盾构区间掘进工程重难点及对策.doc

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1、盾构区间掘进工程重难点及对策一、广州杨-珠区间1、广州杨-珠区间盾构工程杨箕至五羊新城区间起于中山一路杨箕村（地铁一号线杨箕站），向南穿过广铁共和村密集建筑物区、东山区检察院，在金桥大厦后拐弯，沿寺右新马路向东延伸，穿过过街楼，到达五羊邨站。寺右新马路宽度约30m，两边楼房密布，主要有住宅楼、商业楼和写字楼等。该区间隧道近南北向穿越杨箕村，杨箕村居民楼房密集，多为29层的住宅楼；其中里程ZCK14+155ZCK14+450范围基本与杨箕涌重合，两边主要是一些居民区和商业楼或写字楼等，如西边为军区干休所，东边为铁路集团党校、金山阁等。总体上看本区间线路的地面条件较复杂。五羊新城至珠江新城区间主要

2、位于广州大道与花城大道的交叉口的东侧，本区间从五羊邨站出发，向西下穿广州大道后，沿花城大道东行，止于华穗路口。花城大道宽度约30m。在区间两边主要是一些高层商住楼等。2、175#建筑物桩基托换工程区间隧道在线路左线里程约ZDK14+790.0ZDK14+850.0、线路右线里程约YDK14+810.0YDK14+870.0间下穿五羊邨过街楼。五羊邨过街楼部分桩基侵入区间隧道开挖面，地下暗挖隧洞主动托换。五羊邨过街楼跨寺右新马路修建，整体为四层框架结构。地面一层现状为寺右新马路行车道；五羊邨过街楼下方有构筑物五羊邨绿岛加压站，桩基托换临时施工竖井设置于五羊邨绿岛加压站西侧约13m处的绿化带内；采

3、用1条托换主洞和6条托换支洞，对五羊邨过街楼6#、17#、25#、26#、31#、39#桩基进行桩基托换作业。托换竖井井身内径空尺寸为35m，井深19.05m。隧道断面尺寸为34m，拱顶为弧形，主通道约85m,支通道约88m。图1：平面布置图见附图。3、地形地貌及地质条件本标段沿线沿线地形平坦，地面高程7.50-8.73m左右，线路沿线地面建筑物、地下管线密集。沿线构造属于天河向斜的南翼，岩层东西走向并向东尖灭，是直接影响本区间的构造。下伏基岩为白垩系的两组地层：白垩系上统大塱山组三元里段(K2d1)的砾岩、含砾砂岩、粉砂质及泥质粉砂岩，白垩系上统三水组西濠段(K2S2b)的泥质粉砂岩、粉砂质

4、泥岩夹含砾粗砂岩和砂岩。本区间未发现有断裂通过，也没有发现风化深槽。（1）地层特性工程沿线穿越的地层总体上为二元类型，即上部为新生界冲洪积和风化残积地层，下部为白垩系陆相沉积的以红色为主的泥岩、粉砂岩、含砾砂岩和砾岩等组成的基岩层。区内地层从新到老大致可分为9个大层，地层性状描述见表地层特性表。地层特性表序号地层编号时代成因地层类别地层厚度地层性状描述1Q4ml人工填土平均2.58m全部为杂填土，厚度变化较大，呈黄褐、灰黄等色，结构松散稍压实，由碎石、砼块、砖块、砂土、粘性土组成，硬质物含量较高。2Q4mc淤 泥 层平均2.40m深灰灰黑色，呈饱和，流塑状态，以粘粒为主组成，局部含少量粉砂，为

5、海陆交互相沉积成因。本层强度低，压缩性高。3Q4mc淤泥质土平均2.40m深灰灰黑色，呈饱和，流塑状态，以粘粒为主组成，含少量粉砂或薄层粉砂，为海陆交互相沉积成因。本层强度低，压缩性高。4Q4mc淤泥质砂平均1.60m深灰灰黑色，呈饱和，流塑状态，以粘粒为主组成，含较多粉砂或夹薄层粉砂，含腐植物，以透镜体状分布，为海陆交互相沉积成因。本层强度低，压缩性高。5Q4+3al+pl粉细砂平均2.80m灰白、灰黄等色，饱和，呈松散稍密状，局部中密状，主要为粉细砂，局部含中砂较多，含少量粘粒，局部含较多粘粒。多呈尖灭状或透镜体分布。6Q4+3al+pl中粗砂层平均3.950m灰白、灰黄色，呈饱和，松散稍

6、密状，局部中密状，主要为中粗砂，含少量粘粒，局部含粉细砂。7Q3al+pl冲洪积粘性土平均2.65m灰黄、灰白、黄红等色，以冲洪积作用而形成的粉质粘土和粘土为主，局部为粉土或含粉细砂，呈可塑状态(局部硬塑坚硬状)。本层强度较低，压缩性中偏高。8Q3al淤泥质土平均2.35m深灰灰黑色，饱和，呈流塑状态，以粘粒为主，含少量腐植质及粉细砂。河湖相沉积成因，强度低压缩性高。9Qel可塑粉质粘土平均4.68m紫红、褐红或棕红色，由红色陆相沉积岩(泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩等)风化残积形成，以粘粒为主，呈湿，可塑状。本层强度中等，压缩性中等偏高。10Qel硬塑粉质粘土平均4.43m暗紫红色、褐红色，

7、主要由粉质粘土组成，局部为粘土，含少量风化残留岩石碎屑，呈湿，硬塑坚硬状态。本层强度较高，压缩性较低。11K岩石全风化带平均5.75m由紫红、红褐、棕色的泥质粉砂岩、粉砂质泥岩等组成，原岩已风化成土状，岩石组织结构已基本破坏，但尚可辩认，局部夹强风化岩块，岩芯呈密实土状或坚硬状，可挖性方面属于土层。本层强度较高，压缩性较低。12K岩石强风化带平均5.10m主要由紫红色、棕红色的泥质粉砂岩、粉砂质泥岩等组成，泥质和粉砂质结构为主，泥、钙质胶结，岩石组织结构已大部分破坏，但尚可清晰辩认，矿物成分已显著变化，岩石风化裂隙发育，岩芯呈半岩半土状、碎块状或片状。本层强度较高，压缩性较低。13K岩石中风化

8、带平均8.30m主要由红褐色泥质粉砂岩和砾岩组成，粉粒结构为主，泥、钙质胶结，中厚层状构造，岩石组织结构部分破坏，矿物成份发生变化，风化裂隙较发育，岩芯呈短柱状或柱状，岩质稍硬。本层强度较高，压缩性低。14K岩石微风化带主要由红褐色泥质粉砂岩，局部为砾岩组成，粉粒结构为主，泥、钙质胶结，中厚层状构造，岩石组织结构及矿物成份基本未变，有少量风化裂隙，岩芯呈柱状，岩质较硬硬。（2）、 水文地质条件本标段内地下水水位埋深1.02.5m总体变化较小。地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，大气降水和地表水体(珠江、河涌)是主要补给源，地下水位受季节影响明显。地下水类型主要有以下四种：1)上层

9、滞水主要在上部的杂填土层中，富水性一般，总的储量不大。2)孔隙潜水或微承压水主要分布在第四系地层中的松散砂层中，为主要含水层，透水性强，直接或间接受大气降水补给，并受地表水体的渗透补给，因此水位不仅与季节性降雨量有关，还受河涌潮汐动态水的影响。3)基岩裂隙水主要分布在第四系地层之下的白垩系陆相沉积的破碎的基岩裂隙中，水量的大小受基岩的裂隙发育程度及裂隙的连通性制约及与裂隙水的补给有关。第四系砂层是典型的强透水层，直接或间接的大气降水补给，同时受附近河涌或其他地表水体的渗透补给。基岩裂隙水的补给主要是上覆第四系地层的渗透补给和连通性裂隙的侧向补给， 区间盾构隧道在该地段埋深约20m，隧道主要穿越

10、层。桩基托换竖井主要穿越地层为及层，竖井底部位于层；桩基托换主洞拱顶处于、层，隧洞主要穿越地层为、层，隧洞底部主要地层为、层。托换支洞及作业导洞主要穿越地层为、层。4、施工计划区间盾构掘进计划见表2-盾构掘进计划。计划平均每80环更换刀具一次。每掘进50环时检查一次刀具，再掘进30环时根据掘进参数检查刀具一次，根据当时的地层情况及前方的地层情况决定刀具是否更换。盾构掘进计划月份2005年10月2005年11月2005年12月2006年1月2006年2月2006年3月2006年4月总计左线（环）/601801802102401321002右线（环）60180180210240131/1001合

11、计（环）602403603904503711322003桩基托换施工计划见桩基托换施工进度横道图。5、施工重难点及措施5.1工程特点：本工程具有以下特点：（1）、本段包含两个盾构区间，从珠江新城站始发，珠江新城站五羊邨站区间773.3单线延米，盾构过五羊邨站进入杨箕站五羊邨站区间，该区间1969.1单线延米。隧道最大坡度为28.297，最小曲线半径为300米。（2）、五羊邨站施工为“先隧后站”，盾构须掘进2124.2m通过五羊邨站；盾构到达杨箕站(调出井)后调出。（3）、盾构隧道位于城市交通干道下方，部分段位于密集建筑群下方。隧道顶板覆土厚度：【杨箕站五羊邨站区间】为17.924.3m，在34

12、倍洞径左右；【五羊邨站珠江新城站区间】为17.418.7m，在3倍洞径左右。（4）、隧道穿过地层地质为二元类型，由于受地质构造影响，地层分布不均性明显，在隧道横断面上表现为上软下硬，在纵剖面上表现为软硬相间。地层整体上硬度较小天然抗压强度平均仅18.8MPa，但最大达到73.3MPa。这种软硬不均地层的存在，将对盾构掘进造成一定困难。（5）、隧道穿越地层基本为、地层，稳定性较好。地下水主要为基岩裂隙水，水量大小受基岩裂隙发育程度及裂隙的连通性制约。（6）、【杨箕站五羊邨站区间】线路在YCK14+200YCK14+475段位于杨箕涌下，涌宽约25m，深约3.5m。隧道大该段穿越、地层，且隧顶岩层

13、较厚。（7）、【杨箕站五羊邨站区间】线路在YCK14+825处下穿175建筑物，175建筑物桩基侵入隧道净空，须进行桩基托换，175#建筑物采用竖井、横通道进行地下托换施工。（8）、【五羊邨站珠江新城站区间】线路在YCK15100处下穿广州大道中路隧道，两隧道净距约7m，地质为、地层，施工中须注意加强同步注浆和二次补充注浆，保证既有隧道的安全。（9）、沿线建筑物多，周边环境复杂，管线桩基情况不明，需要进一步详细调查。5.2工程技术难点（1）、盾构在红层中的掘进两个区间地质分布有大量中风化和微风化红层，岩石硬度相对较小，但局部最高强度达到73.3MPa。虽然岩石的硬度并不足以对盾构刀具的破岩和磨

14、损形成严重影响，盾构在这种地层中掘进时碴土不容易流动，掘进阻力大，会导致碴土发热甚至出现刀盘结泥饼的情况，从而导致掘进困难，是区间掘进的主要难题。（2）、盾构在软硬不均地层中的掘进由于岩石组成物质不均匀、裂隙发育的差别以及地下水的作用等，使各岩层风化带中存在不同程度的不均匀风化。红层中由于岩屑成份变化或砾质含量变化，岩性从细砂岩至砾岩过渡，致使局部岩石风化程度亦产生强弱相间的不均匀现象。两区间地层岩性变化较大，上软下硬地层多，软硬不均现象明显，局部存在不均匀风化夹层，对盾构施工影响主要体现在盾构掘进姿态控制和预防刀口折断，同时也对地层不断产生扰动，很容易产生地表变形。（3）、建筑物桩基托换施工

15、本区间隧道多处穿越既有建筑物，175#过街楼楼房桩基需进行桩基托换处理。因为无地面托换场地，因此采用地下托换施工，新打入桩采用人工挖孔桩施工，施工难度大，桩基托换施工，必须确保既有建筑物安全，是本工程施工安全的重点。（4）、曲线始发及小半径曲线段施工本区间隧道最小平曲线半径为300m，接近盾构机的最小设计转弯半径，属小半径隧道。盾构在小半径曲线段掘进具有以下施工难点：一是小半径区间段掘进易产生管片错台和裂缝；二是小半径曲线隧道轴线比较难于控制；三是隧道整体因侧向分力向弧线外侧偏移；四是盾构掘进时，纠偏量较大，对土体扰动的增加易发生较大沉降量。因此，小半径曲线段盾构掘进施工是本工程的难点之一。（

16、5）、接口协调盾构始发井场地占用珠江新城站场地，仅为37m，而盾构机主机连接桥1号拖车总长为35m，2、3、4、5号拖车要放到既有暗挖隧道内，需要车站施工单位配合。5.3工程的重点（1）、进度控制重点本标段从2005年10月1日进场，2006年9月1日前竣工交验，历时11个月，根据施工总体进度安排，平均掘进速度达5环/天，工期紧张，因此本标段工期保证的关键是，在对环境、地质条件详细调查研究的基础上，科学合理组织，稳产高产，周密计划，不出意外。（2）、质量控制重点预先控制影响管片安装后的变形、管片错台破损等缺陷的因素，对结构受力、防水等起着决定性的作用，是影响隧道成型质量的关键。（3）、安全控制

17、重点由于轮轨运输的特殊性，目前的盾构隧道安全事故90%以上都是跟水平运输有关，加之隧道纵坡的影响，水平运输防溜车、防止溜车时人员和设备损失是本标段的安全控制重点。同时，桩基托换施工安全是本工程安全控制的重中之重。（4）、地表沉降控制本标段所处位置，建筑物、管线复杂，交通繁忙；碴土排放、污水排放、地表变形、噪声等环节都成是影响周边环境的因素，而地表变形沉降直接影响交通和建筑物安全，对环境影响最大，所以地表变形的控制是本标段环境保护的重点。6、解决工程重难点的应对措施本工程特点和重难点，我部详细制订工程重难点对策一览表。工程重难点对策一览表序号工程重难点对 策1进度控制 成立专家顾问组，为项目提供

18、强有力的技术支持，使项目组织更为严密、科学、经济、实用； 贯彻ISO标准和HSE标准，使管理程序化，通过强有力的管理保持生产持续高产稳产，防止大起大落； 抓工程统筹、网络计划，抓工序管理，对工程进度进行动态管理，保证控制工期的关键线路可控； 建立健全盾构机维修保养体系，做好备件储备，使之保持良好状态，提高设备利用率； 施工前进行详细的现场调查和补充地质钻探，做到对影响施工的任何环节都了若指掌，并提前制定施工方案，确保施工顺利进行。2质量控制 严格管片进出场的检验，有效防止缺陷产品流入施工现场； 正确选择管片型号，控制掘进时盾尾间隙和油缸行程差； 抓好同步注浆，及时进行二次补强注浆，有效防止管片

19、上浮，阻止管片后期变形； 控制盾构掘进姿态，防止管片局部受力过大； 严格止水条和防碰撞材料的粘贴、防护及检查，防止止水条在施工过程中损坏，损坏的及时更换。3红层掘进 确保泡沫系统的正常工作，并适当改善泡沫装置的防堵塞性能，合理添加泡沫剂、膨润土等，使之和碴土充分混合，改善碴土性状，减小掘进阻力； 在允许的条件下尽可能的加大推进力，以保证刀具的正常滚动，防止滚刀偏磨； 在控制地层沉降的前提下，尽量采取敞开式或者半敞开式掘进模式，及时清理刀盘、更换和维护刀具，防止刀盘堵塞、碴土发热而形成泥饼； 及时检修盾构尾刷和铰接密封，防止同步注浆泄漏，造成衬砌背后注浆不饱满，以至产生管片上浮、变形的质量问题。

20、4软硬不均地层掘进 做好地质补充勘察工作，对地层变化较大地段、长距离地段、拟更换盾构机刀具处的地质补充勘察，准确掌握洞身地层工程地质情况和水文地质情况，为选择合适的盾构机类型及掘进模式及掘进参数提供可靠的基础技术资料。 对出土量进行严格管理，控制土仓压力，当发生偏位时可有效阻止盾构姿态的进一步恶化； 加强施工监控量测，及时反馈指导施工，控制地表变形；放慢推进速度，严格控制油缸的分区推力，实时调整盾构姿态，防止刀具异常损坏；做好掘进施工筹划，加强刀具计划管理，a 根据各段的地质情况选择合适的掘进模式和掘进参数b根据各段的地质情况及以往的类似地层的施工经验，合理选择与配置刀具。C有计划的选择盾构机

21、刀具的更换位置，施工过程中结合既定换刀计划进行控制。D掘进施工过程中根据掘进参数变化、渣土性质、温度及时分析掌握刀具情况，确保盾构机掘进过程中的刀具磨损情况始终处于可控状况。E做好掘进施工过程控制，防止盾构机抬头，保证施工安全和工程质量。F为保证软硬不均匀地段、全断面岩层地段管片安装质量和管片背后空隙的回填质量，采用同步二次注浆，在地下水量较大地段，二次同步注浆，确保背后回填效果，加强管片拼装质量和防水材料粘贴质量的检查，安装过程中严格控制管片的安装精度，并进行管片的姿态监测，确保盾构隧道的线形和质量。5安全控制 建立健全规范化、标准化培训和考核机制，使操作人员正确操作设备，能有效规避施工中的

22、危险。运输采用两列车编组，减小列车载重量； 采用性能良好的车辆和运输设备，保证设备的安全装备每天都得到有效检查和正确的养护，使制动装置有效，并由安全部门定期进行制动试验； 设专职轨道养护人员，每天对轨道进行有效的检查和养护； 在盾构机后配套内、轨道上均设置有效的阻车器，并配设相应的信号传递系统，以便有效的通知人员，做好人员及设备的防护。6地表沉降控 制 控制掘进中盾构的姿态，尽可能减小对地层的扰动； 针对不同地质，合理选取掘进参数，保持掌子面稳定，防止或减少地层失水； “掘进与注浆同步，不注浆不掘进”，及时填充环形间隙，必要时进行二次补强注浆； 加强监控量测，及时分析反馈，指导施工。 地表沉降

23、控制重点区域为始发阶段花城大道的沉降控制，杨箕涌堤岸的沉降控制及共和搂的控制，为此专门成立地表沉降控制领导小组，由项目经理任组长，盾构机到达该段前100米时重点监测该段，每天至少一次，数据变化大时，每天二次，同时每天分析沉降的发展趋势，结合监测信息合理选择掘进模式和掘进参数，确保盾构机顺利通过。7桩基托换施工 加强竖井施工管理，确保基坑开挖支护顺利进行。 竖井和横通道、主通道和支通道的连接是受力薄弱环节，该部位应严格控制重点检查 受力转换是桩基托换的关键，在受力转换施工时技术人员要跟班作业，制订详细的施工方案 制订详细的地面监测计划，对重点建筑物要建立专门的档案。8曲线始发及小半径曲线段施工

24、根据设计曲线半径及盾构直径计算铰接角度，开启盾构铰接装置，预先推出弧形趋势，为管片提供良好的拼装空间；严格控制油缸的分区推力，适时调整盾构姿态，防止推力不均造成管片偏位、破损；加强盾构同步注浆，防止管片侧向偏移，及时进行二次注浆；严格控制盾尾间隙，防止由于盾尾间隙过小，造成管片错台、开裂。 加强反力架及支撑结构强度，满足偏心压力。9过杨箕涌施工 过杨箕涌前对盾构机进行全面检修 、保养，保证刀具的性能 盾构机通过杨箕涌时，严格按土压平衡掘进模式掘进。此地段施工过程中，由技术部和机电部根据水土压力的实际情况对盾构机掘进参数进行技术交底，盾构机司机不得随意更改。 加强盾尾注脂及尾刷密封可靠性的管理，

25、防止盾尾漏水漏浆，确保注浆质量。 减少铰接油缸的行程差，尽量将行程差控制在30mm以内，以降低盾体铰接处漏水的可能性。 加强盾尾同步注浆压力和注浆量的管理，尤其是在通过江堤时，确保江堤沉陷控制在规定的范围之内。10接口协调 制订详细的施工计划，在施工期间尽量少影响车站队伍正常施工。 积极服从业主的协调，服从监理的协调，教育工人服从制订的规章制度。11刀具更换的确定本段计划更换刀具10次，平均每100环更换刀具一次。每掘进50环时检查一次刀具，再掘进30环时根据掘进参数检查刀具一次，根据当时的地层情况及前方的地层情况决定刀具是否更换。二、盾构机过站21 官洲站过站条件盾构机过站需要区间承包商与车

26、站承包商之间充分协调，根据设计图纸，盾构过站在结构尺寸方面存在以下问题需注意： 站内底板结构上预留的风道侧墙钢筋要折伏到车站结构底板上，折筋曲线顶端距车站结构底板高度120mm，盾构机需顶升后运输。 线路中心线距车站标准段侧墙2.20m，即盾构机在车站内托运时，考虑盾构刀盘与侧墙之间需有至少200mm间隙，因此，盾构机需横移1.2m。2.2 过站方案与程序盾构主机过站由托架承接，用千斤顶将其整体顶升一定高度后，在下面铺钢轨，在钢轨上顶推横移1.2m后，由千斤顶将托架及盾构机主机整体重新顶升，拆除横向钢轨，铺设纵钢轨实施纵移。后配套台车在盾构机主机纵移到位后直接通过另行铺设在车站结构底板上的轨道

27、进行整体拖运。主机横移如下图。 图4 盾构机过站平面图图5 盾构机过站正断面图盾构过站具体施工程序见图6。盾构接收托架的安装、固定盾构步进至接收基座上主机与后配套解体主机和托架横移就位整体顶升托架与主机、铺轨顶推盾构机过站设备检修及部件更换盾构机横移始发就位铺设后配套行走轨道后配套过站连接盾构机及后配套盾构机过站完成图6 盾构过站施工程序图2.3 过站施工步骤2.3.1 盾构机主机横移根据官洲站的结构尺寸及盾构机主机尺寸计算，在盾尾距洞门预留200mm净空的情况下，左右线均可安全实施横移，如下图。主机总重不大于350吨，有润滑钢对钢的摩擦系数为0.12，需要的推力大约为42吨，所以通过千斤顶顶

28、推完全可以实施。在盾构机主机完全驶入托架后，将主机与托架通过焊接固定，将主机与后配套系统解体，然后用千斤顶将主机及托架整体缓慢顶升适当高度后，在托架下面按3.2m(根据托架结构确定)的轨距辅设43kg/m的钢轨作为盾构机的横移运输轨道。轨面高130mm，轨道与车站结构底板固定。为减少摩擦阻力，在轨面上涂黄油，利用卡轨工具作为千斤顶的反力支座，顶推托架在钢轨上滑移，使其横移1.2m，如图7所示。图7 盾构横移施工示意图一图7 盾构横移施工示意图二2.3.2 主机纵移盾构机主机横移到位前，在车站结构底板上将风道侧墙预留的钢筋折伏到底板上，折伏后的钢筋距底板高度不大于120mm。当盾构机横移到位后，

29、用千斤顶将主机及托架整体重新缓慢顶升适当高度后，先拆除托架下的横移轨道，然后在托架下延前方折伏钢筋两侧的方向上，按3.2m(根据托架结构确定)的轨距辅设43kg/m的钢轨作为盾构机的纵移运输轨道，轨面高130mm。盾构机主机与托架一起按横移相同的方法由千斤顶顶推前进。纵移过程中，轨道铺设得平稳，推进要均匀。前进一段距离后，将后侧的轨道拆除，并重新安装在主机纵移的前方与既有轨道相连。如此循环顶推直至盾尾距始发后反力架安装墙体1m左右处停止。图8 盾构纵移施工示意图2.3.3 主机就位主机顶推至车站南端适当位置后，采用与出洞后横移同样方法将其横移至主机轴线与隧道轴线重合后，在隧道轴线上找准主机位置

30、后，固定始发托架。整个顶推过程施工大概需要一周左右。图9 盾构横移就位施工示意图2.3.4后配套过站在主机过站后，在车站底板上铺设后配套台车走行轨道，该轨道与隧道内台车走行轨道对正连接在一起。后配套台车通过在车站内安装卷扬机将其牵引就位。三、盾构机到站施工3.1 施工流程盾构施工流程见图1。洞门凿除接受托架的安装与固定洞门密封的安装碴土清理贯通后步上始发托架到站段的掘进掘进参数的调整掘进方向的控制图1 盾构到站施工流程图3.2 施工方法盾构推进至最后50100m时，进行贯通前的测量，复检盾构所处的方位，确认盾构状态，以便盾构在此阶段的施工中始终按预定的方案实施，以良好的姿态到站，正确无误的落到

31、接收托架上。 当盾构掘进进入洞门加固体时，进行洞门破除工作，先破除洞门维护结构一半厚，当盾构推进至洞门约2m时，以快速破除剩余洞门部分，如图2。图2 盾构到站前示意图 在洞圈安装橡胶止水帘布、折叶压板等组成的密封装置，作为盾构到站阶段临时的防水措施，与此同时做好接受托架的安装与固定。 盾构机到站时，可采用敞开式掘进模式慢速推进，刀盘转速及掘进推力均相应减小，其中推进速度应控制在1020mm/min以内，推力控制在500t左右，刀盘转速控制在11.8rpm。在即将破洞时，应尽量掏空仓内的泥土，使盾构正面土压力降低到最低值。洞门破除后，盾构应尽快连续推进和拼装管片，确保管片环间推力并，尽量缩短盾构

32、进洞时间，减少水和土体的流失。洞圈特殊环管片脱出盾尾后，必要时采用二次注浆将管片和洞圈的间隙进行填充，以防止水土流失造成危险。3.3主要技术要点与措施 到站前50m要进行导线和高程测量多层复测，并报监理审核，同时应对到站洞门进行测量，以精确确定其位置。 以50m为起点，结合洞门位置，根据设计线路，制定严格的掘进计划，落实到每一环。 到站前30m要采取辅助措施确保管片环间连接压力，以防盾构掘进推力的减小引起环间推力不足而影响密封防水效果。 到站前6环要根据复测结果确定掘进参数，调整盾构机姿态，以确保站端墙的稳定和防止地层坍塌。 到站前6环的注浆材料配合比及注浆量要进行调整，必要时可通过盾构壳体设

33、置的孔向盾壳外注入特殊的止水材料，以防涌水、涌泥而引起地层坍塌。 安设好接收托架并固定，盾构机进站后立即做好洞圈的封堵工作。盾构进站施工如图3所示。图3 盾构到站前示意图站内底板结构上辅设43kg/m钢轨作为盾构机的运输轨道。3.4安全文明施工 在各项施工前，必须对所有参与施工的人员进行安全交底。过程中发现违规者要视情况而定进行相应的处罚。 做好个人防护，进入施工现场人员戴好安全帽，当班人员穿工作服，戴工作手套。从事2m以上高空作业，系好安全带。设专职安全员负责各种设备和施工过程中的安全隐患检查工作。 现场照明设施齐全，配置合理，经常检修，保证正常的生产。 施工现场所有用电设备，按规定设置漏电

34、保护装置，禁止自拉线或拆装用电设备。定期检查，发现问题及时处理解决。四、联 络 通 道 施 工 4.1联络通道施工顺序前后5环二次双液浆注浆止水临时支撑切除右线洞口范围的砼管片42注浆导管联络通道隧道开挖喷射砼并搭设钢筋格栅（喷射砼前需完成排水套管250钢管的安装）喷射砼至设计厚度并达到一定强度拆除右线隧道内临时支撑并用同样方法切除左线洞口管片防水层施工通道结构施工集水井土方开挖集水井结构施工。4.2 主要施工方法4.2.1洞口管片切割 砼管片切割前，提先20天用注浆泵在前后各5环二次双液浆注浆止水。管片切割前，先在该管片环设置临时2道支撑，立柱采用2根20工字钢焊接在一起，其余为I20工字钢

35、见下图测量放线，在管片上弹出切割边线，采用高速切割机切割管片（见图31）。 4.2.2土石方开挖管片切除后，沿管片的上沿打42小导管间距15cm，小导管仰角450，采用人工开挖，开挖截面在1.5m范围内渐变至结构截面。先开挖拱顶土石方，进深0.8后挂网喷射砼，再开挖拱底土石方并挂网喷射砼。再开挖0.8米，挂网喷射混凝土后，完成截面转换。在截面转换处安放第一榀格栅，喷射混凝土，继续开挖支护3榀格栅钢架，此时对开挖掌子面挂网，喷射混凝土封闭后，回头开挖、支护过渡段（见图32）；过渡段施做完成后，破除掌子面喷射混凝土，继续开挖、支护，每循环进尺是0.8米，直到开挖至左线管片，切除管片，联络通道的开

36、挖支护工作全部完成。开挖的土石方用区间运行的电瓶车运走。图32 联络通道开挖图4.2.3 喷射混凝土联络通道土石方每开挖0.8m后即及时进行砼喷射。初衬厚150，采用喷射混凝土、格栅钢架、钢筋网联合支护。混凝土为C20；格栅钢架主筋直径22，间隔0.67m；钢架内侧每隔1m焊接22纵向连接筋；钢网为8200200，外侧单层布置。隧道开挖后先喷射30mm厚混凝土封闭开挖面，挂网、架立钢架，然后喷射混凝土至设计厚度。4.2.4防水施工a 基层处理:基面要进行找平处理，施工基面找平必须坚固、平整、光洁、不起砂、无尖刺。不得有疏松、尖锐棱角等凸起物和凹坑。当出现上述现象时，必须打凿或用砂浆填补平整。施

37、工基面应保持干燥，不得有明水流，底板垫层上如有积水，应采用堵或排的方法将水清除，含水率不得大于10%。同时，施工基面找平层的 阴阳角部位均应做成圆弧形，圆弧半径大于100mm。b 防水铺设： 用射钉固定无纺布于已达基面要求的初支面上，再用热风枪把1.5mm厚的防水板通过热合的方法粘贴在固定垫衬的园垫片上，进行无钉铺设（见图33）。 图33 防水板施工图 防水板搭接宽度：短边不小于150mm，长边不小于100mm。防水板搭接处采用双焊缝接，焊缝宽度不小于10mm且均匀连续，不得有假焊、漏焊、焊焦、焊穿等现象。 防水板分拱墙与底板两部分铺设，拱墙防水板从拱顶向两侧依次铺贴，固定点成梅花形，拱部间距

38、0.50.7m，边墙间距1.01.2m，底板间距1.21.5m。 联络通道接口防水施工联络通道在初期支护完成后，沿洞口管片背后通过预先埋设的注浆导管注入水泥浆止水，并对联络通道所有初期支护背后注浆止水，割除导管外露部分后，布设无纺布和PVC防水板。沿联络通道洞口铺设2道平铺止水带，在二次衬砌时沿管片分别安设缓膨型遇水膨胀止水条和环型注浆管，最后二次衬砌施工（见 图34）图34 盾构法隧道与联络通道接口防水示意图4.2.5模筑衬砌 联络通道底板二衬做一次施作，拱部和边墙二衬分2段进行，采用C30防水钢筋砼，联络通道门洞混凝土分2次浇注。 砼由人工传递上料入模。砼振捣采用插入式振捣棒，分层振捣，每

39、层厚3050cm，振捣时间为每次2030s，振捣时不得触及钢筋、预埋件和模板。 先施做仰拱，仰拱初凝3天后施做边墙和拱部。五、洞门施工5.1洞门结构洞门功能要为隧道出入口，与盾构隧道管片相接。洞门为模筑后浇钢筋砼环梁结构，洞门呈圆筒形状，内直径5.4m，外直径6.62m。在后浇洞口环梁与管片、与各结构内衬之间设置三道缓膨型遇水膨胀橡胶止水条及42注浆小导管。洞门上的导水沟槽沿洞门施作至道床边沟处。洞门结构具体（见图35）。图35 洞门施工图5.2施工方法5.2.1 拆除洞门管片在洞门管片拆除前检查洞门是否有漏水，若有渗漏水，可通过邻近的两环吊装孔加注双液浆，确保洞圈无渗漏。先把洞门的扇形压板、

40、固定环板和环形密封橡胶板取下，然后拆除洞口一环管片，并清理残积物。洞口管片由6件钢筋砼管片组合而成，拆除管片应遵循先上后下的原则。在待拆管片吊装孔上穿上钢丝绳，把钢丝绳悬挂在手动葫芦的吊钩上，拆除管片连接螺栓。管片连接螺栓应依次进行拆卸，一件管片连接螺栓拆除后，吊走该管片后才能拆除下一件待拆管片的连接螺栓。5.2.2恢复预埋连接筋拆除完洞口管片后，将洞口环向预埋的11连接筋恢复到设计位置。5.2.3洞门防水施工洞口环梁与管片、与各结构内衬之间设置三道缓膨型遇水膨胀橡胶止水条，其横断面尺寸为2030mm(高宽)（见下图）。 在粘贴缓膨型遇水膨胀橡胶止水条处用高压水枪清洗干净，待表面干燥后，再均匀

41、涂刷单组分氯丁-酚醛粘结剂。 粘结剂涂刷后，凉置一段时间(一般1015min)，待手指接触不粘时，再将橡胶条粘结压实。 沿缓膨型遇水膨胀橡胶止水条长度方向每隔500mm再用高强钉加以固定。 缓膨型遇水膨胀橡胶止水条延伸使用时，接头处采用重叠的方法进行搭接，搭接长度100mm并用高强钉加以固定，安装路径闭合成环，其间不得留断点。 缓膨型遇水膨胀橡胶止水条粘贴后，应平顺，不得出现脱胶、起鼓、歪曲等现象。 浇筑混凝土振捣时，避免振捣棒触及缓膨型遇水膨胀橡胶止水条。5.2.4洞门钢筋绑扎洞门后浇环梁环向主筋为20、分布筋为2根14，箍筋为10200环向布置，洞门配筋（见图36）。图36 洞门钢筋图钢筋

42、安装由下至上进行，钢筋安装位置要准确，牢固，搭接长度及绑扎应符合设计和规范要求。受力钢筋接头的位置应相互错开，钢筋搭接采用搭接焊，钢筋搭接长度单面焊10d（双面焊5d）。洞门连接螺栓在洞门钢筋绑扎完毕后安装。42注浆小导管沿洞门环向布置，间距500mm。5.2.5 模板安装 模具采用特制钢模板，进行试拼装，在确定模板精度满足要求后再投入使用。模板安装尺寸应准确，接缝应平齐、无间隙，确保不漏浆，并支撑牢固。洞门腰部与顶部预留混凝土浇灌、振捣口。5.2.6浇筑混凝土混凝土浇筑应由下而上进行。浇筑混凝土首先从洞门二个腰部预留的浇灌口浇灌，然后封闭腰部浇灌口，从顶部预留口继续浇灌，同时用50mm振动棒

43、边振捣边浇灌，每个点振动时间约为1020秒，确保振捣密实，混凝土面不冒气、泛泡，且均匀起伏。整个洞门浇注混凝土须一次完成，不可产生施工冷缝。5.2.7混凝土养护及拆除模板洞门进行喷淋湿润养护，5天后拆除模板，继续养护。拆除洞门模板时，注意保护防止撞坏已成型的洞门砼。钢模板如需重复使用，须整形后方可投入下一个洞门使用。5.2.8加注水泥浆通过环向42注浆小导管加注普通水泥浆来保证盾构管片与后浇洞门环梁之间密实，以减少渗漏水量。注浆用净水泥浆，水灰比0.5:1，注浆压力0.Mpa，水灰比和注浆压力所用数据为初步确定，最后应以现场施工情况再作实际调整。注浆由下部预埋管起注，待上部预埋管出浆时，则封堵

44、注出浆口。六、事故及处里措施6.1防止盾构机结泥饼施工技术措施盾构机穿越易结泥饼的、地层时，盾构机掘进时就可能会在刀盘特别是刀盘的中心部位产生泥饼，当产生泥饼时，掘进速度急剧下降，刀盘扭矩也会上升，大大降低开挖效率，甚至无法掘进。施工中采取的主要技术措施为： 在到达这种地层之前把刀盘上的部分滚刀换成齿刀，增大刀盘的开口率。 加强盾构掘进时的出土管理，密切注意开挖面的地质情况和刀盘的工作状态。 刀盘前部中心部位布置有数个泡沫注入孔，在这种地层掘进时可以适量增加泡沫的注入量，减小碴土的黏附性，降低泥饼产生的几率。 刀盘背面和土仓压力隔板上设有搅拌棒,以加强搅拌强度和范围,并通过土仓隔板上搅拌棒的泡

45、沫孔向土仓中注射泡沫,改善渣土和易性,增大渣土流动性. 必要时螺旋输送机内也要加入泡沫，以增加碴土的流动性，利于碴土的排出。 产生泥饼后，可空转刀盘,使泥饼在离心力的作用下脱落.开挖面确保稳定下可采用人工进仓处理的方式清除泥饼。6.2防止盾构机螺旋输送器喷涌的技术措施由于基岩裂隙水发育，隔水层厚度不一致且常缺失，盾构机没有连续掘进以及同步注浆不密实形成流水通道，一旦进入土仓的渣土不具有一定的塑性（粘土矿物质含量少，密水性差），承压水与无塑性渣土容易在螺旋输送器形成喷涌。针对这种情况拟采用下列措施： 隧道下坡并处于硬岩含水地层中必须切断管片与围岩间隙汇集的地下水与开挖面的水力联系，管片处于硬岩含水层中长度越长，管片背后存储的水力和压力就越