盾构始发和到达端头加固施工工艺工法

浅议盾构始发\到达中端头加固及辅助措施的应用摘要：盾构法隧道施工中，盾构机始发、到达往往伴随很大的施工风险，而正确的采取一些辅助措施，可有效降低盾构机始发、到达中的风险。

本文结合实际施工案例，对辅助措施在盾构始发、到达中的应用和取得的效果进行简要介绍。

关键词盾构始发、到达软弱地层辅助措施引言随着盾构法施工技术的逐渐成熟，盾构法在城市地铁、公路、电力隧道等工程中得到广泛的应用。

如何有效的规避盾构施工中的风险，已成为盾构施工关注的重点。

通过对近年来盾构隧道施工事故的统计情况看，盾构施工事故一般在盾构始发、到达阶段发生频率比较高。

发生事故轻则地表出现塌陷，重则车站、隧道被淹。

在实际施工中一些辅助措施的合理应运有助于规避部分事故的发生。

1、盾构机始发、到达端头土体加固的辅助措施由于盾构始发、到达的中存在风险较大，特别是地下水丰富、渗透性好的地层很容易出现土体坍塌、洞门涌水涌沙等险情，为了降低施工风险就要对盾构始发、到达段端头处的土体采用一些加固处理措施，也就是通常所说的端头加固，其目的主要是提高端头土体的强度、封堵地下水，保证洞门破除的时候端头土体的稳定。

1.1端头土体加固常见种类端头土体加固质量的好坏直接决定着盾构始发、到达的成败，因此在设计阶段选择端头加固处理方案时，一定要的综合考虑工程的地质、水文条件以及周边环境等因素。

在当前盾构法施工中比较常见端头土体加固措施有：注浆法、搅拌桩+旋喷注浆、素混凝土地下连续墙、冷冻等，不同的加固措施其取得的经济效益和加固效果也不尽相同，具体可见表1。

表1：端头土体辅助加固措施分析标辅助加固措施适应地层优点缺点注浆法主要适用地层为砂层、卵石层或岩层、黄土层施工成本低加固体整体性较差；一般只在注浆扩散性较好且不具备深层搅拌条件的地层使用。

三轴搅拌+旋喷注浆加固区范围内地质为砂性土、粉土及粘土层加固整体性较好施工条件苛刻，施工场地需求大，成本较高;加固体与车站围护结构处的缝隙易渗漏。

1编制依据及原则.......................... 错误！未定义书签。

1.1编制依据 (1)1.2编制原则 (1)2. 施工目标 (1)2.1 质量目标 (1)2.2安全目标 (1)3. 工程概况 (1)5. 施工筹划 (3)5.1施工组织管理 (3)5.2施工工期配置 (4)5.3施工人员机械配置 (5)5.3.1 三轴搅拌桩安排 (5)5.3.2旋喷桩安排 (5)5.3.3素混凝土墙安排 (6)5.4施工布置图 (6)6. 主要施工方法及工艺要求 (7)6.1三轴搅拌桩施工 (7)6.1.1施工参数 (7)6.1.2施工工艺流程 (7)6.2三轴搅拌桩检测及施工技术要求 (10)6.3旋喷桩施工 (11)6.3.1施工参数 (11)6.3.2施工工艺流程 (11)6.4旋喷桩检测及施工技术要求 (13)6.5连续墙施工 (14)6.5.1导墙施工 (14)6.5.2施工质量控制 (16)6.5.3地下连续墙施工 (18)7. 质量保证措施 (21)7.1质量保证体系 (21)7.2三轴搅拌桩质量保证措施 (21)7.3旋喷桩质量保证措施 (22)7.4连续墙质量保证措施 (23)7.4.1槽壁坍方预防措施 (23)7.4.2成槽垂直度控制措施 (23)7.4.3地下连续墙渗漏水预防及处理措施 (24)7.4.4成槽漏浆现象的预防及处理措施 (24)8. 安全文明施工 (25)8.1安全文明施工保证体系 (25)8.2安全保证措施 (25)8.3施工现场安全管理 (26)8.4机械设备安全控制 (26)8.5文明施工措施 (27)8.6环境保护措施 (28)9. 突发事件应急预案 (29)1.1编制依据《建筑地基处理设计规范》(JG179-2012)《岩土工程勘察技术规范》(YS5202-2004)《广东省建筑地基基础设计规范》 (DBJ15-31-2003)《广东省建筑地基处理技术规范》 (DBJ15-38-2005)《软土地基深层搅拌加固法技术规程》(YBJ-225-91)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-199) (2003版)1.2编制原则在盾构开工前，为了满足盾构始发井施工条件要求为目标，结合现场地质情况，在深刻理解施工图及本工程特点、重点与难点的基础上，编制具有技术先进可行、方案可靠、经济合理的施工方案。

XX市轨道交通14号线土建施工03合同段盾构掘进始发及接收端头土体注浆加固编制:审核:审批:山东菏建建筑集团有限公司二零壹零年十一月二十八日盾构掘进始发及接收端头土体注浆加固第一章编制依据及编制原则1、编制依据1)根据甲方提供的地质勘探资料。

2)我单位设备物资资源,经济技术实力及类似工程施工经验。

3)国家、XX市和建设部等相关行业颁发的施工规范、规程和标准。

4)依据实地调查情况和相关部门提供的信息、资料等。

2、编制原则1)在充分理解招标文件的基础上,细致学习图纸,在充分进行实地考察和交通调查的基础上,合理的编制施工方案,使其科学适用且着重考虑施工的经济性等因素,其方案做到科学、经济、实用、安全。

2)施工总体部署合理,施工计划可行、高效,确保总体工期要求。

3)采用先进的设备和科学的管理方式确保工程质量及施工安全。

响应业主的要求,发挥自身优势,争创精品工程。

4)在施工全过程中采用周密的环境保护措施及文明施工措施。

5)国家、XX市现行有关规范、规程及标准a)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2020)b)地基与基础工程施工及验收规范(GB5020202020)c)施工现场临时用电安全技术规程(JGJ46-88)d)建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-86)e)XX市建筑施工现场管理基本标准(91)京建施字第124号第二章工程概况一、工程简介本工程标段为北京地铁14号线土建施工03合同段,位于14号线西端。

起点里程K6+041.2(起于大瓦窑站东端),终点里程K8+534.25[止于郭庄子站至大井站区间竖井(不含)],全长2493.05米。

包括一站二区间,即郭庄子站、大瓦窑站～郭庄子站区间、郭庄子站～大井站区间竖井。

其中郭庄子站～大井站竖井区间以区间风井作为盾构始发井,采用一台土压平衡盾构机进行郭庄子站～区间风井段(769.063m)的施工。

盾构机由区间风井始发,向郭庄子车站掘进,到达郭庄子车站后,在郭庄子车站东端解体吊出,再从区间风井二次始发,向西掘进至郭庄子站结束。

调整掘进方向，始发阶段空间定位意义在于保证盾构机始发掘进的隧道线形满足设计规范，不超限。

(1)盾构机始发时一般处在直线段或者缓和曲线段，在直线段盾构机始发采取盾构机轴线与设计轴线平行或者重合的方式来始发。

(2)在缓和曲线段采取盾构机轴线与隧道设计轴线相切的方式来始发（切线始发）。

(3)在小曲线段，盾构机始发采用盾构机轴线割隧道轴线的方式来始发（割线始发）。

割线的确定根据隧道设计轴线的曲线半径、盾构机体长度、盾构机调整方向的操作因素来考虑。

Cad制图的方法，简单、精确。

(4)考虑始发井主体结构、维护结构的目的在于确定其结构施工成果是否偏差过大，影响洞门密封的安装，保证洞门密封效果。

(5)盾构机沿轴线方向的定位对盾构始发影响不大，但准确的定位会对洞门施工产生影响，主要指零环与主体结构在轴线方向上的距离，洞门施工时是否需要切割或拆除零环。

2、始发托架和反力架的安装定位一般在始发井主体结构施工时即进行始发托架、反力架安装预埋件的安装固定。

盾构机始发托架、反力架的安装定位依赖于预埋件安装位置和强度，因此预埋件需定位准确，安装牢固；盾构机始发托架的安装定位，依据盾构机始发空间位置来确定，在安装方面主要考虑其固定牢固；反力架的安装定位需考虑盾构机始发的空间位置，选择合理的固定方式，以保证足够的始发反力，从受力的角度分析，反力架的安装需满足抗弯、抗剪、抗拔；反力架的基准钢环平面要与盾构机始发方向垂直，基准环的空间位置，与待拼装的负环位置要准确对应。

3 洞门密封的安装、洞门破除、始发负环管片的拼装1、洞门密封的结构图1 洞门密封结构2、安装注意要点定位准确、安装牢固。

3、洞门破除检查确定地层稳定的条件下方可破除洞门，洞门破除要遵循快速破除，及时清理，迅速推进、刀盘快速顶到掌子面为原则。

4、负环管片拼装方法在盾尾刷上直接拼装。

图2 负环管片拼装负环管片一般采取错缝拼装，根据负环管片拼装成果为直线选用管片，考虑隧道设计轴线线形因素，可在-1环开始调整管片类型和拼装点位，拟合施工曲线。

软弱富水地层盾构到达端头加固施工工法软弱富水地层盾构到达端头加固施工工法一、前言软弱富水地层是盾构施工中的一大挑战，其水分含量高、黏土含量大、强度低等特点，对施工工法要求严苛。

为了解决软弱富水地层盾构施工中固结圈失稳、泥水分离等问题，提出了软弱富水地层盾构到达端头加固施工工法。

二、工法特点软弱富水地层盾构到达端头加固施工工法的特点如下：1. 采用一次注浆指导式盾构法，通过对软弱富水地层进行注浆加固，提高地层稳定性。

2. 采用微生物胶凝土技术，将微生物胶凝剂与水泥混合，形成高黏度材料，用于加固软弱富水地层。

3. 采用环氧树脂灌浆技术，提高固结圈稳定性和地基承载能力，防止泥水分离。

三、适应范围软弱富水地层盾构到达端头加固施工工法适用于软弱富水地层，具体包括但不限于黏土、软土和富水砂等地层。

四、工艺原理软弱富水地层盾构到达端头加固施工工法的工艺原理如下：1. 注浆加固：通过在软弱富水地层中注入聚合物注浆，形成固结圈，提高地层稳定性。

2. 微生物胶凝土技术：微生物胶凝剂与水泥混合，增加地层的黏性和韧性，提高地层承载能力。

3. 环氧树脂灌浆技术：通过环氧树脂灌浆填充地层空隙，提高固结圈稳定性和地基承载能力。

五、施工工艺软弱富水地层盾构到达端头加固施工工法的施工工艺包括以下阶段：1. 地质勘探：对软弱富水地层进行详细的地质勘探，确定地层性质和水文条件。

2. 注浆预处理：根据地质勘探结果，对软弱富水地层进行注浆预处理，提高地层的稳定性。

3. 盾构推进：盾构机在软弱富水地层中推进，同时进行注浆加固和微生物胶凝土施工。

4. 环氧树脂灌浆：盾构到达目标位置后，进行环氧树脂灌浆施工，提高固结圈稳定性和地基承载能力。

六、劳动组织软弱富水地层盾构到达端头加固施工工法的劳动组织是基于任务分工和协作的原则，包括工程师、技术人员、施工人员等。

七、机具设备软弱富水地层盾构到达端头加固施工工法所需的机具设备包括盾构机、注浆设备、微生物胶凝剂混凝土搅拌机、环氧树脂灌浆设备等。

盾构始发及接收井端头地层加固施工方案1.工程概况唐山市曹妃甸工业区1号路综合管廊工程采用2根DN5500的盾构管道,建设2条廊道，长1046。

422m。

本工程中纳入综合管廊的管线包括：8回10KV电力电缆、2×DN1200热力管、DN600再生水管、DN500给水管、DN800油田废水管、4×DN1200原水管（其中2根原水管作为远期预留）.管廊概述：管廊采用盾构法施工，由两条平行的DN5500的单圆隧道构成。

隧道平面为直线,V形纵坡，最大坡度为4。

5％，施工最大覆土厚度为28.2米,单线长为1046.422米.工作井概述：工作井下部采用沉井施工.南岸工作井长31。

8米，宽24。

6米,深14.13米,为盾构提供始发场地；北岸工作井长14.2米，宽25 米，深20米，为盾构接收井.1.1.工程简介综合管廊工程盾构隧道南岸始发端头东、西线洞口及盾构接收井进洞端头东、西位于软弱地层,需要进行端头地层加固处理.为满足管廊盾构法施工，需分别对南、北岸盾构井端头加固区进行土层加固处理。

采用三轴搅拌桩(套打)，桩体搭接长度大于250mm、旋喷桩进行土层强加固及弱加固.1.2.工程地质及水文地质情况1.2.1.工程地质（1）南岸盾构始发工作井（2)北岸盾构接收工作井1.2.2.水文地质地表水为海水，水深2～3m。

本工程设计低水位0。

3m,百年一遇高潮位4。

47m,最高通航水位3。

05m，最高防潮水位7。

7m。

地下水属孔隙潜水，含水层主要为粉细砂层.补给来源主要由大气降水、海水渗透补给,途经短，水量丰富,排泄以蒸发为主，深度 70m以内基本是粘性土,水量较少。

地下水位埋深在2。

2~3。

5m之间,地下水位标高为—0。

4~1。

05m之间.2.施工准备1、现场准备：搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍包括大块石、树根和生活垃圾等，场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土，查清地下管线的位置及确定架空电线的位置高度，做好临时截、排水设施，作好施工准备，以及供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、运输通道等。

盾构始发和到达端头加固施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-DT-0405-2021城市轨道交通工程王联江1前言盾构始发和到达时，工作面将处于开放状态且持续时间较长，工作面的稳定与否直接影响盾构始发和到达平安。

对始发和到达端头地层加固，要使加固体的强度，均匀性和止水性满足长时间开放状况下洞门的稳定性要求，并满足设计和相关标准要求，防止出现工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等情况的发生，确保盾构施工平安顺利。

盾构始发和接收端头加固常规采用的方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙〔钻孔灌注桩〕以及降低地下水位等工法。

其主要目的是提高软弱地基的承载力，降低地下水位，保证地基的稳定，防止出现工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等情况的发生，确保盾构施工平安顺利。

由于盾构始发和接收时的荷载较大，端头所处地层土质又较软弱，强度缺乏或压缩性大，不能在天然地基上直接施工时，可针对不同情况，采取各种人工加固处理的方法，以改善地基性质，增加土体的稳定性，减少地基变形和根底埋置深度。

地基加固的原理是：将土质由松变实，将土的含水量由高变低，起到固结、稳定、止水的效果，即到达地基加固的目的。

2工艺工法特点盾构隧道所处的地层情况，结合现场实际情况，确定技术可行，经济合理的加固方案。

常规采用深层搅拌桩，加固体均匀性好，强度、止水性和抗渗性满足设计要求。

2.3组合采用加固+降水的方案，在满足施工的前提下，大大降低了施工风险。

2.4采用监测信息化技术指导施工，使施工质量、平安始终处于受控状态。

提高土的抗剪强度，防止过大的剪切变形和剪切破坏，提高地基承载力；降低土的压缩性，减小地基变形和不均匀沉降；改善土的渗透性，减小渗流量，防止地基渗透破坏；改善土的特性，减轻振动反响，防止土体液化。

3适用范围本工艺工法适用于盾构始发和到达施工。

4主要引用标准地下铁道工程施工及验收标准？［GB50299〕；盾构法隧道施工与验收标准？［GB50446〕；地基与根底工程施工及验收标准？(GB50208)；建筑地基根底工程施工质量验收标准？［GB50202〕；其他国家现行有关施工及验收标准、质量技术标准。

盾构始发和到达端头加固施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-DT-0405-2011城市轨道交通工程有限公司王联江1 前言1.1工艺工法概况盾构始发和到达时,工作面将处于开放状态且持续时间较长,工作面的稳定与否直接影响盾构始发和到达安全.对始发和到达端头地层加固,要使加固体的强度,均匀性和止水性满足长时间开放状况下洞门的稳定性要求,并满足设计和相关规范要求,防止出现工作面涌泥、涌砂,甚至坍塌等情况的发生,确保盾构施工安全顺利.盾构始发和接收端头加固常规采用的方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙（钻孔灌注桩）以及降低地下水位等工法.其主要目的是提高软弱地基的承载力,降低地下水位,保证地基的稳定,防止出现工作面涌泥、涌砂,甚至坍塌等情况的发生,确保盾构施工安全顺利.1.2工艺原理由于盾构始发和接收时的荷载较大,端头所处地层土质又较软弱,强度不足或压缩性大,不能在天然地基上直接施工时,可针对不同情况,采取各种人工加固处理的方法,以改善地基性质,增加土体的稳定性,减少地基变形和基础埋置深度.地基加固的原理是：将土质由松变实,将土的含水量由高变低,起到固结、稳定、止水的效果,即达到地基加固的目的.2 工艺工法特点2.1根据盾构隧道所处的地层情况,结合现场实际情况,确定技术可行,经济合理的加固方案.2.2常规采用深层搅拌桩,加固体均匀性好,强度、止水性和抗渗性满足设计要求.2.3组合采用加固+降水的方案,在满足施工的前提下,大大降低了施工风险.2.4采用监测信息化技术指导施工,使施工质量、安全始终处于受控状态.2.5提高土的抗剪强度,防止过大的剪切变形和剪切破坏,提高地基承载力；2.6降低土的压缩性,减小地基变形和不均匀沉降；2.7改善土的渗透性,减小渗流量,防止地基渗透破坏；2.8改善土的特性,减轻振动反应,防止土体液化.3 适用范围本工艺工法适用于盾构始发和到达施工.4主要引用标准4.1《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）；4.2《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446）；4.3《地基与基础工程施工及验收规范》(GB50208)；4.4《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202）；4.5其他国家现行有关施工及验收规范、质量技术标准.5 施工方法盾构端头加固体的强度、均匀性及止水性是施工控制的三个重要方面.加固效果应满足洞门破除后加固体能有效抵挡洞门处水土压力,有一定的强度,整体性和自稳能力,且能有效封堵地下渗水.端头土体加固方案设计应在对地质条件、地面环境和地下管线详细调查了解的基础上,充分考虑场地条件施工工期等要求,经技术、经济比较后确定安全可靠的加固方案.在加固方案的选择上,不论采用哪种方案进行加固,一定要考虑在加固体和围护结构之间设孔注浆,以封堵加固体与围护之间的施工冷缝,封堵可能存在的来水通道.5.1 端头加固范围为保证洞门破除的安全和盾构机始发进入加固体（或到达时破开洞门）时端头土体的自稳性和水稳性,盾构始发和到达端头需进行加固处理,其加固范围一般为隧道上下左右各3米,加固长度始发端头为盾构机盾尾完全进入橡胶帘布时盾构机全部在加固体并且至少还有2米在加固体内,到达端头为盾构机破开土体露出刀盘时盾构机已经进入加固体2米.同时要求在加固体与围护结构之间设置一排注浆孔,在盾构始发前,需进行压密注浆,封堵可能产生的施工冷缝.5.2 端头加固方法目前常见的端头加固方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙（钻孔灌注桩）以及降低地下水位等工法,各工法见表1.表1 端头加固工法汇总表5.3加固方案设计举例根据地质条件和以往设计、施工经验,端头加固方案往往是几种工法的单独使用或组合使用,根据工程具体情况而定.举例如下：【例1】苏州地铁1号线会展中心站端头隧道范围内地层为粉砂层,为良好的赋水、透水底层,隧道埋深为9.27米,经采用ф600米米＠300米米单重高压旋喷桩配合ф850米米＠600米米三轴深层搅拌桩进行端头加固施工,其中单重高压旋喷桩在车站顶板完成后施工.在加固体外侧和中部设置共3个降水井备用（围护桩背后漏水检测中若发现有漏水、漏砂现象,进行降水作业）.降水作业在盾构始发时进行.见图图1 苏州会展中心盾构始发端头加固平面示意图【例2】武汉地铁4号线工业四路站端头隧道范围内地层为粉质粘土与粉土、粉砂互层、粉细砂,承压水水头在地面以下2.99～1.22米,相当于绝对标高18.29～19.18米,承压水头标高年变化幅度在3.0～4.0米之间.经采用ф800米米＠600米米三重高压旋喷桩配合水平注浆,辅助以降水进行加固.见图2.图2 武汉工业四路站盾构始发端头加固平面示意图【例3】广州地铁3号线客～大区间大塘站北端头地层由上而下依次为：<1>杂填土、<2-1>淤泥及淤泥质土层、<4-1>冲洪积土层、<5-1>可塑或稍密状残积土层、<5-2>硬塑或中密状残积土层、<6>全风化泥岩、<7>强风化粉砂岩等地层.【例4】南京地铁2号线集庆门大街站端头隧道范围内地层为淤泥质粉质粘土（②-2b4）,地下水具有承压性.盾构图3 南京集庆门大街站站盾构接收端头加固平面示意图6 工艺流程及操作要点端头土体加固方案设计应在对地质条件、地面环境和地下管线详细调查了解的基础上,充分考虑场地条件施工工期等要求,经技术、经济比较后确定安全可靠的加固方案.6.1 施工工艺流程6.1.1 地基土加固1 搅拌桩图4 搅拌桩施工工艺流程图2 旋喷桩图5 旋喷桩施工工艺流程图3 注浆图6 注浆加固工艺流程图6.1.2 降水施工图7 轻型井点降水工艺流程图6.1.3 冷冻法加固图8 冻结加固工艺流程图6.2 操作要点目前常见的端头加固方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙（钻孔灌注桩）以及降低地下水位等工法.根据施工原理和施工方法一般分为3类：一是旋喷、搅拌、素墙等地基土加固类型；二是降水固结类型；三是冷冻法加固.6.2.1 搅拌桩施工要点开机前必须探明和清除一切地下障碍物,须回填的部位要分批回填夯实,以确保桩的质量.桩机行驶路轨和轨枕不得下沉,桩机垂直偏差不大于1%.水泥宜采用P42.5级普通硅酸盐水泥,参入比8%～16%,可根据情况参入不同类型外加剂.桩与桩搭接时间不应大于24h,若超过,应在第二根桩施工时增加20%注浆量,同时减慢提升速度；若相关时间太长,第二根无法搭接,应在设计认可下采取局部补桩或注浆措施.6.2.2 旋喷桩施工要点设备安装平稳对正,开孔前须严格检查桩位和开孔角度.确保引孔深度达到设计要求.保持引孔泥浆性能,孔壁完整,不坍孔,确保高喷管顺利下至孔底.高喷管下至距孔底0.5米时,应先启支浆泵送浆,同时旋转下放,下到孔底（开喷深度）后,再启动高压泵和空压机,各项参数正常后方可提升.高喷作业中,必须注意观察气、浆压力和流量达到设计要求,发现异常,要立即停止提升,查明原因,及时处理.分节拆卸高喷管时,动作要快,尽量缩短停机时间.因故停机（卸管或处理故障）时,需将近高喷管下放至超过原高喷深度0.3～0.5米处,重新开机作业,以避免固结体出现新层.6.2.3 注浆法施工要点注意测量钻孔中的涌水量,并做好记录.注浆时必须观测井壁变化,发现有漏浆时,根据现场情况采取切实可靠措施.当达到规定注浆压力时,持续10分钟即停止注浆.注浆间歇或注浆结束必须冲洗注浆管路.注浆加固实施前,应进行工艺性试验,调整水灰比和注浆压力,要求扩散半径0.4～0.6米.6.2.4 降水法施工要点成孔用泥浆护壁,孔口设置护筒,以防孔口塌方,并在一侧设排泥沟、泥浆坑.安装水泵前,用压缩空气洗井法清洗滤井,冲除尘渣,直到井管内排出的水由浑变清,达到正常出水量为止.水泵安装后,对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查,合格后进行试抽水,满足要求后转入正常工作.观测井中地下水位变化,作好详细记录.6.2.5 冻结法施工要点开孔间距误差控制在±20米米内.在打钻设备就位前,用仪器精确确定开孔孔位,以提高定位精度.按要求钻进、用灯光测斜,偏斜过大则进行纠偏.钻进3米时,测斜一次,如果偏斜不符合设计要求,立即采取调整钻孔角度及钻进参数等措施进行纠偏,如果钻孔仍然超出设计规定,则进行补孔.冻结管（含测温管）采用丝扣联接加焊接.管子端部采用底盖板和底锥密封.冻结管安装完,进行水压试漏,初压力0.8MPa,经30分钟观察,降压≤0．05MPa,再延长15分钟压力不降为合格,否就近重新钻孔下管.为确保冻结施工顺利进行,冷冻站安装足够的备用制冷机组.冷冻站运转期间,要有两套的配件,备用设备完好,确保冷冻机运转正常,提高制冷效率.冷冻机组的蒸发器及低温管路用棉絮保温,盐水箱和盐水干管用50米米厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温.设备安装完毕后进行调试和试运转.在试运转时,要随时调节压力、温度等各状态参数,使机组在有关工艺规程和设备要求的技术参数条件下运行.7 劳动力组织一般根据加固工程量及现场场地情况,进行人员安排.表2 单工作面作业劳动组织表注：冷冻法施工时,需要配合人员较多,一般为48人.8 主要机具设备8.1 搅拌桩施工机具表3 搅拌桩主要施工机具8.2 旋喷桩施工机具表4 旋喷桩主要施工机具8.3 冷冻法施工机具表5 冷冻法主要施工机具9质量控制9.1高压旋喷加固9.1.1 易出现的质量问题1先进行试桩施工,确定使用的施工配合比.2桩的垂直度控制不够导致桩底分叉、侵限等.3喷浆量不足导致搅拌不均匀.4水泥浆拌制时间过长,导致浆液不能使用.5旋喷过程中,注意对注浆压力的控制.9.1.2 保证措施1水泥浆宜在旋喷前一小时内搅拌,喷浆过程中冒浆应控制在10～25％.相邻两桩施工时间间隔不超过48小时,间距不小于2米.2成桩过程中钻杆的旋转和提升必须连续不中断,拆卸钻杆续喷时,注浆管搭接长度不得小于100米米.3在高压喷射注浆过程中出现异常情况时,应及时会同监理工程师查明原因并采取措施补救,排除故障后复喷高度不得小于500米米.4施工过程中应对附近防汛墙、地面、地下管线的标高进行监测,当标高的变化值大于±10米米时,应暂停施工,根据实际情况调整压力参数后,再行施工. 9.2 搅拌桩施工9.2.1 易出现的质量问题1关于施工用配合比,应先进行试桩施工,确定使用的施工配合比.2桩的垂直度控制不够导致桩底分叉、侵限等.3喷浆量不足导致搅拌不均匀.4水泥参量不足,达不到设计要求的承载力.9.2.2 保证措施施工中除了加强施工参数的控制外,还需从以下几个方面进行质量控制.1垂直度：根据要求,基坑围护结构允许垂直度偏差必须控制在3/1000以内,对桩位放样、桩机垂直度校正都必须严格控制,按照规范要求进行施工.2水泥用量：水泥掺入量暂按35%考虑,水泥掺入量的大小直接影响到端头加固的强度是否满足设计要求,在施工中要求均匀、连续的注入拌制好的水泥浆液,钻杆提升完毕时,设计水泥浆液全部注完.3搅拌水泥土的均匀性：为了达到搅拌水泥土的均匀混合,开动灰浆泵待水泥浆液到达搅拌头时,边注浆、边搅拌、边提升（下沉）,使得水泥浆和原地基土充分拌和,提升到桩顶设计标高后再关闭灰浆泵.4施工深度：施工中必须严格控制,利用桩机钻杆长度以及型钢顶标高来控制.5搅拌桩的咬合施工：三轴搅拌桩搭接施工以是依靠搅拌桩套钻一孔来实现的,为保证端头加固的作用,采用单侧挤压式施工.9.3冷冻法加固施工9.3.1 易出现的质量问题1在管路连接时,对管路的密封性的检查.2加入盐水后,及时对盐水的比重进行复查.3运行过程中,注意对盐水液面的观察并做好记录.4运行过程中,注意对盐水温度的检查.5开挖前,应先施工探孔,结合测温的情况综合分析加固质量.6打孔时,如果孔位偏差过大,应在旁比补打加强孔.7过程中注意对测温孔、泄压孔的保护.9.3.2 保证措施1认真分析该工程地质资料,精心编制施工技术设计和施工组织设计.2控制冷冻孔和冻结器施工质量,确保冻结质量符合要求.3严控冷冻站安装质量,提高制冷效率,确保盐水降温符合要求.4测温孔布置在相邻冻结孔终孔间距较大的界面上.具体位置由现场技术负责人和项目经理共同商定.测温管的下放及焊接严格按冻结孔的质量要求施工,并及时绘制偏斜平面图.5钻进时,应按深度及地层情况的需要,及时增减钻铤,要求作到均匀、匀速钻进,严禁忽快忽慢,压力忽大忽小.6冻结管应进行地面配组,丈量全长,做好记录,下管时应清除管内异物,保持清洁,试压封口后,应及时将冻结管周围的空隙用土填实,防止泥浆串孔.7偏斜.冻结孔平均偏斜率不得大于0.5%,冻结孔终孔间距不大于设计值,否则应予以补孔,冻结深度应满足设计要求,下管长度应不小于设计冻结深度.8测斜.冻结孔施工过程中使用灯光经纬仪进行终孔和成孔测斜并及时绘制冻结孔偏斜平面图.10．安全措施在整个土体加固的过程中,针对各项工艺,有不同的安全注意事项和相应的保证措施,具体如下：10.1 旋喷桩10.1.1 主要安全风险分析旋喷桩施工的安全风险主要有以下几个方面1压力阀的失效,空压机的安全性检查.2设备所在施工区的地基承载力满足要求.3在装、拆钻杆过程中的掉落伤人等.10.1.2 保证措施1对加固范围内的管线、障碍物仔细调查,防止出现意外管线损坏.2桩机通过场区前,对软弱地段进行适当处理,防止桩机陷入.3桩机移动过程中,一定要平稳；钻进过程中要尽量打开斜撑.严防设备倾倒.4施工前,对施工区域做好标识,防止无关人员进入造成意外伤害.5浆液拌制过程中,各个环节需严密配合.10.2 搅拌桩10.2.1 主要安全风险分析一般采用的三轴或双轴搅拌桩机由于设备大,高度高,对施工场地的要求相对较高,主要安全风险有以下几点：1三轴或双轴设备的倾覆,特别是在有台风的地区施工,应有有效的设备加固措施.2三轴配套使用的水泥罐,由于高度高,自重大,应在加强基础的同时,做好拉结（防风）.3三轴高压输送的浆液,应有专人负责对管路进行维修、保养,防止过程中浆管的破损伤人.10.2.2 保证措施1对加固范围内的管线、障碍物仔细调查,防止出现意外管线损坏.2桩机通过场区前,对软弱地段进行适当处理,防止桩机陷入.3桩机移动过程中,一定要平稳；钻进过程中要尽量打开斜撑.严防设备倾倒.4施工前,对施工区域做好标识,防止无关人员进入造成意外伤害.5浆液拌制过程中,各个环节需严密配合.10.3 冷冻法10.3.1 主要安全风险分析冷冻法加固一般的安全风险主要有以下几个方面：1冻结孔施工时孔位偏差较大,导致不能达到冻结交圈的要求.2冻结过程中的盐水损失严重,盐水渗入土体中,导致土体不能被加固.3冻结过程中,盐水进出的温度变化不稳定,导致冻结效果不能达到设计要求.4探孔中的涌水涌砂,应立即加强冷冻,必要时可采用液氮加强冻结.10.3.2 保证措施1冷冻孔开钻前应提前查明地下管线及地下建（构）筑物,对有影响的应及时提出改移和保护措施,切记没有查明不得进行施工.2机械移位,必须切断电源,必须有专人照管电缆.3在危险地段设立安全标志.4联络通道在开挖前制定相关应急预案,确保万无一失.5钻孔过程中出现涌水、涌砂时,及时进行二次补偿注浆.6钻进过程中,遇到不明气体时,先探测其成分和浓度,安全后方可继续施工.11 环保措施端头加工过程中,容易出现扬尘、地下水污染、市政管井堵塞、道路污染等情况.为将因端头加固带来的环境污染降到最低,特从以下几个方面着手：11.1粉尘治理、噪音治理和水浆污染治理三同时.特别是噪音控制,计划分时段施工.尽量在夜间做辅助工作,大型机械设备不起动,以减少扰民.11.2需采用发电机的加固部位,需增设隔音棚,将噪声尽量降到最低.11.3泥浆及置换土及时清理,归并泥浆池,尽量缩短污染时间.11.4保持现场平面整洁,各种材料、机具、操作台按平面图位置堆摆整齐.11.5定时对现场进行撒水,以防起风扬尘.11.6加固设计方案采用的浆液必须经过检测,对地下水等无污染.11.7定期对加固端头周边的管井进行检查,防止加固过程中出现串浆等现象堵塞管井.12 应用实例12.1工程简介由中国中铁一局城轨分公司承建的南京地铁二号线集庆门大街站～茶亭站～莫愁湖站～汉中门站盾构区间隧道.盾构始发和接收共计12次,端头加固6次.其中由于集庆门端头地质情况复杂,地下水和长江及秦淮河水系有一定联系,最终采用了冷冻法加固施工.12.2施工情况项目部在加固过程中,严格按照设计和规范要求,实施过程中,项目组织精兵强将,合理组织施工,对端头加固的各个环节进行全程跟踪,根据各项施工记录数据和盾构穿越过程中的记录,预设的各项指标均达到要求,满足设计和规范要求,为盾构安全施工提供了保证.12.3工程结果评价南京地铁二号线TA07标区间盾构端头加固取得了成功,保证了施工工期和质量,同时降低了施工风险,保障了施工安全,得到了业主、监理、设计单位以及上海、南京地铁方面专家的一致肯定和表扬,同时也取得了很好的经济效益和社会效益.2008年被南京地铁公司评为安全文明施工工地,优质优价单位.2010年别集团公司评为优质工程奖,形成的科研论文或股份公司二等奖,集团公司一等奖.12.4建设效果及施工图片图9 端头加固三轴设备图10 三轴搅拌加固图11 三轴搅拌加固图12 三轴注浆泵图13 三轴搅拌加固图14 高压旋喷桩引孔图15 水平冷冻孔图16 垂直冷冻孔图17 冷却塔。

地铁工程盾构掘进施工（含端头井加固）方案目录地铁工程盾构掘进施工（含端头井加固） (1)第一节施工准备 (1)第二节盾构始发 (5)第三节盾构掘进施工 (15)第四节盾构接收 (25)第五节特殊地段的掘进 (31)第六节管片生产与供应方案 (35)第七节隧道防水 (36)第一节施工准备1、盾构施工场地平整及地面硬化场内除生活、生产用房及渣土坑外全部硬化，其中龙门吊基础基础及其他设备基础在场地硬化时同时施作，场内采用20cm厚混凝土硬化重型机械基础及车辆行走道路，其他部位采用10cm厚混凝土硬化。

硬化路面表面平顺，控制好标高，做到场内排水畅通，无积水现象。

在施工围挡内侧设30×50cm2截面的排水沟，按一定的间距要求设置集水井和排水泵，以满足施工排水及雨季排洪的需要。

2、区间盾构施工用电盾构施工时盾构机掘进采用10kV高压供电，在施工现场设高压配电室，就近引入高压，从高压配电室接出的高压电缆，经始发井输往地下洞壁悬挂，输送到盾构机后配套拖车上的电缆卷筒上。

经变压器降压至380V与低压配电柜相连，随后分配输往机上各用电设备。

洞外用电设备主要是龙门吊、砂浆拌合站、通风机、水循环设备等，电压等级为380V，采用三相五线制。

所有用电设备均采用一机一闸制。

并指派一名电气工程师，专职负责现场所有临时供电及电气设备安全。

（1）施工用电根据设备动力和照明容量确定，安装厢式变压器，变压器设在竖井地面施工范围内；（2）洞内施工照明线路电压，在施工区域内不大于36V，成洞和不作业地段采用220V，动力设备采用3相380V；（3）成洞地段固定电线路采用绝缘线架设，施工作业面区段的临时电线采用橡胶套电缆，竖井、通道内使用铠装电缆；（4）照明和动力线路安装在同一侧时，分层架设。

电线悬挂高度距路面不小于2m；（5）36V低压变压器设在安全、干燥处，机壳接地，输电线路长度不大于100m；（6）动力干线上的每一分支线，必须装设开关及保险丝具。

盾构始发和到达端头加固施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-DT-0405-2011城市轨道交通工程有限公司王联江1 前言1.1工艺工法概况盾构始发和到达时，工作面将处于开放状态且持续时间较长，工作面的稳定与否直接影响盾构始发和到达安全。

对始发和到达端头地层加固，要使加固体的强度，均匀性和止水性满足长时间开放状况下洞门的稳定性要求，并满足设计和相关规范要求，防止出现工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等情况的发生，确保盾构施工安全顺利。

盾构始发和接收端头加固常规采用的方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙（钻孔灌注桩）以及降低地下水位等工法。

其主要目的是提高软弱地基的承载力，降低地下水位，保证地基的稳定，防止出现工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等情况的发生，确保盾构施工安全顺利。

1.2工艺原理由于盾构始发和接收时的荷载较大，端头所处地层土质又较软弱，强度不足或压缩性大，不能在天然地基上直接施工时，可针对不同情况，采取各种人工加固处理的方法，以改善地基性质，增加土体的稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。

地基加固的原理是：将土质由松变实，将土的含水量由高变低，起到固结、稳定、止水的效果，即达到地基加固的目的。

2 工艺工法特点2.1根据盾构隧道所处的地层情况，结合现场实际情况，确定技术可行，经济合理的加固方案。

2.2常规采用深层搅拌桩，加固体均匀性好，强度、止水性和抗渗性满足设计要求。

2.3组合采用加固+降水的方案，在满足施工的前提下，大大降低了施工风险。

2.4采用监测信息化技术指导施工，使施工质量、安全始终处于受控状态。

2.5提高土的抗剪强度，防止过大的剪切变形和剪切破坏，提高地基承载力；2.6降低土的压缩性，减小地基变形和不均匀沉降；2.7改善土的渗透性，减小渗流量，防止地基渗透破坏；2.8改善土的特性，减轻振动反应，防止土体液化。

3 适用范围本工艺工法适用于盾构始发和到达施工。

4主要引用标准4.1《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）；4.2《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446）；4.3《地基与基础工程施工及验收规范》(GB50208)；4.4《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202）；4.5其他国家现行有关施工及验收规范、质量技术标准。

06盾构法施工流程一、盾构系统组装、调试工艺流程1、盾构组装、调试流程图2、施工工序及各项准备工作要点在始发盾构系统组装时，将盾构分段吊放置始发井底的始发台上组装调试，组装顺序为：拖车下井→后移→连结桥下井→后移→主机下井组装→与连结桥、拖车连结→连结其它部件。

（1）车站底板放置的始发台精确定位后及后配套拖车处的轨道铺设完成后，方可进行盾构的下井组装。

（2）各节拖车下井顺序为：拖车起吊→轮对安装→拖车下井→风管下井→拖车后移→连接桥。

（3）主机下井顺序为：螺旋输送机→前体→中体→刀盘→管片安装机→盾尾。

中体、前体、刀盘、盾尾。

编制吊装方案批复后实施。

（4）反力架与负环管片的下井、安装、定位。

（5）主机后移与前移的后配套连接，然后连接液压和电气管路。

（6）盾构机组装顺序如下图图1、组装始发台、托架图2、组装后配套拖车图3、装设备桥图4、组装前体与中体图5、组装刀盘图6、组装盾尾图7、设备连接、安装反力架` 图8、完成组装（7）盾构机调试①空载调试盾构机组装和连接完毕后，即可进行空载调试，空载调试的目的主要是检查设备是否能正常运转。

主要调试内容为：液压系统、润滑系统、冷却系统、配电系统、注浆系统，泥浆系统，以及各种仪表的校正。

电气部分运行调试：检查送电→检查电机→分系统参数设置与试运行→整机试运行→再次调试。

液压部分运行调试：推进和铰接系统→螺旋输送机→管片安装机→管片吊机和拖拉小车→泡沫、膨润土系统和刀盘加水→注浆系统→皮带机(泥浆系统)等。

②负载调试空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进行负载调试。

负载调试的主要目的是检查各种管线及密封的负载能力；对空载调试不能完成的工作进一步完善，以使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。

通常试掘进时间即为对设备负载调试时间。

3、监理工程师和建设单位对下列工序进行验收4、端头加固盾构始发及接收前应做好端头加固工作，端头加固采用地面垂直注浆方式或洞内水平加固注浆方式，改良端头土体，提高端头强度，堵塞颗粒的间隙和地层的水，确保盾构机始发和到达的安全。

盾构工程掘进施工端头加固方案1.1.1端头加固为了确保盾构出洞施工的安全和更好地保护附近的建筑物，盾构进出洞前对洞口土体进行加固。

为此，盾构进始发（到达）井前应对工作井端头一定范围内土体进行加固，对端头井洞门外地基采用三轴搅拌桩加固，并在加固体与地连墙间的间隙采用高压旋喷加固。

经加固的土体应有很好的均质性、自立性、止水性，其无侧限抗压强度不小于1MPa，渗透系数小于10-8cm/s。

加固范围：盾构进出洞加固长度11米，加固宽度为盾构外径两侧3米及顶部底部3米，具体详见加固设计图。

1.1.1.1高压旋喷桩施工1.1.1.1.1施工工艺工艺流程见下图示图3.1.1-1 高压旋喷桩施工工艺流程图1.1.1.1.2主要施工方法（1）钻机就位旋喷注浆施工的第一道工序就是钻机安装在设计的孔位上，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。

施工时旋喷管的倾斜度不大于1.5%。

（2）钻孔三重管旋喷法施工中采用地质钻机钻孔。

钻孔的位置与设计位置的偏差不大于50mm。

（3）插管插管是将喷管插入地层预定的深度。

地质钻机钻孔完毕，拔出岩芯管，换上旋喷管插入到预定深度。

在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水，边插管，水压力一般不超过1MPa。

若压力过高，则易将孔壁射塌。

（4）试管当注浆管插入预定深度后，应进行清水试压，到设备和管路情况正常后，则可开始高压注浆作业。

（5）旋喷高压注浆作业当旋喷管插入预定深度后，立即按设计配合比搅拌浆液，指挥人员宣布旋喷开始时，旋转提升旋喷管，自下而上连续进行喷浆。

值班技术人员时刻注意检查注浆流量、风量、压力、旋转和提升速度等参数是否符合设计要求，并且随时做好记录，绘制作业过程曲线。

（6）喷射结束及拔管注浆至设计高度后，拔出喷浆管，注浆结束。

浆液填入孔中。

多余的清除掉。

拔管要及时，不可久留孔中。

（7）冲洗当旋喷提升到设计标高后，旋喷即告结束。

施工完毕把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不残存水泥浆。

盾构进出洞端头加固施工方案一、背景随着城市化进程的加快，地下空间的开发和利用越来越广泛。

在这个过程中，盾构技术因其具有高效、安全、环保等优点被广泛应用。

盾构机进入地下后，往往需要通过洞端头与地面相连，而这个地下施工安全难度较大。

为了确保施工质量和安全，必须对进出洞端头进行加固和稳定，本文就盾构进出洞端头加固施工方案进行了探讨。

二、加固原理在盾构机进入地下之前，需要在地面上开挖一定深度的明挖段，以便安装组装盾构机。

同时，为了将盾构机与地面相连，需要在盾构机进入隧道之后，加固洞口。

加固的目的是为了提高地下空间的承重能力，避免因为地下水位升高或者地面震动等因素，导致隧道和洞口倒塌，从而危及盾构机的施工安全，严重的话还会危及施工人员的生命安全。

在盾构进出洞端头加固施工方案中，一般通过加强洞口的封闭性和提高洞口的宽度来保证施工的安全性和稳定性。

三、方案设计1.加固设施的设计根据实际工程情况，选择适合的加固设施。

一般情况下，有钢筋混凝土、钢材和人工挖掘加固等几种方案可供选择。

选择何种方案需要考虑到实际施工条件和工程成本。

2.洞口加固方案针对不同工程洞口的形状和尺寸，设计不同的加固网架和支撑体系。

一般的方案是，根据施工需要，在洞口上设置混凝土加固环，并根据洞口尺寸进行板钉的设置。

然后在洞门周边混凝土周边钢筋加固，以增强其承载力。

最后根据洞口形状和密度设置加固杆，保障施工的安全性和稳定性。

3.加固施工细节在加固施工过程中，需要严格遵循安全规程，保障施工人员的生命安全和设施的稳定性。

加固前，需要将洞口内的杂物清理干净，以减轻加固物料的重量和防止施工过程中的破坏；同时，需要将加固物料按照施工顺序进行排列，以确保加固过程的正常进行。

在钢筋混凝土加固时，需要按照钢筋混凝土的优先顺序进行加固，由浅到深转化，并表示钢筋架构，以确保施工稳定和强度。

四、加固施工管理1.施工能力的评估施工前需要评估加固施工的能力，以确保施工员能胜任加固施工工作，消除施工过程中的隐患。