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一、兴工北街～沈阳站区间

兴工北街～沈阳站区间从兴工北街起，沿北三东路方向向东南下穿沈阳火车站所有铁路股道（有正线、到发线、调车线、货物线、安用线等40条线路）高架候车室及进站通道和主站房第三候车室至沈阳站站止，区间全长602.43m。有、区间隧道为单洞单线，线间距13m15m，线路平面最小曲线半径R＝1000ｍ；线路纵向呈“v”型坡，竖曲线半径R＝5000ｍ，坡度为－16‰和3‰，隧道结构底最大埋深21.59m、最小埋深17.09m、平均埋深19.34m。

沈阳站第三候车室和高架进站通道均为桩基础，桩间距为5m左右不等，只有高架进站通道的H、J轴桩间距为14.5m。第三候车室的桩基底高程为38.50m，埋深为6.0m。沈阳站旅客出站地道基底高程为38.94m，埋深5.6m。高架进站通道一般桩底高程均为37.6m，埋深为6.9m，H、J轴桩底高程为31.62m，埋深为12.5m。

110kv水利变电站施工组织设计二、沈阳站～南京街区间

沈阳站～南京街区间从胜利大街起，沿中华路向东偏南至南京街站止，区间全长637.04m。区间隧道为单洞单线，线间距15m，线路平面为直线；线路纵向呈“v”型坡，竖曲线半径R＝5000ｍ，坡度为－9‰和25‰，线路纵向呈“v”型坡，隧道结构底最大埋深22.39m，最小埋深16.09m，平均埋深19.24m。区间在太原街下穿太原街时尚地下商业广场，时尚商业广场为地下二层二跨矩形框架结构，沿中华路方向长度为107m，结构宽为19.4m，结构高度为9.19m，柱基础为独立基础高度为1.2m，基础埋深为10.79m时尚地下商场基底距区间隧道顶部为4.7m。

本工点处地层较简单，第四系地层广泛发育，厚度较大。根据勘探揭示，地层主要由第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、高河漫滩相冲积层（Q4al）、新冲洪积扇相冲洪积层（Q4al+pl）及第四系上更新统老冲洪积扇相冲洪积层（Q3al+pl）组成。

人工堆积层主要为杂填土，一般成份较杂，厚度不均。

高河漫滩相、新扇相及老扇相地层，分别由一套由细粒逐渐变粗冲洪积层组成，一般为粘性土、粉土、中砂、粗砂、砾砂、圆砾土、卵石土等，粉沙、细砂少见，局部地段部分地层缺失。地层由上而下分述如下：

（一）杂填土：灰黑～黄褐色，稍湿，中密，由碎石、砖头、炉灰碴及粘性土构成。层厚0.05～3.6m。

（二）粘土：黄褐色，可塑，局部为粉质粘土。层厚0.9～3.9m。

（三）砂：黄色，稍湿，中密，主要成分为石英、长石，颗粒均匀，厚度0.3～2.2m。

（四）砂：黄色，稍湿～很湿，中密，主要成分为石英、长石。厚度1.6～7.1m。

（五）砾砂：黄色～黄褐色，很湿～饱和，密实，主要成分为石英、长石，夹薄层圆砾和粉质粘土，局部夹细砂、中砂、粗砂透镜体。层厚一般为13.2～23.5m。

本区的地下水主要为孔隙水，局部有上层滞水，潜水水位一般在8.9~12.8m，补给来源主要为大气降水与地表径流。水位随季节影响而有所变化，变幅1.0~2.0m。地下水对混凝土一般无腐蚀性。

三、土壤最大冻结深度为1.48m。

第三节　地基土的分析与评价

一、天然地基、桩基持力层选择

本区间地铁底板埋深15.00～22.39米，地基持力层为（5）砂砾层，为良好的路基持力层。

第二章　施工方法的选择与分析

由于兴工北街~南京街区间隧道位于市中心区域，道路比较狭窄、两侧建筑密集、交通繁忙、商业繁荣，地下管线纵横交错，其中兴工北街~沈阳站区间穿越沈阳火车站车站及站房，其上有40股道；沈阳站~南京街区间穿越地面建筑密集的繁华街区以及地下商场，没有明挖法施工条件。区间隧道结构底埋深17.09m~21.59m，平均埋深19.34m，穿越地层为含水砂层，不宜采用明挖法和浅埋暗挖法施工，因此推荐采用盾构法施工。

一、盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法。是使用所谓的“盾构”机械，在围岩中推进，一边防止土砂的崩塌，一边在其内部进行开挖、衬砌作业修建隧道的方法。盾构法施工最大的特点是不影响或较少影响地面建筑物和环境。

根据盾构头部的结构，可将其大致分为敞开式和闭胸式。敞开式盾构按其开挖土石的方法可分为：手掘式、半机械或机械式3种；根据支护工作面的原理和方法可将闭胸式盾构分为：局部气压式、泥土加压式、泥水加压式和混合式等几种。

国内采用过的盾构类型：敝胸手掘式；干出土网格式；水力出网格式；局部气压水力开挖网格式；土压平衡式。

盾构选型以保持开挖面稳定为基点进行。

一、由于隧道位于地下水稳定水位以下，如果采用敞开式盾构施工，必须沿线采用井点降水，施工费用非常大且不利于周围建筑物的安全使用。因此必须选用闭胸式盾构。

二、根据国内外工程经验，气压式盾构是靠压缩空气对开挖面进行密封来保持开挖面土体稳定，由于本区间隧道地下水压力较大，加上这种盾构容易在密封舱、盾尾及管片接逢处产生漏气，引起工作面土体坍塌，造成地面降陷。所以不宜采用气压式盾构

三、根据本段隧道穿越地层的大致条件，隧道穿越地层以中砂层、粗砂层和砾砂层为主，砂粒含量较多而不具有流动性，需选用通过注入添加浆液使泥土压力可以很好地传递到开挖面的闭胸式盾构以保持工作面的稳定，可选用泥土加压式和泥水加压式盾构。

四、根据有关资料，虽然泥水加压式盾构施工的隧道地形沉降最小，但是需要在地面设置费用较高的泥水分离设备；而泥土加压式盾构施工的隧道地形沉降比其大一点，但只要在施工过程中，加强监控量测，严格施工管理，地形沉降量的控制能够满足规范要求，并且用此盾构施工无须配置高费用的泥水分离设备，大大地节约了施工费用。因此采用泥土加压式盾构比较合理。

综上所述，采用泥土加压式盾构法施工，即能够保证开挖面的稳定，又能使周围建筑物的沉降量满足业主要求，更能大大地节省施工费用。所以，初步拟定采用泥土加压式盾构法，MF型圆型盾构机进行本区段隧道施工。

第三节　泥土加压式盾构工作原理

泥土加压式盾构：盾构的前端有一个全断面切削刀盘，在它后面有一个贮留切削土体的密封舱，在其中心处或下方装有长筒行的螺旋输送机，在密封舱和螺旋输送机以及在盾构壳四周装设的土压传感装置，装设改善切削土体流动性的塑流化材料的注入设备。

通过密封隔板和开挖面之间形成压力舱，保持充满泥砂的压力舱内的压力，以保证整个开挖断面的稳定，由于盾构在砂、砾土层中难于使刀盘切削下来的砂砾在压力舱中泥化，因此在盾构推进时一边注入添加剂一边转动刀盘，强制地搅拌切削土砂和添加剂，促使其成为塑性流动化状态，并且将密封舱填满，用盾构推进力对工作面加压来抗衡开挖面上的土压，这样在保持开挖面的稳定性的同时通过螺旋排土器进行出碴。

第四节　初拟泥土加压式盾构主要技术指标

根据地质条件和地面建筑物的要求，初步拟定圆形隧道衬砌全部为单层装配式钢筋混凝土管片结构，隧道内径为5.5m，外径为6.20m，衬砌厚度为0.35m；拟采用的泥土加压式盾构的主要技术指标：

外形尺寸：外径×长度φ6340×6450mm；

盾尾内径φ6260mm（含60mm的富余量）

盾构千斤顶：22台×3320kN（3400t）

其中单节短行程千斤顶19台×1538kN×1200mm

双节长行程千斤顶3台×1401kN×1860mm

油泵功率1台×55kw

管片拼装机：提升92kN×650mm

回转速度0～1.5r/min

油泵功率1×7.5kw

螺旋输送机螺杆直径×螺距φ700×600mm

螺杆转速0～15r/min

最大排土能力200m3/h

螺旋油泵功率2×37kw

闸门油泵功率1×15kw

刀盘最大扭矩4365kN·m

额定扭矩3116kN·m

转速0～0.75r/min

皮带运输机宽度650mm

质量总重量200t　　　　总装机容量800kVA

建议所有的盾构出发工作室和到达工作室在设计时与车站结构一并考虑。

盾构掘进拟从兴工北街站1#工作室出发，到达沈阳站站2＃工作室，然后采用大型吊车将盾构吊起，用在沈阳站站内预铺的轨道平车将盾构移至沈阳站站3#出发工作室，然后盾构从沈阳站站3#工作室出发，到达南京街站4＃工作室；然后，盾构调头，进行并行隧道的施工。

盾构主要工序流程图如下所图3.1.1所示：

组织公司测量队进行隧道中心线测量和纵断面测量，并布设导线基准点，对所有基准点要求设置在牢固不会移动的地点，定期进行检测，以便施工过程中进行地表和建筑物的监控量测，确定盾构出发位置。

图3.1.1盾构施工主要工序流程图

兴工北街站地面场地布置图如下图3.2.1所示：

建议盾构工作室的施工与车站连续墙同时进行。

拼装前，将隧道中心线、底板标高精确引入盾构始发井，在盾构拼装室底部铺设50cm厚的混凝土垫层，其表面与盾构外表面相适应，在垫层内埋设钢轨，轨顶伸出垫层约5cm，作为盾构推进时的导向轨，并能防止盾构旋转。或采用由型钢拼成的盾构支承平台，其上应有导向和防止旋转的装置。

在拼装好的盾构后面，设置由型钢拼成的，刚度很大的反力支架和传力管片。

拼装好盾构后，要求检查盾构的密封性以及盾构位置的准确性。

建议盾构出发的封门采用预埋H型钢封门，施工盾构出发预留孔洞范围内的连续墙时，将该范围连续墙内的竖向钢筋用塑料管套住，以免其与混凝土粘结。同时，在连续墙外侧预埋H型钢，封闭孔洞，抵抗侧向水土压力。

在盾构安装调试结束后，将盾构刀盘抵住墙壁，凿除混凝土，切断钢筋，逐根拔起H型钢。H型钢封门见下图3.2.2所示。

（二）盾构出发洞口的地层加固

由于盾构出发洞口周围地层为自稳能力差、透水性强的砂层，如不对其进行加固处理，则在凿除封门混凝土后，必将会有大量土体和地下水向工作井内坍陷，导致洞周在面积地表下沈，危及地下管线和附近建筑物。开始推进时，为保护工作面稳定，根据土质、地下水、盾构的型式、埋深、作业环境等条件，拟采用化学注浆法进行盾构出发洞口的地层加固，根据以往施工经验，初拟加固长度L为盾构长度＋1米。（见下图3.2.3所示）

初拟加固范围如下图3.2.4所示：

加固后的土体必须有一定的自立性，防水性和强度，其单轴无侧限抗压强度以0.3～1.0mPa为宜。为了确保加固质量，必须对加固土体钻孔取样，以检查其强度。透水性以及均质性，钻孔数目按1个/m2。必要时也可采用标准贯入度和静力触探等方式进行检测。

盾构拼装出洞流程图3.2.5所示：

所谓到达，就是在保持围岩稳定的同时把盾构沿着所定的路线推进到竖井的到达面，然后从预先准备的开口部分将盾构推进，或者是直到到达面的所定位置为止所进行的一联串作业。

由于盾构到达洞口为防止地下水和流砂等涌入中间接收井（或折返井），需对到达洞口附近地层进行注浆加固，根据以往经验：处理加固长度L为盾构长度＋3环管片宽，加固范围如下图：

盾构进入到达洞口前，应精确确定盾构推进方向及标高；盾构开始进入加固段时，应通过降低排土量来放慢掘进速度；考虑到盾构推进到到达面时推力对到达面的影响，需要在到达工作室内进行临时支护；盾构进入加固段后，应对到达部附近进行充分回填注浆。

盾构到达的施工步骤：见下图

盾构推进时必须根据围岩条件，适当地开动千斤顶，在保证工作面稳定的同时，沿所定路线方向准确地进行推进。

一、盾构掘进过程中主要施工参数

盾构的主要参数：开挖面土压、盾构推力、盾构的推进速度、盾尾壁后注浆量以及注浆压力。

二、盾构施工参数控制对土层沉降的影响

（一）盾构的土压平衡控制

设立土压值应与盾构推力、推进速度、刀盘转矩、螺旋输送机转速和排土率相匹配，才能使开挖面稳定并最大限度地减少对土体的扰动。

开挖面的稳定状态一般通过间接方法来掌握，即使用设置在隔板上的土压传感器来测量密封舱和螺旋输送机内的土压力，前者是判定开挖面是否稳定的依据，后者是判断螺旋输送机的排土状态：喷涌、固结、阻塞等。

土压传感器用于测量密封舱和螺旋输送机内的土压力，前者是判定开挖面是否稳定的依据，后者用来判断螺旋输送机的排土状态：喷涌、固结、阻塞等。

泥土加压式盾构维持开挖面稳定的原理是依靠密封舱内塑流状土体作用在开挖面上的压力（P）（它包括泥土自重产生的土压力与盾构推进过程中盾构千斤顶的推力）和盾构前方地层的静止土压力与地下水压力（F）相平衡的方法，当螺旋输送机排土量大时，密封舱内土压力P就减小，当F＞P时，开挖面可能坍方而引起地面沉降；相反，排土量小时，P值就加大，一旦F＜Pmax，地面将会隆起。因此，要控制盾构在推进过程中开挖面的稳定，可以用两种方法来实现，其一是控制螺旋输送机排土量（调节其转速）；其二是用调节盾构千斤顶的推进速度和螺旋输送机转速，直接控制密封舱内的土压力P，一般情况下，不使开挖面产生影响的碴土压力P的波动范围如下：

主动土压力+地下水压力＜P＜被动土压力+地下水压力

（二）盾尾的同步注浆管理：主要是通过同步注浆的材料、注浆量、充填率、注浆压力的调整达到最佳效果。

当盾构在地层中推进时，在管片环外侧和土层之间出现盾尾空隙；在盾构推进时，采用一定配合比的材料实施盾尾衬砌背面注浆回填，是控制地表沉降的关键。

同步注浆就是盾构推进与壁后注浆同步进行，即盾构推进千斤顶与注浆是联动的。其最大优点是对壁后建筑物空隙的回填真正做到及时回填，使地表沉降有效地得到控制。

1、盾尾的同步注浆有两种方法：

1）在盾构尾部设置注入管进行压注；

2）在管片上设置注入孔进行压注。

注浆材料拟采用双液快速凝固的浆液。

2、同步注浆材料要求具备的性能：

1）在较短时间内产生大于土体的强度；

3、）对空隙的充填性优良；

4）泵送时材料离析少；

5）固化时材料收编性小；

7）能长期保证材料的强度。

建议使用惰性材料，如陶土等。

考虑到浆液固结收编、土层扰动后的固结沉降等因素，注入率（注入量/盾尾空隙量）一般为120～250%；注浆压力一般为0.3～0.4Mpa。略大于隧道拱底的土压力，为拱顶土压力的2倍以上。

通过合理匹配施工参数，能有效地控制地表变形和安全地穿越密集建筑群。

隧道穿越建筑物，因其超载作用而使沉降量增大，固结沉降期延长，重要的是采取减少建筑物不均匀沉降的技术措施，对铁路、道路、地下管线必须加强保护监测，实现信息化施工。

施工管理的目的就是使盾构在推进中对地层和地面影响最小，表现为地层的强度下降小，受到的扰动小，超孔隙水压力小，地面隆沉小以及沉砌脱开盾尾时的突然沉降小。盾构掘进的施工管理包括：挖掘管理、线形管理、注浆管理、管片拼装管理等。

（一）施工管理中的挖掘管理。通过开挖面管理（刀盘和密封舱内的碴土压力）、添加剂注入管理、切削土量管理和盾构机管理使开挖面土压稳定在设定值。目前，挖掘管理已经实行自动化控制，用智能化系统来频繁调整开挖速度以控制开挖面孔隙水压力，维护天然地层不受扰动，优化选择密封舱碴土压力。

（二）施工管理中的线形管理。就是通过一套测量系统随时掌握正在掘进中的盾构的位置和姿态，并通过计算机将盾构的位置和姿态与隧道设计轴线相比较，找出偏差数值和原因，下达调整盾构姿态应启动的千斤顶的模式，从最佳角度位置移动盾构，使其蛇行前进的曲线与隧道轴线尽可能接近。

盾构施工中测量系统是采用直接安装在盾构千斤顶上的，测量千斤顶延伸方向和量值的传感器，以及配有旋转传感器的导向仪，通过计算机对传感器测量数据的处理，就可确定盾构机的位置和姿态。这种测量系统中还配有一个定期对盾构位置进行测量的普通测量系统，以增加测量精度。

（三）施工管理中的注浆管理。是通过浆体、注浆压力、注浆开始时间与注浆量的优化选择，达到能及时填满衬砌与周围地层之间的环向间隙，防止地层移动，增加行车的稳定性和结构的抗震性。

对浆体的要求：应具有能充分填满间隙的流动性；注入后必须在规定时间内硬化；必须具有超过周围地层的静强度，保证衬砌与周围地层的共同作用，减少地层移动；具有一定的强度，以满足抗震要求；产生的体积收缩小；受到地下水稀释不引起材料的离析等。浆体材料的使用因围岩条件而异，砂、砾石层同步注浆材料配比应为：水泥：砂：缓凝剂=200：680：536；1.3l；砾石层的同步注浆材料配比应为：水泥：砂：水：发泡剂：锯末=320：560：400：1.5l：15（单位：kg）。

采用同步注浆时，要求在注入口的注浆压力大于该点的静水压力和土压力之和，做到尽量填充而不是劈裂。注浆压力过大，对地层扰动，将会造成较大的地层后期沉降和隧道本身沉降，还易跑浆。注浆压力过小，则浆液填充速度慢，填充不充分。一般来说，注浆压力可取1.1～1.2倍的静止土压力。

目前，衬砌背部注浆，一般都采用在衬砌脱出盾尾及盾构掘进时的盾尾同步注浆，且在60min内完成。盾尾注浆装置是在盾尾的外表面设置了若干块凸板，每个凸板内装置一根同步注浆管，一根备用管，一根为盾尾密封刷的油膏注入管。

盾尾注浆装置见下图3.3.2所示：

理论上每环衬砌背后的注浆量应为：

式中l——衬砌环的宽度；

G——建筑总间隙宽度。

考虑到盾构推进过程中纠偏、跑浆和浆体的收缩等因素，实际注浆量一般为理论值的120%～180%。

必须注意的是，为了防止地层中泥水和注浆的浆液从盾尾间隙中漏入盾构，同步注浆时盾尾密封装置必须完好。目前，盾尾密封装置都是由2～3到弹簧钢丝刷组成。盾构起步时密封刷上必须涂足密封油膏，推进中还应按要求压注油膏，以提高密封效果，减少密封刷与衬砌外表面的摩擦，延长密封刷寿命。

（四）施工管理中的管片拼装管理。是要严格控制管片拼装的垂直度、真圆度、拧紧螺栓的扭矩、曲线地段和修正蛇行时楔形管片或垫块的拼装位置等，防止接缝张开漏水。

刚拼好的管片环在自重和土压力作用下都将产生变形，因此，现代化盾构中都设置了真圆保持器用以支撑刚拼好的管片环，同时采用同步注浆及时固定管片环的形状和位置。

四、盾构推进时应注意的问题：

盾构推进时，应根据地面变形监测资料及盾构施工所采用的参数，不断优化调整。以使盾构在全线推进中，能随地质、物探、环境条件变化而动态地确定施工参数。将地面沉降控制在允许范围内。

（一）推进时，正确地使用所需台数和必要位置的千斤顶，使之产生推力，按设计的线路方向行走或进行必要的纠偏。

（二）不应使开挖面的稳定受到损害。一般是在开挖后立即推进，或在开挖的同时进行推进。衬砌组装完成后，应立即进行开挖或推进。必须尽量缩短开挖面的暴露时间，每次推进的距离可为一环衬砌的长度，也可为一环衬砌长度的几分之一。推进速度约为10～50mm/min。

（三）不应使衬砌等后方结构受到损害。

推进时应根据衬砌构件的强度，尽力发挥千斤顶的推力作用。为使每台千斤顶的推力不致过大，最好用全部千斤顶来产生所需推力。在曲线段、上下坡、修正蛇行等情况下，有时只能使用局部千斤顶，但必须尽力加多千斤顶的使用台数。

当采用的推力可能损及衬砌等后方结构物时，必须对衬砌进行加固，或者采取一定的措施。在保护开挖面稳定的条件下，进行超前开挖。

（四）为使盾构能在计划路线上正确推进、预防偏移、偏转及俯仰现象的发生。

盾构隧道施工前，应在地表进行中线及纵断面测量，以便建立施工所必须的基准点。施工时必须精密地把中心线和高程引入竖井中，以便进行施工中的管理测量，使组装的衬砌和盾构在隧道的计划位置上。

（五）盾构推进时测量控制：

1、为了在推进盾构时，及早掌握与设计位置之间的偏差，毫不迟疑地修正盾构推进的方向，必须频繁地、认真地进行推进管理测量，随时进行监视。原则上一日二次左右。相对于已组装的衬砌环，测量盾构的相对位置，或者盾构本身的偏移、俯仰等各量值，以了解盾构的位置和方向。

2、由于推进的时间是有限的，为了迅速地掌握必要且充分的资料，应考虑与其它工序的关系，力求简化和合理。关于管片与盾构的相对位置，可以从上下、左右千斤顶活塞的差值确定出大致的情况，盾构本身的俯仰、偏移、偏转，可用装在盾构上的锤球、U型管、振子式倾斜仪和经纬仪等进行测量。

（六）盾构推进时，必须随时掌握盾构的位置和方向，在适当的位置施加推力。在通过曲线、变坡点或修正蛇行时，可使用部分千斤顶，为尽力使千斤顶中心线与管片表面垂直，在推进时可采用契形衬砌或契形板环。

（七）由于地层软弱或管片构造等原因，当盾构前倾（轧头），推进时可在盾构前方的底部铺筑混凝土，或用化学注浆法加固地基，或在盾构前面的底部加设翘曲板等。

在需进行超前开挖的土壤中，而且方向急聚变化时，有时是进行超前开挖后再进行。当盾构的直径与长度之比小时，盾构转向较难，故有时采用阻力板。由于希望及早修正蛇行，由于急剧地修正方向将增加相反一侧地蛇行量，并导致再盾尾内组装衬砌地困难，或对竣工后的使用造成障碍，故应用一个较长的区间来逐渐进行修正。在推进过程中主要土质发生急剧变化时会产生很大的蛇行，故在土质变化点必须特别注意。

在偏转的情况下，调节平衡的角度，或在偏转方向的反对侧加设压铁、或在盾构千斤顶和衬砌间插入垫块。

拟采用泵送式管道出土方式，该方式的优点是出土与盾构掘进

互不影响，隧道施工效率高，隧道内的有效空间大，水平与垂直运送的组合自由度大，作业的危险性低。当土粒的级配不理想时，需加水加粘土进行土体塑性流动化改良处理，使渣土的塑性流动条件得到改良，以减少管壁对渣土的摩阻力。

出土设备配置图见下图3.3.3所示：

一、建议衬砌管片参数：

管片厚度为300～350ｍｍ

管片宽度为1200～1500ｍｍ

衬砌环的分块以分为6块为宜，即三块标准管片、二块相邻管片和一块封顶管片。衬砌环的拼装采用错缝拼装

如下图3.4.1所示：

管片生产常采用工厂化流水作业，管片生产需具备材料及产品堆码场、钢筋笼生产车间、搅拌站、试验室、管片浇捣车间、锅炉房（或蒸汽热网）、管片水中养护池、管片抗渗试验台架、管片精度测试台。

钢筋笼必须采用电焊接成行，主筋节点间采用焊缝强度与钢筋相当的焊条，构造筋间或构造筋与主筋间可采用普通焊条。焊点不得有损伤主筋的“吃肉”现象。除节点外，任何钢筋的长度方向均不得采用焊接。钢筋笼应按先成片（由焊接台生产）后成笼（由焊接台车生产）的生产顺序作流水作业。

钢筋网片圆弧方向的定位精度应控制在1.5mm以内；焊接台车的控制限位板应严格按钢模尺寸制作；钢筋笼的整体制作精度必须控制在2mm以内；整个生产过程中，钢筋笼不得粘有任何油渍。

管片浇捣宜采用插入式振捣器，若采用振动台或附着式振捣器生产时，因管片表面的气泡直径及气泡量难以满足要求。因此，应采用插入式振捣器在钢模侧壁部进行复振。

生产管片的混凝土坍落度应控制在4cm以内（外掺减水剂）。考虑到冬季施工收水慢等因素，需作真空吸水时，在标准真空度条件下的吸水时间宜控制在8min以内。管片生产采用插入式振捣，且坍落度位3cm时的每立方米混凝土振捣时间宜控制在7min左右。辅以目侧（条件下），确认已振捣密实。不宜过振，当然也不能漏振。

管片宜采用蒸汽养护方式生产。蒸汽养护除需满足一般蒸养操作规程外，还应注意以下几点：

1、管片振捣结束后，宜静养2～3h，然后实施蒸汽养护。

2、升温速率宜控制在15℃/h以内。

3、降温速率宜控制在10℃/以内。

4、蒸养温度宜控制在60～80℃。

5、车间温度高于30℃时，静养阶段的管片宜用养护罩保温，使管片核心部的温度与外侧温度差缩小。

6、脱模时的管片温度不宜超过室温10℃。

7、管片脱模强度必须高于设计强度的50%。

（四）管片水中养护及抗渗试验

管片从钢模中脱模后，一般需在水中养护一周左右（通常为一周），才能吊出水池作露天养护，或者入库养护。为了使不同生产日期的管片一目了然，在管片的端部应注明生产日期及管片型号。

每天生产的管片至少应随机抽出一块标准块作抗渗实验，抗渗试验的水压应施加在实际工程的迎水面一侧或者高水压一侧，水压的施加要求为：

P水=Wi+0.1Mpa（稳压8h）P水=Wi+0.2Mpa（稳压4h）

作抗渗试验后，目测判断管片的抗渗指针是否满足。

若管片侧向的厚度方向渗水高度

则说明抗渗合格，反之则不合格。若管片的腔格背板发现有渗水或击穿现象，则该管片判为抗渗不合格。与不合格的管片同日生产的管片必须每一块都作抗渗试验。

（五）管片精度测试及其保证体系

管片精度是管片的产品精度，管片精度的测试标准是：尺寸测量为面的测量，弧长和弦长测量为面与面交点的测量，通常管片的宽度可以通过直接量测而得，而弧长、弦长、直径、孔距等常需拼装成环后测试得出。为了保证管片各要素得测试精度，常需借助高精度测试平台，把需测试的管片拼装成环（三环以上并且须采用错缝拼装），然后在缝隙中用塞尺测得实际间隙，有最大间隙换算成管片的随机正负公差值。管片的测试数量以每100环测试一环为依据。

为了保证每一块生产的管片均能符合精度要求，质检人员必须坚持每天量测钢模的合模精度。通常，钢模的随机合模精度要求应高于管精度0.15mm。当单块管片的公差要求为±0.5mm时，则钢模的公差应为±0.35mm。常用的管片精度要求为±1mm（D≥10m）或±0.5mm（D≤6m）。

（六）管片试拼装及预应力

管片试拼装分精度测试拼装与模拟拼装二种，管片试拼装必须在高精度平台上实施，完整圆的高精度平台其加工费昂贵，通常可采用多点可调试平台代替之。可调试平台的数量可根据圆环的直径而定。

模拟拼装可在高精度平台上实施，模拟拼装与精度测试拼装的区别在于：精度测试拼装时，管片的缝间为硬接触，无任何材料夹衬在缝之间，随后作精度测试，而模拟拼装为管片试生产后按隧道内的实际拼装情况作工艺拼装。因此，该时的缝间常按实际情况粘贴有橡胶条和衬垫材料。模拟拼装时预应力拧紧力矩为：环向螺栓（M27～M26）250～350KN·m（涂减摩剂），纵向螺栓的预应力可适当减小。

螺栓预应力F○可由拧紧力矩T与之近似建立一个经验关系式

T=KF○d（kN·m）

管片防水是盾构法隧道的重要组成部分。管片防水有自身防水和接缝防水两方面，管片自身防水主要是靠密级配的混凝土作自身防水，常用的自身防水混凝土抗渗等级≮0.8Mpa。接缝防水主要有弹性条防水和嵌缝防水，其中以弹性条防水为主，嵌缝防水为辅。近年来采用的弹性橡胶条防水的方法是：在管片的接缝面设置沟槽，在槽内粘贴橡胶条，管片拼装后，依靠橡胶的弹性压缩和粘接，达到防水的效果。防水沟槽的宽度通常为20～30mm，深度有浅型的（2～3mm）和深型（4～8mm）之分，管片的估计变形量较大时，宜采用深槽形式。

一般设一道止水条，防水材料近年多采用三元乙丙橡胶。

（八）区间联络通道和中间泵站衬砌

建议两条区间隧道之间的联络通道可设在线路的最低点，接近区间的中点，并和排水泵站合并建造。

在设置联络通道的地段，两条区间隧的内侧均要留出一个旁洞，宽约250～400㎝。为了承受旁洞顶部和底部拱圈传来的荷载，旁洞上下均需设置过梁以及支承过梁的壁柱，从而在旁洞四周形成一个坚固的封闭框架。由于框架受力复杂，加工精度要求高，故通常采用钢管片或铸铁管片拼装而成。因框架以外仍采用标准的钢筋混凝土管片，故构成开口的衬砌环就只能通缝拼装。

旁洞的开口部分在盾构通过时用临时填充管片堵塞，使衬砌环仍为封闭结构，以防止泥砂涌入，联络通道施工前，再将填充管片拆除形成旁洞，于是荷载完全传到框架上。

一般情况下，联络通道和中间泵站都是采用新奥法施工，辅以管棚注浆施工。为了加强其防水性能建议采用拱形封闭的复合式衬砌。

第五节　衬砌、压注及防水

在推进完成后，必须迅速地按照所定的方法正确、质量良好地完成一次衬砌的施工。一般，一次衬砌是在推进完了后迅速地将几块管片组装成环状，必须使盾构处于可随时进行下一次推进的状态。

（一）一次装配式衬砌的施工

组装管片时，需依照组装管片的顺序从下部开始逐次收回千斤顶。

管片的环向接头一般均错缝拼装。组装前必须彻底清扫，防止产生错台和存有杂物，管片间应互相密贴。

必须注意对管片的保管、运输及在盾尾内进行的安装工作。对于管片的临时放置问题，应防止变形及裂纹的出现，防止倒转时损伤防水材料及管片端部。

组装K型管片时，应从微动装置准确地插入，严防管片周围受到损伤。严防错台和夹杂物。

保持衬砌的真圆度对确保隧道断面尺寸，提高施工速度及防水效果，减少地表下沉等都甚为重要。除了在组装时应确保真圆度外，在从离开盾尾至注浆材料凝固时止的期间内，采用真圆度保持设备，以确保衬砌环的组装精度是有效的。

（三）紧固和再次紧固螺栓

必须用规定的力紧固衬砌接头螺栓，但不准损害组装好的管片。

由于盾构推进时的推力要传递到相当远的距离，故必须在此推力的影响消失后，进行再次紧固螺栓。

不用螺栓接头的管片有铰接接头的管片，这是在环间设置榫头，管片间作成柔软的转向节结构。以错缝拼装及数环间的共同作用来保持稳定，因此决定不能用暗榫头对接结构。由于组装是从前方插入，故使推力与隧道方向平行是极为重要的。

该系统为钢筋混凝土贯通螺栓管片拼装自动化系统，它将管片搬送到盾构机的供给装置后，供给举重臂，然后夹持、定位，再由自动连接装置输送螺栓直到螺栓紧固，全部自动进行。

必须采用与围岩条件完全相适合的注浆材料及注浆方法，在盾构推进的同时或其后立即进行注浆，将衬砌背后的空隙全部填实，防止围岩松弛和下沉。是工程成败的关键因素之一。

回填注浆除可以防止围岩松弛和下沉外，还有防止衬砌漏水、漏气，保持衬砌环稳定的作用，故必须尽速进行注浆，而且应将空隙全部填实。为填实衬砌背后的空隙，还有与注浆材料相类似的扩大衬砌直径、在衬砌背后安装浆袋、向浆袋中注浆的方法。

注浆材料常用的一般有：1、水泥砂浆；2、加气砂浆；3、速凝砂浆；4、小砾石混凝土；5、纤维砂浆；6、可塑性注浆材料等，可因地制宜地选择。

注浆可在一边推进盾构一边进行，也可在盾构推进终了后迅速进行。

注浆应以不对称砌产生偏压为原则，从隧道下方向上对称地进行。

为防止注入的浆液流入盾尾间隙中，在盾尾与衬砌外表面间安设盾尾密封材料。

注浆压力：一般采用在注浆孔口处的压力为1～3kgf/cm2，需以能填满空隙为原则，根据衬砌构件的强度，土压力、水压、泥浆压力等选择注浆压力。也有经验表明，注浆压力大于水压力加土压力之和，为此要求盾尾密封装置的抗压性能要超过注浆压力2Pa。考虑到因浆液的渗透、加压而产生的向围岩一侧压入，脱水压密，超挖等因素，注浆量多取为围岩与衬砌外皮间空隙计算值的150～200%。

二次注浆：有时对第一次注浆进行补充而二次注浆。其目的为：1、填满一次注浆后剩余空隙；2、充填因注浆材料体积缩小而出现的空隙；3、由于盾构的推力，有时衬砌、注入的浆液，围岩间的相互分离。对此要进行二次注浆，以提高防水效果。

是盾构法隧道的重要技术，否则就会因渗漏水而导致结构破坏，设备腐蚀，照明减弱，危害行车安全，影响外观等一系列问题。

（一）解决隧道衬砌防水问题应从以下几方面着手

1、管片的自身防水与制作精度；

2、隧道纵向环间接头面的密封；

6、竖井与隧道连结处的防水。

（二）下面分别对密封、嵌缝、螺栓孔防水进行论述。

这是在管片接头表面进行喷涂或粘贴胶条的方法。密封材的必要性是：1）具有弹性，在盾构千斤顶推力反复作用及衬砌变形条件下保持防水性能；2）承受盾构千斤顶的推力和紧固螺栓的力；3）对衬砌的组装不会产生不良影响；4）密封材料之间自不待言，就是密封材与衬砌之间也需密贴；5）有良好的化学稳定性并可适应气候的变化；6）易于施工，在紧固螺栓的状态下具有均质性。

在水多或薄弱的接头处，有时采用二排密封条。施工时，在喷涂或粘贴面上需涂底漆。对管片隅角部分必须仔细粘贴，采取在运输时不致受到破坏的措施。

在螺栓垫圈及螺栓孔之间放入环行衬垫，在紧固螺栓时此衬垫的一部分产生变形，填满在螺栓孔壁和垫圈表面间形成的空隙中，防止从螺栓孔中漏水。衬垫的材料须具备下述特点：1）伸缩性良好可，但不透水；2）可承受螺栓紧固力；3）不老化，有耐久性等。

在螺栓杆和螺栓孔之间也置入衬垫材料。为使衬垫的防水性良好，螺栓孔的上下两端宜做成漏斗状，加大孔径。

预先在管片的内侧边缘留有嵌缝槽，以后用嵌缝材料填塞。嵌缝材料需具以下特点：1）必须具有不透水性，化学稳定性及良好的适应气候变化的性能；2）在湿润状态下易于施工；3）伸缩及复原性；4）硬结时不受水的影响；5）施工后尽早具有不粘着性，终凝时间短；6）收缩少等。

嵌缝的施工应在衬砌组装后，在没有推力的影响下进行。首先必须将嵌缝槽中的油、锈、水等清洗干净，在涂以底漆后进行嵌缝。一般多用为其它作业而设的台车进行嵌缝作业。

第六节　特殊条件下的盾构施工

进行小半径曲线段施工时，必须根据围岩条件，采取可确保安全施工的措施，还必须注意防止因推进反力的影响而产生的隧道变形及移动。

修建小半径曲线隧道时，可采取以下方法：

（一）尽力缩短盾构的长度；

（二）装设中间转向机构；

（三）为了可采用单侧千斤顶进行推进，应使推力及切削力的扭矩具有足够的余裕量；

（四）采用锥度大的异形管片；

（六）为了承受最大可能的偏心荷载，应加固肋条、背板、接头螺栓；

（七）适当加大衬砌外表面与围岩间的空隙；

（八）控制超挖量，将超挖量置于最小容许范围之内；

（九）为防止转弯部分的围岩松弛和增加地基反力进行围岩加固，特别是外侧地基加固的措施；

（十）为防止隧道横向偏移，用行架等加固隧道；

基础筏板施工方案_secret（十一）固定曲线内侧管片；

（十二）及时回填注浆，在小半径曲线段施工时，与盾尾脱离开的衬砌环如不及时与围岩固定在一起，将难以承受推进反力，成为衬砌变形和隧道移动等的原因，从而得不到符合设计的曲线。小半径曲线段施工时所用的注浆材料应具有早期强度高、速凝得特点。为防止向工作面压浆的回流，在衬砌背面安设注浆袋，向注浆袋中注浆，是防止回流的有效方法。

（一）为了保证开挖面的稳定，在坡度区段施工，围岩的土水压力，随着推进而时刻变化，因此开挖面的泥浆压力也必须根据土水压力进行适当的调整。另外，特别是下坡时，由于压力舱内的开挖土砂有可能出现滞留而不能充分取土，所以必须慎重管理开挖土量。

（二）由于盾构的前部比较重，因此具有向前方倾斜的倾向，所以上坡度推进时，往往加大下半部盾构千斤顶推进能力。另外，对于后方台车也要采取防止脱车自走的措施。

（三）下坡时，壁后注浆材料可能绕入开挖面，争加推进难度，因此作为下坡时施工中的壁后注浆材料，最好选用注入后的体积变化小，强度很快就能超过围岩强度的瞬结性材料。

（四）隧道内的运输设备通常采用轨道运输，在坡度段施工，为防止运输设备溜车等安全事故的发生，除了通常的刹车装置外，还要装备电磁制动器等多重安全装置。

（五）下坡段施工时，隧道内排水会滞留在开挖面粤赣14标施工组织设计，必须加强隧道内排水。

修建两座以上并列的隧道时，必须特别注意各隧道间的相互影响，密切注视隧道动态，根据需要进行围岩加固。

并列隧道的相互影响，虽因施工条件而各不相同，但在一般情况下有：1、先行盾构引起的围岩松弛对后行盾构产生影响；2、盾构的开挖对先建隧道的影响；3、盾尾通过时的影响；4、因注浆而产生的挤压等。