盾构法施工工艺流程

盾构法地铁施工工艺流程

袁存防

1前言

盾构法作为目前最为安全有效、品质兼优的城市轨道施工工艺，已经被绝大多数市政工程所青睐，在21世纪中国社会、经济高速发展的时代，全国范围内各大中型城市都倾向于城市地铁及类似的市政工程的修建，因此盾构法施工在目前国内的市场不可估量。

盾构法施工糅合了传统和现代的各项技术革新，有着固定的施工工艺流程，包含了诸多施工环节，每一个环节或工序都必须有技术含量较高的专项方案指导施工，并辅以经验丰富的管理操作人员，才能充分发挥盾构法施工的优越性，实现工程的最大收益。现将盾构法地铁施工工艺流程总结如下，各分部、分项工程施工应参考专项方案。

2场地规划

2.1 临建设施

根据项目所在地政府和业主等上级主管部门的要求，确定临建设施所需板材和样式，围挡等临建应当和项目所在地同类项目一致建设。

生活区和生产区应该严格区分，并在场地内各显著位置悬挂安全生产标语。

生活区应该包括办公区和住宿区，应合理规划，办公区要划分会议室和办公室，同时还要单独确定食堂和厨房位置，绝对避免安全隐患。

生产区应该设置进出口，并用专用围栏和生活区隔断，在进出口位置悬挂安全生产标语。生产区内应该合理规划库房和材料堆放地等。

2.2 临时设施

（1）碴坑

碴坑设置于始发井旁边，原则是利于出渣用吊机倾倒渣土，并便于土方车外运。碴土坑采用C20砼，底板及侧墙厚不低于30cm。每个碴土场四周设置挡碴板，碴土场总存碴能力≥1500m3。

（2）管片堆放场

根据盾构施工龙门吊设置情况，管片堆放场设置在吊机轨道之间，原则是利于吊机吊放，同时考虑管片运输车便于进场。正式管片堆放场的管片存放能力≥210块（35环）。

（3）砂浆拌合站

结合盾构施工列车编组情况及盾构施工预留口位置，将拌合站设置在始发井入口区域内。拌合站包括拌合楼、砂石料场、水泥储存罐、粉煤灰储存罐及砂浆储存罐。

砂浆拌合站场地全部钢筋混凝土硬化，并施作储存罐基础。

（4）冷却塔及砂浆中转站

冷却塔及砂浆中转站设置在始发井出口位置附近，用H型钢或工字钢搭设冷却塔放置平台。

（5）通风机

通风机临时设置在盾构始发井出口位置，根据掘进情况，在过站后可在车站口位置另行设置。

（6）充电间

充电间设置在始发井附近空荡区域，采用砖砌结构。

（7）物资、机电库房

主要存放小型配件和材料。

（8）材料堆放场

主要堆放盾构施工用的油脂、泡沫剂、轨道、轨枕、人行踏板等。

（9）小型机具堆放场

主要堆放盾构施工用的备用碴车、管片车等其它施工机具。堆放场地面采用C25砼硬化。

（10）洗车槽

在施工场地两端大门位置设洗车槽，所有进出工地施工车辆必须经过清洗干净后，方可驶出场地。洗车槽采用下沉式，洗车槽旁设置沉淀池，洗车所排水经沉淀池沉淀后排入市政污水管线。3人力资源配置

项目部根据情况设置6部1室或7部1室，具体请见附表2。

施工生产部负责盾构施工的组织、管理；机电设备部负责盾构法施工的各项设备保障工作；技术质量部负责施工技术方案的制定、盾构施工技术指导、量测、试验以及相关内业资料的收集整理和上报。施工生产部设四个盾构施工工班，两个地面施工工班，一个临工班，一个注浆班；机电设备部下一个维修班；技术质量部下设测量班、试验室；项目部另应设一个渣土外运队。

4盾构机选定、进场

4.1 盾构机的选型原则

（1）选择的盾构机机型和功能必须满足标段线路条件、工期、施工条件和环境等要求。

（2）选用的盾构机应具有良好的性能和可靠性。

（3）类似地质、施工条件下盾构选型、施工实例及其效果。

（4）盾构机制造商的知名度、良好的业绩、信誉与技术服务。

4.2 盾构机的选型依据

（1）标段招标文件、招标设计、岩土工程勘察报告等要求，区间隧道工程地质、水文地质以及线路条件、地层沉降、工期和环境保护、施工条件等。

（2）根据工程特点，盾构机应配备泡沫和澎润土注入系统，进行掘进中的碴土改良，实现盾构的土压平衡掘进和止水固结掌子面能进入土仓进行各种作业的目的。

（3）专家会议建议。

4.3 盾构机应具备的功能

（1）基本功能

具备开挖系统、出碴系统、碴土改良系统、管片安装系统、注浆系统、动力系统、控制系统、测量导向系统等基本功能。

（2）能够在高地下水砂砾石地层长距离掘进，还需具备以下功能：

①具备土压平衡模式掘进功能；②足够的刀盘驱动扭矩和盾构推力；③合理的、高耐磨性的刀盘及刀具设计，足够的刀盘开口率，开口形状及合理位置；④能承受大偏心力矩的主轴承设计，具有高的主轴承设计寿命，有效的主轴承密封及刀盘减震设计；⑤盾构机的铰接系统和盾尾密封系统在压力状态下的可靠防水密封性能；⑥优良的碴土改良系统：配备泡沫注入系统和澎润土注入系统；⑦可靠的盾构机防喷涌设施：⑧功能完善可靠的人员仓设计；

（3）具备处理大粒径卵石和漂石的能力：

①刀盘及刀具具有中硬岩切削能力：通过安装在刀盘上的双刃滚刀对大粒径漂石进行破碎；

②刀盘和螺旋输送机能满足一定粒径的卵石和破碎后的漂石的排出能力，且具有高的耐磨性；

（4）特殊地段的通过能力：

①穿越砂卵石地层，盾构机应具备土压平衡掘进和保压能力。②过高水压地层，盾构机应具备防喷涌的能力。③过砂卵石地层刀盘、刀具要有抗磨损保护措施。

（5）精确的方向控制

盾构机必须具有高精度的导向系统，确保线路方向的正确性，盾构方向的控制包括两个方面：○1盾构机本身能够进行纠偏；○2采用先进的激光导向技术保证盾构掘进方向的正确。

（6）环境保护

盾构法施工的环境保护包括两个方面：

○1盾构施工时对周围自然环境的保护，即地面沉降满足设计要求，无大的噪声、震动等；○2要求盾构施工时使用的辅助材料如油脂、泡沫等不能对环境造成污染。

（7）掘进速度满足计划工期要求。

（8）设备可靠性、技术先进性与经济性的统一。

4.4 盾构机进场、吊装

（1）盾构机在工厂由供应商进行主要部件组装及调试后，将分成几个大的部分运往施工现场。主要包括前盾，中盾，尾盾，刀盘，管片安装机，以及后配套系统等。