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关于北京地铁盾构法施工区间隧道的质量管理和控制
1、2
1．前言
随着我国城市地铁建设高潮的兴起,盾构施工技术以其特有的技术优势,逐渐得到地铁建设界的青睐,目前盾构施工技术已发展成为我国地铁隧道暗做法施工的重要工法之一.但是,盾构施工技术在地铁隧道被广泛应用的同时,如何评价和控制盾构法隧道的工程质量,正逐渐引起与并得到建设、设计、监理及施工各方的重视.笔者结合北京市地铁隧道盾构法施工的现况,试就盾构法隧道工程质量的管理和控制,谈谈自己的粗浅看法,旨在抛砖引玉,为进一步提高盾构法隧道的工程质量而努力.
2．北京地铁工程应用盾构法施工的现状
目前北京地铁五号线、四号线、十号线一期(含奥运支线)及机场线(延长约115千米),共规划16个工程标段(含盾构试验段)采用盾构法施工,总长度31.83 千米,计划使用25台(次)盾构机(标段划分及施工单位见表1).其中五号线4个工程标段(含盾构试验段)已于底之前先后掘进结束,进入设备安装阶段;十号线3个工程标段中的第9合同段于2006年8月中旬掘进结束,第6、11合同标段均掘进70%以上的隧道长度;四号线5个工程标段陆续进入掘进高峰;机场线4个工程标段于2006年8月9日起陆续开始掘进.招标结束,.从目前盾构法隧道施工的实际情况看,盾构施工正常(仅考虑施工因素),成型隧道工程整体质量较好,管片色差小,无渗漏现象,特别是管片拼装质量得到国内外有关专
家的好评,但也存在一定问题.如五号线盾构始发时有相当多的标段不同程度地存在盾构机态势控制不良,施工质量不理想,管片局部破损;十号线某标段成型隧道管片错台较大等现象;甚至出现施工管理不当,造成地面大面积塌陷的严重工程事故.从施工管理的角度出发,这些问题均与北京地铁隧道采用盾构法施工的经验不多,工程积累少,不熟悉盾构法隧道施工管理与控制的关键所在,工程施工质量管理目标不够明确等因素有关.因此,总结国内其他城市与北京现有盾构法施工的经验,分析盾构法施工的全过程,分阶段分层次按内容不同对工程施工过程进行管理和控制,进一步提高北京地铁盾构法隧道的工程质量,很有必要.
3．盾构法隧道施工阶段的划分
本文只对施工企业(承包商)接到工程中标通知书起到工程竣工交验止的时间区段进行阶段划分,同时施工阶段与地铁其它常规工法施工相同时略去不列,仅列出因采用盾构法施工时所带来的不同施工阶段.
3．1有关用语定义
(1)盾构机招标：按照我国招标法及国家进口机械设备有关规定所进行的购买盾构机及配套设备的一系列活动;
(2)盾构机系统总图：盾构机主机系统图和后续台车以及台车所载设备系统图;
(3)盾构机加工计划：盾构机主要分项系统加工时序表(也可称盾构机设备加工横道图或网络图);
(4)初始掘进：盾构机由工作竖井进入隧道内一定距离的掘进施工阶段,其按盾构主机与后续台车系统不同的连接方式大致可分成主配套系统分离(分体分次)始发与主配套系统连接(连体一次)始发两种情况;
(5)盾构机态势：盾构机在地层掘进过程中的瞬时状态,一般用盾构机的 x、y、z、方位角、俯仰、旋转等六个参数描述;
(6)出井(或进洞)：盾构机离开工作竖井(也称始发井)进入区间隧道的过程;
(7)进井(或出洞)：盾构机在区间隧道内掘进逐渐进入工作竖井(也称接收井)的过程;
(8)主配套系统分离(分体分次)始发方式：初始掘进时,盾构主机与后续台车先分离,然后根据掘进的长度或施工组织要求,分次将盾构主机与后续台车逐项连接成为一体的始发方式;
(9)主配套系统连接(连体一次)始发方式：初始掘进时,盾构主机已与后续台车连接成为一体的始发方式.
3．2施工阶段划分
建设单位在土建工程招标前的工期筹划应考虑盾构机的提供方式.根据目前国内地铁盾构法施工的经验,一般可分成几种模式：
(1)租赁(建设方出租或企业之间租赁);
(2)施工企业自有;
(3)新购置(企业自购或建设方购置).
结合上述提供盾构机的三种模式,综合考虑盾构法施工组织过程,可
把采用盾构法施工增加的施工阶段大致分为以下施工阶段：
(1)盾构机招标购置阶段;
(2)盾构机设计及制造阶段;
(3)盾构管片(含管片模具)生产、供应阶段;
(4)盾构机进场、工作竖井端头土体加固及设备组装调试阶段;
(5)盾构法隧道初始掘进阶段;
(6)盾构法隧道正常掘进阶段;
(7)盾构法隧道盾构机接收(或进井)阶段;
(8)盾构机解体撤场阶段.
根据盾构标段工程施工筹划不同,有盾构机过站、盾构机由同一区间另一条线路调头掘进返回原始发现场以及盾构机转到另外区间始发竖井(或原始发竖井施工同一区间另一条线路)施工等情况.因此还会出现以下施工阶段.
(9)盾构机过站阶段;
(10)盾构机调头阶段;
(11)盾构机转场阶段.
4．各施工阶段的管理与控制
4.1盾构机招标购置阶段
此阶段要为工程选定(或确定)满足工程要求的盾构机,应对盾构机的功能配备、设备使用性能、各项系统的技术规格、关键系统或项目的参数指标以及盾构机对本工程各项条件的适应性给出准确和适宜的回答.本阶段控制要点关键在盾构机的工程适应性和设备的
使用性能.如果控制得好,基本保证隧道掘进阶段的施工可顺利进行.否则,将会增加很多困难.如某盾构工程因刀盘扭矩储备不足,盾构机在掘进过程中常常因过载自动跳闸停机,致使开挖与出渣失衡,地面沉降过大,严重影响了施工安全和质量.要达到这一控制目标,要针对工程的实际条件从以下几个方面出发进行管理和控制.
(1)工程地质条件：就北京地区而言,要对隧道穿越地层中三种典型地质的状态进行分析,特别是地层颗粒级配及石英含量.这些对盾构机的类型、刀盘形式、刀具形状、刀具布置及耐磨特性等均有直接关系;
(2)工程水文条件：隧道沿线地下水的存在形式和分布状态、地层渗透系数的大小等.这些对盾构施工开挖面的稳定、盾构施工是否拌随出渣过程发生喷涌(加泥式土压平衡盾构)以及掘进速度都会带来影响;
(3)隧道沿线地表(地下)或周边建、构筑物对沉降控制的要求：如盾构穿越既有地铁运营线、桥梁基础、地下管线、结构性较差的房屋及国铁线路等建、构筑物时,一般对沉降限制较严,相应也对盾构的可操性以及背后同步注浆系统有特别的要求;
(4)盾构机辅助性能或措施的适应性要求：如局部地段对刀具、对添加改性剂等的特殊要求,对盾构机的综合性能都会造成变化; (5)施工环境及环境保护要求：纯技术层面而言,在城市繁华地区采用盾构法施工,从保持开挖面稳定、控制地表沉降施工速度看,特别是大直径隧道(如超过8米),泥水平衡盾构应优于土压平衡盾构,但从占用
施工场地大小以及可能会对环境的影响考虑,泥水平衡盾构又有一定劣势.因此要因地制宜综合权衡.
以上仅考虑技术与施工条件,没有考虑经济性.不容质疑,盾构机的性价比必然是一个重要的参考指标.实际操作时,可以考虑从施工队伍的技术水平及组织能力方面综合平衡,对盾构设备的某些技术性能指标进行取舍.
对于租赁及自有盾构机的情况,应按照上述条件对盾构机进行分析评估和改造,控制目标仍然是盾构机对本工程的适应性和设备的使用性能.
4.2盾构机设计制造阶段
此阶段为盾构机实体构成阶段,管理和控制的目标应是依据所签定的购买合同,严格合同管理,切实做到设备供应商按合同规定的质量、交货期提供盾构机.结合国内购买盾构机的经验教训,宜从以下几点进行控制.
（1）合同培训：要组织相关人员进行合同培训,要掌握合同中商务条款和技术条款的内容,至少对关键条款的内容及内涵非常清楚.这样才有利于提高项目的执行力;
（2）设备供应商按合同及早提供设备系统总图和盾构机加工计划：地铁隧道施工用盾构机是大型的专项设备,设计与制造周期较长,一旦出现遗漏,必然造成延长供货期或质量难以保证.因此,必须坚持过程控制,按设备系统总图、按分项目系统、计划逐一综合控制.同时,要制定双方签字确认的程序和制度,对设备制
造过程中双方商定的内容、阶段性完成的项目进行签认.做到责任清楚、确定、落实,可追究.
（3）驻厂监造：盾构机总造价约在4500万元人民币左右,必须坚持驻厂监造.驻厂监造人员应对制造采用的原材料、半成品、及外购件是否遵守购买合同约定要求给予确认,不满足时,要立即书面明确提出更换要求.例如电机、减速箱等是否是合同约定的厂家及其相应等级的产品.同时要对设备的制造工艺及相应质量标准给予充分关注,必要时可旁站或抽查.确认和抽查结果要经双方人员签认,并通报各自企业留存和备查.
（4）出厂验收：出厂验收是确保设备整体综合质量的非常重要的一个环节.要成立设备出厂验收领导小组,并事先制定验收计划,计划要详细规定验收项目和内容.要对验收项目的内容进行验收方法设计,其方法要科学合理,能够达到验收目的,对无法进行负载验收的项目要有经过双方同意的替代方案.设备供应商应事先在工厂内为满足验收要求创造好条件.盾构机部件的验收也是很重要的,主要是通过检查工厂自检记录和相关资料.
如传感器的检查和标定结果等.
4.3盾构管片(含管片模具)生产、供应阶段
盾构管片是盾构法隧道的主要结构构件,其质量优劣、数量是否满足工程施工需要,直接决定盾构法隧道的工程质量和施工进度,故管片生产的管理和控制极为重要,但由于这部分内容比较多,为节省篇幅,在此仅指出控制的项目(计划另文对此专题介绍)即模具质量(含数
量)、管片的生产工艺、管片出厂与进场检验、管片的存放时间(应控制在三个月内)与运输等.
4.4盾构机进场、工作竖井端头土体加固及设备组装调试阶段
（1）盾构机进场阶段：北京地铁工程均位于城市繁华地区,盾构机属超高、超宽及超重大型设备,进入施工现场必然受沿途环境条
件的限制.因此,盾构机进场必须有运输方案和组织计划,并得
到城市相关管理部门的批准方可实施.本阶段管理和控制要点
是检查是否编制了切实可行的运输方案,运输线路、时间是
否经过实地考察,沿途需要加固或挑高的道路、桥梁及悬挂物
是否都已实施.保证设备的安全运输以及减少对社会环境的
影响是控制的目标.
(2)盾构机组装调试阶段：盾构机下井组装与盾构机进场是一个整体,特别是对于分块较大较重的部件,一般不采用二次吊运方案,盾构机分块部件进入现场后,应直接吊入工作竖井进行组装.通常在购买盾构机时,对盾构机的分块方式、分块重量和尺寸均有特别要求,即盾构机在设计制造阶段就已考虑了盾构机的组装.因此管理的内容是吊装方案的科学性、合理性及组织的有序性,控制重点是安全.
盾构机的调试是一项细致的工作,必须分系统分项目调试结束后,再进行整体联动调试.盾构机组装调试结束后,应组织相关各方人员进行设备初步验收,验收结果要形成书面报告备查.调试阶段需要关注切削(刀盘)系统、推进系统、壁后同步注浆系统、管片拼装系统、出渣系统(螺旋输送或皮带输送、泥水平衡盾构则应考虑排、送泥系
统)、盾尾密封系统、操作控制(如压力等)系统、测量系统等.
(3)初始掘进前工作竖井端头土体加固要按设计图组织实施,并编制土体加固专项施工方案.专项施工方案应对加固工艺、加固材料、质量控制标准、加固过程控制提出明确要求,施工过程要严格把关和如实记录过程.工作竖井端头土体加固应在工作竖井开挖之前进行,防止土体加固破坏工作竖井的结构.另外,目前国内对始发井端头沿隧道轴线方向的加固长度一般取6米,考虑到初始掘进盾构机态势控制的特点,笔者认为加固长度宜比盾构主机长度多1~2 米为好.
4.5盾构法隧道初始掘进阶段
(1)初始掘进应编制专项实施方案,方案要对盾构基座(也称始发台)的定位(轴线与高程)和安装做出明确的规定,保证盾构机能够按照隧道中心掘进,基座位置与倾斜度要根据地质条件进行计算和测量复核.当负环采用开口形式(非闭口环)时,要对负环管片结构进行支撑与加固,防止环片出现错位;反力架的安装刚度应进行验算,不允许反力架产生过大变形造成盾构机态势不良.
(2)盾构初始掘进客观上存在一个适应地质条件的过程,应注意观察与分析各种推进参数,严格控制推进,及时调整盾构推进参数(如推进压力、壁后同步注浆量等).
(3)负环管片拆除前,在隧道一定长度范围内安设拉杆,对盾构隧道的防水极为重要.
初始掘进阶段盾构机态势控制是重点,应结合成型隧道轴线及地表沉降值的测量,调整盾构推进达到最佳状态.
4.6盾构法隧道正常掘进阶段
盾构法隧道正常掘进阶段的控制重点是过程管理.应按照盾构法施工工艺,抓好盾构推进各项参数控制(特别是开挖面平衡压力的控制)、隧道推进轴线控制(机测与人工测相结合)、管片拼装质量(含管片质量、防水橡胶条质量)控制、壁后同步注浆控制(含工艺、材料、配比、注浆量、注浆压力与时间)、地面沉降监测控制、设备维护与检修(包括各种施工用管路、轨道、运输、起吊及通讯、照明)控制等,保证盾构按照掘进进尺控制目标连续、均衡、稳定推进.
4.7盾构法隧道盾构机接收(或进井)阶段
本阶段也称贯通掘进阶段,管理与控制目标如下.
(1)控制隧道推进轴线,加密测量,确保盾构机正常、顺利进入工作竖井.
(2)控制推进压力与速度,防止出现坍塌和施工安全事故.
(3)制定和采取有效措施,消除本阶段隧道管片容易出现渗漏的质量通病.
4.8盾构机解体撤场阶段
盾构机解体与撤场与工程质量无直接关系,但作为盾构法施工管理的全过程,应列入工程监管的范围.盾构机解体与组装相同,需要制定解体、撤场与运输方案.方案要对盾构机解体顺序、吊装、标识等均要进行详细的规定,同时方案要考虑盾构机离场后的去向、用途,尽可能与之结合并统一起来.本阶段除要关心方案之外,更重要的是对实施解体撤场过程的安全加以控制.
4.9盾构机过站、调头、转场阶段
盾构机过站、调头、转场阶段都各有特点,其管理内容前面阶段中不同程度地涉及到,可参照相应部分进行管理.但必须制定专项阶段方案 ,进行有针对性的管理,保证管理与控制的有效性.
5．结语
(1)应用盾构技术施工地铁区间隧道,施工管理程序清晰、简单,便于控制工程质量和施工安全.但是,一般施工工法需要进行严格管理和控制的内容不能放松.工程实践中曾出现过某标段盾构施工的测量都正确无误,而由于初期地面平面控制测量与井下平面控制测量在传递过程中出现微小错误,导致盾构隧道轴线偏离设计轴线,不得不改变站内轨道线位,给工程造成损失.
(2)盾构法施工的关键在于选用适宜的盾构机,在目前国内盾构机技术尚未过关的条件下,还需要从国外采购盾构机,因而盾构机的购置技术至关重要,国内这几年在购置国外盾构机的过程中有过惨痛教训,必须引起足够重视.如某公司发现国外厂商不能按时交货时,在签定的合同额之外,又增加了不菲的所谓加班费之后,仍不能按期交货;又如某公司在进行设备出厂验收时,发现制造商对已签定合同中的某部分技术条款,擅自按造对自己有利的要求进行制造,该公司破迫于工期压力,同意该部分内容的验收改在国内进行,导致出现某些重要部件质量不符合标准,最终还是拖延施工工期达3个月以上. (3)盾构施工技术在地铁工程领域应用最多,国内能够采用盾构施工技术施工的队伍已超过三十多支,盾构机总台数也达一百多台.因此,需
要我们对工程中出现的问题进行收集、整理、分析、解决.盾构法施工技术在国内的应用,除地铁外已发展到铁路、公路、水利、城市市政公用管线,速度惊人.可以预计,我国很快就会成为世界盾构法技术的应用大国,我们必须从盾构机的设计、制造、施工技术、施工管理等方面去开展研究,不断积累、总结和提高盾构法的技术水平,为国家的工程建设做出贡献.
精心整理 地铁施工质量控制要点 一、明挖法施工 1、围护结构施工 1）地下连续墙施工控制要点： （1）导墙施工。控制测量放线的中心线精度和标高误差；检查沟槽土体土质及其稳定性；控制导墙成型后内水平间距、竖向间距、牢固程度和控制支撑拆除时间；控制内墙面与地墙纵轴线平行度、垂直度、平整度及导墙净间距符合要求。 （2）泥浆制作。泥浆配合比满足现场地质的要求；每幅槽段对泥浆指标（比重、黏度、pH值、含砂率）；控制对循环（废弃）泥浆的处理。 （3）成槽施工。单元槽段分幅位置测定；成槽过程观测周边地面变形情况、槽段内泥浆液面高度；控制好槽段深度、宽度、垂直度和长度等；测定第一次清孔后槽底泥浆指标。 （4）钢筋笼制作和吊放。应控制纵横向钢筋点焊接质量、钢筋桁架焊接质量、吊点焊接质量、吊筋长度；预埋件位置、数量、规格和安装固定情况，保护垫块位置、数量；入槽后平面位置、标高和固定情况。 （5）接头管吊放。控制接头管入槽位置、深度，开始拔管时间、每次拔管长度、最终拔管时间。 （6）浇筑混凝土。导管应提前做气（水）密性试验并满足要求。钢筋笼就位后放入导管并再次进行槽段清孔换浆；初灌量满足要求；确保连续浇筑，控制浇筑面高差、浇筑速度和最终混凝土面标高；控制试块制作批次、数量。 2）灌注桩施工控制要点： （1）桩位放样控制，护筒埋设深度和中心位置要正确。 （2）泥浆制作。泥浆配合比满足现场地质的要求；每幅槽段对泥浆指标（比重、黏度、pH值、含砂率）；控制对循环（废弃）泥浆的处理。 （3）钻孔施工：控制钻头位置、钻盘水平度、钻杆垂直度；控制成孔深度，清空后孔底沉渣厚度、孔底泥浆指标等符合要求。 （4）钢筋笼制作和吊放。应控制纵横向钢筋点焊接质量、加强箍筋焊机质量、吊点焊接质量、吊筋长度、上下接头处主筋错开长度、保护层垫块放置的位置及数量。 （5）浇筑混凝土。导管应提前做气（水）密性试验并满足要求。钢筋笼就位后放入导管并再次进行槽段清孔换浆；初灌量满足要求；确保连续浇筑，控制浇筑面高差、浇筑速度和最终混凝土面标高；控制试块制作批次、数量；严禁将导管提离混凝土面。 3）基坑开挖、回填： （1）钢支撑钢管的直径、管壁厚度等尺寸必须符合设计要求. （2）钢支撑轴力预加应力的测试元件和仪器、仪表设备应齐全,并经有资质单位标定合格后才允许使用. （3）施工监测的实施情况，监测标点布设应符合设计要求，全部标点必须取得初始读数，记录清楚后，方可开始基坑开挖.
盾构隧道穿越既有建筑物施工应对技术 文章摘要： 盾构隧道穿越既有建筑物施工应对技术摘要：随着近几年地下工程建设的不断发展,盾构施工技术已越来越成熟,特别是在城市轨道交通建设中更显示出其优越性。但是,对于盾构施工过程中穿越障碍物或近距离通过既有建(构)筑物的施工还缺少相应的工程实例,经验相对也较少。近年来,我国城市轨道交通建设发展迅速,但是面临着越来越复杂的周边环境和施工条件,因此研究和制定相应的施工技术和应对措施十分必要。文章针对盾构施工穿越城市内河、下穿既有隧道以及湖底施工、下穿古城墙等工程实例进行分析研究,提出了针对类似情况的应对技术措施。 1 引言 随着国民经济的发展和城镇化建设的加速,国内城市轨道交通建设发展也越来越迅速。在轨道交通建设中,盾构工法由于其优越性在国内的应用越来越多。为了使轨道交通尽快形成网络达到预期的规模效应,轨道交通的建设也在加速。随着初期单条线的建成,后续线路建设的难度会越来越大。同时,伴随城市规划建设,特别是通常伴随地铁建设的沿线开发的增多,工程建设所面临的是越来越复杂的周边环境,穿越障碍物或近距离通过既有建(构)筑物的情况也越来越多。工程施工时既需要对既有建(构)筑物进行保护,又要确保工程本身的安全性和进展顺利,因此对不同的情况采用相应的应对技术十分必要。本文以南京地铁施工中已成功完成的盾构施工穿越障碍物的几个实例为基础,研究分析相应的应对技术。 2 下穿既有河流 2.1 工程实例 金川河宽10.4m,河堤深4m, 水深1.3m,为污水河。盾构隧道与 该河近正交下穿通过,盾构机与 河床底净间距6.2m。该段 地质情况自上而下分别是:② -1d3-4粉细砂(3.5m)、②-2c2-3 粉土(约6.0m)、②-2b4淤泥质粉 质粘土(约3m)、③-2-1b2粉质粘 土(4m)、③-3-1(a+b)1-2粉质粘 土(约 4.7m)。隧道主要在② -2c2-3粉土、②-2b4淤泥质粉质 粘土(上部)和③-2-1b2粉质粘土 (下部)地层中穿过(图1)。 该工程盾构机于2002年5月 9日~2002年5月10日和2002年 12月28日~2002年12月29日分 别在下行线和上行线顺利通过金 川河,沉降监测结果良好,没有采 用应急预案。但是在下行线掘进
地铁盾构法隧道施工技 术方案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
地铁盾构法隧道施工技术方案
地铁盾构法隧道施工技术方案 1.施工流程图 1.1盾构法隧道施工流程图 图1盾构隧道施工流程图 1.2盾构始发流程图 图2 始发流程 图 2.盾构机下井 盾构机从盾构工作井吊入，每台盾构机本身自重约200t ，分解为 5 块，最大块重约60t 。综合考虑吊机的起吊 能力和工作半径，安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图3。 图3盾构机下井拼装示意图 在吊入盾构机之前，依次完成以下几项工作： 1.将测量控制点从地面引到井下底板上； 2.铺设后续台车轨道； 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上； 4.安装始发推进反力架，盾构管片反力架示意图见图4； 5.安装盾构机始发托架，盾构始发托架示意图见图5。 图4盾构管片反力架示意图 掘进
图5 盾构始发托架示意图 3.盾构机安装调试 3.1盾构机的安装主要工作 1.盾构机各组成块的连接； 2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。 3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装； 4.台车顶部皮带机及风道管的连接； 5.刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1.刀盘转动情况：转速、正反转； 2.刀盘上刀具：安装牢固性、超挖刀伸缩； 3.铰接千斤顶的工作情况：左、右伸缩； 4.推进千斤顶的工作情况：伸长和收缩； 5.管片安装器：转动、平移、伸缩； 6.保园器：平移、伸缩； 7.油泵及油压管路； 8.润滑系统； 9.冷却系统； 10.过滤装置； 11.配电系统； 12.操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。 盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后（具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行），即可判定该盾构机已具备工作能力。 4.盾构进洞 1.盾构进洞前50 环进行贯通测量，以确定盾构机的实际位置和姿态。此后的掘进不允许有大的偏差发生，逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置，满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成，以避免盾构进洞发生意外。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题探析 摘要：随着我国经济的高速发展，我国地铁高速发展，盾构法具有不影响地面 交通、对周围建(构)筑物影响小、适应复杂地质条件、施工速度快等众多优点而 在地铁工程建设中广泛应用。但盾构法隧道工程是在岩土体内部进行的,无论其埋深大小,开挖施工都不可避免地会对周围土层产生扰动,从而引起地面沉降(或隆起),危机邻近建筑物或地下管道等设施的安全。因此,施工能产生多大的沉降或隆起, 会不会影响相邻建筑物的安全,是地铁隧道盾构施工中最关键的问题。要在地铁工程施工前对工程可能引起的地面沉降问题有所估计,就首先需要了解盾构法施工引起的地面沉降的一般规律和机理,进而提出相应的安全判别标准和控制原则,达到 事先防控的目的。 关键词：地铁隧道；盾构法；地面沉降 引言 随着城市交通事业的高速发展，在地铁施工中盾构施工最为普遍，地铁施工引发的地面 沉降问题逐渐受到了人们的重视，怎样对盾构施工中的地面沉降问题进行合理的预测和防范，成为了地铁盾构施工亟需解决的重要问题。本文主要阐述了有关地铁隧道盾构法施工中的地 面沉降问题研究。 1地铁隧道盾构施工引起地面沉降主要影响因素分析 1.1覆土厚度H和盾构外径D的影响 在地铁施工过程中隧道盾构技术非常重要，盾构外径越大,由盾构施工引起的单位长度的 地层损失就越大,在相同地面沉降槽宽度下,最大地面沉降也随着增大;而隧道覆土厚度越大,则 最大地面沉降值就会越小,但地面沉降槽宽度会越大。最大地面沉降随覆土厚度H与盾构外径 D的比值即H/D的增大而减小。 1.2盾构到达时的地层沉降,开挖面前的沉降或隆起 在地铁隧道施工过程中，沉降是非常重要的，自开挖面距观测点约3m-10m时起,直至开 挖面位于观测点正下方之间所产生的隆起或沉降现象。实际施工过程中设定的盾构土压舱压 力很难与开挖面土体原有土压力达到完全的平衡,多因土体应力释放或盾构反向土仓压力引起 的土层塑性变形所引起。 1.3盾构穿越土层性质 隧道开挖在软土层中，主要的土层性质有砂质粉土、淤泥质粘性土、砂土层以在不同的 土层穿越中对地面沉降也有不同的影响。在保持其他工艺条件都不变的情况下，穿越砂土层 相对于黏土层来说，其沉降槽宽度的系数也更小，因此沉降量也是最大的。设地层损失率为2%，盾构埋深为 10m，盾构半径为 3.2m，计算分析穿越不同土层的宽度系数与沉降量的关系。通过计算分析后可知，在穿越不同土质时地面沉降效应也不同，穿越黏土时的沉降槽宽 系数最大，对地面沉降影响的范围也最大，穿越砂质粉土层，宽度系数比黏土层小，沉降量 显著，在穿越砂土地面时沉降量最大。 1.4盾尾间隙沉降 隧道施工过程中，地表沉降是由于地铁盾尾通过测点后产生的,一般的范围约在后尾通过 测点后0-20m范围。由于盾构外径大于管片外径,管片外壁与周围土体间存在空隙,往往因注 浆不及时和注浆量不足,管片周围土体向空隙涌入,造成土层应力释放而引起地表变形,这一期 间的地表沉降约占总沉降的40%-45%。 2盾构隧道的地面沉降机理 在盾构隧道施工开挖的过程中，地面沉降是由于面的附加应力、应力释放等引起地层产 生的弹塑性变形。隧道施工所引起的地面沉降,主要包括开挖卸载时开挖面周围土体向隧道内 涌入所引起的地面沉降,支护结构背后的空隙闭合所引起的地面沉降,管片衬砌结构本身变形 所引起的地面沉降以及隧道结构因整体下沉所引起的地面沉降,可称为开挖地面沉降。盾构法 隧道在施工期的地面沉降可认为主要由开挖沉降、固结沉降和次固结沉降组成,而次固结沉降
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 地铁隧道盾构施工安全管理(标 准版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
地铁隧道盾构施工安全管理(标准版) 1引言 安全管理工作己在我国得到了日益重视，尤其是在加入了WTO 后，全球经济趋于一体化，要求发展中国家的安全生产管理水平赶上世界先进水平，企业安全管理工作已作为和生产管理并列的一项企业管理重要内容。而建筑业是伤亡事故多发的行业，仅次于矿山作业。隧道施工具有建筑业和矿山业的一些共同特点，施工危险程度大，安全隐患多。盾构施工隧道技术是一项先进的隧道施工技术，开挖面处在盾构体的保护下，可以最大程度避免土体失稳或冒顶带来的人身伤亡事故，近年来，在上海、广州、北京和深圳等地得到了较为广泛的应用。 盾构法隧道施工技术由英国工程师布鲁诺尔发明于1818年，并于1825年运用于工程实践。我国从1956年开始引进盾构施工技术，从20世纪80年代开始得到了快速发展，目前，在上海、广州等大
城市中逐渐成为城市地下铁道施工的主流方法，其特有的安全施工和管理问题引起犷广泛注意，本文为结合多年的盾构施工实践和安全管理经验的总结。 2盾构机刀盘前的压气作业 2.1盾构机的压气作业 当操作人员必须进人盾构机前体刀盘内作业时，如果盾构机前方或上方的土体不能自稳，上体可能通过刀盘的开日处进人刀盘内，威胁作业人员的安全。大多先进的盾构机均配备了压气系统，即通过密封刀盘和盾构前体的通道，向刀盘内注入无油空气，使刀盘内的压力升高，以达到平衡外侧土体压力的目的，压力最大可达到3-4kg/cm2。为了保证操作人员的适应性，一般在通道卜设置密闭的过渡增压舱，这将在很大程度上缓解压力变化带给操作人员的影响。由于操作人员是在一个密闭的环境中工作，刀盘内空间狭窄，不能有多人同时作业，压人的空气质量也可能含有一定的杂质，且工作面的环境温度将会很高，当操作人员出现不适时，需要经过一定时间减压过渡后才能得到医疗。因此，压气作业是盾构安全施工的一
浅论上海地铁盾构法施工的隧道后期变形 摘要文章以上海市轨道交通M8线淮海路站～复兴路站区间隧道的施工为例，对引起隧道施工后期变形的多种因素进行分析，并阐述了防治措施。 关键词盾构法隧道后期变形影响因素防治措施 1 概述 在上海地铁隧道施工过程中，经常发现已拼装成环的隧道在刚离开盾尾或脱离盾尾3～4环后，就发生环面不平整现象，即D块管片滞后于B1、B2块管片，B1、B2块管片滞后于L1、L2块管片，从而产生管片角部碎裂，影响隧道的施工质量。 通过对环缝错位现象的分析，认为这种现象是由于成环管片在出盾尾后发生了隧道的后期变形（上浮或沉降）而导致的。以上海轨道交通M8线复兴路站～淮海路站区间隧道施工的有关数据为依据，阐述影响隧道后期变形的各种因素，并介绍相应的防治措施。 2 工程概况 上海轨道交通M8线复兴路站～淮海路站区间隧道起始于复兴路站北端头井，止于淮海路站南端头井，推进里程为SK20+236.595～SK19+409.846，全长826.749 m,在SK19+785.640处设有1条联络通道。土压平衡盾构机由复兴路站北端头井下井，出洞后上行线沿西藏南路往北推进，途径自忠路、方浜路、浏河路、会稽路、寿宁路、桃源路、淮海路，穿越众多管线后到淮海路站南端头井。盾构机在淮海路站端头井内调头后，下行线沿西藏南路往南推进到复兴路站北端头井（见图1）。 图1 区间隧道示意图 3 工程地质 工程地质是影响隧道后期变形的主要因素之一。 本工程隧道穿越的土层为④淤泥质粘土层、⑤1粉质粘土层，各土层性能指标及特征见表1。
4 影响隧道后期变形的主要原因及分析 4.1 设计轴线 复兴路站～淮海路站区间隧道最大坡度为-11.675‰，隧道顶覆土厚9.0～16.3 m。上、下行线隧道推 进竖向轴线坡度见表2。
地铁施工质量控制要点 一、明挖法施工 1、围护结构施工 1)地下连续墙施工控制要点： (1)导墙施工.控制测量放线的中心线精度和标高误差;检查沟槽土体土质及其稳定性;控制导墙成型后内水平间距、竖向间距、牢固程度和控制支撑拆除时间;控制内墙面与地墙纵轴线平行度、垂直度、平整度及导墙净间距符合要求. (2)泥浆制作.泥浆配合比满足现场地质的要求;每幅槽段对泥浆指标(比重、黏度、pH值、含砂率);控制对循环(废弃)泥浆的处理. (3)成槽施工.单元槽段分幅位置测定;成槽过程观测周边地面变形情况、槽段内泥浆液面高度;控制好槽段深度、宽度、垂直度和长度等;测定第一次清孔后槽底泥浆指标. (4)钢筋笼制作和吊放.应控制纵横向钢筋点焊接质量、钢筋桁架焊接质量、吊点焊接质量、吊筋长度;预埋件位置、数量、规格和安装固定情况,保护垫块位置、数量;入槽后平面位置、标高和固定情况. (5)接头管吊放.控制接头管入槽位置、深度,开始拔管时间、每次拔管长度、最终拔管时间. (6)浇筑混凝土.导管应提前做气(水)密性试验并满足要求.钢筋笼就位后放入导管并再次进行槽段清孔换浆;初灌量满足要求;确保连续浇筑,控制浇筑面高差、浇筑速度和最终混凝土面标高;控制试块制作批次、数量. 2)灌注桩施工控制要点： (1)桩位放样控制,护筒埋设深度和中心位置要正确. (2)泥浆制作.泥浆配合比满足现场地质的要求;每幅槽段对泥浆指标(比重、黏度、pH值、含砂率);控制对循环(废弃)泥浆的处理. (3)钻孔施工：控制钻头位置、钻盘水平度、钻杆垂直度;控制成孔深度,清空后孔底沉渣厚度、孔底泥浆指标等符合要求. (4)钢筋笼制作和吊放.应控制纵横向钢筋点焊接质量、加强箍筋焊机质量、吊点焊接质量、吊筋长度、上下接头处主筋错开长度、保护层垫块放置的位置及数量. (5)浇筑混凝土.导管应提前做气(水)密性试验并满足要求.钢筋笼就位后放入导管并再次进行槽段清孔换浆;初灌量满足要求;确保连续浇筑,控制浇筑面高差、浇筑速度和最终混凝土面标高;控制试块制作批次、数量;严禁将导管提离混凝土面. 3)基坑开挖、回填： (1)钢支撑钢管的直径、管壁厚度等尺寸必须符合设计要求. (2)钢支撑轴力预加应力的测试元件和仪器、仪表设备应齐全,并经有资质
地铁隧道盾构法施工 导语：盾构法施工是一种机械化和自动化程度较高的隧道掘进施工方法，从20世纪60年代开始，西方发达国家大量将这种技术应用于城市地铁和大型城市排水隧道施工。我国近年来也开始在城市地铁隧道、越江越海隧道、取排水隧道施工中采用此项技术，以替代原来落后的开槽明挖或浅埋暗挖等劳动密集型施工方法。 关键词：地铁盾构施工盾构施工技术盾构施工测量点击进入VIP充值通道 地铁盾构机分类及组成 地铁盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥浆式，土压平衡式等不同类型。盾构机主要由开挖系统、推进系统排土系统管片拼装系统、油压、电气、控制系统、资态控制装置、导向系统、壁后注浆装置、后方台车、集中润滑装置、超前钻机及预注浆、铰接装置、通风装置、土碴改良装置及其他一些重要装置如盾壳、稳定翼、人闸等组成。海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为主机结构（盾体及刀盘结构）断面形状：圆形、用钢板成型制成，材料为：S335J2G3。主要由已下部分构成：刀盘、主轴承、前体、中体、推进油缸、
铰接油缸、盾尾、管片安装机。主机外形尺寸：7565mm（L）Ｘ6250（前体）Ｘ6240（中体）Ｘ6230（盾尾）。 ①压缩空气式盾构 1886 年Greatbhad 首次在盾构掘进隧道中引了这种工法,该工法利用压缩空气使整个盾构都防止地下水的侵入, 它可在游离水体下或地下水位下运作。其工作原理是利用用压缩空气来平衡水压和土压。传统的压缩空气式盾构要求在隧道工作面和止水隧道之间封闭一个相对较大的工作腔,大部分工人经常处于压缩空气下, 这会对掘进隧道和衬砌造成干扰,为了解决这些问题,又出现了用无压工作腔及全断面开挖的压缩空气式盾构和带有无压工作腔及部分断面开挖的压缩空气式盾构等。 ②土压平衡式盾构 20 世纪70 年代日本就开发土压平衡式盾构,不用辅助的支撑介质,切割轮开挖出的材料可作为支撑介质。该法用旋转的刀盘开挖地层,挖下的渣料通过切割轮的开口被压入开挖腔,然后在开挖腔内与塑性土浆混合。推力由压力舱壁传递到土浆上。当开挖腔内的土浆不再被当地的土和水压固化时就达到平衡。如果土浆的支撑压增大超过了平衡,开挖腔的土浆和在工作面的地层将进一步固化。与泥浆式盾构相比优点在于:无分离设备在淤泥或粘土地层中使用,覆盖层浅时无贯穿浆化的支撑泥浆泄露的危险。 ③泥浆式盾构 1912 年,Grauel 首次建造了泥浆式盾构。该法可以适用于各种松
重庆市轨道交通五号线一期工程 土建5102标湖霞街站 亮点实施规划 中铁隧道集团四处有限公司重庆轨道交通五号线土建5102标项目经理部 2014年08月11日 重庆市轨道交通五号线一期工程 土建5102标湖霞街站 亮点实施规划 编制: 审核: 批准: 中铁隧道集团四处有限公司 重庆轨道交通五号线土建5102标项目经理部 2014年08月11日
目录 第一章工程概况 (1) 第二章亮点规划要求 (2) 2.1亮点规划内容 (2) 2.2亮点规划目标 (2) 2.3亮点规划目的 (2) 第三章亮点实施方案 (3) 3.1组织机构 (3) 3.2实施方案 (3) 3.3.1亮点宣传策划实施 (3) 3.3.2亮点管理方案 (4) 3.3.3施工过程具体控制 (5) 3.3保证措施 (9) 3.3.1资源保证措施 (9) 3.3.2文明施工及环境保护措施 (10) 3.3.3节能减排措施 (11)
第一章工程概况 湖霞街站为地下越行双岛式两层明挖车站，车站起点里程为YCK11+006.346，车站终点里程为YCK11+265.696，车站有效站台中心里程为YCK11+110.096；结构外皮总长度259.35m，结构外轮廓宽37.7m，基础板底至顶板顶面净高为15.54m。车站围护结构采用锚拉式桩板挡墙和板肋式锚杆挡墙两种支护形式，基坑最深处达20m左右，开挖最浅处6m左右，基坑宽度为42米左右。车站共设置了2个风道，1号风道设在线路右侧大里程端，2号风道设在线路左侧小里程端。车站共设有4个出入口，1个（与十五号线换乘）预留出入口。车站平面布置如图1-01所示。 图1-01 湖霞街站总平面图
地铁盾构法隧道施工技术方案
艮丿丿架安■ 苗沟机就位调试 --------- A 丿- 达- 止加掘逬 洒门螯封陽住妓 盾构札托歆- iVt 汕 涧门处牟站） 1 隆护舞曲除1 头 再次琥程啊试 期门篷刘圈安寢 — "L J V 割门处牢站 再就解1 側护堆凿陈■ 图1盾构隧道施工流程图 地铁盾构法隧道施工技术方案 1.施工流程图 1.1盾构法隧道施工流程图 初蜡掘it 到ii 终点
1.2盾构始发流程图 图2始发流程图 2.盾构机下井 盾构机从盾构工作井吊入，每台盾构机本身自重约 200t ，分解为5块，最 大块重约60t 。综合考虑吊机的起吊能力和工作半径，安排 1台200t 和一台 40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图 3。 始 发 准 备 拆 除 临 时 墙 掘 进
图3盾构机下井拼装示意图 在吊入盾构机之前，依次完成以下几项工作： 1.将测量控制点从地面引到井下底板上； 2.铺设后续台车轨道； 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上； 4.安装始发推进反力架，盾构管片反力架示意图见图4; 5.安装盾构机始发托架，盾构始发托架示意图见图5。
8储口F诧 5*注腿諜 >—￡ L27KW 图4盾构管片反力架示意图 3盾构机安装调试 3.1盾构机的安装主要工作 1?盾构机各组成块的连接； 2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接 3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装； 4?台车顶部皮带机及风道管的连接； 5?刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1?刀盘转动情况：转速、正反转； 2?刀盘上刀具：安装牢固性、超挖刀伸缩； 3.铰接千斤顶的工作情况：左、右伸缩；
地铁盾构隧道施工技术现状 发表时间：2019-04-26T15:54:01.173Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第36期作者：张磊翟宝伶[导读] 利用盾构法进行地铁工程建设有利于进行隧道挖掘，而隧道挖掘工作是地铁工程建设中最重要的内容。天津国际工程建设监理公司天津市 300191 摘要：随着我国私家车数量的不断增多，交通拥堵已成为城市发展难题之一，空气质量也受之影响，在一定程度上阻碍了社会的发展。在低碳环保，科学发展观的践行之下，必须行，绿色出行为前提下，乘坐公共交通地铁的出行为交通拥堵疏解了巨大的压力。截止目前，我国的很多城市都已经有了正式的轨道交通，并且各种线路在逐渐的发展和扩大，地铁轨道的运行在我国有了很大的突破和进步，取得了很大的成绩，对于社会的发展具有很强的推动作用。地铁轨道的优点较多，例如地下轨道交通快捷，节约资源，对环境破坏较小，以及可以抵抗自然风雪的伤害，安全舒适。当然地铁的运行离不开地下隧道，盾构法作为地铁工程建设的常用方法，在地铁工程建设中发挥了至关重要的作用。利用盾构法进行地铁工程建设有利于进行隧道挖掘，而隧道挖掘工作是地铁工程建设中最重要的内容。 关键词：地铁；盾构；隧道；施工技术 1盾构的分类 盾构机按其适用的地质情况不同主要分为泥水式盾构机、土压平衡式盾构机等类型。下面简单介绍通用的两种：泥水盾构机是在盾构机前面设置挡板，与刀盘泥浆槽之间形成稳定的开挖面，泥土进入泥浆仓内，形成一个不透水的薄膜在掌子面以此为张力来保持水压力，与开挖面的土压和水压之和保持平衡。挖出的土泥以泥浆的方式运输到地面，然后泥浆和水通过处理设备将泥土分离出来，分离出来的泥水经过处理后再循环利用到开挖中。 土压平衡盾构机是当盾构机向前推时，通过前面刀盘旋转切削土体切下来的土被运到土仓。当土仓被削下来的土填满时，被动土压力与开挖面上的土压和水压力之和保持平衡，因此实现掌子面平衡。 2盾构法施工的原理 盾构法开挖隧道本质上就是在盾构机开挖的过程中同步进行管片的拼装和盾尾注入浆体。根据开挖面所处的土层条件等状况，选择相应的盾构机机型。现在常见的形式包括密闭式、敞开式、土压式、泥水式等类型的盾构机。盾构机开挖隧道的施工过程：1.在隧道两端各建造一个盾构工作井：2.在两端的工作井处分别安装盾构设备；3.当盾构区间较长时宜进行设置中间维修井并在起始工作井处由千斤顶来提供推力使盾构机从开孔位置顶出；4.盾构机进行掘进时是根据设计位置来开挖并在开挖过程中管片安装和土体的排出同步进行；5.对盾尾的注浆必须及时用以固定衬砌管片的位置和减小土体的变形。盾构机在开挖的整体流程下存在的重要技术分为四块：1刀盘切入土层过程2开挖土层过程3盾构时管片衬砌的安装过程和最后的盾尾同步注浆过程。 （a）切入土层：盾构顶推力的大小是由本身存在的千斤顶来进行支持，当盾构的切口环进入到土体所顶进的长度和千斤顶所顶进的距离相对等。 （b）土体开挖：相对应地区的地质特性和机械的类型不同所进行的开挖方式也会有着千差万别。具体开挖方式有：网格式机械切削式敞开式和挤压式等开挖方式。 （c）衬砌拼装：在地质情况或承载力较小时一般会使用衬砌管片预制拼接来施工，同时根据设计要求存在其他的衬砌施工方法例如现浇式和复合式。 （d）盾尾同步注浆：在实际盾构开挖过程中盾构机开挖出的洞口大小比要拼接管片外径还要大一些，所以在盾构继续开挖时前期拼装好的管片会受到周围围岩作用并在盾尾通过后形成盾尾空隙。这种空隙在盾构施工中是一种十分严重的问题，如果没有对空隙及时的进行填充就会严重影响到管片的整体安全性。 3盾构隧道工程施工工艺 3.1盾构机进出洞时作业控制 地铁工程施工人员在进行盾构机的进出洞操作时，必须对作业、操作进行严格控制。利用盾构机挖掘隧道，必然会涉及到盾构机的进出洞，而这一过程的作业控制直接关系到盾构法的施工质量。如果盾构机进出洞操作出现问题，则整个地铁工程建设都有可能失败。为此，施工人员必须充分重视盾构机的进出洞作业控制。通常情况下，盾构机首先进行进洞作业，而后再进行出洞作业。在盾构机进行进洞作业之前，施工人员必须明确地铁隧道的作业路线，避免出现较大的轴线误差。同时，施工人员还应仔细勘察施工路线周围的环境，根据实际情况进行具体的操作。如果存在威胁盾构机施工作业的潜在因素，则必须在作业前制定好预防措施以及应急措施，避免在施工过程中出现重大事故，干扰盾构机的顺利施工。在进行盾构机的出洞作业前，施工人员需彻底审查各项工作，避免存在漏洞影响出洞作业。 3.2盾构机挖掘施工时作业控制 盾构机的挖掘作业是地铁施工盾构法的主要工作，此项作业在地铁工程建设的盾构施工中具有十分重要的作用。在盾构机进行挖掘施工的过程中，应尽量避免挖掘施工对周边土层产生较大影响，以保证开挖土层的稳定性。要减少盾构机挖掘施工对周边土层稳定性产生的影响，施工人员必须在挖掘作业前科学合理地调整盾构机的参数。同时，在挖掘施工过程中，使用人员应注意盾构机的姿态，避免盾构机因姿态问题影响挖掘工作的顺利进行。盾构机的姿态不仅会影响挖掘工作的进行，还会影响管片作业的拼装质量。为此，在盾构机的挖掘施工过程中必须严格控制其姿态。盾构机的姿态控制与注浆方式、盾构坡度等各项参数具有十分密切的关系，只有在控制好各项参数的前提下才能真正实现对盾构机姿态的有效控制。盾构机各项参数量的控制需要建立在可靠的测量工作之上，在进行可靠性的测量之后，才能实现对盾构机各项参数量的精准控制。此外，要将土体压力控制在可控范围内，还需严格调控盾构机的前进速度和排土容量。 3.3推进操作和纠偏 盾构在实施的时候，首先需要对围岩的范围进行观察，以此确保实施的安全性，实时对千斤顶的行程和推力进行观察，沿既定路线方向准确掘进。因此，有必要正确推进盾构的运行，随时纠正偏差。盾构掘进过程中，为了保证盾构掘进功能在计划路线上的正确性，防止偏移、偏转和俯仰，应适当调整千斤顶行程和推力，破坏不方便掘进面的稳定性。一般采用开挖后立即推进。或者一边挖一边推。因此，任何时候都要正确操作屏蔽体，任何时候都要进行纠偏的路线。
地铁隧道盾构施工安全管理措施-制度大全 地铁隧道盾构施工安全管理措施之相关制度和职责，1引言安全管理工作己在我国得到了日益重视,尤其是在加入了WTO后,全球经济趋于一体化,要求发展中国家的安全生产管理水平赶上世界先进水平,企业安全管理工作已作为和生产管理并列的一项企业... 1引言 安全管理工作己在我国得到了日益重视,尤其是在加入了WTO后,全球经济趋于一体化,要求发展中国家的安全生产管理水平赶上世界先进水平,企业安全管理工作已作为和生产管理并列的一项企业管理重要内容。而建筑业是伤亡事故多发的行业,仅次于矿山作业。隧道施工具有建筑业和矿山业的一些共同特点,施工危险程度大,安全隐患多。盾构施工隧道技术是一项先进的隧道施工技术,开挖面处在盾构体的保护下,可以最大程度避免土体失稳或冒顶带来的人身伤亡事故,近年来,在上海、广州、北京和深圳等地得到了较为广泛的应用。 盾构法隧道施工技术由英国工程师布鲁诺尔发明于1818年,并于1825年运用于工程实践。我国从1956年开始引进盾构施工技术,从20世纪80年代开始得到了快速发展,目前,在上海、广州等大城市中逐渐成为城市地下铁道施工的主流方法,其特有的安全施工和管理问题引起犷广泛注意,本文为结合多年的盾构施工实践和安全管理经验的总结。 2盾构机刀盘前的压气作业 2.1盾构机的压气作业 当操作人员必须进人盾构机前体刀盘内作业时,如果盾构机前方或上方的土体不能自稳,上体可能通过刀盘的开日处进人刀盘内,威胁作业人员的安全。大多先进的盾构机均配备了压气系统,即通过密封刀盘和盾构前体的通道,向刀盘内注入无油空气,使刀盘内的压力升高,以达到平衡外侧土体压力的目的,压力最大可达到3-4kg/cm2。为了保证操作人员的适应性,一般在通道卜设置密闭的过渡增压舱,这将在很大程度上缓解压力变化带给操作人员的影响。由于操作人员是在一个密闭的环境中工作,刀盘内空间狭窄,不能有多人同时作业,压人的空气质量也可能含有一定的杂质,且工作面的环境温度将会很高,当操作人员出现不适时,需要经过一定时间减压过渡后才能得到医疗。因此,压气作业是盾构安全施工的一个重点,也是一个值得注意的危险源。 2. 2压气作业的相应措施 (1)尽量减少在不良地质条件下进人刀盘内,尽可能地在基本可以自稳的地层中进行开舱作业,这样可以不用压气作业。因此,要根据地质条件的变化,选择适当的时机,提前或推迟进人刀盘内,尤其是更换刀具时要有预见性。 (2)要挑选身体健康、强壮的工人作为进人刀盘内的操作人员,并经过职业病医院严格的身体检查,确保对恶劣环境的抵抗力。一般压气作业一天不宜超过4小时。 (3)如需压气作业时,一定要选用无油型空压机,确保空气质量,减小环境污染。 (4)准备好通迅工具,无间断地保持联络。 (5)做好应急准备,必要时要能在减压舱(刀盘与盾构前体间的密封过渡通道)内抢救伤员,并与有关医院签好急救协议。有条件的要配备专用的流动医疗舱,以便在送往医院的过程中,保持伤员所受体外压力差基本一致。 3盾构刀具更换 随着地质条件的变化,隧道掘进过程中需要对刀具进行更换,尤其是当岩石强度较高时,需要
地铁工程施工质量控制 1 概述 地铁的施工项目包括车站和区间。车站的形式有地面站、地下站、高架站，区间包括正线和渡线。车站的施工方法有明挖、暗挖、盖挖、明暗结合等；区间的施工方法有明挖、暗挖、盾构等。施工经过的地层千变万化，它涵盖了地铁施工的所有工法，施工的难度之大是前所未有的，因此严格控制施工过程的质量至关重要。 工程施工是按照设计图纸和国家的相关法律、法规、技术标准和合同规定进行，以满足业主要求；是通过各项施工作业活动实现最终的工程产品；工程产品能否得到质量活动的目的——适用性、安全性、可靠性、经济性及环境的协调性和使用功能完全是由施工过程中的作业质量控制的。因此，施工过程中的作业质量控制是工程项目质量控制的重点，是实现质量的决定性环节。 2 施工阶段影响作业质量的因素 （1）人员因素 工程施工过程中人是生产经营活动的主体，是质量活动的直接参与者，是工程项目的决策者、管理者、操作者，工程项目的施工过程都是通过人来完成的。 施工过程中的参与人员包括设计、监理、监督、业主、施工、材料供应等，他们在施工的过程中所起到的作用是不同的。施工人员是各项活动的直接操作者，控制好施工人员的作业质量是保证工程质量的关键。只有整体提高施工人员的作业质量，才是保证工程的实体质量得到良好的效果。所以人
员因素是影响工程施工质量的重要因素。 （2）工程材料 工程材料是指用于工程实体的各类建筑材料、构配件、半成品，它是工程建设的物资条件，是工程质量的基础。每一种工程材料的使用都会影响到工程的使用功能及使用安全，因此必须加以重视。 （3）机械设备 机械设备是指施工过程中使用的各类机具，如盾构机、焊接机、提升机具等，各类机具的正确调配使用才能保证工程顺利进行，减少中间过程，保证工程进度和质量。 （4）工艺方法 工艺方法是指施工现场采用的施工方案，包括技术方案和组织方案。施工方案是否合理，工艺是否先进，施工操作是否正确，都将对工程质量产生重大影响。大力推进采用新技术、新工艺、新方法，不断提高技术水平是保证工程质量稳定提高的重要因素。 （5）环境条件 环境条件是指对工程质量特性起重要的环境因素，包括工程技术环境，如工程地质、水文、气象等；工程作业环境，如作业面的大小、防护设施、通风照明和通讯条件等；工程管理环境，主要是指工程实施的合同结构与管理关系的确定，组织体制及管理制度等；周边环境，如工程邻近的地下管线、建筑物，是否存在扰民和民扰的问题等。环境条件往往对工程质量产生特定的影响。加强环境管理，改善作业条件，把握好技术环境，辅以必要的措施，是控制环境对质量影响的重要保证。
地铁盾构施工安全管理 发表时间：2017-07-17T11:34:12.927Z 来源：《建筑知识》2017年14期作者：符昌钦 [导读] 在二十一世纪，城市化的进程得到加快，地铁建设是城市发展的必然选择之一。 （广东华隧建设股份有限公司广东广州 510520） 【摘要】在二十一世纪，城市化的进程得到加快，地铁建设是城市发展的必然选择之一。但是在地铁盾构施工中，存在的各类风险直接关系到社会的和谐稳定和人民的生命财产安全。因此，地铁盾构施工的安全尤为重要。本文对地铁盾构施工中的安全管理进行研究，为今后的地铁施工提供参考依据。 【关键词】地铁盾构；施工风险；安全管理 【中图分类号】U231 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）14-0105-02 1.引言 我国的交通流量每年都在快速增长，地面交通已无法满足交通需求，人们开始在地下兴建地铁，但是地铁盾构施工存在的风险不容忽视，需要对这些风险进行分析与管理，才能保证地铁盾构施工建设的安全。 2.地铁盾构施工存在的风险 近几年来，地铁给我们带来的便利可是家喻户晓，各大城市也在加快地铁的修建，其所带来的安全事故也层出不穷，给地铁的施工带来了困扰。盾构法相对于别的工法施工虽然具有较高的安全性，但是也避免不了起重伤害、机械伤害、坍塌、车辆伤害、高处坠落、触电、中毒等安全事故，给人民的生命与财产带来了巨大的损失。 2.1 起重伤害的风险 盾构施工过程中一般需要龙门吊或者起重设备进行垂直吊装作业，作为施工物资运送的必须设备，在日常机械设备管理上，如无法对设备机械及时进行维修和保养，缺少过程安全检查，设备带病作业，过程中未能严格执行起重作业安全操作规程，容易造成群死群伤事故。 2.2 坍塌的风险 盾构隧道设计规划一般会在道路下方穿行，甚至会不可避免的穿越建构筑物群，由于盾构施工过程对沉降的要求很严格，加上地质条件的复杂性，存在很多不可预见性，无法保证盾构施工过程中路面不发生塌方或沉降。在盾构施工中若发生坍塌事故，可能会造成路面塌陷，车辆人员掉入，影响路面交通，严重的造成建筑物倒塌，造成重大人员伤亡和经济损失，坍塌事故还可能使自来水管、煤气管等管线遭到破坏，造成更为严重的次生灾害。 2.3 车辆伤害的风险 盾构隧道的水平运输主要是靠电瓶车，由于隧道搭设的临时性轨道质量相对比较差，如果电瓶车刹车不灵敏或者司机不正当的操作都会使电瓶车发生意外，造成电瓶车溜车事故，轻者撞坏了设备，重者伤及人命。1998年3月19日晚，在上海地铁2号线陆家嘴-东昌路区间，电瓶车司机在清理轨道下的泥土时启动电瓶车但是没有打铃警示，车才开了几米远就撞到了民工方正飞。 2.4 盾构开仓换刀作业的风险 盾构施工中不可避免的会进行换刀作业，常规换刀作业分为常压开仓和气压开仓，由于地下环境的复杂性，掌子面的稳定性、舱内气体的质量、施工过程的动火作业等等，种种风险因素中如果过程管理不严，没有按照操作规程作业，会给仓内施工人员带来危险。 2.5 隧道堵漏作业的风险 隧道堵漏往往与盾构施工同时进行，不可避免的与电瓶车之间存在交叉作业，堵漏架子的不稳定性、过程中固定措施不足、高处作业不系安全带、堵漏材料侵入电瓶车轨行区、行车过程指令不明确、堵漏工人不避让等风险因素，都有可能造成人车伤亡事故。 2.6 交叉作业的风险 交叉作业是指两个以上的班组在同一区域内进行施工。盾构施工过程中，为了施工能够穿插进行，盾构施工中的电瓶车往往与联络通道开挖、隧道堵漏，与车站主体之间存在诸多交叉作业，如果各方职责不明确，过程中管理不严，极易在交叉作业过程中出大事故。 2.7 高处坠落风险 盾构法地铁施工过程中，施工人员在盾构机安装维护过程中如果高处作业没有系好安全带，或者施工作业平台防护不到位，稍在有不慎就会从高处摔下去，造成高处坠落事故。 2.8 触电风险 盾构机为大型的设备，施工过程中采用一万伏供电电压，除了生产用电外，需要用到其他的辅助设备，如水泵、电焊机、照明灯等等，如果电工过程中检查不严、无证上岗、线路乱拉乱接、安全警示不到位、漏电保护器失效等等，都有很容易在施工过程中发生漏电事故。 2.9 物体打击风险 在地铁施工过程中，如果安全帽佩戴不正确，头部就有可能受到打击，稍有不慎就会被没有放稳的器材砸到，比如在交叉作业中很容易被上方的施工人员掉落的工具造成伤害。 3.地铁盾构施工风险控制措施 3.1 起重伤害控制措施 为了更好的做好起重设备的安全管理。首先，临时起重设备必须严格执行进场审批制度，从源头上杜绝有问题的起重设备进入施工现场，杜绝设备带病作业；其次，加强对工人进场的教育关，特别是特殊工种，要求工人履行三级安全教育外，还必须对其进行手抄安全技术交底，通过深刻教育传输过程安全管理的强度和硬度，做到严把进场关。最后，过程中做好安全监督，加强检查，日常中加强对设备的维修保养。通过管控人的安全行为和物的安全状态，确保设备安全运行。 3.2 坍塌控制措施 盾构隧道在施工过程中（1）针对不利地层，可提前对隧道沿线进行加固处理，改良土体，特别是溶洞发育较多的地方，可以进行填
软土地区地铁盾构隧道课程设计说明书 （共00页） 姓名杨均 学号 070849 导师丁文琪 土木工程学院地下建筑与工程系 2010年7月
1． 设计荷载计算 1.1 结构尺寸及地层示意图 ?=7.2 ?=8.9 2 q=20kN/m 图1-1 结构尺寸及地层示意图 如图，按照要求，对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整： mm 43800 50*849+1350h ==灰。 按照课程设计题目，以下只进行基本使用阶段的荷载计算。 1.2 隧道外围荷载标准值计算 （1） 自重 2 /75.835.025m kN g h =?==δγ （2）竖向土压 若按一般公式： 2 1 /95.44688.485.37.80.11.90.185.018q m KN h n i i i =?+?+?+?+?==∑=γ 由于h=+++=>D=，属深埋隧道。应按照太沙基公式或普氏公式计算竖向土压：
a 太沙基公式： )tan ()tan (0010 ]1[tan )/(p ??? γB h B h e q e B c B --?+--= 其中： m R B c 83.6)4/7.75.22tan(/1.3)4/5.22tan(/0000=+=+=? （加权平均值0007.785 .5205 .42.7645.19.8=?+?= ?） 则： 2 )9.8tan 83.68 .48()9.8tan 83.68 .48(11/02.18920]1[9 .8tan ) 83.6/2.128(83.6p m KN e e =?+--=-- b 普氏公式： 2 012/73.2699.8tan 92.7832tan 32p m KN B =??== ?γ 取竖向土压为太沙基公式计算值，即： 2 1/02.189p m KN e =。 （3） 拱背土压 m kN R c /72.286.7925.2)4 1(2)4 1(2G 22=??- ?=?- =π γπ 。 其中： 3/6.728 .1645.11 .728.10.8645.1m KN =+?+?= γ。 （4） 侧向主动土压 )2 45tan(2)245(tan )(q 0021? ?γ-?--?+=c h p e e 其中： 21/02.189p m KN e =， 3/4.785 .5205 .41.7645.18m KN =?+?= γ 0007.785.5205.42.7645.19.8=?+?=? kPa c 1.1285 .5205 .41.12645.12.12=?+?= 则：
地铁区间隧道盾构施工安全风险管理的措施1范玉玉 发表时间：2018-07-12T13:22:39.263Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第7期作者： 1范玉玉 2邵磊 [导读] 近年来随着城市数量的增加，规模的扩大，造成了可用土地减少、环境污染、交通拥挤、空气质量下降等问题。 1范玉玉 2邵磊 1身份证号码：37098219830810XXXX；2身份证号码：37083119850524XXXX 摘要：近年来随着城市数量的增加，规模的扩大，造成了可用土地减少、环境污染、交通拥挤、空气质量下降等问题。在这种形式之下，以高效、节能、低耗、舒适为特点的地铁在我国得到了迅速发展，盾构法以其与众不同的优势，迅速发展为修建城市地铁隧道施工的主要方法。上述施工方法在快速发展的过程中暴露了一些问题，其中安全问题是地铁隧道建设过程中最受关注的，由于地铁区间隧道工程的大规模建设且具有特殊的地理位置、建设周期较长以及高安全性和质量的要求造成影响安全施工的不确定因素较多，可能引发的事故种类繁多，因此，对地铁区间隧道盾构施工进行风险管理研究十分迫切和必要。 关键词：地铁区间；隧道盾构；施工安全；风险管理 1风险的定义 风险的不确定性包含风险发生的不确定性与风险产生后果的不确定性两类。其中风险发生的不确定性主要是风险是否会发生，风险将在何时何地发生等。风险的不确定性主要指风险损失的不确定性。其范围包括风险发生与否的不确定性、风险发生时间的不确定性、风险发生程度的不确定性与风险发生造成损失大小的不确定性。虽然不同的学者对风险的理解不同，但大家都普遍认可风险的内涵为不确定性。本文认为风险是指在项目实施过程中，不同阶段的各类潜在风险因素发生的可能性与一旦发生带来的损失程度的综合。 1.1风险的特征 风险在现代社会产生的影响越来越大，要对风险进行深刻认识并尽可能减轻风险带来的危害还需要了解风险的特征。 1.1.1风险的不确定性 风险的不确定性包括的范围比较广，一般认为主要有风险发生的不确定、风险何时发生的不确定与损失程度的不确定，。在如今这个社会，风险的重要性是不言而喻的，针对风险的不确定性，人们只能利用概率理论或模糊理论去讨论风险的大小程度。但预测结果也只能作为参考，因为小概率事件也有发生的可能，风险可能现在发生，也可能以后发生，风险发生的结果有可能还导致产生新的风险，这些都是不确定的。 1.1.2风险的客观性 风险的客观性是指风险是客观存在的，取决于主体的客观结构与状态，而不随人的主观变化而改变。我们可以研究风险，通过改变主体状态或客观环境尽量将风险控制在可承受的水平，而不能完全消除风险，任何事物都不能做到零风险。 1.2多样性和复杂性 地铁工程施工技术的多样性与施工环境的多样性也决定了施工风险的多样性，地铁工程受环境的制约影响很大，环境风险是不容忽视的。同时，地铁施工风险也是复杂多变的，风险是可以相互影响、相互组合的，大多事故的发生都不是由单一风险因素引起的，而是多种风险共同作用的结果。 1.3风险的动态性 风险具有动态性，工程建设项目风险的动态性尤其普遍。有的风险会贯穿于整个工程的始终，也有风险在工程建设的过程中逐渐显现，风险的重要程度也会随着工程进度而不断改变。针对风险的这一特征，需要在工程前期就要尽可能的识别出所有风险，并在施工过程中逐渐加入所识别的新风险，建立一个尽可能全面的风险清单。对于风险清单中的每一个风险因素都要有相应的应对策略，并在施工过程中，不断对照检查清单中的风险，分析是否有发生的可能性，坚持动态风险管理的理念。此外，风险还具有普遍性、偶然性、发展性等特征。 1.4风险的构成要素 风险构成三要素包括风险因素、风险事故、风险损失。 1.4.1风险因素 风险因素是指引发风险事件的原因与条件，是造成风险事故的潜在原因，是导致风险损失发生的间接条件。一般情况下风险因素分为以下两种：有形风险和无形风险。有形风险指造成风险事件发生或者引发风险损失更加严重的事物自身拥有的因素，所以它也被称为实质风险，举例来说，施工过程中自然条件恶劣、地质不良等都是有形风险。无形风险是指导致风险事件发生的人的心理或行为因素。 1.4.2风险事故 风险事故又称风险事件，指导致人身伤害或财产损失发生的不可预料事件。风险事故是造成风险损失的直接原因或前提条件，它的发生使事物存在的潜在危险转变成了可见的人身伤害或财产损失。 1.4.3风险损失 风险损失是因为不可预料事件发生所引发的意外的经济损失。通常损失有两种形态：直接损失和间接损失。直接损失是风险事件发生引发的人身伤害及善后处理所支出的费用和损坏财产的价值，间接损失是指直接损失引发的在一定范围内的未来财产利益的损失。 2城市地铁区间隧道盾构施工风险管理策略 2.1控制地层与重要建筑物的隆降 在盾构机掘进施工前，要对施工影响范围内的地面建筑物、地下障碍物、地下管线以及地下设施等进行详细探查，并对重要建筑物给予必要的事先加固或保护。若未对地层及重要建筑物进行保护采取针对性措施很有可能造成地层及重要建筑物沉降。①要建立严格的隧道沉降量测量控制网，及时定期的对地层及建筑物进行监控，并分析盾构前方监测点的监测数据，充分掌握盾构施工对隧道及本身周边环境的影响。地铁施工中地面监测数据一般控制在-30~+10mm范围以内。若地面变形接近-21~+7mm时，应尽快找出原因并采取相应的而措