城市軌道交通工程現(xiàn)場管理人員專項培訓(xùn)

城市軌道交通工程現(xiàn)場管理人員培訓(xùn)教材中國中鐵航空港建設(shè)集團有限公司2011年12月目錄第一部分盾構(gòu)施工技術(shù) 一五81\h5第一章盾構(gòu)施工原理及風險分析 一五82\h61.1盾構(gòu)機歷史變革 一五83\h61.1.1盾構(gòu)機的誕生 一五84\h61.1.2盾構(gòu)機在世界上的發(fā)展歷史 一五85\h61.1.3中國盾構(gòu)現(xiàn)狀 一五86\h71.1.4全球盾構(gòu)發(fā)展水平 一五87\h71.2盾構(gòu)機分類 一五88\h81.3盾構(gòu)施工原理 一五89\h91.3.1盾構(gòu)施工優(yōu)缺點 一五90\h91.3.2泥水盾構(gòu)施工原理 一五91\h91.3.3土壓平衡盾構(gòu)（EPB）施工原理 一五92\h91.3.4硬巖掘進機（TBM）盾構(gòu)施工原理 一五93\h101.3.5同步注漿原理 一五94\h101.3.6管片拼裝原理 一五95\h101.4盾構(gòu)施工風險與控制 一五96\h121.4.1盾構(gòu)施工風險源辨識 一五97\h121.4.2盾構(gòu)施工事故分析 一五98\h121.4.3盾構(gòu)施工風險與對策 一五99\h141.5盾構(gòu)施工典型事故案例 171.5.1盾構(gòu)機械事故 171.5.2盾構(gòu)掘進引發(fā)的地面沉降和建筑物損壞事故 一八1.5.3盾構(gòu)機進出洞及橫通道施工事故 201.5.5盾構(gòu)機換刀事故 221.5.6地下障礙物處理 231.5.7其他安全事故 23第二章盾構(gòu)施工技術(shù)與質(zhì)量控制 242.1盾構(gòu)施工的發(fā)展方向 242.2盾構(gòu)施工工法簡介 252.3盾構(gòu)施工工藝及驗收規(guī)范說明 252.3盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)與驗收 26第二部分地鐵車站明挖、蓋挖法施工質(zhì)量與安全管理控制要點 340前言 一三\h351講課內(nèi)容 361.1明挖法、蓋挖法施工技術(shù)要點 一五\h361.2明、蓋挖法質(zhì)量及安全管理控制要點 362主要依據(jù)規(guī)范及參考書 372.1主要依據(jù)規(guī)范 一八\h372.2主要參考書 373明挖法施工 383.1明挖基坑分類 383.2基坑變形的監(jiān)控值 383.3土方開挖的順序與方法 394明挖基坑主要支護形式和支護體系 404.1無水或降水施工的支護型式： 404.2封閉止水支護型式 404.3支護體系 405土釘+網(wǎng)噴支護體系施工技術(shù)及質(zhì)量及安全管理控制要點 415.1定義 415.2適用范圍 415.3施工技術(shù)要點 416樁錨（或內(nèi)支撐）支護體系施工技術(shù)及質(zhì)量及安全管理控制要點 436.1定義 436.2適用范圍 436.3施工技術(shù)要點 436.4質(zhì)量及安全管理控制要點 457墻+內(nèi)支撐（或錨桿）支護體系施工技術(shù)與質(zhì)量及安全管理控要點 477.1定義 477.2適用范圍 477.3施工技術(shù)要點與質(zhì)量控制 477.3.1連續(xù)墻施工技術(shù) 477.3.2排樁施工技術(shù) 487.3.3水平支撐施工技術(shù) 497.3.4土方開挖、結(jié)構(gòu)與防水層施工技術(shù)控制要點 497.4質(zhì)量及安全管理控制要點 498施工監(jiān)測 509蓋挖法施工 519.1定義 519.2適用范圍 519.3蓋挖順作法 519.4蓋挖逆作法 539.5兩種蓋挖法的主要區(qū)別及施工控制技術(shù) 569.6施工質(zhì)量及安全控制要點 5610錨噴支護工程施工質(zhì)量控制要點 5710.1檢查驗收程序 5710.2地質(zhì)缺陷處理的施工順序 5710.3巖面整修 5810.4地質(zhì)缺陷處理 5810.5錨桿 5810.6排水孔 5910.7噴混凝土 5910.8檢查簽證（驗收） 60第三部分地鐵事故案例分析 611北京地鐵M一五號線順義站事故 622南京地鐵事故 633大連地鐵塌方事故 644杭州地鐵“11.一五”事故 655深圳地鐵施工事故 686天津地鐵三號線透水事故 717廣州地鐵引發(fā)房屋倒塌 728廣州地鐵海珠廣場基坑塌方 749上海市地鐵4號線工程管涌坍塌事故 77第一部分盾構(gòu)施工技術(shù)第一章盾構(gòu)施工原理及風險分析1.1盾構(gòu)機歷史變革1.1.1盾構(gòu)機的誕生第一臺盾構(gòu)機的誕生最早進行研究的是一個法國工程師名叫布律內(nèi)爾，他由觀察船蛆在船的木頭中鉆洞，并從體內(nèi)排出一種粘液加固洞穴的現(xiàn)象得到啟發(fā)。由此產(chǎn)生的靈感與盾構(gòu)掘進工作原理嵌合起來，刀盤對掌子面進行切削，由螺旋機消化后皮帶機輸送渣土外運，同時油缸頂推前行同步預(yù)制管片襯砌進行支護，簡單的形成一個隧道循環(huán)的過程。1.1.2盾構(gòu)機在世界上的發(fā)展歷史盾構(gòu)機的發(fā)展史是伴隨歐洲工業(yè)革命而起的，歐洲工業(yè)革命蓬勃發(fā)展，但應(yīng)用于地下工程的機械設(shè)備寥寥無幾，最早的隧道工程只有爆破法一種方法，鉆孔、填藥、爆破，問題是爆破后的毒氣傷害、涌水、塌陷風險極大，人身安全無法保障。所以必須產(chǎn)生一種機械設(shè)備代替人工施工的出現(xiàn)，最早出現(xiàn)的是一名比利時工程師毛瑟發(fā)明的硬巖掘進機，當時叫做“片石機”，是目前公認的第一臺TBM（TunnelBoringMachine），由于當時能量問題無法解決，使之成為了一臺藝術(shù)品而非工具，擱置了起來。隨后的盾構(gòu)發(fā)展被一代代的工程師進行千錘百煉，不斷優(yōu)化改造，從英國倫敦泰晤士河下的矩形盾構(gòu)到圓形盾構(gòu)，英國人格瑞海德的第一次在粘土層和含水砂層中采用氣壓盾構(gòu)法施工，并第一次在襯砌背后壓漿來填補盾尾和襯砌之間的空隙，創(chuàng)造了比較完整的氣壓盾構(gòu)法施工工藝，為現(xiàn)代化盾構(gòu)法施工奠定了基礎(chǔ)，促進了盾構(gòu)法施工的發(fā)展。隨后的二十世紀德、日、法、蘇等國把盾構(gòu)法廣泛使用于地下鐵道和各種大型地下管道的施工。最早的土壓平衡盾構(gòu)是由日本一家IHI公司發(fā)明，70年代在東京投入使用，以后的版本名稱大不相同，但原理上都可歸納為EPBS（土壓平衡系統(tǒng)），我國最早的盾構(gòu)機是在1962年上海投入使用，隨后各種泥水盾構(gòu)、混合型盾構(gòu)機都被發(fā)明應(yīng)用，但應(yīng)用較為廣泛的還是土壓平衡模式盾構(gòu)機。1.1.3中國盾構(gòu)現(xiàn)狀中國算是盾構(gòu)應(yīng)用普及比較晚的國家之一，雖然引進盾構(gòu)技術(shù)已達40年，但盾構(gòu)廣泛應(yīng)用年限也就最近的20年間，主要從上海、廣州、北京三大城市地鐵施工中延伸開來，按照我國國情發(fā)展，省會城市基本都有在建地鐵項目，考慮到盾構(gòu)施工功法的安全性、適用性、效率性地鐵隧道施工都采用盾構(gòu)法施工，大型穿黃、穿江、過洋隧道也都采用各種類型的盾構(gòu)法施工，我國目前在用的盾構(gòu)數(shù)量已經(jīng)超過1000臺，中隧集團、沈陽重工、長沙中軌、上海隧道股份公司等單位都有自己的研發(fā)機構(gòu)，國內(nèi)幾家機械制造商也都投入研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)，盾構(gòu)使用承包商也達60多家，各種盾構(gòu)施工學(xué)術(shù)交流會也都比比皆是，部分大學(xué)院校也增開了隧道工程盾構(gòu)施工專業(yè)課程，盾構(gòu)施工水平隨著盾構(gòu)施工現(xiàn)場根據(jù)不同地層、不同環(huán)境下的風險控制不斷提高，而且盾構(gòu)法施工從生產(chǎn)制造、維修保養(yǎng)、盾構(gòu)操作、施工管理、科研研發(fā)、學(xué)術(shù)交流等方面的發(fā)展，使從業(yè)人員達到百萬人，盾構(gòu)市場的不斷擴大，需求量也極具增長，部分私人從投資的理念出發(fā)，也擁有了私人的盾構(gòu)機設(shè)備，用于租賃、承攬業(yè)務(wù)。就安全性看來，盾構(gòu)施工產(chǎn)業(yè)將是以后隧道工程的首選，目前我國盾構(gòu)施工正在起步階段，受到經(jīng)濟制約性影響，除地鐵和重大型隧道外，盾構(gòu)施工還未完全普及，但本著以人為本，安全第一的施工理念，隧道工程將會逐漸把傳統(tǒng)的人工爆破法偏移到盾構(gòu)法上來，盾構(gòu)施工必會進一步蓬勃發(fā)展起來。1.1.4全球盾構(gòu)發(fā)展水平世界各地的隧道工程、市政管線、通信工程已經(jīng)基本都采用盾構(gòu)施工功法，盾構(gòu)施工技術(shù)在趨于成熟的基礎(chǔ)上，依舊在進一步完善優(yōu)化，盾構(gòu)機上各種設(shè)備的應(yīng)用也越來越具有針對性、明細性，不再是統(tǒng)一的盾構(gòu)制造使用模式，而是結(jié)合工程地質(zhì)中地質(zhì)巖性、顆粒分析、地下水壓分析、巖層破碎程度等等地質(zhì)勘查結(jié)果來進行提前盾構(gòu)優(yōu)化選型的模式，以便在遭遇不同不良地質(zhì)時，盾構(gòu)改造設(shè)備具有相應(yīng)的施工對策，世界知名的盾構(gòu)生產(chǎn)廠家海瑞克、羅賓斯、小松、三菱等大型機械公司已經(jīng)形成一套完整的盾構(gòu)生產(chǎn)到施工的配套體系，盾構(gòu)施工不單單是機械改造和地質(zhì)分析，而是把兩者完美結(jié)合的產(chǎn)物，兩者在盾構(gòu)法施工過程中需要相輔相成、綜合考慮、缺一不可。1.2盾構(gòu)機分類就目前世界上存在的可稱為盾構(gòu)機的種類，根據(jù)功能分為六大類，這六大類又具有共性和不同性，功能分類又是根據(jù)地質(zhì)巖性不同而分，分別為：敞開式盾構(gòu)、土壓平衡盾構(gòu)、泥水盾構(gòu)、復(fù)合式泥水氣壓平衡盾構(gòu)、混合盾構(gòu)機、硬巖掘進機（TBM）。敞開式盾構(gòu)與硬巖掘進機主要針對圍巖比較好的地層而設(shè)定，主要原理就是敞開式切削掌子面出渣，開挖艙并不密閉，操作簡便。泥水盾構(gòu)主要針對軟巖地層、砂卵石地層，泥水盾構(gòu)具有很好的氣密性，通過向開挖艙內(nèi)注入濃泥漿進行護壁，填塞砂卵石地層中空隙，可以較好的防止松散地層塌陷，廣深港客運專線穿洋隧道就是采用4臺復(fù)合式泥水氣壓平衡盾構(gòu)機，開挖艙和泥水倉內(nèi)通過氣壓和泥水壓力來平衡掌子面?；旌隙軜?gòu)機絕不僅僅指在刀盤面板上混合安裝了滾刀和刮刀的意思，而是指為了適應(yīng)復(fù)合地層掘進的需要，具有多種功能的混合作用，既能適應(yīng)巖石地層，又能適應(yīng)軟土地層；既可以采用土壓平衡模式，又可以采用泥水或氣壓模式；既可以是敞開式，也可以是密閉式或欠土壓平衡模式等等。土壓平衡盾構(gòu)使用比較廣泛，特別是華南地區(qū)，大部分處于紅層，也就是泥質(zhì)粉沙巖層，長沙地區(qū)基巖主要是以風化泥巖層為主，局部夾雜特殊地質(zhì)的板巖和礫巖，由于地鐵設(shè)計軸線要求，有的標段還需通過基巖上層的砂卵石層，對土壓平衡盾構(gòu)施工影響較大。土壓平衡盾構(gòu)主要通過切削下的渣土在開挖艙內(nèi)進行堆積，與掌子面的水土壓力平衡，保障掌子面穩(wěn)定不塌方。1.3盾構(gòu)施工原理1.3.1盾構(gòu)施工優(yōu)缺點盾構(gòu)施工被廣泛采用，特別是城市市政、地鐵工程、重大型隧道工程，相對于礦山法主要因為它具有以下優(yōu)點：（1）地面作業(yè)少，隱蔽性好，因噪音、振動等引起的環(huán)境影響較??；（2）機械化施工，自動化程度高，勞動強度低，施工速度快；（3）機械化封閉施工，對隧道內(nèi)施工人員保護安全性高；（4）隧道襯砌屬工廠預(yù)制，質(zhì)量容易控制；（5）對于地質(zhì)復(fù)雜、含水量大、圍巖軟弱等地層施工安全性、可靠性高，特別是穿江越洋工程控制性好。同時又具有本身的局限性和缺點：（1）設(shè)備一次性投入大，施工設(shè)備費用較高；（2）軟弱地段覆土較淺時，地表沉降較難控制，部分特殊地層（高膨脹性、高地應(yīng)力、球狀風化體、巖溶地層、斷層、穿越地下建筑物）需要提前進行預(yù)處理措施；（3）對設(shè)備依賴性大，設(shè)備完好率要求高；（4）用于施作小曲率半徑隧道時施工較為困難等。1.3.2泥水盾構(gòu)施工原理復(fù)合式泥水盾構(gòu)刀盤旋轉(zhuǎn)切削土體堆積至開挖艙內(nèi)，同時油缸頂推前行。盾構(gòu)切削下來的渣土懸浮在泥漿漿液中，通過高流速泥漿漿液循環(huán)模式把渣土與泥漿混合液集中運輸出洞，泥漿漿液管路鋪設(shè)延伸全線至地面一個泥水分離系統(tǒng)，通過分離系統(tǒng)振動篩分離渣土后泥漿重新進入管路重復(fù)利用。1.3.3土壓平衡盾構(gòu)（EPB）施工原理土壓平衡盾構(gòu)施工原理區(qū)別于泥水盾構(gòu)最主要的一點在于出渣方式，土壓平衡盾構(gòu)出渣方式采用的是圖中的螺旋輸送機，螺旋機出渣至皮帶機出渣，一般的土壓平衡盾構(gòu)只設(shè)置一個開挖艙，刀盤切削土體后堆渣，利用堆渣高度來平衡掌子面水土壓力，同時土壓平衡盾構(gòu)也有一套供氣管路，往倉內(nèi)渣土頂部加氣也是一種保持水土壓力平衡的輔助措施。1.3.4硬巖掘進機（TBM）盾構(gòu)施工原理TBM基本作為了盾構(gòu)機的一種統(tǒng)稱，但細化的稱呼還是硬巖掘進機，主要適用于圍巖性較好的地層，圍巖自身很穩(wěn)定，開挖面基本處于一種敞開式，非密閉式，這種盾構(gòu)機施工風險性最小，但對地層穩(wěn)定性要求較高。是靠刀盤刀具切削掌子面，但開挖艙都是裸露的，沒有封閉，一般到盤上都配置全盤滾刀，滾到凸出刀盤面板先擠壓破碎巖面，再利用油缸推進貫入巖層，旋轉(zhuǎn)到盤后開始切削，硬巖地層受擠壓力后破碎成顆粒狀下落至到盤后面的渣土腔內(nèi)進入漏斗，漏斗底部連接皮帶機，渣土運輸出洞，完成一個循環(huán)后拼裝管片襯砌。1.3.5同步注漿原理盾構(gòu)機在開挖掘進過程中，為了防止盾殼被地層卡住減少盾構(gòu)有效推力，要求盾構(gòu)刀盤開挖直徑必須大于盾殼外徑，而管片拼裝必須在尾盾盾殼內(nèi)完成，所以管片外徑必須小于尾盾盾殼，整體盾構(gòu)開挖直徑最大、尾盾外徑次之、管片外徑最小，這樣就會導(dǎo)致管片拼裝成型脫出盾尾后于原土層之間形成一個較大間隙，長沙地鐵盾構(gòu)機為例，盾構(gòu)刀盤開挖直徑為6290mm，管片外徑6000mm，這樣形成一個145mm的環(huán)形間隙，原土層無承力就會下陷，同步注漿目的就是填充這個間隙防止原體層下陷進而引起地面沉降，同步注漿漿液填充間隙另外一個作用是防堵地下水，盾尾防堵地下水的另外一個裝置是盾尾刷，盾尾刷靠近盾尾最后的位置，由一道止?jié){板和兩道盾尾刷形成兩個柔性腔，腔內(nèi)預(yù)留有油脂管路，盾構(gòu)推進過程中盾尾油脂泵輸送油脂至這兩個柔性腔內(nèi)，防止地下水和同步漿液通過管片與盾尾間隙溢流入盾構(gòu)機內(nèi)。1.3.6管片拼裝原理盾構(gòu)掘進由刀盤旋轉(zhuǎn)切削和油缸頂推完成，按照設(shè)計盾構(gòu)掘進一般分為1.2m和1.5m一個循環(huán)，長沙地鐵采用的是1.5m一個循環(huán)，也就是盾構(gòu)油缸頂推1.5m后完成一個掘進循環(huán)，掘進循環(huán)完成后，停止刀盤旋轉(zhuǎn)和油缸頂推，操作手于控制面板上切換掘進模式至管片拼裝模式，管片拼裝手使用無線遙控器控制拼裝機拼裝管片，動畫中后部的管片吊機先吊運管片至喂片機上，喂片機輸送管片至拼裝區(qū)域（尾盾位置），管片拼裝手利用拼裝機起吊管片，起吊方式有兩種，一種是真空吸盤式、一種是采用吊裝頭插入管片中心的吊裝孔起吊，長沙中軌生產(chǎn)的起吊方式為吊裝頭，管片起吊后操作拼裝機前移至油缸區(qū)域，操作縮回伸長油缸，旋轉(zhuǎn)拼裝機完成管片拼裝。一環(huán)管片分為1塊封頂快、2塊鄰接塊、幾塊標準塊三類，一般的管片根據(jù)隧道直徑大小，增減標準塊的多少。地鐵隧道施工用管片絕大多數(shù)為3＋2＋1共6塊組成，3塊標準塊、2塊臨接塊和1塊封頂塊。拼裝時先拼3塊標準塊和2塊臨接塊，最后拼封頂塊，拼時先徑向搭接，再利用推進油缸縱向插入。1.4盾構(gòu)施工風險與控制1.4.1盾構(gòu)施工風險源辨識根據(jù)施工總結(jié)與事故統(tǒng)計，盾構(gòu)施工風險源主要有以下三類。1、地質(zhì)風險源辨識地層是盾構(gòu)隧道的載體，地質(zhì)的特征對盾構(gòu)施工起著顯而易見的重要作用，比如，孤石、復(fù)合地層、松散砂層、空洞、溶洞等不良地質(zhì)都會給施工帶來困難，如果不了解地層，那么，施工中就會出現(xiàn)意外事故。2、盾構(gòu)機適應(yīng)性風險源辨識盾構(gòu)機是按地質(zhì)環(huán)境“量身定做”的，因此，復(fù)合地層的復(fù)雜性決定了盾構(gòu)機適應(yīng)性的局限性和設(shè)備配置的多樣性。如刀盤與刀具配置不合理會造成磨損嚴重。3、人為風險源辨識盾構(gòu)機選型與施工均由人來完成，人員的行為活動偏差會給工程帶來潛在的風險。1.4.2盾構(gòu)施工事故分析1、全國地鐵盾構(gòu)施工安全事故統(tǒng)計截止2009年8月，全國地鐵盾構(gòu)隧道施工發(fā)生31起重大安全事故，其中地面坍陷14起，輸送機噴涌9起，管片上浮2起，管片破除涌水、涌沙2起，盾構(gòu)掘進困難2起，管片下沉1起，氣體爆炸1體，如圖1所示。圖1盾構(gòu)事故類型比例圖2、盾構(gòu)施工安全事故位置頻數(shù)分析根據(jù)事故資料統(tǒng)計分析，盾構(gòu)施工安全事故易發(fā)生位置主要有：盾構(gòu)進出洞、聯(lián)絡(luò)通道、地質(zhì)條件復(fù)雜等處，其頻數(shù)統(tǒng)計見圖2：圖2構(gòu)施工安全事故位置頻數(shù)分布圖3、盾構(gòu)施工安全事故原因分析通過對事故原因進行統(tǒng)計分析，盾構(gòu)工程安全事故原因歸納為3個方面，即：勘察因素、設(shè)計因素、施工因素共占事故因素的84%，是導(dǎo)致盾構(gòu)施工安全事故的主因，見下表1：表1盾構(gòu)施工安全事故原因統(tǒng)計主要原因百分比事故因素原因百分比勘察原因40%土層化分不準確10%水文地質(zhì)資料不完整或不準確25%管線調(diào)查不清一五%勘察工作針對性不強40%巖土參數(shù)不準確10%設(shè)計原因16%荷載考慮不全11%工法不當11%加固方案不當12%水處理方案22%盾構(gòu)設(shè)計參數(shù)44%施工原因44%止水加固土體質(zhì)量不佳22.7%掘進參數(shù)設(shè)置不當一八.2%險情處理不及時36.4%注漿參數(shù)不合理一三.6%盾尾密封較差9.1%4、盾構(gòu)施工現(xiàn)場發(fā)生安全事的主要階段分析在地鐵建設(shè)實施過程中，由于前期風險管理工作不足，導(dǎo)致很多安全隱患在施工階段顯現(xiàn)出來。通過對過施工事故調(diào)查結(jié)果表明，因勘察和設(shè)計（含盾構(gòu)機設(shè)計）失誤導(dǎo)致施工現(xiàn)場發(fā)生安全事故概率為53%，地鐵施工各階段安全事故概率見表2。表2導(dǎo)致地鐵安全事故概率統(tǒng)計表事故原因勘察設(shè)計施工信息溝通不可抗拒事故概率12%41%21%8%一八%5、事故主體行為調(diào)查根據(jù)權(quán)威人士對地鐵事故原因調(diào)查，結(jié)果表明人為失誤是導(dǎo)致安全事故發(fā)生的主要原因，主要體現(xiàn)在設(shè)計人員由于經(jīng)驗不足導(dǎo)致設(shè)計方案失誤，施工人員由于麻痹大意或操作不當引起災(zāi)難性后果，監(jiān)測單位對地鐵沿線管線及建（構(gòu)）筑物排查不徹底、數(shù)據(jù)評估不科學(xué)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。從引起事故主體責任來看，設(shè)計方和施工方責任重大，事故主體行為不當造成安全事故，調(diào)查責任如表3：表3參建各方安全事故行為責任比例責任主體勘察方設(shè)計方施工方監(jiān)理方監(jiān)測方業(yè)主方百分比6%35%45%2%4%3%1.4.3盾構(gòu)施工風險與對策1.工程地質(zhì)風險與對策風險對策地質(zhì)敏感度與地質(zhì)調(diào)查準確度的矛盾盡可能詳盡的工程地質(zhì)調(diào)查盾構(gòu)施工不可逆性與施工應(yīng)變的矛盾科學(xué)合理的盾構(gòu)機選型特殊地質(zhì)條件與盾構(gòu)設(shè)計的矛盾適宜的預(yù)處理措施2、盾構(gòu)機適應(yīng)性選型風險與對策風險對策盾構(gòu)機設(shè)計的局限性遵循盾構(gòu)機選型的理論原則盾構(gòu)施工及工程地質(zhì)認識的局限性搜集完整準確的盾構(gòu)機選型依據(jù)，并全面考量盾構(gòu)機選型的內(nèi)容選型決策時的盲目性專業(yè)的決策團隊3、地表建筑物的保護風險與對策風險對策水文地址條件的復(fù)雜性搜集現(xiàn)行與歷史的水文地質(zhì)資料并制定預(yù)處理措施地表建筑物調(diào)查的準確性準確掌握地表建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)操作與管理的協(xié)調(diào)性合理的選擇掘進模式與參數(shù)信息化施工的有效性合理的監(jiān)控量測方案及預(yù)案4、特殊工序的作業(yè)風險與對策風險對策裝拆對人、設(shè)備的風險精心組織精心施工、教育始發(fā)土壓平衡還沒建立選擇穩(wěn)妥、可靠的加固與密封方案換刀開挖面不穩(wěn)定、涌水專業(yè)化作業(yè)、針對性預(yù)案出洞土壓平衡即將破壞選擇穩(wěn)妥、可靠的加固與密封方案5、輔助工程風險與對策風險對策端頭加固合理方案、科學(xué)施工、多重監(jiān)測、多種補救加固聯(lián)絡(luò)通道施工地面加固、洞內(nèi)超前注漿加強換刀策劃根據(jù)參數(shù)及時換刀樁基托換可靠的方案、合理的掘進參數(shù)、及時跟蹤注漿6、管理風險與對策風險對策工序不銜接總體籌劃設(shè)備管理不到位狀態(tài)維護、功能保持數(shù)據(jù)系統(tǒng)準確不可靠儀器檢查、測量及時人機不匹配專業(yè)化隊伍的建設(shè)與穩(wěn)定信息反饋不及時信息化施工系統(tǒng)的建立與有效7、常規(guī)的施工安全風險風險對策頻繁的垂直、水平運輸按章作業(yè)、實時監(jiān)控洞內(nèi)電、氣、高壓風防護到位、及時消除隱患其他施工的傷害加強焊接與切割管理1.5盾構(gòu)施工典型事故案例上面講到的都是理論化東西，下面針對盾構(gòu)施工典型事故案例對以上的一些理論進行論證。1.5.1盾構(gòu)機械事故（1）異常磨損造成的設(shè)備和刀盤刀具的損壞典型案例：北京五號線盾構(gòu)試驗段工程地質(zhì)變化范圍較大，穿越了粉質(zhì)粘土層、砂層、砂卵石層，盾構(gòu)掘進1.5km后刀盤刀具都有嚴重磨損，刀盤中心最大磨損深度達10cm，48把齒刀刀座全部磨損，刀盤面板局部磨穿。（刀盤刀具損壞方面）原因分析：①地質(zhì)原因，隧道斷面上部為粘土層，下部為密實的砂卵石礫石層，地層本身對刀具磨損就比較嚴重；②盾構(gòu)機適應(yīng)性分析，刀盤設(shè)計缺陷，泡沫注入系統(tǒng)太少，刀盤面板硬化耐磨保護處理不足；③管理方面，掘進添加劑使用和施工參數(shù)缺少分析，由于后期泡沫注入系統(tǒng)自動控制失靈，手動控制注入量不穩(wěn)定，刀盤缺少潤滑；④未對地質(zhì)進行詳細分析，未進行預(yù)加固處理，在超前注漿時，水泥漿倒灌堵塞刀盤，使得刀盤開口率封堵密實，磨損加大。綜合歸類盾構(gòu)機設(shè)備常見磨損的就是刀盤刀具、螺旋輸送機磨損，由于設(shè)備維保不到位導(dǎo)致的密封磨損主軸承損壞，除卻人為管理因素影響，最大原因還是在于地層，刀盤刀具磨損地層多在硬巖層、砂卵石礫石地層。主要應(yīng)對措施：①刀盤刀具選擇，硬巖掘進刀具選擇原則一般以破碎為主，而砂卵石層施以切削為主。②砂卵石層中根據(jù)地質(zhì)勘察報告中，卵石粒徑大小決定刀盤開口率，盡量使切削下來的礫石盡快進入密封艙，由螺旋機帶出，從而減少對刀盤刀具的磨損，但開口率過大又會導(dǎo)致掌子面不穩(wěn)，一般選用增加格柵形式的刀盤。③添加劑的使用尤為重要，土壓平衡盾構(gòu)除了常規(guī)的泡沫劑外，聚合物應(yīng)用于富水地層也比較常規(guī)化。（2）施工操作或材料原因造成的設(shè)備損壞或故障盾構(gòu)機上設(shè)備繁多，任何一件材料處理工藝和選用不適，在往后千萬次的反復(fù)使用后出現(xiàn)疲勞導(dǎo)致機械故障，掉落、崩斷、爆開等現(xiàn)象對施工場地影響也是極大的。典型案例（管片安裝方面）廣州地鐵三號線瀝滘站至大石站發(fā)生過管片拼裝機吊裝頭斷裂管片掉落事故。所幸只是管片報廢，對現(xiàn)場拼裝工人人身安全未造成損害。事故原因分析是吊裝頭材料熱處理工藝欠妥；拼裝機在設(shè)計時微調(diào)功能欠缺，管片吊裝后速度過快無法控制碰撞沖擊會引起吊裝頭受剪切力過大斷裂；人員操作不熟練。（3）油路和電路系統(tǒng)是盾構(gòu)機及其各個部件的動力生命線廣州地鐵五號線魚珠站至大沙地站主軸承油管連接錯誤導(dǎo)致刀盤轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，扭矩值跳動較大，刀盤頻繁卡死的情況，從人員、資金、工期上造成了很大的影響，主要原因就是盾構(gòu)組裝管理不到位，人員要求太低，線路修改后恢復(fù)正常掘進。盾構(gòu)機上管線、油路問題主要是由于組裝管理不到位、運行過程中保養(yǎng)不到位造成的，從精細管理責任到人方面加強基本可以避免。（4）盾尾刷失效盾尾刷承擔著盾尾與原土層之間封堵格擋的作用，一旦失效，盾尾就會漏水漏砂進一步損壞盾尾刷，淹沒盾構(gòu)機。盾尾刷失效主要有兩個原因：①盾尾油脂注入不及時，注入量不足；②盾尾同步注漿壓力過大，擊穿盾尾刷。往往盾尾刷的更換都是在盾構(gòu)機出洞常態(tài)下進行更換，有些施工過程中尾刷被擊穿嚴重，需要在隧道內(nèi)進行更換，根據(jù)地層穩(wěn)定性和含水情況而定，更換風險極大。（5）在盾構(gòu)掘進過程中，關(guān)鍵部位出現(xiàn)問題往往是災(zāi)難性的，為避免這些問題的發(fā)生，受限要在盾構(gòu)機組裝時嚴格管理，特備是做好潤滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)的安裝工作，養(yǎng)成良好操作習慣，防止異物進入。嚴格執(zhí)行盾構(gòu)維保制度，避免不必要的磨損。掘進過程中及時關(guān)注掘進參數(shù)的異變，操作手要對參數(shù)異變情況及時作出判斷和反應(yīng)，不能盲目推進。1.5.2盾構(gòu)掘進引發(fā)的地面沉降和建筑物損壞事故盾構(gòu)法施工造成地面和建筑物沉降的根源是圍巖超挖和盾構(gòu)機撓動；隆起原因是盾構(gòu)機前方對圍巖的擠壓。圍巖超挖分為兩種情況：盾構(gòu)法本身造成的超挖和土壓不平衡造成的超挖。前面講到的盾構(gòu)設(shè)計局限性缺陷，由于開挖直徑和盾殼直徑或管片外徑只差導(dǎo)致的地層填補，使地面沉降，這種沉降是有限的，不至于導(dǎo)致地表較大塌陷和建筑物損壞。土壓力不平衡因素很多，概括起來分為以下三類：①刀盤結(jié)泥餅的土壓力不平衡；②噴涌發(fā)生的土壓力不平衡；③切口壓力不穩(wěn)定引起的土壓不平衡。上述的土壓不平衡超挖都可能導(dǎo)致過量沉降塌陷，沉降量的大小取決于情況的嚴重程度。盾構(gòu)撓動振動沉降較少見，也易被忽視，是指盾構(gòu)機在復(fù)合地層掘進時，掘進速度慢，振動大，使盾構(gòu)上覆土層顆粒重新分布，孔隙率降低，地層壓縮，建筑物樁間摩擦降低，因而造成較大沉降，樁基下沉，建筑物嚴重損壞。擠壓隆起是由于地層可塑性強和設(shè)定過高的出土壓力引發(fā)的，解決這一問題只要將土壓力降低到合理參數(shù)即可。地面建筑物傾斜事故案例：廣州地鐵八號線延長線1標土壓平衡盾構(gòu)掘進受地層影響，刀具磨損嚴重，頻繁換刀，地面7棟民房發(fā)生不同程度沉降，最大累計沉降達42cm，房屋傾斜度5.91%。原因分析①盾構(gòu)掘進地層為中風化泥質(zhì)粉砂巖，隧道頂部局部強風化，注漿壓力、掘進參數(shù)在事故前都是正常，沉降量控制也正常；②地下水在泥巖中含量大流失的可能性不大；③傾斜房屋為松木樁基礎(chǔ)，原設(shè)計為三層，后增至六層，是違章建筑且地基不牢固，盾構(gòu)掘進振動誘發(fā)了松木基礎(chǔ)的沉降，導(dǎo)致房屋傾斜。泥水盾構(gòu)過砂層塌房事故案例：廣州地鐵一號線西段采用兩臺泥水盾構(gòu)，隧道斷面地層主要為粗、礫砂、殘積土、強風化帶，上覆地質(zhì)松散，基巖半巖半土或碎塊狀，巖體風化程度不一，易碎。掘進發(fā)現(xiàn)地面房屋有沉降后，停止掘進，對地面房屋進行注漿加固和支頂，重新恢復(fù)掘進后沉降穩(wěn)步增加，累計沉降達到194mm后房屋轟然倒塌。原因分析：客觀上講主要是因為地質(zhì)特殊性導(dǎo)致，盾構(gòu)掘進斷面砂、粘土、強風化都有，粉質(zhì)粘土形成泥餅堵塞刀盤開口、排泥管出口導(dǎo)致以下問題：①掘進速度降低；②土艙切口壓力波動不穩(wěn)；③清洗刀盤注入高壓清水導(dǎo)致泥漿質(zhì)量降低；④開挖艙壓力傳感器不靈。最終導(dǎo)致泥沙量估計不準，大量進入開挖艙，超挖產(chǎn)生沉降。螺旋機噴涌造成地面沉降事故案例:廣州地鐵三號線天河至華師站左線隧道掘進過程中，由于隧道斷面是花崗巖硬巖，刀具磨損嚴重，掘進速度不快，需停機更換刀具，在隧道頂部巖土交界面在地下水作用下已經(jīng)有裂隙和坍塌?；謴?fù)掘進后，盾構(gòu)機推力、扭矩明顯增大，螺旋輸送機土閘門壓力增大，打開螺旋輸送機土閘門時，出現(xiàn)噴涌現(xiàn)象，關(guān)閉土閘門土艙壓力又迅速上升，噴涌導(dǎo)致地面塌方，塌方面積25平方，深度2.5m。原因分析：盾構(gòu)機頂部處于砂質(zhì)粘土層，地下水豐富，地層透水性強，每掘進一環(huán)時間長，對上部地層撓動較大，致使上部地層塌方。處理措施：向塌方區(qū)回填C一五混凝土，險情控制后沿原鉆孔樁后輪廓線施作800x600旋噴樁，對刀盤前方裂隙孔洞注漿填充，然后開倉換刀繼續(xù)掘進。1.5.3盾構(gòu)機進出洞及橫通道施工事故在相同工況條件下，盾構(gòu)工法對地面沉降控制明顯優(yōu)于其他工法，因此，盾構(gòu)造成的地面塌陷、房屋倒塌事故的概率還是比較低得，影響也是比較有限的。而盾構(gòu)工程的輔助工程，進出洞的端頭加固和橫通道地層加固質(zhì)量造成的事故概率高，后果更嚴重。盾構(gòu)始發(fā)典型事故案例：南京地鐵某施工場地在軟土區(qū)始發(fā)，盾構(gòu)掘進始發(fā)已經(jīng)一八環(huán)突然在洞門右下角出現(xiàn)大量涌水涌砂，緊接著隧道始發(fā)端頭加固區(qū)外側(cè)地面塌陷，塌陷位置還有進一步擴散趨勢，涌水涌沙量由開始的120m3/h增加到200m3/h左右，整個盾構(gòu)井內(nèi)水位上升0.7m后趨于穩(wěn)定，涌水涌沙量穩(wěn)定到50m3/h。6天后才完全封堵，涌水量達萬方，涌砂量達千方以上，洞內(nèi)一八環(huán)管片出現(xiàn)不同程度的錯臺及破損。原因分析：①區(qū)間隧道端頭為流塑性泥質(zhì)粉砂粘土和粉細砂層，地下水位埋深0.6m~2.3m，砂層中地下水具有一定的承壓性。②車站圍護結(jié)構(gòu)SMW樁采用的H型鋼插入到承壓水層，盾構(gòu)推進一八環(huán)后，過早拔出H型鋼，導(dǎo)致承壓水沿著拔出型鋼的孔洞涌出，高水壓力是隧道右下角洞門密封鋼板被拉脫，承壓水擊穿止水簾布，隧道底部細沙隨水涌出洞門。③洞門密封螺栓未緊固好。搶險措施：滲漏發(fā)生后，分端頭井內(nèi)排水和涌水涌沙處堵漏兩部分進行搶險，并確定了井內(nèi)聚氨酯封堵、地面注漿填充、隧道加強保護的搶險原則。①對漏水點周邊封堵，減小滲流通道，并通過降水井減壓后，注入聚氨酯封堵滲流通道。②地面塌陷部位采用土方和混凝土回填，對于沉陷較大的部位采取地面跟蹤注漿和洞內(nèi)二次注漿填充方式③隧道內(nèi)管片加強監(jiān)測，同時增加雙液漿封堵，靠近洞口的管片用型鋼支撐縱向連接，管片內(nèi)部用方木進行“米”字形支撐，環(huán)間方木用扒釘連接牢固形成整體。盾構(gòu)進站典型事故案例：某區(qū)間盾構(gòu)進站塌方事故，采用的是海瑞克土壓平衡盾構(gòu)，盾構(gòu)機到達掘進至連續(xù)墻外側(cè)，將土艙上部排空，出土一五m3，操作人員轉(zhuǎn)動刀盤切割連續(xù)墻鋼筋，刀盤下部出現(xiàn)漏砂點，，并迅速擴大，涌水量達到260m3/h，半小時后盾構(gòu)機上剛脫出盾尾10環(huán)左右的管片下沉錯臺一五cm，周邊混凝土開裂，PLC顯示盾尾在5分鐘內(nèi)下降了將近6cm，在一個多小時內(nèi)隧道內(nèi)管片破裂嚴重，砸落照明燈，控制室被砸倒，人員撤退，決定采取完全封堵洞門的方案。原因分析：①隧洞主要穿越流塑狀粉質(zhì)粘土和粉細砂層，端頭加固采用850x600攪拌樁結(jié)合旋噴加固，加固長度6m。加固完成后抽芯檢測加固強度達到設(shè)計要求，具有良好的連續(xù)性。出洞前進行水平探孔檢查，下部和中部有少量滲水伴隨砂。②盾構(gòu)掘進到達端時出現(xiàn)管涌現(xiàn)象，但未引起重視。③端頭加固設(shè)計長度偏短，只有6m，加固體不能將盾構(gòu)機包裹導(dǎo)致破除洞門時粉細砂層沿開挖間隙涌入。④對盾構(gòu)到達砂層風險意識不足，探孔水平檢測孔數(shù)太少，洞門出現(xiàn)少量涌水涌沙時處理方式不當，出現(xiàn)險情后內(nèi)外溝通不暢。搶險措施：①在到達車站洞門安裝鋼筋網(wǎng)和模板，縱向設(shè)置鋼支撐，用混凝土分層澆筑，封堵洞門。②始發(fā)車站洞內(nèi)6環(huán)位置用袋裝水泥砌筑圍墻封堵。③調(diào)集注漿設(shè)備進場地面注漿，抑制塌陷進一步擴展。④隧道內(nèi)注入聚氨酯封堵滲流間隙。⑤隧道內(nèi)注水回填維持隧道穩(wěn)定。聯(lián)絡(luò)通道施工，正常暗挖法施工，施工過程支護不及時、開挖地層地面加固不到位都會導(dǎo)致地面塌陷，時間關(guān)系，這里不做贅述。1.5.4盾構(gòu)操作不當引起的事故排除狹義的自然原因（地震等），幾乎沒有什么事故不與人有關(guān)，從操作層次來看，盾構(gòu)事故主要原因有：沒有經(jīng)驗或經(jīng)驗不足；存在僥幸心理，“人為可能不會出問題”；野蠻操作，明知會有問題仍不修改操作方法程序。主要的事故案例有盾構(gòu)始發(fā)措施不當造成始發(fā)管片拼裝偏移超限，始發(fā)架反力架設(shè)計顯得薄弱，導(dǎo)向軌安裝不到位盾構(gòu)機進洞栽頭。都是因為始發(fā)操作措施不到位，沒有嚴格按照方案執(zhí)行導(dǎo)致。還有操作人員誤操作，由于注漿設(shè)備壓力機損壞，對管片壁后盲目加壓注漿，注漿壓力過大管片破碎。隧道掘進軟土淤泥地層都會出現(xiàn)成型隧道上浮現(xiàn)象，有的地層富含承壓水但同步注漿量未跟進也會導(dǎo)致隧道上浮，隧道變形后測量人員沒有實踐經(jīng)驗盲目偏心自動導(dǎo)航系統(tǒng)，盾構(gòu)操作手過猛糾偏，導(dǎo)致成型隧道偏移、蛇形等現(xiàn)象。操作不當致使盾構(gòu)機翻轉(zhuǎn)、卡盾構(gòu)事故、施工參數(shù)選擇不當造成隧道整體旋轉(zhuǎn)、添加劑使用不當造成噴涌和結(jié)泥餅這些事故基本都是從“人”身上有跡可循，這就關(guān)系到施工過程中管理制度執(zhí)行問題，基本上是可以杜絕的。1.5.5盾構(gòu)機換刀事故盾構(gòu)施工在掘進時由于刀具刀盤磨損原因，需要停機開倉換刀，開倉分為常壓開倉和加壓開倉兩種方式，常壓開倉直接打開艙門做好輔助安全措施，人員進入掌子面進行換刀作業(yè)。加壓開倉往往是在掌子面不穩(wěn)定情況下，對開挖艙進行加壓維護后，人員進入作業(yè)，加壓開倉換刀承擔著掌子面不穩(wěn)塌陷和高壓作業(yè)對人員身體損害的雙重風險。但大量事實證明，由于沒有及時換刀造成切削故障，嚴重影響了盾構(gòu)最終推進速度更加延誤工期。典型事故案例廣州地鐵五號線在花崗巖層掘進時平均30m就更換一盤刀（39把），又如在江河湖海下面的軟土地層施工，特別是那些大、長盾構(gòu)隧道，開倉換刀絕非易事，又如在重要建筑物管線下?lián)Q刀，風險都是很大的。深圳地鐵換刀快結(jié)束后開挖面塌方2死1傷。廣州地鐵3號線開倉換刀遇到不明氣體爆炸3死。盾構(gòu)換刀作業(yè)只有在主觀認識、客觀分析上做好充足的功夫，才能確保換刀的安全性，俗話說的“磨刀不誤砍柴工”1.5.6地下障礙物處理地下障礙物大體上分為兩類：一是天然障礙物，比如球狀風化體、大的礫石孤石漂石等。二是人為建筑物，地下樁基礎(chǔ)、地下構(gòu)筑物、人工拋石等地下天然障礙物的危害主要體現(xiàn)在刀盤受力不均造成面板變形及面板與盾構(gòu)機軸線之間的變形。人為障礙物主要是盾構(gòu)掘進時對設(shè)備的損害和對構(gòu)筑物的損害兩個方面。典型案例：深圳地鐵盾構(gòu)掘進遭遇到花崗巖球狀風化體，導(dǎo)致刀盤變形無法推進，對球狀風化體的處理主要有人工破除、盾構(gòu)機破巖、地面鉆探下藥爆破和沖孔樁破巖四種方法。長沙地鐵二號線7標五芙區(qū)間巖溶區(qū)內(nèi)就遭遇了孤石情況，掘進參數(shù)異常、螺旋機堵塞，中鐵十二局采用了倉內(nèi)人工爆破處理的方式確保施工安全。長沙地鐵二號線7標迎芙區(qū)間芙蓉立交橋36根樁基礎(chǔ)侵入隧道斷面1.5m，中鐵十二局通過優(yōu)化設(shè)計，對立交橋樁基進行了筏板加固，盾構(gòu)掘進是采用優(yōu)化參數(shù)、加強二次注漿的方式順利通過，監(jiān)測顯示零沉降，很好的控制了地面沉降對立交橋的影響。1.5.7其他安全事故隧道內(nèi)安全事故不勝枚舉，溜車事故、水泥灌倒塌事故、觸電事故、鑿洞門事故很多。事故案例不再重復(fù)贅述。第二章盾構(gòu)施工技術(shù)與質(zhì)量控制2.1盾構(gòu)施工的發(fā)展方向㈠盾構(gòu)直徑向兩個極端發(fā)展目前，盾構(gòu)直徑不受限制，根據(jù)隧道的功能出現(xiàn)兩種極端，最小的盾構(gòu)直徑不足2米，最大直徑約16米。㈡盾構(gòu)隧道埋深向超淺埋與超深度發(fā)展根據(jù)施工規(guī)范，盾構(gòu)隧道覆土必須大于盾構(gòu)直徑，但也不易過深，目前，有些盾構(gòu)始發(fā)段覆土只有0.4D，也有些盾構(gòu)埋深超過60米。㈢盾構(gòu)施工自動程度越來越高目前，盾構(gòu)施工逐漸智能化，如管片選型可以有盾構(gòu)機自行選擇。㈣盾構(gòu)施工適應(yīng)地層越來越廣盾構(gòu)機必須適應(yīng)地層，根據(jù)施工總結(jié)，通過盾構(gòu)機優(yōu)化和增加各種功能，盾構(gòu)機可以通過改變掘進方式來適應(yīng)更多地層。2.2盾構(gòu)施工工法簡介盾構(gòu)機施工工法主要有泥水盾構(gòu)施工和土壓盾構(gòu)施工兩種，但是，隨著施工技術(shù)的發(fā)展，盾構(gòu)施工工法也不斷開發(fā)出來，這方面，日本比較成功，日本盾構(gòu)主要有12種工法。2.3盾構(gòu)施工工藝及驗收規(guī)范說明1、盾構(gòu)機施工工藝流程①盾構(gòu)選型②盾構(gòu)制造③盾構(gòu)工作井及配套設(shè)施施工④盾構(gòu)機組裝⑤盾構(gòu)始發(fā)⑥盾構(gòu)正常段掘進⑦盾構(gòu)接收2、盾構(gòu)施工驗收規(guī)范說明我國目前有《盾構(gòu)法隧道施工與驗收規(guī)范》，地方盾構(gòu)施工規(guī)范主要有北京和上海，他們比國標要嚴格，主要是由于他們有自己的特殊環(huán)境。2.3盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)與驗收㈠盾構(gòu)機選型與制造1、盾構(gòu)機的選型盾構(gòu)機要根據(jù)施工地層進行優(yōu)化設(shè)計，保證盾構(gòu)機能順利完成施工任務(wù)，并能用在下一工地。2、盾構(gòu)機制造質(zhì)量驗收盾構(gòu)制造過程中要進行監(jiān)造，對制造質(zhì)量進行監(jiān)控，確保盾構(gòu)各功能滿足設(shè)計要求。㈡盾構(gòu)配套設(shè)施修建1、工作井修建⑴工作井定義：盾構(gòu)組裝、拆卸、調(diào)頭、吊運管片和出渣等使用的工作豎井，包括盾構(gòu)始發(fā)井和盾構(gòu)接收井。⑵盾構(gòu)井設(shè)計形式盾構(gòu)井大多是設(shè)計在車站兩端，有些盾構(gòu)區(qū)間長或特殊情況下，可以設(shè)計在區(qū)間中間。⑶盾構(gòu)井施工標段根據(jù)不同標段劃分，有些盾構(gòu)井是屬于盾構(gòu)標段施工，如果車站是其他標段施工，則工作井施工為車站標，無論盾構(gòu)井是否是本標段施工，都要在盾構(gòu)進場前施工完成。⑷盾構(gòu)始發(fā)井施工要求由于盾構(gòu)井是要吊裝盾構(gòu)，因此，盾構(gòu)井長度應(yīng)比盾構(gòu)主機長3米，比盾構(gòu)機寬3米。要滿足盾構(gòu)始發(fā)，則車站標準段必須要完成80米。⑸盾構(gòu)接收井施工要求盾構(gòu)接收井大小與始發(fā)井一樣，唯一區(qū)別就是，接收井只要自身完成則可，對于標準段施工長度無要求。⑹盾構(gòu)井驗收無論是始發(fā)還是接收井，施工完后必須滿足設(shè)計強度，只有滿足設(shè)計要求，才能進行始發(fā)或接收施工條件驗收。2、盾構(gòu)基座加工⑴定義盾構(gòu)基座：用于保持盾構(gòu)始發(fā)、接收等姿態(tài)的支撐裝置。⑵設(shè)計要求盾構(gòu)基座的尺寸要滿足始發(fā)與接收要求，同時要有一定的剛度和強度，確保始發(fā)或接收過程中不易變形，因此設(shè)計中常常采用軟件進行受力分析。⑶驗收加工完后，必須按設(shè)計進行驗收，主要是尺寸在誤差范圍，焊接質(zhì)量采用滲透探傷與外觀檢查，確保使用質(zhì)量。3、反力架⑴定義反力架：為盾構(gòu)始發(fā)掘進提供反力的支撐裝置。⑵設(shè)計要求反力架設(shè)計，主要滿足盾構(gòu)始發(fā)不變形，因此，需要對始發(fā)進行受力分析，在始發(fā)最大推力上加一個安全系數(shù)。⑶驗收加工完后，必須按設(shè)計進行驗收，主要是尺寸在誤差范圍，焊接質(zhì)量采用滲透探傷與外觀檢查，確保使用質(zhì)量。4、渣坑建設(shè)⑴修建位置確定土壓盾構(gòu)施工渣坑修建在工作井四周，主要依據(jù)龍門吊的設(shè)計來確定位置，保證龍門吊能把渣吊到在渣坑里。⑵渣坑的大小一般一個工作井有兩臺盾構(gòu)施工，因此，渣坑的大小要能容納兩臺盾構(gòu)一天施工高產(chǎn)量。⑶驗收渣坑施工完后，還要設(shè)置挖機通道，便于渣土進行外運，因此，要對挖機通道進行安全驗收，避免影響龍門吊工作。5、漿液站修建⑴修建位置確定漿液站主要是為盾構(gòu)掘進提供同步注漿漿液，因此，位置要離盾構(gòu)井越進越好，同時要滿足制造。⑵漿液站配置漿液站的大小要滿足兩臺盾構(gòu)高產(chǎn)掘進，按照1.5米一環(huán)管片，一環(huán)同步注漿至少需要9方。漿液站要配置水泥罐、粉煤灰罐、砂場和外加劑庫房，另外，還要在工作井中層設(shè)一儲漿罐㈢輔助工程1、端頭加固在軟巖或在透水性較強的基巖里，無論始發(fā)還是接收，端頭必須進行加固。⑴加固方式選擇根據(jù)設(shè)計人員的經(jīng)驗，不同的地層有不同的加固形式，但加固形式主要旋噴加固、攪拌樁加固、袖閥管注漿加固、冷凍加固，鋼插板加固等。⑵加固范圍一般情況下，加固范圍為隧道四周3米，長度為9~10米。這個設(shè)計是管片長度為1~1.2米時的盾構(gòu)，現(xiàn)在管片加長，盾構(gòu)機也比以前盾構(gòu)機相對要長，因此，端頭加固長度應(yīng)該為盾構(gòu)主機長度再加上3~4米。在卵石層等特殊情況下，加固高度需要加固到地面，才能滿足安全要求。⑶加固質(zhì)量檢查加固后，一般需要抽芯檢查加固強固，一般加固強度要達到0.8MPa。并做滲透試驗，要求滲透系數(shù)小于10-6m/d。⑷補救措施加固后，從設(shè)計理論上能滿足規(guī)范要求，但是，由于注漿加固有其許多技術(shù)難題，如旋噴加固越深，底部不容易旋噴咬合成一體，在強透水卵石層選則袖閥管滲透注漿容易形成盲區(qū)，粘性地層選擇攪拌樁加固不易攪拌成樁，因此，加固后，一般都需要進行水平滲透補救注漿。2、聯(lián)絡(luò)通道加固聯(lián)絡(luò)通道一般采用礦山法施工，因此，軟巖地段或破碎基巖地段設(shè)計聯(lián)絡(luò)通道，需要進行加固。⑴加固地點選擇可以選擇地面加固或洞內(nèi)加固。⑵加固時機選擇地面加固，需要在盾構(gòu)機掘進前實施，如果采用洞內(nèi)加固，需要在盾構(gòu)通過后進行施工，如果選擇冷凍，無論是在地面還是在洞內(nèi)，只能在聯(lián)絡(luò)通道施工前1個月進行。⑶加固范圍如果采用地面加固，需要加固到整個隧道斷面內(nèi)，如果在洞內(nèi)加固，要根據(jù)地層而定，一般是開挖面外3米也要加固。⑷加固質(zhì)量要求聯(lián)絡(luò)通道加固要滿足加固體有一定強度，確保開挖面有一定自穩(wěn)性，還要有止水效果，確保開挖面不滲水。3、建筑物加固盾構(gòu)隧道難免會旁穿或下穿建筑物，根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)形式與隧道相對關(guān)系，需要對建筑物進行加固保護。⑴加固方式的選擇如果旁穿建筑物，可以選擇隔離樁加固，如果下穿建筑物，可以選擇斜向注漿加固。也可以選擇在隧道內(nèi)徑向注漿加固。⑵加固時機隔離樁與斜向注漿加固必須在盾構(gòu)掘進前實施。隧道內(nèi)徑向注漿加固必須當盾構(gòu)掘進后及時實施。⑶加固要求這種加固主要保證建筑物安全，其加固要求是使掘進后沉降控制在允許范圍內(nèi)，這個允許值與建筑物基礎(chǔ)、高度和自身質(zhì)量有關(guān)。4、樁基托換盾構(gòu)施工常常需要截除樁基礎(chǔ)，但在截除前，需要進行樁基托換。⑴樁基托換方法最常見樁基托換方法為樹根樁，現(xiàn)在也出現(xiàn)閥板與注漿聯(lián)合托換。⑵樁基托換方法的選擇樁基托換方法主要與樁的類型與受力情況來確定的，如果，盾構(gòu)需要截除的是多根鋼筋混凝土樁，那么，需要采用鉆孔樁對原來的樁進行托換，然后人工破除原樁。如果盾構(gòu)可以直接截除樁基礎(chǔ)，可以選擇閥板與注漿聯(lián)合托換。⑶托換要求無論采用何種托換，其要求都是確保盾構(gòu)通過后，樁基礎(chǔ)不下沉、不破壞。5、特殊地層加固盾構(gòu)施工常常遇到淤泥層、溶洞、破碎帶等特殊地層，這種地層需要進行預(yù)加固。⑴加固方式選擇淤泥層可以采用攪拌或粉噴加固，溶洞可以采用填充加固，破碎帶可以采用滲透注漿加固。⑵加固目的淤泥層加固，是為了盾構(gòu)掘進姿態(tài)控制和成型隧道不變形，溶洞加固主要是防止盾構(gòu)磕頭或掉入溶洞，同時也是為了運營安全，破碎加固主要是確保盾構(gòu)順利通過。⑶加固范圍淤泥層加固范圍是隧道下半部到隧道底以下3米；溶洞加固范圍是隧道四周5米，破碎加固范圍是隧道全斷面及隧道外3米。⑷加固要求淤泥層加固要求提高基底承載力；溶洞加固要求填充滿溶洞，并要求減少溶洞涌水通道，破碎加固要求是確保開挖面穩(wěn)定。㈣盾構(gòu)組裝盾構(gòu)組裝㈤盾構(gòu)始發(fā)1、定義盾構(gòu)始發(fā)：盾構(gòu)開始掘進的施工過程。2、盾構(gòu)始發(fā)形式盾構(gòu)始發(fā)通常有直線始發(fā)和曲線始發(fā)。3、負環(huán)形式根據(jù)負環(huán)拼裝情況，可以分為滿環(huán)始發(fā)和半換始發(fā)。其負環(huán)管片是為盾構(gòu)始發(fā)掘進傳遞推力的臨時管片。4、止水簾布安設(shè)盾構(gòu)始發(fā)是盾構(gòu)敞開向土壓平衡過渡，因此，需要安設(shè)止水簾布，根據(jù)地層加固情況和盾構(gòu)大小，止水簾布有單層和雙層。簾布外為折頁翻版。5、始發(fā)前洞門破除⑴洞門破除原由由于始發(fā)洞門圍護結(jié)構(gòu)配有鋼筋，因此，始發(fā)前需要對圍護結(jié)構(gòu)進行破除，便于盾構(gòu)機刀盤安全。⑵玻璃纖維筋成功應(yīng)用在成都地層多為卵石地層，洞門破除風險大，通過引進玻璃纖維筋，減少洞門破除，確保盾構(gòu)刀盤直接破除洞門。⑶長沙地鐵2號線玻璃纖維筋引用長沙地鐵2號線盾構(gòu)始發(fā)與接收洞門均采用玻璃纖維筋，但由于大多車站施工與盾構(gòu)施工不是同一單位，在玻璃纖維筋籠加工中，增加了鋼筋焊接來固定，這就給始發(fā)帶來隱患，因此，始發(fā)前需要鑿除鋼筋，其次是長沙地層相對較好，多數(shù)車站主體結(jié)構(gòu)為800~900mm厚，而且采用單層止水簾布，這就不能滿足盾構(gòu)始發(fā)，如果不破除一部分，刀盤就會把止水簾布切割壞，因此，2號線盾構(gòu)始發(fā)基本上都破除圍護結(jié)構(gòu)20cm。⑷長沙地鐵1號線洞門設(shè)計1號線洞門取消玻璃纖維筋，改為鋼筋，這是由于施工和設(shè)計原因造成2號線采用玻璃纖維筋也要破除一層圍護結(jié)構(gòu)，但是，這種只破除一層，對施工還是比較安全的，而且避免了第一層玻璃纖維筋堵塞螺旋輸送機的隱患。但是，1號線盾構(gòu)始發(fā)必須全部破除圍護結(jié)構(gòu)，特別是洞門位于砂卵石地層，風險較大。6、始發(fā)注意事項盾構(gòu)始發(fā)主要施工風險，防止洞門密封失效，另外還要控制盾構(gòu)姿態(tài)，防止盾構(gòu)磕頭或隧道抬頭。㈥盾構(gòu)掘進1、盾構(gòu)掘進姿態(tài)控制⑴姿態(tài)定義通常指盾構(gòu)空間狀態(tài)，通常采用橫向偏差、豎向偏差、俯仰角、方位角、滾轉(zhuǎn)角和切口里程等數(shù)據(jù)描述。⑵盾構(gòu)姿態(tài)允許偏差盾構(gòu)本體滾動角要小于3°；盾構(gòu)軸線偏離不能大于隧道設(shè)計軸線50mm.⑶姿態(tài)調(diào)整原則盾構(gòu)姿態(tài)要滿足隧道設(shè)計軸線，管片姿態(tài)要適應(yīng)盾構(gòu)姿態(tài)。⑷糾偏原則當盾構(gòu)姿態(tài)出現(xiàn)偏差時，要采取“勤糾偏、少糾偏、慢慢糾”的原則。2、壁后注漿⑴定義壁后注漿：用漿液填充隧道襯砌環(huán)與地層之間空隙的施工工藝。⑵漿液選擇漿液有單一漿和雙液漿，一般日本盾構(gòu)采用雙液漿進行同步注漿，國內(nèi)一般采用水泥砂漿進行同步注漿。3、管片拼裝⑴定義管片：隧道預(yù)制襯砌環(huán)的基本單元，管片的類型有鋼筋混凝土管片、纖維混凝土管片、鋼管片、鑄鐵管片、復(fù)合管片等。防水密封條：用于管片接縫處的防水材料。⑵管片類型盾構(gòu)管片分通用性管片和特殊管片，所謂特殊管片就轉(zhuǎn)彎管片。長沙地鐵是采用楔形量為45mm的通用管片。⑶管片分塊一般盾構(gòu)管片分為3塊標準塊，2塊相鄰塊和1塊封頂塊。⑷拼裝形式管片拼裝分為通縫拼裝和錯縫拼裝，國內(nèi)除上海采用通縫拼裝外，其他采用錯縫拼裝。㈦盾構(gòu)接收1、定義盾構(gòu)接收：盾構(gòu)到達接收位置的施工過程。2、盾構(gòu)接收前準備盾構(gòu)接收前需要檢查端頭加固效果，安設(shè)接收基座和止水簾布。3、接收測量盾構(gòu)掘進還剩100m是進行接收測量，對接收洞門進行定位，同時對盾構(gòu)姿態(tài)進行測量，使盾構(gòu)順利按實際洞門方向進洞。4、盾構(gòu)接收盾構(gòu)到達接收井10內(nèi)開始減速，主機進入接收工作井后，快速密封管片環(huán)與洞門之間的間隙。㈧盾構(gòu)調(diào)頭和過站1、定義⑴吊頭：盾構(gòu)施工完成一段隧道后調(diào)轉(zhuǎn)方向的過程。⑵過站：利用專用設(shè)備把盾構(gòu)拖拉或頂推通過車站的過程。2、調(diào)頭與過站施工安排有些業(yè)主對盾構(gòu)施工標段劃分較為合理，一個標要連續(xù)施工幾個區(qū)間，因此，盾構(gòu)施工完成一個區(qū)間后，就需要盾構(gòu)過站接續(xù)施工。也有標段只有一個盾構(gòu)區(qū)間，沒必要采取兩臺盾構(gòu)同時施工，因此，采用一臺盾構(gòu)完成一條線后，在車站調(diào)頭后接續(xù)施工。3、施工的邊界條件⑴盾構(gòu)調(diào)頭一般在接收井內(nèi)進行，因此接收井長度要滿足盾構(gòu)主機旋轉(zhuǎn)。⑵盾構(gòu)過站主要是空間要滿足盾構(gòu)前移。㈨盾構(gòu)解體1、定義盾構(gòu)解體與盾構(gòu)組裝相反，是盾構(gòu)施工完成任務(wù)后，在接收井里進行拆除。2、解體前準備工作解體前需要做好方案，選擇好吊具，并對解體運輸路線進行勘察，確保運輸?shù)缆窡o障礙。3、盾構(gòu)解體思路盾構(gòu)解體是先把盾構(gòu)主機焊接吊耳，然后進行分節(jié)，依次吊出刀盤、前盾、中盾和盾尾，最后吊出拖車。第二部分地鐵車站明挖、蓋挖法施工質(zhì)量與安全管理控制要點前言地鐵地下車站建設(shè)基本有三種方法：明挖、蓋挖和暗挖。只有在過重要道路或重要建筑物下，無法進行明挖、蓋挖時，才用暗挖。地鐵地下車站建設(shè)應(yīng)該是以明挖、蓋挖為主的。明、蓋挖站施工相對較容易些，施工較快，也較經(jīng)濟和安全?，F(xiàn)在在這幾條線還有個趨勢，就是能明則改明，哪怕部分改明，為施工創(chuàng)造一個比較安全的條件。在城區(qū)修建地下地鐵車站，一是多在交通道路下且處于交通路口，二是鄰近房屋，三是有各種地下管線，這些都給施工帶來困難。明挖或蓋挖修建地下地鐵車站，基坑深度都在１7米左右，且覆土達3米，均屬一級基坑，都要進行基坑支護，因此支護設(shè)計和施工是保證工程正常進行的關(guān)鍵?；右坏┌l(fā)生問題，影響很大，尤其我們地鐵都在交通干線和重要建筑物旁通過，更應(yīng)引起高度重視。這一講主要以明、蓋挖施工方法為主，重點結(jié)合地鐵基坑支護形式及關(guān)鍵技術(shù)，并著重提出在質(zhì)量及安全管理方面應(yīng)控制的要點。1講課內(nèi)容1.1明挖法、蓋挖法施工技術(shù)要點1.2明、蓋挖法質(zhì)量及安全管理控制要點2主要依據(jù)規(guī)范及參考書2.1主要依據(jù)規(guī)范地下鐵道設(shè)計規(guī)范GB50一五7－2003地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范GB50299－1999建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50202－2003建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330－2002建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JG120－99錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)程GB50086-20012.2主要參考書地下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計（王樹理主編清華大學(xué)出版社2009年）軌道交通防水工程施工質(zhì)量驗收標準（北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司中國建筑工業(yè)出版社2011年）城市快速軌道交通工程施工工藝標準（背景城建集團中國計劃出版社2004年）城市軌道交通工程施工風險控制技術(shù)（上海市建設(shè)工程安全質(zhì)量監(jiān)督總站中國建筑工業(yè)出版社2011年）3明挖法施工1、定義：從地面直接開挖的基坑,根據(jù)場地情況可以放坡或做支護開挖。2、適用范圍：場地無建筑物或地下構(gòu)筑物拆改后可直接開挖的基坑。3、明挖基坑一般規(guī)定3.1明挖基坑分類一級基坑：①重要工程或支護結(jié)構(gòu)做為主體結(jié)構(gòu)的一部分；②開挖深度大于10m；③與臨近建筑物、重要設(shè)施的距離在開挖深度以內(nèi)的基坑；④基坑范圍內(nèi)有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑，重要管線等需嚴加保護的基坑。地鐵明挖車站屬一級基坑一級基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù)安全等級破壞后果γ0一級支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴重1.10二級支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般1.00三級支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴重0.90注：有特殊要求的建筑基坑側(cè)壁安全等級可根據(jù)具體情況另行確定3.2基坑變形的監(jiān)控值設(shè)計無明確規(guī)定時，一級基坑墻頂水平位移不大于3cm，墻體最大位移不大于5cm，地面最大沉陷不大于3cm。3.3土方開挖的順序與方法必須與設(shè)計工況相一致，并應(yīng)遵守開挖與支護同步進行，嚴禁超挖；基坑邊堆土、料不應(yīng)超過20KPa/延米；基坑落底后應(yīng)驗槽，做接地極后回填土必須符合設(shè)計要求。土方開挖應(yīng)該遵循的原則：“先支撐后開完、先中間后兩邊、”。由于時間關(guān)系，不過多講解。4明挖基坑主要支護形式和支護體系4.1無水或降水施工的支護型式：土釘支護；樁支護；連續(xù)墻支護；攪拌樁支護SMW樁支護等。4.2封閉止水支護型式排樁支護（咬合樁、旋切樁、攪拌樁或SMW樁支護）；樁+旋噴樁支護；旋噴樁與定噴墻支護；連續(xù)墻支護等；4.3支護體系樁+錨桿支護體系（樁錨支護體系）；樁+內(nèi)支撐支護體系；土釘+樁復(fù)合支護體系；連續(xù)墻+內(nèi)支撐支護體系等。根據(jù)地鐵工程基坑周邊環(huán)境，可以分別采用上述兩種或多種支護形式，共同組成基坑支護體系。5土釘+網(wǎng)噴支護體系施工技術(shù)及質(zhì)量及安全管理控制要點5.1定義采用鋼筋為釘、錨入土中與網(wǎng)噴砼共同加固基坑側(cè)壁土體與護面的支護結(jié)構(gòu)。5.2適用范圍地鐵車站基坑周邊較寬敞、且無重要建筑物或非重要機動車干道，較淺基坑。土釘墻一般只做為臨時支護結(jié)構(gòu)。5.3施工技術(shù)要點（1）土釘墻設(shè)計及構(gòu)造規(guī)定土釘墻面坡度不宜大于1:0.1；土釘與網(wǎng)噴砼面層必須有效連接，應(yīng)設(shè)置承壓板或加強鋼筋等構(gòu)造措施，并與土釘桿體連接。（螺栓連接或焊接）土釘?shù)拈L度宜為開挖深度的0.5～1.2倍，間距宜為1～2m，與水平夾角5°～20°；土釘可采用Ⅱ、Ⅲ級鋼筋，鋼筋直徑宜為φ16～32mm，釘孔鉆孔直徑宜為70~120mm。注漿材料宜選用水泥砂漿，其強度等級不宜低于M10。噴射砼面層需配置鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑6～10mm；鋼筋間距（上、下、左、右）宜為100～200㎜；砼強度等級不宜低于C20，厚度不小于80㎜。坡面鋼筋網(wǎng)片搭接長度應(yīng)大于300㎜?；虞^深（超過8m）或土層穩(wěn)定性較差，或周邊有建筑物，坑壁變形控制較嚴時，可考慮預(yù)應(yīng)力土釘或預(yù)應(yīng)力土釘+微型樁。預(yù)應(yīng)力土釘可用鋼絞線；在用預(yù)應(yīng)力土釘時，應(yīng)加連續(xù)腰梁。（2）土釘墻施工①施工機具：錨桿鉆機或洛陽鏟；鋼筋加工機具，砼攪拌及噴射砼機械，壓漿機械等。②工藝流程分層開挖土方分層開挖土方噴射砼下土釘及壓漿管壓漿掛網(wǎng)坡面修整鉆孔（層高按土釘間距）（坡面及坡度檢查）（鉆機或洛陽鏟）（土釘加工）（養(yǎng)護）（與土釘連接）③關(guān)鍵技術(shù)材料檢驗合格土釘長度及鉆孔深度必須滿足設(shè)計要求；土釘與網(wǎng)片,網(wǎng)片搭接滿足設(shè)計要求；網(wǎng)片保護層及噴射砼厚度必須滿足設(shè)計要求；隨挖土隨清坡面,隨做土釘，挖土高度不宜超過一人操作高度;；在有水地層施工土釘必須先降水,未疏干滯水、殘留水不允許在土釘背后存在，當土釘墻背后有水滲出，應(yīng)采取引排措施；基坑周邊嚴禁超堆荷載；冬雨季施工時,清除的坡面不宜晾的時間過長,防雨水沖刷和土層受凍。6樁錨（或內(nèi)支撐）支護體系施工技術(shù)及質(zhì)量及安全管理控制要點6.1定義樁與錨桿或內(nèi)支撐共同組成的基坑支護體系。6.2適用范圍一般土層的較深（10m以上）無水或降水處理后的基坑支護。它是當前長沙地區(qū)主要支護體系。地鐵車站基坑一般在20m左右。以內(nèi)支撐（砼柱、鋼管或組合型鋼）為主，較寬的車站或風道與車站聯(lián)結(jié)角地方，且支撐有困難時一般用錨桿（廣州地鐵基本上不采納錨桿支護體系）。6.3施工技術(shù)要點（1）鉆孔灌注樁施工技術(shù)①主要機械:一般用旋挖鉆,控制垂直度及沉渣量較好亦可用反循環(huán)鉆機，長、短螺旋鉆機等。②工藝流程定位定位泥漿灌砼鋼筋加工鉆孔埋護筒下鋼筋籠③施工技術(shù)要點控制：定位要準確；垂直度及鉆孔深度要滿足設(shè)計；鋼筋質(zhì)量、直徑、數(shù)量、綁扎要求要滿足設(shè)計。特別注意不均勻配筋時，鋼筋籠方向要控制準確；泥漿按試驗配制，隨鉆孔隨補漿防止塌孔，水下灌注砼應(yīng)滿足水下灌注砼要求，砼強度要保證、灌灰要連續(xù)，灰管提升要按要求做，防止斷樁和灰管拔不出來。樁的檢測：規(guī)范規(guī)定，用低應(yīng)變進行樁身完整性檢測，檢測數(shù)量不少于10％，且不少于5根。如有缺陷，影響樁水平承載力時，還要取芯，取芯數(shù)不少于2％，且不少于3根。在這點上，我個人看法，①可以不進行樁完整性檢測；②隨開挖發(fā)現(xiàn)樁有缺陷，及時補灌樁身砼，這點不同于一般承重樁基。樁施工完后要在樁頂做冠梁，使樁能共同受力。部分地區(qū)一般為減少樁長，可以在地面進行摘帽2～4m土層，用磚砌擋墻擋土，擋墻設(shè)鋼筋砼構(gòu)造柱，柱鋼筋可以用樁頂筋延伸上來。鉆孔應(yīng)跳鉆，以防相鄰孔塌孔，在考慮降水施工時，應(yīng)先做灌注樁后做降水井，以防樁的砼漿液堵降水井。（2）錨桿（索）施工技術(shù)用鋼筋作錨固抗拉體為錨桿，用鋼絞線作抗拉體為錨索。主要機具錨桿機械或洛陽鏟，砂漿攪拌機及壓泵漿等。工藝流程定位定位張拉做腰梁和支架鎖定下錨桿鉆孔灌漿③施工技術(shù)要點a.定位和鉆孔角度要準確，鉆孔深度要保證，桿（索）體材料及灌注漿液要滿足設(shè)計要求。b.腰梁要連續(xù)，支架要與樁體鋼筋焊牢。c.預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)在漿體強度達到75％設(shè)計強度且不少于10Mpa時進行。張拉應(yīng)力不應(yīng)超過錨桿體強度標準值的0.75倍，張拉先拉到設(shè)計荷載的0.9～1.0倍后，再按設(shè)計要求鎖定；張拉力要滿足設(shè)計要求。鎖頭質(zhì)量要保證要求，并鎖定牢固；錨桿張拉要考慮相互影響。d.成束鋼筋或鋼絞線要設(shè)支架，支架要按規(guī)定設(shè)置，一般2m設(shè)一個。f.灌漿管隨桿體綁扎在一起，且距孔底不大于200㎜。采用二次壓漿時，注漿管要考慮封口措施。e.錨桿在正式施工前，應(yīng)在原基坑內(nèi)做試驗，試驗不應(yīng)少于3根。根據(jù)試驗來確定或調(diào)整錨桿設(shè)計參數(shù)。（3）內(nèi)支撐內(nèi)支撐的端頭與冠梁或腰梁的支撐面應(yīng)焊不小于10㎜厚的端頭鋼板，端板應(yīng)與支撐桿件滿焊，端板尺寸及焊縫應(yīng)滿足受力和穩(wěn)定要求。支撐桿件與支撐軸線不垂直時（如角部斜撐）可在冠梁和腰梁上設(shè)置預(yù)埋件，以承受水平剪力。內(nèi)支撐應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力，施加預(yù)應(yīng)力時應(yīng)兩側(cè)同步進行，地鐵跨度不大，支撐施加預(yù)應(yīng)力可在桿件一端進行。跨度較大（超過25m）應(yīng)考慮加中間支撐，結(jié)構(gòu)施工時立柱處防水要加強。（4）土方開挖土方應(yīng)分層開挖。每層開挖高度要滿足錨桿或內(nèi)支撐作業(yè)要求。采用錨桿支護必須是錨桿經(jīng)張拉鎖定后才能開挖下層，內(nèi)支撐必須做好后施加預(yù)應(yīng)力才能開挖下層。為提高施工速度和使用大型挖運土設(shè)備，可在較寬基坑采用中間挖槽，留邊坡土（邊坡土上口不小于2m）方法施工。機械挖土在接近基底時應(yīng)留30cm厚土層，人工檢底，避免超挖。6.4質(zhì)量及安全管理控制要點所用材料必須符合設(shè)計，砼強度必須達到要求，錨桿張拉時漿體強度要達到要求。樁鉆孔施工時應(yīng)跳打，并且完成一孔及時灌注砼；鉆孔時泥漿必須跟鉆孔同步，泥漿至少高出地下水面1m。未及時灌注砼的空孔，或砼面以上留有空孔應(yīng)在孔口放上鋼筋網(wǎng)篦子，以防人、物掉入孔內(nèi)。樁按受力不均勻配筋時，注意鋼筋籠方向。最好是均勻配筋。錨桿張拉時，人員應(yīng)站在側(cè)面，防止錨頭彈出傷人。下錨桿時必須檢查錨桿長度，不允許截斷；錨桿張拉時必須有監(jiān)督人員旁站嚴格控制所定值。腰梁必須滿足設(shè)計要求，并連續(xù)。內(nèi)支撐各焊縫必須按設(shè)計焊牢，施加預(yù)應(yīng)力前和過程中隨增加拉力隨檢查，發(fā)現(xiàn)失穩(wěn)和焊縫開裂應(yīng)立即卸壓，處理后再加壓。采用人工挖孔樁應(yīng)做好護壁，有水時應(yīng)降水。井內(nèi)應(yīng)有良好的通風。在采用內(nèi)支撐后，要逐層拆除，分段拆除。模板支立必須進行計算，包括排架、腳手架的支、立、拆都應(yīng)有方案設(shè)計。模板拆除應(yīng)分段進行，嚴禁大面積懸空，用撬棍一次撬下。排架一定要牢固并有斜撐剪刀撐，防止整體倒塌。防水板施工要注意防火和成品保護。7墻+內(nèi)支撐（或錨桿）支護體系施工技術(shù)與質(zhì)量及安全管理控要點7.1定義采用地下連續(xù)墻或排樁墻加內(nèi)支撐（或錨桿）的支護體系；排樁可為咬合樁或灌注樁加旋噴樁。7.2適用范圍在有地下水且降水有困難或不允許降水或周圍有重要構(gòu)筑物且距離較近，沉降要求嚴格時可采用此類體系做止水支護。。7.3施工技術(shù)要點與質(zhì)量控制7.3.1連續(xù)墻施工技術(shù)主要機械：挖槽機、泥漿制配設(shè)備、砼及鋼筋設(shè)備。工藝流程：導(dǎo)墻施工導(dǎo)墻施工清槽放鎖口管或接頭箱放鋼筋籠挖槽灌注砼鎖口拔管或接頭箱泥漿制配鋼筋籠加工（3）施工技術(shù)要點a.導(dǎo)墻施工導(dǎo)墻可以是砼導(dǎo)墻和鋼制預(yù)制導(dǎo)墻，導(dǎo)墻形式可為一字型或倒L型等，導(dǎo)墻高度在1.5～2m，導(dǎo)墻施工，先在地面挖槽，清底夯實基底土，做墊層、綁筋、立模、灌注砼，導(dǎo)墻間距較墻厚大4cm~5cm。導(dǎo)墻面要高出地面10cm。導(dǎo)墻砼達到強度后做墻背后填土，填土時墻內(nèi)加臨時支撐，填土要夯實；b.挖槽：連續(xù)墻可按4～6m一段挖槽，土質(zhì)較硬時可配合鉆機，采用兩鉆一挖進行，挖時要注意及時補充泥漿；注意挖槽垂直度，c.清槽：連續(xù)墻在挖槽中有土和泥漿混合，下鋼筋籠前應(yīng)對泥漿進行置換，和清底渣。置換后的泥漿比重宜控制在1.03～1.05。d.放鎖口管或接頭箱連續(xù)墻各段接頭可以為O型、十字型、工型等，無論采取什么接頭，端頭都設(shè)鎖口管或接頭箱，一方面便于下段開挖，另一方面也利于清刷接頭處，鎖口管安放要垂直，管直徑同槽寬，為防止砼繞流，管子靠未挖土側(cè)要填土封口。e.鋼筋籠制安鋼筋籠應(yīng)在特制平臺上加工。由于籠體尺寸較大、較重，應(yīng)考慮吊裝時籠子變形，需增加輔助剛度體系，并采用雙鉤吊等，籠放到標高時，在導(dǎo)墻上做鋼扁擔，擔住鋼筋籠。f.下灌灰管和灌注砼灌注砼按水下砼施工要求，同一槽段內(nèi)至少放兩個灌灰管間距為2m，各灌灰管應(yīng)均勻下灰，以保持墻面砼同步上升。g.拔鎖口管鎖口管應(yīng)根據(jù)砼灌注高度不斷旋動，一般在下部砼達到終凝后，即應(yīng)旋轉(zhuǎn)一下，然后隨灌注高度，隨旋轉(zhuǎn)，直到砼灌注完，砼全部終凝后才能全部一次拔出。h.預(yù)埋件連續(xù)墻有留洞開口處應(yīng)做預(yù)埋，埋框要考慮砼的可灌性，且便于拆除；連續(xù)墻做為主體結(jié)構(gòu)一部分需與樓層板連接，連接方式可以采用錐螺紋或埋筋，這時要特別注意節(jié)點的防水處理。鋼筋砼樁素砼樁7.3.2排樁施工技術(shù)鋼筋砼樁素砼樁（1）咬合樁施工技術(shù)：咬合樁采用有筋和無筋樁咬合，如圖一般咬合10～20cm。施工時先做無筋樁，無筋樁采用砼時宜用低標號且緩凝型砼。有筋和無筋樁宜連續(xù)施工。施工方法和機具同鉆孔灌注樁。（2）灌注樁+旋噴樁施工技術(shù)：此方法是在灌注樁樁間用旋噴樁來封閉灌注樁樁間土體。灌注樁施工同時，更要注意樁間距滿足設(shè)計。旋噴樁是先鉆10cm孔，然后下旋噴管進行高壓噴射水泥漿液，噴射壓力一般不低于20Mpa，一邊向管內(nèi)注漿一邊旋轉(zhuǎn)桿體，漿液通過高壓從桿端噴出，并旋切土體，使土體和水泥漿液混合成水泥土，在樁間形成較強的擋土體，起到封閉樁間土和止水作用。旋噴鉆桿提升速度應(yīng)通過計算，不同地層要有所區(qū)別，一般土層，砂層較易形成土柱，而在砂卵石層較困難，有時要上下往復(fù)多次，砂率較小時使用此法應(yīng)特別慎重。7.3.3水平支撐施工技術(shù)無論采用連續(xù)墻和排樁都可用錨桿（索）或內(nèi)支撐做水平支撐。采用錨桿時連續(xù)墻需在砼墻體上鉆孔或預(yù)埋管，采用預(yù)埋管時在方向和位置要控制準確。采用連續(xù)墻或排樁做支護，止水時要注意遇到不能拆改管線時會造成連續(xù)墻無法連續(xù)，出現(xiàn)開口，為止水此處需做旋噴樁和定噴墻來處理。7.3.4土方開挖、結(jié)構(gòu)與防水層施工技術(shù)控制要點土方開挖、結(jié)構(gòu)與防水層施工技術(shù)控制要點，同樁錨支護土方開挖、結(jié)構(gòu)砼施工及防水層施工采用順做法從底板墊層開始順做上來，最后回填土。7.4質(zhì)量及安全管理控制要點基本上可按灌注樁加錨桿（或內(nèi)支撐）中注意的內(nèi)容進行。特別提出是連續(xù)墻鋼筋尺寸大、很重，吊安時注意安全，在采用旋轉(zhuǎn)時注意高壓問題，尤其快接近地面時應(yīng)注意減壓。8施工監(jiān)測施工監(jiān)側(cè)是保證地下施工質(zhì)量及安全的重要和不可缺少的手段，通過施工監(jiān)測可以提前發(fā)現(xiàn)土體和支護結(jié)構(gòu)的變形。必要時可以采取處理措施，避免和防止事故發(fā)生。基坑側(cè)塌都有個過程，人們肯定有時間來采取控制措施，發(fā)生倒塌的基坑，絕大多數(shù)都是忽略了監(jiān)測。監(jiān)測項目包括樁、墻、錨桿、內(nèi)支撐、結(jié)構(gòu)鋼筋應(yīng)力和周邊土體及地面和相臨建筑物等。信息化施工：所得的信息應(yīng)及時反饋。9蓋挖法施工9.1定義先短期占路，做支護結(jié)構(gòu)和頂蓋或臨時頂蓋，恢復(fù)地面交通，然后在支護結(jié)構(gòu)和頂蓋的保護下進行地下土方開挖和施做結(jié)構(gòu)的一種方法。蓋挖法按做結(jié)構(gòu)的順序分為蓋挖順做法和蓋挖逆做法。9.2適用范圍在交通繁忙的道路下做地鐵車站，又不允許長時間封閉交通，只允許短期占路且車站埋深較淺的情況下可采用此法。兩種蓋挖方法在國內(nèi)外地鐵車站建設(shè)中都有采用，上海一般順做法，北京車站都是逆做法。以三層三跨島式站臺的地鐵車站為例做一介紹：9.3蓋挖順作法①做支護結(jié)構(gòu)做邊支護：邊支護可為樁（墻），樁可以為灌注樁或人工挖孔樁，可以是連續(xù)墻或排樁，主要用于分層開挖時擋土也可做成擋水結(jié)構(gòu)甚至可做為結(jié)構(gòu)的一部分。做臨時中柱，中柱柱基一般為砼樁，樁基可以用鉆孔樁設(shè)備施工成圓樁，也可用連續(xù)墻設(shè)備做成一字樁或十字樁基，地鐵中柱一般用鋼管柱。蓋挖順做法施工時中柱一般先做臨時支柱，做為中間豎向支撐。此時施工可根據(jù)路況采用分條、分塊封閉辦法，以減少對交通影響。②做臨時路面結(jié)構(gòu)開挖第一步土方此步土方開挖其開挖深度以能夠滿足做路面結(jié)構(gòu)為準，盡量少挖土，快速完成此層結(jié)構(gòu)，縮短交通封閉時間。此步施工也可以根據(jù)車站長度，為盡量減少交通影響采用分段法施工。做頂縱梁，一般為大的型鋼，工字鋼或槽鋼組件，分節(jié)吊放焊接或螺栓連接成一體。在縱梁上做橫梁用較小的工字鋼、槽鋼，間距按設(shè)計。面板及路面結(jié)構(gòu)面板可為鋼板，預(yù)制砼板塊，也可在密排橫梁上，直接做砼瀝青路面。此步驟應(yīng)快完成甚至完全用夜間施工。③土方開挖：土方開挖是通過設(shè)置的臨時豎井出土，逐層開挖，隨挖土隨做臨時水平支撐，直至挖出基底。④順做結(jié)構(gòu)經(jīng)過基底清理，驗槽后做底板墊層、防水層、保護層，底板、邊墻、中柱，從下部一層層完成結(jié)構(gòu)及防水層施工，同時隨結(jié)構(gòu)完成逐層拆除臨時支撐，但臨時中柱要后拆。⑤拆除臨時路面恢復(fù)交通。此時需二次斷路，拆除臨時路面，填土、做正式路面，完成車站蓋挖順做施工。9.4蓋挖逆作法施工步驟圖①做支護結(jié)構(gòu)先做邊樁及中柱，這時中柱應(yīng)為永久柱，施工要特別注意，在北京地鐵用鋼管混凝土柱，要設(shè)護筒，采用上下對點辦法，安裝鋼管柱。（附中柱施工圖）②挖第一步土方，施做結(jié)構(gòu)頂板第一步土方開挖至頂板底，然后用原土做土模。土模一般用鋪磚、抹砂漿找平層，刷脫模劑，然后綁筋、打頂砼結(jié)構(gòu)，做頂板防水層，保護層，填土做路面，恢復(fù)地面交通。③挖首層土方做地下一層結(jié)構(gòu)通過臨時豎井做出土口，在頂板保護下作業(yè)，當土方挖至首層底板后，仍用原土做土模，施工首層底板結(jié)構(gòu)。④挖地下二層土方做地下二層結(jié)構(gòu)當?shù)装暹_到一定強度后，即可施工首層邊墻及地下二層土方開挖，做土模施做地下二層底板。⑤挖地下三層土方同④，地下二層底板砼達到一定強度后即做二層墻體，并向下挖地下三層土方。⑥施做底板結(jié)構(gòu)地下三層土方挖完，清底后，經(jīng)驗槽，做找平層和底板防水，隨后做保護層和綁底板鋼筋打砼，做墻體結(jié)構(gòu)，完成蓋挖法全部施工。9.5兩種蓋挖法的主要區(qū)別及施工控制技術(shù)蓋挖逆做法施工，①結(jié)構(gòu)頂板一次做成，不做臨時路面結(jié)構(gòu)，少一次封路時間。②頂板防水層與其他部位防水層不連續(xù)。③沒有地下臨時支撐結(jié)構(gòu)，用中柱和各層樓板實現(xiàn)支撐。④蓋挖法施工，頂板和各層樓板堆載應(yīng)符合設(shè)計，尤其在結(jié)構(gòu)落底前更要注意。⑤當支護結(jié)構(gòu)做為永久結(jié)構(gòu)一部分時，樓板要與支護結(jié)構(gòu)有鋼筋連續(xù)，防水板不能通過節(jié)點的防水要特別考慮。（有的用聚灰漿，但效果都不理想，最好是做梁或契口，使防水板能整體連接，實現(xiàn)全包防水）9.6施工質(zhì)量及安全控制要點蓋挖順做法，采用內(nèi)支撐要隨挖土隨支撐，基本同明挖基坑施工。臨時豎井施工同暗挖法。蓋挖逆做法，要注意砼強度必須達到設(shè)計要求才能進行下步開挖（提前開挖可以拉槽施工）。樓板堆放材料等，要符合設(shè)計要求，決不能超載，尤其挖第三層土方時，這是站臺層，層高達6m多，特別注意整體穩(wěn)定和防止基底隆起。防水層施工包括柱底部，要做好節(jié)點設(shè)計與施工。做好施工監(jiān)測工作，監(jiān)側(cè)內(nèi)容同明挖法。做好基坑內(nèi)通風及防火。10錨噴支護工程施工質(zhì)量控制要點10.1檢查驗收程序（時間關(guān)系不再講解）巖面整修和安全處理→斷面測量→地質(zhì)編錄→欠挖處理（如果有）→隨機錨桿支護→施工單位自檢→申請基礎(chǔ)驗收→監(jiān)理組織基礎(chǔ)驗收→巖面第一遍素噴（2～3cm）→系統(tǒng)錨桿造孔→施工單位自檢→監(jiān)理驗孔→錨桿監(jiān)理旁站注漿插桿→施工單位自檢→監(jiān)理檢查簽證→掛網(wǎng)→設(shè)置噴混凝土厚度標記→砼面吹掃沖洗→開倉前施工單位自檢→監(jiān)理驗收簽證→噴混凝土→養(yǎng)護→排水孔造孔→單元工程驗收。（1）隧洞開挖后，原則上圍巖應(yīng)盡快支護，但不同的巖石類別，由于其自穩(wěn)的時間不同，支護滯后的時間也應(yīng)有差別。I～II類圍巖開挖后，錨噴支護允許滯后開挖作業(yè)面一般在7～8個循環(huán)；III類圍巖開挖后，錨噴支護滯后開挖作業(yè)面一般在5～6個循環(huán)；=4\*ROMANIV類圍巖支護滯后開挖作業(yè)面的距離一般應(yīng)控制在2～3個循環(huán)；=5\*ROMANV類圍巖開挖后一般采用鋼拱架作臨時支撐后及時進行錨噴支護，并應(yīng)該盡快安排對鋼支撐頂部脫空區(qū)進行充填灌漿。（2）圍巖開挖后，除特別緊急情況，支護前必須首先完成巖面地質(zhì)編錄和斷面測量工作。（3）圍巖開挖爆破后，根據(jù)圍巖地質(zhì)條件的不同，對于局部存在不穩(wěn)定楔形塊體的情況，由監(jiān)理地質(zhì)工程師與施工單位共同確定隨機錨桿支護方案，并督促施工單位盡快實施。隨機錨桿必須針對不利地質(zhì)結(jié)構(gòu)面組合形成的不穩(wěn)定塊體進行支護，在非緊急情況下，監(jiān)理地質(zhì)工程師應(yīng)以書面形式發(fā)出隨機錨桿支護通知，明確錨桿孔距、排距、孔深、孔向、錨桿直徑等支護參數(shù)；在緊急情況下可以在現(xiàn)場口頭確定支護參數(shù)后先實施，之后再補充書面通知。（4）正常情況下，錨噴支護應(yīng)遵循以下施工順序：隨機錨桿支護→巖面第一遍素噴（2～3cm）→系統(tǒng)錨桿支護→噴混凝土至設(shè)計厚度→排水孔造孔。10.2地質(zhì)缺陷處理的施工順序地質(zhì)缺陷鑒定→確定處理方案→開挖或打錨桿孔→檢查簽證→回填混凝土或安裝錨桿→檢查簽證。重要工序（錨桿安裝注漿）施工過程采用旁站監(jiān)理，其他工序過程采用巡視和平行檢查方式監(jiān)理，前后兩個重要工序之間設(shè)置質(zhì)量控制點，實行施工單位自檢和監(jiān)理檢查簽證（驗收）進行質(zhì)量控制。10.3巖面整修10.3.1隧洞開挖后，除緊急支護外，錨噴支護前應(yīng)對巖面進行整修，整修標準按合同文件中有關(guān)開挖技術(shù)要求執(zhí)行。10.3.2隧洞周邊設(shè)計邊線必須采用光面或預(yù)裂爆破技術(shù)，嚴格進行控制爆破，爆