土压平衡盾构施工工艺(隧道施工)

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1、隧道施工工艺标准土压平衡盾构施工工艺1总则1.1适用范围本标准适用于采用土压平衡式盾构机修建隧道结构的施工。1.2编制参考标准及规范1.2.1地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)。1.2.2地下铁道设计规范（GB50157-92）。1.2.3铁路隧道设计规范（TB10003-2001）。1.2.4盾构掘进隧道工程施工验收规范。1.2.5公路隧道施工技术规范(JTJ042－94)。1.2.6公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)。2术语2.1土压平衡式盾构图2.1土压平衡盾构示意图土压平衡

2、盾构也称泥土加压式盾构，它的基本构成见图2.1。在盾构切削刀盘和支承环之间有一密封舱，称为“土压平衡舱”，在平衡舱后隔板的中间装有一台长筒形螺旋输送器，进土口设在密封舱内的中心或下部。用刀盘切削下来的土充填整个平衡舱，使其达到一定的密度，以保持足够的压力去平衡开挖面的土压力，这就是所谓的土压平衡作用。平衡舱内的土压主要是由螺旋输送器的出土量来控制的，出土量多则平衡土压下降，反之则上升，同时还要密切配合刀盘的切削速度和千斤顶的顶进速度，使平衡舱内始终充满泥土而不致挤得过密或过松，这样就可以达到稳定开挖面的效果。10隧道施工

3、工艺标准2.2端头加固为确保盾构始发和到达时施工安全，确保地层稳定，防止端头地层发生坍塌或涌漏水等意外情况，根据各始发和到达端头工程地质、水文地质、地面建筑物及管线状况和端头结构等综合分析，确定对洞门端头地层加固形式。2.3盾构后座盾构刚开始掘进时，其推力要靠工作井井壁来承担。因此，在盾构与井壁之间需要设传力设施，此设施称为后座。2.4添加材采用土压平衡盾构掘进时，为改善土体的流动性防止其粘附在盾构机上而注入的一些外加剂。添加材的功能是：辅助掘削面的稳定（提高泥土的塑流性和止水性）；减少掘削刀具的磨耗；防止土仓内的泥土压

4、密粘附；减少输送机的扭矩和泵的负荷。3施工准备3.1技术准备图3.1.1盾构选型流程图3.1.1根据隧道外径、埋深、地质、地下管线、构筑物、地面环境、开挖面稳定及地表隆陷值等的控制要求，经过经济、技术比较后选用盾构设备。盾构选型流程如图3.1.1所示。10隧道施工工艺标准3.1.2认真熟悉工程设计文件、图纸，对工程地质、水文地质、地下管线、暗渠、古河道以及邻近建筑等调查清楚，并将上述内容汇总表示在工程纵剖面总体图上，然后提出针对性的技术措施，以确保工程进展顺利和邻近范围内原建筑物的安全。3.1.3进行工程环境的调查和实地

5、踏勘，为制订施工组织设计提供足够的依据，进行核实的主要项目有：（1）土地使用情况——根据报告和附图，实地踏勘调查各种建筑物的使用功能、结构形式、基础类型及其与隧道的相对位置等；（2）道路种类和路面交通情况；（3）工程用地情况——主要对施工场地及材料堆放场地、弃土场地、运土路线等做必要的调查；（4）施工用电和给排水设施条件；（5）有关环境保护的法律和法规；（6）地下障碍物及管线。3.1.4根据工程特点、施工设备的技术性能及操作要领，对盾构司机及各类设备操作人员进行上岗前的技术培训并持证上岗。3.1.5建立完整的测量和监控量

6、测系统，以便施工时控制隧道位置，对地层沉降及结构的变形进行监测，并及时反馈信息。3.1.6根据工程特点、工程目的、隧道结构、环境条件及其保护等级、施工设备的性能、工程所处地质条件编制施工组织设计，经审批后作为指导施工的依据。3.2材料准备3.2.1盾构掘进时的添加材料：粉末粘土、膨润土、发泡剂、高吸水性树脂、增粘剂等。添加材的主要类型与功能见表3.2.1。添加材的种类及使用功能表3.2.1种类使用功能单一添加材粘土、膨润土泥土化(补充细粒成分)高分子类不溶性聚合物丙烯类(树脂)吸收自由水、提高止水性淀粉类水溶性聚合物纤维

7、类(CMC纸浆渣)增粘(粘结流动化、减少分离)多糖类负离子类乳胶(硅溶胶)防止喷发、增粘强化、防止粘附表面活性材料(气泡剂等)提高流动性、止水性、防止粘附复合添加剂粘土＋膨润土＋气泡综合提高流动性、止水性、防止粘附膨润土＋有机酸纤维素＋负离子类乳胶10隧道施工工艺标准3.2.2注浆材料：砂浆、水泥浆、速凝剂。3.2.3衬砌材料：钢筋混凝土管片。3.3主要机具3.3.1隧道掘进机械：土压平衡盾构机及其配套设备、备用刀具。3.3.2材料与管片运输机械：门式吊车、轨道车、卡车。3.3.3测量仪器：全站型经纬仪、精密水准仪、铟钢

8、尺、倾斜仪、压力计。3.4作业条件3.4.1弃土场地、管片堆放场地、注浆材料堆放场地等工作施工场地已布置妥当。3.4.2盾构始发井工程已经施工完毕。3.4.3盾构机在始发井内安装调试完毕，运转正常。3.4.4操作人员经培训合格，具备上岗资格。3.4.5各项监测系统已设置妥当。3.4.6施工组织计划经监理部门审核批准。