隧道施工工艺及进度控制措施

隧道施工工艺及进度控制措施

1、盾构始发施工工艺及进度控制

1.1、盾构始发施工工艺

始发掘进流程

(1) 检查洞门情况

洞门破除前先进行打水平探孔检查加固区的加固效果及渗漏情况，水平探孔布置要合理，重点检查隧道腰部以上断面加固效果，若无渗漏或者只有小量清水渗出即可进行洞门破除。若有泥水渗出且渗漏量大则进行注双液浆封堵渗漏通道。

(2) 洞门破除

始发洞门破除采用风镐结合人工修凿的方法进行，洞门破除分两个阶段，第一阶段：破除洞门内侧连续墙钢筋和混泥土，在进行破除施工时，应采用台阶法从上到下分级破除，破至混凝土连续墙外侧钢筋外露即可，外侧钢筋暂时不切除第二阶段：当盾构机组装、调试完毕后，马上经行连续墙外侧钢筋切除，对洞门周边混凝土及钢筋经行人工修凿。洞门破除直径不能小于洞门圈直径，混凝土外侧钢筋不得露出洞门圈，切除后的洞壁应垂直洞门圈。在混凝土外面钢筋切割时注意防止预留钢筋切除。

(3) 反力架安装、定位

盾体组装完成后进行反力架的安装定位，反力架与始发托架成直角，反力架定位完成并经测量复测后方可固定，反力架与车站结构通过φ300钢管支撑。反力架中部采用H钢斜撑加强支撑。

(4) 初始掘进

1、在盾尾安装第一环临时管片（T6），并直接与基准环用螺栓连接拧紧，对该环的管片的椭圆度进行复测，确保拼装质量。此时刀盘未顶到素砼连续墙，推进时无需开启刀盘，仅使用推进千斤顶推动盾构前移，安装管片时必须注意在刀盘前焊接挡块限制盾构机前移。管片拼装后割除挡块，继续完成T5、T4环推进和管片拼装。T4环掘进完成后，刀盘切口环进入洞门密封圈约400mm，需收紧洞门密封胶圈，同时对橡胶密封圈进行固定。

2、盾构机推进第T3环，当行程∆L=740mm时，整个刀盘开始切削风井围护结构外素砼连续墙。当行程∆L=1700㎜时刀盘整体穿透连续墙进入搅拌桩加固土层，当行程∆L=1800mm时，安装第四环临时管片（T3）。T3环掘进前，开启泥浆循环系统加压，检查洞门胶圈密封效果，检查盾体上防扭转装置是否焊接，同时启动刀盘，从本环开始刀盘将开始切削土体，掘进期间气泡舱压力初定0.8～1.0bar。

3、掘进T2环并安装管片，掘进期间保持气泡舱内压力p0=0.6～0.8bar。

4、依次掘进T1～T0环并安装管片，压力保持同上。

5、掘进第001环并安装管片，压力保持同上。

6、掘进第002环，当行程∆L=1000mm时，盾构机尾部密封刷进入洞门环板装置，开始盾尾注浆，当行程∆L=1500mm时，刀盘出端头加固区。

7、初始掘进参数

T6～001环，盾构处于加固区内时掘进参数设置：

盾构机总推力：F=500～800t 刀盘扭矩：1000～1500KN·m

刀盘转速：1.5～2.0rpm 掘进速度：小于20mm/min

气泡舱压力：0.7～0.9bar 盾尾注浆压力：1.4～2.0bar

泥浆比重：1.1～1.15 泥浆粘度：18～28s

1.2 始发进度控制

(1)洞门破除至始发的时间上配合尤其重要，洞门破除后，盾构应当马上进洞，不能让洞门外侧土体裸入时间过长，否则容易出现洞门渗水甚至塌方等安全事故。洞门破除施工时间应当根据始发井移交时间和盾构机组装、调试进度来确定，充分保证始发时间上的连续性。

(2) 材料、人工、设备等资源配置要充分满足盾构机组装、调试要求。

(3) 盾构始发时设备、人员都处于磨合期，因此进度控制关键是质量控制，保证盾构机顺利、安全始发。

2、正常掘进施工工艺及进度控制

2.1 掘进施工工艺

掘进流程

掘进过程中针对不同地层需要不断调整掘进参数

(1)、千斤顶推力

最大推力为Fmax=3421t(20组千斤顶)。始发掘进取值F=500t~800t,正常掘进取值F=700t~1500t,特殊情况下F=1500t~2200t。

(2)、刀盘转速

一般在软弱地层采用1档转速，n=0~1.3rpm/min；隧道上部为<3-1>、<3-2>砂层，中部<4-1>粘土层时可采用2档转速，n=1.5~2.0rpm/min；<6>、<7>、

<8>、<9>居多的地层可取n=2.0~2.5rpm/min。

(3)、切口环压力

切口环压力设置应当结合但前地址情况和隧道上方覆土层厚度及地下水压等因素综合考虑，合理设置压力。

(4)、掘进速度

掘进平均速度控制在15~25mm/min，根据当前地层情况和环流控制情况，适当合理调节掘进速度。根据工期计划和地层情况，制定合理的月掘进量。

(5)、姿态控制

根据路线特点和底层情况，按照技术交底规定调整盾构机姿态。操作手在姿态控制上目标要明确一致。

2.2 进度控制

在掘进过程中要充分利用各施工段的时间差，合理安排人员，缩减个施工工序间的时间间隔。每个月制定详细的进度计划，对可预见性事故提前采取安全措施。掘进中合理调配材料、人工、设备资源。加强工序间的衔接。

(1)、管片、砂浆运输

管片与砂浆运输时靠电瓶车从始发井输送到隧道，因此在掘进完当前环时，管片必须已经准备就位，下一环掘进所需要的砂浆也必须准备到位。随着隧道不断掘进，运输路程越远，配合需要更加严谨，在软弱地层推进时，砂浆未准备严禁进行掘进。

(2)、泥浆管、水管、气管驳接

泥浆管、水管、气管每掘进6米后需要驳接。因此在每掘进完6m前，必须将所需要的泥浆管，水管、气管、卡箍，密封胶圈等材料准备。掘进中避免

所有管道一次驳接，泥浆管和水、气管分开驳接。由于我们采用双气管供气，因此在水、气管驳接时先接水管，水管接好后即可掘进，在掘进时进行气管驳接，气管驳接要分开驳接，先关闭一条气管进行驳接，驳接完成后打开球阀供气，再关闭另一条气管进行驳接。

泥浆管驳接时需要注意管道长度，由于泥浆管不是标准6m，一般比6m长1~2cm,所有在掘进完6m前进行驳接尺寸确认，防止由于泥浆管收缩到位后，预留长度不够。

(3) 辅助材料准备

掘进过程中对于消耗性材料（盾尾油脂、EP2润滑油等）根据消耗情况，定期准备，保证生产过程中材料及时供应。

(4) 设备保养

为保证掘进正常持续进行，应定期对设备保养，对于一些高速运转或者使用频率高的设备要经常维护。在设备有异常情况下，应当先停止掘进，设备维修正常后才能恢复掘进。

3.注浆施工工艺及进度控制

3.1.施工工艺

(1)注浆方式

注浆施工按施工时间不同分为两种：同步注浆、二次补充注浆。

同步注浆：同步注浆与盾构掘进同时进行，通过同步注浆系统及盾尾的内置注浆管，在盾构向前推进盾尾形成空隙的同时，采用双活塞泵二管路（四注入点）同时注浆。

二次补充注浆：根据工程实际情况（如管片渗漏、地面沉降大等原因），可采取在盾尾数环后的管片注浆孔进行二次（或多次）背填注浆，减少后期沉降，减轻隧道防水压力。

（2）砂浆供应方式

同步注浆的砂浆供应由地面砂浆搅拌站按配比搅拌好之后通过管道送入电瓶车内，再由电瓶车运输到隧道，通过后续台车上的抽浆泵将砂浆转移到台车上的砂浆罐中。