盾构法管片制作施工工艺
盾构法管片制作施工工艺
3.13.1工艺概述
一、定义
1、管片：是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最外层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。
2、管片模具：是用模具钢制造的，由一块底板、四块侧板、两个上盖所组成的用于隧道管片生产的专用性混凝土预制件模具。
二、整体施工方案
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为提高管片的质量，应从工艺流程、模具使用、钢筋及骨架加工、混凝土配合比设计、混
凝土施工、混凝土养护等六个方面制定合理的方案。
3.13.2作业内容
管片生产作业内容包括：模具的选用、调试、钢筋骨架的制作、混凝土施工、拆模、管片养护。
3.13.3质量标准
管片混凝土强度指标为 C50，抗渗等级 S12。
表3.13.3-1 管片质量检验标准
项目单位允许偏差检验要求备注
管片宽度mm ±0.5每块检验
弧弦长mm ±1.0每块检验
管片厚度mm +3/-1 每块检验
成环后内径mm ±2.0测 4 条（不放衬垫）水平拼装检验
成环后外径mm +3/-2 测 4 条（不放衬垫）水平拼装检验
环、纵向螺栓孔mm ±1.0水平拼装检验
环向缝间隙mm 0.6~0.8 每环测 6 点（不放衬垫）水平拼装检验
纵向缝间隙mm -0~+2.0 每条缝测 3 点水平拼装检验
3.13.4工艺流程图
管片生产施工流程图见图 3.13.4-1
3.13.5工序步骤及质量控制说明
一、模具使用
1、模具的选用、调试及保养
（1）在生产过程中，要经常对模具进行检查、维修。每套模具在使用达到 300 次时，派专
人进行维修，养护；
（2）模具须放置在一个稳固的基面，水平
允许误差 1mm；
（3）模具底脚与地面必须同时紧密接触，
在振动成型过程不允许移动；
（4）模具放置的水平误差不符合要求时，
应在工程师的指导下按制造商提供的说明书的
步骤进行调校；
（5）模具保养在机械工程师的带领下按制
造商提供的方法规定进行；
（6）紧固模具螺栓必须用扭矩扳手；
（7）模具尺寸由管片使用方派专人使用内径千分尺检查、验收。
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钢筋笼检验
报废或返工
钢筋笼制作
合格
钢模宽度检测 钢筋笼安装 钢筋笼检查调整
不合格
废弃管片
不合格
合格
合格
图 3.13.4-1 管片生产工艺流程图
2、模具精度控制
管片模具的制造精度直接影响到管片的精度，对模具的使用注重对模具的精度控制。选择高精度量具进行测量，每周定期对关键控制指标宽度进行一次全面的检测，必须将各项指标控制在公差范围内。对模具精度进行控制的办法主要是，组模后对合模后模具固定测点进行测量，并对成型后产品进行宽度检测，并形成记录，采用数理统计的方法，来观察模具的精度变化，发现问题便可及时调整。
为了保证管片质量，应进行以下检验： （1） 模具要进行精度验收，合格后方可投
入生产。 （2） 开始试生产 100 环要进行一次三环试
拼装，并按 3.13.3-1 标准验收。 （3） 每生产 100 块管片，对模具单块精度
进行检验。
二、钢筋骨架加工制作
1、根据设计图纸，核对钢筋规格是否符合设计要求。
2、严格按图纸配筋，严禁减少配筋量。
图 3.13.5-1 管片模具 3、钢筋断料前，保证钢筋表面应无锈斑、结垢、油脂等有害物质。
4、钢筋应平直、无局部弯折现象，成盘的钢筋和需弯曲的主筋均应调直。
5、钢筋制作严格按设计图纸要求断料和弯曲成型。
拆模并标记管片 模具拼装、清理
喷淋养护 7 天
储存
管片检查
水池养护 7 天
蒸汽
混凝土拌和
混凝土浇注
工地
废弃混凝土
混凝土检查
不合格
6、钢筋进入弯弧机时应保持平衡，防止平面翘
7、钢筋骨架焊接成型时必须在符合设计要求的
靠模上制作。
8、骨架首先安装在模具上，经测量调整和检验
各项尺寸都符合要求后，才作为定型尺寸开料和弯
曲成型。
9、钢筋部件焊接成型时焊位必须准确，严格控
制钢筋焊接质量。焊缝表面不允许有气孔及夹渣，
焊接氧化皮及焊渣必须及时清除干净。
图3.13.5-2 管片钢筋骨架
10、用二氧化碳焊机加工焊接钢筋骨架，防止
烧伤钢筋并消除普通电弧焊产生的焊渣，提高混凝土对钢筋的握裹力。
钢筋加工的允许误差见表 3.17.5-1。钢筋骨架的允许误差见表 3.17.5-2。
表3.13.5-1 钢筋加工的允许误差
表3.13.5-2 钢筋骨架的允许误差
三、混凝土配合比设计
合理的混凝土配合比设计是提高管片耐久性的保证。因为地铁隧道是永久性建筑物，必须确保其安全运行，故而混凝土设计是关键。
混凝土的密实度是决定混凝土耐久性的主要因素。混凝土的密实度越高，则其耐久性就越好。混凝土耐久性不仅仅与水泥浆体有关，而且与集料特性（主要是是否会发生碱－集料反应）以及钢筋是否被锈蚀等有关。
管片混凝土配合比及其耐久性设计中主要考虑以下几个方面：
1、混凝土的抗渗性能
（1）控制最大水灰比作为保证混凝土耐久性的主要措施。
（2）对于强度等级为 C50，有抗渗要求的砼，可以通过控制水灰比来达到要求。
2、混凝土的抗地下水（抗硫酸盐）腐蚀性能
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（1）选用有抗硫酸盐腐蚀的水泥品种；
（2）选用硬度较高、结晶细密以及压碎指标高的花岗岩碎石。
（3）选用碱含量低的减水剂。
3、防止钢筋锈蚀
钢筋锈蚀的原因主要是混凝土中氯离子含量高，以及钢筋与外界环境接触所致。在防止钢筋
锈蚀方面，混凝土配合比设计选用不含氯离子的减水剂。
4、此外还要根据地区差异，考虑混凝土的抗冻性等
四、混凝土施工
1、减少混凝土的收缩裂缝
混凝土的收缩裂缝主要是在早期形成。为防止和减少混凝土的收缩裂缝，在管片生产施工过程中，采用覆盖薄膜及合理的蒸养制度以及浸水养护等办法来减少混凝土的塑性收缩以及干燥收缩裂缝；
在混凝土配合比设计中控制水泥用量可降低水化热，减少收缩。
2、控制混凝土的浮浆
混凝土的浮浆是混凝土施工过程中常见的现象。在施工中主要采取以下措施控制混凝土的浮浆：
（1）粗骨料要符合标准要求，并采用高
性能的混凝土搅拌系统。严格控制混凝土的
坍落度在设计的范围内，提高混凝土的和易
性，粘聚性，不允许混凝土出现离析或泌水
现象；
（2）在管片成型过程中，采用合理的振
动点和振动时间，减少浮浆和气孔。
3、混凝土抹面
砼达到初凝时，可打开面板进行抹面作
业，目的是对外弧面进行修饰，确保弧度，
消除收缩裂纹，提高表面光洁度。混凝土抹
面分为：粗抹面、中抹面和精抹面。
五、混凝土养护
1、湿润养护
混凝土初凝后盖上吸水性强不易脱色的纤维织物，进行湿润养护；
2、蒸汽养护
为加快模具的周转，采取蒸汽养护。管片
光面后，在模具外围罩上一个帆布套，进行蒸
汽养护。蒸养后混凝土强度达到脱模强度时可
脱模。
为防止在降温阶段混凝土失水产生表面干
缩而可能产生表面裂缝，也为防止因内外温差
过大而导致混凝土产生温差裂缝，所以蒸养完
成后管片要在罩内降温足够的时间后才可脱模。
并控制蒸汽温度，定时测定罩内温度。
3、水池养护
管片出模后冷却至自然温度即吊入水池养护，保证管片的整体养护质量。水池养护的目的是
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确保管片在脱模后及时补充水分，确保混凝土强度的增长，达到设计要求。
（1） 水池养护的水质必须是清洁的自来水，养护池的水位应高出管片顶端 5cm 以上，并及时补充，保持水质清洁。
（2） 管片在池内养护 14 天可出池，转至储运场。采用蒸汽养护养护的管片，在池内养护 7 天可出池，转至储运场，。 （3） 管片在 28 天龄期达到设计强度时可出厂。
图 3.13.5-3 管片水养
图 3.13.5-4 管片堆放
3.13.6 作业组织
一、人员配备
管片生产主要人员配备见表 3.13.6-1。
表 3.13.6-1 管片生产主要人员配备表
人 员 类 别 职称/平均年龄
人数 生产经理 工程师
1 生产工程师
2
工艺工程师 工程师 1 质量工程师 助理工程师 2 试验工程师 助理工程师 1 机械工程师 助理工程师 1 安全督导员 安全主任 1 材料管理及成本核算员
中级预算员
1
二、试验设备
管片生产所采用的设备均为广东省二级试验室全套试验仪器及设备，并经过经合格计量检定。试验设备配备情况见表 3.13.6-2。
表 3.13.6-2 设备配备表
序号 设备名称 数量 规格型号
1
外压试验机
1 台
表3.13.6-2 设备配备表（续）
三、生产设备
管片生产设备主要包括钢筋生产设备、混凝土搅拌设备、管片养护设备及管片运输设备等。生产设备配备见表 3.17.6-3。
表3.13.6-3 管片生产设备配备表（一台盾构）
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表3.13.6-3管片生产设备配备表（一台盾构）（续）
四、生产劳动力配置
管片生产人力资源配备见表3.13.6-4 管片生产人力资源配置计划表。
表3.13.6-4 管片生产人力资源配置计划表
3.13.7质量保证措施
一、进货检验和试验控制及预埋件的加工管理
1、混凝土的原材料使用经业主监理认可的材料，未经同意不得随意变更。
2、砂、石、普通钢材根据“进货检验通知单”按批量抽检合格后使用。
3、细骨料和粗骨料应分别符合 JGJ52－92 及JGJ53－93 标准的相关各项指标，其中：碎石针片状含量≤15%；含泥量≤1.0%；泥块含量≤0.5%，压碎指标≤13%。砂：采用河砂，级配区在II 区，细度模数 2.3～3.0；泥块含量≤1.0%，云母含量≤2.0%，硫化物及硫酸盐含量≤1.0%。
4、水泥进场，由厂家提供出厂合格证及检验报告，试验室进行抽样检验。细心维护和严格- 268 -
密封水泥储罐或筒仓，以防潮湿和雨水。
5、钢筋进场必须附有质量保证书，经抽样检验合格后投入使用。进场时钢筋应按规格分类挂牌堆放，钢筋表面应洁净，不得有油漆、污垢，当钢筋出现颗粒状或片状锈蚀时不准使用。
6、预埋件按设计图纸进行加工生产，由供方提供出厂合格证。进仓时进行外观抽检，不合格便退货，不能投入生产使用。
7、混凝土外加剂由供方提供质检报告。
8、拌和用水符合混凝土拌和用水标准，取自公用管网。
9、管片的混凝土强度等级是 C50，抗渗级别 S12，坍落度70±20mm，脱模强度 20MPa。配合比设计考虑到混凝土的早期强度和后期强度及抗渗性和耐久性，坍落度以满足施工需要为设计依据。
10、冬季施工，根据施工现场温度变化，拌合用水需用锅炉加热，符合混凝土拌合要求。
11、蒸汽养护严格按生产工艺执行。
二、过程产品的检验和试验
1、检验钢筋骨架的各种规格的钢筋数量和间距是否符合设计要求。
2、检验焊接后钢筋骨架的刚性，防止钢筋骨架因焊接产生变形出现扭曲。
3、检验保护层厚度及预埋件安装位置是否准确。
4、模具进行宽度检验，未经检验的模具，严禁浇注混凝土。
5、检验模具是否洁净，模具内有无杂物，脱模剂是否均匀。经上述检验后，质检员填写记录并通知下一工序浇注混凝土。
6、混凝土搅拌前，测定砂石含水率，并根据含水量的变化进行调整配比，搅拌时间为 2 分钟，坍落度为70±20mm。材料称量允许误差：水泥：±2%；粗细骨料：±3%；水和添加剂±2%。
7、混凝土送到施工现场后必须先进行坍落度测试，并检查泌水性、粘聚性等工作性能，符合设计要求时才允许使用。
8、管片的脱模强度要求是 20MPa，生产车间应在接到试验室的“混凝土抗压强度通知单” 合格后方能进行脱模吊运工序。
三、过程质量控制
1、严格控制钢筋的焊接质量；不得烧伤钢筋，凡主筋烧伤深度超过 1mm，即作废品处理；焊接位置要准确；焊缝表面不允许有气孔及夹渣，焊皮要清除。
2、钢筋保护层要符合设计要求。
3、工艺技术规定的材料、部件、预埋件、模具规格必须与产品特性和关键控制参数相符合。否则必须返工纠正。
4、吊装螺栓和安装弯曲螺栓用的 PVC 管等预埋件不能损坏，安装位置要准确。
5、为确保混凝土的搅拌质量，由持有试验员上岗证的工程师负责监督搅拌系统运作。
6、上料系统和搅拌系统必须按规定定期检验。严格按规程要求进行操作，并定期校验电子称量系统的精确度。
四、过程监督
对关键质量点和工艺数据进行不定期的监督抽查，并填写“过程控制监督检查表”。
1、过程监督计划的执行应在生产现场进行, 由质量工程师会同现场管理人员按工艺技术文件进行抽查检验。
2、过程检验的质量缺陷分为三级。A 级：致命缺陷，即危及产品的力学性能，引起下道工序混乱的缺陷。B 级：严重缺陷，对产品的力学性能和产品的几何尺寸造成影响的缺陷。C 级：一般缺陷，即影响下道工序的顺利进行，对质量有影响的缺陷，可监督现场纠正，教育工人采取预防措施。属于 A B 级质量缺陷的情况由质量工程师填写纠正预防措施建议表，报告主管经理召
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开质量会议，制定纠正预防措施交生产车间整改。
五、检验测量和试验设备控制
1、检测和试验设备必须经国家法定的检测机构检验合格才允许使用,并贴上合格标识，确保量
值能符合国家标准。
2、检测仪器设备应在有效期内使用。使用前应进行校准，使用后应进行复核。
3、从事检验的工作人员必须持质检证才能上岗操作。
4、检测工作应严格按各种材料的试验规程进行检验，并如实填写检测数据。
5、试验室的试验仪器设备每月一次进行清洁保养，并进行检查及填写仪器设备保养记录表。仪器设备的检定按周期检定计划进行。
六、成品检验和试验控制
1、成品尺寸检验：用游标卡尺对管片的宽度、厚度、扭曲进行 100%的检测。每块管片都应进行外观质量检验，管片表面应光洁平整，无蜂窝、露筋、裂纹、缺角、气泡等外观缺陷。轻微缺陷应修饰，止水带附近不允许有缺陷，吊浆孔应完整、无水泥浆等杂物。
2、为检验管片的设计是否合理和力学性能是否达到要求，试生产后要进行管片的抗弯试验。
3、管片是高精度的钢筋混凝土构件，产品试生产后达到龄期时应立即进行水平拼装试验，检验构件的精度是否达到设计要求。
4、为检验管片在拼装过程中螺栓孔承受的极限拉力是否满足施工需要，进行螺栓孔抗拔试验。
5、成品最终检验由项目部质检员负责。所有检验数据应作记录，并在产品规定的位置上印
上标识，表示经检验合格，可进入养护场进行浸水养护。
混凝土强度达到设计强度的 100％的管片才允许出厂安装。经营部应在接到试验室的“混凝
土抗压强度报告”和“合格证”后才安排出厂运输任务。
6、检验频次
（1）管片抗弯试验：检验管片设计是否合理以及力学性能是否达到要求。正式生产前进行
一次。
（2）管片灌浆孔抗拔试验：检验管片在安装过程中吊装孔承受的极限拉力是否满足施工需要。正式生产前进行，每标段进行一次。
（3）管片抗渗检漏试验：检验成品管片抵抗渗透的能力能否达到设计要求。每 50 环抽查1 块管片；连续三次达到检测标准，则改为每 100 环抽检 1 块管片；再连续三次达到标准，最终检测频次为每 200 环抽检一块管片。若出现一次检验不达标，则恢复每 50 环抽检 1 块管片的最初
检验频次，再按上述要求进行抽验。
（4）管片水平拼装试验：检验构件的环与环、片与片之间的配合精度是否达到设计要求。
每套钢模每生产 100 环做一组（3 环）水平拼装检验。
7、不合格品控制
经鉴定为不合格品要填写“不合格品通知单”。在发生重大质量问题时填写“纠正预防措施
建议表”提出可行性整改措施。
七、产品标识管理
1、管片的标识方法按图纸的规定进行，在产品验收作业指导书中将标识方法和位置列出，产品脱模后由专职质检员在规定位置上印记。确保每一件产品标识的唯一性。
2、过程产品的标识十分重要，钢筋部件和经焊接成型的钢筋骨架都是过程产品，要挂上标识牌，注明“待检”、“合格”进行识别。
3、检查原材料的存放标识是否正确，防止未经检验的材料被误用。
4、产品存放区域要有标识，分养护区、合格品储运区、待检区、废品区。
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八、产品的养护、储存及运输
1、管片按生产日期及型号侧立排列整齐，按规定进行养护。
2、管片在湿润养护完毕后方可置放在储运场存放，储运场地应坚实平整，存放时片内弧面应向上平稳地置放整齐，垫条应上下成一直线，堆放高度不得超过 4 层。
3、管片在场内应小心搬运及堆放，使因此引发的内应力不超过砼抗压强度的 1/3。
4、达到设计强度管片才可出厂。
5、运输管片出厂时，管片内弧面应向上平稳地置放于运输车辆上，管片之间应垫有柔性材料，防止撞击。
3.13.8安全生产及环境保护
一、安全生产
1、对管片生产的全体操作人员必须进行安全技术交底，并进行各规范学习。
2、车间人员进场后必须戴好安全帽，不得在起吊物下站立及行走。
3、行车司机必须持证上岗，行车启动前须打铃，检查各方面动态。在工作过程中必须集中注意力，听从起重工的指挥。
4、车间一切机械设备严格按有关操作规程进行操作，做好经常性的检查保养工作。非操作人员一律不得擅自使用，电气设备维修保养一律由电工进行，机械停止使用时应切断电源。雨天更要注意生产用电安全。
5、各种吊运钢丝绳、夹具、销轴等物件使用之前必须检查，并及时维修更换。
6、电焊、气割时注意周围是否有易燃易爆物品，在不安全的情况不得进行操作。
7、产品堆放时不得超高，要堆放平稳，避免倾覆。
8、严格执行各项安全生产规章制度。
二、生产现场文明施工
1、浇注完成后，模具的外壳面必须清刷干净，不能有残积砼。
2、生产场所地面必须保持干净，无积水。排水沟必须定期清理，余泥必须及时运走，保持排水设施畅通。
3、搅拌站的砂、石仓必须每日清理，地面积垢及时清理运走。
4、钢筋加工场地每日必须清扫，钢筋碎料放置在指定地方。
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。
地铁盾构法隧道施工技术方案
地铁盾构法隧道施工技 术方案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
地铁盾构法隧道施工技术方案
地铁盾构法隧道施工技术方案 1.施工流程图 1.1盾构法隧道施工流程图 图1盾构隧道施工流程图 1.2盾构始发流程图 图2 始发流程 图 2.盾构机下井 盾构机从盾构工作井吊入，每台盾构机本身自重约200t ，分解为 5 块，最大块重约60t 。综合考虑吊机的起吊 能力和工作半径，安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图3。 图3盾构机下井拼装示意图 在吊入盾构机之前，依次完成以下几项工作： 1.将测量控制点从地面引到井下底板上； 2.铺设后续台车轨道； 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上； 4.安装始发推进反力架，盾构管片反力架示意图见图4； 5.安装盾构机始发托架，盾构始发托架示意图见图5。 图4盾构管片反力架示意图 掘进
图5 盾构始发托架示意图 3.盾构机安装调试 3.1盾构机的安装主要工作 1.盾构机各组成块的连接； 2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。 3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装； 4.台车顶部皮带机及风道管的连接； 5.刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1.刀盘转动情况：转速、正反转； 2.刀盘上刀具：安装牢固性、超挖刀伸缩； 3.铰接千斤顶的工作情况：左、右伸缩； 4.推进千斤顶的工作情况：伸长和收缩； 5.管片安装器：转动、平移、伸缩； 6.保园器：平移、伸缩； 7.油泵及油压管路； 8.润滑系统； 9.冷却系统； 10.过滤装置； 11.配电系统； 12.操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。 盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后（具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行），即可判定该盾构机已具备工作能力。 4.盾构进洞 1.盾构进洞前50 环进行贯通测量，以确定盾构机的实际位置和姿态。此后的掘进不允许有大的偏差发生，逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置，满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成，以避免盾构进洞发生意外。
盾构法施工特点及工艺流程
①地下施工，必须面对复杂的地质条件和敏感的地面环境。 ②所用设备集成度高，技术含量高。 ③涉及的专业领域较多，对复合型人才有较多需求。 2、盾构法施工的优点 （1）盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响。 在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工。 （2）盾构法施工隧道机械化、自动化程度高。 盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低。 （3）地面人文自然景观受到良好的保护，周围环境不受盾构施工干扰。 在松软地层中，开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道，具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。
①需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装等施工技术的配合，系统工程协调复杂； ②施工过程变化断面尺寸困难；只能前进，不能后退，当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时，施工难度大，在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险较大； ③盾构机制造周期长，造价较昂贵，盾构的拼装、转移等较复杂，建造短于750m的隧道经济性差。 4、盾构施工工艺流程 4.1大流程：盾构总体施工流程 大流程：盾构总体施工流程 始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进（L=约100m）→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收。 4.2小流程：盾构掘进流程 准备工作→转动刀盘→启动次级运输系统（皮带机）→启动推进千斤顶→启动首级运输系统（螺旋机）→停止掘进→安装管片→回填注浆→准备下一环掘进。 开挖→出土→拼装→注浆。
浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理
浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理 发表时间：2018-11-08T18:49:29.900Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：覃仁捧[导读] 在这里浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理，抛砖引玉，希望对我国盾构施工安全管理有促进作用。 广州轨道交通建设监理有限公司摘要：随着我国经济的发展，有条件的城市都在考虑进行地铁建设，地铁是解决城市交通运行的有效途径。地铁隧道建设的方法有明挖法、矿山法、盾构施工法等，目前盾构法施工得到广泛应用。盾构法的主要设备是盾构机，盾构机问世至今已有近180年的历史，其始于英国，发展于日本、德国，近年来，我国发展很快。盾构法施工提高了效能，也具有一定的安全性，但是地质、环境、设备等因素复杂， 盾构施工法同样存在很多事故隐患，甚至很严重，引起同行及国家的重视。在这里浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理，抛砖引玉，希望对我国盾构施工安全管理有促进作用。 关键词：盾构机；安全管理；隐患；施工；有限空间；控制 一、盾构法施工及盾构机工作原理 盾构法施工是我国目前地铁建设的常用工法，盾构机开始由进口转为的国产，使我国大规模地铁建设成为可能。所谓盾构法施工是指地铁隧道施工的主要机械设备是盾构机。它是将盾构机在地层中推进，通过盾构外壳和管片支撑隧道围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置对土体进行切削开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。 盾构机是一种带有护罩的专用设备。利用尾部已装好的管片衬砌块作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式，以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力，又用作输送排出土体的介质。 盾构机既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。它包括三部分：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。 其工作原理是： （1）盾构机的掘进：液压马达驱动刀盘旋转，同时开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。 （2）掘进中控制排土量与排土速度：当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍塌或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流入泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。 （3）管片拼装：盾构机掘进一环的距离后，拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。 二、盾构法施工的优缺点 1、优点：用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。对于过江、过海长隧道的施工具有明显的优势。 2、缺点：盾构法施工对断面多变区段适应能力差，对地质的认识不足会造成很大风险，如地下水、流沙、孤石、软硬地层、溶洞、有毒气体，有限空间作业等会造成事故隐患，因此对安全管理提出了很高的要求。 三、盾构法施工的安全管理 根据盾构机的工作原理，盾构法施工安全管理具有一般的工程建设安全管理特点，又具有特殊的要求，因为盾构机是在地下有限空间作业，一般埋深十几米到几十米不等，地下地质复杂，各种土层、岩石、地下水、流沙、溶洞、孤石、软硬地层、有毒气体等难以探明及控制；地下压力大，过江、过河、过重要建筑等存在很多不安全因素，风险大，其安全管理是个复杂而艰巨的任务。因此盾构法施工的安全管理非常重要，安全管理不到位，有可能发生重特大事故，对人员的生命造成巨大威胁，财产损失大，对社会影响大，是国家和政府重点关注的行业。因此地铁盾构法施工首先要满足国家的安全生产管理要求，符合法律法规、规章制度、标准、勘察设计、施工合同等的要求，执行当地政府对地铁建设的要求，科学化、精细化、信息化施工，从源头上预防事故的发生，确保工程安全顺利进行。 （一）工程自身风险的管理 工程自身风险是指在工程施工过程中因工法不合理、施工工艺不合理、操作不当或违反操作规程、施工流程错误以及受较复杂的工程地质条件影响，造成在施工过程中发生的设备损坏、人员伤亡、结构倒塌、土体坍塌等施工风险。主要包括如下各项： 1、盾构吊装、吊拆； 2、盾构始发、接收； 3、洞门破除； 4、盾尾刷更换； 5、刀盘维修、刀具更换； 6、电瓶列车脱轨； 7、螺旋机喷涌； 8、盾构机非正常停机； 9、盾构过软硬不均地层；
地铁盾构管片生产工艺研究
地铁盾构管片生产工艺研究 发表时间：2019-07-03T12:02:27.093Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：杨娟 [导读] 北京住总集团有限责任公司轨道交通市政工程总承包部北京 100029 1．概述 我单位中标某工程管片生产。本工程所需的地铁预制钢筋混凝土盾构管片每片为弧形结构，管片外径6000mm，宽1200mm，厚 300mm，属于标准型管片系统，管片外观要求无气泡，无裂纹，要求结构抗渗试验、抗冻融、结构抗弯试验、注浆孔拉拔试验均应合格。该产品是技术含量、工艺和品质要求较高的钢筋混凝土预制构件，工艺难度大，特别是冬季生产尚无成熟经验可借鉴，本公司按照严格的技术质量标准进行生产，从原材料选用到全生产过程进行质量控制，经过一年的生产，通过不断改进，形成了较成熟的生产控制技术。 2．施工工艺流程及操作要点 施工主要工艺流程：原材料进厂验收、复验、存—钢筋加工成型 —钢筋、预埋件配件入模—合模—混凝土浇注、试块制作—抹面、静停—蒸养—出模、成品外观检查—水养（冬季采用养护剂养）—存入堆放场待运 3.设备与材料 3.1设备 本工法使用的设备及模具：管片模具、HZS35双卧轴混凝土搅拌机、单梁吊车（钢筋车间）、双梁桥式吊车、跨龙门式吊车、钢筋切断机、钢筋弯曲机、管片水平拼装平台。 3.2材料 根据混凝土强度等级C50、P10、F150，水泥： P.O42.5，其碱含量应≤0.60%。外加剂： UNF-5AST高性能聚羧酸系减水剂。掺合料：，S95级，S95级矿粉，骨料：砂选用天然水洗砂，含泥量≤3.0%，泥块含量≤1.0%。石选用碎石，含泥量﹤1.0%，泥块含量﹤0.5%。混凝土碱集料反应控制要求：混凝土碱含量总量≤3kg/m3，水泥碱含量≤0.6%，外加剂碱含量≤0.75 kg/ m3。砂、石的膨胀率应小于0.10%。钢筋：钢筋普遍为光圆、螺纹Ⅰ级、Ⅱ级Q235和HRB335材质。脱模剂：通过观察脱模效果确定采用不沾染模具且清理容易、对混凝土表面无污染，对钢模无腐蚀，对后期涂装无害，且能减少混凝土表面气孔，具有优良的混凝土表面美观功能的水溶性脱模剂。管片配件：芯管、注浆管、工程塑料垫块及配件要符合设计要求并有出厂合格证、检验报告及环保证明。 3.3配合比设计 配置强度按普通混凝土配置强度计算。混凝土水胶比、凝胶材料数量遵循盾构管片规范要求，掺合料用量选择是基于以往北京地铁盾构管片配合比设计试验数据的基础上，结合本工程对管片冻融循环的要求。 根据以上各种原材的用量进行试拌，通过观察拌和物的和易性，可以初步确定混凝土的基准配合比，再通过试件的强度就可以确定混凝土的施工配合比。 同时为了充分拌和混凝土，延长了搅拌机的搅拌时间，由原先的1分钟改为1.5分钟。出机的混凝土入模后做到分层振捣，下料速度较慢且均匀，从入模到振捣完毕严格控制在8分钟，6组模具全部生产完毕共用5.5h。混凝土从入模到收面约需4h左右，先浇注的混凝土已进入蒸养状态，实现蒸养与浇注同步进行，缩短了生产时间，提高了生产效率。 4．质量控制 管片加工执行北京市《轨道交通预制钢筋混凝土盾构管片质量验收标准》QGD－003－2004。 4.1 钢筋骨架制作质量要求 钢筋骨架制作满足规范质量要求 4.2 预制成型管片基本要求 单块管片成型后管片脱模后对管片外观片片进行检查，管片内弧面的外观应光滑、平整、无裂缝、漏浆、蜂窝等。裂缝：管片表面不允许出现超过宽度0.1mm的裂缝。蜂窝、漏浆：管片表面蜂窝、漏浆的总面积不超过管片总面积的0.5%。 进行几何尺寸检查，允许偏差见预制成型管片允许偏差值表控制在标准范围内。 4.3 三环试拼装试验 试验频率 管片正式生产前和每生产100环管片后，需进行三环试拼装以检查管片几何尺寸和模具是否符合要求。 拼装试验台 制作一个钢筋混凝土平台，确保水平，误差控制在2mm以内；制作11个拼装支架，支架能够在高度上进行微调，以便矫正管片拼装后的水平。 拼装顺序 首先在平台上画直径为管片内径和外径的两个圆，作为拼装时的参考线；先放置标准块，再邻接块，最后放入封顶块；一环拼装完后，错缝拼装另两环。 检测 管片拼装完后利用不同型号的插片对管片之间的纵缝、环缝进行测量，以检测各管片之间的缝隙是否符合要求；再用水准仪分别测量各接缝的几个点，然后计算这几个点是否在同面上。 4.4检漏试验 管片正式生产后，每生产100环应抽查1块管片做检漏测试，按设计抗渗压力1.0MPa下恒压2h，渗水线应小于管片厚度的1/5，即为合格；100环合格后改为每生产200环抽查1块管片，再连续三次达到检测标准；200环合格后改为每生产400环抽查1块管片，再连续三次达到
隧道盾构掘进施工主要工艺
隧道盾构掘进施工主要工艺 1、盾构始发与到达掘进技术 1.1 始发掘进 所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力，将盾构机推上始发台，由始发口贯入地层，开始沿所定线路掘进的一系列作业。本工程中每台盾构机都要经过两次始发掘进，第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发，第二次是盾构机通过广州火车站后二次始发。 1.1.1 始发前的准备工作 （1）始发预埋件的设计、制作与安装 盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构，为保证盾构机顺利始发及车站结构的安全，需要在车站的某些位置预埋一些构件。同时盾构机盾尾进入区间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆，为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预埋构件以实现临时封堵。 三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图：隧盾-施组-SD01、02所示。 （2）洞门端头土体加固 三元里车站隧道端头上覆2米厚〈8〉类土（岩石中等风化带），开挖后侧壁基本稳定。始发前不对端头进行加固。 （3）端头围护桩的破除 始发前需要对洞门端头围护桩予 以拆除，确保盾构机顺利出站。三元里 站端头围护桩厚1.1米，洞门预留孔直 径6.62米。计划对围护桩进行分块拆除 如图7-1-1。 环形及横向拉槽宽度50cm，竖向 拉槽宽度20cm，竖向槽沿围护桩接缝凿 除。 盾构机推进前割断连接钢筋，拉开 钢筋砼网片，清理石碴并处理外露钢筋 头，避免阻挂盾壳。围护桩拆除后，快 速拼装负环管片，盾构机抵拢工作面，避免工作面暴露太久失稳坍塌。拉槽 图7-7-1 凿除分块示意图
1.2 盾构机始发流程 盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置，吊装盾构机组件在始发台上组装、调试；然后安装400宽的负环钢管片，盾构机试运转；最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。 盾构机始发流程见下图： 盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下： 安装反力架、始发台 盾构机组件的吊装 组装临时钢管片、 盾构机试运转 拆除端头维护桩 盾构机贯入开挖面加压掘进（拼装临时管片） 盾尾通过入，压板加 固、壁后回填注浆 端头地层加固 检查开挖面地层 始发准备工作 拆除端头围护桩 掘 进 安装螺栓、橡胶帘布板及钢压板 上拉压板，置于盾构机通过位置 盾尾通过始发口 下拉压板 盾尾同步注浆
盾构法隧道工程防水施工工艺标准
2.7 盾构法隧道工程防水施工工艺标准 2.7.1 总则 2.7.1.1 适用范围 本标准适用在软土和软岩中采用盾构掘进和拼装钢筋混凝土管片方法修建的区间隧道结构防水施工。 2.7.1.2 编制参考标准及规范 （1）《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 （2）《地下工程防水技术规范》GB 50108-2001 （3）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001 2.7.2 术语、符号 2.7.2.1 术语 （1）盾构法：采用盾构掘进机进行开挖，钢筋混凝土管片、复合式管片、砌块、现浇混凝土等作为衬砌支护的隧道暗挖施工法。 2.7.3 基本规定 2.7. 3.1 地下工程的防水等级分为4 级，各级标准应符合《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 3.0.1 条的规定。 2.7. 3.2 地下工程的防水设防的要求，应按《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002表3.0.2-2 的规定选用。 2.7. 3.3 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施应符合表2.7.3.3 规定: 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施表2.7.3.3 2.7. 3.4 管片防水涂层必须由相应资质的专业防水队伍进行施工。 2.7. 3.5 管片外防水涂层和管片接缝所使用的防水材料，应有产品合格证和性能检测报告，材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求；不合格的材料不得在工程中使用。 2.7.4 施工准备 2.7.4.1 技术准备 (1)施工单位应认真学习图纸，并进行图纸自审、会审工作，以便理解盾构施工中防水工程的施工要点。 (2)依据工程总施工组织设计的原则，编制防水工程施工方案，明确工艺流程，指导施工。 (3)根据穿越土层的工程水文地质特点辅以以下相应技术措施： 1)疏于掘进土层中地下水的措施；
土压平衡盾构始发工艺流程
土压平衡盾构始发工艺流程 3.4.1工艺概述盾构始发是隧道盾构法施工的一大关键环节，也是盾构法施工隧道的难点之一， 始发的成败 将对隧道施工质量、进度、安全、工期及经济效益产生决定性的影响。 3.4.2作业内容主要作业内容：包括始发端头地层加固、始发台定位安装、盾构机下井组装并调 试、反力架 定位安装、洞门围护桩破除、洞门导轨安装、洞门密封装置安装、负环管片安装等。 3.4.3质量标准及验收方法 一、附属设施 1．始发基座主要作用是用于稳妥、准确地放置盾构，并在基座上进行盾构安装与试掘进，所以基座必须有足够的强度、刚度和安装精度，并且考虑盾构安装调试作业方便。 -209-
2．对始发台、反力架进行全面的检查与修理，反力架受力要检算，安装固定必须在定位完成后进行，反力架支柱底部必须以钢板垫实，始发台必须通过加固挡块固定于地面上，近洞门端须支撑于车站二衬墙上； 3．洞门防水装置安装时必须将连接螺栓栓接牢固，根据实际情况合理对扇形压板的位置进行调整，防止帘布橡胶板外翻影响防水效果；在进行洞门凿除、始发台加固等施工操作时，注意对帘布橡胶板的保护；确保将洞门圈周边的钢筋及混凝土清除干净，避免对盾构掘进造成影响； 二、始发掘进 1．洞口拆除后必须尽快将盾构向前推进，使盾构刀盘切入土层，尽量缩短正面土体的暴露时间，在拆除封门的同时，作好盾构掘进和管片拼装的准备工作。 2．洞门凿除前，应对洞门经改良后的土体进行质量检查，合格后方可进行洞门凿除；应制定洞门围护结构破除方案，采取适当的密封措施，保证始发安全。 3．第一环负环管片定位时，应先保证管片横断面应与路线中线垂直，待管片完成定位后，将管片与反力架之间的空隙填充密实。 4．盾构空载调试运转正常后开始盾构始发施工，在开始进行负环管片后移时，应通过控制推进油缸行程的方法控制负环管片后移，所有推进油缸行程应尽量保持一致。 5．盾构在始发基座上向前推进时，应注意对反力架的保护，根据反力架的强度制定推力限制，并尽量做到不调向，油缸均匀施加推力。 6．始发掘进过程中应严格控制盾构的姿态和推力，并加强监测，根据检测结果调整掘进参数。 7．为防止管片发生旋转，始发阶段应注意扭矩控制，一般情况下，始发阶段的盾构扭矩值不得大于正常掘进的70%，并可在盾壳与始发台接触部位焊接“防扭挡块”，在推进过程中注意及时割除。 8．在盾构始发阶段，应注意各部位油脂的使用和消耗情况。 3.4.4工艺流程图 图3.4.4-1 土压平衡盾构始发流程框图 -210-
盾构机主要部件组成及施工工艺
盾构机主要部件组成及施工工艺 雷宏 盾构是一个具备多种功能于一体的综合性设备，它集合了隧道施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能。盾构施工的过程也就是这些功能合理运用的过程。 盾构在结构上包括刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片安装机、管片小车、皮带机和后配套拖车等；在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、出碴系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、自动导向系统及通风、供水、供电系统、有害气体检测装置等。 1、刀盘和刀具 刀盘：根据北京地铁特殊地质条件设计。辐条式刀盘，开口率约为50%。6个刀梁。刀梁及隔板上有5路碴土改良的注入孔（泡沫、膨润土、水注入管路）。刀盘表面采用耐磨材料或堆焊耐磨材料，确保刀盘的耐磨性。刀盘具有正反转功能，切削性能相同。 刀具：中心鱼尾刀1把，先行刀36把、主切刀82把（高64把、低18把），保径刀24把；合计：143把。另配超挖刀2把。 2、盾体 盾体钢结构承受土压、水压和工作荷载（土压3bar）。 盾体包括：前盾、中盾、盾尾。 ●前盾 前盾又称切口环，它里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构。隔板上面设人舱、球阀通道、四个搅拌器。前盾上有液压闭合装置，可以关闭螺旋输送机的前闸门。前盾的隔板上装有土压传感器。 ●中盾和盾尾 中盾又称支承环，前盾和中盾用螺栓联接，并加焊接联接。 中盾内布置有推进油缸、铰接油缸和管片安装机架。中盾的盾壳园周布置有超前钻孔的预留孔。
中盾和盾尾之间通过铰接油 缸连接，两者之间可以有一定的 夹角，从而使盾构在掘进时可以 方便的转向。 盾尾安装了三道密封钢丝刷 及8个油脂注入管道、8根内置的 同步注浆管道（4根正常使用4 根注浆管为备用）。 3、主驱动系统 主驱动机构包括主轴承、八个液压马达、八个减速器和安装在后配套拖车上的主驱动液压泵站。刀盘通过螺栓与主轴承的内齿圈联接在一起，刀盘驱动系统通过液压马达驱动主轴承的内齿圈来带动刀盘旋转。 主轴承采用大直径三滚柱轴承，外径2820mm。 4、推进系统 盾构的推进机构提供盾构向前推进的动力。推进机构包括32个推进油缸和推进液压泵站。推进油缸按照在圆周上的区域分为四组，顶部3对油缸一组、左侧4对油缸一组、右侧4对油缸一组、底部5对油缸一组。油缸的后端顶在管片上以提供盾构前进的反力。 推进系统油缸分组控制如图所示，其中4个位置的油缸装有位移传感器。
盾构隧道混凝土管片制作施工工法
盾构隧道混凝土管片制作施工工法 中铁十六局集团盾构工程项目经理部 一、前言 目前国内城市地铁建设开始高速发展，而在城市内进行地铁施工，对文明施工、地面沉降控制、建筑物保护等要求都比较高，因此明挖法和传统的矿山法隧道施工已逐渐被造价低、机械化程度高、施工安全系数高的盾构法隧道施工所取代。而管片衬砌的质量最终决定了盾构隧道的施工质量，我局于2001年3月首次承担了深圳地铁盾构隧道的施工，为争创优质工程，首先在管片生产上入手，大力开展科技攻关，不断完善施工工艺，通过采用风动振捣和蒸气养护工艺，在短短的7个月时间里顺利圆满完成了2900环、17400块管片的生产任务，解决了管片外侧浮浆较厚、容易出现大面积气泡、脱模过程中崩角、掉块等一系列难题，在总结这些施工经验的基础上形成本工法。 二、工法特点 （1）采用高精度钢模，低坍落度混凝土，风动振捣，蒸汽养护技术，快速生产高精度、高强度、高质量的管片。 （2）施工作业规范化、程序化、标准化。 三、适用范围 本工法适用于各种盾构隧道管片制作，对于制作精度要求比较高的高强度混凝土预制件也有一定的指导作用。 四、施工工艺 （1）工艺流程见图（一）
（2）操作要点 a.浇注混凝土前的准备工作： ①清洗模具：组模前要对钢模进行彻底清洗，混凝土残渣必须全部铲除，内表 面使用胶片配合清理，并用高压水冲洗干净。 ②喷涂脱模油：使用雾状喷雾器喷涂，然后抹布均匀抹，使模具内表面均布薄 层脱模油，如出现脱模油流淌，用棉纱清理干净。 ③组模：模具的质量，特别是尺寸精度，对生产出合格的管片，拼装成尺寸准 确的衬砌环是极其重要的，因此要严格控制组模质量。 ④模具检查：模具组装完毕后，由专职质检员用内径千分尺在模具指定位置进 行宽度检测，同时对模具的内弧面平整无翘曲。 ⑤钢筋笼骨架入模：钢筋笼在靠模上制作完毕，用龙门吊配合专用吊具按各种
盾构施工控制要点
地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施 摘要:盾构工法是我国城市地铁隧道建设的主要工法,施工人员熟悉和掌握地铁隧道的施工质量控制重点及方法,对保证隧道的安全生产及质量具有重大意义。 关键词:盾构工法;施工质量;控制重点;措施 引言 我国城市地铁隧道建设正步入快速发展的轨道,由于盾构工法具有工期短、造价低、施工领域宽、自动化程度高等特点,因此得到广泛应用。就沈阳地铁2号线土压平衡盾构的施工实践,论述盾构隧道质量的控制方法,并对一些质量控制重点及方法进行探讨。 1 盾构始发阶段 1.1 盾构端头井土体加固(始发)等相关质量控制 在盾构始发时,提高地基强度,防止沉陷,防止地下水突出及土砂等流入端头井内,需进行洞圈周围土体的加固和改良。常用方法有搅拌桩法、药液注入法、冻结法等。无论采取何种方法,加固和改良的效果是质量控制的关键。 (1)加固效果要通过在不同部位、不同深度钻心取样等手段进行验证,确保满足设计要求。 (2)降低地下水位。在始发期间,端头井周围地 下水位要降至洞圈以下1.5—2m,要实施实时监测,并有备用降水井和降水设备。
(3)临时墙拆除。这是在盾构施工中最应引起注意的一道作业,有很大的危险性。国内外有多种始发掘进的方法:①根据地基改良等情况保持始发井前面土体稳定的同时,拆除临时挡土墙进行掘进。②将始发部位做成双层墙结构,边拔除前面的墙边掘进。③用盾构机边直接切削临时墙边掘进。现在多采用第一种方法。拆除临时墙时应掌握门封的具体结构,制定针对性的措施。拆除临时墙的时间应在盾构机调试达到稳定推进条件后。临时墙与盾构机间应预留不小于1.2m的作业空间。拆除临时墙前应钻梅花型探孔(不少于5点)观察,观察时间不少于12h。考虑到综合因素,始发推进尽量选在白天上午。目前正在开发一种盾构机刀盘直接切削的新材料来替代钢筋,可以不必拆除临时墙,无需释放土体应力,就可以使盾构机安全推进,值得关注。 (4)出洞止水密封装置安装。帘布橡胶板上的安装螺栓必须齐全紧固,防翻卷装置加工牢固,帘布橡胶板紧贴洞门,防泥水流失。 (5)始发出洞应做如下工作:①洞门凿除后,盾构机应迅速靠上洞口土体。②观察洞口有无渗漏,如有应及时封堵(应急封堵材料及排水设备)。③盾构机土仓内不得有砼块、钢筋等,临时墙周边钢筋不得伸入盾构切削圆周内。④第一正环拼装时检查最后一负环管片的位置、真圆度等。⑤控制推进千斤顶的使用情况,防止盾构机磕头或上飘。⑥严格控制负环管片的真圆度。 1.2 盾构始发设备 1.2.1 盾构机基座质量控制重点 (1)位置及尺寸。基座设置前,应对洞中的实际净尺、平面位置、直径及高程进行复核,确定基座的位置和高程。盾构姿态的调整,
盾构法施工
盾构法施工 摘要：盾构法隧道施工在地铁建设中应用最为广泛。在实施盾构法隧道施工工作应熟悉和掌握施工质量监控重点,从而保证工程质量。盾构法施工方法简介，施工机械，施工机械种类，机型选择，盾构隧道衬砌的基本类型；衬砌组成，类型，管片的链接构造。盾构拼接，盾构机始发到达，盾构掘进及施工管理。衬砌压注，一次衬砌，回填注浆。衬砌防水，二次衬砌。Ecl施工方法简介，施工方法及流程。Ecl工法与盾构法比较。盾构法施工地面沉降机理、预测和防治地表沉降的规律,地表沉降的监测与控制,地表沉降的监测, 地表沉降的控制,盾构穿越建筑物时的保护技术,建筑物保护技术, 隧道沿线新建建筑物的控制。 关键字：盾构施工，Ecl施工 1.1 概述 盾构施工法是“使用盾构机在地下掘进，边防止开挖面土砂坍塌，边在机内安全的进行开挖作业和衬砌作业，从而构筑成隧道的施工方法”。按照这个定义，盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大部分组成。 初期的盾构法是用手掘式或机械开挖式盾构机，结合使用压气施工方法边保证开挖面稳定，边进行开挖，在地下水较丰富的地区，用注浆法进行止漏，而对软弱地层，则采用封闭式施工。经过多年对盾构技术的研究开发和应用，已演变成现在非常盛行的泥水式和土压式两种盾构机。这两种机型的最大优点是在开挖功能中考虑了稳定开挖面的措施，将盾构施工法中的三大要素的前两者联系融为一体，无需辅助施工措施，就能适应地质情况变化范围较广的地质条件。 盾构法施工的概貌如图1-1所示。在隧道的一端建造竖井或基坑，将盾构安装就位盾构从竖井或基坑的墙壁开孔出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的孔壁推进。盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已经拼装好的衬砌管片上，再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构机是这种施工方法中主要的施工机具。
盾构管片预制
盾构管片质量控制措施 摘要：近年来，随着城市轨道交通的发展和盾构掘进技术的完善与推广，许多城市的地铁建设项目纷纷上马，我国的地铁建设已经进入了高峰阶段。而且，随着盾构技术的推广，在非岩石地段，各城市大都采用了盾构掘进的成洞方式，盾构管片的需求量大增，在岩石成硐的不少工程中也采用复合式盾构机掘进，混凝土管片的预制也随着地铁建设和山体隧道的盾构掘进的热潮进入了高峰期。 关键词：盾构管片质量控制外观尺寸强度 目前，新疆劳坝湾副平硐项目所用的盾构机为复合式硬岩掘进机，隧道外径为6200mm，隧道内径为5700mm，与之配套的管片为自己生产，管片尺寸：外径6.2m、内径5.7m、厚250mm、幅宽1.5m，分块：B1块67.5o+ B2块67.5 o + B3块67.5 o +L1块67.5 o + L2块67.5 o +K块22.5 o，楔形量20mm，混凝土标号：C40，螺栓：弯螺栓，M24、普通段5.8级钢，加强段8.8级钢。（具体尺寸图见图一）
图一衬砌环总图 盾构管片质量主要体现在外观、尺寸及强度，对管片质量的控制主要从这三个方面进行施工及技术上的严格管理和实施。下面从这三个方面进行详细论述。 一、管片浇筑外观控制。 1.管片浇筑过程中的外观控制。 （1）、管片浇筑过程中的脱模剂涂抹控制。管片预制厂所用的脱模剂有一定的油性，当涂抹过多时不仅会引起出模管片边角有一定的色差，还会由于油渍渗入管片边角导致出模管片边角易碎，影响外观质量。通过施工现场观察，一般脱模剂过多的现象会出现在钢模边角的部位，钢模内部由于有一定的弧度加之刚出模温度较高有一定的蒸发影响，不会出现 脱模剂积聚。现场施工时要求该工序的施工人员涂抹时薄而
盾构隧道施工工艺流程纲要图.doc
洞门加固 洞门凿除 反力架安装 接收托架安装 - 盾构机托架安装 盾构机下井 盾构机就位 初始掘进 参数调整 正常掘进洞门密封圈安装 盾构机到达洞门处车站围护桩凿除 洞门施工 总体流程图
浆液配制 废浆排放 沉淀池 废水排放、沉渣外运 水泥浆配制 - 测量定位 钻机就位 钻进造孔 终孔 合格 高喷台车就位 下管喷射 浆液喷射 旋摆提升 成桩 移机至下一孔位 图 1高压旋喷桩施工工艺流程图 不 合 格 废浆沉淀 硬化、外运
- 盾构施工主要工艺流程及操作要点 组装场地的准备 井下轨道及始发 基座的准备 吊机组装就位 后配套拖车吊装与管线连接 主机吊装与连接 安装反力架 主机定位及与后配套连接 空载调试 安装负环管片 负载调试 盾构机组装调试示意图
- 不合格 端头加固洞门端头土体检测始发托架、反力架整备 合格 合合格格 洞门第一次凿除安装始发托架 安装洞门密封盾构组装、安装反力架 洞门第二次凿除 安装负环管片 始发段试掘进 转入正式掘进 盾构始发施工工艺流程图
- 洞门端头地层检测到达掘进控制 不合格合格 刀盘抵至围护结构 土不 管片壁后二次注浆 不合格体用 加加 不合格 固固超前注浆 止水效果检查 补 充合格合格合格合格 加 固 洞门凿除 洞门密封安装 接收装置安装管片壁后二次注浆洞门注浆 盾构顶出 盾构主体出洞 后配套、盾构主体分离 盾构到达施工工艺流程图 ``
- 管片进场 不合格 管片退场管片验 合格 防水胶条粘 电线 油脂 水管 风管等材准备 砂浆地面拌 合格 抽检 隧道内运输 同步注浆 推进油缸推 拼装管片 管片位置调 拧紧管片螺 不 合 格 拧紧质量 不 合 格 粘贴验收 吊运下井 不 合 格 隧道水平运 盾构掘进 盾尾间隙量 掘下 进环 参管 数片 调型 整号 计选 划定 地面情况 地质情况 线路类型 掘进计划 地测 面点 沉坐 降标 监输 测入 螺旋机出土 皮带机运输 渣土排入渣 渣土外运 门吊提升出 泄入渣坑 进入下一环施工
盾构法施工
【shield tunnelling method】指的是利用盾构进行隧道开挖，衬砌等作业的施工方法。用盾构在软质地基或破碎岩层中掘进隧洞的施工方法。盾构是一种带有护罩的专用设备，利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。盾构是1874年发明，首先用的是气压盾构。开挖英国伦敦泰晤士河水底隧道。[1]盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式，以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力，又用作输送排出土体的介质。 盾构既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。它包括三部分：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。 盾构法施工具有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围建筑物影响较小等特点，适合在软土地基段施工。例如深圳地铁一期工程初步设计有三处采用盾构法施工，即罗湖-国贸区间，皇岗-福民区间，福民-金田区间。这几处均为软土地段，且具备盾构法施工的基本条件。 条件 在松软含水地层，或地下线路等设施埋深达到10m或更深时，可以采用盾构法，即， 1、线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井； 2、隧道要有足够的埋深，覆土深度宜不小于6m且不小于盾构直径； 3、相对均质的地质条件； 4、如果是单洞则要有足够的线间距，洞与洞及洞与其它建（构）筑物之间所夹土（岩）体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m,竖直方向1.5m； 5、从经济角度讲，连续的施工长度不小于300m。 3特点 优点 1、安全开挖和衬砌，掘进速度快；
盾构管片拼装工艺流程及施工技术(标准做法)
盾构管片拼装工艺流程及施工技术 一、管片拼装工艺流程 盾构管片拼装的施工流程: 二、管片安装施工要点 1、盾构管片现场验收 管片到达施工场地后,进场验收,主要的检验项目有:管片出厂合格证是否齐全有效；管片外表是否清洁；止水条、缓冲垫是否贴牢完好；管片标识(包括管片型号、模具编号、生产日期、生产厂家、合格状态)是否齐全和完整；管片是否有崩角、破损、砂眼或裂缝等；吊装孔螺栓孔是否完好,孔内是否有异物。然后由地面工程师对进场管片负责签收,并对每环管片做好标识,做到有据可查。卸货后由地面工班黏贴止水条。 2、管片拼装施工措施 管片拼装是盾构法施工的重要环节,其拼装质量的好坏不仅直接关系到成洞的质量,而且对盾构机能否继续顺利推进有着直接的影响。因此,管片在拼装前仍要进行一次检查,再次确认管片种类正确、质量完好无缺和密封垫黏结无脱落,管片的吊装孔预埋位置正确,封堵盖完好无损,以及其他主要预埋件和混凝土的握裹牢固,管片接头使用的螺栓、螺母、垫圈、螺栓防水用密封垫等附件准备齐全后,才允许拼装。每环管片拼装结束后要及时拧紧各个方向的螺栓,且在该环脱出盾尾后再次拧紧。
3、管片的堆放运输 管片出厂前逐片进行尺寸、外观的检测,不合格者不允许出厂。外观的检测内容有:管片表面光洁平整,无蜂窝、露筋,无裂痕、缺角,无气、水泡,无水泥浆等杂物；灌浆孔螺栓套管完整。安装位置正确。对于轻微的缺陷进行处理,止水带附近不允许有缺陷。 达到龄期并检验合格的管片有计划地由平板车运到施工现场。管片运输时其间用垫木垫实,以免使管片产生有害裂纹,或棱线部分被碰坏。 管片到达现场后由龙门吊卸到专门的管片堆放区。管片堆放区应选择适当,以免因其自重造成场所不均匀沉降和垫木变形产生异常的应力而破裂。在卸之前对管片进行逐一的外观检测,不符合要求(裂缝、破损、无标志等)的管片立即退回。 4、管片吊放及隧道内运输 管片下井采用龙门吊进行。洞内运输采用电瓶车牵引管片车运输。管片车上的管片堆放有序,堆放次序依据管片安装顺序摆放。 管片运到盾构机附近后,由管片吊装机卸到管片喂片机,然后送到管片安装机工作范围内,按照从下到上依次安装到相应位置上。当最后一块插入块安装紧固后,一环管片即安装完毕,可以进行下一环的掘进。 5、管片拼装 管片拼装时采用错缝拼装方式,先拼装底部标准块,然后按左右对称顺序逐块拼装两侧的标准块和邻接块,最后拼装封顶块。封顶块拼装时先搭接2/3环宽,径向推上,再纵向插入。 管片拼装过程如下: 1)用管片拼装机将管片吊起,沿吊机梁移动到盾尾位置。 2)拼装前彻底清除盾壳安装部位的垃圾和积水,同时必须注意管片的定位精确,尤其第一环要做到居中安放。 3)管片拼装采取自下而上的原则,由下部开始,先装底部标准块(或邻接块),再对称安装标准块和邻接块,最后安装封顶块,封顶块安装时,先径向搭接2/3,径向推上,然后纵向插入 4)拼装时千斤顶交替收回,即安装哪段管片收回哪段相对应的千斤顶,其余千斤顶仍顶紧。 5)管片拼装要把握好管片环面的平整度、环面的超前量以及椭圆度,还要用
盾构管片的生产工艺
盾构管片的生产工艺 摘要： 盾构法目前在国内已经日趋成熟。管片生产是盾构中必不可少的一部分。在此作者以长株潭城际铁路一标的管片生产为例，介绍管片的生产工艺和控制要点。 关键词： 管片、原材料、配合比、生产、养护、拼装、检漏 Abstract: Shield has matured in our country at present. Segment production is an essential part of the shield. In this article, the author introduces the segment production process and control points based on the city rail among the cities: Changsha Zhuzhou and Xiangtan. Keywords: segment、raw material、production、curing、place joint、check penetration 中图分类号：D412.64文献标识码：A 文章编号： 引言： 盾构是有钢构保护的、在掘进中可提供平衡水土压力并能完成管片拼装作业的隧道掘进机。盾构法目前在国内已经日趋成熟，由于盾构施工在工期、质量、安全等诸多方面的优势，一些城市的其它地下工程(过江隧道、输水管道等)也越来越多的采用盾构施工。但是由于盾构在隧道内拼装的钢筋混凝土管片需要提前预制，而且需要很高的抗压、抗渗、耐久性等要求，一旦管片本身出现致命的缺陷，可能就会产生灾难性的后果。因此，管片生产是盾构工艺的重要一环。了解管片的生产工艺不仅仅是生产技术人员的责任，也是试验人员的任务。 一、生产管片的原材料： 管片生产的原材料主要是水泥、砂子、碎石、粉煤灰、矿渣粉、减水剂、纤维、水和钢筋。原材料质量的好坏直接影响到管片预制的质量，依据《高速铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010对管片的生产原材料进行过程控制，所有原材料均符合国家标准要求。 二、管片配合比：
盾构始发和到达端头加固施工工艺工法
盾构始发和到达端头加固施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-DT-0405-2011 城市轨道交通工程有限公司王联江 1 前言 工艺工法概况 盾构始发和到达时，工作面将处于开放状态且持续时间较长，工作面的稳定与否直接影响盾构始发和到达安全。对始发和到达端头地层加固，要使加固体的强度，均匀性和止水性满足长时间开放状况下洞门的稳定性要求，并满足设计和相关规范要求，防止出现工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等情况的发生，确保盾构施工安全顺利。 盾构始发和接收端头加固常规采用的方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙（钻孔灌注桩）以及降低地下水位等工法。其主要目的是提高软弱地基的承载力，降低地下水位，保证地基的稳定，防止出现工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等情况的发生，确保盾构施工安全顺利。 工艺原理 由于盾构始发和接收时的荷载较大，端头所处地层土质又较软弱，强度不足或压缩性大，不能在天然地基上直接施工时，可针对不同情况，采取各种人工加固处理的方法，以改善地基性质，增加土体的稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。地基加固的原理是：将土质由松变实，将土的含水量由高变低，起到固结、稳定、止水的效果，即达到地基加固的目的。 2 工艺工法特点 根据盾构隧道所处的地层情况，结合现场实际情况，确定技术可行，经济合理的加固方案。 常规采用深层搅拌桩，加固体均匀性好，强度、止水性和抗渗性满足设计要求。 组合采用加固+降水的方案，在满足施工的前提下，大大降低了施工风险。 采用监测信息化技术指导施工，使施工质量、安全始终处于受控状态。 提高土的抗剪强度，防止过大的剪切变形和剪切破坏，提高地基承载力； 降低土的压缩性，减小地基变形和不均匀沉降； 改善土的渗透性，减小渗流量，防止地基渗透破坏；