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第一节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

图7-7-1凿除分块示意图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。

图7-7-1凿除分块示意图

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。

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：

安装反力架、始发台

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

盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下：

安装螺栓、橡胶帘布板及钢压板

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

盾构机通过后临时封堵防止跑浆原理如图：隧盾-施组-SD03。

1.3盾构机始发掘进

（1）试验段掘进

1）三元里站试验段掘进

从三元里站起前100米隧道作为掘进试验段，通过试验段掘进熟练掌握在不同地层中盾构推进各项参数的调节控制方法，掌握管片拼装、环形间隙注浆等工艺。同时通过监控量测分析地表隆陷、地中位移规律，及时反馈信息调整施工参数，为下一阶段正常掘进提供参考依据。

2）掘进试验大纲

a、盾构机掘进参数设定、统计分析与结论

表7-1-1盾构掘进施工记录表

表7-1-2盾构管片拼装记录表

表7-1-3不同地层中盾构掘进参数设定数值表

表7-1-4盾构实际掘进参数统计表

表7-1-5盾构机最佳掘进参数统计分析结果

b、地表隆陷及建筑物变形监控量测

试验段地表监测点布置，原则上沿隧道轴线每隔8米布置一个测点；横向每30米布置一个断面，每个断面布置10～13个测点。根据沉降槽特点，测点布置中间间距小，向两侧逐渐增大间距。

试验段地表监测点布置图，监测频率及监测实施方法见【越～三区间隧道】盾构工程监控量测施组。

c、各种操作工艺的熟悉、补充及完善改进

管片拼装工艺、同步注浆及辅助材料填加工艺、盾构机姿态控制纠偏防转工艺、盾构机的保养维修工艺、碴土的运输起吊、倾卸工艺等。试验段掘进中根据实际操作情况对以上各种操作工艺的作业指导书进行进一步的修订、完善，以便指导下一步的盾构施工。

表7-1-1盾构掘进施工记录表

工程名称：广州地铁二号线【越～三区间隧道】盾构工程盾构机械类型：复合式土压平衡盾构设计每环长度：1.5米管片设计每环：6片

循环节序号

循环节起至里程

施工班组别

施工日期年月日时

至

年月日时

盾构掘进

管片拼装

压浆

记事

记录者

掘进速度

地质描述

千斤顶编组

千斤顶顶力

出土量

拼装时间

年月日时至

年月日时

拼装质量

时间

年月日时至

年月日时

材料及配比

压浆压力Pa

压浆数量m3

压浆质量

施工单位：隧道局一处盾构公司工班长：技术负责人：

表7-1-2盾构管片拼装记录表

工程名称：广州地铁二号线【越～三区间隧道】盾构工程盾构机械类型：复合式土压平衡盾构管片设计每环：1.5m管片设计每环