隧道标准化施工II汇总.docx

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隧道标准化施工II汇总

正常段施工

1.盾构推进

1.1.开挖面稳定

1.1.1施工参数设定

●土压力

正面平衡压力：

P=k0γh

P：

平衡压力（包括地下水）

γ：

土体的平均重度（KN/cm3）

h：

隧道埋深（m）

k0：

土的侧向静止平衡压力系数，取0.6～0.8

盾构在掘进施工中均可参照以上方法来取得平衡压力的设定值。

具体施工设定值根据盾构埋深、所在位置的土层状况以及监测数据进行不断的调整。

●推进速度

正常推进时速度宜控制在2～4cm/min之间。

过建筑物时推进速度宜控制在1～2cm/min以内。

●螺旋机出土量

每环理论出土量＝π/4×D2×L

D：

刀盘直径

L：

管片长度

盾构推进出土量控制在98％～100％之间

1.1.2盾构设备（待补充）

1.2盾构姿态控制

1.2.1盾构姿态

1.2.1.1盾构报表

在盾构施工中的每一环推进前，先要充分了解盾构所处的位置和姿态，否则无法控制下一环推进轴线和制定纠偏措施。

目前施工技术手段是通过对盾构现状位置的测量后报出的盾构现状报表来反映盾构真实状态。

从该报表可以得出如下的值（附盾构报表图）：

（1）盾构切口、举重臂、盾尾三个中心的平面与高程的偏离设计值。

从这些值中可以分析盾构上下左右的趋势，以确定下环推进的纠偏措施、方案等。

（2）盾构的自转角。

从这一数值可以了解盾构目前是处于顺时针还是逆时针旋转，从而决定的转向和附加配重。

（3）目前隧道的里程、环数。

（4）盾构的纵坡。

在报表中的高程向上偏离设计值时用“＋”表示，现下用“－”表示；平面偏右用“＋”，偏左用“－”表示；上坡用“＋”表示，下坡用“－”表示。

1.2.1.2盾构纠偏

1.2.1.2.1横向偏差

1）横向偏差

a．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。

但两者合力的位置始终不在一条直线上，从而形成一个力偶，导致盾构偏向。

为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，故调整不同千斤顶的编组可调整盾构的纵坡，从而其高程位置及平面位置。

千斤顶编组施工时应注意：

（1）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。

（2）管片纵缝处的骑缝千斤顶一定要用，以保证成环管片的平整。

（3）纠偏数值不得超过操作规程的规定值。

2）千斤顶区域油压调整

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。

通过区域油压调整，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形成一个有利于控制盾构轴线的力偶。

1.2.1.2.2盾构的纵坡控制

纵坡控制的目的，即调整盾构高程，还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。

盾构纵坡控制的方法：

（1）变坡法。

在每一环的施工推进中，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。

在变坡法的推进中，可根据管片与盾构相对位置（以盾构不卡管片为原则），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。

（2）稳坡法。

盾构每推一环用一个纵坡，以符合纠坡要求。

但要做到稳坡，具有相当高的技术难度，用这方法，盾构在推进中对地层的扰动最小。

1.2.1.2.3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，纠偏效果是较好的，但各种不同的盾构形式，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伸出鳍板，但效果不大。

1.2.1.2.4旋转偏差

盾构在推进施工中，除了偏离设计轴线外，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。

原来安置平整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，盾构自转后尺位偏了，有时要重新装尺，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，从而引起旋转。

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，也会引起盾构自转。

b．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等，使盾构在施工中产生旋转。

（2）盾构自转后纠正的方法有以下两种：

a．在盾构有少量的自转时，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，使其形成一个旋转力偶。

2.管片运输和防水

2.1管片的卸运验收

对运输至现场的管片进行验收，确认没有缺角掉边及养护期限等问题，并分类堆放。

2.2管片堆放

管片、管节堆放场地必须夯实平整（地铁施工堆场必须浇捣混凝土）场地周围必须有排水措施，不得积水。

管片、管节堆放必须堆放在钢制基座上或硬质道木上，道木尺寸为

200mm×200mm，管片堆放的高度不得高于2.2米（不得多于3块），管片间的垫木上下一致。

2.3防水涂料

（1）对运输至现场的管片进行验收，确认没有缺角掉边及养护期限等问题，并分类堆放。

（2）管片在作防水处理之前必须对管片进行环面、端面的清理，然后再进行防水橡胶条的粘贴

（3）弹性密封垫采用多孔型遇水膨胀橡胶与氯丁橡胶复合胶条，形式为角部棱角分明的框形橡胶圈，其中有遇水膨胀橡胶成份要配合缓膨胀剂使用。

此种材料具有弹性好以及抗疲劳性强的特点，材料的弹量是根据柔性隧道管片之间的变量而变化，从而确保管片之间达到最佳密封效果。

封顶块与邻接块两侧的防水密封垫在拼装前涂表面润滑剂（粘度为300cp的水性涂抹剂），以减少封顶块插入时弹性密封垫间的摩阻力。

（4）密封垫表面遇水膨胀橡胶遇到水和潮气会膨胀，故逢雨天或梅雨季节，应覆盖塑料薄膜或在表面涂缓膨胀剂。

为适应施工条件，拱底块管片的密封垫露于沟槽外的表面必须涂刷缓膨胀剂三度。

2.4管片吊运

（无可用材料）

3管片拼装

3.1管片拼装施工

（1）盾尾清理

在拼装之前要清除盾尾拼装部位的垃圾，并检查管片的型号、外观及密封材料的粘贴情况，如有损坏，必须修复才可拼装。

第一块定位管片的拼装质量将直接会影响整环管片拼装质量及其与盾构的相对位置，除保证其与前环管片无踏步、居中拼装等一般要求外，还应保证其与隧道轴线的垂直度。

（2）千斤顶回缩与靠拢

千斤顶应按拼装管片的顺序相应缩回，拼装好后及时靠拢千斤顶，防止盾构后退。

（3）举重臂拼装

用举重臂拼装是从下部管片开始拼装，逐块左右交叉向上拼，这样拼装安去，工艺简单，拼装所用的设备少。

（5）环面超前量控制

施工中经常插测管片圆环环面与隧道设计轴线的垂直度，当管片超前量超过控制量时，应用楔子给予纠正，从而保证管片环面与隧道设计轴线的垂直。

（6）相邻环高差控制

相邻环高差量的大小直接影响到建成隧道轴线的质量及隧道有效断面，因此必须严格控制环高差不超出允许范围内。

3.2指标控制

（1）螺栓拧紧与复拧紧

纵、环向螺栓连接成环管片均有纵、环向螺栓连接，其连接的紧密度将直接影响到隧道的整体性能和质量。

因此在每环衬砌拼装结束后及时拧紧连接衬砌的纵、环向螺栓；在推进下一环时，应在千斤顶顶力的作用下，复紧纵向螺栓；当成环管片推出车架后，必须再次复紧纵、环向螺栓。

（2）踏步控制

踏步――前后两环管片内弧面的不平整度。

严格控制环面平整度，必须自负环做起，且逐环检查，相邻块管片的踏步应小于4mm，每块管片不能凸出相邻管片的环面，以免邻接块接缝处管片碎裂。

（3）椭圆度控制――张角

张角――两环管片端面接头缝在径向外张开称外张角，反之为内张角

每环拼装时，应测量隧道椭圆度，不合格的及时纠正，直到椭圆度小于设计值后方能进行下一环的推进。

（4）环面平整度控制――喇叭

喇叭――两环管片端面接头缝在纵向向推进方向张开叫前喇叭，反之为后喇叭。

（5）管片与盾壳间隙控制

管片拼装过程中必须保持管片与盾壳间有一定的间隙，以保证盾构的正常推进与下环管片的正常拼装。

（6）成环管片的转角的控制

两管片相对旋转，是由于拼装时管片位置安放不正，管片弧长上单头有杂物压于环面内。

（7）管片修复

管片的缺角，掉边直接影响隧道的外观质量，而断裂则是隧道施工中最应防治的，应它直接反映了工程的质量。

以下三种施工情况较易产生这些现象：

a．由于前一环环面不平，在拼装纵向靠拢时，千斤顶选择位置不当或顶力过大。

b．由于第一块管片落地不够，使封口尺寸较小，封顶块纵向插入时就需硬顶入，这使相邻管片容易产生缺角、掉边及断裂。

c．盾构推进纠偏时，没有考虑圆环与盾构的相对位置，使盾壳硬卡管片而造成管片碎裂。

（堵漏技术要补充，在软土地下施工里）

4．隧道注浆

4.1同步注浆

盾构推进中的同步注浆是充填土体与管片圆环间的建筑间隙和减少后期变形的主要手段，也是盾构推进施工中的一道重要工序。

盾构推进施工中的注浆，选择具有和易性好、泌水性小，且具有一定强度的浆液进行及时、均匀、足量压注，确保其建筑空隙得以及时和足量的充填，将地表变形和管片偏移控制到最小，并防止管片接缝漏水。

同步浆液可以迅速、均匀地填充到盾尾间隙的各个部位。

使施工对土体扰动减少到最小。

因此，该项工作是十分重要的。

每推进一环的建筑空隙为：

π（Φ12－Φ22）/4

盾构外径：

Φ1

管片外径：

Φ2

每环的压浆量一般为建筑空隙的200％～250％，泵送出口处的压力应控制在0.3MPa左右。

4.1.1缓凝浆

缓凝浆液是由地铁公司和隧道公司共同研制开发的，现在明珠线二期工程隧道中使用，并在保持隧道稳定等方面取得了良好的效果。

因此，盾构推进施工中的同步注浆浆液一般采用24小时缓凝浆液。

浆液的具体配比如下：

（Kg/1.25m3）表14

水泥

粉煤灰

砂

SY-1

MD-150

水

125

1150

260

13

5.2

400

压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而定。

压浆属一道重要工序，须指派专人负责，对压入位置、压入量、压力值均作详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，确保压浆工序的施工质量。

4.1.2惰性浆

由于采用缓凝浆液，为防止浆液在注浆系统内的硬化，必须定时对工作面注浆系统进行清洗。

清洗采用惰性浆液，泥浆配比为（Kg/1.25m3）：

表15

膨润土

粉煤灰

砂

水

330

800

260

400

惰性浆液一般每天一次，即日班结束后用惰性浆液进行清洗。

因特殊情况（如设备故障等），停止施工间隔可能超过4小时的，也应在停止施工时立即予以注惰性浆液清洗。

隧道内运输车以及地面上的拌浆系统也应进行清洗，清洗时间基本控制在每班一次。

由于盾构工作面的注浆管路清洗等原因将形成一定的废浆，对工作环境造成污染，所以必须利用平板车、土箱外运。

4.1.3双液浆

（待补充）

4.2二次注浆

盾尾间隙已在盾构施工同步注浆时充分填充，建筑空隙也已充分得到填充，所以二次注浆基本上不需进行。

如再超量进行注浆，有可能扰乱土体，引起地面隆起和压实沉降等问题。

由于某种原因未能进行充分的同步注浆施工而出现管片漏水等现象时，要根据实际情况，对注浆方法和材料等加以研究，进行补充注浆。

壁后二次补注浆浆液配比如下：

（重量比）表16

水泥

粉煤灰

水

稠度

1

3

适量

9～11

压浆时必须指派专人负责，对压入位置、压入量、压力值均作详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，确保压浆工序的施工质量。

5．施工测量

5.1隧道外测量

5.1.1定向测量

定向测量采用本公司深化几何定向法。

在井口X设站，传递至隧道内的固定边口（固定边宜在150M－200M左右）整个施工期间不得少于三次定向，三次定向成果最大之差应≤8″～10″，横向误差≤3mm～5mm。

a、联系三角形为伸展三角形形状，其α角应接近于零度，而α角不宜大于2︒；

b、b/a之比值大约小于等于1.5（a为两钢丝之间的距离，b为仪器至近钢丝之间的距离）；

c、而吊锤之间距离a，应尽可能选择最大值；

d、传递方向时，应该选择β的路线；

5.1.2高程传递

高控点两点，最好利用甲方提供的控制点，不能利用的，必需严密连测相互关系，从而建立独立的通视控制点如上图。

连测一般采用WILDT2仪器的六测回，按测回差9″、2C差13″、归零差6″控制测角精度，边长用2mm+2PPm全站仪测往返成果。

（必需使用正倒镜成果）按工程测量规范GB50026－93执行。

5.2 隧道内测量

5.2.1井下水准线路测量

井下水准点一般以100m左右埋设固定水准点一点，水准尺必须用装气泡的水准尺，以便减少水准尺的倾斜而造成系统误差。

井下水准测量按城市Ⅲ等水准操作及工程测量GB50026－93规范执行。

应采用往返测，往返固定点之间高差≤3mm，全线往返≤3mm×n1/2。

（n为测站数）

5.2.2井下导线测量

以定向测量结果为井下导线的起始边，尽量使导线布设为等边直伸导线，井下边长一般以200m左右为宜，井下导线测角6－8测回，分别测左右角各一半，圆周角闭合差≤3″，重复测导线水平角总和不得大于±3″×n1/2（n为测站数），边长测定需正倒镜各测4次，且应往返测边。

5.2.3隧道轴线测量

（1）、盾构上标志的测量

先求出盾构的轴线，并把它固定盾构上，前标后标应有足够长度，前标距切口越短越好。

并用盾壳求出前标和后标至盾构中心的半径。

为确保整个施工期间不被破坏，设置保护记号。

此项工作有原始记录和校核记录，以免盾构标志数据中存在系统误差。

（2）、观测台精度

一般导线点的末端即为盾构观测台。

为了确保盾构测量的精度，需定期复测来确保终点导线的点位精度。

（3）、盾构报表的测量

应用井下导线成果计算出盾构的标志，前标和后标的座标（并进行转角改正），再算出切口和盾尾的座标与设计座标进行比较后计算出切口和盾尾的平面偏离值。

测出前标中心的天顶角计算出前标高程，再以盾构纵坡计算出切口、盾尾的高程，经与设计高程比较后，计算出切口和盾尾的高程偏离。

5.2.4测量控制点放样（待补充）

6施工监测（不全，待补充）

监测方法

采用水准仪监测，必要时采取连通管监测。

监测频率

在过建筑物及地下管线时每天定期观测，每环推前推后各测一次，若采用连通管则为24小时连续监测，并及时将信息反馈于施工，并根据沉降量及时进行调整。

常规沉降监测

①对施工进行全过程监测。

②在位于隧道推进方向上，沿隧道中心线每5m布置一沉降观测点。

每50m布置一沉降测量断面。

每一测量断面以轴线为中心，向两侧2m、4m、7m各布置一沉降测点，总计7点（含轴线上的点）。

③施工前所得的初始数据为三次观测平均值，以保证原始数据的准确性。

④监测频率普通点为一天两次，对于盾构施工中即将穿越，以及沉降变化量大的点，根据实际情况加密监测频率，必要时进行跟踪监测。

⑤监测结果及时反馈给有关施工人员。

⑥当监测值接近报警值时提请有关方面注意，当监测值达到报警值时及时报警。

⑦施工监测工作延续到施工结束后，观测值稳定一周后方可停止监测。