盾构始发、掘进、接收专项施工方案
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二零二零年十月
盾构始发、掘进、接收专项施工方案 ..................................................................................... I 盾构始发、掘进、接收专项施工方案 .................................................................................... 1 1 编制说明 ................................................................................................................................ 1
1.1编制依据 .......................................................... 1 1.2编制目的 .......................................................... 1 1.3编制范围 .......................................................... 1 2 工程概况 ................................................................................................................................ 1
2.1基本情况 .......................................................... 1
2.1.1会展中心站~中心医院站盾构区间概况 ........................... 2 2.1.2中心医院站~解放路站区间概况 ................................. 2 2.1.3解放路站~南京路站区间概况 ................................... 2 2.1.4区间隧道线性概述 ............................................ 3 2.2 工程地质及水文条件 ................................................ 6
2.2.1会展中心站~中心医院站区间工程地质 ........................... 6 2.2.2中心医院站~解放路站区间工程地质 ............................. 6 2.2.3解放路站~南京路站区间工程地质 ............................... 6 2.2.4区间水文条件 ................................................ 7
3 工程筹划 ................................................................................................................................ 8
3.1 总体工程筹划 ...................................................... 8 3.2 施工进度筹划 ...................................................... 8 3.3 管理组织机构 ...................................................... 8 3.4 人员配置 .......................................................... 9 3.5 施工设备 ......................................................... 10 4 盾构机基本参数及刀盘配置 .............................................................................................. 11
4.1 盾构机基本参数 ................................................... 11 4.2刀盘配置 ......................................................... 12
5 盾构始发准备工作 .............................................................................................................. 14
5.1始发条件 ......................................................... 14 5.2 始发段线路概况 ................................................... 15 5.3 始发流程 ......................................................... 15 5.4 盾构始发范围及施工场地布置 ....................................... 16 5.5 端头加固 ......................................................... 16 5.6 洞门凿除 ......................................................... 16
5.6.1 探孔监测 ................................................... 16 5.6.2 洞门凿除 ................................................... 17 5.7 洞门密封环预埋及安装 ............................................. 18 5.8 盾构始发托架安装 ................................................. 19 5.9 井下轨道铺设 ..................................................... 20 5.10 盾构机及后配套台车吊装下井、调试 ................................ 20 5.11 反力架定位安装 .................................................. 22
5.11.1反力架定位 ................................................ 22 5.11.2反力架安装 ................................................ 23 5.12 盾构机定位、洞门位置复核 ........................................ 24 5.13 配套设施布置 .................................................... 24 5.14 管片生产 ........................................................ 24 5.15 电力系统 ........................................................ 24 5.16负环管片拼装 .................................................... 24 6 盾构始发掘进 ...................................................................................................................... 24
6.1 盾构始发技术措施 ................................................. 25 6.2 负环管片、反力架、始发托架的拆除 ................................. 25 7 盾构掘进 .............................................................................................................................. 26
7.1 盾构掘进作业工序流程 ............................................. 26
7.1.1 盾构掘进控制 ............................................... 26 7.2 盾构掘进模式 ..................................................... 28
III
7.2.1 土压平衡工况的实现 ......................................... 28 7.2.2 土压平衡模式技术措施 ....................................... 28 7.2.3 土压平衡模式下土压力控制 ................................... 29 7.2.4 土压平衡模式下保持掘进面稳定的措施 ......................... 29 7.2.5 土压平衡模式下排土量的控制 ................................. 29 7.2.6 渣土改良 ................................................... 30 7.2.7 掘进参数 ................................................... 31 7.3渣土运输 ......................................................... 32
7.3.1 洞内出渣流程 ............................................... 32 7.3.2 出土注意事项 ............................................... 32 7.4 管片输送及拼装 ................................................... 33
7.4.1 管片输送及拼装流程图 ....................................... 33 7.4.2 管片输送 ................................................... 33 7.5 同步注浆（壁后注浆） ............................................. 36
7.5.1注浆流程图 ................................................. 36 7.5.2 注浆浆液的制作与运输 ....................................... 37 7.5.3 同步注浆 ................................................... 39 7.5.4 同步注浆后的检查及调整注浆参数 ............................. 40 7.5.5 注意事项 ................................................... 41 7.6 轨道安装、拆卸 ................................................... 41
7.6.1 轨道布置 ................................................... 41 7.6.2轨道铺设 ................................................... 42 7.6.3注意事项 ................................................... 42
8 盾构到达接收 ...................................................................................................................... 42
8.1 接收流程 ......................................................... 42 8.2 端头加固 ......................................................... 43 8.3 盾构到达准备工作 ................................................. 43
8.3.1进站前的测量工作 ........................................... 43 8.3.2 调整好盾构机姿态 ........................................... 44
IV
8.3.3 注浆施工 ................................................... 44 8.3.4 洞门密封 ................................................... 44 8.3.5 托架安装 ................................................... 44 8.4 盾构到达施工 ..................................................... 44 8.5洞内施工控制 ..................................................... 46 8.6 洞外施工控制 ..................................................... 47 9 盾构施工监控量测 .............................................................................................................. 48
9.1 盾构始发监控量测 ................................................. 48 9.2 盾构施工测量 ..................................................... 48
9.2.1 井下控制测量 ............................................... 48 9.2.2 监控量测 ................................................... 50 9.2.3 姿态控制 ................................................... 52 9.2.4 盾构施工过程复测 ........................................... 53 9.3 盾构接收测量和监控量测 ........................................... 54 10 盾构施工风险源的分析及应对措施 ................................................................................ 54
10.1 风险源的识别 .................................................... 54
10.1.1会展中心站~中心医院站区间风险源 ........................... 54 10.1.2中心医院站~解放路站区间风险源 ............................. 54 10.1.3中心医院站~解放路站区间风险源 ............................. 55 10.2应对措施 ........................................................ 55
10.2.1 一般建、构筑物的保护措施 .................................. 55 10.2.2 重要建、构筑物的保护措施 .................................. 55 10.2.3 地下管线保护方案 .......................................... 56
11 质量保证措施 .................................................................................................................... 58
11.1 始发准备保证措施 ................................................ 58 11.2 始发掘进质量保证措施 ............................................ 58
11.2.1 盾构推力较预计增大 ........................................ 58 11.2.2 盾构位置偏离过大 .......................................... 59
V
11.2.3 盾构自转角过大 ............................................ 59 11.2.4 管片止水带破损或破坏 ...................................... 59 11.2.5 注浆故障 .................................................. 59 11.3 盾构施工质量保证措施 ............................................ 60
11.3.1 轴线控制 .................................................. 60 11.3.2 防止盾构滚动的措施 ........................................ 60 11.3.3 不同地层中掘进 ............................................ 60 11.3.4 管片检查及拼装 ............................................ 61 11.3.5 防止管片上浮的控制 ........................................ 61 11.3.6 同步注浆 .................................................. 62 11.4 盾构施工质量管理规定 ............................................ 62 12 安全保证措施 .................................................................................................................... 64
12.1 洞门凿除施工安全要求 ............................................ 64 12.2 吊装安全注意事项 ................................................ 64 12.3 用电安全注意事项 ................................................ 65 12.4 运输车辆的安全 .................................................. 66 12.5 人员安全 ........................................................ 66 12.6 设备安全 ........................................................ 67 13 应急预案 ............................................................................................................................ 67
13.1组织机构 ........................................................ 67 13.2 管理职责 ........................................................ 67 13.3 应急救援物资准备 ................................................ 68
13.3.1 应急物资现场常备、定期检查补充 ............................ 68 13.3.2 其他 ...................................................... 70 13.4应急情况快速响应 ................................................ 70 13.5 对盾构掘进过程中突发险情的预案 .................................. 71
13.5.1 盾构隧道过建筑物、桥桩基时的预案 .......................... 71 13.5.2 螺旋输送机发生喷涌时的预案和措施 .......................... 72
VI
13.5.3 盾构机较长时间停机的处理 .................................. 72 13.5.4 防止盾尾漏浆预案和应急措施 ................................ 73
14 附图 .................................................................................................................................... 73
14.1附图一：盾构施工场地布置图。 .................................... 73
VII
盾构始发、掘进、接收专项施工方案
1 编制说明
按照地铁3号线二期工程第二标段会展中心站~中心医院站、中心医院站~解放路站区间、解放路站~南京路站区间，施工图纸及其它相关资料，并根据招标文件对工期、造价、质量、安全、环境保护、文明施工等方面的要求，编制该方案。
1.1编制依据
（1）轨道交通3号线二期第二标段实施性施工组织设计；
（2）轨道交通3号线二期第二标段招标文件、及投标文件、施工合同文件； （3）轨道交通3号线二期第二标段详细勘察阶段岩土工程勘察报告及补充勘察岩土工程报告；
（4）轨道交通3号线二期第二标段工程会展中心站~中心医院站、中心医院站~解放路站区间、解放路站~南京路站区间，三个区间平纵断面图；
（5）本工程现场调查资料；
（6）国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准，以及地区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定；
（7）我公司在、南京、苏州、杭州、宁波等地的盾构施工经验和研究成果及现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力和资源投入能力。
1.2编制目的
（1）规范操作流程，指导现场施工；
（2）确保盾构始发、掘进及接收施工的安全、顺利进行。
1.3编制范围
本方案适用于地铁3号线二期第二标段会展中心站~中心医院站、中心医院站~解放路站区间、解放路站~南京路站区间，盾构始发、掘进及接收专项施工方案。
2 工程概况 2.1基本情况
轨道交通3号线二期第二标段土建工程包括会展中心站~中心医院站、中心医院站、中心医院站~解放路站区间、解放路站、解放路站~南京路站区间，标段包括2站3区间，共5
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个单位工程。
图2.1 本标段平面布置图 2.1.1会展中心站~中心医院站盾构区间概况
（一）区间右线全长1102，左线全长1112.365m（长链10.365m）。水平线间距14.1～36.2m，采用盾构法施工。本区间线路出中心医院站后以R＝350m的曲线半径沿东湖路向北直行至东湖路与乌鸦路交叉口，后向北下穿乌鸦路下穿车道后接入会展中心站。区间两端车站均为地下两层岛式车站。本区间采用节能坡，线路出中心医院站后，采用27‰坡度下坡至线路最低点，然后依此以14.725‰、2‰上坡至会展中心站接入车站。区间设一座联络通道兼泵房，采用冻结法冻结加固后，矿山法施工。
图2.1.1 会展中心站~中心医院站区间平面布置图 2.1.2中心医院站~解放路站区间概况
区间右线全长623.1m，左线全长607.938m（短链15.162）。水平线间距14.5～16.5m，采用盾构法施工。本区间线路出中心医院站后以R＝400m的曲线半径转向兴国南路，后沿兴国南路向南直行至兴国南路与东湖路交叉口，后向南下穿放鹰桥后接入解放路站。区间两端车站均为地下两层岛式车站，其中中心医院站带配线。区间线路平面最小曲线半径为400m。
本区间采用单向坡，线路出中心医院站后，以2.00‰坡度下坡至里程右CK20+800处，后采用20.00‰坡度下坡至里程右CK21+060处，后以4.070‰坡度下坡至右CK21+320处。后以2.00‰下坡坡度接解放路站。区间设一座联络通道兼泵房，采用洞内袖阀管注浆加固后，矿山法施工。
图2.1.2 中心医院站~解放路站区间平面布置图 2.1.3解放路站~南京路站区间概况
解放路站～南京路站区间长456.801m双线（312环），采用盾构法施工，区间右线全长456.801m；左线全长450.641m。区间隧道出解放路站后，线路向左以R=800m的曲线半径在东湖路下方穿行，然后以R=350m的曲线半径穿行至解放路横路下方，到达南京路站。 本区间线间距为8.0～15.2m，线路纵断面采用人字坡，左、右线最大纵坡为5.150‰，隧道埋深为13.2～19.2m，区间不设置联络通道。
图2.1.3 解放路站~南京路站区间平面布置图 第 2 页
2.1.4区间隧道线性概述
本工程区间隧道线型如下表所示。
表2.1.4-1 （一）区间右线平面曲线线型表 线型 直线 缓和曲线 圆曲线 缓和曲线 直线 缓和曲线 圆曲线 缓和曲线 直线 缓和曲线 圆曲线 缓和曲线 长度(m) 15.972 60 321.193 60 286.082 70 93.36 70 25.544 35 50.742 2.804 里程 DK20+143.100～DK20+127.128 DK20+127.128～DK20+067.128 DK20+067.128～DK19+745.935 DK19+745.935～DK19+685.935 DK19+685.935～DK19+390.090,短链9.763 DK19+390.090～DK19+320.090 DK19+320.090～DK19+226.730 DK19+226.730～DK19+156.730 DK19+156.730～DK19+131.168 DK19+131.168～DK19+096.186 DK19+096.186～DK19+045.444 DK19+045.444～DK19+042.640 转弯半径 R=350 R=500 R=1200 表2.1.3-2 （一）区间左线平面曲线线型表 线型 直线 缓和曲线 圆曲线 缓和曲线 直线
长度(m) 9.468 60 342.975 60 115.192 里程 DK20+143.100～DK20+133.632 DK20+133.632～DK20+073.632 DK20+073.632～DK19+730.657 DK19+730.657～DK19+670.657 DK19+670.657～DK19+553.161，短链2.304 第 3 页
转弯半径 R=370
缓和曲线 圆曲线 缓和曲线 直线 30 352.902 30 97.619 DK19+553.161～DK19+523.161 DK19+523.161～DK19+170.259 DK19+170.259～DK19+140.259 DK19+140.259～DK19+042.640 R=1500 表2.1.3-3 （二）区间右线平面曲线线型表 线型 直线 缓和曲线 左转圆曲线 缓和曲线 直线 缓和曲线 右转圆曲线 缓和曲线 长度(m) 14.774 65 296.033 65 76.464 30 47.507 26.538 里程 DK 20768.984～20783.758 DK 20783.758～20848.758 DK 20848.758～21144.791 DK 21144.791～21209.791 DK 21209.791～21286.255短链2.34 DK 21286.255～21316.255 DK 21316.255～21363.762 DK 21363.762～21390.3 转弯半径 R=400 R=1500 表2.1.3-3 （二）区间左线平面曲线线型表 线型 直线 缓和曲线 左转圆曲线 缓和曲线 直线 缓和曲线 右转圆曲线
长度(m) 4.353 65 296.032 65 73.809 30 47.507 里程 DK 20768.9～20773.253 DK 20773.253～20838.253 DK 20838.253～21134.285 DK 21134.285～21199.285 DK 21199.285～21273.094短链5.16 DK 21273.094～21303.094 DK 21303.094～21350.601 第 4 页
转弯半径 R=400 R=1500 缓和曲线 直线 30 9.699 DK 21350.601～21380.601 DK 21380.601～21390.3 表2.1.3-4 （三）区间右线平面曲线线型表 线型 缓和曲线 直线 缓和曲线 圆曲线 缓和曲线 直线 缓和曲线 圆曲线 缓和曲线 长度(m) 42.304 25.057 55 57.178 55 35.052 60 91.267 32.442 里程 DK21+677.575～DK21+719.879 DK21+719.879～DK21+744.936 DK21+744.936～DK21+799.936 DK21+799.936～DK21+857.114 DK21+857.114～DK21+912.114 DK21+912.114～DK21+958.740短链11.574 DK21+958.740～DK22+018.740 DK22+018.740～DK22+110.007 DK22+110.007～DK22+142.449 转弯半径 R=350 表2.1.3-3 （三）区间左线平面曲线线型表 线型 缓和曲线 直线 缓和曲线 圆曲线 缓和曲线 直线 缓和曲线 圆曲线 缓和曲线 长度(m) 54.481 25.449 70.005 32.842 70 25.891 60 73.616 34.856 里程 DK21+677.613～DK21+732.094 DK21+732.094～DK21+757.548 DK21+757.548～DK21+827.548 DK21+827.548～DK21+860.390 DK21+860.390～DK21+930.390 DK21+930.390～DK21+973.977短链17.696 DK21+973.977～DK22+033.977 DK22+033.977～DK22+107.593 DK22+107.593～DK22+142.449 转弯半径 R=350 第 5 页
2.2 工程地质及水文条件
2.2.1会展中心站~中心医院站区间工程地质
（一）区间盾构隧道主要穿越的地层为12-1卵石、12-1a圆砾和11-1砂质粘性土夹粉土、粉砂。联络通道兼泵房主要出于12-1a圆砾和12-1卵石层。
（1）12-1a层圆砾，杂色，饱和，呈中密状态，为低压缩性土，土质不均匀，以砾石为主，砾石磨圆度较好，含量约为50%，卵石含量约20%，卵石粒径一般在5～8cm之间，最大揭露粒径大于10cm，原岩主要为石英砂岩和硅质岩，细颗粒主要为中粗砂和黏性土组成，其中中粗砂约占20%，黏性土约占10%。该层土在部分地段分布，勘探孔揭露层厚1.0～14.4m，层顶埋深15～39.1m。
（2）12-1层卵石，杂色，饱和，呈中密状态，为低压缩性土，土质不均匀，卵石含量约为50%，砾石含量约20%，卵石粒径一般在5～8cm之间，最大揭露粒径大于10cm，粗颗粒磨圆度较好，原岩主要为石英砂岩和硅质岩；细颗粒主要为中粗砂和黏性土组成，其中中粗砂约占20%，黏性土约占10%。该层土在沿线普遍分布，勘探孔揭露层厚0.7～14.0m，层顶埋深14.3～30.0m。
图2.2.1-1 会展中心站~中心医院站地质断面图 图2.2.1-2 会展中心站~中心医院站地质饼状图 2.2.2中心医院站~解放路站区间工程地质
（二）区间区间盾构隧道穿越土层主要为10-1黏土层，联络通道主要处于10-1黏土层。掘进过程中应及时观察、调整参数。
（10-1）层粉质黏土，硬塑状态，工程力学性质好，属中~低压缩性土，可考虑作为拟建车站及附属构筑物的天然地基。作为坑壁土层其自稳性较好，但该层局部具有弱膨胀潜势，在遇水条件下强度衰减明显，应做好该层土的防水与支护工作。
图2.2.2-1 中心医院站~解放路站地质断面图 2.2.3解放路站~南京路站区间工程地质
（三）区间盾构隧道穿越土层主要为7-1、7-2硬塑粉质粘土层。
7-2硬塑粉质粘土层土质均匀，褐黄～棕红色，湿，硬塑状，含大量高岭土团块和铁锰质结核，无摇振反应，切面较光滑，干强度高，韧性高，为中～低压缩性土。
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2.2.4区间水文条件
地下水类型及地下水位
场地地下水类型有上层滞水、孔隙承压水、碎屑岩裂隙水。
根据场区原始地形条件及地层的水理性质、赋水性能及地下水的埋藏条件等分析判断，在勘探深度范围内拟建场地地下水类型主要分为上层滞水、孔隙承压水和碎屑岩裂隙水三种类型。
1、上层滞水
上层滞水主要赋存于（1）层填土层中，接受大气降水及周边居民生活用水垂直下渗补给，无统一自由水面，水位及水量随大气降水及周边生活排水量的大小而波动，勘察期间测得场地上层滞水初见水位在地面下0.3～3.5m之间，静止水位在地面下0.5～4.0m。
2、孔隙承压水
孔隙承压水主要赋存于（11-1）层砂质黏性土夹粉土、粉砂、（11-2）黏质砂土及（12）单元卵砾石层中，上覆黏性土及下伏基岩为相对隔水层顶板、底板。含水层厚度一般为9.4～37.8m（局部未揭穿），含水层渗透性一般随深度递增，主要接受周围区域承压水体的渗透补给，其水位变化幅度亦受其影响。因层中黏粒含量偏高，渗透途径不甚畅通，故水量一般。详勘期间在该区间相邻站点中心医院站针对（11）单元层砂质黏性土夹粉土、粉砂与黏质砂土过渡层及（12）单元层砾卵石层进行了水文地质测试。试验测得场地孔隙承压水稳定水位埋深8.5m，相当于标高20.7m（井口标高29.2m）；场地（11）单元层砂质黏性土夹粉土、粉砂与黏质砂土过渡层渗透系数(K)：0.85m/d，影响半径（R）：选用110.7m；场地（12）单元层砾卵石层渗透系数(K)：9.1m/d，影响半径（R）：选用178.7m。
3、碎屑岩裂隙水
碎屑岩裂隙水主要赋存于志留系的泥岩、含粉砂泥岩、含钙泥质粉砂岩中的构造裂隙及风化裂隙之中，补给方式主要为上覆含水层下渗补给，基岩裂隙水与孔隙承压水有一定的水力关系，因基岩裂渗透途径一般不甚畅通，水量一般较小。
4、其他类型地下水
根据场地沿线勘察成果资料结合本地区工程经验，场地（6-1）层的粉土夹层中及与基岩接触的残积层土岩结合面处存在有层间水或潜水，其透水性一般较差，水量不大。
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3 工程筹划 3.1 总体工程筹划
根据现场实际情况及实施性施工组织设计，本项目先对中心医院站和解放路站陆续展开施工，中心医院站东端头先具备盾构施工的条件，先进行（一）区间施工，然后进行中水区间盾构施工、解放路站空推过站，最后进行水~洪区间盾构施工，附属结构在区间施工的同时穿插进行，盾构区间掘进顺序见下图。
图3.1 盾构区间掘进示意图 3.2 施工进度筹划
（一）区间右线计划于2017年12月20日在中心医院站东端头始发，于2018年5月3日在会展中心站接收；左线计划于2017年12月30日在中心医院站东端头始发，于2018年6月3日在会展中心站接收。
（二）区间右线计划于2018年5月24日在中心医院站西端头始发，于2018年9月5日在解放路站接收过站；左线计划于2018年6月23日在中心医院站西端头始发，于2018年10月12日在解放路站接收。
（三）区间右线计划于2018年10月6日在解放路站南端头始发，于2018年12月4日在南京路站接收；左线计划于2018年11月12日在解放路站南端头始发，于2019年1月10日在南京路站接收。
3.3 管理组织机构
项目经理部执行有关计划部署、措施安排，在实施的本合同范围内根据业主、监理工程师与公司批准的施工组织设计方案，合理、及时调配和安排现场内物资、资金、人员和设备，在保证安全、质量、工期前提下，优质高效地完成施工任务。
盾构施工期间成立以项目经理为第一责任人的施工组织机构，下设六个主要部门，左右线共4个盾构施工队。
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项目经理 总工程师 副经理 安全总监 工程部工经部财务部安质部物机部综合部 3.4 人员配置
本工程盾构始发、正常掘进及接收阶段人员配置如下表3.4所示。
表3.4 铁建DZ103、海瑞克S682盾构机施工劳动力配备表
工 种 队长 盾构管理人员 副队长 盾构机操作司机 土建工程师 电瓶车司机 盾 构 队 下井口吊装 地面指挥 地面吊装 门吊司机 人 数（单位：人） 4 4 4 4 8 8 4 4 4 施工人员 管理人员 备 注 左线盾构 左线盾构 图3.3 组织管理机构
右线盾构右线盾构 第 9 页
搅拌站 养道 充电工 电焊工 修理工 电工 二次注浆 贴管片、文明施工 合计 10 4 2 4 6 2 6 6 84 3.5 施工设备
本工程盾构始发、正常掘进及接收阶段物资设备配置如下表3.5所示。
表3.5 盾构机后配套设备计划表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 设备名称 盾构机 龙门吊 电瓶车 管片车 碴车底盘 碴斗 砂浆运输车 充电池 冷却塔 拌浆机 通风机 配备数量 2台 2台 4台 8节 16台 16个 4台 2个 2台 2台 2台 备注 第 10 页
4 盾构机基本参数及刀盘配置 4.1 盾构机基本参数
铁建重工盾构机刀盘安装有：4把中心滚刀、20把正面滚刀、12把边缘滚刀、36把切刀、8把边缘铲刀、2个刀具磨损检测装置；刀盘开口率约30%；
盾构机主要性能参数：千斤顶最大行程2000mm，最大推力34100kN；最大掘进速度8.0cm/min；刀盘的工作扭矩4474KNm；铰接油缸垂直的最大转角为±1度，水平最大转角为±1.5度，油缸最大行程150mm。如下表4.1所示。
表4.1 盾构机主要性能参数铁建重工DZ103盾构机主要技术参数 主部件名称 总体设计 细目部件名称 盾构型号 开挖直径 开口率 刀盘 中心刀具 滚刀/撕裂刀 切刀 额定扭矩 主驱动 最大扭矩 螺旋机 允许通过最大粒径 前盾直径 中盾直径 盾体 盾尾直径 盾尾间隙 推进油缸数量 推进系统 额定推力 最大推力 海瑞克S682盾构机参数 主部件名
名称 技术参数 第 11 页
参数 ZTE6410 6440mm 30% 4把，刀间距90mm 32把 36把+边缘刮刀8对 6232kNm@280bar 7345kNm@330bar 350X590mm 6410mm，50mm/Q345B 6400mm，50mm/Q345B 6390mm，50mm/Q345B 30mm 32 36495kN@300bar 42757kN@350bar 称 前盾直径 中盾直径 盾体 最大操作压力 盾尾直径 推进油缸数量 推进系统 最大推进力 刀盘直径 刀具 刀盘开口率 刀盘 刀盘最大额定转矩 脱困扭矩 最大脱困扭矩 螺旋机 台车 螺距 台车数量 5316kNm 6934kNm 215kNm 630mm 5+连接桥 42000kN@350bar 6420mm 35把齿刀、64把小刮刀、8把边缘铲刀 约26% 4.5bar 6370mm 32个（2*16） 6390mm 6380mm 4.2刀盘配置
刀盘装在盾构机的最前面，直接与开挖面接触，上面装有齿刀、边缘刮刀、双刃滚刀及双刃重型撕裂刀。刀盘的外径比盾体外径大30mm,便于盾构在推进时减少盾壳与围岩的摩擦；刀盘转速为0～4.5rpm,由液压系统无级调速，在遇到不同地质的情况下，可低转速/高扭矩旋转或高转速/低扭矩旋转，以满足开挖的需要。
根据刀具的特性，我们进行了充分的考虑，具体如下： 本盾构机刀盘在卵石区刀具的布置如下：
铁建重工盾构机刀盘安装有：4把中心滚刀、20把正面滚刀、12把边缘滚刀、36把切刀、8把边缘铲刀、2个刀具磨损检测装置；刀盘开口率约30%；
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图4.2 铁建重工盾构机刀盘图 海瑞克盾构机刀盘安装有：20把正撕裂刀、边缘撕裂刀11、中心撕裂齿刀4、边刮刀8、磨损检测2、方柄齿刀64、刀盘开口率约26%；
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图4.2 海瑞克S682盾构机刀盘图
5 盾构始发准备工作 5.1始发条件
盾构始发时要求具备以下条件：
（1）工作井已按设计要求完成并通过验收，其标高、轴线、结构强度等各项技术参数符合设计和规范要求并能满足盾构施工各阶段受力要求（端头井结构尺寸和洞门中心已复核且符合设计要求）；
（2）盾构始发方案（含端头加固）通过专家评审并已审批，监理细则已编制审批； （3）测量、监测方案已审批，监测控制点已按监测方案布置好，且已测取初始值； （4）井下控制点已布设且固定，通过中心验收及测量数据复核；
（5）要求的各项技术措施（端头加固等）已经完成，各项指标已经达到设计要求并有
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检测报告；
（6）洞门探孔已打，未发现异常情况并满足始发要求； （7）始发托架已经设计验算，结构强度满足要求；
（8）施工现场技术交底（含各施工工艺和步骤）已按要求完成；
（9）人员、机械、材料按要求到位（盾构以及大型起重设备拼装就位，并通过政府监督部门验收），试运转状况良好；
（10）对本工程潜在的风险进行辩识和分析，有针对性、可操作性的应急预案编制完成并落实抢险设备、材料、人员、方案等；
（11）已落实设计、专项施工方案及规范规定的其它要求。
5.2 始发段线路概况
表5.2 区间始发段线路概况表 洞门位置 中心医院站东端头左线 中心医院站东端头右线 中心医院站西端头左线 中心医院站西端头右线 线路纵坡 2‰上坡 2‰上坡 2‰下坡 2‰下坡 线路平面 直线 直线 直线 直线 5.3 始发流程
盾构始发的主要内容包括：端头加固、盾构机进场、始发托架安装、盾构机组装、安装反力架、安装洞门橡胶帘布及折页压板、盾构机试运转、拼装负环管片、盾构机加压贯入作业面和试掘进等。
盾构始发流程：盾构始发端头加固→始发托架安装→盾构机下井组装→盾构机空载调试→安装反力架→洞门第一次凿除→洞门密封→负环管片安装、盾构机负载调试→洞门第二次凿除→洞门第三次凿除→盾构掘进、管片拼装→盾尾通过洞门密封后的注浆。
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5.4 盾构始发范围及施工场地布置
盾构始发是指盾构机开始掘进60环范围内所涉及的各种施工作业。
施工场地布置主要包括场地围蔽、消防通道、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，盾构施工场地布置图见附图一。
5.5 端头加固
中心医院站东端头为会展中心站~中心医院站盾构始发端头，（一）区间始发端头加固平面图如下图5.5-1所示。
图5.5-1 （一）区间始发端头加固平面图 会展中心站~中心医院站盾构始发端头，按照设计图纸进行端头加固。采用两排?1000mm，C20混凝土素桩加固。素桩的加固范围为区间顶板以上3m,区间底板以下3m，实桩长度均为12m，空桩部分用灰土拌合回填至设计标高，（一）区间始发端头地质剖面图如下图5.5-2所示。
图5.5-2 （一）区间始发端头地质剖面图 （二）区间盾构始发端头采用一排?1000mm，C20混凝土素桩加固。素桩的加固范围为区间顶板以上3m,区间底板以下3m，实桩长度均为12m，空桩部分用灰土拌合回填至设计标高，端头加固素桩采用旋挖钻机施工，端头加固平面位置图及剖面图如下所示。
图5.5-3盾构始发端头加固平面图 图5.5-4 盾构始发端头地质剖面图 （三）区间盾构始发端头采用一排?1000mm，C20混凝土素桩加固。素桩的加固范围为区间顶板以上3m,区间底板以下3m，实桩长度均为12m，空桩部分用灰土拌合回填至设计标高，端头加固素桩采用旋挖钻机施工，端头加固平面位置图及剖面图如下所示。
5.5-5 盾构始发端头加固平面图 5.5-6 盾构始发端头地质剖面图 5.6 洞门凿除 5.6.1 探孔监测
用水钻在洞门范围内打9个观测孔，孔位见图5.6.1洞门检测孔位图。当观测孔未见异常时，允许凿除洞门。
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图5.6.1 洞门检测孔位图 5.6.2 洞门凿除 5.6.2.1第一次洞门凿除
洞门采用人工凿除，凿除时按先上后下、先中间后两侧的顺序进行。洞门凿除顺序见图5.6.2.1-1洞门凿除顺序示意图，第一、二、三次凿除范围见图5.6.2.1-2凿除示意图；
图5.6.2.1-1 洞门凿除顺序示意图 第一次洞门凿除的时间为盾构始发前10天；第一次凿除洞门的厚度为200mm，并割除洞门外侧钢筋。
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5.6.2.2第二次洞门凿除
凿除钻孔灌注桩第二层混凝土， 围护桩钢筋笼内混凝土，凿除完毕后，用风镐修整洞门周圈混凝土面，使洞门周围圆顺；
第二次洞门凿除的时间为：盾构基本调试完成，盾构始发的前5天。
5.6.2.3第三次洞门凿除
迅速凿除外围残留钢筋混凝土，将洞门周围钢筋沿洞门圆周方向切割修整圆顺，尽量缩短洞门土体无支撑时间。第三次洞门凿除的时间为：始发前三小时。
5.7 洞门密封环预埋及安装
1、在中心医院站东、西端头侧墙结构施工时，预埋洞门钢环板A；洞门预埋钢环加工时严格按照交底图纸说明进行。严格控制构件的加工精度以保证正常使用并由我项目部复核、协助预埋单位预埋时严格控制安装精度：洞门中心安装位置，垂直度等；
2、在洞门第一次凿除前立即安装橡胶帘布，橡胶帘布安装时要从洞门顶部开始装起，从上到下依次将洞门预埋钢环板端板范围内的螺栓先行穿入橡胶帘布；B圆环板加工安装困难时可分段制作，固定板和B圆环板焊接一起，进行安装。安装顺序为：先安装橡胶帘布，再安装B环板，安装折页压板，橡胶帘布安装时要从洞门顶部开始装起，从上到下依次将洞门圈范围内的螺栓穿入橡胶帘布及B环板上的螺栓孔，安装折页压板，最后将洞门范围内的螺帽拧紧。并进行检查螺帽拧紧情况，安装时间为1～2天。
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图5.7.1 始发洞门预埋钢环图 图5.7.2 始发洞门防水装置图
5.8 盾构始发托架安装
盾构机组装前，依据隧道设计轴线、洞门位置及盾构机的尺寸，然后反推出始发托架的位置。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。始发托架梁采用型钢H350钢结构，托架梁和预埋在车站底板的600mm×600mm×20mm钢板焊接，托架又和托架梁焊接，要求焊接牢固、焊缝饱满。由于盾构始发反力架要设斜撑的需要，我部在始发端头预埋1400mm×1000mm×20mm的钢板作为固定反力架支座和反力架斜撑用。
1、始发端头底板托架梁上安装托架，始发托架梁高530mm，为H350 型钢梁，并和车站底板焊接成一整体；
2、始发托架梁和始发托架焊接； 3、始发托架中线与盾构始发中线重合；
4、盾构始发前对始发架两侧进行必要的加固。利用预埋在始发托架梁上的钢板与始发架进行焊接，并利用H型钢两边支撑保证左右稳定。并垫用薄钢板调节始发架的标高，达到要求的位置；
5、盾构机与始发托架接触处焊接防扭转牛腿，以防止盾构始发阶段由于盾构机刀盘受
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到土体的反力而发生盾体的滚动。
6、始发架前端，与洞门空隙处设置导台，以使盾构机顺利进入土体。洞门钢环内导台采用素混凝土结构形式。
图5.8 始发托架横断面示意图 5.9 井下轨道铺设
为满足盾构吊装下井及始发，在始发井及车站主体结构底板上铺设施工轨道。左、右线地板均铺设43kg/m钢轨，单轨长度不小于80m,轨道中心线与线路中心线重合。
始发端前不少于80m铺设单线轨道，至负环拆除后，为提高盾构工作效率，在洞口设置道岔，在洞口外铺设双线电瓶车轨道。
始发阶段轨线布置图见图5.9。
道岔道岔 图5.9 始发及正常阶段电瓶车轨道示意图 5.10 盾构机及后配套台车吊装下井、调试
施工轨道铺设完毕后对轨道断面进行检查，确保电瓶车和后配套台车顺利通过。 1、电瓶车吊装下井
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电瓶车用吊车从盾构始发井吊装下井，并通过施工轨道驶入车站； 2、后配套台车吊装下井
后配套台车用吊车从盾构始发井吊装下井，并用电瓶车拖入车站。 后配套台车的吊装顺序为： 5号台车 4号台车 3号台车 2号台车 1号台车 桥架连接 图5.10-1 后配套台车吊装流程示意图 3、盾构机主体吊装下井
后配套台车吊装完毕即开始盾构机主体的吊装下井，盾构机以前盾、刀盘、中盾、尾盾的形式吊装下井，并进行井下组装。
盾构机下井的吊装顺序为： 电瓶车下井 台车下井 桥架下井 螺旋机下井 中盾下井 前盾下井 刀盘下井 拼装机系统下井 盾尾下井 5.10-2 盾构机及后配套吊装流程示意图 4、盾构机组装
待盾构机主机及后配套设备下井完成后开始进行盾构机各部位的连接组装，主要进行盾构机主机的组装、各管路及电路的连接。
前盾安装 刀盘安装 中盾安装 螺旋输送机安拼装机及导轨安装 装桥架及双轨梁安盾尾安装 后配套与主机连接 图5.10-3 盾构机组装流程示意图 5、盾构机调试
盾构机始发掘进前进行全面系统调试，确保盾构机处于良好待机状态。调试项目见表5.10所示。
表5.10 盾构机调试项目表 序
项目 内容 第 21 页
结论 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 刀盘 螺旋机 进出土闸门 推进千斤顶 管片拼装机 管片输送机 泡沫试喷 盾尾油脂 储浆罐 注浆泵 皮带输送机 盾构测量系统 冷却循环水 空压机 油脂泵 两档正反转 伸、缩、转动 开启、关闭 伸、缩 正、反转及轴向移动 轴向移动、起重机动作 全部喷孔 试注 转动螺旋叶片 启动、关闭 启动、关闭 显示 开启、关闭 启动、关闭 启动、关闭 5.11 反力架定位安装 5.11.1反力架定位
反力架的位置根据负环的环数确定，由设计图纸知零环位置与结构侧墙平齐。始发井口长度为12.8m，由此反推出负环数应该为7环。如下图5.11.1所示。
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图5.11.1 负环安装位置示意图 5.11.2反力架安装
根据负环拼装的位置，先确定反力架的位置，然后根据反力架圆环的位置，确定反力架的高度，反力架下方用混凝土回填，反力架在预埋的钢板上放好，将反力架焊接固定。
反力架定位好以后，分节安装反力架部件，并调节好位置；为加强反力架的稳定性，对安装好的反力架用H型钢进行加固：
（1）反力架两立柱上部用两组H型钢支撑，固定在车站主体结构中板上； （2）反力架两立柱下部用两组H型钢支撑，固定在车站主体结构底板台阶上； （3）反力架两立柱分别设置两道斜撑，斜撑焊接固定在车站主体结构底板预埋的1400mm×1000mm×20mm的钢板上；另外两组（靠近侧墙）竖直顶在侧墙的预埋钢板上。
（4）反力架顶部横梁水平设置两道斜撑，固定在车站主体结构中板的台阶上； （5）反力架底部横梁水平设置三道斜撑，固定在车站主体结构底板的台阶上； （6）反力架侧部用H型钢与车站侧墙固定，防止反力架在反力作用下偏移。
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图5.11.2 反力架安装示意图 反力架及其支撑的安装开始于盾构机吊装下井之后，时间为3天。
5.12 盾构机定位、洞门位置复核
在盾构始发掘进前对盾构机的姿态进行复测，测量内容包括纵向坡度、横向旋转角、平面偏离值、高程偏离值、切口里程，盾构机姿态的偏差应满足标准要求，并将测量结果报监理工程师审查。
5.13 配套设施布置
配套设施包括45T龙门吊，浆液搅拌站，通风机，电瓶充电池，空压机，污水泵，碴车，管片车，运浆车，装载机，辅助汽车吊，柴油发电机组，污水三级沉淀池；
5.14 管片生产
根据现在管片生产情况，预计到盾构始发前管片厂管片库存能够达到500环，满足盾构始发初期掘进需求。根据现在管片生产情况，需提前2个月向指挥部和管片厂提交管片需求计划，始发前两天场地内应存放管片不少于20环，然后每天及时补充管片的使用量。
5.15 电力系统
每台盾构机自配备750KVA和300KVA变压器各一台，进线10KV，出线400V。始发前应将10KV高压电从地面接线端引入盾构。经检测合格后通电，检查盾构机内各控制柜是否正常，电压是否符合要求，相序是否正确，照明系统是否完好，检查切削刀盘驱动是否正常。另外，通过变压器，将380V降压到220V、100V的电源供控制、照明用。
盾构机上装备有紧急照明系统，可在供电突然终止时提供临时照明用。地面井口、底板、中板和洞内照明、二次注浆的供电均由地面提供。
5.16负环管片拼装
盾构机始发时在反力架和零环管片之间安装负环管片（全部为闭口环），其中中心医院站东端头左右线始发安装7环负环管片，每环临时管片分块数与标准管片相同，依次安放在始发托架上。在外侧采取钢丝拉结等加固措施，以保证在传递推力过程中管片不会旋转浮动。
6 盾构始发掘进
（1）本工程试验段掘进长度设定为100环。100环的长度考虑了下几个因素：
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①盾构机和后方台车的长度。
②工作井井口处布置双线道岔的需要。
③管片与土体之间的摩擦力足以支持盾构机的正常掘进。
（2）此段由盾构经验丰富的操作人员操作盾构机，通过设立试验段，以达到以下的目的。
①掌握在不同地质条件下盾构推进的各项参数的调节控制方法。测定和统计不同地层条件下推力、扭矩的大小；盾构机姿态的控制特点；注浆参数的选择和浆液配比的优化；同步注浆中出现的问题和解决方法；各种刀具的适应性等。熟练掌握管片拼装工艺及注浆工艺。
②及时分析在不同地层中各种推进参数条件下，地层的位移规律和结构受力情况，以及通过监控量测反馈施工对地面环境的影响，并及时反馈调整施工参数。
6.1 盾构始发技术措施
1）加密监测点并加强监测频率；
2）盾构机推力不易过大，防止反力架变形过大。 盾构始发注意事项如下：
1）负环管片脱出盾尾后，周围无约束，在推力作用下易发生变形，为此需采取必要的加固措施（如加横向临时支撑）。为了防止盾构发生旋转，在其两侧紧挨着轨道的盾壳上焊2块钢板。
2）千斤顶总推力控制在适当的范围内，防止后靠变形过大。
3）盾构机进入洞门圈时，需密切注意洞圈止水装置是否完好，必要时需对其采取补加固措施（如棉纱封堵等），确保密封效果。
4）安装负环管片时，要保证管片和盾构机下部的合理间隙。 5）确保盾尾油脂的压入量和均匀性，保证盾尾刷及盾尾密封效果。
6.2 负环管片、反力架、始发托架的拆除
盾构完成60环初期掘进后，根据现场实际情况开始对负环管片、反力架和始发托架进行拆除，准备正常掘进。拆除负环管片之前，将进洞的10环管片按照设计要求用拉紧装置（槽钢）沿隧道纵向拉紧，并拧紧螺栓，防止管片松弛。
（1）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。
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（2）将反力架与负环分离约100mm左右。 （3）8环负环管片全部拆除。 （4）分块拆除反力架并调出井口。 （5）清理盾构始发井拆除始发托架。
7 盾构掘进
盾构完成60环初期掘进并完成负环管片、反力架和始发托架拆除，准备正常掘进前为提高工作效率，完成洞门口道岔安装后即可进行正常掘进。
7.1 盾构掘进作业工序流程
盾构正常掘进阶段作业工序流程如下图7.1所示。
开 始设置管理基准开始掘进同步注浆否是否达到掘进循环进尺是1号编组列车出洞衬砌管片安装2号编组列车出洞1号编组列车装料累计进尺6M是延伸轨道否进行下一个循环
图7.1 盾构掘进作业工序流程图 7.1.1 盾构掘进控制
1）推进及姿态控制 ① 应用VMT自动导向系统； ② 合理编组千斤顶，大体如下：
要将盾构向左转动，B组千斤顶伸长量要大于其它三组千斤顶。
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要将盾构向右转动，D组千斤顶伸长量要大于其它三组千斤顶。 要将盾构向上转动，C组千斤顶伸长量要大于其它三组千斤顶。 要将盾构向下转动，A组千斤顶伸长量要大于其它三组千斤顶。
③ 根据VMT自动导向系统显示的盾构机转动方向，调整盾构机刀盘的旋转方向： 要将盾构机顺时针转动，刀盘应逆时针转动。 要将盾构机逆时针转动，刀盘应顺时针转动。 2）土压力控制
在盾构机正常掘进时应设置适宜的土压，并维持土压力稳定，保证正常掘进时附近的地表沉降控制在要求范围内。
3）正常掘进推力控制
盾构机正常掘进的推力主要由下述因素决定：盾构外壳（盾壳外层板）和土体之间的摩擦阻力或粘附阻力、盾构正面阻力、管片和盾壳内侧钢板之间的摩擦阻力以及盾构后配套台车的牵引阻力。盾构操作手应根据施工中具体情况合理控制总推力。
4）盾构千斤顶的推进速度及刀盘转速的控制
盾构千斤顶的推进速度及刀盘转速与盾构机的性能密切相关，同时也受工程地质及水文地质条件的影响。通过始发阶段试推进，对相关参数进行对比优化后，调整千斤顶推进速度与推力、刀盘转速与扭矩的关系式，根据地质条件，确定推进速度和转速的合理范围。
5）注浆压力分析与取值
注浆压力主要是受地层的水土压力的影响，注浆压力的设定以能填满管片与开挖土层的间隙为原则。注浆压力的计算参考规范中的公式并在施工过程中通过测试和试验来确定和优化参数。
6）泡沫剂的使用
泡沫剂可以改良土体，改变开挖面土体的各项性能，根据现有的地层情况，将泡沫剂注入压力初始设定为0.3～0.35MPa。
7）盾构掘进轴线控制
为确保隧道轴线的方向，建立一套严密的人工测量和VMT自动测量控制系统，严格控制测量的精度，合理布设洞内的测量控制点和导线，根据工程中的实际情况合理控制测量和复核的频率。
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在本标段中，（一）区间曲线半径为350m，中~水区间最小曲线半径为350m。在曲线施工时需要控制好盾构机姿态，保证隧道中心线与设计轴线偏差在合理范围内。
在施工控制方面和直线段有较大差别，需要注意的环节多，控制较复杂，要特别注意以下事项：
① 盾构掘进时，应尽量将盾构机的位置控制在施工设计曲线的内侧，这样有利于盾构机姿态的控制和纠偏。
② 在曲线段施工时，为保持设计曲线线形，要合理分区地使用千斤顶，在掘进时要尽量维持施工参数的平稳，要尽量利用盾构机本身能力进行纠偏。
③ 曲线段推进时，管片结构单侧偏压受力，因而容易造成管片结构变形，此时壁后充填注浆质量显得尤其重要。
7.2 盾构掘进模式
由于该标段地层隧道顶局部可能产生较大的坍塌、掉块。且部分区间存在砂卵石的情况，掘进过程中应及时观察、调整参数，并通过合理掘进参数控制，控制地层变形。根据水文地质情况选择土压平衡掘进模式较为合理。
7.2.1 土压平衡工况的实现
土压平衡工况掘进时，是将被刀具切削下来的土体充满土仓，利用这种土压与作业面的土压与水压平衡，同时利用螺旋输送机进行与盾构推进量相应的排土作业，掘进过程中始终维持开挖土量与排土量的平衡，以保持正面土体稳定。
7.2.2 土压平衡模式技术措施
1）采用以刮刀为主切削土层，以低转速、大扭矩推进。
2）土仓内土压力值略大于静水压力和土压力之和，并在掘进中不断调整优化。 3）土仓压力通过采取设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、调整掘进速度两种方法的建立，维持切削土量与排土量的平衡，以使土仓内的压力平衡。
4）盾构机的掘进速度主要通过调整盾构推进力、转速来控制，排土量则主要通过调整螺旋输送机的转速来调节。在实际掘进施工中，根据地质条件、排出的碴土状态，以及盾构机的各项工作状态参数等动态地调整优化，掘进采取碴土改良措施增加碴土的流动性和易性性。
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7.2.3 土压平衡模式下土压力控制
土压力控制采取以下两种操作模式：
1）控制排土量的排土操作控制模式，即通过土压传感器检测，改变螺旋输送机的转速控制排土量，以维持开挖面土压稳定的控制模式。此时盾构的推进速度人工事先给定；
2）控制进土量的推进操作控制模式，即通过土压传感器检测来控制盾构千斤顶的推进速度，以维持开挖面土压稳定的控制模式。此时螺旋输送机的转速人工事先给定。
7.2.4 土压平衡模式下保持掘进面稳定的措施
1）通过压力传感器来控制压力，掘进过程中要始终看着压力传感器，当其显示比设定值大时，调高输送机出土速度，降低土仓内压力，相反则调低出土速度；
调压的实现途径有两种：① 人工调节；② 自动调节。
2）除了调节压力以外，还要看泥浆或化学泡沫剂的添加，周围环境的沉陷等，即土压力稳定的判定是一个综合复杂的过程，需要有经验的盾构机司机。一般盾构的推力在最大设计推力的40%左右为正常，当推力值超过最大推力的70%—80%时，则应检查是否已出现了刀盘磨损等异常情况；
3）拼装管片时，严防盾构机后退，确保正面土体稳定； 4）利用监测信息化施工技术指导掘进管理。
7.2.5 土压平衡模式下排土量的控制
排土量的控制是盾构在土压平衡模式下工作的关键技术之一，理论上螺旋输送机的排土量QS是由螺旋输送机的转速来决定的，千斤顶的速度和P值设定后，盾构机可自动设置理论转速N。
QS =VS×N
VS-设定的每转一周的理论排土量。
QS应与掘进速度决定的理论碴土量Q0相当，即： Q0=A×V×n0 A-切削断面面积 n0-松散系数 V-推进速度
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通常理论排土率用K =QS/Q0表示。理论上K值应取1或接近1，这时碴土具有低的透水性且处于好的塑流状态。碴土的出土量必须与掘进的挖掘量相匹配，以获得稳定而合适的支撑压力值，使掘进机的工作处于最佳状态。
碴土的出土量必须与掘进的挖掘量相匹配，以获得稳定而合适的支撑压力值，使掘进机的工作处于最佳状态。当通过调节螺旋输送机转速仍达不到理想的出土状态时，可以通过改良碴土的塑流状态来调整。
本工程使用的渣土斗每斗可容纳掘进碴土18m3，一环的掘进出土量理论值为：π×（开挖直径/2）2×环宽；
即每环出土理论值等于：3.14×（6.28/2）2×1.5×1.2=55.73m3。 故每出一斗碴土理论应掘进0.323环（18/55.73）。
盾构施工时应严格控制出土量，详细记录每一斗的出土量与掘进长度的关系，并同时对每一环的碴样进行分析，随时掌握掌子面的地质情况，指导施工。
7.2.6 渣土改良
在土压平衡式盾构施工过程中，开挖面土体的流动性十分重要，为了提高开挖面土体的流动性，通过对开挖出渣土进行改良，用以满足施工要求。
1）渣土改良的作用
渣土改良的主要目的就是使盾构切削下来的渣土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力，以满足在不同地质条件下采取不同掘进模式掘进时都可达到理想的工作状态。
2）渣土改良的方法
① 泡沫剂：盾构在中分化泥岩中掘进时，主要是要防止刀盘泥饼的产生，在刀盘面和土仓内注入泡沫的方法进行改良，必要时向螺旋输送机内注入泡沫。泡沫的注入方式根据实际情况采用手持半自动操作方式和自动操作方式。
② 膨润土：膨润土泥浆能增加渣土的粘滞性、不透水性、流动性, 改善螺旋输送机的工作环境, 改善土仓和螺旋输送机内渣土的性能, 便于渣土的流动与运输。在螺旋机对渣土的运输过程中，膨润土泥浆可以作为润滑剂有效的降低渣土对螺旋机叶片的磨损，防止运输过程中出现螺旋机堵塞现象。膨润土由膨润土泵泵出，经管道通到前面的密封土仓和螺旋输送机内，对碴土进行改良。膨润土的注入可实现手动控制和自动控制。
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③ 水：作为极常见和普通的改良材料，普遍应用于所有的渣土改良工作中，水的使用可以降低设备工作运行中产生的温度，可以作为润滑剂降低渣土与设备间的摩擦，可以降低渣土间的粘黏性，可以有效的提高渣土流动性。
7.2.7 掘进参数
1)掘进参数的选择
根据隧道的地质情况及周边环境条件和盾构掘进特点，选择盾构掘进参数。
表7.2.7 掘进主要工作参数 推力 800～1500（t） 扭矩 刀盘转速 土仓压力 1.1～2.0（bar） 1000～3000(KN.m) 0.5～2.0(rpm) ①严格控制盾构正面平衡压力，防止过量超挖、欠挖，尽量减少平衡压力的波动。 ②严格控制盾构推进速度，尽量做到均衡施工，减少对周围土体的扰动，避免在途中有较长时间耽搁。
③保持盾构推进总推力维持在800~1500t，防止推力不适引起的地面沉降。 ④刀盘扭矩应控制在1000~3000KN·m。 ⑤刀盘转速为0.8转/min。
⑥掘进主要工作参数见表7.3.7所示。 2)初期掘进的参数控制管理
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。在初始掘进段内，对盾构的推进速度、土仓压力、注浆压力作了相应的调整，建议指标为：推进速度20～30mm/min，土仓压力：1.0～1.4 Bar，注浆压力：0.15～0.3Mpa(需以地层计算为主)。
盾构机盾尾进入土体后进行同步注浆，使洞门处水泥砂浆迅速凝固，防止地下水涌入，并填充盾体与管片之间的空隙。
通过初始推进，选定了六个施工管理的指标：①土仓压力；②推进速度；③总推力；④排土量；⑤刀盘转速和扭矩；⑥注浆压力和注浆量。其中土仓压力和排土量是主要的管理指标。
3）土仓压力计算依据：
根据盾构机的特点及盾构施工原理，结合我国地铁隧道设计、施工的具体经验采用朗金
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理论计算主动土压力与被动土压力。
土压力计算采用静止土压力或较低于静止土压力的理论计算值。
盾构推力偏小时，土体处于向下滑动的极限平衡状态，此时，土体的竖直应力δ3相当于大主应力δ1，水平应力δa 相当于小主应力δ3。水平应力δa维持刀盘前方的土体不向下滑移所需的最小土压力，即土体的主动土压力：
δ1＝δztan2（45°－Φ/2）－2ctan（45°－Φ/2）
式中：δz为深度z处的地层自重应力；c为土的粘着力；z为地层深度；Φ为地层内摩擦角。
7.3渣土运输
渣土用运输列车将渣土运送到出土口，龙门吊再吊出到渣坑，并用自卸汽车外运出土。为了不使所出渣土含水量过大，渣土经晾置后再外运出土，可减少对环境的污染。
7.3.1 洞内出渣流程
列车进行一次运输，需完成一环渣土的运输，一环管片的运输，6m3砂浆的运输，每条隧道计划投入2组列车，采用铺设岔道方式。
图7.3.1 洞内出渣流程图 7.3.2 出土注意事项
1）出土时要严格控制推进速度和螺旋输送机的出土量，以保证开挖面及土仓的土压平
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衡。
2）注意检查皮带机的皮带张紧力，如果松弛要及时进行调节。 3）当发现土体状况不良时，可通过加入泡沫或膨润土来进行调节。
4）土斗装土时密切关注摄像头的情况和土车满载/空载信息，以便及时停止螺旋输送机。 5）在装土时，电瓶车可以前后稍微移动一下，以便装满整个土斗。
7.4 管片输送及拼装
7.4.1 管片输送及拼装流程图
盾构管片运输车及拼装流程如下图7.5.1所示。
图7.4.1 管片输送、拼装流程图 7.4.2 管片输送
1）设备与人员 ① 设备
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地面：1台45吨龙门吊；地下：2组管片车，可以将管片运进隧道；盾构机：双轨梁，管片输送机和拼装机。
② 人员 每班操作人员：
地面：1名龙门吊司机，1名指挥，2名辅工。 盾构井洞口：1名司索，1名辅工。 电瓶车：1名电瓶车司机；
盾构机（每台盾构机）：1名值班土建工程师/盾构操作手，1名管片拼装手/带班，3名管片拼装辅工，1名信号工，2名辅工。
2）管片的运输 ① 管片准备
管片由生产厂家生产好之后运输到工地管片存放场地。在管片下井之前，按有关技术要求将管片橡胶密封条材料在地面贴好，并按封顶块不同的拼装位置按拼装顺序摆放。
a）管片外径6200mm，内径5500mm，管片厚度350mm，标准环管片宽度1500mm，管片由1块封顶块、2块邻接块、3块标准块，共计6块组成。
b）混凝土C50混凝土，抗渗等级P12。
c）本区间管片止水材料采用三元乙丙橡胶弹性橡胶密封垫、遇水膨胀止水条、氯丁橡胶海绵止水条，管片之间用单组份氯丁胶粘剂粘结。
d）为满足曲线模拟和线路纠偏需要，通过标准环的各种组合来拟合不同曲线半径的曲线或纠偏。通用环为双面楔形，楔形量为45mm。
e）管片出场前已经在管片上涂刷各种标志，包括管片类型、生产日期、管片序号、管片编号等，管片编号根据管片不同有所区别，具体见表7.4.2所示。
表7.4.2 管片编号表 管片 通用环 封顶块 K 邻接块 B1 B2 标准块 A1 A2 A3 ② 管片下井
管片通过 45吨龙门用吊带从盾构井吊入，按拼装顺序放到管片车上。 ③ 管片运入隧道
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携带管片车的电瓶车向前进入隧道，停在盾构机1号和2号车架之间。 ④ 管片就位
利用盾构机配套双轨梁将管片从电瓶车上起吊，然后利用管片输送器将管片就位，期间需要按本环管片组装顺序进行调整。
图7.4.2 管片输送示意图 7.4.3 管片拼装
一环管片由6块按一定的顺序由管片拼装机拼装而成。环向相邻管片块之间由人工插入的螺栓连接在一起，共计12条M28环向螺栓，成环管片通过纵向连接螺栓与相邻环连接，共计16条M28纵向螺栓，最后安装的管片块为封顶块。
1）管片选择
本标段管片由中铁一局集团城轨构件有限公司生产提供，管片为标准环，施工过程中需根据隧道线路情况确定拼装点位。
选择管片拼装点位必须考虑多种因素，操作手必须了解线路走向、盾构姿态、已成形管片的姿态。这些信息可以从以下几方面获得：
（1）平、纵断面图纸及相关图纸会审资料； （2）盾构主体和盾尾之间的铰接油缸的伸长量；
（3）拼装好的上一环管片外径与盾尾内径之间的间隙（盾尾间隙）； （4）推进完成时推进千斤顶的伸长量。 以上准备工作完成以后，可以选择下一环管片。 2）管片起吊、移动
管片需要一片一片地由盾构机上的管片吊车卸下，其中3块管片放在管片输送器上，其他3块放在管片输送器后、台车轨道前放置。在本环推进结束前，本项工作已经完成。
3）管片拼装
在管片拼装之前，要在以下位置进行3种形式的测量：
（1）推进千斤顶的伸长量；（2）铰接油缸伸长量；（3）盾尾间隙，即上一环管片外径与盾构盾尾内径之间的间隙。
这些测量结果将记录在管片拼装报表中。
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具体的拼装顺序如下：
① 管片由管片输送器送到管片拼装机范围。 ② 拼装机机械手靠近并锁住吊装螺栓。 ③ 将待拼装区域的千斤顶缩回。
④ 用管片拼装机机械手抓住管片、提升、前移（推进方向），旋转并将管片放到待拼装的位置。
⑤ 通过调整拼装机机械手的角度（6个自由度），可以将管片拼装达到要求范围之内。伸出刚才缩回的千斤顶压紧该块管片并穿上螺栓拧紧。
⑥ 机械手松开吊装螺栓并从管片上移出管片拼装机，将其转回提升管片的位置，准备拼装下一块管片。吊装螺栓要卸下继续使用。
⑦ 重复1-6步，直到把3个标准块和2个连接块拼装完毕。
⑧ 最后进行封顶块的安装。封顶块与其他管片一样由管片拼装机进行安装，测量并核对2块邻接块之间的间距是否与封顶块尺寸一致。为使封顶块插入顺利，应使用油脂涂抹密封止水带（减小磨擦、保护止水带），如间隙过小，为避免管片损坏，在把封顶块完全插入之前，可将邻接块上的靠近封顶块的1~2个千斤顶松开。
⑨ 管片拼装完毕之后，应测量千斤顶伸长量和盾尾间隙，并将结果填入管片拼装报表。当拼装好的管片脱离盾尾时，螺栓应进行三次复紧。
7.5 同步注浆（壁后注浆） 7.5.1注浆流程图
盾构机在每一环正常推进过程中要进行同步注浆，以保证建筑空隙的密实。同步注浆的流程图如下图7.5.1所示。
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图7.5.1 注浆流程图 7.5.2 注浆浆液的制作与运输
盾构机在推进过程中，在盾构机尾部管片外壳与地层之间会形成一个环状空隙。需要通过注浆填充。
1）设备与人员 ① 设备
浆液搅拌站：采用搅拌能力6m3的浆液搅拌站。 浆液输送车：带有电动搅拌器的浆液输送车容积为6m3，当浆液车停在竖井内或盾构后配套内时可以接上电源进行搅拌。浆液车还带有电动输送泵，可以将浆液从浆液车泵送到盾构上的搅拌罐内。
注浆设备：盾构机上的注浆设备安装在1号台车上。包括：（1）容积为6 m3的带搅拌器的储浆罐；（2）盾尾上装有4条DN52mm注浆管路(约30×72mm)，按顺时针方向依次在2、4、8和10点钟方位；（3）在盾尾注浆管路之前，每一个注入点上有一个压力传感器，共4
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个压力传感器；（4）1个注浆控制面板，其上配有压力和冲程数显示。
② 人员
本方案中所提及的人员及其数量至少满足1个班工作需要。 地面：1名搅拌站操作手，1名搅拌站辅工； 盾构井井口：1名辅工； 浆液车：1名电瓶车司机；
盾 构：1名注浆操作手，1名注浆辅工。 2）浆液生产
①注浆材料及配比设计 a）注浆材料
采用水泥砂浆作为同步注浆材料，该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好特点。 b）浆液配比及主要物理力学指标
在施工中，根据地层条件、地下水情况及周边条件等，通过现场试验优化确定，确保同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标：
胶凝时间：一般为3～10h，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。
固结体强度:一天不小于0.2MPa，28天不小于2.5MPa。 浆液结石率:>95%，即固结收缩率<5%。 浆液稠度:8～12cm
浆液稳定性:倾析率（静置沉淀后上浮水体积与总体积之比）小于5%。 ② 浆液配置
搅拌站操作人员根据根据现场集料消耗量，对浆液配置进行控制，搅拌站操作人员应及时通知现场工程师有关集料罐中材料的消耗量。现场工程师将通知项目物机部，确定供货的数量和频率。搅拌站操作人员在搅拌站施工记录中记下每次进料的时间和数量。
3）浆液的运输
① 将浆液装入盾构井下的浆液车
盾构井洞口的工人应通知地面的搅拌站操作人员浆液需要量。在下放浆液时，盾构井井口的工人应检查浆液车内浆液的高度，确保罐车装满，同时避免罐车装得过多。
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② 将浆液运送到隧道内
电瓶车带着装好浆液的罐车向前进入隧道，停在盾构2号车架下。在此处，浆液罐车可以与电瓶车脱开。在泵送浆液的时候，要采取措施防止电瓶车溜车，保障人员、设备的安全。
③ 从浆液车将浆液泵送到盾构机搅拌罐
盾构机注浆操作手启动电瓶车上的电动泵，同时开始将传输泵的入口与罐车连接。罐车内浆液被搅拌均匀，注浆操作手起动传输泵开始将浆液从罐车泵送到盾构机上的浆液罐内。在浆液泵送期间，注浆操作手从浆液罐上方检查盾构机浆液罐内浆液高度。
7.5.3 同步注浆
同步注浆的作用是在盾构推进过程中，管片与地层之间的间隙将随着盾构推进不断地被浆液填充，以保证管片脱离盾尾时有一定的约束，同时也避免在地层不稳定时地层坍塌。
同步注浆浆液为水泥砂浆，配比见表7.5.3所示。壁后注浆采取同步注浆和二次补充注浆两种方式，同步注浆通过同步注浆系统随掘进同时注入，二次补充注浆利用补充注浆系统在盾尾后通过管片注浆孔进行。
表7.5.3 同步注浆材料配比表 组别 水泥（kg） 粉煤灰（kg） 450 膨润土（kg） 砂（kg） 水（kg） 外加剂 按需要根据试验加入 1 100 1）同步注浆方式 ① 手动模式
50 600 430 该模式主要在始发和到达时采用，也可以在特殊情况下采用，具体根据实际需要决定。 手动模式要从注浆控制面板上选择。注浆时，注浆操作手选择从哪条管路注浆，然后启动注浆泵以开始注浆。如果注浆操作手取消了某条管路的注浆，或者最高限制压力达到了5bar。那么管路上的注浆将停止。
② 自动模式
这是通常采用的注浆模式。这种模式由中央控制面板控制。不达到设定的压力值和体积，浆液会不停地注入4条管线。
2）注浆压力
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注浆压控制在1.5～4bar范围内，超过5bar则自动停止。
考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下沉和浮起的需要，各点的注浆压力将不同，并保持合适的压差，以达到最佳效果。
在最初的压力设定时，下部每孔的压力比上部每孔的压力略大0. 5～1bar。 3）注浆量
根据刀盘开挖直径和管片外径，可以按下式计算出一环管片的注浆量。
22D?D12V=π/4×K×L×（）式中:
V —— 环注浆量（m3） L —— 环宽（m） D1—— 开挖直径（m） D2—— 管片外径（m） K—— 扩大系数取1.2～1.5 代入相关数据，可得:
注浆量V=π×3.142×1.5×(1.2～1.5)- π×32×1.5×(1.2～1.5)=4.84m3～6.07m3。 4）注浆速度
在不同的地层中根据需不同凝结时间的浆液及掘进速度来具体控制注浆时间的长短。做到“掘进、注浆同步，不注浆、不掘进”，通过控制同步注浆压力和注浆量双重标准来确定注浆时间。
注浆量和注浆压力达到设定值后才停止注浆，否则仍需补浆。
同步注浆速度与掘进速度匹配，按盾构完成一环掘进的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度。
5）停工的清洗程序
当最后一环管片的注浆完成时（一班结束，故障），盾构注浆手将剩余的浆液泵入土斗，同时搅拌约200升膨润土浆液注入储浆罐。将膨润土浆液泵入4条注浆管路取代管路中的浆液，以避免堵管。
当盾尾浆管因浆液初凝堵管后，盾尾的4条管路应用带回转喷头的高压清洗机清洗。
7.5.4 同步注浆后的检查及调整注浆参数
1）注浆后，管片间隙是否漏水。如有漏水必要时进行注浆量的调整，加大注浆量。
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2）通过观测注浆后的地表沉降，来检查注浆效果。如果地表下沉比较明显，则表明注浆压力不够或注浆不饱满，浆液的收缩性过大。及时在1.5～4bar之间调整注将压力，并监测注浆量，进行双项控制，同时调整配合比，减小浆液的收缩性。
7.5.5 注意事项
1）注浆装置根据压力控制注浆量的大小，但必须保证盾尾密封装置不被破坏，避免管片受到过大压力，对周围土层压力要尽量小。
2）注浆过程中，密切注意注浆系统的运行情况，注意冲程数和压力值的变化，由此判断是否堵管以及堵管的位置。
3）根据现场情况计算注浆量，并与实际注浆量相比较，分析注浆效果，及时调整注浆参数。同时结合地面沉降观测结果，必要时采用二次补压浆措施。
4）为保证浆液能以稳定的压力及时填充空隙，注浆时的流量应根据推进的速度进行调节。
7.6 轨道安装、拆卸 7.6.1 轨道布置
隧道内铺设轨道除了洞门处需要铺设岔道，以便两台电瓶车调车使用外，隧道内需要铺设的轨道即为电瓶车轨道（970mm）和台车轨道（2180mm），拟采用43Kg/m轨道，具体见下图。
KV 图7.6.1 隧道内轨道铺设示意图
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电瓶车轨道为常用轨道，台车轨道为循环使用轨道，共80米长，拆除台车后部轨道安装于台车前方。
7.6.2轨道铺设
轨道用鱼尾板连接，轨道与轨枕连接时采用弹性垫圈。在曲线弯道处，将通过适当抬高轨枕外侧高度以实现外轨超高、使用相应弯规和加强轨枕固定等办法克服轨道变形。同时为了加强轨道的连接，在所有轨道接头处将布置加密的轨枕。
7.6.3注意事项
1）轨枕严格按图纸加工制作，特别是固定钢轨用的螺栓孔定位加工精确。 2）钢轨、轨枕在运输过程中要固定牢靠，防止坠落。
3）在拆卸钢轨、轨枕时要密切注意列车的的运行情况，发现列车过来，要立即停止作业，避让列车。
4）管片吊车在吊钢轨、轨枕时，人要远离重物，禁止站在重物下。
5）在管片输送机后部进行铺轨作业时，要注意列车、管片吊车和管片输送机等的运行情况。
6）轨枕的铺设位置要准确，固定钢轨的压板、螺栓要坚固，定期检查复紧。 7）作业人员要服从指挥人员的指挥。
8 盾构到达接收 8.1 接收流程
图8.1 盾构接收施工流程图
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盾构机到达施工是指从盾构机到达接收洞门之前50m盾构机贯通区间隧道进入车站接收井被推上盾构接收基座的整个施工过程。其工作内容包括:盾构机定位及接收洞门位置复核测量、端头加固、洞门处理、安装洞门圈密封设备、安装接收基座等。盾构到达施工流程图 如图8. 1所示。
8.2 端头加固
会展中心站南端头为会展中心站~中心医院站盾构接收端头，通过地层为10-1黏土层，按照设计图纸进行端头加固。（一）区间盾构接收端头采用二排?1000mm，C20混凝土素桩加固。素桩的加固范围为区间顶板以上3m,区间底板以下3m，实桩长度均为12m，空桩部分用灰土拌合回填至设计标高；
（一）区间接收端头平面图如下图8.2.1所示。
图8.2.1（一）区间接收端头地质剖面图 中心医院站东端头为会展中心站~中心医院站盾构始发端头，通过地层为10-1a粉质黏土层，按照设计图纸需要进行端头加固。
中~水区间接收端头地质剖面图如下图8.2.2所示。
图8.2.2 中~水区间接收端头地质剖面图 （二）区间接收端头加固地质为10-1黏土、11-1砂质粘性土、粉土层；盾构接收端头采用一排?1000mm，C20混凝土素桩加固。素桩的加固范围为区间顶板以上3m,区间底板以下3m，实桩长度均为12m，空桩部分用灰土拌合回填至设计标高，端头加固素桩采用旋挖钻机施工，端头加固平面位置图及剖面图如下所示。
图8.2.3 盾构接收井端头加固平面图 （三）区间端头加固地质为7-1、7-2粉质黏土层；盾构接收端头采用一排?1000mm，C20混凝土素桩加固。端头加固平面位置图及剖面图如下所示。
图8.2.4 水~洪区间接收端头地质剖面图 图8.2.5 水~洪区间接收端头加固平面图 8.3 盾构到达准备工作 8.3.1进站前的测量工作
在盾构机进入接收段掘进阶段后，要对隧道基线进行测量，确认盾构机的位置，把握好
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洞口段的线性，并根据盾构机的时实际姿态测量定出洞门的方位角。在盾构机到达前50环即加强盾构机姿态和隧道线性的测量，以及盾构机与洞门之间的方位角，及时纠正偏差，调整盾构机姿态，确保盾构机顺利的进站。盾构机必须在洞门范围内贯入，所以对洞门的直径进行检查，采取措施保证其净空，防止因施工误差将盾构机卡在洞门内。
8.3.2 调整好盾构机姿态
破除接收洞门前，盾构机允许偏差为+15mm，仰角允许偏差控制在2mm/m内，避免出现俯角姿态。同时做好铰接千斤顶的行程控制，避免千斤顶出现最大和最小行程的极限状态。同时注意盾尾间隙的控制，尽量保持盾尾间隙均匀等。
8.3.3 注浆施工
注浆压力和注浆量比通常要高。同时应根据实际情况及时进行补注浆（进行二次注浆，浆液为单液浆），来保证管片背后充填密实。在盾构机距到达端10环处即进行二次注浆封水， 10～1环每环都进行注浆封闭，防止已成型隧道管片与围岩之间的水顺着盾体进入刀盘前方，导致出现洞门处的涌水、涌砂现象。
8.3.4 洞门密封
安装好洞门密封。盾构机到达站前安装好有关的扇形压板、环板、和橡胶帘布。为防止盾构机进洞时推出的渣土损坏帘布橡胶板，洞门防水装置在洞门第二次破除，碴土被完全清理干净后安装。
8.3.5 托架安装
安装好盾构机进站的接收托架，安装方法除了将托架标高适当降低20mm~30mm以方便盾构机刀盘顺利上托架外，其它安装方法与盾构机始发时的方法相同，接收托架需涂抹黄油来降低盾体与托架钢轨间的摩擦阻力。
8.4 盾构到达施工
（1）根据盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划进行推进，纠偏要逐环完成，每一环纠偏量不能过大。
（2）在盾构机距离端头墙50米时, 首先减小推力、降低推进速度和刀盘转速，控制出土量并时刻监视密封土仓压力，选择合理的掘进参数，缓慢均匀地切削洞口土体，以确保到达端墙的稳定和防止地层坍塌。根据地质情况，到站前可采用土压平衡模式的掘进方式，尤
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其在贯通前的5～6环，降低盾构机的推力，保持在800～1000t以下，掘进速度控制在5mm～10mm／min之间。
（3）盾构进入到达段后，加强地表沉降监测，及时反馈信息以指导盾构机掘进。 （4）盾构机刀盘距离贯通里程小于10m时，在掘进过程中，专人负责观测出洞洞口的变化情况，始终保持与盾构机司机联系，及时调整掘进参数。
（5）当管片最后一环管片拼装完成后，通过管片的二次注浆孔，注入双液浆进行封堵。注浆的过程中要密切关注洞门的情况，一旦发现有漏浆的现象立即停止注浆并进行封堵处理。
（6）当盾构机前体盾壳被推出洞门时通过压板卡环上的钢丝绳调整折叶压板使其尽量压紧帘布橡胶板，以防止洞门泥土及浆液漏出。在管片拖出盾尾时再次拉紧钢丝绳，使压板能压紧橡胶帘布，让帘布一直发挥密封作用。
（7）由于盾构到站时推力较小，致洞门附近的管片环与环之间连接不够紧密，因此作好后20环管片的螺栓紧固和复紧工作。并用设计要求的拉紧装置（扁铁）沿隧道纵向拉紧后10环管片，环与环之间连接，使后10环管片连成整体，防止管片松弛而影响密封防水效果。
（8）盾构机全部始上拖架后,及时利用洞门上预留的注浆孔进行洞门范围内二次注浆,快速封堵成环。
（9）及时清理刀盘内的渣土。 （10）盾构到达施工措施 1）调整盾构掘进参数
洞口临时结构一般不具备可使盾构机一直用通常开挖方法到近前的强度，因此在盾构机掘进离洞门5～6环时，应根据洞门临时结构来调整密封土仓压力、盾构机推力、掘进速度。
盾构机进入进站段后，首先减小推力、降低推进速度和刀盘转速，控制出土量并时刻监视密封土仓压力，避免较大的土体扰动。根据地质情况，到站前可采用土压平衡模式的掘进方式，尤其在贯通前的5～6环，降低盾构机的推力，保持在500～800t以下，掘进速度控制在5～10mm/min之间。当出现推力突然降低、推进速度突然加大的情况，建议立即停机。
2）保护洞门密封
在盾构机进站时，很有可能因为刀盘的旋转损坏橡胶帘布或者使扇形压板发生位移。所
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以，在盾构机进站时，要注意对橡胶帘布的保护，并及时调整洞门扇形压板。
3）监控量测
增加盾构机测量次数，不断校准盾构机的掘进方向。为防止盾构机刀盘穿越洞门后下沉，致使盾尾间隙过小而导致盾尾挤坏管片或造成托架变形，在刀盘至车站内墙10环距离时，测量人员可以通过测量逐步调整盾构机的垂直姿态，并在到达基座的轨面标高除适应于线路情况外，将到达托架标高降低20～30mm，以方便盾构机刀盘能够顺利的上托架。
8.5洞内施工控制
（1）控制好盾尾间隙和盾构机姿态
土建工程师应加强与盾构机司机及拼装手的沟通，要求土建在推进结束后拼装管片前和拼装管片后测量2次盾尾间隙，及时告诉司机，以便控制好盾尾间隙和盾构机姿态。
（2）地层变化
土建工程师应加强出土情况的观察，发现地层变化应及时上报。 （3）盾构机姿态和盾尾间隙
做好铰接千斤顶的行程控制，避免千斤顶出现最大和最小行程的极限状态。同时注意盾尾间隙的控制，尽量保持盾尾间隙均匀。
（4）同步注浆
同步注浆应尽量饱满，在开超挖刀状态下，同步注浆量约在5～6m3，要求土建工程师尽量保证盾尾间隙均匀，确保同步注浆饱满。
（5）螺栓复紧
特别在最后20环时，工人应及时加强拧紧螺栓，并及时复紧螺栓。 （6）管片拉结
管片拉结片采用整体式的，及时加上木楔子，确保拉结的稳固。 （7）二次注浆
二次注浆在距盾尾后9环处可进行打环箍封水，连续3环进行双液浆注浆封环，点位互相错开，形成一个统一体，既封堵后部来水，又加强隧道结构的自稳性。
（8）零环拼装
在掘进至最后50环时，根据时实测管片里程，计算得最后一环环管片外凸量，确定是否还要继续拼装一环。
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（9）盾尾油脂：
在接收段，可根据实际情况，选用强度较高，粘性较好的油脂，减少盾尾漏浆或漏水漏砂的可能。
（10）调整同步注浆配合比
在拼装的管片进入加固范围后，同步注浆浆液可适当进行调整，适当增加水泥量，并加入一定量的膨润土，对周边的土体进行部分改良。
8.6 洞外施工控制
（1）托架定位
根据洞门钢环的实测变形情况，控制托台标高，准确定位接收托架的方向和高程，确保盾构机准确的爬上托架。
（2）钢环侵限处理
根据洞门钢环的实测变形情况，模拟盾构机与钢环的位置关系，确定钢环是否侵限，以防止盾构机被卡住，确保盾构机顺利出洞。
（3）采取探孔检查端头土体加固质量
端头土体加固是避免盾构机进出洞重大风险的重要措施之一，其加固质量关系到盾构机能否安全进出洞，因此，采用探孔对加固体的质量进行检查验证。在洞门围护结构凿除之前进行水平和斜孔探试，其斜孔的水平距离不得小于3米，这样观测加固体的封水效果。
（4）围护结构的凿除
根据盾构的掘进速度，在盾构机到达接收井还有7天的时间时，开始车站围护结构的凿除，分两次凿除完毕。
（5）洞门密封安装
洞门密封采用橡胶帘布封水。洞门密封装置安装好后，及时穿钢丝绳，待盾尾脱出管片后，及时收紧钢丝绳。倒链应安装在侧墙上。
（6）应急物资准备
在接收车站端头底板准备好沙袋、棉纱、水泵、水管、方木、风镐、双快水泥、聚氨脂等应急材料和工具，以防洞门出现涌水、涌砂。地面准备好双液注浆机及连接管、3t水泥和1t玻璃水。
（7）照明设施
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安装好接收端头底板内的照明设施，做好照明应急设施。
9 盾构施工监控量测 9.1 盾构始发监控量测
盾构始发前十天取出监测点初始值，在进、出洞段前100米每隔20米布设置一端面，地质条件突变及建筑物密集处设置一断面，其它地段每隔30米设置一端面。断面上监测点的布设根据隧道埋深确定，范围为隧道中心线下平至地面高度沿隧道中心线向外60°范围内，相邻监测点宽度如下图所示：
图9.1 区间隧道主断面测点布置图 9.2 盾构施工测量
盾构施工控制测量最大特点是所有的控制导线点和控制水准点均处运动状态，所以盾构施工测量中导线的后延伸测量和水准点的复测显得尤为重要。
9.2.1 井下控制测量
1）施工控制导线：施工控制导线由洞外联系测量所确定的导线点DZ1、DZ2直接延伸而来（图7.8.1）。地下控制导线的布设一般用支导线的方法，项目部拟定在本标段内采用双支导线即主、副导线的方法。以主导线进副导线出的形式将主、副导线连接起来，再与起算边DZ1～DZ2联测，构成单边控制的闭合导线。
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图9.2.1-1 洞内施工控制导线布设示意图 控制导线大于60m。由于盾构隧道内的管片在一定范围、时间内总是处于动态的，因此在洞内控制导线向前延伸时必须检查后三个导线点点位稳定情况，如有较大变动，应再向后检测，直至满足精度。之后应采用稳定的控制导线点重新测量变动的导线点，并用新坐标向前延伸。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30×d/D（mm）时，其中d为控制导线长度，D为贯通距离，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。
2）施工导线：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。施工导线由控制导线敷设而成，受施工控制导线的控制，它由悬挂固定在隧道顶部的吊篮构成，以满足自动测量系统中的测量机器人与盾构机的目标靶通视。一般施工导线边长在直线段为60～80m，曲线段为30～50m。线点根据管片内径空间，选择稳固、位置适当的地方设置。观测台由钢板焊接而成，采用强制对中装置，利用螺栓固定在管片侧壁上。施工控制导线随隧道的掘进而延伸，其边长选择在150m左右，尽量按等边直伸导线布设，特殊情况下导线边不小于100m。
图9.2.1-2 地下控制导线位置图 图9.2.1-3 自动导线系统仪器位置图 3）地下高程控制测量
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。地下施工水准点每50m设置一个，地下施工控制水准点每150m设置一个。地下施工水准测量采用精密水准仪2m铟钢尺进行往返观测，其闭和差应在±20L1/2mm（L千米计）之内。地下控制水准测量在隧道贯通前独立进行三次，并与高程联系测量同步。采用逐次水准测量的加权平均值作为下次控制水准测量的起算值。地下控制水准测量的方法和精度要求同地面精密水准测量一致。
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9.2.2 监控量测
1）监控量测流程
盾构施工监控量测施工流程图如下图9.2.2所示。
盾构机掘进初始掘进100m地面监测隧道掘进测量与监测地表隆陷地面建筑物沉降、倾斜、裂缝地下管线沉降、位移监测数据图表、曲线分析、预测沉降、位移、倾斜与隧道掘进关系调整、确定掘进参数监测成果报监理工程师区间定期监测监测数据图表、曲线分析预测监测成果报监理工程师异常险情预报地面建筑物、管线加固加密监测正常掘进监测对象达到稳定标准停止监测
图9.2.2 监测流程图 2）监控量测技术要求
为及时了解反馈盾构施工对周边环境的影响，以指导盾构机安全、顺利施工，应对整个区间隧道上方的地面建筑物、地下构筑物、管线、隧道结构进行全面的跟踪监控量测，监控量测内容见表9.2.2。
表9.2.2 施工监测技术要求
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3）测点布设
测点布设分监测段、监测断面、监测点进行分级布设。
①本工程测试段共分两段；第一段试验段，为盾构始发后及到达前100m，此段布设了较密集的监测点并设置典型断面进行全面的监测项目监测，以取得经验性数据，为后续监测、预测提供分析依据。第二段为试验段以外的一般盾构段。
②试验断面的布设分为主断面和纵断面；主断面指在盾构掘进中隧道纵向变坡、平面转弯、地质变化较大、软硬围岩相接、建筑物桩基距隧顶距离较近等容易引起隧道及周围环境较大变形的断面。按设计监测点布设要求，离出发井30m范围内纵向观测点每5m间距，横向观测点2～5m间距，每20m布设一个沉降监测断面；30m外围以外纵向观测点10m间距，横向观测点以2～5m间距，每30m布设一个沉降监测断面。
③监测的布设：测点均布设在监测断面上。在主断面上为了全面地反映监测对象的变化情况，布设了较为全面的监测点。在纵断面上以地面隆陷监测点、拱顶下沉及周边净空收敛点为主。
4)沉降控制
①严格控制盾构正面平衡压力，控制施工参数，如出土量、推进速度、总推力、实际土压力围绕设定土压力波动的差值等。防止过量超挖、欠挖，尽量减少平衡压力的波动。
②严格控制盾构纠偏量，在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工，盾构姿态变化不可过大、过频。
③盾构推进出土量应与理论出土量相当。过程中一旦有超量现象，必须对该区段进行处理，包括二次补浆，乃至地面注浆加固等措施。
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④严格控制同步注浆和二次注浆的注浆量和浆液质量，浆液均匀合理地压注，确保浆液的配比符合质量标准。
在盾构机中部增加径向注浆孔，随着盾构机掘进同步注入优质膨润土，在盾构机内通过注浆机进行注浆，这样在通过时的沉降就会变小，填补盾构机掘进时刀盘与盾体之间产生的间隙，减少土体的沉降。
9.2.3 姿态控制
由于地层软硬不均、隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响，盾构推进不可能完全按照设计的隧道轴线前进，而会产生一定的偏差。当这种偏差超过一定限界时就会使隧道衬砌侵限、盾尾间隙变小使管片局部受力恶化，并造成地层损失增大而使地表沉降加大。因此，盾构施工中必须采取有效技术措施控制掘进方向，及时有效纠正掘进偏差。
1）滚动偏差调整
由于盾构机未进入土层时，壳体与始发基座钢轨磨擦力小，考虑到反扭矩的因素，刀盘逐渐加力，使扭矩、推力逐渐增大，并在盾构机壳体上焊接角钢与始发井底板相连，以防盾体转动，并随着盾体的前进依次切除。当盾构机滚动偏差超过0.5°时，盾构机会报警，提示盾构机操作手必须对刀盘进行纠偏，盾构机滚动偏差采用刀盘反转的方法纠正。
2）盾构机竖直方向控制措施
①为防盾构机由刚性的始发基座上进入土层时低头现象，预先将始发基座标高提高20mm，并将坡度适当增大；
②一般情况下，盾构机的竖向轴线偏差应控制在±20mm以内，倾角应控制在±3mm/m以内。特殊情况下，倾角亦不宜超过±10mm/m，否则会引起盾尾间隙过小和管片的错台破裂等问题；
③开挖面土体比较均质或软硬差别不大时，盾构机应与设计轴线保持平行；
④操作盾构机时，还应注意上部千斤顶和下部千斤顶的行程差，两者不能相差过大，一般宜保持在±20mm内，特殊情况下不宜超过5cm, 否则说明盾构机竖直方向调整过急。
3）盾构机水平方向的控制措施
①在直线段，盾构机的水平偏差可控制在±20mm以内，水平偏角可控制在±3mm/m以内，否则会因盾构机急转引起盾尾间隙过小和管片错台破裂等问题；
②在缓和曲线段及圆曲线段，盾构机的水平偏差应控制在±30mm以内，水平偏角应控制
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在±5mm/m内。
4）盾构掘进中方向控制
①采用激光自动全站仪，导向精度高，能实时反映盾构机的当前位置和理论位置，并提供调整指示，进行盾构姿态监测。
②采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向。
③根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态的信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向。
④在下坡段掘进时，适当增大盾构机上部油缸的推力和速度；在左转弯曲线段掘进时，适当增大盾构机右部油缸的推力和速度；在右转弯曲线段掘进时，适当增大盾构机左部油缸的推力和速度；在直线段掘进时，尽量使所有的推力和速度保持一致。
⑤在均匀的地质条件时，保持所有油缸推力和速度一致，在软硬不均的地层掘进时，根据不同地层在断面的具体分布情况，遵循硬地层一侧推进油缸的推力和速度适当加大，软地层一侧推进油缸的推力和速度适当减小的原则。
5）盾构掘进中姿态调整与纠偏
在实际施工中，由于地质突变等原因盾构机推进方向可能会偏离设计轴线并超过管理警戒值，在稳定地层中掘进，因地层提供的滚动阻力小，可能会产生盾体滚动偏差，采用刀盘正反转方法可调整盾构机滚动偏差；在线路变坡段掘进，有可能产生较大的偏差。因此需及时调整盾构机姿态、纠正偏差。采用分区操作盾构机推进油缸调整盾构机姿态，纠正偏差，将盾构机的方向控制调整到符合要求的范围。
9.2.4 盾构施工过程复测
1）盾构掘进过程中的测量主要是指，利用设置在盾构上的激光导向系统进行导向测量。隧道施工测量，采用地下施工控制导线点和施工高程控制点逐次重复测量成果的加权平均值作为起算数据。
2）盾构法掘进隧道施工测量包括盾构井测量、盾构拼装测量、盾构姿态测量和衬砌环片测量。采用联系测量将测量控制点传递到盾构井中，并利用测量控制点测设出线路中线点和盾构安装时所需要的测量控制点。
3）衬砌环片测量包括测量衬砌环的环中心偏差、环的椭圆度和环的姿态。衬砌环片不少于15环测量一次，测量时每环都测量，并测定待测环的前端面。相邻衬砌环测量时重合
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测定5～10环片。盾构测量资料整理后，及时编制测量成果表，报送盾构操作人员。
9.3 盾构接收测量和监控量测
（1）接收井测点复核
对接收车站内的导线点进行复核，并经业主审批合格后才能使用。 （2）洞门钢环的复测
测量组根据实际情况对接收洞门钢环进行实测，判断洞门的变形情况。 （3）联系测量
在盾构机距接收端头150～200m处进行一次联系测量，确保盾构机的姿态准确。 （4）管片姿态测量
在最后100环加强管片姿态的监测频率，并及时告知土建工程师，以便及时做出判断，保证盾构机显示屏上的姿态更接近实际管片姿态。
（5）沉降监测
到达前，加强地面沉降监测和隧道内的拱顶沉降，及时汇报到领导并告知土建工程师和盾构机司机，以便控制好土仓压力和同步注浆量,发现问题及时处理。
10 盾构施工风险源的分析及应对措施 10.1 风险源的识别
10.1.1会展中心站~中心医院站区间风险源
（1）盾构隧道下穿乌鸦路地下车行道
（一）区间在行进中依次下穿东湖路人行通道结构，最小竖向净距3.8m；下穿乌鸦路车道结构，最小竖向净距3.2m；侧穿乌鸦路车道泵房结构，最小水平净距1.15m；盾构施工过程中应对乌鸦路地下车行道加强监测，盾构穿越时应注意调整盾构姿态、控制掘进速度、加强注浆量，控制地面沉降量。
10.1.2中心医院站~解放路站区间风险源
（1）盾构隧道下穿放鹰桥
（二）区间在行进中下（侧）穿湖北省乡镇企业培训宿舍楼1栋、2栋，隧道边距墩基础的最小竖向净距应为3.75～4.75m；下穿放鹰桥，隧道侧穿桥墩桩基，离桥墩桩基最小净距约2.8m。盾构隧道施工前应对建筑物进行隔离保护，盾构施工过程中应对宿舍楼加强监测，
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穿越时应调整盾构姿态、控制掘进速度及加强注浆量。
10.1.3中心医院站~解放路站区间风险源
（1）盾构隧道侧穿建筑物多
（三）区间在行进中下（侧）穿解放路横路西侧(香江鹏程投资集团有限公司房地产)，隧道结构距建筑最近处为3.3m；侧穿鹏程大厦，隧道结构距建筑最近处为2.2m；侧穿中信银行解放路支行，隧道结构距建筑最近处为3.7m，盾构施工过程中应对宿舍楼加强监测，穿越时应调整盾构姿态、控制掘进速度及加强注浆量。
10.2应对措施
10.2.1 一般建、构筑物的保护措施
1）（一）区间、中~水区间、水~洪区间线路两侧建筑物多，且距离区间隧道较近，按照监测加固措施处理，监测加固范围按线路中线向外2倍区间最大埋深考虑，根据建筑物的结构类型及对沉降的敏感程度，制定变形警戒值，施工期间，在周边建筑物的特征部位布设房屋沉降观测点，并加强地表隆起和沉降的观测，建立完善的监测网，及时反馈信息。
2）沿建筑物角点布设变形监测网络，及时进行监测和信息反馈，根据实测的资料调整盾构施工参数，实行信息化施工。
3）严格控制盾构施工参数，使盾构机切口压力稳定、均匀。
4）尽量减少超、欠挖，及时进行同步注浆，确保盾构周围空隙的完全填充，减少对地层的扰动范围和扰动时间。必要时进行补充注浆和二次注浆。
5）设定建筑变形警戒值，严格监控操作程序，确保万无一失。
10.2.2 重要建、构筑物的保护措施
对于一些重要建（构）筑物自身对变形比较敏感，且施工对其影响较大，采用建（构）筑物一般保护措施，达不到控制地表沉降与保护建（构）筑物安全的要求时，必须同时考虑采用辅助工法，对建筑物进行地基加固或进行隔断保护。针对不同的建筑物制定详细的保护方案，以保证地层稳定和建筑物安全，区间穿越桥桩时需要加强同步及二次注浆，并加强桥面及桩的监测。
（1）盾构下穿乌鸦路地下车行道方案 盾构区间隧道与乌鸦路地下车行道见下图
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图10.2.2-1 区间隧道与地下车行道、人行道平面位置图 图10.2.2-2 区间隧道与地下车行道剖面位置图 盾构施工穿越乌鸦路下穿车道结构，最小竖向净距2.5m；侧穿地下车行道泵房结构，最小水平净距1.15m；下穿地下人行通道结构，最小竖向净距3.4m，盾构区间穿越中进行加固注浆处理，盾构推进时需加强同步及二次注浆，并加强监测根据监测结果及时调整盾构推进参数。
（2）盾构侧穿7天宾馆职工宿舍楼施工方案
盾构区间隧道与7天宾馆职工宿舍楼关系见图10.2.2-3、10.2.2-4所示。
图10.2.2-3 区间隧道与7天宾馆职工宿舍楼平面位置图 图10.2.2-4 区间隧道与7天宾馆职工宿舍楼剖面位置图 盾构推进施工措施：
① 盾构穿越过程中必须严格控制切口土压力，同时严格控制与切口土压力有关的施工参数，如推进速度、总推力、出土量等，尽量减少土压力的波动；严格控制盾构纠偏量，在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工，以减少盾构施工队土体的扰动和地层损失，从而避免对建筑物结构造成的破坏。
② 加强监测：盾构侧穿前在建筑物上布置一定数量沉降监测点，对建筑物进行沉降、倾斜等监测，及时反馈监测结果，指导施工。
③ 有效注浆：盾构穿越过程中利用盾构同步注浆系统及时充填盾构推进留下空隙，减少底层损失，加强二次注浆，对房子影响范围内的隧道段进行注浆加固处理，防止地面沉降。
④ 制定有效的应急预案，在施工中若发现异常情况，立即启动应急预案，疏散人员，确保生命安全。
10.2.3 地下管线保护方案
（1）地下管线保护思路
本工程所有建构筑物及地下管线保护的须考虑盾构掘进施工保护措施、施工监测两方面。
（2）盾构施工的保护措施
针对沿线地下管线情况，我部在盾构施工事前、事中和事后三个阶段分别采取保护措施： 1）盾构通过前的保护措施
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① 盾构施工前，成立专门的地下管线调查组，完成对沿线盾构影响范围内的地下管线状况的调查、记录和摄影，取得负责人的联系电话，并对资料进行整理分析，编写调查报告上报。
② 结合本标段的地质情况和地下管线情况，分析风险，确定地下管线保护重难点，采取相应措施，编写本方案并上报。
③ 为切实做好盾构施工期间地下管线的保护工作，以及减少日后沉降管线处理纠纷，在对管线进行详细调查的基础上，结合管线下方地层及隧道穿越地层对其进行综合分析筛选，对风险较大的管线提前组织权威鉴定部门进行施工前鉴定，施工期间重点监测。
④ 测量人员提前对地下管线进行详细调查，摸清管线的现状，对已有破损及其它重要部位做好标记和记录，同时提前布设沉降监测点，完成初始值的测量。
⑤ 设备维护：盾构通过前，必须保证盾构机及运输设备一切正常，加强对设备的维护，坚持日检及周检，填写检查记录。
2） 盾构通过时的保护措施
盾构施工过程中，地下管线保护原则是保证盾构机快速连续地通过地下管线，同时保证管片背后注浆。根据此原则，盾构机通过期间采取以下措施：
① 掘进模式：采取土压平衡的掘进模式，确保开挖掌子面稳定。可采取用气压来代替部分土压的针对措施防止结“泥饼”。
② 根据地层情况、隧道埋深制定合理的掘进参数，时刻留意掘进参数变化。 ③ 严格控制出土量，尽量避免掘进时产生地层损失。通过推进进尺和出土量的比例来检验出土是否正常，当发生异常情况时，根据实际情况可采取提高土仓压力、加快推进速度等针对性措施。
④ 控制好姿态，防止由于盾构机过量超挖引起地层变形挪动。
⑤ 做好盾尾同步注浆，及时填充盾壳后面的空隙。做好盾尾同步注浆主要包括两方面：一是保证每环注浆量满足盾壳后方空隙的填充要求，二是根据推进的进尺调整注浆速度，保证脱出盾尾的空隙及时填充。必要时采取二次注浆。
⑥ 当盾构机在管线附近因故停机时，采取措施防止水土过量流失：
⑦ 值班制度：为使现场问题得到及时处理，保证盾构机安全快速地通过地下管线，项目领导轮流排班值夜。
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3）盾构通过后的保护措施
盾构机通过期间，可能对部分地下管线产生影响，盾构机通过后仍需对其进行跟踪监测，必要时注浆加固，确保其安全。其次，若盾构机通过期间，管线有出现裂纹或产生损坏的，必须对管线进行再次鉴定，并及时进行补修恢复。
11 质量保证措施 11.1 始发准备保证措施
⑴ 始发前确认盾构机密封刷处已涂满盾尾密封油脂。
⑵ 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，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，及时监测反力架变形及其位移。
⑶ 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。始发前在始发架上涂抹油，减少盾构机推进阻力。
⑷ 始发托架导轨必须顺直，严格控制标高、间距及中心轴线，第一环负环基准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。
⑸ 防止盾构旋转，盾构机进入洞门时，正面加固土体强度较高，由于盾构机与地层间无摩擦力，盾构机易旋转，加强盾构姿态控制，如发现盾构有较大转角，可采用刀盘正反转的措施进行调整。
⑹ 在始发阶段，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，防止盾构机扎头。
⑺ 始发初始掘进时，盾构机位于始发托架上，在始发托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。
⑻ 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。
11.2 始发掘进质量保证措施 11.2.1 盾构推力较预计增大
1）检查盾构机推力系统是否正常，特别是推进千斤顶及管路是否泄漏；
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2）熟悉盾构施工图纸，特别是地质方面的图纸，做好超前地质预测工作；
3）设定合理的平衡土压，加强施工动态管理、及时调整控制土压平衡压力值；过高土压会导致推力过大，盾构能耗过高，推进效率过低；但过低土压会导致开挖面失稳；
4）根据土层变化适当添加泡沫剂，促使舱内土体进出流畅； 5）摸清楚情况后也可适当增加盾构总推力。
11.2.2 盾构位置偏离过大
1）加密导线的人工测量，同时与VMT自动导向系统的校验和核对，修正偏差； 2）及时移动VMT自动导向系统的基站，特别在曲线段施工时；
3）合理设定平衡压力，使盾构的出土量与理论值接近，减少超挖或欠挖现象，控制好盾构姿态；
4）加强管片选型配合盾构逐渐纠偏，必要时调整千斤顶编组油压，同时避免纠偏过急； 5）加强拼装前盾尾清理，防止杂质夹在管片间，影响隧道轴线； 6）保证浆液搅拌质量，保质保量做好注浆和改进注入方法； 7）必要时对开挖面作局部超挖，使盾构沿被超挖一侧推进。
11.2.3 盾构自转角过大
1）根据VMT自动导向系统显示的转角，调整刀盘转动方向；
2）在掘进过程中，刀盘转向是依据测量系统操作界面中的滚动度（Roll）来确定；若“Roll”为正值时，则刀盘转向为“右”。若“Roll”为负值时，则刀盘转向为“左”。滚动度“Roll”的限值为±30。但为了安全起见，其滚动度“Roll”最好在－10与+10之间。
11.2.4 管片止水带破损或破坏
1）加强施工过程的半成品、成品保护意识，避免在运输、吊运和拼装过程中造成的缺棱掉角等破损、破坏；
2）拼装前如有止水带破损或破坏，能修复的就地修复，否则运出更换； 3）如拼装以后发现漏水，待该环脱离盾尾后进行有针对性的注浆。
11.2.5 注浆故障
1）加强作业人员培训，做到按相关规程操作； 2）加强设备维护保养，定期清疏；
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3）根据不同地层，调整浆液配合比和注浆参数； 4）当盾构停滞时间较长时，可在浆液中加入适量缓凝剂；
5）保证浆液搅拌质量，合理调度并使浆液从搅拌到注入时间最短。
11.3 盾构施工质量保证措施 11.3.1 轴线控制
1）合理利用超挖刀和盾构铰接功能以达到纠偏效果； 2）控制掘进速度保证刀盘充分破碎前方岩土； 3）合理利用铰接千斤顶调整盾构姿态； 4）提高注浆及时性，控制地面沉降；
5）在盾构掘进过程中，根据导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向，保证盾构掘进在正确的轴线上，同时防止管片受力不均匀而产生错台；
6）严格按照测量管理制度对管片进行监测，定期对导向系统进行复核检查，保证盾构在正确的轴线上掘进。
11.3.2 防止盾构滚动的措施
1）开挖掌子面推进的支反力是由管片提供的，刀盘切削土体的扭矩主要由盾构壳体与洞壁之间形成的摩擦力矩来平衡，当摩擦力矩不能平衡刀盘切削土体的扭矩时会引起盾构本体的滚动，过大的滚动会影响盾构的拼装，也会引起隧道轴线的偏斜；
2）掘进过程中，有针对性的加注泡沫剂以减少刀盘扭矩，消除盾构旋转的外力因素； 3）利用降低推进速度、刀盘正反转等措施对盾构旋转角度进行控制。通过改变刀盘旋转方向来纠正盾构旋转。通过增大盾构周边摩阻力控制盾构滚动。
11.3.3 不同地层中掘进
1）根据测量数据及时修正千斤顶推力组合，遵循硬地层一侧推进油缸的推力和速度适当加大，软地层一侧推进油缸的推力和速度适当减小的原则；
2）当盾构机从一类地层转到另一类地层时，预留10m作为工况过渡段，以实现工况逐步转换；
3）密切注意螺旋输送机排土速度、盾构顶进速度与施工监测信息的协调控制，保持开
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挖面稳定；
4）尽量防止横向偏差、纵向偏差和转动偏差的发生。盾构的横向偏差、纵向偏差和转动偏差，往往是围岩阻力、千斤顶操作、土质变化、管片刚度、测量误差等综合原因引起的。根据通过测量取得的数据等，来提前修正盾构的状态；
5）同步注浆充填环间间隙，使管片衬砌尽早支撑地层，控制地面沉降； 6）盾构机的操作、维修保养及时、规范化； 7）定期检测隧道内基准点的变动，做好线路管理； 8）掘进施工与施工监测密切配合，实行信息化施工； 9）在坡度段施工时注意：
① 由于处在坡度线上，围岩的水土压力随着推进而时刻变化，因此开挖面压力必须根据水土压力及时适当调整。另外，特别在下坡时，由于土仓内的开挖土砂有可能出现滞留而不能充分取土。故必须慎重管理开挖土量；
②注浆材料稳定性好。
11.3.4 管片检查及拼装
1）严格控制进场管片的检查，破损、裂缝的管片不用。下井吊装管片和运送管片时应注意保护管片和止水条，以免损坏；
2）止水条及传力衬垫粘贴前，应对管片接触面进行彻底地清洁，以确保其粘贴稳定牢固。施工现场管片堆放区应有防雨淋设施。
3）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；
4）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回；
5）管片安装时必须运用管片安装的微调装置将待装的管片与已安装管片块的内弧面纵面调整到平顺相接以减小错台。调整时动作要平稳，避免管片碰撞破损；
6）正确进行管片选型，尽量符合盾构姿态的要求，以使管片端面尽可能与盾构的掘进方向垂直；
7）管片吊装、运输过程中注意对管片的保护，避免损坏管片，影响隧道的表观质量。
11.3.5 防止管片上浮的控制
根据本工程地质资料来看，区间内的基本无地下水，地层为较硬地层，管片容易上浮，
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可以采取以下措施来防止管片的上浮：
1）采用快凝浆液注浆，尽快封闭管片与地层的间隙，防止隧道上浮；
2）同步注浆注意注浆的同步性和均匀性，注浆时均等注入空隙，同时做到上部的两个注浆管的注浆量要为总的注浆量的3/4；
3）在同步注浆的基础上，结合聚氨脂注浆在隧道周围形成环箍，每隔10m打一道环箍，使隧道纵向形成间隔的止水隔离带，以减缓、制约隧道上浮；
4）加强测量和监测的频率，并及时调整盾构姿态，适当将轴线降低掘进。
11.3.6 同步注浆
1）同步注浆压力必须得到有效控制，注浆压力不得超过限值；
2）砂浆拌制必须根据砂浆配合比进行配料和操作，在任何储存过程中避免使砂浆静置，防止砂浆离析或凝结影响使用；
3）施工过程中必须遵循注浆与掘进同步进行的原则，掘进必须进行同步注浆，注浆量与注浆压力必须达到技术交底或技术方案的要求，以使注浆达到控制地面沉降同时又不因注浆压力过大损坏管片。特别注意要严格控制注浆压力，防止注浆压力过大损坏管片；
4）定期对注浆系统进行清洗，以保证注浆系统保持良好的工作状态。
11.4 盾构施工质量管理规定
为控制盾构施工质量，施工过程中严格遵守盾构施工质量十四条规定：
1、严格控制盾构机推进姿态。在盾构推进过程中，操作手必须严格控制盾构机姿态，不得超过±30mm（水平基准为0mm，垂直基准考虑管片上浮量，具体数值由项目总工确定)；倘若超过超过±30mm的范围，必须上报项目总工和项目负责人，由项目总工主持指导下一步推进。（红线，不可逾越）
2、严格控制盾构管片拼装前油缸行程。盾构推进过程中，必须严格控制盾构机推进的最终油缸行程。预拼装1.5m管片，盾构机推进最终油缸行程不得小于1.8m；预拼装1.2m管片，盾构机推进最终油缸行程不得小于1.6m。（红线，不可逾越）
3、严肃封顶块拼装流程。封顶块拼装前，必须对管片预留位置尺寸进行实际测量，符合拼装尺寸后才可拼装；不符合尺寸的需将其余管片拆除重新拼装。
4、严格进行螺栓复紧。管片拼装过程中必须进行3次螺栓复紧。管片拼装时进行第一次复紧；下一环推进过程中进行第二次复紧；管片脱出盾尾时进行第三次复紧。（红线，不
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可逾越）
5、严格盾构隧道移站、复站误差控制。盾构隧道内每次自动移站后盾构机姿态跳动偏差不得超过±10mm，每两次自动移站后必须进行复站，复站前后姿态跳动偏差不得超过±15mm。否则自动移站、复站工作重新进行。
6、严格盾构掘进参数的管理。盾构掘进过程中，项目施工技术部必须根据地层变化及实际施工环境下达专项技术交底。盾构机操作手必须根据技术交底的要求进行推进，遇现场实际情况 与交底不能吻合时，应当停机报告技术部门进行参数调整。
7、严禁盾构机关键部位“带病作业”。盾构机土仓内上部土压传感器能够确保正确测量土压的传感器数量少于2个时，盾构机不得掘进；盾构机推进油缸及铰接油缸传感器损坏不得掘进。
8、严格实施盾构管片姿态实测实量。在试掘进100环及异常情况下，盾构隧道内至少每推进10环进行一次管片姿态测量复核，且每次管片姿态测量复核必须测至盾尾内最后一环；每次管片姿态测量与上次测量重复管片的数量不得少于20环。正常情况下，必须保证脱出台车的每环有管片姿态测量数据。
9、严肃轴线偏差调整。成型隧道管片轴线偏差超过50mm开始进行调整。轴线偏差超过±50mm小于±80mm，由项目总工牵头研究制定调整方案；轴线偏差超过±80mm小于±100mm。由项目经理组织研究制定调整方案；轴线偏差超过±100mm，盾构停机，并书面上报监理、设计、业主和公司工程部、安质部。
盾构轴线偏差单环纠偏量不得超过5mm。单环超过4mm的纠偏要经过项目总工、项目经理同意。
10、严格进行盾构管片现场验收。盾构管片实行四次验收。管片出场由项目派至管片场的驻场代表进行出场验收（第一次验收），验收合格后出场；管片进场后由质检工程师进行进场验收（第二次验收），验收不合格的必须退场。管片下井前由质检工程师对管片止水条粘贴质量进行验收（第三次验收），验收合格的进行明显标记，无标记管片不得下井；管片在隧道内拼装前由盾构队土建工程师进行验收（第四次验收），验收管片型号、止水条和管片质量，不合格不得拼装。
11、严格盾构管片选型管理。盾构管片选型必须由指定专人负责，逐环进行管片类型和拼装点位选择的计算。
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12、严格盾构隧道同步注浆管理。管片背后同步注浆必须与盾构推进同步进行；同步注浆必须采取注浆量和注浆压力双控；浆液配合比必须根据实际情况进行配比设计。具体参数必须由技术部设计计算后编制技术交底，交至作业人员。
13、盾构始发前，盾构隧道线形数据必须经上级主管部门和监理单位审核后使用。数据导入必须由项目指定专人进行，导入后的数据必须经项目技术部负责人（非数据导入人）审核确认。
14、认真落实盾构隧道防渗漏措施。管片拖出盾尾7天之后，管片拼缝依然存在渗漏水情况的，必须启动二次注浆进行堵漏。一般不建议采用针管堵漏。
12 安全保证措施
12.1 洞门凿除施工安全要求
⑴ 电焊工、架子工等所有特殊工种必须持证上岗。 ⑵ 距洞口2m处，设立安全警戒线。
⑶ 在剔除洞门上混凝土块时，注意有无大块下滑，如有大块滑移迹象，及时通知值班技术人员，现场分析有无安全隐患。
⑷ 对检测孔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。
⑸ 作业人员佩带好安全帽、安全带、绝缘鞋、防护罩等。
12.2 吊装安全注意事项
⑴ 操作人员在作业前必须对吊索、吊带、吊具进行认真检查，确认合格后方可进行下道操作。
⑵ 吊装指挥和操作人员必须持证上岗。指挥人员作业时应于操作人员密切配合，执行规定的指挥信号。操作人员应按照指挥人员信号进行作业，当信号不清或发生错误时操作人员可拒绝执行。
⑶ 设备启动后应检查各仪表指示值，待运转正常后再接合主离合器，进行空载运转，顺序检查各工作机构及制动器，确认正常后方可作业。
⑷ 作业时，起重臂最大仰角不得超过出场规定。无资料可查时，不得超过78度。在起吊荷载达到额定起重量的90%及以上时，升降动作应慢速运行，并严禁同时进行两种及两种
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以上动作。
⑸ 起吊盾构机大件时应先稍离地面试吊，当确认重物已挂牢，起重机的制动性和稳定性可靠良好时方可继续起吊。
⑹ 起重作业时，起重臂和重物下方严禁有人停留、工作和通过。重物吊运时严禁从人上方通过。严禁用起重机载运人员，六级及以上大风或大雪、大雾等恶劣气候时，应停止起重吊装作业。风雪过后再作业前应先试吊，确认制动器灵敏后可进行作业。
⑺ 严格遵守“十不吊”：指挥信号不明不准吊;斜牵、斜挂不准吊；吊物重量不明或超负荷不准吊；散物捆扎不牢或物料堆放过满不准吊；吊物上有人不准吊；埋在地下物不准吊；机械安全装置失灵或带病不准吊；现场光线阴暗不准吊；棱刃物与钢丝绳直接接触无保护措施不准吊；六级以上大风不准吊。
⑻ 双机抬吊时要根据起重机的起重能力进行合理的负荷分配，并在操作时统一指挥，密切配合，整个抬吊过程两台吊车吊钩应基本保持垂直状态，吊钩钢丝绳严禁倾斜。
⑼ 在井下及夜间施工时应设置足够亮的灯光，满足现场施工的需要。 ⑽ 信号工应当能够掌握并熟悉运用旗语、哨语和手势、对讲机四种指挥方法。
12.3 用电安全注意事项
⑴ 进入施工现场必须遵守安全操作规程，安装规程、安全纪律和文明施工的规定。 ⑵ 所有电线均应架空，过道或穿墙均要用钢管或胶套管保护，严禁利用大地作为工作零线。
⑶ 配电箱、开关箱内电气设备完好无缺，箱体下方进出电线符合“一机、一闸、一箱、一漏电”的要求，门、锁完善，有防雨、防尘措施，箱内无杂物，箱前通道畅通。
⑷ 保护零线中间和末端必须重复接地，严禁与工作零线混接，产生振动的设备重复接地不少于两处。
⑸ 所有电动机具电源都必须通过触电保护器，电线绝缘良好无破损，插座完整，接线正确，严禁将工作零线错接到地极孔中，严禁用电线代替插头直接插入插座内。
⑹ 电气设备保险丝的额定电流应与其负荷容量相适应，禁止使用其他金属丝代替保险丝。
⑺ 配置电线必须选择合理导线截面，以防止因负荷过大造成停电和着火事件。 ⑻ 严禁线路两端用插头连接电源与用电设备或电源与下一级供电线路。
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⑼ 电线与地面、各种工程设施、建筑物、树木等应保持足够的安全距离，并应尽量在道路的一侧，不妨碍交通和施工机具的装、拆及运转，要避开堆料、挖槽、临时工棚用地。
⑽ 现场铺设临时照明线路必须用绝缘体支撑物，不得随便把电线缠绕在钢筋、树木等物上。
⑾ 运行中的漏电开关发生跳闸必须查明原因才能重新合闸送电，发现漏电开关损坏或失灵必须立即更换。
⑿ 现场电工除做好规定的定期检查外，平时必须对电器设备勤巡、勤查，发现事故隐患必须立即消除。严禁电气设备带病运行。
⒀ 现场的一切电器设备必须由持证电工安装、维护，非电工不得私自安装、维修、移动一切电器设备。
12.4 运输车辆的安全
⑴ 龙门吊的起吊重量不得超过其允许值，要经常检查龙门吊的刹车系统。 ⑵ 龙门吊作业（尤其是行走）时，要鸣铃提醒各方注意。
⑶ 吊运材料前（尤其是管片）要仔细确认吊点位置是否合适，吊绳、吊带强度是否足够，严禁不经检查的盲目吊运。
⑷ 起吊材料要轻起轻放，避免材料碰撞受损。
⑸ 材料运输车、运土车等运输车辆在场内行驶要特别谨慎，并严格遵守有关规定，倒车和启动前要充分提醒。
⑹ 车辆离场出门时注意门前的道路状况，并配有专人指引车辆出入，避免撞人撞车。 ⑺ 对以上运输设备的司机在开工前要专门进行培训考核合格后方可上岗，对犯错者要及时进行教育，屡犯错人员需调离岗位处理。
12.5 人员安全
⑴ 对所有人员进行体检，不适合者将不录用。
⑵ 各项施工前要对人员进行相关的培训和书面考核，并确认其已具有必要的安全知识。 ⑶ 进入施工区域必须戴安全帽，并着专门的工作服和佩戴统一的工作证（姓名、头衔、身份编号等）。
⑷ 在高空作业时要系安全带。
⑸ 焊接、切割等特种作业时要戴安全护罩。
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⑹ 不要在吊物下经过和站立，不要在轨道上行走，不要触摸电气设备。 ⑺ 要注意各种（龙门吊、电瓶车）机械设备，要服从安全人员的指令。
12.6 设备安全
⑴ 设备固定要牢靠，不要掉落伤人。
⑵ 电焊机、氧气瓶等要按专门规定进行保管和操作。 ⑶ 设备架立安装时要根据荷载计算确定其支持结构。 ⑷ 起重设备的操作要严格遵守规程，严禁违规操作。
⑸ 各种设备都要配有清晰的标牌，尤其要包括有关的安全注意事项。
13 应急预案
编制依据：依据《国务院关于实施国家突发性公共事件总体应急预案的决定》、《国家安全生产事故灾难应急预案》、《建设工程重大质量安全事故应急预案》和国家有关法律法规、规范规定以及地铁集团有限公司有关规定制度为依据编制本应急预案。
编制目的：为了使我项目部承建的（一）、（二）、（三）区间盾构掘进工作按规范操作，提高效率，便于指挥机构组织单位、部门之间的协同作战，以便预防和减少掘进造成涌水、涌砂、坍塌等事故所造成的损失，保障人员的生命财产和施工现场的正常运作，将施工设备和周围建构筑物发生事故后的损失降到最低，特制定项目部盾构掘进应急预案。
13.1组织机构
为保障盾构始发、掘进及到达接收的安全，重大事故发生后应急救援预案的有序实施，项目部成立盾构始发、掘进及到达接收应急救援领导小组，在救援指挥小组的领导下负责本区域抢险救灾工作。盾构应急预案领导小组办公室设在项目部安质部。
盾构机掘进时，一旦出现险情，应急小组人员立即就位，组长负责全面指挥，副组长负责向上级部门汇报险情，并疏散周围人员及组织人员进行有序安全抢险；副组长负责机械设备调转和应急物资调配并立即组织实施应急方案，排除险情。
13.2 管理职责
应急救援领导小组负责本单位“预案”的制定、修订；组建应急救援专业队伍，并组织预案的培训、演练和实施；检查督促做好盾构掘进防坍塌事故的预防措施和应急救援的各项准备工作；负责事故的控制、救援、查处等管理指挥工作并采取有效措施控制危害源，防止
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事故的进一步扩大，最大限度地减少事故造成的人身伤亡和财产损失。
组长：负责应急领导小组的全面工作。
副组长：负责应急抢险预案的制定、审批及演练，人员、物资设备及有关措施的落实，并组织现场实施。
各部门负责人：落实应急抢险的资金、人员、物资及措施的到位，信息的畅通及资源的合理配置。
紧急疏散小组：对于各种突发事件，组织人员对事故现场进行尽可能的补救，控制灾情蔓延，尽最大可能减少损失。事故发生后，小组值班人员应立即疏散人员远离事故物体和受伤者，同时，积极引导人员撤出事故现场；在要道关口处设专人指挥，设置警戒线，消除和克服围观人员拥挤情况；
人员物资抢救小组：由综合部组成，主要任务是及时赶到事故现场救护伤员，送往医院医治和完成领导交给的其他任务。
外部救援：急救120、火警救助119。
13.3 应急救援物资准备
根据盾构掘进施工生产的性质、特点，备足砂袋、水泥、水玻璃、钢支撑、木材等材料，放于应急物资棚作为应急备用，并派专人管理。
13.3.1 应急物资现场常备、定期检查补充
盾构施工应急物质如下表13.3.1所示。
表13.3.1 应急物资表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
名 称 堵漏灵 污水泵 污水泵 帆布水管 水玻璃 快干水泥 发电机 照明灯具 第 68 页
型号/规格/功率 7.5KW 5.5KW 按水泵配备 750KW 数量 10箱 2台 2台 10卷 5桶 2t 1台 3套
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 编织袋 彩条布 铁锹 铁锤 镐 手电钻 膨胀螺丝 水泥 中沙 对讲机 氧气、乙炔 急救箱 (含急救药品) CO2灭火器 氧气袋 铁丝 麻绳 雨鞋 注浆泵 安全带 雨衣 手持喇叭 方木 千斤顶 担架 消防器材（斧34 头、消防桶、尖锹、撬棍）
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12*100 5KM 24Kg 8# 1000个 360㎡ 50把 5把 8把 2把 200套 40t 30m3 20只 3套 1个 2套 2个 40公斤 100米 40双 2台 40条 40件 2个 20根 4个 2床 5套
35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 反光背心 警戒线 警示锥桶 棉被 钢丝钳 钢管 棉纱 双液注浆泵 引孔钻机 油性聚氨酯堵漏剂 φ50、长6m SYB-70/4 ZJ1500/2500 50件 40卷 40个 10床 4把 20根 10包 2套 1台 50桶 13.3.2 其他
常用的包扎、消炎等医药用品和担架。
13.4应急情况快速响应
（1）应急领导小组接到事故报告后，立即启动相应应急预案，组织相关人员、设备、设施及器材，赶赴现场采取有效措施控制事态蔓延或扩大，与此同时上报上级相关部门。根据现场情况，必要时向当地本公司上级部门及相关部门求援，并疏散人员。
（2）各应急预案在应急领导小组副组长组织下进行针对性的演练。
（3）应急领导小组首先要考虑本项目部现有人力物力对事态控制的程度，若事态不能得到有效控制，在应急领导小组统一指挥下，立即向西南片区指挥部和当地相关部门求援，在此过程中必要时疏散人员。
（4）在安全文明领导小组的统一指挥下，由经理部组成临时抢险队员，佩带安全防护设备，在紧急疏散劳动工人的同时，做好隧道内险情的救援工作，并且由调度统一安排吊车、挖掘机、装载机、汽车、注浆、排水设备等，将抢险物资如棉砂、木楔、特种水泥等运往险情地点，及时排除险情。
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图13.4 应急处理程序工作流程图 13.5 对盾构掘进过程中突发险情的预案 13.5.1 盾构隧道过建筑物、桥桩基时的预案
1）提前对通过的建筑物、可能出现的险情制定应急方案，预备应急物资，并事先和建筑物业主建立有效的联系，一旦出现险情，应急小组人员立即就位，各负其责，立即组织实施应急方案，排除险情。
2）针对桥基、建筑物自身结构情况和以往施工经验，确定表13.5.1为盾构通过建筑物监测主要控制标准和采取的相应措施。
表13.5.1 主要控制标准和采取相应措施表中参数 序号 项目 建(构)筑物沉降 控制标准 20mm 1 20～30mm 30mm以上 a.混凝土结构、条形基础，基2 建筑物倾斜 础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值为：0.004 b.框架结构、桩基础：0.002l
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采取的应急措施 洞内二次注浆 地面跟踪注浆 顶撑加固措施 备注 实际根据建筑物自身的结构情况，裂缝等情况综洞内二次注浆 合判断
（l为相邻桩基间的距离） a.混凝土结构、条形基础，基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值为：超过0.004 b.框架结构、桩基础：超过0.002L（L为相邻桩基间的距离） 地面跟踪注浆 （或顶撑等加固措施） 13.5.2 螺旋输送机发生喷涌时的预案和措施
1）本标段中盾构掘进过程中若发生喷涌现象，拟制定下列预案以策安全： ①螺旋输送机配备保压泵装置； ②采用土压平衡模式掘进；
③加入泡沫剂，改善土体的和易性，使土体中的颗粒和泥浆成为一整体。 2）若盾构掘进中发生意外，出现喷涌现象后采取以下措施来处理： ①立即关闭螺旋输送机的后门，适当向前掘进，使土仓内建立平衡。 ②通过刀盘的转动，将土仓内的土体搅拌均匀。
③将螺旋输送机的后闸门慢慢打开，开口度为30%，边掘进边出土，保持土仓内压力稳定并且在掘进过程中向土仓内注入泡沫剂、膨润土等提高碴土的流动性和止水性。
④在喷涌严重，上述措施难以控制时，在螺旋输送机出口栓接保压泵碴装置保压出碴。
13.5.3 盾构机较长时间停机的处理
由于一些特殊原因，需要安排盾构机较长时间停机。采取以下措施，保持停机期间的地层稳定和盾构机设备的正常运转。
1）停机前，依据具体的停机时间制定详细的停机方案与计划，安排测量组和盾构队组织专人负责停机期间的工作。
2）做好停机前的最后一环的掘进，调节停机时的土仓压力比设定压力略大0.2～0. 3bar(0.02～0.03Mpa)。
3）根据同步浆液的初凝时间，安排停机5～7小时后，再掘进50～100mm。掘进过程不进行注浆和出土，防止浆液凝固盾尾密封刷。
4）如果停机时间较长，通过中盾和前盾的膨润土加入系统，在盾体周围注满泥浆，保
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持地层稳定，同时防止周围土体与盾体固结，避免盾构机再次掘进时土体摩擦力过大。
5）加强对盾构机土仓压力的监视和调整，根据地层情况确定土仓压力警戒值。当土仓压力低于警戒值时，通过膨润土系统加入泥浆来保持土仓压力。
6）加强对地面的监测，及时反应地层的变形情况。
13.5.4 防止盾尾漏浆预案和应急措施
盾构在掘进过程中存在发生盾尾漏浆的可能性，造成注浆量不足从而引起地面沉降和坍塌等安全事故。此外，盾尾间隙不好、盾构尾刷损坏、盾尾油脂注入量不足、注浆压力过高在盾尾形成渗漏通道都会使盾尾发生漏浆，使地面土体产生沉降或坍塌，是盾构施工的风险之一。
因此需对发生漏浆等事故做好提前预防，做好充分准备工作，以保证在发生突发事件时，将事故损失减少到最低。发现风险应采取以下应急控制措施：
1）盾尾油脂的压注
发生盾尾漏浆时，盾构机司机应换腔进行盾尾油脂的压注，始终使盾尾油脂压力处在高于外部压力的情况下。
2）二次注浆
通过从盾尾出去第5环管片的注浆孔上进行二次注浆也可以达到封水的效果。 二次注浆浆液配比（1m3）见表13.5.4所示。
表13.5.4 二次注浆浆液配比 水灰比 1：1或1：1.5 4）人工填充盾尾间隙
将木楔、棉纱、海绵条填充入盾尾，漏浆大时用砂袋进行封堵。 5）在盾构机上要保证应急物资的充足，用后要及时补充。
水玻璃：水 1：3 水泥浆：水玻璃溶液 1：1 14 附图
14.1附图一：盾构施工场地布置图。
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盾构始发、掘进、接收方案
