時間：2023-08-24 17:14:49
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關(guān)鍵詞：地鐵管片；質(zhì)量；控制措施
引 言：
城市化的不斷加快促使我國各城市的軌道交通建設(shè)得到了迅猛的發(fā)展，地鐵隧道由于在地下施工，所以安全問題必須要得到有效的保證，盾構(gòu)法由于其安全、快捷從而得到廣泛的使用。在盾構(gòu)法施工中會使用到管片，盾構(gòu)法主要是利用盾構(gòu)機的推進后在拼裝管片，然后盾構(gòu)機在推進，按照這種循環(huán)的方式完成地鐵隧道的掘進。所以說，控制好地鐵管片的質(zhì)量好壞，是保證地鐵隧道工程施工能否順利完成的一個重要環(huán)節(jié)。
一、管片生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀
現(xiàn)如今，我國各城市的地鐵建設(shè)規(guī)模在不斷的拓寬，建設(shè)的速度也是不斷加快，施工方法由單一的明挖法向影響程度小、施工效率高的盾構(gòu)法、礦山法等多種方法并存的建設(shè)局面發(fā)展。而在隧道結(jié)構(gòu)施工中使用盾構(gòu)法，必須應(yīng)用到管片生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展前景十分開闊，現(xiàn)狀并不樂觀，存在明顯的問題。
二、地鐵管片的質(zhì)量要求
目前我國軌道交通盾構(gòu)法施工對于管片的質(zhì)量要求非常高，主要表現(xiàn)在一下幾個方面：
1.成品的地鐵管片精度要求非常高
為了能夠確保地鐵管片在隧道中順利的完成拼裝，所以對其精度要求非常之高，《盾構(gòu)法隧道施工及驗收規(guī)范》（GB 50446-2008）、《地下鐵道施工及驗收規(guī)范》（GB 50299-1999）中對管片生產(chǎn)制作都提出了明確的規(guī)定，地鐵管片生產(chǎn)企業(yè)要嚴(yán)格按照國家頒發(fā)的相關(guān)規(guī)范并結(jié)合自身質(zhì)量控制要求制定企業(yè)地鐵管片生產(chǎn)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，并落實到生產(chǎn)過程中去，從而確保管片的生產(chǎn)質(zhì)量。
2.地鐵管片的外觀質(zhì)量
地鐵管片的外觀要求要達(dá)到外光內(nèi)實，整體的線條要順滑，沒有色差。一般來說，要求內(nèi)弧面。端、側(cè)面平整度為±0.3mm，止水槽處只能允許出現(xiàn)少量的氣泡，以此來確保管片的接口范圍有高的阻水性能。
3.地鐵管片的防水要求很高
我們從上述內(nèi)容中就可以看出，管片在地下隧道施工中作用是非常特殊的，這就決定了地鐵管片在除了本身要具有較高的強度之外，還必須要具備良好的防水盒防腐性。
三、地鐵管片生產(chǎn)的質(zhì)量控制措施
1.完善質(zhì)量管理制度和管理體系
管片生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)國家質(zhì)量管理制度和質(zhì)量管理要求，結(jié)合企業(yè)自身實際建立健全企業(yè)的質(zhì)量管理制度和管理體系，以便對管片生產(chǎn)質(zhì)量進行控制和改進。對企業(yè)管理人員和工人進行質(zhì)量控制教育，實現(xiàn)全員全過程質(zhì)量控制，提高全體員工的操作技能和質(zhì)量意識，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)；嚴(yán)格遵守材料進廠檢驗制度，工序自檢、互檢、交接檢制度，實行規(guī)范化質(zhì)量管理，確保管片生產(chǎn)質(zhì)量；實行 PDCA（計劃、執(zhí)行、檢查、改進）質(zhì)量控制過程，持續(xù)改進，提高企業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟競爭能力，為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟效益。
2.管片生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制
（1）原材料的質(zhì)量。生產(chǎn)過程中使用的原材料（鋼筋、水泥、砂 、石子）和外加劑等應(yīng)選用信譽良好的廠商保證其質(zhì)量達(dá)標(biāo)。而且在選用各種材料時，每種材料的品種、規(guī)格等要符合設(shè)計圖紙和相關(guān)的規(guī)范要求才行。原材料在送進現(xiàn)場后，按照規(guī)范規(guī)定取樣、送檢，試驗合格后方可加工使用，不合格的堅決退場，嚴(yán)禁不合格材料用到生產(chǎn)中。
（2）成型的鋼筋骨架質(zhì)量。鋼筋骨架加工時的模板尺寸必須要準(zhǔn)確，并定期檢查，防止其變形而影響骨架的質(zhì)量。鋼筋在下料時要控制好準(zhǔn)確度和加工的精確度，并定期檢查、調(diào)試好彎弧機，確保鋼筋加工弧度符合要求。鋼筋骨架在堆放時，嚴(yán)禁拖拉和拋擲，底部一定要用支架支撐，不得直接堆放在地面上，堆放層數(shù)不宜超過4層，以防骨架變形。
（3）管片模具質(zhì)量。組模前，工作人員要認(rèn)真仔細(xì)的清理模具，尤其是特別注意的是模具的結(jié)合處以及邊角凹槽處的清理，清理干凈后的模具內(nèi)表面不得有任何污物。模具在清理干凈后，由專人負(fù)責(zé)噴涂脫模劑，脫模劑的使用要按照脫模劑的使用要求進行涂抹均勻，不得有積聚現(xiàn)象。脫模劑噴涂好后組裝模板，而模板組裝時要檢查側(cè)模板、端板以及底板之間的密封效果是否完好，如發(fā)現(xiàn)有移位和脫落要及時修正，并按各種模具的組裝順序進行組裝，嚴(yán)禁反順序組裝，以免模具變形。螺栓擰緊時要按順序緊固，保證模具尺寸精度。
（4）混凝土澆筑質(zhì)量?；炷恋呐浜媳缺仨氁獫M足管片生產(chǎn)工藝要求，比如，混凝土攪拌的方式、輸送和振搗密實的方式來選定合適的參數(shù)，在經(jīng)過試配確定。攪拌系統(tǒng)應(yīng)配備砂 、石含水率自動快速測定儀，由拌和機的電子控制系統(tǒng)自動調(diào)整混凝土配比的用水量。定期校驗拌和機的電子稱量系統(tǒng)的精確度，保證混凝土原材料稱量準(zhǔn)確，嚴(yán)格按照配合比拌制混凝土，確?；炷临|(zhì)量。管片混凝土澆筑時要分層、連續(xù)、均勻 、對稱的從模具兩端向中間布料，采用振搗棒振動成型時，每蓋一塊蓋板布一層料，振搗密實后才能布下一層料，振搗時不能碰撞模具、預(yù)埋件和鋼筋骨架。振搗時間一定要控制好，一般為 2～3 min，振動至混凝土與側(cè)板接觸處不再有噴射狀氣泡為止。
四、管片的養(yǎng)護
（1）地鐵管片的養(yǎng)護一般都是采取蒸養(yǎng)，在澆筑混凝土后要靜停1-2H，具體的靜停時間可根據(jù)氣溫的變化進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
（2）蒸養(yǎng)時的升降溫速度應(yīng)控制在10-20℃/H，蒸養(yǎng)完后管片的表面溫度和和環(huán)境溫度差應(yīng)不大于20℃，只有這樣才能有效的避免在蒸養(yǎng)過程中由于沒有控制好溫度的變化而產(chǎn)生裂縫。
（3）管片脫模的強度要控制在 20 MPa 以上 ，在達(dá)到要求后工作人員才可以進行脫模，嚴(yán)禁在強度不夠的情況下強行脫模。
（4）管片脫模后的保養(yǎng)時管片生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié)，所以管片在脫模后要做好降溫保濕的措施，以防管片由于失水而產(chǎn)生裂紋；降溫后要水養(yǎng) 14 d 以上，以促進管片混凝土強度平穩(wěn)增長，保證管片混凝土質(zhì)量。
五、結(jié)語
綜合以上筆者所述的內(nèi)容，我們可以看出，地鐵管片是軌道施工中使用盾構(gòu)法施工的一個非常重要預(yù)制構(gòu)件，其生產(chǎn)工藝控制的好壞將直接影響到管片的質(zhì)量，從而影響整個地鐵盾構(gòu)施工的質(zhì)量和盾構(gòu)隧道的質(zhì)量。所以我們要不斷的強化自身技術(shù)，在保證質(zhì)量的前提下選擇合適的生產(chǎn)工藝，努力做好地鐵管片的生產(chǎn)。
參考文獻：
[1]談永泉，楊鼎宜.我國混凝土襯砌管片生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].混凝土與水泥制品，2008（4）：25-29.
[2]賀朝榮.淺談地鐵管片生產(chǎn)質(zhì)量控制[J].城市道橋與防洪，2011（1）：95-98.
【關(guān)鍵詞】參數(shù)；過程；預(yù)防；分析
1 前言
1.1國際盾構(gòu)的發(fā)展簡史
盾構(gòu)法施工是目前世界上最先進并被引用最廣泛、被稱為地鐵建設(shè)的領(lǐng)頭軍的隧道施工工法，它始于英國1806年，馬克?布魯諾爾最早提出了盾構(gòu)掘進隧道的原理并注冊了專利。1825年～1843年，歷時18年，馬克?布魯諾爾在倫敦泰晤士河下完成了人類第一條全長458米由盾構(gòu)法施工的隧道。
1.2我國看構(gòu)的發(fā)展簡史
我國的盾構(gòu)掘進機制造和應(yīng)用始于1936年，原上海隧道工程公司（現(xiàn)為上海隧道工程股份有限公司）結(jié)合上海軟土地層對盾構(gòu)掘進施工參數(shù)、隧道接縫防水進行了系統(tǒng)的試驗研究。1970年上海穿越黃浦江的第一條水下隧道建成之后，國內(nèi)盾構(gòu)的制造和研發(fā)工作日趨成熟，并廣泛應(yīng)用到全國各城市。地鐵建設(shè)對我國緩解交通壓力發(fā)揮巨大的作用。
2、工程概況
（一）建設(shè)單位名稱：東莞市軌道交通有限公司
（二）監(jiān)理項目名稱：東莞市城市快速軌道交通R2線寮廈站～～珊美站盾構(gòu)區(qū)間
（三）建設(shè)地點：東莞市厚街鎮(zhèn)莞太路
（四）寮廈站～～珊美站區(qū)間東北起于寮廈站，西南至珊美站，區(qū)間線路大體呈東北～～西南走向，區(qū)間出寮廈站后大體沿莞太路下穿，途經(jīng)厚街大道、岳范山大道、河田大道、陽河路、珊瑚路、珊美大道等路口，到達(dá)珊美站。莞太路現(xiàn)狀為雙向8車道，交通繁忙；區(qū)間沿線重要的建構(gòu)筑物主要有S256擬建厚街大道隧道、厚街大道下穿隧道（擬拆除）、S256擬建人行天橋等。
（五）區(qū)間設(shè)計里程為：ZDK27+663.204～ZDK29+351.625（短鏈3.676m），YDK27+663.204～YDK29+351.623，左線長1684.745m，右線長1688.419m。
3、盾構(gòu)掘進階段管理工作
掘進階段，通過觀察盾構(gòu)機控制室內(nèi)電腦顯示的數(shù)據(jù)了解盾構(gòu)掘進過程中參數(shù)的變化和施工單位監(jiān)測日報數(shù)據(jù)分析隧道及地面沉降情況等手段進行動態(tài)監(jiān)控，并及時記錄參數(shù)于監(jiān)理日志中。在該項目施工過程中，采取巡視、旁站、平行檢查等方法，發(fā)現(xiàn)問題及時給施工單位指出并督促落實整改，必要時下發(fā)監(jiān)理工程師通知單，確保該項目施工過程中的質(zhì)量和安全。
3.1、盾構(gòu)機施工過程管理
土壓平衡式盾構(gòu)機掘進時的這些施工參數(shù)的確定是根據(jù)地質(zhì)條件、環(huán)境監(jiān)測等條件決定的。因此，對盾構(gòu)施工參數(shù)的管理應(yīng)貫穿于盾構(gòu)掘進過程的始終。通過檢查施工單位每天上報掘進的原始記錄，和自身及時收集的有關(guān)施工信息，動態(tài)掌握施工參數(shù)的變化。盾構(gòu)機監(jiān)控系統(tǒng)能反映的施工參數(shù)很多（如土倉壓力、推力、扭矩、掘進速度、刀盤轉(zhuǎn)速、油缸行程、液壓油箱溫度和姿態(tài)等），對于這些參數(shù)，需要注意并重點關(guān)注的是以下幾個：
（1）推力、扭矩、掘進速度、
施工中需要不斷通過不同的地層、覆土厚度，有硬塑化沙質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗閃長巖、強風(fēng)化花崗閃長巖、中風(fēng)化花崗閃長巖等主要地層，需要結(jié)合監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行預(yù)防和調(diào)整各參數(shù)，上部軟塑狀下部風(fēng)化狀（上軟下硬）地層，要重點防止盾構(gòu)機"抬頭前進"，全斷面硬巖地層要防止盾構(gòu)機體被卡死。
（2）出土量
土壓平衡式盾構(gòu)推進中切削后土體通過幅條縫進入土倉，通過螺旋輸送機完成排土，再通過傳動帶輸送到土斗中外運。出土量的多少與地面沉降、是否空洞等問題密切相關(guān)；如有異常將督促施工單位加強地面監(jiān)控量測和檢查地面是否變形、空洞等異常，如有及時進行灌注混凝土進行填充。
（3）盾構(gòu)掘進姿態(tài)控制
盾構(gòu)姿態(tài)控制就是將盾構(gòu)軸線控制在設(shè)計允許范圍值內(nèi)（±100mm）。盾構(gòu)姿態(tài)控制的好壞，不僅關(guān)系到盾構(gòu)機是否在設(shè)計軸線允許偏差內(nèi)推進，而且還影響到后續(xù)管片拼裝的質(zhì)量，"要求不能硬糾猛調(diào)"。同時，每次施工單位進行測量轉(zhuǎn)站，都必需通知測量監(jiān)理進行同步跟進，以能及時掌握最新姿態(tài)。
（4）尋找合適位置檢查并更換刀具
為確保盾構(gòu)順利、快速通過剩余地段，需根據(jù)掘進過程中的參數(shù)變化情況進行開倉更換磨損嚴(yán)重刀具，在換刀前做好安全教育和交底，通過地勘報告和出土情況估計地層的穩(wěn)定性、地下水情況，先進行注漿止水，直到注滿土倉內(nèi)部，經(jīng)預(yù)留孔開孔檢查后無水或少量水流出方可打開倉門挖倉，人員入倉前，必須認(rèn)真檢查所需的工具是否帶齊；換刀過程中，禁止進行機械設(shè)備任何運轉(zhuǎn)操作，并且對刀盤周圍情況做密切監(jiān)視，更換刀盤是保證盾構(gòu)推進順利前行的必經(jīng)過程。
3.2管片進場檢查
（1）檢查管片上生產(chǎn)日期至運至現(xiàn)場時間是否滿足保養(yǎng)期限（一般為28天）。
（2）審查管片出廠質(zhì)量合格證明文件、簽署資料和不定期進行強度測試（C50）。
3.3盾構(gòu)接收階段監(jiān)理工作
盾構(gòu)接收階段掘進是盾構(gòu)法隧道施工最后一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，該關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行全旁站監(jiān)督，并重點做好觀察出洞洞口有無滲漏的狀況，發(fā)現(xiàn)洞口滲漏督促施工單位及時封堵。
（1）盾構(gòu)出洞裝置安裝
由于隧道洞口與盾構(gòu)之間存在建筑間隙，易造成泥水流失，從而引起地面沉降及周圍建筑物、管線位移，因此需安裝出洞裝置；一般包括簾布橡膠板、圓環(huán)板、扇形板及相應(yīng)的連接螺栓和墊圈等；檢查簾布橡膠板上所開螺孔位置、尺寸進行復(fù)核，對出洞裝置安裝的牢固情況進行檢查，確保簾布橡膠板能緊貼洞門，防止盾構(gòu)出洞后同步注漿漿液泄漏。
（2）盾構(gòu)出口部位土體加固
盾構(gòu)出洞區(qū)域土體加固方法需根據(jù)地層情況進行不同的加固措施，像寮珊盾構(gòu)左線出洞口段是采用的旋噴樁加固方式；嚴(yán)格控制加固的埋入深度及注漿環(huán)節(jié)，確保土體加固的穩(wěn)定性。
（3）盾構(gòu)接收基座設(shè)置
盾構(gòu)接收基座用于接收進洞后的盾構(gòu)機，由于盾構(gòu)進洞姿態(tài)是未知的。在盾構(gòu)接收前測量監(jiān)理工程師復(fù)核接收井洞門中心位置和接收基座平面、高程位置，確保盾構(gòu)機出洞后能平穩(wěn)、安全推上基座。
（4）盾構(gòu)接收出洞
盾構(gòu)接收出洞準(zhǔn)備工作就續(xù)后，盾構(gòu)機向前推進，在前端刀盤露出土體直至盾構(gòu)殼體順利推上接收基座，該關(guān)鍵環(huán)節(jié)應(yīng)進行全旁站監(jiān)督，并重點做好觀察出洞洞口有無滲漏的狀況，發(fā)現(xiàn)洞口滲漏督促施工單位及時封堵，檢查千斤頂使用狀況，防止盾構(gòu)出洞后出現(xiàn)姿態(tài)"上飄"現(xiàn)象。
4結(jié)束語
盾構(gòu)技術(shù)在隧道建設(shè)中越來越突顯了它的重要性，它逐漸完善并有效使用不僅節(jié)約了投資和減少了工期，而且還大大提高了安全性，對于未來地鐵、隧道施工的發(fā)展起到了舉足輕重的作用，具有極為廣闊的應(yīng)用前景，而盾構(gòu)掘進過程管理是一項綜合性強的工程，也是一個動態(tài)控制的過程，只有做好掘進過程的管理，才能更好的發(fā)揮盾構(gòu)技術(shù)對隧道工程施工的強大作用。
參考文獻：
[1] 朱合華，傅德明.盾構(gòu)隧道[M].北京：人民交通出版社，2004.
【關(guān)鍵詞】 盾構(gòu)；隧道；管片；目標(biāo)；要點；監(jiān)控
【中圖分類號】 TU716【文獻標(biāo)識碼】 B 【文章編號】 1727-5123（2013）02-079-02
南京地鐵某標(biāo)段隧道采用盾構(gòu)法施工，該標(biāo)段明挖岔線段—車站盾構(gòu)區(qū)間右線全長868.81m（右K43+371.723～右K44+240.533），需求管片724環(huán)，區(qū)間左線全長865.55m（左K43+371.723～左K44+240.245），需求管片721環(huán)；入段線下穿河流區(qū)段全長346.28m（入K0+103.723～入K0+450.00），需求管片289環(huán)。需求總量為1734環(huán)。根據(jù)總體施工施工計劃安排，先施工盾構(gòu)區(qū)間右線，再施工盾構(gòu)區(qū)間左線，最后施工入段線盾構(gòu)段，計劃工期為9個月。
1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
隧道襯砌采用預(yù)制鋼筋混凝土管片，強度等級C50，抗?jié)B等級P10，管片內(nèi)徑為5500mm，寬度為1.2m，厚度為350mm。每環(huán)管片由3個標(biāo)準(zhǔn)塊、2個鄰接塊及1個封頂塊組成。管片接觸面縱縫設(shè)凸凹榫，環(huán)縫不設(shè)凸凹榫。管片采用錯縫拼裝，管片連接采用彎螺栓連接，連接螺栓強度等級為5.8級。管片類型分標(biāo)準(zhǔn)直線環(huán)、左轉(zhuǎn)彎環(huán)及右轉(zhuǎn)彎環(huán)3種。左、右轉(zhuǎn)彎環(huán)為雙面楔形環(huán)，楔形量為37.2mm。
管片的質(zhì)量好壞直接影響到隧道結(jié)構(gòu)的安全和使用功能。為確保預(yù)制管片的質(zhì)量符合設(shè)計和規(guī)范的要求，熟悉和掌握管片制作的監(jiān)理控制要點，有效地對管片質(zhì)量進行監(jiān)控，確保管片質(zhì)量，達(dá)到施工現(xiàn)場盾構(gòu)掘進拼裝使用條件。
2控制要點
2.1一般控制要點。①管片應(yīng)由具備相應(yīng)資質(zhì)等級的廠家制造；②管片生產(chǎn)廠家應(yīng)具有健全的質(zhì)量管理體系及質(zhì)量控制和質(zhì)量檢驗制度；③管片生產(chǎn)應(yīng)編制施工組織設(shè)計或技術(shù)方案，并經(jīng)審查批準(zhǔn)。
2.2準(zhǔn)備工作控制要點。①生產(chǎn)線布置應(yīng)符合工藝要求；②模具安裝完畢后應(yīng)進行質(zhì)量驗收；③混凝土攪拌、運輸、振搗、養(yǎng)護等設(shè)備完成安裝調(diào)式和安全檢查后，應(yīng)進行驗收；各種計量器具、設(shè)備應(yīng)通過檢定；④原材料應(yīng)經(jīng)檢驗合格，混凝土應(yīng)經(jīng)試配確定配合比，其性能應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求；⑤對操作人員應(yīng)進行技術(shù)培訓(xùn)，經(jīng)培訓(xùn)合格后，方可進行操作，特殊工作應(yīng)持證上崗。
2.3原材料控制要點。①具備產(chǎn)品質(zhì)量證明文件，并應(yīng)復(fù)檢合格；②宜采用非堿活性骨料；當(dāng)采用堿活性骨料時，混凝土中堿含量的限值應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的規(guī)定；③預(yù)埋件規(guī)格和性能應(yīng)符合設(shè)計要求。
2.4管片鋼模具質(zhì)量控制要點。
2.4.1模具必須具有足夠的承載力、剛度、穩(wěn)定性和良好的密封性能，并應(yīng)滿足管片的尺寸和形狀要求。
2.4.2模具應(yīng)便于安裝和拆卸。
2.4.3模具驗收應(yīng)符合下列規(guī)定：①模具制造應(yīng)編制完善的技術(shù)文件；②模具材料應(yīng)符合質(zhì)量要求，選用焊條的材質(zhì)應(yīng)與被焊物得材質(zhì)相適應(yīng)；③模具各組成部件加工精度應(yīng)符合設(shè)計要求；④模具安裝后應(yīng)進行初驗，符合設(shè)計要求后可試生產(chǎn)；在試生產(chǎn)的管片中，應(yīng)隨機抽取3環(huán)進行水平拼裝檢驗，合格后方可正式驗收。
2.4.4合模、開模與出模應(yīng)符合下列規(guī)定：①合模前應(yīng)清理模具各部位，脫模劑涂刷應(yīng)薄而均勻，無積聚、流淌現(xiàn)象；②應(yīng)按模具使用說明出規(guī)定的順序合模和開模，并應(yīng)對模具進行檢查；③螺栓孔預(yù)埋件、中心吊裝孔預(yù)埋件以及其他預(yù)埋件和模具接觸面應(yīng)密封良好，鋼筋骨架和預(yù)埋件嚴(yán)禁接觸脫模劑；④管片出模強度應(yīng)符合設(shè)計要求；當(dāng)設(shè)計無要求時，強度應(yīng)根據(jù)管片尺寸、混凝土強度設(shè)計等級、起吊方式和存放形式等因素綜合確定；⑤開模和出模時應(yīng)注意保護模具。
2.4.5每片模具每生產(chǎn)100片管片，必須進行系統(tǒng)檢驗，每生產(chǎn)200環(huán)后應(yīng)進行三環(huán)管片水平拼裝，落實一次模具檢驗要求。
2.4.6在預(yù)制混凝土管片正式生產(chǎn)之前，應(yīng)制作三環(huán)完整的預(yù)制混凝土管片，包括螺栓、螺母和其他附件，審查合格后才可以進行正式生產(chǎn)。
2.4.7在示范襯砌中，應(yīng)包含一環(huán)楔形管片和一環(huán)帶有密封件的管片。
2.4.8如果示范襯砌沒有得到批準(zhǔn)，則須修整鋼模板，并重新澆筑混凝土管片，拼裝新示范襯砌，直到合格為止。
2.5鋼筋籠質(zhì)量控制要點。
2.5.1鋼筋進場時，應(yīng)按批（≤60t）抽取試件作力學(xué)性能（屈服強度、抗拉強度和伸長率）和工藝性能（冷彎）試驗，其質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和設(shè)計要求。
2.5.2鋼筋和骨架制作應(yīng)符合下列基本規(guī)定：①鋼筋的品種、級別和規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計要求。當(dāng)鋼筋的品種、級別或規(guī)格需作變更時，應(yīng)辦理設(shè)計變更；②鋼筋骨架連接應(yīng)符合設(shè)計要求，并應(yīng)在符合要求的胎具上制作；③鋼筋骨架應(yīng)進行試生產(chǎn)，檢驗合格后方可批量制作。
2.5.3鋼筋加工應(yīng)符合下列規(guī)定：①應(yīng)按鋼筋料表進行切斷或彎曲；②弧形鋼筋加工時應(yīng)防止平面翹曲，成型后表面不得有裂紋，并應(yīng)驗證成型尺寸；③鋼筋調(diào)直和主筋的彎鉤、彎折應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204的規(guī)定；④箍筋除焊接封閉外，末端應(yīng)作彎鉤，彎鉤構(gòu)造應(yīng)符合設(shè)計要求；當(dāng)設(shè)計無要求時，應(yīng)符合下列規(guī)定：首先，箍筋彎鉤的彎弧內(nèi)直徑應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204的規(guī)定；其次，箍筋彎鉤的彎折角度應(yīng)為135°，且彎后平直部分長度不應(yīng)小于10倍箍筋直徑。
2.5.4鋼筋骨架成型應(yīng)符合下列規(guī)定：①骨架連接時，應(yīng)按料表核對鋼筋級別、規(guī)格、長度、根數(shù)及胎具型號；②采用焊接連接時，應(yīng)根據(jù)鋼筋級別、直徑及焊機性能進行試焊，并確定焊接參數(shù)后，方可批量施焊；焊接骨架的焊點設(shè)置應(yīng)符合設(shè)計要求；當(dāng)設(shè)計無規(guī)定時，應(yīng)采用對稱跳點焊接；③焊接前應(yīng)對焊接處進行檢查，不應(yīng)有水銹、油漬，焊接后不應(yīng)有焊接缺陷；④骨架入模后，各部位保護層應(yīng)符合設(shè)計要求。
2.5.5鋼筋及骨架制作與安裝質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：①澆筑混凝土前，應(yīng)進行鋼筋隱蔽工程驗收。驗收項目主要包括下列內(nèi)容：首先，縱向主筋的品種、規(guī)格、數(shù)量、位置等；其次，箍筋、橫向鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量、間距等；最后，預(yù)埋件的規(guī)格、數(shù)量、位置等；②鋼筋加工、骨架制作、安裝偏差和檢驗方法應(yīng)符合規(guī)范要求。
2.6混凝土質(zhì)量、澆筑、振搗和養(yǎng)護控制要點。
2.6.1混凝土原材料水泥、摻用礦物摻合料、粗細(xì)骨料、外加劑、水等質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；
2.6.2混凝土強度等級、耐久性和工作性等應(yīng)符合設(shè)計要求和國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定；
2.6.3混凝土塌落度不宜大于70mm，運輸、澆筑及間歇的全部時間不應(yīng)超過混凝土的初凝時間；
2.6.4混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，并應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)條件選擇適當(dāng)?shù)恼駬v方式，振搗應(yīng)密實，不得漏振或過振；澆筑混凝土?xí)r不得擾動預(yù)埋件；管片澆筑成型后，在初凝前應(yīng)再次進行壓面；
2.6.5在管片混凝土澆筑之前，應(yīng)對施工圖進行審查：每種類型的管片的所有尺寸；鋼筋、預(yù)埋螺栓大樣圖；混凝土澆筑、養(yǎng)護和管片運輸及堆存的詳細(xì)施工進度計劃；
2.6.6澆筑混凝土之前應(yīng)檢查模具的連接和緊密性，以保證管片精度和防止漏漿；
2.6.7模具表面應(yīng)在澆筑混凝土前徹底清潔；
2.6.8若使用振動棒，則不得直接接觸模具；
2.6.9混凝土澆筑完畢應(yīng)按施工方案及時采取有效的蒸養(yǎng)措施，脫模時管片溫度與環(huán)境溫度差不得超過20℃；
2.6.10降溫后的管片應(yīng)按技術(shù)方案及時采取有效的養(yǎng)護措施，水養(yǎng)不得少于7d；
2.6.11混凝土冬期施工宜采用低溫蒸養(yǎng)，管片脫模后可涂刷養(yǎng)護劑；
2.6.12養(yǎng)護方法符合規(guī)范。養(yǎng)護的效果應(yīng)用從澆筑的混凝土中取得的試塊進行檢驗，并用同樣的方法掩護。具體辦法是：在養(yǎng)護期間，每隔24h取出一對試件，并立即進行試驗以獲得正確的養(yǎng)護時間和抗壓強度關(guān)系。無論采用何種方法養(yǎng)護，在管片脫模之后應(yīng)首先進行至少7d的水浸養(yǎng)護；
2.6.13應(yīng)通過計算確定拆模時間，原則上應(yīng)使混凝土的拆模強度達(dá)到搬運和堆放所需要的應(yīng)力；
2.6.14混凝土管片達(dá)到設(shè)計要求且至少28d齡期后才能運輸?shù)焦さ赝度胧褂茫?/p>
2.6.15管片在場內(nèi)應(yīng)小心搬運及堆放，使因此引發(fā)的內(nèi)應(yīng)力不超過混凝土抗壓強度的1/3，為此承包商應(yīng)提交必要的計算結(jié)果和相應(yīng)齡期混凝土試塊的抗壓試驗結(jié)果；
2.6.16承包商應(yīng)有管片運輸和現(xiàn)場堆放的質(zhì)量保證措施，內(nèi)容包括：管片的吊裝方式；管片在平板車上的堆放方式；管片吊卸方式；管片在施工現(xiàn)場的堆放形式；管片吊入隧道的方式；管片在隧道內(nèi)的運輸方式。
2.7管片成品控制要點。
2.7.1應(yīng)在內(nèi)弧面角部進行標(biāo)識，標(biāo)示內(nèi)容應(yīng)包括：管片型號、管片編號、模具編號、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家；
2.7.2管片的質(zhì)量要求應(yīng)符合下列規(guī)定：應(yīng)按設(shè)計要求進行結(jié)構(gòu)性能檢驗，檢驗結(jié)構(gòu)應(yīng)符合設(shè)計要求；管片強度和抗?jié)B等級應(yīng)符合設(shè)計要求；吊裝預(yù)埋件首次使用前必須進行抗拉拔試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計要求；管片不應(yīng)存在露筋、孔洞、疏松、夾渣、有害裂縫、缺棱掉角、飛邊等缺陷，麻面面積不得大于管片面積的5%；
2.7.3每生產(chǎn)200環(huán)管片后應(yīng)進行水平拼裝檢驗1次，其允許偏差和檢驗方法應(yīng)符合規(guī)范要求；
2.7.4對于管片的質(zhì)量缺陷，承包商應(yīng)提交修補方案給監(jiān)理工程師審批，未經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)不允許修補管片缺陷；
2.7.5對檢查中出現(xiàn)的不合格之處，承包商應(yīng)提交相應(yīng)的不合格表報監(jiān)理工程師批準(zhǔn)和簽字；
2.7.6管片生產(chǎn)過程中，每套鋼模每生產(chǎn)100環(huán)須作一次三環(huán)拼裝試驗，以檢驗管片的生產(chǎn)精度，經(jīng)監(jiān)理工程師審核批準(zhǔn)后才能繼續(xù)下一批的生產(chǎn)；
2.7.7對管片應(yīng)進行定期的抗?jié)B試驗。承包商應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)范提交試驗方案給監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。
2.8管片貯存與運輸控制要點。①管片貯存場地必須堅實平整；②管片可采用內(nèi)弧面向上或單片側(cè)立的方式碼放，每層管片之間應(yīng)正確設(shè)置墊木，碼放高度經(jīng)計算確定；③管片運輸應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施。
2.9管片進場拼裝的質(zhì)量控制要點。
2.9.1主控項目：①管片質(zhì)量必須符合設(shè)計要求；②管片混凝土外觀質(zhì)量不應(yīng)有嚴(yán)重缺陷；③管片成品應(yīng)定期進行檢漏試驗。
2.9.2一般項目：①管片混凝土的外觀質(zhì)量不應(yīng)有一般缺陷，對已經(jīng)出現(xiàn)的一般缺陷，應(yīng)由管片生產(chǎn)單位按技術(shù)處理方案進行處理，并重新檢查驗收；②鋼筋混凝土管片的尺寸偏差應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。
3質(zhì)量監(jiān)控
3.1施工前期的質(zhì)量控制。
3.1.1資質(zhì)審查。審查廠家的承建資格及現(xiàn)場質(zhì)量保證體系是否完善，施工人員配置是否到位，檢查特殊工種持證上崗證書等。
3.1.2參加設(shè)計交底及圖紙會審，監(jiān)督對班組進行技術(shù)交底
3.1.3嚴(yán)格審批施工方案。應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)審查施工單位提交的施工組織設(shè)計（施工方案），在確認(rèn)滿足施工要求后由總監(jiān)批準(zhǔn)實施，審查要點：①鋼模質(zhì)量控制；②鋼筋籠質(zhì)量控制；③混凝土質(zhì)量控制；④混凝土的拌合和振搗質(zhì)量控制；⑤混凝土養(yǎng)護質(zhì)量控制；⑥管片的堆存和運輸中的質(zhì)量控制；⑦材料的來源和質(zhì)量控制；⑧質(zhì)保機構(gòu)的構(gòu)成和工作程序；⑨設(shè)備和人力安排。
3.1.4嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量。對用于本工程的材料，必須做好報驗工作，要對進場材料按規(guī)范要求取樣做好材料的檢驗、試驗工作，試驗報告未給出試驗結(jié)果前材料不得用于本工程。
3.2進行巡視檢查和工序、部位等的驗收。在管片生產(chǎn)過程中的鋼筋工序、鋼模工序、混凝土養(yǎng)護工序施工過程中應(yīng)巡視檢查，發(fā)現(xiàn)問題，及時指出并通知施工單位整改。①對管片生產(chǎn)過程中各隱蔽工程，如鋼筋工程進行檢查驗收，合格后在相關(guān)資料上簽字認(rèn)可；②在施工單位自檢合格的基礎(chǔ)上，監(jiān)理人員應(yīng)對各個檢驗批進行檢查驗收，合格并簽認(rèn)后方可進入下道工序；③主控項目和一般項目的質(zhì)量經(jīng)抽樣檢驗合格；④具有完整的施工操作依據(jù)和質(zhì)量檢查記錄；⑤管片生產(chǎn)過程中的鋼筋工序、鋼模工序、混凝土養(yǎng)護工序等施工完畢后，專業(yè)監(jiān)理工程師組織施工單位項目專業(yè)質(zhì)量負(fù)責(zé)人等進行驗收，合格后簽字認(rèn)可。
3.3采取指令性文件、測量、見證試驗、巡視與旁站、平行檢驗。
3.3.1指令性文件：針對施工中存在的問題，下發(fā)監(jiān)理工程師通知單，限期整改，對整改的問題必須經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核簽認(rèn)后，方可繼續(xù)施工。
3.3.2見證與試驗：本工程以下材料必須在現(xiàn)場由監(jiān)理人員見證取樣，經(jīng)試驗合格后方可使用或進行質(zhì)量評定：①鋼材；②混凝土試塊；③鋼筋等試件。
3.3.3巡視及旁站監(jiān)理：根據(jù)施工情況進行現(xiàn)場巡視檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時指出并通知改正，在混凝土澆注時監(jiān)理人員必須在生產(chǎn)現(xiàn)場進行旁站監(jiān)理，具體的旁站實施要求另詳旁站監(jiān)理實施方案。
3.3.4平行檢驗：利用一定的檢查或檢測手段，在承包單位自檢的基礎(chǔ)上，按照一定比例獨立進行檢查或檢測。
4結(jié)語
通過熟悉和掌握管片制作的監(jiān)理控制要點，有效地對管片質(zhì)量進行監(jiān)控，確保了管片質(zhì)量，并達(dá)到施工現(xiàn)場盾構(gòu)掘進拼裝使用條件，隧道按節(jié)點工期完工。
參考文獻
關(guān)鍵詞：大直徑土壓盾構(gòu)；中間豎井；管片拆除；
隨著城市化的發(fā)展，目前我國各大城市都在大力發(fā)展城際軌道交通，隧道盾構(gòu)施工項目隨之增加，受使用功能的要求，大直徑土壓平衡盾構(gòu)施工也有增多的趨勢。且各項施工要求均提出了更高的要求。
工程概況
莞惠城際軌道交通項目工程GZH-12標(biāo)盾構(gòu)區(qū)間采用直徑8.8米的海瑞克土壓平衡盾構(gòu)機進行施工，區(qū)間在GDK100+100處設(shè)防淹門兼電力井，該豎井位于惠州市云山西路與文昌一路交匯路口西南側(cè)，場地處屬沖積平原，地勢平坦，地面高程15.91-16.14m，基坑長32.53m，寬12.6m，采用明挖法施工，開挖深度35.7m。電力井基坑在盾構(gòu)通過后由回填砂土、細(xì)石混凝土與洞門分層進行了回填如下圖所示。
電力井管片拆除施工前具備開挖條件，需要對每個洞門的洞門處及洞門外各6環(huán)管片進行補充注漿，共計24環(huán)。電力井開挖施工時，要對電力井內(nèi)的管片進行拆除，左右線共16環(huán)管片需要拆除。
二、總體施工方案
1、洞內(nèi)注漿施工方案
根據(jù)開挖及洞門鑿除期間情況分析，電力井漏水點主要集中在管片與連續(xù)墻之間的空隙局部存在注漿不密實形成的通道，因此注漿主要對通道進行封堵，并對連續(xù)墻外一定范圍管片外進行加強注漿。
（1）連續(xù)墻內(nèi)的管片注漿
在連續(xù)墻內(nèi)的管片，主要采用雙液漿進行補漿。該處管片在預(yù)制時已增加注漿孔，要求依次打穿所有孔進行注漿，注漿壓力控制在0.5～1MPa。注漿順序為先上后下，打注漿孔時要求打穿至注漿孔外150mm，即總共打入550mm（含管片厚度）。每個洞門有2環(huán)，合計8環(huán)。
（2）連續(xù)墻外管片注漿
連續(xù)墻外的管片，隧道上半部分處于砂層中，地下水豐富、滲透性高，需要擴大注漿范圍。注漿前，先打入帶球閥的鋼花管，并封堵花管與注漿孔之間的空隙后進行注漿。鋼花管總長度1m，注漿先采用單液漿，注漿壓力控制在0.5～1.0MPa，當(dāng)每個孔注漿量超過4m3時改注雙液漿，直至壓力滿足要求。隧道下半部分處于巖層中，只需打開注漿孔直接注漿，每個洞門處有4環(huán)管片，共計16環(huán)。
2、洞內(nèi)加固施工方案
由于在拆除管片時，管片剛體在卸載后產(chǎn)生移位變形，影響隧道成型管片質(zhì)量。為避免此類事情發(fā)生，必須在管片拆除前在洞內(nèi)一定范圍內(nèi)（在電力井洞門往內(nèi)各5環(huán)，總計20環(huán)）進行管片加固，使得該處管片形成整體，避免管片移位變形。洞內(nèi)加固方法分兩種：第一種，縱向加固，第二種環(huán)向加固。
（1）縱向加固
3、管片拆除施工方案
（1）鑿除中間環(huán)管片
由于盾構(gòu)掘進時掘進力較大（20000KN），管片間嵌固的比較牢靠，拆除第一環(huán)管片比較困難。
第一步：開挖至露出上半部分管片時，然后對中間環(huán)（第一環(huán)）封頂塊進行鑿除。先對中間環(huán)封頂塊選擇合適吊點位置（每塊為2個）處混凝土鉆孔機在管片上方進行人工鉆孔，洞內(nèi)架設(shè)預(yù)制三角架，孔洞大小為能穿過鋼絲繩即可；對20T龍門吊、鋼絲繩穿過吊裝孔進行懸吊保護，保證不發(fā)生脫落，然后解除封頂塊螺栓，在管片上方對封頂塊沿著管片環(huán)縫、縱縫周圍進行鉆孔切割，直至脫落。
第二步：拆除中間環(huán)上半部分管片。
采用相同方法進行剩余上半部分管片的拆除。
第三步：待開挖到底，設(shè)置臨時支撐見本節(jié)4）和圖2-7
第四步：利用炮機進行鑿除中間環(huán)下半部分管片。
開挖到底，對需要進行鑿除的管片，解除相連螺栓，200挖機更換炮頭進行鑿除。
（2）鑿除剩余環(huán)管片
拆除順序為依次從中間環(huán)向兩邊洞口方向進行由于此處拆除方法相同，以拆除第二環(huán)為例進行說明。
（1）拆除管片，必須從上到下順序進行逐塊拆除。
（2）對20T龍門吊、鋼絲繩穿過吊裝孔進行懸吊保護，保證不發(fā)生脫落，并解除該塊管片周邊的連接螺栓。洞內(nèi)架設(shè)預(yù)制三角架，松開螺栓后即可進行管片吊出。
（3）采用相同方法進行剩余上半部分管片的拆除。
（4）待開挖到底，設(shè)置臨時支撐見本節(jié)4）和圖2-4
（5）拆除剩余下半部分管片。
（3）拆除洞口環(huán)管片
1、拆除施工方法
拆除洞口環(huán)管片根據(jù)管片嵌入洞內(nèi)深度不同分為兩種情況：
第一種情況：洞口環(huán)管片嵌入洞內(nèi)深度小于20cm。
由于洞口環(huán)管片部分嵌入電力井端墻內(nèi)，首先用20T龍門吊將最上方管片塊垂直吊住，然后解除此塊周邊的連接螺栓，在該塊管片與第1環(huán)管片銜接處用風(fēng)鎬、大錘打入3個鋼楔塊，利用鋼楔塊將該塊管片頂松動，即可順利將該塊管片拆除，再依次從上向下將剩余管片拆除。
第二種情況：洞口環(huán)管片嵌入洞內(nèi)深度大于20cm。
由于洞口環(huán)管片嵌入電力井端墻內(nèi)深度過大，拆除困難，而且存在滲漏危險。需要對洞口環(huán)管片進行沿著端墻面環(huán)向切除。
2、防滲漏措施：
由于洞門口管片環(huán)拆除時，洞門仍然存在滲漏風(fēng)險，連續(xù)墻與管片之間采用鋼板封堵。挖出一塊封一塊。鋼板要固定在連續(xù)墻面上，貼在管片，并在管片上打入膨脹螺栓卡住。在鋼板上留注漿管，一旦出現(xiàn)漏水，可注漿。
①材料準(zhǔn)備：鋼板采用（400mm+450mm）×500mm梯形；10mm厚鋼板，并進行開孔處理。（每塊鋼板開4個?22mm的膨脹螺栓割孔），并每個洞門內(nèi)預(yù)留六塊鋼板為有預(yù)留?60mm注漿管孔的鋼板。如圖2-4。
②測量放線：盾構(gòu)隧道采用管片外徑為8500mm，400mm厚鋼筋混凝土襯砌。在電力井鑿除洞門時，為了盾構(gòu)能順利通過，鑿除洞門直徑為9100mm。則連續(xù)墻與管片外徑縫隙徑向長300mm。如圖2-5所示測放出鋼板螺栓孔的軌跡線并標(biāo)識。第一排膨脹螺栓孔軌跡線直徑為8400mm，第二排膨脹螺栓孔軌跡線直徑為9200mm。
③固定鋼板：拆除洞口管片時每拆除一塊管片，則立即固定該范圍內(nèi)的鋼板。采用沖擊鉆在測量出的軌跡線上鉆孔，使用龍門吊機進行鋼板吊裝，吊裝至位置時，使用M22膨脹螺栓固定。重復(fù)上述工序，直至完成所有鋼板貼墻固定工作。
④注漿孔預(yù)留：在12點，2點，4點，6點，8點，10點方向各留一塊鋼板并預(yù)留?60mm帶球閥的注漿管孔的鋼板。一旦出現(xiàn)漏水，可采取及時注漿方法進行堵漏。
（4）設(shè)置臨時鋼管支撐
在拆除電力井內(nèi)所有上半部分管片后，及時在管片上安裝臨時鋼管支撐安裝。具體做法如下：待完成所有管片的上半部分拆除工作并土方開挖至底后，及時進行臨時鋼管支撐安裝，臨時鋼管支撐共有4根，采用直徑600mm（壁厚16mm）的無縫鋼管，單根長度為12.4m，為了減少支撐的跨度，在每根支撐的中部設(shè)置一根豎向支撐，立柱采用直徑600mm，（壁厚9mm的螺旋焊鋼管）。為減少應(yīng)力集中，保證管片受力均勻，在洞口環(huán)管片上部220°范圍內(nèi)安裝一層用型鋼加工的箱型結(jié)構(gòu)，然后將支撐頂在箱型結(jié)構(gòu)上。
三、結(jié)語
經(jīng)過周密的施工準(zhǔn)備和科學(xué)合理的現(xiàn)場組織，該項目的16環(huán)管片順利進行了拆除，且洞門處理也順利完成，此次大直徑土壓盾構(gòu)中間豎井管片拆除施工，不僅節(jié)約了工期，為后期電力井主體結(jié)構(gòu)施工提供了有利條件，也為以后類似工程的大直徑、大重量的中間豎井管片拆除積累了豐富的經(jīng)驗。
參考文獻
[1] 劉建航 候?qū)W淵 . 盾構(gòu)法隧道 [M]. 北京：中國鐵道出版社，1991.
[2] 周文波 盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)及應(yīng)用 [M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004
關(guān)鍵詞：盾構(gòu)；土壓平衡盾構(gòu)機；盾構(gòu)施工參數(shù)；地面沉降
1.工程概況
南京地鐵十號線D10-TA06標(biāo)位于南京市浦口區(qū)江浦街道，標(biāo)段全長近3.8km，包括“兩站三區(qū)間”，其中城西路站～鳳凰大街站區(qū)間，鳳凰大街站～龍華路站區(qū)間采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)機從城西路站始發(fā)，到達(dá)鳳凰大街站后過站，二次始發(fā)，最終到達(dá)龍華路站解體，吊出。
本標(biāo)段選擇了兩臺海瑞克生產(chǎn)的土壓平衡式復(fù)合盾構(gòu)機，盾構(gòu)機主要由刀盤、前盾、中盾、盾尾、螺旋輸送機、管片拼裝機、設(shè)備橋、1-5號拖車組成。
2.工程地質(zhì)條件
2.1 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)
城-鳳區(qū)間屬于為長江漫灘、堆積平原。場地內(nèi)地勢較平坦。主要地層從上到下依次為：①-1雜填土、①-2-2素填土、①-3淤泥、②-1b2-3粉質(zhì)黏土、②-2b4淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土～粉質(zhì)黏土、②-2e2粉質(zhì)粘土混卵礫石、②-3b3-4粉質(zhì)粘土、④-2b2粉質(zhì)粘土、④-3b1-2粉質(zhì)粘土、④-4e-2卵礫石、K2P -2強風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖～泥質(zhì)粉砂巖、K2P -3中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖-泥質(zhì)粉砂巖。
為確定施工參數(shù)，以右線前100環(huán)隧道掘進進行分析，該段地質(zhì)條件復(fù)雜，上部主要為淤泥，中部為卵礫石，下部為風(fēng)化巖，屬上軟下硬復(fù)合地層，地質(zhì)剖面如圖1所示。
根據(jù)鉆探揭示的地層結(jié)構(gòu)特征，本標(biāo)段的地下水類型主要為松散巖類孔隙水（孔隙潛水、微承壓水）和基巖裂隙水，本段卵礫石層中含承壓水。
2.2工程地質(zhì)評價及對盾構(gòu)掘進影響
該段隧道埋深較淺，隧道掘進地層屬上軟下硬復(fù)合地層，夾雜的卵礫石層為富水地層，且卵礫石強度較高，地質(zhì)條件極差，對盾構(gòu)掘進主要影響為：
（1）盾構(gòu)掘進緩慢，掘進方向易發(fā)生偏差
該段開挖面底部巖層多為中風(fēng)化、強風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖，開挖面混雜大量卵礫石。在軟硬不均的地層中掘進時，推力和扭矩變化較大，盾構(gòu)主機有著向地層較軟一側(cè)偏移的慣性， 特別是當(dāng)盾構(gòu)機需要向硬巖一側(cè)調(diào)線時，姿態(tài)將更難控制，甚至造成盾構(gòu)機“卡殼”。
（2）刀具磨損嚴(yán)重，但開艙換刀風(fēng)險高
開挖面上部的粘性土層粘粒含量高， 掘進參數(shù)控制不當(dāng)極易造成刀盤結(jié)泥餅，造成滾刀偏磨，加之在中、微風(fēng)化巖層中掘進滾刀磨損嚴(yán)重，加劇了刀具的損耗，甚至崩裂刮刀，開艙換刀的幾率大大高于在均質(zhì)土層中換刀的幾率。
（3）噴涌嚴(yán)重，清碴量大
在開挖面④-4e-2卵礫石層中卵礫石含量超過50%，礫石層中混含粉質(zhì)粘土，黏土中小顆粒的組分含量較多， 而介于其中的顆粒成分則較少。 這種獨特的組分特征， 使其既具有砂土的特征，亦具粘性土特征，同時也為小顆粒從大顆粒的孔隙中涌出提供可能性。加之卵礫石層裂隙水發(fā)育，富含微承壓水，巖層中補勘經(jīng)常出現(xiàn)漿液流失現(xiàn)象因此，當(dāng)盾構(gòu)掘進參數(shù)控制不當(dāng)時，螺旋出土器會出現(xiàn)涌水、涌碴情況，每環(huán)掘進都要花費大量的人力、 物力及寶貴的時間來清理碴土。
3.選用施工參數(shù)及效果分析
3.1 土壓力
土壓平衡控制的要點就是維持開挖面穩(wěn)定，確保土倉內(nèi)的土壓力平衡開挖面的地層土壓力和水壓力。根據(jù)《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》，綜合考慮圍巖分級，埋深及周邊環(huán)境，右線前100環(huán)隧道土壓力設(shè)定值P0按淺埋隧道計算。
設(shè)定土壓力值P0應(yīng)控制在以下范圍內(nèi)：（水壓力+主動土壓力）
3.1.1 靜止土壓力計算
在淺埋隧道中，靜止土壓為原狀的天然土體中，土處于靜止的彈性平衡狀態(tài)，這時的土壓力為靜止土壓力。在任一深度 處，土的鉛垂方向的自重應(yīng)力 為最大主應(yīng)力，而水平應(yīng)力 為最小主應(yīng)力。
（公式1）
（公式2）
式中 ――側(cè)向土壓力系數(shù)， ；
――巖體的泊松比。
3.1.2 主動土壓力與被動土壓力計算
在淺埋隧道的施工過程中，由于施工的擾動，改變了原狀的天然土體的靜止的彈性平衡狀態(tài)，從而使刀盤前方土體產(chǎn)生主動或被動土壓力。
根據(jù)盾構(gòu)機的特點及盾構(gòu)機施工的原理，結(jié)合我國鐵路隧道設(shè)計施工的具體經(jīng)驗，施工采用朗金理論計算主動土壓力與被動土壓力。
當(dāng)盾構(gòu)機推力偏小，土體處于向下滑動的極限平衡狀態(tài)，具體如下圖所示：
此時土體內(nèi)的豎直應(yīng)力相當(dāng)于大主應(yīng)力，水平應(yīng)力相當(dāng)于小主應(yīng)力。水平應(yīng)力為維持刀盤前方的土體不向下滑移需要的最小土壓力，即土體的主動土壓力。畫出土體的應(yīng)力圓，此時水平軸上處的E點與應(yīng)力圓在抗剪強度線切點M的連線和豎直線間的夾角為破裂角。由圖3可知：
式中 ――深度為z處的地層自重應(yīng)力；
――土的粘著力；
――地層深度；
――地層內(nèi)部摩擦角。
當(dāng)盾構(gòu)機的推力偏大，土體處于向上滑動的極限平衡狀態(tài)，具體如下圖4所示：
此時刀盤前方的土壓力 相當(dāng)于大主應(yīng)力 ，而豎向應(yīng)力 相當(dāng)于小主應(yīng)力 。畫出土體的應(yīng)力圓，當(dāng)應(yīng)力圓與抗剪強度線相切時，刀盤前方的土體被破壞，向前滑移。此時作用在刀盤上的土壓力 即土體的被動土壓力。
破裂角 由圖可知：
式中 ――深度為z處的地層自重應(yīng)力，
――土的粘著力；
――地層深度；
――地層內(nèi)部摩擦角。
3.1.3 地下水壓力計算
當(dāng)?shù)叵滤桓哂谒淼理敳?，由于地層中孔隙的存在，從而形成?cè)向地下水壓。地下水壓力的大小與水力梯度、滲透系數(shù)、滲透速度以及滲透時間有關(guān)。
在掘進過程中，由于刀盤并非完全開口，而是中間有70%～80%的支擋結(jié)構(gòu)，隨著刀盤的不斷往前推進，土倉內(nèi)的壓力介于原始的土壓力值附近。加上水在土中的微細(xì)孔中流動時的阻力。故在掘進時地層中的水壓力可以根據(jù)地層的滲透系數(shù)進行酌情考慮。
3.1.4 預(yù)備壓力
由于施工存在許多不可遇見的因素，致使施工土壓力小于原狀土體中的靜止土壓力。按照施工經(jīng)驗，在對沉降要求比較嚴(yán)格的地段計算土壓力時，通常在理論計算的基礎(chǔ)之上再考慮10～20kPa的壓力作為預(yù)備壓力。
3.1.5 土壓力與地面沉隆關(guān)系分析
依據(jù)統(tǒng)計圖可以看出，前期土倉壓力設(shè)置較小，地面累計沉降值較大，最大為-85.1mm，后期土倉壓力設(shè)置在0.9～1.2bar，地面累計沉降得到了控制，尤其是55環(huán)以后，地面累計沉降控制在23mm以內(nèi)，滿足了規(guī)范要求。
3.2 掘進速度、刀盤轉(zhuǎn)速與地表沉降關(guān)系
依據(jù)統(tǒng)計圖，地面累計沉降量從最大的-85.1mm，變化至最小-5.2mm，而掘進速度一直控制在20～30mm/min，刀盤轉(zhuǎn)速控制在1.2～1.5rpm，可見地面累計沉降量與掘進速度、刀盤轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系不明顯。
3.3 盾構(gòu)機總推力、刀盤扭矩與地表沉降關(guān)系
依據(jù)統(tǒng)計圖，地面累計沉降量從最大的-85.1mm，變化至最小-5.2mm，而盾構(gòu)總推力絕大部分在1500t上下浮動，刀盤扭矩在3000kN?m上下浮動，可見地面累計沉降量與盾構(gòu)總推力、刀盤扭矩之間的變化關(guān)系也不是很明顯。
3.4 同步注漿壓力、注漿量與地表沉降關(guān)系
盾構(gòu)機1-10環(huán)掘進施工時，因注漿設(shè)備故障，同步注漿不及時，加上地面有100t的水泥罐和粉煤灰罐各一個，地面荷載較大，導(dǎo)致前15環(huán)隧道軸線正上方地面累計沉降過大，DK21+685處累計沉降量達(dá)85.1mm，通過對注漿量及注漿壓力的反復(fù)調(diào)整， 55環(huán)以后，地面累計沉降量均控制在23mm以內(nèi)，達(dá)到設(shè)計及規(guī)范要求。
4 最終參數(shù)確定
通過對城鳳區(qū)間右線盾構(gòu)前100環(huán)的掘進數(shù)據(jù)的統(tǒng)計及成型管片的檢查，對前100環(huán)的總結(jié)如下：
（1）盾構(gòu)機在上部為粉質(zhì)粘土（淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土）、下部為中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖中掘進時，其參數(shù)設(shè)置如下：
（2）穿越C20混凝土素墻的參數(shù)設(shè)置如下：
（3）同步注漿配合比
根據(jù)施工前所做的幾組配合比，在盾構(gòu)掘進中進行了比試，優(yōu)化出滿足使用要求的配比，最終的使用配比。
（4）針對管片出現(xiàn)的滲漏、破損等現(xiàn)象，編制專項方案，及時安排人員進行修補和堵漏。
5 施工成果檢查
（1）推進速度
在2月10日-3月5日摸索期間，盾構(gòu)機推進速度極不均勻，約為10-40mm/min，經(jīng)過不斷調(diào)整施工參數(shù)，約第55環(huán)后，盾構(gòu)推進速度均勻，達(dá)到35mm/min左右，推力，扭矩均與速度匹配，并未出現(xiàn)嚴(yán)重的噴涌和結(jié)泥餅現(xiàn)象。
（2）管片滲漏水情況
部分管片出現(xiàn)環(huán)縫滲水、縱縫滲水、螺栓連接孔處滲水等現(xiàn)象。具體統(tǒng)計見表5如下：
對管片滲漏水情況主要采取二次注漿，通過管片中部的注漿孔進行二次補注漿，補充一次注漿未填充部分和體積減少部分，從而減少盾構(gòu)機通過后土體的后期沉降，提高止水效果。
二次注漿使用專用的注漿泵，注漿前鑿穿外側(cè)保護層，安裝專用的注漿接頭。二次注漿采用水泥漿，注漿壓力為0.5MPa。
（3）管片錯臺
對管片錯臺進行了統(tǒng)計，最大錯臺達(dá)到1.7cm。通過錯臺分析，得出管片錯臺出現(xiàn)的部位是由于盾構(gòu)掘進姿態(tài)、推力不均及管片選型不理想造成，因此，我們對盾構(gòu)施工人員進行專門的知識培訓(xùn)，并提供了施工人員的質(zhì)量意識，盡量避免由于人為原因引起的問題。
（4）盾構(gòu)姿態(tài)
對前100環(huán)的盾構(gòu)姿態(tài)統(tǒng)計見圖10，圖11。
通過統(tǒng)計表可以看出，切口位置與鉸接位置的偏差值均控制在經(jīng)驗值±50mm范圍內(nèi)，保證了成型管片的質(zhì)量。
（5）成型隧道中線偏差
對成型的管片進行了人工復(fù)測，管片每拼裝5環(huán)復(fù)核一次，其結(jié)果見圖12如下：
通過對人工復(fù)測管片的數(shù)據(jù)檢查分析，發(fā)現(xiàn)成型的管片隧道中心線高程最大偏差為38mm，隧道中心線平面最大偏差為66mm，均滿足《盾構(gòu)法隧道施工與驗收規(guī)范》成型隧道±100m的要求，說明盾構(gòu)姿態(tài)控制良好。
（6）沉降觀測
在右線100環(huán)試推進施工期間，對周邊地表沉降、周邊建筑物沉降、地下管線沉降、隧道凈空收斂等項目進行了監(jiān)測。通過對施工監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，周邊建筑物沉降、地下管線沉降、隧道凈空收斂均未超過報警值，周邊地表沉降監(jiān)測點中累計沉降最大的點為DB01-02，累計最大沉降值為-85.1mm，日沉降最大變化值-22.3mm，目前該點地表沉降已趨于穩(wěn)定。2月15日開始試掘進，推進到3月4號時，根據(jù)前期的施工參數(shù)，優(yōu)化了設(shè)置掘進參數(shù)，地表沉降得到了很好控制，55環(huán)以后的掘進，日沉降量和累計沉降量均控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。
5 結(jié)束語
城西路站-鳳凰大街站區(qū)間地質(zhì)條件復(fù)雜，可借鑒的施工案例較少，且不同的盾構(gòu)機施工參數(shù)確定方法不盡相同。在復(fù)合地層中，根據(jù)地層及盾構(gòu)機的特點，首先通過理論計算，然后結(jié)合實際推進情況及時調(diào)整施工參數(shù)，最后根據(jù)一系列的統(tǒng)計圖表得出最終的施工參數(shù)的方法，在實際施工中證實科學(xué)可靠，在復(fù)合地層盾構(gòu)施工項目中，具有一定的借鑒作用。
參考文獻
[1]陳饋、洪開榮、吳學(xué)松.盾構(gòu)施工技術(shù)[M]，北京：人民交通出版社，2009：153-158.
關(guān)鍵詞：地鐵 盾構(gòu) 掘進施工 保證措施
1、某工程施工主要難點及掘進措施
1.1江中淺覆土段掘進
根據(jù)地質(zhì)勘查資料，洞頂覆蓋層強度低（詳勘為部分洞身及洞頂淤泥質(zhì)粉砂，補勘時為軟塑地層），江底為4～9m深海陸交互相淤泥質(zhì)沙、粉沙質(zhì)泥巖，江底至隧道頂平均在6m左右，最小覆土4.8m。為淺覆土段。掘進時可能會發(fā)生噴涌現(xiàn)象，甚至?xí)M一步導(dǎo)致江底塌陷等不良后果。為避免噴涌及坍塌現(xiàn)象發(fā)生，主要采取以下措施：
（1）嚴(yán)格按土壓平衡模式進行掘進控制，確保土倉壓力與地層的水土壓力基本平衡。
（2）控制同步注漿壓力及注入量，抑制地層變形，并防止?jié){液穿透上覆土。
（3）保證同步注漿的質(zhì)量并縮短的漿液凝結(jié)時間，及時進行二次雙液注漿，使管片外土體及漿液盡快凝結(jié)。
（4）盡量減小螺旋機的轉(zhuǎn)速，使出口土壓降低，減少噴涌的程度。
（5）在盾體內(nèi)安裝泥漿泵，加速盾體內(nèi)泥水的清理，提高盾構(gòu)掘進效率。
（6）加強機械設(shè)備的保養(yǎng)力度，合理進行施工組織安排，盡量保持施工的連續(xù)與快速。
（7）降低盾構(gòu)掘進軸線，并保持盾體軸線坡度角略低于隧道軸線坡度角，以克服因覆土荷載小發(fā)生盾構(gòu)抬頭現(xiàn)象。
1.2小曲線半徑區(qū)段的掘進措施
本區(qū)間隧道的最小轉(zhuǎn)彎半徑是400m，與盾構(gòu)機的最小轉(zhuǎn)彎半徑250m相差很小。在此區(qū)間掘進主要采取以下幾個方面的措施：
（1）及時糾偏，糾偏時宜緩慢調(diào)整，將超挖量控制在施工需要的最小范圍之內(nèi)。
（2）在掘進時充分利用鉸接油缸，配合推進油缸調(diào)整盾構(gòu)機的姿態(tài)。
（3）轉(zhuǎn)彎時，盾構(gòu)機平面位置以偏向圓心方向為宜，即左轉(zhuǎn)時，水平姿態(tài)參數(shù)取-20mm，右轉(zhuǎn)時取+20mm。
（4）及時注漿充填盾尾空隙，選擇收縮率小、早強、速凝的注漿材料，對曲線超挖部分，加大同步注漿量，一般為超挖量的1.1～1.2倍。
（5）掘進過程中管片局部應(yīng)力集中，適當(dāng)停機收放推進及鉸接油缸，以釋放應(yīng)力，防止應(yīng)力釋放后，管片軸線偏差及錯臺。
（6）增加測量的頻率，并定期檢測洞內(nèi)控制點。
（7）控制盾尾間隙的變化在允許的范圍內(nèi)。
1.3小凈距隧道施工
（1）施工前，調(diào)查了解已建隧道所處的地層條件、盾構(gòu)型式、隧道斷面大小、兩條隧道之間的距離，研究施工對已成隧道影響。
（2）施工過程中，控制土倉壓力及正面土壓、注漿壓力，保持開挖面壓力基本平衡，減少對臨近隧道的影響。
（3）控制出土量，減少超挖，及時同步注漿回填及二次注漿補充。
（4）施工過程中，對已建隧道進行監(jiān)測。監(jiān)測出現(xiàn)異常時，立即停止施工，查明原因，并根據(jù)情況采取相應(yīng)的施工措施再進行施工。
1.4上軟下硬地層中施工
根據(jù)地質(zhì)詳勘資料，針對該地層施工采取以下措施：
（1）合理配置刀盤刀具，采用刮刀和雙刃型滾刀搭配使用。
（2）在坡度起始點，特別注意盾構(gòu)機的姿態(tài)調(diào)整，并適當(dāng)放慢掘進速度，防止上仰或下俯等情況出現(xiàn)，并及時糾偏，保證施工質(zhì)量。
（3）采用土壓平衡模式掘進，加入泡沫對碴良，以減小刀具及刀盤的磨損，保證土倉內(nèi)的壓力平衡。
（4）加強對盾構(gòu)機的軸線控制和姿態(tài)控制，及時合理利用鉸接千斤頂調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)。
（5）適當(dāng)降低盾構(gòu)掘進軸線30～50mm，防止管片上浮，軸線姿態(tài)超限。
2、過砂層段掘進措施
從地質(zhì)詳勘資料看，洞身及洞頂為淤泥質(zhì)粉砂，與地表水有水力聯(lián)系，容易造成地表坍塌。在上述地段掘進時，采取以下措施：
（1）在盾構(gòu)掘進到達(dá)之前，制定專項掘進方案，提前檢修設(shè)備，確保盾構(gòu)機快速通過。
（2）嚴(yán)格采用土壓平衡模式掘進,禁止用氣壓平衡模式，確保土倉壓力穩(wěn)定以減少地層擾動及失水，控制地表沉降。
（3）使用保壓泵碴裝置，在土倉中添加高濃度泥漿，減少圍巖內(nèi)水土的流失。
（4）增大注漿量，保證注漿壓力及質(zhì)量。或調(diào)整同步注漿漿液，加快管片周圍土體的固結(jié)，減小管片的沉降量。
（5）注意對盾構(gòu)機姿態(tài)的控制，降低盾構(gòu)掘進軸線50mm，防止盾構(gòu)機上漂。
（6）對螺旋輸送機倉門開口程度加以控制，嚴(yán)格控制出土量。
（7）做好物資材料及設(shè)備準(zhǔn)備，增加洞內(nèi)排渣泵，將洞內(nèi)的廢水渣及時排出。
2.1刀盤泥餅預(yù)防及處理措施
區(qū)間隧道通過的地層大部分為泥質(zhì)粉砂巖，盾構(gòu)施工時，極易在刀盤開口處和切削倉聚積泥餅，處理措施如下：
（1）掘進前要疏通泡沫管；
（2）掘進時注泡沫劑及膨潤土漿液，改善土體的和易性，預(yù)防粘土結(jié)塊；當(dāng)掘進速度較快時，泡沫不能滿足要求時，須加水及膨潤土泥漿稀釋碴土或放慢掘進速度；
（3）刀盤背面和土倉胸板上增設(shè)空心攪動棒，增加攪拌強度和范圍。
（4）一旦泥餅形成，則在土倉內(nèi)加入水、膨潤土泥漿及泡沫，高速空轉(zhuǎn)刀盤，剝離泥餅；
（5）在掘進過程中隨時觀察出土情況，保持渣土在流塑狀態(tài)，減少結(jié)泥餅的幾率；
（6）在開挖面穩(wěn)定的前提下，人工進倉清除泥餅。
2.2防管片上浮措施
（1）同步注漿控制
在監(jiān)測發(fā)現(xiàn)上浮后，調(diào)整同步注漿方式，增加盾構(gòu)上部兩注漿孔的注漿量，減少下部兩孔位的漿量，必要時下部不注漿。
（2）控制盾構(gòu)機姿態(tài)
掘進過程中控制好盾構(gòu)機的姿態(tài)，減少蛇形運動。合理調(diào)整各區(qū)域千斤頂油壓，與盾構(gòu)中心線相對稱區(qū)域的千斤頂油壓差應(yīng)小于5MPa，其伸出長度差應(yīng)小于10cm。
（3）控制掘進速度與注漿速度平衡
適當(dāng)控制盾構(gòu)掘進速度與注漿速度，確保管片脫出盾尾時形成的空隙量與注漿量平衡，盡量避免注入的漿液被水稀釋而降低漿液性能。
（4）合理控制盾構(gòu)機推進高程
根據(jù)統(tǒng)計的管片拼裝后上浮經(jīng)驗值，將盾構(gòu)機推進軸線高程降至設(shè)計軸線下50mm，以此來抵消管片襯砌后期的上浮量，使隧道中心軸線盡可能地接近設(shè)計軸線。
（5）管片上浮后的處理
發(fā)現(xiàn)管片上浮超限，立即停止盾構(gòu)掘進，對已上浮的管片通過注漿孔進行二次注漿。同時在隧道底部打開注漿孔泄壓，釋放管片底部的注漿漿液。注漿壓注順序沿隧道坡度方向，從隧道拱頂至兩腰，最后壓注拱底。終止注漿以打開拱底注漿孔無滲水為條件。
2.3大坡度段掘進措施
過江段線路右線最大縱坡54.146‰，左線最大縱坡55‰，我們主要采取以下措施：
（1）加強鉸接油缸控制，盡可能處于平衡位置，降低盾構(gòu)機抬頭及磕頭的可能。
（2）控制盾體中線與掘進中線有一定的夾角，上坡時下偏，下坡時上偏。
（3）控制推進油缸編組的行程及壓力。
（4）根據(jù)電瓶車牽引力計算，減少牽引的渣土車數(shù)量，防止溜車。
（5）對電瓶車進行專項的檢查和保養(yǎng)。
（6）對隧道內(nèi)軌道進行專項專人的檢查和維護。
3、施工監(jiān)測措施
3.1監(jiān)測方法
（1）監(jiān)測控制網(wǎng)的建立
觀測控制點遠(yuǎn)離隧道施工影響區(qū)域并設(shè)置強制歸心裝置，同一水道兩岸點能互相通視。測量各控制點的距離和角度，并與區(qū)間控制網(wǎng)聯(lián)測平差，建立各觀測區(qū)間的平面控制網(wǎng)。平面控制網(wǎng)的精度與精密導(dǎo)線網(wǎng)的精度一致，控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)與區(qū)間坐標(biāo)系統(tǒng)一致。高程控制觀測控制點標(biāo)高與區(qū)間精密水準(zhǔn)點引測，觀測精度與精密水準(zhǔn)測量精度一致。
（2）地形測量
地形初測采取監(jiān)測船配測繩測深，平面坐標(biāo)由岸上全站儀測定。在監(jiān)測區(qū)域沿10×10m的方格網(wǎng)，測量監(jiān)測區(qū)地形圖及淤泥深度，用于沉標(biāo)的設(shè)計和投放。
（3）近岸及淺水區(qū)域河底變形監(jiān)測
在近岸及淺水區(qū)域江底變形監(jiān)測采用傳統(tǒng)的觀測方法，與地表監(jiān)測方法一樣，采用水準(zhǔn)儀和塔尺監(jiān)測，獲取該區(qū)域江底的變形信息。
（4）深水區(qū)域及主航道區(qū)域江底的變形觀測
建立一個由測深儀，RBN/DGPS信標(biāo)機和計算機組成的測量自動采集系統(tǒng)。
本次監(jiān)測項目采用測深儀和全站儀或RTK進行定點觀測。全航海家站儀或RTK定位精度能達(dá)到小于0.005m要求。
本次監(jiān)測丹麥產(chǎn)數(shù)字化測深儀進行觀測，其工作頻率為200/33kHz，工作水深1～100m，分辨率為0.025%，系統(tǒng)精度為±0.3%。測深時采用雙頻測深，測深的讀數(shù)精度為0.1m,測深前后均用測試板對測深儀進行檢測。
監(jiān)測點的布置：沿隧道頂部每隔5～8m設(shè)置一個監(jiān)測點，另外設(shè)置9條橫向觀測斷面，每個段面設(shè)置7個觀測點，共設(shè)置沉降觀測點184點。
3.2各種風(fēng)險的應(yīng)急措施
江底掘進因地下水可能與江水連通，造成螺旋輸送機出土困難，在此情況下，我們擬采取先暫時關(guān)閉出土裝置，繼續(xù)向前推進，密切注視土倉內(nèi)的壓力。在洞頂為巖層條件下，巖體自穩(wěn)性較好，只需考慮地下水的壓力，洞頂?shù)浇嫔?4m左右，土倉壓力初步定在1.5bar，實際壓力需根據(jù)按盾構(gòu)機所處的具體里程、實際地質(zhì)情況及水位來作微調(diào)。
設(shè)置盾構(gòu)機上的抽排設(shè)備，提高了盾構(gòu)機防噴涌的能力。
當(dāng)噴涌處理不理想或其它因素導(dǎo)致江底塌陷時，應(yīng)馬上暫停出土并進行土倉保壓，同時與相關(guān)部門聯(lián)系以便臨時封鎖附近航道，通知預(yù)先訂有合約的搶險船只立即運送大量裝有粘土的編織袋到塌陷現(xiàn)場，在塌陷位置對應(yīng)的河床底堆填土袋，填滿塌陷區(qū)。等江底塌陷位置回填完成后，采用土壓平衡模式向前掘進，通過此地段。
4、質(zhì)量及安全保證措施
4.1掘進質(zhì)量
（1）掘進前進行技術(shù)交底，明確設(shè)計線路的各項參數(shù)；根據(jù)掘進前的各項監(jiān)測成果，確定下次掘進的各項參數(shù)；
（2）嚴(yán)格按主管工程師的指令進行參數(shù)選擇和操作，遇有突發(fā)事故，立即停止掘進采取措施處理并迅速向值班工程師報告，沒有新指令前，不得擅自開始掘進；
（3）掘進過程中，設(shè)值班工程師全程監(jiān)視盾構(gòu)機的掘進（在現(xiàn)場或通過辦公室的計算機）；主要技術(shù)人員在現(xiàn)場值班，以保證隨時解決問題；
（4）保證同步注漿質(zhì)量，每環(huán)注漿量不能少于5.5m3，必要時補注雙液漿。
4.2監(jiān)測質(zhì)量控制
主要的控制措施包括：
（1）對盾構(gòu)機前20m后20m的范圍每天進行觀測，盾構(gòu)機過去20m后將逐漸減少觀測次數(shù)直至穩(wěn)定。
（2）每天的監(jiān)測成果及時送報主管工程師（并報送監(jiān)理工程師）。
（3）監(jiān)測組內(nèi)要建立二級檢查制度，儀器按規(guī)定時間進行核準(zhǔn)，以確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
（4）監(jiān)測值出現(xiàn)異常時，迅速報告相關(guān)工程師并加密觀測次數(shù)（甚至24h值班）直至穩(wěn)定為止。
4.3安全保證措施
隧道過江段坡度較大，在安全方面需特殊注意。首先：人員保證措施，新招工人做到先培訓(xùn)、后上崗，對人員進行相關(guān)的培訓(xùn)和書面考核，并確認(rèn)其已具有必要的安全知識。
參考文獻：
[1]周文波.盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)及應(yīng)用.北京：中國建筑出版社,2004.
[2]地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范,GB50299-1999.
關(guān)鍵詞：高速鐵路大斷面變線間距隧道施工技術(shù)
中圖分類號: F530.34 文獻標(biāo)識碼：A
1.工程概況
廣深港客運專線ZH-4標(biāo)深港隧道（深圳段）位于深圳市福田區(qū)，沿益田路下方通過，北起福田站，南至深圳河深港分界處，與深港隧道（香港段）對接。國內(nèi)段采用單洞雙線盾構(gòu)隧道，香港段采用雙洞單線盾構(gòu)隧道，因銜接問題，在皇崗公園西側(cè)設(shè)置工作井，工作井以南設(shè)置過渡段（變線間距隧道），采用礦山法施工。
變線間距隧道起訖里程DK113+643～DK114+017，長374m，開挖跨度17.622～25.323m，開挖斷面197.9m2~366.8m2，共劃分五個斷面，具體里程、圍巖類別和斷面見圖1。
圖1 隧道斷面及圍巖類別示意圖
2.施工方法
隧道按新奧法原理組織施工，采用三臺階法開挖，錨、網(wǎng)、鋼架、噴砼初期支護，拱墻全斷面襯砌。
施工工藝流程見圖2 隧道施工工藝流程圖。
2.1開挖支護
三臺階法開挖，采用鉆孔作業(yè)平臺配多臺YT28風(fēng)動鑿巖機鉆孔，光面爆破，挖掘機裝車。
三臺階法詳見圖3三臺階法開挖施工工序圖。
圖3三臺階法開挖施工工序圖
說明：
1.做好超前支護①后，首先開挖上臺階②部，開挖后應(yīng)立即組織噴砼以封閉巖面，再進行鋼或格柵拱架支撐、掛鋼筋網(wǎng)、噴射砼工序。臺階長度可根據(jù)施工機械作業(yè)需要，適當(dāng)調(diào)整，但不宜過長，且二襯距掌子面的安全距離必須滿足要求（即：Ⅱ級圍巖200m，Ⅲ級120m，Ⅳ級90m，Ⅴ級70m）。
2、階分部開挖③、④，宜左右錯開、短進尺，以單邊每次開挖1-2米為宜。
3、初期支護，應(yīng)緊跟隧道開挖進程及時施做。
2.2二次襯砌
隧道襯砌采用臺車法為主，支架法輔助施工。DK113+643～+994.814，長351.814m，共分4個斷面，采用臺車法澆筑，鋼模襯砌臺車長度為9m，每模襯砌長度8.9m。每完成一種襯砌斷面，在洞內(nèi)改裝臺車，再進行下一斷面襯砌。DK113+994.814～DK114+017，長22.186，為W5斷面，因長度較短，改裝臺車時間長，為縮短工期，采用支架法現(xiàn)澆施工。
臺車法澆筑與普通隧道施工大同小異，在此不再熬述，本文主要介紹支架法施工。
3.支架布置方案
3.1主要材料
1) 鋼管選用外徑φ48mm，壁厚3.5mm的焊接鋼管,其質(zhì)量應(yīng)符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700)中Q235-A級鋼的規(guī)定。
2) 二襯模板主要采用0.3×1.5m和0.6×1.5m標(biāo)準(zhǔn)組合鋼模，拱頂環(huán)向封閉處不足0.3m時，采用0.1m的小鋼模和方木條封閉。
3) 鋼架采用16#工字鋼。
3.2布置方案
除端頭墻外二襯長20.986，按21m布置1.5m長模板共14環(huán)，每環(huán)模板背后布置兩環(huán)工字鋼架，鋼架共28環(huán)，每環(huán)鋼架背后布置一排腳手架。腳手架主要受力方向為橫向，布置密度取1.2m（橫）×0.75m（縱）×0.75m（豎），拱頂預(yù)留兩處（寬2.4m、高約2.3m）作業(yè)平臺，詳見圖4腳手架布置立面圖。
在仰拱填充頂面范圍的腳手架四角設(shè)水平剪刀撐，在水平剪刀撐四周設(shè)由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐，并在縱橫向相鄰的兩豎向連續(xù)式剪刀撐之間增加之字斜撐，在有水平剪刀撐的部位，在每個剪刀撐中間處增加一道水平剪刀撐。
因鋼架為圓弧形，桿件與鋼架間距離不一致，故沿鋼架環(huán)向設(shè)置斜桿，確保每根桿自由長度不大于200mm。
立桿直接立在仰拱填充頂面，不設(shè)墊板，頂部、前端和橫向桿兩端設(shè)置活動頂托，除剪刀撐外所有桿（含封閉墻斜撐）接長時必須采用對接扣件連接，相鄰兩對接接頭不得在同步內(nèi)，且對接接頭錯開的距離不小于500mm。剪刀撐采用搭接，搭接長度不得小于500mm，并采用2個旋轉(zhuǎn)扣件分別在離桿端不小于100mm處進行固定。
仰拱填充內(nèi)按圖預(yù)埋拉桿，拉筋采用φ16圓鋼，埋入混凝土部分帶彎鉤，防止支架上浮，拉桿與鋼架底端通過縱梁（[25槽鋼]）連接。
圖4腳手架布置立面圖
4．結(jié)構(gòu)受力驗算
4.1驗算荷載
（1）計算荷載
G1K支架、模板自重
組合鋼模板重量，0.7KN/m2；
鋼架自重，0.205KN/m。
G2K二襯砼重量
二襯砼厚0.6m，不考慮鋼筋重量，均布荷載為0.6×24=14.4KN/m2;
G3K新澆混凝土對側(cè)模的壓力
F=0.22γC×200×β1×β2×V1/2/(T+15)=0.22×24×200×1.2×1.15×1.01/2/40=36.43KN/m2①
γc――砼容重24KN/m3 T――砼入模溫度25℃
β1――外加劑影響修正系數(shù)，當(dāng)使用具有緩凝作用的外加劑時為1.2
β2――坍落度影響修正系數(shù)，取1.15
V――澆灌升高速度，澆筑速度控制在1m/h以內(nèi)。
F=γC×H=24×14=336KN/m2 ②
G4K取①②中較小值F=36.43KN/m2
Q2K振搗混凝土產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值
水平模板2 KN/m2
Q3K傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值
導(dǎo)管法澆筑2 KN/m2
（2）荷載組合
拱部：計算強度時q1=1.2（G1K+G2K）+1.4Q2K
計算剛度時q1=1.2（G1K+G2K）
側(cè)墻：計算強度時q2=1.2G4K+1.4Q3K=1.2*36.43+1.4*2=46.516KN/m2
計算剛度時q2=1.2G4K=1.2*36.43=43.716KN/m2
4.2水平桿穩(wěn)定驗算
根據(jù)腳手架布置圖可知，主要受力桿為橫向水平桿，支撐側(cè)墻模板，單根橫向水平桿代表面積為0.75*0.75=0.56m2,荷載為46.516*0.56=26.2KN。
考慮浮力的水平分力，F(xiàn)=0.75*0.75*46.516*cos25°=23.7KN
由于λ=l0/i=(h+2a)/i=(120+2×30)/1.58=114
查得φ=0.489
N/(φ×A)=（26200+23700）/(0.489×489)=208.7Mpa
4.3抗浮計算
按近似估算，單側(cè)上浮力約為：
F=5.406*46.516*sin25°=106.27KN/m
腳手架兩側(cè)最邊緣處，縱向每跨內(nèi)均勻布置2個φ16拉桿，單根拉桿承載力驗算如下：
0.375*106270/201.1=198.2Mpa
5.結(jié)束語
（1）隧道開挖前應(yīng)先進行地質(zhì)超前預(yù)報。依據(jù)預(yù)報距離分長期和短期地質(zhì)超前預(yù)報。長期超前地質(zhì)預(yù)報（距掌子面前方100～150m）分TSP儀器探測法、斷層參數(shù)預(yù)測法和地面地質(zhì)體投射法；短期超前地質(zhì)預(yù)報（距掌子面前方15～30m）分地質(zhì)雷達(dá)探測法、紅外探水技術(shù)和地質(zhì)素描預(yù)測法等。本隧道長期超前地質(zhì)預(yù)報采用TSP儀器法、短期采用地質(zhì)雷達(dá)探測法，結(jié)合超前鉆探對地質(zhì)進行了準(zhǔn)確的預(yù)報。
（2）洞內(nèi)施工場地狹小，無法使用大型起重機械，洞內(nèi)臺車改裝時，制定書面技術(shù)交底，嚴(yán)格按交底組織施工，并做好崗前培訓(xùn)，注意與洞內(nèi)隧道施工人員的溝通和協(xié)調(diào)。
（3）隧道開挖斷面大，圍巖自穩(wěn)能力降低，開挖時必須采用光面爆破或弱爆破，盡量減少對圍巖的擾動；初期支護應(yīng)緊隨開挖面及時施作，盡快封閉；仰拱應(yīng)緊跟開挖面，距開挖面距離宜控制在20m以內(nèi)，且應(yīng)分段采用棧橋一次澆筑，嚴(yán)禁半幅施工，嚴(yán)禁砼未達(dá)到設(shè)計強度前通行重載車輛。
（4）支架法施工襯砌時，應(yīng)注意第一次澆筑砼時的上浮。抗浮鋼筋的錨固深度應(yīng)嚴(yán)格按計算長度施工。
參考文獻
[1]《廣深港客運專線深港隧道施工圖》，中鐵第四勘察設(shè)計院，2009年。
[2]《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》，GB50299-1999，中國計劃出版社，2003年。
關(guān)鍵詞：軟土地層 冷凍法 聯(lián)絡(luò)通道 地表沉降
中圖分類號： TU74 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
1．工程概況
寧波市軌道交通1號線福明路站～世紀(jì)大道站區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道及泵站工程，聯(lián)絡(luò)通道位置里程為左線：K15+591.259，右線：K15+590.813，通道處線間距約13.4m。中心標(biāo)高左線約為-15.009m，右線約為-15.191m，地面標(biāo)高約為+3.21m。
聯(lián)絡(luò)通道由與隧道鋼管片相連的水平通道和泵站構(gòu)成。水平通道為直墻圓弧拱結(jié)構(gòu)，通道采用兩次襯砌（鋼支架噴射混凝土）厚度為200mm。聯(lián)絡(luò)通道及泵站結(jié)構(gòu)圖見圖1.1。
圖1.1 聯(lián)絡(luò)通道及泵站結(jié)構(gòu)圖
2.工程地質(zhì)
2.1地質(zhì)條件情況
根據(jù)福明路站～世紀(jì)大道站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道部位的勘察資料，在聯(lián)絡(luò)通道及泵站施工深度范圍內(nèi)的土層主要為②2-2灰色淤泥質(zhì)粘土和③2灰色粉質(zhì)粘土夾粉砂層。其中②2-2灰色淤泥質(zhì)粘土，流塑，土質(zhì)不均，局部為淤泥，切面光滑，呈油脂光澤，干強度中，韌性中，無搖振反應(yīng)；③2灰色粉質(zhì)粘土夾粉砂層，軟塑，土質(zhì)不均，局部粉性較重為粉土，切面稍光滑，無光澤，干強度中，韌性中，無搖振反應(yīng)。
2.2水文條件情況
場區(qū)地下水由淺部土層中的潛水及深部粉(砂)性土層中的承壓水組成，其補給來源主要為大氣降水與地表涇流，其排泄方式主要以蒸發(fā)形式排泄。
潛水主要賦存于淺部粘性土、粉性土中，地下水位隨降雨、潮汛影響而略有變化，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，地下水位變化幅度不大，一般在0.5～1.0m之間。
承壓水主要賦存于中、深部粉(砂)性土中，⑤3層灰黃色砂質(zhì)粉土和⑧1層灰色粉細(xì)砂地下水具承壓性。承壓水水位相對較穩(wěn)定，⑤3層灰黃色砂質(zhì)粉土和⑧1層灰色粉細(xì)砂中承壓水水位埋深3.0～5.5m。
3.監(jiān)測點布設(shè)及監(jiān)測分析
3.1監(jiān)測項目
根據(jù)設(shè)計要求，結(jié)合施工環(huán)境和工況情況，本工程的監(jiān)測由通道施工安全監(jiān)測、周圍環(huán)境監(jiān)測、主線隧道監(jiān)測四部分組成，其主要目的是掌握通道、主線及周圍環(huán)境、通道冷凍溫度在通道施工期間的變形、變化，及時反饋給設(shè)計和施工，確保本工程及鄰近建、構(gòu)筑物的安全。
本工程監(jiān)測項目見下表1。最主要的項目是地表沉降、地面建(構(gòu))筑物、管線沉降；隧道拱頂/拱底監(jiān)測，水平位移、收斂監(jiān)測。監(jiān)測點的具體布設(shè)可根據(jù)實際情況作相應(yīng)調(diào)整。測點布置見表3.1和圖3.1。
表3.1聯(lián)絡(luò)通道監(jiān)測項目表
3.2監(jiān)測頻率及周期
根據(jù)設(shè)計文件及相關(guān)規(guī)范要求，監(jiān)測項目具體監(jiān)測頻率見表3.2，監(jiān)測周期自通道鉆孔施工開始至融沉注漿完成。
表3.2聯(lián)絡(luò)通道監(jiān)測頻率表
圖3.2聯(lián)絡(luò)通道地面監(jiān)測點布置圖
監(jiān)測頻率可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)變化情況作相應(yīng)調(diào)整，在融沉注漿時應(yīng)根據(jù)注漿時間確定監(jiān)測頻率。遇超過報警值或異常情況時，根據(jù)具體情況及時調(diào)整監(jiān)測時間間隔，加密監(jiān)測頻率，直至跟蹤監(jiān)測，以保證及時反饋信息。監(jiān)測過程中可區(qū)分重點監(jiān)測部位和非重點監(jiān)測部位，對重點部位加密監(jiān)測，對非重點部位適當(dāng)調(diào)整監(jiān)測頻率。
3.3監(jiān)測報警控制指標(biāo)
表3.3監(jiān)測控制標(biāo)準(zhǔn)表
4.監(jiān)測點變形分析
4.1聯(lián)絡(luò)通道施工階段及時間
聯(lián)絡(luò)通道冷凍孔施工：2011年5月10日～2011年5月25日；聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)施工：2011年6月3日～2011年8月23日；聯(lián)絡(luò)通道開挖施工：2011年7月20日～2011年8月2日；聯(lián)絡(luò)通道構(gòu)筑施工：2011年8月3日～2011年8月23日。
4.2地表沉隆監(jiān)測分析
4.2.1福世區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道2011年5月10日開始冷凍孔施工，2011年8月23日結(jié)構(gòu)施工完成，四個施工階段的地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)詳見下圖：
圖4.1D1-D3地面沉降監(jiān)測斷面沉降量―時間變化曲線圖
圖4.2D3-D5地面沉降監(jiān)測斷面沉降量―時間變化曲線圖
4.2.2福世區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道施工完成后，進入土層融沉階段，施工過程中通過融沉注漿控制地面的大幅度下沉，融沉及工后長期沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)詳見下圖：
圖4.3地面累計沉降量~時間曲線圖
4.2.3監(jiān)測數(shù)據(jù)分析結(jié)論
從圖4.1、4.2、4.3可以看出，地面變形可根據(jù)施工過程區(qū)分為四個階段：
第一階段：凍結(jié)孔施工階段。主要表現(xiàn)為地面沉降，沉降量不大，最大值為-5.7mm。主要是因為在凍結(jié)孔施工過程中，有部分水土流出凍結(jié)孔，地層發(fā)生了一定的損失，后期為了減少地面沉降，在每個凍結(jié)孔施工完成后進行了注漿。這樣就有效地控制了地面沉降。
第二階段：凍結(jié)階段。凍結(jié)前期（約13天）土體溫度下降較大；未凍區(qū)土體中的水分急速向凍結(jié)區(qū)遷移、集聚，使冰晶體逐漸增大，土體的體積發(fā)生膨脹快，地表隆起較快，見圖1、2：2011-6-7至2011-6-20；凍結(jié)后期隨著土體溫度進一步下降至0℃以下，擬建區(qū)域內(nèi)沒有更多的自由水供給，土體膨脹速度減緩。土體溫度下降到一個比較低的溫度后，凍脹基本停止，地面隆起量減小，從圖中可以看出，在2011年6月20日至2011年7月18日變化曲線圖比較平穩(wěn)。
第三階段：開挖及結(jié)構(gòu)構(gòu)筑階段。這一階段的主要特征是地面隆起速率減小至幾乎為0；沉降變化明顯，未發(fā)生大的沉降，累計變化量最大值遠(yuǎn)小于設(shè)計允許值，亦沉降速率較小。主要是因為凍結(jié)帷幕交圈達(dá)到了設(shè)計效果，再之在開挖過程中采取了及時支護和繼續(xù)進行土體凍結(jié)。
第四階段：融沉注漿。這一階段分為壁后注漿和隔沉注漿。從圖4.1、4.2中可以得出，在結(jié)構(gòu)施工完成后，地面沉降最大為-12.8mm（-2.13mm/d），沉降速率相對較小。從圖4.3可以看出，自2011年8月23日以后地表沉降速率加快。由于聯(lián)絡(luò)通道的特殊性，通道頂板內(nèi)的砼澆筑較為困難，壁后存在較大的空隙，冷凍設(shè)備拆除后，壁后注漿的不及時以及注漿量、注漿次數(shù)較少，在一定程度上加快了土體的中水的溶解，同時增加了土體的自重壓力，從而進一步加快了地表沉降。
因周圍地表環(huán)境要求不高，采取自然解凍方法。當(dāng)土層解凍時，冰晶體開始慢慢融化，地面開始下陷，出現(xiàn)融沉現(xiàn)象。為了防止解凍造成地面較大沉降，利用預(yù)埋注漿管進行了注漿處理。
從表1可以看出在融沉注漿后，平均變化速率為-0.13mm/d,而根據(jù)現(xiàn)有可參照規(guī)范《旁通道凍結(jié)法技術(shù)規(guī)范》上海DG/TJ-902-2006中“9.6.8-凍結(jié)壁已全部融化后，地層沉降持續(xù)一個月每半個月不大于0.5mm,可停止融沉補償注漿?！笨梢缘贸?，寧波地層并未達(dá)到上述規(guī)范中所要求的變化速率。
5.地表融沉變化規(guī)律探討
取聯(lián)絡(luò)通道的一個橫向和一個縱向斷面監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，具體分析結(jié)果如下：
5.1橫向斷面沉降分布圖
圖5.1 橫向斷面沉降分布圖
5.2縱向斷面沉降分布圖
圖5.2縱向斷面沉降分布圖
5.3縱橫段分析結(jié)論
5.3.1垂直于聯(lián)絡(luò)通道距開挖面影響范圍約13.5~15m，平行于聯(lián)絡(luò)通道距開挖面影響范圍約7.0～11.8m。
5.3.2地表隆起主要發(fā)生在積極冷凍時期，持續(xù)時間約13天，冷凍影響影響范圍分布在0～9.2m，隆起最大區(qū)域在6.5～9.2m。
5.3.3土體自然解凍后（約3個月），后續(xù)沉降速率在某一區(qū)間內(nèi)，此旁通道在「-0.6，-0.4mm。
5.3.4監(jiān)測點同一斷面聯(lián)絡(luò)通道拱頂上方產(chǎn)生的變形最大，兩邊依次減小。
6.結(jié)束語
通過對各階段監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，可以看出福～世區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道施工控制措施有效，整個通道在融沉注漿前并未對周邊環(huán)境產(chǎn)生較大的影響，為以后聯(lián)絡(luò)通道在施工過程積累了寶貴的經(jīng)驗。本聯(lián)絡(luò)通道處于軟土地區(qū)主要以②2-2灰色淤泥質(zhì)粘土和③2灰色粉質(zhì)粘土夾粉砂層，土質(zhì)較差，地質(zhì)條件決定了沉降速率要達(dá)到穩(wěn)定需要一個較長時間。
[1]周文波 《盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)及應(yīng)用》 中國建筑工業(yè)出版社 2004.11
關(guān)鍵詞：聯(lián)絡(luò)通道；凍結(jié)技術(shù)；施工情況
中圖分類號：U231 文獻標(biāo)識碼：A
1. 工程概況
昆明市軌道交通3號線延長線普石區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道處左、右線盾構(gòu)隧道里程為ZDK4+156.6653（YDK4+158.0000）。兩隧道中心間距19.180m，左線隧道中心標(biāo)高為1874.680m，右線隧道中心標(biāo)高1873.991m，聯(lián)絡(luò)通道所處位置地面標(biāo)高約為1891.510m，聯(lián)絡(luò)通道位于春雨路下方，聯(lián)絡(luò)通道上方管線較多，主要有自來水管、雨水管、污水管、通信信號等相關(guān)管線。聯(lián)絡(luò)通道處已使用地面旋噴+超前小導(dǎo)管加固地層，現(xiàn)使用水平凍結(jié)法，礦山暗挖法施工。
依據(jù)聯(lián)絡(luò)通道的特征和所處地層的特點，使用冷凍法加固土體，之后用礦山暗挖法實施開挖構(gòu)筑施工，聯(lián)合以前地鐵聯(lián)絡(luò)通道施工的經(jīng)驗，使用“隧道內(nèi)水平凍結(jié)加固土體、隧道內(nèi)礦山法開挖構(gòu)筑”的全隧道內(nèi)施工方案。就是：在隧道內(nèi)運用水平孔與局部傾斜孔凍結(jié)加固地層，凍結(jié)聯(lián)絡(luò)通道土體，產(chǎn)生強度高、封閉性好的凍結(jié)帷幕。在凍土中使用礦山法開挖、噴錨支護，初期支護與二次襯砌之間設(shè)全封閉防水隔離層，二次襯砌采用型鋼拱架+滿堂支架聯(lián)合支撐、組合鋼模立模，泵送商品混凝土整體襯砌。
2. 凍結(jié)法概述
2.1 凍結(jié)法意義
凍結(jié)技術(shù)是使用人工工藝?yán)鋮s的，從地層中把冰冷的水結(jié)冰，產(chǎn)生的凍土是天然巖土，使其強度和穩(wěn)定性增加，隔離地下水和地下工程關(guān)系，地下工程掘砌施工的特殊施工技術(shù)方便在凍結(jié)壁的保護下實施。其實質(zhì)是運用人工制冷臨時改變以巖土特性的地層固結(jié)。凍結(jié)壁是臨時的支護結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生永久支護后，停止凍結(jié)，解凍凍結(jié)壁。將含水地層在結(jié)冰溫度下冷卻，巖石裂隙或土孔隙中的水變成冰，巖土的性質(zhì)發(fā)生決定性的變化。將這一性質(zhì)改良后的凍結(jié)巖土用于地下工程施工期內(nèi)的承載和密封。
2.2 凍土形成
凍土形成的5階段：
（1）冷卻段：溫度從初態(tài)減低到水的冰點，此時尚無冰；
（2）過冷段：溫度續(xù)降至冰點下，自由水仍不結(jié)冰，呈過冷現(xiàn)象。主要與熱平衡有關(guān)；但若在水達(dá)到冰點且全部水未結(jié)冰前，有結(jié)冰冰晶生長或有振動的影響，土中水將立即進入穩(wěn)定凍結(jié)階段，而無明顯過冷現(xiàn)象產(chǎn)生；
（3）溫度突升段：部分孔隙水凍結(jié)，釋放潛熱，溫度突升；
（4）穩(wěn)定凍結(jié)段：溫度升至冰點并穩(wěn)定，孔隙水開始凍結(jié)成冰，凍土逐漸形成；
（5）凍土降溫段：溫度繼續(xù)降低，凍結(jié)范圍擴大、凍土強度增加，吸收冷量，溫度進一步降低。
2.3 凍結(jié)法優(yōu)點
凍結(jié)法對各種地層適用，特別適合在城市地下管線密布施工條件困難地段的施工，通過幾年來國內(nèi)外施工的實踐經(jīng)驗證明凍結(jié)法施工有下面優(yōu)點：
（1）地下水能有效隔絕，其抗?jié)B透性能是別的所有方法不可以比較的，對于大于10%含水量的任何含水、松散，不穩(wěn)定地層都能使用凍結(jié)法施工技術(shù)；
（2）凍土帷幕的形狀與強度能視施工現(xiàn)場條件，靈活布置與調(diào)整地質(zhì)條件，能達(dá)5MPa～10MPa的凍土強度，工效可以有效提高；
（3）凍結(jié)法是一種環(huán)保型工法，不會污染四周環(huán)境，土壤沒有異物進入，噪音小，完成凍結(jié)后，融化凍土墻，不影響建筑物四周地下構(gòu)造；
（4）凍結(jié)施工用于樁基施工或別的工藝平行作業(yè)，施工工期可以有效地縮短。
3. 工程施工情況
3.1 鉆孔施工（圖1）
隧道內(nèi)為雙側(cè)鉆孔，共施工凍結(jié)孔80個（左線凍結(jié)孔56個，右線24個），共計846.286米；測溫孔8個（右線布置2個、左線布置6個），深度2m～8.5m不等，共40.45m；4個卸壓孔（左右線各2個）。
鉆孔時，先施工透孔，依據(jù)穿透孔的偏差，相關(guān)的鉆進參數(shù)進一步調(diào)整。之后依據(jù)聯(lián)絡(luò)通道施工的孔位，使用從上到下的程序?qū)嵤┦┕?，這樣能避免由于下層凍結(jié)孔的施工引發(fā)上部地層擾動，使鉆孔施工時產(chǎn)生的事故減少。
每個鉆孔施工前必須完成安裝密封裝置。用螺絲把孔口裝置裝在閘閥上，注意把密封墊片加好。當(dāng)?shù)谝粋€孔開通后，沒有涌水涌砂可繼續(xù)鉆進，但以后鉆孔仍要裝孔口裝置，以防突發(fā)涌水涌砂現(xiàn)象出現(xiàn)；若涌水、涌砂現(xiàn)象較厲害，還應(yīng)注水泥漿（或雙液漿）止水。
3.2 凍結(jié)施工
冷凍站內(nèi)設(shè)備關(guān)鍵包含冷凍機組、配電柜、鹽水箱、清水箱、鹽水泵、清水泵等。安裝凍結(jié)站包含氟系統(tǒng)、鹽水體系和冷卻水體系安裝，需要依據(jù)凍結(jié)站的總體設(shè)計，依照先設(shè)備后管路的安裝程序與施工圖的技術(shù)需求，分別實施安裝三大循環(huán)體系，并依照《井巷工程施工及驗收規(guī)范》需求試壓、檢驗驗收。
完成設(shè)備安裝后實施調(diào)試與試運轉(zhuǎn)。在試運轉(zhuǎn)時，壓力、溫度等各狀態(tài)參數(shù)要隨時調(diào)節(jié)，讓機組在相關(guān)工藝規(guī)程與設(shè)備需求的技術(shù)參數(shù)條件下運行。凍結(jié)體系運轉(zhuǎn)正常后進入積極凍結(jié)。這階段為凍結(jié)帷幕的產(chǎn)生階段，需要凍結(jié)孔單孔不小于5m3/h的流量；積極凍結(jié)7天鹽水溫度降到-18℃以下，積極凍結(jié)15天鹽水溫度降到-24℃以下，不大于2℃的去回路溫差；開挖前降到-28℃以下鹽水溫度。每天檢驗測溫孔溫度，并依據(jù)測溫數(shù)據(jù)，分析凍結(jié)壁的擴展速度與厚度，預(yù)計凍結(jié)壁達(dá)到設(shè)計厚度時間。
4. 關(guān)鍵施工技術(shù)措施
4.1 凍結(jié)水平孔施工技術(shù)措施
因為隧道管片為300mm的厚度，為避免開孔后出現(xiàn)涌砂涌水情況，第一次開孔為250mm厚度，開孔選用J-200型金剛石鉆機，配φ130mm金剛石取芯鉆頭實施鉆孔，用鋼楔楔斷混凝土芯，管片不開透，讓管片留有50mm的混凝土厚度，之后把孔口管和大球閥安裝好，完成安裝后，J-200型金剛石鉆機是第二次開孔選用的，配φ108mm金剛石取芯鉆頭對剩余50mm厚管片實施鉆透。完成開孔后球閥要及時關(guān)閉，避免涌砂涌水。
鉆孔施工時先施工透孔，用來進一步校核聯(lián)絡(luò)通道中心線與腰線，依據(jù)透孔的施工經(jīng)驗和對地層的判斷，對后續(xù)施工的凍結(jié)孔實施微量調(diào)整，保證凍結(jié)孔的終孔偏斜滿足設(shè)計需求。
完成鉆孔施工后，對全部凍結(jié)孔實施耐壓試驗、測斜與測深，在所有達(dá)到設(shè)計需求后才能實施凍結(jié)施工，如果達(dá)不到要求，則需要實施下套管、補孔等形式解決，以避免后期凍結(jié)時泄漏鹽水而導(dǎo)致凍結(jié)失敗。
4.2 凍結(jié)施工關(guān)鍵技術(shù)方法
（1）由于聯(lián)絡(luò)通道的施工很多危險點，出現(xiàn)嚴(yán)重的事故損失，事故影響大，本項目施工用電負(fù)荷依照二級負(fù)荷思考?，F(xiàn)場變電所上源供電使用雙電源供電模式。
（2）冷卻水蓄水箱在凍結(jié)站安裝兩個，達(dá)16m3的總蓄水。在供水中斷的狀況下，能運用蓄水箱清水確保冷卻用水需求。同時主動聯(lián)絡(luò)各方，及時復(fù)原供水。
（3）凍結(jié)站安裝有兩套冷凍機組，正常狀況下要一臺正常運轉(zhuǎn)。機械一旦出現(xiàn)故障，能暫時運用其中一臺持續(xù)維持凍結(jié)，同時把故障機組修復(fù)，及時復(fù)原凍結(jié)。平時增強設(shè)備的管理和維修，冷凍機運轉(zhuǎn)前安排有了解機器功能的設(shè)備員對機組實施全面細(xì)致的檢修，保證其安全性。
結(jié)語
自中國使用凍結(jié)法施工技術(shù)以來，作為一種特別的施工辦法，其抗?jié)B透功能是別的任何辦法都不可以比較的。這些年來，城市地下項目施工進入了高峰，繁雜的施工環(huán)境讓一些大型的設(shè)備常常無能為力，而凍結(jié)法這種只在施工區(qū)域內(nèi)鉆孔就能處理問題簡單容易方法正好有了用武之地，具備優(yōu)良的社會、經(jīng)濟效益，具備優(yōu)良的發(fā)展前景。隨著聯(lián)絡(luò)通道冷凍法施工技術(shù)的運用發(fā)展，風(fēng)險防范的技術(shù)方法會更加完善，從而更有利于聯(lián)絡(luò)通道冷凍法施工的宣傳普及，更加可控施工風(fēng)險。
參考文獻
[1]馬玉峰，蘇立凡，徐兵壯，等.地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道和泵站的水平凍結(jié)施工[J].建井技術(shù)，2000，21（3）：39-41.