一级建造师市政公用工程精华辅导（40）

　　1K413020盾构法施工
　　1K413021掌握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。
　　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。
　　(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。　　快把一级建造师站点加入收藏夹吧！
　　(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。