盾构始发技术交底

盾构始发技术交底
1、交底范围
泥水加压平衡盾构机始发；
2、质量要求及标准
《地铁设计规范》 （GB50157-2003）
《地下铁道工程施工及验收规范(2003版)》 （GB50299-1999）
《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》 （GB50307-1999）
《城市轨道交通工程测量规范》 （GB50308-2008）
《盾构法隧道施工与验收规范》 （GB50446-2008）
《建筑起重机械安全评估技术规程》 （建筑JGJ/T189-2009）
3、施工准备
3.1端头加固
盾构始发井端头地层加固已完成，并根据设计要求对土体的加固效果进行检查，检查内容一般包括加固土体强度、 洞门处渗透性以及土体的匀质性。

若加固体经检查达到设计要求，则可进行下道工序施工；若未达到设计要求，则采取措施进行补充加固，并再次进行检查，直至达到设计要求方可进行下道工序施工。

3.2 端头降水
当地层承压水头高于盾构始发洞门时，为保证盾构始发施工的顺利进行，对始发端头的承压水进行降水处理。

根据降水专项设计进行降水井施工，降水开始运行后，进行日常监测，当地下水位降至始发洞门以下1m或达到设计要求后，开始下道工序（洞门凿除）施工。

降水期间必须配备有安全装置的供配电系统，并配备双回路电源（备用发电机），以便在主电源临时停电时，能继续供电抽水。

其它设备用电不得干扰降水用电或串入降水供电线路内用电。

为保障水泵运转和正常使用，对电机设备要配有补偿保护装置。

降水期间在周边建筑物及基坑上布设一定数量的沉降监测点。

各监测点跟踪观测结果及时汇总分析，进行信息反馈，一旦发生沉降超标、变形过大等不良现象，立即采取应急措施处理。

3.3始发基础安装
根据始发井结构以及隧道线路，对盾构始发姿态进行设计。

根据盾构始发姿态进行始发基础的安装，安装完成后严格进行测量复核，保证无
误后固定。

3.4 反力架及支撑安装
设计：反力架结构根据土建结构进行设计；反力架须具有足够的刚度和强度以能够提供盾构推进时所需的反力，反力架支撑系统将盾构推力作用到土建结构上，支撑提供的反力满足要求，且支撑有足够的稳定性。

安装：反力架靠盾尾侧平面要基本与盾尾平面平行，即反力架形成的平面与盾构的推进轴线垂直。

反力架的横向和竖向位置保证负环管片传递的盾构推力准确作用在反力架上。

安装反力架时，首先用经纬仪测定水平偏角和位置，然后将反力架整体组装，并校正其水平偏角和倾角，在定位过程中利用道链和型钢等工具配合。

最后经测量无误后将其与底板的预埋钢板焊接固定。

在安装反力架时，反力架左右偏差控制在±10mm之内，高程偏差控制在±5mm之内，上下偏差控制在±10mm之内，始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角＜±2‰。

反力支撑要及时安装，利用预埋在始发井结构上的吊钩和道链将反力支撑起吊并与反力架和预埋钢板连接牢固。

反力支撑尺寸提前设计加工好，以加快支撑安装速度。

3.5 盾构机组装
根据始发端头场地及盾构机各部件重量合理进行场地布置和吊装下井作业。

盾构机组装总体顺序为：后配套拖车按照从后到前的顺序吊装下井、拖车推入车站中间段、主机大件下井组装、主机与后配套联机。

拖车之间管线的连接：液压管路连接，确保连接管线清洁，并对接头进行编号。

拖车之间其它管线连接、电缆连接。

刀盘下井与前盾对接后，主机整体前移到固定位置。

主机定位后，后配套拖车整体前移，与主机连接，连接桥前端搭在安装机梁的端梁上,之后割除连接桥的支撑。

液压、电气、泥浆、风、水管线连接在拖车就位以后，立即开展，管线连接与结构件安装同时进行。

液压管线连接：保持接头和管路的清洁，并确保紧固的质量，并标识连接接头。

其它管线：标识连接接头，紧固固定。

电缆：敷设电缆槽，标识电缆线，并将电缆线连接固定到位。

泥浆管线安装：盾构机泥浆管线、盾构机与泥水处理设备管线连接。

3.6 盾构机调试
在盾构主机、后排套及其附属设备组装就位、管线连接完毕，盾构供电、供水到位后开始调试，盾构调试分设备调试和系统调试，单独调试合格后，才联机调试。

调试内容包括：
（1）推进系统测试：推进速度、油缸压力检测。

（2）刀盘驱动系统测试：正转、反转功能、最大速度、速度调节、压力等是否正常。

（3）液压泵站测试：检查液压油过滤、循环系统
（4）管片安装系统测试：各自由度功能检测、管片安装机抓举功能检测。

（5）注浆泵系统测试：各个功能是否达到性能要求，换向和调速是否正常。

（6）其它辅助液压系统测试。

（7）管片吊机功能测试。

（8）岩石破碎系统测试：动作、工作压力、破碎能力等。

（9）齿轮油循环系统测试：是否正常，液位报警功能等。

（10）盾尾油脂注入系统测试：工作压力是否正常，自动工作情况是否合理。

（11）主轴承HBW系统测试：工作压力是否正常，并将刀盘前部油脂注满。

（12）油脂密封系统是否正常并且将油脂注满主轴承，直至溢出，测量压力是否到达要求，控制部分功能是否正常，小油脂桶液位连锁功能是否正常。

（13）若泥水盾构机，须测试空气加压系统的控制部分是否正常，压力是否正常；泥水处理系统循环工况是否正常，压力、速度自动调节是否满足要求。

（14）水循环系统能否工作，主驱动部分流速是否达标，压力是否正常。

（15）整机联动控制是否正常，各个环节在控制室的控制情况是否正常。

（16）盾构机故障显示测试。

3.7 洞门临时密封
为了防止盾构始发掘进时泥土、地下水及循环泥浆从盾壳和洞门的间隙处流失，以及盾尾通过洞门后背衬注浆浆液的流失，在盾构始发时需安装洞门临时密封装置，按照设计图纸严格进行临时密封的安装。

3.8 洞门凿除
确定端头降水达到设计水位后开始洞门凿除，凿除后盾构前推迅速抵拢掌子面。

4、施工工艺流程
首先在盾构始发井开挖前期先进行端头土体加固、降水，并浇注始发基础；其次，
依次组装第一台盾构后配套拖车，并将其拖入明挖暗埋段；再次，依次组装盾构主机并将主机和后配套拖车连接，并完成盾构整机调试；最后，完成洞门密封、洞门凿除、反力支撑并开始拼装负环管片后形成盾构始发状态，同时利用管井降水将始发端头承压水位降至开挖面以下。

在泥水处理系统、垂直运输系统和水平运输系统、制浆系统等准备完毕后开始盾构始发掘进。

见图1盾构始发施工流程图
图1 盾构始发施工工艺流程
5、施工工艺
5.1 确定始发试掘进的参数
表1 始发掘进参数表
掘进参数 设定值 备注
泥水仓中心压力 1.14bar-1.38bar 考虑地层土体侧压系数0.35，系数取
1.1-1.3。

进浆比重 1.10 始发端处于粘性土层
进浆粘度 20s 始发端处于粘性土层
掘进速度 0
~
2cm/min 最快掘进速度为4cm；避免泥饼产生 进排泥浆流量差与掘进速度相匹配避免大的超挖；
5.2负环管片安装
在拼装第一环负环管片前，在盾尾管片拼装区180度范围内均匀安设6根长2m、厚85mm的定位垫块，（盾尾内侧与管片外弧面的间隙为85mm），在盾构内拼装好整环后利用盾构推进千斤顶将管片缓慢推出，当管片推出1500mm后开始拼装第二环管片（切不可将第一环管片全部推出槽钢段再拼装第二环，避免管片下沉）。

负环管片按照错缝的方式进行拼装。

负环管片在拖出的过程中要及时将负环管片支撑，避免负环管片失圆过大引起管片拼装困难。

5.3 同步注浆系统的形成
当盾尾通过洞门密封后开始实施同步注浆。

注浆浆液选择水泥砂浆，水泥砂浆的凝结时间在6小时左右，浆液的强度不小于2Mpa。

始发阶段同步浆液配合比见表：
表2 注浆材料基准配比
配 合 比
注浆
方式 水（kg）水泥（kg）细砂（kg）粉煤灰（kg）膨润土（kg）促凝剂（%）
同步
460 160 780 300 100 注浆
注浆压力大于泥水仓压力0.1～0.2bar。

注浆量应满足规范要求的充盈系数。

6、技术保证措施
（1）精心编排，强化管理，在深入调查、吃透设计意图，认真实施，并在实践中不断优化。

（2）施工准备期抓“两短一快”，即进场时间短、准备时间短、尽快形成生产能力。

施工过程中狠抓施工的程序化、标准化作业，通过合理的组织与正确的施工方法，尽快形成生产能力，提高施工进度，保持稳产高产。

（3）认真做好工程的统筹、网络计划工作，科学组织、合理安排、均衡生产。

采用先进的项目管理软件，对工程进行动态控制。

（4）根据气候特点，充分考虑冬季对施工的影响，牢牢抓住关键工序的管理与施工，合理安排施工时间，控制循环作业时间，减少工序搭接时间，提高施工效率。

（5）提前做好图纸会审工作，对图纸中有疑问的地方，及时与设计单位联系解决，避免耽误施工。

（6）组织管理、技术人员学习技术规范与施工监理程序，准确掌握工程要求的标准与程序。

（7）提前做好各分项工程的施工方案与材料试验，及时申报开工。

（8）加强技术管理和工序管理，杜绝因工作失误造成返工而影响正常的施工进度。

（9）在难点工程施工时，精心编制施工方案，采用稳妥施工方法，并经专家组审定，确保其科学、合理、可行。

防止影响施工进度。

（10）使用大型先进施工设备，保证足够多的施工机械及专业机械操作人员，确保工期目标的实现。

（11）成立专门的机械维修班组，加强对机械的保养维护，保证施工机械的正常运转。

（12）注重依靠科学和技术进步。

采用新技术，在关键工序采用施工效率高的机械。

对影响施工进度的施工技术难题，开展QC小组活动，组织攻关，充分听取各方面的合理化建议，提高施工进度。

（13）根据施工总进度的要求，分别编制年、季、月、旬、周施工生产计划，实施并对照检查，找差距，找原因，完善管理，促进施工。

（14）按生产计划情况编制材料供应计划，超前订货或加工，就近供货。

根据本工程特点，冬、雨季对施工的影响很大，要备有足够的材料库存量，保证工程物资供应充足，不致影响到工程施工进展。

（15）在施工中用计算机进行管理。

用计算机分析、处理施工数据，选用决策数学模型，结合有关资料和外部信息，用计算机做出决策，以实现施工管理的规范化、高效化和科学化。

（16）全面提高人员整体素质。

加强技术培训，提高施工人员的操作技术熟练程度，项目经理部的人员要深入学习项目管理知识，规范操作行为，同时抓好后勤保障工作，一切为生产服务，关心职工的物质文化生活，充分激发广大职工的生产积极性。

（17）加强施工现场的协调和指挥，保证各工序间紧密衔接，下道工序的准备时间在上道工序完成，减少工序准备时间。

（18）在雨季暴雨、冬季低温等恶劣气候条件时，采取措施（调整分项工程施工计划等）将天气条件对工期的影响减小到最小。

（19）建立、健全岗位责任制，施工人员定岗定责，严格技术标准、工艺措施、严明施工纪律，按设计要求施工。

（20）应用网络技术，科学组织施工，根据施工情况的不断变化，及时分析控制工期的关键线路，合理调整工、料、机、财的配置，确保分项分部工程按计划完成。

每月的生产计划细划到旬，每旬中按天进行控制，使施工计划做到日保旬、旬保月的高效完成。

7、注意事项
盾构始发试掘进是工程的一个重点，从盾构组装到试掘进的每一步都需要精心组织，在施工过程中必须保证以下事项：
（1）始发前检查地层加固的质量，确保加固土体强度和渗透性符合要求。

（2）始发基座导轨必须顺直，严格控制其标高及中心轴线。

（3）盾构组装质量和安全是控制的重点，特别是结构件间的连接、焊接和各密封系统要专人控制。

（4）洞门密封的安装必须保证质量。

始发前在刀头和密封装置上涂抹油脂，避免刀盘上刀头损坏洞门密封装置；在盾壳、管片通过洞门密封的阶段要加强管理，确保其密封效果。

（5）在拼装第一环负环管片时，由于上半部的管片没有约束，为防止两块邻接块失稳，可在管片拼装机归位之前，在盾壳内与负环管片之间焊接2根槽钢以稳定管
附图2 反力架及负环管片安装位置示意图。