盾构掘进隧道工程施工及验收规范.doc

条文说明盾构掘进隧道工程施工及验收规范条文说明总则编制本规范的目的是为加强盾构掘进隧道的施工管理确保施工过程的工程安全环境安全和工程质量统一盾构掘进隧道工程的施工技术和质量验收标准本规范不包括盾构隧道的设计使用和维护方面的内容本规范是对盾构掘进隧道结构工程施工技术和工程质量的最低要求应严格遵守因此承包合同如质量要求等和工程技术文件如设计文件企业标准施工技术方案等对工程技术和质量的要求不得低于本规范的规定当承包合同和设计文件对施工质量的要求高于本规范的规定时验收时应以承包合同和设计文件为准盾构掘进隧道工程施工期间应对邻近建构筑物地下管网进行监测对重要的有特殊要求的建筑物应及时采取注浆加固支护等技术措施保证邻近建筑物地下管网的安全盾构掘进隧道的施工及验收应满足现行国家标准地下隧道工程施工及验收规范二三年版和施工项目设计文件提出的各项要求凡本规范有规定者应遵照执行凡本规范无规定者应按照有关现行标准执行条文说明术语本章给出了本规范有关章节中引用的条术语因盾构及施工技术都是新技术目前在术语上存在地区和习惯差异通过本规范统一盾构施工和验收的相关术语在编写本术语时主要参考地下铁道设计规范地下铁道轻轨交通岩土勘察规范地下铁道轻轨交通测量规范地下铁道工程施工及验收规范地下铁道设计施工等规范和图书总结并统一出来的相关术语本规范的术语是从盾构掘进隧道的施工和验收角度赋于其含义但含义不一定是术语的定义同时还给出相应的推荐性英文术语该英文术语不一定是国际通用的标准术语仅供参考条文说明基本规定对于盾构掘进隧道施工现场的技术质量管理要求有相应的施工技术标准健全的质量管理体系施工质量控制和检验制度对具体的施工项目要求有经审查批准的施工组织设计和施工技术方案并能在施工过程中有效运行施工组织设计和施工技术方案应按程序审批对涉及隧道结构安全和人身安全的内容应有明确的规定和相应的措施为盾构隧道施工现场提供两个竖井包括管片吊运和出土及足够场地的目的是加快工程进度减少施工对城市生活的影响本规定是指需要设置竖井施工工程的要求其他不要设置竖井施工的工程也有足够的施工场地本条规定检验合格的标准各单位均应有质量验收记录和施工质量验收程序和组织其中检验层次为生产班组的自检交接检施工单位质量检验部门的专业检查和评定监理单位建设单位组织的验收在施工过程中各工序均应得到监理单位建设单位的检查认可以避免质量缺陷累积造成更大损失根据有关规定和工程合同的规定对工程质量起重要作用或有争议的检验项目应由各方参与见证检测以确保施工过程中关键部位的质量得到控制条文说明施工准备一般规定盾构法施工是一项综合性的施工技术施工方法的确定关键在于是否全面掌握与工程有关的资料在施工之前全面了解工程规模要求地质和环境条件将有利于正确采取经济合理的施工措施工程所使用的原材料半成品或成品都必须符合国家现行有关标准和设计要求特别是地下工程防水的特殊性防水材料在使用前必须按规定抽查检测盾构掘进施工对上部所需的覆土层的厚度应根据建筑物地下管线水文地质条件盾构形式以及施工方法等因素决定并应满足下列要求在控制地面变形要求高的地区各种盾构的最小覆土厚度一般均不宜小于盾构外径盾构施工时当实际覆土厚度不能满足上述规定时应选用下列措施水底隧道覆土厚度不足时应选用合适粘土覆盖来增加覆土厚度覆盖粘土的参数为粘粒含量在陆地上施工点厚度不足时可在设计允许情况下调整隧道埋设深度也可选用合适粘性增加覆土厚度或采用井点降低地下水位使盾构使用的气压值能与覆土厚度相适应或用注浆方法减少土的透气性两条隧道平行或立体交叉施工时应根据地质条件土压平衡盾构的特点隧道埋深和间距以及对地表变形的控制要求等因素合理确定两条盾构推进前后错开的距离盾构掘进施工前必须建立地面控制网以提供可靠的平面和高程控制点并将地面座标高程精确地传递到井下保证盾构沿设计的轴线施工盾构工作竖井与工程构筑物结合设置时除按设计要求满足构筑物的功能外还应满足盾构的相关施工作业的要求针对盾构施工在特定的地质条件和作业条件下可能遇到的风险在施工前必须仔细研究并切实采取防止意外的技术措施必须特别注意防止瓦斯爆炸火灾缺氧有害气体中毒和涌水情况等预先制定和落实发生紧急情况时的对策和措施前期调查为防止资料与实际工况条件不符施工前应进行工程环境的调查和实地踏勘为制订施工组织设计提供足够的依据进行核实的主要项目条文说明土地使用情况根据报告和附图实地踏勘调查各种建筑物的使用功能结构形式基础类型及其与隧道的相对位置等道路种类和路面交通情况工程用地情况主要对施工场地及材料堆放场地弃土场地运土路线等做必要的调查施工用电和给排水设施条件有关环境保护的法律和法规地下障碍物及管线技术准备用盾构法施工的工程开工以后施工方法很难变更故在盾构掘进施工前应根据工程特点工程目的隧道结构环境条件及其保护等级施工设备的性能工程所处地质条件编制好施工组织设计经审批后作为指导施工的依据施工组织设计的主要内容包括工程与工程所处地质概况盾构掘进的施工方法和程序盾构始发接收和特殊段的施工技术措施隧道沿线环境保护技术工程主要质量指标及质保措施施工安全和文明施工要求工程材料用量与使用计划劳动力组织和使用计划施工进度网络计划施工的主要辅助设备及其使用计划等在施工前必须详细查阅工程设计文件图纸对工程地质水文地质地下管线暗渠古河道以及邻近建筑等调查清楚并将上述内容汇总表示在工程纵剖面总体图上然后提出针对性的技术措施以确保工程进展顺利和邻近范围内原建筑物的安全特别是在建筑密集交通繁忙地下管线众多而复杂的城区更应加倍注意根据工程特点施工设备的技术性能及操作要领对盾构司机及各类设备操作人员进行上岗前的技术培训并持证上岗设备设施准备盾构及配套设施的选型及配置采用盾构法施工的工程首先要根据多方面的条件来统筹考虑盾构及配套设施大的选型一旦机型选定工程开工后想要对施工方法作出调整就相当困难了对在特定的工程条件下应辅以相应的施工措施使得所选择的设备的功能能充分发挥保证推进施工满足设计和环境要求为了安全而有效地组织现场施工要求盾构在厂内制造完工后必须进条文说明行整机调试检查核实盾构设备的供油系统液压系统和电气系统的状况调试机械运转状态和控制系统的性能确保盾构出厂就具备良好的性能防止设备上的先天不足给工程带来不必要的困难盾构法施工是一项综合性的施工工艺要使盾构掘进施工顺利进行必须配备各种辅助设施这些辅助设施必须与工程所用的土压平衡盾构或泥水平衡盾构特点及施工技术要求相适应主要应具有以下辅助设施材料堆放场和仓库联络通讯设施施工通风技术设施充电设备浆液站的规模应满足施工需要站内还须配有浆体质量测定的设备泥水盾构应设置相应的泥水分离和处理设备选用的浆液和泥水分离处理效果应符合环保要求在确定垂直运输和水平运输方案及选择设备时必须根据作业循环所需的运输量详细考虑同时还应符合各种材料运输要求所有的运输车辆起重机械吊具要按有关安全规程的规定定期进行检查维修保养与更换作业准备工作竖井施工采用盾构法施工时一般需在盾构推进的始端和终端设置工作井按工作井的用途分为盾构始发井和接收井而这些井在竣工后多被用作地铁车站排水通风等永久性结构工作竖井一般都设在隧道轴线上用明挖法施工本节内容主要是说明工作井施工后应满足盾构法施工的必要条件盾构始发井是用于组装调试盾构隧道施工期间作为管片其他施工材料设备出碴的垂直运输及作业人员的出入通道井的平面净尺寸必须满足上述各项的要求一般情况下在盾构两侧各留作为盾构安装作业的空间盾构的前后应留出洞口封门拆除初期推进时出碴管片运输和其他作业所需的空间井的长度应比盾构主机长以上接收井宽应比盾构直径大以上井的长度应比盾构主机长以上根据盾构的安装拆除作业洞口与隧道的接头处理作业等需要确定洞口底至工作井底板顶面的最小高度从理论上来说井壁预留洞口大小略比盾构的外径大一些即可盾构外径含条文说明外壳突出部分但考虑到井壁洞口的施工误差隧道设计轴线与洞口轴线间的夹角密封装置的需要需留出足够的余量由于盾构始发接收时拆除竖井封门施工时间较长临空面较大这对土体的稳定极为不利这就必须对盾构始发接收前的土层进行加固可合理选用降水注浆及其他土体加固法予以改良切实有效地控制洞口周围土体变形从而保证盾构始发和接收的安全安全卫生与环境保持措施盾构隧道施工必须进行通风並达到以下标准通风目的是保证施工生产正常安全和施工人员的身体健康必须采用机械通风一般选用压入式通风按隧道计划同时工作的最多人数需要的新鲜空气计算需要的风量按照铁路隧道施工规范规定每人每分钟需供应新鲜空气最小风速不小于参照铁路隧道施工规范第规定执行其作业环境应符合下列卫生及安全标准空气中氧气含量按体积计算不得小于粉尘容许浓度每立方米空气中含有以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于瓦斯浓度小于有害气体最高容许浓度一氧化碳最高容许浓度为二氧化碳按体积计不得大于氮氧化物换算成为以下隧道内气温不得高于隧道内噪声不得大于对于预计将通过存在可燃性爆炸性气体有害气体盾构隧道地段必须事先对这些地段及周围的地层水文等采用钻探或其它方法进行预先的详细调查查明这些气体存在的范围与状态应该清楚目前尚无专门对付可燃性爆炸性气体有害气体的特种盾构只有在施工中由地面或洞内采取措施加以稀释和排出这些气体洞内施工必须采用专门仪器仪表测量可燃性气体有害气体和氧含量并作好记录必须选择合适的通风设备通风方式通风风量做好隧道通风将可燃性气体和有害气体控制在容许值以内对存在燃烧和缺氧危险时应禁止明火火源防止火灾当发生可燃气体和有害气体浓度超过容许值时应立即撤出作业人员加强通风排气只有当可燃气体有害气体得到控制时才能继续施工条文说明盾构施工测量一般规定为了指导盾构掘进和管片拼装符合设计要求在盾构施工全过程施工测量应提供盾构施工所需的施工测量控制点盾构姿态和管片成环状况并对盾构自身导向系统进行检核测量提供修正参数对自身具有导向测量系统的盾构其盾构姿态和衬砌环状况由该导向测量系统以施工测量控制点为起算数据实时测量和计算出来但施工测量控制点数据和稳定状况需要依靠人工测量方法确定因此对此类盾构应以人工测量方法确定施工测量控制点用导向测量系统测定盾构姿态和衬砌环状况而且应在一定的距离内用人工测量方法进行盾构姿态和衬砌环状况的检核测量且提供修正参数对自身没有导向测量系统的盾构都应采用人工测量方法测定盾构姿态和衬砌环状况并及时提供上述相关信息各厂家和各种型号的盾构结构和自身导向系统特点精度不一样而且差距很大因此只有在充分了解盾构结构和自身导向系统特点精度后才能切合实际制定出科学可行的盾构施工测量方案应根据贯通距离限界要求测量技术水平施工误差以及盾构本身的技术指标等进行贯通测量误差设计确定合理的贯通测量误差指标并满足设计要求地铁隧道贯通误差设计一般按长度考虑如果隧道长度大于贯通误差一般也不能突破本条技术指标否则将影响隧道结构限界因此通常只能采用提高测量精度的方法满足贯通误差要求铁路盾构隧道参照新建铁路工程测量规范制定贯通误差指标公路水工盾构隧道参照公路勘测规范制定贯通误差指标采用附合路线形式布设测量控制网是进行路线检核的必要条件测量外业数据采集和内业数据处理软件应选择符合国家相关技术标准的软件在数据采集数据处理和成果输出等方面应规范地面控制测量全线或局部采用盾构施工都应了解施工地区坐标和高程系统已有控制网布设的方法层次和精度等情况在此基础上根据施工方案布设盾构施工加密控制网地面已有控制网应不低于国家三等平面控制网和二等水准网技术要求如果原有的控制网精度不能满足要求则应布设独立的专用控制网但该网应与条文说明该地区坐标和高程系统一致且宜以该地区一个点的坐标和一条边的方位角为起算数据因施工现场条件限制没有可利用的控制点可建立完全独立的施工坐标系统但施工完成后该网要于与当地控制网及时联测并纳入地方统一的控制系统中盾构施工平面首级控制网应在已有的国家二等三角网或级控制网下布设精密导线网应在级控制网或国家三等三角网下扩展盾构施工高程控制网应在已有的国家二等水准网下一次布设全面网盾构施工控制网测量技术要求是以贯通测量距离平面贯通测量误差高程贯通测量误差设计的如果贯通测量所依据的技术指标发生变化则应重新进行贯通测量误差设计并计算出每个测量环节的误差要求制定出相应的作业方法和作业要求表表表规定的主要技术要求是根据地下铁道轻轨交通工程测量规范制定的联系测量地面近井导线和近井高程路线采用附合路线形式可进行路线检核提高测量精度同时也是为提高地面每一测量环节精度要求近井导线和高程测量技术要求与精密导线测量和精密水准测量的主要技术要求一致联系三角形定向是传统定向测量方法联系三角形定向精度可以按下列公式进行估算上式中上下分别为地上地下的连接误差为投向误差根据地下铁道轻轨交通工程测量规范在地铁定向测量中限定的误差要求地上的连接误差一般为秒地下的连接误差一般为秒投向误差当为米为时此时的中误差将达到秒因此在上述总误差中地上测量误差占地下测量误差占条文说明投向误差占若欲提高定向精度提高钢丝的投向误差是关键为此除满足上述联系三角形一般最有利的形状外为减弱风流对悬吊钢丝的影响沿隧道风流方向合理布设垂线位置不失为提高投向误差的主要方法另外除布设单一联系三角形外也可采用布设组合联系三角形的办法提高地下起始边的定向精度定向测量若采用陀螺仪与垂准仪联合定向方法其定向精度取决于陀螺仪本身的定向精度该方法的特点是陀螺仪定向以前的各个环节的方向测量误差不累计垂准仪投点误差比较大但其作为一个误差常量影响贯通误差陀螺仪与垂准仪联合定向采用双投点双定向的作业方法使用一次定向中误差为的陀螺仪三次定向平均值的定向中误差可以达到如果采用定向精度比较高的陀螺仪进行定向一次定向中误差可以达到以下现代的陀螺定向已经实现全自动定向在定向精度定向时间定向操作上都有了很大提高和改变与传统定向测量相比精度高速度快导入高程测量以在竖井内悬吊钢尺进行高程传递测量为主要方法测量时注意地上地下同时观测每次观测要独立要有检核条件和措施规定地下近井导线点和近井高程点个数是为了使各类点间构成检核条件地下控制测量规定地下控制测量起算点数量主要为了使地下具有足够的检核测量条件根据测量实践盾构施工米以后隧道结构已经稳定在此设置地下控制点导线点的稳定情况通过重复测量确定一般不少于次导线点宜采用强制对中装置控制点点位可在隧道两侧交叉设置在曲线隧道特别是在连续同向曲线的隧道要注意旁折光的影响直接用于盾构施工测量的控制点可设置在隧道顶板上或隧道两侧隧道掘进初期根据施工现场条件一般先布设精度较低的施工导线和施工水准当具备条件后及时选择部分施工导线和施工水准组成施工控制导线特殊情况下可不受曲线要素点的限制尽可选择较长的导线边规定施工控制导线最远点横向中误差横中是根据导线边长与贯通距离的比例计算出来的当隧道结构仍不稳定时埋设其上的地下控制导线和控制水准点难免变动因此对已有故每次控制测量必须对施工控制点进行检测条文说明当贯通误差要求不变隧道贯通距离大于本规范规定的长度时应采取措施增强地下控制网强度地下控制测量一般采用支导线形式导线点的横向误差是制约隧道贯通精度的主要因素当采用单一支导线形式在一定的支导线长度和边数下其精度很难提高在较长隧道控制测量中若提高控制测量精度可以采取以下特殊措施和方法地下控制测量布设形式可以采用导线网线形锁等图形强度比较高的布网形式在地下导线测量中加测一定数量的陀螺方位角可以限制测角误差的积累提高定向精度同时在某些受折光影响大的导线边上加测陀螺方位角还可以消除和减弱系统误差对方位的影响从地面向地下钻孔增加地上和地下联系测量次数掘进施工测量盾构始发井建成后应在井下置埋设足够数量的测量控制点并通过联系测量方法将坐标和高程传递到控制点上作为盾构拼装和掘进的测量依据盾构上所设置的测量标志必须牢固可靠有条件时宜设置两套便于检核並提高测量精度根据盾构自身导向装置的精度和从理论上计算出贯通测量误差的距离在此距离内应进行人工测量以控制施工误差在设计允许范围内管片测量应选择在盾尾中和脱离盾尾后分别进行管片拼接完成后与盾尾脱离前测定衬砌环拚装误差主要是为管片拼装机提供衬砌环拼装偏差的修正参数与盾尾脱离后测定衬砌环拚装误差主要提供衬砌环安装初始位置偏差的修正参数衬砌环安装后的变形状况由监控量测提供贯通测量贯通误差归化到线路纵向和横向方向上可直观反映出贯通结果与线路限界的关系竣工测量隧道贯通后进行贯道导线的附合路线测量并重新平差后为断面测量限界测量铺轨测量和设备安装测量等提供较高精度的测量控制点竣工测量工作内容可根据设计要求选择横向偏差高程偏差指相对于衬砌环设计轴线的偏差条文说明断面上的测点位置数量应由按设计人员根据隧道结构形状设备行车条件等对断面的要求确定条文说明管片制作一般规定对管片生产厂家的资质和质量管理及质量保证体系提出了要求预制厂家推行全过程质量控制是确保管片质量稳定并不断改进的最基本的条件编制施工组织设计和技术方案的目的是使管片生产有序合理安排采取各种预控措施保证质量对涉及结构安全和人身安全的内容应有明确的规定和措施这些技术文件应按程序审批准备工作明确了管片生产在基础设施技术准备人员培训材料准备等方面应具备的条件原材料要求所有原材料的选用均应满足设计及相关规范的要求并进行复验模具提出模具设计的基本要求是保证混凝土管片成型质量关键项目管片模具是保证管片质量的最重要的环节其材质和制作精度要求高制作模具必须具有完善的的技术文件并严格按照技术文件要求进行制作在实际生产中仅对模具进行实测实量是不够的必须考虑荷载振动等各种影响因素必须进行管片试生产並经水平拼装检测合格才能通过模具验收合模与脱模模具清理和脱模剂涂刷质量直接影响成型后的管片外观质量因此模具必须清理干净并按本条规定喷涂脱模剂由于不同厂家生产的模具合模方法可能不同因此应按说明书规定合模合模完毕后应检查合模标记并对模具尺寸进行量测本条规定的目的是保证管片各预留孔与模板接触部位不漏浆埋件与混凝土的粘接性由于混凝土强度不足容易导致拆模时管片缺棱掉角开裂和粘模等缺陷为保证结构的安全使用功能和管片外观质量提出了脱模时对混凝土强度的要求该强度为同条件养护混凝土试件的强度管片表面及棱角损伤会影响其防水功能故脱模时应做好产品保护避免损伤同时也应保护模具以保证模具精度并延长模具使用寿命为尽可能减少温差裂缝应减小出模时管片与环境的温差条文说明管片模具周转一定次数后可能会超出规定的偏差因此应对模具进行量测及整修钢筋钢筋骨架采用焊接方法成型后其钢筋连接牢固骨架强度高不变形由于弧形骨架加工尺寸不易保证所以要求骨架必须试制检验合格后才能批量制作且应该在预先制作好的胎具上进行骨架成型以便于保证骨架的成型精度钢筋加工管片钢筋必须严格按设计图纸加工不得随意改动管片主筋呈弧形加工时应防止出现翘曲以免影响骨架质量对钢筋弯钩弯折和箍筋的弯弧内直径弯折角度弯后平直部分长度提出了要求上述各项对于保证钢筋与混凝土协同受力非常重要以盘条供应的钢筋使用前需要调直调直宜优先采用机械方法以有效控制调直钢筋的质量也可采用冷拉方法但应控制冷拉伸长率以免影响钢筋的力学性能钢筋骨架成型在正式焊接之前必须采用与生产相同条件进行焊接工艺试验了解钢筋焊接性能选择最佳焊接参数每种牌号每种规格钢筋至少做组试件当不合格时应改进工艺调整参数直至合格为止采用的焊接工艺参数应做好记录备查为了防止焊接部位产生夹渣气孔等缺陷在焊接区域内钢筋表面锈蚀油污等必须清除质量要求在浇筑混凝土之前对钢筋隐蔽工程质量验收是确保受力钢筋等的加工连接和安装满足设计要求钢筋隐蔽工程质量验收内容包括纵向受力钢筋的品种规格数量位置等箍筋横向钢筋的品种规格数量间距等预埋件的规格数量位置等混凝土一般规定混凝土强度的评定应符合现行国家标准混凝土强度检验评定标准的规定但应指出对掺用矿物掺合料的混凝土由于其强度增长较慢条文说明此时可按国家现行标准粉煤灰混凝土应用技术规范粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程等的规定确定验收龄期混凝土试件强度的试验方法应符合普通混凝土力学性能实验方法标准的规定根据管片混凝土强度等级混凝土评定试件的尺寸应采用标准尺寸室外日平均气温连续稳定低于时混凝土分项工程应采取冬期施工措施具体要求应符合国家现行标准建筑工程冬期施工规程的有关规定混凝土应根据实际采用的原材料进行配合比设计并按普通混凝土拌合物性能试验方法等标准进行试验试配以满足混凝土强度耐久性和工作性的要求不得采用经验配合比同时应符合经济合理的原则低坍落度有利于减少管片裂缝的出现坍落度不宜大于随着混凝土技术的发展当有可靠的技术保证时也可采用大流动性混凝土按地下铁道工程施工及验收规范中关于防水混凝土的规定防水混凝土的水泥用量不得少于对混凝土中碱含量和氯离子含量加以限制和确保管片的抗渗等级是保正管片耐久性的有效措施现行国家标准混凝土结构设计规范混凝土结构工程施工质量验收规范和混凝土碱含量限值标准对此都有明确的规定应遵照执行对于无抗渗需要的管片其混凝土配合比设计可以突破本规范混凝土浇筑管片混凝土必须连续浇筑遇特殊情况停电设备故障等间断时间不得超过已浇筑混凝土的初凝时间工程施工经验表明初凝前压面对于减少混凝土表面的塑性裂缝的有利措施混凝土养护目前在非冬季施工期间主要有水中养护和喷淋养护两种方法在条件允许时优先采用水中养护一般是在水中养护天后进入贮存养护实践证明采用喷淋法养护时通过对喷淋时间间隔喷淋方式等加强控制可以避免干湿交替养护也可达到预期的养护效果成型管片条文说明管片标记的作用是便于其质量的可追溯性管片水平拼装检验在检验管片精度的同时也是对模具精度的检验应遵照执行管片制作完成后施工单位应对构件外观质量和尺寸偏差进行检查并做出记录当检查发现缺陷时应按本规范的有关规定执行管片贮存与运输当采用内弧面向上的方法贮存时各层垫木应位于同一直线这两条直线相交于管片圆心采用单片侧立方法贮存时上下层管片应一一对应不得错位运输管片时每层之间应有支垫且必须稳固同时应采取防护措施防止碰撞损伤钢管片制作钢管片材质要求钢板的厚度型钢的规格尺寸是影响承载力的主要因素进场验收时重点抽查钢板厚度和型钢规格尺寸各国进口钢材标准不尽相同所以规定对进口钢材应按设计和合同规定的标准验收由于钢材受风吹雨淋和空气的侵蚀钢材表面会出现麻点和片状锈蚀严重者不得使用因此对钢材表面缺陷作了本条的规定由于焊接材料不同的生产批号质量往往存在一定的差异本条对焊接材料的复验作出了明确规定该复验应为见证取样送样检验项目钢管片的防腐标准高故对防腐涂料稀释剂和固化剂等材料提出要求钢管片制作要求由于二氧化碳气体保护焊与其他焊接方法相比有焊接变形小质量好生产率高操作性能好等优点为保证质量本条规定了钢管片的焊接方法在钢结构工程施工焊接中焊工是特殊工种焊工的操作技能和资格对工程质量起到保证作用必须充分予以重视本条所指的焊工包括手工操作焊工机械操作焊工从事钢结构工程焊接施工的焊工应根据所从事钢结构焊接工程的具体类型按国家现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程等技术规程的要求对施焊焊工进行考试并取得相应证书焊接材料决定了钢管片制做质量其选用必须符合设计文件和国家现行标准的要求进场的焊接材料必须经验收合格产品必须注意生产日期保存状态使用烘焙等也直接影响焊接质量因素钢管片质量要求条文说明为确保焊接质量本条规定了主要焊缝应进行着色探伤或磁粉探伤主要焊缝是指钢管片两侧面板与两端面板间的焊缝以及它们与顶弧板之间的焊缝条文说明盾构施工一般规定本条所列六种情况如不暂停施工并进行处理可能发生盾构偏差超限纠偏困难和危及盾构与隧道施工安全盾构自转角度过大系指自转角度大于时盾构位置偏离过大系指大于时注浆发生故障不能进行壁后注浆必须排除故障后确认能继续注浆工序时方可继续掘进盾构的组装调试始发基座安装时要求整个台面处于同一平面上高度偏差不大于前端左右高程偏差不大于始发基座与隧道设计轴线的偏差不大于盾构始发后在软岩地层中出现下沉而偏离隧道轴线时始发的高度应有所调整当盾构在曲线地段始发时应根据始发段的长度盾构主机长度盾构在曲线上的具体位置盾构始发处的地层状况在曲线的切线与割线之间选择定位位置始发与反力架定位时必须有足够的防止盾构左右移位的侧向支撑盾构始发始发基座主要作用是用于稳妥准确地放置盾构并在基座上进行盾构安装与试掘进所以基座必须有足够的强度刚度和安装精度并且考虑盾构安装调试作业方便反力架应与后井壁贴紧后座的环面应与推进轴线垂直后座可采用钢管片或钢筋混凝土管片拼成开口环或用钢结构形式开口长度要满足盾构施工的垂直吊运需要开口段的上半部分应设有稳固的后支撑体系横向开口尺寸要保证施工期间设备盾构施工车架能通过在选择加固方法时主要考虑洞口破除后洞口土体在主动土压力作用下的洞口土体的抗弯抗折强度钢板桩封堵用槽钢组合成矩形断面安装于盾构井井壁洞口外测或内侧井壁外侧板桩应竖直安装而内侧的板桩一般是横向安装于洞口处始发井宜采用外封门形式选择洞口加固技术措施时可单独使用一种或多种方法用什么方法都必须满足出洞时施工的安全进度经济三项要求为保证盾构始发掘进段土体的稳定性需对加固区域土体进行无侧限抗压强度渗透系数等指标进行检测并提供检测报告盾构安装调试运转正常后即开始盾构在基座导轨上逐环向前推进直至盾构刀盘最前端离洞口封门一定距离时停止此距离按洞口的封门形式而定当采用外板桩封门时一般为当采用洞口前土体改良方法时在盾构正面前留有安全操作空间供凿除洞口中钢筋混凝土或割除洞口钢封板凿开洞口后盾构尽快靠紧加固土体并形成土压平衡条件当使用土压平衡盾构时洞口拆除后必须尽快将盾构向前推进使盾构切口切入土层尽量缩短正面土体的暴露时间在拆除封门的同时作好盾构掘进和管片拼装的准备工作第一环负环管片定位时应先保证管片横断面应与路线中线垂直待管片完成定位后将管片与反力架之间的空隙填充密实盾构空载调试运转正常后开始盾构始发施工在开始进行负环管片后移时应通过控制推进油缸行程的方法控制负环管片后移所有推进油缸行程应尽量保条文说明持一致盾构在始发基座上向前推进时由于始发基座条件的限制一般盾构的上部千斤顶在一定期间不能使用为此要精心调整盾构正面土体反力以少用或不用底部范围千斤顶防止盾构上飘以及反力架因受力不匀而遭破坏当盾构始发时覆土较浅为防止盾构出洞上飘需要使用上部推进千斤顶时则必须安装有足够强度和刚度的支撑以将上部顶力传至后井壁为防止管片发生旋转始发阶段应注意扭矩控制一般情况下始发阶段的盾构扭矩值不得大于正常掘进的在盾构始发阶段应注意各部位油脂的使用和消耗情况盾构始发进入起始段施工一般根据盾构的长度现场及地层条件将始起段定为起始段掘进是掌握了解盾构性能及施工规律的过程在这段距离施工中应根据控制地面变形的要求沿盾构推进轴线和与轴线垂直的横断面布设地表变形观测点施工时跟踪测量地面的变形并分析调整推力推进速度盾构正面土压力推进坡度及注浆压力数量等施工参数使地表变形控制在允许范围内为下阶段盾构推进取得施工参数和操作经验盾构掘进网格式干出土盾构掘进网格式干出土盾构一般适用于粘性土层中施工正面土体的支护是依靠网格将正面土体切为小块并以网格板侧向面积与土体间摩阻力平衡正面地层侧向压力盾构向前推进时土体从网格孔挤入切口内由安装在切口环上的提土转盘将土割下转运到顶部然后自然落到切口内的出土斗内由水平运输机械将土送入隧道内施工的土箱里再运至地面外运至堆土场掘进准备工作就绪后先开水平运输设备后开启切口环内的提土转盘分析上环盾构推进姿态测量报表决定本环推进纠偏方案按纠偏量选择千斤顶编组盾构司机按千斤顶编组和设备操作规定检查和操作推进系统开始盾构掘进在掘进施工时应经常观察进土情况盾构是依靠安装于支承环周围的千斤顶推力向前推进的正确地使用千斤顶是使盾构沿设计轴线方向准确向前推进最有效的措施所以每环推进前必须根据前几环盾构推进现状报表分析盾构趋势决定纠偏方案纠偏量选择千斤顶编组在推进施工过程中应随时观察丈量记录盾构推进的实际距离盾构推进速率油压值纵坡出土量两腰对称千斤顶伸出长度差对数据进行及时的分析以控制盾构推进轴线偏离值不发生超过设计允许的轴线偏离范围盾构施工还必须控制地层变形使其变形量控制在允许范围内并力求尽量小所以必须与掘进同步进行压浆填充管片外周与地层之间的建筑空隙并按优化的施工参数掌握盾构推进速度出土量压浆数量压浆压力浆液出口条文说明处压力压浆时间压浆位置并做好详细记录以便总结分析指导施工在此前提下先停切口内提土转盘后停止土方水平运输机械遇到盾构设备压浆设备发生故障隧道施工运输脱节以及遇到地质意外变化可能危及盾构与隧道安全时必须暂停施工经研究提出措施方案并经过处理排除故障后确认无危险存在方可继续施工盾构停止推进施工应按停顿时间长短环境要求地质条件作好盾构正面盾尾的密封以及盾构防后退的措施一般盾构停止三天以上开挖面应加设密闭封板盾尾与管片间的空隙作嵌缝密封处理并在支承环的环板与已建成的隧道管片环面之间加适当支撑以防止盾构在停顿期间的后退当地层很软弱流动性较大时则盾构中途停顿时须及时采取防止泥土流失的措施网格式水力出土盾构掘进水力出土盾构是用高压水枪冲刷挤入网格内的土体并由安装在切口环下部的水力提升器把泥水吸入隧道内的管道以送到地面排除所以水力出土盾构只适用于有足够水源和具备泥水处理条件的隧道工程水力出土盾构的切口正面土体稳定原理是相同于网格干出土盾构不同的是土碴排除的方法根据盾构姿态的测量报表经分析制定推进纠偏措施用调整进土孔位置及调整开孔面积作为控制盾构推进轴线控制辅助技术措施开启高压水泵调整水泵工作水压力然后开启高压水枪及水力提升器冲刷进入口内土体与排除泥水其工作原理相同于网格干出土盾构可按第条第至第点规定操作盾构当盾构正面土质较硬盾构推进阻力过大难以控制推进轴线及地层变形量时可用水枪冲刷进土孔外土体以减少推进阻力提高挤压效应冲刷面积与深度要视土质实际条件开孔尺寸大小隧道埋深等情况而定一般冲刷深度不超过网格外整个开挖面应分成几个不相连通的约的冲刷区以防止由于冲刷面积过大深度深度过深而造成正面土体的坍塌务求出土体积与盾构推进的排土体积尽量接近以防止地层土体的过大扰动或土体过量流失而导致过量的地面变形在盾构掘进全过程随时注意正面土体条文说明塑流性情况以及时增大或缩小进土孔面积每环掘进结束先关闭进土孔以支护盾构正面土体当切口环土仓内泥水出清后按设备操作顺序关闭水力机械系统设备盾构需停止施工较长时间时按第条规定做好各项措施土压平衡盾构的掘进土压平衡盾构是以切口环作为密闭土仓由安装在切口最前端的全断面旋转刀盘切削开挖面的土体于密闭土仓内由于盾构前进随进土量增加使土仓内塑性土体建立一定的压力以平衡开挖面静止土压力稳定开挖面土体这一过程完成了开挖面土体的支护推进出碴作业前必须根据隧道地质条件埋深地表环境盾构姿态施工监测结果以及从上个作业班盾构姿态测量报表分析出盾构的推进趋势通过地面变形测量数据评定平衡土压力值设定的正确程度进一步调整施工参数制定当班的盾构掘进指令并即时跟踪调整盾构掘进施工指令一般包括以下内容当班每环推进时的姿态纠偏值掘进时的土仓压力注浆压力与每环的注浆数量管片选型最大掘进速度与推进油缸行程差最大推力最大扭矩螺旋输送机的最大转速扭矩等在盾构推进时操作人员应不断观查设定土压力值盾构的推进速度推进油压盾构姿态刀盘油压转速螺旋机的油压转速进土速率以及盾构的推进油缸伸出长度偏差等是否均在优化施工参数范围内发现有异常情况应及时调整并做好详细记录设备操作按盾构设备操作规程安全操作规程进行操作壁后注浆应与盾构推进同步注浆要根据盾构的轴线与隧道轴线相对差值隧道埋深土质渗透性能等调整注浆数量注浆压力通过地面变形观测予以评定注浆效果据此调整注浆数量或位置注浆司机应做好施工记录盾构施工必须严格控制地层变形使其变形量控制在允许范围内在施工过程中及时进行监控量测进行信息反馈按优化的施工参数控制盾构推进速度出土量注浆数量注浆压力浆液出口处压力注浆时间注浆位置并做好记录为确保盾构与管片位置的正确性必须经常进行人工复核测量盾构姿态人工测量每周不少于次最长掘进距离不应大于管片位置人工测量每天次在硬岩地下水比较发育地段浅埋隧道地段或发现管片位移较大的地段应加大人工测量频率根据测量结果进行管片位置与位移分析进行信息反馈进行掘进参数盾构姿态注浆参数浆液胶凝时间等的调整盾构操作人员必须严格执行指令谨慎操作对初始出现的小偏差应及时纠正避免蛇形盾构一次纠偏量不宜过大以减少对地层的扰动由于特殊原因造成盾构偏离设计轴线过大需要进行长距离纠偏时要根据偏离的实际情况制定纠离方案逐步进行纠偏可根据盾构穿越地层土质状况向土仓内添加泥浆水泡沫剂聚合物等通过刀盘的旋转来搅拌切入的土体使其具有良好的流动性和止水性以改良仓内土质并保持塑流状态能使土仓内建立平衡土压力排土方式一般为钢制斗车装运在计划时应综合考虑隧道断面大小条文说明运输距离一次掘进排土量作业循环等因素选定斗车容量与数量排出的渣土一般呈流动性应进行泥土固化处理方法有太阳晒干处理水泥石灰类添加剂处理和高分子添加剂处理目的是要使泥土达到可运输状态和弃置堆放条件减少对道路和环境的污染盾构停止掘进应根据停顿时间长短环境要求地质条件做好开挖面盾尾密封以及盾构防后退工作遇到盾构设备注浆设备发生故障施工运输故障以及地质意外变化可能危及盾构与隧道安全时必须暂停施工应找出原因排除故障后方可继续施工一般盾构停止三天以上开挖面应进行封闭盾尾与管片间的空隙作嵌缝密封处理并在支承环的环板与已建成的隧道管片环面之间应适当支撑以防止盾构在停顿期间后退当地层软弱流动性较大盾构中途停顿须及时采取防止泥土流失的措施泥水平衡盾构掘进砾石处理对从刀盘开口进入的砾石需通过破碎等手段进行处理并制定防止管道或泵内发生堵塞的措施盾构需停止施工较长时间按之规定做好各项工作在设计分离设备时必须考虑到排出量的变化运输密度通常为泥水分离通常采用沉淀和过滤两种方法沉淀是利用降低泥水的流动速度使开挖土体在输送介质中降落分离的方法冬季气温较低时使用此法受到限制过滤是包含有开挖土体的悬乳液通过一种规定孔隙尺寸的过滤器使开挖土体与介质分离的一种方法在施工场地狭小碴土细粒含量增大时一般常用过滤方法单级分离器一般适用于中等粒径以下的砂粒两级分离器能降低分离尺寸至中砂和粉细砂冬季施工采用此法分离时要注意对分离设备的保温土压平衡双圆盾构掘进双圆盾构简称是将以往采用的圆形加泥土压平衡盾构按左右二台组合起来的盾构能够以此构筑双圆形断面的隧道在其构造上切削刀盘采用辐条型本规范中仅介绍辐条式刀盘的双圆盾构掘进施工由于二刀盘配置在同一平面上所以需要通过控制同步控制转速使其不发生接触和碰撞同时双圆盾构机装备了拼装多联型管片的拼装机和管片提升上顶装置由于双圆盾构采用辐条式刀盘盾构土仓直接与正面土体连通通过布置在土仓挡土板上的土压计能够比较真实地反映盾构前方土压力从而为盾构的掘进操作提供了较准确的参考数据双圆盾构掘进过程中的土压力控制方式有两种自动控制和手动控制在实际施工过程中需要根据土质情况地面变形数据综合考虑选择土压力的控制方式双圆盾构机配备了左右两个辐条式的刀盘两辐条式刀盘的初始位置为相互垂直驱动马达采用变频同步方式进行控制保证了两刀盘的同步性在掘进开始前要测量以下数据上下左右其中上部点下部点条文说明左右各点的盾构壳体与管片之间的间隙便于盾构纠偏量的控制测量上环管片的上下超量左右超量以知道千斤顶的编组利于隧道轴线的控制双圆盾构掘进过程中由于两侧的土质不一致或者千斤顶编组不对称等容易造成盾构两侧螺旋机出土速度不一致从而导致两侧出土量不均匀容易产生不均匀的地面沉降及盾构机的偏转因此掘进过程中需经常对比两边的实际施工参数以进行调整双圆盾构的两辐条式刀盘旋转方向相反由于千斤顶编组不恰当土质不均匀等原因造成的盾构转角无法通过刀盘的反转来实现双圆盾构转角的纠正需要根据土质条件采取相应的措施进行转角纠正而且转角一旦形成就有继续增大的趋势因此要在较小转角的时候就采取相应的纠偏措施转角纠正的措施包括使用双圆盾构的纠转千斤顶单侧压重物调整同步注浆的位置利用双圆盾构的仿行刀进行局部超挖等及时压注盾位油脂能使盾尾刷保持良好的密封性能不至于出现同步注浆浆液反串至盾构切口部位这样就容易造成双圆盾构上部凹槽位置的土体随盾构一起运动在盾构过后引起地面沉降同时浆液反串也会影响到下环管片的拼装施工双圆盾构管片拼装的顺序是由双圆盾构机的结构型式决定的其中下部海鸥块为整环衬砌的定位管片由于双圆盾构管片之间采用短螺栓结合球墨铸铁预埋件进行连接连接件的精度非常高它定位的准确性直接影响到本环衬砌与前后环衬砌之间的连接另外中间立柱管片是在上下部海鸥块拼装完成后利用盾构机右侧的立柱拼装机从两海鸥块之间的空档中插入这个过程中很容易造成立柱管片与上下海鸥块管片之间的碰撞引起管片的碎裂从而影响隧道质量由于双圆盾构横向尺寸较纵向尺寸大刚刚拼装好的还处于盾构壳体内的管片上部受到自重作用力影响较大容易造成管片之间张角的产生需要利用整圆器对其圆度进行修正以利于下一环管片的拼装及隧道的整体质量提高由于浆液需要流经的路径较长为了保证浆液能够充分填充建筑空间就需要设置一定的注浆压力注浆流量以及上下两注浆注入土体浆液量的比例一般上部与下部的比例为注浆压力收到推进速度和注浆总量两个因素的综合影响上部注浆压力的变化能够很快地反映在地面沉降数据上面因此在盾构掘进过程中要根据地面沉降数据及时调整上下部注浆的比例推进速度等参数控制上部注浆压力对地面沉降的影响条文说明同步注浆浆液质量特别是双液浆的凝结时间对地面沉降的影响较大在同步注浆的过程中及时检查凝结时间调整注浆的配比将双液浆的凝结时间控制在范围内有效控制地表变形量背土现象最直观的反映就是盾构机上方的地面沉降在盾构推进时出现明显的隆起且隆起部分跟随盾构前进而在盾构推进过后出现明显的沉降双圆盾构背土主要是由于盾构背部的凹槽结构造成的在土体粘性较强时候容易出现出现背土现象后可以通过盾构壳体上的压浆系统压注润滑浆液减小土体与盾构之间的摩阻力轴线控制盾构轴线的控制是盾构推进施工的一项关键技术轴线方向控制主要是依靠测量精确性在实际施工中盾构推进轴线控制不可能是理想状况轴线控制不佳状况的原因地质不均匀引起正面阻力不均匀施工操作技术水平不高控制好盾构的推进轴线才能保证管片拼装在位置的准确才能使隧道竣工轴线误差控制在允许范围内盾构推进及管片拼装施工时为了减少由于盾构自转所产生的施工困难应控制盾构旋转量在以内在施工中可采取措施以防止过量的旋转方法有改变刀盘的旋转方向改变管片拼装左右交叉的先后次序调整两腰推进油缸轴线使其与盾构轴线不平行当旋转量较大时可在盾构支承环或切口环内单边加压重盾构在硬岩地下水比较发育地段浅埋隧道地段软弱土层中推进时特别是在曲线段盾构逐环转折推进时会引起盾尾后一段隧道的位移导致测量的后视标志点移动因此在盾构推进轴线和成环管片中心的测量必须定时严格复测后视标志点的移动值并及时进行调整确保盾构推进导向测量的正确性盾构纠偏盾构内径与管片外径两者之者有一定施工间隙盾构纠偏只能在此范围内调整过量纠偏会使盾壳卡住管片导致管片被挤坏或增加下一环管片拼装的困难盾构纠偏应及时连续不要过量纠偏过大纠偏会使盾构轴线与隧道轴线产生较大的夹角影响盾尾密封效果产生盾尾漏浆壁后注浆发生漏浆无法保证空隙填充过量纠偏增加盾构对土体的扰动这些因素都将增大地面变形盾构到达一般以隧道贯通前最后米范围为到达段按环境地质条件洞门尺寸及深度洞口封门形式确定洞口土体加固处理方案降水化学压浆或其它地基加固方法土体加固强度及范围并对土体加固效果进行鉴定当加固条件受到限制或加固效果不良时必须采取其它技术措施保证盾构到达到达井内的盾构接收基座应符合盾构基座技术要求导轨应可调节以适应盾构到达时的姿态在曲线地段接收基座应根据曲线在该位置的切线方向进行条文说明定位盾构掘进至离洞口封门结构时必须做一次盾构推进轴线的方向传递测量以逐渐调整盾构轴线为防止由于盾构推力过大和防止切口开挖面土体挤压损坏洞口封门结构当切口离封门起应控制出土量切口离封门结构时停止推进并使切口开挖面压力降到最低值以确保洞口封门拆除施工安全盾构停止推进后按计划方法与工艺拆除封门盾构应尽快地连续推进和拼装管片使盾构能在最短时间内全部进入接收井内的基座上洞口与管片的间隙必须及时处理并确保不渗漏盾构调头盾构调头方法很多可根据竖井尺寸设备盾构直径重量及移动距离等决定由于盾构设备重量大体积大因此起吊移动调头工作时间长必须预先编制调头方案做到可靠安全盾构在竖井内调头时要有调头设施盾构在竖井内水平移动距离较大时可采用移车台小直径且重量轻的盾构可用起重机直接起吊调头刀具更换长距离施工时刀具往往因磨耗脱落缺损必须进行更换以免造成刀盘损坏酿成事故当地层条件发生变化时为保证盾构施工安全和加快施工进度也必须更换适应地层条件的刀具盾构运行时刀盘上不同位置的滚刀磨损量不一样可根据磨损程度的不同进行位置更换以节约施工成本刀具更换是一项较复杂的工序首先除去压力舱中的泥水残土清除刀头上黏附的泥沙确认要更换的刀头运入工具设置脚手架然后拆去旧刀具换上新刀具更换刀具停机时间比较长容易造成盾构整体沉降引起地层及地表沉降损坏地表及地下建构筑物要求更换前做好准备工作尽量减少停机时间更换作业尽量选择在中间竖井或地层条件较好较稳定地段进行在地层条件较差的地段进行更换作业时必须带压更换或对地层进行预加固确保开挖面及基底的稳定更换刀具的人员必须系安全带刀具的吊装和定位必须使用吊装工具在更换滚刀时要使用抓紧钳和吊装工具所有用于吊装刀具的吊具和工具都必须经过严格检查以确保人员和设备的安全带压作业人员必须身体健康并经过带压作业专业培训制定并执行带压工作程序更换记录主要包括刀具编号原刀具类型刀具磨损量修复刀具的运行记录更换原因更换刀具类型更换时间和更换人等条文说明特殊地段及特殊地质条件施工一般规定本条列出的特殊地段及特殊地质条件施工应该共同遵循的规定与一般地段和地质条件所要求的是更加严格的控制更加周密的计划为对地表和建构筑物等沉降应进行预测计算对遇到地下障碍物的地段应详细查明具体地点和实物并预先制定可靠措施否则遇到地下障碍物盾构无法前进针对特殊地段及特殊地质条件的施工措施浅覆土层施工严格管理开挖面压力由于覆土荷载减小使开挖面压力的允许的管理幅度缩小即使少量的误差也可能给开挖面稳定带来很大影响因此在掘进时应特别注意使用的泥浆或添加剂的性质以及开挖面压力管理尽量减小对地表或地下建构筑物的影响浅覆土地段的壁后注浆由于盾尾空隙会立即影响到地面或地下建构筑物要进行充分的壁后注浆管理以控制地层变形宜使用有早期强度的壁后注浆材料采用同步注浆方法进行施工在进行开挖面压力管理或壁后注浆管理时可通过试验确定开挖压力管理值和注浆参数等穿越河流的浅覆土施工应对开挖面的稳定泥浆或添加材料的泄漏或喷出采取措施还应注意采取相应措施防止隧道的上浮或管片的变形小半径曲线施工应超挖量用部分外扩式超挖刀进行开挖时超挖量大小半径曲线施工容易但是这样会产生由于围岩的松动壁后注浆材料绕入开挖面推进反力的下降使隧道变形增大因此要考虑地层的稳定性把超挖量控制在容许范围内壁后注浆小半径曲线施工时管片从盾尾脱出后如果不能立即与围岩形成一体盾构推进就不能充分取得反力导致产生较大的管片变形和隧道位移的危险性应选择体积变化小早期强度高的注浆材料考虑到超挖量注入量也需要适当的增加为了防止注入材料绕入开挖面等在管片背面安装填充袋采取向该袋内注入的方法线路测量应根据需要增加测量频率在地层稳定性差的地段为了防止曲线部分的超挖引起地层松动可采用化学加固或高压喷射搅拌施工等进行辅助施工大坡度区段施工盾构前部比较重上坡掘进时需要加大下半部盾构千斤顶推进能力对于后方台车应采取防止脱车措施大坡度施工中的壁后注浆材料宜采用体积变化小早期强度高的瞬结性材料下坡度时壁后注浆材料绕入开挖面的可能性大应注意采取措施解决这一问题地下管线区段施工应特别注意详细查明地下管线分布管线类型和业主提出的允许变形值制定具体保护措施地下障碍物处理主要是必须详细查明地下障碍物的具体位置与实物原则上采取提前在地面上拆除和回填的办法处理在洞内拆除困难很大国内也尚无这方面的经验因条文说明此采取洞内拆除需进行可行性研究和有效的安全措施穿越建构筑物施工对地表已有建构筑物进行加固或对盾构隧道上方与建构筑物之间地层进行加固应根据具体地层埋深隧道直径建构筑物现状等条件制定加固范围与方法宜通过试验段施工根据量测评定其效果选择合理的方法小净距隧道施工小净距隧道施工的相互影响因施工条件各不相同一般要考虑后续盾构的推进对先行隧道的挤压和松动后续盾构的盾尾通过对先行隧道的松动后续盾构的壁后注浆对先行隧道的挤压先行盾构引起的地层松弛对后续盾构的偏移等伴随以上现象会发生的管片变形接头螺栓的变形和断裂漏水地表下沉量的增大等观测到异常变形时应立即停止施工查明原因同时根据情况采用辅助工法进行施工穿越江河地段江河部分施工地层情况变化急剧地下水流动快对选择盾构型式和制定施工措施非常重要必须详细进行地质和水文地质调查应包括地质钻孔的位置与对施工的影响河床地质和水文地质条件复杂在水底部分水压力比覆土压力更大必须根据地层的水土压力设定适合的开挖面压力预测盾构施工对堤岸周边结构物的影响根据需要采用辅助工法保证堤岸周边周边结构的安全除了要考虑开挖面的稳定泥浆或添加材的泄漏或喷出外还需要特别考虑隧道上浮问题和管片的变形问题并采取相应措施加以解决砂卵石地段施工盾构在砂卵石地段施工刀具磨耗大更换刀具频繁对于直径较大的砾石的处理其方法是在开挖面上安装特种刀具或选用带破碎机的盾构进行施工也可采用爆破方法破碎大直径砾石对于采用泥水平衡盾构的管道排碴管道应注意防止砾石引起的堵塞条文说明管片拼装一般规定管片拼装是盾构法施工的一个重要工序整个工序由盾构司机管片拼装机操作工和拼装工等三个特殊工种配合完成在整个施工过程中必须由专人负责指挥拼装前应全面检查拼装机械工具索具施工前应根据所用管片形式特点详细向施工人员作技术和安全交底拼装前的准备盾构推进后的姿态盾构推进油缸顶块与前一环管片环面必须有足够的空间可使封顶块插入成环检查管片与盾尾间隙结合上一环状态决定本环拼装时的纠偏量及纠偏措施盾构纵坡和拼装机在平面高程的偏离值决定了管片拼装位置的调整的纠偏值清除上一环环面和盾尾内杂物检查上一环环面防水密封条是否完好如有损坏应及时修补发现环面质量问题应在下一环管片拼装时进行纠正按有关盾构设备操作要求全面检查拼装机的动力及液压设备是否正常举重臂是否灵活安全可靠管片在地面上按拼装顺序排列堆放粘贴好防水密封条等防水材料准备管片连接件和配件防水垫圈等并随第一块管片运至工作面拼装作业管片拼装时一般情况应先拼装底部管片然后自下而上左右交叉拼装每环相邻管片应均匀拼装并控制环面平整度和封口尺寸最后插入封顶块成环管片拼装成环时应逐片初步拧紧连接螺栓脱出盾尾后再次拧紧当后续盾构掘进至每环管片拼装之前应对相邻已成环的环范围内的连接螺栓进行全面检查并再次紧固逐块拼装管片时应注意确保相邻两管片接头的环面平整内弧面平整纵缝密贴封顶块插入前检查已拼管片的开口尺寸要求略大于封顶块尺寸拼装机把封顶块送到位伸出相应的千斤顶将封顶顶块管片插入成环作园环校正并全面检查所有纵向螺栓封顶成环后进行测量並按测得数据作园环校正再次测量并做好记录最后拧紧所有纵环向螺栓按各块管片位置缩回相应位置的千斤顶形成拼装空间使管片到位然后伸出推进千斤顶完成管片的拼装作业盾构司机在反复伸缩推进油缸时必须做到保持盾构不后退不变坡不变向同时应与拼装操作人员密切配合盾构推进时依次把将要脱离盾尾的环纵向螺栓用扳手拧紧至设计要求拼装过程中遇有管片损坏应及时使用规定材料修补管片损坏超过标准时应调换在拼装过程中应保持成环管片的清洁如后期发现损坏的管片也必须修补隧道结构加强处理方案需经业主和设计单位认可平曲线段隧道是使用楔形环管片拼装后形成曲线拼装方法与直线段施工相同保证隧道曲线的精度主要靠控制楔形管片成环精度要求第一环管片定位条文说明要准确条文说明壁后注浆一般常规壁后注浆是盾构法施工必不可少的工序壁后注浆起着控制地层变形减少隧道沉降加强衬砌防水性能改善衬砌受力状态保持管片衬砌拼装后的早期稳定的作用在盾构施工时可选择注浆的合理位置注浆实现盾构纠偏注浆工艺的选择应根据隧道变形及地层变形的控制要求决定注浆工艺一般有同步注浆即时注浆二次补强注浆等类型注浆应根据地层性质地面荷载情况允许变形速率等要求进行合理选定惰性浆液一般不用于对地面和隧道沉降要求高的工程注浆参数的选择在管片外部土压力大地下水头压力大的地段注浆压力应根据计算决定注浆出口压力应稍大于注浆出口处的静止土压力注浆压力一般大于出口压力通过计算的注浆压力不应过大出现浆液溢出地面或造成地表隆起也不应过小而降低注浆作用同步或即时注浆的注浆量宜按下式计算式中注浆量充填体积充填系数根据地质情况施工情况和环境要求确定盾构切削外径预制管片外径每次充填长度上述计算值在施工中按注浆效果作调整注浆量与盾构推进时扰动土层范围有关系扰动范围是变量一般情况下充填系数取在裂隙比较发育或地下水量大的岩层地段充填系数一般取注浆前的准备工作注浆原材料的选用应按地层条件及施工条件材料来源合理选定浆液必须满足工程使用要求一般要求如下注浆作业不产生离析具有较好的流动性易于注浆施工压注后浆液固化收缩率小有较好的不透水性能压注后强度能很快超过土层使用前必须进行材料试验符合要求后方可正式用于工程注浆设备按采用的注浆工艺合理选择注浆设备包括注浆泵软管管接头阀门控制系统等选用的设备应保证浆液流动畅通接点连接牢固防止漏浆浆液拌制机宜用强制式搅拌机其容量要与施工用浆量相适应拌浆站必须配有浆液质量测定的稠度仪随时测定浆液流动性能注浆作业条文说明注浆时随时观察注浆状况控制好注浆压力并记录注浆点位置压力注浆量当注浆作业发生故障时应立即通知停止盾构掘进施工及时排除故障注浆结束应在一定压力下关闭浆液分配系统同时打开回路管停止压浆注浆管路内压力降至零后拆下管路并清洗干净注浆质量控制注浆质量控制以达到保护工程环境效果为目的一般采用注浆压力注浆数量进行双重控制条文说明隧道防水隧道管片接缝防水的构造形式截面尺寸和材料性能是根据隧道纵向变形允许值计算出的管片环缝张开值确定的故接缝防水密封垫的防水效果盾构隧道的防水重点管片螺栓孔的防水按设计要求和构造尺寸制成环状垫圈依靠紧固螺栓而达到防水目的必要时应按设计要求进行螺栓孔注浆隧道变形缝和柔性接头是变形集中变形量大的特殊部位因此防水处理和结构施工应严格按设计要求实施以达到隧道整体防水的目的管片接缝防水密封条为工厂制造厂方应按设计生产必要时应在现场实际验证作业前的运输堆放翻动等工作均不得损坏管片防水槽等关键部位防水密封条粘贴后在运输时应保护好发现问题及时修补方能下井进行拼装条文说明盾构的保养与维修日常巡检保养在每班作业前后及运转中进行由盾构维修保养班负责进行日常巡检保养的工作内容是检查调整紧固润滑清洁并对检查中发现的问题及时处置保养人员对盾构运转状况进行外观目测和仪表数据观测采用视听触嗅等手段检查盾构及后配套设备的运转情况观测主控室的运转参数检查机件的异响异味发热裂纹锈蚀损伤松动油液色泽油管滴漏等初步判断盾构的工作状态日常巡检保养具体内容为各部位的螺栓螺母松动检查并拧紧异常声音发热检查液压油润滑油润滑脂水空气的异常泄漏检查各润滑部位供油供脂情况检查并补充油位检查及补充电源电压及掘进参数检查确认电气开关按钮指示灯仪表传感器检查并处置液压电气泥浆水空气等管线检查确认并处置安全阀设定压力检查并确认滤清器污染状况检查确认并处置盾构在使用过程中必须进行定期保养定期保养是指按规定的运转周期或掘进长度对盾构及后配套设备进行检查和维护定期保养与维修分为周月季半年和年保养与维修周保养与维修的主要内容检查油位液压油滤清器有无泄漏检查旋转接头用润滑脂枪给轴承注油检查刀盘驱动主轴承检测油污染程度含水量检查刀盘驱动行星齿轮的油位监听运行声音检查推进油缸润滑关节轴承检查螺旋输送机变速器的油位润滑螺旋输送机轴承后闸门伸缩导向土压平衡盾构清理电动机液压油泵的污物检查铰接油缸对润滑点注脂润滑管片拼装机管片吊机管片输送机的润滑点润滑所有轴承和滑动面检查送排泥泵的密封及送排泥管道的磨损情况泥水盾构检查空压机温度检查凝结水和冷却器污染液压油箱油位开关操作测试检查皮带运输机各滚子的转动刮板磨损情况土压平衡盾构检查壁后注浆系统所有接头处的密封情况润滑所有润滑点彻底清理管线检查并清洁主控室及控制柜检查旋钮按钮显示的工作情况检查并清洁风水管卷筒及控制箱高压电缆卷筒及控制箱传感器及阀组接线盒及插座盒送排泥泵站照明系统等检查变压器的油温油标清除变压器上的水污监听变压器运行声音条文说明检查刀具的磨损情况当刀具磨损达到一定程度或由于地层条件变化时进行刀具更换刀具更换必须在确保安全的前提下进行并作好更换记录每月保养与维修除进行周保养与维修的内容外还需进行的主要内容润滑人闸的铰链检查螺旋输送机的螺旋管的壁厚土压盾构检查皮带运输机变速器油位皮带张力土压盾构液压油取样检测按质换油检查或更换滤芯检查管片拼装机轴承的紧固螺栓检查空压机皮带更换机油过滤器按质换油润滑后配套拖车行走轮的调节螺栓和轮轴检查注浆压力表及传感器检查蓄能器氮气压力必要时添加检查刀盘驱动装置行星齿轮的冷却水系统季保养与维修除进行月保养与维修的内容外还需进行的主要内容润滑膨润土泵轴承土压盾构更换油脂泵齿轮油更换后配套空压机空滤器油滤器检测溢流阀紧固电气接头检查循环水回路的水质润滑送排泥泵的轴承泥水盾构用超声探测仪检查送排泥弯管送排泥泵壳体的壁厚泥水盾构测量送排泥泵电动机的绝缘电阻泥水盾构半年保养与维修除进行季保养与维修的内容外还需进行的主要内容更换所有液压油滤清器检查刀盘驱动的齿轮油必要时更换检查电缆卷筒水管卷筒传动装置油位检查链条张紧并润滑用压缩空气清洁后配套空压机溢流阀年保养与维修除进行半年保养与维修的内容外还需进行的主要内容注浆泵进行安全检查检查主轴密封更换空压机空滤器检查分离器按质换油润滑电缆卷筒水管卷筒的轴承按质更换变速箱齿轮油检查紧固变压器接头用干燥压缩空气清除灰尘更换皮带输送机齿轮油土压盾构后配套拖车操作运行安全检查盾构是盾构法施工的关键设备若发生故障轻则造成停工停产重则造成工程质量事故和人身事故因此必须强制执行保养维修制度盾构长期停止运行时仍必须进行保养其主要作业每个系统的设备空载运行每隔天暴露于空气中的接合面上涂抹油脂润滑维护条文说明隧道施工运输一般规定隧道施工运输主要包括碴土管片以及各种机具设备材料的运输选用的运输机械应满足隧道施工计划进度隧道断面尺寸施工机具与材料的尺寸重量等要求垂直与水平运输的转换作业必须安全迅速和方便水平运输隧道内水平运输一般采用轨道运输使用电机车或内燃机车牵引运输能力须满足盾构施工计划进度的要求可选用单轨双轨运输按施工需要配备足够数量的编组列车平板车上管片碴斗等要放稳不准超限当平板车装运钢管轨道钢筋等长大件时必须绑扎牢靠垂直运输垂直运输一般采用带料斗或抓斗的门吊起重机垂直运输机械的操作人员必须能直视到地面及井底的吊放点操作人员按指令作业上下吊运保持吊物平稳垂直运输与水平运输转换处的吊运口尺寸要满足吊运物的尺寸需要吊运机械及吊具的起吊能力应通过计算满足起重要求吊装的索具应定期检查发现异常及时调换吊装应由经过培训考核合格的起重操作工操作管道运输管道运输占用的空间小运输能力大一般适用于泥水平衡盾构的掘进施工一般情况泥浆泵能通过的最大尺寸为管道直径的以下的固体颗粒泵送泥水混合物的最大比重达由于开挖面供料的不均匀只能在固体物质含量较低的基础上做平均计算泥浆比重泥浆管道内的流速应该达到不因颗粒物的沉淀而使管道堵塞用膨润土液携带能力大用水作为输送土料的介质时应如大流速在送泥和排泥的管线上按需要设置泵和阀门依据管路上设置的压力计流量计密度计的测量值稳定地控制调节开挖面的泥浆压保证输送过程中在管线内无碴土沉淀排泥管直径根据盾构外径开挖面的地层条件盾构制造厂提供的参考值来决定装于盾构后部的可调速式泥浆泵在盾构掘进时经过一段可伸缩管或柔性软管把混合物输送到后部的管道中在进行长距离输送时一台泵的输送距离太长则需在管道中间安装中间泵接力管道输送时对管接头管道拐角磨损较快应特别注意定期对输送管道进行检查和维修条文说明监控量测一般规定在城市乡村进行盾构施工施工环境监控量测内容差别较大针对不同施工环境条件制定不同的监控量测方案监控量测目的是要及时客观反映观测对象的变形状况因此方案必须可靠科学对于有可能突发的安全事故必须有应对的监测方案同步采集观测数据便于比较地上地下数据全面了解分析变形动态隧道环境监控量测线路地表沉降观测断面设置按地下铁道轻轨交通工程测量规范变形量测频率按地下铁道轻轨交通工程测量规范执行工作中可根据地层条件实测变形量和变形速率调整量测频率变形测量等级划分及精度要求见下表变形测量等级划分及精度要求变形测量等级垂直位移测量水平位移测量适用范围变形点的高程中误差相邻变形点的高差中误差变形点的点位中误差一级变形特别敏感的高层高耸建构筑物精密工程设施地下管线等二级变形比较敏感的高层高耸建构筑物重要工程设施地下管线隧道拱顶下沉结构收敛等三级一般性高层高耸构筑物地下管线等四级观测精度要求低的建构筑物地下管线等变形测量的主要方法和精度要求见下表表垂直位移监测网的主要技术要求等级相邻基准点的高差中误差每站高差中误差往返较差附合或环线闭合差检测已测高差较差使用仪器观测方法及要求条文说明一级水准仪宜按国家一等水准测量技术要求施测观测限差从严掌握二级水准仪宜按国家一等水准测量技术要求施测三级水准仪宜按国家二等水准测量技术要求施测四级水准仪宜按国家三等水准测量技术要求施测注为测段的测站数表水平位移监测网的主要技术要求等级相邻基准点的点位中误差平均边长测角中误差最弱边相对中误差作业要求一级宜按国家一等三角测量技术要求观测宜按国家二等三角测量技术要求观测二级宜按国家二等三角测量技术要求观测宜按国家三等三角测量技术要求观测三级宜按国家三等三角测量技术要求观测宜按国家四等三角测量技术要求观测四级宜按国家四等三角测量技术要求观测表沉降观测点的精度要求和观测方法等级高程中误差相邻点的高差中误差观测方法往返较差附合或环线闭合差一级除宜按国家一等水准测量技术要求施测外尚需设双转点视线前后视距差二级宜按国家一等水准测量技术要求施测条文说明三级宜按国家二等水准测量技术要求施测四级宜按国家三等水准测量技术要求施测电磁波测距三角高程测量注为测段的测站数资料整理和信息反馈回归分析常用函数如下式中位移值回归系数测点埋设后的时间为了积累监控量测经验保护建构筑物施工环境的经验要求工程竣工后提供监控量测的技术总结报告交有关部门存档条文说明管片预制工程验收管片钢筋钢筋原材料普通钢筋应符合现行国家标准筋钢混凝土用热轧带肋钢筋钢筋混凝土用热轧光圆钢筋等的要求钢筋进场时应检查产品合格证和出厂检验报告并按规定进行抽样检验由于工程量运输条件和各种钢筋的用量等的差异很难对各种钢筋的进场检查数量作出统一规定实际检查时若有关标准中对进场检验数量作了具体规定应遵照执行若有关标准中只有对产品出厂检验数量的规定则在进场检验时检查数量可按下列情况确定当一次进场的数量大于该产品的出厂检验批量时应划分若干个出厂检验批量然后按出厂检验的抽样方案执行当一次进场的数量小于或等于该产品的出厂检验批量时应作为一个检验批量然后按出厂检验的抽样方案执行对连续进场的同批钢筋当有可靠依据时可按一次进场的钢筋处理本条的检验方法中产品合格证出厂检验报告是对产品质量的证明资料通常应列出产品的主要性能指标当用户有特别要求时还应列出某些专门检验数据有时产品合格证出厂检验报告可以合并进场复验报告是进场抽样检验的结果并作为判断材料能否在工程中应用的依据本规范中涉及原材料进场检查数量和检验方法时除有明确规定外都应按以上叙述规定执行根据现行国家标准混凝土结构设计规范的有关规定管片中的纵向受力钢筋其强度实测值应满足本条的要求其目的是为了保证在地震作用下结构某些部位出现塑性铰以后钢筋具有足够的变形能力在钢筋分项工程施工过程中若发现钢筋性能异常应立即停止使用并对同批钢筋进行专项检验为了加强钢筋外观质量的控制钢筋进场时和使用前均应对外观质量进行检查弯折钢筋不得调直后作为受力钢筋使用钢筋表面不应有颗粒状或片状老锈以免影响钢筋强度和锚固性能本条也适用于加工以后较长时期未使用而可能造成外观质量达不到要求的钢筋半成品的检查对规定抽样检查的项目应在全数观察的基础上对重要部位和观察条文说明难以判定的部位进行抽样检查抽样检查的数量通常采用双控的方法即按比例抽样的同时还限定了抽样的最小数量受力钢筋的品种级别规格和数量对结构构件的受力性能有重要影响必须符合设计要求管片模具脱模剂玷污钢筋可能对握裹力造成明显的不利影响故应避免混凝土混凝土原材料水泥进场时应根据产品合格证检查其品种级别等并有序存放以免造成混料错批水泥进场时应对水泥强度安定性作复验其质量应符合现行国家标准硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥等的要求若水泥中含有氯化物可能引起混凝土结构中钢筋的锈蚀应严格控制管片混凝土外加剂质量及应用技术应符合现行国家标准混凝土外加剂混凝土外加剂应用技术规范等的规定检验项目方法批量应符合相应标准的规定若外加剂中含有氯化物同样可能引起混凝土管片中钢筋的锈蚀故应严格控制本条为强制性条文应严格执行混凝土中碱总含量过高可能引起混凝土管片的碱骨料反应严重影响其耐久性应严格执行现行国家标准混凝土结构设计规范和混凝土碱含量限值标准的规定用于管片混凝土掺合料的种类主要有粉煤灰粒化高炉矿渣粉等对各种掺合料均应提出相应的质量要求并通过试验确定其掺量工程应用时尚应符合国家现行标准粉煤灰混凝土和砂浆中应用技术规程用于水泥与混凝土中粒化高炉矿渣粉等的规定级粉煤灰或级矿渣粉经试验证明能满足工程要求时也可以掺用普通混凝土所用的砂子石子应分别符合普通混凝土用砂质量标准及检验方法普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法的质量要求其检验项目检验批量和检验方法应遵照标准的规定执行今后生产中有利用工业处理水的发展趋势除采用饮用水外也可采用其他水源但其质量应符合国家现行标准混凝土拌合用水标准的要求虽然相同配合比的抗渗混凝土因施工造成的差异不大但考虑到管片结条文说明构的重要性因此规定每环留置抗渗试件一组抗渗试验应符合现行国家标准普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法的规定本条提出了对混凝土原材料计量偏差的要求各种衡器应定期校验以保持计量准确生产过程中应定期测定骨料的含水率当遇雨天施工或其他原因致使含水率发生显著变化时应增加测定次数以便及时调整用水量和骨料用量使其符合设计配合比的要求混凝土的初凝时间与水泥品种凝结条件掺用外加剂的品种和数量等因素有关应由试验确定当施工环境气温较高时还应考虑气温对混凝土初凝时间的影响规定混凝土应连续浇筑并在低层初凝之前将上一层浇筑完毕主要是为了防止扰动已初凝的混凝土而出现质量缺陷当因停电等意外原因造成低层混凝土已初凝时则应在继续浇筑混凝土之前按照施工技术方案对混凝土接槎的要求进行处理使新旧混凝土结合紧密保证混凝土结构的整体性成型管片本条规定了管片结构性能检验的检验批检验数量并强调检验结果应符合设计要求本条还给出了免作结构性能检验的条件由于盾构管片的重要性对管片外观质量进行验收采用检查缺陷并对缺陷的性质和数量进行限制的方法进行本条给出了具体的缺陷特征和相应的缺陷等级同时规定管片不得有严重缺陷预制构件制作完成后施工单位应对构件外观质量和尺寸偏差进行检查并记录一般缺陷应及时按技术方案进行处理并重新检查验收条文说明管片防水工程验收原材料管片混凝土是防水混凝土必须满足设计规定的抗掺要求虽然相同配合比的抗渗混凝土因施工造成的差异不大但考虑到管片结构的重要性因此规定每环留置抗渗试件一组抗渗试验应符合现行国家标准普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法的规定管片自防水对管片进行检漏测试是直接对加工制作成的衬砌混凝土进行抗渗性检测由于检漏测试比较复杂当生产状态比较稳定管片检漏结果合格时可放宽检验批量本条规定了放宽的具体方法条文说明管片拼装工程验收主控项目在管片拼装过程中发现有本条所指质量问题应及时调换后期发现必须采取可行的技术措施修补或加强处理修补或加强处理方案需经业主和设计单位认可一般项目管片拼装完成后在下一环推进前应及时检测管片拼装质量应符合表的规定发现有本条所指质量问题必须将已成环管片局部或全部拆除重拼装地铁双圆盾构的隧道圆环平面位置和高程的允许误差可放宽为其他工程可在此基础上适当放宽条文说明盾构成型隧道验收主控项目发现有本条所指质量问题必须采取可行的技术措施修补或加强处理修补或加强处理方案需经业主和设计单位认可发现隧道防水效果达不到设计要求必须采取注浆堵漏等可行的技术措施予以处理处理方案需经业主和设计单位认可一般项目成型隧道应符合表的规定指隧道的外直径单位地铁双圆盾构的隧道圆环平面位置和高程的允许误差可放宽为其他工程可在此基础上适当放宽