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1、盾構空推過礦山法暗挖段施工工法1.前言深圳地鐵5號線5305標段盾構法正線（雙線）隧道起點為長龍站，終點為布百區間盾構始發井，由長龍站布吉站和布吉站盾構始發井兩個區間組成，全長3736.224m，其中純盾構段長2681.224m，礦山法暗挖空推段長1055m。在布吉站盾構始發井硬巖區段設置一座礦山法豎井，采用礦山法對左、右線硬巖段先行開挖，然后盾構機空推通過，空推段最小曲線半徑為400m。中鐵二局股份有限公司城通公司聯合設計單位和監理單位開展了技術攻關，取得了“硬巖段先采用礦山法暗挖支護，然后盾構機空推拼裝管片通過的施工技術”成果。我們對此技術的應用進行了總結，形成了本工法。2.工法特點2.12、適用范圍廣，適用于土壓平衡盾構機空推通過暗挖段。2.2工序簡單，可操作性強，能大幅降低盾構機實推通過硬巖及極硬巖地段的技術難度。2.3掘進速度快，明顯降低施工成本。2.4大大降低了盾構機在硬巖及極硬巖地段掘進的刀盤及道具磨損和工期風險。3.適用范圍土壓平衡盾構機空推通過暗挖礦山法隧道。4.工藝原理4.1空推:盾構施工過程中,為了降低刀具磨損和提高掘進速度，而在盾構機通過之前先對硬巖及極硬巖地段進行礦山法開挖初支，然后盾構機拼管片通過的一種施工工法。4.2在盾構機到達前，首先對硬巖段和極硬巖段采用礦山法開挖，進行初期支護；然后對盾構與暗挖段分界端頭墻進行處理，同時在已進行初期支護的暗挖段施工混凝3、土導臺；待混凝土導臺達到設計強度后，對暗挖段回填碎石等。在空推掘進過程中，由刀盤前方回填的碎石為盾構機提供反力，保證管片拼裝質量；同時采用盾構機同步注漿系統對管片背后空隙進行充填，并采用管片固定螺桿對已拼裝好的管片加固。在空推拼裝管片通過后，對空推段進行二次補充注漿固結整環管片，確保施工質量。4.3空推和實推異同點： （1）相同點：都采用掘進模式，分為推進、注漿和拼管片三個環節。 （2）不同點：空推無超挖刀；空推使用的推力小得多；在空推根據推進情況可以有選擇性的是否出碴；空推速度較快。5.施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程暗挖盾構空推段總體施工流程圖如圖5.1所示：圖5.1 暗挖空推段總4、體施工流程圖5.2操作要點5.2.1空推段端頭墻施工空推與實推接口需施工端頭墻，它能有效的為盾構機提供反作用力及保證接近空推段的地質安全.隧道開挖完成后，在端頭墻位置水平放置玻璃纖維筋格柵，玻璃纖維筋格柵隨隧道端頭最后兩榀密排格柵鋼架同步架設，且玻璃纖維筋格柵與鋼格柵搭接部分至少采用12鉛絲綁扎牢固，并采取適當輔助連接措施，確保玻璃纖維筋格柵伸入鋼格柵長度不小于300mm，綁扎牢固的同時噴砼密實。掌子面開挖后立即初噴40mm厚C20砼，防止局部坍塌，且要求噴射砼與隧道最后三榀密排格柵的噴射砼同步施工，水平格柵及纖維筋網綁扎好后及時噴射砼。5.2.2礦山法暗挖段導臺施工礦山法隧道開挖完成初期支護5、后，在隧道底部60范圍內施工鋼筋混凝土導臺；鋼筋采用單層鋼筋網，縱向10200，橫向8200。鋼筋混凝土導臺的內、外徑根據所選用的盾構機直徑確定（本例導臺內徑為3150mm，外徑為3300mm）；鋼筋混凝土導臺的中心線與隧道中心線重合，且鋼筋混凝土導臺對稱于隧道中心線，鋼筋混凝土導臺示意圖如圖5.2.2所示。 圖5.2.2 鋼筋砼導臺示意圖5.2.3礦山法暗挖空推段堆填碎石施工盾構機導臺施工完成并達到設計強度的90%且盾構機前體步入空推段導臺（4.5m）之后，暗挖空推段隧道一定長度范圍內（L1）全斷面回填碎石，放坡（L2），此范圍外半斷面內回填碎石。（1）碎石回填目的1）給盾構機提供足夠反力，6、推進千斤頂頂推管片使管片三元乙丙橡膠止水條密貼，達到良好止水效果。2）在刀盤前方形成密閉堆載體，讓盾構機形成正常推進的土壓平衡模式。（2）碎石回填施工導臺施工完成后，待砼強度達到設計強度的90%后，方可在隧道內進行碎石回填施工，所需渣土從區間豎井向下投放至豎井底，通過汽車運輸到預定施工地段，采用ZLC40裝渣機進行堆填，從盾構與暗挖分界點開始往豎井方向回填。盾構推進到空推段之前，刀盤前方依次全斷面填碎石長度L1m，然后放坡填碎石長度L2m，隧道碎石回填示意圖如圖5.2.3-1所示：圖5.2.3-1 隧道斷面碎石回填示意圖（3）碎石回填后對盾構機的提供的反作用力計算1）推進時砼導臺對盾構機的摩擦7、阻力F1=摩WgWg-盾構及附屬物總重，本例取3430KN摩-摩擦系數（采用盾構機在混凝土導臺上推進時的滑動摩擦系數），本例取0.32）回填碎石受到的摩擦阻力F2=摩(D2/4) L石KD-碎石回填的直徑L-回填碎石的長度，全斷面L1m，放坡L2m，故折算成全斷面共Lm，本例L=22.5mK-碎石的松散系數，本例取0.83石-根據所選用的碎石確定，本例取1.87t/m33）盾構支撐碎石所受的軸向阻力F3=S盾構面積P盾構中心土壓=(D2/4) L石KgKg-碎石的側壓力系數，本例取0.394）盾尾刷與管片之間的摩擦阻力（以2環管片計算）F4=摩2W管摩-取盾尾刷與管片之間的滑動摩擦系數，本例取8、0.5W管-管片所受重力，根據隧道襯砌管片確定，本例取200KN5）后部拖車的牽引阻力F5=磨W拖磨-后部拖車與軌道之間的滑動摩擦系數，本例取0.5W拖-拖車所受重力，根據盾構機后部拖車確定，本例取1700KN因此，盾構機空推掘進時以上各部分為盾構機所提供的反作用力總計為：F=F1+F2+F3+F4+F5（4）管片止水條需要擠壓力計算管片三元乙丙橡膠止水條擠壓性能如圖5.2.3-2所示，單條管片橡膠止水條擠壓量達到12mm時的擠壓力N KN/m,一環管片橡膠止水條總長約Lm，則擠壓一環管片橡膠止水條需要的推力為F1=N*L,相領管片橡膠止水條為2道，則總擠壓力F= F1*2*1.5(安全系數)9、。盾構機前方堆填碎石后的總推力計算為F止水條擠壓力F,故盾構機推進產生的推力滿足管片止水條擠壓力的要求。圖5.2.3-2 管片止水條性能指標圖（5）回填豆礫石量計算根據上述公式:堆填碎石后的總推力F止水條擠壓力F, F2=摩(D2/4) L石K.可以計算出推填碎石的有效長度L.在實際推進過程中,考慮10%的碎石損失量,換算成體積,即為實際施工中空推段應推填碎石的方量.5.2.4盾構到達段施工（1）拆除刀具本例導臺半徑為3.15m，故在盾構上導臺之前應拆除2把鏟刀、2把刮刀。為確保盾構順利通過分界墻，準確步入導臺，在拼裝完實推最后一環時，開倉將盾構機刀盤的2把鏟刀及2把周邊滾刀（39#及40#）10、拆除,確保導臺不被超挖刀破壞。（2）盾構掘進根據到達段的工程地質及水文地質條件和到達段對掘進施工的特殊要求，在到達段（實推最后15環）盾構掘進采用敞開式模式進行掘進。盾構機進入到達段時，首先逐步減小推力、降低推進速度，加強每一環掘進的出土量的監控頻次。其掘進施工參數見表5.2.4-1。表5.2.4-1 掘進參數表一編號項 目參數備注1土倉壓力敞開式2刀盤轉速1.71.9r/min3推 力800T4盾構姿態水平偏差05盾構姿態垂直偏差+10mm6推進速度35mm/min在貫通前的最后3環，要進一步減小推力、降低推進速度。盾構機采用小推力、低速度掘進完到達段，進入盾構接收段。其掘進施工參數見表5.11、2.4-2。 表5.2.4-2 掘進參數表二編號項 目參 數備注1土倉壓力敞開式2刀盤轉速1.61.8r/min3推 力600T4盾構姿態水平偏差05盾構姿態垂直偏差+104推進速度20mm/min3、管片注漿及防止漿液前竄措施每環按照設計方量（本例為6m3）進行同步注漿，為確保在盾構到達空推段后，實推盾構段隧道地下水及同步注漿的漿液不往空推段涌入，以切斷后續水源或漿液涌入刀盤位置，同時提高管片抗浮能力，在掘進拼裝完成第倒數第三環后，停止掘進，在倒數第10至倒數第6環進行二次注漿,二次注漿配比采用1:1的水泥漿和水玻璃混合溶液,注漿壓力需達到0.5Mp,注漿量以注漿壓力為準,基本每環需注入0.12、52m3，確保連續5環管片背后間歇填充。4、管片拼裝為確保隧道貫通后的管片接縫防水要求，在到達空推段與實推段分界里程后開始，每安裝一片管片時，先用人工將每片管片連接螺栓進行初步緊固；待安裝完一環后，用風動扳手對螺栓進行進一步的緊固；待管片出盾尾之后，重新用風動扳手進行緊固。5.2.5盾構機步入導臺施工碎石回填密封刀盤前方斷面，碎石充填盾體與暗挖初期支護間的間隙，同步注漿正常開啟，管片止水條密封良好，此條件下的兩種工況示意如下：（1）工況一盾構機到達碎石回填斷面，未向前推進，示意圖如圖5.2.5-1所示：圖5.2.5-1 工況一示意圖（2）工況二盾構機向前推進，管片拼裝和同步注漿與正常段掘進時一13、樣，示意圖如如圖5.2.5-2所示：圖5.2.5-2 工況二示意圖5.2.6盾構空推段施工當盾構機進入導臺后，啟動盾構機往前掘進，根據刀盤與導向平臺之間的關系，調整各組推進油缸的行程，使盾構姿態沿線路方向進行推進。然后開始進行管片拼裝、管片背襯回填工作。推進時，推進速度不能過快，控制在35mm/min以內，同時啟動同步注漿工作。盾構機向前推進，示意圖如圖5.2.6-1所示：圖5.2.6-1 盾構機推進示意圖管片與已開挖成型隧道間由回填小碎石充填，同時開啟同步注漿，同步注漿采用水泥-水玻璃雙液漿；當土倉內土壓（1號土壓傳感器位置達到0.8bar）或推力達到800t，開啟螺旋輸送機進行出土。（1）14、盾構掘進盾構掘進模式采用不建壓模式，掘進推力控制在800t以內（主要以掘進速度控制在30mm/min來控制推力大小），當掘進推力大于800t以上，可啟動螺旋輸送機出渣，但要控制出渣量，掘進過程中，土倉內不加氣壓和泡沫。（2）拼裝管片盾構在推進時，保持上下推進油缸油壓相等，使盾構機在導臺的導向下往前推進。在軸線高程中推進。通過控制盾構盾尾與管片外圍間隙的控制，控制管片符合設計軸線要求。管片拼裝工藝與正常掘進時的工藝相同，管片選型時要根據盾尾間隙與油缸行程差結合盾構姿態選擇合適的管片。在安裝每一片管片時，先用人工將每片管片連接螺栓進行初步緊固；待安裝完一環后，用風動扳手對螺栓進行進一步的緊固；待管15、片出盾尾之后，重新用風動扳手進行緊固。（3）管片固定盾構掘進過程中啟動了同步注漿，如果掌子面上有較大的水在涌入隧道，為防止管片上浮，待管片脫出盾尾后及時在頂部（9點至3點以上位置）將管片進行固定，管片固定采用從吊裝孔上安裝螺桿進行固定，螺桿通過吊裝孔固定至礦山法隧道初支里。每隔2環固定一環，管片固定螺桿采用如下圖進行加工。管片使用支撐螺桿固定方式如圖5.2.6-2所示：圖5.2.6-2 管片支撐螺桿固定圖（4）管片背襯回填1）空推掘進階段當盾構機開推后啟動同步注漿系統。運用特制三通，利用盾構機自身的同步注漿系統由盾尾壓注水泥砂漿和水玻璃同時進入進行注漿作業。砂漿和水玻璃以4：1的比例混合同時進16、入，以期達到快速凝固來使管片與初支及地層間緊密接觸，以提高支護效果。注意：為了防止盾尾被快速凝固的漿液堵死，在同步注漿開始前幾個沖程采用純砂漿注入，在確保盾尾通暢的前提下再打開注水玻璃的球閥，即將結束時也需提前停止水玻璃的注入，改用純砂漿注入防止停機時盾尾被堵。同步注漿漿液采用水泥砂漿和水玻璃，其中水泥砂漿配合比為水泥：膨潤土：粉煤灰：砂：水=150：40：440：720：470，砂漿稠度控制在1011左右，注漿壓力控制在1bar左右。2）空推完成后空推段掘進完成后停止掘進，對空推段所有拱頂39點以上的管片背后進行填充，同時對所有管片螺栓進行再次復緊。注漿孔開孔原則：為確保隧道防水質量，管片支17、撐螺桿對應的孔作為注漿孔，施工順序：先將管片上3個支撐螺桿拆下，從靠最下部的吊裝孔內進行注漿至頂部吊裝孔位置漏漿后停止注入（為了保證吊裝頭上防水要求，最后應該注入水泥漿+水玻璃(水泥漿和水玻璃配比為1：1），從頂部繼續注入直到達到0.5Mpa后可停止注入（封口采用水泥漿+水玻璃），后依次進行。5.2.7盾構二次始發盾構機空推至實推分界里程后，停止掘進，將啟動螺旋輸送機將土倉內土全部出完，將原拆除的39#和40#刀具安裝就位后進入正常掘進狀態。盾構掘進時，應嚴格控制盾構機姿態，避免出現大的突變。起始3環掘進推力控制在1200t以內，刀盤旋轉速度控制在1.6r/min，以減少管片的旋轉。之后掘進為18、正常掘進模式。5.2.8盾構空推施工其他輔助措施（1）防止管片上浮和下沉措施1）在盾構機過空推段每隔二環采用特制支撐螺桿對管片注漿孔進行支撐加固，加固注漿孔位置的選擇為成環管片3、9點鐘以上的位置。2）加強管片姿態監控，測量組每6環對管片進行一次姿態測量，如發現管片有上浮和下沉趨勢應及時調整施工參數，盾構操作手也應根據測量數據適當調整注漿量。3）為防止管片在盾構步進后產生上浮，在空推過程中，管片背后注漿只從管片3、9點以上進行壓注，注意注漿壓力不大于1bar，同時盡量保證管片兩側同步注漿，避免因注漿而對管片產生偏壓，造成管片移位。4）如發現管片在后續過程中由于水壓上浮，應及時對管片下部注漿口開19、孔放水。（2）防止管片錯臺措施在暗挖段的過渡段，根據盾構機的切口環的位置與理論的線路的相對位置進行順接，在過渡段加強管片選型與管片姿態調整，隧道在此位置不會產生大的錯臺。另一方面，盾構機在掘進過程中，由于刀盤的支撐，在盾構機前體與管片之間形成一個類似于簡支梁的結構，當盾構機推力不足時，必然會因盾構機的自重作用，盾構機主機后部懸空部分必然會產生下沉，從而導致管片產生錯臺。當盾構機在暗挖段向前推進時，由于過渡段導臺的作用，在通過過渡段之后，盾構機的前體、中體以及盾尾的盾殼必然與導臺緊密接觸，只要管片選型合適，注漿壓力控制不超過1bar，不會產生超過規范規定的錯臺。盾構步進時提高背襯同步注漿，同時通20、過試驗調整配合比，確保初凝時間在6小時以內，保證管片下部有足夠的抗力。在必要時，縮短回填注漿工作面與管片安裝工作面的距離，甚至在盾尾外側直接進行回填注漿。加強對盾構姿態的控制，糾偏不能過急，以每環不超過10mm的糾偏量為宜。同時確保60mm以上的盾尾間隙以防止盾殼作用力于管片。在盾構機過空推段往往由于反力不夠容易造成管片螺栓不能完全復緊，在拼完每環管片后應及時對后面3環管片螺栓進行復緊，在每次交班前對所有以拼裝管片復緊，空推結束后對所有管片螺栓復緊。（3）盾構機姿態控制措施1）調整好盾構機從實推段到空推段進洞姿態和空推段到實推段時的出洞姿態，減少推力，增大刀盤轉速，確保盾構機進出洞時的旋轉值R21、oll小于3mm/m。2）暗挖隧道施工時要確保導臺位置的準確性，在二次始發段導臺施工時，加強監測頻率，確保導臺的施工精度在10mm以內。3）空推過程中，控制盾構機姿態水平和垂直偏差都在50mm，管片拼裝后加強管片姿態監測頻率。5.2.9監控量測及信息反饋（1）監測項目監測包括三個方面：一是空推施工全過程管片軸線水平和垂直偏差；二是空推施工全過程中管環的橢圓度；三是空推施工全過程環與環之間、同一環相鄰塊之間的平整度；四是監測管片的破損情況。（2）控制標準表5.2.9-1 管片姿態偏差限值表監測項目允許值（mm）管片軸線偏差50管片高程偏差50管環橢圓度10相鄰管片平整度偏差5（3）監測頻率表5.22、2.9-2 監測頻率表監測項目頻率管片姿態每天監測1次，當管片姿態發生變化時，根據需要加大監測頻率，為每天2至3次。（4）監測設備及數量全站儀一臺及配套設備、精密水準儀一臺及配套設備等。（5）監測報告在工程施工過程中，監測結果應及時整理，以日報、周報和月報的形式送有關各方，工程結束時，提交完整的監測報告，報告內容包括：1）工程概況、監測目的。2）監測項目，測點布置。3）采用儀器型號、規格標定資料。4）監測資料的分析處理。5）監測值全時程變化曲線。6）監測結果評述。（6）監測質量保證措施1）堅持按計劃、有步驟的進行，監測前編制工程監測實施性計劃，包括監測程序、方法、使用儀器，監測精度，監測點的布23、置，監測的頻率和周期。2）使用的儀器在施工監測過程中要保證其精度和可靠性，組織有經驗的監測工程技術人員參加監測小組，確保施工監測質量。3）所監測的數據必須保證真實、可靠，監測人員對監測數據負責。4）根據施工具體情況確定監測項目，設定變形值，內力值及其變化速率預警值，當發現超過預警值時，及時報告總工程師和監理工程師，并采取應急補救措施。5）安排有經驗的工程技術人員按要求進行現場觀測，并作記錄，檢查影響管片姿態，不利于支護結構穩定的因素，如支護結構的施工質量、施工條件的改變，管片滲漏和不適當的排水以及氣候條件變化等，在日常的現場觀察中都要能及時發現。此外，工程事故隱患，如管片錯臺嚴重、管環橢圓度超24、限、管環拱頂破損掉塊、管片滲漏水等，通過現場觀察及時發現，及時處理，消除可能出現的安全質量事故。6）測點布置力求合理，應能反映出空推施工過程中管片的實際變形和對盾構機姿態的影響程度。7）測試元件及監測儀器必須是正規廠家的合格產品，測試元件要有合格證，監測儀器要定期校核、標定。8）測點埋設應達到設計要求的質量。并做到位置準確，安全穩固，設立醒目的保護標志。9）監測數據應及時整理分析，一般情況下，應每日報一次，特殊情況下，每半天報送一次。監測報告應包括階段變形值、變形速率、累計值，并繪制管片上浮或沉降曲線、歷時曲線等，作必要的回歸分析，及對監測結果進行評價。5.3勞動力組織表5.3 勞動力組織表序25、號施工工序配置人數1拌合站5人2地面掛鉤2人3中板放漿1人4井口掛鉤2人5電瓶車司機2人6水平運輸指揮1人7同步注漿2人8拼裝管片3人9吊運管片、清渣3人10機器維修2人11電工1人12焊工1人13盾構操作手1人14土木技術員1人15其他3人16龍門吊司機2人17合計32人注：1、上表為掘進隊每班人員配置表（單線）2、由于二次注漿和豆礫石回填灌漿均在盾構停止推進時施工，所以其施工任務由掘進隊完成。6.材料與設備6.1材料說明盾構空推過暗挖段所采用的材料比盾構實推僅多管片支撐螺桿。6.2機械設備表6 機械設備表序號設備名稱型號規格單位數量生產能力1注漿泵XPZ-50臺22鉆孔機SPJ-300臺226、3高壓水泵3B臺23500kg/cm24挖掘機PC200臺20.7m35龍門吊16T/32T/40T臺46潛水泵WQ15-28-3臺6揚程28m7裝渣機ZLC臺28自卸汽車NJT3090臺205t和15t9盾構機及后配套土壓平衡臺210拌合機及相關配套設備臺130m3/h11軸流式通風機SDDY-1N07A臺212礦渣運輸車SZT15臺415m313蓄電池電機車JXKB型臺414管片車SGP15臺41.5T15砂漿攪拌運輸車SJG7臺67m316連續供料攪拌器SJB-300*2臺217豆礫石噴射機臺27.質量控制7.1斷面控制空推工法中的初支斷面尺寸是施工中非常重要的控制點。礦山法初支成形斷面27、尺寸是在管片外徑的基礎上加上同步注漿間隙，其必須確保盾構機順利推過。例如圓形隧道，其初支成形尺寸比盾構機刀盤外徑尺寸稍稍放大，對超挖部分進行初噴混凝土，對欠挖必須進行處理，確保足夠的凈空。7.2管片防水管片防水使用的是遇水膨脹橡膠止水條，盾構向前推進的推力可以滿足管片防水的要求，不會出現因止水條擠壓不緊而造成的管片漏水現象。為保證管片的防水效果，加強遇水膨脹止水條粘結質量和保護的控制。7.3管片錯臺在暗挖段的過渡段，根據盾構機的切口環的位置與理論的線路的相對位置進行順接，在過渡段加強管片選型與管片姿態調整，隧道在此位置不會產生大的錯臺。另一方面，盾構機在掘進過程中，由于刀盤的支撐，在盾構機前體28、與管片之間形成一個類似于簡支梁的結構，當盾構機推力不足時，必然會因盾構機的自重作用，盾構機主機后部懸空部分必然會產生下沉，從而導致管片產生錯臺。當盾構機在暗挖段向前推進時，由于過渡段導臺的作用，在通過過渡段之后，盾構機的前體、中體以及盾尾的盾殼必然與導臺緊密接觸，只要管片選型合適，注漿壓力控制不超過1bar，不會產生超過規范規定的錯臺。盾構步進時提高背襯同步注漿，同時通過試驗調整配合比，確保初凝時間在6小時以內，保證管片下部有足夠的抗力。在必要時，縮短回填注漿工作面與管片安裝工作面的距離，甚至在盾尾外側直接進行回填注漿。加強對盾構姿態的控制，糾偏不能過急，以每環不超過10mm的糾偏量為宜。同時29、確保60mm以上的盾尾間隙以防止盾殼作用力于管片。螺栓要復緊。在盾構機過空推段往往由于反力不夠容易造成管片螺栓不能完全復緊，在拼完每環管片后應及時對后面3環管片螺栓進行復緊，在每次交班前對所有以拼裝管片復緊，空推結束后對所有管片螺栓復緊。7.4防止管片的上浮1、在盾構機過空推段每隔二環采用特制支撐螺桿對管片注漿孔進行支撐加固，加固注漿孔位置的選擇為成環管片3、9點鐘以上的位置。2、加強管片姿態監控，測量組每6環對管片進行一次姿態測量，如發現管片有上浮趨勢應及時上報主管領導，盾構操作手也應根據測量數據適當調整注漿量。3、為防止管片在盾構步進后產生上浮，在施工過程中，管片背襯注漿只從管片大跨上部進30、行壓注，注意注漿壓力不大于1bar，同時注漿盡量從管片的大跨以上進行注漿，同時盡量保證管片兩側同步注漿，避免因注漿而對管片產生偏壓，造成管片移位。4、如發現管片在后續過程中由于水壓上浮，應及時對管片下部注漿口開孔放水。7.5盾構機的二次始發姿態控制從以下二個方面保證完成盾構機始發姿態的定位工作。首先，調整好盾構機從盾構段到暗挖段時的出洞姿態，減少推力，增大刀盤轉速，確保盾構機出洞時的旋轉值Roll小于3mm/m。其次，暗挖隧道施工時要確保導臺位置的準確性，在二次始發段導臺施工時，加強監測頻率，確保導臺的施工精度在10mm以內。8.安全措施8.1施工現場安全技術措施1、現場的生產、生活區要設足夠31、的消防水源和消防設施網點，消防器材應有專人管理，不得亂拿亂動，所有施工現場人員要熟悉并掌握消防設備的性能及使用方法。2、各類建筑物、庫棚、料場等的消防安全距離應符合 消防法 中的有關規定，室內不得存放易燃、易爆品；嚴禁在木工加工場、料庫等處吸煙；現場的易燃雜物，應隨時清除。嚴禁在有火種的場所或其近旁堆放易燃品。3、氧氣瓶不得沾油脂，乙炔發生器必須裝有防止回火的安全裝置，氧氣瓶與乙炔發生器要按安全規范要求的安全距離不小于10米距離隔離存放，使用時，氧氣、乙炔擺放的距離不小于5米，氣瓶要遠離電焊機，嚴禁將氧氣、乙炔瓶混裝、混存，禁止將乙炔瓶倒放。4、施工現場的臨時用電，嚴格按照施工現場臨時用電安全32、技術規范 JGJ48-88的規定執行，嚴禁使用電爐和電炒鍋等大容量電氣設備。5、所有施工人員必須戴安全帽并掛牌上崗，嚴禁穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋、酒后上班。禁止一切非工作人員進入施工現場。6、交叉施工范圍機械、車輛由專人統一指揮調度，交叉路口設專職安全員，所有施工人員穿戴反光安全背心。8.2機械操作及施工車輛運輸安全技術措施1、各種機械必須由持有專業機械操作上崗證的人員操作，其它人員不得操作。施工車輛的駕駛員必須持有交通部門頒發的有效駕駛證。2、機械操作人員及車輛駕駛員不得酒后、疲勞駕駛，上班時間嚴禁穿背心、拖鞋等。3、在機械施工及車輛運輸時安排專人指揮，施工范圍內嚴禁站人。8.3施工機械的安全33、控制措施1、特種設備各種機械操作人員和車輛駕駛員，必須取得操作合格證，不操作與操作證不相符的機械；不將機械設備交給無本機操作證的人員操作，對機械操作人員要建立檔案，專人管理。2、操作人員必須按照本機說明書規定操作，不得違規操作。嚴格執行工作前的檢查制度和工作中注意觀察及工作后的檢查保養制度，機械操作司機對機械的各個傳動部分、操作控制部分經常檢查，發現異常情況必須馬上報告設備部門及有關人員維修，嚴禁行車帶病工作；也要愛護機械設備，做好機械的保養和清潔工作。3、指揮施工機械作業人員，站在可讓人了望的安全地點，并明確規定指揮聯絡信號，在機械運作范圍內嚴禁非機械操作人員滯留。4、使用鋼絲繩的機械，在運34、轉中嚴禁用手套或其他物件接觸鋼絲繩，用鋼絲繩拖、拉機械或重物時，人員遠離鋼絲繩。5、定期組織機電設備、車輛安全大檢查，對檢查中查出的安全問題，按照“三不放過”的原則進行調查處理，制定防范措施，防止機械事故的發生。6、機械設備在施工現場停放時，選擇安全的停放地點，夜間專人看管。7、做好機械運作記錄，根據記錄和操作經驗，有預見性的對機械運作提出保養和故障排除預案。8.4安全用電1、施工現場內臨時用電的安裝和維修必須由專人負責完成，非電工不準拆裝電氣設備。2、嚴格執行電氣安裝、維修技術規程，認真貫徹“JGJ46-2005”施工現場臨時用電安全技術規范。3、操作人員正確使用防護用品（安全帶、絕緣鞋、絕35、緣手套、工作衣等）。4、電工高空作業時，嚴禁向下拋擲物品，應采用繩子上下傳遞物品。5、檢查、維修配電箱時，必須將其前一級相應的電源開關閘斷電，并懸掛“禁止合閘、有人工作”等標志牌。6、高壓電氣設備和線路上的作業，必須由專業人員操作。7、明挖、不作業地段和城洞區電壓可用220V，暗挖作業地段照明電壓不得大于36V。9.環保措施9.1設立專用排漿溝、集漿坑，對廢漿、污水進行集中，認真做好無害化處理，從根本上防止施工廢漿亂流。9.2定期清運沉淀泥砂，做好泥砂、棄渣及其它工程材料運輸過程中的防散落與沿途污染措施，廢水除按環境衛生指標進行處理達標外，并按當地環保要求的指定地點排放。棄渣及其它工程廢棄物按36、工程建設指定的地點和方案進行合理堆放和處治。9.3在盾構掘進施工過程中，鋪設良好的管道排水、排污系統，所有生活和生產中產生的廢水及水泥漿液均經過過濾、沉淀等方式集中處理后排出，未造成水污染。9.4盾構正常掘進時各施工現場設置的集土坑能夠滿足臨時堆土需求。并采用加蓋封閉式載重車進行棄土晚間運輸。為了防止土方運輸車輛污染道路，運土車輛出去時在洗車臺處將車輛輪胎沖洗干凈，防止帶泥上路。10效益分析10.1本工法施工中地表隆沉均在允許范圍內，確保了道路、管線和建筑物的安全，未造成環境危害。盾構機空推掘進的成功，為城市地鐵采用盾構掘進過硬巖及極硬巖地段提供具體的指導和借鑒，為以后城市地下工程在類似情況下37、的規劃建設提供了可靠的決策依據和技術指標，新穎的工法技術將促進地下工程施工技術進步，社會效益和環境效益明顯。10.2本工法采用礦山法開挖硬巖及極硬巖地段后盾構空推掘進，通過對端頭墻處理、空推段堆土施工、同步注漿及二次注漿和采用管片固定螺桿對管片加固、推進過程中參數控制，保證了管片拼裝及防水質量，有效減少了刀具的磨損，形成了較好的經濟效益。10.3減小了盾構機在硬巖及極硬巖地層掘進盾構機被卡和刀盤破損的風險。11應用實例11.1深圳地鐵5號線5305標盾構區間 11.1.1工程概況深圳地鐵5號線5305標兩個盾構區間分別為：長龍站布吉站區間、布吉站盾構始發井區間。線路整體成南北走向，最小曲線半徑38、R400m，最大曲線半徑R450m，區間隧道設計施工工法如圖11.1.1所示： 圖11.1.1 區間隧道設計施工工法圖本工程區間巖石抗壓強度指標如表11.1.1所示：表11.1.1 區間巖石強度表區間名稱初勘巖石抗壓強度（MPa）詳勘段巖石抗壓強度（MPa）補勘巖石抗壓強度（MPa）長龍站布吉站29.10115.65115.6535.3327.5布吉站百鴿籠站21.4557.1735.9211.816.8215.211.1.2工法應用效果1、施工進度（1）掘進速度方面盾構機從盾構始發井始發后進行實推，同時在布吉站盾構始發井區間豎井，對硬巖段實施礦山法開挖。礦山法平均開挖進度為2m/天，盾構機空39、推進度平均為15環/天（即24m/天）。（2）工期風險方面在硬巖段采用礦山法開挖初支后盾構機拼裝管片通過，避免了途中巖石強度超出盾構機破巖能力，停機等待礦山法初支，然后空推通過而造成的工期延誤。更為嚴重的是如果盾構卡在途中硬巖段，盾構硬巖實推掘進段地面有建筑物群，無施工礦山豎井的條件，拖延的工期更長。2、管片姿態空推施工完成后對盾構姿態進行了測定，相鄰管片允許高差4mm，相鄰環的環面間隙1mm，縱縫相鄰塊塊間間隙1mm，襯砌成環后（剛出盾尾時）直徑允許偏差：2%D（D為隧道豎向外徑）。襯砌環橢圓度20mm，隧道水平軸旋轉角度0.6。3、盾構機的使用壽命和性能方面盾構實推段也存在局部硬巖，在硬巖段掘進時換刀頻率高，刀具磨損較大，已掘進硬巖段刀具磨損情況如圖10.3所示：圖11.1.2 刀具磨損圖對區間硬巖段采用礦山法爆破開挖初支后采用盾構空推拼裝管片通過，避免了盾構在硬巖段實推掘進時，出現刀具嚴重偏磨后，盾構通過的凈空不夠，盾體被卡；避免了盾構機在硬巖段掘進時，巖石強度太高，損壞盾構機刀盤和驅動設備。