盾構到達掘進施工技術研究——天津地鐵6號線土建施工第9合同段新～北區間

白 洋 韓明明 崔蓬勃 徐建偉

（1.江蘇建筑職業技術學院 江蘇徐州 221116）（2.宏潤建設集團股份有限公司 浙江寧波 315000）

1 工程概況

天津新開河站～北站站區間盾構自新開河站始發，北站站接收。區間左、右線均采用三菱6400土壓平衡盾構機施工，其中左線采用鋼套筒接收，先施工左線，按照先左線后右線的順序抵達北站站接收。

根據本工程實際狀況，為了滿足盾構接收需求，需要制作筒體長 10590mm，直徑（內徑）6800mm的鋼套筒一套，鋼套筒接收對鋼套筒制作精度、密封性要求很高，因此項目部委托專業公司對鋼套筒進行工廠內加工制作，試拼檢驗合格后再運到現場安裝調試。

2 盾構到達掘進施工的準備工作

盾構機停機位置選擇在刀盤達到加固體處，即距離車站外襯墻皮3.0m位置。

1）在鋼套筒安裝前，對控制點各進行一次復核測量，確?？刂泣c精確無誤，鋼箱安裝前對進洞端洞門中線進行測量復核，確定洞門中心精確位置。根據測量結果，調整盾構機自動測量系統，在最后50環推進過程中，對隧道軸線進行多次復核，確保軸線準確，保證盾構機安全進入洞門圈。

2）盾構機在推進最后 50環過程中，根據定向測量和聯系測量成果，有計劃地進行糾偏工作，推進糾偏嚴格按照小量多次的原則進行，使盾構機姿態控制在水平±15mm以內，垂直方向在+20mm，以保證隧道的垂直度。

3）在盾構機推進最后 50環的過程中，及時壓注盾尾油脂，避免盾尾滲漏，壓注量控制在50-60kg/環。

4）由于加固體有一定的強度且硬度不均勻，為了便于隧道的糾偏，在進洞前現場預先準備好兩環轉彎環管片備用。

3 盾構進洞段的推進施工

盾構進洞段的推進施工分三個階段，最后15環管片采用特殊管片，以便于二次注漿。

第一階段：盾構機189環推進1190mm，刀盤到達加固區。

刀盤到達加固區時，盾構停機檢查，要求盾構機處于最佳狀態。在第一階段的推進過程中，需要注意以下事項：

1）推進過程中嚴格控制推進速度和總推力，避免進刀量過大引起同步注漿分布不均，二次注漿時無法形成封閉環。

2）在刀盤轉動過程中土倉內加入泡沫進行潤滑和改良土體。

3）嚴格把握二次注漿時間、注漿壓力和注漿量，防止盾尾固結。

4）合理分布注漿孔，以保證二次注漿均勻。

第二階段：盾構機刀盤進入加固體

待洞門破除完畢，鋼套筒填充完畢，再啟動盾構機。當盾構機刀盤進入加固體時，此時要嚴格控制注漿孔位置和注漿壓力、注漿量，土壓力控制0.15mpa。

在第二階段的推進過程中，需要注意以下事項：

1）推進過程中嚴格控制推進速度和總推力，避免進刀量過大引起的刀盤被卡。推進速度在0～1cm/min為宜，推力＜15000KN。在刀盤轉動過程中土倉內及刀盤前加注泡沫進行潤滑和改良土體。

2）嚴格控制盾構姿態，特別是盾構切口的姿態，控制目標為水平±15mm，垂直+10～+20之間。

3）控制盾尾間隙，保證盾尾間隙的均勻，必要時安裝轉彎環管片進行調節。

4）嚴格控制切口的土壓力。

6）推進過程中加強盾尾油脂的壓注，防止盾尾漏漿。

7）從管片上預留的注漿孔向管片外側注漿，及時施做環箍，有效封堵開挖土體與管片外殼之間滲漏通道。

8）二次注漿距離盾尾太近，會造成雙液漿進入盾尾刷和同步注漿排漿孔，破壞盾尾密封刷和阻斷同步注漿管道，因此鋼套筒接收時雙液漿選擇在管片脫出盾尾5環后開始二次注漿。

9）嚴格控制二次注漿孔位和注漿壓力、注漿量，既要保證閉水環的質量，又要保證盾尾刷不要補擊穿。

第三階段：進入鋼套筒掘進

刀盤進入鋼套筒以后，盾構機進行正常掘進，土壓控制0.1mpa和出土量控制53方，待工作環管片拼裝完成后，將盾構機推到合適位置后停機，及時對194環、195環和 196環管片進行二次注漿并形成封閉環，待檢查沒有滲漏后對鋼套筒泄壓，盾構機完成鋼套筒接收，然后再進行鋼套筒、工作環和盾構機的拆除，下步轉入拆除吊裝階段。

1.4 統計學處理 采用SPPSS 20.0統計軟件分析數據，包括Fisher精確概率法、正態檢驗、獨立樣本t檢驗。P＜0.05差異有統計學意義。

在第三階段的推進過程中，需要注意以下事項：

1）參數設置：推速＜10mm/min；推力＜6000KN，視實際推力大小，以不超過此值為原則；在鋼套筒內掘進以管片拼裝模式掘進。盾構機在鋼套筒內掘進過程中，要確保與外界聯系，密切觀察鋼套筒頂部的情況，一旦發現變形量超量或有滲漏時，必須立即停止掘進，及時采取補救措施。

2）根據鋼套筒頂部安裝的壓力表的讀數，及時調整推進壓力，避免推進壓力過大，對鋼套筒密封處出現滲漏狀況，壓力過大時，打開鋼套筒后板蓋上的排漿口，進行卸壓。

3）進套筒時姿態控制：必須以實際測量的鋼套筒安裝中心線為準控制盾構機姿態，要求中心線偏差控制在±2cm之內。盾構機在進入鋼套筒內之后，要注意姿態控制。

4)從管片上預留的注漿孔向管片外側注雙液漿，及時施做環箍，有效封堵開挖土體與管片外殼之間滲漏通道，防止盾尾后的水進入盾尾前方。雙液漿的配合比為：水玻璃：水泥漿=1:1.15，水泥漿配合比為：1:1.注漿壓力為0.3Mpa以內。

5）盾構機筒體推到位置并完成洞門密封后，在刀盤不轉情況下，出空艙內回填物。

6）打開鋼套筒底部的排漿管，排出剩余的漿液，并檢查筒體的漏漿情況。在洞門雙液漿凝固后，開始拆除工作環和鋼套筒。

7）測量與監測：盾構機到達掘進及過程加大測量頻率，并復核控制點，確保盾構機到達的姿態正確，在盾構機到達前布置監測點，在端頭連續墻、地面及周圍建筑物布置沉降觀測點；圍護結構及鋼套筒、洞門周圍布置形變監測點。并測量初始值，盾構機到達過程中每天測量 2次，若變形較大，增加測量頻率并及時通報項目部采取處理措施。進鋼套筒過程中，設專人觀測鋼套筒的穩定、變形情況，發現異常情況立即停機處理。

4 到達掘進質量控制

（1）成環環面控制:環面不平整度小于2mm。相鄰環高差控制在5mm以內。

（2）安裝成環后，在縱向螺栓擰緊前，進行襯砌環橢圓度測量。當橢圓度大于30mm時，及時做調整。

（3）止水條及襯墊粘貼前，應將管片進行徹底清潔，以確保其粘貼穩定牢固。施工現場管片堆放區應有防雨設施。

（4）管片安裝前應對管片安裝區進行清理，清除如污泥、污水，保證安裝區及管片相接面的清潔。

（5）嚴禁非管片安裝位置的推進油缸與管片安裝位置的推進油缸同時收縮。

（6）管片安裝時必須運用管片安裝的微調裝置將待裝的管片與已安裝管片塊的內弧面縱面調整到平順相接以減小錯臺。調整時動作要平穩，避免管片碰撞破損。

5 結語

地鐵盾構到達掘進施工要從到達掘進準備，進洞段的推進工作，質量控制等方面加強施工管理，從而達到安全、有效的完成盾構接收工作。