盾构施工成本管理

盾构施工成本管理（共8篇）

1.盾构施工成本管理 篇一

盾构隧道施工安全管理

摘要：盾构法隧道施工，掘进速度快、质量优、对周围环境影响小、施工安全性相对较高，但盾构施工技术有着自身的特点，安全管理工作只有适应盾构施工的特点，才能利用盾构的优势、克服传统隧道施工的劣势，真正做好建筑施工企业的安全工作。文章对盾构施工中要注意的几个安全问题进行了讨论，可供同行参考。

关键词：地铁隧道盾构施工安全管理

1引言

安全管理工作己在我国得到了日益重视，尤其是在加入了WTO后，全球经济趋于一体化，要求发展中国家的安全生产管理水平赶上世界先进水平，企业安全管理工作已作为和生产管理并列的一项企业管理重要内容。而建筑业是伤亡事故多发的行业，仅次于矿山作业。隧道施工具有建筑业和矿山业的一些共同特点，施工危险程度大，安全隐患多。盾构施工隧道技术是一项先进的隧道施工技术，开挖面处在盾构体的保护下，可以最大程度避免土体失稳或冒顶带来的人身伤亡事故，近年来，在上海、广州、北京和深圳等地得到了较为广泛的应用。盾构法隧道施工技术由英国工程师布鲁诺尔发明于1818年，并于1825年运用于工程实践。我国从1956年开始引进盾构施工技术，从20世纪80年代开始得到了快速发展，目前，在上海、广州等大城市中逐渐成为城市地下铁道施工的主流方法，其特有的安全施工和管理问题引起犷广泛注意，本文为结合多年的盾构施工实践和安全管理经验的总结。

2盾构机刀盘前的压气作业

2.1盾构机的压气作业

当操作人员必须进人盾构机前体刀盘内作业时，如果盾构机前方或上方的土体不能自稳，上体可能通过刀盘的开日处进人刀盘内，威胁作业人员的安全。大多先进的盾构机均配备了压气系统，即通过密封刀盘和盾构前体的通道，向刀盘内注入无油空气，使刀盘内的压力升高，以达到平衡外侧土体压力的目的，压力最大可达到3-4kg/cm2。为了保证操作人员的适应性，一般在通道卜设置密闭的过渡增压舱，这将在很大程度上缓解压力变化带给操作人员的影响。由于操作人员是在一个密闭的环境中工作，刀盘内空间狭窄，不能有多人同时作业，压人的空气质量也可能含有一定的杂质，且工作面的环境温度将会很高，当操作人员出现不适时，需要经过一定时间减压过渡后才能得到医疗。因此，压气作业是盾构安全施工的一个重点，也是一个值得注意的危险源。

2.2压气作业的相应措施

(1)尽量减少在不良地质条件下进人刀盘内，尽可能地在基本可以自稳的地层中进行开舱作业，这样可以不用压气作业。因此，要根据地质条件的变化，选择适当的时机，提前或推迟进人刀盘内，尤其是更换刀具时要有预见性。

(2)要挑选身体健康、强壮的工人作为进人刀盘内的操作人员，并经过职业病医院严格的身体检查，确保对恶劣环境的抵抗力。一般压气作业一天不宜超过4小时。

(3)如需压气作业时，一定要选用无油型空压机，确保空气质量，减小环境污染。

(4)准备好通迅工具，无间断地保持联络。

(5)做好应急准备，必要时要能在减压舱(刀盘与盾构前体间的密封过渡通道)内抢救伤员，并与有关医院签好急救协议。有条件的要配备专用的流动医疗舱，以便在送往医院的过程中，保持伤员所受体外压力差基本一致。

3盾构刀具更换

随着地质条件的变化，隧道掘进过程中需要对刀具进行更换，尤其是当岩石强度较高时，需要更换滚刀。滚刀一般是背卸式，以方便拆卸，但相对而言，滚刀重量大、四周光滑、没有固定点、搬运困难、安装和拆卸均要比刮刀、割刀难得多。刀盘内空间狭窄、不能多人同时作业，也很难借助机械，往往刀盘内湿滑，刀盘下部充满了泥土或者是泥浆，刀盘开口处还可能有不稳定岩土掉入，影响刀具更换。因此，进人刀盘内更换刀具是盾构施工过程中一项相对较危险的作业工序，许多施工单位在刀具更换时，时有轻重伤事故发生。

进行刀具更换时应注意以下事项:

(1)当地质条件不好、开挖面地层有可能失稳时，应预先对地层进行加固处理，可采取注浆或洞内加支撑等办法防止岩土掉块对作业人员的伤害，尤其是作业人员在搬运刀具过程中遇意外物体打击极易失衡，轻则将刀具掉人刀盘内，要花费相当时间才能打捞上来;重则人易被滚刀碰伤，甚至有可能滑人刀盘底部，被滚刀二次击伤，造成严重后果。

(2)除了对地层采取必要的措施外，还要做好其它准备工作，如对刀盘内的积土或淤泥和泥浆进行清理，尽量保持刀盘内作业空间位置，搭设稳固的临时支架和作业平台，提供充足的照明，包括行灯等局部照明工具。

(3)选派技术精、能吃苦、体质好的作业人员进行刀具的更换工作，尤其相互之间要配合娴熟，尽量缩短盾构机停止时间，防止土体失稳。如有土体严重失稳，可分次完成刀具更换，一般这时土体强度不大，盾构机可掘进数环后再更换另一批刀具。软土地层中盾构机停止时间以不超过两天为宜。

(4)滚刀重量大、边缘光滑、不宜固定，应尽量借助机械装置安装和拆卸滚刀，如合理运用葫芦等起重装置和滑轨等移动装置，以及支架等固定装置，操作时要倍加小心。

(5)刀盘内潮湿，水气大，随着温度的升高会产生雾化现象，对电器、电线绝缘性能要求高，需选用24V以下的安全电压。

(6)刀盘非期望转动伤人在盾构施工过程中屡有发生，因此，重新启动盾构机时一定要再三确认土舱内没有操作人员和工具材料已全部回收，最好能实现安全本质化，即在盾构设计或改造时，锁定原操作室的控制开关，在人闸口增设控制开关，并实行重复挂牌清点制度。

4注浆作业

盾构机开挖直径一般比管片外径要大20~40 cm ,在掘进过程中需要对管片外侧的环形空隙中注人浆液体，大多以水泥、砂子、水为主要成份。浆液出口段为刚性管道，很容易堵塞，这些管多埋在盾壳内，不方便清理，常常整条管完全堵塞了才不得不清理，且砂浆已出现固化现象，清理非常困难。清理过程中，一方面用具有弹性的硬质钢丝疏通，另一方面要加大注浆泵的压力。当管道突然畅通时，管道内的砂浆将会高速喷出，对周围的人员造成伤害。往往作业人员也意识到这点，在出口处用编织带防护，但大多没有将其固定绑扎，砂浆在高压下可以击穿编织物或顶开编织物，仍然会对人员造成伤害，尤其是眼部伤害。因此，要选用结实、坚固的编织物或加帆布，并用铁丝绑扎牢固，操作人员不可求快，压力要慢慢增加，不可突然急剧加压。

除了盾构机盾尾的注浆外，还需在管片中进行二次补浆(有的施工工艺是直接在管片注浆)，不管是一次注浆还是二次注浆，都很容易堵管，常常造成压力表失效。许多注浆操作是在没有压力表这个眼睛的情况下“盲”注或仅凭经验来完成注浆的，有的超出压力容许范围很多，这样轻者造成管片错台、开裂和漏水，重者直接将管片压脱掉人隧道中，后果不堪设想。

5施工用电管理

盾构机掘进用电一般是采用双回路专供的电缆，供电电压达10 kV ,隧道内环境潮湿，随着盾构向前不断推进，高压电缆也要经过多次连接，接头要选用优质的专用接驳器，电缆要固定好在隧道内，并留有一定活动余地，悬挂高度合适，至少要比运输车辆高，防止运输车辆脱轨后击断电缆，造成严重后果。除了盾构机以外，盾构隧道施工其它临时用电也很多，必须采用三级配电，二级保护，尤其要配备足够的分配电箱，电箱要用铁皮制作，不能用木板或胶板等其它材料代替，并要真正做到一机、一闸、一箱、一漏等四个一。往往施上单位很难做到四个一，尤其为了省钱，一箱多机、一箱多闸现象较为普遍，极易合错闸，从而导致触电事故。

6隧道内临时轨道运输

和其它工法施工隧道不同，中小直径的盾构隧道几乎均采用轨道运输系统。由于盾构机的掘进速度很快，往往运输是限制施工速度的一个瓶颈，因此，运输车辆一般设计得较长，碴土斗也设计得很大，占用了隧道很大空间。管片底部为圆弧形，对轨枕的稳定性有一定影响，运输车辆容易脱轨，有可能威胁人行道上人员的安全，尤其是碰到盾构机专用高压电缆时，后果不堪设想。施工轨道要严格按有关技术规范执行，对轨距、轨道高差、弧度、接缝等重要参数要重点检查，轨枕保证足够的刚度，并和管片上的螺栓保持固定或焊接，避免滑动变形。应严禁各类人员搭乘管片车进出隧道，严禁挤在操作室内，如隧道距离较长，应设计专门的人员运输车辆，外设围栏，严禁车辆未停稳前上下车。隧道内运输引起的事故较多，一旦发生安全事故，后果大多比较严重，特别是在盾构机位置，电瓶车与盾构机之间几乎没有空隙，非常狭窄，稍不注意，人员易被挤卡在中间。

目前国内单线地铁隧道的内直径多为5 400~5 500 mm，盾构机的后配套设备一般有70~80 m长，它的轨道比碴土运输车宽，但之间最窄的距离一般就是100 mm，当任意一条轨道变形时，或盾构机上的配套设备发生位移时，极易和运输车辆相撞，尤其是高压电缆圈简位置突出，应引起高度重视。

7环境危害因素

盾构机仅推进系统就要消耗1 000 kW的功率，当岩石较硬或具有很高的耐磨性时，其机内的温度很高，最多可超过50度，尤其是在南方施工，夏季时间长，外界温度高，隧道内主要处在湿、闷、热的环境中，尽管盾构机配备了送风系统，在很大程度上减低了温度，但比地面作业还是要差得多，气温应尽量控制在28度左右。盾构机在推进过程中，噪音往往超过80dB，作业人员长时间处于这种环境下极易疲劳，从而诱发安全事故。因此，作业人员要配带耳塞，保证足够的休息时间，上班不超过8小时，如有必要，除送风系统外，增设抽风系统或冷却系统，加强空气对流。

8结语

除了前述方面需要在盾构施工中引起注意外，盾构机单体最重达l00余吨，始发与到站吊装上下井要选用有足够安全系数的大型吊车(宜选用200 t以上)，过站平移作业和过站运输、洞门和联络通道施工涉及多工种交叉立体施工作业，相互之间在配合上会有一定影响，总体协调性非常重要。

盾构施工技术在我国还处在成长期，随着我国国民经济的快速增长和加入WTO，盾构施工在隧道建设中所占比例也会越来越大，在盾构施工技术提高的同时，安全管理工作也要同步提高。目前，盾构施工企业与政府、行业的安全生产检查、监督与评比主要依据建设部的《JGJ59-99建筑施工安全检查标准》，其中检查10项主要内容有4项不适用于盾构施工企业，建议有关部门尽快研究制订适合盾构施工特点的行业安全检查标准，以推动和改善企业的安全生产管理水平。

2.盾构施工成本管理 篇二

盾构法施工隧道在天津地铁一号线建设中首次应用, 尽管积累了一些地面沉降控制和环境保护的经验。但是在市区繁华地段进行盾构施工, 掘进中对周边施工影响范围内的建 (构) 筑物、地下管线、地面道路、桩基础等各种设施的沉降控制及环境保护还是有着较大难度。

1 工程地质概况

根据勘察结果, 本区段隧道洞身主要位于第一陆相层 (4) 及第一海相层 (5) 中, 其中CK6+820~CK7+440区段洞身主要位于 (5) 2、 (5) 3、 (5) 4中, 基底位于 (5) 3、 (5) 4地层, 下卧层为 (5) 5软弱下卧层。在C K 7+4 4 0~CK7+600区段, 洞身主要位于 (4) 、 (5) 2及 (5) 3中, 基底位于 (5) 2、 (5) 3、 (5) 4层中。 (4) 5及 (5) 2、 (5) 4为弱透水层。该区段4.0~15.0 m以上地层多呈流塑~软塑状态, 粉质粘土及粉土属于中~高压缩性土, 围岩稳定性差, 结构松散, 基底稳定性差, 洞身易发生过大变形。盾构主要穿越地层为粉质粘土、粉土。线路的其他参数见表1。

2 盾构施工地面沉降监测的内容

2.1 沉降监测的内容

其中土体变形、土压力、土体沉降、地表沉降及空隙水压力, 盾构开挖面土压、出土量、注浆量及推力, 盾构姿态, 建筑物沉降、裂缝、倾斜, 隧道衬砌土压力、变形及应力等方面都是盾构施工监测的内容。其中土体沉降、土体水平位移和地表沉降是盾构施工地面监测内容[2、3]。

2.2 本工程主要的监测内容

其中建筑物沉降、裂缝、倾斜、地表沉降和盾构姿态等方面都是该工程进行监测的。

3 盾构施工地面沉降监测方法

3.1 盾构施工地面沉降监测方法

盾构法隧道施工过程中顶面沉降监测是最主要的检测项目, 其中监测技术方法包含以下几种[4、5]:液体静力水准测量方法、分层沉降仪测定法、几何水准测量方法和侧斜仪测定方法。

检测基准传感器点的布设原则:布设位置要求距最近盾构掘进轴线垂直距离大于25 m, 采用防日照和干扰的措施, 其位置稳定可靠。监测传感器的布设原则:布设要求建在建筑物较敏感位置, 施工扰动最大危害位置, 横向沉降槽2/3径向区间。

4 沉降监测数据处理方法的选取研究

4.1 沉降监测数据处理方法

监测数据的处理方法可分为统计学方法和确定性方法两大类。实际使用过程中常用的监测数据处理方法有以下两点。

(1) 散点图法。 (2) 一元线性回归分析法。

4.2 本工程选用的沉降监测数据处理方法

针对本工程监测数据的实际规律, 采用散点图法、回归分析、曲线拟合等方法进行监测数据的分析处理。这里以左线L124环轴线点为例。

左线L124环轴线点沉降拟合曲线图如图1。

5 地面沉降规律分析及结论

5.1 盾构法施工引起地表沉降的一般规律

(1) 地表沉降随开挖面掘进的纵向变化规律。

盾构施工引起的地表纵向变形一般规律主要包括5个阶段: (1) 先期沉降; (2) 开挖面前部沉降; (3) 通过时得沉降; (4) 盾尾间隙沉降; (5) 后续沉降。

(2) 沉降历程规律。

经分析比较, 采用指数曲线函数来模拟隧道中线地表沉降的历时关系, 即土压平衡盾构隧道中地表沉降随时间的变化可以由下式表示:

式中:S (x) (mm) 为隧道中线上最大的地表沉降;A、B x0、S0分别为回归参数, 随不同地层、不同隧道而不同;x (m) 为与开挖面的距离;x0 (m) 、S0 (mm) 分别为拐点处的坐标。

(3) 地表沉降的横向沉降变形规律和横向沉降槽的影响。

Peck对大量隧道施工引起的地面沉降实测数据进行了分析, 并认为隧道开挖后引起的地面沉降是在不排水条件下发生的, 沉降槽体积等于地层损失的体积, 地面沉降的横向分布可用正态分布曲线来描述:

式中:S (x) 为距离隧道中心线处的地表沉降, m;Sm ax为隧道中心线处最大地面沉降, m;x为距隧道中心线的距离, m;i为沉降槽半宽度, m;Vs为盾构隧道单位长度地层损失, m3/m。

Peck公式有Vs (地层损失) 和i (沉降槽半宽度) 2个参数。合理确定这2个参数对于正确预测地面沉降的量值和分布情况起着至关重要的作用。地层损失通常表示为:

式中:Vl为地层体积损失率, 即单位长度地层损失占单位长度盾构体积的百分比;rO为盾构机外径, m。

(1) 地表沉降的横向沉降变形规律。

本次运用Peck公式对工程右线隧道R48环至R434环沉降断面的沉降量数据进行统计分析。然后绘制右线隧道R 4 8环至R434环断面沉降散点图及沉降曲线拟合图, 得出对于本工程及天津地区参数Vl的取值范围需由0.5%~2.0%改为1.0%~1.5%, 参数k的取值范围需由0.4~0.6改为0.5~0.6。

(2) 地表沉降的纵向沉降变形规律。

运用指数曲线函数对左线隧道L124环轴线沉降点的纵向历程沉降量数据进行列表统计, 及绘制纵向历程沉降量散点图及沉降曲线拟合图 (图2) 得出了适应本工程及天津地质条件和盾构隧道施工工艺的A、B、S0和x0这4个参数的具体取值范围。

6 结论

天津市区至滨海新区快速轨道交通工程中山门区间为例, 系统的分析了盾构施工地面沉降控制管理, 在横向沉降规律上对peck公式的两个重要参数v和k进行了修正 (v从0.5%~2.0%改为1.0%~1.5%, k有0.4~0.6改为0.5~0.6) , 确定了纵向沉降指数曲线函数的参数范围 (A-15~-20 mm, B0.03~0.09, S0-3 mm~7 mm, x0~5 m) , 这些丰富盾构法施工地面沉降控制技术研究。

摘要：本文分别从盾构施工地面沉降监测的内容、监测方法、沉降监测数据处理方法以及沉降规律研究几个方面探讨了盾构法施工隧道工程地面沉降控制技术, 并以天津市区至滨海新区快速轨道交通工程中山门区间为例, 分别从以上几个方面进行了研究, 在横向沉降规律上对peck公式的两个重要参数v和k进行了修正 (v从0.5%2.0%改为1.0%1.5%, k有0.40.6改为0.50.6) , 确定了纵向沉降指数曲线函数的参数范围 (A-15-20 mm, B0.030.09, S0-37 mm, x005 m) , 这些丰富盾构法施工地面沉降控制技术研究。

关键词：盾构施工,地面沉降控制管理

参考文献

[1]赵运臣.城市地下工程施工引起的地表沉降规律研究及数据库开发[D].同济大学硕士论文, 2007:88-107.

[2]李东海, 刘军, 刘继尧, 等.盾构隧道施工引起的地表沉降因素分析[J].市政技术, 2008, 26 (2) :131-171.

[3]魏纲.盾构法隧道施工引起的土体变形预测[J].岩石力学与工程学报, 2009, 28 (2) :418-424.

[4]韩学诠.盾构施工地面沉降控制[J].铁道建筑技术, 2009 (6) :55-59.

3.盾构施工成本管理 篇三

关键词：盾构；分体始发掘进；施工

1工程段概述

北京市南水北调东干渠08标段工程13#始发井～12#始发井，全线里程总计2927m，13号盾构始发井基坑五方桥东侧，柏阳小区西北侧。其地势平坦，含沙层较厚。基坑围护结构采用1000mm厚地下连续墙，三道支撑；形状有两头粗中间细的哑铃型结构。始发井一端为始发井口另一侧为接收井口，结构尺寸相同用于盾构机和后配套台车的吊装下井组装。

盾构始发是指在始发竖井内利用临时组装的管片、反力台架等设备，使台架上的盾构机推进，从井壁上的到达口处贯入地层，并沿着规定路线掘进的一系列作业。本工程，鉴于始发场地局限，盾构机始发不能按照正常始发方案进行，盾构机部分台车必须位于地面。以延伸管线实现始发，经过台车转接使盾构机设备正常连接和正常掘进，进行两次始发。

2盾构分体始发掘进施工准备

2.1周边环境核查、监测

盾构始发前应对始发段隧道范围内的所有地下管线、地面建构筑物进行核查。并提交地下管线调查报告、地面建筑物调查报告、地质补堪报告。

盾构始发前一个月完成始发段前300米布监测点的布置并取监测点初始值。

2.2施工场地布置

施工场地布置主要包括场地围蔽、消防通道及消防设备布置、施工临时供电系统、场地排水系统及污水防治、供水系统、生产、办公、生活区布置等，已提交施工场地布置图。

2.3始发端头土体加固

根据始发井北端头的水文地质情况，采用素连续墙进行端头加固，隧道埋深为14.09m，盾构始发端头9m范围内采用素连续墙加固，并采用水平深孔注浆方式。

2.4洞门凿除

在盾构机始发前一天，对洞门进行中心位置进行凿出，破坏地连墙整体强度，便于刀盘破碎地连墙结构。洞门凿除施工安全要求：电焊工、架子工等所有特殊工种必须持证上岗；距洞口2m处，设立安全警戒线；检测孔24小时现场观测，如果有泥沙或大水流出，用事先准备好的棉纱和木屑封堵检测孔；作业人员佩带好安全帽、安全带、工作服、绝缘鞋、防护罩等；洞门结构强度破除后，如果盾构机不能及时始发，派专人观测洞门土体变形情况，同时作好地面沉降监测，如果地面沉降超过30mm，启动应急措施；

2.5始发托架施工

始发托架用于盾构机始发时固定盾构机方位、承载盾构机的自重，以及调整盾构机中心达到设计标高；在负环管片拆除前，始发托架还起着固定负环管片的作用。本标段采用钢支撑始发托架作为始发固定盾构机，由于始发托架要固定在始发井底板上，所以始发井在底板浇筑事要预埋几块钢板，用于后期固定始发托架和反力架。

3盾构分体始发掘进施工要点

3.1初期掘进

本工程初期掘进长度设定为100米。100米的长度考虑了下几个因素：盾构机和后方台车的长度；轨道的布置需要；管片与土体之间的摩擦力足以支持盾构机的正常掘进；盾构左线始发所需要的长度；初期掘进为盾构施工中技术难度最大的环节之一，不可操之过急，要稳扎稳打。

始发托架上掘进：平推时，轨面上涂抹黄油，推力小于300t，对始发架和反力架进行监测。对洞门密封进行检查。

初始隧道段掘进：刚切削土体时刀盘转速不宜过大，增加泡沫的用量，不要出土逐步建立土压平衡。推力小于600t，刀盘转速1.0转/min，速度15-20mm/min。

3.2碴土运输

为保证盾构始发段的出土，13#始发井南侧留有临时出土口。碴土用电瓶车运送到临时出土口，龙门吊吊出到碴坑内，并用自卸汽车外运出土。盾构完成初期掘进进入正常掘进后，将出土口前移到盾构吊入井，同时设置道岔，加快施工速度。

3.3管片拼装

管片由管片车运到场地后，由专人对管片类型、龄期、外观质量和止水条粘结情况等项目进行最后一次检查，检查合格后才可卸入管片堆放场地。管片经管片吊车按安装顺序放到管片输送平台上，掘进结束后，再由管片输送器送到管片安装器工作范围内等待安装。负环管片不存在防水问题，因此采用通缝拼装，其余管片采用错缝拼装。

3.4负环管片、反力架的拆除

盾构完成135m掘进以后开始对负环管片、反力架进行拆除，准备正常掘进，在始发井口铺设道岔，井内范围铺双线轨道。将反力架后座与车站结构分离，采用切割反力架后撑的型钢，并用千斤顶顶开后，将反力架和车站结构分离100mm左右。将反力架与负环分离约100mm左右。分块拆除反力架并调出井口。

3盾构分体始发掘进施工安全管理控制措施

盾构机始发时应缓慢推进。始发阶段由于设备处于磨合阶段，注意推力、扭距的控制，同时注意各部分油脂的有效使用。掘进总推力控制在反力架承受能力以下（600t），同时确保在此推力下刀具切入地层所产生的扭矩小于始发架提供的扭矩。此外，始发前在刀头和密封装置上涂抹油脂，避免刀盘上刀头损害洞门密封装置。始发前在始发轨道上涂抹油，减少盾构机推进阻力。始发托架导轨必须顺直，严格控制标高，间距及中心轴线，基准环的端面与线路中线垂直。盾构机安装后对盾构机的姿态复测，复测无误后才开始掘进。盾构刚进洞时，掘进速度宜缓慢，同时加强后盾支撑观测，尽量完善后盾钢支撑。在始发阶段，由于盾构机推力小、地层较软，调整盾构机姿态，使用下侧的千斤顶加朝上的力的同时一边向前推进，防止盾构机磕头。始发初始掘进时，盾构机位于始发架上，在始发架及盾构机上焊接相对的防扭转装置，为盾构机初始掘进提供反扭矩。盾构机始发在反力架和洞内正式管片之间安装负环管片在外侧采取钢丝拉结和木楔加固措施，以保证在传递推力过程中管片不会浮动变位。

结束语

盾構机分体始发在安全、技术上是可行的，施工进度满足总体要求，且从经济及社会效益上比较，分体始发所需的短竖井比长竖井优势明显。施工更加容易，竖井基坑安全性提高，适用于繁华城市内狭窄地段。

参考文献

[1]李峰. 广州某地铁车站盾构始发井开挖施工技术[J].山西建筑. 2009（16）

[2]杨自华，钟志全. 广州新城泥水平衡盾构始发技术[J].建筑机械化. 2007（05）

[3]周文波，吴惠明，赵晓霞. 国产盾构在地铁隧道施工中的应用[J].都市快轨交通. 2006（02）

4.盾构施工成本管理 篇四

关于印发《**地铁盾构施工管片拼装 实名制管理规定（暂行）》的通知

地铁各参建单位：

为了加强**地铁建设工程盾构施工管片拼装质量管理，落实“百年大计，质量第一”的管理方针，强化盾构施工管片拼装规范化、标准化，加强盾构施工质量责任追溯，结合**地铁盾构工程的实际情况特制定《**地铁盾构施工管片拼装实名制管理暂行规定》，现印发给你们，请认真贯彻执行。

特此通知。

**地铁公司**公司

2014年1月27日

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**地铁盾构施工管片拼装实名制

管理暂行规定

第一条 为了加强**地铁建设工程盾构施工管片拼装质量管理，落实“百年大计，质量第一”的质量方针，加强**地铁盾构施工管片拼装规范化、标准化管理，强化盾构施工质量责任追溯，结合**地铁盾构施工管理经验，特制定本规定。

第二条 本规定适用于**地铁在建工程盾构施工项目。第三条 各参建单位根据各工程实际情况，建立相关管片拼装实名制及责任追究奖惩制度，明确各级管理人员及不同岗位的相关职责。

第四条 各参建单位应加强管片进场验收、止水条粘接、垂直吊装、水平运输、拼装成环等阶段的过程管理，细化盾构掘进参数、管片选型、姿态控制、注浆、螺栓紧固、测量复核等环节的质量控制。

第五条 盾构管片拼装过程中，承包商主管盾构的技术管理人员、盾构机司机、管片拼装手等应实行旁站制度，负责盾构管片拼装质量的控制，监理单位应加强盾构施工各个环节的督促检查，做好监理旁站记录。

—2—

第六条 承包商应根据工程特点、盾构机及施工设备的技术性能及操作要领，对盾构操作司机及各类设备操作人员进行岗前的技术培训和考核，持证上岗。

第七条 开工前，承包商应及时完成有关的安全技术交底，并在施工过程中严格执行，作业人员操作前须阅读作业指导书和交班记录，熟悉该段详细的水文地质资料、设计线路、地面建（构）筑物、管片姿态测量等情况。

第八条 已拼装成型的管片，在每环管片的8点-9点钟管片左侧位置贴上拼装信息标示牌，明确盾构管片生产厂家、盾构机司机、管片拼装手、监理验收等信息，信息标示牌采用白底红字格式（见附件1），具体尺寸为：宽为150mm，长为180mm，字体均为黑体，标示牌名称字体长10mm，高9mm，其余字体长8.5mm，高8mm。

第九条 承包商应建立相应的信息反馈制度，对发生错台、破损、渗漏等质量问题的部位须及时记录、汇总，并定期检查总结，针对存在的问题召开专题会议研究并落实整改措施，不断完善提高。

第十条 本规定由**公司负责解释 第十一条 本规定自发布之日起实行。

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附表:

抄送：地铁公司。**地铁公司**公司综合部

2014年1月27日印发

5.盾构原理施工 篇五

1．盾构机的掘进

液压马达驱动刀盘旋转，同时开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。

2．掘进中控制排土量与排土速度

当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍坍或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。

3.管片拼装

盾构机掘进一环的距离后，拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。

盾构机的组成及各组成部分在施工中的作用

盾构机的最大直径为6.28m，总长65m，其中盾体长8.5m，后配套设备长56.5m，总重量约406t，总配置功率1577kW，最大掘进扭矩5300kN?m，最大推进力为36400kN，最陕掘进速度可达8cm／min。盾构机主要由9大部分组成，他们分别是盾体、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。

1.盾体

盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，这三部分都是管状简体，其外径是6．25m。

前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动，同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离，推力油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上，以起到支撑和稳定开挖面的作用。承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器，可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力。

前盾的后边是中盾，中盾和前盾通过法兰以螺栓连接，中盾内侧的周边位置装有30个推进油缸，推进油缸杆上安有塑料撑靴，撑靴顶推在后面已安装好的管片上，通过控制油缸杆向后伸出可以提供给盾构机向前的掘进力，这30个千斤顶按上下左右被分成A、B、c、D四组，掘进过程中，在操作室中可单独控制每一组油缸的压力，这样盾构机就可以实现左转、右转、抬头、低头或直行，从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线。

中盾的后边是尾盾，尾盾通过14个被动跟随的铰接油缸和中盾相连。这种铰接连接可以使盾构机易于转向。

2.刀盘

刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体，位于盾构机的最前部，用于切削土体，刀盘的开口率约为28％，刀盘直径6．28m，也是盾构机上直径最大的部分，一个带四根支撑条幅的法兰板用来连接刀盘和刀盘驱动部分，刀盘上可根据被切削土质的软硬而选择安装硬岩刀具或软土刀具，刀盘的外侧还装有一把超挖刀，盾构机在转向掘进时，可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盘的径向方向向外伸出，从而扩大开挖直径，这样易于实现盾构机的转向。超挖刀油缸杆的行程为50mm。刀盘上安装的所有类型的刀具都由螺栓连接，都可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。

法兰板的后部安装有一个回转接头，其作用是向刀盘的面板上输入泡沫或膨润土及向超挖刀液压油缸输送液压油。

3.刀盘驱动

刀盘驱动由螺栓牢固地连接在前盾承压隔板上的法兰上，它可以使刀盘在顺时针和逆时针两个方向上实现0-6．1rpm的无级变速。刀盘驱动主要由8组传动副和主齿轮箱组成，每组传动副由一个斜轴式变量轴向柱塞马达和水冷式变速齿轮箱组成，其中一组传动副的变速齿轮箱中带有制动装置，用于制动刀盘。

安装在前盾右侧承压隔板上的一台定量螺旋式液压泵驱动主齿轮箱中的齿轮油，用来润滑主齿轮箱，该油路中一个水冷式的齿轮油冷却器用来冷却齿轮油。

4.双室气闸

双室气闸装在前盾上，包括前室和主室两部分，当掘进过程中刀具磨损工作人员进入到泥土仓检察及更换刀具时，要使用双室气闸。

在进入泥土仓时，为了避免开挖面的坍坍，要在泥土仓中建立并保持与该地层深度土压力与水压力相适应的气压，这样工作人员要进出泥土仓时，就存在一个适应泥土仓中压力的问题，通过调整气闸前室和主室的压力，就可以使工作人员可以适应常压和开挖仓压力之间的变化。但要注意，只有通过高压空气检查和受到相应培训有资质的人员，才可以通过气闸进出有压力的泥土仓。

现以工作人员从常压的操作环境下进入有压力的泥土仓为例，来说明双室气闸的作用。工作人员甲先从前室进入主室，关闭前室和主室之间的隔离门，按照规定程序给主室加压，直到主室的压力和泥土仓的压力相同时，打开主室和泥土仓之间的闸阀，使两者之间压力平衡，这时打开主室和泥土仓之间的隔离门，工作人员甲进入泥土仓。如果这时工作人员乙也需要进入泥土仓工作，乙就可以先进入前室，然后关闭前室和常压操作环境之间的隔离门，给前室加压至和主室及泥土仓中的压力相同，扣开前室和主室之间的闸阀，使两者之间的压力平衡，打开主室和前室之间的隔离门，工作人员乙进入主室和泥土仓中。5.管片拼装机

管片拼装机由拼装机大梁、支撑架、旋转架和拼装头组成。

拼装机大梁用法兰连接在中盾的后支撑架上，拼装机的支撑架通过左右各两个滚轮安放在拼装机大梁上的行走槽中，一个内圈为齿圈形式外径3．2m的滚珠轴承外圈通过法兰与拼装机支撑架相连，内圈通过法兰与旋转架相连，拼装头与旋转支架之间用两个伸缩油缸和一个横粱相连接。

现以拼装头在正下方位置的情况为例，来说明拼装机的运动情况。两个拼装机行走液压油缸可以使支撑架、旋转架、拼装头在拼装机大梁上沿隧道轴线方向移动；安装在支撑架上的两个斜盘式轴向柱塞旋转马达，通过驱动滚珠轴承的内齿圈可以使旋转架和拼装头沿隧道圆周方向左右旋转各200度；通过伸缩油缸可以使拼装头上升或下降；拼装头在油缸的作用下又可以实现在水平方向上的摆动，和在竖直方向上的摆动以及抓紧和放松管片的功能。这样在拼装管片时，就可以有六个方向的自由度，从而可以使管片准确就位。

拼装手可以使用有线的或遥控的控制器操作管片拼装机，用来拼装管片。我们采用的是1．2m长的通用管片，一环管片由六块管片组成，它们是三个标准块、两块临块和一块封顶块。封顶块可以有十个不同的位置，代表十种不同类型的管环，通过选择不同类型的管环就可以使成型后的隧道轴线与设计的隧道轴线相拟合。隧道成型后，管环之间及管环的管片之间都装有密封，用以防水。管片之间及管环之间都由高强度的螺栓连接。

6.排土机构

盾构机的排土机构主要包括螺旋输送机和皮带输送机。螺旋输送机由斜盘式变量轴向柱塞马达驱动，皮带输送机由电机驱动。碴土由螺旋输送机从泥土仓中运输到皮带输送机上，皮带输送机再将碴土向后运输至第四节台车的尾部，落入等候的碴土车的土箱中，土箱装满后，由电瓶车牵引沿轨道运至竖井，龙门吊将士箱吊至地面，并倒人碴土坑中。

螺旋输送机有前后两个闸门，前者关闭可以使泥土仓和螺旋输送机隔断，后者可以在停止掘进或维修时关闭，在整个盾构机断电紧急情况下，此闸门也可由蓄能器贮存的能量自动关闭，以防止开挖仓中的水及渣土在压力作用下进入盾构机。

7.后配套设备

后配套设备主要由以下几部分组成：管片运输设备、四节后配套台车及其上面安装的盾构机操作所需的操作室、电气部件、液压部件、注浆设备、泡沫设备、膨润土设备、循环水设备及通风设备等。

A.管片运输设备

管片运输设备包括管片运送小车、运送管片的电动葫芦及其连接桥轨道。

管片由龙门吊从地面下至竖井的管片车上，由电瓶车牵引管片车至第一节台车前的电动葫芦—方，由电动葫芦吊起管片向前运送到管片小车上，由管制、车再向前运送，供给管片拼装机使用。B.一号台车及其上的设备

一号台车上装有盾构机的操作室及注浆设备。

盾构机操作室中有盾构机操作控制台、控制电脑、盾构机PLC自动控制系统、VMT隧道掘进激光导向系统电脑及螺旋输送机后部出土口监视器。

C.二号台车及其上的设备

二号台车上有包含液压油箱在内的液压泵站、膨润土箱、膨润土泵、盾尾密封油脂泵及润滑油脂泵。液压油箱及液压泵站为刀盘驱动、推进油缸、铰接油缸、管片拼装机、管片运输小车、螺旋输送机、注浆泵等液压设备提供压力油。泵站上装有液压油过滤及冷却回路，液压油冷却器是水冷式。

盾尾密封油脂泵在盾构机掘进时将盾尾密封油脂由12条管路压送到三排盾尾密封刷与管片之间形成的两个腔室中，以防止注射到管片背后的浆液进入盾体内。

润滑油脂泵将油脂泵送到盾体中的小油脂桶中，盾构机掘进时，4kw电机驱动的小油脂泵将油脂泵送到主驱动齿轮箱、螺旋输送机齿轮箱及刀盘回转接头中。这些油脂起到两个作用，一个作用是被注入到上述三个组件中唇形密封件之间的空间起到润滑唇形密封件工作区域及帮助阻止赃物进入被密封区域内部的作用，对于螺旋输送机齿轮箱还有另外一个作用，就是润滑齿轮箱的球面轴承。

D.三号台车及其上的设备

三号台车上装有两台打气泵、一个1立方米贮气罐、一组配电柜及一台二次风机。

打气泵可提供8Bar的压缩空气并将压缩空气贮存在贮气罐中，压缩空气可以用来驱动盾尾油脂泵、密封油脂泵和气动污水泵，用宋给人闸、开挖室加压，用来操作膨润土、盾尾油脂的气动开关，用来与泡沫剂、水混合形成改良土壤的泡沫，用来8嘞气动工具等。

二次风机由11kW的电机驱动，将由中间井输送至第四节台车位置处的新鲜空气，继续向前泵送至盾体附近，以给盾构机提供良好的通风。

E.四号台车及其上的设备

四号台车上装有变压器、电缆卷筒、水管卷筒、风管盒。

铺设在隧道中的两条内径为100mm的水管作为盾构机的进、回水管，将竖井地面的蓄水池与水管卷筒上的水管连接起来，与蓄水池连接的一台高压水泵驱动盾构机用水在蓄水池和盾构机之间循环。通常情况下，进人盾构机水管卷筒水管的水压控制在5Bar左右。正常掘进时，进人盾构机水循环系统的水有以下的用途：对掖压油、主驱动齿轮油、空压机、配电柜中的电器部件及刀盘驱动副变速箱具有冷却功能，为泡沫剂的合成提供用水，提供给盾构机及隧道清洁用水。蓄水池中的水用冷却塔进行循环冷却。

风管盒中装有折叠式的风管，风管与竖井地面上的风肌连接，向隧道中的盾构机里提供新鲜空气。新鲜空气通过风管被送至第四节台车的位置。

8.电气设备

盾构机电气设备包括电缆卷筒、主供电电缆、变压器、配电柜、动力电缆、控制电缆、控制系统、操作控制台、现场控制台、螺旋输送机后部出土口监视器、电机、插座、照明、接地等。电器系统最小保护等级为IP5．5。

主供电电缆安装在电缆卷筒上，10kV的高压电由地面通过高压电缆沿隧道输送到与之连接的主供电电缆上，接着通过变压器转变成400v，50Hz的低压电进人配电柜，再通过供电电缆和控制电缆供盾构机使用。

西门子S7-PLC是控制系统的关键部件，控制系统用于控制盾构机掘进、拼装时的各主要功能。例如盾构机要掘进时，盾构机司机按下操作控制台上的掘进按钮，一个电信号就被传到PLC控制系统，控制系统首先分析推进的条件是否具备(如推进油缸液压油泵是否打开，润滑脂系统是否工作正常等，．如果推进的条件不具备，就不能推进，如果条件具备，控制系统就会使推进按钮指示灯变亮，同时控制系统也会给推进油缸控制阀的电磁阀供电，电磁阀通电打开推进油缸控制阀，盾构机开始向前推进。PLC安装于控制室，在配电柜里装有远程接口，PLC系统也与操作控制台的控制电脑及VMT公司的SLS-T隧道激光导向系统电脑相连。

盾构机操作室内的操作控制台和盾构机某些可移动装置旁边的现场控制台(如管片拼装机、管片吊车、管片运送小车等)用来操作盾构机，实现各种功能。操作控制台上有控制系统电脑显示器、实现各种功能的按钮、调整压力和速度的旋钮、显示压力或油缸伸长长度的显示模块及各种钥匙开关等。

螺旋输送机后部出土口监视器用来监视螺旋输送机的出土情况。

电机为所有液压油泵、皮带机、泡沫剂泵、合成泡沫用水水泵、膨润土泵等提供动力。当电机的功率在30kW以下时，采用直接起动的方式，当电机的功率大于30kW时，为了降低起动电流，采用星形—三角形起动的方式。

9.辅助设备

辅助设备包括数据采集系统、S1S-T隧道激光导向系统、注浆装置、泡沫装置、膨润土装置。

A.数据采集系统

数据采集系统的硬件是一台有一定配置要求的计算机和能使该计算机与隧道中掘进的盾构机保持联络的调制解调器、转换器及电话线等原件。该计算机可以放置在地面的监控室中，并始终与隧道中掘进的盾构机自动控制系统的PLC保持联络，这样数据采集系统就可以和盾构机自动控制系统的PLC具有相同的各种关于盾构机当前状态的信息。数据采集系统按掘进、管片拼装、停止掘进三个不同运行状态段来记录、处理、存储、显示和评判盾构机运行中的所有关键监控参数。

通过数据采集系统，地面工作人员就可以在地面监控室中实时监控盾构机各系统的运行状况。数据采集系统还可以完成以下任务：用来查找盾构机以前掘进的档案信息，通过与打印机相连打印各环的掘进报告，修改隧道中盾构机的PLC的程序等等。

B.隧道掘进激光导向系统

德国VMT公司的SLS-T隧道掘进激光导向系统主要作用有以下几点：

①可以在隧道激光导向系统用电脑显示屏上随时以图形的形式显示盾构机轴线相对于隧道设计轴线的准确位置，这样在盾构机掘进时，操作者就可以依此来调整盾构机掘进的姿态，使盾构机的轴线接近隧道的设计轴线，这样盾构机轴线和隧道设计轴线之间的偏差就可以始终保持在一个很小的数值范围内。

②推进一环结束后，隧道掘进激光导向系统从盾构机PLC自动控制系统获得推进油缸和铰接油缸的油缸杆伸长量的数值，并依此计算出上一环管片的管环平面，再综合考虑被手工输入隧道掘进激光导向系统电脑的盾尾间隙等因素，计算并选择这—环适合拼装的管片类型。

③可以提供完整的各环掘进姿态及其他相关资料的档案资料。

④可以通过标准的隧道设计几何元素计算出隧道的理论轴线。

⑤可以通过调制解调器和电话线和地面的一台电脑相连，这样在地面就可以实时监控盾构机的掘进姿态。

隧道掘进激光导向系统主要部件有激光经纬仪、带有棱镜的激光靶、黄盒子、控制盒和隧道掘进激光导向系统用电脑。

激光经纬仪临时固定在安装好的管片上，随着盾构机的不断向前掘进，激光经纬仪也要不断地向前移动，这被称为移站。激光靶则被固定在中盾的双室气闸上。激光经纬仪发射出激光束照射在激光靶上，激光靶可以判定激光的入射角及折射角，另外激光靶内还有测倾仪，用来测量盾构机的滚动和倾斜角度，再根据激光经纬仪与激光靶之间的距离及各相关点的坐标等数据，隧道掘进激光导向系统就可以计算出当前盾构机轴线的准确位置。

控制盒用来组织隧道掘进激光导向系统电脑与激光经纬仪和激光靶之间的联络，并向黄盒子和激光靶供电。黄盒子用来向激光经纬仪供电并传输数据。隧道掘进激光导向系统电脑则是将该系统获得的所有数据进行综合、计算和评估。所得结果可以被以图形或数字的形式显示在显示屏上。

C.注浆装置

注浆装置主要包括两个注浆泵、浆液箱及管线。

在竖井，浆液被放入浆液车中，电瓶车牵引浆液车至盾构机浆液箱旁，浆液车将浆液泵入浆液箱中。两个注浆泵各有两个出口，这样总共有四个出口，四个出口直接连至盾尾上圆周方向分布的四个注浆管上，盾构机掘进时，山注浆泵泵出的浆液被同步注入隧道管片与土层之间的环隙中，浆液凝固后就可以起到稳定管片和地层的作用。

为了适应开挖速度的快慢，注浆装置可根据压力来控制注浆量的大小，可预先选择最小至最大的注浆压力，这样可以达到两个目的，一是盾尾密封不会被损坏，管片不会受过大的压力，二是对周围土层的扰动最小。注浆方式有两种：人工方式和自动方式。人工方式可以任选四根注浆管中的一根，由操作人员在现场操作台上操作按钮启动注浆系统；自动方式则是在注浆现场操作台上预先设定好的，盾构机掘进即启动注浆系统。

D.泡沫装置

泡沫系统主要包括泡沫剂罐、泡沫剂泵、水泵、四个溶液计量调节阀、四个空气剂量调节阀个液体流量计、四个气体流量计、泡沫发生器及连接管路。

泡沫装置产生泡沫，并向盾构机开挖室中注入泡沫，用于开挖土层的改良，作为支撑介质的土在加入泡沫后，其塑型、流动性、防渗性和弹性都得至U改进，盾构机掘进驱动功率就可减少，同时也可减少刀具的磨损。

泡沫剂泵将泡沫剂从泡沫剂罐中泵出，并与水泵泵出的水按盾构司机操作指令的比例混合形成溶液，控制系统是通过安装在水泵出水口处的液体流量计测量水泵泵出水的流量，并根据这一流量控制泡沫剂泵的输出量来完成这一混合比例指令的。混合溶液向前输送至盾体中，被分配输送到四条管路中，经过溶液剂量调节阀和液体流量计后，又被分别输送到四个泡沫发生器中，在泡沫发生器中与同时被输入的压缩空气混合产生泡沫，压缩空气进入泡沫发生器前也要先经过气体流量计和空气剂量调节阀。泡沫剂溶液和压缩空气也是按盾构机司机操作指令的比例混合的，这一指令需通过盾构机控制系统接收液体流量计和气体流量计的信息并控制空气剂量调节阀和溶液剂量调节阀来完成。最后，泡沫沿四条管路通过刀盘旋转接头，再通过刀盘上的开口，注入到开挖室中。在控制室，操作人员也可以根据需要从四条管路中任意选择，向开挖室加入泡沫。

E.膨润土装置

膨润土装置也是用来改良土质，以利于盾构机的掘进。膨润土装置主要包括膨润土箱、膨润土泵、九个气动膨润土管路控制阀及连接管路。

和浆液一样，在竖井，膨润土被放人膨润土车中，电瓶车牵引膨润土车至膨润土箱旁，膨润土车将膨润土泵入膨润土箱中。

需要注入膨润土时，膨润土被膨润土泵沿管路向前泵至盾体内，操作人员可根据需要，在控制室的操作控制台上，通过控制气动膨润土管路控制阀的开关，将膨润土加入到开挖室、泥土仓或螺旋输送机中。

希望对你有点用！

6.盾构施工监理细则 篇六

3.1、施工准备

1、盾构机始发前，承包单位应向监理工程师分别递交一份详细的盾构施工总体方案，内容包括（也可分次提交）：

（1）施工场地总平面布置图

（2）盾构推进方案（始发、掘进、到站、过江、过站、吊出）（3）盾构推进计划

（4）管片的质量控制（QAP前述）（5）轴线控制和沉降监测方案（6）同步或衬背注浆的质量控制（7）盾构机性能参数及操作方法（8）出土方案和弃土安排

（9）洞口端头和联络通道地层加固方案（10）施工监测方案

（11）工程难、重点预案或对策

经监理工程师批准后，承包单位才可将上述方案付诸实施。

2、监理工程师对现场施工设备进行检查。包括注浆设备、起吊设备、管片运输设备、管片防雨设施、给排水系统、供电设备等。在盾构始发前这些设备的完好性必须得到监理工程师的确认和批准。

3、盾构施工前监理工程师应对承包单位使用的水准点和控制点进行复核，经批准后才可使用。3.2、盾构机的始发

1、始发前准备工作结束后，承包单位应向监理工程师提交有关报告以供批准。

2、监理工程师应对以下方面进行检查（1）盾构机定位（2）反力架安装

（3）洞口橡胶密封条和端墙凿除（4）临时管片固定方式（5）盾构机操作方式（6）同步和衬背注浆方式

3、经监理工程师批准后，承包单位才可开始安装临时管片和盾构机推进。3.3、盾构机推进

1、监理工程师是通过承包单位提供的施工进度报表和现场检查来监理盾构机的掘进。

2、承包单位在推进之前应提交详细的施工进度安排报监理工程师批准。

3、承包单位于第二天提交前日的班报和日报，主要包括以下内容：（1）盾构机推进时的控制参数和实际参数，包括： ①千斤顶推力 ②刀盘扭矩 ③千斤顶压力 ④泥仓土压 ⑤千斤顶行程 ⑥刀盘转速 ⑦推进速度 ⑧盾构机俯仰角 ⑨中折角度 ⑩超挖刀设置

（2）回填注浆情况，包括注浆位置、注浆压力和注浆数量。（3）管片信息，包括 ①环的类型和序号 ②每环的开挖和安装时间 ③拼装效果（4）还应包括 ①每环的出土量 ②投入的人工

③当班或当日完成的工程量 ④现场事故和故障

⑤掘进中有无发现异物（桩、文物等）

（5）每个白班应进行一次土质检查，将分析结果随日报提交监理工程师。

4、承包单位还应于每周四向监理工程师提交上周周报表，包括：

（1）该周工程进展情况（2）对下周工作的预测

（3）承包单位对工程计划的修正和调整（4）对上周成型衬砌的综合检测（5）上周内盾构运转情况

5、承包单位应于每月5日前向监理工程师提交上月月报表，包括：（1）月内工程进展情况（2）对下月工作的展望

（3）承包单位对工程计划的修正与调整，并上报监理工程师批准（4）对当月实施的衬砌的测量（5）当月盾构运转功能情况

（6）当月事故清单及所建议的、已决定的及正在实施的校正措施

6、现场管片检查

（1）管片在安装之前，必须有专门人员对以下内容进行检查，并填写检查表。检查表应由承包单位提交监理工程师批准。

①管片表面损坏情况 ②管片生产日期 ③管片类型与编号

④止水密封条的粘结（位置、牢固性）⑤承压垫的粘结（位置和牢固性）

（2）监理工程师采用定期检查和抽查相结合的方式对管片进行检查，不合格的管片在重新批准之前不得使用。

（3）管片拼装后应满足有关规范要求，相邻管片错台不能超过10mm，管片最大裂缝宽度不应超过0.2mm，并且要按监理工程师指示进行修补或加固。

7、同步或衬背注浆控制

（1）承包单位应定期提交膨润土、水泥、砂、水玻璃、添加剂等材料的检测结果。

（2）若注浆浆液为双液浆，承包单位应在每个白班进行如下试验 ①测试A液粘度

②测试A、B液混合后的凝结时间（按设计的混合率）③混合浆液试块抗压强度试验（1h和7天）

（3）若注浆浆液为水泥砂浆，承包单位应在掘进前提交配合比设计、初凝时间、7天强度、28天强度等供监理工程师批准，并且定期作检测。

以上结果应反映在承包单位提交的日报表上。

8、盾构掘进过程中，承包单位应加强地面沉降观测和隧道变形测量。（1）地面沉降值应控制在-30mm以内，最大允许隆起量为+10mm，建筑物的不均匀沉降应限制在1/500以内。

（2）地面沉降测量应在盾构开挖面附近（盾构前方10m到后方20m）每天进行及每周进行后期观测直到沉降稳定，并在量测读数后立即呈报监理工程师，当观测值变化较大时应按监理工程师要求加大观测频率。

（3）承包单位若发现地面沉降有异常时应立即报监理工程师并采取有效防止措施，防治措施必须报请监理工程师批准后方可执行。

9、盾构机穿越仑头海、官洲河、新造海段，及部分流砂地层、断层带地层，承包单位应加强对上述部位的地质补充勘探，预先作好周到准备，在推进前应提交特别保证措施供监理工程师批准，在此段施工期间，监理工程师将有专人进行24小时值班监理。

10、盾构机推进期间，对地下管线和地面构筑物除采取重点监测，还应对有可能损坏的煤气管道、供排水管道等设施采取特殊措施进行保护，并提交保护方案供监理工程师批准。3.4、盾构机到站和转场

1、盾构机在到站之前应向监理工程师提交到站的进度计划和技术保障措施，包括：

（1）出洞程序

（2）出洞时的止水措施（3）洞口橡胶密封条的紧固（4）连续墙等围护结构的凿除方法（5）注浆位置和注浆方案（邻近洞门时）（6）洞口段管片的紧固措施（7）地面监测方案

4（8）安全措施

以上报告须经监理工程师批准后方可施行。

2、承包单位应对盾构机进站过程产生的不良后果负责，如管片破裂、隧道漏水、地面沉陷等，并向监理工程师提交补救方案供批准后实施。

3、承包单位应向监理工程师提交盾构机转场方案和进度计划。

4、承包单位在站内铺设轨道时应考虑到车站承包单位的施工要求，在监理工程师的主持下双方应进行必要的协调。

5、承包单位应同时提供转场期间盾构机的维修方案，经监理工程师批准后才能实施。包括：

（1）刀具的更换与调整

（2）盾尾密封刷的更换（3）千斤顶维修

6、承包单位的维修工作完成以后，经监理工程师检查批准后才可进行下一道工序。

7、承包单位应在始发前一周提交下一次始发的技术方案供监理工程师批准，在得到批准后方可开始。3.5、盾构掘进结束

（1）基于安全考虑，承包单位盾构机的拆卸方案经监理工程师批准后才能实施。

（2）承包单位应按照监理工程师批准的方案拆卸隧道内的轨道和工字钢并清理隧道。

（3）承包单位应继续按照监理工程师批准的方案进行联络通道/泵站和洞门的施工。

（4）承包单位应按照监理工程师批准的方案对隧道管片进行修补。（5）承包单位向监理工程师提交分段验收隧道的申请和有关资料后，监理工程师应进行初步验收，并将初验意见书书面答复承包单位，对被验收段存在的质量问题限定处理期限和再验收日期，并对资料所缺部分和错误之处限期补正。

（6）参加由业主组织的交工验收，并督促承包单位做好工程技术资料的整理和移交。

§4 隧道废水泵站施工监理细则

4.1、承包单位应在废水泵房施工开始前三个月提交详细的设计和施工方案供监理工程师批准，内容应包括：

1、地层加固措施

2、钢管片使用

3、开挖方式

4、支护方式

5、砼配比及选用厂家

6、防水措施

7、地面施工场地布置平面图

8、施工监测方案

9、安全措施

10、进度计划

4.2、承包单位应负责向政府有关部门办理施工许可证，申请批准用地及交通改造控制等，并负责工程完工后的路面恢复至原有状况。

4.3、不论采用何种方法，泵房的施工在任何时候均不得对主体隧道工程的进展造成延缓。

4.4、应设置测点，对施工期限间的地表沉降和隧道变形进行监测，并将测量结果逐日上报监理工程师，承包单位应对施工产生的不利影响负全责。

4.5、严禁用爆破法开挖泵房，若承包单位计划采用爆破法开挖集水井，则必须报监理工程师批准，但承包单位应承担爆破的一切后果，若分包则必须经过业主批准。

4.6、砼应采用商品防水砼，并经监理工程师批准，承包单位应依据规范进行砼的检测试验，并将结果上报监理工程师。

4.7、防水等级应达到C级（有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂，实际渗漏量<0.1L/m2.d）

4.8、施工期间应严格按有关规定控制噪音与振动，不得影响周围单位和居民的正常休息。

4.9、工场地应以栅栏坚固地维护，并有醒目标志。4.10、承包单位应采取一切措施，防止施工期间水淹隧道。

4.11、严格遵照有关的砼施工规范和验收标准进行施工质量控制和验收。

§5 隧道洞门施工监理细则

5.1、承包单位应在洞门施工开始前三个月提交详细的设计和施工方案供监理工程师审查和批准，内容应包括：

1、进度计划

2、施工工艺

3、砼配比及来源

4、防水措施

5、安全措施

6、监测方案

5.2、隧道洞门设计和施工不应对车站主体结构造成损害。

5.3、隧道洞门施工在任何时间均不得对主体隧道工程的进展造成延缓。5.4、拆除或凿除管片前，应探明管片外注浆层情况并确定是否需要预注浆，应提交有关注浆位置和数量的报告供监理工程师批准。

5.5、浇注砼前应请监理工程师检查以求获得批准。

5.6、砼浇注时应按规范要求现场制作砼块，并将试验结果上报监理工程师。5.7、承包单位应采取措施保证施工人员安全及通道运输车和人员安全。5.8、防水等级应达到C级（有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂，实际渗漏量<0.1L/m2.d）

5.9、现浇砼应与隧道和车站端墙密贴、稳固联结。

7.盾构施工成本管理 篇七

1.1 大直径盾构圆隧道及其断面形式

随着城市化发展的加快,城市用地情况愈加紧张,城市道路交通问题凸显,城市道路交通纷纷开始转入地下,修建大型隧道缓解日益严重的交通压力已成为许多城市的首选,超大直径盾构隧道施工技术得以广泛运用。表1中统计了国内进入21世纪以来部分11米直径以上大型隧道工程。

圆隧道内部结构施工断面基本形式如下所示三种:第一种断面形式是单管单层公路隧道,隧道顶部设置烟道板,车道板下设置综合管线通道预制件和逃生通道,如图1所示;第二种是单管双层公路隧道,下层车道板下设置综合管线通道预制件,单侧设置逃生通道,如图2所示;第三种是单管单层双线地铁隧道,隧道底部设置综合管线通道预制件,顶部设置烟道板,如图3所示。

1.2 圆隧道内部结构

隧道建成中的重要一环是圆隧道内部结构的施工,其所涉及的管理,是盾构隧道施工管理必须重点把控的内容。

一般情况下,隧道内部结构施工与盾构施工同步进行,因此,将隧道内部结构施工也称为“同步施工”。所谓“同步施工”就是指在保证盾构推进的前提下,进行隧道内部结构施工,同时,内部结构施工实质是对隧道成环管片在横向纵向的二次约束,可补强长距离大直径隧道的整体强度、刚度、稳定性,最大程度减少因卸载导致的隧道上浮。内部结构施工的及时性对保证隧道的整体性有很好的效果。

“同步”的概念集中体现在内部结构施工中的台模车,如图4所示,其由面板,下部支撑系统及可行走系统组成。台模车主要用于施工上层现浇混凝土结构,其柱间空间为盾构施工管片和材料运输而预留,从而达到“同步施工”。

2 内部结构施工流程及进度控制

大直径圆隧道内部结构形式上的区别,并不直接导致施工流程的改变。通常情况下,其主要施工作业面位于盾构二号车架后200m~400m范围之内,保证盾构施工足够的工作面。

基于施工内容可按照图5流程进行合理安排。

针对以下两种情况需要对上述流程图进行修改:(1)当设计中设置烟道板时,施工与上层结构的施工概念基本类似,区别在于烟道板的支撑是设计在隧道内部一定位置的牛腿支撑,是否使用台模车取决于烟道板结构设计选择现浇形式或者是预制形式;(2)当隧道中间设置中隔墙时,则需要统筹施工工期后,在上层结构合理位置预留浇捣口后,视内部空间大小,考虑将隔墙工期安排在盾构施工期间或盾构施工完成之后。

以单管双层隧道为例,上层车道板施工为施工进度的主要制约因素,因此在施工过程中,必须严格设置以完成上层车道板节点目标的施工计划。具体施工流程如图6所示。

3 大直径圆隧道内部结构施工实践

3.1 工程概况及施工流程

以迎宾三路隧道工程为例,其为单管双层公路隧道,断面形式可参照图2。圆隧道总长度为1866m,共计933环管片。上下层车道板间通过500×500立柱进行受力传递,分别在柱底和柱顶设置800mm高连系梁。施工顺序安排如图7。

工作内容包含有上层1866m的道路结构施工,其中含有1个泵房、下层11个风机段、19个楼梯、2个井接头、917根500×500柱。

在内部结构施工期间,将车道板施工相对独立,其余结构自下向上分为3大块,9小部分,见表2。

以每个工作面为60m为例,施工180m即可建立以上施工节奏,可保证各工种作业无重叠工作面,因下层结构施工6天一周期,车道板施工开始时间在下层结构施工之后,车道板施工可按照其自身周期进行工种安排,对下层结构施工进度几乎无任何影响。

3.2 施工效果评价

按照上述流程,整条隧道施工工作有序,始终与盾构推进同步,为进一步提高施工进度,先后共计投入3套30m台模车,实际施工时间263天,共计完成浇筑混凝土22717m3,绑扎钢筋4247t,体现出行业内的较高水平。

4 结论与展望

4.1 结论

圆隧道内部结构施工与盾构施工同步所体现出的价值在于:(1)有机地将盾构推进和内部道路现浇结构施工结合起来,其下层路面结构为盾构车架行走和水平运输提供了基础,解决盾构施工运输通道问题;(2)采用可移动式台模车进行施工,使得盾构施工受内部道路结构施工影响较小,体现出现浇结构施工灵活性的特点;(3)可移动式台模车的合理设计,有效地避免了脚手架的搭设周期,同时为隧道施工提供了运输通道,对盾构施工影响减少到最小;(4)内部道路结构现浇形式加强了结构的整体性和抗震性,补强长距离大直径隧道的整体强度、刚度、稳定性,最大程度减少因土体卸载导致的隧道上浮。

综上所述,在实践中证明,按照上述圆隧道内部结构施工相配套的管理办法和制度,可明显提高进度控制和成本控制的效果,达到了施工管理对工程增值的目的。

4.2 展望

大直径圆隧道的广泛应用为地下空间拓展提供了有力的手段,内部结构的同步实施提高了大直径圆隧道的生命力。为了进一步完善大直径圆隧道内部结构施工,在今后的工作中对以下方面进行深入研究:(1)提高现场施工设备的机械化程度。目前在施工中使用的台模车属于半机械化产物,主要靠人力和千斤顶作为其行走动力,依靠人工测量确定其标高,为进一步提高施工过程的精度和质量,可设计更为精巧的电脑自动控制设备;(2)提高预制构件的使用程度。预制构件的使用可大大缩短现场施工混凝土养护的时间,进而提高隧道内场地的使用效率,缩短施工周期;(3)设计和加工针对性应用型施工设备以提高施工效率。专用浇筑立柱的设备,适用于大直径圆隧道吊运材料的设备,设计可调整型定型模板。

参考文献

[1]黄忠辉,季倩倩,林家祥.超大直径泥水平衡盾构隧道抗浮结构试验研究[J].地下空间与工程学报,2010(02).

[2]杨国祥,林家祥,杨方勤.超大直径盾构法隧道施工期衬砌结构安全性研究[C].上海国际隧道工程研讨会,2007.

8.特殊地段盾构施工技术研究 篇八

关键词：隧道施工；盾构施工；特殊地段；施工技术

1.工程概况

本标段盾构区间左线全长2386.71延米，右线全长2929.71延米，双线总长5316.42延米，盾构区间附属工程主要包括联络通道5个（含废水泵房1个）、洞门8座。根据本工程岩土工程地质条件和周边环境表明，本标段隧道存在软弱地层、含水软岩以及软硬混合地层以及地面沉降等特殊地段。为此，对于这些特殊地段，本盾构施工时必须采取有针对性的技术处理措施，以有效地确保施工的安全性。

2.隧道底为砂层地段处理措施

本标段盾构区间范围内砂层广泛分布，盾构隧道在官湖站西端约200m范围内存在<3-2>中粗砂层倾入隧道底的现象，为了有效地保证隧道在使用过程中的安全，根据砂层液化指数的判断，对局部液化段的隧道底部进行加固处理，加固处理措施采用在洞内用复合袖阀钢管注浆。

（1）反复注浆完成后，预留部分注浆钢套管以备后期运营时补充注浆用，其余的孔位封堵后拆除钢套管。预留孔位应考虑运营管线进行布置，具体位置由设计决定，道台混凝土浇筑时，预留注浆钢套管口应接管或切除使之与混凝土面齐平，预留钢套管示意图。封堵孔位的袖阀钢管留在土体及管片内，并注入高强浆液填满袖阀钢管，袖阀钢管与管片间用改性环氧树脂填充。

（2）采用复合袖阀钢管隧底注浆加固可有效解决隧底软弱地层液化的情况，但在隧道内施工要考虑防喷涌的问题。因此，复合袖阀钢管采用特制的，钢管底部为圆锥型的封闭，确保砂层或地下水不能从管底进入注浆管内，钢管上的注浆孔用橡胶皮套箍住，确保注浆的单向性。即在压力作用下注浆液通过注浆孔撑开橡皮套，将浆液注入加固区，而外边的砂或地下水则不能通过注浆孔进入注浆管内。

（3）在盾构管片上按要求预埋孔径Φ49mm（内径净空），长度285mm的管片注浆套管作为注浆预留孔。在打入袖阀钢管前，套管内安装一个防止地下水通过管隙进入隧道的逆止阀；为加强保障，除了逆止阀，在注浆套管上方安装一个带多重止水橡胶的钢套管。袖阀钢管插入钢套管内，通过止水橡胶有效防止了管壁间涌水的可能。钢套管与管片注浆套管的构造

3.隧道断面或隧道顶为砂层地段处理措施

根据对本标段盾构区间沿线地层的统计，左线盾构隧道穿越地层中共有6段累计约1170m长距离的<3-1>细砂和<3-2>中粗砂层分布在隧道拱顶部位。

盾构在砂质地层中掘进，因渣土改良困难，土压平衡模式难以建立，出土量难以控制，容易产生“喷涌”或结“泥饼”等不良现象，导致地表沉降塌陷、构筑物破坏或盾构机无法掘进等严重后果，直接影响工程的进度、安全和成本。因此，盾构通过该地段时必须从良好的碴土改良、合理选择掘进模式、土仓压力、刀盘转速、出土量控制、同步注浆等掘进参数、同步注浆、监控管理等方面进行综合控制才能确保盾构安全通过。本盾构通过砂层地段采用以下掘进技术措施：

（1）采用注入高分子材料以解决碴土改良难的问题。盾构在这种典型的上软下硬地层中掘进过程中既要防止喷涌、防止上部砂层塌陷，又要防止刀盘结泥饼。针对此问题，采取高分子和泡沫剂两种材料结合使用，注入到刀盘前方进行渣土改良。利用高分子材料迅速吸收砂层中的水分，使砂层流动性降低转变为塑性状，在掌子面形成一层泥膜稳定掌子面，达到有效建立土压平衡的目的，同时利用泡沫剂松散性能来减小土层粘性以达到预防结“泥饼”的目的。

（2）采用土压平衡掘进模式维持正面地层的稳定。在砂层等软弱地层掘进时，要维持掌子正面地层的稳定，关键是螺旋式输送机排土必须准确。掘进过程中，必须始终维持开挖土量与排土量的平衡，以保持正面土体稳定，并防止地下水土的流失而引起地表过大的沉降。在上部为<3-10>中砂，下部为<10-2>强风化地层中掘进，出土量是否超量是前方地层稳定与否的直观反映，在高分子、泡沫与水注入正常的情况下，每环的出土量一般为60～68m3，而在砂层中掘进时出土量往往偏大。

（3）合理的土倉压力对保证掌子面稳定、避免扰动砂层、提高掘进速度有很大的影响。在渣土改良正常的情况下，必须确保土仓内的压力略大于水头压力。当隧道中心埋深为16.0m，地下水位-1.5～-2.0m时，土仓的中土压应设定在150Kpa～170Kpa之间，同时将土仓压力变动幅度控制在20KPa之内，避免土压大起大落，对地层产生掘削扰动，以保证掌子面的稳定。

（4）降低刀盘转速以减少对地层的扰动。刀盘转速的快慢直接关系到盾构掘进对地层的扰动程度，也直接影响到掘进的速度。对于上软下硬地段的含砂地层，结合施工经验，通过砂层地段时，刀盘转速应尽量的放慢，宜控制在1.3～1.5rpm之间，在保证一定的掘进速度的情况下尽量减少刀盘对上部砂层的扰动。

（5）通过同步注浆填充盾壳与管片间的环形间隙，稳定隧道管片上方的土体，从而减少地层沉降的目的。在砂层中进行同步注浆量必须做到注浆的及时、足量、稳压，既不能因注浆量过少而造成地面大量沉降也不能因压力过大而击穿砂层，造成涌砂、涌水等事故的发生。为确保注浆量及注浆效果，注浆压力可以控制在0.3～0.5Mpa，注浆量每环不少于5.5m3，对于已经发生喷涌、沉陷的地段，注浆量应适当提高。

4.在上软下硬地层中掘进处理措施

本标段盾构区间大部分掘进断面呈上软下硬，左右软硬不均形态。盾构在上软下硬的砂质地层中掘进时，为了控制沉降通常会保持高土压掘进，不但加剧对地层的扰动，且容易使刀盘和土仓产生泥饼、刀具偏磨、盾构机抬头等现象，当产生泥饼或刀具偏磨时，掘进速度急剧下降，刀盘扭矩也会下降，大大降低开挖效率，甚至无法掘进。当出现盾构姿态抬头时，纠偏困难，容易导致隧道超限。在该段地层中掘进，盾构机采取的主要技术措施如下：

（1）在这种典型的上软下硬地层中掘进既要防止喷涌、防止上部砂层塌陷，又要防止刀盘结泥饼。因此，合理的高分子、泡沫、空气和水的注入是改良效果好坏的关键因素。在刀盘正面注入高分子材料，利用高分子材料的吸水性能，提高渣土的和易性，达到增塑、保压、防止喷涌的作用，保证出渣正常。同时注入适量的泡沫，利用泡沫的润滑性能，减少渣土的粘结性，提高流动性，防止泥饼问题产生。

（2）严格进行土仓压力、出土量管理，控制地面沉降。在添加高分子材料后，控制土仓压力及出土量是达到有效控制地面沉降的最关键的因素。根据添加高分子材料进行盾构施工的实例反映，与本工程类似地层的沉降可控制在+10～-10范围内，可以满足盾构沉降控制的要求。

（3）在刀盘外周配置边缘滚刀、超挖刀，保证足够的开挖洞径，并通过调整千斤顶分区油压、合理选型管片等措施来控制盾构姿态。盾构掘进时适当加快刀盘转速，立足于靠道具切削岩土，避免出现磨刀现象。

5.盾构近距离通过建筑物群处理措施

本标段沿线两侧有大量的商铺、民房、工厂等建筑，建筑物密集且距离隧道较近，应给予重视。在盾构隧道施工过程中，开挖破坏了地层的原始应力状态，地层单元产生了应力增量，特别是剪应力增量，这将引起地层的移动，而地层移动的结果又必将导致不同程度的地面沉降。当差异沉降过大，建筑物就有可能遭到破坏。对桩基础建筑物，施工对建筑物的影响则主要是由于地层横向变形引起桩基偏斜和由于地层松驰塑性变形而使桩基承载力降低，进而引起建筑物的沉降或倾斜变形。特别是当桩基距隧道较近或桩基处在塑性区内时，变形将导致桩基承载力的较大幅度的降低。因此，对桩基础建筑的保护主要是对处于塑性区的桩基加以适当保护。本工程采取如下处理措施：

（1）选择正确的掘进参数，加强地表沉降、地下水位及房屋倾斜观测，并及时反馈施工。加强过程控制管理，实施信息化施工，防止开挖面失稳引起过大的地表沉降；同时也应防止地面由于切口水压过大引起地表隆起。

（2）加强对盾构掘进中的工况管理，严防由于泥饼生成或喷涌，导致在建（构）筑物下出现较大沉降。向土仓中加入高分子等添加材料，提高渣土的塑性和流动性，保障渣土改良的顺畅。

（3）在盾构施工到达该段前，与房屋主建立直接联系，协调好各种关系，一旦发现异常能及时沟通、协商解决问题。施工前要进一步调查建（构）筑物的详细情况，以便采取可靠的保护方案。

（4）预备好钻机、压水泵和双液注浆泵，一旦出现因地层失水引起地表沉降较大，立即采取相应措施从地表向地层补充注水，以保证正常的地下水位，从而减小地表沉降。必要时可从地表进行注浆止水和加固来控制地层沉降。

6.结论

本文结合广州市轨道交通十三号线一期工程（鱼珠至象颈岭段）施工九标的工程实施情况，针对该盾构隧道底通过砂层等特殊地段，提出相应的施工技术处理措施。经工程实践表明，本工程对于这些地段所采取的技术措施具有较明显的安全性以及经济效益性，可为解决这些地段施工提供较好的参考实例。

参考文献：

[1]赵自强．特殊地段的盾构施工技术措施[J]．西部探矿工程，2006，23（09）：31-33．

[2]钟志全，杨自华．特殊地段的泥水盾构施工[J]．建筑机械化，2007，26（08）：101-103．