城際鐵路工程土建施工投標施工組織設計地下雙層島式站臺車站 盾構(gòu)隧道

。變壓器高壓保護使用保險絲，變壓器低壓保護是采用帶變壓器連接開關(guān)的標準（非插入式、非電機驅(qū)動）斷路器。（2）低壓一組電容將自動提供大于或等于0.9的功率因子。設備主要部件的中性狀態(tài)為不接地中線型。一個絕緣測試儀不斷顯示絕緣度，并當出現(xiàn)第一個故障時發(fā)出通告。第二個故障出現(xiàn)時，通過每一引出線的開關(guān)裝置切斷電路。設備的所有輔助部件（照明、插座）與變壓器絕緣，中性狀態(tài)為接地中線型。所有引出線由不同的回路斷路器保護，保證第一個故障發(fā)生時斷路（群體保護）。電氣系統(tǒng)提供標準的、安全的照明網(wǎng)絡。每一個后配套車架上都安裝了插座盒（1x410V三相插座，2x220V單相插座）。用于管片拼裝機的聯(lián)接至檢測器和執(zhí)行器的電纜由一個彈簧加載的電纜卷筒引導，用于管片起吊的則用一個吊環(huán)引導。2、動力回路從不同驅(qū)動裝置引出的線都匯聚到電源柜里。小于等于55kW的電動機直接聯(lián)機啟動，超過55kW的電源的啟動采用星形三角形接法。3、控制系統(tǒng)（1）中央控制臺盾構(gòu)機從安裝于后配套上的空調(diào)隔音室里控制。操作人員通過控制盤上很多按鈕和選擇開關(guān)選擇并驅(qū)動盾構(gòu)機各部件。指示器和視頻顯示裝置可以顯示出各種操作參數(shù)與任何故障。刀盤驅(qū)動馬達的監(jiān)視見【圖1-11刀盤驅(qū)動馬達的監(jiān)視界面】、推進千斤頂?shù)谋O(jiān)視見【圖1-12推進千斤頂?shù)谋O(jiān)視界面】。圖1-11刀盤驅(qū)動馬達的監(jiān)視界面圖1-12推進千斤頂?shù)谋O(jiān)視界面（2）現(xiàn)場表盤在管片定位模式中，操作人員從中央控制臺通過激活現(xiàn)場表盤來控制推力油缸。管片拼裝機和管片起吊分別用無線電控制，以使管片拼裝作業(yè)更加舒適。4、儀表使用和控制系統(tǒng)工業(yè)可編程控制器管理所有的控制、控制回路、警報及故障（提醒進行預防性的和/或糾正性的維修）。此程序控制器還管理指令和安全裝置，包括聯(lián)鎖裝置，尤其是：（1）在以下開挖模式中不允許推伸推力油缸：①刀盤不旋轉(zhuǎn)；②管片安裝器未處在收縮位置。（2）潤滑或油循環(huán)裝置停機狀態(tài)下禁止刀盤旋轉(zhuǎn)。控制器還可以控制分步啟動電機（使瞬時起動電流最?。詣娱_動油過濾裝置和刀盤軸承潤滑。所有自動裝置的研究設計都始于設備各種功能的精確泛函分析，以確定輸入與輸出表，并因而進行操縱機構(gòu)配置。5、檢測裝置除了標準的開關(guān)檢測器如壓力開關(guān)、溫度開關(guān)、水位計、流量計和限制型開關(guān)，機器上還安裝了許多模擬檢測器，以獲得比例信號，顯示操作反饋。模擬檢測器數(shù)量見【表1-4模擬檢測器一覽表】。表1-4模擬檢測器一覽表模擬檢測器數(shù)量刀盤轉(zhuǎn)速1擴孔副刀延伸1擴孔副刀角位置1推力油缸壓力4推力油缸推伸4螺旋輸送機壓力1螺旋輸送機速度1螺旋輸送機閘門開啟1土壓（開挖室+螺旋輸送機）4尾密封油脂壓力86、監(jiān)控系統(tǒng)該盾構(gòu)機具有監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，這些系統(tǒng)對盾構(gòu)機的驅(qū)動、維護、貫入速率以及其他的操作非常有幫助。圖1-13監(jiān)控系統(tǒng)原理圖如【圖1-13監(jiān)控系統(tǒng)原理圖】所示，該監(jiān)控系統(tǒng)包括：（1）控制室里安裝工業(yè)PC，通過RS232鏈接器持續(xù)地與機器的程序PLC（可編程邏輯控制器）連接。（2）控制室的控制盤中有2個監(jiān)視器。（3）專業(yè)軟件。設備檢測器提供的所有數(shù)據(jù)連續(xù)不斷地被PLC讀取。PLC利用這些數(shù)據(jù)進行過程控制，每隔一秒就處理這些數(shù)據(jù)。計算值有：每分鐘（此時間可調(diào)）的平均值、最大值、最小值，這些數(shù)據(jù)由PC記錄下來。對于盾構(gòu)機而言，約有40個數(shù)值經(jīng)過加工處理。PC將實際數(shù)值顯示在監(jiān)視器上。第一個監(jiān)視器顯示了盾構(gòu)機總的情況，主要數(shù)據(jù)以兩種方式顯示：與最大值相關(guān)的數(shù)字及模擬直方圖。在屏幕下面有一行顯示出最近發(fā)生的故障。第二個監(jiān)視器則專門顯示TBM的有關(guān)功能：推力、注射（泡沫、水泥砂漿、盾尾油脂）、刀盤驅(qū)動、擴孔副刀、管片角度、故障等。因此TBM操作人員可以監(jiān)視設備的各細微之處。盾構(gòu)機操作員能在任何時間讀取這些數(shù)據(jù)，可以分析一個行程、一天或一個星期的過程變化，這對于開挖過程中的故障排除非常有效。計算機文件可由絕大多數(shù)公共軟件讀取，如EXCEL或LOTUS，所以在各種配置中，數(shù)據(jù)計算非常易于使用。7、輔助系統(tǒng)（1）通訊盾構(gòu)機上提供一套聲音系統(tǒng)裝置，包括控制室里的1個擴音器、1個麥克風，以及隧道開挖設備上的2個揚聲器。（2）工業(yè)用水裝置工業(yè)用水線路通過軟管一直連接到隧道里，在后配套臺車上安裝有給盾構(gòu)內(nèi)設備供應水的泵，這些需要水的設備包括液壓油冷卻器、刀盤驅(qū)動馬達、齒輪減速機、變頻器冷卻器以及其他需要水的地方。1.6.12導向系統(tǒng)1、導向系統(tǒng)的范圍（1）硬件：工業(yè)電腦、經(jīng)緯儀、雙軸傾斜計、電腦和經(jīng)緯儀之間無線連接裝置、經(jīng)緯儀動力供應裝置、2個電動棱鏡和一個參考棱鏡、1套電纜。（2）軟件：修正曲線的計算和顯示、根據(jù)輸入數(shù)據(jù)計算理論隧道中線、在盾構(gòu)機控制面板上顯示計算過的環(huán)號、帶環(huán)數(shù)報告的裝環(huán)程序等。2、導向系統(tǒng)的精度（1）經(jīng)緯儀和棱鏡之間的角度精確性：優(yōu)于2’’（2秒）（2）經(jīng)緯儀和棱鏡間最大操作距離：500米（3）雙軸傾角計測量滾動精度：≈0.1mm每米（4）雙軸傾角計測量傾斜精度：≈0.1mm每米3、導向系統(tǒng)描述圖1-13導向系統(tǒng)原理圖如【圖1-13導向系統(tǒng)原理圖】所示，為了測量盾構(gòu)機的位置和開挖方向，至少要測量盾構(gòu)機的兩個確定點位置及傾斜和轉(zhuǎn)動角度。這兩個點就是安裝在盾構(gòu)機前部的兩塊棱鏡。其相對于盾構(gòu)機軸心線的精確位置和局部坐標系統(tǒng)必須在組裝盾構(gòu)機時就確定下來。由于盾構(gòu)機可能轉(zhuǎn)動和傾斜，盾構(gòu)機局部坐標系通常不與地球坐標系平行，因此盾構(gòu)機轉(zhuǎn)動和傾斜的角度必須通過安裝在掘進機內(nèi)部的雙軸傾斜計精確測量出來。預先固定好位置和方向的機動經(jīng)緯儀自動測量掘進機里面的兩塊棱鏡。通過標準勘測方法（系統(tǒng)附加功能）可以很輕松地確定經(jīng)緯儀新的位置。不過，因為經(jīng)緯儀的水平角度測量系統(tǒng)沒有定義參考點，所以必須在安裝過程中通過人工測定預先確定好坐標的參考點來定向經(jīng)緯儀。測量得到的資料由勘測人員輸入系統(tǒng)電腦。1.6.13管片壁后注漿系統(tǒng)注漿裝置安裝于后配套系統(tǒng)中，包括一個送料斗和兩個雙柱塞泵，并裝有供料選擇閥。送料斗帶有攪拌器，安裝在上工作平臺的下面，充料過程是通過安裝在送料斗和灌漿車廂之間的管路實現(xiàn)的，泵漿在開挖和向渣車裝渣時進行。此系統(tǒng)由位于隧道開挖設備盾尾內(nèi)的注漿管出口處的注漿壓力測量來控制。沿周緣的注漿是通過安裝在盾尾外的噴嘴來完成。1.7主要尺寸、技術(shù)性能和參數(shù)表1-5主要尺寸、技術(shù)性能和參數(shù)表項目名稱技術(shù)參數(shù)備注尺寸重量開挖直徑6280mm設備總長（約）70m盾殼長度9500mm總重(約)470t盾構(gòu)機本體外徑6260mm鉸接式最小水平轉(zhuǎn)彎半徑250m最大工作壓力340bar土壓傳感器4個，位于承壓隔板上盾尾盾尾密封三排鋼絲刷加注油脂注脂管2×4注脂泵氣泵壓力控制2×4個探測器推進油缸總推力36100kN比推力1100kN/m2油缸數(shù)量20個每個油缸推力1805kN最大工作壓力340bar安裝功率55kW最大推進速度80mm/min用20個油缸回縮速度3000mm/min推進分區(qū)數(shù)4個速度和行程傳感器4個鉸接油缸總推力10100kN功率與推進油缸共用油缸數(shù)量8個單個牽拉力1260kN行程170mm角度水平±1.5°，垂直±0.5°刀盤開口率32%開挖直徑6280mm類型6輻加連接鋼板刀具標準刮刀、鏟斗刮刀、撕裂刀、超挖刀旋轉(zhuǎn)方向順時針方向和逆時針方向重量50t刀盤驅(qū)動驅(qū)動形式液壓驅(qū)動轉(zhuǎn)速0～3.75rpm，雙向旋轉(zhuǎn)連續(xù)可調(diào)最大扭矩7340kN·m1.15rpm時最高轉(zhuǎn)速時扭矩2250kN·m3.75rmp脫困扭矩9550kN·m驅(qū)動安裝功率945kW主軸承3排軸向徑向圓柱滾子軸承前密封2套5道密封密封潤滑自動集中潤滑系統(tǒng)人閘型式雙室主人閘室容量3人緊急人閘室容量2人門總數(shù)3個單門/1個雙門最大相對壓力3.5bar管片安裝機型式6自由度齒圈式機械抓取轉(zhuǎn)速0～1.5rpm可變速度額定能力40kN管片密封壓緊力40kN/m扭矩190kN·m/380kN·m（壓緊密封）功率45kW轉(zhuǎn)動角度±220°推頂1運動，2速平移輸送1運動，1速，800mm管片平衡3個油缸鎖止1個油缸控制1無線盒、1固定盒螺旋輸送機型式軸式有防磨片內(nèi)徑700mm節(jié)距560mm最大排土能力270m3/h最大轉(zhuǎn)速25rpm可變轉(zhuǎn)速，雙向最大理論扭矩105kN·m0～14rpm時安裝功率160kW驅(qū)動系統(tǒng)液壓馬達最大通過石塊尺寸450mm×200mm×200mm注入口3個水或泡沫螺旋輸送機門用1液壓油缸控制重量15t皮帶輸送機動力30kW電驅(qū)動帶寬800mm總長56m帶速3m/s輸送能力450t/h后配套后配套臺車4節(jié)冷卻水裝置冷卻水網(wǎng)16m3/h，10bar，流入水溫20℃，2個水箱（熱水1.3m3，冷水4.5m3）液壓油箱容量6m3，礦物油VG46，濾清質(zhì)量（NAS1638）電力初級電壓10kV/50Hz，次級電壓410V，變壓器總?cè)萘?0kV/410V/1600kVA，保護等級IP55控制系統(tǒng)包括控制室、可編程控制器、電話和電視監(jiān)測系統(tǒng)導向系統(tǒng)包括機動經(jīng)緯儀激光發(fā)送裝置、機動接受靶裝置、部件間的無線電聯(lián)系、PLC和終端屏幕泡沫注入系統(tǒng)安裝功率5.5kW，4條注射控制線路，通過4個刀盤，泡沫最大流量160m3/h，最大注入壓力3bar管片壁后注漿系統(tǒng)帶攪拌器送料斗容量5m3，總流量2×10m3/h通過盾尾注入，其中4條線路正常作業(yè)，4條線路應急使用，4個壓力監(jiān)測器工業(yè)用氣裝置160m3/h，10bar空壓機，氣罐容積1m3管片輸送機液壓傳送機構(gòu)，安裝功率22kW，液壓可調(diào)的驅(qū)動滾輪，可儲存1環(huán)管片管片吊車和小車功率7+1.1（起重）kW，1套無線電控制，總行程24m1.8關(guān)鍵參數(shù)的計算1.8.1盾構(gòu)機推力計算理論推力的計算方法是根據(jù)經(jīng)驗而得，用實際情況中由泥土與護盾摩擦產(chǎn)生的推力（F1）和前端壓力產(chǎn)生的推力（F2）2個基本推力組成總推力。泥土摩擦產(chǎn)生的推力：F1=Ld×Pv=20581kN式中： Ld：護盾長度；Pv：摩擦比前端壓力產(chǎn)生的推力：F2=×D2/4(Ph'+Pw)=11390kN式中： Ph：壓力比；D：刀盤直徑設備總推力為：Fmax=F1+F2=31971kN1.8.2盾構(gòu)機刀盤扭矩計算泥土切削扭矩（C1）、刀盤與土摩擦產(chǎn)生的扭矩（C2）、土進入開挖室摩擦產(chǎn)生的扭矩（C3）和刀盤梁穿過開挖室渣土時產(chǎn)生的扭矩（C4）4個基本扭矩組成總扭矩。=2152kNm式中：Hx=1800*es*B0 es：負荷比 B0：刀具比率 n：刀具數(shù)量 Rm：刀具安裝半徑 C2=c/3)3Pf+c2*Ltc*Pc=1241kNm式中：c：刀盤直徑 Pf：刀盤表面的壓力比 T：每轉(zhuǎn)切深 Ltc：刀盤寬度 Pc：刀盤周圍壓力比 =120kNm式中： K2：摩擦比率 exc：刀盤外徑=91kNm式中： R：刀盤梁安裝半徑 c：土容積重量 K：刀盤梁比率 exc：刀盤外徑設備總扭矩為：=3604kNm1.8.3螺旋輸送機參數(shù)計算盾構(gòu)開挖需要最高理論出土能力

其中：D=6.28m（盾構(gòu)掘進機的開挖直徑）Vmax＝3.6m/h（盾構(gòu)最大掘進速度，按推進油缸最大推進速度60mm/min計算）ξ=1.5（碴土松散系數(shù)）q=3.14×(6.282×3.6)×1.5/4=167.2m3/h1.8.4刀盤驅(qū)動系統(tǒng)所需的功率計算根據(jù)實際工況，取刀盤的驅(qū)動扭矩為3604KN·m，刀盤最大扭矩時的刀盤轉(zhuǎn)速取0.94rpm，計算刀盤驅(qū)動的實際需要功率為：W0=T×ω＝3604×0.94×2×3.14/60=355KW主驅(qū)動系統(tǒng)的效率為：其中：聯(lián)軸器機械效率0.95；電機機械效率0.95；減速器機械效率0.96。所以盾構(gòu)的理論主驅(qū)動功率應為：=412KW1.8.5推進系統(tǒng)所需的功率計算由前面計算知，盾構(gòu)推進時的最大推力取31971KN，推進速度取60mm/min，計算推進功率為：W0=F×v＝31971KN×0.06/60m/s＝31.97KW推進系統(tǒng)應配備理論功率應為：＝31.97/(0.95×0.97×0.95×0.95)＝38.44KW其中：—泵的機械效率0.95；—泵的容積效率0.97；—聯(lián)軸器的效率0.95；電機機械效率0.95。1.9盾構(gòu)機運輸、下井組裝與調(diào)試1.9.1盾構(gòu)機運輸該盾構(gòu)機尺寸大，重量重。盾構(gòu)機需要分件運輸、吊裝。由于散件的尺寸較大，及現(xiàn)場的施工場地復雜，須在場外組裝再轉(zhuǎn)運進吊裝現(xiàn)場。故此吊裝施工工藝繁多。采用250t履帶式液壓吊機作主力，單獨將大型設備下井；用一臺90t汽車式液壓吊機作輔助，配合250t履帶式液壓吊機進行翻身、吊裝工作；用一臺80t履帶式液壓吊機作場外組裝。1.9.2盾構(gòu)機下井組裝與調(diào)試1、盾構(gòu)機下井組裝與調(diào)試流程盾構(gòu)機下井組裝與調(diào)試流程見【圖1-14盾構(gòu)機下井組裝與調(diào)試流程圖】。圖1-14盾構(gòu)機下井組裝與調(diào)試流程圖2、盾構(gòu)機組裝順序盾構(gòu)機組裝順序見【圖1-15盾構(gòu)機組裝順序示意圖】。序號步驟施工順序說明1吊入始發(fā)基座（1）盾構(gòu)運輸?shù)绞┕龅?；?）組裝盾尾、焊接盾尾及盾尾密封刷；（4）組裝第四節(jié)臺車，盾構(gòu)機始發(fā)基座吊入井內(nèi)。2組裝四節(jié)臺車依次完成四節(jié)臺車的組裝下井及連接，其間吊入井內(nèi)臺車的后移配合進行。3組裝橋架（1）第四節(jié)臺車吊入井內(nèi)的同時對橋架進行組裝；（2）橋架吊入井內(nèi)。4吊裝螺旋輸送機（1）完成橋架與后配臺車的連接；（2）螺旋輸送機吊入井內(nèi)。5吊裝前體（1）螺旋輸送機后移；（2）前體吊入井內(nèi)。6組裝前體與中體（3）吊入中體；（4）組裝前體與中體。7組裝刀盤（1）前體與中體的連接及后移；（2）刀盤吊入井內(nèi)；8組裝管片拼裝機、盾尾（1）主機連接及前移；（2）管片拼裝機及盾尾的吊入井內(nèi)及拼裝。9組裝螺旋輸送機、設備連接、安裝反力架（1）螺旋輸送機前移；（2）螺旋輸送機吊起及組裝。（3）盾構(gòu)機設備的連接；（4）安裝反力架。10完成組裝、準備始發(fā)（1）完成組裝（2）盾構(gòu)機調(diào)試，準備始發(fā)。圖1-15盾構(gòu)機組裝順序示意圖3、盾構(gòu)機調(diào)試（1）空載調(diào)試盾構(gòu)機組裝和連接完畢后，即可進行空載調(diào)試。主要調(diào)試內(nèi)容為：液壓系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，配電系統(tǒng)，注漿系統(tǒng)，以及各種儀表的校正。著重觀測刀盤轉(zhuǎn)動和端面跳動是否符合要求。（2）負荷調(diào)試空載調(diào)試證明盾構(gòu)機具有工作能力后即可進行負荷調(diào)試。負荷調(diào)試的主要目的是檢查各種管線及密封的負載能力；使盾構(gòu)機的各個工作系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)達到滿足正常生產(chǎn)要求的工作狀態(tài)。通常試掘進時間即為對設備負載調(diào)試時間。負荷調(diào)試時將采取嚴格的技術(shù)和管理措施保證工程安全、工程質(zhì)量和隧道線型。各項指標都滿足驗收要求時，才可開始盾構(gòu)機的初始掘進。如果任何一項指標達不到要求，都要進行仔細檢查經(jīng)找出原因，直到滿足所有要求。

第2章管片生產(chǎn)2.1管片生產(chǎn)安排及技術(shù)標準2.1.1總體安排本工程包括一個盾構(gòu)區(qū)間，即工程XX站～XX大學站，其中左線長1304.984m，右線長1300.9m，總長度2605.884m，共需管片約2169環(huán)，幅寬1.2m，聯(lián)絡通道處共使用的特殊加工鋼管片8環(huán)。采用一臺盾構(gòu)機掘進，由于管片用量較大，所以在盾構(gòu)施工前60天進行正式生產(chǎn)，應提前生產(chǎn)356環(huán)，即可滿足盾構(gòu)掘進需要。模具精度和耐久性是管片精度的保證基礎，也是隧道質(zhì)量的保證基礎。本標段模具擬采用上海隧道股份有限公司機械廠設計制造的管片模具為我公司提供管片制造，中標后我方將購買4套管模（2套標準環(huán)、1套左轉(zhuǎn)環(huán)、1套右轉(zhuǎn)環(huán)），模具的生產(chǎn)時間是2010年6月。上海隧道股份有限公司機械廠采用日本都筑公司的設計制造技術(shù)，生產(chǎn)的管片模具在上海地鐵、廣州地鐵大量使用，并得到肯定，他們生產(chǎn)的管片鋼模的精度完全滿足設計和規(guī)范要求。為了更好的控制管片生產(chǎn)的質(zhì)量，保證工程進度，中標后我公司自行建場，進行本工程管片生產(chǎn)。2.1.2設計標準每環(huán)襯砌由6塊管片組成，其中三塊標準塊，左右各一塊鄰接塊及一塊封頂塊，主要設計參數(shù)見【表2-1管片設計標準一覽表】。表2-1管片設計標準一覽表項目精度要求管片制造混凝土強度C50抗?jié)B等級≥P10塌落度60±20mm脫模強度30Mpa寬度±0.5mm弦長±0.8mm厚度eq\o(\s\do-3(＋),\s\do4(－))eq\o(\s\do-3(４),\s\do4(１))mm管片外徑eq\o(\s\do-3(＋),\s\do4(－))eq\o(\s\do-4(２),\s\do5(０))mm內(nèi)半徑±1.0mm螺栓孔于孔間隙±1.0mm預埋件±1.0mm成環(huán)后外徑6000mm內(nèi)徑5400mm寬度1200mm每環(huán)管片體積6.56m32.2管片制作場地布置2.2.1管片生產(chǎn)場地布置管片生產(chǎn)場地布置圖見【圖2-1管片生產(chǎn)場地平面布置圖】、【圖2-2生產(chǎn)車間布置示意圖】。2.2.2管片生產(chǎn)場地布置說明1、該管片生產(chǎn)場地總面積為30000m2，管片成型車間的面積為2000m2，鋼筋加工車間面積為1200m2，完全滿足管片生產(chǎn)需要?？紤]其它因素影響，平均每天生產(chǎn)6環(huán)，完全滿足1臺盾構(gòu)機掘進需要。2、管片在蒸養(yǎng)后，采用水養(yǎng)養(yǎng)護方式。養(yǎng)護水池面積共3000平方米，可一次養(yǎng)護管片220環(huán)，按水養(yǎng)期14天計，能滿足平均每天生產(chǎn)的需要。3、管片存放場地9700m2，可存放管片1200環(huán)，完全滿足需要。4、場內(nèi)混凝土拌合站拌合能力180m3/h。5、起重運輸及其他設備均能滿足需要。2.3管片生產(chǎn)安排及資源配置2.3.1管片生產(chǎn)安排本標段共需混凝土管片2161環(huán)，鋼管片8環(huán)。管片生產(chǎn)分為試生產(chǎn)和正式生產(chǎn)兩個階段進行。圖2-1管片生產(chǎn)場地平面布置圖圖2-2生產(chǎn)車間布置示意圖PAGEPAGE3281、管片試生產(chǎn)管片試生產(chǎn)安排在2010年10月5日至2010年12月5日，在試生產(chǎn)期間，主要對管片模具進行調(diào)試和混凝土配合比進行比較，為正式生產(chǎn)做好準備。2、管片正式生產(chǎn)經(jīng)過一個月的試生產(chǎn)，管片符合設計規(guī)范要求后，安排進行正式生產(chǎn)。不合格合格不合格合格不合格合格不合格合格不合格合格模具清理10min模具校核5min涂脫模劑5min鋼筋籠安裝15min砼澆灌20min光面(管片靜養(yǎng))10min鋼筋開料鋼筋籠制作鋼筋籠檢查砼檢查砼攪拌砼試件放棄砼無壓蒸養(yǎng)1~2h(升溫)+2~3h(恒溫)+1~2h(降溫)+++++++++++拆模10min管片檢查管片修整標記管片噴淋(或噴養(yǎng)護劑)養(yǎng)護場內(nèi)儲存工地放棄管片圖2-3管片生產(chǎn)工藝流程圖2.3.3資源配置根據(jù)管片的生產(chǎn)進度安排和管片的生產(chǎn)工藝要求，需配備的設備和人員見【表2-2工藝設備一覽表】和【表2-3生產(chǎn)勞動力配置一覽表】，根據(jù)施工進度的需要，設備和人員及時調(diào)整來滿足生產(chǎn)的需要，確保管片按時按量生產(chǎn)。表2-2管片生產(chǎn)工藝設備一覽表序號名稱型號、數(shù)量數(shù)量1標準環(huán)模具6000×5400×300×12002套2左彎環(huán)模具6000×5400×300×12001套3右彎環(huán)模具6000×5400×300×12001套4全自動混凝土攪拌站60m3/h1座5雙梁橋式吊車10T7臺6雙梁橋式吊車5T2臺7龍門吊車10T3臺8龍門吊車5T1臺9鋼筋自動切斷機2臺10鋼筋自動彎曲機2臺11鋼筋自動彎弧機2臺12鋼筋彎曲機GUB－40－ED5臺13電焊機BX3－300－2A8臺14翻片機2臺15管片支架2個16管片吊架2個17管片擺渡車2臺18管片試驗反力架200T1臺19管片水平拼裝平臺1座20空氣壓縮機10m32臺21熱水爐1座22下料斗2個23試驗振動臺1個24立方體試模15×15×15（㎝）12個25抗?jié)B試模6個26內(nèi)徑千分尺100㎜～2000㎜/0.01㎜2把27游標卡尺0㎜～2000㎜/0.05㎜2把28游標卡尺0㎜～450㎜/0.02㎜2把29水平尺1215㎜/L－250T2把30鋼卷尺GW－30012把表2-3生產(chǎn)勞動力配置一覽表工種人數(shù)工種人數(shù)工種人數(shù)彎弧5模具檢測2橋吊（包地面）3彎曲5澆砼4保全2燒焊8光面3機動2開料4拔螺栓、養(yǎng)護2鏟車、平水1脫模4修飾2砼監(jiān)控1組模5檢查2項目部辦公室22.4管片生產(chǎn)技術(shù)要求2.4.1主要原材料和預埋件1、主要原材料（1）管片生產(chǎn)所用的原材料必須符合規(guī)范及設計要求，從業(yè)主指定的廠家購買。（2）砂、石根據(jù)“進貨檢驗通知單”按批量抽檢后使用。（3）細骨料和粗骨料應分別符合JGJ52—92及JGJ53—93標準的相關(guān)各項指標，其中：碎石針片狀含量≤15%；含泥量≤1.0%；泥塊含量≤0.5%，壓碎指標≤13%。砂：采用河砂，級配區(qū)在II區(qū)，細度模數(shù)2.3～3.0；泥塊含量≤1.0%，云母含量≤2.0%，硫化物及硫酸鹽含量≤1.0%。（4）水泥進廠，由廠家提供檢驗材料，實驗室進行抽樣檢驗。細心維護和嚴格密封水泥儲罐或筒倉，以防潮濕和雨水。（5）使用散裝水泥時，散裝水泥槽車由水泥生產(chǎn)廠家加封，并提供有一份廠家關(guān)于標號、技術(shù)規(guī)格和重量的檢驗證書復印件，提交給監(jiān)理工程師代表。（6）混凝土外加劑由供方提供質(zhì)檢報告。（7）水符合混凝土拌和用水標準，取自公用管網(wǎng)。2.4.2鋼筋及鋼筋骨架1、鋼筋鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋：Ⅱ級；低炭鋼熱軋圓盤條：Ⅰ級。鋼筋進場必須附有質(zhì)量保證書，經(jīng)復試合格后投入使用，進場時鋼筋按規(guī)格分類掛牌堆放，鋼筋表面應潔凈，不得有油漆、污垢,當鋼筋出現(xiàn)顆粒狀或片狀銹蝕時不準使用。鋼筋平直、無局部彎折現(xiàn)象，成盤的鋼筋和彎曲的主筋均應調(diào)直；制作時嚴格按照鋼筋加工大樣圖進行斷料和彎曲成型；鋼筋進入彎弧機時保持平衡，防止平面翹曲，成型后表面不得有裂縫。2、鋼筋骨架鋼筋網(wǎng)、鋼筋骨架主筋的規(guī)格、數(shù)量和位置必須符合設計規(guī)定，并逐件進行觀察檢查；同一截面的接頭百分率與搭接長度符合混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范的有關(guān)規(guī)定；鋼筋骨架焊接牢固，其漏、開焊數(shù)量不超過焊接總數(shù)的4%，且漏焊或開焊位置不在相鄰兩焊點上。鋼筋骨架采用先成片，后成籠的生產(chǎn)順序作流水作業(yè)。鋼筋斷料、成行、鋼筋骨架制作每道工序必須在班組質(zhì)量員和車間質(zhì)檢部門的監(jiān)督下進行。要持證上崗，上崗前要接受質(zhì)量部門的質(zhì)量交底，操作工熟悉施工規(guī)范及標準。鋼筋骨架焊接成型時必須在符合設計要求的靠模上制作，并經(jīng)測量調(diào)整和檢驗各項尺寸都符合要求后才可進行焊接工作。管片鋼筋骨架焊接采用電焊焊接成形，主筋節(jié)點采用焊縫強度與鋼筋相當?shù)暮笚l，構(gòu)造筋間或構(gòu)造筋與主筋間采用能使焊接部分具有良好性能，不產(chǎn)生焊接缺陷，易于施工的焊條，焊點不能有損傷主筋的現(xiàn)象，焊口要牢固，焊縫表面不允許有氣孔及夾渣，焊接后氧化皮及焊渣須及時清除干凈。2.4.3混凝土配合比設計在確定用于生產(chǎn)預制鋼筋混凝土管片的混凝土配合比前，必須先進行混凝土配比試配，對水灰比、膠凝材料總量、礦物摻和料比例和砂率四個影響混凝土強度、耐久性和外觀質(zhì)量的因素進行正交實驗，確定粉煤灰、磨細礦粉、高嶺石粉和沸石粉五種摻和料的用量。在按照三水平四因素的L9（34）正交表所進行的一系列實驗后，最終優(yōu)選出的配合比見表2-4。表2-4管片混凝土的生產(chǎn)配合比及強度結(jié)果（水灰比0.30）材料用量（Kg）坍落度（mm）抗壓強度（MPa）達設計強度等級（%）水水泥礦渣粉DFS-2砂子石子1天14天28天1天14天28天11522815211.272312325035.455.563711111262.4.4混凝土澆注1、模具的調(diào)試和清潔模具放置在穩(wěn)固的基面上，水平誤差1mm以下；模具的底腳與地面同時緊密接觸，當模具公差不符合要求時，在工程師的指導下按照制造商提供的說明書的步驟進行調(diào)校。緊固模具螺栓必須用力矩板手進行。管片模具使用前，采用抹布清理表面、刮刀清理混凝土積垢和壓縮空氣吹凈的辦法進行清理管片模具。2、噴涂脫模劑噴涂脫模油前先清理模具內(nèi)表面混凝土殘積物，然后使用霧狀噴霧器噴涂，用拖布抹均勻，使模具內(nèi)表面全部均布薄層脫模劑，如兩端底部有淌流的脫模劑積聚，用棉紗清理干凈。3、組模檢查側(cè)模板與模底板的連結(jié)縫的粘膠布是否有脫落現(xiàn)象，如有及時糾正。將側(cè)模板向內(nèi)輕輕推進就位，用手旋緊定位螺栓，使用模端的推上螺栓，將模板推至吻合標志，將端模板與側(cè)模板連接螺栓裝上，用手初步擰緊后用專用工具均衡用力擰至牢固，特別注意嚴格使吻合標志完全對正位，并擰緊螺栓，不得用力過猛。把側(cè)模板與底模板的固定螺栓裝上，用手擰緊后再用專用工具由中間位置向兩端順序擰緊，禁止反順序操作以免導致模具變形精度降低。4、鋼筋骨架入模：在鋼筋籠指定位置上裝上保護層墊塊后由橋吊配合專用吊具按規(guī)格把鋼筋籠吊放入模具，操作時橋吊司機與地面操作者密切配合，兩端由操作者扶牢，以明確手勢指揮，對準位置起吊、輕放、不得使鋼筋籠與模具發(fā)生碰撞。鋼筋籠放入模具后要檢查周側(cè)，底部保護層是否勻稱，任何令保護層大于規(guī)定公差和嚴重扭曲的鋼筋籠不得使用。所有預埋件，鋼筋籠、鋼模組合好后，設專人負責對模具進行寬度等尺寸的檢驗，核對吻合標志。檢驗合格后，填寫記錄，掛上綠色標志方可做下一道工序。5、混凝土攪拌 （1）攪拌站上料系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng)由市計量所定期進行計量檢定，嚴格按規(guī)程要求進行操作，并定期校驗電子稱量系統(tǒng)的精確度。（2）混凝土配合比必須經(jīng)審批確認后方可使用?；炷恋募毠橇喜捎们鍧嵉纳埃止橇喜捎脠杂驳乃槭?，并選擇最佳顆粒級配。從抗?jié)B標號、水灰比、坍落度上對混凝土配合比均充分考慮砼抗?jié)B性、抗硫酸鹽性能等耐久性設計。（3）更改配合比必須經(jīng)業(yè)主及監(jiān)理批準許可。（4）為確?；炷恋臄嚢栀|(zhì)量，由持有試驗員上崗證的工程師負責監(jiān)督攪拌系統(tǒng)運作。（5）只有被確認坍落度在80±20mm范圍內(nèi)的符合設計級配要求的砼方可用于管片生產(chǎn)。6、混凝土入模澆注前必須先按規(guī)定對組裝好的模具進行驗收，發(fā)現(xiàn)任何不合格項目應通知上一工序返工，經(jīng)驗收合格后取走掛在鋼筋籠上的標志牌表示可以澆注。澆注時采用分層下料方式進行澆注，該方法可減少表面氣泡。其方法為打開頂蓋，均勻分布約所需的1／2～1／3量的混凝土，采用人工振搗。繼續(xù)振動直至模具內(nèi)混凝土完全裝滿并且無氣泡冒出；振動時間視混凝土的流動性而定，一般4～6分鐘；混凝土的坍落度控制在70～90mm為好?？漳r禁止啟動風動振動器，否則將導致模具損壞；振動過程中目視檢查以下項目：緊固螺栓和固定螺栓底座；聯(lián)接螺栓底座；注漿孔螺栓底座。振動過程中以上任何一項松動，都必須立即停止振動，重新緊固后繼續(xù)振動。7、混凝土抹面：打開面板的時間隨氣溫及混凝土凝結(jié)情況而決定，一般以用手按有微平凹痕跡為準。粗磨面：使用鋁合金壓尺，刮平去掉多余的混凝土（或填補凹陷處），并進行粗磨。中磨面：待混凝土受水后使用灰匙進行光面，使管片表面平整、光滑。精磨面：使用長匙精工抹平，使表面光亮無灰匙印。2.4.5管片養(yǎng)護存放2.4.5.1管片養(yǎng)護1、蒸汽養(yǎng)護（1）混凝土初凝后，將頂板合上，在模具外圍罩上一個緊密不透氣的帆布罩，進行蒸汽養(yǎng)護。施工時頂板作為支架至承帆布套，頂板不能與混凝土表面接觸，要留有10～15cm的距離，讓蒸汽在此空間流動；帆布套腳緊貼地面并壓上重物,防止蒸汽跑掉；從模具下部通入蒸汽，布套外側(cè)頂部留有測溫孔，見圖2-4。圖2-4蒸汽養(yǎng)護布置圖蒸汽養(yǎng)護前的靜停時間不得小于2小時。（2）管片蒸汽養(yǎng)護時，除滿足一般蒸汽養(yǎng)護操作規(guī)程外，還應注意以下幾點：升溫控制在2～3小時，為防止因溫度升高過快使混凝土膨脹損害內(nèi)部結(jié)構(gòu)，每小時溫速變化率控制在10～15℃，禁止超過20℃；（3）恒溫階段一般在1.5小時左右，蒸養(yǎng)溫度為50℃～60℃。（4）降溫時間控制在1.5小時以上，未到規(guī)定降溫時間禁止脫模。降溫方法為：達到規(guī)定的養(yǎng)護時間后，關(guān)上供氣閥，部分掀開帆布套，讓模具和混凝土自然冷卻一小時后全部揭走汽套，再過半小時方可脫模。養(yǎng)護過程見圖2-5。圖2-5蒸汽養(yǎng)護曲線圖（5）養(yǎng)護罩內(nèi)的溫度、濕度由專人每小時記錄一次,并及時調(diào)整供氣量，控制溫度，混凝土達到一定強度后，進入下一道工序。（6）脫模：管片脫模混凝土強度控制在設計強度的50～60%，脫模強度由有關(guān)試驗室檢測。管片起吊時，必須保證穩(wěn)速垂直，不得損壞管片的邊角及手孔座位置。2、管片水養(yǎng)管片從鋼模中脫模后，加強水養(yǎng)護，以提高混凝土的后期強度增長。管片水養(yǎng)采用水養(yǎng)池養(yǎng)護14天后，吊出養(yǎng)護池進入儲存區(qū)存放和灑水養(yǎng)護，并在管片的端部注明生產(chǎn)日期及管片的型號。3、冬季的管片養(yǎng)護XX市冬季氣溫嚴寒，混凝土儲存養(yǎng)護時蒸發(fā)失水程度遠小于氣候干燥時，為預防混凝土管片的開裂，一方面我們開辟經(jīng)保暖防寒處理的室內(nèi)存放場地（25℃的室溫）儲存成品管片，使出池管片室內(nèi)存放時間可以達到48小時，保證管片運往室外碼放場地前，管片混凝土強度達到90%以上，以增強管片抵抗收縮應力破壞的能力。另一方面，在管片脫模出池時，在混凝土管片外表面噴涂均勻完整的混凝土養(yǎng)護劑，形成致密有機膜，大大減少了混凝土干燥失水收縮、管片開裂的現(xiàn)象。通過上述措施，在冬季的管片生產(chǎn)過程中，混凝土的防裂養(yǎng)護問題得到解決，保證質(zhì)量合格。2.4.5.2管片存放及運輸1、管片廠的管片存放及運輸（1）運輸線路：管片廠-XX大學站盾構(gòu)施工場地；（2）管片按生產(chǎn)日期及型號排列整齊，按規(guī)定進行養(yǎng)護；（3）管片在浸水養(yǎng)護完畢后方可置放在儲運場存放，儲運場地應堅實平整，存放在管片內(nèi)弧面應向上平穩(wěn)地置放整齊；（4）管片在場內(nèi)應小心搬運及堆放，使因此引發(fā)的內(nèi)應力不超過砼抗壓強度的1/3；（5）達到設計強度的管片才可出廠；（6）運輸管片出廠時，每車裝載一環(huán)管片（16噸載重量）或兩環(huán)管片（32噸載重量）。碼放不超過三層管片內(nèi)弧面應向上平穩(wěn)地置放于運輸車輛上，管片之間應墊有柔性材料，防止撞擊；管片必須使用底座支撐并繩索捆牢，以免運輸中發(fā)生錯動而損壞，繩索與管片接觸的地方應加裝角鐵保護。如下圖所示：圖2-6管片運輸示意圖（7）按施工進度要求和所下達的生產(chǎn)計劃組織生產(chǎn)，達到齡期并檢驗合格的管片有計劃地由平板車運到施工現(xiàn)場，管片運輸時之間用墊木墊實，保證管片的完好性。2、施工工地的管片存放與運輸（1）管片到達現(xiàn)場后由龍門吊卸到專門的管片堆放區(qū)。在卸之前對管片進行逐一的外觀檢測，不符合要求（裂縫、破損、無標志等）的管片立即退回。管片吊放到兩節(jié)拖卡上，之間用方木墊隔，拖卡上也預先安放了方木墊塊以方便管片堆放。（2）標準管片和左、右轉(zhuǎn)彎管片分開堆放，以方便吊運和存量統(tǒng)計。管片貼密封墊后，經(jīng)專人檢查合格（位置、型號、粘結(jié)牢固性等）才可吊下隧道使用。遇雨天管片上加蓋罩設施，以確保雨季施工不受影響。（3）管片下井采用龍門吊進行。洞內(nèi)運輸采用電瓶車牽引管片車運輸。（4）管片運到盾構(gòu)機附近后，由專門設備卸到靠近安放位置的平臺上，再送到管片安裝器工作范圍內(nèi)，并被從下到上依次安裝到相應位置上。2.4.6檢驗、試驗、管片精度及外觀檢查2.4.6.1質(zhì)量檢驗1、模板質(zhì)量檢驗按下式計算其合格率：α=EQ（1-nw/nt）×100%式中α—合格點率nw—不符合要求的檢查點數(shù)nt－總檢查點數(shù)表2-5模板尺寸允許偏差及檢驗方法序號項目單位允許偏差檢驗方法1Δ寬度mm±0.2測微螺旋2半弦長mm±0.4鋼卷尺、刻度放大器3邊模夾角mm塞尺量測≤0.2靠模、塞尺4對角線mm±0.8鋼卷尺、刻度放大器5內(nèi)腔高度mm±0.5游標卡尺Δ-為主控項目新制作的模具和大修后的模板，應逐件檢查；對連續(xù)周轉(zhuǎn)使用的模板應每月檢驗一次。檢驗合格的模板作出驗收標志。當每件模板的尺寸出現(xiàn)下列情況之一時，進行返修：（1）出現(xiàn)超過允許負偏差值的檢查點；（2）出現(xiàn)超過允許正偏差值的1.2倍的檢查點；（3）出現(xiàn)三個或三個以上超過允許正偏差值的檢查點。2、鋼筋及鋼筋骨架的檢驗表2-6鋼筋加工尺寸的允許偏差和檢驗方法項目允許偏差（mm）檢驗方法剪切用于主筋和構(gòu)造筋±10鋼卷尺量折彎主筋彎折點位置±15箍筋尺寸±5表2-7鋼筋骨架尺寸的允許偏差和檢驗方法項目允許偏差（mm）檢驗方法鋼筋骨架弦長+5-10用尺量寬+5-10高+5-10受力主筋間距±10層距±10保護層厚+5-3入模后，用尺量一端及中部，取其中較大值箍筋間距點焊±10用尺量連續(xù)三檔，取其中最大值分布筋間距點焊±5鋼筋彎起點位置偏移±15選取兩處，用尺量彎起點至骨架端部，取其中較大值預埋件中心位置偏移±1用尺量縱橫兩個方向，去其中較大值3、原材料和拌和物檢驗（1）所有材料必須經(jīng)有資質(zhì)的實驗室和質(zhì)檢部門的檢驗，試驗和加工證書提交監(jiān)理工程師，經(jīng)確認合格后才能使用。（2）任何材料，在未經(jīng)過監(jiān)理工程師批準前，不得使用。沒有監(jiān)理工程師的許可，不改變材料的屬性、質(zhì)量、類別、型號、供應及加工來源。原材料用量允許偏差見表2-10。表2-8原材料計量允許偏差原材料允許偏差（%）水泥、混合材料±2骨料±3水、外加劑±2（3）細心維護和嚴格密封水泥儲罐或筒倉，以防潮濕和雨水。（4）混凝土拌和物需進行坍落度實驗，坍落度符合混凝土施工配比的規(guī)定。2.4.6.2管片試驗1、管片三環(huán)拼裝試驗（1）示范襯砌：在預制混凝土管片生產(chǎn)正式開始之前，制作三環(huán)完整的預制混凝土管片，包括螺帽、螺栓和其它附件，并提供檢測報告供監(jiān)理工程師審批，以展示預制混凝土管片結(jié)構(gòu)在給定的公差要求之內(nèi)，管片水平放置。在示范襯砌中包含一環(huán)轉(zhuǎn)彎管片。（2）每套管模每生產(chǎn)100環(huán)抽查3環(huán)做水平拼裝檢驗，管片試拼裝采用多點可調(diào)度平臺，可調(diào)平臺的數(shù)量為12個。精度測試拼裝時的環(huán)向螺栓的預應力按擰緊力矩控制，擰緊力矩控制在200～250KN.m之內(nèi)，縱向螺栓的預應力擰緊力矩可控制在150～200KN.m之間。其水平拼裝檢驗標準應符合表2-9的規(guī)定。管片圖如下：圖2-7管片圖說明：ⅰ、本圖尺寸均以毫米計。ⅱ、襯砌管片分為6塊：3塊標準管片(A型)，2塊鄰接管片(B1、B2型)，1塊封頂管片(C型)。ⅲ、每環(huán)的寬度為1200mm。ⅳ、環(huán)與環(huán)之間設16個縱向連接螺栓，沿圓周均勻布置。ⅴ、一環(huán)中相鄰兩塊管片間環(huán)向連接設2個螺栓，每環(huán)共設12個環(huán)向螺栓。ⅵ、轉(zhuǎn)彎楔形環(huán)是按封頂管片位置進行設計，水平楔形量是按在R=300m的曲線半徑上u=1：1布置楔形環(huán)和標準環(huán)計算，楔形量為Δ=48.00mm，楔形角β=0.46°,楔形量平分為兩部分，對稱設置于楔形環(huán)的兩側(cè)環(huán)面。ⅶ、楔形環(huán)各管片襯砌鋼筋籠請參照標準環(huán)各相應管片襯砌，環(huán)寬尺寸的變化通過鋼筋保護層厚度的增減來實現(xiàn)。表2-9管片水平拼裝檢驗及允許誤差偏差值序號項目允許偏差(mm)檢驗頻率檢驗方法范圍點數(shù)1環(huán)向縫間隙2每環(huán)3塞尺量2環(huán)向縫間隙2每條縫3塞尺量3成環(huán)后內(nèi)徑±2每環(huán)3鋼卷尺4縱、環(huán)向螺栓全部穿過D孔－d螺<2螺栓桿與孔全部插鋼絲5拼裝成環(huán)后初始橢圓率2每5環(huán)1鋼尺量、計算6每一環(huán)管片定位量3每環(huán)1鋼尺量環(huán)面平整度和相鄰環(huán)高差不超過2mm。2、管片強度及抗?jié)B試驗（1）混凝土抗壓強度檢驗混凝土的強度檢驗要求其取樣必須制作養(yǎng)護和實驗符合現(xiàn)行國家標準《混凝土強度檢驗評定標準》的有關(guān)規(guī)定。（2）抗彎試驗：采用千斤頂分配梁系統(tǒng)加荷，加荷點標距900mm，支撐管片兩端和小車可沿地面軌道滑動。采取分級加荷法：每次加荷10KN，注意記錄裂縫產(chǎn)生和裂縫寬度為0.2mm時的荷載值，加荷完成后，靜停1min記錄壓力表讀數(shù)及中心加荷點及水平位置變量?？箯澰囼炘诠芷缴a(chǎn)前進行，以驗證管片抗彎能力。管片抗彎試驗示意見圖2-8。3、管片吊裝孔抗拔試驗:管片正式生產(chǎn)前作抗拔能力驗證管片吊裝孔的抗拔能力，以確保施工中管片安裝安全。計算分析管片隧道拼裝需26噸的起吊能力。管片吊裝孔抗拔試驗示意見圖2-9。4、抗?jié)B試驗:每十環(huán)管片為一批，進行一次抗?jié)B性能實驗，混凝土試件的制作和實驗符合現(xiàn)行國家標準《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》，抗?jié)B試驗結(jié)果滿足設計要求。檢驗設計混凝土配比能否滿足抗?jié)B的要求?？?jié)B試驗的水壓施加在實際工程的迎水面一側(cè)或高水壓一側(cè)，水壓力按P水=Wi+0.2MPa（穩(wěn)壓2小時計算），Wi按設計抗?jié)B標號取1.2MPa。做抗?jié)B試驗后，目測判斷管片的抗?jié)B指標是否滿足。若管片側(cè)向厚度方向的滲水高度h水≤h/5-h/6，(h為管片厚度)，則說明抗?jié)B合格，反之則不合格。圖2-8管片抗彎試驗示意圖圖2-9管片吊裝孔抗拔試驗示意圖2.4.6.3管片精度及外觀檢查外觀質(zhì)量檢驗要求：每塊管片都進行外觀檢驗，管片表面光潔平整，無蜂窩、露筋，無裂痕、缺角，無汽、水泡，無水泥漿等雜物。灌漿孔螺栓套管完整，安裝位置正確。輕微的缺陷進行修飾，止水帶附近不允許有缺陷。產(chǎn)品最終檢驗由安全質(zhì)檢部門派出的質(zhì)量監(jiān)督員負責。所有檢驗的數(shù)據(jù)做好記錄，并在產(chǎn)品規(guī)定的位置上印上標識，表示經(jīng)檢驗合格，可以進入水池養(yǎng)護。不合格的產(chǎn)品及時隔離。表2-10管片外觀質(zhì)量要求及檢驗方法項目質(zhì)量要求檢驗方法漏筋無觀察、用直尺量孔洞無觀察、用直尺量蜂窩無觀察裂縫影響結(jié)構(gòu)性能和質(zhì)量的裂縫無觀察和用尺、刻度放大鏡量測不影響結(jié)構(gòu)性能和質(zhì)量的裂縫無外形缺陷無觀察外表缺陷無觀察外表玷污無觀察表2-11管片（構(gòu)件）允許偏差及檢驗方法序號項目允許偏差檢驗頻率檢驗方法備注范圍點數(shù)1管片寬度±1.0mm每塊6卡尺量左、中、右三個斷面的上、下各測一點2內(nèi)弧弦長±1.0mm每塊3鋼尺量3厚度＋3.0mm－1.0mm每塊3卡尺量4螺栓孔直徑及位置±1.0mm每塊3鋼尺量5底座夾角±60秒每塊4四角各檢測一點6縱環(huán)向芯棒中心距±0.5mm每塊2抽查7內(nèi)腔高度±1mm每塊2卡尺量抽查

第3章盾構(gòu)始發(fā)施工盾構(gòu)機始發(fā)屬盾構(gòu)施工作業(yè)高風險工作環(huán)節(jié)，其主要內(nèi)容包括：始發(fā)前土體加固、設置盾構(gòu)始發(fā)基座、盾構(gòu)機下井組裝及調(diào)試、安裝密封膠圈、組裝負環(huán)管片、盾構(gòu)機試運轉(zhuǎn)、拆除洞門臨時墻、盾構(gòu)機始發(fā)加壓和掘進。3.1盾構(gòu)施工工藝流程盾構(gòu)施工工藝流程見【圖3-1盾構(gòu)施工工藝流程圖】。始發(fā)臺安裝始發(fā)臺安裝洞門密封圈安裝盾構(gòu)機就位調(diào)試掘進盾構(gòu)機解體外運遼寧大學站圍護結(jié)構(gòu)鑿除洞門密封圈安裝盾構(gòu)機接收托架安裝到達工程學院站掘進二次始發(fā)設備調(diào)整初始掘進盾構(gòu)機下井組裝遼寧大學站端頭加固洞門密封圈安裝洞門密封圈安裝盾構(gòu)調(diào)頭始發(fā)反力架安裝圖3-1盾構(gòu)施工工藝流程圖3.2盾構(gòu)進出洞端頭土體加固盾構(gòu)機在始發(fā)、到達時，工作面將處于開放狀態(tài)，這種開放狀態(tài)將持續(xù)較長時間。如果處理不當，地下水、流砂、涌泥等就會進入工作井，嚴重情況下會引起洞門塌方，同時要滿足盾構(gòu)組裝時吊裝的要求，因此端頭加固工作在盾構(gòu)施工中顯得極為重要。本標段擬在XX大學站進行始發(fā)，然后向工程XX站方向掘進，到達工程XX站后，進行盾構(gòu)調(diào)頭，然后進行二次始發(fā)，最后回到XX大學站，進行盾構(gòu)接收。因此，共有4個洞門需要加固，在此一并說明，洞口線路平、縱曲線情況見【表3-1盾構(gòu)洞口線路平、縱曲線情況表】。表3-1盾構(gòu)洞口線路平、縱曲線情況表洞口位置XX大學站左線工程XX站右線工程XX站左線XX大學站右線線路縱坡2‰上坡2‰下坡2‰上坡2‰上坡線路平面直線+緩和曲線直線直線+緩和曲線直線3.2.1加固的原則和要求1、盾構(gòu)進出洞端頭土體加固的原則：（1）根據(jù)隧道埋深及盾構(gòu)隧道穿越地層情況，確定加固方法和范圍。（2）在充分考慮洞門破除時間和方法，選擇合適的加固方法和范圍，確保盾構(gòu)機進出洞的安全和洞門破除的安全。2、加固要求（1）加固土體無側(cè)限抗壓強度應達到0.8～1.0Mpa。（2）滲透系數(shù)≤1.0×10-8cm/s。3.2.2盾構(gòu)進出洞端頭加固方法的確定根據(jù)地層的情況和埋深，對盾構(gòu)進出洞端頭左右線洞門的加固方法進行選擇，最后確定采用φ1000mm三重管旋噴樁、咬合布置（相互咬合250mm），注漿工藝采用袖閥管注漿。沿隧道縱向注漿加固范圍為：始發(fā)端長7m，接收端長4m，軸線兩側(cè)寬各5.5m，加固深度到隧道底板以下3m，各端頭地質(zhì)情況見【表3-2盾構(gòu)進出洞端頭地質(zhì)情況一覽表】。表3-2盾構(gòu)進出洞端頭地質(zhì)情況一覽表端頭位置隧道地層情況隧道上部覆土性質(zhì)水位深度覆土厚度加固方法XX大學站（右線）=3\*GB3③-1-1粉質(zhì)粘土=3\*GB3③-3中粗砂①雜填土：厚2.0m；=3\*GB3③-1粉質(zhì)粘土：厚4.2m；=3\*GB3③-1-1粉質(zhì)粘土：厚4.4m；12.5m10.6m旋噴樁XX大學站（左線）=3\*GB3③-1-1粉質(zhì)粘土=3\*GB3③-3中粗砂①雜填土：厚2.1m；=3\*GB3③-1粉質(zhì)粘土：厚4.2m；=3\*GB3③-1-1粉質(zhì)粘土：厚4.4m；12.6m10.7m旋噴樁工程XX（右線）=3\*GB3③-1粉質(zhì)粘土①雜填土：厚2.7m；=3\*GB3③-1粉質(zhì)粘土：厚8m；13.6m10.7m旋噴樁工程XX（左線）=3\*GB3③-1粉質(zhì)粘土①雜填土：厚2.8m；=3\*GB3③-1粉質(zhì)粘土：厚7.9m；13.6m10.7m旋噴樁3.2.3旋噴樁施工工藝1、旋噴樁施工方法噴漿采用三重管法，單噴觜噴漿。計劃配備2套旋噴設備進行施工。噴漿導孔直徑φ100mm，成孔采用XY-100型地質(zhì)鉆機。其加固有效直徑約為1000mm。2、旋噴樁施工工藝流程旋噴樁施工工藝流程見【圖3-2高壓旋噴樁施工工藝流程圖】。3、旋噴樁施工方法說明及技術(shù)措施（1）開始施工時，首先進行現(xiàn)場試驗性施工，進一步確定噴射參數(shù)及施工工藝。（2）根據(jù)加固端頭范圍內(nèi)地層的特點，擬采用施工參數(shù)見【表3-3三重管法高壓旋噴樁施工技術(shù)參數(shù)表】。（3）鉆導孔①鉆孔時采用泥漿護壁，泥漿的主要性能指標控制為：比重1.2～1.3，粘度25～30s，含砂率小于5%。②為準確取得地質(zhì)資料，合理優(yōu)化施工技術(shù)參數(shù)，選取鉆孔按地質(zhì)鉆探孔要求對不同地層取樣分析。③導孔施工質(zhì)量標準：孔位偏差≤50mm，垂直度≤1%。④鉆孔完成后經(jīng)檢查驗收合格后高噴臺車就位，進行噴漿作業(yè)。圖3-2高壓旋噴樁施工工藝流程圖（4）漿液配制漿液采用425#普通硅酸鹽水泥和自來水配制，水灰比1:1，采用立式攪拌罐攪拌。（5）旋噴注漿①臺車就位安裝調(diào)試完成后，將旋噴管插至孔底，先啟動灰漿泵送漿，待孔口返漿后按方案設計的技術(shù)參數(shù)進行旋噴、提升。②在旋噴過程中，隨時注意各設備的工作情況，以及水、氣、漿的壓力與流量，作好詳實的施工記錄。③旋噴提升過程中如中途發(fā)生故障，立即停止施工，等檢查排除故障后再繼續(xù)施工。④冒出漿液由泥漿泵抽至沉淀池沉淀處理。（6）回灌當噴射結(jié)束后，隨即在噴射孔內(nèi)進行自然水壓力靜壓填充灌漿，直到漿面不再下沉為止。表3-3三重管法高壓旋噴樁施工技術(shù)參數(shù)表項目技術(shù)參數(shù)高壓水水壓（MPa）30～35水量（l/min）80～90壓縮空氣氣壓（MPa）0.5～0.7氣量（l/min）1500～3000水泥漿漿比重（kg/l）1.5漿量（l/min）60～70提升速度（cm/min）10～15噴嘴直徑（mm）1.8加漿比重（g/cm3）1.23.2.4洞門加固效果的檢測1、檢查內(nèi)容：圖3-3檢查孔平面布置圖（圖3-3檢查孔平面布置圖（2）加固體整體性、均勻性。（3）加固體中地下水含量情況。2、檢查方法在洞門范圍內(nèi)鉆9個水平孔，孔徑8cm，鉆深為1m。根據(jù)9個孔的出水量判別，如果出水量超過限值，就要重新進行加固。檢查孔平面布置如【圖3-3檢查孔平面布置圖】。3.3洞門的鑿除本標段共有4個洞門需要在始發(fā)或到達前將洞門端頭圍護結(jié)構(gòu)進行鑿除。洞門圍護結(jié)構(gòu)的型式為鉆孔樁。鑿除洞門采用人工風鎬的方法。1、洞門開鑿過程中，為保證車站圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，鑿洞分兩階段進行。第一階段在端頭井土體加固檢驗合格后開始鑿除，盾構(gòu)始發(fā)設施下井前完成。第二階段在盾構(gòu)機組裝調(diào)試好和其他始發(fā)準備完成后快速進行。2、開鑿前，搭設雙排腳手架，由上往下分層鑿除，洞門鑿除的順序見【圖3-4洞門鑿除順序圖】。首先將開挖面樁鋼筋鑿出裸露并用氧焊切割掉，然后繼續(xù)鑿至迎土面鋼筋外露為止。當盾構(gòu)機刀盤抵達混凝土樁前約0.5～1m時停止掘進，然后再將余下的鋼筋割掉，打穿剩余部分鉆孔樁的樁心及護壁，并檢查確定無鋼筋。3、洞門鑿除過程的應急措施：（1）發(fā)現(xiàn)有異常情況后，迅速用木板和鋼管撐住，防止鉆孔樁外土體坍塌然后盡快從圍護墻外進行注漿加固。（2）若土體壓力較大時，迅速用預先制作好的鋼筋網(wǎng)片與圍護結(jié)構(gòu)的鋼筋焊接一起后用木板和鋼管支撐穩(wěn)定。然后在圍護結(jié)構(gòu)外圍進行注漿加固，同時在洞門里面進行注漿加固。圖3-4洞門鑿除順序圖3.4始發(fā)設施安裝本標段采用一臺盾構(gòu)機進行盾構(gòu)施工，于2010年12月11日在XX大學站第一次始發(fā)，進行工～遼區(qū)間右線盾構(gòu)施工，于2011年6月8日至工程XX站調(diào)頭，并于2011年7月13日在工程XX站第二次始發(fā)，進行工～遼區(qū)間左線盾構(gòu)施工，于2012年1月4日到達XX大學站，完成盾構(gòu)施工。3.4.1始發(fā)設施加固預埋件安裝沿線路頂進方向，在車站底板上預埋500mm×500mm×10mm的鋼板，詳見【圖3-5預埋件示意圖】。圖3-5預埋件示意圖預埋件沿線路方向間距為1000mm，垂直線路方向間距4200mm，詳見【圖3-6預埋件平面布置圖】。圖3-6預埋件平面布置圖3.4.2始發(fā)臺（基座）安裝在后配臺車吊入始發(fā)安裝位置后，依據(jù)隧道設計軸線定出盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)的空間位置，然后推出始發(fā)臺的空間位置,在始發(fā)臺安裝位置進行抄平，利用墊薄鋼板調(diào)節(jié)始發(fā)臺的標高，達到要求的位置，始發(fā)臺的具體情況詳見【圖3-7始發(fā)臺示意圖】、【圖3-8始發(fā)臺示意圖片】。盾構(gòu)始發(fā)之前對始發(fā)臺兩側(cè)進行必要的加固。利用預埋在車站底板的鋼板與始發(fā)臺進行焊接，并利用H型鋼兩邊支撐保證左右穩(wěn)定。始發(fā)臺示意圖(一)始發(fā)臺示意圖(二)圖3-7始發(fā)臺示意圖圖3-8始發(fā)臺示意圖片3.4.3反力架安裝在盾構(gòu)主機與后配套連接之前，開始進行反力架安裝。在安裝反力架時，反力架端面與始發(fā)臺水平軸垂直，以便盾構(gòu)軸線與隧道設計軸線保持平行。反力架的結(jié)構(gòu)型式詳見【圖3-9反力架的結(jié)構(gòu)型式】圖3-9反力架的結(jié)構(gòu)型式1、反力架在工廠加工后進行試拼裝合格并檢查基準環(huán)的平整度合格后方可進場。2、安裝反力架前，先將反力架位置定位，然后分節(jié)安裝反力架部件并調(diào)節(jié)好位置。3、定位反力架和基準環(huán)，利用垂線和經(jīng)緯儀測量調(diào)整基準環(huán)的平整度，使基準環(huán)與始發(fā)臺水平軸垂直，調(diào)整好后將反力架與底板的預埋件螺栓固定，反力架的情況詳見【圖3-10反力架示意圖片】。3-10反力架示意圖片3.4.4洞門密封圖3-11始發(fā)洞口密封原理洞口密封原理如【圖3-11始發(fā)洞口密封原理】所示，其施工分兩步進行，第一步在始發(fā)端墻施工工程中，做好始發(fā)洞門預埋件的埋設工作,預埋件必須與端墻結(jié)構(gòu)鋼筋連接在一起；第二步在盾構(gòu)正式始發(fā)之前，清理完洞口的碴土，完成洞口密封壓板及橡膠簾布板的安裝。洞口密封采用折葉式密封壓板詳見【圖3-12折葉式密封壓板】、【圖3-13折葉式密封壓板圖片】。圖3-12折葉式密封壓板圖3-13折葉式密封壓板圖片1、具體安裝步驟（1）洞門防水密封施工前，先檢查材料的完好性，尤其是簾布橡板是否完好，徑向尼龍線密集排列和螺栓孔是否完好。（2）安裝前清理完洞口的渣土和疏通預埋鋼板的孔并涂上黃油。（3）將螺栓旋入預先埋設在井圈周邊的螺母內(nèi)。（4）安裝簾布橡膠板及圓環(huán)板，并用薄螺母固定在井壁上。（5）將扇形壓板套在裝有薄螺母等的螺栓上。（6）根據(jù)盾構(gòu)穿越洞圈時及始發(fā)后的兩個階段，注意調(diào)整扇形鋼的位置。2、洞門處防水裝置安裝注意事項：（1）由于簾布橡膠板和扇形壓板通過它與管片的密貼防止管片背注漿時的漿液外流，所以安裝時螺栓必須進行二次旋緊螺栓。（2）防止安裝扇形壓板時損壞簾布橡膠板。（3）檢查盾構(gòu)機頭外殼表面是否有凸起物，若有凸起物需清理干凈并在機頭外殼表面涂上黃油，以免撕裂簾布橡膠板和利于盾構(gòu)機頂入。3.4.5負環(huán)管片拼裝1、負環(huán)管片拼裝流程負環(huán)管片拼裝流程詳見【圖3-14負環(huán)管片拼裝流程】。管片下井管片下井水平運輸至盾構(gòu)工作面水平運輸至盾構(gòu)工作面舉重臂旋入管片拼裝孔提升舉重臂旋入管片拼裝孔提升管片定位、穿連螺栓管片定位、穿連螺栓循環(huán)十次循環(huán)十次頂伸該管片位置千斤頂頂緊頂伸該管片位置千斤頂頂緊旋緊、連接旋緊、連接拆除舉重臂，拼裝第二塊管片拆除舉重臂，拼裝第二塊管片整環(huán)管片安裝完畢整環(huán)管片安裝完畢圖3-14負環(huán)管片拼裝流程2、負環(huán)管片下井管片經(jīng)檢驗合格后，使用龍門吊行車，平穩(wěn)地吊往井下，每次吊運管片只能吊運兩片，地面指揮確認井下無人站立和行走后，方可指揮司機進行運作，同時按下報警器，示意有重物進入施工井口。3、負環(huán)管片支撐負環(huán)管片支撐系統(tǒng)采用鋼反力架、鋼反力環(huán)，負環(huán)管片拼裝為直線拼裝，拼裝時遵循管片與鋼反力環(huán)保持平行的原則。本次進洞負環(huán)管片共10環(huán)，故根據(jù)進洞環(huán)里程可定出反力架位置。支撐系統(tǒng)必須具有足夠的強度和剛度。在安裝反力架時，必須嚴格以里程控制，反力架兩立柱的支座，采用預埋鋼板螺栓連接的方式，控制其表面標高，并且在支座上彈出反力架里程控制線。兩立柱用經(jīng)緯儀雙向校正垂直度。采用加設墊片的方法調(diào)整鋼反力環(huán)，使它形成的平面與10環(huán)管片的平面嚴格吻合。盾構(gòu)機始發(fā)在反力架和洞內(nèi)正式管片之間安裝10環(huán)負環(huán)管片（全部為閉口環(huán)），反力架與臨時管片之間設一環(huán)鋼管片作為基準環(huán)，每環(huán)臨時管片分塊數(shù)與標準管片相同，依次安放在托架上。并在內(nèi)、外側(cè)采取鋼絲拉結(jié)和鋼管支撐等加固措施，以保證在傳遞推力過程中管片不會浮動變位。4、負環(huán)管片拼裝盾構(gòu)機始發(fā)時需要在反力環(huán)與洞口之間拼裝負環(huán)。負環(huán)的中心線坡度應與入洞段設計坡度一致。根據(jù)設計圖紙上的管片理論排列和負環(huán)的環(huán)數(shù)確定負環(huán)的-10環(huán)管片拼裝位置。-10環(huán)的位置定位非常重要，管片車運送第一塊A型管片至拼裝機下方后按以下步驟拼裝：（1）根據(jù)管片安裝順序，將須安裝管片位置的千斤頂縮回到位，空出管片拼裝位置。（2）在盾殼底部放置薄木板并保證千斤頂后推負環(huán)時，負環(huán)管片不會從薄木板上滑落。（3）用管片安裝有線遙控器操作，安裝頭須與管片調(diào)整好相對位置（通過調(diào)整安裝頭上的六個自由度），然后吊起管片。（4）將管片旋轉(zhuǎn)至最終的正確位置上，并在盾殼內(nèi)對管片采取臨時固定措施。（5）穿上螺栓，擰緊螺栓（只擰環(huán)向螺栓）。（6）依次拼裝A型管片、B1管片、B2管片；安裝B1管片、B2管片時在盾殼內(nèi)采取臨時固定措施，防止管片下垂。（7）待-10環(huán)成環(huán)后，用千斤頂將此環(huán)整體后推，千斤頂伸長速度不宜太快。（8）送進器繼續(xù)輸送負環(huán)-9環(huán)管片至安裝位置并重復以上步驟，拼裝成整環(huán)并用縱向螺栓與負環(huán)第一環(huán)連為一體。（9）當-10環(huán)脫離盾殼時始發(fā)托架導軌與負環(huán)外徑之間的空隙內(nèi)打入木楔子以支撐負環(huán)。（10）-10環(huán)與反力架上的反力環(huán)壓緊后用縱向螺栓將負環(huán)與反力架連為一體。（11）當-6環(huán)拼裝完畢后，盾構(gòu)機刀盤切入土體，之后的負環(huán)拼裝類似于初始掘進段管片拼裝。3.5初期掘進3.5.1初期掘進長度的確定1、初期掘進長度決定因素（1）隧道長度須足供設立主掘進用坑內(nèi)后方臺車進入。（2）隧道的管片長度能夠支持盾構(gòu)機的推進力。2、初期掘進長度計算（1）供主掘進用坑內(nèi)后方臺車需求長度對本工程而言，為了主掘進所必需的后續(xù)設備有盾構(gòu)機運轉(zhuǎn)用后方臺車，根據(jù)盾構(gòu)機圖紙得知所需隧道長度約為55m。（2）支持盾構(gòu)機推進力的長度盾構(gòu)機推進力靠后續(xù)管片周圍的摩擦力約等于土壤的粘著力來支撐，計算過程如下：P=μ[1/2πDL(Pν＋Ph)＋G]其中，P=總推力=36100KN=3684tμ=摩擦系數(shù)=0.3D=環(huán)片外徑=6.28mPν=垂直壓力=92.88KN/m2=9.47t/m2Ph=側(cè)向壓=30.96KN/m2=3.15t/m2G=環(huán)片每米=12.77t經(jīng)計算得：L=環(huán)片總長度=98.59m約100m3、初期掘進長度初期掘進長度確定為100m，在掘進至100m處可開始拆除臨時環(huán)片及反力座。3.5.2盾構(gòu)機初期掘進1、初期掘進前的準備工作盾構(gòu)機在初期掘進前應再次確認以下工作完成。（1）盾構(gòu)機的聯(lián)動調(diào)試滿足要求。（2）洞門范圍內(nèi)的障礙物已清除（完成洞門范圍內(nèi)的連續(xù)墻鑿除）。（3）洞門橡膠密封圈已安裝到位。（4）臨時管片準備就緒。（5）碴土運輸準備工作就緒。（6）地面砂漿攪拌站調(diào)試完畢。（7）盾構(gòu)機已準確定位。（8）自動導向系統(tǒng)安裝、測試完畢。（9）初始掘進范圍內(nèi)的地面監(jiān)測點已布設完畢并獲得初始的數(shù)據(jù)。（10）盾尾的密封刷已涂滿密封油脂。（11）供電系統(tǒng)（含備用電源）、給排水系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等檢查正常。（12）始發(fā)反力架和基準環(huán)將在始發(fā)井地面試拼裝。在井下安裝時要經(jīng)過精確定位測量，確保第一環(huán)臨時管片的準確位置。2、盾構(gòu)機初期掘進盾構(gòu)機初期掘進內(nèi)容：（1）對盾構(gòu)機各部件、管線的工作狀態(tài)進行調(diào)整；（2）推進速度、推力、扭矩等各種施工參數(shù)與設計參數(shù)的關(guān)系；（3）水、土壓力與各施工參數(shù)、地面變化的關(guān)系；（4）通過地層情況對同步注漿壓力、注漿量、漿液的初凝時間及配比進行摸索，掌握其規(guī)律；（5）了解地層特點與相應的加水、加泡沫等添加劑的關(guān)系；（6）學習和熟練掌握盾構(gòu)機的操作方法和管片安裝技術(shù)；（7）通過監(jiān)測，研究地面沉降與推進參數(shù)的關(guān)系；測試地表隆陷、地中位移、管片受力、建筑物位移等，對試驗段掘進得到的有關(guān)技術(shù)資料進行詳細分析，以掌握不同地層中各種推進參數(shù)和工況條件下的地層位移規(guī)律和結(jié)構(gòu)受力狀況，以及施工對地面環(huán)境的影響，并及時反饋調(diào)整施工參數(shù)；（8）各種操作工藝的熟悉、補充及完善改進。3、始發(fā)設施的調(diào)整盾構(gòu)機在完成前100m的初期掘進后，將對始發(fā)設施進行必要的調(diào)整，為后續(xù)的快速掘進提供條件。調(diào)整工作主要包括：（1）拆除臨時管片、始發(fā)托架、基準環(huán)和反力架。（2）重新安排給排水系統(tǒng)。（3）安裝送風機和風管。（4）其它各種管線的延伸和連接。3.5.3初期掘進的控制管理初期掘進100m也是摸索掘進規(guī)律、優(yōu)化掘進參數(shù)的試掘進階段。為此，要加強初期掘進的控制管理，總結(jié)和優(yōu)化出相應的盾構(gòu)掘進參數(shù)（土倉壓力、推進速度、總推力、排土量、刀盤扭矩、注漿壓力和注漿量等），為加快正常掘進打下基礎。1、掘進參數(shù)的確定初期掘進為盾構(gòu)施工中技術(shù)難度最大的環(huán)節(jié)之一，不可操之過急，要穩(wěn)扎穩(wěn)打。在初始掘進段內(nèi)，對盾構(gòu)的推進速度、土倉壓力、注漿壓力作了相應的調(diào)整，指標為：推進速度20～30mm/min，土倉壓力：0.06～0.11Mpa，注漿壓力：0.15～0.2Mpa。通過初期推進，選定六個施工管理的指標：①土倉壓力；②推進速度；③總推力；④排土量；⑤刀盤轉(zhuǎn)速和扭矩；⑥注漿壓力和注漿量。其中土倉壓力是主要的管理指標。（2）掘進參數(shù)的優(yōu)化在始發(fā)100m的地面布置了較密的觀測點，根據(jù)不同的掘進參數(shù)所對應的地面沉降值，總結(jié)和優(yōu)化出相應的盾構(gòu)掘進參數(shù)。3.5.4初期掘進時注意事項1、盾構(gòu)始發(fā)時緩慢推進。始發(fā)階段由于設備處于磨合階段，注意推力、扭距的控制，同時注意各部分油脂的有效使用。掘進總推力控制在反力架承受能力以下，同時確保在此推力下刀具切入地層所產(chǎn)生的扭矩小于始發(fā)臺提供的扭矩。2、始發(fā)前在刀頭和密封裝置上涂抹油脂，避免刀盤上刀頭損害洞門密封裝置。始發(fā)前在基座上涂抹油，減少盾構(gòu)推進阻力。3、始發(fā)基座導軌必須順直，嚴格控制標高，間距及中心軸線，基準環(huán)的端面與線路中線垂直。盾構(gòu)機安裝后始發(fā)前對盾構(gòu)機的姿態(tài)復測，復測無誤后才開始掘進。4、防止盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)、上抬。盾構(gòu)出洞時，正面加固土體強度較高，由于盾構(gòu)與地層間無摩擦力，盾構(gòu)易旋轉(zhuǎn)，加強盾構(gòu)姿態(tài)控制，如發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)有較大轉(zhuǎn)角，可采用大刀盤正反轉(zhuǎn)的措施進行調(diào)整。盾構(gòu)剛出洞時，掘進速度宜緩慢，大刀盤切削土體可加水降低盾構(gòu)正面壓力，防止盾構(gòu)上抬，同時加強后盾支撐觀測，盡量完善后盾鋼支撐。5、在始發(fā)階段，由于盾構(gòu)機推力小、地層較軟，調(diào)整盾構(gòu)機姿態(tài)，使用下側(cè)的千斤頂加朝上的力矩的同時一邊向前推進，防止盾構(gòu)機低頭。6、始發(fā)初始掘進時，盾構(gòu)機處于始發(fā)臺上，在始發(fā)臺及盾構(gòu)機上焊接相對的防扭轉(zhuǎn)裝置，為盾構(gòu)機初始掘進提供反扭矩。7、盾構(gòu)機始發(fā)在反力架和洞內(nèi)正式管片之間安裝10環(huán)負環(huán)管片在內(nèi)、外側(cè)采取鋼絲拉結(jié)和鋼管支撐和方木等加固措施，以保證在傳遞推力過程中管片不會浮動變位。8、初期掘進段盾構(gòu)正面中心土壓初始設立根據(jù)計算確定，并根據(jù)跟蹤測量數(shù)據(jù)及時調(diào)整設定壓力，隨時做好二次壓漿的準備。9、在初期掘進階段，由于反力架會產(chǎn)生不同程度的變形，因而影響隧道成環(huán)質(zhì)量，若當管片接縫發(fā)生問題時，及時用石棉橡膠楔形料糾正，以提高成環(huán)質(zhì)量，并做好測量工作?；蛴每v向拉桿固定。10、確定土壓平衡狀態(tài)下密封倉內(nèi)的土壓力，且密封倉被充滿后，開啟螺旋輸送機出土，控制排土速度來保證密封倉內(nèi)的土壓力和開挖面土壓力相平衡。11、最初的100環(huán)管片安裝須保持良好的真圓度，以保證盾構(gòu)始發(fā)位置的準確。如最初的真圓度保持不好，則往后誤差會越來越大，不但造成后續(xù)施工越來越困難，也會對管片本身產(chǎn)生破壞。因此最初的管片安裝必須做到以下幾點：（1）按順序及操作規(guī)范施工；（2）裝管片后及時進行回填注漿；（3）加強管片真圓度的測量。測量辦法有兩種:=1\*GB3①丈量弦長、間距控制法；=2\*GB3②通過測量盾尾封與管片之間的間隙，如各個方向的間隙基本一致，則可說明管片的真圓度較好。12、盾構(gòu)完成100m初期掘進以后開始對負環(huán)管片、始發(fā)托架和反力架進行拆除，準備正常掘進。拆除臨時管片之前，將洞門附近的管片用6根［18槽鋼沿隧道縱向拉緊，并注意擰緊螺栓，防止管片松弛。第4章盾構(gòu)掘進施工4.1盾構(gòu)隧道正式掘進與主要施工工藝4.1.1盾構(gòu)正式掘進周期、掘進作業(yè)流程及操作控制程序1、盾構(gòu)正式掘進周期盾構(gòu)正式掘進周期見【圖4-1盾構(gòu)掘進作業(yè)周期圖】。班前會議盾構(gòu)掘進、管片拼裝、同步注漿（8hr）交接班盾構(gòu)掘進、管片拼裝、同步注漿（8hr）班前機器檢查圖4-1掘進作業(yè)周期圖2、盾構(gòu)掘進作業(yè)工序流程盾構(gòu)掘進作業(yè)工序流程見【圖4-2盾構(gòu)掘進作業(yè)工序流程圖】。是否達到掘進循環(huán)進尺是否達到掘進循環(huán)進尺同步注漿開挖掘進設置管理標準開始1號編組列車出洞管片襯砌拼裝2號編組列車進洞1號列車裝料開挖6m延伸軌道下一個否是是圖4-2盾構(gòu)掘進作業(yè)工序流程圖3、操作控制程序盾構(gòu)機操作控制程序見【圖4-3盾構(gòu)機操作控制程序圖】。不好不好開始設定土倉壓力值P0設定刀盤扭矩、轉(zhuǎn)速設定泡沫、膨潤土注入?yún)?shù)設定千斤頂速度設定螺旋輸送機轉(zhuǎn)速刀盤扭矩為上限P0與P1土壓力P1渣土流動性與止水性盾構(gòu)機姿態(tài)地層沉降控制與反饋繼續(xù)調(diào)整螺旋輸送機轉(zhuǎn)速及出料口倉門不好是相符好好好調(diào)整泡沫及膨潤土注入?yún)?shù)調(diào)整掘進參數(shù)或進行二次補強注漿圖4-3盾構(gòu)機操作控制程序圖4.1.2土壓平衡模式盾構(gòu)技術(shù)措施根據(jù)本區(qū)間隧道地質(zhì)情況及周邊環(huán)境條件，為保證開挖面的穩(wěn)定、有效的控制地表沉降和確保沿線構(gòu)造物的安全，本區(qū)段采用土壓平衡模式掘進。通過試驗段的掘進選定了六個施工管理指標來進行掘進控制管理：①土倉壓力；②推進速度；③總推力；④排土量；⑤刀盤轉(zhuǎn)速和扭矩；⑥注漿壓力和注漿量，其中土倉壓力是主要的管理指標。1、土壓平衡模式下排土量的控制排土量的控制是盾構(gòu)在土壓平衡模式下工作的關(guān)鍵技術(shù)之一。理論上螺旋輸送機的排土量QS是由螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速來決定的，千斤頂?shù)乃俣群蚉值設定后，盾構(gòu)機可自動設置理論轉(zhuǎn)速N。QS=VS×NVS-設定的每轉(zhuǎn)一周的理論排土量。QS應與掘進速度決定的理論碴土量Q0相當，即：Q0=A×V×n0A-切削斷面面積n0-松散系數(shù)V-推進速度通常理論排土率用K=QS/Q0表示。理論上K值應取1或接近1，這時碴土具有低的透水性且處于好的塑流狀態(tài)。事實上，地層的土質(zhì)不一定都具有這種性質(zhì)，這時螺旋輸送機的實際出土量與理論出土量不符，當碴土處于干硬狀態(tài)時，因摩擦力大，碴土在螺旋輸送機中輸送遇到的阻力也大，同時容易造成固結(jié)堵塞現(xiàn)象，實際排土量將小于理論排土量，則必須依靠增大轉(zhuǎn)速來增大實際排土量,以使之接近Q0，這時Q0＜QS，K＞1。當碴土柔軟而富有流動性時，在土倉內(nèi)高壓力作用下，碴土自身有有一個向外流動的能力，從而碴土的實際排土量大于螺旋輸送機轉(zhuǎn)速決定的的理論排土量，這時Q0＞QS，K＜1。此時必須依靠降低螺旋輸送機轉(zhuǎn)速來降低實際出土量。當碴土的流動性非常好時，由于螺旋輸送機對碴土的摩阻力減少，有時回產(chǎn)生碴土噴涌現(xiàn)象，這時轉(zhuǎn)速很小就能滿足出土要求。碴土的出土量必須與掘進的挖掘量相匹配，以獲得穩(wěn)定而合適的支撐壓力值，使掘進機的工作處于最佳狀態(tài)。當通過調(diào)節(jié)螺旋輸送機轉(zhuǎn)速仍達不到理想的出土狀態(tài)時，可以通過改良碴土的塑流狀態(tài)來調(diào)整。2、土壓平衡模式技術(shù)措施（1）采用以撕裂刀、刮刀為主切削土層，以低轉(zhuǎn)速、大扭矩推進。（2）土倉內(nèi)土壓力值略大于靜水壓力和土壓力之和，并在掘進中不斷調(diào)整優(yōu)化。（3）土倉壓力通過采取設定掘進速度、調(diào)整排土量或設定排土量、調(diào)整掘進速度兩種方法的建立，維持切削土量與排土量的平衡，以使土倉內(nèi)的壓力平衡。（4）盾構(gòu)機的掘進速度主要通過調(diào)整盾構(gòu)推進力、轉(zhuǎn)速來控制，排土量則主要通過調(diào)整螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)。在實際掘進施工中，根據(jù)地質(zhì)條件、排出的碴土狀態(tài)，以及盾構(gòu)機的各項工作狀態(tài)參數(shù)等動態(tài)地調(diào)整優(yōu)化，掘進采取碴土改良措施增加碴土的流動性和止水性。（5）操作塑流控制措施當切削土為粘結(jié)性泥土時，這類土只要通過切盤切削攪拌和螺旋輸送機傳動，就能具有很大的塑流性，能滿足土壓平衡盾構(gòu)的工作要求。而當切削土為含砂量超過一定限度的砂和砂粘土時，單靠刀盤攪拌和螺旋輸送機傳動，很難達到應有的塑流化狀態(tài)，這時，一方面會造成出土困難，另一方面密封艙內(nèi)可能會因之有空腔存在，這將直接影響開挖面土體的穩(wěn)定，在這種地質(zhì)條件下，采取借助設在刀盤上的注漿管向前方土體內(nèi)注入泡沫劑或膨潤土泥漿的辦法加以處理。推進時，刀盤扭矩是隨泥土塑流化狀態(tài)以及盾構(gòu)推力的變化而變化的，所以盾構(gòu)掘進時，通過泥土塑流化控制，把刀盤扭矩和盾構(gòu)推力始終控制在設定的基準值以下，然后進行正常的操作控制。（6）土壓平衡模式下保持掘進面穩(wěn)定的措施a、通過壓力傳感器來控制壓力，掘進過程中要始終看著壓力傳感器，當其顯示比設定值大時，調(diào)高輸送機出土速度，降低土倉內(nèi)壓力，相反則調(diào)低出土速度。b、調(diào)壓的實現(xiàn)途徑①人工調(diào)節(jié)②自動調(diào)節(jié)除了調(diào)節(jié)壓力以外，還要看泥漿或化學泡沫劑的添加，周圍環(huán)境的沉陷等，即土壓力穩(wěn)定的判定是一個綜合復雜的過程，需要有熟練的盾構(gòu)機司機。一般盾構(gòu)的推力在最大設計推力的40%左右為正常，當推力值超過最大推力的70%—80%時，則應檢查是否已出現(xiàn)了刀盤磨損等異常情況。c、拼裝管片時，嚴防盾構(gòu)機后退，確保正面土體穩(wěn)定。d、利用監(jiān)測信息化施工技術(shù)指導掘進管理。4.1.3碴土改良和管理1、碴土改良的作用碴土改良就是通過盾構(gòu)機刀盤、土倉、螺旋輸送機內(nèi)配置的泡沫和膨潤土添加劑注入口注入添加劑，利用刀盤、土倉的攪拌翼或螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)攪拌使添加劑與土碴混合，主要目的就是使盾構(gòu)切削下來的碴土具有好的流塑性、合適的稠度、較低的透水性和較小的摩阻力，以滿足在掘進時達到理想的工作狀態(tài)。碴土改良還具有如下作用：（1）可以降低土體的內(nèi)摩擦角從而降低刀盤的扭矩。（2）可以減少土體與盾構(gòu)機刀盤及結(jié)構(gòu)間的粘著力，從而降低摩擦量。（3）使碴土具有較好的土壓平衡效果，利于穩(wěn)定開挖面，控制地表沉降。（4）可以降低土體的滲透性，使碴土具有較好的止水性，以控制地下水流失。（5）使切削的土順利快速進入土倉，并利于螺旋輸送機順利排土。（6）可以降低土體間的粘著力，有效防止水土碴粘結(jié)刀盤而產(chǎn)生泥餅。（7）可防止或減輕螺旋輸送機排土時噴涌現(xiàn)象。2、碴土改良的方法（1）在刀盤面和土倉內(nèi)注入泡沫的方法進行改良，必要時向螺旋輸送機內(nèi)注入泡沫。泡沫的組成比例如下：泡沫溶液的組成：泡沫添加劑3%，水97%。泡沫組成：90-95%壓縮空氣和5-10%泡沫溶液混合而成。泡沫的注入量按開挖方量計算：300ml/m3-600ml/m3。泡沫的注入方式根據(jù)實際情況采用手持半自動操作方式和自動操作方式。（2）注入膨潤土進行改良，膨潤土以懸浮液的形式加入，其體積使用量為30%-40%，拌合的懸浮液泵入儲漿罐中后通過不同的注入口分別注入開挖倉及螺旋輸送機進口處。4.1.4掘進過程中姿態(tài)控制由于地層軟硬不均、隧道曲線和坡度變化以及操作等因素的影響，盾構(gòu)推進不可能完全按照設計的隧道軸線前進，而會產(chǎn)生一定的偏差。當這種偏差超過一定限界時就會使隧道襯砌侵限、盾尾間隙變小使管片局部受力惡化，并造成地層損失增大而使地表沉降加大。因此，盾構(gòu)施工中采取有效技術(shù)措施控制掘進方向，及時有效糾正掘進偏差。1、盾構(gòu)掘進方向控制（1）采用自動導向系統(tǒng)和人工測量輔助進行盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)測。（2）采用分區(qū)操作盾構(gòu)機推進油缸控制盾構(gòu)掘進方向。根據(jù)線路條件所做的分段軸線擬合控制計劃、導向系統(tǒng)反映的盾構(gòu)姿態(tài)的信息，結(jié)合隧道地層情