盾构法施工

盾构法原理•盾构法就是用盾构一边防止土砂的坍塌，一边进行开挖、推进，并在盾尾进行衬砌作业从而修建隧道的方法。•盾构是一个能支撑地层压力又能在地层中推进的圆形或矩形等形状的钢筒结构，在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内面安装顶进所需要的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾构尾部内可以拼装隧道衬砌环。盾构机分类盾构机选型•根据工程地质条件、线形情况、覆土情况、周边环境、施工场地、工程类型及重要性、工期、经济性、安全性等方面进行综合评价，选择适宜的盾构机类型。•盾构机主要有盾壳、推进千斤顶、正面支撑机构、衬砌拼装机构、液压系统、操作系统和盾尾装置等组成。盾构法概述•维持开挖面的稳定土压平衡盾构是将开挖下来的土砂充满开挖面和盾构隔板之间的土室以及排土用的螺旋输送机内，依靠盾构千斤顶的推力给土室内的开挖土砂加压，使土压作用于开挖面以使其稳定。盾构法概述盾构姿态控制盾构掘进时由于各种不确定因素的存在，轴线控制不可避免地存在着误差。主要因素有：1、地层土体盾构在地层中向前推进的过程中，将受到切口贯入土层的阻力、正面阻力、盾构四周土体与盾构壳体间的摩阻力、盾构自重和下卧土层的摩阻力等。盾构受到阻碍盾构前进的外力F外和盾构千斤顶合力F推两个力的作用，F外和F推是一对方向相反、不作用于同一直线上的力，从而形成一个力偶，影响盾构推进的轴线。盾构法概述盾构姿态控制2、已拼装成环的管片轴线与盾尾不同心，形成了管片与盾壳局部处会有接触现象，即产生了摩阻力，从而影响盾构的推进轴线。3、盾构制作安装误差：盾构的外形不成正圆、斤顶安装与盾构轴线不平行、盾构内的设备安装左右两侧不对称等均会使盾构的推进轴线偏向。4、人工操作水平有限。盾构施工流程•盾构施工引起地层位移及变形在盾构掘进过程中，地基变位的特征是以盾构机为中心成三维扩散分布，其分布随盾构机推进而向前移动。一般形成盆状影响区域。砂土中，盾构通过后下沉很快发生并稳定，而粘性土中，盾构通过后下沉还长时间继续。盾构法概述•盾构施工引起地层位移及变形地层变形一般可随盾构的推进分为：先期沉降、开挖面前部的沉降或隆起、盾构通过时的下沉或隆起、盾尾脱出时的隆起或沉降、后续下沉五个阶段盾构法概述•盾构施工引起地层变形的机理1、开挖使土、水压力不均衡；2、推进时由于盾构的壳板与围岩摩擦和盾构姿态调整致使围岩扰动；3、盾尾间隙的存在和壁后注浆的不充分；4、衬砌的变形及变位；5、开挖面涌水或衬砌产生漏水时地下水位下降而使地基下沉。盾构工程隧道衬砌环排列特征1）、隧道衬砌环代号与名称识别2）、隧道衬砌环排片顺序特征[TZ4]出洞环变形后一环区间推进环[TZ1][TZ2][TZ3][TL1][TL2][TL3][TR1][TR2][TR3]旁通道特殊环[XTZ1~8]变形后一环[TZ6]区间推进环[TZ1][TZ2][TZ3][TL1][TL2][TL3][TR1][TR2][TR3]变形后一环进洞环[TZ6][TZ6][TZ5]隧道衬砌环6个管片位置及安装顺序TD管片:拱底块TB1/2管片:标准块TL1/2管片:邻接块TF管片:封顶块管片安装顺序6块管片连接，为环向螺栓连接，共计12根。衬砌环与衬砌环连接，为纵向螺栓连接共计17根。环向连接纵向连接盾构工程隧道防水工程技术要点介绍管片衬砌防水8.2、管片丁腈软木橡胶传力垫布置8.3、管片角部自粘性防水及螺栓防水盾构施工流程盾构机组装1盾构机组装2盾构机调试1盾构机调试2盾构场地布置图盾构施工流程洞口地基加固凿除洞门进洞准备工作管片拼装隧道测量后盾支撑安装二次补压浆盾构进洞盾构吊运手孔封堵、嵌缝盾构进洞盾构调头盾构保养洞门凿除地基加固旁通道及泵站施工竣工施工场地布置盾构基座安装盾构吊装调试止水装置安装后座施工盾构出洞盾构推进同步注浆盾构姿态测量隧道清理出洞准备上行线施工前准备下行线推进准备下行线推进盾构出洞、进洞土体加固施工2500mm2500mm出洞土体加固推进方向盾构出洞原地面连续墙槽壁压密注浆或旋喷桩6000mm200mm进洞土体加固土体加固区旋喷桩或素砼桩洞圈3500mm200mm原地面槽壁洞圈砼内衬连续墙推进方向盾构进洞砼内衬土体加固区旋喷桩或素砼桩区间分隔线压密注浆或旋喷桩洞口极易产生流砂渗水部位进、出洞洞门土体加固出洞反力架发射架下井定位、加固盾构机下井安装进出洞前对加固土体进行取芯盾构施工流程出洞前洞门打探孔出洞洞门凿除出洞前洞门探孔情况出洞前安装帘布橡胶板及翻版防水装置盾构施工流程盾构工程施工过程质量控制记录、检验批报验2-1表承包商程序/记录/检验批报验频率阶段内容2.螺栓/橡胶止水带/衬垫进场验收记录每日或每批次3.管片/橡胶止水带/衬垫质量验收记录表4.拌浆记录表准备阶段成品/半成品进场材料井上涂料班组井上班组每日或每班组每拌5.施工任务单盾构掘进阶段6.盾构日报7.管片/橡胶止水带/衬垫质量验收记录表施工计划管理测量班组井下管片拼装班组8盾构推进记录表井下班组9注浆记录表10加泥/水/泡沫记录表11.当班施工记录表井下班组井下班组12补浆拌浆记录表13补浆压浆记录表井下班组井下班组测量班组14隧道轴线测量记录汇总表每日每环每班组每环或每日每环盾构日报汇总累计每班组或每日每班组每环井下班组井下班组井下班组1.出洞施工与洞口防护检验批报验盾构机出工作井旁站记录盾构机参数巡视检查记录管片拼装巡视检查记录同步注浆巡视检查记录二次注浆巡视检查记录检查检查检查检查检查检查检查检查检查检查螺栓/橡胶止水带/衬垫进场监理检查记录表管片/橡胶止水带/衬垫质量监理检查记录表拌浆质量监理抽查记录表巡视旁站巡视巡视巡视区间隧道主要材料检测内容、依据及频率区间隧道主要材料检测内容、依据及频率区间隧道主要材料检测内容、依据及频率区间隧道主要材料检测内容、依据及频率安装负环对特殊段进出洞进行降水安装146度钢弧形环盾构机出洞盾构施工流程安装支撑电瓶车运输.推进100环以后拆除146度钢弧形环及负环隧道内道岔安装盾构施工流程`同步注浆用粉煤灰同步注浆用砂同步注浆浆液拌制同步注浆用膨润土盾构施工流程螺旋机出土土运至土箱内盾构机驾驶室出通过皮带机运送至土箱盾构施工流程10t小行车转驳管片大行车出土20t大行车吊放管片管片贴止水条盾构施工流程盾构工程施工过程质量控制记录、检验批报验2-1表承包商程序/记录/检验批报验频率阶段内容2.螺栓/橡胶止水带/衬垫进场验收记录每日或每批次3.管片/橡胶止水带/衬垫质量验收记录表4.拌浆记录表准备阶段成品/半成品进场材料井上涂料班组井上班组每日或每班组每拌5.施工任务单盾构掘进阶段6.盾构日报7.管片/橡胶止水带/衬垫质量验收记录表施工计划管理测量班组井下管片拼装班组8盾构推进记录表井下班组9注浆记录表10加泥/水/泡沫记录表11.当班施工记录表井下班组井下班组12补浆拌浆记录表13补浆压浆记录表井下班组井下班组测量班组14隧道轴线测量记录汇总表每日每环每班组每环或每日每环盾构日报汇总累计每班组或每日每班组每环井下班组井下班组井下班组1.出洞施工与洞口防护检验批报验盾构机出工作井旁站记录盾构机参数巡视检查记录管片拼装巡视检查记录同步注浆巡视检查记录二次注浆巡视检查记录检查检查检查检查检查检查检查检查检查检查螺栓/橡胶止水带/衬垫进场监理检查记录表管片/橡胶止水带/衬垫质量监理检查记录表拌浆质量监理抽查记录表巡视旁站巡视巡视巡视双轨梁把管片运输至拼装机位置单轨梁把管片吊运至双轨梁处隧道通风设备管片垂直吊装盾构施工流程盾构管片拼装常规技术要求盾构管片拼装10要点2.千斤顶应按拼装管片的顺序相应缩回1.拼装前必须清除盾尾拼装部位的垃圾3.严格控制第一块落地定位管片的拼装质量4.严格控制相邻环高差，相邻环管片高差4mm5.根据测量报表和管片间隙，及时调整管片拼装的姿态6.定期检查环面超前量，当数值不正确时，应用软性楔子给予纠正7.环面平整度应逐环检查，相邻块管片的踏步应小于4mm8.测量纠正隧道椭圆度，直到椭圆度小于10mm后方能进行下一环的推进9.拼装后及时调整千斤顶的顶力，防止盾构后退，盾构姿态发生突变。10.在每环衬砌拼装结束后及时拧紧连接衬砌的纵、环向螺栓管片拼装1管片拼装3接收架加固管片拼装2盾构施工流程进洞前打探孔盾构机鼻尖露出洞门盾构机进洞清理进洞洞门凿除盾构施工流程盾构机进洞洞门首先三环注浆盾构机调头盾构机顺利进洞盾构施工流程洞门井接头旁通道开挖条件验收旁通道打冻结孔井接头施工盾构施工流程承包商程序/记录/检验批报验频率阶段内容15.盾构推进与管片拼装每百环16.井接头钢筋检验批17.井接头模板检验批井接头检验批报验检验批报验(分上下行区间)分进洞与出洞每次18井接头现浇砼检验批18.1.商品砼进场报验商品砼配合比通知单预拌商砼出场合格证商砼送货单车小票复印件18.2.现浇砼报验现浇结构检验批记录表混凝土浇注记录商品混凝土坍落度记录隐蔽工程检查记录每次每次每次商品砼送货单小票分首车、最后一车及中间抽一车。商品砼坍落度记录最少3次，分首车、最后1车及中间抽检1车。每次19.手孔封堵及嵌缝检验批报验(分上下行区间)20.盾构法隧道防水检验批报验(分上下行区间)每百环每区间1.进洞施工与洞口防护检验批报验盾构机进工作井旁站记录混凝土浇筑旁站记录手孔封堵及嵌缝巡视记录验收验收验收验收验收验收验收检查检查检查检查检查钢筋工程监理检查记录表模板安装监理检查记录表现浇砼结构监理检查记录表旁站盾构工程施工过程质量控制记录、检验批报验2-2表成型的隧道盾构机调运盾构机解体、调运旁通道开挖盾构施工流程隧道贯通后手孔封堵1隧道贯通后手孔封堵2盾构施工流程1、旁通道、泵站冻结法地基加固示意图2、旁通道、泵站开挖与支护示意图3、旁通道、泵站结构与防水示意图4、旁通道、泵站施工工艺流程5、旁通道、泵站施工过程记录/程序/检验批三、旁通道、泵站冻结法施工要点知识及监理验收工作程序1、旁通道、泵站冻结法地基加固示意图冻结孔压力释放孔测温孔旁通道冻结立面示意图冻结成形1234钢管片喇叭口开挖2、旁通道、泵站开挖与支护示意图临时支护钢支架间距0.5~0.7m143、旁通道、泵站结构与防水示意图钢丝网片挂焊钢支架上C20砼喷射200mm厚防水层无纺布缓冲层(400g/m2)EVA防水板厚2mm无纺布缓冲层(400g/m2)支护层钢丝网片挂焊钢支架上C20砼喷射200mm厚防水层无纺布缓冲层(400g/m2)EVA防水板厚2mm无纺布缓冲层(400g/m2)泵站结构通道底板砼结构填充注浆孔4、旁通道、泵站施工工艺流程图旁通道、泵站冻结法施工质量控制记录/程序/检验批2-1承包商程序/记录/检验批报验频率阶段内容1.钻孔过程质量控制记录日报表每日7.结构钢筋检验批8.结构模板检验批钻孔阶段每次9结构现浇砼检验批9.1.商品砼进场报验商品砼配合比通知单预拌商砼出场合格证商砼送货单车小票复印件每次每次每次检验批报验冻结管打设巡视检查记录验收验收验收验收检查检查钢筋工程监理检查记录表模板安装监理检查记录表现浇砼结构监理检查记录表2.冻结法系统安装过程质量控制记录表设备安装阶段3.冻结孔及制冷检验批4.冻结系统运转与冻土墙壁形成过程质量控制记录日报表积极冻结阶段检验批报验5.冻结效果检验批检验批报验检验批报验检验批报验进场材料报验每次每次每日每施工段盐水管路安装巡视检查记录积极冻结巡视检查记录探孔确认冻结效果旁站记录验收检查商品砼送货单小票分首车、最后一车及中间抽一车。6.工程防水检验批检验批报验每施工段验收巡视巡视巡视旁站旁通道、泵站冻结法施工质量控制记录/程序/检验批2-2承包商程序/记录/检验批报验频率阶段内容9.2.现浇砼报验现浇结构检验批记录表混凝土浇注记录商品混凝土坍落度记录隐蔽工程检查记录每次每次每次商品砼坍落度记录最少3次，分首车、最后1车及中间抽检1车。每次10.融沉注浆记录11.防水砼检验批混凝土浇筑旁站记录验收验收检查检查检查检验批报验每次积极解冻阶段检验批报验融沉注浆巡视检查记录每次每日旁站巡视灌注桩施工工艺→→→←↑↓