地铁工程盾构施工工法

'目录盾构施工2第一章一般规定2第二章测量与监测3第1节测量3第2节监测5第三章工作竖井5第1节竖井5第2节工作井及接收井洞口加固6第3节盾构机基座安装7第4节反力支架8第四章盾构机及配套设备的安装及调试8第1节盾构机安装与调试8第3节地面起重设备安装与调试9第3节水平运输设备10第4节注浆设备的安装调试10第5节加泥设备的安装10第6节供电与通风设备的安装10第五章盾构机掘进11第1节盾构法施工总体工艺流程11第2节出发与到达11第3节掘进12第4节管片拼装13第5节同步注浆14第6节防水14第7节小半径曲线施工14第8节地中障碍物排除14第六章盾构管片15第七章盾构隧道质量16第八章盾构施工安全卫生1719 盾构施工第一章一般规定1.盾构施工是采用盾构掘进的不开槽施工地下隧道方法之一，一般用于管径1500mm以上有特殊要求的长距离隧道施工。2.盾构有土压平衡式、泥水加压式、手掘式、半机械式、机械式等几种形式，盾构机的选型应根据工程水文地质、施工范围内地上地下构筑物、管线埋深等要求，经技术经济比较后确定，盾构机的选型应满足以下要求：(1)盾构机必须满足施工范围内各种土层的掘进；(2)盾构机必须满足施工过程需要的安全保障要求；(3)盾构机强度与刚度应符合设计要求；(4)盾构机的推进力、液压油缸推进速度、输土能力、刀盘切削的切削扭矩等应匹配，密封系统应严密，并符合设计要求。根据北京地区的地质特点，一般情况下多采用土压平衡盾构机。3.盾构法施工组织设计编制应具备以下资料：(1)盾构机的构造、特性及适用范围；(2)施工沿线地表环境调查报告；(3)施工沿线地下障碍物的调查报告；(4)工程地质与水文地质勘查报告；(5)设计文件对工程的技术要求与规定；4.盾构法施工方案、施工组织设计应包括下列内容：(1)施工现场平面布置图；(2)盾构机的现场组装、安装及吊装方案；(3)工作竖井的施工方案与检查井的施工方案；(4)盾构法施工的临时给水、排水、照明、供电、消防、通风、通讯等设计；(5)管片运输、贮存、防水、拼装与一次注浆、二次注浆方案；(6)配套辅助施工机构设备的选型、规格、数量与现场及工作竖井垂直运输及水平运输等机构设备布置；(7)盾构机的入土、穿越土层、出土的条件以及掘进与运土方案；(8)防漏电、防缺氧、防爆、防毒等安全监测和保护措施；5.要求降水施工的地段，在工程完成前，不得停止降水。6.应建立地面与地下控制测量系统。地面测量系统应对沿线地面、主要建筑物的设施设置观测点进19 行观测；测定导轨和盾构管道的轴线和高程。7.自盾构机入土至100m的施工阶段，应及时观测和掌握地表沉降、隆起状况，地上、地下建筑物、构筑物情况，工程地质、水文地质情况等的反馈信息，经综合分析确定推进速度，并应保持土体稳定。第二章测量与监测第1节测量盾构的测量一般包括地面控制测量、联系测量、盾构隧道掘进测量、盾构姿态测量，其中地面控制测量、联系测量与暗挖隧道的测量方法相同。测量依据《工程测量规范》（GB50026）进行。1.地面控制测量精密导线测量选点，应符合下列要求：⑴相邻边长不宜相差过大，最小边长不短于100m；⑵点位避开地下管线等地下建筑物；⑶相邻点之间的视线距障碍物的距离以不受旁折光影响为原则。精密导线测量的主要技术指标达到表9-1要求：精密导线测量的主要技术指标表9-1边长导线总长每边测距中误差（mm）测距相对中误差测角中误差（″）测回数方位角闭合差（″）全长相对闭合差相邻点的相对中误差（mm）350m3-5km±61/60000±2.561/35000±8注：n为导线的角度个数，全站仪等级介于《规范》中的Ⅰ、Ⅱ级之间。附合精密导线的角度闭合差，不大于下式计算的值：式中–上表中的测角中误差（″）-附合导线的角度个数。精密导线的边长测量，每边测距中误差须在±6mm以内，每条导线边往返观测各二个测回。每测回间应重新照准目标，每测回进行3次读数。测距时，一测回三次读数的较差小于3mm，测回间平均值的较差小于3mm，往返平均值的较差小于5mm。气象数据每条边在一端测定一次。当精密导线上只有两个方向时，按左、右角观测，左、右角平均值之和与360°的较差必须小于4″。水平观测遇到长、短边需要调焦时，采用盘左长边调焦、盘右长边不调焦，盘右短边调焦，盘左短边不调焦的观测顺序进行观测。精密导线采用严密方法平差，并按规范进行精度评定。地面高程控制测量采用三等水准测量，三等水准测量路线基本与精密导线路线相同，布设成附合水准路线，水准点两端依附与精密水准点上。如果条件允许，部分水准点可以和精密导线点重合。水准点19 间距平均300m。水准标石和标志按工程测量规范中二、三等水准点标石的要求埋设。2.联系测量采用导线法将地面坐标导入盾构始发井中称为联系测量。联系测量作业时，根据现场实际情况，选择强度最好的测量图形，构成联系测量控制网，以提高地下导线起算点的坐标精度。导入时，为减少对中时造成的误差，始发井附近及井底设置的坐标点采用强制对中的设置进行，采用此方法可以有效降低仪器对中时所产生的误差。3.隧道内平面和高程测量⑴施工控制导线测量当盾构掘进大于200m时，曲线隧道掘进到直缓点时，选择稳固、标志完好的施工导线点，组成施工控制导线。根据盾构内径，施工控制导线在隧道内布设两条，在隧道两侧各一条，便于互相检测并提高施工导线精度。地下平面及高程控制点均固定在隧道内，布点结实可靠，考虑到隧道内部不便于架设仪器，所有测点均采用强制对中的方法，免去架设仪器及对点初平。在直线隧道段，施工控制导线的平均边长选择在150m左右，特殊情况下，导线边不小于100m。曲线隧道施工控制导线埋设在曲线元素点上，边长大于60m。施工控制导线测量用Ⅱ级全站仪施测，左、右角各测二测回，左右角平均值之和与360°较差须小于6″，边长往返观测各二测回，往返观测平均值较差小于7mm。施工控制导线最远点点位横向中误差在±25mm之内。每次延伸施工控制导线测量前，对已有的施工控制导线点前三个点进行检测。如有变动，须选择另外稳定的施工控制导线点进行施工控制导线延伸测量。施工控制导线在隧道贯通前测量三次，测量时间与竖井定向同步。重合点重复测量的坐标值与原测量的坐标值较差小于10mm时，采用逐次的加权平均值作为施工控制导线延伸测量的起算值。⑵施工导线测量施工导线是隧道掘进的依据，施工导线的精度高低，直接影响着盾构推进时的姿态和隧道的贯通。隧道掘进首先布设施工导线。施工导线取平均边长30m，角度观测中误差在±6″之内，边长测距中误差在±10mm之内，相当于工程测量规范中的一级导线。当盾构掘进进入曲线隧道时，施工导线的长度根据曲线半径的大小而适当调节。对施工导线进行定期检测，当施工导线延伸时，须重新从施工导线点的后两站开始测量。盾构法施工的隧道，由于采用坐标跟踪法测量盾构的实际姿态，采取施工用导线点与施工用水准点重合的办法，以便于快速测量出盾构姿态的三维数据。⑶地下高程测量地下高程测量包括地下施工水准测量和地下控制水准测量。地下高程测量采用水准测量方法，并起算于地下近井水准点。地下施工用水准点根据施工导线点的长度而布设，地下施工控制水准点每200m至少布设一点。地下施工水准测量可采用S3水准仪和3m木制板尺进行往返观测，其闭合差在±mm(L以km计)19 之内，达到工程测量规范中四等水准测量的要求。4.盾构姿态测量盾构姿态测量包括其与线路中线的平面偏离、高程偏离、纵向坡度、横向旋转和切口里程的测量。测定盾构机实时姿态时,测量盾构机内的一个特征点和一个特征轴。盾构机姿态测量的误差技术要求如表9-2。盾构姿态测量误差技术要求表表9-2测量项目测量误差平面偏离值（mm）±5高程偏离值（mm）±5纵向坡度（%）1横向旋转角（′）±3切口里程（mm）±10第2节监测盾构施工的监控量测的项目主要包括：地表变形监测、土体内部变形监测、沿线地上和地下构筑物安全监测、隧道变形监测、支护结构受力监测等。地表变形监测、土体内部变形监测、沿线地上和地下构筑物安全监测与暗挖隧道施工的相同，盾构隧道的变形监测内容主要为盾构隧道椭圆度测量。第三章工作竖井第1节竖井工作竖井位置应根据设计文件或施工方案确定，宜设在隧道井室的位置。竖井的结构形式，必须考虑盾构机的大小、运入、组装、出发方法、出发时反力的确保、出发部分的辅助施工法、同正式结构物的关系及周围环境等来进行设计。1.工作竖井的施工降水应符合本手册第一部分第六章有关规定。；2．工作竖井的土方开挖应符合本手册第二部分第一章有关规定。3.工作竖井的支撑，应按施工技术设计实施。4.现浇钢筋混凝土工作竖井施工，应符合本手册第七部分第一章有关规定。始发工作竖井与终端工作竖井平面尺寸，应符合盾构机组装或安装、拆除、局部检修、施工工艺设备布置、封门拆除、后背墙设置、测量、运输等要求。井宽不宜小于盾构机外径加400cm；井长不宜小于盾构机总长加600cm。始发工作竖井必须设置安全护栏、安全梯道及通讯设备；井底应设集水井、排水泵。宜结合工作竖井施工，建立垂直起吊设备的基础。19 始发工作竖井后背墙应坚实平整，能有效承受顶力，封门应按设计文件施工。第2节工作井及接收井洞口加固1.高压旋喷桩加固洞口⑴主要施工机具旋喷桩施工采用二重管旋喷法，其施工机具主要包括钻机、空气压缩机、注浆管、喷嘴、流量计、输浆管、制浆机等。⑵旋喷桩施工工序双重管旋喷桩施工是先把钻杆插入或钻进至预定土层中，再自下而上进行旋转喷射注浆作业。具体施工工艺流程如下。测量定位钻机就位钻孔施工插入注浆管喷射作业拔管清洗机具移开钻机配套设备就位水泥浆拌制水泥浆输送旋喷桩施工工艺流程图⑶技术要点施工前检查高压设备和管路系统，注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，注浆管接头的密封圈必须良好。施工时钻孔的倾斜度不得大于1.5‰。在查管和喷射的过程中，注意防止喷嘴被堵，在拆卸或安装注浆管时动作要快。气、浆的压力必须符合设计值，否则要拔管清洗干净后再进行插管和旋喷，若其中的一个喷嘴出现堵塞的情况，采用复喷的办法继续施工。喷射时，要做好压力、流量和冒浆的量测工作，并按要求逐项记录，钻杆的旋转和提19 升必须连续不得中断。深层喷射时，先喷浆后旋转和提升，以防注浆管被扭断。搅拌水泥浆液时，水灰比必须按设计要求进行控制，不得随意改动。在喷浆的过程中应防止水泥浆沉淀，使其浓度降低。施工完毕后立即拔出注浆管，对注浆管和注浆泵进行彻底的清洗，管内和泵内不得留有残存的水泥浆液。2.水泥搅拌桩法加固洞口水泥搅拌桩一般参数：桩径450～550mm，搅拌桩水泥渗入量为15%左右，水泥用量40～65kg/m，水泥采用不低于32.5R普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比为0.45～0.55，采用四搅两（或四）喷的施工工艺；水泥土30天无侧压抗压强度应大于1Mpa，桩位允许偏差50mm，垂直度偏差1.5%，桩径允许偏差2%。搅拌桩成桩3天内采用N10轻便触探检验桩身水泥土强度和均匀性，必要时取芯检验，检查数量为总数的1%，且不少于3根。成桩7天后，采用浅部开挖桩头，目测检查搅拌桩的均匀性，测量成桩直径。检查量为总桩数的5%。3.注浆法加固洞口根据地质采用不同的浆液加固。根据土质情况确定孔深、孔距、注浆压力、注浆顺序等参数。北京地区一般注浆孔孔距50cm，注浆压力0.15～0.2Mpa，二次补浆压力0.2Mpa。注浆管如采用钢管时，注意注浆结束必须要把注浆管撤出。第3节盾构机基座安装工作竖井内盾构机基座根据采用的盾构机参数提前加工成整体，基座安装应符合下列要求：1.基座及其上的导轨强度与刚度，应符合盾构机安装、拆除及施工过程要求。2.基座应与工作竖井联接牢固。3.导轨顶面高程与间距应经计算确定。导轨的轴线应与管道轴线平行对称，安装中心线位置允许偏差水平方向为３mm，高程为0、＋3mm，且与盾构机轴线形成的夹角为60°～90°；出发工作竖井导轨顶面高程，宜比封门对应部位高程高30mm；到达工作竖井导轨顶面高程，宜比封门对应部位高程低20mm；出发或到达工作竖井设有封门的井壁与基座、导轨间，应留有进行防漏、密封的操作间隙，间隙不宜小于50cm。19 第4节反力支架以临时组装的管片和型钢为主材，保证其针对必须的推力具有足够的强度，和不发生有害变形的刚度。临时组装的管片，需要确保临时安装的形状，以免给其后组装的正式管片的精度带来不好的影响。1.钢后背钢后背一般采用工字钢制作，其中心误差控制在15mm以内。后背面必须与盾构设计轴线垂直。2.负环拼装盾构出发须做临时后背，使盾构机有支撑力，能够向前推进。一般情况下用同规格的隧道管片，即拼装负环。开始几环负环必须开口拼装，留有工作空间。当盾构机盾尾进入洞口后，拼装隧道整环管片，并做上部后背上部钢管支撑支撑，使盾构后背力均匀作用于圆周上。根据工作井的长度及设计洞口永久防水混凝土环梁的宽度确定钢后背的厚度需要拼装的负环管片数量。盾构机经调试验收确认正常，钢后背安装完毕及其他准备工作（洞门凿除、管路连接）全部完成后即可进行初始掘进负环拼装。负环拼装第一环必须注意断面的圆度和与隧道轴线的垂直度，为整环拼装做准备。3.后背上部钢管支撑安装初始掘进至最后一环负环管片脱出盾构壳体时，停止向前推进，安装后背上部钢管支撑支撑，后背上部钢管支撑是在第一环整环管片和井壁中间，通过二根钢管支撑管将轴向力传递至工作井井壁。安装后背上部钢管支撑时，使用两台100吨千斤顶预顶管片，对管片施加预压力，同时抵消钢后背的空隙，防止正环管片的上方管片向后错出，保证管片的成型质量，同时也保证盾构出洞推进时千斤顶及分区油压有较大的选择范围，便于盾构出洞施工时轴线的控制。第四章盾构机及配套设备的安装及调试第1节盾构机安装与调试1.盾构机的安装整体式盾构机运抵施工现场，应在地面进行检查、空转试验，合格后方可吊入始发竖井安装就位。采用解体方式运输抵达现场的盾构机，应在地面进行试组装，达到设计要求与工厂安装的精度，并经地面空运转合格后，方可吊入始发竖井安装就位。盾构机采用整体或解体方式运输、吊装和安装过程中，均应采取保护措施，不得使盾构机及其部件受损、变形。在始发工作竖井内安装盾构机前，应对基座、导轨的位置、高程进行复核，方可进行盾构机安装。盾构机在竖井内组装就位后，应进行运转试验。盾构机的运输及吊装应委托专业起重运输公司，下井吊装应按专项方案实施。19 2.车架转换及后续台车的安装将隧道内与台车相连接的钢管包括浆液管、回水管、加泥管管路以及浆液储存罐和压送泵、泥浆储存罐和压送泵用清水冲洗干净，并将所有油管内的液压油全部收集至液压油箱内，并将油管吹净。停止掘进后将隧道内铺设的道轨拆除并吊运到地面，拆运盾尾密封油脂泵、回油箱。将地面和隧道内台车相连接的高压电缆断开，井下除照明线路外，其余线路都要拆除，台车上的电源全部要拉闸断开。拆除台车之间连接的信号线。将台车之间的浆液管、加泥管、回水管与台车断开，只将管路的一端拆开即可。将隧道内盾构机与临时台车之间的牵引杆拆卸并由电瓶车运到地面上，同时将临时台车解体，并把皮带机放下，将皮带机的皮带松开，并放于平板车上将其用电瓶车脱出并吊到地面，再将临时台车运出；将洞口的10环范围内的管片用钢制拉紧联系连接以进行加固，拉紧联系宜采用槽钢，槽钢上按照管片间注浆孔的间距设置螺栓孔。洞口拉紧联系安装完毕后即可将初始掘进时的后背上部钢管支撑拆除掉，然后将盾构工作井内的负环依次拆除。将盾构基座与工作井底板相连接的焊点切割开，把基座吊出工作井。用切割成弧形的钢板将第一环管片与洞口钢环焊接以封堵洞口；同时将工作井内的集水井用砖砌至略高于洞内轨道面，竖井内铺设轨道。将台车吊至工作井，按照顺序排列并将各台车之间的管路连接好，每次以两节台车为单位用电瓶车运至隧道内的指定位置，皮带运输机应预先放置于1、2节台车上，一次性运输到位。以后的台车运到位后，将其间的管路连接好。连接工作井至台车尾部的各种管路。第3节地面起重设备安装与调试1.门式起重机安装门式起重机安装在盾构工作井，主要作用是吊装土箱及管片。门式起重机的性能参数应满足以下4个方面：⑴起吊最大重量的土箱或管片；⑵起吊高度满足工作需要；⑶留有一定的安全系数。门式起重机是专业性很强的工作，一般由起重机的生产厂商或专业机械安装公司负责安装，安装完成后经有关部门验收合格后方可投入使用。门式起重机行走轨道及轨道基础应采用厂家说明书设计的形式，行走轨道基础一般在竖井结构完成19 后进行施工。2.叉车叉车主要用于施工现场管片的搬移，根据管片单块最大重量选用合适的叉车。第3节水平运输设备1.电瓶车电瓶车的主要作用是牵引土箱和管片车，根据最大车组的重量，并在强调制动性能的前提下。土箱及平板车的一般选用定型的矿车，必要可进行改装。2.轨道铺设⑴隧道内道轨铺设电瓶车道轨宜采用不小于24kg/m的钢轨，轨距0.6m或0.9m。轨枕宜采用18#工字钢，枕距08m～1.2m，枕距根据载重量计算选取。⑵台车处的道轨铺设台车道轨采用24kg钢轨。第4节注浆设备的安装调试地面泥浆配制设备包括浆液搅拌机及储存容器、泥浆压送泵、地面管路、降尘设施等。泥浆池的设置必须满足盾构推进需要量，且达到泡制24小时的要求。第5节加泥设备的安装为改善工作面土体的塑流化要求，达不到改良土体的目的，需要在土仓中加入泥浆或其它改良济。第6节供电与通风设备的安装盾构隧道通风一般采用压入式通风，通风机设置在始发井井口，为防止循环风，风机的进风口距井口的平面距离大于30m，通风筒吊挂在隧道壁上，风筒悬吊应直顺，接口严密。隧道内设置10kv高压电器设备时，应使用密封型供电设备，施工简单，维护检查容易且安全。隧道内设置高压电器设备（变压器、开关、高压电动机）时，必须考虑防止与操作人员、沿线运输车等接触而发生事故，而且还必须在适当的地方设置安全保护装置。19 第五章盾构机掘进第1节盾构法施工总体工艺流程盾构法施工的工艺流程如下。工作井施工盾构下井盾构安装调试初始掘进车架转换正常掘进洞门破除洞门密封圈安装接收基座安装洞门破除隧道端头加固隧道洞口加固后盾安装贯通掘进盾构解体吊装盾构法施工工艺流程图第2节出发与到达1.出发盾构机在始发竖井内正式掘进前，应进行盾构机轴线位置校核，符合要求后，应进行掘进系统及垂直与水平运输、通风系统安装。始发竖井井壁封门拆除及封闭，应符合下列要求：盾构机经过空运转，已推进至靠近竖井井壁封门不小于50cm处，停止推进，拆除封门；封门拆除后，应及时将盾构机推入土体，并将封门与盾构机间的间隙密封；当盾构机全部进入土体时，应及时将封门与管片环间的间隙密封；初始掘进的30m－50m长度，应加密对盾构机轴线的测量与监控，及时调整盾构机位置，使隧道的中线、高程符合设计要求。盾构机掘进速度，应根据地层性质、埋深、地面沉降变化确定。在松散软弱土层中掘进，应根据盾构机类型、掘进方式，采取不同的正面支护方法。开挖土方应符合下列要求：密封式机械开挖长度应与每环管片的宽度相适应，挖土速度应与盾构机推进速度、出土能力匹配；盾构机推进中，遇有故障停止推进时，应做好排土门封闭、盾尾密封，并及时处理。盾构机掘进过程中，宜使管片环受力均匀。19 接收井封门拆除及封闭，应符合下列要求：盾构机临近接收井封门１～２m时，应调整、控制盾构机掘进速度，加密对盾构机的轴线测控；封门拆除后，盾构机应及时通过封门，并及时将封门与盾构机间的缝隙密封。当盾构机全部进入接收井后，应及时将封门与管片间的缝隙密封。盾构机掘进中，宜用激光准直系统对盾构机运输轨迹连续观测。盾构机每推进一环，应进行一次管片环的中线、高程测量。同时应测量盾构机轴线位置及绕轴线的偏离转角，进行纠偏。高程、中线纠偏在推进中逐步进行，纠偏过程宜加大测量密度，宜采用调向千斤顶纠偏；应在推进中对盾构旋转进行纠正。2.到达降低盾构掘进速度（一般控制在≤1.0cm/min），以利于盾构姿态的控制；当盾构掘进至洞口加固土体段时，降低盾构掘进的控制土压值，既要最大程度地防止因土压低而造成管片外围岩的下沉，又要最大程度防止因土压高而造成洞口土体的提前破坏；当盾构掘进至离洞口4～6m时，降低加泥压力，根据洞口泥浆的渗漏情况，随时停止泥浆加入；预先在洞口中央凿出一观察孔，确定盾构是否到达洞门。当盾构机刀头到达洞门后，停止掘进，进行洞门凿除;当盾构机进洞后，及时进行洞口密封，并从地面和洞口端面同时进行补注浆，控制洞口后期沉降，也有利于洞口段隧道的防水。盾构进洞拼装完最后一环管片后，千斤顶不要立即回收，及时安装拉紧联系，将洞口段10环管片联系成一体，同时拧紧所有管片连接螺栓，防止盾构机与隧道管片脱离时洞口端管环应力释放，导致管环间的松动，造成管环间渗水；盾构进洞后，应及时封堵洞口，封洞口的钢板必须满焊，以防止洞口漏浆、渗水；盾构机从隧道落到接收基座上时，为防止洞口处管片的错台、松动等，应即时调整管片，反复拧紧螺栓。第3节掘进1.掘进出土盾构机各系统试运转正常后即可进行正常掘进，首先向盾构土仓中加入一定数量的泥浆，转动刀盘，按照已确定的土压及加泥量进行控制，确定土压为设定值，螺旋输送机的控制方式定为自动，这样螺旋输送机即可根据盾构刀盘土仓内的土压自行调节转速，始终保持土仓内的土压稳定，掘进排出的土装入土箱由电瓶车运输至工作井，再由工作井处的门式起重机将土箱吊至地面；2.加泥盾构机掘进时，随时观察刀盘螺旋输送机的扭矩及螺旋输送机排出的土的状态（即塑流性），对泥19 浆的加入量进行调节控制，始终使刀盘及螺旋输送机油压保持正常的数值；盾构施工中加泥的数量与土质有着极大的关系，一般土质较差时，添加泥浆或其它材料改善土体的塑流性，使得盾构前方土压保持稳定，较好的控制地面的隆陷。3.同步注浆盾尾进入土体后时开始进行同步注浆，根据推进速度确定注浆的流量。4.管片拼装推进一环完成后，拼装管片。5.二次补注浆为控制沉降，需要进行二次补注浆，二次补浆安排在拼装管片时进行，补注浆的压力应该比同步注浆的压力高，以更好的对外部间隙进行填充。第4节管片拼装管片安装应符合下列要求：拼装前应清理盾尾底部，管片安装设备应处于正常状况；拼装每环中的第一块时，应准确定位，拼装顺序应自下而上，左右交叉对称安装，最后封顶成环；安装时千斤顶交替收回，即安装哪片管片收回哪片相对应的千斤顶，其余千斤顶仍顶紧，保证土压仓土压不降低；控制管片环面的平整度及椭圆度；边拼装管片边扭紧纵、环向联接螺栓；在整环管片脱出盾尾后，再次按规定扭紧全部联接螺栓。管片下井前，应由专人核对编组、编号；对管片表面进行清理、粘贴止水材料、检查合格后，将管片与联接件配套送至工作面；拼装时，应采取措施保护管片、衬垫及防水胶条，不受损伤；拼装时，应逐块初拧环向和纵向螺栓，螺栓与螺栓孔间应加防水垫圈；拼装成环但未退出盾尾，符合下列要求时，复紧环向螺栓；继续顶进时，复紧纵向螺栓；1.管片径向错台＜3mm。2.管片环端面平整度３mm。3.管片环端面垂直度３mm。4.与相邻环错台3mm。5.相邻纵缝间隙：0～＋2mm。在纵向螺栓拧紧前，进行衬砌环椭圆度测量。当椭圆度大于20mm时，应做调整。曲线段管片安装，根据设计曲线半径进行标准环与楔形环排列。19 第5节同步注浆盾构法施工的管道结构与土层间的间隙，应进行注浆充填。注浆材料一般采用水泥浆、水泥砂浆、水泥粉煤灰浆及水玻璃等浆液。注浆应与地面监测相配合，应采用多点注浆，将管道与土层间的间隙充分填满。注浆压力应通过试验确定，砂卵石层宜控制在0.1～0.2ＭＰa。注浆结束后，应在及时将注浆孔封闭。注浆前应对浆液搅拌、浆液灌注设备进行检查，保持设备在注浆过程处于良好工作状态。盾构掘进同步注浆后，应进行二次补浆。第6节防水1.衬砌混凝土自防水按设计要求进行管片生产，管片的抗渗等级符合设计要求。2.盾构隧道接缝防水在管片接缝处设置框形橡胶弹性密封垫。3.盾构隧道与其它部位接口处的防水盾构出洞时，采用特殊帘布橡胶圈及可靠的固定装置减少漏泥、漏水。第7节小半径曲线施工无“铰接”装置的盾构机，可通过盾构机的超挖刀，配合盾构机左右两侧的千斤顶来实现。有“铰接”装置的盾构机，通过启动盾构机中间的绞接装置和左右两侧的主推千斤顶来实现。1.根据曲线半径计算出盾构曲线掘进时盾构机“铰接”开启角度和超挖量。2.盾构掘进由直线段进入曲线段时，一般提前一机身长度进行全断面适量超挖，提前半个机身长度开始开启盾构机“铰接”装置，随着盾构掘进，逐步地增大到角度需要值。3.盾构机在曲线段上掘进时，首先固定盾构机“铰接”装置角度，同时在曲线内侧进行必要的超挖，再辅助以合理的分区油压控制，有效地控制盾构掘进轴线。4.当盾构掘进由曲线段进入直线段时，应提前半个机身逐步收回盾构机“铰接”装置，同时停止超挖，盾构机进入到直线段。第8节地中障碍物排除由于地下环境的复杂性，在盾构掘进过程中可能遇到地下障碍物。遇到障碍物时，要根据障碍物的调查结果采取相应的的对策，保障施工顺利进行。对于地下障碍物，施工前将其以地表施工撤除（地面撤除）为原则。不得已从隧道内撤除时，必须19 事先把能够进行障碍物撤除的作业装置装备到盾构机上。进行这些作业时，必须主要以下事项：1.从地面撤除：一般采用注浆加固、喷射注浆加固等辅助工法加固围岩，事前从地上撤除障碍物后要妥当进行回填，防止遗留残留物或钻孔回填不充分而妨碍盾构通过。2.从隧道内撤除：从对隧道内撤除地中障碍物时，作为辅助工法一般采用化学注浆加固法，化学注浆与气压施工法并用。开仓从盾构隔板进入前方，在开挖面狭窄空间内，安全、切实地进行障碍物的切断、破碎、拆除、运出作业，为了使这些操作顺利进行，应尽量控制围岩的开挖量以保障开挖面的稳定，有压气施工不能用火时，可用轻量、小型机械等。进入土仓进行处理时，其操作步骤如下：⑴首先对开挖面情况进行分析判断，清楚了解开挖面土质情况、地下水位情况、地表建筑物情况、不明障碍物情况等。⑵制定切实可行的实施方案，对操作人员进行详细交底。⑶如有条件首选从地面对开挖面土体进行注浆加固；如无条件通过刀盘面板预留口接导管，用导管对开挖面土体进行注浆加固。⑷在盾构机停止推进的条件下，利用螺旋输送机将土仓内的土体尽量出空，同时向土仓内压入压缩空气，但必须在不影响地面沉降的前提下实施。完成后关闭螺旋机出土口舱门，并使之密闭，继续利用空压机向土仓加压，直至气压能够维持开挖面土体稳定。⑸从人孔进入人孔气室，利用空气压缩机对人孔气室进行缓慢加压，调整气压与土仓压力相等。加压过程中特别注意压力升高的速度不可过快，确保人员安全，在人孔气室内设有电话接口,人孔气室内、外人员随时保持联系。⑹进入人孔气室的工作人员打开人孔气室与土仓间的人孔,进入土仓内检查并对障碍物进行处理。⑺处理完成后,工作人员退回到人孔气室,关闭人孔逐步对人孔气室进行缓慢减压,直至常压,人员安全退出人孔气室。⑻完全处理障碍物后,盾构机尽快恢复正常施工。第六章盾构管片管片一般采用钢筋混凝土管片，特殊部位采用钢管片，钢筋混凝土管片预制厂预制，钢管片应委托钢结构公司制造，管片应按设计要求制作。制作管片用的钢筋、水泥、砂、石、外加剂等原材料及混凝土的配制，应符合有关规定。预制钢筋混凝土管片混凝土强度及抗渗性，应符合设计规定；外形尺寸准确，且不得有影响工程质量的缺陷。管片混凝土强度达到设计强度标准值85％，方可脱模。管片脱模后每100环，应进行整环拼装检验；19 管片吊运、堆放时，应内弧面处上，堆放高度不得起过四层，层间应放托架或垫木，托架、垫木应稳固。吊运应使用专用工具。管片混凝土强度达到设计强度标准值时，方可在工程中拼装使用。管片的质量应符合下列规定：1.管片外观完整、尽寸准确、表面光洁、色泽均匀，不得有露筋、麻面、缺边、掉角等现象；2.混凝土强度与抗渗性，应符合设计要求，并满足施工设计需要；3.管片预埋件应焊接牢固，位置准确；预留螺孔应位置准确、、孔径尺寸符合设计要求；4.管片型号、生产日期、检验结果模型编号等标识清晰、醒目、准确；管片的质量要求与允许偏差，见表9-3。混凝土管片质量要求与允许偏差表表9-3序号项目质量要求或允许偏差（mm）检验频率试验方法范围点数1混凝土强度符合设计要求每台班或30m31抗渗每500m32管片渗漏见注②1块/30环1抗渗台试验3外形尺寸（mm）宽±11块1钢尺厚+3-1钢尺弧弦±1钢尺或样尺4预留孔孔径贯通，孔径符合设计规定每块（全部）1用通落栓法检查，落栓直径为落栓孔径d-2mm注：①表序１中，混凝土配合比有变化时，搞渗试件应加做一组；②按设计撤渗压力恒压２小时，渗水线应小于管片厚度的三分之一；③表序４内，螺栓孔孔径d为锥形螺栓孔的小孔径。第七章盾构隧道质量盾构法施工电力隧道允许偏差可参考表9-4。盾构法隧道管片拼装允许偏差参考表表9-4序号项目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数1中心线水平位移≤150每3环1点经纬仪、激光准直2管底高程±150水准仪3圆环垂直变形8‰D伸缩尺量4环向错台≤20用塞尺5管片间错台≤20用塞尺注：①表序３中，Ｄ为管片环设计内径；19 　　②当设计有内衬要求时，本表为内衬前隐蔽验收标准。第八章盾构施工安全卫生1.安全卫生管理盾构施工必须严格遵守国家、市有关安全、劳动卫生的法律法规，进行全面的安全卫生管理，防止发生事故。施工前对可能存在的危险因素进行仔细研究，并制定出相应的安全卫生措施。对从事盾构作业人员进行安全卫生教育，指出危险部位、危险场所和可能出现的妨害安全及健康的情况，作业人员变换工作岗位时，应重新进行安全卫生教育。建立安全检查制度，为了防治事故的发生，必须随工程进度进行适当的安全检查，以保证施工安全。2.作业环境考虑盾构作业的特殊性，周密地维护作业环境，以便能安全、舒适地进行施工，隧道内，需确保通风、照明、通道等的安全，采取消除影响作业人员健康的措施。⑴通风：确保安全、卫生的作业环境，隧道内通风必不可少。必须根据地质条件、盾构规模、施工方法、进度等选用合适的通风方式及通风设备。通常仅隧道内作业人员的呼吸对空气污染每人需3m3/min的通风量。由于盾构机械设备产生的热量提高了隧道的温度时，必须采取措施使隧道内的温度降至37°C以下。⑵照明：在作业场所及通道必须有照明设备，以尽量防治灾害的发生。对开挖面、组装机、各种机械设备的操作部位、注浆处、皮带输送机等直接进行作业的照明，确保可安全作业的充足照度，最低照度宜在70勒克斯以上。使用照明设备时，应尽量减小明暗对比，以防晃眼。作为通道使用的区段，为了确保作业人员行走和轨道车辆的行驶安全，也必须进行必要的照明。一般采用40W的荧光灯，配置间距5～8m，固定式照明灯具需经常维修检查，通道最暗的地方照明也要保证20勒克斯左右。在有开口的特别危险的地方，需设置警戒标志灯。⑶排水：为了保持工作环境，必须进行隧道内排水。盾构机的盾尾渗水，出土（出泥）口的渗水也是隧道内出水的通道，应在盾构隧道内建立排水设施。⑷通道：为了防止隧道内轨道车辆等发生事故，作业人员通行安全，必须确保通道的安全。通道必须具有足够的空间，以防止作业人员接触运行中的轨道车辆。通道与轨道和运输通道间要用栏栅明确地区分开，栏栅高度不小于1.2m。⑸劳动保护用品：除安全帽外，根据作业内容配备高压绝缘靴、安全带、呼吸器、防振手套、防水服等劳保用品。19 ⑹防止噪音：噪声不仅给作业人员造成不适感，而且还会妨碍对话和声音进行联络的信号，导致影响安全作业。噪声影响工人操作或交流，并可能导致人身伤害事故发生时，应对噪声源内机械设备采取音源改善、隔音、吸音等措施。若有产生噪声性耳聋的可能时，除定期测量噪声等级外，还应监视防止噪声措施的效果，并考虑噪声的程度、噪声的传播时间等，必要时，必须采取令工人戴耳塞等措施。3.防止灾害施工时，必须采取必要的保护措施，尤其对盾构工程特有的作业环境、作业条件、作业方式等起因的灾害要特别注意。盾构施工中工作面失稳引起地面沉陷、触电、机械伤害、轨道事故与一般的建筑工程相同，但特别注意防止火灾、缺氧、有害气体中毒。⑴防止火灾：盾构隧道内的火灾与隧道外的火灾截然不同，应充分认识到消防演习、避难等方面的困难，故需针对火灾危险源，认真采取措施。液压机械的液压油为危险品，隧道内不得存放过量的液压油，液压油泄漏后要立即清理。尽量减少隧道内的可燃物，并尽可能不动明火，同时应建立防火体制，明确责任制，对火源，可燃物进行严格管理，排除火灾隐患，同时还需采取初期灭火措施。应使有关人员知道对火源的管理体制，对不同火源所使用的灭火设备的配置，明火作业场所的监督人的配置等，以便开展消防活动。初期消防失败时，隧道内短时间内会处于危险状态。所以人员立即退到安全区，以防灾害扩大。⑵防止缺氧、瓦斯中毒事故外边的空气不能流入或通风不良之处，由于空气中氧的消耗，会导致含氧量少的空气（缺氧气体）漏出，空气以外的气体（甲烷、二氧化碳、硫化氢等）漏出的原因，造成缺氧及瓦斯中毒事故。在盾构机局部通风不畅的地方安装局部风扇强制通风。在盾构穿越含有淤泥、腐殖物、有机物等可能含有有害气体的地层时，必须慎重处理，确定含有有害气体时，必须使隧道内的氧浓度不低于允许极限，而有害气体浓度不超过允许浓度。⑶防止起吊、运输、轨道灾害考虑相关设备的设置方法和安全性，根据需要设置脱索防止装置，必要时应设置接触防止、飞逸防止的设备。4.紧急时措施、救护措施为防备紧急事故发生，应对隧道内外所需机械、设备及通讯联络设备采用备用措施，同时建立与隧道内外的各作业场所、相关部门等立即取得联络的体制。⑴通讯联络设备，隧道内外应设置有线或无线的通讯设备。⑵避难用设备器具，根据工程需要，在合适的地方配备空气呼吸器、携带式照明灯具等19 功能避难用设备器具。⑶急救措施，作业人员负伤或生病时，必须采取有效的急救措施。19'