盾構(gòu)施工與管理規(guī)范

1、第一部分：盾構(gòu)規(guī)范施工要求及規(guī)定一、施工場(chǎng)地施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地應(yīng)滿足工作井、龍門吊、管片存放、漿液站、泥漿處理設(shè)施、材料、渣土堆放、充電間、供配電站、控制室、庫(kù)房等生產(chǎn)設(shè)施用地和施工運(yùn)輸要求。二、前期調(diào)查對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查，必要時(shí)補(bǔ)勘；對(duì)影響范圍（2 倍深度）內(nèi)的建(構(gòu))筑物調(diào)查，必要時(shí)應(yīng)鑒定；對(duì)地下障礙物、構(gòu)筑物及管線等進(jìn)行調(diào)查，必要時(shí)進(jìn)行探查；對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保要求與政策進(jìn)行調(diào)查。具體主要內(nèi)容如下：1、實(shí)地踏勘調(diào)查各種建(構(gòu))筑物的使用

2、功能、結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)類型及其與隧道的相對(duì)位置等；2、道路種類和路面交通情況；3、工程用地情況，主要對(duì)施工場(chǎng)地及材料堆放場(chǎng)地、棄土場(chǎng)地、運(yùn)輸路線等做必要的調(diào)查；4、施工用電和給水排水設(shè)施條件；5、有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)。三、盾構(gòu)選型與配置：刀盤、推進(jìn)液壓缸、管片拼裝機(jī)、螺旋輸送機(jī)、泥水循環(huán)系統(tǒng)、鉸接裝置、渣土改良系統(tǒng)和注漿系統(tǒng)等。四、盾構(gòu)選型①依據(jù)：1、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘察報(bào)告：地層巖性及分布狀況、地層軟硬程度、地下水位、地層滲透性等，

3、同時(shí)要特別注意大粒徑卵礫石地層、漂石、高靈敏度軟土、松散沙層、軟硬混合地層、地中障礙物、可燃及有害氣體等；2、隧道線路及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件：線路平縱斷面(最小曲線半徑、最大坡度)、建筑限界、隧道埋深、連續(xù)掘進(jìn)長(zhǎng)度、襯砌結(jié)構(gòu)形式及分度參數(shù)等；3、施工安全；4、施工環(huán)境及其保護(hù)要求：工程周邊的建(構(gòu))筑物狀況、地下管線情況、道路交通狀況、控制沉降要求。盾構(gòu)施工過程中應(yīng)注重對(duì)環(huán)境的保護(hù)，防止施工過程中產(chǎn)生的廢棄物、噪聲等對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。對(duì)泥水平衡盾

4、構(gòu)而言，泥漿處理不徹底，泥漿中的懸浮或半懸浮狀態(tài)的細(xì)土顆粒不能完全分離出來，棄漿量大，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成影響；5、工期條件；6、輔助施工方法；7、類似工程施工經(jīng)驗(yàn)。②盾構(gòu)施工段工程地質(zhì)的復(fù)雜性主要反映在基礎(chǔ)地質(zhì)(主要是圍巖巖性)和工程地質(zhì)特性的多變方面。盾構(gòu)選型時(shí)應(yīng)綜合考慮，并對(duì)不同選擇進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析后擇其優(yōu)者。從保持工作面的穩(wěn)定、控制地面沉降的角度來看，使用泥水平衡盾構(gòu)要比使用土壓平衡盾構(gòu)的效果好一些，特別是在江河湖等水域、存在密集的建(

5、構(gòu))筑物，以及上軟下硬的地層中施工時(shí)。采用泥水平衡盾構(gòu)還可以降低地質(zhì)變化差異大造成的施工風(fēng)險(xiǎn)。在特殊施工環(huán)境中，施工安全是盾構(gòu)選型時(shí)的一項(xiàng)極其重要的因素。盾構(gòu)選型的主要方法包括地層滲透系數(shù)法、地層顆粒級(jí)配法等。③地層滲透系數(shù)法：當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)小于 10-7m／s 時(shí)，可選用土壓平衡盾構(gòu)；當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)為 1．0×10-7m／s～1．0×10-4m／s時(shí)，既可以選用土壓平衡盾構(gòu)也可以選用泥水平衡盾構(gòu)；當(dāng)?shù)貙訚B透系數(shù)

6、大于 1．0×10-4m／s 時(shí)，宜選用泥水平衡盾構(gòu)。對(duì)于滲水系數(shù)較大的地層，如果采用土壓平衡式盾構(gòu)施工，螺旋輸送機(jī)“土塞效應(yīng)”難以形成，螺旋輸送機(jī)出渣會(huì)發(fā)生大量“噴涌”現(xiàn)象，這樣對(duì)施工非常不利；同時(shí)土倉(cāng)壓力波動(dòng)大，地面沉降很難控制。對(duì)于滲透系數(shù)較小的隧道，如果采用泥水平衡式盾構(gòu)施工，主要制約因素是隧道渣土排放需要較長(zhǎng)的管道，及需要昂貴的泥水處理設(shè)備，在環(huán)境要求高的場(chǎng)合還應(yīng)采用渣土壓濾設(shè)備，同時(shí)耗費(fèi)大量的膨潤(rùn)土，工程造價(jià)較高。

7、④地層顆粒級(jí)配法：土壓平衡盾構(gòu)主要適用于粉土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉土、粉砂層等地層的施工；礫石粗砂地層宜選用泥水平衡盾構(gòu)施工；粗砂、細(xì)砂地層既可選用泥水平衡盾構(gòu)，也可在土質(zhì)改良后選用土壓平衡盾構(gòu)；含漂石、砂卵石地層宜選用土壓平衡盾構(gòu)。當(dāng)巖土中的粉粒和黏粒的總量達(dá)到 40％以上時(shí)，通常會(huì)選用土壓平衡盾構(gòu)，相反的情況則選擇泥水平衡盾構(gòu)比較合適。五、刀盤①應(yīng)符合下列規(guī)定1、盤結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度應(yīng)滿足工程要求；2、刀盤結(jié)構(gòu)形式應(yīng)適應(yīng)地質(zhì)條件，刀盤面

8、板應(yīng)采取耐磨措施，刀盤開口率應(yīng)能滿足盾構(gòu)掘進(jìn)和出渣要求；3、刀具的選型和配置應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、開挖直徑、切削速度、掘進(jìn)里程、最小曲線半徑及地下障礙物情況等確定；4、刀盤添加劑噴口的數(shù)量及位置應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、刀盤結(jié)構(gòu)、刀盤開挖直徑等確定。②刀具配置方式刀具的布置方式需要充分考慮工程地質(zhì)情況，進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，不同的工程地質(zhì)特點(diǎn)，采用不同的刀具配置方案，以獲得良好的切削效果和掘進(jìn)速度。根據(jù)地質(zhì)條件特點(diǎn)，可以大致分為四種地層：軟弱土地層；砂層、砂

9、卵石地層；風(fēng)化巖及軟硬不均地層；單純的純硬巖地層。切刀和刮刀等切削類刀具一般適用于砂、卵石、黏土等松散地層。巖石強(qiáng)度較大時(shí)應(yīng)配置滾刀。1、軟弱土地層：如南京、上海、杭州等地，其地質(zhì)條件主要以淤泥、粘土和粉質(zhì)粘土為主，在軟弱土地層一般只需配置切削型刀具，如：切刀、周邊刮刀、中心刀、先行刀和超挖刀。以南京地鐵盾構(gòu)為例，刀盤采用面板式結(jié)構(gòu)，裝有 1 把魚尾形中心刀，120 把切刀，16 把周邊刮刀及1 把仿形刀。切刀安裝在開口槽的兩側(cè)，覆蓋了

10、整個(gè)進(jìn)碴口的長(zhǎng)度。刮刀安裝在刀盤邊緣。由于刀盤需要正反旋轉(zhuǎn)，因此切刀的布置也在正反方向布置，為了提高切刀的可靠性，在每個(gè)軌跡上至少布置 2 把。在周邊工作量相對(duì)較大，磨損后對(duì)盾構(gòu)切口環(huán)尺寸影響較大，在正反方向各布置了 8 把刮刀?？紤]到刀盤的受力均勻性，刀具布置具有對(duì)稱性。刀具安裝采用螺栓固定，便于更換。在切刀或刮刀的刃口和刃口背面鑲嵌有合金六、測(cè)量包括地面控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、隧道內(nèi)控制測(cè)量、掘進(jìn)施工測(cè)量、貫通測(cè)量和竣工測(cè)量。①地面控制

11、測(cè)量平面控制網(wǎng)(導(dǎo)線)測(cè)量技術(shù)要求高程控制網(wǎng)(水準(zhǔn))測(cè)量技術(shù)要求②聯(lián)系測(cè)量包括地面近井導(dǎo)線測(cè)量和近井高程測(cè)量、工作井定向測(cè)量和導(dǎo)入高程測(cè)量，以及隧道內(nèi)近井導(dǎo)線測(cè)量和近井高程測(cè)量等。盾構(gòu)隧道貫通前的聯(lián)系測(cè)量次數(shù)不應(yīng)少于 3 次，宜在隧道掘進(jìn)至 100m、1／3 貫通長(zhǎng)度和距貫通面 150m 前分別進(jìn)行一次。當(dāng)貫通長(zhǎng)度超過1500m 時(shí)，應(yīng)增加聯(lián)系測(cè)量次數(shù)或采用高精度聯(lián)系測(cè)量方法，提高聯(lián)系測(cè)量精度。③隧道內(nèi)控制測(cè)量包括隧道內(nèi)施工導(dǎo)線測(cè)量、施

12、工控制導(dǎo)線測(cè)量和隧道內(nèi)施工水準(zhǔn)測(cè)量、施工控制水準(zhǔn)測(cè)量?？刂凭W(wǎng)宜為支導(dǎo)線和支水準(zhǔn)路線，當(dāng)有聯(lián)絡(luò)通道時(shí)，應(yīng)形成附合路線或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)。直線隧道的導(dǎo)線平均邊長(zhǎng)宜為 150m，曲線隧道的導(dǎo)線平均邊長(zhǎng)宜為 60m，相鄰的長(zhǎng)短邊邊長(zhǎng)比不應(yīng)大于 3。水準(zhǔn)點(diǎn)宜按每 200m 間距設(shè)置 1 個(gè)。在隧道貫通前，隧道內(nèi)控制導(dǎo)線和控制水準(zhǔn)測(cè)量不應(yīng)少于 3 次。重合點(diǎn)坐標(biāo)較差應(yīng)小于 30mm×ld／Ld，高程較差應(yīng)小于 10mm，且應(yīng)采用平均值作為測(cè)量結(jié)果。

13、④掘進(jìn)施工測(cè)量采用極坐標(biāo)法放樣隧道中心線和盾構(gòu)基座的位置、方向，應(yīng)利用水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)設(shè)隧道高程控制線以及基座坡度，坐標(biāo)和高程放樣中誤差為±5mm；反力架和洞門圈位置應(yīng)采用三維放樣方法放樣，反力架安裝后和洞門澆筑前應(yīng)對(duì)其經(jīng)過設(shè)計(jì)中心的豎直和水平位置進(jìn)行復(fù)測(cè)，并應(yīng)提供相應(yīng)里程的坐標(biāo)或與中心的距離，放樣和復(fù)測(cè)中誤差應(yīng)為±10mm。盾構(gòu)就位后應(yīng)采用人工測(cè)量方法測(cè)定盾構(gòu)的初始姿態(tài)，人工測(cè)量與盾構(gòu)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)量較差不應(yīng)大于 2 m

14、(m 為點(diǎn)位測(cè)量中誤差)。盾構(gòu)測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)應(yīng)牢固設(shè)置在盾構(gòu)上，且不應(yīng)少于 3 個(gè)，標(biāo)志點(diǎn)可粘貼反射片或安置棱鏡；盾構(gòu)姿態(tài)測(cè)量：橫向偏差、豎向偏差、俯仰角、方位角、滾轉(zhuǎn)角和切口里程。管片拼裝后，應(yīng)進(jìn)行盾尾間隙測(cè)量。壁后注漿完成后，宜進(jìn)行襯砌環(huán)測(cè)量，包括襯砌環(huán)中心坐標(biāo)、底部高程、水平直徑、豎直直徑和前端面里程，測(cè)量中誤差為±3mm。⑤貫通測(cè)量隧道貫通后應(yīng)進(jìn)行貫通測(cè)量，測(cè)量?jī)?nèi)容包括隧道的縱橫向和高程貫通誤差。⑥竣工測(cè)量包括隧道軸線平面