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盾構法施工驗收規范范文1

【關鍵詞】盾構法隧道監理監控重點對策

㈠引言

近年來，為適應城市發展需要和滿足城市居民日益增長的出行需求，上海市地鐵建設不斷加快了建設步伐。根據上海地區軟土地質的特點，地鐵區間隧道建設一般都采用盾構法施工，盾構法施工是以盾構機為隧道掘進設備，以盾構機的盾殼作支護，用前端刀盤切削土體，由千斤頂頂推盾構機前進，以開挖面上拼裝預制好的管片作襯砌，從而形成隧道的施工方法。盾構機的類型有多種，目前在上海地鐵區間隧道建設中以土壓平衡式盾構應用最為廣泛。土壓平衡盾構工藝原理是利用安裝在盾構最前面的全斷面切削刀盤，將正面土體切削下來的土進入刀盤后面的密封艙內，井使艙內具有適當壓力與開挖面水土壓力平衡，以減少盾構推進對地層土體的擾動，從而控制地表沉降或隆起，在出土時由安裝在密封艙下部的螺旋運輸機向排土口連續的將土渣排出。由于地鐵盾構法隧道施工技術難度大、施工風險高、質量要求高、不可預測因素多。因此，監理人員應熟悉和掌握盾構法隧道施工監理監控重點及相應對策，在監理工作中才能真正做到有效地對施工質量進行監控，從而為業主提供優質的監理服務。本人有幸參加了地鐵二號線西延伸工程的施工監理工作，在區間隧道掘進施工監理過程中，通過不斷摸索與總結，也積累了一些菲薄的工作經驗，以下就以土壓平衡式盾構為例，對隧道掘進施工中監理應監控的重點及采取的對策，談幾點體會，以為拋磚引玉。

㈡正文

1.盾構始發（出洞）階段

盾構始發（出洞）階段是控制盾構掘進施工的首要環節。在盾構始發（出洞）前、后各項準備工作中監理需監督承包單位做好充分的技術、人員、材料、設備準備，并對盾構是否具備出洞條件予以審查，確保盾構在安全可靠的前提下能順利出洞。

1.1盾構出洞土體加固

為了確保盾構出洞施工的安全和更好地保護附近的地下管線和建（構）筑物，盾構出洞前需對出洞區域洞口土體進行加固。土體加固的方法較多（如水泥攪拌樁加固、旋噴樁加固等），但無論采用何種加固方法，對土體加固的效果檢驗始終應作為監理重點控制的內容。在確保加固效果滿足設計要求前提下，才能同意盾構出洞，否則應督促承包方及時采取補救措施。針對土體加固監理人員應重點關注以下三方面：

⑴加固土體與地墻間隙封閉

由于加固土體與地墻之間存在間隙，監理在審查土體加固專項方案時應審查承包方是否在方案中有相應的措施，一般可采用注漿、旋噴等方法封閉該間隙，并監督承包方予以落實。

⑵加固土體的強度

加固土體的強度是否滿足設計要求是衡量加固效果的首要指標，可通過對進出洞加固范圍內不同深度土體采用鉆芯取樣檢測的方式加以驗證，監理人員應對承包方鉆芯取樣過程進行見證，確保取樣工作的真實性。

⑶加固土體的均勻性

檢驗加固土體的均勻性目前尚無相應的工具、手段，可通過打探孔方式進行觀察。監理人員應監督承包方在洞口割除圍護結構背土面鋼筋及鑿除砼后，合理布置探孔（選擇有代表性部位、數量一般不少于5個），現場觀察探孔有無滲漏或流砂等異常情況，作為判斷土體加固效果的輔助手段。

1.2盾構始發基座設置

盾構始發前需將盾構機準確的擱置在符合設計軸線的始發基座上，待所有準備工作就緒后，沿設計軸線向地層內掘進施工。因此，盾構出洞前盾構始發基座定位的準確與否，直接影響到盾構機始發姿態好壞。監理在檢查盾構始發基座時，應重點復核以下內容：

⑴洞門位置及尺寸

在基座設置前，監理人員應采用測量工具對洞口實際的凈尺寸、直徑、洞門中心的平面位置及高程進行復核。

⑵盾構始發基座位置

盾構始發基座的設置依據不僅包括洞門中心的位置、還包括設計坡度與平面方向。在始發基座設置完畢，為確保盾構機能以最佳的姿態出洞。監理人員應復核基座頂部導向軌的位置（平面位置及高程），確保盾構擱置位置和方向滿足設計軸線的要求。

1.3盾構機及后配套設備井下驗收

盾構法隧道施工主要依靠盾構掘進機及配套設備完成掘進任務，由于受工作井內空間限制，需將盾構機及后配套臺車分節吊裝運至井下，并在井下安裝、調試和試運轉。土壓平衡式盾構機及后配套設備構成主要由盾構殼體（包括刀盤及切口環、支撐環、盾尾）、推進系統、拼裝系統、油脂系統、監控系統等組成。監理在井下驗收工作中的重點是對盾構機及后配套設備主要部件和系統檢查和核對，并對試運轉情況進行見證，在驗收合格前提下可批準盾構機及配套設備投入使用。以下為本工程日本小松φ6340土壓平衡式盾構機為例，對盾構機井下調試、驗收項目作一介紹。

驗收項目驗收內容驗收要求

外觀驗收01刀具數量齊全、刃口完好、安裝正確

02焊縫焊縫均勻飽滿，無缺陷

03外形尺寸盾構外殼長度和直徑符合要求

04尾刷排列整齊有序

05電氣設備內外清潔，電纜無破損和油污

調試驗收01刀盤轉速正轉和反轉滿足要求

02超挖刀數量和行程滿足要求

03推進千斤頂數量、行程、油壓、伸縮時間滿足要求

04螺旋輸送機轉速、油壓、閘門開關滿足要求

05拼裝機回轉角度和速度滿足要求

06注漿系統滿足正常使用（用水替代）

07盾尾油脂滿足正常使用

08雙梁葫蘆走行和起升構件正常，滿足正常使用

09皮帶機啟動和停止正常，滿足正常使用

10泡沫系統噴出正常

11電氣系統儀器儀表顯示、漏電開關保護、警報系統等能正常使用

1.4后盾支撐系統安裝

盾構前進的動力是通過千斤頂來提供，而盾構始發時千斤頂頂力是作用在后盾支撐系統之上。一般后盾支撐體系是由鋼反力架、鋼支撐、臨時襯砌（負環管片）等組成，監理在監督過程中應重點關注后盾支撐系統是否滿足其技術要求，即后盾支撐系統必須有足夠的剛度和強度，確保在頂力作用下不發生變形。

1.5洞門圍護結構鑿除（出洞側）

地鐵盾構法隧道施工一般以車站主體結構兩端端頭井作為盾構始發井和接收井。盾構在始發前需對始發井出洞側洞口圍護結構進行分次鑿除(一般分為兩次，第一次先割除背水面鋼筋及鑿除圍護結構砼至迎水面鋼筋，第二次出洞前再清除剩余部分)，一方面清除盾構出洞前障礙，另一方面第一次鑿除圍護結構后通過打探孔可進一步直觀的觀察盾構出洞土體加固的效果。監理在洞門圍護結構鑿除后應對其后土體自立性、滲漏等情況進行觀察，判斷出洞區域土體的實際加固效果是否滿足盾構安全出洞的要求。

1.6盾構出洞裝置安裝

由于隧道洞口與盾構之間存在建筑間隙，易造成泥水流失，從而引起地面沉降及周圍建筑物、管線位移，因此需安裝出洞裝置。一般包括簾布橡膠板、圓環板、扇形板及相應的連接螺栓和墊圈等。監理應重點對簾布橡膠板上所開螺孔位置、尺寸進行復核，對出洞裝置安裝的牢固情況進行檢查，確保簾布橡膠板能緊貼洞門，防止盾構出洞后同步注漿漿液泄漏。

1.7盾構始發出洞

盾構出洞準備工作就續后，為減少正面土體暴露時間，盾構從始發基座導軌上應及時向前推進，使盾構切口切入土層直至盾構殼體進入洞口的過程稱為“盾構始發出洞”。該關鍵環節監理應進行旁站監督，并重點做好以下工作：

⑴觀察割除圍護結構迎水面鋼筋后盾構機應迅速靠上洞口正面土體。

⑵觀察盾構出洞期間洞口有無滲漏的狀況，發現洞口滲漏督促承包單位及時封堵。

⑶檢查前倉土壓力設置是否合適，觀察土倉有無砼塊，發現后督促承包單位及時清除。

⑷第一環正環拼裝前檢查最后一環負環管片的拼裝位置。

⑸檢查千斤頂使用狀況，防止盾構出洞后出現姿態“上飄”現象。

2.盾構試掘進和正式掘進階段

根據盾構法施工工藝的特點，盾構安全出洞后需通過前100環試推進尋求最佳施工參數，為全線的正常推進提供符合實際土層特點的技術參數。不論在試掘進還是正式掘進階段，監理可以通過觀察盾構機控制室內儀器儀表顯示的數據、審查承包單位上報的盾構掘進施工報表、通過監測數據分析隧道及地面沉降情況等手段進行動態監控，及時掌握和分析施工技術參數變化，檢查盾構掘進中的姿態、管片拼裝的質量、注漿作業的效果等，督促承包單位采取相應的措施確保盾構掘進施工質量和周邊環境的安全。

2.1盾構機施工參數管理

由于土壓平衡式盾構采用電子計算機控制系統，能自動控制刀盤轉速、盾構推進速度及前進方向，并及時反映掘進中的施工參數。這些施工參數的確定是根據地質條件情況、環境監測情況，進行反復量測、調整和優化的過程，若發現異常需及時調整。因此，對盾構施工參數的管理應貫穿于盾構掘進過程的始終。監理在監督過程中可通過審查承包方施工報表，觀察盾構機控制室內監控設備等手段，及時收集和分析有關施工參數的信息，通過信息反饋，動態掌握施工參數的變化。盾構機監控系統能反映的施工參數很多（如土壓力、刀盤油壓和轉速、盾構掘進速度等），對于這些施工參數的管理監理在工作中應重點關注以下幾項：

2.1.1土壓力

土壓平衡式盾構機掘進的原理是建立開挖面前后水土壓力平衡。在盾構掘進不同階段，盾構機工況是從非土壓平衡通過在初始出洞階段逐步過渡到土壓平衡，再到進洞階段由土壓平衡逐步過度到非土壓平衡，即土壓力設定是變化的（在理論數值上它與土體容重、覆土深度、側向土壓力系數有關），施工中需要不斷通過不同的土質、覆土厚度、結合環境監測的數據進行調整。因此，平衡土壓值的設定是土壓平衡式盾構施工關鍵，監理應予以重點關注，并通過計算理論土壓力與實際設定土壓力進行比較，判斷實際設定土壓力是否滿足施工的需要，督促承包方合理的設定土壓力。

2.1.2出土量

土壓平衡式盾構是以切口環作為密閉土倉，盾構推進中切削后土體進入密閉土倉，隨著進土量增加建立一定的土壓力，再通過螺旋輸送機完成排土，而土倉壓力值是通過出土量來控制的。因此，出土量的多少、快慢與設定的土壓力值密切相關，監理人員可通過計算每環理論出土量與實際每環出土量相比較，判斷出土量是否正常。

2.1.3掘進速度

盾構掘進的速度主要受盾構設備進、出土速度的限制，若進出土速度不協調，極易出現正面土體失穩和地表沉降等不良現象。因此，監理應重點督促承包方均衡連續組織掘進作業，當出現異常情況時（如遇到阻礙、遇到不良地質、盾構姿態偏離較大等），應及時停止掘進，封閉正面土體，查明原因后采取相應的措施處理。

2.1.4千斤頂推力

盾構是依靠安裝在支撐環周圍的千斤頂推力向前推進的，推力的大小與盾構掘進所遇到的阻力有關，正確的使用千斤頂是盾構是否能沿設計軸線（標高）方向準確前進的關鍵。因此，在每環推進前，監理應根據前面幾環承包方申報的盾構推進的現狀報表，分析盾構趨勢，督促承包方正確的選擇千斤頂的編組，合理地進行糾偏。

2.2盾構掘進姿態控制

所謂盾構姿態具體是指盾構掘進中現狀空間位置（包括高程和平面位置）。盾構姿態控制就是將盾構軸線控制在與設計允許偏差范圍內。盾構姿態控制的好壞，不僅關系到盾構軸線是否能在已定的空間內在設計軸線允許偏差內推進，而且還影響到后續工序管片拼裝的質量（只有盾構掘進姿態控制在允許誤差之內，才能確保管片拼裝能在理想的位置）。因此，在盾構掘進階段對盾構姿態的控制始終應做為監理人員監督的重中之重。根據《地下鐵道工程施工及驗收規范》（GB50299-1999）8.4.4條（2003版）規定“盾構掘進中應嚴格控制中線平面位置和高程，其允許偏差均為±50mm，發現偏離應逐步糾正，不得猛糾硬調”。監理在實施對盾構姿態控制時，應嚴格以規范要求為控制準則。監理在工作中針對盾構姿態的控制，首先應熟悉和掌握設計線型要求，即隧道平面曲線和豎曲線的線型情況（包括里程、長度、坡度、半徑等），其次還應重點監控以下內容：

2.2.1盾構姿態測量數據

盾構姿態測量數據包括自動測量數據（盾構機裝有自動測量系統，能反映盾構運行的軌跡和瞬時姿態，動態監測盾構姿態數據）和人工測量復核數據（對自動測量數據正確性進行檢測和校正），監理人員可對兩類數據綜合分析、比較，動態掌握數據變化情況，正確指導盾構正確、安全地推進。

2.2.2盾構糾偏量

盾構在推進過程中不可能一直處于理想狀況（尤其是在曲線段），會產生不同程度的偏向。影響盾構的偏向的因素很多，也很復雜（如地質條件的因素、機械設備的因素、施工操作的因素等等），施工中一般可通過調整千斤頂編組或糾偏材料（粘貼在管片上）進行糾偏。監理工程師不僅應做到及時根據盾構姿態測量數據，分析盾構姿態，督促承包商控制好掘進方向，平穩地控制盾構推進的軸線。而且在每環管片拼裝前對盾構姿態進行復查，發現偏差，督促承包方合理的制定糾偏方案和糾偏量，及時采取糾偏措施，避免誤差累積。

2.3管片拼裝控制

根據盾構法施工工藝管片成環的特點：管片是盾殼的保護下在盾尾拼裝成環形成隧道的。

它是盾構法施工的關鍵工序，管片拼裝的質量好壞直接影響到隧道結構的安全和使用功能。因此，為確保管片拼裝的質量滿足設計和規范的要求，監理應重點抓好以下環節：

2.3.1管片制作監控

管片制作質量好壞是確保管片拼裝質量的首要環節，一般管片制作均由預制構件廠提前生產，以滿足現場盾構掘進施工的需要。《地下鐵道工程施工及驗收規范》（GB50299-1999）8.11條對管片制作質量提出明確的要求。監理對管片制作監理人員在監督管片制作過程中應嚴把質量關，在滿足以下條件的前提下才能允許管片出廠。

⑴制作管片模具的精度符合規范要求。

⑵制作管片類型、管片脫模后成品外觀質量及尺寸偏差滿足設計和規范要求。

⑶管片的砼抗壓強度及抗滲指標滿足設計要求。

⑷管片的檢漏檢測和三環試拼裝檢驗符合規范要求。

2.3.2管片進場檢查

管片制作合格后需根據現場施工需要分批由預制廠運輸至現場。監理對進場管片的檢查是對管片制作質量的第二次復查。檢查的重點包括：

⑴根據管片排序圖核對進場管片規格是否滿足施工需要。

⑵審查進場管片出廠質量合格證明文件。

⑶復查進場管片外觀質量，若發現缺陷應及時督促承包單位進行修補。

2.3.3管片拼裝前檢查

根據管片接縫防水設計要求一般需粘貼防水密封墊，監理工程師應在管片拼裝前對密封墊粘貼位置和粘貼質量逐塊檢查。

2.3.4管片成環后檢查

管片成環后的質量是衡量和判斷盾構法隧道質量合格與否的主要依據。（《地下鐵道工程施工及驗收規范》（GB50299-1999）8.6.5條對管片拼裝質量提出了具體的要求（本工程以20環為一個檢驗批進行驗收）。監理在進行檢查中應重點檢查以下內容：

⑴高程和平面偏差。

⑵縱、環向相鄰管片高差和縱、環向縫隙寬度。

⑶縱、環向相鄰管片螺栓連接。

2.3注漿作業監控

盾構法工藝施工隧道，由于盾構殼體與拼裝管片之間存在“建筑空隙”，如不及時填充，勢必產生土層擾動變形，造成地面變形（嚴重的危及到地面建筑和地下管線的安全使用）或隧道結構變形。注漿作業是盾構法隧道施工控制地面和隧道結構變形主要技術措施之一，通過壓漿填充“建筑空隙”控制變形量。施工中的注漿工藝分為同步注漿、襯砌后補注漿，無論采用哪種工藝，監理在監督過程中應通過分析監測資料（以控制地面和隧道結構變形為原則）、審查拌制和注漿施工記錄、對每作業班拌制注漿液試塊制作見證送檢等手段來綜合分析注漿作業的效果，判斷注漿作業是否達到控制變形的成效，并重點監督漿液配合比、注漿量、注漿壓力等主要技術指標。

3盾構接收（進洞）階段

盾構接收（進洞）階段掘進是盾構法隧道施工最后一個關鍵環節。盾構能否順利進洞關系到整個隧道掘進施工的成敗。在盾構進洞前后監理需監督承包單位做好充分的盾構接收的準備工作，確保盾構以良好的姿態進洞，就位在盾構接收基座上。

3.1盾構進洞土體加固

盾構進洞區域土體加固一般與出洞區域土體加固是同時進行，對盾構進洞土體加固效果的檢驗可參照對盾構出洞土體加固。

3.2盾構接收基座設置

盾構接收基座用于接收進洞后的盾構機，由于盾構進洞姿態是未知的。在盾構接收（進洞）前監理仍需復核接收井洞門中心位置和接收基座平面、高程位置（一般以低于洞圈面為原則），確保盾構機進洞后能平穩、安全推上基座。

3.3進洞前盾構姿態監控

在盾構進洞前100環監理對已貫通隧道內布置的平面導線控制點及高程水準基點做貫通前復核測量，是準確評估盾構進洞前的姿態和擬定進洞段掘進軸線的重要依據。監理復核數據應通過與承包方復核數據的比較，分析誤差是否在允許偏差之內，從而正確的指導進洞段盾構推進的方向。

3.4洞門圍護結構鑿除（進洞側）

盾構進洞前需對接收井內圍護結構背水面鋼筋進行割除及砼鑿除，通過打探孔實際驗證盾構進洞區域土體加固的效果。監理在洞門圍護結構鑿除后同樣需對其后土體自立性、滲漏等情況進行觀察，判斷進洞區域土體的實際加固效果是否滿足盾構安全進洞的要求，否則應督促承包方采取補救措施。

3.5盾構接收進洞

盾構接收（進洞）準備工作就續后，盾構機向前推進，在前端刀盤露出土體直至盾構殼體順利推上接收基座的過程稱為“盾構接收進洞”。該關鍵環節監理應進行旁站監督，并重點做好以下工作：

⑴觀察進洞洞口有無滲漏的狀況，發現洞口滲漏督促承包單位及時封堵。

⑵督促承包方及時安裝洞口拉緊裝置，并檢查其牢固性。

盾構法施工驗收規范范文2

Abstract: The city subway construction of connecting passage due to ground, underground, space constraints and other factors, difficult construction, freezing technology in the construction of cross passage interval has very strong practicability and operability.

Key words: freezing method; subway; tunnel; cross-passage

中圖分類號：U415.6 獻標識碼：文章編號：2095-2104（2013）1-0020-02

1引言

冷凍法施工工藝最早出現在歐洲，在礦井施工中廣泛使用，其工藝就是利用冷凍機對冷凍液進行降溫，并通過循環管路輸送到需要冷凍的區域，并保持溫度，使溫度向外擴散產生凍結效果。因其安全系數高，工作環境因無水而施工方便，在我國早期主要應用于礦山垂直巷道的施工。近年來，隨著環渤海經濟圈的開發建設，天津的城市軌道交通得以迅猛發展，冷凍法工藝在天津地鐵區間聯絡通道施工中也逐步得以運用和推廣。

2工程概況

天津地鐵9號線某標段聯絡通道工程，通道拱頂覆土深度約17.5m，區間左、右線隧道中心距離13m，通道開挖區域處于第Ⅳ陸相層粉質粘土和粉沙層上，該土層液限平均在27％，且可塑性強，為可塑和軟塑狀態，孔隙率0.68～0.77，原設計為地面旋噴樁加固，考慮交通導行、管線切改、拆遷、以及在過深土體中的加固效果差等綜合因素的影響，決定采用凍結法施工。

3冷凍法施工

冷凍法施工工藝流程為鉆凍結孔、埋凍結管冷凍系統安裝積極凍結圍護凍結、開挖構筑停凍融沉注漿。

3.1 開孔鉆進施工開孔前，結合結構尺寸，對凍結管的長度、數量、位置及角度等進行充分的計算，本案例凍結孔設計間距0.8～1.0m，總共設置凍結孔77個，凍結線路循環長度785m 。為考慮通道底泵房施工方便和安全，以及凍結管道打設到右線后產生偏差，在右線隧道內的通道頂部和底部也打設若干凍結管，與左線凍結管連接成一體共同作用，確保凍結效果滿足設計要求。

在布孔范圍內先打若干小探孔，探測地層穩定情況，若發現砂層，立即進行雙液注漿，以提高孔口附近土體穩定性。待開孔條件具備之后，在隧道內根據設計圖現場放樣孔位，開孔前先將金剛石取芯鉆機的導向基座固定在孔位附近，用地質羅盤對導向軌進行方向和角度復核，然后進行開孔，控制孔位偏差在1％以內。

為防止開孔后發生涌沙涌水現象，采用特殊孔口管進行孔口防護，兩次鉆進的方法進行開孔，首先用金剛石鉆機開出一個稍大的孔(Φ120mm)用于安裝封口管（此時不能鉆透管片，以防涌水），封口管一端安裝法蘭和閥門，同時在側面預留φ25mm注漿孔（兼做逆止閥），如果封口管處漏水涌泥，則從逆止閥中注入漿液，然后從閥門內用小直徑鉆頭打穿管片，并迅速將凍結管打入，如圖1、圖2所示：

圖1 封口管

圖2 兩次開孔示意圖

當右線也具備施工條件時，最好打設凍結管以利于泵房施工和彌補凍結管遠端打設偏差，為保證凍結管能連成一體，從左線用強制水平鉆機打設四個對穿孔，一方面用于檢驗左右線鋼管片的里程差異以便調整通道的位置，另一方面用于將左線的循環管路引到右線，鉆桿就用凍結管，在凍結管的前端裝上鉆頭即可，鉆進角度嚴格按照施工組織設計圖控制，對穿孔在后期還用作凍結回路的一部分。除了對穿孔用強制水平鉆機鉆進外，其余的凍結管均用夯管錘強行夯入土體。此時需要將凍結管的前端做成平口（若做成錐狀，在夯進過程中遇到硬物后容易發生偏移），孔端密封焊接，這樣保證在在夯進過程中土體始終處于密封狀態。凍結管加長時，采用套管絲扣連接，接頭螺紋緊固后再用手工電弧焊焊接，確保其同心度和焊接強度。

鉆進過程中若發現偏斜要及時糾偏，下好凍結管后，用燈光測斜儀進行測斜。凍結管長度和糾偏合格后，再進行密封打壓實驗，確保管路密封良好。凍結管考慮安全系數，比設計加長0.3m，安裝完成后，以凍結管作為回液管，在凍結管內插入供液管，將凍結管端蓋焊接密封，凍結回路單管示意圖如圖3所示：

圖3凍結回路單管示意圖 圖4凍結管路連接

當凍結管打設完成后，根據凍結部位的不同，將全部凍結管分成若干組，每組3～5根進行串連，然后并聯到凍結主回路上，這樣可以克服循環管路過長、熱量不易交換的缺點，便于節省費用和縮短凍結工期，如圖4所示。

3．2 凍結系統安裝

經計算，選用TBSJ055.1型螺桿機組一臺套，在安裝循環管路時盡量縮短冷凍管長度，以免使凍結能量損失過多，凍結干管過長時，要每隔一段距離（30m左右）要加設一個橡膠短管，防止管道熱脹冷縮而破壞。在系統安裝完成后，先檢查凍結管的密封情況，出現滲漏立即補救，檢滲完成后，安裝保溫層，并在隧道襯砌內壁上安裝隔熱板，即可開始凍結。

3.3輔助措施

測溫孔和卸壓孔（壓力觀測孔）是監測凍土帷幕形成過程和形成狀況的必要檢查手段，測溫孔主要用以實測溫度來計算凍結壁厚度；泄壓孔則驗證凍結壁的形成與否。當形成凍結交圈后，開挖土體由于凍結壁的膨脹而產生壓力增加的現象，一般為增加0.1~0.3MPa，以此可以判斷凍結壁已經形成，同時通過卸壓孔可以卸除凍結壁內的開挖土體在凍結過程中增加的壓力，避免造成隧道變形等破壞。為保證監測孔全面反映凍結狀況，布設的凍土帷幕測溫孔和卸壓孔須具代表性：

(1)在左、右線凍土帷幕的上、下、左、右四個方向布置共計8個測溫孔，由于凍結管從一條隧道內呈放射狀打設，凍結管末端間距較大，因此測溫孔盡量布置在遠端終孔間距較大處 。

(2)在擬開挖未凍結的核心土區域兩側各布置一個卸壓孔，在對面隧道未凍區域上下各布置一個卸壓孔；

3.4 積極凍結

就是指滿足設計要求、具備開挖條件之前的凍結過程，注意每天溶液溫度變化和氣溫變化，一般前7天溫度下降明顯，鹽水（氯化鈣溶液）溫度從大氣溫度迅速降至-20℃左右，在-20℃度左右則會在短期時間內產生小幅波動，同時對泄壓孔進行觀察會發現壓力表讀數會上下波動，在開挖前達到0.3MPa（開挖前必須卸壓），這一階段維持約7～8天，這表明，擬開挖的土體由于土量有限，熱量交換已經趨于平衡，而外側土體已經開始凍結并慢慢擴散，開始逐步形成凍結交圈，并對開挖土體產生附加壓力。之后溫度每天下降0.5℃～1.5℃，到-30℃左右基本穩定，可以進行開挖。

3.5 維護凍結及開挖構筑

維護凍結是指凍結帷幕形成、達到開挖構筑的條件后，適當提高鹽水溫度，保證安全開挖條件下的凍結過程。當判斷凍土帷幕與隧道完全膠結后，要進行探孔檢測，確認凍土帷幕內土層基本無壓力后再進行正式開挖，開挖前準備足夠的應急預案及搶險物資，正式開挖后，根據凍土帷幕的穩定性，可適當提高鹽水溫度，進入維護凍結，但鹽水溫度不應高于-22℃。

聯絡通道分上下兩層，上層為通道，下層為泵房，開挖構筑也分層兩步進行。工藝流程為：開挖通道通道初襯（鋼拱架、網噴砼）防水層敷設二襯（鋼筋混凝土）開挖泵房泵房初襯（網噴砼）防水層敷設泵房二襯（鋼筋混凝土）。

（1）為保證拆除鋼管片后的隧道不變形，在拆除臨時鋼管片前，事先在左、右線隧道內臨時鋼管片兩側各安裝安裝兩榀環向支架，消除開挖過程中永久管片的徐變，保證受力平衡，如圖5所示：

圖5臨時環向支架

（2）拆除臨時鋼管片之前，先將永久鋼管片的接縫全部滿焊，既能防止拆除時管片變形，又能防止接縫在施工中松動，導致漏水涌泥。還要設置一道安全屏蔽門，屏蔽門必須與永久鋼管片滿焊，保證其密封性良好，一旦臨時鋼管片拆除后，發現水土有涌出跡象，就需要迅速關閉安全門，進行加固和重新凍結，防止造成地面塌陷確保地面和地下安全。不過由于開挖土體在凍結壁厚度范圍以外的非凍結區域，打開洞門以后必須首先釬探凍結壁的邊沿位置與設計的偏差，并且用回彈儀粗測凍結壁的強度，如果能滿足設計要求，則擬開挖土體產生緩慢變形屬正常現象。

(3) 拆除臨時鋼管片時，用兩個導鏈配合，10T導鏈作為主導鏈，2T導鏈作為輔助導鏈，將臨時管片拉出，如圖6所示。

圖6拆除臨時鋼管片

(4) 臨時鋼管片拆除后，按照傳統的礦山法完成開挖、鋼拱架支護、網噴砼、施做防水、二襯、監測及背后注漿等工序。

3.6 停止凍結及融沉注漿

待通道結構施做完成后，再開挖通道底部的泵房，待泵房結構施工完成、二襯砼強度達到90％后即可全部停止凍結了。由于冷凍法施工土體受凍會膨脹，在融化中會沉降，要及時注漿，主要填充初襯和二襯之間不易筑滿砼的拱部空隙，避免造成地面變形過大。

3.7施工中注意事項

（1）在盾構區間施工時，要認真進行管片的排列布置，嚴格控制第一環管片的位置，以免左右線聯絡通道的鋼管片錯位過大，導致通道的兩端無法準確連接。

（2）盾構區間隧道左、右線掘進到聯絡通道里程的前后時，要對水土及時取樣分析，為聯絡通道的施工提供更為準確的依據。

（3）凍結工序一旦開始后，中途不得停電，避免土體反復凍融，破壞了凍結土體中的熱量傳遞路徑，導致凍結效果不理想。

4施工效果

（1） 根據朗金土壓力理論公式，聯絡通道頂部土壓力僅為0.32MPa，隧道在掘進到通道部位時，土倉壓力也僅用0.29MPa就達到了土壓平衡；而沿開挖輪廓線一周對凍結壁進行回彈儀實測，計算出凍結壁的邊緣強度達到6.5MPa，足以抵抗通道頂部和側面的壓力（設計為3MPa）；

（2）開挖土體被凍結住，核心土體溫度降到－1℃；沿開挖成型的輪廓一周向內約25cm范圍的土體，存在明顯的結霜現象，以此為凍結壁的內邊沿，推算凍結壁的厚度最薄處2.4m，最厚處達到2.6m，遠超出設計需要的1.2~1.6m；說明所用冷凍機組的功率完全能滿足凍結施工的需要，實際操作中積極凍結時間過長，可適當縮短，原設計的35d左右滿足開挖要求。

5 結束語

該法在天津地鐵9號線某標段聯絡通道工程成功實施表明：冷凍法施工工藝對天津地區是比較適用的，施工過程中安全及質量完全可以得到保證。地鐵盾構區間始發端及接受端的端頭土體加固施工，由于受水文、地質及周邊施工環境（如管線、建筑物等）制約，凍結法進行端頭加固也具有很強的優越性。

參考文獻：

（1）《地下鐵道工程施工及驗收規范?GB50299-1999》；

（2）《盾構法隧道工程施工及驗收規范? DGJ08-233-1999》；

（3）《混凝土結構工程施工質量驗收規范? GB50204-2002》；

（4）《地下防水工程施工及驗收規范? GBJ208-83》；

盾構法施工驗收規范范文3

關鍵詞：地鐵施工；暗挖；加固措施

中圖分類號：U231文獻標識碼： A

1、引言

隨著城市軌道交通事業的蓬勃發展，各個大中城市都在修建地鐵，地鐵一般都位于城市的中心區，由于城市中心區用地緊張，拆遷難度和成本都非常大；暗挖施工由于占地面積小，區間豎井位置設置比較靈活，所以在城市地鐵的建設中，越來越多的采用暗挖法施工。

2、工程概況

北京地鐵十四號線十里河站～南八里莊站區間由十里河站向北，下穿東三環，并向東沿弘燕路下方至南八里莊站。區間起訖里程為 K25+723.000～K26+704.95，總長度981.95m。本區間隧道覆土約7.5～17m。區間采用礦山法施工，復合式襯砌結構，區間斷面為單線單洞形式。

區間在右 K26+164.500處設施工豎井及橫通道一處。采用格柵支護，倒掛井壁法施工。區間在左線K25+910～K25+940，右線K25+900～K25+930范圍內上穿10號線盾構區間，區間頂覆土約7～8m，距離10號線盾構隧道最小凈距約2.0m。穿越土層主要為粉質粘土層，按照《北京市軌道交通工程建設安全風險技術管理體系》的分級原則進行分級,風險等級為一級，安全風險比較大。

3、施工要求

1、區間開挖采用臺階法施工，暗挖施工遵循“管超前，嚴注漿，短進尺，強支護，早封閉，勤量測”的原則，做到隨挖隨支，及時成環。

采用人工配合風鎬進行開挖，循環進尺為0.5m。開挖完成后，立即進行初期支護作業，封閉成環。開挖時，循環進尺不大于0.5m，以保證施工安全。上臺階開挖時預留核心土，核心土為梯形斷面，核心土斷面尺寸不小于開挖掌子面的一半。

2、區間上穿10號線盾構區間土層以粉質粘土層為主，只在下斷面對新建區間與既有結構之間的土體進行加固；

3、隧道應按設計尺寸嚴格控制開挖斷面，不得欠挖，嚴格控制超挖值，允許超挖值應符合規范要求，拱部不得大于100mm，邊墻和仰拱均不得大于80mm。

4、隧道斷面開挖，上半拱格柵架設時，做好拱腳的支墊工作。拱架定位好以后及時打設鎖腳錨桿，每根鎖腳錨桿長3.0m，每側拱腳打設1根，有效控制開挖初期沉降。

5、由于地層中可能存在上層滯水，開挖前做好人工超前探測工作；如有滲漏，做好引排或應急處理工作。

6、在初期支護與圍巖之間經常出現空隙，甚至出現地表沉降量大于洞內拱頂沉降量，因此初支背后應及時進行回填注漿。

7、加強施工信息反饋。在施工過程中應通過動態監測支護體系變形情況和支護結構力學狀態，及時反饋設計，調整和修改設計參數和施工工藝，確保施工安全可靠。

4、施工方案

4.1、土方開挖

區間上穿10號線盾構區間采用臺階法施工，設置臨時仰拱，具體施工步序、施工工藝流程見圖4-1。

施工拱部單排超前小導管注漿加固地層，小導管打設范圍為拱部150°，小導管長度2.5米、2.0米。

開挖拱部土體，保留核心土 (上寬2米，下寬3.4米，高1.4米)，架立拱部格柵拱架，掛鋼筋網，打φ42*3.25鎖腳錨管；噴射混凝土，形成初期支護，開挖核心土，安裝臨時仰拱工字鋼

滯后上導洞10～15m，開挖下導洞，施作初期支護，從洞內采用補償加固新建區間與十號線之間的土體。

圖4-1臺階法施工步序圖

4.2、超前小導管

4.2.1 小導管加工及布設

小導管采用φ42*3.25mm鋼管在現場加工制作，管身前端切削成尖錐狀，導管中部1～1.5m范圍布置梅花形泄漿孔，泄漿孔孔徑6～8mm，孔間距20～30cm，尾部100cm范圍不鉆孔作為止漿段，在導管尾部焊接鋼筋加強箍。

隧道上穿10號線盾構區間段落小導管長度為2.5米和2米兩種，調整打設角度為10°～15°。小導管施工工藝見圖4-2。

圖4-2小導管施工工藝流程圖

4.2.2 小導管鉆進

針對區間地層特點，在粉土地層，采用風管吹孔，再將小導管打入；對于粉細砂地層，采用風鎬頂入。

4.2.3 小導管加固注漿技術措施

1、小導管注漿參數根據現場圍巖變化情況由實驗確定，根據初步選定的配合比，測定凝膠時間，如不能滿足凝膠時間要求，則需反復調整施工配合比，直到滿足為止。

2、為防止孔口漏漿，用水泥藥卷封堵注漿管與鉆孔之間的空隙。為防止注漿管堵塞，影響注漿效果，注漿前先清洗注漿管。

3、壓漿管與超前注漿管之間采用方便接頭，以便快速安拆。

4、嚴格控制水泥漿配合比及膠凝時間，初選配合比后，用膠凝時間控制調整配合比，并測定凝結體的強度，選定最佳配合比。

5、注漿壓力由小到大，從開始0MPa升到終止壓力0.4～0.5MPa，穩壓3min，流量計顯示注漿量較小時，結束注漿；為保證注漿質量，必要時可封閉開挖面。

6、注漿由兩側對稱向中間進行，自下而上逐孔注漿，如有竄漿或跑漿時，可間隔注漿，最后全部完成注漿。

7、注漿完成后要檢驗注漿效果，在隧道開挖后可檢查注漿固結體厚度，如達不到設計要求時，在注漿時調整注漿參數，改善注漿工藝。

8、注漿過程中，專人記錄注漿情況，并根據實際情況調整注漿壓力、進度，保證注漿效果；完成后檢驗注漿效果，不合格者進行補注。

9、小導管注漿時不得對環境造成污染。注漿期間應定期對地下水取樣化驗檢查，如有污染應立即采取有效的技術措施。

10、注漿結束，待地層達到充分的固結強度后方可進行開挖作業。

4.3、加固措施

區間上穿10號線盾構區間土層以粉質粘土層為主，只在下斷面對新建區間與既有結構之間的土體進行加固；

注漿范圍為：左線K25+910～K25+940，右線K25+900～K25+930，左右線各30米。

（1）隧道下臺階開挖完成后，從洞內采用補償注漿加固新建區間與10號線之間土體，采用Φ42@1.0x1.0m補償注漿錨管，長度為1.5米，每環8根；

（2）區間施工時先開挖右線隧道后開挖左線隧道，建議上導洞先行施工形成封閉斷面，并根據右線隧道的監測結果及時調整左線施工參數，優化施工方案，如果變形過大，則對三環路管線下部砂層進行超前深孔注漿加固；根據實際情況，如果隧道底部存在地下水，則由上導洞向下打井進行洞內降水。

（3）掌子面開挖前打設超前地質探孔并分析地層狀況，若存在滲漏水嚴重、地層情況與勘察報告不符、土層較差時應封閉掌子面，通知設計并修正設計參數后方可繼續施工；

（4）初期支護形成后在其背后及時注漿填充空隙，并使附近土層得到加固，減小因隧道開挖引起的地面沉降。注漿材料為1：1水泥漿，注漿壓力控制在0.1-0.3MPa；

（5）初襯與二襯之間壓注與二襯混凝土等強的超細水泥漿，注漿壓力小于0.1MPa；

（6）加強對10號線既有區間結構的監控量測，并切實做到洞內與地面監測同步，做到信息化施工；

區間上穿10號線盾構區間注漿加固圖見圖4-3、圖4-4。

圖4-3 區間上穿10號線盾構區間注漿加固橫剖面圖

圖4-4 區間上穿10號線盾構區間注漿布置縱斷面圖

4.4、施工監測及信息反饋

現場監控量測是監視周圍地層穩定情況、判斷支護結構設計是否合理、施工方法是否正確的重要手段。對既有線區間和鄰近高層建筑物的監測，尤其要注意新建區間開挖過程中對影響范圍內的既有結構變形的監測；監測過程中除保證數據的完整、可靠外，還應加強對數據的分析與利用。對隧道施工中的每一個工況，都應根據前面工況已有的監測數據，采用反分析或其他有效方法，對既有線的反應做出預測，并及時調整施工措施。

監控量測及時對監測情況進行分析，監測成果報告中應包含技術說明、監測時間、使用儀器、依據規范、監測方法及所達到精度，列出監測值、變形速率、變形差值、變形曲線、并根據規范及監測情況提出結論性意見，如遇異常情況及時組織四方會議進行分析，以指導施工。

5 、實施效果

區間隧道施工完成后，經過對14號線區間的監控量測數據的分析，地表沉降、地下管線沉降、區間結構的拱頂下沉、凈空收斂等監測數據滿足規范要求，對10號線盾構區間沒有帶來任何不良影響。經四方驗收，加固效果符合設計要求。

6 、結束語

綜上所述，城市軌道交通在以后的發展中，線路越來越多，上穿或者下穿其他線路是不可避免的，這一施工方法對于以后城市軌道交通施工中上穿地鐵區間有非常好的借鑒效果。

參考文獻：

[1] 《地鐵暗挖隧道注漿施工技術規程》（試行）（DBJ01-96-2004）。

[2] 《地鐵工程監控量測技術規程》(DB11-4900-2007)；

盾構法施工驗收規范范文4

關鍵詞：偏中線 斜體 盾構始發

中圖分類號：U231 文獻標識碼： A

目前在我國的地鐵隧道施工中已經廣泛采用盾構法施工，盾構法施工主要技術為始發、掘進、到達等幾個方面，其中盾構始發環節是盾構施工工法的一個關鍵環節。盾構始發技術有兩種：一種為整體始發，將盾構機連同后配套拖車一起吊入始發端，組裝后連成整體始發掘進；另一種為分體始發，當受盾構始發場地限制時，將盾構機主機和一部分主要的后配套拖車吊入到始發端始發，剩余拖車通過管線延長放置在地面上，待盾構隧道掘進到足夠的長度后，再將另一部分拖車重新組裝后按整體始發的模式進行第二次始發。

1、工程概況

本區間左右線分別采用海瑞克S179、S460兩臺盾構機由大里程方向往小里程方向掘進。兩臺盾構機均為5節拖車，以2號拖車為例，拖車邊緣到線路中線均為2550mm。S179斷面圖詳見圖1。

圖1S179二號拖車斷面圖

始發段在平面位置上屬于直線段，在豎直方向上為2‰的坡度。始發站為地下雙層車站，洞門段圍護結構采用玻璃纖維筋，標準段側墻與線路中心距為2150mm，端頭段底板標高比標準段低1600mm。

端頭處地質地層自上向下依次為素填土（2m-4.1m）、粉質粘土（2.4m-4.1m）、卵石土（4m-4.5m）、粉質粘土（0.7m）、強風化泥質粉砂巖、中風化泥質粉砂巖。盾構隧道洞體地質情況自上至下為：卵石層（0～1m）、強風化泥質粉砂巖（1～2m）、中下部為中風化泥質粉砂巖；上方地層為：雜填土（2～4m）、粉質粘土（2.4～4.1m）、卵石層（3.5～5m）。始發階段前70m均有卵石、礫砂地層侵入隧道，隧道埋深10～11m。

2、始發方案對比

由于車站側墻與線路中心線距離的約束，無法采用常規的整體始發。

S460的人行路板在最外側，而S179則在內側，根據現場測量路板的寬度，割除路板后，可滿足整體始發要求。因此右線區間隧道采用S460并在始發階段割除人行路板，待后配套通過標準段側墻后再焊接上。該方案既經濟又不影響施工質量及工期。

本文重點探討的是左線S179盾構的始發技術，對于車站長度或者寬度尺寸不夠時，通常采用分體始發方式，存在以下幾個缺點：

（1）需延長管線，將5節拖車至于地面軌道上，購置足夠長的管線與盾構機主機連接，這將會增加項目成本100萬左右；

（2）無法正常出土，盾構掘進產生的渣土無法正常通過皮帶運輸至礦車上，需要另外加工小型渣土斗，且運輸渣土效率低下，將會嚴重影響施工工期；

（3）需要進行二次始發，待掘進至能夠滿足盾構機整體長度時，需要將后配套從地面轉移至地下。

經過綜合分析，我們采用偏中線斜體始發，即將盾構機主體偏移線路中線、并與線路中線以一定夾角進行始發，這既不會造成項目成本的增加亦不影響施工工期，唯一的缺點是需要嚴格控制始發質量，避免出現超出規范規定的隧道界限要求。

3、偏中線斜體始發方案

3.1S179各拖車實測尺寸

S179盾構機已施工多個區間，為了防止該盾構在之前施工過程中發生變形，特對后配套各節拖車與鋪設軌道中線距離及其余尺寸進行實測，以便對后期鋪軌提供參考，各拖車尺寸見表1。

表1S179實測尺寸統計表（單位：mm）

由上表可看出，多個拖車右側與鋪軌中心線的距離大于側墻與線路中心線的距離，因而無法按照線路中心線鋪設軌道。

3.2軌道鋪設方案

因尺寸限制，軌道的鋪設將決定始發的成敗，軌道鋪設的原則為：

(1)后配套拖車能在鋪設的軌道上正常行走，滿足其最小轉彎半徑，同時不影響出土礦車行走；

(2)后配套行走時，不與側墻發生磨蹭；

(3)盡可能減少盾構始發掘進后盾構姿態的調整，避免出現盾構姿態超限。

經過反復研究論證，采用以下方式進行始發：

(1)在標準段前沿軌道中線距離側墻2700mm，后8m將軌道距離側墻距離調整為3000mm，其余均按2700mm布置，示意圖見圖2。

圖2始置示意圖

(2)設置6環負環，將盾構機主體前點（即洞門鋼環處）偏離中線80mm，按照15‰的斜率進行始發臺及反力架定位。

3.3始發流程

盾構始發流程見圖3。

圖3始發流程框圖

本文就始發基座安裝及洞門密封、洞門鑿除等與常規整體始發不同之處進行闡述，其余均同常規始發技術。

3.4始發基座安裝

盾構機組裝前，依據軌道鋪設方案定出的盾構進洞姿態空間位置，然后反推出始發基座的空間位置。由于始發基座在盾構始發時要承受縱向、橫向的推力以及約束盾構旋轉的扭矩，所以在盾構始發前，對始發基座兩側與車站預埋件及鋼支撐進行連接固定。

本次始發臺在后配套進入車站內后由測量組在車站底板進行放線，準確放出始發臺安裝的具置，考慮盾構機的自重，始發臺比設計標高上抬20mm；因本次始發在2‰的下坡，所以始發臺為2‰下坡為準；始發臺基本安裝好后，由測量組檢查中線以及高程，并根據檢查結果再對始發臺進行精確調整。

3.5洞門鑿除

始發井基坑圍護樁為Φ1000mm@1150mm玻璃纖維筋混凝土鉆孔樁；樁間采用Φ800mm的三重管旋噴樁止水；洞門在盾構始發進行了土體加固，能夠確保洞門圍護結構在破除后可以短暫的穩定和不滲漏水。

盡管洞門圈范圍內圍護結構均采用盾構可直接切削的玻璃纖維筋，但考慮到若不進行洞門鑿除，直接利用盾構刀盤切削圍護樁，刀盤將會破壞簾幕橡膠板，影響盾構始發的洞門密封。此外，由于盾構機采用斜體始發，洞門掌子面需要采用鑿出一個斜面，根據盾構機刀盤的厚度以及簾幕橡膠板的尺寸計算出洞門左側需要鑿除60cm，右側需要鑿除45cm。該方案即可滿足盾構始發要求，同時亦能減少掌子面暴露時間，提高始發安全系數。

3.6洞門密封

盾構在始發過程中，為防止泥漿從洞門圈與盾構殼體間的空隙泄露在盾構始發井內，影響開挖面土體的穩定，盾構始發前必須在洞門處設置性能良好的密封裝置。

本工程洞門密封為72塊折頁壓板+簾布橡膠板。預埋鋼板內徑為6620mm，盾構機刀盤外徑為6280mm，管片采用內徑5400mm，外徑6000mm的預制混凝土管片，簾布橡膠板內徑為5460mm。由于盾構采取偏離中線80mm始發，因此需要對折頁壓板進行改造，以確保始發過程中洞門處密封裝置的性能良好。將折頁壓板由頂部順時針排序，為了便于施工，減少改造的工作量，本次改造采用的是將部分折頁壓板的螺栓孔位置移動，部分折頁壓板加長等措施以滿足洞門密封要求。折頁壓板改造圖如圖4。由圖中可以看出，71#～4#、34#～39#位置折頁壓板無需改造，49#～61#位置無法安裝折頁壓板，該處位置在盾構機完全進洞后可用∅25鋼筋彎折焊于鋼壓板上，防止注漿時由于壓力過大造成簾布橡膠板外翻，以確保洞門密封。具體折頁壓板改造尺寸見表2。

表2折頁壓板尺寸改造統計表（單位：mm）

圖4折頁壓板改造尺寸圖

3.7始發掘進

盾構機采用偏離中線-80mm（水平姿態-80），以+15mm/m的大趨勢始發，通常盾構機尚未脫離始發臺時，不能過多調向，且盾殼與始發臺之間的環向摩擦很小，盾構機容易旋轉。但若等盾構機主機全部脫離始發臺后再進行姿態調整，則此時的刀盤水平姿態為+46mm，趨勢為+15mm/m，盾構機必然會超限（姿態超出+100mm）。

因此本工程采取的是刀盤進洞4.5m后（即前體、中體均已脫離始發臺，僅剩盾尾在始發臺上時）進行姿態調整。此時，刀盤理論上偏離中線-13m，趨勢仍為+15mm/m，對盾構機姿態進行調整，防止盾構機超限。除了盡早對盾構機進行姿態調整外，還采取以下措施防止盾構機超限：

（1）盾構機開始姿態調整時將掘進方向右側靠近盾尾的木楔不楔緊，掘進時將始終將左側的木楔子楔緊，給盾尾一個向右的活動空間；

（2）值班工程師應提前準備轉彎環，保證該段管片姿態與盾構機姿態吻合；

（3）進洞開始同步注漿時考慮管片位移，在管片姿態較大側加大同步注漿量及注漿壓力；

（4）拼裝負環管片時，適當將管片往右側安裝；

（5）加密管片姿態測量的頻率，并根據管片姿態反饋指導施工。

除了控制管片姿態外，始發掘進中還需要注意以下幾點：

（1）出渣量控制：根據該段地質情況以及之前的掘進情況，始發掘進時采用保滿倉土壓掘進，控制出渣量。該段出渣量按照5.3車/環的標準進行控制。同時應盡量控制為300mm出渣一車（5車/環，16方/車）；

（2）速度及推力控制：逐步加大推力至1000～1200T，提高掘進速度至20mm～30mm/min，時刻觀察反力架，始發臺，出現反力架、始發臺支撐位移、焊縫開裂、工字鋼變形等立即保土壓停機并加固反力架；

（3）刀盤轉速及扭矩的控制：盾構機扭矩可控制在180bar左右，刀盤轉速控制在1.4r/min～1.6r/min之間。

4、技術控制重點

本工程始發的重點是要確保盾構機姿態滿足不超限，同時施工質量亦要滿足規范要求。因此本次始發的控制重點主要有以下幾點：

（1）測量組按照圖紙將軌道轉折點，反力架，始發臺精確定位，偏差應在1cm以內。因本次始發精度要求較高，測量組長復核測量內容，避免出現偏差過大的情況；

（2）對始發臺、反力架進行全面的檢查與修理，安裝固定必須在定位完成后進行，反力架支柱底部必須以鋼板墊實，始發臺必須通過固定于地面上，近洞門端須支撐于始發井前端內襯墻上；

（3）對折頁壓板必須嚴格按照要求改造，且每塊折頁壓板必須編號，按照圖示順序安裝，避免出現安裝位置錯誤或者改造尺寸不對情況的出現；

（4）密切關注后配套拖車與側墻、反力架、負環管片位置關系，出現拖車位置侵限等情況立即保土壓停機進行處理；

（5）確保管片供應，以便于盾構機姿態調整；

（6）確保盾構機機況良好，避免在始發過程中出現故障造成停機，且保證在調整姿態時能提供較大的壓力差。

5、始發掘進后效果

通過始發掘進后近15環掘進，成功將趨勢降為正常水平，且并未出現超限情況，管片質量情況亦較好。隧道成型管片見圖5。

圖5隧道成型管片照片

6、結語

偏中線斜體始發技術是一項系統工程，雖然盾構機姿態控制難度大，可能造成超限，影響盾構施工質量。但是若能嚴格控制各個工序的施工過程，采取有力措施，精心操作，嚴格控制掘進過程中盾構機的姿態，將會比分體始發節約不少成本及工期。

[參考文獻]

[1] GB50446-2008,盾構法隧道施工與驗收規范[S],中國建筑工業出版社，2005

盾構法施工驗收規范范文5

關鍵詞：盾構沉降監測

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：

1、工程概況

該工程由上海市機械施工有限公司承建，工程從地鐵一號線紅普路站始發，掘進到建華路站（為左線），再從建華路掉頭，開挖另一條隧道到紅普路站（為右線），最后從紅普路站始發，開挖隧道到七堡車輛段（明挖出入段線），三段線在里程K25+603.862~k25+574.551處（25環至91環間）下穿1根DN1000鑄鐵給水管和2根DN2200鋼筋砼污水管。總長度約2489米，施工中的最大難題是：直徑6.34米的盾構機，必須在地下深處先后三次近距離穿越城市給、污水總管，這在杭州地鐵施工中尚屬首次。第三次穿越時，即明挖出入段線隧道與污水管平面斜交約27度，隧道頂至給水管底約6.73m,隧道頂至污水管底約為2.55m，距離最近。如下表1所示。

表1：區間穿越管線概況及影響范圍

1．1 、土層情況簡述

區間線路所經過的土層主要為錢塘江沖積沉積形成。如下圖1所示給水管線所處的土層為③2層砂質粉土層，污水管線所處的土層為③3層砂質粉土夾粉砂層，而明挖出入段線隧道穿越管線施工所處的土層為③6層粉砂夾砂質粉土層。

圖1：給、污水管線及隧道施工所處土層示意圖

1．2 、穿越管線概況

DN1000給水管線為承擔下沙經濟技術開發區供水泵站的主供水管線，日均流量為7萬噸，一旦有失將對整個開發區造成降壓供水。DN2200污水管是杭州市七格污水處理廠主干管線，擔負著杭州市50%以上的污水處理任務，日流量約為30萬噸/根，壓力2公斤，因此關系十分重大。

2、管線保護及控制

2．1、應急預案的制定及熟練操作。

本文認為，涉及管線保護及控制應從施工前期抓起。切合實際制定完備的已經預案就是對出現突況及險情的應對控制。因此，事前應仔細勘察現場情況，結合隧道施工設計圖及實際進度制訂完備的應急預案十分重要。預案中要包含對人、物、程序的詳細描述，給、污水管線在區間隧道兩端的閥門及中間的排放閥要在符合實際的GIS圖中明確標識，事前務必要克服困難想方設法實際操作閥門的啟閉，同時要以檢漏的形式明確完好性。為提高保險性在預案中可延伸關閥范圍。要強化演練，根據沉降監測情況，何時啟動預案，人員聯系、逐級匯報、現場人員及機具到位、程序化操作要熟練操作、了然于心。

2．2、沉降監測

本文認為在軟土底層和建筑密集地區建設地下工程，下行穿越如此近距離的污水水總管，這是風險工程，施工中困難難以避免。必須抓住風險控制手段，科學分析面對困難，在施工中做到化險為夷。如何做到順利穿越，平穩過渡，在施工中落實監測是關鍵。在施工中不能憑經驗主觀臆測，而要加強施工監控，依賴信息化手段，把施工監控作為風險管理的最重要手段。

·沉降監測點的設定。

考慮到給水管與污水管的不同材質，距穿越隧道的不同距離，以隧道頂離污水總管距離最近的明挖出入段線為例，穿越前在給水管線上設置2個直接監測點，在污水管線上設置了8個直接監測點。見下圖2。

圖2：監測點布置圖 注：Z號點為盾構區間地面深層監測點，S號為給水管直接監測點，W號為污水管直接監測點。

設置直接點的方法是在管線上方利用高壓水沖的方式，埋設直徑為700鋼套管，注水沖出管內淤泥后在套管中插入直徑40的鋼制水管，外側以輕重力固定套管，使得套管底部與管線頂部盡量密合，防止泥土進入，內側以柔性材料固定鋼制水管在套管中的相對位置，并確保其在套管中能在垂直方向上自由移動為妥。水管高出套管5cm，便于觀測。同時在埋設鋼套管時，要精確放樣并以觸探的方式，保證測點的居中布置，盡量挖去測點周遍的覆土，以減少套管、水管的長度和彎曲程度。設置完直接監測點后，必須在管線兩側設置預埋注漿管，一般為直接監測點的兩側各設置一路，若直接監測點設置較密集可適當減少注漿管路，以備不時之需。

沉降監測要采取地面監測點與管線直接監測點相結合的方式，地面深層監測點要均勻布置，并要比管線直接監測點要多，見上圖2。

·沉降監測點的測量和管理。

沉降監測至少要兩方不同單位的人員按相同的監測頻率對測點進行測量。使用的儀器精度要一致，最好采用相同品牌、類型的儀器。此次測量儀器使用的是DSZ2水準儀+FS1平測微器，測量精度為±0.5mm。沉降觀測的線路測量按二等水準測量要求，同一人觀測、同一儀器測量、同一標尺、同一線路進行。

·沉降監測的頻率和變化量報警的設置。

監測頻率宜以隨著盾構機水平距離管線越來越近而逐漸增加。此次穿越，在盾構機頭距離管線50米時測量各監測點的初始高程值，初始高程值至少兩次測定取平均值。然后每天測量4次；在盾構距離管線10米及穿越過程當中頻率提高到每2小時一次；待穿越過后，保持追蹤監測，每天2次，直至監測數據趨于平穩后，繼續監測一星期再停止。

表2：管線直接監測點初始高程。

隧道頂與污水管底垂直凈距僅2.55米，因此對沉降變化量的控制必須非常嚴格，把沉降累計變化量從常規的±30mm調整到±10mm。同時加強對監測成果技術分析，保證盾構順利穿越給水及污水干線管道，根據監測所得到的數據及時對土倉壓力、推進速度、總推力、出土量，刀盤轉速、注漿量和注漿壓力等施工能數進行調整，以取得最佳施工參數。

表3：監測點沉降變化量報警值。

2．3、管線內流量、壓力的控制

管內流量如果瞬間波動，流速變化大及流向交替變化較易引起對管線周遍的擾動，因此在穿越期間，要盡可能通過上游泵站出水量的調節，保持相對穩定的流速、壓力、單向的流向、減少中間環節水量變化的因素為穿越施工創造良好的條件也極為重要。

3、結語

三次穿越情況管線沉降數據正常。左線盾構穿越管線污水管沉降最大累計值為-11.13mm,給水管沉降最大累計值為-3.22mm;右線盾構穿越污水管線沉降最大累計值為-5.17mm,給水管線最大累計值-1.94mm;隧道頂距離管底最近的出入段盾構穿越污水管沉降最大累計值為-4.25mm，給水管沉降最大累計值為-2.13mm,均在正常范圍之內。

盾構穿越管線的過程中，加強對管線的事前、事中、事后保護及控制措施還有很多方面需要摸索，根據科學的監測手段獲得監測數據并加以分析用于指導盾構施工參數的調整和判斷管線風險等級是關鍵所在。

參考文獻：

盾構法施工驗收規范范文6

Abstract： There are less risk factors analysis on risk management of tunnel construction from the angle of the construction process. Based on the Yellow River Crossing Tunnel， this paper identifies the risk factors with the construction process. By using the FMEA method and considering the loss cost to analyze these risk factors， we can know how to deal with these risk factors.

關鍵詞： 風險管理；FMEA；穿黃隧洞

Key words： risk management；Failure Modes and Effects Analysis；Yellow River Crossing Tunnel

中圖分類號：TV67 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）02-0070-02

0 引言

穿黃隧洞采用水泥平衡盾構機施工，因工程地處7度地震區，是黃河游蕩性河段，所以該段地表水與地下水連通使隧洞外部受動態水壓力，內部受0.5MPa以上的水壓力，施工過程中隧洞涌水風險大。加之隧洞的設計，施工方案的選擇，都有別于常規，是隧洞施工上的一次突破。所以已有學者對穿黃隧洞的施工管理進行了研究，以期為日后類似工程施工的風險管理積累經驗。韓黎明通過對盾構施工技術和穿黃隧洞施工方案的分析研究，分析了穿黃隧洞在施工過程中可能遇到的關鍵問題[1]；鈕新強作為穿黃隧洞的設計參與者，從穿黃隧洞的線路、過河建筑物的型式、工程總體的布置等方面介紹了相關施工技術和管理要點[2]；楊恩文針對穿黃隧洞的地質條件分析了不同的施工技術、盾構機設備、輔助設施的設置，給出了適合于穿黃隧洞的整體施工方案[3]；張艷如通過施工監測的數據總結了施工通風及排水措施的實施[4]；符志遠從隧洞運行的角度闡述了管理過程中的風險因子[5]；仲生星針對施工中出現的問題，提出了地層加固和氣囊密封技術、短邊控制長邊測量技術[6]；華夏依據施工過程中收集的相關數據，通過控制圖方法分析盾構機在不同地質情況和工況下的效率，為預測和控制類似工程積累了重要經驗和基礎資料[7]。

已有研究是從施工技術的角度分析總結施工過程中施工方案等的優化和改進方法，較少從管理的角度分析施工過程中可能存在的風險。而穿黃隧洞作為國內首個突破現有規范設計并施工的隧洞工程，不僅僅是其相關的施工技術值得研究學習，在施工過程中的管理經驗同樣值得研究和學習。因此，本文在以上研究的基礎上，從施工方的角度，采用基于損失費用的FMEA（Failure Modes and Effects Analysis，故障模式影響分析）方法，按照施工工藝流程對施工過程中可能出現的風險進行分析評估，總結此類工程的風險管理經驗。

1 FMEA方法

FMEA是工藝系統可靠性分析中最常用的一種定性分析方法，目的在于對每個工藝步驟中可能出現的故障模式按照風險優先數值的大小，制定相應的改進措施，直到風險優先數（RPN，Risk Priority Number）達到可以接受的水平。該方法綜合風險發生的概率（O，occurrence）、風險的嚴酷度（S，severity）、和風險發生后被檢測的難度（D，detectability）三個指標得到風險優先數。現在被廣泛應用于各個領域，同時也有很多學者針對該方法存在的問題提出了相應的改進辦法。本文采用的基于損失費用的FMEA分析方法，是將原有方法中的被檢測難度（D）用施工過程中的相關定量數值代替，形成的一種定性與定量相結合的分析方法。

本文用風險因素所導致的工期延誤天數占工期延誤總天數的百分比（P，percent）乘以延誤一天損失的費用（C，cost）代替被檢測難度（D）這一指標。在定量分析之前，用嚴酷度等級給各個風險因素打分，按十分制算，嚴酷度等級在9級以上的（包括9級），直接列為風險管理的重點對象，制定相應的預防措施和應急管理辦法。對于低于9級的，將運用發生概率和損失費用相結合的方法來計算RPN值，從而確定各個風險因素的優先順序。

造成工期延誤的原因有可能是多方面的，本文討論施工管理中的經驗總結，因此只討論施工方管理不當造成的工期延誤。工期延誤所導致的損失費用包括誤工一天的清單單價、維修費用等，這些可以從另一個方面反映造成這一工期延誤的風險事件易于被檢測的程度。

2 實例分析

2.1 風險因素識別

風險識別是風險管理的第一步，是對潛在風險的判別、分類和鑒定性質的過程。本文根據穿黃隧洞工程泥水平衡盾構施工工藝流程，參照《盾構掘進隧道工程施工及驗收規范》，系統的審視每一環節的細節與特點，總結如表1所示的施工風險因素集。

2.2 風險因素分析

對上述識別出來的風險因素進行分析，是根據這些風險因素的性質、可能造成的影響和影響的程度對其做出相應的排序，使得管理者可以根據排序決定各個風險因素的輕重緩急并制定相應的對策。

對于風險因素的發生概率和嚴酷度等級要依靠專家打分得到，在打分的過程中使用1-9的單數標度，具體的分值和其對應的語言描述如表2所示。

對于風險因素的可檢測性，使用損失費用代替，數值客觀，定量分析效果好。在測算工期延誤一天所造成的費用損失時，為了方便計算，采用正在進行的分部分項工程工程量清單中給出的單價。施工方的原因造成工期延誤時，施工方的人、材、機都有相應的誤工費產生，如果發生機械故障，還有相應的維修費用產生。而工程量清單中給出的完成某一分部分項工程所做所有工作的綜合單價，涵蓋了這一分部分項工程所涉及的人、材、機費用和維修費的攤銷。因此使用工程量清單單價方便計算而且合理有效。

2.2.1 定性分析

針對表中列出的風險因素，由專家打分給出嚴酷度等級，平均后的結果為該風險因素的最終嚴酷度得分。得分大于等于9的，列為必須加以控制的風險因素，針對這些風險因素應該制定應對措施，并在相應的施工環節重點防范。

2.2.2 定量分析

對于嚴酷度等級得分小于9的，由專家打分給出發生概率等級，并求平均值為最終發生概率得分。然后根據施工工藝流程找到該風險因素對應的分部分項工程，查詢工程量清單單價得到該風險因素對應的損失費用，得到最終可控性得分。發生概率和可控性的相乘得到該風險因素的風險優先數RPN。由風險優先數RPN可以知道剩余風險因素的排序，由此排序可以針對各個風險因素的輕重緩急制定與之對應的風險應對措施。

2.2.3 實例計算

通過對工程實際情況的分析，篩選如下風險因素進行計算說明。根據風險優先數RPN= O*P*C計算的結果如表3所示。

從表3計算結果可以看出，在所列舉的3個風險因素中，同步注漿質量不合格的風險優先數最大，是3者中影響最壞的，因此針對這一風險因素應該制定更為嚴格周密的風險因對措施。比如嚴格控制注漿材料的質量、合理選擇注漿材料的參數、重點關注同步注漿的施工細節等。

2.3 風險應對措施

各個風險因素的風險優先數各不相同，不可能針對每一個風險優先數制定應對措施。因此為了操作簡便，對于得到的可能出現的風險優先數分級考慮，不同級別的風險因素制定相應的措施。這樣既可以對風險因素做出輕重緩急的量化排序，又易于操作。

3 結論

由施工工藝流程出發識別出的風險因素，具有穿黃隧洞泥水盾構施工的特點，得到的風險因素集合理全面。使用考慮了損失費用的FMEA方法，操作簡單，對風險因素的分析結果有助于制定合理科學的風險應對措施。文中列舉實例的分析結果說明了該方法的有效性，得到的風險應對措施為類似工程的施工風險管理累積了經驗。

參考文獻：

[1]韓黎明，李舜才.盾構技術與穿黃隧洞施工[J].南水北調與水利科技，2004，2（6）：41-43.

[2]鈕新強，符志遠，鄭立平.南水北調中線穿越黃河輸水隧洞技術研究[J].人民長江，2006，37（7）：1-4.

[3]楊恩文，汪雪英.盾構法施工在中線一期穿黃隧洞中的應用[J].隧道建設，2007：378-381.

[4]張艷如，于.南水北調東線穿黃隧洞施工技術研究[J].山西建筑，2008，34（32）：361-362.

[5]符志遠，張傳健.穿黃隧洞運行安全與檢修條件評估[J].人民長江，2011，42（8）：111-118.

[6]仲生星，李榮智.穿黃隧洞工程泥水盾構掘進施工技術[J].人民長江，2011，42（8）：70-76.

[7]華夏，文軍.南水北調中線一期穿黃工程盾構施工效率分析[J].人民長江，2011，42（16）：83-85.