【正文】 因?yàn)榈侗P在擊穿加固區(qū)的同時(shí)會(huì)形成對(duì)洞門的沖擊水壓，雙液漿的注入會(huì)加快漿液的凝固時(shí)間，減少風(fēng)險(xiǎn)。施工中遇到的問題可能是以上幾種情況的組合，具體實(shí)施中要本著經(jīng)濟(jì)、合理、有效的原則進(jìn)行綜合考慮，并在實(shí)踐中摸索經(jīng)驗(yàn)，以達(dá)到快速、安全、經(jīng)濟(jì)的目的。同時(shí)加入膨潤土漿液，漿液中添加適量的純堿、CMC等添加劑。注入壓力比盾構(gòu)的土倉壓力略高。如此計(jì)算，每環(huán)的泡沫注入量原液約為50100L。泡沫組成：90～95%壓縮空氣和5～10%泡沫溶液混合而成。具體為：①泡沫劑的使用泡沫通過盾構(gòu)機(jī)上的泡沫系統(tǒng)注入。⑥可有效降低刀盤扭矩及螺旋輸送機(jī)扭矩，降低對(duì)刀具和螺旋輸送機(jī)的磨損，提高盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)效率。④可有效防止土渣粘結(jié)刀盤而產(chǎn)生泥餅。②使渣土具有較好的止水性，以控制地下水流失。無論何種速度，均應(yīng)與其它參數(shù)如刀盤扭矩、泡沫注入、推進(jìn)速度等有機(jī)結(jié)合起來，才能取得理想的結(jié)果。千斤頂推力與刀盤轉(zhuǎn)速是否合理是關(guān)系到刀具能否順利切削巖層，推力過小，巖層得不到充分的壓裂和切削，掘進(jìn)效果差，推力過大時(shí)，由于管片斷面不平整或千斤頂受力不均，容易產(chǎn)生管片破裂、滲水等現(xiàn)象，均不能保證隧道快速掘進(jìn)，推力控制在700010000KN，最大推力應(yīng)根據(jù)分組千斤頂?shù)膲毫泶_定，根據(jù)管片混凝土標(biāo)號(hào)，綜合洞內(nèi)混凝土管片的受力情況，取管片混凝土強(qiáng)度的一半即25Mpa作為分組千斤頂所受壓力的上限是安全的，對(duì)管片不會(huì)產(chǎn)生擠裂、破損等問題。施工過程中，需要添加大量的添加劑改良土體，因此出土量的理論值應(yīng)為設(shè)計(jì)值乘一定的松散系數(shù)+膨潤土添加劑數(shù)量。施工中，應(yīng)嚴(yán)格控制每環(huán)出土量偏差不超過理論值的5%，且不允許出現(xiàn)欠挖。因此，在掘進(jìn)過程中，盾構(gòu)司機(jī)在掘進(jìn)過程中做好每斗土前后油缸行程差的記錄，值班工程師對(duì)每斗土進(jìn)行檢查和做好渣土取樣，結(jié)合渣土情況進(jìn)行分析判斷，如有異常情況，及時(shí)采取合理措施，確保出土量的控制。因此，在掘進(jìn)過程中對(duì)出土量的控制十分必要。～。.γ－水的容重h－地下水位距離刀盤頂部的高度。地層在產(chǎn)生豎向壓力的同時(shí)，也產(chǎn)生側(cè)向壓力，側(cè)向水平松動(dòng)壓力σa由經(jīng)驗(yàn)公式可得：σa=Ea σZEa計(jì)算公式見下表圍巖分類Ⅵ～ⅤⅣⅢⅡⅠ水平松動(dòng)壓力σa0（0～1/6）q（1/6～1/3）q（1/3～1/2）q（1/2～1）q⑵地下水壓力為：σw=q γhq——根據(jù)土的滲透系數(shù)確定的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。i—以B=5m為基準(zhǔn)，B每增減1m時(shí)的圍巖壓力增減率。，屬于深埋隧道，隧道洞頂以上為軟弱土層，土壓的計(jì)算則應(yīng)用太沙基土壓力理論計(jì)算公式以及日本村山理論比較合理。一方面，根據(jù)盾構(gòu)推進(jìn)速度，選擇相匹配的螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速及閘門開度，確保過程中的壓力穩(wěn)定。首先，應(yīng)根據(jù)開挖影響范圍，確定盾構(gòu)影響高度，計(jì)算該高度內(nèi)的水土壓力。掘進(jìn)總推力應(yīng)控制在反力架承受能力以下，同時(shí)確保在此推力下刀具切入地層所產(chǎn)生的扭矩小于始發(fā)托架提供的反扭矩；（5）始發(fā)端掘進(jìn)過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定設(shè)定速度、轉(zhuǎn)速等技術(shù)參數(shù)，嚴(yán)格控制貫入度不超過設(shè)定值；控制刀盤扭矩在合理范圍內(nèi)，盡量減小刀具的負(fù)載及磨損。 始發(fā)試掘進(jìn)控制要點(diǎn)（1）盾尾通過洞門后，盾構(gòu)機(jī)系統(tǒng)指導(dǎo)下，開始直線段掘進(jìn)（直線段長度190m），反力架和始發(fā)托架的加固極為重要，在始發(fā)過程中，如發(fā)現(xiàn)支撐系統(tǒng)出現(xiàn)變形，應(yīng)立即停機(jī)加固；（2）負(fù)環(huán)管片脫出盾尾時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行支撐加固，防止管片下沉或失圓。試掘進(jìn)段掘進(jìn)參數(shù)選取見下表。 盾構(gòu)始發(fā)刀具配置刀盤布置：刀盤上配置中心刀1把、切削刀88把、周邊刮刀30把、先行刀60把、可換先行刀34把、周邊保護(hù)刀12把、超挖刀2把。 始發(fā)段試掘進(jìn)根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，本工程盾構(gòu)左右線始發(fā)100m掘進(jìn)主要穿越：頂部為粉細(xì)砂層，穩(wěn)定性差；底部為中粗砂層，圍巖穩(wěn)定性差，開挖后易發(fā)生側(cè)向變形。行程DL=1400mm安裝第1環(huán)。切削土體前應(yīng)在盾體安裝防扭轉(zhuǎn)擋塊。2）盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)負(fù)負(fù)負(fù)5環(huán)時(shí)，由于刀盤沒有頂?shù)秸谱用嫱馏w，必須焊接擋塊限制盾構(gòu)機(jī)前移才能拼裝管片。布置于管片接縫處和管片中央。7環(huán)拼裝時(shí)每塊管片逐塊進(jìn)行塊與塊、環(huán)與環(huán)之間的連接。管片拼裝時(shí)先拼裝A塊，然后由下向上拼裝其余管片，最后拼裝C塊，拼裝C塊時(shí)先將C塊與管片環(huán)搭接800mm，再由徑向推入。 防變形裝置 防轉(zhuǎn)鋼塊8環(huán)拼裝完畢后將加肋工字鋼割除，然后使用推進(jìn)千斤頂整體將8環(huán)推至反力架處。加肋工字鋼每塊管片設(shè)置兩個(gè)(加肋工字鋼為防止管片受千斤頂推力影響發(fā)生后移，同時(shí)提供一個(gè)基準(zhǔn)面)。工字鋼翼板間設(shè)置10mm厚鋼板作為肋板，間距100mm。8環(huán)在進(jìn)行空拼前先焊接導(dǎo)軌和限位板。為保證拼裝位置正確，成環(huán)后不至發(fā)生位移或橢變，管片在整環(huán)拼裝、推出盾尾后采用Φ20鋼絲繩在外側(cè)將管片勒住，見下圖。對(duì)于小于5mm的點(diǎn)，采用加墊相應(yīng)厚度的丁晴軟木橡膠襯墊進(jìn)行調(diào)平。根據(jù)測(cè)量結(jié)果擬合出反力架端面與設(shè)計(jì)管環(huán)端面關(guān)系及反力架端面平整度，確定每個(gè)點(diǎn)需要調(diào)整的距離。 反力架端面調(diào)平負(fù)環(huán)管片拼裝前，應(yīng)首先將反力架端面焊縫、毛刺等打磨平整，在端面上沿圓周方向均勻取10各點(diǎn)。本工程負(fù)環(huán)管片外徑6200mm，內(nèi)徑5500mm，共8環(huán)，排序?yàn)?～1，為鋼筋混凝土管片，環(huán)寬1200mm。（2）準(zhǔn)備好噴錨機(jī)在進(jìn)行洞門鑿除時(shí)放在旁邊準(zhǔn)備，一旦出現(xiàn)塌落現(xiàn)象要及時(shí)對(duì)塌落部分噴射混凝土。（4）工作平臺(tái)的鋪設(shè)采用竹膠板并用鐵絲固定。如不一樣，及時(shí)反映并采取相應(yīng)對(duì)策。割除工作保證預(yù)留洞門輪廓線范圍內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)鋼筋全部切斷，切口平整，以避免盾構(gòu)機(jī)刀盤被圍護(hù)結(jié)構(gòu)的鋼筋掛住。鑿除施工完畢后拆除腳手架，快速拼裝負(fù)環(huán)管片，使盾構(gòu)機(jī)抵達(dá)掌子面，避免掌子面暴露太久發(fā)生失穩(wěn)坍塌。首先將背土面墻體鋼筋鑿出裸露并用氧焊切割掉，然后繼續(xù)鑿至迎土面鋼筋外露為止。鑿除洞門采用人工風(fēng)鎬破除的方法。 反力架安裝實(shí)物圖 反力架正視圖 反力架與主體結(jié)構(gòu)關(guān)系圖 洞門破除根據(jù)刀盤外徑和洞口止水裝置的尺寸要求，洞門破除外徑定為6800mm，施工前準(zhǔn)確定位隧道洞門中心線，然后對(duì)洞門內(nèi)進(jìn)行開鑿放樣。定位關(guān)鍵是反力架緊靠負(fù)環(huán)管片的定位平面，并與此處的隧道軸線垂直。左線反力架安裝起始里程為ZDK15+，0環(huán)管片進(jìn)入洞門676mm。反力架結(jié)構(gòu)驗(yàn)算見附件1。(3)調(diào)試內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試部分調(diào)試項(xiàng)目調(diào)試內(nèi)容調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)盾構(gòu)機(jī)主體刀盤刀盤運(yùn)行偏心+/15mm刀盤與盾體間隙30177。通常試掘進(jìn)時(shí)間即為對(duì)設(shè)備負(fù)載調(diào)試時(shí)間。(2)負(fù)載調(diào)試空載調(diào)試證明盾構(gòu)機(jī)具有工作能力后即可進(jìn)行負(fù)載調(diào)試。?電氣部分運(yùn)行調(diào)試：檢查送電→檢查電機(jī)→分系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置與試運(yùn)行→整機(jī)試運(yùn)行→再次調(diào)試。 盾構(gòu)機(jī)調(diào)試(1)空載調(diào)試盾構(gòu)機(jī)組裝和連接完畢后，即可進(jìn)行空載調(diào)試，空載調(diào)試的目的主要是檢查設(shè)備是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。⑤盾尾下井：將盾尾吊到井下后平移并與中體安裝連接，連接前需清潔鉸接面、中體與盾尾接觸面，必須完成連接后才能涂潤滑油脂并安裝鉸接密封（加焊支撐防止變形）。?刀盤下井：將刀盤吊下與前體連接。與此同時(shí)盾體內(nèi)部的各系統(tǒng)開始安裝連接。完成安裝后將前體吊下井，將中體前移與前體上螺絲（接觸面清理干凈）。(6)盾體下井?前體下井：前體下井前，需先拆除吊裝井口11m范圍內(nèi)的支架軌枕和軌道。將連接橋的一端與1臺(tái)車連接，另一端采用型鋼臨時(shí)支撐，使其保持平直。(3)運(yùn)輸車輛下井分別將2臺(tái)管片車吊入并安放在900mm軌距軌道上。盾構(gòu)機(jī)組裝完成后，根據(jù)掘進(jìn)的長度，在負(fù)環(huán)管片內(nèi)放入異型的負(fù)環(huán)軌枕。軌道鋪設(shè)完成后將45T電瓶車放入井內(nèi)，牽引盾構(gòu)機(jī)臺(tái)車。始發(fā)井底板放置的始發(fā)托架精確定位后、在始發(fā)托架導(dǎo)軌上涂抹潤滑脂，及后配套拖車處的軌道鋪設(shè)完成后，再按順序先下后配套臺(tái)車，后下盾構(gòu)主機(jī)。盾構(gòu)機(jī)運(yùn)輸進(jìn)場(chǎng)即開始進(jìn)行地面拼裝，各分部構(gòu)件在地面組裝好后整體吊運(yùn)下井，下井后再作部件與部件之間的連接與組裝。在盾構(gòu)機(jī)開始掘進(jìn)后，簾布密封及翻板內(nèi)翻，簾布密封在土壓力的作用下向外有擴(kuò)張趨勢(shì)，翻板作為簾布的剛性支撐使簾布?jí)壕o在盾體上，起到密封作用，保證洞門無大量水流出。（2）簾布橡膠安裝在密封鋼環(huán)圓環(huán)板上設(shè)置螺栓孔，采用M20螺栓將簾布橡膠板固定于兩圓環(huán)板之間，簾布橡膠板繞密封環(huán)內(nèi)一周。洞門密封裝置安裝時(shí)，需注意密封橡膠簾布及扇形壓板的安裝方向。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)沿推進(jìn)方向掘進(jìn)時(shí)，帶鉸接的扇形壓板被盾構(gòu)機(jī)帶動(dòng)向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并支撐密封橡膠板，封閉在Φ6410mm的盾體外徑處，防止同步注漿漿液向始發(fā)井內(nèi)流入。 導(dǎo)軌大樣圖 導(dǎo)軌現(xiàn)場(chǎng)安裝圖（局部）（1）洞口密封安裝在盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)時(shí)，為了防止土體孔隙水和回填注漿漿液沿著盾構(gòu)機(jī)外殼向洞口方向流出，在內(nèi)襯墻上的盾構(gòu)機(jī)入口洞圈周圍安裝環(huán)行密封橡膠板止水裝置。車站主體結(jié)構(gòu)洞門圈內(nèi)采用H10型鋼、10mm厚鋼板和43鋼軌焊接成導(dǎo)軌。截水槽內(nèi)采用H20型鋼和20mm厚鋼板焊接成支撐，支撐上焊接43鋼軌當(dāng)做支撐導(dǎo)軌，詳見下圖所示。 盾構(gòu)始發(fā)托架平面圖 盾構(gòu)始發(fā)托架斷面圖 導(dǎo)軌制作。為防止盾構(gòu)始發(fā)時(shí)會(huì)出現(xiàn)“栽頭”現(xiàn)象，以及防止盾構(gòu)機(jī)駛上導(dǎo)軌困難，將始發(fā)托架抬高20mm安裝，托架安裝采用鋼板墊高找平。首先依據(jù)隧道在此處的設(shè)計(jì)軸心線確定始發(fā)托架中心線，盾構(gòu)機(jī)均采取直線始發(fā)，托架中心線與線路中心線重合。 始發(fā)端端頭加固示意圖（接收端類同） 洞門探孔分布示意圖 安裝始發(fā)托架始發(fā)托架的安裝在始發(fā)井移交之后進(jìn)行。洞門破除后，對(duì)洞門區(qū)域的加固效果進(jìn)行觀察孔試驗(yàn)，即通過打水平觀察孔來檢測(cè)盾構(gòu)端頭的加固效果，主要是觀察正面土體的含水量及土體的加固強(qiáng)度等。詳見端頭加固示意圖。本端頭加固采用Φ900650三重管旋噴樁工藝。必須采取有效措施加固土體，使土體具有較強(qiáng)的自穩(wěn)性，且不發(fā)生滲流，以確保盾構(gòu)進(jìn)洞期間洞門范圍內(nèi)土體處于安全狀態(tài)，不發(fā)生安全質(zhì)量事故。 洞內(nèi)管線布置圖7 盾構(gòu)始發(fā) 始發(fā)施工流程盾構(gòu)始發(fā)試掘進(jìn)施工作業(yè)流程見下圖所示。 洞內(nèi)照明、管線、走道板布置圖洞內(nèi)管線、管線、走道板布置見洞內(nèi)管線布置圖。后期盾構(gòu)正常掘進(jìn)后，在中板上設(shè)置通風(fēng)機(jī)為盾構(gòu)施工供風(fēng)，通風(fēng)管為Φ1000mm。由于盾構(gòu)下坡掘進(jìn)，施工產(chǎn)生的污水將流入盾構(gòu)機(jī)前端，由設(shè)置在盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部的抽水機(jī)將水抽入始發(fā)井沉淀池（污水管一根DN80），污水經(jīng)三級(jí)沉淀后方可排入地面市政管道。敷設(shè)連接的硬電纜長度為200米，將電纜剩余部分盤卷起來并懸掛于始發(fā)井的側(cè)墻上（高壓電纜為350+325/2）。在前期場(chǎng)地硬化過程中，已預(yù)埋DN100管道（從高壓電源接入點(diǎn)到盾構(gòu)始發(fā)井）方便后期穿入。(4)盾構(gòu)穿越過程中，加強(qiáng)管線的監(jiān)控量測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，確保安全。及時(shí)進(jìn)行二次注漿及多次注漿（水泥—水玻璃雙液漿），合理控制注漿壓力。由于施工過程可能造成管線的變形及損壞，造成嚴(yán)重的后果，故在穿越過程中采取必要的措施是本工程的重難點(diǎn)，對(duì)此采取措施如下：(1)施工前對(duì)管線的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，確保管線安全；(2)優(yōu)化配置盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)。(7) 嚴(yán)格保證盾構(gòu)勻速、連續(xù)的穿越建筑，以減小變速推進(jìn)對(duì)前方和周圍土體造成的擾動(dòng)；(8) 嚴(yán)格控制切口土壓力和出土量，保持盾構(gòu)土壓平衡。根據(jù)地面建（構(gòu)）筑物的隆陷狀況和出土情況及時(shí)加以調(diào)整。施工期間加強(qiáng)對(duì)既有房屋、地面沉降的監(jiān)控量測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化土壓力值及適宜的推進(jìn)速度等參數(shù)，最大程度減少地層損失；(6) 加強(qiáng)同步注漿和二次注漿的控制。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，劃定各級(jí)預(yù)警范圍。對(duì)此采取措施如下：(1) 在穿越前，安排對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行檢查，及時(shí)維修，避免在該地段維修機(jī)器；(2) 穿越前進(jìn)行模擬掘進(jìn)。區(qū)間在ZDK14+730～+780里程范圍內(nèi)側(cè)穿中華小學(xué)，最近距離2m，隧道拱頂埋深15m，在ZDK14+850～+900里程范圍內(nèi)側(cè)穿廣隆咨詢有限公司，隧道拱頂埋深17m，ZDK14+900～+950里程范圍內(nèi)側(cè)穿輕工業(yè)供銷公司，隧道拱頂埋深18m。盾尾應(yīng)及時(shí)注漿，填充管片與土體間的孔隙，嚴(yán)格控制注漿量和注漿壓力，及時(shí)進(jìn)行二次注漿及多次注漿（水泥—水玻璃雙液漿），合理控制注漿壓力，嚴(yán)格控制盾構(gòu)施工后期地層變形，按照設(shè)計(jì)要求選用正確的管片型號(hào)，通過管片預(yù)留的注漿孔，根據(jù)監(jiān)測(cè)情況，及時(shí)進(jìn)行洞內(nèi)深孔注漿，控制好注漿壓力和注漿量。④穿越前應(yīng)調(diào)整并確保盾構(gòu)機(jī)性能良好，嚴(yán)格控制掘進(jìn)參數(shù)，下穿南太橋及兩端20m范圍內(nèi)盡量連續(xù)勻速通過，施工中應(yīng)嚴(yán)防涌水；盡量選擇枯水期施工，采用中低速均衡施工連續(xù)勻速通過。如注漿效果未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要重新進(jìn)行補(bǔ)充注漿。②采用袖閥管注漿加固南太橋基礎(chǔ)范圍內(nèi)地層，橋梁墩臺(tái)正下方采用斜向袖閥管注漿，梅花形布置，加固范圍橋基礎(chǔ)寬度，加固深度至區(qū)間隧道底1m。 根據(jù)本工程的地質(zhì)特點(diǎn)，在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中碴土改良采用發(fā)泡劑為主，膨潤土為輔的改良方式，如掘進(jìn)斷面以砂層為主，碴土改良以膨潤土為主的改良方式。粘性軟土層有時(shí)會(huì)因粘土變硬而出現(xiàn)堵塞。特性pH：～粘度：2～pH：～粘度:～pH：粘度：～pH：～粘度：～適用地層砂～沙礫粘土～粗砂固結(jié)粘土～沙礫粗土～粗砂特征制泥和輸送設(shè)備需