盾构掘进施工作业指导书
1. 适用范围
适用于在不同地层中采用复合盾构或土压平衡盾构机施工的城市地铁、铁路、公路、水工隧道等地下工程。
2.作业准备
2.1内业技术准备
⑴开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸。澄清有关技术问题，熟悉标准和现场环境状况。
⑵根据设计和标准要求，结合现场所实际情况，编制实施方案。
⑶根据不同地段的工程水文地质情况，确定掘进推力（P）、掘进扭矩（T）、刀盘转速（R）以及由此控制的掘进速度（v) ，确定满足掘进速度下的螺旋输送机的转速（r）、注浆速度（q）和注浆压力（P）等掘进参数。
⑷制订施工安全保证措施，提出应急预案。
⑸对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
⑴作好施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。
⑵对各类机具设备性能进行逐级检查验收，以满足施工要求。
3.技术要求
3.1复合盾构掘进施工应保证连续可控，各子系统同时运转、各配套工序有序进行，且要求达到施工速度快。
3.2掘进施工应能适应不同地层，并可以根据不同地层的特点灵活地选择掘进模式与掘进参数，以满足高效率、低成本的目标。
3.3通过掘进参数的调整，能有效控制地层沉降，确保施工及地面建（构）筑物的安全。
3.4注浆时，既要保证对管片背后环向空隙的有效充填，防止因注浆压力过
大而引起地表隆起或破坏管片结构。注浆速度与地层特性、注浆泵性能、掘进速度是相对应或协调。注浆结束标准采用注浆压力和注浆量双指标控制标准。
3.5补充注浆一般采用水泥-水玻璃双液浆。注浆实施前，通过注浆孔（管片吊装孔）钻孔，钻孔伸人围岩2.0m，以便同时对周围岩体进行补充加固，确保管片与围岩的稳定。注浆以压力控制为主、注浆量为辅控制注浆施工。当压力达到设定值时一般可停止注浆。
3.6泡沫的注入量按开挖方量及渣土实际情况计算，并根据施工情况及时进行优化。
4.施工程序及工艺流程
4.1施工程序
4.1.1敞开式掘进模式（OPEN)
盾构机切削下来的渣土进入土仓后即被螺旋输送机排出，土仓内仅有极少量的渣土，土仓基本处于清空状态，掘进中刀盘和螺旋输送机所受反扭矩较小。由于土仓内无压力，所以不能支撑开挖面地层和防止地下水渗人。该模式适用于能够自稳、地下水少的地层。
图1 敞开式掘进模式原理示意图
4.1.2半敞开式（SEMI-OPEN)
半敞开式又称为局部气压模式。掘进中土仓内的渣土未充满土仓，尚有一定
的空间，通过盾构保压系统向土仓内输人压缩空气与渣土共同支撑开挖面和防止地下水渗入。该掘进模式适用于具有一定自稳能力和地下水压力不太高的地层，其防止地下水渗人的效果主要取决于压缩空气的压力。
图2 半敞开式掘进模式原理示意图
4.1.3土压平衡模式（EPB)
土压平衡模式是将刀盘切削下来的渣土充满土仓，通过推进操作产生与掌子面土压力和水压力相平衡的土仓压力来稳定掌子面地层和防止地下水的渗人。该模式主要通过控制盾构推进速度和螺旋输送机的排土量来产生压力，并通过测量土仓内的土压力来随时调整盾构推进速度和螺旋输送机的转速，控制出渣量。该掘进模式适用于不能自稳的软土和富水地层。
图3 土压平衡式掘进模式原理示意图
4.2施工工艺流程（见图4)
5.施工要求
5.1盾构掘进
根据不同地段的工程水文地质情况，确定掘进参数。在施工期间，对掘进参数进行动态管理，结合地面监测反馈信息及时进行分析总结，再对掘进参数进行优化。
5.1.1不同掘进模式的掘进参数选择
⑴稳定地层的盾构掘进参数
在稳定地层中盾构掘进可采用敞开式。为控制因地下水的流失造成较大的地表沉降，有时要建立局部气压，这时则采用半敞开式模式掘进。
图4 施工工艺流程图
①主要掘进参数的选择
推力的大小决定刀具的贯人度，推力越大，刀具的贯人度越大，刀刃间破裂的岩块就大。刀具的贯人度不宜大于15mm，推力800～1200t。
对于脆性岩石（如花岗岩、砾质砂岩、大理石等）高转速破岩更为有利，刀盘转速一般为3～5rpm ，而对于韧性岩石（如页岩、粉质砂岩等）刀盘转速不宜太高，刀盘转速一般为2～3rpm 。在8、9号地层施工中，采用的刀盘转速
为1.8～2.6 rpm，扭矩为300～400tm掘进，掘进速度可达到20～30mm/min。
在工作面能够自稳，但节理裂隙发育而地下水不丰富的不均质岩层中掘进，一般采用较低的转速和较大的贯人度。在泥质、粉质砂岩中，如节理裂隙较发育，掘进时刀盘转速宜控制在1.0～1.5rpm ，推力可达到800 ～1000t，掘进扭矩可维持在400tm 左右，掘进速度可达到30～40mm/min。
在节理裂隙发育的岩层中掘进，如果地下水比较丰富，此时应采用半敞开模式掘进或土压平衡模式掘进。半敞开模式的掘进参数中，渣仓内压力依据地下水压而确定。在隧道上覆岩土层厚度大于9m、地下水位位于地表以下1.0～2.0m 时，上部压力一般为1.2～1.5 bar ，推力调整为1000～1300t，其它掘进参数如扭矩、刀盘转速、排渣速度、注浆压力与此类地层中敞开式掘进一样。
②螺旋输送机转速
在敞开模式中掘进，螺旋输送机的转速的调节是依据掘进速度和渣仓内压力传感器显示的压力进行调整，但不得低于5rpm 。
在半敞开模式掘进中，螺旋输送机的转速的调节也是依据掘进速度和渣仓内压力传感器显示的压力进行调整，主要是要达到与掘进速度相匹配的出渣速度，同时要保证螺旋输送机出料口处不发生喷涌现象。
③同步注浆参数
同步注浆的主要作用是尽早充填管片与围岩间的间隙，确保管片环获得早期稳定，改善管片环的受力条件，防止管片局部破损，有利于盾构掘进方向的控制。在稳定岩层中，盾构施工同步注浆的注浆压力控制在2.0～2.5kg/cm2。为了保证注浆的连续性，每环掘进前期的注浆压力宜稍低一点，后期注浆压力再提高到设计压力值。同步注浆的速度q(L/min）应与盾构掘进速度相匹配。如盾构开挖直
径为6.3m ，管片环的外径为6.0m ，在稳定地层的每延米环形间隙注浆量为
3.5m3 /m，由此可根据盾构掘进速度确定同步注浆的速度。
⑵稳定地层的盾构掘进参数
①主要掘进参数
在不稳定地层中掘进，必须采用土压平衡模式掘进。该模式的掘进参数关键是渣仓内土压力值的确定。掘进推力的确定主要取决于破岩方式以及为稳定地层所需的土压力。在深圳地铁洪浪-兴东区间盾构工程中，不稳定地层（砾质粘性土和砂质粘性土）掘进建立的土仓压力为1.1～1.2kg/cm2，停机建立的土仓压力为1.2～1.4kg/cm2，压力波动控制在±0.2kg/cm2，掘进推力约为1000～1200t 之间；不稳定地层掘进的扭矩约为200～300tm，刀盘的转速为1.4～1.6rpm。
在实际施工过程中需要进行不断调整。在不稳定地层中盾构掘进的扭矩与转速的关系和在稳定地层中掘进一样，只能通过不断地调整刀盘转速达到使驱动扭矩满足掘进要求。
②渣土改良
渣土管理是土压平衡掘进模式的关键管理要素。在掘进过程中，必须经常检查掘进速度与螺旋输送机出渣速度是否匹配。在土压平衡模式掘进中，渣土的性状（流动性和止水性）对盾构掘进影响很大，掘进中必须使用泡沫剂进行渣土改良，防止刀盘前方和渣仓内形成泥饼。每延米掘进的泡沫剂消耗量为24L/m 。其中：在8、9号地层掘进时泡沫剂的消耗量稍低，约为18L/m；在5、6、7号地层的泡沫消耗量约为28L/m。渣土稠度小于8cm时会形成泥饼。渣土稠度控制在12～20cm时出渣效率较高，稠度大于25cm 时容易产生喷涌现象。
③同步注浆
在不稳定地层中的掘进施工，壁后注浆的质量对盾构隧道的影响较大。施工中采用非惰性浆液同步注浆技术，浆液为水泥砂浆，并掺加了粉煤灰和稳定剂等材料。浆液初凝时间在4～8小时内可调，终凝强度大5Mpa。为了防止过大的注浆压力造成管片局部错台和损坏，非惰性水泥系砂浆的同步注浆压力不宜大于5kg/cm2，注浆压力一般控制在2～3kg/cm2。在管片安装过程中，为保持注浆管路的畅通，可以适当地提高注浆压力，但注浆压力不得超过4 kg/cm2，由此可以保证注浆量不低于理论量的1.3倍。施工证明，采用上述参数进行非惰性浆液同步注浆对抑制地层下沉效果明显。
⑶软硬交错（互层）地层的盾构掘进参数
在软硬互层地层中施工掘进参数变化较大，必须控制转速、适时地调整掘进推力。为了防止刀盘振动和刀具受力的过大波动，一般宜采用较低的转速1.0rpm 左右，且贯人度不宜超过5mm。
5.1.2掘进模式的转换
⑴敞开模式与半敞开模式的相互转换
敞开式向半敞开式转换主要确保渣仓内能够保住气压，确保压缩空气不会通过渣土沿着螺旋输送机逃逸。渣仓内的渣土高度应高出螺旋输送札注料口的上部2～3m ，即渣土高度应略为低子人仓密闭门的底部。掘进中需要不断地向渣仓内补充压缩空气，以稳定土仓压力。
半敞开模式向敞开模式转换主要是要尽快地降低渣仓内的压力，同时降低渣仓内的渣土高度。因此，要加大螺旋输送机的转速，并将螺旋输送机出料口的开启度加大，以利于渣土的排出。即使是在敞开模式下掘进，也应在渣仓内保留一些渣土，否则螺旋输送机的出渣效率极低，通常应保持渣仓内的渣土高出螺旋输
送机进料口约lm 的高度。
⑵敞开模式与土压平衡模式的相互转换
敞开掘进模式向土压掘进模式转换的过程主要是要尽快建立所需的土压。一般先停止螺旋输送机出渣，使掘进切削下来的渣土尽快填充敞开模式掘进时渣仓内的空间，并使渣仓内的渣土受到挤压而形成土压支撑工作面，以保持工作面及地层的稳定。当渣仓内的土压达到掘进设计土压值后，再开启螺旋输送机进行排土出渣，并使出渣速度与土压掘进模式的掘进速度所切削下来的渣土量相平衡，以保持土压的稳定。
土压平衡掘进模式向敞开掘进模式转换的关键是尽快降低渣仓内的土压力。主要技术措施为加大螺旋输送机的转速，以加大出渣速度而降低渣仓内的压力，同时有利于掘进切削下来的渣土能顺利地进人渣仓。
⑶半敞开模式与土压平衡模式的相互转换
半敞开掘进模式向土压平衡掘进模式转换的主要目的是防止地下水渗人渣仓。在地层不稳定时，要提供足够的平衡压力，必须将渣仓内压缩空气所占住的空间用渣土替换。转换过程中，减小螺旋输送机的出渣速度，用增加的渣土来加大渣仓内的压力，使渣仓内的空气以逃逸的方式进人地层，从而建立土压平衡掘进模式。模式转换中如果发生喷涌现象，必须注意控制出料口的开启度，同时协调好螺旋输送机的转速，必要时可以停止螺旋输送机的转动进行掘进。
土压平衡模式向半敞开模式转换主要是将压缩空气置换出渣仓上部的渣土，一般是缓慢加大螺旋输送机的转速以加大出渣速度，从而降低渣仓内渣土的高度。同时，向渣仓内注人压缩空气，以使渣仓内的最小压力不低于设计值，在空气与渣土的置换过程中，出渣速度要与掘进速度所切削下来的渣土量和注人压缩
空气的量之和相匹配。
5.1.3方向的控制与调整
⑴采用VMT 隧道自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测
该系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等，能够适时显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。随着盾构推进，导向系统的测量仪器及后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠，每周进行两次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据，并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。
⑵采用分区调整盾构推进油缸推力来控制盾构掘进方向
根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向。但每环掘进时对盾构竖直和水平方向姿态的调整量不得超过6mm，以避免管片受力不均匀而产生错台。
在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力；在下坡段掘进时，则适当加大上部油缸的推力；在左转弯曲线段掘进时，则适当加大右侧油缸推力；在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力保持一致。
在均匀的地质条件时，保持所有油缸推力一致；在软硬不均的地层中掘进时，应根据不同地层在断面的具体分布情况，遵循硬地层一侧推进油缸的推力适当加大，软地层一侧油缸的推力适当减小的原则来操作。
在中—微风化岩层段掘进时，必要时可伸出盾体上的两个稳定器来撑紧岩壁，减小推进时盾构震动，防止发生盾构机滚动偏差。
5.1.4刀具更换
⑴刀具更换原则
正确及时地更换刀具，可以减少刀具的非正常损坏及意外停机换刀时间，达到提高设备利用率、降低刀具损耗的目的。刀具更换应遵循“合理、批量、快速”的原则。
①“合理”原则
刀具更换的“合理”原则主要有两方面：一是刀具类型与地质的适应性；二是刀具更换计划的合理性。刀具类型是否适应被掘进的地层岩性。在硬岩地层中掘进应以滚刀破岩为主，软岩地层中以刮刀和齿刀为主，施工中应根据地层性质选择刀具的配置，以确保刀具对地层的适应性和施工的可靠性。
根据地质情况及刀具使用时间预估刀具磨损量，提出合理的刀具更换计划，正常磨损换刀的极限值：中心双刃滚刀25(20)mm，正滚刀25(20)mm ；边滚刀20(15)mm，括号内数字为实际换刀控制值。刀圈磨损应在可控范围内，保证刀盘和刀具的良好性能满足掘进要求，新旧刀具刀圈安装过渡合理，软岩地层控制在10mm内，硬岩地层控制在6mm内，防止刀具局部受力造成意外损坏。
非正常损坏换刀：当滚刀挡圈断裂或脱落；滚刀刀圈断裂或偏磨：滚刀刀体漏油或轴承损坏；直齿刀、扇形刮刀断齿或脱落时应及时更换刀具。
②“批量”原则
为了保证刀具破岩的效率，减少刀具更换频率，有计划地进行批量换刀，具体为边刀批量，正滚刀批量，中心刀批量，刮刀齿刀批量。
③“快速”原则
由于刀具更换在近似密闭的仓内进行，前部为掌子面，地质的不可预测因素
客观存在，为了保证换刀人员和机械设备的安全，采用快速有效的换刀。
⑵刀具更换方法
当盾构机在硬岩或自稳能力较强的地段掘进时，因地层本身有自稳能力，不需要在土仓蓄压以提供额外支撑压力，这种情况下可在无压下直接进入刀盘作业。
当盾构机在软岩、含水丰富地段掘进时，土层无自稳能力，必须由盾构机来提供使地层稳定的支撑压力（EPB)，这种情况下需采用带压进舱模式来进行土仓内的各项工作
5.1.5运输方式
洞内水平运输采用重载编组列车运输，编组列车长54.6m，由九节车辆组成，分别是一辆35t交流变频机车、五辆18m3矿车、一辆砂浆车和两辆管片车，运输线路为43kg轨的单线，一个掘进循环的材料和渣土由编组列车一次运进与运出。垂直运输由两部分组成：一是材料（管片、轨料，油脂油料等）的组织由一台15t单梁门吊负责，二是渣土的提升，由两台45t双梁悬臂门吊负责，先进行垂直提升，然后水平移动到卸渣平台侧卸渣土。垂直运输设备门吊的配置可根据场地情况、工期情况合理优化，以满足经济、高效、工期为原则。
5.2管片安装
管片制作及安装采用程序化、工厂化生产，制作质量可控，管片成品及拼装的结构精度高、质量好。安装的生产效率高、速度快。同步养护混凝土试件强度达到20MPa后方可脱模。脱模后及时标识，标上管片型号、编号、生产日期等内容。
5.2.1管片的运输及存放
⑴管片存放
管片在养护池内养护7天，然后在喷淋养护区域养护至14天，运至堆放场地按型号及生产日期分类分区存放。管片堆放作业采用吊机配专用吊具（或使用叉车）进行，防止碰伤管片。管片弯弧向上堆放整齐，一摞管片的堆放高度不超过四块，管片与管片间垫置方木，两摞管片之间的距离不小于50cm。
⑵管片的运输
管片采用20 吨平板车运输，出厂前对每块管片进行全面检查，严禁有质量缺陷的管片出厂。每环管片分两摞堆放，每摞三块。标准块按A2、A1、A3的顺序自上而下排列，邻接块与封顶块按K、B、C的顺序自上而下排列。管片装车后捆绑好保险带，防止管片在运输过程中移位、倾斜。
⑶防水材料粘帖
管片运至施工现场，经质检工程师检查验收后，进行防水材料的粘贴。先将管片环纵接触面及预留粘帖止水条的沟槽清理干净，用刷子涂抹粘帖剂。
涂完粘贴剂后静置10～15分钟（随气温、湿度而异），待接触不粘手时，将框形止水条放人密封沟槽内，用木榔头敲紧止水条使之与管片面密贴，止水条凸肋边粘贴在管片背千斤顶一侧。用同样的方法粘贴环纵缝衬垫，环缝的衬垫粘贴在管片背千斤顶侧环面，纵缝的丁睛软木橡胶衬垫粘贴在标准块单侧，邻接块（B 块两侧、C 块单侧）、封顶块两侧不粘贴。
止水条及软木衬垫粘帖好后，粘帖管片角部自粘性橡胶薄板，加强角部防水。
5.2.2管片拼装
⑴管片由编组列车的管片运输车运至隧道内，管片应按照安装的顺序利用管片吊装机调运并存放在管片小车上或放于设备桥区域。管片衬砌环采用错缝拼
装。
⑵管片安装时，应清理干净安装区域内的杂物，并应根据管片块的安装位置收回该处的推进油缸，严禁将非安装处的油缸同时收回。管片的安装顺序为：
①封顶块的位置在上部时，应从底部开始，左右交叉安装，最后安装封顶块；
②封顶块的位置在下部时，应从最下部的邻接块开始，一个方向逐块安装，最后安装封顶块。
⑶封顶块的安装应先径向插人4/5长度左右，后进行微调使之与相邻管片平顺连接，再伸出推进油缸将其纵向插入。
⑷安装每一块管片时，只有连接管片的螺栓全部拧紧后，才可将抓取装置与管片分离；
⑸管片安装机的抓取力应控制在管片吊装孔的抗拔力以内，一般为管片自重的2～3倍；
⑹安装管片过程中，当伸出推进油缸时，－定要把推进油缸的压力在控制室内调低到30～40bar，过大的压力可能管片的局部破损或开裂。
⑺每块管片微调到位后，应先将连接螺栓插入预留孔内，然后将推进油缸伸出顶紧管片，且除封顶块外，顶紧油缸不得少于3 个；先顶中间，后顶两边。在管片脱出盾尾后，要及时对所有螺栓进行复紧。
5.3环形间歇同步注浆
5.3.1同步注浆
通过同步注浆系统及盾尾的注浆管，在盾构向前推进时形成盾尾空隙的同时，不断对该处进行注浆，将盾尾空隙不断填充饱满。由于浆液在盾尾空隙形成的极短的时间内将其充填密实，从而使周围岩体获得及时的支撑，可有效地防止
岩体的坍陷，控制地表的沉降。同步注浆示意参见图5 。
图5 同步注浆示意
5.3.2补充注浆（补强注浆）
补充注浆一般在管片与岩壁间的空隙充填密实性差，地表沉降得不到有效控制的情况下实施。采用地表沉降监测进行信息反馈，结合洞内超声波或人工开孔等方法探测管片衬砌背后有无空洞，综合判断是否需要进行补充注浆。
5.3.3注浆工艺流程
注浆施工工艺流程见图6。
图6 注浆施工工艺流程图
5.3.4注浆施工方法
5.3.4.1注浆参数
⑴同步注浆参数
①注浆压力
注浆时，既要保证对管片背后环向空隙的有效充填，还要防止因注浆压力过大而引起地表隆起或破坏管片结构。经综合各方面因素，注浆压力宜控制在
0.25～0.45Mpa。
②注浆量
根据经验，通常取环形间隙理论体积的1.2～1.6倍，每环注浆量Q=4.86～
6.1m3。
③注浆结束标准
注浆速度与地层特性、注浆泵性能、掘进速度是相对应或协调的，一般取值140～200L/min。注浆结束标准采用注浆压力和注浆量双指标控制标准：当注浆压力达到设定值、注浆量达到设计值的85 ％以上时，即可认为达到了质量要求而结束注浆。
⑵补充注浆参数
补充注浆采用水泥-水玻璃双液浆。注浆实施前，通过注浆孔（管片吊装孔）钻孔，钻孔伸人围岩2.0m，以便同时对周围岩体进行补充加固，确保管片与围岩的稳定。
①注浆参数
扩散方式：渗透～劈裂；浆液扩散半径：1m；
有效加固范围：2m（柱状间隔加固）；注浆压力：0.3～0.5MPa;
单孔注浆量：2.4m3；每环注浆量：7.3m3；
注浆速度：10～25L/min；凝结时间：20～120min。
②注浆结束标准
以压力控制为主、注浆量为辅控制注浆施工。当压力达到设定值时一般可停止注浆。
5.3.4.2浆液拌制、运输及贮存
⑴浆液性能（参见表1的要求）。
表1 同步注浆浆液基本性能参数
⑵膨润土应提前一天拌制成浆液，再与其他原材料进行混合。配制计算时，膨润土浆液中的用水量应计人总配合比中。
⑶投料顺序按砂、水泥、水依次进行，搅拌时间控制在2分钟左右。
⑷浆液搅拌好后，通过输料管下放到编组列车的砂浆运输罐（6.5m3)内运至掘进工作面，通过后配套拖车上的砂浆泵将砂浆罐中的浆液抽入同步注浆泵的贮浆罐。
⑸若运输、贮存时间较长（超过浆液初凝时间）时，应掺人适量缓凝剂。浆液在运输与贮存过程中不得随意加水。
⑹如果浆液发生沉淀、离析现象，使用前应进行二次搅拌。
5.3.4.3注浆施工
⑴同步注浆施工
同步注浆有人工控制和自动控制两种方式。
①注浆时从盾尾预置的4个注浆孔同时进行压注，在每个注浆孔出口设置分压器，以便对各注浆孔的注浆压力和注浆量进行检测与控制，从而实现对管片背后的对称均匀压注，避免造成管片偏压发生错台或损坏。
②注浆过程中，若注浆压力变化不大但注浆量突然增大时，必须先停止注浆，待分析原因并采取有效对策后方可继续施工。
③作业完毕后，必须清洗干净搅拌机、运输罐、注浆泵及管路，防止浆液在设备中凝固。
④长时间停机时，必须用膨润土浆液填充注浆管路，防止管路堵塞。
⑵补充注浆施工
①管片拼装衬砌完成10环以后，每6m左右（4环）在拱部打孔，钻孔检查同步注浆情况，管片背后有孔洞或渗漏水时实施补充注浆。
②补充注浆时先压注管片背后空隙大或节理裂隙较发育的一侧，在软硬不均地层中注浆时，应先从软岩侧进行注浆。
③管片背后有水涌出时，应及时调整双液浆的配比，缩短胶凝时间，达到迅速阻水的目的。
5.3.4.4几种漏浆现象的处理
⑴盾尾漏浆：一般采用棉纱和木楔进行封堵。
⑵掌子面漏浆：由于围岩稳定性等原因造成盾壳与岩面间空隙过大，注浆时浆液会沿着盾壳外壁窜至掌子面，利用泡沫注入系统向盾壳与岩壁间注人膨润土形成隔离环，阻止浆液流入掌子面。
5.4渣土改良
5.4.1渣土改良目的
在盾构掘进产生的渣土中掺人泡沫剂或膨润土，使渣土的流动和粘度等性能得到改善，便于盾构掘进、出渣和地层稳定，减小盾构部件损耗，达到盾构施工快速、安全、高效的目的。泡沫发生系统原理参见图7。
图7 泡沫发生系统原理图
5.4.2渣土改良工艺总体流程
图8 渣土改良工艺总体流程
5.4.2渣土改良方法
根据使用材料的不同，渣土改良一般可分为泡沫剂法和膨润土法。实际施工中使用最多的是泡沫剂法，膨润土法只作为泡沫剂法的补充方法，实际使用较少。
⑴泡沫剂法
泡沫剂是一种无色、无毒、无味的粘稠状工业制剂。泡沫剂的国产化研究起步晚，质量较国外还有一定差距。在特殊地段施工控制要求较高时采用进口泡沫剂，一般情况下采用成本较低的国产盾构泡沫剂。
盾构机上的泡沫发生器混合高压空气、水、和泡沫剂生产高压泡沫，再由泡沫管路输送到刀盘、土仓、螺旋输送机内。泡沫的组成比例一般如下：
泡沫溶液的组成：泡沫剂l～3.5% ，水97-99%。
泡沫组成：90～95%压缩空气和5～10%泡沫溶液混合而成。泡沫的注入量按开挖方量及渣土实际情况计算，并根据施工情况及时进行优化。
⑵膨润土法
用在破碎且渗透性大的地层。
膨润土法的材料和机具比较简单，用专用的膨润土泵直接把搅拌好的膨润土浆液泵入土仓即可。
膨润土浆液的组成比例：膨润土：水（体积比）= 1: 2～4
⑶渣土改良的应用方法
渣土改良的应用方法可以用表2来描述。
表2 渣土改良的应用方法
6.机具设备
6.1复合盾构掘进主要机具配套表见表3。
表3 盾构掘进主要机具设备配备表
6.2环形间隙同步注浆施工的主要机具配套表见表4。
盾构机操作规程 1、启动前首先检查盾构机各系统是否运转正常，并确认油脂、泡 沫剂是否需要更换，冷却水及液压油温度是否正常，轨道、管路延伸、同步注浆工作是否到位。 2、依次启动冷却水泵、齿轮油泵、推进油泵、辅助油泵、螺旋输 送机油泵、注浆泵、空压机、齿轮油泵、黄油泵、盾尾油脂泵等动力装置。 3、启动皮带输送系统和刀盘驱动电机，根据扭矩情况适当调整各 项参数。 4、各系统参数调节正常后，点击盾构机推进按钮，当土仓压力达 到设定压力时启动螺旋输送机进行排土，推进过程中根据地质情况向土仓内注入膨润土或泡沫剂，并适当调整后闸门的开度，。 5、使VMT进入掘进状态，推进过程中根据盾构机姿态的变化，适 当调整各组千斤顶的压力差，推进过程中密切关注刀盘的扭矩情况，根据刀盘扭矩情况对推进速度做适当的调整。 6、更换渣土车时，主司机接到信号员的满载信号时，盾构机进入 停机模式并关闭螺旋输送机和后闸门，皮带机继续运转，空渣土车就位后，根据信号指令依次开启各系统。 7、当一环推进结束后，使盾构机进入拼装模式，按照与启动时相 反的顺序关闭各系统，为拼装管片的需要使冷却、拼装系统处于工作状态 8、测量盾尾间隙，利用VMT计算出拼装点位，进入管片拼装作业。
1、管片拼装点位计算完成后，盾构机便进入拼装模式。 2、管片拼装机只能由拼装手操作，其他人未经允许不得进行操作。 3、管片拼装手在开动管片拼装机前必须看清楚管片拼装机周围的情 况，油缸底部若有油脂、污水，要及时进行清理。 4、根据拼装点位，依次缩回对应管片的千斤顶，一次最多缩回的数 量不宜超过5组。 5、管片在吊起前，拼装手必须检查拼装头是否上紧，看清该管片的 型号及顺序，然后再用管片运输机把管片运到合适位置。 6、管片被吊装起后，拼装手必须控制好旋转速度，把管片平稳的旋 转到将要拼装的位置，然后进行拼装。 7、拼装过程中，拼装手要站在有利位置看清管片的主要位置，看不 到的位置要与其他拼装人员配合，拼装K块时，为防止止水条撕裂，可在止水条上涂抹润滑剂，每环管片的拼装错台保证在5mm 以内。 8、管片被推进油缸顶住后，如果要对管片进行微调必须把推进油缸 收回后方可进行下一步的工作。 9、每块管片定位完成后，对螺栓进行紧固，下一环推进快结束时进 行二次紧固。 10、在拼装过程中如遇到紧急情况必须及时向领班工程师或盾构机主司机汇报，进行紧急处理。
锚杆施工作业指导书 1、适用范围 适用于新建铁路银川至西安陕西段YXZQ-4标邵山隧道砂浆锚杆施工。 2、作业准备 2.1内业技术准备 作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定安全环保措施、应急预案等。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。 2.2外业技术准备 （1）上一道工序检查符合要求，监理工程师已经验收 （2）锚杆施工人员接受严格培训，已经取得相应证件，熟练掌握锚杆施工技术。 （3）钢筋原材料检验合格 3、技术要求 依据设计文件，邵山隧道围岩断面拱墙分界以拱部140°划分，边墙采用φ22砂浆锚杆，锚杆均设置垫板、螺母。Ⅴ级围岩：1*1.2m （纵向*环向）间距锚杆呈梅花型布置，每根长度为4m；Ⅳ级围岩：1.2*1.2m（纵向*环向）间距锚杆呈梅花型布置，每根长度为3.5m。 4、施工程序与工艺流程 4.1施工工序
施工程序为：清理初期支护基面→钻孔→清孔→砂浆填充→安装锚杆→安装垫片。 4.2工艺流程 5.1施工准备 （1）检查锚杆类型，规格，质量及其性能是否与设计相符。 （2）根据锚杆类型，规格及围岩情况准备钻孔机具。 5.2施工工艺
5.2.1初期支护基面清理 采用高压风枪，对锚杆施做范围初期支护面进行清理，人工凿除初支基面凹凸不平处，保证锚杆施做完成后锚垫板与基面密贴。 5.2.2锚杆钻孔及清孔 石质隧道锚杆采用风动凿岩机成孔，锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，按照设计间距布孔；钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；锚杆孔比杆径大15㎜，深度误差不得大于±50mm；成孔后采用高压风清孔。 5.2.3砂浆锚杆注浆及安装 锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，注浆材料使用硅酸盐或普通硅酸盐32.5水泥，粒径小于2.5mm的砂子，并须过筛，胶骨比1:0.5～1:1，水灰比0.38～0.45，砂浆标号不小于M20。 砂浆锚杆作业程序是：先注浆，后放锚杆，具体操作是：先将水注入牛角泵内，并倒入少量砂浆，初压水和稀浆湿润管路，然后再将已调好的砂浆倒入泵内。将注浆管插至锚杆眼底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆。在气压推动下，将砂浆不断压入眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂浆流失。 锚杆孔中必须注满砂浆，发现不满须拨出锚杆重新注浆。注浆管
第一章编制依据 1、广州市轨道交通六号线盾构7标段【天平架～燕塘～天河客运站】盾构区间土建施工项目招标文件、招标图纸、地质勘查报告、补遗书及投标文件。 2、广州市轨道交通六号线盾构7标段【天平架～燕塘～天河客运站】盾构区间土建工程承包合同。 3、广州市轨道交通六号线盾构7标段补充地质勘测资料、管线调查及现场调查资料。 4、广州市轨道交通六号线盾构7标段施工设计图纸。 5、国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准，以及广州地区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定。 6、我公司在广州地铁建设中的成功的施工经验和研究成果及现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备能力。 第二章工程概况 一、始发端头工程地质、水文概况 ㈠工程地质 根据《广州市轨道交通线网岩土工程勘察总体技术要求》的地铁沿线岩土分层系统和沿线岩土层的成因类型和性质、风化状态等，本基坑内各岩土分层及其特征如下： <1>人工填土层（Q4ml） 主要为杂填土和素填土，颜色较杂，主要为褐黄色、灰色、灰褐色、褐红色等，素填土组成物主要为人工堆填的粉质粘土、中粗砂、碎石等，杂填土则含有砖块、砼块等建筑垃圾或生活垃圾，大部分稍压实～欠压实，稍湿～湿。本层标贯击数6～18击，平均击数11击。 <4-2>河湖相沉积土层（Q3+4al） 呈深灰色、灰黑色，主要为淤泥及淤泥质土组成，组成物主要为粘粒，含有机质、朽木，饱和，流塑状，局部夹薄层细砂。标贯实测击数1～2击，平均击数为1.5击。 <5H-2>硬塑～坚硬状花岗岩残积土层 黄褐色、红褐色、灰白色、灰褐色、黑褐色等色，组织结构已全部破坏，矿物成分除石英外大部分已风化成土状，较多细片状黑云母，以粉粘粒为主，含较多中粗砂、砾石。残积土遇水易软化崩解。主要为砾质粘性土、砂质粘性土、粘性土，呈硬塑～坚硬状。
隧道工程施工作业指导书
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隧道工程施工作业指导书
目录 1、明洞施工作业指导书 2、洞身开挖施工作业指导书 3、隧道爆破施工作业指导书 4、锚杆施工作业指导书 5、喷射砼施工作业指导书 6、型钢钢架施工作业指导书 7、结构防、排水施工作业指导书 8、二次衬砌施工作业指导书 9、路基施工作业指导书 10、挡土墙施工作业指导书 11、骨架护坡施工作业指导书 12、预应力锚索施工作业指导书 13、格构梁施工作业指导书
明洞施工作业指导书 首先按设计要求施作洞顶截水沟、天沟以及排水沟，然后按照设计坡度刷坡。边仰坡及洞口处开挖面，采用人工借助反铲、风镐、风钻由上而下进行开挖，并随之进行防护。 进口端洞门为单压式明洞门，施工时先按设计要求施作截水沟，然后逐级进行边坡开挖，做到开挖一级，防护一级。按明洞施工工序施作明洞，待明洞施工完成后，进入隧道洞身施工。 由于本明洞地质条件极差，为防止坡体滑动、保证坡体的稳定性，明洞采用明挖和暗挖并分段施工的方法。左拱部采用明挖法施工，其他部位均采用暗挖法进行施工。施工时先明挖左拱部土体，并随即对开挖土体两侧的边坡进行R32N 自进式锚杆注浆加固。加固好后施作暗挖段Φ108管棚和间距为80cm的I20a型钢钢架护拱。待型钢钢架护拱做好后，对本段明洞部分施作防水层进行土石回填以保证山体压力平衡，并施做右拱部暗挖部分管棚。待右拱部暗挖及初期支护段完成后，再分部暗挖边墙及仰拱部分，边墙及仰拱部分的支护随开挖同步进行，使初期支护及早封闭，形成较好的支护状态以减少围岩的沉降。 附图：明洞施工工艺框图 出口端为无端墙斜交洞门，先将坡面防护、预应力锚索及格构梁施作完成后，方可施作洞门工程。由于本洞门与线路斜交,施工较一般地段复杂,施工时型钢钢架先在洞外预先按设计尺寸制作好后,现场精确放样,逐榀安装,将初期支护部分完成后，便可开始进洞施工,进洞后出口段按CD工法施工以减小围岩松驰变形量。
穗莞深城际轨道交通SZH-3标虎长盾构区间 盾构掘进施工技术交底 一、概况 虎长盾构区间采用两台直径8810mm的日本奥村土压平衡盾构机掘进施工。左右线两台盾构机先后从明挖段工作井始发，掘进至虎门商贸城站南端头井吊出。区间左线长度为2893.084m、右线长度为2894.2m，衬砌结构为C50钢筋混凝土预制管片，内径7700mm、外径8500mm。 盾构掘进施工分为始发，掘进和接收三个阶段，施工中根据每个阶段施工特点采取针对性的技术措施，保证施工安全，满足质量和环保要求。在盾构起始段200m进行试掘进，并根据试掘进调整，确定掘进参数。在盾构到达接收工作井100m前，对盾构轴线进行测量并作调整，保证盾构准确进入接收洞门。 二、施工准备 1、人员准备： ⑴项目部管理人员：工区长，副工区长，工区总工，现场工程师。 ⑵盾构掘进队：带班员，拼装员，电瓶车司机，注浆员等。 ⑶盾构地面队：搅拌站调度、搅拌手，龙门吊司机、司索工，电瓶车充电员等。 ⑷盾构机修队：盾构机械维修员。 ⑸盾构电工队：盾构电气检修员。 ⑹盾构吊装队：广东力特吊装公司。 ⑺盾构组装队：上海力行公司。 ⑻盾构测量队：地面沉降测量员，盾构姿态测量员，管片姿态测量员等。 2、施工机具准备： ⑴两台直径8810mm日本奥村土压平衡盾构机 ⑵搅拌站一座 ⑶电瓶车两台 ⑷循环水箱一个 ⑸发电机一台及配套发电机房一座 ⑹电瓶车充电房一座 ⑺龙门吊四台
⑻350吨履带吊一台 ⑼地面自生产加工房一座 三、施工工艺 1、盾构吊运与组装 根据盾构部件情况、场地情况，制定详细的盾构组装放啊，然后根据相关安全操作规程使用350吨履带吊，200吨汽车吊，60吨龙门吊将盾构机各部件吊运至基坑内，并由力行组装队对盾构机进行组装。 2、盾构机现场调试 根据盾构机主要功能及使用要求制定调试大纲，主要调试内容如下： ⑴盾构壳体 ⑵切削刀盘 ⑶管片拼装机 ⑷螺旋运输机 ⑸皮带运输机 ⑹同步注浆系统 ⑺集中润滑系统 ⑻液压系统 ⑼铰接装置 ⑽电气系统 ⑾渣土改良系统 ⑿盾尾密封系统 对各系统进行空载调试，然后进行整机空载调试，详细记录盾构运转状况，并进行评估。 3、盾构始发 制定详细的始发方案，使用反力架作为盾构机的推进支撑面，精确确定盾构始发标高等已定参数，始发掘进前对洞门土体进行质量检查，对洞门加固的旋喷桩做抽芯检测，制定洞门密封破除方案，使用止水帘布扇形压板对洞门进行密封，确保始发安全。始发掘进时对盾构姿态进行复核。在负环管片定位时，确保管片环面与隧道轴线垂直。始发掘进时重点保护6，7号台车之间的延长管线，对盾构掘进，壁后注浆，管片拼装，出土及材料运输进行工序磨合，尽量在正常掘进时做到环环相扣，工序衔接得当。始发掘进时严格控制盾构的姿态和推力，加大检测力度，根据监控结果调整掘进参数。
上下重叠隧道盾构施工作业指导书 1、工程概况 1.1工程简介 本标段隧道上下重叠部分包含在红岭站～老街站，老街站～晒布路站二个盾构区间隧道。 红岭站～老街站盾构区间隧道左线长1273.759m 、右线长1262.7m，上下重叠隧道的最小净距为 1.6m（老街站西端头处）。轨面埋深11.0m～37.0m，隧道拱顶埋深约为6.0m～32.0 m。本区间隧道左、右线以14.0m的线间距从红岭站平行出发后，以R=400m 曲线（曲线长度约为300m），在下穿多幢房屋、宝安南路、笔架山渠后，左右线隧道在平面上线间距逐渐缩小，纵断面上轨面高差逐渐加大，在接近桂圆路时，左右线隧道变为完全上下重叠的布置型式（左线在上，右线在下）。左右线以上下重叠的结构型式、R=350m 的曲线（曲线长度约330m ）在下穿布吉河、星港中心和广深铁路桥后进入老街站，上下重叠及过渡线路长度约440m。 老街站～晒布路站盾构区间隧道左线长838.59m 、右线长836.03m，由于受老街站的（车站采用上下重叠的侧式站台形式）控制，左右线隧道（左线在上，右线在下）以轨面高差7.6m的间距（两隧道净距为1.6）从老街站以上下重叠的形式出发后，左右线以R=350m的曲线（右线曲线长度482.545m，左线曲线长度525.008m ）在下穿多幢房屋、东门老街繁华商业区后，在接近东门中路时左右线隧道在平面上线间距逐渐拉开，纵断面上轨面高差逐渐减少，左右线隧道逐渐由上下重叠过渡到左、右平行的结构形式。上下重叠及过渡线路长度约740.0m。 1.2地质条件 红老区间地形稍有起伏，红岭站至变电站段属坡残积区，地势较高，变电站至老街站属冲洪积区，地势平坦，总体上红岭站端高、老街站端低，地面高程4.5m~21.8m。线路所经处楼宇密布，商业发达。本区间线路经过地段，覆土表层为第四系人工填筑的（Q4ml）素填土、杂填土，其下为冲洪积（Q4al+pl）淤泥质土、砂层、粘性土，残积（Qel）粘性土，下伏基岩为花岗片岩（γ23）及花岗片麻岩（Zyk）。盾构隧道通过地段的地质条件复杂，地层起伏较大，主要从花岗岩的可塑状残积土、硬塑状残积土、全、强风化地层中穿越，局部地段从中、微风化岩层和砂层中穿越；且要穿过布吉河古河道，富水性、透水性均较强，对隧道施工影响较大。同时盾构通过地段有部分桩基托换后的旧桩，
[作业指导书,锚索施工] 锚索施工 锚索施工作业指导书1、施工准备1.1现场准备根据明挖基坑的工程地质、水文地质情况及施工工期要求，锚索施工采用潜孔钻孔机，孔径为180mm。锚索施工紧接基坑土方开挖进行，基坑土方开挖采取分层开挖，当每层土方开挖至锚索孔位下0.5m高程时，平整开挖面后进行锚索施工。根据钻机的特点，钻机的工作面宽度不小于6m，施工时东西两侧各设置1台钻机同时施钻。施工用电采用交流电，功率35kW/台，空压机功率185kW/台。1.2技术准备（1）熟悉施工图纸及操作规范，制定作业交底书，并组织作业人员进行技术交底，掌握锚索施工中的技术要求。（2）试验室对所采用的原材料进行试验，确保采用的原材料满足要求。（3）锚索工程主要施工人员上岗前需进行培训考试，合格后方可上岗。2、施工方法及工艺 2.1 工艺流程锚索质量检查锚索加工制作砼围檩施工二次灌浆养护张拉锁定单锚施工结束钻孔锚索安装一次灌浆成孔深度检查测定浆液流动度取样材料设备品质检验锚孔定位钻机就位确定锚索位置锚固角机械材料进场造孔设备检验拔出套管图4-1 预应力锚索施工工艺流程图遵循“分段分层、由上而下、先锚固、后开挖”的原则进行锚索施工及基坑开挖。开挖土方至每道腰梁位置后,进行相对应锚索钻孔、注浆、安装砼腰梁、张拉锚固施工。 2.2 锚孔施作工艺锚孔在随着基坑开挖深度能满足锚索施工要求后进行。（1）锚孔测放根据实际情况，先按设计布置要求，将锚孔位置准确放样，并用红油漆在现场施工部位标明锚索开孔位置。锚孔位置偏差不得超过±20mm。如遇既有面不平顺或特殊困难场地时，须经设计、监理单位认可，在确保稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位，但调整后的测放精度，尽量不大于100mm。对测放并验收合格的锚孔位置进行编号，并用油漆标示在现场，该编号作为锚索制作编号的依据。（2）钻孔设备钻孔施工是锚索施工中控制工期的关键工序。为提高钻孔效率和保证钻孔质量，钻孔设备的选择，根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备，岩层中采用YQ100型电空潜孔锚索钻机，潜孔冲击成孔。在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中，采用跟管钻进技术，确保成孔质量和施工进度。（3）钻机就位锚孔钻进施工，搭设满足钻孔、下锚和注浆施工所需承载能力和稳固条件的脚手架，根据墙面准确测放锚索孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。（4）钻进方式锚孔钻进采用干钻，以确保锚固工程施工不至于恶化岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能，难以钻进时方可采用水钻。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。（5）钻进过程锚索钻孔施工要加强钻机的导向作用，及时检测孔斜误差，合理采用纠偏措施，确保锚索钻孔满足设计及规范要求。钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行孔道固壁灌浆处理(灌浆压力0.1～0.2MPa)，待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。(6)孔径、孔深钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值（设计孔径150mm，孔深详见附图）。为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上，但不宜超出0.3m，当遇特殊地质情况时，可适当增加超钻深度，但不可超过0.5m。(7)锚孔清理钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压风(风压0.2～0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整的岩体锚固外，余均不得采用高压水冲洗锚孔。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可安装锚索与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。(8)锚孔检验锚孔钻
盾构分体始发专项施工方案 第一章编制依据 1、广州市轨道交通六号线盾构7标段【天平架～燕塘～天河客运站】盾构区间土建施工项目招标文件、招标图纸、地质勘查报告、补遗书及投标文件。 2、广州市轨道交通六号线盾构7标段【天平架～燕塘～天河客运站】盾构区间土建工程承包合同。 3、广州市轨道交通六号线盾构7标段补充地质勘测资料、管线调查及现场调查资料。 4、广州市轨道交通六号线盾构7标段施工设计图纸。 5、国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准，以及广州地区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定。 6、我公司在广州地铁建设中的成功的施工经验和研究成果及现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备能力。 第二章工程概况 一、始发端头工程地质、水文概况 ㈠工程地质 根据《广州市轨道交通线网岩土工程勘察总体技术要求》的地铁沿线岩土分层系统和沿线岩土层的成因类型和性质、风化状态等，本基坑内各岩土分层及其特征如下： <1>人工填土层（Q4ml） 主要为杂填土和素填土，颜色较杂，主要为褐黄色、灰色、灰褐色、褐红色等，素填土组成物主要为人工堆填的粉质粘土、中粗砂、碎石等，杂填土则含有砖块、砼块等建筑垃圾或生活垃圾，大部分稍压实～欠压实，稍湿～湿。本层标贯击数6～18击，平均击数11击。 <4-2>河湖相沉积土层（Q3+4al） 呈深灰色、灰黑色，主要为淤泥及淤泥质土组成，组成物主要为粘粒，含有机质、朽木，饱和，
流塑状，局部夹薄层细砂。标贯实测击数1～2击，平均击数为1.5击。 <5H-2>硬塑～坚硬状花岗岩残积土层 黄褐色、红褐色、灰白色、灰褐色、黑褐色等色，组织结构已全部破坏，矿物成分除石英外大部分已风化成土状，较多细片状黑云母，以粉粘粒为主，含较多中粗砂、砾石。残积土遇水易软化崩解。主要为砾质粘性土、砂质粘性土、粘性土，呈硬塑～坚硬状。 <6H>花岗岩全风化带（γ53-2） 呈黄褐色、褐灰色、红褐色、黑褐色等，原岩组织结构已基本风化破坏，但尚可辨认，岩芯呈坚硬土柱状，遇水易软化崩解。局部夹强风化花岗岩碎块。 <7H>花岗岩强风化带（γ53-2） 呈黄褐色、褐灰色、红褐色、黑褐色等，原岩组织结构已大部分风化破坏，矿物成分已显著变化，风化裂隙很发育，岩石极破碎，岩块可用手折断。钾长石用手捏成砂状，斜长石、云母多已风化成高岭土或粘土。局部夹全风化花岗岩。岩芯呈半岩半土状，岩芯遇水易软化崩解。 <8H>花岗岩中等风化带（γ53-2） 呈浅褐色、灰褐色等，中、细粒结构，块状构造，岩石组织结构部分破坏，矿物成分基本未变化，风化裂隙被铁染，并充填少量风化物。斜长石矿物风化较深，钾长石、云母矿物风化轻微。岩质硬，锤击声稍脆，不易击碎。局部夹强风化岩。岩芯较破碎，呈短柱状、碎块状。 <9H>花岗岩微风化带（γ53-2） 岩石组织结构基本未变化，断口处新鲜，岩质坚硬，锤击声脆。岩芯呈长柱状、短柱状。 ㈡工程水文 地下水按赋存方式分为第四系松散土层孔隙水，块状基岩裂隙水。第四系冲积—洪积砂层为主要潜水含水层，冲积—洪积砂层含粘粒较多，富水程度较差，渗透系数仅为0.5～2.0m/d。块状基岩裂隙水主要赋存在燕山期花岗岩强风化带及中等风化带，水力特点为承压水，地下水的赋存不均一。在裂隙发育地段，水量较丰富，属承压水，渗透系数为1.09m/d。 区间场地环境类别为Ⅱ类。地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
十、盾构机井下组装作业指导书 1. 编制目的 (2) 2. 编制依据 (2) 3. 适用范围 (2) 4. 施工准备 (2) 4.1场地规划及布置 (2) 4.2吊装验算 (2) 4.3管线调查 (3) 4.4盾构机验收 (3) 4.5托架、反力架测量复核 (3) 4.6现场消防、安全保卫及防盗 (4) 4.7交底及培训 (4) 5. 施工方法 (4) 5.1盾构机概况 (4) 5.2现场施工条件 (4) 5.3总体吊装下井方案 (4) 5.4调试总体方案 (5) 6. 工艺流程 (5) 6.1盾构下井组装与调试工艺流程图 (5) 6.2盾构机下井组装顺序 (6) 6.3操作要点 (6) 7. 主要机具及设备 (10) 7.1机具设备配置 (10) 7.2工具管理 (11) 8. 劳动力组织 (11) 9. 质量控制要点及检查标准 (12) 9.1焊接质量控制及检查标准 (12) 9.2质量保证措施 (13)
10. 安全措施 (14) 10.1机械安全措施 (14) 10.2起重作业安全措施 (14) 10.3组装作业安全措施 (15) 11. 环保措施 (15) 1. 编制目的 盾构机下井组装具有主体体积庞大，井下拼装场地狭窄，吊装作业多的特点。组装与调试作业应按计划有组织地进行，以确保盾构下井组装与调试有序、快速安全，并为盾构始发和正常掘进提供状态良好的施工设备。 2. 编制依据 2.1盾构机图纸、说明书及操作规程 2.2盾构区间及车站结构设计图纸 2.3起重机吊装参数及吊装作业安全规定 2.4施工组织设计 3. 适用范围 本作业指导书适用于宁波市轨道交通区间盾构组装。 4. 施工准备 4.1场地规划及布置 准确测量场地，根据施工情况、端头井位置情况及吊车参数等详细规划吊机停放、大件摆放、台车摆放位置。在盾构机下井组装前，对盾构始发井井下及井上场地进行清理。 4.2吊装验算 盾构机吊装应编制专项施工安全方案，并进行地基承载力、最不利吊装工况（由臂长、角度、工作半径、最大起吊重量等确定）的稳定性、吊具索具强度等的验算。 4.2.1参数 本处以小松TM634PMX-50盾构机、450t吊车（吊车选用根据实际吊装工况
锚杆施工作业指导书 一、φ25中空注浆锚杆 1、锚杆安装 ⑴钻孔前检查锚杆是否中空，钻头水孔是否有异物堵塞，若有应清理干净，保证杆体与钻头通畅。 ⑵连接钻头钻杆，连接钻机和钻杆。由于在破碎岩层中钻进，钻头的水孔易堵塞，因此在钻进过程中，应放慢钻进速度，多回转，少冲击，若在钻孔中有水孔堵塞现象，应后撤钻杆50cm，并反复扫孔，使水孔畅通，然后慢慢钻进，直至设计深度。 ⑶钻到设计深度后，要用水或高压风洗孔，检查钻头水孔是否畅通，确认畅通后将钻机连接套从锚杆上卸下，要求锚杆外露孔口长度10～15cm。 ⑷若锚杆需加长时，用钻杆连接套连接已施作锚杆和另一根锚杆，继续钻进，直到要求深度。 ⑸钻孔完成后，用钢管将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口10cm左右，同时安装锚杆垫板及螺母，但此时不宜上紧。 2、锚杆注浆 中空注浆锚杆施工工艺流程见下图
⑴注浆采用DML30-2型锚杆专用注浆泵反循环注浆工艺，适合隧道拱部注浆，注浆前应先检查注浆泵及其零件是否齐备和正常，严格按操作程序作业。 ⑵检查水泥、砂的粒径、比例、温度等是否符合规定，浆液严格按设计配合比配制。 ⑶用水或风再次检查锚孔是否畅通，孔口返水或风即可。迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好。 ⑷开动注浆泵，整个注浆过程要连接灌注，不得停顿，必须一次完成，观察当浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值，即可停泵。若注浆过程中出现堵管现象，应及时清理锚杆，
注浆管及泵，此时若压力表显示有压力，应反转电机1～2秒卸压，方可卸下各接头。 ⑸当完成一根锚杆的注浆后，应迅速卸下注浆软管与锚杆的接头，清洗并安装到另一根锚杆，继续注浆；若停泵时间较长，应放掉泵及管中余浆，以免堵孔。 ⑹注浆过程中，要及时清洗接头，以保证注浆过程的连续性，完成整个注浆后，应及时清洗及保养泵。 ⑺在注浆达到初始设计强度后，上紧螺母及垫板。 3、注意事项 ⑴在钻孔过程中，为保证钻孔顺直，保证锚固安装质量，应使用十字钻头（Cross cut bit）或纽扣钻头（Botton bit）,不宜使用一字钻头。 ⑵为保证注浆效果，止浆塞打入孔口应不小于10cm，而且待排完气后应立即用快凝水泥砂浆封闭止浆塞以外的孔隙，以保证注浆压力及效果。 ⑶采用纯水泥浆，建议水灰比（w/c）在0.4:1～0.50:1之间。 二、Φ22砂浆锚杆 1、锚杆制作 ⑴锚杆在构件加工厂统一加工，锚杆选用指定供应厂家的Φ22钢筋制作，要求锚杆杆体必须调直无缺损、无锈、无杂质。 ⑵锚杆根据洞内围岩级别及设计要求制成不同长度，分类存放，便于取用。 ⑶锚杆垫板采用厚6mm钢板制成，规格150×150mm，中间钻孔，垫板由构件加工厂统一加工。 2、锚杆施工工艺
盾构掘进管片拼装等施工方案作业方案 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
盾构掘进、管片拼装、壁后注浆、成型隧道施工方案施工方案 盾构掘进 掘进流程见图2-1-1。 用于本合同段掘进施工的土压平衡盾构的开挖土仓由刀盘、切口环、隔板、土压传感器及膨润土添加、泡沫注入系统组成。根据本合同段隧道地层条件，需选择土压平衡模式进行本合同段区间隧道的掘进。土压平衡掘进模式中土仓压力 的保持首先需选定土仓压力，掘进过程中通过调整推进力实现推进速度控制、通过调整螺旋输送机转速实现出碴量控制。具体方法如下： （1）土仓压力值P的选定 P值应能与地层土压力和静水压力相平衡，设刀盘中心地层静水压力、土压力之和为P0，则P＝KP0，K一般取～。掘进施工过程中土仓压力根据试掘进时取得的经验参数并结合盾构所在位置的埋深、土层状况及地表监测结果进行调整与控制。
（2）推进速度控制 图2-1-1 盾构掘进控制程序图 土压力设定 土压力控制 掘进速度控制 监视
为保持土仓压力的稳定，掘进速度必须与螺旋输送机的转速相符合，同时必须兼顾注浆，确保浆液能均匀填实管片与地层的空隙，根据施工的实际情况确定并调整掘进速度控制推进油缸的推力。 （3）出碴量的控制 每环掘进出碴量根据试掘进段取得的参数进行控制。出碴量控制可通过推进速度与螺旋输送机转速来实现。 （1）姿态监控系统 盾构姿态监控通过SLS-T自动导向系统和人工测量复核进行盾构姿态监测。随着盾构推进导向系统后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠，拟每30～50m进行一次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。 （2）调整与控制 盾构共16组推进油缸，分五区，每区油缸可独立控制推进油压。盾构姿态调整与控制便可通过分区调整推进油缸压力事项盾构掘进方向调整与控制。 （3）纠偏措施 1）滚动纠偏 刀盘切削土体的扭矩主要是由盾构壳体与洞壁之间形成的摩擦力矩来平衡，当摩擦力矩无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩时将引起盾构本体的滚动。盾构滚动偏差可通过转换刀盘旋转方向来实现。 2）竖直方向纠偏 控制盾构机方向的主要因素是千斤顶的单侧推力，它与盾构机姿态变化量间的关系非常离散，需要靠人的经验来掌握。当盾构机出现下俯时，可加大下侧千斤顶的推力，当盾构机出现上仰时，可加大上侧千斤顶的推力来进行纠偏。同时还必须考虑到刀盘前面地质因素的影响综合来调节，从而到达一个比较理想的控制效果。 3）水平方向纠偏
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
盾构机主机操作规程 （ISO9001-2015/ISO45001-2018） 一、基本要求 第1条盾构操作人员必须身体健康，能够适应较长时间的洞内工作，无色盲、无视觉及听觉障碍，能吃苦耐劳并具有较强的责任心； 第2条盾构操作人员必须具有一定的专业基础并经过专门的专业培训，具有一定的机械、电气及土木工程知识，对盾构机机械结构、电气配置、基本工作原理及盾构施工过程有一定的了解； 第3条盾构操作人员必须经过专门的安全知识培训，并且熟悉盾构及地下工程施工的相关安全知识，掌握必备的防护技能。 第4条除主、副司机及值班工程师外，其他人员不经主司机允许，不得随意进入操作室；除主、副司机外，其他任何人员不得随意对操作室内各种按钮、旋钮进行操作。 第5条盾构操作必须一切从保证工程质量的要求为出发点，充分保证隧道的衬砌质量，保证线路方向的正确性，并且尽量减小因盾构施工而引起的地面下沉。所以必须做到以下几条： （1）没有注浆或注浆量不能保证时不能掘进； （2）没有方向量测时不能掘进； （3）严格执行土木工程师提出的土压指令，严格按要求保持土压，发现问题及时汇报领导。 第6条盾构机操作要充分合理的应用盾构机的各种功能；要严格执行盾构机说明书上的各项使用要求，严禁违章操作和任意妄为。
第7条操作人员操作期间必须集中精力，不得做与工作无关的事。 第8条操作人员必须坚守岗位，必须在操作室内进行当面交班。 第9条操作室内严禁放置杂物，配电柜上禁止放水杯之类物品以防止漏水时可能渗入控制柜内而损坏电气元件。 第10条在盾构机的掘进过程中，主司机应时刻监视操作室内操作面板上的各种参数并严密监视螺旋输送机出口的出渣情况，应随时根据导向系统参数调整盾构状态。发现问题应立即采用相应的措施;副司机应随时注意巡检盾构机的各种设备状态(如泵站噪声情况、液压系统管路连接有否松动及是否有渗漏油、油脂及泡沫系统原料是否充足、轨道是否畅通、注浆是否正常等)。 第11条掘进过程中主司机必须严格按照要求记录相关部门规定的各种数据表格，以及详细的故障及故障处理办法。 第12条操作人员应不断学习，及时总结并相互交流以增加对盾构机的了解，从而更好地使用好盾构。 第13条在盾构机停机期间，操作人员负责对主机、电气系统及皮带机进行全面的检查，并对发现的问题做出处理或通知保养人员进行处理（如有必要时）。第14条主、副司机应负责操作室的清洁工作，应使操作室随时保持干净和整洁。 二、操作系统参数设定 第15条如果是第一次启动盾构机，就必须根据机电工程师及土木工程师的要求设定盾构机的各种参数。在盾构机调试至正常掘进的过程中，盾构机的绝大部分参数已经基本确定，主司机应根据上级技术部门制定的盾构机参数来进行设定。如不经有关上级技术部门人员的同意，严禁任何人根据个人的理解更改
锚索安全操作规程 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
锚索工安全操作规程 第一节打眼操作 第1条适用范围 本操作规程适用于打锚索施工时的打眼工作。 第2条上岗条件 从事打眼工作的员工必须经过安全技术培训，经考试合格的有一定工作经验的人员担任。 第3条安全规定 一、打眼前必须检查好施工现场的安全情况，有问题处理好后再施工。如果自己不能处理，要停止作业并向上级有关部门及领导汇报，听候指示。 二、打眼使用的设备必须保持完好，打眼使用的机械不许带病作业。 三、管路的连接必须使用标准件快速接头或双丝双摽摽牢。 第4条操作准备 一、打眼前首先敲帮问顶，处理顶帮危岩活矸,确认安全后,方可进行打眼。打眼前清理好施工现场。 二、打眼前要先检查巷道高度是否符合施工要求,如有不符合者,处理好后方可打眼。 三、锚索的眼位要在打眼前按设计要求定位、标记,并将眼位周边的岩壁找平以保证托盘与岩壁接触严密。要使用合适的钻头，保证眼径、杆径和药卷直径的合理匹配。
四、准备并检修好打眼设备、钎杆、钻头等打眼所需机具。连接好打眼设备所用的各种管路。打锚索眼前应将打眼机具、锚杆、钢绞线、托盘、托板、锚固剂等准备齐全。 五、根据锚索的设计方向和角度,按眼位固定好钻眼机具开始打眼。 六、开眼前，开眼工必须扎好袖口，严禁戴手套。 第5条操作顺序 连接管路→定眼位→开眼→钻眼→连接钎杆→打眼完毕。 第6条正常操作 一、打眼必须先慢速开好眼位,方可正常钻眼。严格按照眼的角度施工,在钻杆上做好标记,保证钻眼深度不小于锚索的有效长度，不大于锚索有效长度100mm。 二、钻眼期间必须两人配合作业,一人操作钻眼机具,一人观山换钎杆。打眼机运行时，周围1米内严禁站人,以防断钎伤人。 三、打眼顺序应由外向里(工作面方向)进行。 四、开眼时要使钻机慢速运转，待钎子钻进50mm后再正常运转。 五、打眼时要按锚杆（索）的设计要求掌握好角度，偏差不超过10°。 六、锚索眼要打直打顺。 七、打眼时要采用湿式打眼，打眼结束时要将眼内岩粉用水冲干净。
第一章地质描述 第一节概述 一、概述 二、线路段工程地质条件 （一）、地形、地貌 。 （二）、岩土体工程地质特征 （三）、水文地质特征 区间地质描述 区间地质描述详见表7-1-1、表7-1-2；土体主要物理力学性质指标表7-1-3、7-1-4。。 一、科技路站 第三节补充地质勘察
第二章工程特点 第一节工程主要技术难点及对策 第二节工程的主要特点 一、交叉多，干扰大 集中体现在结构交叉多、工序交叉多、接口界面交叉多、专业交叉多、前期与后期交叉多，施工相互干扰较大。执行关键工期计划所发生的各规定部分的工期偏差，会影响其它作业。结构的多交叉，存在空间效应与体系转换问题。 二、地处市区，环境特殊 主要体现在地面建筑物密集，施工对周围环境的影响必须严格控制，文明施工要求严格，环境保护标准高。 三、任务重，系统性强 全部工程要求在33个月内完成。其中，盾构机需要引进，鉴定、安装、调试，前期试掘进进度会放缓，中间加快，出洞又会放缓，还要调头、转场，工序复杂，任务重。采用盾构机施工，这是隧道工厂化施工的模式，其系统性特别强，环节与环节之间的衔接、匹配是否合理，直接影响施工效率，直接影响施工的安全、质量、速度。四、地质复杂，施工难度大 地铁隧道主要穿越Ⅱ4、Ⅲ1层。Ⅱ4层以上主要为砂性土，其渗透性强，富水性好，围岩稳定性极差。Ⅱ4、Ⅲ1层水平分层，盾构机易磕头；且局部地区覆盖层过浅。施工中容易造成地面隆起或沉降。 第三章施工准备 施工准备工作是否充分、到位，将直接影响施工总体安排，影响主体工程能否按时开工，影响到工程开工后能否顺利进行，施工前必须做好各项准备。我局中标后，迅速组成项目部开展各项工作。在最
目录 第一章盾构设备安全操作规程........................ - 1 - 第一节盾构机掘进安全操作规程....................................... - 1 -第二节带压进舱作业安全操作规程..................................... - 2 -第三节注浆系统安全操作规程......................................... - 3 -第四节拼装机安全操作规程........................................... - 4 -第五节螺旋输送机安全操作规程....................................... - 5 -第六节单双梁安全操作规程........................................... - 6 -第七节操作屏安全操作规程........................................... - 7 -第八节盾尾密封油脂泵及油脂泵安全操作规程........................... - 7 -第九节皮带输送机安全操作规程....................................... - 8 -第十节盾构机组装安全操作规程 ..................................... - 9 -第十一节盾构机拆卸安全操作规程 ................................... - 13 - 第二章盾构后配套安全操作规程...................... - 15 - 第一节门式起重机安全操作规程...................................... - 15 -第二节轴流风机安全技术操作规程 .................................. - 16 -第三节电瓶车安全操作规程.......................................... - 16 -第四节蓄电池充电机安全操作规程.................................... - 17 -第五节冷却塔安全操作规程.......................................... - 18 -第六节注浆泵安全操作规程.......................................... - 19 -第七节搅拌机安全技术操作规程...................................... - 19 -第八节细石泵安全操作规程.......................................... - 20 -第九节拌和站安全操作规程.......................................... - 22 -第十节气动式隔膜泵安全操作规程.................................... - 23 -第十一节砂浆搅拌车安全操作规程.................................... - 23 - 第三章盾构施工机具安全操作规程.................... - 25 - 第一节电焊机安全操作规程........................................... - 25 -第二节电动空压机安全操作规程...................................... - 26 -第三节通风机安全操作规程.......................................... - 27 -第四节内燃发电机组安全操作规程..................................... - 28 -第五节叉车作业安全操作规程........................................ - 29 -第六节装载机安全操作规程.......................................... - 32 -第七节泥浆泵安全操作规程.......................................... - 33 -第八节潜水泵安全操作规程.......................................... - 33 -第九节滤油车安全操作规程.......................................... - 34 -第十节高压旋喷桩安全操作规程...................................... - 35 -第十一节套丝机安全操作规程........................................ - 36 -第十二节钢轨钻孔安全操作规程...................................... - 36 -第十三节变压器安全运行规程........................................ - 37 -