沈阳地铁盾构区间施工方案(共80页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上盾构区间施工方案一、盾构区间工程概况沈阳市地铁一号线一期工程第八合同段（云峰北街站沈阳站）盾构区间起止里程为DK10+573.295DK11+955.650, 区间左线全长1412.477m，右线全长1395.112m，在DK11+395.00设左右线联络通道（与泵房合建），区间为单圆隧道，线间距为1325.66m，区间从云峰北街站起，穿越云峰北街，沿线经过沈阳市第三橡胶轮胎有限责任公司、沈阳市第二锻造厂，横穿兴工北街、向东北下穿沈阳火车站所有铁路股道（有正线、到发线、调车线、货物线、专用线等40余条线路）、高架候车室及进站通道和主站房第三候车室至沈阳站站止。线路纵向

2、呈“V”型坡，最大纵坡25，覆土深度约17.0828.42m。采用盾构机施工单圆隧道。盾构衬砌采用C50钢筋混凝土预制管片拼装而成，每环由3块标准管片、2块邻接块和1块封顶块组成，管片内径5400m，厚度300mm，环宽1.2m，采用错缝拼装。二、总体施工方案本合同段区间采用盾构法施工，采用一台6280mm土压平衡盾构机掘进。根据线路纵断面、区间隧道周边环境、地铁一号线工程总体筹划，以及施工场地等情况，区间隧道的掘进施工总体施工工序分别为：云峰北街站沈阳站站区间先施工右线，盾构机由云峰北街站大里程端头井始发，到达沈阳站站小里程端头井调头，再施工区间左线，在云峰北街站大里程端头井解体、转场。联络

3、通道采用暗挖法施工，初期支护为格栅及C25网喷支护，二次衬砌为C30防水钢筋混凝土。在盾构机到达该段前，先采用地表注浆对联络通道所在区域进行加固，当右线盾构机通过后，即从左右线相向暗挖施工联络通道。三、盾构施工方法、施工工艺及技术措施3.1施工准备盾构区间的施工首先进行洞门的施工和进洞地层的加固，之后进行盾构机组装及施工过程所需的配套设备的安装，然后开始盾构机的掘进施工，包括盾构机就位组装、始发、试掘进、以及正式掘进。在掘进同时完成碴土的运输以及材料的运输。管片安装和注浆以及运输工作在盾构机掘进的同时同步进行。盾构区间施工工艺流程如图3-1所示。施工准备盾构机组装洞门密封后盾支撑安装盾构机调试

4、凿除洞门基座施工盾构机前移、顶紧土层、建立土压负环管片安装盾构机姿态监测、调整盾构机试掘进100m盾构机正常掘进盾构机进洞、接收掘进盾构机调头至始发位置管片安装、同步注浆始发施工二次注浆环型钢筋混凝土保护圈施工毛孔封堵、嵌缝盾构机拆卸、转场运输右线盾构掘进通过旁通道100m后，从左线施工旁通道工程收尾图3-1 盾构区间施工工艺流程图3.2盾构机的组装、就位、调试3.2.1盾构机组装的总体安排盾构机在掘进始发井内组装，受始发井场地的限制，盾构机组装分为井下组装和后配套地面组装，试掘进开始时后配套与主机采用延长管线连接，当隧道掘进到一定距离安装设备桥和临时皮带输送机，掘进距离足够后将全部后配套下井

5、连接，开始正常掘进。在组装开始前，制定详细的盾构机组装方案、技术要求、注意事项，并对参加组装的人员进行相关技术培训。在组装过程中组装人员详细填写组装记录和技术总结，组装记录作为重要的技术资料保存。3.2.2 盾构机组装的准备工作盾构机进场前，要作好组装场地的准备工作，包括场地硬化，场地风、水、电的配套。特别在吊装盾构机的吊机的工作区域要进行加固处理。同时对盾构机始发井组装位置进行详细检查并对不合格的位置进行加固，保证盾构机组装的正常进行。组装前必须准备好组装所需设备、工具、仪器及风水电的供应，保证组装过程的安全顺利进行。盾构机最大部件重约99t，需要租用120t拖车运输、300t履带吊和50t

6、汽车吊互相配合吊装。盾构机主要部件尺寸及重量见表3-1。施工现场的场地狭窄，为保证部件对场地的占用，本着先组装部件运输的原则合理组织运输计划。表3-1 盾构机主要部件尺寸及重量表No.装置名单重 (t)数量长度宽度高度总重 (t)1刀盘26.0162501450625026.02前护99.0162503850625099.03中间护盾87.6162403000624087.64盾尾5.016240375062405.05螺旋机（前部）2.51106004.46螺旋机（后部）4.5133044.57管片拼装机4.814.88平台7.017.09运输梁10.0110.010皮带输送机8.0142m

7、8.0111号台车13.0113.0122号台车13.0113.0133号台车13.0113.0144号台车13.0113.0155号台车13.0113.016其它8.018.03.2.3 组装步骤由于受车站施工条件限制，盾构机在始发组装时无法形成正常的始发状态。整个组装分3步进行：主机部分的组装后配套部分的地面组装后配套部分的洞内组装主机部分在始发井内组装，后配套部分在地面组装。主机与地面的后配套拖车利用延长管线连接，开始试掘进。具体组装安排如下：首先进行组装的准备工作，将盾构机的组装和始发架安装就位，同时根据施工开始时的盾构机的工作方向确定盾构机的组装位置。盾构机主机组装示意图见图3-23

8、-4。图3-2 吊装盾构机切口环和支撑环图3-3 连接切口环和支撑环，吊装刀盘图3-4 安装盾尾、前移盾构机1、用300t履带吊和50t汽车吊配合将切口环放置在始发架上，清洗结合面。2、用300t履带吊和50t汽车吊配合将支撑环放置在始发架上，清洗结合面，用300t履带吊配合将前盾与中盾对接并紧固螺栓。3、用300t履带吊和汽车吊配合下放刀盘与切口环对接并紧固螺栓。4、安装螺旋输送机、盾尾。5、安装管片安装器。6、将主机推进至掌子面。7、用临时支架托起设备桥，在设备桥上安装临时皮带输送机作为临时出碴设备。8、后配套拖车进场，依照顺序在地面进行组装。9、组装盾构主机的液压系统、电气系统，主机与拖

9、车之间采用延长管线连接。在试掘进完成过程中，将设备桥和后配套拖车分批吊入始发井内，与盾构机顺次连接，开始正常掘进。3.2.4 就位调试进行盾构机调试前首先对盾构机的电器设备和油路详细检查，确认设备正常后进行盾构机空载调试，空载调试的目的主要是检查各个设备是否能正常运转。主要调试内容为：电气系统、液压系统、润滑系统、冷却系统、控制系统、注浆系统以及各种仪表的校正。空载调试确认正常后，再进行盾构机的负载调试，负载调试的主要目的是检查各种管线及密封设备的负载能力，对空载调试不能完成的工作进一步完善，使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。3.3盾构机始发盾构机始发是盾构施工的

10、关键环节，主要内容依次包括：安装盾构机始发基座、安装洞门密封装置、盾构机试运转，破除洞门临时墙和围护结构、拼装负环管片、盾构机贯入作业面建立土压和开始试掘进等。云峰北街站沈阳站站区间先施工右线，盾构机由云峰北街站大里程端头井始发，到达沈阳站站小里程端头井调头，再施工区间左线，在云峰北街站大里程端头井解体、转场。盾构机始发流程见图3-5 。准备安装始发基座反力架安装洞门密封橡胶板组装负环管片刀盘接触掌子面掘进组装调试凿除洞门封堵砼图3-5 盾构机始发流程3.3.1盾构机始发的准备工作1、始发基座、始发反力架的安装盾构机组装前，先将反力架及始发基座下井。反力架的位置应根据洞门位置精确确定，反力架与

11、钢支撑应具有足够的强度、刚度和稳定性，并在盾构机组装完成后通过预埋件和钢支撑与车站结构连接固定。反力架结构见图3-6。图3-6 始发反力架示意图始发基座的安装应注意始发段所处的线路平、纵面坡度条件，使盾构机轴线与隧道设计保持一致，保证始发阶段隧道衬砌不超限。在始发基座定位后与预埋固定件焊接固定。固定时要考虑到地质条件、负环管片拼装方式。在盾构机组装前要对始发基座进行复测，满足要求后对始发基座加支撑固定，防止始发基座移动。盾构机刀盘切削加固区土体时产生巨大的扭矩，为了防止盾构机壳体在始发基座上发生偏转，必须在始发台两侧的盾构机壳体上焊接防扭装置。随着盾构机的前行，当防扭装置靠近洞门密封时将之拆除

12、。其结构见图3-7。图3-7 始发基座示意图反力架和始发基座都为厂制钢结构件，满足盾构机始发所需的强度、刚度、和定位的精度。其中反力架主框架为600mm1100mm箱型结构，主要板材采用高强度的20 mm钢板，确保其强度、刚度能保证承受始发2000吨以上的反力并具有一定的保险系数。2、凿除围护结构钢筋混凝土根据设计，围护结构采用钻孔桩。盾构机始发前按设计开挖轮廓线人工凿除围护结构混凝土。混凝土的凿除应分块分层破除，破除顺序为从左至右，从上而下破除，保留最后一层钢筋等盾构机前进到土体前时在进行割除。破除顺序见图3-8洞门凿除顺序示意图。图3-8 围护结构混凝土凿除示意图凿除采用人工手持风镐破除方

13、式，保证凿出盾构机通过范围所有的钢筋。凿除所有封堵混凝土并割除钢筋后，快速清除所有凿下的混凝土，尽快前移盾构机抵拢工作面，减少加固土体暴露的时间。洞门凿除过程中，准备好喷浆设备及喷浆材料，一旦工作面出现失稳迹象马上进行喷浆封闭。3、洞门密封橡胶板安装为了防止盾构机始发掘进的泥土、地下水从盾壳和洞门的间隙处流失，以及盾尾通过洞门后管片后部注浆浆液的流失，在盾构机始发时需安装洞门密封装置，密封装置由帘布橡胶、圆环板、钢板、垫片和螺栓等组成。具体见图3-9。图3-9 盾构机始发洞门密封示意图安装前对帘布橡胶的整体性、硬度、老化程度和圆环板的成圆螺栓孔位进行检查，并提前加工好帘布橡胶的螺栓孔。然后将洞

14、门预埋件的螺栓孔清理干净，最后按照帘布橡胶板、圆环板、扇形压板、防倒滑板的顺序进行安装。盾构机进入预留洞门前在外围刀盘和帘布橡胶板外侧涂润滑油以免盾构机外围刀盘刮破帘布橡胶板影响密封效果。盾尾通过之后立即进行壁后同步注浆并对开挖面加压，盾构机掘进由非土压平衡模式转换为土压平衡模式。4、组装负环管片（后盾管片）当盾构机组装完成后开始负环管片的拼装，盾构机掘进时的反力通过负环管片、反力架及钢支撑传至站底板结构，各支撑应满足盾构机掘进推力的要求。后盾支撑见图3-10。图3-10 后盾支撑和负环管片示意图负环钢管片起着连接负环管片与反力架的作用，并可以对反力架的姿态进行微调。钢管片的组装分部进行，先安

15、装下半环，后安装上半环。钢管片对接后用螺栓与反力架连接，普通负环管片与钢管片之间用螺栓连接。负环管片支撑于底部的三角支撑。三角支撑座落在始发台基础上并用螺栓与始发台连接。三角支撑上部两侧用型钢支撑负环管片，其空隙用木楔垫实。为防止管片位移，将管片连接螺栓焊接在支撑型钢上。3.3.2 盾构机始发当盾构机刀盘到达始发里程后，首先对盾构机的姿态进行复核，以确定盾构机的平面位置、高程和中心轴线的坡度，其误差应分别小于10mm、5mm和2。破除洞门后，盾构机刀盘快速前移抵拢掌子面，启动刀盘旋转切削土体，建立土压开始始发掘进。当盾尾进入洞门后，立即进行同步注浆。盾构机始发时，由于预留洞门直径大于盾壳直径，

16、为防止盾构机低头等姿态改变，在预留洞门的下方垫设方木，确保盾构机的姿态稳定。3.3.3 盾构机始发注意事项盾构机始发前要根据地层情况，制定掘进参数。开始掘进后通过监测反馈及时调整，同时还应注意以下事项：1、始发前检查地层加固的质量，确保加固土体强度和渗透性满足要求。2、始发前应在基座轨道上涂抹润滑油，减少盾构机推进阻力。3、始发前应在刀头和密封装置上涂抹油脂，避免刀盘上刀头损坏洞门密封装置。4、始发基座导轨必须顺直，严格控制其标高、间距及中心轴线。5、及时封堵洞门，以防洞口漏浆。6、严格控制盾构机姿态，防止旋转、上飘。7、始发后是否立即进入曲线段，如盾构机开始掘进后不久即进入曲线施工段，要及时

17、控制盾构机的状态，使盾构机在进入曲线施工时保持精确的施工位置。3.4 盾构机试掘进3.4.1 试掘进的主要任务试掘进段范围确定为盾构机进洞后起始100m。平均掘进速度35环/天。试掘进阶段的主要任务有：1、熟练掌握盾构机操作方法、以及在该类地层中盾构机掘进各项参数的调节控制方法。2、熟练掌握管片拼装工艺、防水施工工艺、环形间隙同步注浆工艺。3、完成后配套部分下井连接，使盾构机开始正常工作。4、测试地表隆陷、地中位移、管片受力、建筑物位移等，依此及时详细分析在该类地层的各种掘进参数条件下的地层位移规律和结构受力状况，以及施工对地面环境的影响，并及时反馈信息调整施工参数，为我合同段安全顺利施工奠定

18、基础。3.4.2 试掘进阶段由于受盾构机始发井和盾构机长度的限制，盾构机始发不能够一次进入正常掘进状态，分为三个阶段：第一阶段：利用延长管线连接主机和后配套设备，将后配套安放在地面。该阶段碴土、管片及材料的运输通过反力架与盾构井结构之间的空间进行垂直运输。利用特制的小碴斗出碴。第二阶段：当盾构机掘进20m后，拆除延长管线，将设备桥和第一节后配套拖车吊下，同主机连接，拆除37环管片的顶部三块管片并在环管片与负环钢管片间加钢支撑。该阶段碴土、管片及材料的运输通过负环管片开口处空间进行垂直运输。碴土、管片采用编组电瓶车、碴土车、管片车进行运输；管片运输到盾构机采用设备桥上吊机将其吊至管片运输机上向前

19、运输进行拼装。第三阶段：当盾构机掘进完成等于后配套长度的距离后，将剩下的拖车吊下与第一节拖车连接，形成正常的掘进状态。3.4.3 试掘进段管理在试掘进段施工时，施工人员必须熟练的掌握盾构机掘进的各项技术与参数，与地面、洞内检测交流互动形成制度，实现信息化施工。在施工过程中，应注意研究掘进参数的设定方法和原理，研究地面变形与施工参数之间的关系，并对掘进时各种技术数据进行采集、统计和分析，争取在100m内熟练掌握盾构机的操作方法，确定盾构机在各种土层中掘进施工的参数设定范围，形成一套相对完善的盾构施工方法。此阶段重点工作如表3-2所示。3.4.4 盾构机试掘进注意事项严格控制盾构机操作，适当调节推

20、进油缸的压力，防止掘进方向偏离设计轴线。尽快确定合适的土仓的压力，保持土压平衡掘进。加强延长管线尤其是液压管线、高压电缆的保护，避免垂直运输和水平拖拉将延长管损坏。注浆管要及时清洗，避免堵管。3.5 盾构机正常掘进通过试掘进施工，盾构机的项性能指标已经稳定，盾构机操作人员也很熟练。对地层也有了一定的了解，管片拼装、同步注浆等施工工艺已经完善，施工人员已达到熟练操作，各施工工序间衔接顺畅，这时可以进入正常掘进施工。正常掘进要关注以下几个方面的内容：1、提高速度随着主机和后配套生产能力的提高，掘进的速度也在逐渐的提高，这时要注意人力资源的调配，在一些重要的，影响进度的工作岗位坚持使用熟练操作人员，

21、对劳力不足的岗位增加人员；对一些影响施工进度的机械设备，分析原因实施技术改造或更换为更为合适的设备；开展施工工序分析活动，激励所有员工积极发现施工中的制约因素，鼓励他们自觉改进。2、关注安全随着生产进度的提高，各个工序之间的衔接变得非常紧凑，单个工序的速度也逐渐加快，这时工人易产生疲劳现象，存在安全事故隐患，此时应该采取的对策为：加大安全监督，每个班派专职的安全员，配合工班长做好安全监督，发现问题及时纠正或解决；洞内洞外派专职的安全员轮流巡视，及时发现隐患，并及时消除；采取措施改进工人工作环境，并采取一些营养措施防止工人疲劳，给工人营造一个愉悦的工作氛围；加大一些危险机械的维修保养频率，如机车

22、、矿车、空压机等，确保其正常安全工作。 试掘进工作内容表 表3-2序号项目内 容1技术工作1.全面熟练掌握盾构施工各作业环节的施工方法、技术规范。特别是决定成洞质量、控制施工速度的关键环节。如掘进、隧道线形、注浆、管片拼装、出碴运输等。通过试推进，以上重要环节达到熟练掌握程度。2.完善优化施工组织设计方案（不同的盾构、甚至相同的盾构在不同的地质情况下，施工组织也会有所区别）。为此，在试推进期间不断完善施工组织方案，以使之更加科学合理，达到各工序衔接紧密，劳力配置最优的程度。3.编制有关规定、图表。根据业主提供的有关资料、结合本标段隧道工程的实际情况，编制盾构施工各工序、各岗位的操作规程、作业工

23、法、质量监测卡片、设备运行、保养、维修记录表等。4.摸索出最佳掘进参数。保护好出洞口的管线，加强对地面沉降的监测，及时获取监测结果。沟通井下和地面的信息，通过试推进要摸索出控制地面沉降和保证隧道质量的最佳掘进参数，即刀盘转速、总推进力、密封舱压力、注浆量及压力、推进速度、螺旋输送机出碴量等参数之间的关系，最终找到控制地面沉降的方法。2组织工作1.施工人员通过最初试推进能独立完成各项作业。全体施工人员必须经过理论培训合格、持证上岗。在制造厂家技术人员的指导下，盾构主司机、吊机、注浆设备、管片安装机构、机车司机等操作人员应尽快对新盾构机的操作方法、机械性能进行熟悉，达到技术规范规定的质量标准。2.

24、维护保养人员应对整机的润滑、检查、监测点有全面掌握并能进行独立作业，还应建立详细完整的档案，以免发生漏项。3.首100米试推进可细分为三个区段，第一区段14.4米(12环)，第二区段36米(30环)，第三区段50.4米(42环)。第一区段属最初掘进阶段，日进度掌握在二环至三环。盾构正面密封土压力、刀盘转速、推进速度、推进油缸顶力、注浆压力等诸项施工参数，分别采用三组不同参数进行试推进。通过隧道沉降、特别是地表沉降变化，地层沉降测量，确定一组适用的施工参数值。第二区段采用第一区段的较佳施工参数，日进度从三环递增至五环的试推进正常施工进度。通过施工监测，根据地层条件、地下管线、房屋情况，对施工参数

25、作慎密细微的调整，取得最佳施工参数。第三区段是正式推进施工的准备阶段，在条件允许下日进度渐次提高到正常水平，但强调服从地面沉降、管线监护为原则。各项沉降应符合+10mm、-30mm标准。3临时出土进料1、盾构始发出土、进料临时使用上行线井口，2、在车站内铺设临时轨道和道岔，见附图24。3、使用两台机车、四节平板车，兼顾出土、注浆料、管片的运输。4整机验收1.由机械、电气、液压及施工技术人员组成的盾构验收小组，根据建设单位要求，以盾构各部件设备的机械性能技术指标为依据，进行盾构验收并提出鉴定意见。2.在地质条件允许的情况下，在试推进期间，可对整机进行满负荷试验，以准确、全面验收整机性能。3、提高

26、质量随着施工速度的提高，施工中也容易出现一些质量问题，如管片错台、注浆效果差等，采取的措施为：专职质量检查人员协同现场工程师一起做好现场生产的质量控制，一旦产生质量问题，及时发现，及时汇报，及时分析，及时纠正；加大所有员工的技术培训，提高员工的生产熟练程度和生产技巧，提高产品质量；注重员工的质量意识培养，创造人员“心中有质量、口中谈质量、工作后提高质量”，切实把质量作为一切工作的资本。4、技术改造与技术创新盾构机是集机械、电气、液压于一体的高科技施工设备，其技术含量很高，盾构施工技术也同样充满较高的科学技术含量。正常掘进是最能发现技术问题的阶段，因此在正常掘进时要加大技术的吸收和攻关力度，分析

27、盾构施工以及盾构机本身的优缺点，组织力量进行技术改革和技术创新，更进一步了解盾构机，提高使用水平。3.6 接收段掘进施工接收段掘进，指盾构机到达下一站之前30m的掘进。盾构机接收段的掘进施工是盾构施工的关键环节，如果接收阶段准备工作不到位、盾构机掘进姿态控制不好、各项工序施工衔接不当的话，可能引起车站结构受破坏、盾构机通过洞门困难、洞口段管片破损、地面沉降较大甚至导致地面塌陷等事故。3.6.1 盾构机接收准备工作1、盾构机位置的确定和姿态调整盾构机到站前200m、100m、30m时，要对洞内所有的测量控制点进行复测，确认盾构机姿态，如盾构机里程、盾构机轴线坡度、盾构机平面位置等，并与到达车站洞

28、门中心位置和高程进行联测，根据测量数据对盾构机姿态及时调整，从而保证盾构机出洞位置准确。2、接收地段土体加固盾构机到达前一个月开始端头加固施工（如有条件可提前施工），并在到达前检查加固效果，如果加固效果不理想时采取补充加固措施以满足盾构机到站掘进要求。当盾构机接收井土建施工完成后，即开始进行盾构机接收准备施工。盾构机接收准备施工包括接收井前地基加固和接收井准备。盾构机接收井地基采用旋喷桩加固，加固厚度和宽度均与出洞时地基加固相同，加固长度为4m。加固方法与盾构机始发井前地基加固相同。接收井准备工作包括接收测量、盾构机基座安装、洞门处理原材料准备等几个方面。接收测量的方法和过程与盾构机下井时相同

29、。通过接收测量，一方面确定井内控制点，便于贯通后的闭合导线测量。另一方面以此为基础确定盾构机接收基座的位置和盾构洞门位置。盾构机出洞时继续利用原有的始发基座，并根据设计要求进行精确定位、安装和固定。盾构机接收基座安装完成后，在洞口搭设脚手架进行洞门混凝土的拆除。先在洞门上凿五个均匀分布的孔，观察外部土体强度、自立性等情况。若土体加固情况不良，则重新加固，若加固良好，则等待盾构机抵达。3.6.2 接收段掘进盾构机进入接收段后，应加强地表沉降监测，及时反馈信息以指导盾构机掘进。接收段掘进首先减小推力、降低掘进速度和刀盘转速，控制出土量并时刻监视土仓压力值，避免较大的地表隆陷。盾构机刀盘进入加固土体

30、后，进一步降低盾构机掘进推力，控制掘进速度。盾构机刀盘距离贯通里程小于10m时，盾构机掘进速度尽量放慢，以便进行姿态调整，一般每天2环。在掘进过程中，专人负责观测洞口的变化情况，如发现异常，立即通知盾构机操作人员，以便及时调整掘进参数。当盾构机刀盘距钻孔桩围护结构50cm时，停止掘进，尽可能出空土压平衡仓内的土体，使切口正面的平衡压力降到最低值，以确保洞门混凝土拆除时的施工安全。尽量缩短盾构机进洞时间。3.6.3 凿除洞门、安装洞门密封与接收基座1、洞门段钢筋混凝土拆除洞门凿除包括对洞门封堵和车站围护，为了能够使盾构机快速出洞，凿除分两次进行，第一次凿除洞门封堵和钻孔桩围护结构；剩余的围护结构

31、当盾构机刀盘抵拢时再凿除。凿除范围与洞门轮廓相同，并将洞门范围内围的钢筋全部割除。2、安装洞门密封为了防止盾构机通过洞门后注浆浆液的流失，在盾构机到达前需安装洞门密封装置，临时密封装置由帘布橡胶、垫片和螺栓等组成。见图3-11。密封装置安装前应对帘布橡胶的整体性、硬度、老化程度进行检查，对圆环板的成圆螺栓孔位等进行检查，并提前把帘布橡胶的螺栓孔加工好。盾构机进入预留洞门前在外围刀盘和帘布橡胶板外侧涂润滑油以免盾构机刀盘挂破帘布橡胶板影响密封效果。当盾构机刀盘离开洞门后将扇形压板置于内侧靠在盾壳外弧面，起到防止泥水、浆液流失的作用，从而减少到达时的地层损失。图3-11 盾构机到达洞门密封示意图3

32、、安装盾构机接收基座盾构机接收基座结构基本同始发基座。接收基座在盾构机到达前用汽车吊由盾构机接收井施工口吊下。接收基座的安装应考虑到达洞口处的线路平、纵断面条件。由于盾构机到达姿态与设计有一定的偏差，安装接收基座后不进行固定，待盾构机刀盘推出洞门后根据盾构机姿态精确定位接收基座后再进行固定。接收基座导轨比盾构机刀盘略低5mm，其轴线同盾构机中心轴线一致。3.6.4 最后几环管片的安装盾构机到达掘进阶段，盾构机推力减小，当隧道贯通后，盾构前方没有了反推力，将造成管片与管片之间的环缝连接不紧密而产生漏水，因此必须采取有效的措施保证最后管片的安装质量。具体如下：设置拉紧装置将最后20环管片一环接一环

33、地连接。先在纵向手孔处安装特制钢板，再用管片螺栓拉紧，然后每拼装一环管片后将角钢与钢板焊接。具体见图3-12。图3-12 最后几片管片连接示意图合理确定管片拼装点位，避免盾尾硬性拖拉管片。管片拼装的点位要综合考虑隧道轴线要求和盾尾间隙，在两者不能同时满足时，优先考虑盾尾间隙，保证隧道衬砌的质量。当盾尾进入端头土体加固区后，浆液改为快硬性浆液，当盾尾推出洞口密封环后，调整洞口扇形压板位置，保证洞口临时封堵的效果。3.6.5 到达段掘进注意事项1、盾构机到达前应检查端头土体加固质量，确保加固质量满足要求。2、增加地表沉降监测的频次，并及时反馈监测结果指导施工。3、帘布橡胶板内侧涂抹油脂，避免刀盘挂

34、破而影响密封效果。4、盾构机接收基座定位要精确，定位后应固定牢靠。5、盾构机到站前要加强对车站结构的观察，观察人员和盾构机主司机应建立畅通的联络网，确保信息的沟通和掘进参数的及时的调整。6、在盾构机贯通后安装的几环管片，一定要及时拉紧。7、到达段注浆要及时，饱满。3.7 管片拼装管片安装是盾构法施工的重要环节，管片作为永久性衬砌，其安装质量好坏直接关系到成洞质量。同时，在盾构机掘进施工过程中还要作为盾构机推进时的支座，承受盾构机推进油缸的纵向推力。因此，要求管片能在较短时间内高质量安装完毕，以适应盾构机掘进作业循环要求。并能立即承受围岩压力防止地面沉降。管片安装工艺框图见图3-13。3.7.1

35、 安装工艺1、管片拼装顺序：由下部开始，先装普通块，再对称安装邻接块，最后装封顶块。2、管片验收：将管片运至施工现场，进行验收，确认没有缺边掉角、裂纹、养护期限和强度等问题。然后分类堆放。3、止水密封材料的安装：管片在做防水处理之前必须对管片进行清理，尤其是密封垫沟槽中的灰尘，可采用钢刷配合清水进行冲洗，并根据胶水的要求干燥防水施作面。然后再进行防水橡胶条的粘贴。选取与管片匹配的弹性密封垫，用布清洁后检查质量，再将弹性密封垫反套于管片上。用毛刷将粘接剂均匀涂于管片密封衬垫沟槽和密封衬垫的粘结面，并根据粘结剂技术要求适当晾干。将密封衬垫放入沟槽内，放置时须先确保衬垫角部与管片角部吻合。再用橡皮锤

36、轻敲衬垫，使其完全与衬垫槽紧密粘贴。封顶块与邻接块两侧防水密封衬垫在拼装前表面均涂上润滑剂，以减少封顶块插入时的摩擦阻力。本环安装完成普通块安装对称邻接块安装封顶块定位整圆螺栓复紧普通块定位对称邻接块定位安装封顶块管片验收清除安装部位杂物图3-13 管片安装工艺框图4、安装过程中要彻底清除盾壳安装部位的杂物，同时必须注意管片的定位精度。5、封顶块安装前，应对斜止水条进行润滑处理以减小摩擦，避免止水条拉断或由于角部止水条严重挤压和拉伸而影响角部防水。安装时先径向插入23，调整位置后缓慢纵向顶推到位。6、为避免开挖面的坍塌，管片拼装过程中，只回缩要拼装管片部位的推进油缸，管片块安装到位后紧固好螺栓

37、，将回缩的油缸顶紧管片后方可移开管片安装机，然后进行下一块管片的拼装。7、管片安装完后应该及时整圆，管片环脱离盾尾后要对管片连接螺栓及时进行复紧。3.7.2特殊地段管片的安装1、曲线段管片安装 盾构在竖曲线和水平曲线地段上施工，或施工轴线偏离理论轴线发生蛇行时，相邻管片环之间会出现楔形间隙，止水橡胶条不能接触，为此必须采取特殊办法加以处理。（1）、竖曲线地段竖曲线地段最小半径为3000m，在管片背向盾构推进油缸的环面上，分段覆贴不同厚度的低压石棉橡胶板，以使其在施工阶段推进油缸推力作用下成为一个合适的斜面。由于覆贴料厚度小，不会减弱弹性密封垫的止水效果。楔形垫板见附图3-14。图3-14 楔形

38、垫板示意图（2）、平曲线地段为适应圆曲线段、缓和曲线段、施工纠偏等需要，设计楔形衬砌环，圆曲线段连续布置楔形环计算。衬砌排版时，对不同的缓和曲线、圆曲线段均以计算优选的最佳衬砌布置方案拟合（一般拟合误差小于10mm，局部20mm），以满足线路设计的要求。2、联络通道地段管片安装在设置联络通道的地段，两个区间隧道的内侧均要留出一个旁洞，宽约25004000mm。为了承受旁洞顶部和底部拱圈传来的荷载，旁洞上下均需设置过梁以及支承过梁的壁柱，从而在旁洞四周形成一个坚固的封闭框架。 旁洞的开口部分在盾构通过时用临时填充管片堵塞，使管片环仍为封闭的，以改善其受力条件，防止泥砂涌入。联络通道施工前，再将填

39、充管片拆除形成旁洞，于是，荷载完全传到框架上。联络通道衬砌与旁洞框架连接部分的防水措施，将联络通道的防水隔离层贴在管片凸缘上，然后用钢板压紧，管片与钢板间形成的缝槽用防水材料嵌填。3.7.3 管片安装质量保证措施1、开工前编制详细的“防水材料粘贴作业指导书”和“管片运输、安装作业指导书”，并在施工中贯彻执行。2、加强对拼装管片操作人员的培训，管片安装机操作人员为熟练工人。3、严格检查进场的管片，检查合格的管片不可使用。不合格的管片要分区堆放做好标记，并及时清退出施工现场。4、止水条及软木衬垫粘贴前，应将管片进行彻底清洁，以确保其粘贴稳定牢固。施工现场管片堆放区应有防淋雨设施。5、下井吊装管片和

40、运送管片时应注意保护管片和止水条，避免损坏。6、管片安装前应对管片安装区进行清理，清除如污泥、污水，保证安装区及管片相接面的清洁，重点清理管片的环、纵接缝面；同时还需要对所安装的管片进行二次复检，重点对止水条、软木衬垫及管片有无运输破损进行检查，不符合要求的禁止使用。7、严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收缩。8、严格控制管片成环后的环纵向压密量。9、管片安装要把握好管片环面的平整度。10、隧道椭圆度控制：每环拼装时，应测量隧道椭圆度，不合格的及时纠正，直到椭圆度小于10mm，方能进行下一环的掘进。11、拼装时要综合考虑隧道线路要求和盾尾间隙，合理选择管片拼装点位。12、

41、在特殊管片安装之前，预先调整好盾构机间隙与推进油缸行程差，以确保特殊管片能按设计类型顺利安装。13、每环管片拼装后及时调整圆环椭圆独自符合要求，测量管片圆环成果报表，再调整好推进油缸的推力，防止盾构机姿态发生突变。14、严格控制环面平整度，自负环做起，逐环检查，相邻块管片的踏步应小于4mm，每块管片不能凸出相邻管片的环面，以免邻接块接缝处管片碎裂。15、环面超前量控制：施工中经常检测，管片圆环环面与隧道设计轴线的垂直度，当官片超前量超过控制量时，应用楔子给予修正，从而保证管片环面与隧道设计轴线的垂直。16、相邻环高差控制：相邻环高差的大小直接影响到建成隧道轴线的质量及隧道有效断面，因此必须严格

42、控制环高差不超出允许范围内。17、成环管片由纵环向螺栓连接，其间接的紧密度将直接影响到隧道的整体性能和质量，因此，在每环衬砌拼装结束后，及时拧紧螺栓，在掘进下一环时，应在推进油缸的作用下，复紧纵向螺栓，当成环管片退出车架后，必须再次复紧纵环向螺栓。18、控制管片的旋转，及时纠正管片的旋转方向和旋转量。19、施工中隧道轴线、环面平整度或倾斜度需予以纠正时采用专门楔料（丁擎软木片），一次纠偏量最大不超过5mm。3.8 管片衬砌背后注浆 盾构机掘进后应及时充填管片和地层间的环形空隙，控制地层下陷，并有利于增强防水能力，环形间隙主要采用注浆方式填充，按注浆的时机可分为同步注浆和二次注浆。注浆的材料、配

43、比、参数及工艺等，依据本合同段工程的具体地质水文和环境条件，并参照以往地质相似区间注浆的成功经验确定。3.8.1 同步注浆1、 注浆材料及配比设计(1) 注浆材料及配比设计采用水泥砂浆作为同步注浆材料，该浆结石率高，结石体强度大、耐久性好和良好的防止地下水侵蚀的特点。在地下水对衬砌结构具有腐蚀性的区段，水泥采用抗硫酸盐水泥，以提高注浆结石体的耐腐蚀性，使管片处在耐腐蚀注浆合体的包裹内，大大减弱地下水对管片的腐蚀。根据国内外盾构施经验，本区间工程同步注浆采用表3-3所示的配比。施工中，应根据地层条件，地下水实际状况和周边条件等，通过现场试验优化确定。表3-3 同步注浆浆液配比水泥粉煤灰砂SY-1

44、MD-150水1251150260135.2400本浆液属24小时缓凝浆液。为防止浆液在注浆系统内的硬化，必须定时对工作面注浆系统进行清洗。清洗采用惰性浆液，浆液配比（kg/1.25m3），如表3-4所示：表3-4 惰性浆液配比膨润土粉煤灰砂水稠度330800260400911一般每天用惰性浆液清洗一次，因特殊情况停止施工估计超过4个小时的，在停止施工时也应予以注惰性浆液清洗。(2) 同步注浆浆液的主要物理性能应满足下列指标：胶凝时间：一般为310h，根据地层条件和掘进速度，通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间，对于强透水地层和要求注浆具有较高早期强度的地段，可通过现场试验进一步调整

45、配比和加入的早强剂，进一步缩短胶凝时间，保证良好的注浆效果。固结体强度：一天不小于0.2MPa（相当于软质岩层无侧限抗压强度），28天不小于25MPa（略大于强风化岩天然抗压强度）。浆液结石率：95%，即固结收缩率5%。浆液稠度：812/m。浆液稳定性：倾析率（静止沉淀后上浮水体积与总体积之比）小于5%。2、 同步注浆主要技术参数(1) 注浆压力同步注浆压力根据施工现场实际情况确定，视深度、地下水位、土层性质变化，一般取0.3MPa。(2) 注浆量根据国内外盾构施工经验及有关研究资料，注浆量一般取盾尾建筑空隙的100180%。本区间盾构机每掘进一环盾尾脱空量为Q(D2-d2)L/43.14(6.282-6.02) 1.2/43.24m3。故本区间隧道每环注浆量约4.212m35.83m3。(3) 注浆速度同步注浆速度应与掘进速度相匹配，按盾构机完成1.2米掘进的时间内完成整环注浆量来确定其平均注浆速度，达到均匀的注浆目的。(4) 注浆结束标准采用注浆压力和注浆量双指标控制，即当注浆压力达到设定值时，若注浆量达到设计值的95%以上，则可认为达到了质量要求。施工中，对本设计参数还需通过监控量测进行优化，使注浆效果达到更佳。3、同步注浆方法与工艺同步注浆与盾构机掘进同时进行，通过注浆系统及盾尾内置注浆管向盾尾空隙压注。采用双泵四管同时注浆，注浆可采用自动和手