盾构附属工程施工方案

盾构附属工程施工方案
1洞门施工
1.1概述
洞门设计时，首先考虑施工时避免破除已做管片及洞门突出明挖井口端墙。

通过配置适宜的反力架和负环管片，并结合区间的管片排列情况，控制第一环管片的位置，以保证洞门空间与第一环管片紧邻且不冲突。

盾构始发洞门、到达洞门设置洞门圈，通过洞门除预埋环梁连接筋外不设置洞门圈。

本工程一共14个洞门，其中始发洞门7个，到达洞门7个。

洞门宽度根据实际排版情况而定，但不应小于500mm,施工中适当调整。

洞门范围围护结构设计采用玻璃纤维筋，洞门采用C40防水模筑砼，抗渗等级P10。

洞门初衬内径为4000mm,外径5220mm的钢筋混凝凝土圈梁，混凝土的强度等级采用C40,抗渗透等级为P10。

盾构洞门采用C40、P10混凝土，钢筋采用HRB335钢筋.混凝土保护层厚度迎水侧为50mm,背水侧为40mm。

洞门预埋钢环及与洞口连接的管环预埋钢环的钢环钢板与法兰钢板的焊接焊缝需连续不渗漏水。

洞门预埋钢环及与洞门连接的管环预埋钢环的加工精度外包尺寸误差不大于正负10mm,法兰钢板厚度不大于15mm。

洞口预埋钢环误差不大于10毫米.
1.2施工部署
洞门衬砌施工：各个明挖井与隧道接口的洞门环梁施工在工程后期施工。

即本标段的隧道完成掘进盾构，始发井、过井的结构施工将要结束时穿插进行，即各明挖井的顶板施工完成后.
1.3洞门预埋件的制作与安装
1)洞门预埋件的制作
洞门预埋件包括：为满足盾构机进出洞临时封堵洞门端头要求的环状钢板及为保证洞门结构与端墙保持刚性接头的预埋钢筋等.洞门结构用连接螺栓与管片相连，洞门连接螺栓为M24.
(1)洞门连接螺栓其要求如下。

①螺栓机械性能等级为5.8级；螺母的机械性能等级为6级，垫片机械性能等级最低为Hv=140;
②螺栓、螺母、垫片全部热浸锌，厚度分别为0.07、0.05、0。

07毫米；
③加工丝扣时，需注意螺栓同螺母适当松配；
④螺母规格为GB/T6170—2000;
⑤洞门连接螺栓的端块由Q235钢板切割而成，其尺寸为10×60×60mm
⑥每个洞门需10套洞门连接螺栓。

(2)洞门环板制作要求
①环板内径允差D=±10mm。

②环板宽度允差0～+3mm。

③整个平面不平整度≤6mm。

④焊缝需连续焊，焊缝高度为8mm。

⑤钻孔及螺孔要均布，相邻空间误差≤2mm。

⑥预埋环板和固定环板的孔中心应一致.
⑦预埋环板和固定环板均采用Q235低碳钢制造.
⑧预埋环板A除与砼接触面外，其余外露面均须涂红丹二度，此前需去除锈斑。

固定环板B板亦需涂红丹二度。

2)洞门预埋件的安装
本标段区间洞门内径尺寸为4m,盾构、盾构洞门预埋件的安装方法基本相同，预埋预埋件尺寸有变化，见图7-1.
盾构始发井与吊出井的内墙砼浇筑至洞门位置时，将已分块制作好的环状钢板精确定位后连接在模板内侧，然后浇筑砼.
环板在施作过程中应保证。

①竖直公差要求：V不得超过±10mm。

②水平公差要求：H不得超过±10mm。

③防水圆度变形：内径误差不得超过±10mm(任意点检查)D=理论值- 实测值(竣工后直径)。

④环班中心(圆心)：竣工洞门环班中心不得超过10mm。

⑤须将洞口预埋的中12连接筋中很多于12根(均布)通过中8联系钢筋与竖井结构主筋搭接焊接，两端焊缝高度6mm,长度30mm,并需按照电器 迷流要求检验.
⑥在浇捣过程中，应采用有效措施防止浆液进入载丝螺孔里面。

⑦预埋中12连接钢筋在预埋时应弯折。

1.4洞门衬砌与防水施工
1)施工工艺
洞门衬砌施工前，先要拆除洞口环管片，按设计铺设防水层，安装遇水膨胀橡胶止水带，绑扎钢筋，确保洞门钢筋与端墙结构连接牢固，立模后浇 筑砼。

洞门施工工艺流程如图7—4。

图7—4洞门施工工艺流程
2)施工技术要点
(1)洞门环管片拆除
将洞口临时密封(洞门压板、帘布橡胶板等)拆除干净，利用专用工具进
行洞门环管片的拆除，先拆一块邻接块，然后再自上而下依次拆除.砂浆凿除采 拆除洞口环管
安装止水带
绑扎钢筋
立模、浇筑砼
拆模、养护
检查洞门防水效果
结束
洞门环管片背衬注浆
用人工手持风镐施工，凿至洞门圈内砼表面完全出露，清理干净，实行下道工序施工.
(2)洞门接口防水施工
隧道洞门接口防水主要指盾构区间隧道与竖井(明挖段)的连接部位.在刚性接头中设置柔性填缝材料，竖向施工缝设置三道防水装置，水平施工缝设一道遇水膨胀橡胶带。

在主体完工后，实行嵌缝作业，并注入密封剂.
洞门防水施工本卷须知。

①防水混凝土在施工时应充分考虑收缩应力和变形开裂，做好预防工作。

避免产生微小裂缝引起渗漏。

②止水带设置时一定要掌握好涂缓膨胀剂的时间与剂量，保证止水带在砼具有一定的强度后才开始膨胀，切实发挥止水作用。

止水带的粘贴基面一定要光滑平整，没有台阶、蜂窝麻面。

③切实做好施工缝的嵌缝工作，嵌缝材料选用氯丁胶乳水泥砂浆，界面处理选用界面处理剂YJ—302及PE薄模。

④绑扎钢筋：钢筋在加工车间实行加工，要保证主筋圆弧准确、圆顺；运至工作面实行绑扎、焊接，利用预埋钢筋或打插筋作为固定钢筋；靠近模板的钢筋要绑上混凝土预制块，以保证混凝土保护层厚度，以免发生漏筋现象。

⑤立模、浇筑混凝土：模板采用特殊加工的钢模板，确保洞口的尺寸精度。

模板、钢筋、防水层等经检查验收达到设计、规范要求，即开始浇筑混凝土；采用商品混凝土，塌落度控制在100～120mm,利用泵送直接入模。

分层浇筑，插入式振捣器捣固，确保封顶混凝土充填密实。

⑥拆模、养护：拆模时间要保证3天以上，拆除时注意不要磕碰混凝土边脚，拆模后，即开始洒水养护，14天龄期内要保证混凝土表面湿润。

3)洞门保圆措施
(1)钢模安装精确定位后，沿径向每隔36°设一径向支撑杆，以防止模板变形。

(2)端头模板设斜支撑，以防跑模。

(3)为防止混凝土浇筑时模板上浮，在上部模板焊接支撑，顶部支撑在
端墙结构上。

4)洞门施工本卷须知
(1)完成隧道掘进后实行洞门施工，洞门施工作业不能影响盾构掘进机正常施工作业。

(2)与明挖井内衬墙联接钢筋的锚固长度不小于480mm,保证明挖井与隧道刚性连接.
(3)遇水膨胀橡胶止水条要粘贴紧密，位置准确无误，砼灌注施工时。

不能松动、破坏已粘贴牢固的遇水膨胀橡胶止水条。

(4)严格按施工配合比拌制混凝土，严格控制水灰比，砼捣固均匀密实。

确保砼质量达到设计的强度和防水等级。

2垫层施工
2.1施工方法
8～12号竖井贯通后，拆除洞内管道及轨排，从8号井向12号井方向施工垫层，分段施工，分段长度为12m,混凝土从就近竖井通过输送管垂直输送至井底，洞内采用输送泵输送，输送长度大于300m时增加输送泵实行接力泵送，运输至浇筑部位。

12～15号竖井贯通并拆除洞内管道及轨排后从12号井向15号井方向进行垫层施工.
2.2砼浇筑前的准备
1)组织施工班组实行技术交底，班组必须熟悉图纸，明确施工部位的各种技术因素要求(砼强度等级、抗渗等级、初凝时间等).
2)组织班组对模板实行交接检，假设不具备砼施工条件则不能实行砼施工.
3)组织施工设备、工具用品等，确保良好.
2.3泵送混凝土施工
1)泵送混凝土前，先把储料斗内清水从管道泵出，达到湿润和清洁管道的目的，然后向料斗内加入与混凝土配合比相同的水泥砂浆(或1：2水泥砂
浆),光滑管道后即可开始泵送混凝土.
2)开始泵送时，泵送速度宜放慢，油压变化应在允许值范围内，待泵送顺利时，才用正常速度实行泵送。

3)泵送期间，料斗内的混凝土量应保持不低于缸筒口上10mm到料斗口下150mm之间为宜。

避免吸入效率低，容易吸入空气而造成塞管，太多则反抽时会溢出并增大搅拌轴负荷。

4)混凝土泵送宜连续作业，当混凝土供给不即时，需降低泵送速度，泵送暂时中断时，搅拌不应停止。

当叶片被卡死时，需反转排队，再正转、反转一定时间，待正转顺利后方可继续泵送。

5)泵送中途若停歇时间超过20分钟，管道又较长时，应每隔5分钟开泵一次，泵送小量混凝土，管道较短时，可采用每隔5分钟正反转2-3个行程，使管内混凝土蠕动，防止泌水离析，长时间停泵(超过45分钟)气温高、混凝土坍落度小时可能造成塞管，宜将混凝土从泵和输送管中清除。

6)泵送先远后近，在浇筑中逐渐拆管。

7)在高温季节泵送，宜用湿草袋覆盖管道实行降温，以降低入模温度。

8)泵送管道的水平换算距离总和应小于设备的最大泵送距离。

3区间防水施工方案
3.1概述
1)防水设计原则
盾构区间盾构隧道防水等级为二级，不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于总防水面积的2/1000;任意100m²防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m²,平均渗水量不大于于0.05L/ (m²。

d),任意100m²防水面积上的渗水量不大于0.15L/(m²。

d).
盾构区间防水设计应遵循“以防为主、刚柔相济、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则.强调结构自防水首先应保证混凝土、钢筋混凝土结构的自防水水平.为此应采取有效技术措施，保证防水混凝土达到规范的密实性、抗渗性、抗裂性、防腐性和耐久性.增强变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件、预留孔洞、各型接头、各种结构断面接口、桩头等细部结构的防水措施。

以达
到技术先进、经济合理、安全使用、确保防水目的。

2)结构防水体系
3.2防水工程施工
3.2.1盾构隧道防水
1)结构自防水施工
(1)管片自防水
①管片采用C50高强度混凝土，抗渗等级为P12.混凝土渗透系数不宜大于5×10-13m/s,氯离子扩散系数不宜大于12×10—9cm/s。

②在有侵蚀性介质的地段，管片混凝土可用抗硫酸盐水泥，在强腐蚀性地段需外涂环氧防腐或渗透结晶型涂料。

③在有侵蚀性介质的地段，钢筋净保护厚度不小于50mm。

④按相关规定严格控制混凝土中CI—的含量，在氯盐环境下，混凝土土中CI-含量不应超过胶凝材料总量的0。

1%.每立方米混凝土中各类材料的总碱含量(Na1O当量)不得大于3Kg.硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度(比表面积)不超过350m²/Kg,选用C3A和C3S少的水泥、其中C3A的含量不
大于8%。

⑤在混凝土适配工作中，实行混凝土和胶凝材料抗裂性能比照实验，并从中优选抗裂性能良好的混凝土原材料和配合比。

⑥选用低水化热水泥，水泥用量不得少于280Kg/m²,水胶比不大于0.45.
⑦防水混凝土的骨料应满足以下要求：粒径和级配良好，吸水率低，孔隙率小(粗骨料的松散堆积密度应大于1500Kg/m²,对较致密石子如石灰岩
大于1600Kg/m²),即孔隙率不超过40%,公称连续级配的石子应有5～10mm 颗粒。

⑧管片应采用浸水养护
2)管片外防水
①管片壁后注浆采用同步注浆技术即时填充管片与围岩之间的孔隙，以达到控制地层沉降的效果。

②浆液类型、配合比应根据现场试验确定
③注浆孔应结合注浆量、注浆压力综合而定.还利用管片吊装孔(注浆孔)强化二次注浆。

3)管片接缝防水
①管片采用高精度管模制作，以确保管片环的拼装精度
②管片生产中可采用高频振动台增强振捣，确保混凝土密实，以满足抗渗等级的要求.
③管片在生产、运送、拼装过程中出现的大麻点、大缺角应用聚合物快凝水凝修补完好。

④盾构机千斤顶的布置间距、施工中顶推力应尽量均匀，管片在拼装过程中的环面应尽量平整，且在管片背千斤顶面粘帖软木垫，通过以上措施尽量减少应施工荷载产生的裂缝。

⑤管片在使用期间应满足强度、抗裂要求，醉倒裂缝宽度不大于0.20mm.
⑥管片在使用期间用作注浆的吊装孔应用微膨胀水泥封堵.
⑦接缝防水采用在密封垫沟槽内设置密封垫，通过被压缩挤密能实现防水。

⑧弹性密封垫的材料首选能满足防水要求的各项指标。

对于正常盾构段，接缝防水采用三元乙丙橡胶弹性密封垫，在管片密封垫沟槽内粘贴三元乙丙橡胶弹性密封垫通过其被压缩挤密来防水。

对于盾构空推段，接缝防水采用遇水膨胀橡胶密封垫。

⑨为适合更大的接缝变形量；推荐采用加厚的弹性密封垫。

①管片密封垫应满足在设计水压和接缝最大张开值下不渗漏的要求，密封垫沟槽的截面积应大于密封垫的截面积，当环缝张开量为0mm时，密封
垫可完全压入储存于密封垫沟槽内。

其关系符合下式规定；
A=1～1.15Ao式中：A—密封垫沟槽截面积；Ao-密封垫截面积
为确保接缝两侧密封垫接触宽度，管片环缝错台量应满足相关范围的要求。

弹性密封垫的构造形成经实验确定，要求在张量为6mm时能抵抗0。

6MPa的水压。

手孔及吊装孔(注浆孔)采用遇水膨胀橡胶圈止水，并用微膨胀水泥砂浆封孔。

4)盾构进出时的防水
盾构始发时，为防止泥沙及水的涌入，需设置帘布橡胶圈。

帘布橡胶由模具分块压制，然后连成一整框。

并且盾构进始发时，因为推力减小，管片弹性密封垫难以压紧，施工中应采取管片拉紧的措施，并增强注浆防水。

5)管片修补施工
(1)隧道管片的修补方法
①基层处理：将管片混凝土需要修补的部位用清水，把基层清洗干净。

清除所有的浮浆、油渍、粉尘等杂物。

②修补：待修补材料在较干的状态下实行修补，可防止修补部位出现裂缝或修补不平整.每次修补的厚度不得大于35mm,若破损处大于35mm,应分层逐步修补，最后用砂纸实行磨平、修整。

③养护和打磨：因为隧道内温度较高，故考虑采用自然养护；管片修补后存有色差，在修补后用打磨石混合普通水泥，对修补表面实行打磨处理，最后用清水冲洗表面即可。

(2)修补工作和使用材料的质量要求
①修补质量：应无裂缝和杂物，强度应与管片混凝土强度相当，颜色与管片原有的混凝土颜色相近.
②材料质量：每批修补材料应存放妥当，防止杂物污染，避免发生混合。

应密封保存.
6)隧道堵漏施工
(1)管片裂缝堵漏
①当管片裂缝小于0。

2mm或大于0.2mm但渗水较小时，可在裂缝面使用水泥基渗透结晶型防水材料对其微小渗水处实行涂刷。

②当管片裂缝大于0。

2mm且渗水较大时，先将渗水处前后各1环用速硬微膨胀胶泥临时封堵，渗水处以钻孔的形式，利用细管把EAA环氧树脂压注进去，待到一定龄期后，再对管片实行清洁。

(2)环、纵缝渗漏水的处理
①当环、纵缝渗漏水较小时，先将渗水处用速硬微膨胀胶泥临时封堵前后各1环的环、纵缝，渗漏水处以钻孔的形式，利用细管把EAA环氧树脂压注进去，待到一定龄期后，再对管片实行清洁。

②当环、纵缝渗漏水较大时，通过管片注浆孔压注水溶性聚氨酯速效堵漏浆液，压入后以水为交联剂，立即实行化学反应，并与周围的砂石、泥土等固结成弹性的固结胶体，达到填充、封闭、堵漏的效果。

③为了确保道床混凝土浇筑的质量，在对管片环、纵缝实行堵漏的过程中，假设隧道下部也存有渗漏，应先处理该处，然后再实行其它工作。

(3)注浆孔渗漏水处理
①当注浆孔渗漏水较小时，先清理注浆孔，并在注浆孔内螺纹和闷盖外螺纹均涂少量速硬微膨胀胶泥，然后将闷盖旋紧(加设止水圈),最后在闷盖处再用水泥封一圈，彻底堵住渗水.
②当注浆孔渗漏水较大时，先通过注浆止水，再在注浆孔内螺纹和闷盖外螺纹均涂少量速硬微膨胀胶泥，然后将闷盖旋紧(加设止水圈),最后在闷盖处再用水泥封一圈。

(4)螺栓孔渗漏水处理
螺栓孔渗漏水主要是从相邻位置管片缝漏水进入螺栓孔，此时只需要将管片缝漏水处理完毕，自然能够达到螺栓孔渗漏水止水效果.
7)隧道接口防水
①在盾构隧道与始发井、中间过井、吊出井接口处模筑后浇洞口环梁。

并在后浇洞口环梁与管片、与各结构内衬之间预埋一道注浆管，收口环突出墙端5～10cm,并设置引水槽引水，管片与现浇洞口处应设置不锈钢接口槽.
接口外侧围岩应做注浆处理。

②各结构自身的防水材料在接口处应实行自收口处理。

③接口处20环管片应增大同步注浆压力，并应实行二次注浆。

2盾构隧道洞门防水
1)盾构隧道防水处理
盾构隧道洞门和结构防水等级为一级，拱顶不允许渗水，结构不允许漏水，结构表面无湿渍.为了更好地解决洞门处排水问题，在工作井端墙外沿洞门上半部分设一个宽度为100mm的汇水槛。

2)管环防水要求。

①止水圈，弹性密封为氯丁橡胶或氯丁橡胶与水膨胀橡胶复合体，并以粘结剂粘帖在相关基面上。

②管环与管环之间采用中等硬度的木质材料一胶合板作为衬垫，板接头处以企口方式相接。

③管环下部的嵌缝槽采用加微膨胀剂防水水泥砂浆嵌填.
④管环与钢套环之间形成的嵌缝槽采用聚氨酯密封嵌注。

⑤在钢套环上的两圆筋之间嵌入挤出型SM胶，其材质为单组份水膨胀密封胶，从而构成一圈封闭环。

⑥接口插入前，在止水圈斜面上和钢套环斜口上均匀涂刷一层硅油，严禁使用其他油脂或肥皂水之类的光滑剂。

接口插入后，应用探棒插入钢套环孔隙中，沿周边检查止水圈定位是否准确，发现有翻转、位移等现象，应拔出重新粘帖和插入。

3进出洞门防水施工
隧道洞门主要指区间隧道与端头井的连接部位，这些部位拐角多，结构复杂，施工缝、变形缝多，是防水工作的难点。

1)洞门防水施工
①通过设置适宜的反力架和负环管片，并结合区间的管片排版情况，控制第一环管片的位置，使洞门厚度在40cm~80cm之间调节，可避免破除永久管片。

②盾构机进始发口时，用特制的帘布橡胶板防止地层中的泥沙及水涌入
隧道及确保管片与地层之间的注浆效果，帘布橡胶板由模具分块压制而成。

在洞门处连成一个整框，再结合洞门处的特殊构造实行防水处理。

③盾尾空隙回填灌浆材料，不但有利于控制地面沉降，也是构成隧道外围防水圈的重要材料，所以，在洞门处采用水泥一水玻璃组成的双液浆二次补浆，增强防水效果.
④后浇洞门圈与管片和结构内衬墙之间的接缝通过遇水膨胀橡胶止水条防水。

2)在施工过程中注意以下几点。

①止水条的粘贴基面一定要光滑平整，没有台阶、蜂窝麻面，否则很难起到止水效果。

止水条在粘贴或固定时一定要牢固，防止在施工下一环混凝土时将止水条碰脱落。

②止水带的安装要按使用说明实行，止水带接头按要求实行处理，施工时防止卷边、打折或被撕破。

③洞门处的预注浆可选择以水泥和水玻璃为主的双液浆，主要目的是止水堵漏，注浆参数可根据现场的具体条件和地质情况确定。

后注浆主要采用单液水泥浆，并在施工混凝土时预留注浆管。

④切实做好施工缝、变形缝的嵌缝工作，作为第二道防线，能够补充因止水条、止水带的接头处密封不严或拐角处开裂或因弹性密封垫和管片边角部位因施工损坏而引起的渗漏，嵌缝材料选择经过实践检验的优良材料.。