盾构法施工控制要点

第一篇：盾构法施工控制要点

一级建造师：盾构法施工控制要求

一、盾构法施工综述

盾构法施工主要施工步骤为：

1．在盾构法隧道的起始端和终结端各建一个工作井，城市地铁一般利用车站的端头作为始发或到达的工作井；

2．盾构在始发工作井内安装就位；

3．依靠盾构千斤顶推力(作用在工作井后壁或新拼装好的衬砌上)将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出；

4．盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土(泥)和安装衬砌管片；

5．及时向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置；

6．盾构进入到达工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。

盾构掘进由始发工作井始发|来源%考 试大%到隧道贯通、盾构机进入到达工作井，一般经过始发、初始掘进、转换、正常掘进、到达掘进五个阶段。

盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时，构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙。因此，开挖控制、一次衬砌、线形控制和注浆构成了盾构掘进控制“四要素”。

二、盾构掘进各阶段的控制要点

(一)盾构始发施工技术要点

盾构自基座上开始推进到盾构掘进通过洞口土体加固段止，可作为始发施工，其技术要点如下。

1．盾构基座、反力架与管片上部轴向支撑的制作与安装要具备足够的刚度，保证负载后变形量满足盾构掘进方向要求。

2．安装盾构基座和反力架时，要确保盾构掘进方向符合隧道设计轴线。

3．由于临时管片(负环管片)的真圆度直接影响盾构掘进时管片拼装精度，因此安装临时管片时，必须保证其真圆度，并采取措施防止其受力后旋转、径向位移与开口部位(临时管片安装时通常不形成封闭环，在其上部预留运输通道)变形。

4．拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果，必要时进行补注浆加同，以确保拆除洞口围护结构时不发生土体坍塌、地层变形过大、且盾构始发过程中开挖面稳定。

5．由于拼装最后一环临时管片(负一环，封闭环)前，盾构上部千斤顶一般不能使用(最后一环临时管片拼装前安装的临时管片通常为开口环)，因此从盾构进入土层到通过土体加固段前，要慢速掘进，以便减小千斤顶推力，使盾构方向容易控制，盾构到达洞口土体加固区间的中间部位时，逐渐提高土压仓(泥水仓)设定压力，出加固段达到预定的设定值。

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6．通常盾构机盾尾进入洞口后，拼装整环临时管片(负一环)，并在开口部安装上部轴向支撑，使随后盾构掘进时全部盾构千斤顶都可使用。

7．盾构机盾尾进入洞口后，将洞口密封与封闭环管片贴紧，以防止泥水与注浆浆液从洞门泄漏。

8．加强观测工作井周围地层变形、盾构基座、反力架、临时管片和管片上部轴向支撑的变形与位移，超过预定值时，必须采取有效措施后，才可继续掘进。

(二)初始掘进

盾构始发后进入初始掘进阶段。

1．初始掘进特点

(1)一般后续设备临时设置于地面。在地铁工程中，多利用车站作为始发工作井，后续设备可在车站内设置。

(2)大部分来自后续设备的油管、电缆、配管等，随着盾构掘进延伸，部分管线必须接长。

(3)由于通常在始发工作井内拼装临时管片，故向隧道内运送施工材料的通道狭窄。

(4)由于初始掘进处于试掘进状态，且施工运输组织与正常掘进不同，因此施工速度受到制约。

2．初始掘进的主要任务

初始掘进的主要任务：收集盾构掘进数据(推力、刀盘扭矩等)及地层变形量测量数据，判断土压(泥水压)、注浆量、注浆压力等设定值是否适当，并通过测量盾构与衬砌的位置，及早把握盾构掘进方向控制特性，为正常掘进控制提供依据。因此，初始掘进阶段是盾构法隧道施工的重要阶段。

3．初始掘进长度的确定

决定初始掘进长度有二个因素：一是衬砌与周围地层的摩擦阻力，二是后续台车长度。

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(三)转换(台车转换)

(四)正常掘进

转换后进入正常掘进阶段。正常掘进是基于初始掘进得到的数据，采取适合的掘进控制技术，高效掘进的阶段。

正常掘进有以下特点。

(1)后续设备设置在隧道内，仅部分管路和电缆需要延长，作业效率高。

(2)始发井内的临时管片、临时支撑、后背支撑等被拆除，始发井下空间变得宽阔，施工材料与弃土运输容易。

(五)到达掘进(贯通掘进)施工技术要点

当盾构正常掘进至离接收工作井一定距离(通常50～100m)时，盾构进入到达掘进阶段。到达掘进是正常掘进的延续，是保证盾构准确贯通、安全到达的必要阶段。其施工技术要点如下。

(1)盾构暂停掘进，准确测量盾构机坐标位置与姿态，确认与隧道设计中心线的偏差值。

(2)根据测量结果制订到达掘进方案。

(3)继续掘进时，及时测量盾构机坐标位置与姿态，并依据到达掘进方案进行及时进行方向修正。

(4)掘进至接收井洞口加固段时，确认洞口土体加固效果，必要时进行补注浆加固。

(5)进入接收井洞口加固段后，逐渐降低土压(泥水压)设定值至0MPa，降低掘进速度，适时停止加泥、加泡沫(土压式盾构)、停止送泥与排泥(泥水式盾构)、停止注浆，并加强工作。

井周围地层变形观测，超过预定值时，必须采取有效措施后，才可继续掘进。

(6)拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果，必要时进行注浆加固，以确保拆除洞口围护结构时不发生土体坍塌、地层变形过大。

(7)盾构接收基座的制作与安装要具备足够的刚度，且安装时要对其轴线和高程进行校核，保证盾构机顺利、安全接收。

(8)拼装完最后一环管片，千斤顶不要立即回收，及时将洞口段数环管片纵向临时拉紧成整体，拧紧所有管片连接螺栓，防止盾构机与衬砌管片脱离时衬砌纵向应力释放。

(9)盾构机落到接收基座上后，及时封堵洞口处管片外周与盾构开挖洞体之间空隙，同时进行填充注浆，控制洞口周围土体沉降。

地铁盾构法隧道施工重点及相应对策

（一）㈠引言

近年来，为适应城市发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求，上海市地铁建设不断加快了建设步伐。根据上海地区软土地质的特点，地铁区间隧道建设一般都采用盾构法施工，盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备，以盾构机的盾壳作支护，用前端刀盘切削土体，由千斤顶顶推盾构机前进，以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌，从而形成隧道的施工方法。盾构机的类型有多种，目前在上海地铁区间隧道建设中以土压平衡式盾构应用最为广泛。土压平衡盾构工艺原理是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来的土进入刀盘后面的密封舱内，井使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降或隆起，在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。由于地铁盾构法隧道施工技术难度大、施工风险高、质量要求高、不可预测因素多。因此，监理人员应熟悉和掌握盾构法隧道施工监理监控重点及相应对策，在监理工作中才能真正做到有效地对施工质量进行监控，从而为业主提供优质的监理服务。本人有幸参加了地铁二号线西延伸工程的施工监理工作，在区间隧道掘进施工监理过程中，通过不断摸索与总结，也积累了一些菲薄的工作经验，以下就以土压平衡式盾构为例，对隧道掘进施工中监理应监控的重点及采取的对策，谈几点体会，以为抛砖引玉。

㈡正文

1.盾构始发（出洞）阶段

盾构始发（出洞）阶段是控制盾构掘进施工的首要环节。在盾构始发（出洞）前、后各项准备工作中监理需监督承包单位做好充分的技术、人员、材料、设备准备，并对盾构是否具备出洞条件予以审查，确保盾构在安全可靠的前提下能顺利出洞。1盾构出洞土体加固

为了确保盾构出洞施工的安全和更好地保护附近的地下管线和建（构）筑物，盾构出洞前需对出洞区域洞口土体进行加固。土体加固的方法较多（如水泥搅拌桩加固、旋喷桩加固等），但无论采用何种加固方法，对土体加固的效果检验始终应作为监理重点控制的内容。在确保加固效果满足设计要求前提下，才能同意盾构出洞，否则应督促承包方及时采取补救措施。针对土体加固监理人员应重点关注以下三方面:

⑴加固土体与地墙间隙封闭

由于加固土体与地墙之间存在间隙，监理在审查土体加固专项方案时应审查承包方是否在方案中有相应的措施，一般可采用注浆、旋喷等方法封闭该间隙，并监督承包方予以落实。

⑵加固土体的强度

加固土体的强度是否满足设计要求是衡量加固效果的首要指标，可通过对进出洞加固范围内不同深度土体采用钻芯取样检测的方式加以验证，监理人员应对承包方钻芯取样过程进行见证，确保取样工作的真实性。

⑶加固土体的均匀性

检验加固土体的均匀性目前尚无相应的工具、手段，可通过打探孔方式进行观察。监理人员应监督承包方在洞口割除围护结构背土面钢筋及凿除砼后，合理布置探孔（选择有代表性部位、数量一般不少于5个），现场观察探孔有无渗漏或流砂等异常情况，作为判断土体加固效果的辅助手段。2盾构始发基座设置

盾构始发前需将盾构机准确的搁置在符合设计轴线的始发基座上，待所有准备工作就绪后，沿设计轴线向地层内掘进施工。因此，盾构出洞前盾构始发基座定位的准确与否，直接影响到盾构机始发姿态好坏。监理在检查盾构始发基座时，应重点复核以下内容：

⑴洞门位置及尺寸

在基座设置前，监理人员应采用测量工具对洞口实际的净尺寸、直径、洞门中心的平面位置及高程进行复核。

⑵盾构始发基座位置

盾构始发基座的设置依据不仅包括洞门中心的位置、还包括设计坡度与平面方向。在始发基座设置完毕，为确保盾构机能以最佳的姿态出洞。监理人员应复核基座顶部导向轨的位置（平面位置及高程），确保盾构搁置位置和方向满足设计轴线的要求。3盾构机及后配套设备井下验收

盾构法隧道施工主要依靠盾构掘进机及配套设备完成掘进任务，由于受工作井内空间限制，需将盾构机及后配套台车分节吊装运至井下，并在井下安装、调试和试运转。土压平衡式盾构机及后配套设备构成主要由盾构壳体（包括刀盘及切口环、支撑环、盾尾）、推进系统、拼装系统、油脂润滑系统、监控系统等组成。监理在井下验收工作中的重点是对盾构机及后配套设备主要部件和系统检查和核对，并对试运转情况进行见证，在验收合格前提下可批准盾构机及配套设备投入使用。以下为本工程日本小松φ6340土压平衡式盾构机为例，对盾构机井下调试、验收项目作一介绍。

验收项目验收内容验收要求

外观验收

1刀具数量齐全、刃口完好、安装正确

2焊缝焊缝均匀饱满，无缺陷

3外形尺寸盾构外壳长度和直径符合要求

4尾刷排列整齐有序

5电气设备内外清洁，电缆无破损和油污

调试验收

1刀盘转速正转和反转满足要求

2超挖刀数量和行程满足要求

3推进千斤顶数量、行程、油压、伸缩时间满足要求

4螺旋输送机转速、油压、闸门开关满足要求

5拼装机回转角度和速度满足要求

6注浆系统满足正常使用（用水替代）

7盾尾油脂满足正常使用

8双梁葫芦走行和起升构件正常，满足正常使用

9皮带机启动和停止正常，满足正常使用

10泡沫系统喷出正常

11电气系统仪器仪表显示、漏电开关保护、警报系统等能正常使用 4 后盾支撑系统安装

盾构前进的动力是通过千斤顶来提供，而盾构始发时千斤顶顶力是作用在后盾支撑系统之上。一般后盾支撑体系是由钢反力架、钢支撑、临时衬砌（负环管片）等组成，监理在监督过程中应重点关注后盾支撑系统是否满足其技术要求，即后盾支撑系统必须有足够的刚度和强度，确保在顶力作用下不发生变形5洞门围护结构凿除（出洞侧）

地铁盾构法隧道施工一般以车站主体结构两端端头井作为盾构始发井和接收井。盾构在始发前需对始发井出洞侧洞口围护结构进行分次凿除(一般分为两次，第一次先割除背水面钢筋及凿除围护结构砼至迎水面钢筋，第二次出洞前再清除剩余部分)，一方面清除盾构出洞前障碍，另一方面第一次凿除围护结构后通过打探孔可进一步直观的观察盾构出洞土体加固的效果。监理在洞门围护结构凿除后应对其后土体自立性、渗漏等情况进行观察，判断出洞区域土体的实际加固效果是否满足盾构安全出洞的要求。6盾构出洞装置安装

由于隧道洞口与盾构之间存在建筑间隙，易造成泥水流失，从而引起地面沉降及周围建筑物、管线位移，因此需安装出洞装置。一般包括帘布橡胶板、圆环板、扇形板及相应的连接螺栓和垫圈等。监理应重点对帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核，对出洞装置安装的牢固情况进行检查，确保帘布橡胶板能紧贴洞门，防止盾构出洞后同步注浆浆液泄漏。7盾构始发出洞

盾构出洞准备工作就续后，为减少正面土体暴露时间，盾构从始发基座导轨上应及时向前推进，使盾构切口切入土层直至盾构壳体进入洞口的过程称为“盾构始发出洞”。该关键环节监理应进行旁站监督，并重点做好以下工作：

⑴观察割除围护结构迎水面钢筋后盾构机应迅速靠上洞口正面土体。

⑵观察盾构出洞期间洞口有无渗漏的状况，发现洞口渗漏督促承包单位及时封堵。

⑶检查前仓土压力设置是否合适，观察土仓有无砼块，发现后督促承包单位及时清除。

⑷第一环正环拼装前检查最后一环负环管片的拼装位置。

⑸检查千斤顶使用状况，防止盾构出洞后出现姿态“上飘”现象。

地铁盾构法隧道施工重点及相应对策

（二）2.盾构试掘进和正式掘进阶段

根据盾构法施工工艺的特点，盾构安全出洞后需通过前100环试推进寻求最佳施工参数，为全线的正常推进提供符合实际土层特点的技术参数。不论在试掘进还是正式掘进阶段，监理可以通过观察盾构机控制室内仪器仪表显示的数据、审查承包单位上报的盾构掘进施工报表、通过监测数据分析隧道及地面沉降情况等手段进行动态监控，及时掌握和分析施工技术参数变化，检查盾构掘进中的姿态、管片拼装的质量、注浆作业的效果等，督促承包单位采取相应的措施确保盾构掘进施工质量和周边环境的安全。

2.1盾构机施工参数管理

由于土压平衡式盾构采用电子计算机控制系统，能自动控制刀盘转速、盾构推进速度及前进方向，并及时反映掘进中的施工参数。这些施工参数的确定是根据地质条件情况、环境监测情况，进行反复量测、调整和优化的过程，若发现异常需及时调整。因此，对盾构施工参数的管理应贯穿于盾构掘进过程的始终。监理在监督过程中可通过审查承包方施工报表，观察盾构机控制室内监控设备等手段，及时收集和分析有关施工参数的信息，通过信息反馈，动态掌握施工参数的变化。盾构机监控系统能反映的施工参数很多（如土压力、刀盘油压和转速、盾构掘进速度等），对于这些施工参数的管理监理在工作中应重点关注以下几项：

2.1.1土压力

土压平衡式盾构机掘进的原理是建立开挖面前后水土压力平衡。在盾构掘进不同阶段，盾构机工况是从非土压平衡通过在初始出洞阶段逐步过渡到土压平衡，再到进洞阶段由土压平衡逐步过度到非土压平衡，即土压力设定是变化的（在理论数值上它与土体容重、覆土深度、侧向土压力系数有关），施工中需要不断通过不同的土质、覆土厚度、结合环境监测的数据进行调整。因此，平衡土压值的设定是土压平衡式盾构施工关键，监理应予以重点关注，并通过计算理论土压力与实际设定土压力进行比较，判断实际设定土压力是否满足施工的需要，督促承包方合理的设定土压力。

2.1.2出土量

土压平衡式盾构是以切口环作为密闭土仓，盾构推进中切削后土体进入密闭土仓，随着进土量增加建立一定的土压力，再通过螺旋输送机完成排土，而土仓压力值是通过出土量来控制的。因此，出土量的多少、快慢与设定的土压力值密切相关，监理人员可通过计算每环理论出土量与实际每环出土量相比较，判断出土量是否正常。

2.1.3掘进速度

盾构掘进的速度主要受盾构设备进、出土速度的限制，若进出土速度不协调，极易出现正面土体失稳和地表沉降等不良现象。因此，监理应重点督促承包方均衡连续组织掘进作业，当出现异常情况时（如遇到阻碍、遇到不良地质、盾构姿态偏离较大等），应及时停止掘进，封闭正面土体，查明原因后采取相应的措施处理。

2.1.4千斤顶推力

盾构是依靠安装在支撑环周围的千斤顶推力向前推进的，推力的大小与盾构掘进所遇到的阻力有关，正确的使用千斤顶是盾构是否能沿设计轴线（标高）方向准确前进的关键。因此，在每环推进前，监理应根据前面几环承包方申报的盾构推进的现状报表，分析盾构趋势，督促承包方正确的选择千斤顶的编组，合理地进行纠偏。

2.2盾构掘进姿态控制

所谓盾构姿态具体是指盾构掘进中现状空间位置（包括高程和平面位置）。盾构姿态控制就是将盾构轴线控制在与设计允许偏差范围内。盾构姿态控制的好坏，不仅关系到盾构轴线是否能在已定的空间内在设计轴线允许偏差内推进，而且还影响到后续工序管片拼装的质量（只有盾构掘进姿态控制在允许误差

质量提出了具体的要求（本工程以20环为一个检验批进行验收）。监理在进行检查中应重点检查以下内容：

⑴高程和平面偏差。

⑵纵、环向相邻管片高差和纵、环向缝隙宽度。

⑶纵、环向相邻管片螺栓连接。

2.3注浆作业监控

盾构法工艺施工隧道，由于盾构壳体与拼装管片之间存在“建筑空隙”，如不及时填充，势必产生土层扰动变形，造成地面变形（严重的危及到地面建筑和地下管线的安全使用）或隧道结构变形。注浆作业是盾构法隧道施工控制地面和隧道结构变形主要技术措施之一，通过压浆填充“建筑空隙”控制变形量。施工中的注浆工艺分为同步注浆、衬砌后补注浆，无论采用哪种工艺，监理在监督过程中应通过分析监测资料（以控制地面和隧道结构变形为原则）、审查拌制和注浆施工记录、对每作业班拌制注浆液试块制作见证送检等手段来综合分析注浆作业的效果，判断注浆作业是否达到控制变形的成效，并重点监督浆液配合比、注浆量、注浆压力等主要技术指标。

3.盾构接收（进洞）阶段

盾构接收（进洞）阶段掘进是盾构法隧道施工最后一个关键环节。盾构能否顺利进洞关系到整个隧道掘进施工的成败。在盾构进洞前后监理需监督承包单位做好充分的盾构接收的准备工作，确保盾构以良好的姿态进洞，就位在盾构接收基座上。

3.1盾构进洞土体加固

盾构进洞区域土体加固一般与出洞区域土体加固是同时进行，对盾构进洞土体加固效果的检验可参照对盾构出洞土体加固。

3.2盾构接收基座设置

盾构接收基座用于接收进洞后的盾构机，由于盾构进洞姿态是未知的。在盾构接收（进洞）前监理仍需复核接收井洞门中心位置和接收基座平面、高程位置（一般以低于洞圈面为原则），确保盾构机进洞后能平稳、安全推上基座。

3.3进洞前盾构姿态监控

在盾构进洞前100环监理对已贯通隧道内布置的平面导线控制点及高程水准基点做贯通前复核测量，是准确评估盾构进洞前的姿态和拟定进洞段掘进轴线的重要依据。监理复核数据应通过与承包方复核数据的比较，分析误差是否在允许偏差之内，从而正确的指导进洞段盾构推进的方向。

3.4洞门围护结构凿除（进洞侧）

盾构进洞前需对接收井内围护结构背水面钢筋进行割除及砼凿除，通过打探孔实际验证盾构进洞区域土体加固的效果。监理在洞门围护结构凿除后同样需对其后土体自立性、渗漏等情况进行观察，判断进洞区域土体的实际加固效果是否满足盾构安全进洞的要求，否则应督促承包方采取补救措施。

3.5盾构接收进洞

盾构接收（进洞）准备工作就续后，盾构机向前推进，在前端刀盘露出土体直至盾构壳体顺利推上接收基座的过程称为“盾构接收进洞”。该关键环节监理应进行旁站监督，并重点做好以下工作：

⑴观察进洞洞口有无渗漏的状况，发现洞口渗漏督促承包单位及时封堵。

⑵督促承包方及时安装洞口拉紧装置，并检查其牢固性。

㈢结束语

盾构法隧道工程是一项综合性施工技术（如包括盾构机械技术、隧道测量技术、地下防水技术、盾构施工安全技术等），通过多年来前人的不断摸索和实践已经形成了一套比较成

熟的施工技术，尤其是近年来在上海地铁建设中得到了广泛的应用，盾构法施工技术也在原有的基础上不断的发展（单元、小直径逐步向多元、大直径），而且国产盾构的制造及施工技术也取得了可喜的成绩。这些都对监理人员的素质提出了更高的要求，更需监理人员通过不断学习和实践，熟悉这些相关的施工技术，掌握盾构法隧道施工质量监控重点及相应的对策，才能为今后盾构法隧道施工质量、施工安全提供有力的监督管理。

第二篇：盾构质量控制要点

第一章 盾构施工质量控制要点

1.1盾构掘进施工

1.1.1 盾构设备制造质量，必须符合设计要求，整机总装调试合格，经现场试掘进50～100m距离合格后方可正式验收。

1.1.2 盾构组装时的各项技术指标应达到总装时的精度标准，配套系统应符合规定，组装完毕经检查合格后方可使用，盾构使用应经常检查、维修和保养。

1.1.3 盾构掘进施工必须严格控制排土量、盾构姿态和地层变形。1.1.4 盾构进出洞时应视地质和现场以及盾构形式等条件对工作井洞内外的一定范围内的地层进行必要的地基加固，并对洞圈间隙采取密封措施，确保盾构的施工安全。

1.1.5 在盾构推进施工中应及时进行各项中间隐蔽工程的验收，并填写下列记录：

（1）竖井井位坐标；

（2）竖井预留的洞圈制作精度和就位后标高、坐标；（3）预制管片的钢模质量；（4）盾构推进施工的各类报表；

（5）内衬施工前，应对模板、预埋件等进行检查验收。1.1.6 盾构机进出竖井洞前，必须对洞口土体进行加固处理，以防止洞门打开时土体和地下水涌入竖井内引起地面坍陷和危及盾构施工。1.1.7 隧道洞口土体加固方法、范围和封门形式应根据地质、洞口尺寸、覆土厚度和地面环境等条件确定。

1.1.8 检查盾构始发的准备工作，测量盾构机始发的姿态（盾构机垂直姿态略高于设计轴线0～30mm，防止“栽头”），检查盾构机防滚转措施及负环管片、始发台的稳定性；检查反力架刚度。最后一层钢筋的割除，应自下而上进行才比较安全。

1.1.9 盾构工作竖井地面上应设防雨棚，井口应设防淹墙和安全栏杆。

1.1.10在盾构推进过程中应控制盾构轴线与设计轴线的偏离值，使之在允许范围内。

1.1.11 盾构中途停顿较长时，开挖面及盾尾采取防止土体流失的措施。

1.1.12 盾构掘进临近工作竖井一定距离时应控制其出土量并加强线路中线及高程测量。距封门500mm左右时停止前进，拆除封门后应连续掘进并拼装管片。

1.1.13 盾构掘进速度，应与地表控制的隆陷值、进出土量、正面土压平衡调整值及同步注浆等相协调，如盾构停歇时间较长时，必须及时封闭正面土体。

1.1.14 盾构机到达检查进站的准备工作，测量盾构机接收架位置和盾构机姿态（盾构机垂直姿态略高于设计轴线0～30mm，防止“栽头”），确保两个姿态一致（接收架垂直姿态要略低于盾构姿态，以使盾构顺利爬上接收架）；检查接收台的固定牢靠，防止盾构在推力作用下发生位移；检查进站前约10环的管片是否对纵向进行加强连接，防止盾构在推力下降时发生管片“松脱”渗水和减轻盾构姿态发生突变时的管片错台、破损。盾构机应慢速进站，直到盾构安全上到托架。1.1.15盾构掘进中遇有下列情况之时，应停止掘进，分析原因并采取措施： 盾构前发生坍塌或遇有障碍； 2 盾构自转角过大； 3 盾构位置偏离过大； 4 盾构推力较设计的增大； 可能发生危及管片防水、运输及注浆遇有障碍等。1.1.16 在施工过程中应严格控制土压值，保持压力稳定。1.1.17 带压更换刀具必须符合施工规范的相关规定。

1.1.18 盾构推进应严格控制中线平面位置和高程，其允许偏差均为±50mm。发现偏离应逐步纠正，不得猛纠硬调。1.2管片拼装

1.2.1 必须使用质量合格的管片和防水密封条。

1.2.2 管片在送入拼装机时，前面不得有人，管片旋转及径向没有进入已拼好管片端头时，在拼装机下方严禁人员进出站立。

1.2.3 管片拼装应严格按拼装设计要求进行，管片不得有内外贯穿裂缝和宽度大于0.2mm的裂缝及混凝土剥落现象。

1.2.4管片拼装后，应做好记录，并进行检验，其质量应符合下列规定：

⑴管片拼装允许偏差为高程和平面±50mm，每环相邻管片平整度4mm，纵向相邻环环面平整度5mm，衬砌环直径椭圆度为隧道外直径的千分之五；

⑵螺栓应拧紧，环向及纵向螺栓应全部穿进。

1.2.5当管片表面出现缺棱掉角、混凝土剥落、大于0.2mm的裂缝或贯穿性裂缝等缺陷时，必须进行修补。管片修补时，应分析管片破损原因及程度，制定修补方案。修补材料强度不应低于管片强度。

1.3壁后注浆

1.3.1 向管片外压浆工艺，应根据所建工程对隧道变形及地层沉降的控制要求，选择同步注浆或壁后注浆，一次压浆或多次压浆。1.3.2 衬砌管片脱出盾尾后，应配合地面量测及时进行壁后注浆。1.3.3 注浆的浆液应根据地质、地面超载及变形速度等条件选用，其配合比应经试验确定。

1.3.4 注浆时壁后空隙应全部充填密实，注浆量充填系数宜为1.30～2.50。壁孔注浆宜从隧道两腰开始，注完顶部再注底部，当有条件时可多点同时进行。注浆后应将壁孔封闭。同步注浆时各注浆管应同时进行。以达到防水和防止隧道结构及地面沉降的目的。

1.3.5 每环压浆量应保证地表沉降控制在各工程环境保护要求的规定内。压浆机压力以控制地表变形为原则，压力应均匀以免损坏管片。1.3.6 壁后注浆施工的注意事项（1）一般的注意事项 1）制浆时的注意事项：

●材料投入顺序要正确，不能投入凝固的水泥、膨润土。●搅和时间要连续，不能间断。

●使用材料要合适，杜绝使用风化固结水泥及混有杂物的砂。2）运输、注入的注意事项：

●使用搅拌装置，保证浆液在运输过程中不出现分离。●需要运输时应使用固结延迟剂。●检测从注入孔到泵的输浆管接头的好坏。●注意注入孔位置的阀门和泵的工作状况。●注意观察注入压力、注入量。

●应注意注入结束时从注入孔阀门的关闭到移动输浆管的工作顺序。

●取下注入孔的阀门时，应装上柱塞。●管片出现破坏、上浮等现象时不能注浆。

●当浆液从管片外露时，应停止注浆，待采取措施后再行注入。●浆液的处置。

●作业结束后，作业员必须对制浆设备、泵等进行彻底地清洗。（2）注浆过程中的注意事项

1）严格遵循材料混合顺序。如果违背壁后注浆的用料混合顺序，则无法达到预期的效果。如水（W）、膨润土（B）、水泥（C）之间混合顺序变动，则流动度的值、析水率将显著变化，必须充分注意。

2）材料的准确计量：粉体材料放置时间长，由于受潮比重会发生变化。应定期测量粉体材料的比重，以修正计量系统。计量器具也必须经常维护，调节检查其精度。

1.3.7 在小曲率半径施工中壁后注浆应采用早期强度高的浆液、急凝砂浆和双液浆为好，以获得合格的盾构的推进反力。事先应制定注浆的正确方案。

1.3.8 在各种特殊地层中的壁后注浆，要充分认识地层的特性，制定详细方案和施工步骤。通过采取调整浆液参数，选择合理注浆点、改变注浆方式、控制注浆时间和压力等措施来控制注浆质量。1.3.9壁后注浆的质量管理

壁后注浆液的流动性、强度、收缩率、凝胶时间（即开始防水又没硬化的时间）等性能是选择浆液的重要因素，直接关系到地层的沉降、漏水、漏气等性能，必须定期对注入浆液进行试验检查。

浆液的主要试验项目有流动度、粘性、析水率、凝胶时间、强度等。施工时必须使用检查合格的计量器，保证配比的准确性。1.4施工防水

1.4.1 盾构法施工的隧道防水包括管片本体防水、管片接缝防水和隧道渗漏处理三项内容。隧道防水的质量验收合格标准为：不得有线流、滴漏和漏泥沙，隧道内面平均漏水量不超过0.1L/（m2.d）。1.4.2 接缝防水密封垫的构造形式、密封垫材料的性能与截面尺寸必须符合设计要求。

1.4.3 钢筋混凝土管片粘贴防水密封条前应将槽内清理干净，粘贴应牢固、平整、严密、位置正确，不得有起鼓、超长和缺口等现象。1.4.4 钢筋混凝土管片拼装前应逐块对粘贴的防水密封条进行检查，拼装时不得损坏防水密封条，当隧道基本稳定后应及时进行嵌缝防水处理。

1.4.5 钢筋混凝土管片拼装接缝连接螺栓孔之间应按设计加设防水垫圈。必要时，螺栓孔与螺杆间应采取封堵措施。

1.4.6预制钢筋混凝土管片的接缝（一次衬砌）必须用设计规定的材料完成嵌缝及堵漏工作，以确保现浇内衬混凝土浇捣的防水质量。1.4.7 管片衬砌的所有预埋件、手孔、螺栓孔等应按图纸要求进行防水、防腐等处理工作。

1.4.8 遇有变形缝、柔性接头等特殊结构处，除按图进行结构施工外，还必须严格按图纸的防水处理要求落实。

1.4.9 竖井与隧道结合处，宜采用柔性材料处理，并宜加固竖井洞圈周围土体。在软土地层距结合处一定范围内的衬砌段落，宜增设变形缝或采用适应变形量大的密封条。

1.4.10 所采用的防水材料，都应检查和保存成品和半成品的质量合格证书或检验报告，按设计要求和生产厂的质量指标分批进行抽查，特别是水膨胀橡胶制品必须进行抽检。

1.4.11 采用水膨胀橡胶定型制品防水材料，其出厂运输和存放须做好防潮措施，并设专门库房存放，以免失效。1.4.12 遇变形缝、柔性接头等处，管片接缝防水的处理应按设计图纸要求实施。

1.4.13 管片防水密封垫粘贴后，在运输、堆放、拼装前应注意防雨措施并逐块检查防水材料（包括传力衬垫材料）的完整和位置，发现问题及时修补。管片拼装时必须保护防水材料不被破坏，并严防脱槽、扭曲和位移现象的发生，必要时使用减摩剂、缓膨剂。如发现损坏防水材料，轻则修补，重则重新调换，以确保管片接缝防水质量。

第二章 地基加固处理质量控制要点

2.1 主要检查内容

2.1.1 现场质量保证体系检查 地基处理施工单位的专用资质情况； 2 水泥浆液流量计的计量标定情况； 3 见证取样制度执行情况； 4 加固材料的存放条件。2.1.2 设计图纸和施工组织设计检查

详细查看设计图纸说明、图纸会审资料和施工组织设计，明确地基加固范围、加固方法、检验要求及施工顺序和要求等。2.1.3 质量保证资料检查 各种加固材料的出厂合格证、准用证和进厂检验报告； 2 混凝土、水泥土试块的强度测试报告； 3 单桩或复合地基载荷实验报告及其他地基质量检验报告‘ 4 施工过程中的原始施工记录； 5 隐蔽工程验收记录； 6 关键部位（工序）验收资料； 7 竣工图和竣工验收资料。2.1.4 现场实物质量检查 渗透注浆法 重点检查浆液制备、制浆孔位置、注浆顺序、注浆量和压力。劈裂注浆法 重点检查浆液制备、制浆孔位置、注浆顺序、注浆量和压力。树根桩 重点检查钢筋笼制作质量和成孔、注浆的各项工序指标，开挖后，检查桩位、桩数和桩顶强度。高压喷射注浆法 重点检查浆液制备、制浆孔位置、注浆顺序、注浆量和压力。降水加固法 重点检查井点降水方法和设备选型，降水效果的水位观测孔、监控技术和组织措施。2.2检查要点

2.2.1 对地下工程的地基加固，应有专门的地基加固设计和施工组织设计，以确保工程要求。

2.2.2 地基加固处理的设计、施工应由具有相应资质的单位承担。当地基加固设计与主体结构设计不是同一设计单位时，地基加固设计施工图必须由主体结构设计单位认可并签字，施工单位不得自行设计。2.2.3 当加固地基载荷试验结果未达到设计要求，应由设计核定并办理签证手续。2.2.4 渗透注浆法： 注浆终止条件可分注浆压力控制和注浆量控制二类。采用压力控制时，注浆终止压力不宜低于与埋深相应的静水压力和管道消耗阻力的压力，也不能低于0.5MPa。采用注浆量控制时，注浆量根据设计要求而定。注浆加固检验点的设置应符合下列条件：注浆加固面积在100㎡内必须有二个检验点，加固面积每超过100㎡应增加一个检验点。当检验结果低于设计指标的70％时，每单位面积增加一倍数量的检验点。

2.2.5 劈裂注浆法 钻孔前应校正钻机立轴垂直度，钻孔垂直度误差应小于1％，钻进过程中须用泥浆护壁或下套管护壁，确保孔壁完整无坍孔现象。注浆芯管应与射浆孔位置相吻合，每个注浆段的吸浆量小于1～2L/min，可作为压浆终止条件。注浆加固检验点的设置应符合下列条件：注浆加固面积在100㎡内必须有二个检验点，加固面积每超过100㎡应增加一个检验点。当检验结果低于设计指标的70％时，每单位面积增加一倍数量的检验点。

2.2.6 树根桩法： 1 桩位偏差不应超过5cm，桩身垂直度偏差不应超过1.0％；成孔钻进中，应有防止缩孔和坍孔措施。压浆压力控制应为1.5～2.0MPa，一般采用一次性压浆，浆液从孔底泛起，直至孔口泛浆为止。树根桩在施工中，每根桩应取一组试件，以测定桩身混凝土强度。试件规格应选用150mm×150mm×150mm的立方块，每组为三块。用于基础的承载桩，一个工程的验桩（动载或静载试验）数量，不应少于总数的60％。2.2.7 高压喷射注浆法： 沉桩后的桩位偏差不应超过5cm。在旋喷过程中，钻孔中正常的冒浆量不应超过注浆量的20％。超过该值或完全不冒浆时，必须查明原因并采取相应措施。用作基坑（槽）侧向围护或防渗帷幕的旋喷柱，应安排好桩位施工顺序，至少需跳打二个桩位，防止相邻桩体窜孔和穿浆。注浆加固面积在200㎡内必须有二个检验点，加固面积每超过200㎡应增加一个检验点。检验点应布置在桩体内，位置由设计人员确定。

2.2.8 降水加固法 降水完毕后，应根据工程结构特点和土方回填进度，陆续关闭及逐根拔除井点管，土中所留的孔应立即用砂土填实。深井在下放潜水泵的井管（或喷射井点管）以前必须清孔，滤网位置应在需要抽水的地层范围内。对有真空装置的井点管的管节和各接头的密封性均需要严加检查，不得漏气。排水管路的连接、埋深、走向和坡度均按设计要求施工，排水口应在降水影响范围以外。

第三章 地下一般支护结构工程质量控制要点

3.1 主要检查内容 3.1.1 现场质保体系检查 施工单位的资质条件； 2 质量责任制的建立和落实； 3 原材料进场检验制度和贮存条件； 4 测量仪器和计量器具的定期检定情况； 5 见证取样制度执行情况； 6 标准试块的养护条件； 水泥浆液流量计的计量标定情况； 周边建筑物、构筑物及地下管线的防护情况。3.1.2 设计图纸和施工组织设计检查

详细查看设计图纸说明、图纸会审资料和施工组织设计，明确工程采用的支护结构类型、支护工艺、施工顺序和保证措施等。3.1.3 质量保证资料检查 钢筋、水泥、粗细骨料等原材料的质量证明书、准用证及进场试验报告。2 钢板桩、钢筋混凝土板桩及支撑件等构件质量证明书。3 钻孔灌注桩 重点检查钢筋笼制作与吊放质量及开挖后桩位轴线偏差情况。深层搅拌桩 重点检查水泥用量、桩长、搅拌提升时间和复搅次数。基坑开挖 重点检查支撑和开挖程序规范性。3.2 检查要点 3.2.1 一般要求 一般支护结构（包括围护墙体及支撑结构）必须符合下列要求： ⑴ 具有足够的强度和刚度，能承受施工过程中所产生的各种荷载，并能将墙体、地表变形控制在设计规定指标内。

⑵ 围护墙体有适当的入土深度，满足基坑整体抗滑、抗倾覆、抗隆起、防止管涌、基底下有承压水层时的稳定要求。

⑶ 围护墙体与地下结构间一般要留有合适的施工间隙，支撑设置应便于基坑开挖、地下结构施工。

⑷ 围护墙体必须防止水土流失。支护桩及腰梁、横撑、锚杆等，必须经过计算，并按设计要求施工。用多层支撑的支护结构，基坑开挖要随挖随撑，地下结构施工时，每拆除一道支撑时，必须及时回填或将支撑改换到已浇筑的基础或墙体混凝土上。3.2.2 钢板桩 沉桩前，应根据基坑开挖边线，开挖板桩槽至原状土，并沿板桩两侧设置导向围囹。板桩咬合应紧密，个别不密封处应采取密封加固措施。3.2.3 钢筋混凝土板桩 板桩施工应沿板桩轴线设置有一定长度、强度、刚度的导向装置，并应随时检验和校正。板桩施打，应凹、凸榫楔紧。3.2.4 钻孔灌注桩 钻孔灌注桩的外侧应置防渗帷幕。钻孔灌注桩施工前，必须试成孔（数量不少于2个）。如果测得的孔径、垂直度、孔壁稳定和回淤等监测指标不符合设计要求时，应拟定补救措施或重新考虑施工工艺。钻孔灌注桩成孔应达到设计深度。泥浆比重应控制在1.15～1.25，泥浆含砂率不大于4％。5 钢筋笼吊放入孔时，不得碰撞孔壁，其顶部、底部的标高，平面位置均应符合设计要求，误差不大于50mm。钻孔灌注桩各工序应连续进行，钢筋笼放入孔内后，应进行第二次清孔，在测得沉淤厚度符合规定后半小时内必须灌注混凝土。关注充盈系数（实际灌注混凝土体积与设计桩身计算体积之比）不得小于1。

3.2.5 深层搅拌桩（水泥土搅拌桩）1 严禁没有水泥用量计量装置的搅拌桩机投入使用。施工前应标定深层搅拌机械的施工参数，并根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的配比、施工工艺及施工参数。施工用的固化剂和外掺剂必须通过加固土室内试验检验方能使用。配制好的浆液不得离析，泵送必须连续。水泥土搅拌桩施工中必须加强搅拌，增强水泥与土拌合均匀性。最后一次喷浆程序完成后，必须进行复搅，一般要求做到两喷三搅或一喷两搅。水泥土搅拌桩施工必须严格监控。施工单位应随时抽查水泥浆液密度（即水灰比），每工作班不少于4次，同时应提交每根桩完整的现场施工记录和注浆记录。深层搅拌桩成桩7d，采取轻便触探器中附带的勺钻钻取桩身加固土样，检查桩体的均匀性和桩身强度。检验桩的数量应不少于已完成桩数的2％。3.2.6 基坑开挖 当基坑开挖深度低于地下水位，且土层中可能发生流砂现象时，应采用井点降水；如土质较好，亦可采用明沟、盲沟和积水井排水。基坑周围的地面排水沟必须通畅，坑内排除的水和地面雨水不得倒流、回渗入坑内。基坑开挖过程中，应对土质情况、地下水位标高、土体位移、支撑变形等进行观察测量，作好原始记录。如发现地质条件与工程勘察资料明显不符；突然发生大量涌砂、冒水；或支护结构偏移、倾斜超过规定，应采取措施。基坑开挖与土体回填过程中，应按周围建（构）筑物、地下管线保护要求选定以下施工监测项目：

⑴ 支护结构变位监测。⑵ 开挖过程中坑底隆起监测。⑶ 坑周土体的水平、垂直位移监测。

⑷ 邻近建（构）筑物和地下管线的沉降、水平位移观测。4 以钻孔灌注桩、深层搅拌桩（旋喷桩）作支护的基坑，必须在桩身混凝土达到设计强度后，方可进行基坑开挖。采用支撑结构的基坑，应随挖随撑，并经常检查各支撑的紧固度，及时予以顶紧。开挖过程中，对支护墙体出现的水土流失现象，应及时封堵。7 基坑内不得留有松散土、淤泥、石块等杂物，基底土壤应干燥未被扰动。如有超挖，严禁用土虚填。在垫层混凝土和地下结构现浇混凝土达到设计要求时及时回填。用多层支撑支护的地下工程施工时，每拆除一层支撑前，必须将支撑下部的结构外侧空间分层填实。钢板桩拔除，应在基坑回填达到密实度要求后间隔进行，边拔边灌砂，在必要时，可采取同步注浆或布袋注浆技术。拔除钢板桩应根据现场周围情况及设备条件，选取拔桩机械，在工程附近有控制沉降要求的工程中，不得采用振动拔桩。第四章 地下连续墙深基坑结构工程质量控制要点

4.1 主要检查内容 4.1.1 现场质保体系检查 施工单位的资质条件； 2 质量责任制的建立和落实； 3 原材料进场检验制度和贮存条件； 4 测量仪器和计量器具的定期检定情况； 5 见证取样制度执行情况； 6 标准试块的养护条件； 周边建筑物、构筑物及地下管线的监测和防护情况。4.1.2 设计图纸和施工组织设计检查

详细查看设计图纸说明、图纸会审资料和施工组织设计，明确地下连续墙挖槽方法及程序、防止孔壁过大变形和塌方措施、确保钢筋混凝土墙体浇筑质量的措施、深基坑开挖和支撑的程序以及工程监控方案和预警制度。4.1.3 质量保证资料检查 钢筋、水泥、粗细骨料等原材料的质量证明书、准用证及进场试验报告； 支撑件质量证明书； 混凝土试件抗压、抗渗强度和钢筋接头力学性能试验报告； 4 单元槽段中间验收记录； 5 工程测量定位记录； 6 隐蔽验收记录； 关键部位（工序）验收资料。4.1.4 现场实物质量检查 地下连续墙

⑴ 成槽槽壁深度、垂直度及塌方情况； ⑵ 钢筋笼制作与吊放情况；

⑶开挖后墙体轴线偏差和墙身混凝土质量。2 深基坑开挖

⑴重点检查支撑系统的设置和工程监测的效果； ⑵基坑开挖分层、分段及放坡情况。3 主体结构

⑴ 检查钢筋规格、数量、间距、钢筋绑扎接头搭接长度和焊接接头长度；

⑵ 检查混凝土缺陷修整情况和混凝土施工缝的留置位置。4.2 检查要点 4.2.1 地下连续墙 导墙结构应建于坚实的地基上。2 预制导墙接头连接必须牢固。施工中可回收利用的泥浆应进行分离净化处理，符合标准后方可使用。当泥浆比重大于1.3，粘度无法测定，pH值大于14时，应考虑放弃，废弃泥浆应根据城市环卫要求处理。挖槽过程中应观测槽壁变形、垂直度、泥浆液面高度，并应控制抓斗上下运行速度。如发现较严重坍塌时，应及时将机械设备提出，分析原因，妥善处理。清底应自底部抽吸并及时补浆，清底后的槽底泥浆比重不应大于1.15，沉淀物淤积厚度不应大于100mm。钢筋笼入槽前，必须对已成槽段侧部的垂直面进行测壁并槽底清孔，对槽底泥浆和沉淀物进行置换和清除，置换量不应小于该槽段总体积的1/3或下部的5m范围。最后沿深度方向每递增5m和槽底以上0.2m等处进行泥浆质量检查，各点的泥浆应满足：比重小于1.15，粘度小于30s，含砂量小于8％。清孔或置换泥浆符合要求后，应在8h内将钢筋笼吊下，并在8h内浇捣完；接头管吊入槽内必须按设计位置垂直放置，下放过程中遇障碍物不得强冲。钢筋笼除结构焊缝需满焊及四周钢筋交点需全部电焊外，其余交点可采用50％交错点焊，钢筋笼不得发生散笼变形。钢筋笼上、下段搭接长度为45d，搭接段应按规范错开，如接头安排在同一断面时，则搭接长度为70d。当有抗震要求时，搭接长度应按抗震要求加长。钢筋笼起吊时应保持笼体的垂直度和水平度，入槽过程中，摆正内外两侧方向，遇到阻力时不允许强行冲击下放。钢筋笼应在槽段接头洗刷、清槽、换浆合格后及时吊放入槽，并应对准槽段中心线缓慢沉入，不得强行入槽。钢筋笼分段沉放入槽时，下节钢筋笼平面位置应正确并临时固定在导墙上，上下节主筋对正连接牢固，并经检查合格后，方可继续下沉。浇筑混凝土的导管使用前应进行水密试验，检验压力应大于0.3MPa，浇捣过程中导管插入混凝土一般为2～4m，不得小于1.15m。地下连续墙应采用掺外加剂的防水混凝土。导管水平布置距离不应大于3m，距槽段端部不应大于1.5m。16 混凝土灌注应符合下列规定：钢筋笼沉放就位后应及时灌注混凝土，并不应超过4h；各导管储料斗内混凝土储量应保证开始灌注埋管深度不小于500mm；各导管剪断隔水栓吊挂线后应同时均匀连续灌注混凝土，因故中断灌注时间不得超过30min；导管随混凝土灌注应逐步提高，其埋入混凝土深度应为1.5～3.0m，相邻两导管内混凝土高差不应大于0.5m；混凝土不得溢出导管落入槽内；混凝土灌注速度不应低于2m/h；混凝土灌注宜高出设计高程300～500mm。每一单元槽段混凝土应制作抗压强度试件一组，每5个槽段应制作抗渗压力试件一组。地下连续墙各墙幅间竖向接头应符合设计要求，使用的锁口管应承受混凝土灌注时的侧压力，灌注混凝土时不得位移和发生混凝土绕管现象。锁口管应紧贴槽段对准位置垂直、缓慢沉放，不得碰撞槽壁和强行入槽，锁口管应沉入槽底300～500mm。20 锁口管在混凝土灌注2～3h后应进行第一次起拔，以后每30min提升一次，每次50～100mm，直至终凝后全部拔出。后续槽段开挖后，应对前槽段竖向接头进行清刷，清除附着土渣泥浆等物。墙底注浆压力及注浆量应进行试验而定，以墙顶抬起不超过1cm为限，墙底注浆管必须固结于钢筋笼上，注浆喷嘴插入墙底50cm，并不得堵塞，浆体强度必须符合设计要求。4.2.2 深基坑开挖 基坑工程施工前必须按照设计要求，环境和地质条件以及施工条件，优选基坑的具体开挖方式、步序、施工参数以及地基加固方法和加固施工参数，并据此编制施工组织设计。地铁基坑工程施工必须严格进行施工监控，实行信息化施工。3 在开挖前必须进行加固效果检测，达到设计要求后方可开挖。4 对一级或二级基坑，在采用水泥搅拌桩、注浆等加固方法时，应制定相应的监控措施，以控制地层位移，达到环境保护要求。坑内井点降水应在开挖前20d进行，降水深度应达到设计要求，一般不少于坑底以下1m。降水期间应按设计要求布置水位观测孔，对基坑内外的地下水位及邻近的建（构）筑物、地下管线的沉降进行监控，当建（构）筑物、地下管线的变形速率或变形量超过警戒值时，可用回灌水法或隔水法来控制降水对周围环境的有害影响。对一级基坑，应在降水期监测由于土体固结所引起的基坑挡墙向坑内的位移及相应的坑外地面沉降，必要时可根据监测反馈资料沿挡墙内侧进行适量的双液注浆，以控制挡墙向基坑内的移动。开挖前必须备齐经检验合格的钢支撑、围檩、预应力设备、支撑配件以及支撑轴力量测组件等必需的器材和设备，对一级基坑，必须做好复加预应力的装置。必须按设计要求打设稳定支持的立柱桩，立柱的垂直度偏差应小于1/300。必须在开挖前准备好排水设备，以保证开挖后开挖面不浸水，基坑周边必须有防止地面水流入的措施。当坑底以下有承压水时，必须采取坑底地基加固或降低承压水头等必要的治理措施。应根据监测方案在施工前布置好各监测点，必须落实好监测点的保护工作，重点测点破坏后应及时修复。必须紧跟每步工况进行监测，并建立迅速有效的信息反馈制度。应及时整理当天监测数据，发现观测值超过警戒值时，应及时改进施工参数或实施备用的变形控制措施。在基坑开挖前必须按设计要求对坑周需保护的建（构）筑物设置水平位移、垂直位移和倾斜的观测点。采用对撑的长条形基坑 必须按设计要求分段开挖和浇筑底板，每段开挖中又分层、分小段，并限时完成每小段的开挖和支撑。逆筑法施工的地铁车站基坑 在顶板和中楼板之间、中楼板和底板之间的土层开挖中，可将上道支撑随下面土层逐段开挖而拆下并安装于下道支撑位置，每段开挖和支撑施工必须按设计要求限时完成。严禁超挖，分层开挖中每一层开挖面标高不得低于每层开挖的设计支撑面标高。地下水位高，有承压水的深基坑开挖，纵向分层不能超过一层，避免地下水向最低处汇集。要保证降水的有效性，严禁带水开挖。钢支撑安装必须确保支撑端头与地下连续墙或围檩均匀接触，并设防止钢支撑端部移动脱落的构造措施。墙体水平位移速率超过警戒值时，可适当增加支撑轴力以控制变形，但复加后的支撑轴力和挡墙弯矩必须满足设计安全要求。基坑纵向放坡不得大于安全坡度，必须进行人工修坡时，并应对暴露时间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用坡面保护措施，严防纵向滑坡。在开挖到底后，必须在设计规定的时间内浇筑混凝土垫层，垫层所用混凝土的强度以及达到设计强度的时间必须满足设计要求。必须在设计规定的时间内浇筑钢筋混凝土底板。在底板、中楼板和顶板的施工过程中，应按设计规定的步序和时间拆除各道支撑。基坑井点降水必须在结构满足设计抗浮要求后才能停止，井点管拆除后的封口必须满足底板防水要求。基坑开挖条件节点验收内容 ⑴ 施工现场已完成设计、勘察交底； ⑵ 基坑围护设计和施工方案通过评审，专家评审意见已予落实并回复；

⑶ 基坑开挖的施组已经审批（施工企业技术负责人及总监），并组织了各方讨论，向管理层和作业层进行了交底，监理细则已编制审批和交底；

⑷ 围护结构及圈梁已完成，满足设计强度要求； ⑸ 地基处理已完成，经检测符合设计要求； ⑹ 立柱桩已完成；

⑺ 降水、降压已满足设计施工工况； ⑻ 施工现场坑外排水措施已落实；

⑼ 已调查基坑周围的保护构筑物、管线等现有状况，以及能承受变形的能力，并且制订好切实可行的保护措施；

⑽ 已按监测方案对周围环境及基坑布置监测控制点，且已测得初始值；

⑾ 各分包单位资质经过审查且符合有关规定；

⑿ 人员（按合同）、机械（按方案）、支撑（满足进度的数量和符合设计要求的质量）都已到位；

⒀ 建立了 “开挖任务单”和 “挖土支撑记录表”的现场管理制度；

⒁ 对本工程潜在的风险进行辩识和分析，已编制完成有针对性、可操作的应急预案并落实抢险设备、材料、人员、方案；

⒂ 相关质量保证资料齐全。4.2.3 主体结构 地下连续墙作为主体结构或其一部分时，在施工二次结构前，墙体应凿毛、清理干净、调直预留钢筋，经检查合格后，方可施工二次结构。底板混凝土浇筑应符合下列要求：与地下墙的接触面应按设计要求进行凿毛、清洗，地下墙有漏水处必须进行堵漏处理；与地下墙的联接钢筋必须完正，采用钢筋连接器时应用测力扳手控制其旋紧程度；施工中采用坑内井点降水的，应待底板混凝土达到设计强度后才可拆除井点，并做好密封处理。地下墙有质量问题或漏水点都应经处理后才能浇捣内部侧墙混凝土。按设计要求，部分钢支撑须在内衬混凝土施工结束并达到设计强度后再拆除的，则该支撑拆除后一定要先经防水堵漏，才能用微膨胀混凝土填实。满堂支架的密度除了满足强度要求外，还须满足变形要求，板底标高应预留允许误差的余量。钢筋绑扎必须牢固稳定，不得变形松脱和开焊。变形缝处主筋和分布筋不得触及止水带和填缝板，混凝土保护层、钢筋级别、直径、数量、间距、位置等应符合设计要求，预埋件固定应牢固、位置正确。结构混凝土应采用分段间隔浇筑方法，相邻段（层）混凝土浇筑间隔时间不应少于10天，防止混凝土出现裂缝。混凝土抗压、抗渗试件应在灌注地点制作，同一配合比的留置组数应符合下列规定：

⑴ 抗压强度试件：垫层混凝土每灌注一次留置一组；每段结构（不应大于30m）的底板、中边墙及顶板，车站主体各留置4组，区间及附属建筑物各留置2组；混凝土柱结构，每灌注10根留置一组，一次灌注不足10根者，也应留置一组；如需要与结构同条件养护的试件，其留置组数可根据需要确定。

⑵ 抗渗压力试件：每段结构（不应大于30m），车站留置2组，区间及附属建筑物各留置一组。

第五章 地下防水工程质量控制要点

5.1 主要检查内容 5.1.1 现场质保体系检查 施工单位的资质条件； 2 质量责任制的建立和落实； 3 原材料进场检验制度和贮存条件； 4 测量仪器和计量器具的定期检定情况； 5 见证取样制度执行情况； 6 标准试块的养护条件。5.1.2 设计图纸和施工组织设计检查

详细查看设计图纸说明、图纸会审资料和施工组织设计，明确防水材料的选用、防水工程施工工艺和防水效果检验指标。5.1.3 质量保证资料检查 防水材料质量合格证明； 混凝土试件抗压、抗渗强度试验报告； 3 隐蔽工程验收记录； 图纸会审记录、变更设计或洽商记录； 5 防水层铺贴放线记录。5.1.4 现场实物质量检查

重点检查防水混凝土渗漏水情况和防水材料设置效果。5.2 防水混凝土

5.2.1 地下防水工程必须由相应资质的专业防水队伍进行施工；施工人员应持有建设行政主管部门或其指定单位颁发的执业资格证书。企业资质见建设部《建筑防水工程专业承包企业资质等级标准》。5.2.2 要求施工单位通过图纸会审掌握工程防水细部构造及其技术要求，根据工程地下防水施工的要点，制定施工中针对性的确保防水工程质量的技术措施。施工单位在防水设计交底，看懂图纸、充分领会设计意图后，编制自己的地下防水工程技术方案，其主要内容包括： 工程概况； 设计的防水等级及质量检测方法； 3 地下防水分项的工作内容； 防水材料的采购、保管、成品抽样送检； 5 防水施工程序与进度； 6 施工过程的操作要点和质量控制； 7 隐蔽工程验收； 8 要求提供的竣工资料； 安全作业注意事项（特别强调易燃化工材料的保管与使用安全措施、技术方案报建设单位或监理单位审定）。

5.2.3 检查选材与采购的把关情况，检查产品标准号、产品型号、厚度、等级及其技术指标是否符合设计图纸上标明对材料的具体要求。明确建设单位、施工单位的选材决定权及应承担的责任。杜绝伪劣产品在工程上使用。

5.2.4 隧道结构应采用掺外加剂的防水混凝土。

5.2.5 防水混凝土配合比必须经试验确定，其抗渗等级应比设计要求提高0.2MPa。

5.2.6 防水混凝土的环境温度，不得高于80℃ ；处于侵蚀性介质中防水混凝土的耐侵蚀系数，不应小于0.8。

5.2.7 防水混凝土结构底板的混凝土垫层，强度等级不应小于C15，厚度不应小于100mm，在软弱土层中不应小于150mm。5.2.8 防水混凝土结构，应符合下列规定： 结构厚度不应小于250mm； 裂缝宽度不得大于0.2 mm，并不得贯通； 3 迎水面钢筋保护层厚度不应小于50 mm。5.2.9 防水混凝土使用的水泥，应符合下列规定： 水泥的强度等级不应低于32.5MPa;2 在不受侵蚀性介质和冻融作用时，宜采用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥，使用矿渣硅酸盐水泥必须掺用高效减水剂； 在受侵蚀性介质作用时，应按介质的性质选用相应的水泥； 4 在受冻融作用时，应优先选用普通硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥； 不得使用过期或受潮结块的水泥，并不得将不同品种或强度等级的水泥混合使用。

5.2.10 防水混凝土所用的砂、石应符合下列规定： 石子最大粒径不宜大于40mm，泵送时其最大粒径应为输送管径的1/4；吸水率不应大于1.5％；不得使用碱活性骨料。其他要求应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53-92）的规定； 砂宜采用中砂，其要求应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52-92）的规定。

5.2.11 拌制混凝土所用的水，应符合《混凝土拌合用水标准》（JGJ63-89）的规定。

5.2.12 防水混凝土可根据工程需要掺入减水剂、膨胀剂、防水剂、密实剂、引气剂、复合型外加剂等外加剂，其品种和掺量应经试验确定。所有外加剂应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求。5.2.13 防水混凝土可掺入一定数量的粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉等。粉煤灰的级别不应低于二级，掺量不宜大于20％；硅粉掺量不应大于3％；其他掺合料的掺量应经过试验确定。

5.2.14 每立方米防水混凝土中各类材料的总碱量（Na2O当量）不得大于3kg。

5.2.15 防水混凝土的配合比，应符合下列规定： 水泥用量不得少于320kg/m3；掺有活性掺合料时，水泥用量不得少于280 kg/m3； 砂率宜为35％～40％，泵送时可增至45％； 3 灰砂比宜为1：1.5～１：2.5； 4 水灰比不得大于0.55； 普通防水混凝土坍落度不宜大于50mm。防水混凝土采用预拌混凝土时，入泵坍落度宜控制在120±20mm，入泵前坍落度每小时损失值不应大于30mm，坍落度总损失不应大于60mm； 掺加引气剂或引气型减水剂时，混凝土含气量应控制在3％～5％； 防水混凝土采用预拌混凝土时，缓凝时间宜为6～8h。5.2.16 防水混凝土配料必须按配合比准确称量。计量允许偏差不应大于下列规定： 水泥、水、外加剂、掺合料为±1％； 2 砂、石为±2％。

5.2.17 使用减水剂时，减水剂宜预溶成一定浓度的溶液。5.2.18 防水混凝土拌合物必须采用机械搅拌，搅拌时间不应小于2min。掺外加剂时，应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间。5.2.20 防水混凝土拌合物在运输后如出现离析，必须进行二次搅拌。当坍落度损失后不能满足施工要求时，应加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌，严禁直接加水。

5.2.21 防水混凝土必须采用高频机械振捣密实，振捣时间宜为10～30s，以混凝土泛浆和不冒气泡为准，应避免漏振、欠振和超振。

掺加外加剂或引气型减水剂时，应采用高频插入式振捣器振捣。5.2.22 防水混凝土灌注时的自由倾落高度不应大于2m。当灌注结构的高度超过3m时，应采用串筒、溜槽或振动溜管下落。5.2.23 防水混凝土应连续浇筑，宜少留施工缝。当留设施工缝时，应遵守下列规定： 墙体水平施工缝不应留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙的交接处，应留在高出底板表面不小于300mm的墙体上。拱（板）墙结合的水平施工缝，宜留在拱（板）墙接缝线以下150～300mm处。墙体有预留洞时，施工缝距空洞边缘不应小于300mm； 垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝相结合。

5.2.24 施工缝的施工应符合下列规定： 水平施工缝浇灌混凝土前，应将其表面浮浆和杂物清除，先铺净浆，再铺30～50mm厚的1：1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂，并及时灌注混凝土； 垂直施工缝灌注混凝土前，应将其表面清理干净，并涂刷水泥净浆或混凝土界面处理剂，并及时灌注混凝土； 3 选用的遇水膨胀止水条应具有缓胀性能，其7d的膨胀率不应大于最终膨胀率的60％； 遇水膨胀止水条应牢固地安装在缝表面或预留槽内； 5 采用中埋式止水带时，应确保位置准确、固定牢靠。5.2.25 大体积防水混凝土的施工，应采取下列措施： 在设计许可的情况下，采用混凝土60d强度作为设计强度； 2 采用低热或中热水泥，掺加粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料； 3 掺入减水剂、缓凝剂、膨胀剂等外加剂； 在炎热季节施工时，采取降低原材料温度、减少混凝土运输时吸收外界热量等降温措施； 混凝土内部预埋管道，进行水冷散热； 采取保温保湿养护。混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25℃，混凝土表面温度与大气温度的差值不应大于25℃，养护时间不应少于14d。

5.2.26 防水混凝土结构内部设置的各种钢筋或绑扎铁丝，不得接触模板。固定模板用的螺栓必须穿过混凝土结构时，可采用工具式螺栓或螺栓加堵头，螺栓上应加焊方形止水环。拆模后应加强防水措施将留下的凹槽封堵密实，并宜在迎水面涂刷防水涂料。

5.2.27 防水混凝土终凝后，应立即进行养护，并保持湿润，养护期不少于14d。

5.2.28 防水混凝土的冬期施工，应符合下列规定： 混凝土入模温度不应低于5℃； 2 宜采用综合蓄热法、蓄热法、暖棚法等养护方法，并应保持混凝土表面湿润，防止混凝土早期脱水； 采用掺化学外加剂方法施工时，应采取保温保湿措施。5.2.29 防水混凝土试件的留置组数，同一配合比时，每100m3和500 m3（不足者也分别按100 m3和500 m3计）应分别做两组抗压强度和抗渗压力试件，其中一组在同条件下养护，另一组在标准条件下养护。

质量检查管理制度

施工现场的检查是质量管理工作的一项重要内容。及时查出隐患，制定切实可行的整改措施是控制人身伤亡事故和机械设备事故发生的重要手段。施工现场的各部门、班组应严格遵守以下规定。1.每周由项目经理组织一次对本工程施工现场质量的检查。参加检查人员应由技术人员、质检人员、设备管理人员等组成。2.项目经理部周检的评定依据为《建筑施工质量检查标准》，查出的事故隐患和问题应认真逐条填写在质量检查记录内。3.检查出的事故隐患，列为整改项目填写在隐患整改记录内，并应定人、定时间、定措施落实整改，并由现场安全员负责监督落实。4.现场质检员每天及时对现场质量措施落实情况，发现重大隐患有权停止生产并及时向上级汇报。

5.质检部门应每天对本工作区域内工作环境和安全生产情况进行自查，发现隐患应及时排除，并做记录，对自行排除不了的隐患情况及时向有关领导上报。

第三篇：盾构法施工地铁隧道的防水堵漏技术

盾构法施工地铁隧道的防水堵漏技术

铁工

1401班 第2组

组长：常博

组员: 赵 昶 郭相凯 王同祥

刘 鹏 袁自程

目 录

一、国内外隧道建设及防水情况……………………………………2

二、盾构法隧道的防水设计…………………………………………2

1、管片结构的自防水…………………………………………………3

2、管片外防水涂层……………………………………………………3

3、管片接缝防水………………………………………………………4

4、注浆防水……………………………………………………………7

5、盾尾防水密封………………………………………………………7

三、盾构法隧道的堵漏………………………………………………7

1、盾构法隧道渗漏水的原因…………………………………………8

2、盾构法隧道渗漏水的措施…………………………………………8

四、总结………………………………………………………………9

共 9页 第 1 页摘 要 介绍国内外盾构法隧道防水堵漏的技术方法，分析隧道渗漏水的机理，总结盾构法隧道防水堵漏技术措施，以及一些常见问题及其应对措施。

关键词 城市地铁 防水技术 隧道防水 隧道堵漏

一、国内外隧道建设及防水情况

国内外已建成大量地铁、隧道，逐步形成了较成熟的结构设计计算理论与工程实践体系，但是在隧道及地下工程的防水方面认识则相对落后。地铁不可避免地要经过含水量较高的地层(如上海地铁所处地层大多为饱和含水软粘土层)，所以必将受到地下水的有害作用。如果没有可靠的防水、堵漏措施，地下水就会侵入隧道，影响其内部结构与附属管线，乃至危害到地铁的运营安全和降低隧道使用寿命。

盾构隧道渗漏水的位置是管片的接缝、管片自身小裂缝、注浆孔和手孔等。其中以管片接缝处为防水重点。通常接缝防水的对策是使用密封材料，以西德为代表的欧洲方面，采用非膨胀合成橡胶，靠弹性压密，以接触面压应力来止水，以耐久性与止水性见长。以日本为代表的方面，则采用水膨胀橡胶，靠其遇水膨胀后的膨胀压止水。它的特点是可使密封材料变薄、施工方便，但耐久性尚待验证。国内主要采用水膨胀橡胶，并已开始研究开发水膨胀类材料与密封垫两者的复合型。

二、盾构法隧道的防水设计

一般而言，盾构法隧道防水的原则是“以防为主、多道防线、综合治理”。盾构法隧道防水主要要求是在一定的水压作用下，除了管片必须具有防水抗渗能力外，更应满足管片环纵缝在预定张开量下的

共 9页 第 2 页防水能力。其防水施工的内容主要包括：管片自防水、管片外防水涂层、管片接缝防水(弹性密封垫防水、嵌缝防水、螺栓孔防水、二次衬砌防水）、注浆防水、渗漏处理(盾尾充填注浆等)。

1、管片结构的自防水

管片结构自防水是防水的根本，只有衬砌管片混凝土满足自防水的要求，隧道的防水才有了基本保证。

因此，管片结构的自防水是盾构法隧道防水的首要措施，在设计和施工中，主要通过满足管片混凝土的抗渗要求和管片预制精度要求来实现。盾构法隧道衬砌管片多用外加剂防水混凝土，抗渗可达 S12以上，渗透系数 K<（10～11）cm/s。管片的自防水应在管片制作中解决，其主要要求与措施应是：

(1)保证强度；

(2)生产时不允许产生裂缝；

(3)限制水泥用量，控制水灰比、坍落度，控制砂石含泥量，添加高效减水剂和活性填桃磨细粉煤灰、高炉矿碴粉或硅粉)等外掺剂；

(4)管片采用蒸气养护或浸水养护等；

2、管片外防水涂层

管片外防水涂层需根据管片材质而定，凡有较深裂纹的管片一般都要增加外防水涂层。对钢筋混凝土管片而言，一般要求：

①涂层应能在盾尾密封钢丝刷与钢板的挤压磨损条件下保持完好，不损伤、抗渗水；

②当管片弧面的裂缝宽度达0.3mm 时，仍能抗0.8MPa 的水压，共 9页 第 3 页长期不渗漏；

③涂层应具有防迷流的功能，其体积电阻率、表面电阻率要高：

④涂层应具有良好的抗化学腐蚀、抗微生物侵蚀能力和足够的耐久性，且无毒或低毒；

⑤涂层要有良好的施工季节适应性，施工简便，成本低廉。

管片外防水涂层，除应涂抹于管片背面外，还应涂抹在环、纵面橡胶密封条外侧的混凝土上。但应指出，若管片制作质量高，采用抗侵蚀水泥，不做外防水层也是可以的。

3、管片接缝防水

管片接缝防水是盾构法隧道防水的核心，而管片接缝防水的关键是接缝面防水密封材料的采用及其设置。管片接缝防水措施主要包括：密封垫防水、嵌缝防水、螺栓孔防水、二次衬砌防水等。(1)弹性密封垫防水

在使用高精度管片的基础上，采用弹性密封原理、线性密封方式、密封材料预制成型施工法，制成具有特殊断面形式的弹性密封垫。它通常加工成框形、环形，套裹在环片预留的凹槽内，形成线防水。弹性密封垫防水的各种要求： ① 功能要求

短期防水要求密封材料因压缩产生的接触面应力大于设计水压力；长期防水要求接触面应力不小于设计水压力；密封垫在设计水压力下允许张开值应满足下式：

≤BD/(ρmin-0.5D)十0 十S------（1—1）

共 9页 第 4 页式中： δ--环缝中弹性防水密封垫在设计水压力下允许的缝张开值(mm)；

ρmin--隧道纵向挠曲的最小曲率半径(mm)； D--衬砌外径(mm)； B--管片宽度(mm)；

0--生产、施工中可能产生的环缝间隙(mm)；

S--邻近建筑物引起的接缝张开值(mm)。

② 耐久性要求

包括防水功能耐久性、耐水性、耐动力疲劳性、耐干湿疲劳性、耐化学腐蚀性等。③ 密封材料种类

可分为单一材料的、合成材料的及水膨胀的。现多采用水膨胀橡胶。它大大改善了盾构法隧道的防水性，是今后的发展方向。在设计时必须根据实际情况确定合适的膨胀倍率、膨胀时间及环境可能造成的影响。(2)嵌缝防水

嵌缝防水是以接缝弹性密封垫防水作为主要防水措施的补充措施。即在管片环缝、纵缝的内侧设置嵌缝槽，用止水材料在槽内嵌填密实来达到防水目的。

嵌缝填料要求具有良好的不透水性、粘结性、耐久性、延伸性、抗老化性，特别要能与潮湿的混凝土良好结合，并具有不流坠的抗下垂性，以便在潮湿环境下进行施工。目前多采用环氧树脂、聚硫橡胶、共 9页 第 5 页聚氨脂、环氧焦油等作为嵌缝材料。

嵌缝作业在环片拼装完成后过一段时间才能进行，亦即在盾构推进力对它无影响，衬砌变形相对稳定时进行。(3)螺栓孔防水

螺栓孔防水也是管片接缝防水的一种补充方式。管片拼装完成后，若管片接缝外侧的防水弹性密封垫止水效果好，一般不会从接缝内侧的螺栓孔发生渗漏。但在密封垫失效和环片拼装精度差的部位，螺栓孔处会发生渗漏，因此，必须对螺栓孔进行专门的防水处理。

目前，我国普遍采用橡胶、聚乙稀及合成树脂等做成环形密封垫圈，靠拧紧螺栓时的挤压作用充填到螺栓孔间，以达到止水的目的。在日本，采用塑料螺栓孔套管进行防水，（4）二次衬砌防水

在管片的上述接缝防水措施不能完全满足止水要求时，可在其内侧再浇筑一层素混凝土或钢筋混凝土二次衬砌，构成双层衬砌。

二次衬砌做法各异，主要有直接在管片内侧浇筑混凝土内衬砌；在管片内表面先喷一层15～20mm厚的找平层后，粘贴油毡或合成橡胶类防水卷材，再在防水卷材内侧浇筑混凝土内衬。混凝土内衬的厚度根据防水及施工的需要确定，一般为150～300mm。

目前，大多数国家都致力于研究解决单层衬砌防水技术，逐步以单层衬砌防水取代二次衬砌防水，从而提高盾构法隧道建造的经济效益。

4、注浆防水

共 9页 第 6 页当管片脱 离盾尾后, 在土体与管片之间会形成一道宽度为115mm~ 14 0mm左右的环形空隙。

同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早支撑地层, 防止地 面变形过大, 同时也对后期运营时的渗漏水有很大的作用。在盾构法隧道施工中注浆是一道基本程序, 对注浆 的控制主要表现 在对注浆量、注浆压力和注浆材料的控制。对注浆工艺也在进行不断的改革和创新。

5、盾尾防水密封

盾构推进中, 拼装管片是在盾壳的保护下进行的。为此,在盾尾和管片外壁之间间隙中装有阻挡泥沙密封的盾尾密封装置。盾尾密封装置一般为刷式密封,通常设置2或3道密封.密封腔之间应该填满润滑油脂等。提高密封的耐磨性。盾尾密封油脂有密封、防蚀和减少钢丝刷(严格说是钢丝刷与小弹簧钢片 的组合)磨损的效果, 并共同阻挡土层泥砂与盾尾注浆材料 回流。

盾尾封油脂应具有耐水压性、耐水冲性、可泵性、与金属附着力和保油性等。此外, 油脂应不侵蚀橡胶密封垫,不易附着在管片混凝 土表面, 以及设有难燃型的品种.此外还必须要求盾尾密封油脂的生物降解性,以减少对环境的污染。

三、盾构法隧道的堵漏

渗漏水调查是堵漏过程中的首要环节。调查的内容一般侧重于漏水或漏泥的位置和型式、混凝土管片的损坏情况等。主要是查清渗漏水的原因和水的渗入途径，并由此制定渗漏水治理方案。

共 9页 第 7 页盾构法圆环隧道的渗漏水治理效果很大程度上取决于堵漏作业人员的经验。而缺少严格、正确的渗漏水调查也是堵漏失败的一大原因，这一点必须得到足够的重视。

1、盾构法隧道渗漏水的原因

(1)管片壁后注浆的质量差、充填不密实，不能使围岩和衬砌整体协调受力，造成受力不均，局部变形过大，首道防水层失去作用而引起渗漏水。

(2)管片在制作时养护不合理、水灰比过大，出现气孔和微裂纹。

(3)管片在运输、拼装中受挤压、碰撞、缺边掉角。

(4)遇水膨胀橡胶密封垫粘贴不牢，或过早浸水使膨胀止水效果降低。

(5)管片拼装质量差、螺栓未拧紧，造成接缝张开过大，手孔、注浆孔等薄弱部位封孔质量差，螺栓孔未加防水密封垫圈等。

2、盾构法隧道渗漏水的措施

(1)对于集中成片渗漏区，宜利用环片注浆孔注浆壁后回填。即钻穿注浆孔，再注入超细早强水泥浆、有溶性聚氨酯浆液等堵漏。

(2)对于管片环缝、纵缝的局部线漏、滴漏，宜采用钻新孔环片壁后注浆堵漏。具体方法是：在渗漏严重处先打一小孔，直径一般为2-3cm，插入塑料细管引排渗漏水，同时插入注浆管，向管片壁后压注水玻璃水泥浆、聚氨酯浆等材料封堵渗漏水通道。当确认不渗漏水时剪断注浆管，最后用快凝水泥封闭孔及周边缝。

(3)对于管片裂缝引起的渗漏水，可根据裂缝宽度，按如下两种

共 9页 第 8 页情况处理：

① 宽度大于0.2mm 的裂缝应先注浆堵漏，再用氯丁胶乳、丙烯酸乳液等进行表面涂抹封闭裂缝，这些材料具有很大的弹性、粘结性和自身强度，能适应裂缝以后的发展变形。

② 宽度小于等于0.2mm 的微裂缝，据实践调查表明，在具有一定厚度(300mm 以上)和承受的水压不大时，不会出现影响隧道使用的明显渗漏；当水压不太大时，会出现潮湿裂缝或轻微渗漏水，这时混凝土的裂缝具有自愈能力，同时渗漏水对钢筋锈蚀影响也不明显。

因此，处于地下水中的混凝土裂缝的允许宽度，其上限一般定为0.2mm。对于这类型裂缝，只需采用 AS 混凝土墙面涂料、SWF 水泥密封材料等作表面涂刷封闭处理，即能达到堵漏的要求。

四、总结

盾构法施工隧道的防水，必须采取“以防为主，多道防线，综合治理，标本兼治”的原则。不但要从防水设计、施工着手，还要从衬砌结构设计、管片拼装质量、控制隧道的后期不均匀沉降等方面进行综合处理。经过合理正确的设计，精心科学的施工，可靠的质量保证体系，相信可以取得预计的效果。

共 9页 第 9 页

第四篇：地铁盾构法施工事故预防及处理措施

地铁盾构法施工事故预防及处理措施

【摘 要】为了提高地铁盾构法施工过程中事故预防及处理措施技术水平，结合广州地铁四号线盾构法施工工程，针对盾构法结泥饼、管片上浮控制、盾构机滚动监测、盾构法施工测量偏差等各种施工事故采取相应的预防及处理措施，从而加强了地铁工程的施工技术措施及安全性。通过对典型操作实例的分析和总结，验证了该方法的有效性。

【关键词】地铁盾构法事故预防处理措施滚动监测

1、工程概况

广州地铁四号线大学城专线地铁盾构工程主要穿越仑头村、仑头海河床、官洲村、官洲河河床及少量果园。仑头村、官洲村多层居民建筑密集，地表高程一般为12.86～16.68 m。此处地层强度及硬度较高为:①右线中间段，其天然抗压强度单值为51.5～98.1MPa，平均值为78.2 MPa;②左线ZDK16+400段，其天然抗压强度单值为58.5～77.5 MPa，平均值为67.1MPa。岩石硬度大，对刀具的磨损大。仑头盾构始发井至官洲站段隧道结构顶板在SCK17+100—SCK17+400段切穿砂层，涌水量较大。虽然其结构顶板以上存在4～6 m厚的砂质黏性土等相对隔水层，但隧道外水压力较大，隔水层的渗透性将因围岩变形而增大，那么隧道将出现不同程度的涌水、涌土问题。混合岩残积土、全风化～强风化混合岩遇水具崩解性，受水影响其强度会迅速降低，稳定性较差，不利于围岩的稳定。开挖时若不及时支护或疏干地下水，则可能引起较大范围的坍塌失稳现象。本标段工程地质划分为9个岩土层，每个岩土层分别按岩土层代号、岩土名、时代成因和岩性描述。渗透系数的选用以抽水试验、室内渗透试验结果为主，渗透系数的具体选用见表1。

2、施工事故预防及处理措施 2.1防止盾构法结泥饼施工技术措施

盾构机穿越易结泥饼的〈5Z-1〉、〈5Z-2〉地层时，盾构机掘进时会在刀盘特别是刀盘的中心部位产生泥饼。当产生泥饼时，掘进速度急剧下降，刀盘扭矩也会上升，大大降低开挖效率，甚至无法掘进。施工中采取的主要技术措施为: 1)在到达这种地层之前把刀盘上的部分滚刀换成齿刀，增大刀盘的开口率。2)加强盾构掘进时的出土管理，密切注意开挖面的地质情况和刀盘的工作状态。

3)刀盘前部中心部位布置有数个泡沫注入孔，在这种地层掘进时可以适量增加泡沫的注入量，减小渣土的黏附性，降低泥饼产生的几率。

4)刀盘背面和土仓压力隔板上设有搅拌棒，以加强搅拌强度和范围，并通过土仓隔板上搅拌棒的泡沫孔向土仓中注射泡沫，改善渣土和易性，增大渣土流动性。

5)必要时螺旋输送机内也要加入泡沫，以增加渣土的流动性，利于渣土的排出。

6)一旦产生泥饼，可空转刀盘，使泥饼在离心力的作用下脱落。确保开挖面稳定后，可采用人工进仓处理的方式清除泥饼。

2.2防止盾构机螺旋输送器喷涌的技术措施

由于基岩裂隙水发育，且得到珠江水系的补给，进入土仓的渣土不具有一定的塑性，承压水与无塑性渣土容易形成螺旋输送器喷涌。针对这种情况采用下列措施: 1)隧道下坡并处于硬岩含水地层中必须切断管片与围岩间隙汇集的地下水与开挖面的水力联系，管片处于硬岩含水层中长度越长，管片背后存储的水力和压力就越大，这就要求同步注浆效果必须达到完全封闭衬砌空隙并阻水，避免土仓与管片背后形成水力通道。

2)采取土压平衡模式掘进，严格控制进尺、出土量，保证盾构机连续均衡快速通过该区域。如图1。

3)及时对盾尾密封刷添加足量的油脂，确保盾尾的密封性，防止因盾尾密封性不好发生涌水、涌沙现象。

4)如果发现有涌水现象，将螺旋输送器前端退出土仓，并关闭土仓闸门。启用保压泵，将渣土直接泵送至渣土车。在关闭螺旋输送器的情况下继续掘进，让切削下来的土体挤出土仓内的水，但要预防仓内压力过高，造成盾构机前方隆起、冒浆和击穿盾尾密封等事故。5)加强地面监测，及时进行信息反馈。2.3盾构法掘进过程中管片上浮控制措施

盾构机在掘进过程中，隧道管片位移多数情况下是管片上浮，主要受工程地质、水文地质、衬背注浆质量、盾构机姿态控制等方面的影响。2.3.1引起管片位移的因素分析

1)衬背环形建筑空间。当管片脱出盾尾后，由于盾构掘进过程中的蛇形运动，超挖以及理论间隙，管片与地层间存在一环形建筑空间。在软岩地层中，如果不及时进行同步注浆填充环形建筑空间，拱顶围岩极有可能产生变形引起地表过量沉降。在硬岩地层中，管片脱出盾尾后，环形建筑空间在相对长的时间内是稳定的，如不及时填充此空间，脱出盾尾的管片是处于无约束的状态，给管片的位移提供了可能的条件。2)硬岩含水地层。在透水地层中盾构机掘进形成的环形建筑空间在充满水或初凝时间很长的浆液的情况下，若隧道管片全部浸泡在盾构掘进形成的“圆形坑道”之中，当管片所受到的浮力大于管片本身的自重，隧道管片在全断面地下水或未凝固的浆液的工况下，管片本身就有上浮的趋势。

3)衬背注浆工艺。一是注浆量不足:在盾构机掘进的过程中，实际注浆量应该达到理论建筑空隙量的150%～200%。该区间盾构开挖断面扣除管片外径面积每一环的理论空隙量为4.05 m3。考虑到运输和管道输送、压注过程中的损失，进入到衬背环形建筑空间的浆液量不能完全填充密实管片与围岩间的建筑空间，尤其是隧道顶部分，这也给管片提供了上浮空间。二是注浆压力不足:盾尾注浆孔口的注浆压力应大于隧道埋深处的水土压力，考虑到现场对注浆压力的管理和控制不能完全和理论值吻合，导致衬背浆液不能密实地充填圆形建筑空隙，造成管片上浮。2.3.2控制管片上浮的措施

1)选择合适的浆液性能。应该保证浆液的充填性、初凝时间与早期强度、限定范围防止流失(浆液的稠度)的有机结合，才能使隧道管片与围岩共同作用形成一体化的构造物。

2)控制盾构机姿态。盾构机过量的蛇形运动必然造成频繁的纠偏，纠偏就是管片环面不均的过程，要求盾构机掘进过程中控制好盾构机的姿态，沿隧道轴线作小量的蛇形运动。发现偏差时应及时逐步纠正，不得过急过猛来纠正偏差，人为造成管片环面受力严重不均。3)管片上浮后的处理措施。发现管片上浮，立即停止盾构机掘进，对已上浮的管片通过注浆孔二次注浆，注浆顺序应顺隧道坡度方向从隧道拱顶至二侧最后压注拱底。当打开拱底注浆孔无渗水时，可以终止注浆。

2.4盾构机滚动预防及处理措施 2.4.1盾构机的滚动监测方法

1)滚动角的监测。采用电子水准仪测量高程差，进行滚动圆心角计算的方法监测。可在土仓隔墙后方对称设置两点，使该两点的连线为一水平线并且其长度为一定值L，测量两点的高程差，即可算出滚动角。如图2，A、B为测量标志，a、b为盾构机发生滚动后测量标志所处的新位置，Ha、Hb为测出的两点的高程，α为盾构机的滚动圆心角，α=arcsin［(Hb－Ha)/L］;如果Hb－Ha>0，那么盾构机逆时针方向滚动;如果Hb－Ha<0，那么盾构机顺时针方向滚动。

2)竖直方向角、水平方向角的监测。采用全站仪直接测量盾构机的竖直方向角、水平方向角的变化，可得到盾构的方向偏差。

3)自动监测。盾构机带有自动测量激光导向系统，该系统是在一固定基准点发出激光束的基础上，计算机器的位置来工作。确定机器位置，便可计算其对设计线路的偏差，并将信息反馈在显示器上，操作人员通过控制系统进行调整。测量机器位置，使用目标装置(激光靶板)和倾角罗盘装置。激光靶板测量激光束的射入点和射入角，内置测斜仪测量机器在两个方向的转角。自动监测与人工监测相互辅助，可提高盾构机姿态监测的精度。

2.4.2盾构机滚动调整与方向变化

1)滚动偏差。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)方向偏差。控制盾构机方向的主要因素是控制推进千斤顶的推力，通过调整各推进油缸的推力来调整盾构机掘进机的姿态。当盾构机出现下俯时，加大下侧推进油缸的推力;当上仰时，可加大上侧推进油缸的推度来纠竖直方向的偏差。操作人员要根据自动导向系统量测的结果和在控制室监示器上显示出来的盾构机当前位置与设计位置以及相关的数据和图表，平缓地调整各分区千斤顶的推力让盾构机接近设计线路。3)方向控制所采取的措施。在盾构掘进机上安装SLS-T导向系统，并实现电脑程序化和自动化控制。同时采用人工测量复核，以确保掘进方向的准确。①人工监控。控制盾构的滚动角、水平方向角、垂直方向角，在盾构机上安设固定的测量控制点，以检测盾构的偏转。②自动监测。依靠SLS-T激光导向系统，其采用基础坐标系来精确定位和方向控制。③滚动偏差调整。开挖掌子面推进的支撑反力由管片提供，刀盘切削土体的扭矩主要是盾壳与洞壁之间形成的摩擦力矩来平衡。在岩层较好时，盾壳与岩层之间也有部分摩擦力提供力矩。当摩擦力矩无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩时，将引起盾体滚动，滚动过大就会影响管片拼装，从而引起隧道轴线偏斜。若盾壳已发生偏转，则采用刀盘反转，慢慢调正。④纠偏注意事项。在转换刀盘转动方向时，应保留时间间隔，切换速度应缓慢均匀;根据盾构机前的掌子面地层情况及时调整掘进参数、掘进方向，避免引起更大的偏差;对于盾构机蛇形运动的修正，应以长距离慢慢修正为原则，如果修正过急，蛇形反而会更加明显。在直线推进的情况下，应选取盾构机当前所在位置点与设计线上远方的一点作一直线，然后再以这条直线为新的基准点进行线形管理。在曲线推进的情况下，应使盾构机当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。2.4.3盾构机滚动处理措施

1)在掘进过程中，有针对性地加注泡沫减小刀盘扭矩，消除使盾构机发生滚动的外力因素。2)及时注浆，确保注浆量，采用活性浆液等措施增大盾构周边摩擦力控制盾构滚动。3)通过改变刀盘旋转方向来纠正盾构滚动。

4)放慢推进速度，采用刀盘正、反转的措施对盾构机滚动进行控制。2.5注浆管堵塞预防及处理措施 2.5.1堵管原因分析

1)浆液配合比。采用同步注浆工艺进行衬背注浆，对浆液的性能要求是浆液不易离析、易压送、充填性好、早强、经济性好。综合平衡选择浆液性能是确保同步注浆质量的关键。

2)浆液运输。浆液的运输包括地面拌和站经输送泵泵入储料罐，再由下料管放至井下的浆液运输车，然后运至隧道内，经砂浆泵泵入盾构机储料罐中。由于砂浆经过多次倒运，运输管路弯曲且运输环节多，浆液在运送过程中静置时间过长，极易引起浆液的离析。

3)注浆管路被污染。工序交接和班组交接时，管路未进行清理，造成管路中残留的浆液在管壁固结沉淀。

4)材料品质。中粗砂粒径不适应盾构机配置的同步注浆管路。另外砂未经过筛分，粗粒混入浆液引起管路阻塞。

5)盾构机同步注浆管路系统。由于盾构机内空间狭窄，各种管路错综复杂弯头很多，浆液长期在管路中沉积，极易形成浆垢。

6)其它。机器故障停机或人为的注浆停顿都会造成浆液在管路中凝固堵管;由于隧道周边围岩地质和水文情况的不断变化，围岩渗透和扩散浆液的能力不尽相同，注浆压力及注浆量也应随着不同地质条件作相应的调整;不相适应的浆液配比和注浆参数也是造成堵管的原因之一。2.5.2预防堵管措施

1)浆液运输管路的铺设，要避免管路弯曲造成浆液流速缓慢而沉淀。

2)紧凑安排工序，缩短浆液在隧道内的运输时间。在洞口和砂浆车位置设置电源插座，专供砂浆车搅拌电机用，保证砂浆车搅拌器正常连续工作，避免因施工停顿时间过长而引起浆液离析。3)砂浆车向盾构机储浆罐泵浆时，降低出浆管高度，同时开启搅拌机搅拌浆液。

4)在不影响其它管路及运作空间的前提下，适当改善同步注浆管路，减少弯头、增大管径，避免浆液在管路中沉积、堵塞。

5)保证盾构机及后配套设备的正常连续运行。坚决避免盾构机在推进过程中人为停机，造成同步注浆工序中断使浆液凝固堵塞。2.6盾构法施工测量偏差预防与措施 2.6.1始发前的盾构姿态控制

姿态是靠盾构体始发托架和反力架的安装精度来控制的，同时精度还影响到环片的拼装姿态。在定向联系测量后，根据底板平面及高程控制点对始发托架进行定位。在盾构体组装完成前，开始进行反力架的定位。始发托架及反力架的安装要全过程进行监控，保证其左右偏差±10 mm之内，高程偏差在±5 mm之内，反力架与隧道设计轴线法平面偏差<2‰。2.6.2正常掘进过程中的导向系统监控及维护

在掘进过程中，对VMT导向系统运行的可靠性进行定期检查，即盾构姿态的人工检测。盾构姿态人工检测工作一周一次，并每天利用环片检测对导向系统运行的可靠性进行检测。除此之外，还对TCA激光站及定向棱镜的稳定性进行检查。在始发前，导向系统的激光站及定向棱镜安装在始发井内，不要轻易进行改动。

2.6.3掘进过程中的环片检测 在掘进过程中，每天对环片姿态进行检测，及时为后续盾构掘进设置参数提供指导，同时利用环片姿态对盾构导向系统工作的可靠性进行监控，当最后拼装的环片姿态值与盾构姿态参考点偏差值较大时，检查导向系统工作的可靠性，并及时进行相关的人工检测工作。2.6.4地面监测

1)始发井周围房屋的监测。从《渔具厂车间沉降观测成果汇总表》看，累计沉降值最大点为16.5 mm，最小为1.0 mm。从整体来看沉降已基本稳定。

2)始发井搅拌站沉降监测。通过对搅拌站沉降点进行观测，累计沉降量最大点为12.8 mm，最小点为4.6 mm。

3)始发井南端的公路。始发井南端的公路即为全线监测布置的第一主断面，是横向布设在左右线中线上的，平均每间隔5 m布设了一个监测点，用0.8 m直径20 mm的螺纹钢打入土体0.75 m，并用混凝土加以保护。共11个点(点号依此是GJ-0～GJ-10)，一天监测两次。通过对断面的监测，累积沉降最大的为GJ-4，沉降9.9 mm，最小的为GJ-0，沉降2.1 mm，都小于预警值20mm。考虑到路面经常有重型车通过对其产生的影响，可以肯定在盾构掘进的前200 m，地面公路是稳定的。

4)加工厂厂房。加工厂厂房是横向分布在左右线路上的，成条状，厂房在线路方向上的长度为6 m，监测点布设在承重结构上，累积沉降最大的C8点为10 mm，最小的点4 mm，都远远小于预警值20 mm。

通过对以上四组不同的监测对象的沉降情况来看，在始发井南端的地层都很稳定，同时考虑到隧道埋深，可以推测盾构在通过仑头村时，对地表的扰动很小，相关盾构掘进参数设置可以确保盾构施工的安全。

3、结束语

地铁工程盾构法施工事故预防及处理措施与围岩条件、盾构形式，开挖方法、刀盘刀具、工作面稳定机构、推进方式、一次衬砌、回填注浆等等有关，要完全避免施工过程中事故是比较困难的，但是依靠施工方法的选择及良好的施工技术措施，对各个施工工序进行细心分析和研究，在施工时采取与实际条件相适应的决策和谨慎的技术管理，则可减少事故隐患，并提高处理措施水平。另外，选择适当的事故预防和措施时，除应综合考虑施工的难易程度、安全性、经济性、工期、环境条件等之外，还要考虑过去的施工实例，必须根据每个现场的具体条件，选择相应的实践方法。施工过程中，应及时按布设的各种监测点等反馈资料，调整施工细节，合理安排隧道内部结构的施工顺序及时间，并对应调整隧道结构施工事故预防和处理措施设计，这对于保证盾构法施工地铁隧道预期质量要求是很有效的，以此来确保地铁建设安全顺利进行施工。参考文献

［1］地盘工学会.盾构法的调查·设计·施工［M］.北京:中国建筑工业出版社，2008.［2］崔玖江.隧道与地下工程修建技术［M］.北京:科学出版社，2005.［3］夏永旭，王永东.隧道结构力学计算［M］.北京:人民交通出版社，2004.［4］李宁军，曹文贵，刘生.隧道设计与施工百问［M］.北京:人民交通出版社，2004.［5］关宝树，国兆林.隧道及地下工程［M］.成都:西南交通大学出版社.2000.［6］游鹏飞，谢华.事故树分析法在地铁盾构施工地表沉陷事故中的应用［J］.沈阳航空工业学院学报，2009，26(4):65-67.［7］侯艳娟，张顶立，李鹏飞.北京地铁施工安全事故分析及防治对策［J］.北京交通大学学报，2009，33(2):52-59.［8］叶大梅，梁国斌.地铁建设安全事故及改善措施［J］.施工技术，2009，38(增):98-100.［9］杨将晓.广州地铁四号线大学城站混凝土结构裂缝的分析与控制［J］.广州土木与建筑.2005(1):43-44.

第五篇：盾构法施工关键工序质量控制要点（本站推荐）

盾构法施工关键工序质量控制要点

摘 要：盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。本文是根据我们公司购买的土压平衡盾构机并结合本人平时的工作经验，介绍在盾构法施工过程中的质量控制要点及一些正确的操作方法。

关键词：盾构 掘进 纵坡控制 同步注浆 管片拼装

一、前言

盾构操作的目的，主要是使盾构运动轨迹始终符合设计轴线容许偏差值范围内，达到隧道衬砌拼装在理想的位置上。二．盾构始发阶段

要掌握好盾构掘进轴线控制，不但要能熟练地操作盾构，懂得纠偏原理、方法，还应对隧道埋置的地质情况及盾构施工时，土与盾构相互影响有一个全面的了解。

1、盾构端头井土体加固(始发)等相关质量控制

在盾构始发时，提高地基强度，防止沉陷，防止地下水突出及土砂等流入端头井内，需进行洞圈周围土体的加固和改良。常用方法有搅拌桩法、药液注入法、冻结法等。无论采取何种方法，加固和改良的效果是质量控制的关键。

(1)加固效果要通过在不同部位、不同深度钻心取样等手段进行验证，确保满足设计要求。(2)降低地下水位。在始发期间，端头井周围地下水位要降至洞圈以下1.5—2m，要实施实时监测，并有备用降水井和降水设备。

(3)出洞止水密封装置安装。帘布橡胶板上的安装螺栓必须齐全紧固，防翻卷装置加工牢固，帘布橡胶板紧贴洞门，防泥水流失。

(4)始发出洞应做如下工作：①洞门凿除后，盾构机应迅速靠上洞口土体。②观察洞口有无渗漏，如有应及时封堵(应急封堵材料及排水设备)。③盾构机土仓内不得有砼块、钢筋等，临时墙周边钢筋不得伸入盾构切削圆周内。④第一正环拼装时检查最后一负环管片的位置、真圆度等。⑤控制推进千斤顶的使用情况，防止盾构机磕头或上飘。⑥严格控制负环管片的真圆度。

2、盾构始发设备

(1)盾构机基座质量控制重点

①位置及尺寸。基座设置前，应对洞中的实际净尺、平面位置、直径及高程进行复核，确定基座的位置和高程。盾构姿态的调整，测量基点的布置。

②基座的加固焊接质量，导向轨的夹角，基座的防移动加固。

③考虑设计坡度和盾构机预沉降防范措施(可将预先抬高基座20cm以内)。④前端应有防盾构机磕头装置。(2)反力架

反力架由临时管片(负环管片)、反力架、调节装置等部分组成。质量控制重点：

① 必须尽可能地保持负环管片的真圆度。

②使用钢材等按设计调整正1环与竖井坑口部位的位置关系。③负环顶部作为运输开口时，必须用钢材加固该开口。

④反力架的支撑中，受力混凝土的强度，要达到设计推力的要求(初始推力约在800t以内)。(3)盾构机及后配套设备质量控制

盾构机在隧道内有只能进不能退的特点，因此盾构机的质量是隧道能否顺利施工的关键，现场应有厂方经验丰富的组装和调试工程师。现场应加强对隐蔽组装部位以及盾构机出洞后不便观察检查等部位的检查验收，如刀盘安装螺栓(力矩、数量)、止水密封圈、同步注浆和加泥系统的止回装置等。始发前主要对盾构进行部件、系统功能性、运转状况进行验收，应制定详细的验收表格，逐项验收，确保盾构机的组装调试质量。

三、盾构试掘进和正式掘进阶段

盾构机在初始推进时，需进行各功能系统的带载试验，完善各功能系统，并进行整合。同时在掘进过程寻求最佳施工参数，为全线正常推进提供符合土质特点的基本施工参数。试掘进过程基本在100环左右。无论是试掘进还是正式掘进都需加强过程管理来保证盾构施工的安全，保证隧道施工质量。

1、土压式盾构的掘进管理流程实例(见图1)

2、开挖面的土压力管理

(1)理论土压力值计算

理论的土压力值是个范围值，其公式为：

上限值Pmax=地下水压力+静止水压力+预备压力(约取10—20kN/m2)

下限值Pmin=地下水压力+(主动土压力或松动土压力)+预备压力(约取10—20kN/m2)

由于盾构机工况复杂，合理的土压力是变化的，这要通过与理论值进行对比，并不断通过综合监测，利用千斤顶推力、速度、螺旋机转速等参数进行调整，以保证掘进面的稳定。

(2)设置备用的土压力计，异常时切换使用。

(3)设置土压计的更换机构进行检查和更换。

3、切削土量的管理

为了保持开挖面稳定，顺利进行掘进，就必须确切地排出与掘进量相一致的切削土砂。由于地质改良关系，切削土体积与重量将产生变化，不能单独地进行切削土量计算，通常与土压力一起考虑，来判断开挖面的稳定状态。切削土量的管理方法有重量管理和体积管理两种，都需要通过计算与理论出土量进行比较。这也是选用渣土车的台数及体积需要考虑的。通过出土量的统计和计算，可以判断超挖量和掘进面是否出现了塌方。由于螺旋机转数不太容易记录，一般不用螺旋机的转数来计算出土量。

4、推进速度与推力

(1)盾构掘进的速度主要受盾构设备进、出土速度的限制，若出土速度不协调，极易出现土面土体失稳和地表沉降等不良现象，因此推进应尽量均衡连续作业。(2)千斤顶推力是盾构前进的动力，正确地使用千斤顶是盾构能否沿设计轴线(标高)方向准确前进的关键，应根据盾构趋势，合理选择千斤顶和设定千斤顶的推力。

5、盾构机姿态控制要点

(1)盾构姿态的测量数据包括自动测量数据和人工测量数据。人工测量数据是对自动测量数据正确性的检测和校正。两类数据要进行比较、分析，动态掌握数据变化情况，正确指导盾构机正确、安全地推进。(2)基准点的前移和复测。隧道内测点设置间距大约为20—50m，隧道内测点必须定期复测和修正。(3)以测量结果为基础，绘制盾构及管片与设计线之间的位置关系图。(4)发现盾构机偏向时，应及时纠正，不得猛纠硬调。进行大方向的纠正时，要确保盾尾间隙，可采用纠偏材料、异形管片进行纠偏。

6、管片拼装的质量控制

管片拼装是盾构工法的关键工序，管片拼装质量的好坏直接影响隧道结构的使用功能和安全，为此应重点做好以下工作：(1)按《地下铁道工程施工及验收规范》的要求，对管片进行严格验收。(2)管片运输、搬运时要防止损伤边角和防水装置。(3)管片拼装要符合设计要求(通缝或错缝)。(4)管片接缝间严禁夹有杂物(如砂土等)。(5)管片定位应慎重，防止接头表面碰撞和挤坏止水装置。(6)按组装顺序收缩该部位的千斤顶，不可全缩。(7)轴入插入K型管片难以向下方向错动，而端部有微上翘的倾向。(盾尾长度要加长到管片宽度的1/3至1/2)要充分注意不要损伤管片及产生密封材料的剥离。(8)管片定位后，首先拧紧管片螺栓，再拧紧环接头的螺栓。(9)待拼装一环管片后，利用全部的盾构千斤顶均匀压紧新拼装的管片，正式紧固。一般在盾尾后方10—15m左右，需按设计力矩再度复紧。(10)拼装管片时，接触面要严密对准，防止拼装中的管片与已有管片的转角处成点接触或线接触状态，在受千斤顶推力时会产生缺陷和开裂。当盾构方向与管片方向不同时，盾尾会挤伤管片，此时就要瞬时改变盾构的方向，以杜绝挤压。(11)K管片的位置变化可进行细微纠偏，但需注意不可将管片拼装成通缝。(12)在负环管片拆除或掘进终了，管片脱离盾构机时，在二次注浆不充分或没固化时，一般应采用钢材将端头的10环左右管片连接成体，防应力释放、环缝增大或管片移动。

7、同步注浆

同步注浆主要起固定管片，防止地基变形、止水等作用。注浆质量直接影响到隧道长期防水效果，因此要认真对待。

(1)壁后注浆材料中的流动性、强度、收缩率、水密性及胶凝时间都是选用材料的指标，应定期检查试验。

(2)施工时应注意事项：①注浆的配比(可参考相似工程实例)；②材料在搅拌时的投入顺序；③水泥及膨润土的分散状态和杂物是否混入；④搅拌时间及有无离析；⑤注浆位置；⑥注浆压力及注浆量；⑦盾尾密封的泄漏及向开挖面陷进情况。

(3)注浆量一般按计算空隙量的150-200%来注入；注浆压力在管片注浆口处一大于0.3Mpa。应以注浆实际效果的反馈来指导具体施工。

3、盾构机到达的质量控制(1)盾构进洞区域土体加固

盾构进洞区域土体加固一般与出洞区域土体加固是同时进行，对盾构进洞土体加固效果的检验可参照对盾构出洞土体加固。

(2)盾构接收基座设置

盾构接收基座用于接收进洞后的盾构机，由于盾构进洞姿态是未知的。在盾构接收(进洞)前仍需复核接收井洞门中心位置和接收基座平面、高程位置(一般以低于洞圈面为原则)，确保盾构机进洞后能平稳、安全推上基座。

(3)进洞前盾构姿态监控

在盾构进洞前约100环应对已贯通隧道内布置的平面导线控制点及高程水准基点做贯通前复核测量，是准确评估盾构进洞前姿态和拟定进洞段掘进轴线的重要依据。

(4)洞门围护结构凿除(进洞侧)盾构进洞前需对接收井内围护结构背水面钢筋进行割除及砼凿除，通过打探孔实际验证盾构进洞区域土体加固的效果。洞门围护结构凿除后同样需对其后土体自立性、渗漏等情况进行观察，判断进洞区域土体的实际加固效果是否满足盾构安全进洞的要求，否则应采取补救措施。

(5)盾构接收进洞观察

盾构接收(进洞)准备工作就续后，盾构机向前推进，在前端刀盘露出土体直至盾构壳体顺利推上接收基座的过程称为“盾构接收进洞”。该关键环节重点做好以下工作：(1)观察进洞洞口有无渗漏的状况，发现洞口渗漏及时封堵；(2)及时安装洞口拉紧装置，并检查其牢固性。

四、盾构法施工关键工序操作方法

1、盾构的操作方法(1)千斤顶编组

盾构在土层中向前受到土的阻力，需借用布置在切口环四周的千斤顶顶力来克服。但两者的合力位置始终不在一条直线上，从而形成一力偶导致盾构偏向。

由此可见调整不同千斤顶的编组，使其千斤顶合力位置与外力合力位置组成一个有利于纠偏的力偶，所以该方法是盾构操纵的主要手段。而用千斤顶编组主要目的是调整盾构的纵坡来调整其高程位置，同样也是盾构平面位置的控制方法。

在用千斤顶编组施工时应注意以下三点： a、千斤顶的只数应尽量多，以减少对已完成隧道管片的施工应力； b、管片纵缝处的骑缝千斤顶一定要用，以保证成环管片的环面平整； c、纠偏数值不得超过操作规程的规定值。(2)千斤顶区域油压调正

目前多数盾构将千斤顶分为上、下、左、右四个区域，每一区域为一个油压系统，所以通过区域油压调整，同时起到调整千斤顶合力位置的作用，使其合力与作用于盾构上阻力的合力组成一个有利于控制盾构轴线的力偶，以控制盾构轴线。

(3)盾构的纵坡控制

纵坡控制的目的，即调整盾构高程，另一点可调整盾构与已成管片端面间的间隙，以减少下一环拼装施工的困难。

控制纵坡的方法：

a、变坡法 在每一环推进施工中，用不同的盾构推进坡度进行施工，最终达到预先指定的纵坡。在变坡法推进中，可根据管片与盾构相对位置、原则上以盾构不卡管片，可采用先抬后压或先压后抬的措施；也可用逐渐增坡或减坡的方法。

b、稳坡法 盾构每推一环用一个纵坡以达到纠坡要求，但要做到这一稳坡具有相当高的技术难度，用这方法盾构推进中对地层扰动最小。

(4)调整开挖面阻力，当利用盾构千斤顶编组或区域油压调整无法达到纠偏目的时，可采用调整开挖面阻力，也就是人为地改变阻力的合力位置，从而得到一个理想的纠偏力偶，来达到控制盾构轴线的目的。

用这种方法纠偏效果一般说是较好的，但各种不同盾构形式有不同的方法。敞开式挖土盾构可采用超挖；挤压式盾构可调整其进土孔位置和扩大进土孔。以往也设想使用过在盾壳内外伸出鳍板，但效果不大。

3、盾构自转的纠正

盾构在推进施工中，除了上述偏离设计轴线外，还有盾构本身自转的现象。(1)盾构自转后对施工带来的困难有：

a、使盾构设备操作、液压系统的运转不正常。原来安置平正的设备自转后成歪斜，如不调整对操作不方便，运转使用失常。

b、使隧道衬砌拼装困难，这是指在采用全纵向插入的成环形式，因位置转了角度，造成封顶块管片难以或根本无法拼装。

c、给隧道测量带来不便，测量在盾构上安装有弧形尺，盾构转后尺位偏了，有时转出位要重新装尺，两次定位肯定要影响到测量精度。

(2)盾构产生自转的原因有以下几点：

a、土质不均匀，盾构两侧的土体有明显差别，则土体对盾构的侧向阻力不一而引起旋转。b、在施工中为了纠正轴线，对某一处超挖过量，造成盾构两侧阻力不一而使盾构旋转，同样，安装在盾构上大的旋转设备顺着一个方向使用过多，也是引起盾构自转的一个原因。

c、由于盾构制作误差，千斤顶位置与轴线不平行、盾壳不圆、盾壳的重心不在轴线上等，使盾构在施工中产生旋转。

(3)盾构自转后纠正的方法有以下两种：

a、在盾构有少量自转时，可用盾构内的举重臂、转盘、大刀盘等大型旋转设备的使用方向来纠正。b、当自转量较大时，则采用压重的方法，使其形成一个纠旋转力偶。

盾构法施工在上海经过了三十多年的施工实践，对控制盾构推进轴线和隧道衬砌防水抗渗的技术和一整套技术施工已日趋成熟，并正向更高的要求发展。

4、同步注浆

同步注浆系统是盾构中的一个重要环节，其控制结果将直接影响地面的沉降。由于注浆量过大会引起地面隆起，而注浆量过小会引起地面下陷，因此控制关键在于注浆量和盾构推进速度的同步性。

假设在一环中，总注浆量为Q(t)，盾壳外径为D1，管片外径为D2，管片长度为L1，注浆泵活塞外径为d，注浆泵活塞长度为L2，推进速度为V(t)，推进时间为t，注浆次数为n，注浆量比例设定参数为K，注浆一次的行程为＜L，则有：

由于上述公式中的D1，D2，d，L2和K都是已知量，故＜L也是个常数。这样在编制程序时，只要计算出当前的行程差值＜L1即能达到同步控制要求。

• 如果 ＜L1＞＜L，则在注浆次数寄存器(D)内自动加1；

• 如果 ＜L1＞＜L，则在注浆次数寄存器(D)不动作。

如果D中的数据不为零，则进行注浆操作，同时每次注浆后根据注浆脉冲反馈信号将D中的数据减1。这样反复循环，直到D为零时停止注浆

5、管片拼装

管片拼装是建造隧道重要工序之一，管片拼装后形成隧道，所以拼装质量好坏也就直接影响工程的质量。

(1)拼装工艺

① 隧道管片拼装按其整体组合可分为通缝拼装和错缝拼装

a、通缝拼装

各环管片的纵缝对齐的拼装，这种拼法在拼装时定位容易，纵向螺栓容易穿，拼装施工应力小，但容易产生环面不平，并有较大累计误差，而导致环向螺栓难穿，环缝压密量不够。

b、错缝拼装

错缝即前后环管片的纵缝错开拼装，一般错开1／2～1／3块管片弧长，用此法建造的隧道整体性较好，但是施工应力大易使管片产生裂缝，纵向穿螺栓困难，纵缝压密差，但环面较平整，环向螺栓比较容易穿。

② 针对盾构有无后退，可有先环后纵和先纵后环拼装工艺

a、先环后纵，在采用敞开式或机械切削开挖的盾构，盾构后退量较小，则可采用先环后纵的拼装工艺。即先将管片拼装成圆环，拧好所有环向螺栓，而穿进纵向螺栓后再用千斤顶整环纵向靠拢，然后拧紧纵向螺栓，完成一环的拼装工序。

采用先环后纵的拼装其成环后环面平整、圆环的椭圆度易控制，纵缝密实度好、但如前一环环面不平则在纵向靠拢时，对新成环所产生的施工应力大。

b、先纵后环

当采用挤压或网格盾构施工时、其盾构后退量较大，为不使盾构后退，减少对地面的变形，则可用先纵后环的拼装工艺。即缩回一块管片位置的千斤顶，使管片就位，立即伸出缩回的千斤顶，这样逐块拼装最后成环的拼装方法。

此种方法拼装、其环缝压密好，纵缝压密差、圆环椭圆度较难控制，主要可防止盾构后退，但对拼装操作带来较多的重复动作，拼装也较困难。

③按管片的拼装顺序可分先下后上及先上后下。a、先下后上

用举重臂拼装的方法，从下部管片开始拼装，逐块左右交叉向上拼，这样拼装安全、工艺也简单，拼装所用设备少。

b、先上后下

小盾构施工中，可采用拱托架拼装，则要先拼上部，使管片支承于拱托架上，此方法拼装安全性差，工艺复杂、需有卷扬机等辅助设备。

④ 目前我们管片拼装的工艺可归纳为先下后上、左右多叉、纵向插入、封顶成环。(2)管片质量

管片在运至施工现场时应严把质量关，对于管片内弧面粗糙、弧度不达标的不能予以接收，同时，管片法面有缺角、粗糙及螺栓手孔有问题的也不能使用，否则，在安装好管片后容易漏水漏浆，甚至拼装困难。

五、结束语

盾构法施工建设对地面干扰小、施工速度快、安全、机械化和自动化程度高，越江、湖、海，全方位作业。对城市建筑密集、地下管线密集的地方应先选用盾构法（对环境影响小）。但是盾构掘进机会引起土体的变形走动、孔隙水压力波动、过大的地面沉降和隆起，盾构在地下前进，方向控制不准，纠偏困难，管片衬砌和接缝渗漏水，隧道后期沉降过大，只有正确的盾构操作和管片拼装才能避免以上的弊端出现。

参考文献：

［1］周文波．盾构法隧道施工技术及应用［M］．北京：中国建筑工业出版社，2004．