由地下水位下降引起的。對(duì)極軟弱粘土，先期沉降則由于開挖面的過(guò)量取土而引起的。 開挖面前部下沉（隆起）：是在盾構(gòu)開挖面即將到達(dá) 之前發(fā)生的下沉或隆起。開挖面的水土壓力不平衡是其發(fā)生的原因。 通過(guò)時(shí)下沉（隆起）：盾構(gòu)通過(guò)時(shí)發(fā)生的下沉或隆起。 盾構(gòu)外周面與圍巖發(fā)生摩擦，或超挖使圍巖擾動(dòng)是其發(fā)生的主要原因。 盾尾空隙下沉（隆起）：盾尾剛剛通過(guò)發(fā)生的下沉或隆起，是由于盾尾空隙的產(chǎn)生引起應(yīng)力釋放或壁后注漿壓力過(guò)大而產(chǎn)生的。地基下沉的大部分都是這種盾尾空隙下沉。 后續(xù)下沉：是軟弱粘土中出現(xiàn)的現(xiàn)象，主要是由于盾構(gòu)推進(jìn)引起整個(gè)地基

47、松弛或擾動(dòng)而發(fā)生的。可持續(xù)到盾構(gòu)通過(guò)后3-4個(gè)月。 4.2.2地層變形的規(guī)律監(jiān)測(cè)方法 主要監(jiān)測(cè)盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程引起的地表變形情況，監(jiān)測(cè)方法是在地表埋設(shè)測(cè)點(diǎn)，在隧道沿線，地表影響范圍外布設(shè)監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)，用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行地面沉降的量測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，判斷盾構(gòu)掘進(jìn)對(duì)地表沉降的影響。 4.2.3地面及建筑物沉降監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置原則 測(cè)點(diǎn)布置在地面上，依據(jù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求沿隧道中線方向每隔5米布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)，在隧道的上方沿隧道方向每30m布設(shè)1斷面，區(qū)間隧道18點(diǎn)/斷面，測(cè)點(diǎn)橫間距5m，布置點(diǎn)位與隧道中線對(duì)稱。如圖所示。地面沉降測(cè)點(diǎn)布置圖 4.2.3地面及建筑物沉降監(jiān)測(cè)觀測(cè)方法 在條件許可的情況下，盡可能的布

48、設(shè)水準(zhǔn)網(wǎng)，以便進(jìn)行平差處理，提高觀測(cè)精度，然后按照測(cè)站進(jìn)行平差，求得各點(diǎn)高程。施工前，由基點(diǎn)通過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)出隆陷觀測(cè)點(diǎn)的初始高程H0，在施工過(guò)程中測(cè)出的高程為Hn。則高差HnH0即為累計(jì)沉降值。初始值的確定 觀測(cè)采用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法。基點(diǎn)和附近水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)取得初始高程。觀測(cè)時(shí)各項(xiàng)限差宜嚴(yán)格控制，每測(cè)點(diǎn)讀數(shù)高差不宜超過(guò)0.3，對(duì)不在水準(zhǔn)路線上的觀測(cè)點(diǎn)，一個(gè)測(cè)站不宜超過(guò)2個(gè)，超過(guò)時(shí)應(yīng)重讀后視點(diǎn)讀數(shù)，以作核對(duì)。首次觀測(cè)應(yīng)對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)兩次觀測(cè)，兩次高程之差應(yīng)小于0.5，取平均值作為初始值。 4.2.3地面及建筑物沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理 地表沉降監(jiān)測(cè)隨施工進(jìn)度進(jìn)行，根據(jù)開挖部位、步驟及時(shí)監(jiān)測(cè)，將各沉降點(diǎn)變化

49、量繪制成沉降變化曲線圖、沉降變化速度圖、沉降波動(dòng)曲線圖。數(shù)據(jù)的分析 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的穩(wěn)定性分析基于穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行； 相鄰兩期監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變動(dòng)通過(guò)比較相鄰兩期的最大變形量與最大測(cè)量誤差（取兩倍中誤差）進(jìn)行，當(dāng)變形量小于最大誤差時(shí)，可認(rèn)為該監(jiān)測(cè)點(diǎn)在這該周期內(nèi)沒(méi)有變動(dòng)或變動(dòng)不顯著； 對(duì)多期變形觀測(cè)成果，當(dāng)相鄰周期變形量小，但多期呈現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)視為有變動(dòng)。 4.2.3地面及建筑物沉降監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)管理基準(zhǔn) 在信息化施工中，監(jiān)測(cè)后應(yīng)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)整理分析，判斷其發(fā)展變化規(guī)律，并及時(shí)反饋到施工中，以此來(lái)指導(dǎo)施工。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，采用鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)則（TBJ108-92）的級(jí)管理制度作為監(jiān)測(cè)管理方式

50、。管理等級(jí)見下表。 其中UO是監(jiān)測(cè)值, U是監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)招、投標(biāo)文件、有關(guān)規(guī)范和類似工程經(jīng)驗(yàn)確定控制標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù)上述監(jiān)測(cè)管理基準(zhǔn)調(diào)整監(jiān)測(cè)頻率，一般在級(jí)管理階段監(jiān)測(cè)頻率可適當(dāng)放大一些，在級(jí)管理階段則應(yīng)注意加密監(jiān)測(cè)次數(shù)，在級(jí)管理階段則應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，密切關(guān)注工程過(guò)程，監(jiān)測(cè)頻率可達(dá)到12次/天或更多。 4.2.3地面及建筑物沉降監(jiān)測(cè) 盾構(gòu)機(jī)每掘進(jìn)2030環(huán)后應(yīng)對(duì)已成型管片進(jìn)行水平方向和垂直方向的測(cè)量。并且應(yīng)在一周內(nèi)重復(fù)監(jiān)測(cè)一次，測(cè)量結(jié)果經(jīng)計(jì)算后與DTA數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，可以直觀的看出盾構(gòu)掘進(jìn)方向的正確與否。通過(guò)前后兩次管片測(cè)量數(shù)據(jù)的比較可以計(jì)算出管片的上浮量，根據(jù)這個(gè)上浮量可以指導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)掘

51、進(jìn)時(shí)的姿態(tài)控制。 4.2.4成型管片的監(jiān)測(cè) 5.1盾構(gòu)基座變形5.2盾構(gòu)后靠支撐位移及變形5.3盾構(gòu)出洞段軸線偏離設(shè)計(jì)5.4盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)姿態(tài)突變5.5盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏差5.6注漿效果不佳5.7單液注漿漿管堵塞5.8雙液注漿漿管堵塞5.9管片端面不平整5.10縱縫質(zhì)量不符合要求5.11環(huán)縫質(zhì)量不符合要求5.12錯(cuò)縫拼裝管片碎裂5.13圓環(huán)整環(huán)旋轉(zhuǎn)5.14管片橢圓度過(guò)大5.15管片接縫滲漏 5.質(zhì)量通病及預(yù)防措施 5.1盾構(gòu)基座變形原因分析：盾構(gòu)基座的中心夾角軸線與隧道設(shè)計(jì)軸線不平行，盾構(gòu)在基座上糾偏產(chǎn)生了過(guò)大的側(cè)向力；盾構(gòu)基座的整體剛度、穩(wěn)定性不夠，或局部構(gòu)件的強(qiáng)度不足；盾構(gòu)姿態(tài)控制不好，盾構(gòu)推進(jìn)軸

52、線與基座軸線產(chǎn)生較大夾角，致使盾構(gòu)基座受力不均勻；對(duì)盾構(gòu)基座的固定方式考慮不周，固定不牢靠。 在盾構(gòu)進(jìn)出洞過(guò)程中，盾構(gòu)基座發(fā)生變形，使盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏離設(shè)計(jì)軸線。 預(yù)防措施：盾構(gòu)基座形成時(shí)中心夾角軸線應(yīng)與隧道設(shè)計(jì)軸線方向一致，當(dāng)洞口段隧道設(shè)計(jì)軸線處于曲線狀態(tài)時(shí)，可考慮盾構(gòu)基座沿隧道設(shè)計(jì)曲線的切線方向放置，切點(diǎn)必須取洞口內(nèi)側(cè)面處；基座框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度能克服出洞段穿越加固土體所產(chǎn)生的推力；合理控制盾構(gòu)姿態(tài)，盡量使盾構(gòu)軸線與盾構(gòu)基座中心夾角軸線保持一致；盾構(gòu)基座的底面與始發(fā)井的底板之間要墊平墊實(shí)，保證接觸面積滿足要求。 5.1盾構(gòu)基座變形 在盾構(gòu)出洞過(guò)程中，盾構(gòu)后靠支撐體系在受盾構(gòu)推進(jìn)頂力的作用后

53、發(fā)生支撐體系的局部變形或位移。 原因分析：盾構(gòu)推力過(guò)大，或受出洞千斤頂編組影響，造成后靠受力不均勻、不對(duì)稱，產(chǎn)生應(yīng)力集中；盾構(gòu)后靠混凝土充填不密實(shí)或填充的混凝土強(qiáng)度不夠；組成后靠體系的部分構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度不夠，各構(gòu)件間的焊接強(qiáng)度不夠；后靠與負(fù)環(huán)管片間的結(jié)合面不平整。 5.2盾構(gòu)后靠支撐位移及變形預(yù)防措施：在推進(jìn)過(guò)程中合理控制盾構(gòu)的總推力，且盡量使千斤頂合理編組，使之均勻受力；采用素混凝土或水泥砂漿填充各構(gòu)件連接處的縫隙，除充填密實(shí)外，還必須確保填充材料強(qiáng)度，使推力能均勻地傳遞至工作井后井壁。在構(gòu)件受力前還應(yīng)做好填充混凝土的養(yǎng)護(hù)工作；對(duì)體系的各構(gòu)件必須進(jìn)行強(qiáng)度、剛度校驗(yàn)，對(duì)受壓構(gòu)件一定要作穩(wěn)定性

54、驗(yàn)算。各連接點(diǎn)應(yīng)采用合理的連接方式保證連接牢靠，各構(gòu)件安裝要定位精確，并確保電焊質(zhì)量以及螺栓連接的強(qiáng)度；盡快安裝上部的后盾支撐構(gòu)件，完善整個(gè)后盾支撐體系，以便開啟盾構(gòu)上部的千斤頂，使后盾支撐系統(tǒng)受力均勻。 5.2盾構(gòu)后靠支撐位移及變形 盾構(gòu)出洞推進(jìn)段的推進(jìn)軸線上浮，偏離隧道設(shè)計(jì)軸線較大，待推進(jìn)一段距離后盾構(gòu)推進(jìn)軸線才能控制在隧道軸線的偏差范圍內(nèi)。 原因分析：洞口土體加固強(qiáng)度太高，使盾構(gòu)推進(jìn)的推力提高。而盾構(gòu)剛出洞時(shí)，開始幾環(huán)的后盾管片是開口環(huán)，上部后盾支撐還未安裝好，千斤頂無(wú)法使用，推力集中在下部，使盾構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)向上的力矩，盾構(gòu)姿態(tài)產(chǎn)生向上的趨勢(shì)；盾構(gòu)正面平衡壓力設(shè)定過(guò)高導(dǎo)致引起盾構(gòu)正面土體拱

55、起變形，引起盾構(gòu)軸線上??；未及時(shí)安裝上部的后盾支撐，使上半部分的千斤頂無(wú)法使用，將導(dǎo)致盾構(gòu)沿著向上的趨勢(shì)偏離軸線；盾構(gòu)機(jī)械系統(tǒng)故障造成上部千斤頂?shù)捻斄Σ蛔恪?5.3盾構(gòu)出洞段軸線偏離設(shè)計(jì)預(yù)防措施：正確設(shè)計(jì)出洞口土體加固方案，設(shè)計(jì)合理的加固方法和加固強(qiáng)度。施工中正確把握加固質(zhì)量，保證加固土體的強(qiáng)度均勻，防止產(chǎn)生局部的硬塊、障礙物等；施工過(guò)程中正確地設(shè)定盾構(gòu)正面平衡土壓；及時(shí)安裝上部后盾支撐，改變推力的分布狀況，有利盾構(gòu)推進(jìn)軸線的控制，防止盾構(gòu)上浮現(xiàn)象；正確操作盾構(gòu)，按時(shí)保養(yǎng)設(shè)備，保證機(jī)械設(shè)備的完好。 5.3盾構(gòu)出洞段軸線偏離設(shè)計(jì) 盾構(gòu)進(jìn)洞后，最后幾環(huán)管片往往與前幾環(huán)管片存在明顯的高差，影響了隧道

56、的有效凈尺寸。 示意圖 5.4盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)姿態(tài)突變?cè)蚍治觯憾軜?gòu)進(jìn)洞時(shí)，由于接收基座中心夾角軸線與推進(jìn)軸線不一致，盾構(gòu)姿態(tài)產(chǎn)生突變，盾尾使在其內(nèi)的圓環(huán)管片位置產(chǎn)生相應(yīng)的變化；最后兩環(huán)管片在脫出盾尾后，與周圍土體間的空隙由于洞口處無(wú)法及時(shí)地填充，在重力的作用下產(chǎn)生沉降。 5.4盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)姿態(tài)突變預(yù)防措施：盾構(gòu)接收基座要設(shè)計(jì)合理，使盾構(gòu)下落的距離不超過(guò)盾尾與管片的建筑空隙；將進(jìn)洞段的最后一段管片，在上半圈的部位用槽鋼相互連結(jié)，增加隧道剛度；在最后幾環(huán)管片拼裝時(shí)，注意對(duì)管片的拼裝螺栓及時(shí)復(fù)緊，提高抗變形的能力；進(jìn)洞前調(diào)整好盾構(gòu)姿態(tài)，使盾構(gòu)標(biāo)高略高于接收基座標(biāo)高。 掘進(jìn)過(guò)程中，盾構(gòu)推進(jìn)軸線過(guò)量偏離隧道設(shè)

57、計(jì)軸線，影響成型隧道的軸線。原因分析：盾構(gòu)超挖或欠挖，造成盾構(gòu)在土體內(nèi)的姿態(tài)不好，導(dǎo)致盾構(gòu)軸線產(chǎn)生過(guò)量的偏移；盾構(gòu)測(cè)量誤差，造成軸線的偏差；盾構(gòu)糾偏不及時(shí)，或糾偏不到位；盾構(gòu)處于不均勻土層中，即處于兩種不同土層相交的地帶時(shí)，兩種土的壓縮性、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等指標(biāo)不同； 5.5盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏差原因分析：盾構(gòu)處于非常軟弱的土層中時(shí)，如推進(jìn)停止的間歇太長(zhǎng)，當(dāng)正面平衡壓力損失時(shí)會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)下沉；拼裝管片時(shí)，拱底塊部位盾殼內(nèi)清理不干凈，有雜質(zhì)夾雜在相鄰兩環(huán)管片的接縫內(nèi)，就使管片的下部超前，軸線產(chǎn)生向上的趨勢(shì)，影響盾構(gòu)推進(jìn)軸線的控制；同步注漿量不夠或漿液質(zhì)量不好，泌水后引起隧道沉降，而影響推進(jìn)軸線的控制；

58、漿液不固結(jié)使隧道在大的推力作用下引起變形。 5.5盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏差預(yù)防措施：正確設(shè)定平衡壓力，使盾構(gòu)的出土量與理論值接近，減少超挖與欠挖現(xiàn)象，控制好盾構(gòu)的姿態(tài)；盾構(gòu)施工過(guò)程中經(jīng)常校正、復(fù)測(cè)及復(fù)核測(cè)量基站；發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)姿態(tài)出現(xiàn)偏差時(shí)應(yīng)及時(shí)糾偏，使盾構(gòu)正確地沿著隧道設(shè)計(jì)軸線前進(jìn)；盾構(gòu)處于不均勻土層中時(shí)，適當(dāng)控制推進(jìn)速度，多用刀盤切削土體，減少推進(jìn)時(shí)的不均勻阻力。也可以采用向開挖面注入泡沫或膨潤(rùn)土的辦法改善土體，使推進(jìn)更加順暢；當(dāng)盾構(gòu)在極其軟弱的土層中施工時(shí)，應(yīng)掌握推進(jìn)速度與進(jìn)土量的關(guān)系，控制正面土體的流失；拼裝拱底塊管片前應(yīng)對(duì)盾殼底部的垃圾進(jìn)行清理，防止雜質(zhì)夾雜在管片間，影響隧道軸線；在施工中按質(zhì)保量

59、做好注漿工作，保證漿液的攪拌質(zhì)量和注入的方量。 5.5盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏差案例： 某市地鐵某標(biāo)段，施工中由于盾構(gòu)測(cè)量數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤（曲線要素少輸入“-”號(hào)），造成盾構(gòu)機(jī)向反方向推進(jìn)，成型隧道最大偏離設(shè)計(jì)軸線達(dá)到了1793mm，雖經(jīng)調(diào)線處理，仍有70m隧道無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，需對(duì)成型隧道鑿除后重建。既延誤了工期，又造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。 5.5盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏差 在盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中，由于注漿漿液質(zhì)量不好，使注漿效果不佳，引起地面和隧道的下沉。原因分析：注漿漿液配合比不當(dāng)，與注漿工藝、盾構(gòu)形式、周圍土質(zhì)不相適應(yīng)；拌漿計(jì)量不準(zhǔn)，導(dǎo)致配合比誤差，使?jié){液質(zhì)量不符合要求；原材料質(zhì)量不合格；運(yùn)輸設(shè)備的性能不符合要求，使

60、漿液在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生離析、沉淀。 5.6注漿效果不佳預(yù)防措施：根據(jù)盾構(gòu)的形式、壓漿工藝、土質(zhì)情況、環(huán)境保護(hù)的控制要求及經(jīng)濟(jì)效益正確設(shè)計(jì)漿液配比，并通過(guò)試驗(yàn)，使其符合施工要求；應(yīng)在滿足合理的精度前提下，考慮使用簡(jiǎn)單可靠的計(jì)量器具。同時(shí)應(yīng)保養(yǎng)好計(jì)量器具，定時(shí)作檢定。發(fā)現(xiàn)計(jì)量器具精度誤差超標(biāo)，應(yīng)及時(shí)校正或換新對(duì)拌漿材料的質(zhì)量進(jìn)行有效的管理。保證各種材料采購(gòu)的渠道，并附有相應(yīng)的質(zhì)量保證單。應(yīng)按規(guī)定對(duì)材料進(jìn)行質(zhì)量抽檢；拌漿設(shè)備的工作環(huán)境差，使用中要注意定期維修保養(yǎng)，經(jīng)常清洗拌漿機(jī)。如在使用中機(jī)械發(fā)生故障應(yīng)及時(shí)修復(fù)，不能讓設(shè)備帶病作業(yè)；漿液的輸送應(yīng)視漿液的性能而定，選擇合理的輸送方法。用管路輸送時(shí)，管子的