沪地铁(2008)278号(关于进一步加强轨道交通区间隧道旁通道施工管理的通知)

第一篇：沪地铁(2008)278号(关于进一步加强轨道交通区间隧道旁通道施工管理的通知)

沪地铁〔2008〕278号

关于进一步加强轨道交通区间隧道旁通道施工管理的通知

各有关单位：

旁通道是轨道交通区间隧道施工中的重大风险源，由于其所处位置特殊，一旦发生险情，抢险极其困难，极易对工程、周边环境等造成灾难性影响。目前正值夏季汛期，暴雨、台风等恶劣天气多发，且外界环境温度高、地下水丰富、地下水位变化大，极易引发旁通道施工的各类风险。我们在日常检查中发现，旁通道施工现场管理仍存在总包管理不到位、监理监管不到位、监测工作不到位、专业施工单位融沉注浆工作不到位等现象，同时在应对恶劣气候条件的应急措施、设施、手段等方面也存在不到位现象。

为防止旁通道施工恶性险情的发生，确保轨道交通工程及周边环境等安全，要求参建各方进一步强化对旁通道施工管理，特别是夏季施工的管理。现就进一步加强轨道交通区间隧道旁通道施工管理通知如下：

一、严格落实区间隧道旁通道现场施工的有关措施

（一）设置防水坝。

区间隧道施工单位须在盾构工作井周边设置防水坝，其构筑高度须超过自然地面标高至少30CM；旁通道施工单位须在两条隧道两端四个洞口设置防水坝，其构筑高度须超过标准段底板标高至少30CM，同时须设置专人负责对防水坝进行巡视，修补。

（二）建立风险工程相关方告知和确认制度。

旁通道作为区间隧道施工的重大风险，在旁通道施工之前，必须由区间隧道施工监理单位组织区间隧道施工单位、专业旁通道施工单位，将旁通道施工计划及施工配合要求（特别是旁通道施工期内严禁向区间隧道内排水），告知区间隧道两侧施工总承包单位和监理单位的项目经理和总监理工程师，并召开确认会进行确认。

（三）应急设备、物资等必须落实到工作面，并确保有效。旁通道施工排水所需的各类设备、支撑用圆木、拉接用槽钢、旁通道应急门、小井盖板、液氮、注浆泵、空压机、砂石料、水泥、水玻璃等必须根据旁通道应急预案要求落实到工作面，并确保在整个施工期内有效。监理单位须对各类应急设备、物资等有效性进行检查确认，并留有验收记录。

（四）以上措施作为旁通道开工验收条件必须予以落实。

二、进一步做好旁通道施工专项方案的编制及深化工作

（一）旁通道施工专项方案应由区间隧道施工单位组织专业旁通道施工单位、监测单位进行编制。

（二）旁通道施工专项方案应充分体现对旁通道施工的总体筹划安排、强化同步实施、尽早实施的原则。

（三）旁通道施工专项方案须强化对本工程的风险分析和防范，强化对旁通道施工不同阶段可能出现的风险及其应急措施和手段的落实。强化从施工场布开始就考虑应急物资、设备、材料的堆放、到位和应急措施、手段的实施及其应急措施实施的有效。

（四）根据冻结法施工特点及旁通道施工的不同阶段，结合工程水文地质及环境条件，明确不同监测项目的不同报警值，确保有效报警。

（五）根据旁通道施工期的气候条件，特别是夏季施工须落实相应的防范措施和手段，如保温措施、测温工作等。

（六）针对处于⑤层土中可能存在沼气等不良地质现象的旁通道施工，落实打孔后注浆等防范措施。

（七）要细化和深化旁通道融沉注浆方案。

三、强化旁通道施工过程的管理

（一）监测单位须强化对旁通道施工的监测工作，按信息化监测要求实施同步监测。监测单位作为责任单位必须落实“打钻前、开冻前、挖洞门前、结构完、融沉完”五次的“各方”（指总承包方、监理方、业主方、专业施工单位、监测单位及第三方隧道测量单位）确认工作。

（二）旁通道施工单位须严格按旁通道施工专项方案落实各项施工措施，特别是在夏季施工须采用各项措施确保打孔精度。强

化对盐水温度及盐水液位等监测工作；强化对冻土等测温工作管理；强化对融沉注浆工作管理；区间隧道施工单位须组织好旁通道施工，监理单位须强化对旁通道施工全过程的监控，特别是对打孔、开挖结构施工、融沉注浆等阶段必须实施旁站试监理，做好相应的旁站记录。

（三）旁通道施工质量安全督导队须根据以上要求，配合项目公司进一步强化和深化对旁通道施工全过程及参建各方的监管。对不符要求或未严格履行职责的参建各方（包括相邻车站及监理单位），应严格按《关于调整上海轨道交通工程建设安全责任违约金管理规定的通知》[沪地铁（2008）248号]、《关于进一步加强施工现场建设监理动态管理及考核的通知》[沪地铁（2008）246号]、《关于进一步加强施工现场监测管理工作的通知》[沪地铁（2008）30号]、《关于进一步加强轨道交通建设项目分包管理的通知》[沪地铁（2006）360号]等文件要求进行严肃处理。

二〇〇八年八月十五日

主题词：轨道交通旁通道管理通知

抄送：各施工单位、各监理单位；内发：合约法规部、技术管理部。

上海申通地铁集团有限公司办公室2008年8月15日印发

（共印60份）

第二篇：地铁施工旁通道冻结法施工工艺

地铁施工旁通道冻结法施工工艺

一 前言

作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史，我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达435m，冻结表土层最大厚度达375m.自1992年起，冻结法工艺被广泛应用于上海、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。公司在上海地铁隧道旁通道工程施工中，采用了冻结法加固的施工方法，通过对施工工艺的归纳总结，以及参考有关施工技术资料，形成本工法。

二、特点

冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的施工，经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点：

1、可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术；

2、冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效；

3、冻结法是一种环保型工法，对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构；

4、冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。

三、使用范围

冻结法适用于各类地层，主要用于煤矿井筒开挖施工。目前在地铁盾构隧道掘进施工、双线区间隧道旁通道和泵房井施工、顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等方面也得到了广泛的应用。

四、工艺原理

冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，将松散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水，以便在冻结壁的保护下，进行地下工程掘砌作业。它是土层的物理加固方法，是一种临时加固技术，当工程需要时冻土可具有岩石般的强度，如不需要加固强度时，又可采取强制解冻技术使其融化。

五、工艺流程冻结法

六、施工操作要点施工时，应不断对每个施工工序进行管理。控制冻结孔施工、冻结管安装、冻结站安装、冻结过程检测的质量。

1、冻结孔施工

1.1开孔间距误差控制在±20mm内。在打钻设备就位前，用仪器精确确定开孔孔位，以提高定位精度。

1.2准确丈量钻杆尺寸，控制钻进深度。

1.3按要求钻进、用灯光测斜，偏斜过大则进行纠偏。钻进3m时，测斜一次，如果偏斜不符合设计要求，立即采取调整钻孔角度及钻进参数等措施进行纠偏，如果钻孔仍然超出设计规定，则进行补孔。

2、冻结管试漏与安装

2.1选择φ63×4mm无缝钢管，在断管中下套管，恢复盐水循环。

2.2冻结管（含测温管）采用丝扣联接加焊接。管子端部采用底盖板和底锥密封。冻结管安装完，进行水压试漏，初压力0.8MPa，经30分钟观察，降压≤0．05MPa，再延长15分钟压力不降为合格，否就近重新钻孔下管。

2.3冷冻站安装完成后要按《矿山井巷工程施工及验收规范》要求进行试漏和抽真空，确保安装质量符合设计要求。

3、冻结系统安装与调试

3.1按1.5倍制冷系数选配制冷设备。

3.2为确保冻结施工顺利进行，冷冻站安装足够的备用制冷机组。冷冻站运转期间，要有两套的配件，备用设备完好，确保冷冻机运转正常，提高制冷效率。

3.3管路用法兰连接，在盐水管路和冷却水循环管路上要设置伸缩接头、阀门和测温仪、压力表、流量计等测试元件。盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温，保温厚度为50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈与冻结管的连接用高压胶管，每根冻结管的进出口各装阀门一个，以便控制流量。

3.4冷冻机组的蒸发器及低温管路用棉絮保温，盐水箱和盐水干管用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。

3.5机组充氟和冷冻机加油按照设备使用说明书的要求进行。首先进行制冷系统的检漏和氮气冲洗，在确保系统无渗漏后，再充氟加油。

3.6设备安装完毕后进行调试和试运转。在试运转时，要随时调节压力、温度等各状态参数，使机组在有关工艺规程和设备要求的技术参数条件下运行。

4、积极冻结阶段在冻结试运转过程中，定时检测盐水温度、盐水流量和冻土帷幕扩展情况，必要时调整冻结系统运行参数。冻结系统运转正常后进入积极冻结。

积极冻结，就是充分利用设备的全部能力，尽快加速冻土发展，在设计时间内把盐水温度降到设计温度。旁通道积极冻结盐水温度一般控制在-25～-28℃之间。

积极冻结的时间主要由设备能力、土质、环境等决定的，上海地区旁通道施工积极冻结时间基本在35天左右。

5、维护冻结阶段在积极冻结过程中，要根据实测温度数据判断冻土帷幕是否交圈和达到设计厚度，测温判断冻土帷幕交圈并达到设计厚度后再进行探孔试 挖，确认冻土帷幕内土层无流动水后（饱和水除外）再进行正式开挖。正式开挖后，根据冻土帷幕的稳定性，提高盐水温度，从而进入维护冻结阶段。

维护冻结，就是通过对冻结系统运行参数的调整，提高或保持盐水温度，降低或停止冻土的继续发展，维持结构施工的要求。旁通道维持冻结盐水温度一般控制在-22～-25℃之间。维护冻结时间由结构施工的时间决定。

6、工程监测6.1工程监测的目的工程量测作为该工法的一项重要施工内容。其目的就是根据量测结果，掌握地层及隧道的变形量及变形规律，以指导施工。由于旁通道施工位于地下十多米处，为防止施工时对地面周边建筑、地下管线、民用及公共设施带来不良影响，甚至严重破坏。对施工过程必须有完善的监测。

6.2工程监测的内容工程监测贯穿整个施工过程，其主要监测内容为：地表沉降监测，隧道变形监视，通道收敛变形监测，冻土压力监测。

6.1.1冻结孔施工监测内容为：冻结管钻进深度；冻结管偏斜率；冻结耐压度；供液管铺设长度。

6.1.2冻结系统监测内容为：冻结孔去回路温度；冷却循环水进出水温度；盐水泵工作压力；冷冻机吸排气温度；制冷系统冷凝压力；冷冻机吸排气压力；制冷系统汽化压力。

6.1.3冻结帷幕监测内容为：冻结壁温度场；冻结壁与隧道胶结；开挖后冻结壁暴露时间内冻结壁表面位移；开挖后冻结壁表面温度。

6.1.4周围环境和隧道土体进行变行监测内容为：地表沉降监测；隧道的沉降位移监测；隧道的水平及垂直方向的收敛变形监测；地面建筑物沉降监测。

七、机具设备

1、冻结法施工旁通道所用设备见表1表1

旁通道冻结施工主要机械设备表序号 设备名称 规格、型号 数量 额定功率 能力 螺杆冷冻机组 JYSGF300II 2台 110KW 87500Kcal/h 盐水泵 IS125-100-200 2台 45KW 200m3/h

冷却水泵 IS125-100-200C 4台 15KW 120m3/h

冷却塔 NBL-50 4台 15m3/h 钻机 MK-50 1台

电焊机 BS-40 2台

抽氟机 1台

说明：以上1-4项冻结设备均备用一台。冻结设备详见附图

2、冻结法施工旁通道所用量测设备见表2表2

旁通道冻结施工主要量测设备表序号 设备名称 规格、型号 数量 备注 经纬仪 J2 1台

测温仪 GDM8145 1台 测量冻土温度 3 精密水准仪 1台 打压机 20MPa 1台 冻结器打压试漏 5 收敛仪 1台 冻土帷幕收敛 6 钢卷尺 20m 1把

八、质量标准

由于冻结法施工工程技术难度高，施工风险大，工程中不可预测因素多，故此对质量要求极高。目前主要参照煤炭行业《煤矿井巷工程施工及验收规范•GBJ213-90》、《煤矿井巷工程质量检验评定标准•MT5009-94》标准要求进行施工。除了参照国家有关标准外，还应着重注意以下几点：

1、冻结帷幕设计时应选择比较安全的计算模型，要有足够的安全系数；

2、冷冻机组制冷量在设计时，取较大的备用系数；

3、钻孔的偏斜应控制在1%以内；

4、终孔间距不大于1.0m；

5、在冻土帷幕关键部位，多布置测温孔，监测冻土帷幕的形成过程和形成状况。

九、劳动力组织

冻结法施工技术要求高，专业性强，且由于其特殊性，现场需配备土建工程师、机械工程师、电气工程师和测量工程师。

作业人员配备人员见表3：

表3 作业人员配备人员

工 作 项 目 工 种 人 数 备 注

冻结孔施工 打钻工 15人 进入冻结阶段可转为普通工冻结管安装

冻安工 9人 进入冻结阶段可转为普通工机械维修

机修工 3人电气维修

电工 2人（包括设备数据采集）

电焊 电焊工 2人

冻结管焊接工程监测 测量工 3人

环境变化监测测温

技术员 1人 测温孔测温辅助施工 普通工 4人 当班负责 施工员 2人 总计 41人

十、安全环境保护

1、设计要考虑各种最不利条件，保证方案安全可靠：

2、设计计算的各种最不利条件，在施工组织设计及施工中，做到重点防范，采取切实可行、有效的措施加以控制。

3、选用无污染、效率高、体积小、重量轻、制冷量大、安装运输方便的螺杆冷冻机组作为制冷系统的主机。以适应地铁施工场地小、工期紧的需要。

4、采用通讯系统和视频系统有效的监控施工现场，对施工中发现的问题及时汇报处理，杜绝一切不安全的施工现象和违章的操作，把事故制止在萌芽状态。

5、旁通道设安全防水门，以备发现险情关闭防水门，保护隧道之用。

6、在对面隧道内，增设冷冻板，冷冻板排管外设置泡沫保温材料，以确保对面隧道交接处的完好冻结状态；在旁通道的左右侧各钻一个Φ89的冻结孔，作为冷冻板盐水循环的进回液管。

7、在管线交底后也可对地下管线和隧道进行必要的支撑。对离冻结区较近的管线与建筑物进行暴露或保温，防止冻坏。

8、旁通道开挖期间项目管理人员采用二十四小时值班制，对施工的各个环节要起到及时的检查和督促作用，在施工现场准备足够的备用设备和物资，以备应急之用。

9、为预防开挖中停电等导致停工，甚至出现冒顶、涌砂事故，采取以下预案：在旁通道开挖期间，通道内准备3米长16#槽钢（或钢管）6根，粘土2.0t和足够的砂袋，以在必要时堆粘土和砂袋封闭通道，预防淹隧道。

10、冻结加固中打设的冻结孔将穿越④、⑤号土层，该土层局部夹有粉砂薄层，有钻孔突水、涌砂的可能。A、加大钻具推力，强行顶入套管B、利用原钻具系统注浆，浆液选用水泥—水玻璃或丙烯酸盐类浆液。C、必要时压紧孔口管密封装置，封闭该孔。

11、采取必要的措施，防止打冻结孔时水土流失；在钻孔施工期间加强沉降的监测，发现跑泥漏沙水土流失严重引起的沉降，影响到建筑物和地下管线，应立即停止施工，立即注浆，防止沉降影响周围建筑物和地下管线，到没有沉降为止，待地层较稳定后再施工钻孔。

12、加大盐水在冻结管内的流量，采用串并联循环方式，加快冻结管的热交换。

13、用逐步降温的过程，防止冻结管由温度应力造成的开裂。冻结孔每三个串联供液，并根据流量及去回路温差监控冻结器的盐水流量及均匀性，确保冻结帷幕支护可靠。

14、根据监测的测温孔温度计算的各个剖面冻结壁的平均温度，对温度偏高的部位，调整盐水流量予以调控。实现信息化施工，加强冻结壁的监测监控。根据监测情况调控冻结壁强度和变形。

15、加强冻胀与融沉监测，发现冻胀影响到建筑物和地下管线，通过打的卸压孔减小冻胀或打冻结孔加热循环，进行解冻；预留注浆孔，进行跟踪注浆，防止融沉影响周围建筑物和地下管线。

十一、效益分析

自我国采用冻结法施工技术以来，作为一种特殊的施工方法，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的。近年来，城市地下工程施工进入了高峰，复杂的施工环境使一些大型的设备往往束手无测，而冻结法这种仅在施工范围内钻孔就可解决问题简易手段正好有了用武之地，本文归纳其有以下优势：

1、可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，可在地下施工，不占用地面土地，虽加固的费用高出水泥搅拌桩约1/3，但远远低于节省交通组织费用。

2、冻结土体强度高，并可根据施工要求调节不同部位的强度，安全性好。

3、阻水效果较其他方法更有效。

4、是一种环保型工法，对周围环境无任何污染。

第三篇：地铁旁通道冻结法施工常见安全

地铁旁通道冻结法施工常见安全

问题的应急处理

据初步统计,我国上海、南京、天津等地用冻结

法施工的地铁隧道旁通道(或联络通道)工程已经超过了70项,冻结法已成为软土中地铁旁通道施工的主要工法。为此,上海市有关主管部门制订颁布 了《旁通道冻结法技术规程》

(J10851-2006)。该规程第1012节明确规定,“旁通道施工前必须编制施工应急预案。”并要求对钻孔喷砂、冻结管断裂、开挖过程中意外停冻和冻结壁“开窗”漏水等施工安全问题和突发事件制订应急预案。因此,有必要全面分析与总结过去在地铁旁通道冻结法施工中所遇到的安全问题和处理经验,以便制定出有效的应急预案,避免旁通道冻结施工重大安全事故的发生。1冻结钻孔漏水喷砂问题

1.1引起冻结钻孔漏水喷砂的原因

在上海地铁旁通道冻结施工中往往会遇到地下水压力较大的含水砂层。在这些地层施工近水平冻结孔发生钻孔漏水喷砂的情况非常频繁,严重时可以引起很大地层沉降,造成隧道管片和地面建筑变形损坏甚至酿成隧道垮塌的灾难性事故。引起钻孔漏水喷砂的原因主要有孔口管松动或脱落、冻结管接头断裂、钻头逆止阀失效和孔口止水装置损坏等。有时在冻结壁解冻后,由于冻结管与隧道管片之间的空隙不能及时有效的封堵，也有发生漏水喷砂的情况。根据过去经验开始施工冻结孔时发生孔口管松动脱落、冻结管断裂、钻头逆止阀失效和孔口止水装置损坏等情况较少也易处理。但在冻结孔施工后期,由于地层扰动加大渗透性提高很容易引起塌孔抱钻使得发生上述情况的可能性及其处理难度显著增加。112 冻结钻孔漏水喷砂的应急处理

如因孔口管松动或脱落引起孔口管与管片之间漏水,应立即停止钻进,在冻结管上安装管卡,用钻机推进冻结管将孔口管顶实,或者用膨胀螺栓等将孔口管固定牢固。然后用棉纱堵塞孔口管与管片之间漏水处,并通过孔口管旁通进行压浆堵漏。注浆材料以采用化学浆液为宜,也可用水泥-水玻璃浆液。在紧急情况下,可直接从冻结管中注入水泥-水玻璃浆液。

当漏水涌砂点在隧道底部时,如遇紧急情况,可以用堆压法处理。采用这种方法时,先应用棉纱等堵塞出水点控制漏水速度,并及时排水。然后,在出水点周边垒一圈砂包,在出水口埋设导水管,并迅速将水泥和水玻璃撒到出水点,边撒边搅拌,使之快速凝固。在堆压体中可埋一些钢筋或型钢,以便将其与隧道管片固定以增加堆压体的稳定性。当堆压体有一定强度和体积后,可逐渐控制导水管的出水量。最后,通过导水管或从附近隧道管片开孔注浆封堵出水点。

如因冻结管接头断裂和钻头逆止阀失效引起漏水喷砂,可直接通过冻结管注浆。在采用钻进法下冻结管时,可先准备一个能与冻结管连接的注浆管接头,这样,一旦发生冻结管漏水喷砂的情况,可以迅速拧上准备好的管接头,进行注浆。在用夯管法下冻结管时,可预备一个止浆塞进行堵水和注浆。如没有止浆塞,可准备一个冻结管木塞和一截带阀门的注浆管,在冻结管漏水时,可用木塞堵塞冻结管(用夯管锤将木塞夯入冻结管),然后在冻结管上焊接注浆管进行注浆处理。

钻孔堵漏时需要注意以下几点:第一,要早发现,早做好应急处理的准备;第二、堵漏速度要快,要把握时机,疏堵结合;第三,要尽快进行补偿注浆控制地层沉降;第四,要加强隧道和地层沉降监测,及时对隧道和地面危险建筑采取加固措施。

对于漏水的冻结管,如下入地层深度已达到设计要求,则可以在冻结管中下入直径较小的冻结管进行冻结,否则,可以移位补打冻结孔。冻结管断裂和盐水漏失问题 2.1 引起冻结管断裂与盐水漏失的原因

在积极冻结和开挖期间均可能发生冻结管断裂和盐水漏失的情况。引起冻结管断裂或渗漏的原因主要有三种情况。一是由于冻结管螺纹连接补焊质量或冻结管端头丝堵安装质量存在缺陷,打压试漏不够严格,从而导致供盐水时冻结管接头或冻结管端头丝堵渗漏;二是由于冻结管接头质量差,开冻后管材发生冷缩,引起冻结管接头焊缝开裂渗漏;三是开挖后冻结壁变形引起冻结管弯曲、拉伸,从而造成冻结管接头断裂。冻结管断裂还与打钻和冻结时引起的地层扰动、隧道沉降等有关。

冻结管断裂和盐水漏失一方面使冻结管不能再正常工作,需要停止冻结;另一方面会融化冻结壁,或使冻土强度降低。因此,冻结管断裂会严重威胁冻结施工的安全。这两种情况在过去工程中均有发生,所幸发现早、处理及时或盐水漏失在粘土层中,从而避免了更为严重后果的发生。

在积极冻结期间发生冻结管断裂和盐水漏失,不会立即对工程安全造成威胁。但是,冻结管裂漏后盐水会渗入地层,即使地层已经冻结也会逐步融化,使地层不能冻结或地层冻结后冻土强度明显降低,这样给以后旁通道开挖带来了很大的安全隐患。特别是一旦有盐水渗入地层,冻结壁的扩展厚度和冻土强度就不能通过测温孔测温来检查,给旁通道开挖带来了极大的风险。

2.2冻结管断裂与盐水漏失的应急处理

在积极冻结期间发现冻结管渗漏盐水,可采用以下方法进行处理。(1)立即切断冻结器盐水供给。

(2)在渗漏的冻结管中下套管恢复冻结,套管与冻结管之间应灌满清水。对于向上倾斜的冻结管,下套管处理会在套管与冻结管之间存在空隙影响导热,所以,应改用液氮冻结。

(3)在紧靠漏管位置打探孔检查漏盐水位置和范围。如漏水位置为透水砂层,可放水降低土层的含盐浓度。

(4)取芯测定漏盐水点附近土体的含盐量或冻土强度。评估冻土强度降低可能冻结壁承载力和稳定性的影响。

5)必要时采用液氮冻结降低冻结壁温度,或延长积极冻结时间和局部补孔冻结增加冻结壁厚度。

在开挖期间遇到冻结管断裂和盐水漏失的情况,应立即切断盐水供给。如果地层为含水砂层,应立即施工初期支护封闭开挖工作面。并应尽快关闭防护门充压气保持开挖区土压平衡,然后在漏盐水的冻结管中用液氮进行冻结,直至取芯检查冻结壁强度达到设计要求后再恢复开挖。如果地层为粘土层,也宜将漏盐水冻结管改用液氮冻结并及时进行支护。在探明开挖面冻结壁稳定性满足施工安全需要的情况下,方可继续进行开挖.3 开挖期间长时间停冻问题 311 开挖期间长时间停冻的原因

开挖期间停冻一般是由于停电或发生严重机电 事故引起的。如果在旁通道开挖期间发生长时间停冻,会使冻冻结壁温度迅速升高,使冻结壁的承载力迅速降低、变形速度加快。特别是停冻后冻结壁与隧道管片交界面很容易解冻引起透水。因此,会给工程安全带来严重威胁。在过去,旁通道开挖时因停电或机电事故停冻的时间一般在几小时内,只要尽快恢复冻结,不会对施工安全带来严重影响。但是,过去往往采用较高的盐水温度进行维护冻结,当快施工完旁通道结构时,又提前停冻或提前关闭部分冻结器,从而引发险情。

312 开挖期间长时间停冻的应急处理

在积极冻结期间,由于停电或发生严重机电事故引起停冻的情况时有发生。此时,只要延长积极冻结时间即可。延长积极冻结工期一般取停冻时间的2倍。

如果在开挖期间发生停冻,根据冻结壁的稳定情况和温度回升情况可以采取以下应对措施。

(1)排除机电故障,尽快恢复冻结。

(2)加强冻结壁收敛和温度变化监测,尤其是要密切监测冻结壁与隧道管片交界面温度的变化,防止冻结壁局部融化透水。

(3)加强冻结壁与隧道管片交界面保温,最好沿交界面敷设管路进行液氮冻结。(4)快速开挖、及时支护。并根据冻结壁和支护层变形情况,增加初期支护的内支撑。

如果停冻时间在3～5天之内,通过采取上述措施,一般是可以继续安全地进行旁通道开挖的。如果停冻时间和旁通道开挖时间需要更长,可以考虑先施工部分混凝土衬砌,并封闭开挖作业面,或者关闭防护门,充上压缩空气,待恢复正常冻结后继续开挖。冻结壁失稳和透水问题 411 冻结壁失稳和透水的原因 在旁通道开挖过程中,一旦发生冻结管盐水漏失、遇到长时间停冻,或者由于开挖冻结壁形成远未达到设计要求,就有可能发生冻结壁承载力不足和严重变形的情况。特别是在冻结壁与隧道管片的交界面附近,由于隧道管片散热,往往存在局部冻结壁温度过高、厚度过小的问题,导致在开挖过程中局部冻结壁严重变形,或者有软土挤出,甚至发生冻结壁透水险情。一旦冻结壁发生严重变形、失稳或透水,将严重威胁工程的安全,必须采取应急措施进行快速、有效的处理.4.2 冻结壁失稳和透水的应急处理

一旦发现冻结壁变形速度迅速增大,表明冻结

壁承载力不足,有失稳破坏的危险。此时必须立即支护,并考虑加强内支撑。如果在开挖集水井时遇到这种情况,也可用土袋迅速进行回填。同时,要加强冻结,降低盐水温度,并检查冻结孔是否有堵塞的情况,确保每个冻结孔的盐水供给正常。然后,暂停开挖,对冻结壁和初期支护表面进行保温,并严密观测冻结壁和初期支护的变形。如检查冻结壁及支护层变形得到了有效控制,可立即施工混凝土衬砌。否则,可关闭防护门,直到冻结壁强度达到安全施工的要求后再行开挖。

冻土遇水冲刷容易融化,水流速度越快,融化速度越快。因此,冻结壁一旦开窗透水,不能硬堵,尤其不能注浆,否则冻结壁“窗口”扩大速度会更快。此外,如果冻结壁透水已成线流,即使采用液氮冻结(在冻土表面喷洒低温氮气)一般也无济于事。因此,冻结壁透水的最好处理方法是立即关闭防护门并向旁通道内充压缩空气,保持开挖区水土压力平衡,使冻结壁不再漏水,这样继续冻结,冻结壁窗口很快就会弥合。在开挖区内水土压力平衡后,可灌水并注入聚氨酯浆液置换压缩空气。

如果在施工完初期支护后发生冻结壁与隧道管片交界面渗水的情况,可先用液氮喷洒出水点附近,并观测渗水量是否有增大趋势。如果渗水小且没有增大趋势,可尽快浇筑混凝土衬砌。

在冻结壁严重变形和漏水时,应检查隧道管片的变形情况,对隧道管片进行支撑加固。同时,应监测地面和建筑物沉降,检查水、电、燃气等管线是否安全。并对建筑物附近地层进行跟踪注浆。注浆应在地面进行,不得离冻结壁太近,以免压坏冻结壁。注浆材料宜采用水泥-水玻璃双液浆。

如冻结壁透水,应立即通知相关部门,尽快疏散附近地面人员.5 地层快速融沉问题 511 地层快速融沉的原因

冻结壁融化时会发生收缩,从而引起地层沉降。

在一般情况下,冻结壁融化的速度较慢,地层沉降更缓慢,因此,只要进行正常的环境监测和跟踪注浆处理,不会给周围建筑物和管线等的安全构成威胁。但是,在一些特殊情况下,如施工冻结孔时地层水土流失严重、旁通道开挖时冻结壁变形大、施工支护和衬砌时与冻结壁之间存在大的空洞且未进行有效的注浆充填等,停止冻结后地层可能发生快速沉降,从而,给周围地面建筑物和管线等造成险情。512 地层快速融沉的应急处理

在旁通道施工期间及停止冻结后,应按照《旁通道冻结法技术规程》的要求对施工影响范围内的隧道管片、地下管线、地面及其建(构)筑物变形等进行监测。一旦监测结果达到了警戒值或者隧道管片、地下管线和建(构)筑物有损坏迹象,地面沉降将影响车辆或行人安全通行,应立即采取以下方法进行应急处理。

(1)对地下管线、地面及其建(构)筑物的安全状况进行评估,如果存在安全隐患或险情,按相关规定对地下管线、地面和建(构)筑物采取保护措施。

(2)观察隧道管片和旁通道结构是否有破坏、渗漏情况,如隧道管片和旁通道结构有破坏或隧道变形超过了规定要求,立即报设计单位,制定技术方案对隧道进行加固处理。如果隧道管片接缝、冻结孔孔口和旁通道结构等有渗水,立即采用注浆方法进行堵漏,注浆材料可以采用化学浆液或水泥-水玻璃浆液。(3)采用注浆方法控制地层沉降。注浆区域应选在地层沉降较大的位置,最好是地面注浆与隧道内注浆相结合。应先注地层沉降大的位置,再注地层沉降较小的位置,先注地层深部,再注地层浅部。注浆应遵循少量、多次、均匀的原则,注浆引起的地面抬升要严格控制在规定范围之内。注浆浆液宜以水泥-水玻璃双液浆为主,单液水泥浆为辅。水泥-水玻璃双液浆配比可为:水泥浆与水玻璃溶液体积比1∶1,其中水泥浆水灰比1∶1,水玻璃溶液可采

第四篇：地铁区间联络通道冻结加固的风险管理

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摘 要:本文分析了冻结法在联络通道施工过程中的风险要点，重点阐述了施工过程中风险管理的应急处理措施和对策，以规避施工风险，达到安全施工的目的。关键词:隧道地铁联络通道冻结加固风险管理

冻结法基本不受支护范围和支护深度的限制，以及能有效防止涌水和城市挖掘、钻凿施工中相临土体变形，是城市地铁施工的重要方法之一。其具有安全可靠性好、适应性庄灵活性好、可控制好、污染小、经济合理等优点，在我国城市地铁施工中得到越来广泛的应用，并取得大量成熟经验和研究成果。由于地下工程的复杂性和冻结法施工的特殊性，在施工中常会遇到一些险情，除对冻结理论进行系统研究、严格各个环节的施工工艺外，还需对施工过程中进行风险分析，并采取相应的对策和处理措施，以将施工过程中的安全隐患消除在萌芽状态。

1施工总体方案

天津地铁某区间联络通道所穿越土层孔隙较大、含水丰富、承载力低、容易压缩、在动力作用下易流变，开挖后天然土体本身难易自稳，容易引起水、砂突涌。根据工程地质条件及其它施工条件，确定采用“隧道内钻凿，布设水平孔、近水平孔冻结临时加固土体，矿山法暗挖构筑”的施工方案，即:在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层，使联络通道及集水井外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻土帷幕，然后根据“新奥法”的基本原理，在冻土中采用矿山法进行联络通道及泵站的开挖构筑施工。

联络通道冻结加固施工主要技术指标:(l)冻结盐水温度:积极期:一30一犯℃，维护期:一22一28℃。(2)冻土墙平均温度:镇一10℃。(3)冻土强度:单轴抗压3.6MPa，抗折ZMPa，抗剪1.SMPa。(4)冻土墙厚度:1.6m。

联络通道地层冻结的冷冻机组布置在地面，通过冷冻管输送至隧道内冻结加固，开挖构筑施工在区间隧道内进行，施工总工期在90一110d。其主要施工顺序为:

施工准备一冻结孔施工(同时安装冻结制冷系统，盐水系统和检测系统)一进行隧道支撑一积极冻结一探孔试挖一拆钢管片一联络通道掘进与临时支护一联络通道永久支护一泵站开挖与临时支护一泵站永久支护一结构注浆一进行融沉注浆充填。

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2工程风险分析

基于隧道联络通道的地质条件和结构特点，采用冻结法施工，施工过程中存在如下工程风险: 2.1冻结孔施工过程中的特殊风险点

(l)由于联络通道所处位置的工程地质状况，若冻结孔施工不当，易造成孔口涌砂、冒水，进而引起地面的沉降。(2)冻结孔施工质量直接影响到下一步的冻土帷幕质量，给开挖和结构构筑带来风险。(3)冻结管连接强度不够，造成开挖过程中冻结管断裂。2.2冻结施工过程中的风险点

(1)冻胀对隧道结构的影响:由于冻结工法特点，冻胀会对隧道结构造成一定的影响，使隧道产生冻胀变形，严重时可能造成管片的破坏及较大的冻胀变形，还可能会造成联络通道结构的渗漏，所以在运转过程中，采取控制冻结技术，控制冻结产生的冻胀。(2)冻结设备损坏，维修不及时造成冻土融化风险。(3)冻土结构和隧道两侧管片胶结强度不够造成接触面漏水。

2.3开挖和结构施工过程中的风险点

(l)冻结帷幕质量不好。(2)冻结帷幕变形过大。(3)施工过程中的停电、机器发生故障使冻结机组停止运转超过规定时限，冻结过程中断。(4)开挖过程由于冻结帷幕局部薄弱漏水、漏砂。(5)排水管敷设中的突发涌砂涌水现象。

3冻结孔施工风险处理措施

3.1冻结孔施工中涌砂、冒水风险处理措施

冻结孔在打设过程中，由于所处地质富含丰富的地下水，有涌砂、冒水可能，相应的风险处理措施:

(l)正式开孔前，施工现场要配备Φ125mm、Φ109mm等规格的木楔、2m3在砂袋和6T水泥(含IT速凝水泥)及注浆设备。(2)冻结孔开孔分一、二次控制泥浆涌出。首先孔位避开硅管片内受力主筋，然后用开孔器(配金刚石钻头取芯)按设计角度开孔，开孔直径130mm，预留不小于100mm的管片厚度时停止取芯钻进，安装带填料密封盒的孔口管，通过管侧的Φ40mm旁路阀门，防止孔口喷砂;其次将孔口管固定、密封好，并装上DN125闸阀;最后将闸阀打开，用开孔器从闸阀内二次开孔，开孔直径为108mm，一直将硅管片开穿，出现涌 使命：加速中国职业化进程

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砂就及时关闭闸门。(3)在二次开孔后，若出现大量涌砂，通过孔口管的旁路阀门对地层注双液浆封堵，必要时用木塞封堵钻杆管口。(4)在孔口管装置脱落时，立即在冻结管上加焊挡环，用管锤或钻机将孔口管顶住，然后通过孔口管侧的旁路阀门注双液浆封堵，再用膨胀螺栓将孔口管重新固定在隧道管片上。(幼在未进人承压水层时，采用强力水平钻机无泥浆钻进。(6)对旁通道所在地面进行观测，若钻进时出现大量涌砂、涌水事件，须加大地面的监测频率，出现单次沉降3mm及以上，立即对地面的注双液浆充填。(7)为防止开孔及钻进期间涌水、涌砂现象的发生，还须采取以下措施:A、加大钻具推力，强行顶人套管;B、利用原钻具系统注人1:1的水泥一水玻璃双液浆;C、必要时压紧孔口管密封装置，封闭该孔。3.2冻结管渗漏或断裂风险处理措施

(l)发生冻结管渗漏或断裂时，停止作业(必须正常运转的设备和系统除外)，立即逐级汇报，采取下放套管、关闭孔口阀、压紧孔口装置、实施注浆等措施。(2)现场采取妥善地保护措施，防止事态扩大。

4冻结施工风险处理措施

(l)开机前对各系统进行严格调试，在开机前做到设备正常运转。为保证冻结和开挖期间冻结运转的连续，冻结系统设备采用新型冻结设备，并准备一套备用设备，当一台设备出现故障时，启用另一台设备运转，保持冻结的连续进行。同时，对故障设备进行维修，确保始终有一套设备备用。(2)预备二路供电电源(备用发电机);预备备用冷冻机和相关备件;安装各类计量和检测仪表并预留备件;盐水正常循环前进行管路施压渗漏检测，清洗后用橡塑材料保温;做好冻结管的打压试验;在左线和右线隧道管片内侧铺设冷冻板和保温层，确保冻土帷幕不存在薄弱环节。(3)按照方案及时对冷冻各系统参数进行监测，并保持记录，做到每天一测，关键参数多次监测，发现问题立即处理。(4)每班测量冻结孔系统供液情况，确保每组冻结孔盐水流量)5m3/h，否则通过手动调节;每天对盐水去回路温度进行监狈(，去回路温差在冻结壁交圈后小于1.5℃。(幼准备冲孔的必需设备，保持卸压孔的畅通。(6)利用泄水压孔每天放水泄压，逐渐将联络通道开挖土体内水放出，消除冻结对隧道管片和临近建筑物的冻胀影响。

5联络通道开挖条件验收

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5.1联络通道地面环境验收

(l)联络通道所在地面的建筑物和管线是否稳定。(2)联络通道所在的地质及开挖地层否含承压水。5.2冻结效果验收

(l)设计积极冻结时间为45d。积极冻结7天盐水温度降至一18℃以下;积极冻结15d盐水温度降至一24℃以下;开挖时盐水温度降至一28℃以下。(2)各冻结孔组的去、回路盐水温差不大于1.5℃。(3)检查冻结孔盐水流量情况:要求冻结孔单孔流量不小于5m3/h，每米冻结管(包括冷冻排管)的设计散热量不应小于100kcal/h，盐水系统循环总流量在积极冻结期间达到设计值。如盐水温度和盐水流量达不到设计要求，应延长积极冻结时间。(4)泄压孔压力上涨超过7d，或打开泄压孔阀门确认无泥水流出。(幼联络通道冻土厚度大于1.6m的设计厚度，开挖区外围冻结孔布置圈上冻结壁与隧道管片交接面处温度不高于一5℃，冻结壁有效土平均温度要达到一10℃以下;并进行探孔测温检测。根据测温孔测温结果计算，冻土帷幕的平均温度和厚度达到设计值。(6)在钢管片打开前，先在冻结可能存在有最薄弱部位打几个探孔，以确定冻土强度是否达到设计值，并无水砂流出即可正式开挖。如果达不到开挖条件，应组织有关专家、技术人员等进行现场分析研究，找出原因合理延长冻结期，待冻结壁完全达到设计厚度方可正式开挖。5.3开挖时其他条件验收

(l)通信系统安装完毕。整个施工期间，在施工现场安装直拨电话，并安排专人进行线路维护，便于对施工现场的监督和管理。(2)防护门安装完毕。防护门安装在联络通道开挖侧，门框直接焊接在预留洞口钢管片上，在门框与门边接触处设置密封橡胶条。同时确认防护门启闭功能正常，接好供气管。(3)完成隧道支撑加固。(4)冷冻机等机电设备及电源等完好的检查报告。(幼对开挖作业人员进行了安全教育培训和安全技术交底工作。(6)抢险物资和施工材料准备就绪并运到现场，包括:砂袋、水泥、钢支撑、支护木背板、木楔等。

6开挖施工处风险理措施 6.1应急液氮

在联络通道附近储备移动式液氮罐的连接管路和保温材料，并与厂商签订协议，保证液氮在12h内连续供应至工地。

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6.2开挖面渗水风险处理措施

开挖过程中，开挖面有水渗出时，立即停止施工。第一时间由当班工长通知值班管理人员，同时对渗水点进行处理。如果出水量小，只是滴漏，未形成线流，利用快干水泥或注人聚氨醋封堵。如果渗水量大，利用液氮进行快速冻结。

冷冻站人员及时对渗水点观察，立即查找原因，调整冻结参数。6.3涌水、涌砂风险处理措施

开挖时出现涌水、涌砂等情况时，用砂袋和粘土袋压住出水点，封闭通道，上报项目总工和经理。(2)当出现无法控制的突发局面时，重要电机设备立即进行转移，同时迅速组织人员撤离现场，关闭防护门。同时，对地面沉降情况进行检测。并分析原因，制订措施报请业主、监理和总包单位审批后实施。6.4停水、停电风险处理措施

(l)在积极冻结期间突然停电，冻结帷幕不会很快融化，对冻结效果影响也不大;如停电时间较长，应增加积极冻结时间，直到冻结帷幕完全交圈为止。(2)在开挖期间突然停电，立即停止掘进，把暴露的土体用保温材料完全覆盖，进行保温。现场人员及时通知供电部门，排查故障原因，在30min内供电正常对旁通道的冻结及开挖没有影响。如不能及时恢复供电，立即启用备用发电机，保证冷冻站冻结系统正常工作。(3)冻结补充水每天补充一次，断水24h一般不影响冻结;冻结时保证清水箱充满水。另外在停水后，可以从别处运水补充至清水箱或在车站端头井蓄水，紧急时抽水至清水箱，保证冻结系统的正常运转。6.5工作人员打破冻结管风险处理措施

施工人员在开挖至冻结管附近时，由冻结值班人员向其标识冻结管的具体位置。如出现打破冻结管的情况，停止开挖，并通知冻结维护人员关闭盐水阀门，防止盐水外流融化冻土，由电焊工焊及时对冻结管补焊后继续施工。6.6冻结管去、回路盐水温差大于1.SOc风

险处理措施在开挖和结构施工期间，保证每组盐水的进、回路流量，一旦发现盐水的去、回路温差大于1.5℃，应及时调整该组盐水管路的流量，保证各个冻结管盐水流量均衡，使冻结管去、回路盐水温差满足要求。6.7开挖工作面化冻风险处理措施

掘进施工人员如果发现已开挖的暴露面不断有土块掉下，且影响面积较大，而且周围 使命：加速中国职业化进程

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土体有松动现象，立即通知冻结施工人员，由冻结施工人员根据判断情况，加强冷冻，同时做好开挖面的保温工作。6.8承压水不良作用风险处理措施

按不利原则分别考虑高、低水位，微承压含水层呈带状不连续分布。因此制定本处理措施:

(l)冻结过程中，针对不安全部位多布置测温孔加强温度监测，及时对所测数据分析和统计，对冻结帷幕的发展状况做出相应的预计。(2)开挖前对开挖条件严格把关，一旦发现有不合格条件，及时进行分析和排查，确实是冻结问题，采取加大局部冻结孔的流量，增加冻结时间，以提高局部冻结质量，直至满足所有开挖条件才可开挖。(3)开挖过程中，派专人对开挖工作面的冻土质量及温度进行监测，一旦发现问题及时土报给项目经理，经核查后启动涌水处理措施。

6.9排水管预留洞口处风险处理措施

敷设排水管时，预留洞口处已失去通道防护门的保护，如出现突发的涌水、涌砂现象，除关闭通道防护门外，洞口处也要封闭。具体的操作方法如下:可采用与通道防护门相似的做法，即在穿过的钢管片隔腔处设置一可关闭的小型防护门，以增加洞门的密闭性，如出现突发现象，立即关闭此门，并加以固定。6.10其它处理措施

(l)做好信息化处理，通过监测指导施工。A、位移的监测工作在冻结孔施工前，建立监测原始基准数据，冻结孔施工时，开始第一天监测，直至冻结帷幕融化后。B、冻结系统及冻结壁的温度等指数监测，自冻结运转开始，直至冻结停冻。C、(3)测温孔温度监测，冻结开机后每天监测一次。D、监测的各种数据及时反馈分析处理，以便指导施工，采取措施。(2)为了控制支架间冻结帷幕的变形，减少冻结帷幕冷量损失，所有钢支撑架后采用木背板密背，背板必须同冻结壁紧贴，尽量减少支护间隙，木背板不能松动，当支护间隙较大时，可增加背板厚度和木撅子，以提高支护效果。(3)开挖过程中，如发现土体加固强度不够，影响正常掘进时，可以采取缩短进尺加强支护等措施处理。(4)成立抢险领导小组和救援队伍，抢险领导小组轮流值班，当现场出现紧急情况时，能及时并有效不紊的实施工程抢险。

7配备应急材料及设备

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现场需配备的应急材料及设备包括:(l)水泥(包括速凝水泥)、水玻璃、粘土袋、砂袋、方木、木楔等常用材料;(2)冻结备用设备(包括冷冻机、盐水泵和清水泵)、双液注浆泵、空压机、混凝土喷射机、千斤顶、电锯、手拉葫芦、电焊机等设备。

8结语

冻土是对温度十分敏感且性质不稳定的土体，施工过程中重点做好循环盐水的温度和流量、冻土墙的温度、开挖期冻土墙体的变形量、地面冻胀和融沉量的监测，及时掌握施工质量。由于地下工程的复杂性，及时发现施工过程中存在的隐患，根据制定对策和措施采取正确的方法，才能堵绝事故苗头，确保施工安全。

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第五篇：浅析地铁盾构隧道的施工测量管理

浅析地铁盾构隧道的施工测量管理

吕宏权

（中铁隧道集团有限公司第一工程处 河南 新乡 453000）

摘要：本文通过广州地铁二号线三元里～火车站区间、南京地铁南北线一期工程南京站～许府巷～玄武门区间隧道盾构施工的测量过程实施，总结出地铁盾构隧道施工测量管理的几点体会。关键词：地铁 盾构隧道 施工测量 管理 1 前言

进入二十一世纪以来，城市地铁建设发展迅猛，用盾构法修建的地铁区间隧道也呈上升趋势。地铁盾构隧道施工技术含量高、防渗漏、快速安全，但要求准确度高，盾构机只能从预埋好钢环的洞门进出，并且盾构机只能前进、不能后退，这给地铁盾构隧道施工测量技术对地下线性工程的控制提出了更高的要求。从现以营运的广州地铁二号线三～火区间和已贯通的南京地铁南北线一期工程南～许～玄区间隧道的测量过程实施看，地铁盾构隧道施工测量管理的重要性更为突出。在南京地铁南北线一期工程许~玄区间隧道测量实施过程中，结合广州地铁二号线三～火区间盾构隧道施工测量管理和南京地铁南北线一期工程的测量技术规定，对地铁盾构隧道施工测量中的管理和方法作了分析、改进、总结。2 地铁盾构隧道施工测量的特点

采用盾构法施工的地铁隧道，隧道工程机械化程度较高，通过电子全站仪与计算机技术的结合，一种快速、准确地测出盾构机即时姿态的施工测量新技术、新方法——盾构机掘进导向系统被成功应用，如英国的ZED、德国的VMT和日本的GYRO等。广州地铁二号线三元里～火车站区间、南京地铁南北线一期工程南京站～许府巷～玄武门区间隧道盾构施工采用的是德国海瑞克（HERRENKNECHT）公司制造的土压平衡模式盾构机。盾构机沿设计路线向前推进，靠与它相配套的VMT自动测量导向系统来控制，达到盾构推进的线形管理。地铁盾构隧道施工测量管理与山岭隧道相比，技术含量、自动化程度高，过程也较复杂，单位测量项目多，测量人员素质、测量精度要求高。3 地铁盾构隧道施工测量管理

地面控制测量完成后，根据测量成果、区间隧道的设计线路长度和盾构的施工方法，进行区间隧道的贯通误差设计估算，根据估算结果和误差分析后的分配情况，进行盾构井的联系测量、地下控制测量的测量设计。结合区间隧道的贯通长度，根据误差传播定律，隧道横向贯通中误差、导线法测角中误差二者之间的关系可以按下述公式确定： m2=±{mβ*sk/ρ}2*(n±3)/12（1）

以此来确定盾构隧道的测量精度等级、施测参数及测量方法。式中：m为隧道横向贯通中误差（mm）；mβ为导线测角中误差（″）；sk为两开挖洞口间长度（mm）；

ρ为常数206265″；n为导线边数；若计算洞外值时取n-3，洞内值取n+3。依据测量设计进行施工测量的过程管理。地铁盾构隧道施工测量主要包括联系测量、洞门预埋钢环检查测量、盾构机的始发定位测量、地下控制测量、盾构机推进施工测量、盾构机姿态人工复核测量、衬砌环管片拼装检查测量、施工测量资料管理与信息反馈、贯通误差测量、竣工测量。南京地铁南北线一期工程南京站～许府巷～玄武门区间，盾构隧道长度分别为1448.607m、826.274m。在进行地面控制测量时，把两个区间隧道作为一个长

隧道进行控制，平面采用光电测距精密导线闭合环，边长、角度按照三等导线施测，导线环测角中误差mβ=±0.79″,边长相对闭合差md/D=1/1410000，达到三 等导线测量精度要求；高程按城市二等水准测量精度mw=±4.0mm/KM进行。地面 控制测量引起的横向贯通中误差为m =±0.006m小于南京地铁南北线一期工程的测量技术规定的0.025m。3.1联系测量 联系测量工作通常包括地面趋近导线、水准测量；通过竖井、斜井、通道定向测量和高程传递测量以及地下趋近导线、水准测量。在地铁施工中，根据实际情况，进行竖井定向可采用传统的矿山测量中悬吊钢丝的联系三角形法；若地铁车站面积较大、通视条件良好，可采用双竖井投点法；随着陀螺经纬仪精度的提高，也可采用全站仪、垂准仪和陀螺仪组成的联合测量方法；当地铁隧道埋深较浅时，则可采用地上、地下布设光电测距精密导线环的方法，形成双导线来传递坐标和方位，若隧道贯通距离较长时，还可采用在隧道上钻孔，进行钻孔投点、加测陀螺方位角的方法。

南京地铁南北线一期工程南～许～玄区间地铁隧道埋深较浅，贯通距离分别为1448.607m、826.274m，联系测量均采用光电测距精密导线环进行定向。地面趋近测量和地面控制测量同时进行，地面趋近导线点纳入地面高精度控制网进行平差，这样既可减少误差累积又提高了地面趋近点位的精度；定向测量和地下趋近导线测量也同时进行，达到等精度控制，定向测量分别在盾构始发、盾构掘进100m和距贯通面200m时独立定向三次，三次联系测量的地下趋近导线的基线边Z5-Z2的方位角中误差达到≤2.5″，在进行定向测量时，地面、地下趋近导线控制桩点均采用强制观测墩，消除了仪器对中误差，导线网构成有检核条件的几何图形，坐标和方位向下传递时，俯仰角控制在20o左右；高程传递采用钢丝法、光电三角高程法，两种方法相互检核，独立进行三次，互差均达到≤1mm，坐标、方位和高程的三次加权平均值指导隧道的贯通，每次联系测量完成后，以书面资料上报现场监理，监理复测签字再上报业主测量队，业主测量队经复测确认无误后，下发采用成果坐标通知，形成社会性的三级复核制。

3.2 洞门预埋钢环检查测量

洞门钢环的安装定位是在作车站连续墙的过程中进行,由于车站施工往往是另一施工单位，钢环的制作和使用是盾构掘进单位，因此钢环安装定位好后，需进行复核检查测量。经双方施工、监理、业主测量单位复核检查完成后，方可进行连续墙砼的浇注，拆摸后再检查一遍，作为最终的钢环姿态，以此来影响盾构机出洞时始发姿态的测量定位和进洞时盾构机的进洞姿态。

3.3 盾构机始发姿态定位测量

盾构机始发姿态的定位主要通过始发台和反力架的精确定位来实现，始发台为盾构机始发时提供初始的空间姿态（见图1），反力架为钢结构，主要提供盾构机推进时所需的反力，反力架的姿态直接影响盾构机在始发阶段推进时的盾构机姿态。始发台事先用全站仪和水准仪精确定位，然后根据盾构机的前体、中体、后体直径的不同，沿垂直于盾构机始发轴线方向上，在前体与刀盘连接的端面上、前中体连接处端面上、中后体连接处端面上、后体盾尾端面上作出准确的里程标记点，并标注至始发轴线的支距，以此来检查盾构机放在始发台上之后的姿态，一般盾构机出洞就是便于加速的下坡地段，且始发阶段不能调向，所以在始发台定位时要预防盾构机脱离始发台、导轨和驶出加固区后容易出现的叩头现象，因而要抬高盾构机的始发姿态20mm左右；反力架的安装和定位主要做到使反力架 <±2 3.4 长度可以加设副导线，构成导线环，以便检核，也可提高导线的精度。南京地铁南北线一期工程许~玄区间长度860m，洞内控制测量误差估算值为0.015m，考虑洞内轨枕和管线，布设一条直伸支导线，直线和半径大于800m的曲线段导线边长≥150m，测角中误差要求达到±1.8″，测距相对中误差达到1/60000，导线点设置为强制对中点（如图2），用10mm的钢板预先加工好，用三颗Φ14的膨胀螺栓锚在砼管片上，位置靠近边墙以观测方便为原则，避开洞内运渣车辆的干扰，这样同定向测量、地下趋近导线一起，观测时仪器均采用强制归心，由于刚衬砌成形的砼管片不太稳定，避免导线点的空间位置发生变化，强制对中点要距刀盘200m左右布设；水准点可借助安装好的管片螺栓，在螺栓头棱角突出处作一标记点，位置选在导线点附近。观测时采用2″、2+2ppm以上的全站仪，左右角各测6测回，左右角平均值之和与360o较差≤4″，边长往返观测各4测回，往返观测平均值较差≤2mm，每次延伸控制导线前，对已有的相邻三个点进行检核，几何关系无误后再向前传递，水准控制点引测，先检查两个相邻已知点，然后按南京地铁南北线一期工程有3个盾构标，4台盾构机，其中3台是德国海瑞克的土压平衡式盾构机，该机有一套与之相配套的自动测量控制系统VMT（如图3）该系统主要有ELS靶、徕佧TCA系列全站仪+参考棱镜、黄盒子、计算机（PC机）五部分组成，ELS靶安装在盾构机前体上，全站仪和参考棱镜放于锚在砼管片上的吊篮上，PC机安装了SLS-T数据交换、姿态测量、管片拼装软件，盾构机推进时全站仪定时自动发射激光至ELS靶，ELS靶接受的信息通过数据传输电缆传至PC机，经过软件处理转化成较为直观的盾构机姿态，在直角坐标系中形象显示，由于盾构机预留的测量空间和电缆长度有限(120m)，需要不定时地进行全站仪的搬站，即进行施工导线的延伸测量。3.5.2 施工导线延伸测量

盾构机的构造形式及其预留的有限测量空间（如图4），决定了施工导线只能是一条支导线，每次进行施工导线延伸测量时，先在衬砌好管片的适当位置安装吊篮（如图5），全站仪直接利用已复核的导线点测出吊篮的坐标，然后移动全站仪至延伸点，延伸点距刀盘的位置不能太近，以避免衬砌管片初期沉降、盾构机掘进振动而影响延伸点，但是作为延伸点的吊篮不能立即出现在主控制导线的观测范围内，只有当盾构机掘进50m左右时，才能利用主控制导线点进行复

观测中线、水平，只有通过其预留的有限测量空间，精确测出ELS靶下前视棱镜的三维坐标，将坐标转化为棱镜中心至盾构机轴线的平面支距，然后与盾构机制造时的设计值比较，此较差应和PC机桌面上的中线、水平偏差一致，通过复核，使盾构机推进轴线最优化。3.7 衬砌环管片拼装检查、隧道净空限界测量

衬砌环管片拼装完成后，PC机上显示的管片姿态是在即将安装管片时，靠人工量取管片的盾尾间隙，然后输入计算机，通过SLS-T的管片安装软件计算而

得的。由于人工操作误差、推进时管片承受巨大的压力和管片背衬注浆的压力，管片在推进的过程中难免会发生位移，稳定后的管片实际姿态需要用人工方法进行检查测量，直线上每10环、曲线上每5环检测一次。管片姿态检测方法较多，广州地铁二号线三～火区间采用的是最小二乘曲线拟合的方法，需均匀测出同一环管片上任8-12个点的三维坐标，从而计算出管片环的中心坐标和环的椭圆度，这种方法受盾构机零部件的遮挡，不易操作，而且测量工作量大、计算过程复杂；南京地铁南京站～许府巷～玄武门区间采用的是确定管片环端面中心的平面、高程，即将一根带有管水准气泡的5m精制铝合金尺水平横在管片环两侧，尺的中央就是环片的中心，然后用全站仪直接测出其中心坐标，或者测出尺的两端点坐标，取平均值即为环片的中心坐标；高程直接用水准仪配合塔尺，测出环片中央上、下的最大读数，算出环片的实际竖径，然后由下部或上部高程推算即可。3.8施工测量资料管理与信息反馈

盾构机在推进时，VMT时刻都在自动测量，PC机同时也在进行记录，除了人工进行观测和监理、业主测量队下发的测量资料，PC机储存的大量测量资料需要定期的进行备份，并输出来分析检查，特别是管片的资料，在南京地铁许府巷~玄武门区间右线刚开始，通过拼装管片的检查测量，发现稳定后的管片的高程较拼装时高了40mm左右，有的甚至超限，几乎每隔几十环，就会出现这种情况，后来经过仔细调查和跟踪测量，发现管片在注浆后和拖出盾尾时，都要出现上浮，将此信息反馈给盾构操作手，通过调整上、下管道的注浆压力、速度（由于注的是双液浆）和盾构机推进时的高程，逐步解决了这一问题，并为以后掘进提供了值得借鉴的经验。3.9 贯通误差测量 地铁隧道的贯通面一般是盾构机进洞的预留洞门端面。如南京地铁许府巷~玄武门区间的贯通面在玄武门站洞门预埋钢环面上，贯通时进行了隧道的纵向、横向、方位角和高程的误差测量。

3.10 竣工测量

地铁隧道完成后，要进行竣工测量。根据≤南京地铁南北线一期工程测量技术规定≥，南京地铁南京站～许府巷～玄武门区间的竣工测量，主要进行了隧道的断面净空、中心线、高程和隧道掘进长度计算以及竣工测量图的绘制。4 施工测量与盾构施工各工序的衔接管理 在进行盾构隧道的各项施工测量过程中，测量工作常常与盾构的其它施工工序相互交错进行。进行联系测量，在地面趋近点支镜时，尽量避开龙门吊的起吊作业时间，否则，测量时应设2～3人，其中1人专门防护龙门吊的起吊对仪器的操作安全，也确保施工过程的正常、顺利进行；检查预埋钢环的测量，应在钢环固定后、浇注砼连续墙的脚手架搭设前进行，测量时，设专人看护，避免机械、物体伤及人和仪器；在洞内进行各施工测量时，应遵守有轨运输的行车安全规则，如：在轨道上架设登高设备进行导线延伸测量、在轨道内进行管片的检查测量、在盾构机停掘，利用管片安装的间隙时间进行的盾构机姿态人工复核测量等，既要协调好电瓶车的行车（出碴、运输管片）时间，又要把握好管片的安装及注浆时间。5 结束语

5.1地铁盾构隧道施工测量过程导线控制点均采用强制对中点，消除了仪器的对中误差，同时操作方便，节省人员和时间，提高了工作效率，也便于桩点的保护。