盾构施工二次进洞施工工艺初探

盾构二次接收施工技术【摘要】目前天津地铁正在盾构施工阶段，盾构施工主要风险点在始发接收阶段，通过对多个已经完成的盾构区间的接收经验的研究，总结出盾构二次接收施工技术，在施工中最大限度保证盾构接收安全，且具有较强的技术可行性和实践可靠性，为其他盾构接收施工提供参考。

【关键词】盾构区间；二次接收；施工技术1、水文地质天津所处地段属冲积平原，地形平坦，地面高程 2.92～3.92m。

盾构区间接收处深度多处于潜水层及第一承压水层，潜水层：主要指人工填土（qml）、上组陆相沉积冲击层（q43al）、海相沉积层（q42m），视为潜水含水层。

含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。

排泄方式主要有蒸发、人工开采和下渗补给下部承压水，地表水体渗透。

地下潜水水位如下：初见水位埋深2.80～3.60m，相当于标高0.7～-0.06m。

静止水位埋深1.80～2.50m，相当于标高1.35～1.10m。

潜水水位一般年变幅在0.50～1.00m左右。

第一承压含水层：下组陆相冲积层（⑧2-1）粉土、第五组陆相冲积层粉土（⑨2-1）透水性好，为承压含水层。

第四组滨海潮汐带沉积层粉质粘土（⑩1）及第三组陆相冲积层粉质粘土（○111）透水性较差，可视为承压含水层隔水底板。

该微承压水水头大沽高程为-0.15m。

2、接收准备盾构接收之前，接收井内各项准备工作全部就绪。

提前对洞门位置进行复核测量，并以此安装盾构接收基座，准备进行盾构接收。

盾构贯通前50环的测量是复核盾构所处的方位、确认盾构姿态、评估盾构接收时的姿态和拟定盾构接收段的施工轴线、推进坡度的控制值和施工方案等的重要依据，以使盾构在此阶段的施工中始终按预定的方案实施，以良好的姿态接收，在盾构接收基座上准确就位。

盾构接收前50环左右时再次对导线和高程进行复测，保证盾构正交、对中进入洞门圈。

2.1盾构接收基座安放根据洞门的确切方位，对盾构基座安放位置进行准确放样。

基座安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位拼装、焊接。

隧道盾构掘进施工主要工艺1、盾构始发与到达掘进技术1.1 始发掘进所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力，将盾构机推上始发台，由始发口贯入地层，开始沿所定线路掘进的一系列作业。

本工程中每台盾构机都要经过两次始发掘进，第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发，第二次是盾构机通过广州火车站后二次始发。

1.1.1 始发前的准备工作（1）始发预埋件的设计、制作与安装盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构，为保证盾构机顺利始发及车站结构的安全，需要在车站的某些位置预埋一些构件。

同时盾构机盾尾进入区间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆，为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预埋构件以实现临时封堵。

三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图：隧盾-施组-SD01、02所示。

（2）洞门端头土体加固三元里车站隧道端头上覆2米厚〈8〉类土（岩石中等风化带），开挖后侧壁基本稳定。

始发前不对端头进行加固。

（3）端头围护桩的破除始发前需要对洞门端头围护桩予以拆除，确保盾构机顺利出站。

三元里站端头围护桩厚1.1米，洞门预留孔直径6.62米。

计划对围护桩进行分块拆除如图7-1-1。

环形及横向拉槽宽度50cm，竖向拉槽宽度20cm，竖向槽沿围护桩接缝凿除。

盾构机推进前割断连接钢筋，拉开钢筋砼网片，清理石碴并处理外露钢筋头，避免阻挂盾壳。

围护桩拆除后，快速拼装负环管片，盾构机抵拢工作面，避免工作面暴露太久失稳坍塌。

拉槽图7-7-1 凿除分块示意图1.2 盾构机始发流程盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置，吊装盾构机组件在始发台上组装、调试；然后安装400宽的负环钢管片，盾构机试运转；最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。

盾构机始发流程见下图：盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下：盾构机通过后临时封堵防止跑浆原理如图：隧盾-施组-SD03。

1.3 盾构机始发掘进（1）试验段掘进1）三元里站试验段掘进从三元里站起前100米隧道作为掘进试验段，通过试验段掘进熟练掌握在不同地层中盾构推进各项参数的调节控制方法，掌握管片拼装、环形间隙注浆等工艺。

盾构隧道二次注浆技术交底1 注浆目的目前施工至第67环，因掘进过程中，管片震荡厉害，导致测量导向系统无法正常工作，为确保正常施工，需进行二次注浆；2 注浆范围本次二次注浆环号：第57环～第60环，共计4环，采用整环注浆。

2.2 注浆方式与工艺流程二次浆液的注入方式及工艺流程见下图：二次注浆工艺流程图2.3 注浆材料、配合比注浆材料采用双液浆即：水玻璃+水泥砂浆。

浆液配比及其相关参数指标如下：浆液配比：水泥浆水灰比：0.8～0.9；水玻璃与水按1：1.5进行稀释。

注入时浆液与水玻璃体积比为：水泥浆：水玻璃=4：1；2.4 注浆设备注浆泵1台（双液注浆泵）小型浆液拌和筒1个注浆阀6个50mφ32注浆软管3条，1条备用三通1个2.5 注浆施工1、注浆顺序本次注浆先注第60环，整环注浆完成后依次注至第57环，每环注4个孔，即顶部、两腰和底部，同一环管片严格按‘先拱顶后两腰，两腰对称’的方法注入。

2、注浆压力双液浆注浆压力控制在0.3～0.5MPa。

3、二次补强注浆工艺在注浆前先选择合适的注浆孔位，戴上注浆单向逆止阀后，用电锤钻穿该孔位后3cm保护层，接上三通及水泥浆管和水玻璃管。

注双液浆时，先注纯水泥浆液1min后，打开水玻璃阀进行混合注入，终孔时应加大水玻璃的浓度。

在一个孔注浆完结后应等待5～10分钟后将该注浆头打开疏通查看注入效果，如果水很大，应再次注入，至有较少水流出时可终孔，拆除注浆头并用双快水泥砂浆对注浆孔进行封堵，带上塑料螺堵并进行下一个孔位注浆。

注浆过程中应有排气孔，排气孔原则上设在预注浆孔上，并安装注浆单向逆止阀，同时打开球阀，直至出现冒浆时关闭球阀，10分钟后检查注浆效果，如有水溢出，应对该孔进行注浆。

3、二次注浆注意事项：①在注浆前应查看管片情况并在注浆过程中进行跟踪观察，如有异常情况应立即停止注浆，并及时向主管部门进行汇报；②在注入过程中应严密监视压力情况，控制注浆压力在0.3～0.5Mpa以内；③在注入过程中出现压力过高但注入效果不明显的情况时应检查注浆泵及1注浆管路是否有堵管现象，并立即进行清理；④在注浆过程中出现任何的停机现象时均应对注浆泵及注浆管路进行清洗；在注浆完结后应做到‘工完料洁’，对所有的机具均应清理干净并归于原处；⑤在注浆前应将同步注浆管路的所有球阀全部关闭；⑥注浆前应查看盾尾油脂腔的压力，如果压力偏低，应适当注入盾尾油脂，以保证在注浆过程中有足够的压力避免盾尾漏浆；如果注入过程中盾尾出现漏浆现象，应停止注入5～10min后再重新注入；⑦在注浆前应查看管片情况及土仓压力情况并在注浆过程中进行跟踪观察，如有异常情况应立即停止注浆，并上报；⑧在注浆前应将注浆孔全部打开并带上注浆头，在注浆时可将注浆头全部打开放水直至浓浆流出再关闭注浆头；⑨在一个孔注浆完结后应等待5～10分钟后将该注浆头打开疏通查看注入效果，如果水仍很大，应再次注入，至水较小时可终孔，拆除注浆头并用双快水泥砂浆对注浆孔进行封堵，带上塑料螺堵；⑩在注一个孔时应备足水泥及水玻璃，严禁中途停止注入；⑾在注浆过程中如果土仓压力有明显变化，在注浆过程中可适当将盾构机向前推进150mm以内，避免盾构机被浆液包结；⑿在注浆过程中出现任何的停机现象时均应对注浆泵及注浆管路进行清洗。

4.2.2 盾构二次进洞4.2.2.1盾构进洞前洞门混凝土的凿除地基加固实测报告经确认，盾构离接收井的距离较近时，方可开始凿除洞门。

（1）在洞圈内搭设钢制脚手架。

（2）在洞门中心上、下、左、右各凿一个探孔，用来观察外部土体情况。

（3）先凿除100mm的槽壁混凝土，暴露出内排钢筋，割去内排钢筋。

（槽壁总厚度约为800mm）（4）等待盾构缓慢靠上槽壁。

（5）再凿除400mm的槽壁混凝土，保留外排钢筋，凿除时要均匀剥除，不可因太深而凿穿槽壁。

（6）在盾构切口距封门500mm时，盾构尽可能排空土仓内的泥土使切口正面的平衡压力降到最低值，以确保混凝土封门凿除的施工安全。

最后的洞门破除工作要连续施工，尽量缩短作业时间，以减少正面土体的流失量。

整个作业过程中，由专职安全员进行全过程监督，杜绝安全事故隐患，确保人生安全。

4.2.2.2洞门弧形插板安装在洞门圈周围安装一道可以调节高度的弧形插板，方便盾构进洞后及时把洞圈与管片外弧的间隙封死。

在下部60º范围内焊接弧形钢板。

4.2.2.3延长导向轨在洞圈下部安装延长导向轨，轨道从洞门内延伸到基座上，并且与基座轨道对接焊牢。

4.2.2.4盾构进洞（1）确认盾构机里程盾构预先缓慢靠近地连墙，再确认盾构的里程，确保盾构机鼻尖与地连墙的距离在50cm左右时，土舱内土出空。

（2）注浆在隧道和盾构机内部进行注浆施工。

通过盾尾后的3环管片的拼装孔进行注浆，注浆浆液为双液浆。

（3）盾构进洞洞门混凝土凿除后，应尽快推进盾构和拼装管片，尽量缩短盾构进洞时间。

当盾构刀盘出洞圈2369mm时，进行第一次封门。

用弧形钢板与盾构壳体焊接，形成完好密封。

此时，盾构壳体上的注浆孔进行双液注浆。

可以使地墙与搅拌桩之间再次形成密封圈。

同时利用同步注浆系统进行单液注浆，充分填充盾尾后管片与加固体之间的建筑空隙。

盾构一次进洞示意图（4）二次进洞当一次进洞压注的浆液基本凝固后，开始二次进洞。

在一次进洞和二次进洞期间，需派人24小时值班，查看洞门是否有渗漏现象。

盾构机二次始发施工及其保证措施探讨作者：何强来源：《科技传播》2014年第16期摘要本文通过结合某隧道特点，系统地探讨该隧道盾构机二次始发施工实施过程。

二次始发线路考虑对洞门土体加固及始发负环管片采用封闭环拼装等措施，为同类工程提供参考借鉴。

关键词隧洞施工；盾构机；二次始发中图分类号U45 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）120-0075-020引言根据某隧洞特点，将隧洞开始段80m定为盾构始发段。

二次始发线路考虑到洞门土体加固、盾构机埋深较深及始发负环管片采用封闭环拼装的方式等因素影响，盾构机始发轴线与设计线路标高相同，方向与设计线路方向保持一致。

在刀具、刀盘检查的同时对盾构机二次始发工作做好充分准备。

1二次始发侧洞门防水密封安装1）钢板钢丝刷安装。

盾构机二次始发洞门防水密封设置三道钢板钢丝刷，每道钢板钢丝刷间距为30cm，成封闭环形布置，焊接固定。

其安装方法与到达侧洞门密封安装相同；2）帘布相胶扳密封箱体安装。

每道橡胶板密封由橡胶帘布、扇形压板、折叶板、垫片和螺栓等组成，两道橡胶板密封间隔为440mm。

洞门密封箱体安装前首先进行橡胶帘布的安装，吊装时采用质软的吊带。

下吊前应将橡胶帘布四折对叠，折叠部位保持自然松弛状态，绑扎牢固后缓慢下吊，避免在下吊过程中从吊钩上脱落。

橡胶帘布安装从下至上依次进行固定，各个螺栓孔对号入座后连接螺栓，必须将每个螺栓全部穿上，整圈帘布定位后进行找乎，使整圈帘布平顺地贴附在洞门预埋钢环上面，经过仔细检查，应保证无皱裕、无局部凸起。

经检查其与洞门钢环间无疆隙后，采用环氧树脂与颈埋洞门钢环粘贴在一起。

2 降水措施为减小外水对素混凝土墙体的压力，在到达和始发侧竖井外近墙位置要采取有效的降水措施。

根据南岸竖井地质补勘资料，地表以下12m～14m，土层主要为人工填工和细砂层、卵石层，渗透系数大，水位与黄河水位持平。

砂层以下为壤土和古土壤层交替互换，地层渗透系数小，为弱透水性。

浅谈盾构二次进洞技术的应用潘德举摘要：盾构法施工是当今城市地铁隧道的主要施工方法，盾构机进洞时盾构施工的主要风险源之一，通过二次进洞技术的研究应用，减少了土体的暴露时间，避免流水、流沙现象的发生，大大降低了施工风险。

关键词：盾构进洞封堵1 引言盾构法是法国工程师布鲁奈尔（M.I.Brunel）研究开发出来的。

在发达国家，使用盾构施工已占隧道总量的90%以上。

我国盾构的开发与应用始于1953年，东北阜新煤矿用手掘式盾构修建了直径2.6米的疏水巷道。

1962年2月，上海城建局隧道工程公司结合上海软土地层对盾构进行了系统的实验研究。

90年代，这项技术开始推广应用于城市轨道建设工程。

随着城市地面交通压力的不断加大，城市地铁多修建于人口密集、地面建筑复杂的城市中心地段，二次进洞技术的应用大大增加了盾构进洞的安全性，减少了对周边环境的影响。

2 工艺原理二次进洞施工工艺，是在盾构进洞之前，将预先特制的盾构机架按洞门复测结果进行摆放就位，待机架摆放加固完毕、破除完洞圈以内的混凝土、放置好楔型轨道后进行盾构的第一次进洞，将盾构推进到尾端离洞门圈内侧40cm处进行洞门封堵，既将钢洞圈与盾构机用弧形钢板焊接在一起并通过弧形板上的预留注浆孔水平压注双液浆，待浆液凝固后割除钢板进行盾构的二次进洞将盾构完全推出洞圈，再次用弧形板封堵洞门（工艺流程见图2-1）。

3 施工操作要点盾构二次进洞施工中要注意各个工序的要点，下面就对施工中要注意的事项做一分析。

图2-1 二次进洞施工工艺流程图3.1 加固段掘进加固段的作用：加固段土体具有良好的自立性和密实性，防止盾构在进洞时不产生坍塌，并且具有良好的防水效果，防止洞门的涌沙、涌水。

控制好刀盘油压，刀盘油压严禁超过25MPa；总推力不得过大，以防止洞门混凝土裂缝和加固土体产生空隙形成水流通道；适当降低刀盘转速，推进速度控制在10mm/min以内，土压力逐渐降低直至靠近洞门降低为零。

盾构在穿越加固区时，要密切注意土仓压力、螺旋机压力等参数，可根据现场情况酌情加水或加泡沫来改良正面土体；保证充足的注浆量，注浆量可提高到正常段的1.5倍。