第三章 盾构施工定额

第三章盾构施工定额

一、盾构施工简介

（一）盾构机的构造

1、盾构的外形

盾构机的外形有圆形、双圆、三圆、矩形、马蹄形、半圆形和与隧道断面相似的特殊形状等，绝大多数盾构还是采用传统的圆形。

2、制造盾构的材料

盾构主要用钢板成型制成。大型盾构考虑到水平运输和垂直吊装的困难，可制成分体式，到现场进行就位拼装，部件的连接一般采用定位销定位、高强度螺栓连接，最后成型的方法。

3、盾构的基本构造

所有盾构的形式从工作面开始均可分为切口环、支承环和盾尾三部分，以外壳钢板联成整体。

（二）盾构掘进机的分类

按照不同的项目，盾构掘进机可以分成不同的类别。

1、按盾壳数量分：有单护盾、双护盾、叁护盾。

2、按控制方式分：有地面遥控和随机控制。

3、按开挖方法分：有人工、半机械、机械。

4、按开挖断面分：有部分断面开挖和全断面开挖。

5、按千斤顶布置位置分：千斤顶与机分离布置在混凝土环后称顶管机和千斤顶随机布置在混凝土环前。

6、按切割头刀盘形式分：刀盘固定称网格式刀盘；刀盘回转，刀盘上只装切割土的铲刀；刀盘回转，刀盘上装有切削土的铲刀与切割岩石的滚刀称混合型盾构以稳定被开挖地层。对支撑面基本稳定的隧道可采用广义的常规盾构机。

（三）盾构掘进机工作原理

1、泥水加压式盾构掘进机

泥水加压式盾构，是在切削刀盘后方设隔墙将盾构封闭起来，压力泥水送入此隔墙与掌子面之间的所谓泥水室，用泥水压力形成承压面，以抵抗地层水压，防止开挖面的塌方。用切削刀盘进行开挖，切削下来的砂土，经搅拌机搅拌成泥浆，由泥浆泵经排泥管道抽出，输送到地面泥水处理场。一面切削，一面用千斤顶向前推进盾体，至一个衬砌管片宽度时，用盾尾拼装机进行管片安装。

这种盾构掘进机是针对在滞水砂层、河海底部等特殊的超软弱地层中进行隧道施工而研制的，近时期来它的应用范围得到推广，而被用于各种软土地层。

2、土压平衡盾构掘进机

土压平衡盾构主要由盾壳、刀盘、螺旋运输机、盾构千斤顶、管片拼装机以及盾尾密封装置等构成。它是在普通盾构基础上，在盾构中部增设一道密封隔板，把盾构开挖面与隧道截然分隔，使密封隔板与开挖面土层之间形成一密封泥土舱，刀盘在泥土舱中工作，另外通过密封隔板装有螺旋输送机。当盾构由盾构千斤顶向前推进时，由刀盘切削下来的泥土充满泥土舱和螺旋输送机壳体内的全部空间，同时依靠充满的泥土来顶住开挖面土层的水土压力，通过调整排土量或开挖量来直接控制泥土舱内的压力，并使其与开挖面地层水、土压力相平衡，同时直接地利用泥土舱的泥土对开挖面地层进行支护，从而使开挖面土层保持稳定。

（四）盾构掘进机的选型

选择盾构机时,必须综合考虑下列因素:1)满足设计要求；2)安全可靠；3)造价低；4)工期短；5)对环境影响小。盾构机机型正确与否是盾构隧道工程施工成败的关键。

盾构选型必须严守以下几项原则:1)选用与工程地质匹配的盾构机型，确保施工绝对安全。2)可以辅以合理的辅助工法。3)盾构的性能应能满足工程推进的施工长度和线形的要求。4)选定的盾构机的掘进能力可与后续设备、始发基地等施工设备匹配。5)选择对周围环境影响小的机型。

以上原则中以能绝对保证掘削面稳定、确保施工安全的机型为最重要。为了选择合适的盾构机型,除应对土质条件、地下水条件进行勘查外，还应对占地环境作充分的勘察。

二、盾构施工概预算定额

根据水利工程系列定额特点，本定额也按工程性质来划分不同节，如盾构掘进、出渣、预制钢筋混凝土管片、管片止水、衬砌压浆、盾构安装调试及拆除等。

1、定额框架结构

以下是定额的框架结构表。

2、定额内容介绍

下面具体介绍《水利工程概算补充定额（掘进机施工隧洞工程）》（水总[2007]118号）盾构施工概预算定额。

A、说明（盾构施工部分）

一、盾构掘进机施工定额包括盾构掘进机安装调试及拆除、刀盘式土压平衡及泥水平衡盾构掘进、管片安装、壁后注浆、洞口柔性接缝环、负环管片拆除、洞内渣土及管片运输等；其他定额与TBM施工部分相同。

二、本章定额适用于采用全断面掘进机施工的水利工程隧洞（平洞）工程。

三、本章定额的计量单位：开挖及出渣定额按自然方体积为计量单位，预制混凝土管片、灌浆等均按建筑物的成品实体方为计量单位。

四、工程量计算规则

1. 开挖及出渣工程量按设计开挖断面面积乘洞长的几何体积计算。

……

3. 盾构施工工程量其他计算说明

负环段是指从拼装后靠管片起至盾尾离开始发井内壁止的掘进段。

出洞段是指盾尾离开始发井10倍盾构直径的掘进段。

正常段是指从出洞段掘进结束至进洞段掘进开始的全段掘进。

进洞段是指盾构切口距接收井外壁5倍盾构直径的掘进段。

壁后注浆工程量根据盾尾间隙，由施工组织设计综合考虑地质条件后确定，定额中未含超填量。

柔性接缝环适合于盾构工作井洞门与圆隧洞接缝处理，长度按管片中心圆周长计算。

五、定额使用说明

1. 按隧洞开挖直径选用定额时，以整米数计算。

2. ……

3. TBM和盾构掘进定额综合考虑了试掘进和正常掘进的工效，并且已含维修保养班组的工料机消耗，使用时不再增补和调整。

4. 以洞长划分子目的出渣定额已包含洞口至洞外卸渣点间的运输。

5. 管片运输定额包括洞外组车场至掘进机工作面间的管片运输。

6. 管片预制及安装定额中已综合考虑了管片的宽度、厚度和成环块数等因素，与实际不同时不再调整。管片安装定额包括管片后配套吊运、安装、测量等工序。

7. ……

……

9. 关于盾构施工定额的其他说明：

采用干式出土掘进，其出土以吊出井口卸车止；采用水力出土掘进，其排放的泥浆水以运至沉淀池止，水力出土所需的地面部分取水、排水的土建及土方外运费用另计。水力出土掘进用水按取自然水源考虑，不计水费，若采用其他水源需计算水费时可另计。

七、工程单价取费及其他说明

1. 掘进机施工人工预算单价执行枢纽工程标准。

2. 掘进机施工土石方类工程、钻孔灌浆及锚固类工程执行如下取费标准：其他直接费费率1.5%～2.5%，现场经费费率3%，间接费费率3%；其他工程单价取费执行水总[2002]116号文编制规定相关标准。

3. 由建设单位提供掘进机并在施工机械台时费中扣除折旧费的工程，土方、石方类工程执行如下取费标准：其他直接费费率2%～3%，现场经费费率5%，间接费费率5%。

4. 泥水平衡盾构掘进泥水处理系统土建费用可在临时工程中单列项，设备组时费根据设计或实际设备配备计算。

5. 掘进机施工时临时供电线路、通风管道、轨道安装和拆除费用可在临时工程中单列项。

6. 钢筋混凝土管片预制厂土建费用可在临时工程中单列项。

B、定额