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關鍵詞：地鐵管片；質量；控制措施
引 言：
城市化的不斷加快促使我國各城市的軌道交通建設得到了迅猛的發(fā)展，地鐵隧道由于在地下施工，所以安全問題必須要得到有效的保證，盾構法由于其安全、快捷從而得到廣泛的使用。在盾構法施工中會使用到管片，盾構法主要是利用盾構機的推進后在拼裝管片，然后盾構機在推進，按照這種循環(huán)的方式完成地鐵隧道的掘進。所以說，控制好地鐵管片的質量好壞，是保證地鐵隧道工程施工能否順利完成的一個重要環(huán)節(jié)。
一、管片生產技術現(xiàn)狀
現(xiàn)如今，我國各城市的地鐵建設規(guī)模在不斷的拓寬，建設的速度也是不斷加快，施工方法由單一的明挖法向影響程度小、施工效率高的盾構法、礦山法等多種方法并存的建設局面發(fā)展。而在隧道結構施工中使用盾構法，必須應用到管片生產技術發(fā)展前景十分開闊，現(xiàn)狀并不樂觀，存在明顯的問題。
二、地鐵管片的質量要求
目前我國軌道交通盾構法施工對于管片的質量要求非常高，主要表現(xiàn)在一下幾個方面：
1.成品的地鐵管片精度要求非常高
為了能夠確保地鐵管片在隧道中順利的完成拼裝，所以對其精度要求非常之高，《盾構法隧道施工及驗收規(guī)范》（GB 50446-2008）、《地下鐵道施工及驗收規(guī)范》（GB 50299-1999）中對管片生產制作都提出了明確的規(guī)定，地鐵管片生產企業(yè)要嚴格按照國家頒發(fā)的相關規(guī)范并結合自身質量控制要求制定企業(yè)地鐵管片生產質量控制標準，并落實到生產過程中去，從而確保管片的生產質量。
2.地鐵管片的外觀質量
地鐵管片的外觀要求要達到外光內實，整體的線條要順滑，沒有色差。一般來說，要求內弧面。端、側面平整度為±0.3mm，止水槽處只能允許出現(xiàn)少量的氣泡，以此來確保管片的接口范圍有高的阻水性能。
3.地鐵管片的防水要求很高
我們從上述內容中就可以看出，管片在地下隧道施工中作用是非常特殊的，這就決定了地鐵管片在除了本身要具有較高的強度之外，還必須要具備良好的防水盒防腐性。
三、地鐵管片生產的質量控制措施
1.完善質量管理制度和管理體系
管片生產企業(yè)應根據(jù)國家質量管理制度和質量管理要求，結合企業(yè)自身實際建立健全企業(yè)的質量管理制度和管理體系，以便對管片生產質量進行控制和改進。對企業(yè)管理人員和工人進行質量控制教育，實現(xiàn)全員全過程質量控制，提高全體員工的操作技能和質量意識，嚴把質量關；嚴格遵守材料進廠檢驗制度，工序自檢、互檢、交接檢制度，實行規(guī)范化質量管理，確保管片生產質量；實行 PDCA（計劃、執(zhí)行、檢查、改進）質量控制過程，持續(xù)改進，提高企業(yè)的技術經濟競爭能力，為企業(yè)創(chuàng)造經濟效益。
2.管片生產過程中的質量控制
（1）原材料的質量。生產過程中使用的原材料（鋼筋、水泥、砂 、石子）和外加劑等應選用信譽良好的廠商保證其質量達標。而且在選用各種材料時，每種材料的品種、規(guī)格等要符合設計圖紙和相關的規(guī)范要求才行。原材料在送進現(xiàn)場后，按照規(guī)范規(guī)定取樣、送檢，試驗合格后方可加工使用，不合格的堅決退場，嚴禁不合格材料用到生產中。
（2）成型的鋼筋骨架質量。鋼筋骨架加工時的模板尺寸必須要準確，并定期檢查，防止其變形而影響骨架的質量。鋼筋在下料時要控制好準確度和加工的精確度，并定期檢查、調試好彎弧機，確保鋼筋加工弧度符合要求。鋼筋骨架在堆放時，嚴禁拖拉和拋擲，底部一定要用支架支撐，不得直接堆放在地面上，堆放層數(shù)不宜超過4層，以防骨架變形。
（3）管片模具質量。組模前，工作人員要認真仔細的清理模具，尤其是特別注意的是模具的結合處以及邊角凹槽處的清理，清理干凈后的模具內表面不得有任何污物。模具在清理干凈后，由專人負責噴涂脫模劑，脫模劑的使用要按照脫模劑的使用要求進行涂抹均勻，不得有積聚現(xiàn)象。脫模劑噴涂好后組裝模板，而模板組裝時要檢查側模板、端板以及底板之間的密封效果是否完好，如發(fā)現(xiàn)有移位和脫落要及時修正，并按各種模具的組裝順序進行組裝，嚴禁反順序組裝，以免模具變形。螺栓擰緊時要按順序緊固，保證模具尺寸精度。
（4）混凝土澆筑質量。混凝土的配合比必須要滿足管片生產工藝要求，比如，混凝土攪拌的方式、輸送和振搗密實的方式來選定合適的參數(shù)，在經過試配確定。攪拌系統(tǒng)應配備砂 、石含水率自動快速測定儀，由拌和機的電子控制系統(tǒng)自動調整混凝土配比的用水量。定期校驗拌和機的電子稱量系統(tǒng)的精確度，保證混凝土原材料稱量準確，嚴格按照配合比拌制混凝土，確保混凝土質量。管片混凝土澆筑時要分層、連續(xù)、均勻 、對稱的從模具兩端向中間布料，采用振搗棒振動成型時，每蓋一塊蓋板布一層料，振搗密實后才能布下一層料，振搗時不能碰撞模具、預埋件和鋼筋骨架。振搗時間一定要控制好，一般為 2～3 min，振動至混凝土與側板接觸處不再有噴射狀氣泡為止。
四、管片的養(yǎng)護
（1）地鐵管片的養(yǎng)護一般都是采取蒸養(yǎng)，在澆筑混凝土后要靜停1-2H，具體的靜停時間可根據(jù)氣溫的變化進行適當?shù)恼{整。
（2）蒸養(yǎng)時的升降溫速度應控制在10-20℃/H，蒸養(yǎng)完后管片的表面溫度和和環(huán)境溫度差應不大于20℃，只有這樣才能有效的避免在蒸養(yǎng)過程中由于沒有控制好溫度的變化而產生裂縫。
（3）管片脫模的強度要控制在 20 MPa 以上 ，在達到要求后工作人員才可以進行脫模，嚴禁在強度不夠的情況下強行脫模。
（4）管片脫模后的保養(yǎng)時管片生產中的一個重要環(huán)節(jié)，所以管片在脫模后要做好降溫保濕的措施，以防管片由于失水而產生裂紋；降溫后要水養(yǎng) 14 d 以上，以促進管片混凝土強度平穩(wěn)增長，保證管片混凝土質量。
五、結語
綜合以上筆者所述的內容，我們可以看出，地鐵管片是軌道施工中使用盾構法施工的一個非常重要預制構件，其生產工藝控制的好壞將直接影響到管片的質量，從而影響整個地鐵盾構施工的質量和盾構隧道的質量。所以我們要不斷的強化自身技術，在保證質量的前提下選擇合適的生產工藝，努力做好地鐵管片的生產。
參考文獻：
[1]談永泉，楊鼎宜.我國混凝土襯砌管片生產技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].混凝土與水泥制品，2008（4）：25-29.
[2]賀朝榮.淺談地鐵管片生產質量控制[J].城市道橋與防洪，2011（1）：95-98.
【關鍵詞】參數(shù)；過程；預防；分析
1 前言
1.1國際盾構的發(fā)展簡史
盾構法施工是目前世界上最先進并被引用最廣泛、被稱為地鐵建設的領頭軍的隧道施工工法，它始于英國1806年，馬克?布魯諾爾最早提出了盾構掘進隧道的原理并注冊了專利。1825年～1843年，歷時18年，馬克?布魯諾爾在倫敦泰晤士河下完成了人類第一條全長458米由盾構法施工的隧道。
1.2我國看構的發(fā)展簡史
我國的盾構掘進機制造和應用始于1936年，原上海隧道工程公司（現(xiàn)為上海隧道工程股份有限公司）結合上海軟土地層對盾構掘進施工參數(shù)、隧道接縫防水進行了系統(tǒng)的試驗研究。1970年上海穿越黃浦江的第一條水下隧道建成之后，國內盾構的制造和研發(fā)工作日趨成熟，并廣泛應用到全國各城市。地鐵建設對我國緩解交通壓力發(fā)揮巨大的作用。
2、工程概況
（一）建設單位名稱：東莞市軌道交通有限公司
（二）監(jiān)理項目名稱：東莞市城市快速軌道交通R2線寮廈站～～珊美站盾構區(qū)間
（三）建設地點：東莞市厚街鎮(zhèn)莞太路
（四）寮廈站～～珊美站區(qū)間東北起于寮廈站，西南至珊美站，區(qū)間線路大體呈東北～～西南走向，區(qū)間出寮廈站后大體沿莞太路下穿，途經厚街大道、岳范山大道、河田大道、陽河路、珊瑚路、珊美大道等路口，到達珊美站。莞太路現(xiàn)狀為雙向8車道，交通繁忙；區(qū)間沿線重要的建構筑物主要有S256擬建厚街大道隧道、厚街大道下穿隧道（擬拆除）、S256擬建人行天橋等。
（五）區(qū)間設計里程為：ZDK27+663.204～ZDK29+351.625（短鏈3.676m），YDK27+663.204～YDK29+351.623，左線長1684.745m，右線長1688.419m。
3、盾構掘進階段管理工作
掘進階段，通過觀察盾構機控制室內電腦顯示的數(shù)據(jù)了解盾構掘進過程中參數(shù)的變化和施工單位監(jiān)測日報數(shù)據(jù)分析隧道及地面沉降情況等手段進行動態(tài)監(jiān)控，并及時記錄參數(shù)于監(jiān)理日志中。在該項目施工過程中，采取巡視、旁站、平行檢查等方法，發(fā)現(xiàn)問題及時給施工單位指出并督促落實整改，必要時下發(fā)監(jiān)理工程師通知單，確保該項目施工過程中的質量和安全。
3.1、盾構機施工過程管理
土壓平衡式盾構機掘進時的這些施工參數(shù)的確定是根據(jù)地質條件、環(huán)境監(jiān)測等條件決定的。因此，對盾構施工參數(shù)的管理應貫穿于盾構掘進過程的始終。通過檢查施工單位每天上報掘進的原始記錄，和自身及時收集的有關施工信息，動態(tài)掌握施工參數(shù)的變化。盾構機監(jiān)控系統(tǒng)能反映的施工參數(shù)很多（如土倉壓力、推力、扭矩、掘進速度、刀盤轉速、油缸行程、液壓油箱溫度和姿態(tài)等），對于這些參數(shù)，需要注意并重點關注的是以下幾個：
（1）推力、扭矩、掘進速度、
施工中需要不斷通過不同的地層、覆土厚度，有硬塑化沙質粘性土、全風化花崗閃長巖、強風化花崗閃長巖、中風化花崗閃長巖等主要地層，需要結合監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行預防和調整各參數(shù)，上部軟塑狀下部風化狀（上軟下硬）地層，要重點防止盾構機"抬頭前進"，全斷面硬巖地層要防止盾構機體被卡死。
（2）出土量
土壓平衡式盾構推進中切削后土體通過幅條縫進入土倉，通過螺旋輸送機完成排土，再通過傳動帶輸送到土斗中外運。出土量的多少與地面沉降、是否空洞等問題密切相關；如有異常將督促施工單位加強地面監(jiān)控量測和檢查地面是否變形、空洞等異常，如有及時進行灌注混凝土進行填充。
（3）盾構掘進姿態(tài)控制
盾構姿態(tài)控制就是將盾構軸線控制在設計允許范圍值內（±100mm）。盾構姿態(tài)控制的好壞，不僅關系到盾構機是否在設計軸線允許偏差內推進，而且還影響到后續(xù)管片拼裝的質量，"要求不能硬糾猛調"。同時，每次施工單位進行測量轉站，都必需通知測量監(jiān)理進行同步跟進，以能及時掌握最新姿態(tài)。
（4）尋找合適位置檢查并更換刀具
為確保盾構順利、快速通過剩余地段，需根據(jù)掘進過程中的參數(shù)變化情況進行開倉更換磨損嚴重刀具，在換刀前做好安全教育和交底，通過地勘報告和出土情況估計地層的穩(wěn)定性、地下水情況，先進行注漿止水，直到注滿土倉內部，經預留孔開孔檢查后無水或少量水流出方可打開倉門挖倉，人員入倉前，必須認真檢查所需的工具是否帶齊；換刀過程中，禁止進行機械設備任何運轉操作，并且對刀盤周圍情況做密切監(jiān)視，更換刀盤是保證盾構推進順利前行的必經過程。
3.2管片進場檢查
（1）檢查管片上生產日期至運至現(xiàn)場時間是否滿足保養(yǎng)期限（一般為28天）。
（2）審查管片出廠質量合格證明文件、簽署資料和不定期進行強度測試（C50）。
3.3盾構接收階段監(jiān)理工作
盾構接收階段掘進是盾構法隧道施工最后一個關鍵環(huán)節(jié)，該關鍵環(huán)節(jié)進行全旁站監(jiān)督，并重點做好觀察出洞洞口有無滲漏的狀況，發(fā)現(xiàn)洞口滲漏督促施工單位及時封堵。
（1）盾構出洞裝置安裝
由于隧道洞口與盾構之間存在建筑間隙，易造成泥水流失，從而引起地面沉降及周圍建筑物、管線位移，因此需安裝出洞裝置；一般包括簾布橡膠板、圓環(huán)板、扇形板及相應的連接螺栓和墊圈等；檢查簾布橡膠板上所開螺孔位置、尺寸進行復核，對出洞裝置安裝的牢固情況進行檢查，確保簾布橡膠板能緊貼洞門，防止盾構出洞后同步注漿漿液泄漏。
（2）盾構出口部位土體加固
盾構出洞區(qū)域土體加固方法需根據(jù)地層情況進行不同的加固措施，像寮珊盾構左線出洞口段是采用的旋噴樁加固方式；嚴格控制加固的埋入深度及注漿環(huán)節(jié)，確保土體加固的穩(wěn)定性。
（3）盾構接收基座設置
盾構接收基座用于接收進洞后的盾構機，由于盾構進洞姿態(tài)是未知的。在盾構接收前測量監(jiān)理工程師復核接收井洞門中心位置和接收基座平面、高程位置，確保盾構機出洞后能平穩(wěn)、安全推上基座。
（4）盾構接收出洞
盾構接收出洞準備工作就續(xù)后，盾構機向前推進，在前端刀盤露出土體直至盾構殼體順利推上接收基座，該關鍵環(huán)節(jié)應進行全旁站監(jiān)督，并重點做好觀察出洞洞口有無滲漏的狀況，發(fā)現(xiàn)洞口滲漏督促施工單位及時封堵，檢查千斤頂使用狀況，防止盾構出洞后出現(xiàn)姿態(tài)"上飄"現(xiàn)象。
4結束語
盾構技術在隧道建設中越來越突顯了它的重要性，它逐漸完善并有效使用不僅節(jié)約了投資和減少了工期，而且還大大提高了安全性，對于未來地鐵、隧道施工的發(fā)展起到了舉足輕重的作用，具有極為廣闊的應用前景，而盾構掘進過程管理是一項綜合性強的工程，也是一個動態(tài)控制的過程，只有做好掘進過程的管理，才能更好的發(fā)揮盾構技術對隧道工程施工的強大作用。
參考文獻：
[1] 朱合華，傅德明.盾構隧道[M].北京：人民交通出版社，2004.
【關鍵詞】 盾構；隧道；管片；目標；要點；監(jiān)控
【中圖分類號】 TU716【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1727-5123（2013）02-079-02
南京地鐵某標段隧道采用盾構法施工，該標段明挖岔線段—車站盾構區(qū)間右線全長868.81m（右K43+371.723～右K44+240.533），需求管片724環(huán)，區(qū)間左線全長865.55m（左K43+371.723～左K44+240.245），需求管片721環(huán)；入段線下穿河流區(qū)段全長346.28m（入K0+103.723～入K0+450.00），需求管片289環(huán)。需求總量為1734環(huán)。根據(jù)總體施工施工計劃安排，先施工盾構區(qū)間右線，再施工盾構區(qū)間左線，最后施工入段線盾構段，計劃工期為9個月。
1技術標準
隧道襯砌采用預制鋼筋混凝土管片，強度等級C50，抗?jié)B等級P10，管片內徑為5500mm，寬度為1.2m，厚度為350mm。每環(huán)管片由3個標準塊、2個鄰接塊及1個封頂塊組成。管片接觸面縱縫設凸凹榫，環(huán)縫不設凸凹榫。管片采用錯縫拼裝，管片連接采用彎螺栓連接，連接螺栓強度等級為5.8級。管片類型分標準直線環(huán)、左轉彎環(huán)及右轉彎環(huán)3種。左、右轉彎環(huán)為雙面楔形環(huán)，楔形量為37.2mm。
管片的質量好壞直接影響到隧道結構的安全和使用功能。為確保預制管片的質量符合設計和規(guī)范的要求，熟悉和掌握管片制作的監(jiān)理控制要點，有效地對管片質量進行監(jiān)控，確保管片質量，達到施工現(xiàn)場盾構掘進拼裝使用條件。
2控制要點
2.1一般控制要點。①管片應由具備相應資質等級的廠家制造；②管片生產廠家應具有健全的質量管理體系及質量控制和質量檢驗制度；③管片生產應編制施工組織設計或技術方案，并經審查批準。
2.2準備工作控制要點。①生產線布置應符合工藝要求；②模具安裝完畢后應進行質量驗收；③混凝土攪拌、運輸、振搗、養(yǎng)護等設備完成安裝調式和安全檢查后，應進行驗收；各種計量器具、設備應通過檢定；④原材料應經檢驗合格，混凝土應經試配確定配合比，其性能應符合設計及規(guī)范要求；⑤對操作人員應進行技術培訓，經培訓合格后，方可進行操作，特殊工作應持證上崗。
2.3原材料控制要點。①具備產品質量證明文件，并應復檢合格；②宜采用非堿活性骨料；當采用堿活性骨料時，混凝土中堿含量的限值應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定；③預埋件規(guī)格和性能應符合設計要求。
2.4管片鋼模具質量控制要點。
2.4.1模具必須具有足夠的承載力、剛度、穩(wěn)定性和良好的密封性能，并應滿足管片的尺寸和形狀要求。
2.4.2模具應便于安裝和拆卸。
2.4.3模具驗收應符合下列規(guī)定：①模具制造應編制完善的技術文件；②模具材料應符合質量要求，選用焊條的材質應與被焊物得材質相適應；③模具各組成部件加工精度應符合設計要求；④模具安裝后應進行初驗，符合設計要求后可試生產；在試生產的管片中，應隨機抽取3環(huán)進行水平拼裝檢驗，合格后方可正式驗收。
2.4.4合模、開模與出模應符合下列規(guī)定：①合模前應清理模具各部位，脫模劑涂刷應薄而均勻，無積聚、流淌現(xiàn)象；②應按模具使用說明出規(guī)定的順序合模和開模，并應對模具進行檢查；③螺栓孔預埋件、中心吊裝孔預埋件以及其他預埋件和模具接觸面應密封良好，鋼筋骨架和預埋件嚴禁接觸脫模劑；④管片出模強度應符合設計要求；當設計無要求時，強度應根據(jù)管片尺寸、混凝土強度設計等級、起吊方式和存放形式等因素綜合確定；⑤開模和出模時應注意保護模具。
2.4.5每片模具每生產100片管片，必須進行系統(tǒng)檢驗，每生產200環(huán)后應進行三環(huán)管片水平拼裝，落實一次模具檢驗要求。
2.4.6在預制混凝土管片正式生產之前，應制作三環(huán)完整的預制混凝土管片，包括螺栓、螺母和其他附件，審查合格后才可以進行正式生產。
2.4.7在示范襯砌中，應包含一環(huán)楔形管片和一環(huán)帶有密封件的管片。
2.4.8如果示范襯砌沒有得到批準，則須修整鋼模板，并重新澆筑混凝土管片，拼裝新示范襯砌，直到合格為止。
2.5鋼筋籠質量控制要點。
2.5.1鋼筋進場時，應按批（≤60t）抽取試件作力學性能（屈服強度、抗拉強度和伸長率）和工藝性能（冷彎）試驗，其質量必須符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定和設計要求。
2.5.2鋼筋和骨架制作應符合下列基本規(guī)定：①鋼筋的品種、級別和規(guī)格應符合設計要求。當鋼筋的品種、級別或規(guī)格需作變更時，應辦理設計變更；②鋼筋骨架連接應符合設計要求，并應在符合要求的胎具上制作；③鋼筋骨架應進行試生產，檢驗合格后方可批量制作。
2.5.3鋼筋加工應符合下列規(guī)定：①應按鋼筋料表進行切斷或彎曲；②弧形鋼筋加工時應防止平面翹曲，成型后表面不得有裂紋，并應驗證成型尺寸；③鋼筋調直和主筋的彎鉤、彎折應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50204的規(guī)定；④箍筋除焊接封閉外，末端應作彎鉤，彎鉤構造應符合設計要求；當設計無要求時，應符合下列規(guī)定：首先，箍筋彎鉤的彎弧內直徑應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50204的規(guī)定；其次，箍筋彎鉤的彎折角度應為135°，且彎后平直部分長度不應小于10倍箍筋直徑。
2.5.4鋼筋骨架成型應符合下列規(guī)定：①骨架連接時，應按料表核對鋼筋級別、規(guī)格、長度、根數(shù)及胎具型號；②采用焊接連接時，應根據(jù)鋼筋級別、直徑及焊機性能進行試焊，并確定焊接參數(shù)后，方可批量施焊；焊接骨架的焊點設置應符合設計要求；當設計無規(guī)定時，應采用對稱跳點焊接；③焊接前應對焊接處進行檢查，不應有水銹、油漬，焊接后不應有焊接缺陷；④骨架入模后，各部位保護層應符合設計要求。
2.5.5鋼筋及骨架制作與安裝質量應符合下列規(guī)定：①澆筑混凝土前，應進行鋼筋隱蔽工程驗收。驗收項目主要包括下列內容：首先，縱向主筋的品種、規(guī)格、數(shù)量、位置等；其次，箍筋、橫向鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量、間距等；最后，預埋件的規(guī)格、數(shù)量、位置等；②鋼筋加工、骨架制作、安裝偏差和檢驗方法應符合規(guī)范要求。
2.6混凝土質量、澆筑、振搗和養(yǎng)護控制要點。
2.6.1混凝土原材料水泥、摻用礦物摻合料、粗細骨料、外加劑、水等質量應符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定；
2.6.2混凝土強度等級、耐久性和工作性等應符合設計要求和國家標準的有關規(guī)定；
2.6.3混凝土塌落度不宜大于70mm，運輸、澆筑及間歇的全部時間不應超過混凝土的初凝時間；
2.6.4混凝土應連續(xù)澆筑，并應根據(jù)生產條件選擇適當?shù)恼駬v方式，振搗應密實，不得漏振或過振；澆筑混凝土時不得擾動預埋件；管片澆筑成型后，在初凝前應再次進行壓面；
2.6.5在管片混凝土澆筑之前，應對施工圖進行審查：每種類型的管片的所有尺寸；鋼筋、預埋螺栓大樣圖；混凝土澆筑、養(yǎng)護和管片運輸及堆存的詳細施工進度計劃；
2.6.6澆筑混凝土之前應檢查模具的連接和緊密性，以保證管片精度和防止漏漿；
2.6.7模具表面應在澆筑混凝土前徹底清潔；
2.6.8若使用振動棒，則不得直接接觸模具；
2.6.9混凝土澆筑完畢應按施工方案及時采取有效的蒸養(yǎng)措施，脫模時管片溫度與環(huán)境溫度差不得超過20℃；
2.6.10降溫后的管片應按技術方案及時采取有效的養(yǎng)護措施，水養(yǎng)不得少于7d；
2.6.11混凝土冬期施工宜采用低溫蒸養(yǎng)，管片脫模后可涂刷養(yǎng)護劑；
2.6.12養(yǎng)護方法符合規(guī)范。養(yǎng)護的效果應用從澆筑的混凝土中取得的試塊進行檢驗，并用同樣的方法掩護。具體辦法是：在養(yǎng)護期間，每隔24h取出一對試件，并立即進行試驗以獲得正確的養(yǎng)護時間和抗壓強度關系。無論采用何種方法養(yǎng)護，在管片脫模之后應首先進行至少7d的水浸養(yǎng)護；
2.6.13應通過計算確定拆模時間，原則上應使混凝土的拆模強度達到搬運和堆放所需要的應力；
2.6.14混凝土管片達到設計要求且至少28d齡期后才能運輸?shù)焦さ赝度胧褂茫?/p>
2.6.15管片在場內應小心搬運及堆放，使因此引發(fā)的內應力不超過混凝土抗壓強度的1/3，為此承包商應提交必要的計算結果和相應齡期混凝土試塊的抗壓試驗結果；
2.6.16承包商應有管片運輸和現(xiàn)場堆放的質量保證措施，內容包括：管片的吊裝方式；管片在平板車上的堆放方式；管片吊卸方式；管片在施工現(xiàn)場的堆放形式；管片吊入隧道的方式；管片在隧道內的運輸方式。
2.7管片成品控制要點。
2.7.1應在內弧面角部進行標識，標示內容應包括：管片型號、管片編號、模具編號、生產日期、生產廠家；
2.7.2管片的質量要求應符合下列規(guī)定：應按設計要求進行結構性能檢驗，檢驗結構應符合設計要求；管片強度和抗?jié)B等級應符合設計要求；吊裝預埋件首次使用前必須進行抗拉拔試驗，試驗結果應符合設計要求；管片不應存在露筋、孔洞、疏松、夾渣、有害裂縫、缺棱掉角、飛邊等缺陷，麻面面積不得大于管片面積的5%；
2.7.3每生產200環(huán)管片后應進行水平拼裝檢驗1次，其允許偏差和檢驗方法應符合規(guī)范要求；
2.7.4對于管片的質量缺陷，承包商應提交修補方案給監(jiān)理工程師審批，未經監(jiān)理工程師批準不允許修補管片缺陷；
2.7.5對檢查中出現(xiàn)的不合格之處，承包商應提交相應的不合格表報監(jiān)理工程師批準和簽字；
2.7.6管片生產過程中，每套鋼模每生產100環(huán)須作一次三環(huán)拼裝試驗，以檢驗管片的生產精度，經監(jiān)理工程師審核批準后才能繼續(xù)下一批的生產；
2.7.7對管片應進行定期的抗?jié)B試驗。承包商應根據(jù)有關規(guī)范提交試驗方案給監(jiān)理工程師批準。
2.8管片貯存與運輸控制要點。①管片貯存場地必須堅實平整；②管片可采用內弧面向上或單片側立的方式碼放，每層管片之間應正確設置墊木，碼放高度經計算確定；③管片運輸應采取適當?shù)姆雷o措施。
2.9管片進場拼裝的質量控制要點。
2.9.1主控項目：①管片質量必須符合設計要求；②管片混凝土外觀質量不應有嚴重缺陷；③管片成品應定期進行檢漏試驗。
2.9.2一般項目：①管片混凝土的外觀質量不應有一般缺陷，對已經出現(xiàn)的一般缺陷，應由管片生產單位按技術處理方案進行處理，并重新檢查驗收；②鋼筋混凝土管片的尺寸偏差應符合相關規(guī)定。
3質量監(jiān)控
3.1施工前期的質量控制。
3.1.1資質審查。審查廠家的承建資格及現(xiàn)場質量保證體系是否完善，施工人員配置是否到位，檢查特殊工種持證上崗證書等。
3.1.2參加設計交底及圖紙會審，監(jiān)督對班組進行技術交底
3.1.3嚴格審批施工方案。應認真仔細審查施工單位提交的施工組織設計（施工方案），在確認滿足施工要求后由總監(jiān)批準實施，審查要點：①鋼模質量控制；②鋼筋籠質量控制；③混凝土質量控制；④混凝土的拌合和振搗質量控制；⑤混凝土養(yǎng)護質量控制；⑥管片的堆存和運輸中的質量控制；⑦材料的來源和質量控制；⑧質保機構的構成和工作程序；⑨設備和人力安排。
3.1.4嚴格控制原材料質量。對用于本工程的材料，必須做好報驗工作，要對進場材料按規(guī)范要求取樣做好材料的檢驗、試驗工作，試驗報告未給出試驗結果前材料不得用于本工程。
3.2進行巡視檢查和工序、部位等的驗收。在管片生產過程中的鋼筋工序、鋼模工序、混凝土養(yǎng)護工序施工過程中應巡視檢查，發(fā)現(xiàn)問題，及時指出并通知施工單位整改。①對管片生產過程中各隱蔽工程，如鋼筋工程進行檢查驗收，合格后在相關資料上簽字認可；②在施工單位自檢合格的基礎上，監(jiān)理人員應對各個檢驗批進行檢查驗收，合格并簽認后方可進入下道工序；③主控項目和一般項目的質量經抽樣檢驗合格；④具有完整的施工操作依據(jù)和質量檢查記錄；⑤管片生產過程中的鋼筋工序、鋼模工序、混凝土養(yǎng)護工序等施工完畢后，專業(yè)監(jiān)理工程師組織施工單位項目專業(yè)質量負責人等進行驗收，合格后簽字認可。
3.3采取指令性文件、測量、見證試驗、巡視與旁站、平行檢驗。
3.3.1指令性文件：針對施工中存在的問題，下發(fā)監(jiān)理工程師通知單，限期整改，對整改的問題必須經監(jiān)理工程師復核簽認后，方可繼續(xù)施工。
3.3.2見證與試驗：本工程以下材料必須在現(xiàn)場由監(jiān)理人員見證取樣，經試驗合格后方可使用或進行質量評定：①鋼材；②混凝土試塊；③鋼筋等試件。
3.3.3巡視及旁站監(jiān)理：根據(jù)施工情況進行現(xiàn)場巡視檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時指出并通知改正，在混凝土澆注時監(jiān)理人員必須在生產現(xiàn)場進行旁站監(jiān)理，具體的旁站實施要求另詳旁站監(jiān)理實施方案。
3.3.4平行檢驗：利用一定的檢查或檢測手段，在承包單位自檢的基礎上，按照一定比例獨立進行檢查或檢測。
4結語
通過熟悉和掌握管片制作的監(jiān)理控制要點，有效地對管片質量進行監(jiān)控，確保了管片質量，并達到施工現(xiàn)場盾構掘進拼裝使用條件，隧道按節(jié)點工期完工。
參考文獻
關鍵詞：大直徑土壓盾構；中間豎井；管片拆除；
隨著城市化的發(fā)展，目前我國各大城市都在大力發(fā)展城際軌道交通，隧道盾構施工項目隨之增加，受使用功能的要求，大直徑土壓平衡盾構施工也有增多的趨勢。且各項施工要求均提出了更高的要求。
工程概況
莞惠城際軌道交通項目工程GZH-12標盾構區(qū)間采用直徑8.8米的海瑞克土壓平衡盾構機進行施工，區(qū)間在GDK100+100處設防淹門兼電力井，該豎井位于惠州市云山西路與文昌一路交匯路口西南側，場地處屬沖積平原，地勢平坦，地面高程15.91-16.14m，基坑長32.53m，寬12.6m，采用明挖法施工，開挖深度35.7m。電力井基坑在盾構通過后由回填砂土、細石混凝土與洞門分層進行了回填如下圖所示。
電力井管片拆除施工前具備開挖條件，需要對每個洞門的洞門處及洞門外各6環(huán)管片進行補充注漿，共計24環(huán)。電力井開挖施工時，要對電力井內的管片進行拆除，左右線共16環(huán)管片需要拆除。
二、總體施工方案
1、洞內注漿施工方案
根據(jù)開挖及洞門鑿除期間情況分析，電力井漏水點主要集中在管片與連續(xù)墻之間的空隙局部存在注漿不密實形成的通道，因此注漿主要對通道進行封堵，并對連續(xù)墻外一定范圍管片外進行加強注漿。
（1）連續(xù)墻內的管片注漿
在連續(xù)墻內的管片，主要采用雙液漿進行補漿。該處管片在預制時已增加注漿孔，要求依次打穿所有孔進行注漿，注漿壓力控制在0.5～1MPa。注漿順序為先上后下，打注漿孔時要求打穿至注漿孔外150mm，即總共打入550mm（含管片厚度）。每個洞門有2環(huán)，合計8環(huán)。
（2）連續(xù)墻外管片注漿
連續(xù)墻外的管片，隧道上半部分處于砂層中，地下水豐富、滲透性高，需要擴大注漿范圍。注漿前，先打入帶球閥的鋼花管，并封堵花管與注漿孔之間的空隙后進行注漿。鋼花管總長度1m，注漿先采用單液漿，注漿壓力控制在0.5～1.0MPa，當每個孔注漿量超過4m3時改注雙液漿，直至壓力滿足要求。隧道下半部分處于巖層中，只需打開注漿孔直接注漿，每個洞門處有4環(huán)管片，共計16環(huán)。
2、洞內加固施工方案
由于在拆除管片時，管片剛體在卸載后產生移位變形，影響隧道成型管片質量。為避免此類事情發(fā)生，必須在管片拆除前在洞內一定范圍內（在電力井洞門往內各5環(huán)，總計20環(huán)）進行管片加固，使得該處管片形成整體，避免管片移位變形。洞內加固方法分兩種：第一種，縱向加固，第二種環(huán)向加固。
（1）縱向加固
3、管片拆除施工方案
（1）鑿除中間環(huán)管片
由于盾構掘進時掘進力較大（20000KN），管片間嵌固的比較牢靠，拆除第一環(huán)管片比較困難。
第一步：開挖至露出上半部分管片時，然后對中間環(huán)（第一環(huán)）封頂塊進行鑿除。先對中間環(huán)封頂塊選擇合適吊點位置（每塊為2個）處混凝土鉆孔機在管片上方進行人工鉆孔，洞內架設預制三角架，孔洞大小為能穿過鋼絲繩即可；對20T龍門吊、鋼絲繩穿過吊裝孔進行懸吊保護，保證不發(fā)生脫落，然后解除封頂塊螺栓，在管片上方對封頂塊沿著管片環(huán)縫、縱縫周圍進行鉆孔切割，直至脫落。
第二步：拆除中間環(huán)上半部分管片。
采用相同方法進行剩余上半部分管片的拆除。
第三步：待開挖到底，設置臨時支撐見本節(jié)4）和圖2-7
第四步：利用炮機進行鑿除中間環(huán)下半部分管片。
開挖到底，對需要進行鑿除的管片，解除相連螺栓，200挖機更換炮頭進行鑿除。
（2）鑿除剩余環(huán)管片
拆除順序為依次從中間環(huán)向兩邊洞口方向進行由于此處拆除方法相同，以拆除第二環(huán)為例進行說明。
（1）拆除管片，必須從上到下順序進行逐塊拆除。
（2）對20T龍門吊、鋼絲繩穿過吊裝孔進行懸吊保護，保證不發(fā)生脫落，并解除該塊管片周邊的連接螺栓。洞內架設預制三角架，松開螺栓后即可進行管片吊出。
（3）采用相同方法進行剩余上半部分管片的拆除。
（4）待開挖到底，設置臨時支撐見本節(jié)4）和圖2-4
（5）拆除剩余下半部分管片。
（3）拆除洞口環(huán)管片
1、拆除施工方法
拆除洞口環(huán)管片根據(jù)管片嵌入洞內深度不同分為兩種情況：
第一種情況：洞口環(huán)管片嵌入洞內深度小于20cm。
由于洞口環(huán)管片部分嵌入電力井端墻內，首先用20T龍門吊將最上方管片塊垂直吊住，然后解除此塊周邊的連接螺栓，在該塊管片與第1環(huán)管片銜接處用風鎬、大錘打入3個鋼楔塊，利用鋼楔塊將該塊管片頂松動，即可順利將該塊管片拆除，再依次從上向下將剩余管片拆除。
第二種情況：洞口環(huán)管片嵌入洞內深度大于20cm。
由于洞口環(huán)管片嵌入電力井端墻內深度過大，拆除困難，而且存在滲漏危險。需要對洞口環(huán)管片進行沿著端墻面環(huán)向切除。
2、防滲漏措施：
由于洞門口管片環(huán)拆除時，洞門仍然存在滲漏風險，連續(xù)墻與管片之間采用鋼板封堵。挖出一塊封一塊。鋼板要固定在連續(xù)墻面上，貼在管片，并在管片上打入膨脹螺栓卡住。在鋼板上留注漿管，一旦出現(xiàn)漏水，可注漿。
①材料準備：鋼板采用（400mm+450mm）×500mm梯形；10mm厚鋼板，并進行開孔處理。（每塊鋼板開4個?22mm的膨脹螺栓割孔），并每個洞門內預留六塊鋼板為有預留?60mm注漿管孔的鋼板。如圖2-4。
②測量放線：盾構隧道采用管片外徑為8500mm，400mm厚鋼筋混凝土襯砌。在電力井鑿除洞門時，為了盾構能順利通過，鑿除洞門直徑為9100mm。則連續(xù)墻與管片外徑縫隙徑向長300mm。如圖2-5所示測放出鋼板螺栓孔的軌跡線并標識。第一排膨脹螺栓孔軌跡線直徑為8400mm，第二排膨脹螺栓孔軌跡線直徑為9200mm。
③固定鋼板：拆除洞口管片時每拆除一塊管片，則立即固定該范圍內的鋼板。采用沖擊鉆在測量出的軌跡線上鉆孔，使用龍門吊機進行鋼板吊裝，吊裝至位置時，使用M22膨脹螺栓固定。重復上述工序，直至完成所有鋼板貼墻固定工作。
④注漿孔預留：在12點，2點，4點，6點，8點，10點方向各留一塊鋼板并預留?60mm帶球閥的注漿管孔的鋼板。一旦出現(xiàn)漏水，可采取及時注漿方法進行堵漏。
（4）設置臨時鋼管支撐
在拆除電力井內所有上半部分管片后，及時在管片上安裝臨時鋼管支撐安裝。具體做法如下：待完成所有管片的上半部分拆除工作并土方開挖至底后，及時進行臨時鋼管支撐安裝，臨時鋼管支撐共有4根，采用直徑600mm（壁厚16mm）的無縫鋼管，單根長度為12.4m，為了減少支撐的跨度，在每根支撐的中部設置一根豎向支撐，立柱采用直徑600mm，（壁厚9mm的螺旋焊鋼管）。為減少應力集中，保證管片受力均勻，在洞口環(huán)管片上部220°范圍內安裝一層用型鋼加工的箱型結構，然后將支撐頂在箱型結構上。
三、結語
經過周密的施工準備和科學合理的現(xiàn)場組織，該項目的16環(huán)管片順利進行了拆除，且洞門處理也順利完成，此次大直徑土壓盾構中間豎井管片拆除施工，不僅節(jié)約了工期，為后期電力井主體結構施工提供了有利條件，也為以后類似工程的大直徑、大重量的中間豎井管片拆除積累了豐富的經驗。
參考文獻
[1] 劉建航 候學淵 . 盾構法隧道 [M]. 北京：中國鐵道出版社，1991.
[2] 周文波 盾構法隧道施工技術及應用 [M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004
關鍵詞：盾構；土壓平衡盾構機；盾構施工參數(shù)；地面沉降
1.工程概況
南京地鐵十號線D10-TA06標位于南京市浦口區(qū)江浦街道，標段全長近3.8km，包括“兩站三區(qū)間”，其中城西路站～鳳凰大街站區(qū)間，鳳凰大街站～龍華路站區(qū)間采用盾構法施工，盾構機從城西路站始發(fā)，到達鳳凰大街站后過站，二次始發(fā)，最終到達龍華路站解體，吊出。
本標段選擇了兩臺海瑞克生產的土壓平衡式復合盾構機，盾構機主要由刀盤、前盾、中盾、盾尾、螺旋輸送機、管片拼裝機、設備橋、1-5號拖車組成。
2.工程地質條件
2.1 工程地質及水文地質
城-鳳區(qū)間屬于為長江漫灘、堆積平原。場地內地勢較平坦。主要地層從上到下依次為：①-1雜填土、①-2-2素填土、①-3淤泥、②-1b2-3粉質黏土、②-2b4淤泥質粉質黏土～粉質黏土、②-2e2粉質粘土混卵礫石、②-3b3-4粉質粘土、④-2b2粉質粘土、④-3b1-2粉質粘土、④-4e-2卵礫石、K2P -2強風化粉砂質泥巖～泥質粉砂巖、K2P -3中風化粉砂質泥巖-泥質粉砂巖。
為確定施工參數(shù)，以右線前100環(huán)隧道掘進進行分析，該段地質條件復雜，上部主要為淤泥，中部為卵礫石，下部為風化巖，屬上軟下硬復合地層，地質剖面如圖1所示。
根據(jù)鉆探揭示的地層結構特征，本標段的地下水類型主要為松散巖類孔隙水（孔隙潛水、微承壓水）和基巖裂隙水，本段卵礫石層中含承壓水。
2.2工程地質評價及對盾構掘進影響
該段隧道埋深較淺，隧道掘進地層屬上軟下硬復合地層，夾雜的卵礫石層為富水地層，且卵礫石強度較高，地質條件極差，對盾構掘進主要影響為：
（1）盾構掘進緩慢，掘進方向易發(fā)生偏差
該段開挖面底部巖層多為中風化、強風化粉砂質泥巖，開挖面混雜大量卵礫石。在軟硬不均的地層中掘進時，推力和扭矩變化較大，盾構主機有著向地層較軟一側偏移的慣性， 特別是當盾構機需要向硬巖一側調線時，姿態(tài)將更難控制，甚至造成盾構機“卡殼”。
（2）刀具磨損嚴重，但開艙換刀風險高
開挖面上部的粘性土層粘粒含量高， 掘進參數(shù)控制不當極易造成刀盤結泥餅，造成滾刀偏磨，加之在中、微風化巖層中掘進滾刀磨損嚴重，加劇了刀具的損耗，甚至崩裂刮刀，開艙換刀的幾率大大高于在均質土層中換刀的幾率。
（3）噴涌嚴重，清碴量大
在開挖面④-4e-2卵礫石層中卵礫石含量超過50%，礫石層中混含粉質粘土，黏土中小顆粒的組分含量較多， 而介于其中的顆粒成分則較少。 這種獨特的組分特征， 使其既具有砂土的特征，亦具粘性土特征，同時也為小顆粒從大顆粒的孔隙中涌出提供可能性。加之卵礫石層裂隙水發(fā)育，富含微承壓水，巖層中補勘經常出現(xiàn)漿液流失現(xiàn)象因此，當盾構掘進參數(shù)控制不當時，螺旋出土器會出現(xiàn)涌水、涌碴情況，每環(huán)掘進都要花費大量的人力、 物力及寶貴的時間來清理碴土。
3.選用施工參數(shù)及效果分析
3.1 土壓力
土壓平衡控制的要點就是維持開挖面穩(wěn)定，確保土倉內的土壓力平衡開挖面的地層土壓力和水壓力。根據(jù)《鐵路隧道設計規(guī)范》，綜合考慮圍巖分級，埋深及周邊環(huán)境，右線前100環(huán)隧道土壓力設定值P0按淺埋隧道計算。
設定土壓力值P0應控制在以下范圍內：（水壓力+主動土壓力）
3.1.1 靜止土壓力計算
在淺埋隧道中，靜止土壓為原狀的天然土體中，土處于靜止的彈性平衡狀態(tài)，這時的土壓力為靜止土壓力。在任一深度 處，土的鉛垂方向的自重應力 為最大主應力，而水平應力 為最小主應力。
（公式1）
（公式2）
式中 ――側向土壓力系數(shù)， ；
――巖體的泊松比。
3.1.2 主動土壓力與被動土壓力計算
在淺埋隧道的施工過程中，由于施工的擾動，改變了原狀的天然土體的靜止的彈性平衡狀態(tài)，從而使刀盤前方土體產生主動或被動土壓力。
根據(jù)盾構機的特點及盾構機施工的原理，結合我國鐵路隧道設計施工的具體經驗，施工采用朗金理論計算主動土壓力與被動土壓力。
當盾構機推力偏小，土體處于向下滑動的極限平衡狀態(tài)，具體如下圖所示：
此時土體內的豎直應力相當于大主應力，水平應力相當于小主應力。水平應力為維持刀盤前方的土體不向下滑移需要的最小土壓力，即土體的主動土壓力。畫出土體的應力圓，此時水平軸上處的E點與應力圓在抗剪強度線切點M的連線和豎直線間的夾角為破裂角。由圖3可知：
式中 ――深度為z處的地層自重應力；
――土的粘著力；
――地層深度；
――地層內部摩擦角。
當盾構機的推力偏大，土體處于向上滑動的極限平衡狀態(tài)，具體如下圖4所示：
此時刀盤前方的土壓力 相當于大主應力 ，而豎向應力 相當于小主應力 。畫出土體的應力圓，當應力圓與抗剪強度線相切時，刀盤前方的土體被破壞，向前滑移。此時作用在刀盤上的土壓力 即土體的被動土壓力。
破裂角 由圖可知：
式中 ――深度為z處的地層自重應力，
――土的粘著力；
――地層深度；
――地層內部摩擦角。
3.1.3 地下水壓力計算
當?shù)叵滤桓哂谒淼理敳浚捎诘貙又锌紫兜拇嬖冢瑥亩纬蓚认虻叵滤畨骸５叵滤畨毫Φ拇笮∨c水力梯度、滲透系數(shù)、滲透速度以及滲透時間有關。
在掘進過程中，由于刀盤并非完全開口，而是中間有70%～80%的支擋結構，隨著刀盤的不斷往前推進，土倉內的壓力介于原始的土壓力值附近。加上水在土中的微細孔中流動時的阻力。故在掘進時地層中的水壓力可以根據(jù)地層的滲透系數(shù)進行酌情考慮。
3.1.4 預備壓力
由于施工存在許多不可遇見的因素，致使施工土壓力小于原狀土體中的靜止土壓力。按照施工經驗，在對沉降要求比較嚴格的地段計算土壓力時，通常在理論計算的基礎之上再考慮10～20kPa的壓力作為預備壓力。
3.1.5 土壓力與地面沉隆關系分析
依據(jù)統(tǒng)計圖可以看出，前期土倉壓力設置較小，地面累計沉降值較大，最大為-85.1mm，后期土倉壓力設置在0.9～1.2bar，地面累計沉降得到了控制，尤其是55環(huán)以后，地面累計沉降控制在23mm以內，滿足了規(guī)范要求。
3.2 掘進速度、刀盤轉速與地表沉降關系
依據(jù)統(tǒng)計圖，地面累計沉降量從最大的-85.1mm，變化至最小-5.2mm，而掘進速度一直控制在20～30mm/min，刀盤轉速控制在1.2～1.5rpm，可見地面累計沉降量與掘進速度、刀盤轉速之間的關系不明顯。
3.3 盾構機總推力、刀盤扭矩與地表沉降關系
依據(jù)統(tǒng)計圖，地面累計沉降量從最大的-85.1mm，變化至最小-5.2mm，而盾構總推力絕大部分在1500t上下浮動，刀盤扭矩在3000kN?m上下浮動，可見地面累計沉降量與盾構總推力、刀盤扭矩之間的變化關系也不是很明顯。
3.4 同步注漿壓力、注漿量與地表沉降關系
盾構機1-10環(huán)掘進施工時，因注漿設備故障，同步注漿不及時，加上地面有100t的水泥罐和粉煤灰罐各一個，地面荷載較大，導致前15環(huán)隧道軸線正上方地面累計沉降過大，DK21+685處累計沉降量達85.1mm，通過對注漿量及注漿壓力的反復調整， 55環(huán)以后，地面累計沉降量均控制在23mm以內，達到設計及規(guī)范要求。
4 最終參數(shù)確定
通過對城鳳區(qū)間右線盾構前100環(huán)的掘進數(shù)據(jù)的統(tǒng)計及成型管片的檢查，對前100環(huán)的總結如下：
（1）盾構機在上部為粉質粘土（淤泥質粉質粘土）、下部為中風化粉砂質泥巖中掘進時，其參數(shù)設置如下：
（2）穿越C20混凝土素墻的參數(shù)設置如下：
（3）同步注漿配合比
根據(jù)施工前所做的幾組配合比，在盾構掘進中進行了比試，優(yōu)化出滿足使用要求的配比，最終的使用配比。
（4）針對管片出現(xiàn)的滲漏、破損等現(xiàn)象，編制專項方案，及時安排人員進行修補和堵漏。
5 施工成果檢查
（1）推進速度
在2月10日-3月5日摸索期間，盾構機推進速度極不均勻，約為10-40mm/min，經過不斷調整施工參數(shù)，約第55環(huán)后，盾構推進速度均勻，達到35mm/min左右，推力，扭矩均與速度匹配，并未出現(xiàn)嚴重的噴涌和結泥餅現(xiàn)象。
（2）管片滲漏水情況
部分管片出現(xiàn)環(huán)縫滲水、縱縫滲水、螺栓連接孔處滲水等現(xiàn)象。具體統(tǒng)計見表5如下：
對管片滲漏水情況主要采取二次注漿，通過管片中部的注漿孔進行二次補注漿，補充一次注漿未填充部分和體積減少部分，從而減少盾構機通過后土體的后期沉降，提高止水效果。
二次注漿使用專用的注漿泵，注漿前鑿穿外側保護層，安裝專用的注漿接頭。二次注漿采用水泥漿，注漿壓力為0.5MPa。
（3）管片錯臺
對管片錯臺進行了統(tǒng)計，最大錯臺達到1.7cm。通過錯臺分析，得出管片錯臺出現(xiàn)的部位是由于盾構掘進姿態(tài)、推力不均及管片選型不理想造成，因此，我們對盾構施工人員進行專門的知識培訓，并提供了施工人員的質量意識，盡量避免由于人為原因引起的問題。
（4）盾構姿態(tài)
對前100環(huán)的盾構姿態(tài)統(tǒng)計見圖10，圖11。
通過統(tǒng)計表可以看出，切口位置與鉸接位置的偏差值均控制在經驗值±50mm范圍內，保證了成型管片的質量。
（5）成型隧道中線偏差
對成型的管片進行了人工復測，管片每拼裝5環(huán)復核一次，其結果見圖12如下：
通過對人工復測管片的數(shù)據(jù)檢查分析，發(fā)現(xiàn)成型的管片隧道中心線高程最大偏差為38mm，隧道中心線平面最大偏差為66mm，均滿足《盾構法隧道施工與驗收規(guī)范》成型隧道±100m的要求，說明盾構姿態(tài)控制良好。
（6）沉降觀測
在右線100環(huán)試推進施工期間，對周邊地表沉降、周邊建筑物沉降、地下管線沉降、隧道凈空收斂等項目進行了監(jiān)測。通過對施工監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，周邊建筑物沉降、地下管線沉降、隧道凈空收斂均未超過報警值，周邊地表沉降監(jiān)測點中累計沉降最大的點為DB01-02，累計最大沉降值為-85.1mm，日沉降最大變化值-22.3mm，目前該點地表沉降已趨于穩(wěn)定。2月15日開始試掘進，推進到3月4號時，根據(jù)前期的施工參數(shù)，優(yōu)化了設置掘進參數(shù)，地表沉降得到了很好控制，55環(huán)以后的掘進，日沉降量和累計沉降量均控制在規(guī)范允許范圍內。
5 結束語
城西路站-鳳凰大街站區(qū)間地質條件復雜，可借鑒的施工案例較少，且不同的盾構機施工參數(shù)確定方法不盡相同。在復合地層中，根據(jù)地層及盾構機的特點，首先通過理論計算，然后結合實際推進情況及時調整施工參數(shù)，最后根據(jù)一系列的統(tǒng)計圖表得出最終的施工參數(shù)的方法，在實際施工中證實科學可靠，在復合地層盾構施工項目中，具有一定的借鑒作用。
參考文獻
[1]陳饋、洪開榮、吳學松.盾構施工技術[M]，北京：人民交通出版社，2009：153-158.
關鍵詞：地鐵 盾構 掘進施工 保證措施
1、某工程施工主要難點及掘進措施
1.1江中淺覆土段掘進
根據(jù)地質勘查資料，洞頂覆蓋層強度低（詳勘為部分洞身及洞頂淤泥質粉砂，補勘時為軟塑地層），江底為4～9m深海陸交互相淤泥質沙、粉沙質泥巖，江底至隧道頂平均在6m左右，最小覆土4.8m。為淺覆土段。掘進時可能會發(fā)生噴涌現(xiàn)象，甚至會進一步導致江底塌陷等不良后果。為避免噴涌及坍塌現(xiàn)象發(fā)生，主要采取以下措施：
（1）嚴格按土壓平衡模式進行掘進控制，確保土倉壓力與地層的水土壓力基本平衡。
（2）控制同步注漿壓力及注入量，抑制地層變形，并防止?jié){液穿透上覆土。
（3）保證同步注漿的質量并縮短的漿液凝結時間，及時進行二次雙液注漿，使管片外土體及漿液盡快凝結。
（4）盡量減小螺旋機的轉速，使出口土壓降低，減少噴涌的程度。
（5）在盾體內安裝泥漿泵，加速盾體內泥水的清理，提高盾構掘進效率。
（6）加強機械設備的保養(yǎng)力度，合理進行施工組織安排，盡量保持施工的連續(xù)與快速。
（7）降低盾構掘進軸線，并保持盾體軸線坡度角略低于隧道軸線坡度角，以克服因覆土荷載小發(fā)生盾構抬頭現(xiàn)象。
1.2小曲線半徑區(qū)段的掘進措施
本區(qū)間隧道的最小轉彎半徑是400m，與盾構機的最小轉彎半徑250m相差很小。在此區(qū)間掘進主要采取以下幾個方面的措施：
（1）及時糾偏，糾偏時宜緩慢調整，將超挖量控制在施工需要的最小范圍之內。
（2）在掘進時充分利用鉸接油缸，配合推進油缸調整盾構機的姿態(tài)。
（3）轉彎時，盾構機平面位置以偏向圓心方向為宜，即左轉時，水平姿態(tài)參數(shù)取-20mm，右轉時取+20mm。
（4）及時注漿充填盾尾空隙，選擇收縮率小、早強、速凝的注漿材料，對曲線超挖部分，加大同步注漿量，一般為超挖量的1.1～1.2倍。
（5）掘進過程中管片局部應力集中，適當停機收放推進及鉸接油缸，以釋放應力，防止應力釋放后，管片軸線偏差及錯臺。
（6）增加測量的頻率，并定期檢測洞內控制點。
（7）控制盾尾間隙的變化在允許的范圍內。
1.3小凈距隧道施工
（1）施工前，調查了解已建隧道所處的地層條件、盾構型式、隧道斷面大小、兩條隧道之間的距離，研究施工對已成隧道影響。
（2）施工過程中，控制土倉壓力及正面土壓、注漿壓力，保持開挖面壓力基本平衡，減少對臨近隧道的影響。
（3）控制出土量，減少超挖，及時同步注漿回填及二次注漿補充。
（4）施工過程中，對已建隧道進行監(jiān)測。監(jiān)測出現(xiàn)異常時，立即停止施工，查明原因，并根據(jù)情況采取相應的施工措施再進行施工。
1.4上軟下硬地層中施工
根據(jù)地質詳勘資料，針對該地層施工采取以下措施：
（1）合理配置刀盤刀具，采用刮刀和雙刃型滾刀搭配使用。
（2）在坡度起始點，特別注意盾構機的姿態(tài)調整，并適當放慢掘進速度，防止上仰或下俯等情況出現(xiàn)，并及時糾偏，保證施工質量。
（3）采用土壓平衡模式掘進，加入泡沫對碴良，以減小刀具及刀盤的磨損，保證土倉內的壓力平衡。
（4）加強對盾構機的軸線控制和姿態(tài)控制，及時合理利用鉸接千斤頂調整盾構姿態(tài)。
（5）適當降低盾構掘進軸線30～50mm，防止管片上浮，軸線姿態(tài)超限。
2、過砂層段掘進措施
從地質詳勘資料看，洞身及洞頂為淤泥質粉砂，與地表水有水力聯(lián)系，容易造成地表坍塌。在上述地段掘進時，采取以下措施：
（1）在盾構掘進到達之前，制定專項掘進方案，提前檢修設備，確保盾構機快速通過。
（2）嚴格采用土壓平衡模式掘進,禁止用氣壓平衡模式，確保土倉壓力穩(wěn)定以減少地層擾動及失水，控制地表沉降。
（3）使用保壓泵碴裝置，在土倉中添加高濃度泥漿，減少圍巖內水土的流失。
（4）增大注漿量，保證注漿壓力及質量。或調整同步注漿漿液，加快管片周圍土體的固結，減小管片的沉降量。
（5）注意對盾構機姿態(tài)的控制，降低盾構掘進軸線50mm，防止盾構機上漂。
（6）對螺旋輸送機倉門開口程度加以控制，嚴格控制出土量。
（7）做好物資材料及設備準備，增加洞內排渣泵，將洞內的廢水渣及時排出。
2.1刀盤泥餅預防及處理措施
區(qū)間隧道通過的地層大部分為泥質粉砂巖，盾構施工時，極易在刀盤開口處和切削倉聚積泥餅，處理措施如下：
（1）掘進前要疏通泡沫管；
（2）掘進時注泡沫劑及膨潤土漿液，改善土體的和易性，預防粘土結塊；當掘進速度較快時，泡沫不能滿足要求時，須加水及膨潤土泥漿稀釋碴土或放慢掘進速度；
（3）刀盤背面和土倉胸板上增設空心攪動棒，增加攪拌強度和范圍。
（4）一旦泥餅形成，則在土倉內加入水、膨潤土泥漿及泡沫，高速空轉刀盤，剝離泥餅；
（5）在掘進過程中隨時觀察出土情況，保持渣土在流塑狀態(tài)，減少結泥餅的幾率；
（6）在開挖面穩(wěn)定的前提下，人工進倉清除泥餅。
2.2防管片上浮措施
（1）同步注漿控制
在監(jiān)測發(fā)現(xiàn)上浮后，調整同步注漿方式，增加盾構上部兩注漿孔的注漿量，減少下部兩孔位的漿量，必要時下部不注漿。
（2）控制盾構機姿態(tài)
掘進過程中控制好盾構機的姿態(tài)，減少蛇形運動。合理調整各區(qū)域千斤頂油壓，與盾構中心線相對稱區(qū)域的千斤頂油壓差應小于5MPa，其伸出長度差應小于10cm。
（3）控制掘進速度與注漿速度平衡
適當控制盾構掘進速度與注漿速度，確保管片脫出盾尾時形成的空隙量與注漿量平衡，盡量避免注入的漿液被水稀釋而降低漿液性能。
（4）合理控制盾構機推進高程
根據(jù)統(tǒng)計的管片拼裝后上浮經驗值，將盾構機推進軸線高程降至設計軸線下50mm，以此來抵消管片襯砌后期的上浮量，使隧道中心軸線盡可能地接近設計軸線。
（5）管片上浮后的處理
發(fā)現(xiàn)管片上浮超限，立即停止盾構掘進，對已上浮的管片通過注漿孔進行二次注漿。同時在隧道底部打開注漿孔泄壓，釋放管片底部的注漿漿液。注漿壓注順序沿隧道坡度方向，從隧道拱頂至兩腰，最后壓注拱底。終止注漿以打開拱底注漿孔無滲水為條件。
2.3大坡度段掘進措施
過江段線路右線最大縱坡54.146‰，左線最大縱坡55‰，我們主要采取以下措施：
（1）加強鉸接油缸控制，盡可能處于平衡位置，降低盾構機抬頭及磕頭的可能。
（2）控制盾體中線與掘進中線有一定的夾角，上坡時下偏，下坡時上偏。
（3）控制推進油缸編組的行程及壓力。
（4）根據(jù)電瓶車牽引力計算，減少牽引的渣土車數(shù)量，防止溜車。
（5）對電瓶車進行專項的檢查和保養(yǎng)。
（6）對隧道內軌道進行專項專人的檢查和維護。
3、施工監(jiān)測措施
3.1監(jiān)測方法
（1）監(jiān)測控制網的建立
觀測控制點遠離隧道施工影響區(qū)域并設置強制歸心裝置，同一水道兩岸點能互相通視。測量各控制點的距離和角度，并與區(qū)間控制網聯(lián)測平差，建立各觀測區(qū)間的平面控制網。平面控制網的精度與精密導線網的精度一致，控制網的坐標系統(tǒng)與區(qū)間坐標系統(tǒng)一致。高程控制觀測控制點標高與區(qū)間精密水準點引測，觀測精度與精密水準測量精度一致。
（2）地形測量
地形初測采取監(jiān)測船配測繩測深，平面坐標由岸上全站儀測定。在監(jiān)測區(qū)域沿10×10m的方格網，測量監(jiān)測區(qū)地形圖及淤泥深度，用于沉標的設計和投放。
（3）近岸及淺水區(qū)域河底變形監(jiān)測
在近岸及淺水區(qū)域江底變形監(jiān)測采用傳統(tǒng)的觀測方法，與地表監(jiān)測方法一樣，采用水準儀和塔尺監(jiān)測，獲取該區(qū)域江底的變形信息。
（4）深水區(qū)域及主航道區(qū)域江底的變形觀測
建立一個由測深儀，RBN/DGPS信標機和計算機組成的測量自動采集系統(tǒng)。
本次監(jiān)測項目采用測深儀和全站儀或RTK進行定點觀測。全航海家站儀或RTK定位精度能達到小于0.005m要求。
本次監(jiān)測丹麥產數(shù)字化測深儀進行觀測，其工作頻率為200/33kHz，工作水深1～100m，分辨率為0.025%，系統(tǒng)精度為±0.3%。測深時采用雙頻測深，測深的讀數(shù)精度為0.1m,測深前后均用測試板對測深儀進行檢測。
監(jiān)測點的布置：沿隧道頂部每隔5～8m設置一個監(jiān)測點，另外設置9條橫向觀測斷面，每個段面設置7個觀測點，共設置沉降觀測點184點。
3.2各種風險的應急措施
江底掘進因地下水可能與江水連通，造成螺旋輸送機出土困難，在此情況下，我們擬采取先暫時關閉出土裝置，繼續(xù)向前推進，密切注視土倉內的壓力。在洞頂為巖層條件下，巖體自穩(wěn)性較好，只需考慮地下水的壓力，洞頂?shù)浇嫔?4m左右，土倉壓力初步定在1.5bar，實際壓力需根據(jù)按盾構機所處的具體里程、實際地質情況及水位來作微調。
設置盾構機上的抽排設備，提高了盾構機防噴涌的能力。
當噴涌處理不理想或其它因素導致江底塌陷時，應馬上暫停出土并進行土倉保壓，同時與相關部門聯(lián)系以便臨時封鎖附近航道，通知預先訂有合約的搶險船只立即運送大量裝有粘土的編織袋到塌陷現(xiàn)場，在塌陷位置對應的河床底堆填土袋，填滿塌陷區(qū)。等江底塌陷位置回填完成后，采用土壓平衡模式向前掘進，通過此地段。
4、質量及安全保證措施
4.1掘進質量
（1）掘進前進行技術交底，明確設計線路的各項參數(shù)；根據(jù)掘進前的各項監(jiān)測成果，確定下次掘進的各項參數(shù)；
（2）嚴格按主管工程師的指令進行參數(shù)選擇和操作，遇有突發(fā)事故，立即停止掘進采取措施處理并迅速向值班工程師報告，沒有新指令前，不得擅自開始掘進；
（3）掘進過程中，設值班工程師全程監(jiān)視盾構機的掘進（在現(xiàn)場或通過辦公室的計算機）；主要技術人員在現(xiàn)場值班，以保證隨時解決問題；
（4）保證同步注漿質量，每環(huán)注漿量不能少于5.5m3，必要時補注雙液漿。
4.2監(jiān)測質量控制
主要的控制措施包括：
（1）對盾構機前20m后20m的范圍每天進行觀測，盾構機過去20m后將逐漸減少觀測次數(shù)直至穩(wěn)定。
（2）每天的監(jiān)測成果及時送報主管工程師（并報送監(jiān)理工程師）。
（3）監(jiān)測組內要建立二級檢查制度，儀器按規(guī)定時間進行核準，以確保測量數(shù)據(jù)的準確性。
（4）監(jiān)測值出現(xiàn)異常時，迅速報告相關工程師并加密觀測次數(shù)（甚至24h值班）直至穩(wěn)定為止。
4.3安全保證措施
隧道過江段坡度較大，在安全方面需特殊注意。首先：人員保證措施，新招工人做到先培訓、后上崗，對人員進行相關的培訓和書面考核，并確認其已具有必要的安全知識。
參考文獻：
[1]周文波.盾構法隧道施工技術及應用.北京：中國建筑出版社,2004.
[2]地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范,GB50299-1999.
關鍵詞：高速鐵路大斷面變線間距隧道施工技術
中圖分類號: F530.34 文獻標識碼：A
1.工程概況
廣深港客運專線ZH-4標深港隧道（深圳段）位于深圳市福田區(qū)，沿益田路下方通過，北起福田站，南至深圳河深港分界處，與深港隧道（香港段）對接。國內段采用單洞雙線盾構隧道，香港段采用雙洞單線盾構隧道，因銜接問題，在皇崗公園西側設置工作井，工作井以南設置過渡段（變線間距隧道），采用礦山法施工。
變線間距隧道起訖里程DK113+643～DK114+017，長374m，開挖跨度17.622～25.323m，開挖斷面197.9m2~366.8m2，共劃分五個斷面，具體里程、圍巖類別和斷面見圖1。
圖1 隧道斷面及圍巖類別示意圖
2.施工方法
隧道按新奧法原理組織施工，采用三臺階法開挖，錨、網、鋼架、噴砼初期支護，拱墻全斷面襯砌。
施工工藝流程見圖2 隧道施工工藝流程圖。
2.1開挖支護
三臺階法開挖，采用鉆孔作業(yè)平臺配多臺YT28風動鑿巖機鉆孔，光面爆破，挖掘機裝車。
三臺階法詳見圖3三臺階法開挖施工工序圖。
圖3三臺階法開挖施工工序圖
說明：
1.做好超前支護①后，首先開挖上臺階②部，開挖后應立即組織噴砼以封閉巖面，再進行鋼或格柵拱架支撐、掛鋼筋網、噴射砼工序。臺階長度可根據(jù)施工機械作業(yè)需要，適當調整，但不宜過長，且二襯距掌子面的安全距離必須滿足要求（即：Ⅱ級圍巖200m，Ⅲ級120m，Ⅳ級90m，Ⅴ級70m）。
2、階分部開挖③、④，宜左右錯開、短進尺，以單邊每次開挖1-2米為宜。
3、初期支護，應緊跟隧道開挖進程及時施做。
2.2二次襯砌
隧道襯砌采用臺車法為主，支架法輔助施工。DK113+643～+994.814，長351.814m，共分4個斷面，采用臺車法澆筑，鋼模襯砌臺車長度為9m，每模襯砌長度8.9m。每完成一種襯砌斷面，在洞內改裝臺車，再進行下一斷面襯砌。DK113+994.814～DK114+017，長22.186，為W5斷面，因長度較短，改裝臺車時間長，為縮短工期，采用支架法現(xiàn)澆施工。
臺車法澆筑與普通隧道施工大同小異，在此不再熬述，本文主要介紹支架法施工。
3.支架布置方案
3.1主要材料
1) 鋼管選用外徑φ48mm，壁厚3.5mm的焊接鋼管,其質量應符合《碳素結構鋼》(GB/T700)中Q235-A級鋼的規(guī)定。
2) 二襯模板主要采用0.3×1.5m和0.6×1.5m標準組合鋼模，拱頂環(huán)向封閉處不足0.3m時，采用0.1m的小鋼模和方木條封閉。
3) 鋼架采用16#工字鋼。
3.2布置方案
除端頭墻外二襯長20.986，按21m布置1.5m長模板共14環(huán)，每環(huán)模板背后布置兩環(huán)工字鋼架，鋼架共28環(huán)，每環(huán)鋼架背后布置一排腳手架。腳手架主要受力方向為橫向，布置密度取1.2m（橫）×0.75m（縱）×0.75m（豎），拱頂預留兩處（寬2.4m、高約2.3m）作業(yè)平臺，詳見圖4腳手架布置立面圖。
在仰拱填充頂面范圍的腳手架四角設水平剪刀撐，在水平剪刀撐四周設由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐，并在縱橫向相鄰的兩豎向連續(xù)式剪刀撐之間增加之字斜撐，在有水平剪刀撐的部位，在每個剪刀撐中間處增加一道水平剪刀撐。
因鋼架為圓弧形，桿件與鋼架間距離不一致，故沿鋼架環(huán)向設置斜桿，確保每根桿自由長度不大于200mm。
立桿直接立在仰拱填充頂面，不設墊板，頂部、前端和橫向桿兩端設置活動頂托，除剪刀撐外所有桿（含封閉墻斜撐）接長時必須采用對接扣件連接，相鄰兩對接接頭不得在同步內，且對接接頭錯開的距離不小于500mm。剪刀撐采用搭接，搭接長度不得小于500mm，并采用2個旋轉扣件分別在離桿端不小于100mm處進行固定。
仰拱填充內按圖預埋拉桿，拉筋采用φ16圓鋼，埋入混凝土部分帶彎鉤，防止支架上浮，拉桿與鋼架底端通過縱梁（[25槽鋼]）連接。
圖4腳手架布置立面圖
4．結構受力驗算
4.1驗算荷載
（1）計算荷載
G1K支架、模板自重
組合鋼模板重量，0.7KN/m2；
鋼架自重，0.205KN/m。
G2K二襯砼重量
二襯砼厚0.6m，不考慮鋼筋重量，均布荷載為0.6×24=14.4KN/m2;
G3K新澆混凝土對側模的壓力
F=0.22γC×200×β1×β2×V1/2/(T+15)=0.22×24×200×1.2×1.15×1.01/2/40=36.43KN/m2①
γc――砼容重24KN/m3 T――砼入模溫度25℃
β1――外加劑影響修正系數(shù)，當使用具有緩凝作用的外加劑時為1.2
β2――坍落度影響修正系數(shù)，取1.15
V――澆灌升高速度，澆筑速度控制在1m/h以內。
F=γC×H=24×14=336KN/m2 ②
G4K取①②中較小值F=36.43KN/m2
Q2K振搗混凝土產生的荷載標準值
水平模板2 KN/m2
Q3K傾倒混凝土產生的荷載標準值
導管法澆筑2 KN/m2
（2）荷載組合
拱部：計算強度時q1=1.2（G1K+G2K）+1.4Q2K
計算剛度時q1=1.2（G1K+G2K）
側墻：計算強度時q2=1.2G4K+1.4Q3K=1.2*36.43+1.4*2=46.516KN/m2
計算剛度時q2=1.2G4K=1.2*36.43=43.716KN/m2
4.2水平桿穩(wěn)定驗算
根據(jù)腳手架布置圖可知，主要受力桿為橫向水平桿，支撐側墻模板，單根橫向水平桿代表面積為0.75*0.75=0.56m2,荷載為46.516*0.56=26.2KN。
考慮浮力的水平分力，F(xiàn)=0.75*0.75*46.516*cos25°=23.7KN
由于λ=l0/i=(h+2a)/i=(120+2×30)/1.58=114
查得φ=0.489
N/(φ×A)=（26200+23700）/(0.489×489)=208.7Mpa
4.3抗浮計算
按近似估算，單側上浮力約為：
F=5.406*46.516*sin25°=106.27KN/m
腳手架兩側最邊緣處，縱向每跨內均勻布置2個φ16拉桿，單根拉桿承載力驗算如下：
0.375*106270/201.1=198.2Mpa
5.結束語
（1）隧道開挖前應先進行地質超前預報。依據(jù)預報距離分長期和短期地質超前預報。長期超前地質預報（距掌子面前方100～150m）分TSP儀器探測法、斷層參數(shù)預測法和地面地質體投射法；短期超前地質預報（距掌子面前方15～30m）分地質雷達探測法、紅外探水技術和地質素描預測法等。本隧道長期超前地質預報采用TSP儀器法、短期采用地質雷達探測法，結合超前鉆探對地質進行了準確的預報。
（2）洞內施工場地狹小，無法使用大型起重機械，洞內臺車改裝時，制定書面技術交底，嚴格按交底組織施工，并做好崗前培訓，注意與洞內隧道施工人員的溝通和協(xié)調。
（3）隧道開挖斷面大，圍巖自穩(wěn)能力降低，開挖時必須采用光面爆破或弱爆破，盡量減少對圍巖的擾動；初期支護應緊隨開挖面及時施作，盡快封閉；仰拱應緊跟開挖面，距開挖面距離宜控制在20m以內，且應分段采用棧橋一次澆筑，嚴禁半幅施工，嚴禁砼未達到設計強度前通行重載車輛。
（4）支架法施工襯砌時，應注意第一次澆筑砼時的上浮。抗浮鋼筋的錨固深度應嚴格按計算長度施工。
參考文獻
[1]《廣深港客運專線深港隧道施工圖》，中鐵第四勘察設計院，2009年。
[2]《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》，GB50299-1999，中國計劃出版社，2003年。
關鍵詞：軟土地層 冷凍法 聯(lián)絡通道 地表沉降
中圖分類號： TU74 文獻標識碼： A 文章編號：
1．工程概況
寧波市軌道交通1號線福明路站～世紀大道站區(qū)間隧道聯(lián)絡通道及泵站工程，聯(lián)絡通道位置里程為左線：K15+591.259，右線：K15+590.813，通道處線間距約13.4m。中心標高左線約為-15.009m，右線約為-15.191m，地面標高約為+3.21m。
聯(lián)絡通道由與隧道鋼管片相連的水平通道和泵站構成。水平通道為直墻圓弧拱結構，通道采用兩次襯砌（鋼支架噴射混凝土）厚度為200mm。聯(lián)絡通道及泵站結構圖見圖1.1。
圖1.1 聯(lián)絡通道及泵站結構圖
2.工程地質
2.1地質條件情況
根據(jù)福明路站～世紀大道站區(qū)間聯(lián)絡通道部位的勘察資料，在聯(lián)絡通道及泵站施工深度范圍內的土層主要為②2-2灰色淤泥質粘土和③2灰色粉質粘土夾粉砂層。其中②2-2灰色淤泥質粘土，流塑，土質不均，局部為淤泥，切面光滑，呈油脂光澤，干強度中，韌性中，無搖振反應；③2灰色粉質粘土夾粉砂層，軟塑，土質不均，局部粉性較重為粉土，切面稍光滑，無光澤，干強度中，韌性中，無搖振反應。
2.2水文條件情況
場區(qū)地下水由淺部土層中的潛水及深部粉(砂)性土層中的承壓水組成，其補給來源主要為大氣降水與地表涇流，其排泄方式主要以蒸發(fā)形式排泄。
潛水主要賦存于淺部粘性土、粉性土中，地下水位隨降雨、潮汛影響而略有變化，根據(jù)區(qū)域地質資料，地下水位變化幅度不大，一般在0.5～1.0m之間。
承壓水主要賦存于中、深部粉(砂)性土中，⑤3層灰黃色砂質粉土和⑧1層灰色粉細砂地下水具承壓性。承壓水水位相對較穩(wěn)定，⑤3層灰黃色砂質粉土和⑧1層灰色粉細砂中承壓水水位埋深3.0～5.5m。
3.監(jiān)測點布設及監(jiān)測分析
3.1監(jiān)測項目
根據(jù)設計要求，結合施工環(huán)境和工況情況，本工程的監(jiān)測由通道施工安全監(jiān)測、周圍環(huán)境監(jiān)測、主線隧道監(jiān)測四部分組成，其主要目的是掌握通道、主線及周圍環(huán)境、通道冷凍溫度在通道施工期間的變形、變化，及時反饋給設計和施工，確保本工程及鄰近建、構筑物的安全。
本工程監(jiān)測項目見下表1。最主要的項目是地表沉降、地面建(構)筑物、管線沉降；隧道拱頂/拱底監(jiān)測，水平位移、收斂監(jiān)測。監(jiān)測點的具體布設可根據(jù)實際情況作相應調整。測點布置見表3.1和圖3.1。
表3.1聯(lián)絡通道監(jiān)測項目表
3.2監(jiān)測頻率及周期
根據(jù)設計文件及相關規(guī)范要求，監(jiān)測項目具體監(jiān)測頻率見表3.2，監(jiān)測周期自通道鉆孔施工開始至融沉注漿完成。
表3.2聯(lián)絡通道監(jiān)測頻率表
圖3.2聯(lián)絡通道地面監(jiān)測點布置圖
監(jiān)測頻率可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)變化情況作相應調整，在融沉注漿時應根據(jù)注漿時間確定監(jiān)測頻率。遇超過報警值或異常情況時，根據(jù)具體情況及時調整監(jiān)測時間間隔，加密監(jiān)測頻率，直至跟蹤監(jiān)測，以保證及時反饋信息。監(jiān)測過程中可區(qū)分重點監(jiān)測部位和非重點監(jiān)測部位，對重點部位加密監(jiān)測，對非重點部位適當調整監(jiān)測頻率。
3.3監(jiān)測報警控制指標
表3.3監(jiān)測控制標準表
4.監(jiān)測點變形分析
4.1聯(lián)絡通道施工階段及時間
聯(lián)絡通道冷凍孔施工：2011年5月10日～2011年5月25日；聯(lián)絡通道凍結施工：2011年6月3日～2011年8月23日；聯(lián)絡通道開挖施工：2011年7月20日～2011年8月2日；聯(lián)絡通道構筑施工：2011年8月3日～2011年8月23日。
4.2地表沉隆監(jiān)測分析
4.2.1福世區(qū)間聯(lián)絡通道2011年5月10日開始冷凍孔施工，2011年8月23日結構施工完成，四個施工階段的地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)詳見下圖：
圖4.1D1-D3地面沉降監(jiān)測斷面沉降量―時間變化曲線圖
圖4.2D3-D5地面沉降監(jiān)測斷面沉降量―時間變化曲線圖
4.2.2福世區(qū)間聯(lián)絡通道施工完成后，進入土層融沉階段，施工過程中通過融沉注漿控制地面的大幅度下沉，融沉及工后長期沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)詳見下圖：
圖4.3地面累計沉降量~時間曲線圖
4.2.3監(jiān)測數(shù)據(jù)分析結論
從圖4.1、4.2、4.3可以看出，地面變形可根據(jù)施工過程區(qū)分為四個階段：
第一階段：凍結孔施工階段。主要表現(xiàn)為地面沉降，沉降量不大，最大值為-5.7mm。主要是因為在凍結孔施工過程中，有部分水土流出凍結孔，地層發(fā)生了一定的損失，后期為了減少地面沉降，在每個凍結孔施工完成后進行了注漿。這樣就有效地控制了地面沉降。
第二階段：凍結階段。凍結前期（約13天）土體溫度下降較大；未凍區(qū)土體中的水分急速向凍結區(qū)遷移、集聚，使冰晶體逐漸增大，土體的體積發(fā)生膨脹快，地表隆起較快，見圖1、2：2011-6-7至2011-6-20；凍結后期隨著土體溫度進一步下降至0℃以下，擬建區(qū)域內沒有更多的自由水供給，土體膨脹速度減緩。土體溫度下降到一個比較低的溫度后，凍脹基本停止，地面隆起量減小，從圖中可以看出，在2011年6月20日至2011年7月18日變化曲線圖比較平穩(wěn)。
第三階段：開挖及結構構筑階段。這一階段的主要特征是地面隆起速率減小至幾乎為0；沉降變化明顯，未發(fā)生大的沉降，累計變化量最大值遠小于設計允許值，亦沉降速率較小。主要是因為凍結帷幕交圈達到了設計效果，再之在開挖過程中采取了及時支護和繼續(xù)進行土體凍結。
第四階段：融沉注漿。這一階段分為壁后注漿和隔沉注漿。從圖4.1、4.2中可以得出，在結構施工完成后，地面沉降最大為-12.8mm（-2.13mm/d），沉降速率相對較小。從圖4.3可以看出，自2011年8月23日以后地表沉降速率加快。由于聯(lián)絡通道的特殊性，通道頂板內的砼澆筑較為困難，壁后存在較大的空隙，冷凍設備拆除后，壁后注漿的不及時以及注漿量、注漿次數(shù)較少，在一定程度上加快了土體的中水的溶解，同時增加了土體的自重壓力，從而進一步加快了地表沉降。
因周圍地表環(huán)境要求不高，采取自然解凍方法。當土層解凍時，冰晶體開始慢慢融化，地面開始下陷，出現(xiàn)融沉現(xiàn)象。為了防止解凍造成地面較大沉降，利用預埋注漿管進行了注漿處理。
從表1可以看出在融沉注漿后，平均變化速率為-0.13mm/d,而根據(jù)現(xiàn)有可參照規(guī)范《旁通道凍結法技術規(guī)范》上海DG/TJ-902-2006中“9.6.8-凍結壁已全部融化后，地層沉降持續(xù)一個月每半個月不大于0.5mm,可停止融沉補償注漿。”可以得出，寧波地層并未達到上述規(guī)范中所要求的變化速率。
5.地表融沉變化規(guī)律探討
取聯(lián)絡通道的一個橫向和一個縱向斷面監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，具體分析結果如下：
5.1橫向斷面沉降分布圖
圖5.1 橫向斷面沉降分布圖
5.2縱向斷面沉降分布圖
圖5.2縱向斷面沉降分布圖
5.3縱橫段分析結論
5.3.1垂直于聯(lián)絡通道距開挖面影響范圍約13.5~15m，平行于聯(lián)絡通道距開挖面影響范圍約7.0～11.8m。
5.3.2地表隆起主要發(fā)生在積極冷凍時期，持續(xù)時間約13天，冷凍影響影響范圍分布在0～9.2m，隆起最大區(qū)域在6.5～9.2m。
5.3.3土體自然解凍后（約3個月），后續(xù)沉降速率在某一區(qū)間內，此旁通道在「-0.6，-0.4mm。
5.3.4監(jiān)測點同一斷面聯(lián)絡通道拱頂上方產生的變形最大，兩邊依次減小。
6.結束語
通過對各階段監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，可以看出福～世區(qū)間聯(lián)絡通道施工控制措施有效，整個通道在融沉注漿前并未對周邊環(huán)境產生較大的影響，為以后聯(lián)絡通道在施工過程積累了寶貴的經驗。本聯(lián)絡通道處于軟土地區(qū)主要以②2-2灰色淤泥質粘土和③2灰色粉質粘土夾粉砂層，土質較差，地質條件決定了沉降速率要達到穩(wěn)定需要一個較長時間。
[1]周文波 《盾構法隧道施工技術及應用》 中國建筑工業(yè)出版社 2004.11
關鍵詞：聯(lián)絡通道；凍結技術；施工情況
中圖分類號：U231 文獻標識碼：A
1. 工程概況
昆明市軌道交通3號線延長線普石區(qū)間聯(lián)絡通道處左、右線盾構隧道里程為ZDK4+156.6653（YDK4+158.0000）。兩隧道中心間距19.180m，左線隧道中心標高為1874.680m，右線隧道中心標高1873.991m，聯(lián)絡通道所處位置地面標高約為1891.510m，聯(lián)絡通道位于春雨路下方，聯(lián)絡通道上方管線較多，主要有自來水管、雨水管、污水管、通信信號等相關管線。聯(lián)絡通道處已使用地面旋噴+超前小導管加固地層，現(xiàn)使用水平凍結法，礦山暗挖法施工。
依據(jù)聯(lián)絡通道的特征和所處地層的特點，使用冷凍法加固土體，之后用礦山暗挖法實施開挖構筑施工，聯(lián)合以前地鐵聯(lián)絡通道施工的經驗，使用“隧道內水平凍結加固土體、隧道內礦山法開挖構筑”的全隧道內施工方案。就是：在隧道內運用水平孔與局部傾斜孔凍結加固地層，凍結聯(lián)絡通道土體，產生強度高、封閉性好的凍結帷幕。在凍土中使用礦山法開挖、噴錨支護，初期支護與二次襯砌之間設全封閉防水隔離層，二次襯砌采用型鋼拱架+滿堂支架聯(lián)合支撐、組合鋼模立模，泵送商品混凝土整體襯砌。
2. 凍結法概述
2.1 凍結法意義
凍結技術是使用人工工藝冷卻的，從地層中把冰冷的水結冰，產生的凍土是天然巖土，使其強度和穩(wěn)定性增加，隔離地下水和地下工程關系，地下工程掘砌施工的特殊施工技術方便在凍結壁的保護下實施。其實質是運用人工制冷臨時改變以巖土特性的地層固結。凍結壁是臨時的支護結構，產生永久支護后，停止凍結，解凍凍結壁。將含水地層在結冰溫度下冷卻，巖石裂隙或土孔隙中的水變成冰，巖土的性質發(fā)生決定性的變化。將這一性質改良后的凍結巖土用于地下工程施工期內的承載和密封。
2.2 凍土形成
凍土形成的5階段：
（1）冷卻段：溫度從初態(tài)減低到水的冰點，此時尚無冰；
（2）過冷段：溫度續(xù)降至冰點下，自由水仍不結冰，呈過冷現(xiàn)象。主要與熱平衡有關；但若在水達到冰點且全部水未結冰前，有結冰冰晶生長或有振動的影響，土中水將立即進入穩(wěn)定凍結階段，而無明顯過冷現(xiàn)象產生；
（3）溫度突升段：部分孔隙水凍結，釋放潛熱，溫度突升；
（4）穩(wěn)定凍結段：溫度升至冰點并穩(wěn)定，孔隙水開始凍結成冰，凍土逐漸形成；
（5）凍土降溫段：溫度繼續(xù)降低，凍結范圍擴大、凍土強度增加，吸收冷量，溫度進一步降低。
2.3 凍結法優(yōu)點
凍結法對各種地層適用，特別適合在城市地下管線密布施工條件困難地段的施工，通過幾年來國內外施工的實踐經驗證明凍結法施工有下面優(yōu)點：
（1）地下水能有效隔絕，其抗?jié)B透性能是別的所有方法不可以比較的，對于大于10%含水量的任何含水、松散，不穩(wěn)定地層都能使用凍結法施工技術；
（2）凍土帷幕的形狀與強度能視施工現(xiàn)場條件，靈活布置與調整地質條件，能達5MPa～10MPa的凍土強度，工效可以有效提高；
（3）凍結法是一種環(huán)保型工法，不會污染四周環(huán)境，土壤沒有異物進入，噪音小，完成凍結后，融化凍土墻，不影響建筑物四周地下構造；
（4）凍結施工用于樁基施工或別的工藝平行作業(yè)，施工工期可以有效地縮短。
3. 工程施工情況
3.1 鉆孔施工（圖1）
隧道內為雙側鉆孔，共施工凍結孔80個（左線凍結孔56個，右線24個），共計846.286米；測溫孔8個（右線布置2個、左線布置6個），深度2m～8.5m不等，共40.45m；4個卸壓孔（左右線各2個）。
鉆孔時，先施工透孔，依據(jù)穿透孔的偏差，相關的鉆進參數(shù)進一步調整。之后依據(jù)聯(lián)絡通道施工的孔位，使用從上到下的程序實施施工，這樣能避免由于下層凍結孔的施工引發(fā)上部地層擾動，使鉆孔施工時產生的事故減少。
每個鉆孔施工前必須完成安裝密封裝置。用螺絲把孔口裝置裝在閘閥上，注意把密封墊片加好。當?shù)谝粋€孔開通后，沒有涌水涌砂可繼續(xù)鉆進，但以后鉆孔仍要裝孔口裝置，以防突發(fā)涌水涌砂現(xiàn)象出現(xiàn)；若涌水、涌砂現(xiàn)象較厲害，還應注水泥漿（或雙液漿）止水。
3.2 凍結施工
冷凍站內設備關鍵包含冷凍機組、配電柜、鹽水箱、清水箱、鹽水泵、清水泵等。安裝凍結站包含氟系統(tǒng)、鹽水體系和冷卻水體系安裝，需要依據(jù)凍結站的總體設計，依照先設備后管路的安裝程序與施工圖的技術需求，分別實施安裝三大循環(huán)體系，并依照《井巷工程施工及驗收規(guī)范》需求試壓、檢驗驗收。
完成設備安裝后實施調試與試運轉。在試運轉時，壓力、溫度等各狀態(tài)參數(shù)要隨時調節(jié)，讓機組在相關工藝規(guī)程與設備需求的技術參數(shù)條件下運行。凍結體系運轉正常后進入積極凍結。這階段為凍結帷幕的產生階段，需要凍結孔單孔不小于5m3/h的流量；積極凍結7天鹽水溫度降到-18℃以下，積極凍結15天鹽水溫度降到-24℃以下，不大于2℃的去回路溫差；開挖前降到-28℃以下鹽水溫度。每天檢驗測溫孔溫度，并依據(jù)測溫數(shù)據(jù)，分析凍結壁的擴展速度與厚度，預計凍結壁達到設計厚度時間。
4. 關鍵施工技術措施
4.1 凍結水平孔施工技術措施
因為隧道管片為300mm的厚度，為避免開孔后出現(xiàn)涌砂涌水情況，第一次開孔為250mm厚度，開孔選用J-200型金剛石鉆機，配φ130mm金剛石取芯鉆頭實施鉆孔，用鋼楔楔斷混凝土芯，管片不開透，讓管片留有50mm的混凝土厚度，之后把孔口管和大球閥安裝好，完成安裝后，J-200型金剛石鉆機是第二次開孔選用的，配φ108mm金剛石取芯鉆頭對剩余50mm厚管片實施鉆透。完成開孔后球閥要及時關閉，避免涌砂涌水。
鉆孔施工時先施工透孔，用來進一步校核聯(lián)絡通道中心線與腰線，依據(jù)透孔的施工經驗和對地層的判斷，對后續(xù)施工的凍結孔實施微量調整，保證凍結孔的終孔偏斜滿足設計需求。
完成鉆孔施工后，對全部凍結孔實施耐壓試驗、測斜與測深，在所有達到設計需求后才能實施凍結施工，如果達不到要求，則需要實施下套管、補孔等形式解決，以避免后期凍結時泄漏鹽水而導致凍結失敗。
4.2 凍結施工關鍵技術方法
（1）由于聯(lián)絡通道的施工很多危險點，出現(xiàn)嚴重的事故損失，事故影響大，本項目施工用電負荷依照二級負荷思考。現(xiàn)場變電所上源供電使用雙電源供電模式。
（2）冷卻水蓄水箱在凍結站安裝兩個，達16m3的總蓄水。在供水中斷的狀況下，能運用蓄水箱清水確保冷卻用水需求。同時主動聯(lián)絡各方，及時復原供水。
（3）凍結站安裝有兩套冷凍機組，正常狀況下要一臺正常運轉。機械一旦出現(xiàn)故障，能暫時運用其中一臺持續(xù)維持凍結，同時把故障機組修復，及時復原凍結。平時增強設備的管理和維修，冷凍機運轉前安排有了解機器功能的設備員對機組實施全面細致的檢修，保證其安全性。
結語
自中國使用凍結法施工技術以來，作為一種特別的施工辦法，其抗?jié)B透功能是別的任何辦法都不可以比較的。這些年來，城市地下項目施工進入了高峰，繁雜的施工環(huán)境讓一些大型的設備常常無能為力，而凍結法這種只在施工區(qū)域內鉆孔就能處理問題簡單容易方法正好有了用武之地，具備優(yōu)良的社會、經濟效益，具備優(yōu)良的發(fā)展前景。隨著聯(lián)絡通道冷凍法施工技術的運用發(fā)展，風險防范的技術方法會更加完善，從而更有利于聯(lián)絡通道冷凍法施工的宣傳普及，更加可控施工風險。
參考文獻
[1]馬玉峰，蘇立凡，徐兵壯，等.地鐵隧道聯(lián)絡通道和泵站的水平凍結施工[J].建井技術，2000，21（3）：39-41.