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盾构试验段掘进方案1013-报监理

为了编写一份关于盾构试验段掘进方案的报告，我们需要考虑以下几个方面：项目背景、施工方法选择、掘进参数设定、安全措施以及质量控制。以下是基于这些方面的简要介绍：

盾构试验段掘进方案总结

一、项目背景

本工程位于城市重要交通干道下花架1cad图纸，为确保施工安全与顺利进行，特制定盾构试验段掘进方案。

二、施工方法选择

采用单护盾土压平衡盾构机进行掘进。该设备具有较强的适应性和灵活性，在复杂地质条件下能够有效控制地层变形和地面沉降。

三、掘进参数设定

1.推进速度：根据地质条件及设备性能，初步设定为0.5米/小时至1.2米/小时。

2.土压平衡压力：通过现场监测数据调整，保持在0.3巴至0.6巴之间。

3.刀盘转速：依据盾构机操作手册和实际工况，设定为14转/分钟。

四、安全措施

1.地质监控：利用三维激光扫描仪等设备实时监测地层变化情况。

2.环境监测：设置地下水位观测点及地面沉降监测点，确保施工过程中的环境稳定。

3.应急响应机制：建立快速反应团队，配备必要的救援物资和设备。

五、质量控制

1.掘进姿态调整：通过盾尾间隙测量仪等工具定期检查并校正盾构机的姿态。

2.管片拼装精度：严格控制管片的尺寸误差及错台值，确保隧道结构的整体性与稳定性。

以上为本试验段掘进方案的主要内容概述。后续将根据实际施工情况进一步优化调整，并及时向监理单位汇报进展情况。

图37 二次注浆原理示意图

管片安装程序见图37。

管片拼装允许误差见下表13。

表13 拼装允许误差表

由于盾构表面与地层间的摩擦阻力不均匀，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，开挖面上的泥水压力以及刀盘切削地层所引起的阻力不均匀，也会引起一定的偏差，在盾构推进过程中由于不同部位推进千斤顶参数设定的偏差易引起推进方向的偏差。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增大，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。

5.2.1 掘进方向控制

(1)采用PPS隧道自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测

盾构机上安装了一套PPS导向系统。该系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等，能够全天候在盾构机主控室动态显示盾构机在掘进中的各种姿态，以及盾构机的线路和位置关系进行精确的测量和显示。操作人员可以及时的根据导向系统提供的信息，快速、实时地对盾构的掘进方向及姿态进行调整，使其始终保持在允许的偏差范围内。保证盾构掘进方向的正确。该系统的组成见图38。

随着盾构推进导向系统后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位，为保证推进方向的准确可靠性，拟每周进行两次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。

(2)采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向

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。

图38 PPS隧道自动导向系统示意图

在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力；在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力；在左转弯曲线段掘进时，则适当加大右侧油缸推力；在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力保持一致。

在均匀的地质条件时，保持所有油缸推力一致；在软硬不均的地层中掘进时，则应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适当加大，软地层一侧油缸的推力适当减小的原则来操作。

5.2.2 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达到管理警戒值；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；在线路变坡段或急弯段掘进，有可能产生较大的偏差。因此应及时调整盾构机姿态、纠正偏差。

结构防水设计遵循“以防为主，多道防线，综合治理”的原则，以结构自身防水为根本。区间盾构隧道防水等级为一级。

盾构结构的防水体系，见图39。

盾构隧道主体防水设计为：①管片混凝土抗渗等级为P12，其抗渗强度不小于1.2MPa；②接缝防水采用两道复合式橡胶止水条和嵌缝两道防水措施，橡胶止水条为主要防水措施；③螺栓孔采用遇水膨胀橡胶密封圈进行防水；④衬砌外注浆防水。

根据本工程的地质情况和盾构施工的特点，盾构掘进地层主要为圆砾层和粘土层当中。为了保证拱顶圆砾层的稳定，特别是在防止地层中的滞水造成土体失稳，在开舱检查前应先对开挖面进行护壁，在检查过程中应对泥水舱加压，以确保开挖面土体的稳定，防止地面沉陷或坍塌。

盾构机的刀具检查并非如硬岩掘进机可以随时进行检查，必须在一定条件下才可完成，故刀盘检查必须遵循以下条件：

(1)人员仓门的开启应由土木技术总工与机械技术总工共同决定，避免产生因错误开启造成的危险。

(2)必须检查刀盘内地质环境状况，确认无误后才可开始刀盘的检查。

(3)刀盘内温度较高，刀盘的检查至少由两人完成，一人检查，一人在人员仓门口记录看护。

刀具检查的主要内容有滚刀刀具磨损量检测、切刀磨损检查、刮刀磨损检查、刀具螺栓检查。工作人员进入刀盘，还应检查刀盘磨损状况以便及时采取维修措施。

5.4.2地层加固换刀

人员加压进仓作业前，在确保进入开挖仓内作业人员安全的前提下，同时加一道保险，给作业人员创造一个更好的作业环境，同时提高开挖面的气密性，改善加压作业时的保压效果，用户可选择在带压进舱前对地层进行预加固处理。根据盾构工程的特点，地层加固通常采用地表加固和隧道内加固两种方式。当地面施工条件允许时，建议优先采用从地表对地层进行加固，常用的地表加固处理方法有搅拌桩、旋喷桩、注浆法、冷冻法等，当地面施工条件不允许时，可以选择在盾构机上预留注浆孔，并进行超前注浆加固。本工程的盾构机沿盾壳周边均匀布置25个注浆孔，通过装备在盾构机的注浆内的注浆设备对前方土体进行加固处理。见图40所示：

5.4.3换刀作业的具体步骤

负责刀盘的工程师根据总体规划，结合近期盾构机的掘进报告，可以初步的提出刀具的更换方案，提前做好设备、材料的准备，并与土木工程师及掘进司机沟通，确定准确的开仓地点和时间。

开仓的技术方案经过机电总工签认，报予总工程师审批，同意后，方可开仓，并将结果报经理。

盾构机刀盘检查分为两级：日常检查和定期检查。检查记录应备案。

刀具更换主要包括：刀盘清理、刀具拆除、刀具安装、整体检查。

经过检查，确认刀盘内没有人员、换刀工具或者其它物品，关闭仓门，准备开始掘进。在掘进之前，刀盘以低速空转10－15分钟，直到刀盘扭矩值很小且没有大的变化，逐渐加大推力，并保持1到2环的低推力推进，再根据掘进情况和碴土的状态选取正确的掘进参数。

5.5.1 过天宁寺桥

对天宁寺桥及热力管线采用隔离桩保护，盾构两侧各采用两排冲孔灌筑隔离桩，桩径为Φ800mm，桩间距为1000mm，由于受地下管线的限制，在管线位置错开，保证500mm的安全距离。桩长为23.72m，距盾构开挖轮廓线水平距离1m，共计38根，具体布置见下图41所示。

图41 护城河底部隔离桩布置示意图

5.5.2 过西便门西里建筑群

根据盾构施工地段专项设计图纸及业主委托的专业的房屋鉴定机构出具的房屋鉴定资料并结合我项目现场勘查情况，确定对评估后，对允许沉降10mm以内的房屋拟采用地表跟踪注浆加固的保护措施，具体需要加固的房屋评估结果见表14。

表14 沿线加固建筑物评估情况统计表

根据设计图纸，拟加固区平面示意图见图42。

图42 DK6+573.3~DK6+446.2段沿线建筑物加固平面示意图

注浆孔布置原则上应沿隧道边线布置，钻孔外插角约为60°～65°，注浆管长度应深入到隧道沉降曲线以下2m左右。

(1)DK6+571.8～DK6+546西便门西里7号楼(蝎子李)：注浆加固平、断面图如图43、44所示。

图43 西便门西里7号楼加固平面图 图44 西便门西里7号楼加固横断面图

(2)DK6+545.6～DK6+501.6西便门西里10号(物流公司)：注浆加固平、断面图如图45、46所示。

图45 西便门西里10号楼加固平面图 图46 西便门西里10号楼加固横断面图

(3)DK6+490～DK6+448.1西便门西里16号 (中国房产基金会)：注浆加固平、断面图如图47、48所示。

图47 西便门西里16号楼加固平面图 图48西便门西里16号楼加固横断面图

5.6.1监测量测的目的

实施监控量测的目的具体包括：

(1)通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态。

(2)通过对监测数据的处理、分析，采取合理的工程措施来控制地表下沉安全监理资料用表，确保地面交通顺畅和地面建筑物的正常使用。

(3)用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果及时反馈设计、指导施工。

(4)通过监控量测对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控。

(5)通过监控量测进行日常的施工管理。

(6)通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点03第二节1土建基础知识，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。

5.6.2监控量测项目的选择及确定

监控量测的项目主要根据工程的地质条件、围岩类别、结构跨度、隧道埋深、开挖方法和支护类型等综合确定。而且，在工程施工中进行量测，绝不是单纯地为了获取信息，而是把它作为施工管理的一个积极有效的手段，因此量测信息应能：