【正文】 ‰）177。盾構(gòu)機(jī)拼裝后，應(yīng)進(jìn)行盾構(gòu)縱向軸線和徑向軸線測(cè)量，其主要測(cè)量?jī)?nèi)容包括刀口、機(jī)頭與機(jī)尾連接中心、盾尾之間的長(zhǎng)度測(cè)量；盾構(gòu)外殼長(zhǎng)度測(cè)量；盾構(gòu)刀口、盾尾和支承環(huán)的直徑測(cè)量。由于線路的急轉(zhuǎn)彎，間距20～30環(huán)布置測(cè)量吊籃，每推進(jìn)5環(huán)復(fù)測(cè)一次導(dǎo)線點(diǎn)。在設(shè)置新的測(cè)量點(diǎn)后，應(yīng)嚴(yán)格加以復(fù)測(cè)，確保測(cè)量點(diǎn)的準(zhǔn)確性，防止造成誤測(cè)。在施工時(shí)，如有必要可以實(shí)施跟蹤測(cè)量，促使盾構(gòu)機(jī)形成良好的姿態(tài)。在小曲率段推進(jìn)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加隧道測(cè)量的頻率，通過(guò)多次測(cè)量來(lái)確保盾構(gòu)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。測(cè)得管片與盾構(gòu)的偏差斜率后，即可算得糾偏的環(huán)數(shù)。所以在曲線段掘進(jìn)時(shí)當(dāng)安裝楔形管片后仍需粘貼糾偏條時(shí)，應(yīng)分?jǐn)?shù)環(huán)粘貼，不應(yīng)一環(huán)粘貼過(guò)厚。若測(cè)得某點(diǎn)間隙小于1cm，則可視作管片已開(kāi)始偏離盾構(gòu)軸線，此時(shí)可用微量石棉橡膠楔形料進(jìn)行糾偏，將最大楔形量貼于間隙小處的襯面上。石棉橡膠板的壓縮率為12%，分段粘貼好的石棉橡膠板經(jīng)推進(jìn)過(guò)程中千斤頂壓縮后，成一平整楔形環(huán)面。同理，如需上、下糾偏時(shí)，可造成上、下區(qū)域千斤頂?shù)膲毫Σ?。但這樣易造成襯砌部分區(qū)域受力不勻，使管片損壞。（1）采用調(diào)整盾構(gòu)千斤頂?shù)慕M合來(lái)實(shí)現(xiàn)糾偏盾構(gòu)千斤頂按上、下、左、右四個(gè)扇形分布，推進(jìn)千斤頂?shù)挠捅脼樽兞勘茫?dāng)盾構(gòu)需要調(diào)整方向時(shí)，可通過(guò)比例閥調(diào)整四個(gè)區(qū)域的油壓，來(lái)調(diào)節(jié)千斤頂?shù)捻斄?。小曲率半徑段時(shí)，盾構(gòu)機(jī)的盾尾與管片間間隙的變化主要體現(xiàn)在水平軸線兩側(cè)，管片轉(zhuǎn)彎正常跟隨盾構(gòu)機(jī)，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)彎過(guò)快時(shí)，隧道外側(cè)的盾尾間隙就相對(duì)較??；當(dāng)管片因楔子量等原因超前于盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)，隧道內(nèi)側(cè)的盾尾間隙就相對(duì)較小。2）在管片拼裝時(shí)，應(yīng)根據(jù)盾尾與管片間的間隙進(jìn)行合理調(diào)整，使管片與盾尾間隙得以調(diào)整，便于下環(huán)管片的拼裝，也便于在下環(huán)管片推進(jìn)過(guò)程中盾構(gòu)能夠有足夠的間隙進(jìn)行糾偏。合理的周邊間隙可以便于管片拼裝，也便于盾構(gòu)進(jìn)行糾偏。同時(shí)，分析管片的選型，針對(duì)不同的管片需有不同的千斤頂行程差。盾構(gòu)推進(jìn)的糾偏量控制在2～3mm/m。盾構(gòu)的曲線推進(jìn)實(shí)際上是處于曲線的切線上，推進(jìn)的關(guān)鍵是確保對(duì)盾構(gòu)的頭部的控制，由于曲線推進(jìn)盾構(gòu)環(huán)環(huán)都在糾偏，須做到勤測(cè)勤糾，而每次的糾偏量應(yīng)盡量小，確保楔形塊的環(huán)面始終處于曲率半徑的徑向豎直面內(nèi)。漿液配比采用：水泥:氯化鈣:水玻璃＝30:1 :1。因此在曲線段推進(jìn)過(guò)程中在進(jìn)行同步注漿的工程中須加強(qiáng)對(duì)曲線段外側(cè)的壓漿量，以填補(bǔ)施工空隙。由于設(shè)計(jì)軸線為小半徑的圓滑曲線，而盾構(gòu)是一條直線，故在實(shí)際推進(jìn)過(guò)程中，實(shí)際掘進(jìn)軸線必然為一段段折線，且曲線外側(cè)出土量又大。具體壓漿量和壓漿點(diǎn)視壓漿時(shí)的壓力值和地層變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)選定。注漿未達(dá)到要求時(shí)盾構(gòu)暫停推進(jìn)，以防止土體變形。嚴(yán)格控制同步注漿量和漿液質(zhì)量由于曲線段推進(jìn)增加了曲線推進(jìn)引起的地層損失量及糾偏次數(shù)的增加導(dǎo)致了對(duì)土體的擾動(dòng)的增加，因此在曲線段推進(jìn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制同步注漿量和漿液質(zhì)量，在施工過(guò)程中采用推進(jìn)和注漿聯(lián)動(dòng)的方式，確保每環(huán)注漿總量到位，確保盾構(gòu)推進(jìn)每一箱土的過(guò)程中，漿液均勻合理地壓注，確保漿液的配比符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)也必須嚴(yán)格控制與切口平衡壓力有關(guān)的施工參數(shù)，如出土量、推進(jìn)速度、總推力、實(shí)際土壓力圍繞設(shè)定土壓力波動(dòng)的差值等。即避免因推力過(guò)大而引起的側(cè)向壓力的增大，又減小盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中對(duì)周?chē)馏w的擾動(dòng)。如圖22所示，施工中通過(guò)對(duì)小半徑段隧道偏移監(jiān)測(cè)，適當(dāng)調(diào)整預(yù)偏量。為了確保隧道軸線最終偏差控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)給隧道預(yù)留一定的偏移量。曲線推進(jìn)時(shí)盾構(gòu)實(shí)際上應(yīng)處于曲線的切線上，因此推進(jìn)的關(guān)鍵是確保對(duì)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的控制。每掘進(jìn)完成3環(huán)，對(duì)10環(huán)以?xún)?nèi)的管片連接螺栓復(fù)擰一次。加勁肋部位及構(gòu)造詳見(jiàn)加強(qiáng)肋構(gòu)造圖。針對(duì)小半徑曲線上隧道縱向位移較大，在隧道靠近開(kāi)挖面后50～60m范圍管片設(shè)置加強(qiáng)肋以增強(qiáng)隧道縱向剛度，控制其縱向位移。對(duì)小半徑曲線地段的管片楔形量檢算：，曲線半徑R=230m圓曲線段進(jìn)行檢算L1/R1=L2/R2 即 L1/=L2/ 得L1=內(nèi)、外弧長(zhǎng)差值為：△L= L1 L2=，L2≈，△L=設(shè)計(jì)楔形量△L’=＞△L=+：△L=，6△L’=，△L6△L’=以上計(jì)算可知，+=230m小半徑圓曲線。對(duì)于小半徑曲線地段，根據(jù)上海地鐵類(lèi)似工程的施工經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)固定鉸接千斤頂行程差來(lái)固定盾構(gòu)機(jī)的鉸接角度，從而使盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)相應(yīng)得曲線半徑。管片外弧碎裂和管片滲水等情況得以大大改善。因此，超挖量最好控制在超挖范圍的最小限度內(nèi)。在曲線施工時(shí)可根據(jù)推進(jìn)軸線情況進(jìn)行部分超挖，超挖量越大，曲線施工越容易。由于盾構(gòu)增加了鉸接部分，使盾構(gòu)切口至支撐環(huán)，支撐環(huán)至盾尾都形成活體，增加了盾構(gòu)的靈敏度，對(duì)隧道的軸線控制更加方便以及管片外弧碎裂和管片滲水等情況得以大大改善。適用于軟土地區(qū)土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)小半徑曲線掘進(jìn)。小半徑曲線盾構(gòu)施工時(shí)盾構(gòu)對(duì)外側(cè)地層是擠壓的狀態(tài)，因盾尾空隙的發(fā)生會(huì)使地層向隧道內(nèi)側(cè)位移，回填壓注壓力也會(huì)使隧道產(chǎn)生位移，同時(shí)由于在小曲線地段的盾構(gòu)，是用管片和地層反力掘進(jìn)的，因此推進(jìn)力的反力會(huì)使隧道向曲線外側(cè)位移，如果隧道的縱向剛度和地層的剛度過(guò)小，可能引起管片和其外地層的過(guò)大位移，以及使土壓超過(guò)土體的被動(dòng)壓力而過(guò)大擾動(dòng)。小半徑曲線盾構(gòu)施工技術(shù)1．前言目前，我國(guó)正處于大規(guī)模建設(shè)時(shí)期，基礎(chǔ)設(shè)施，尤其是交通設(shè)施建設(shè)如火如荼。在城市中，以地鐵為龍頭的地下空間綜合利用和建設(shè)，受既有建（構(gòu)）筑物和有限空間的限制，出現(xiàn)了大量復(fù)雜線型（如小半徑、大縱坡）或復(fù)合近接（小凈距、下穿鐵路、立交、疊交）的隧道工程。因此小半徑曲線地段的軸線控制難度較大，同時(shí)管片向外側(cè)扭曲而擠壓地層使地層和管片結(jié)構(gòu)均受到復(fù)雜的影響。2．盾構(gòu)小半徑曲線施工工藝工藝流程如圖21所示圖21 小半徑曲線施工工藝流程圖采用鉸接式盾構(gòu)進(jìn)行施工。適當(dāng)?shù)某诹慷軜?gòu)大刀盤(pán)上安裝有仿形刀,具有一定的超挖范圍。但另一方面，超挖會(huì)使同步注漿漿液因土體的松動(dòng)繞入開(kāi)挖面，加上曲線推進(jìn)時(shí)反力下降的因素，會(huì)產(chǎn)生隧道變形增大的問(wèn)題。鉸接角度滿(mǎn)足要求盾構(gòu)機(jī)增加鉸接部分，使盾構(gòu)切口至支撐環(huán)，支撐環(huán)至盾尾都形成活體，增加了盾構(gòu)的靈敏度，可以在推進(jìn)時(shí)減少超挖量的同時(shí)產(chǎn)生推進(jìn)分力,確保曲線施工的推進(jìn)軸線控制。鉸接角度α=（L1+ L2）180/πR 其中LL2分別為鉸接盾構(gòu)的前體和后體，R為曲線半徑，α為盾構(gòu)機(jī)在小半徑曲線上的鉸接角度，此角度應(yīng)小于盾構(gòu)機(jī)自身的最大鉸接角度。鉸接千斤頂行程差mm=千斤頂最大行程差（左右鉸接角度deg）/最大左右鉸接角度deg。管片拼裝更容易，也有利于減少管片的碎裂和隧道的整體防水。隧道每掘進(jìn)完成2環(huán)，及時(shí)通過(guò)管片的預(yù)埋注漿孔對(duì)土體進(jìn)行復(fù)合早凝漿液二次壓注加固,范圍為管片壁后2m。加強(qiáng)肋采用雙拼[22a槽鋼用鋼板焊接成型，用螺栓將其與管片的預(yù)留注漿孔進(jìn)行連接，從而將隧道縱向連接起來(lái)，以加強(qiáng)隧道縱向剛度。每環(huán)推進(jìn)結(jié)束后，須擰緊當(dāng)前環(huán)管片的連接螺栓，并在下環(huán)推進(jìn)時(shí)進(jìn)行復(fù)緊，克服作用于管片推力產(chǎn)生的垂直分力，減少成環(huán)隧道浮動(dòng)。在盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)推進(jìn)軸線的控制。由于盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程的同步注漿及跟蹤補(bǔ)注的雙液漿效果不能根本上保證管片后土體的承載強(qiáng)度，管片在承受側(cè)向壓力后，將向弧線外側(cè)偏移。根據(jù)理論計(jì)算和和上海相關(guān)施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合分析，同時(shí)需考慮掘進(jìn)區(qū)域所處的地層情況，在小半經(jīng)曲線隧道掘進(jìn)過(guò)程中，將設(shè)置預(yù)偏量20～40mm。曲線設(shè)計(jì)中線盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)推進(jìn)中心線向曲線內(nèi)側(cè)預(yù)偏20～40mm圖22 小半徑曲線段盾構(gòu)推進(jìn)軸線預(yù)偏示意圖嚴(yán)格控制盾構(gòu)的推進(jìn)速度推進(jìn)時(shí)速度應(yīng)控制在1～2cm/min。嚴(yán)格控制盾構(gòu)正面平衡壓力盾構(gòu)在穿越過(guò)程中須嚴(yán)格控制切口平衡土壓力，使得盾構(gòu)切口處的地層有微小的隆起量（～1mm）來(lái)平衡盾構(gòu)背土?xí)r的地層沉降量。防止過(guò)量超挖、欠挖，盡量減少平衡壓力的波動(dòng)。通過(guò)同步注漿及時(shí)充填建筑空隙，減少施工過(guò)程中的土體變形。每環(huán)的壓漿量一般為建筑空隙的200％～250％，～，采用可硬性漿液，漿液稠度9～11cm。根據(jù)施工中的變形監(jiān)測(cè)情況，隨時(shí)調(diào)整注漿參數(shù)，從而有效地控制軸線。這樣必然造成曲線外側(cè)土體的損失，并存在施工空隙。每拼裝兩環(huán)即對(duì)后面兩環(huán)管片進(jìn)行復(fù)合早凝漿液二次壓注，以加固隧道外側(cè)土體，保證盾構(gòu)順利沿設(shè)計(jì)軸線推進(jìn)。；注漿流量控制在10～15L/min。除了采用楔型管片，為控制管片的位移量，管片糾偏在適當(dāng)時(shí)候采用楔形低壓棉膠板，從而達(dá)到有效地控制軸線和地層變形的目的。針對(duì)每環(huán)的糾偏量，通過(guò)計(jì)算得出盾構(gòu)機(jī)左右千斤頂?shù)男谐滩睿ㄟ^(guò)利用盾構(gòu)機(jī)千斤頂?shù)男谐滩顏?lái)控制其糾偏量。小曲率半徑段內(nèi)的管片拼裝至關(guān)重要，而影響管片拼裝質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是管片與盾尾間的間隙。1）施工中隨時(shí)關(guān)注盾尾與管片間的間隙，一旦發(fā)現(xiàn)單邊間隙偏小時(shí)，及時(shí)通過(guò)盾構(gòu)推進(jìn)方向進(jìn)行調(diào)整，使得四周間隙基本相同。3）根據(jù)盾尾與管片間的間隙，合理選擇楔型管片。因此，當(dāng)無(wú)法通過(guò)盾構(gòu)推進(jìn)和管片拼裝來(lái)調(diào)整盾尾間隙時(shí)，可考慮采用楔型管片和直線型管片互換的方式來(lái)調(diào)整盾尾間隙（可結(jié)合管片選型軟件指導(dǎo)）盾構(gòu)掘進(jìn)中，由下述方法保證盾構(gòu)推進(jìn)軌跡和隧道設(shè)計(jì)中心線的偏差在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。如盾構(gòu)偏離設(shè)計(jì)軸線，而需糾偏時(shí)，可在偏離方向相反處，調(diào)低該區(qū)域千斤頂工作壓力，造成兩千斤頂?shù)男谐滩?，也可采用停開(kāi)部分千斤頂獲得行程差。盾構(gòu)糾偏時(shí)要使千斤頂各區(qū)域壓力分布呈線性狀態(tài)，如盾構(gòu)要向右糾，除左區(qū)要較右區(qū)有一個(gè)較大的壓力差外，上、下區(qū)域的壓力也要適當(dāng)，一般可取左、右區(qū)域壓力的平均值。（2）采用微量楔形料進(jìn)行隧道管片糾偏在曲線段采用管片環(huán)面上粘貼楔形低壓棉膠板的方法，使直線段管片成為微量楔形軸線和設(shè)計(jì)軸線擬合。管片在制造中，會(huì)存在微小的誤差（特別是環(huán)寬的誤差），管片在拼裝過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生誤差，這些誤差的積累和發(fā)展會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)雖未偏離設(shè)計(jì)軸線，但盾尾的管片變得越來(lái)越難拼裝，測(cè)量管片的偏差，會(huì)發(fā)現(xiàn)管片中心線已呈偏離設(shè)計(jì)軸線的趨勢(shì)，采取以下預(yù)防措施：a、在每一環(huán)管片拼裝時(shí)，測(cè)量上一環(huán)管片與盾構(gòu)內(nèi)殼上、下、左、右各點(diǎn)的間隙，若各點(diǎn)間隙均在1cm以上，可視作管片軸線與盾構(gòu)軸線擬合。b、一次最大楔形量不得大于5mm，若超過(guò)5mm，管片橡膠止水條的壓縮量變小，會(huì)失去止水效果。c、若最大楔形量為5mm（）一次可糾偏斜率為千分之零點(diǎn)六六。盾構(gòu)機(jī)的測(cè)量是確保隧道軸線的根本，在小曲率半徑段是盾構(gòu)機(jī)的測(cè)量極為重要。同時(shí)，可以通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)反饋盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)和糾偏。由于隧道轉(zhuǎn)彎曲率半徑小，隧道內(nèi)的通視條件相對(duì)較差，因此必須多次設(shè)置新的測(cè)量點(diǎn)和后視點(diǎn)。同時(shí)，由于盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)彎的側(cè)向分力較大，可能造成成環(huán)隧道的水平位移，所以必須定期復(fù)測(cè)后視點(diǎn)，保證其準(zhǔn)確性。盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)采用自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，推進(jìn)時(shí)每23min自動(dòng)測(cè)量一次盾構(gòu)姿態(tài)。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)姿態(tài)測(cè)量應(yīng)包括其與線路中線的平面偏離、高程偏離、縱向坡度、橫向旋轉(zhuǎn)和切口里程的測(cè)量，各項(xiàng)測(cè)量誤差滿(mǎn)足下表21要求：表21 測(cè)量誤差表測(cè)量項(xiàng)目測(cè)量誤差測(cè)量項(xiàng)目測(cè)量誤差平面、高程偏離值（mm）177。1里程偏離值（mm）177。10橫向旋轉(zhuǎn)角（）177。在刀盤(pán)后面固定螺桿盾構(gòu)姿態(tài)的測(cè)量前點(diǎn)。因?yàn)锳、B、C三點(diǎn)相對(duì)于O1O坐標(biāo)軸有固定關(guān)系，根據(jù)A、B、C三點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)利用三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系就能定出O1O的實(shí)際位置及刀盤(pán)中心O的坐標(biāo)，利用O點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)就能計(jì)算出盾構(gòu)的實(shí)際里程以及前后參考點(diǎn)的俯仰情況，根據(jù)A、C兩點(diǎn)的理論高差和實(shí)測(cè)高差計(jì)算出盾構(gòu)的具體旋轉(zhuǎn)情況，根據(jù)姿態(tài)的實(shí)測(cè)通過(guò)調(diào)整千斤頂和注漿壓力來(lái)對(duì)盾構(gòu)進(jìn)行糾偏以達(dá)到盾構(gòu)能按預(yù)定位置掘進(jìn)。平行于隧道軸線的沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)一般情況每5環(huán)布設(shè)一點(diǎn)，垂直于隧道軸線的沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)每100環(huán)布設(shè)一組長(zhǎng)24米的斷面，每組均為9點(diǎn)，距離隧道軸線分別為2米、4米、6米、12米；在兩長(zhǎng)斷面中間再布設(shè)一12米長(zhǎng)的短斷面，測(cè)點(diǎn)該區(qū)間距隧道軸