地鐵盾構(gòu)施工監(jiān)理的理論與實(shí)踐作者 田世文 王曉剛摘要 本文通過(guò)對(duì)地鐵盾構(gòu)施工的發(fā)展和各施工階段的施工工藝介紹，以及結(jié)合北京地鐵8號(hào)線實(shí)際施工監(jiān)理情況，提出質(zhì)量、安全控制要點(diǎn)共勉，以不斷提高盾構(gòu)施工監(jiān)理的技術(shù)水平。關(guān)鍵詞 盾構(gòu) 施工 工藝 質(zhì)量 安全 監(jiān)理 控制一、盾構(gòu)法的概念目前，北京市在建地鐵線路共有13條，在建項(xiàng)目總里程達(dá)到300公里，項(xiàng)目總投資將高達(dá)2000億元。到2015年將建成并運(yùn)營(yíng)18條線路，形成“三環(huán)、四橫、五縱、七放射”總長(zhǎng) 561公里的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)。北京軌道交通建設(shè)正處于又好又快建設(shè)基本網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展時(shí)期。地鐵施工工法種類繁多，其中以明挖、蓋挖、暗挖、盾構(gòu)施工為主，區(qū)間施工多采用盾構(gòu)法。盾構(gòu)法以其安全、快速的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。盾構(gòu)法是以盾構(gòu)機(jī)為隧道掘進(jìn)設(shè)備，以盾構(gòu)機(jī)的盾殼作為支護(hù)，用前端刀盤切削土體，由千斤頂頂推盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)，以開(kāi)挖面上拼裝預(yù)制管片作為襯砌，從而形成隧道的施工方法。盾構(gòu)機(jī)的類型有多種，根據(jù)工程的地質(zhì)特點(diǎn)，目前北京地鐵區(qū)間隧道建設(shè)以土壓平衡式盾構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。二、盾構(gòu)法的歷史與發(fā)展采用盾構(gòu)法修建隧道已有180多年的歷史。最早進(jìn)行研究的是法國(guó)工程師布律內(nèi)爾，他由觀察船蛆在船的木頭中鉆洞，并從體內(nèi)排出一種粘液加固洞穴的現(xiàn)象得到啟發(fā)，在1818年開(kāi)始研究盾構(gòu)法施工，并于1825年在英國(guó)倫敦泰晤士河下，用一個(gè)矩形盾構(gòu)建造世界上第一條水底隧道(寬11.4米、高6.8米)。 在修建過(guò)程中遇到很大的困難，兩次被河水淹沒(méi)，直至1835年，使用了改良后的盾構(gòu)，才于1843年完工。其后巴洛于1865年在泰晤士河底,用一個(gè)直徑2.2米的圓形盾構(gòu)建造隧道。1847年在英國(guó)倫敦地下鐵道城南線施工中，英國(guó)人格雷特黑德第一次在粘土層和含水砂層中采用氣壓盾構(gòu)法施工，并第一次在襯砌背后壓漿來(lái)填補(bǔ)盾尾和襯砌之間的空隙，創(chuàng)造了比較完整的氣壓盾構(gòu)法施工工藝，為現(xiàn)代化盾構(gòu)法施工奠定了基礎(chǔ)，促進(jìn)了盾構(gòu)法施工的發(fā)展。20世紀(jì)3040年代，僅美國(guó)紐約就采用氣壓盾構(gòu)法成功地建造了19 條水底的道路隧道、地下鐵道隧道、煤氣管道和給水排水管道等。從18971980年，在世界范圍內(nèi)用盾構(gòu)法修建的水底道路隧道已有21條。德、日、法、 蘇等國(guó)把盾構(gòu)法廣泛使用于地下鐵道和各種大型地下管道的施工。1969年起，在英、日和西歐各國(guó)開(kāi)始發(fā)展一種微型盾構(gòu)施工法，盾構(gòu)直徑最小的只有1米左右,適用于城市給水排水管道、煤氣管道、電力和通信電纜等管道的施工。盾構(gòu)機(jī)問(wèn)世180多年，但得到迅速發(fā)展是在20世紀(jì)60年代以后?？v覽當(dāng)今世界各國(guó)，盾構(gòu)機(jī)綜合技術(shù)水平首推日本和歐洲最高。盾構(gòu)機(jī)由初期的手掘式發(fā)展到半機(jī)械式、全機(jī)械式，以及近30多年來(lái)高速發(fā)展的泥水式平衡盾構(gòu)機(jī)和加泥式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)等。現(xiàn)代盾構(gòu)機(jī)已在自動(dòng)控制、激光導(dǎo)向、液壓傳動(dòng)、開(kāi)挖面壓力控制、壁后同步注漿、盾尾密封、管片 拼裝、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集等方面得到很大發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后期，世界上又開(kāi)發(fā)出既可用于軟土地層又可用于巖石圍巖的復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)；開(kāi)發(fā)出可轉(zhuǎn)任意角度的復(fù)合子母式盾構(gòu)機(jī)。另外，盾構(gòu)法隧道成型斷面除圓形之外，多圓形、橢圓形、矩形及多室矩形也在實(shí)際工程中得到應(yīng)用。當(dāng)今世界盾構(gòu)機(jī)的技術(shù)水平已發(fā)展到 相當(dāng)高的階段。中國(guó)于第一個(gè)五年計(jì)劃期間，首先在遼寧阜新煤礦，用直徑 2.6米的手掘式盾構(gòu)進(jìn)行了疏水巷道的施工。中國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的盾構(gòu)，直徑最大為11.26米,最小為3.0米。盾構(gòu)法因其具有明顯的優(yōu)越性，故在施工得到廣泛使用。其優(yōu)越性在于在盾構(gòu)的掩護(hù)下進(jìn)行開(kāi)挖和襯砌作業(yè)，有足夠的施工安全性；地下施工不影響地面交通,在河底下施工不 影響河道通航;施工操作不受氣候條件的影響;產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲等環(huán)境危害較小;對(duì)地面建筑物及地下管線的影響較小。目前正在修建的北京地鐵區(qū)間隧道大部分都采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)法因?yàn)楸葌鹘y(tǒng)的礦山法安全、快速而受到廣大施工單位的青睞，很有發(fā)展前景，目前被廣泛用于地鐵隧道施工。 三、盾構(gòu)機(jī)的主要工作原理（一）土壓平衡工藝原理土壓平衡盾構(gòu)工藝原理是利用安裝在盾構(gòu)最前面的全斷面切削刀盤，將正面土體切削下來(lái)的土進(jìn)入刀盤后面的密封艙內(nèi)，井使艙內(nèi)具有適當(dāng)壓力與開(kāi)挖面水土壓力平衡，以減少盾構(gòu)推進(jìn)對(duì)地層土體的擾動(dòng)，從而控制地表沉降或隆起，在出土?xí)r由安裝在密封艙下部的螺旋運(yùn)輸機(jī)向排土口連續(xù)的將土碴排出。土艙土壓力衡盾構(gòu)的開(kāi)挖土艙由刀盤、切口環(huán)、隔板及添加劑注入系統(tǒng)組成。將刀盤切削下來(lái)的碴土填滿土艙室，在切削刀盤后面裝有使土艙室內(nèi)土砂強(qiáng)制混合的攪拌臂。借助盾構(gòu)掘進(jìn)油缸的推力通過(guò)隔板進(jìn)行加壓，產(chǎn)生泥土壓，這一壓力通過(guò)碴土及刀盤作用于整個(gè)作業(yè)面，使作業(yè)面穩(wěn)定，同時(shí)用螺旋輸送機(jī)排土，螺旋輸送機(jī)排土量與盾構(gòu)掘進(jìn)出土量相適應(yīng)，掘進(jìn)過(guò)程中始終維持開(kāi)挖土量與排土量平衡，維持土艙內(nèi)土壓力穩(wěn)定在預(yù)定范圍內(nèi)。土艙內(nèi)的土壓力通過(guò)土壓傳感器進(jìn)行測(cè)量，為保證預(yù)定的土壓力可通過(guò)控制掘進(jìn)力、掘進(jìn)速度、螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)控制。當(dāng)土艙內(nèi)的土壓力大于地層土壓力和水壓力時(shí)，地表將會(huì)隆起；當(dāng)土艙內(nèi)的土壓力小于地層土壓力和水壓力時(shí)，地表將會(huì)下沉；因此土艙內(nèi)的土壓力應(yīng)與地層土壓力和水壓力平衡。盾構(gòu)尾部的空隙通過(guò)注漿系統(tǒng)進(jìn)行同步回填漿液，注漿壓力及數(shù)量應(yīng)與地層水土壓力及空隙量相適應(yīng)，有效控制地表的沉降。（二）碴土改良工作原理土壓平衡盾構(gòu)維持工作面穩(wěn)定的介質(zhì)為碴土，為維持土艙內(nèi)土壓力的穩(wěn)定和碴土的排出，土艙內(nèi)的碴土必須具有良好的塑性和流動(dòng)性；良好的粘軟稠度；且內(nèi)摩擦力和透水性較低。一般情況下碴土不一定具有這些特性，刀盤扭矩較大，碴土流動(dòng)困難，在土壓力作用下易壓實(shí)固結(jié)，容易產(chǎn)生泥餅或泥團(tuán)，在透水性土層中，在水的作用下碴土在螺旋輸送機(jī)內(nèi)排出無(wú)法形成有效的壓力遞減，土艙內(nèi)的土壓力難以穩(wěn)定，因此需要對(duì)開(kāi)挖后的碴土進(jìn)行改良，使其具有上述特性。根據(jù)地層情況，向開(kāi)挖土艙內(nèi)注入泡沫、粘土或添加劑，進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，使碴土具有可塑性和不透水性，以使螺旋機(jī)排土順暢，土艙內(nèi)的壓力容易控制和穩(wěn)定。四、土壓平衡盾構(gòu)機(jī)功能特點(diǎn)和施工工藝（一）土壓平衡盾構(gòu)機(jī)功能特點(diǎn)(1)、刀具選型刀盤結(jié)構(gòu)與布局應(yīng)適應(yīng)土層性質(zhì)并防止磨損，刀盤可通過(guò)最大碴土粒徑，開(kāi)口率等要滿足工程需要。刀盤前面安裝切削刀具，沿刀盤側(cè)面，刀盤鋼結(jié)構(gòu)圓周面焊有耐磨條。刀盤可沿順時(shí)針及逆時(shí)針兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，在刀盤背面裝有四根攪動(dòng)臂，可避免牛腿部位形成泥餅，刀具刀頭鑲嵌硬質(zhì)合金頭，刀具周圍焊接耐磨層。(2)、推進(jìn)千斤頂推進(jìn)千斤頂安裝在中盾，油缸側(cè)裝在中盾前法蘭上，頂桿側(cè)支承端裝有特氟龍墊。推進(jìn)千斤頂在與管片接觸端裝有支承靴，通過(guò)支承靴作用于管片環(huán)上。 推進(jìn)千斤頂可以通過(guò)單個(gè)控制或通過(guò)分組控制以達(dá)到調(diào)整掘進(jìn)方向的功能。(3)、尾盾、鉸接油缸 尾盾焊接成一個(gè)整體，通過(guò)被動(dòng)跟隨的鉸接式油缸與主盾體相連。尾盾驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中包括鉸接油缸的驅(qū)動(dòng)泵。注漿管線埋于盾尾鋼板中。主要通過(guò)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)來(lái)進(jìn)行被動(dòng)式控制鉸接油缸的伸長(zhǎng)量；在掘進(jìn)過(guò)程中，可手動(dòng)伸長(zhǎng)或收縮鉸接油缸的伸長(zhǎng)量。(4)、尾盾密封與潤(rùn)滑尾盾后部裝有兩室三排鋼絲刷環(huán)密封，以防止地下水浸入，只有在兩個(gè)密封室都充滿密封油脂時(shí)，才能真正起到密封的作用。在隧道掘進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)密封室內(nèi)的油脂開(kāi)始變得稀薄時(shí)，就必須保證有油脂被連續(xù)補(bǔ)充注入。 (5)、土壓傳感器土壓傳感器可以顯示出土倉(cāng)的壓力，土壓力傳感器可以拆卸下來(lái)，根據(jù)所提供的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行重新校準(zhǔn)和調(diào)試，同時(shí)盾構(gòu)機(jī)也將進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。傳感器的零配件在重新調(diào)試時(shí)可以更換。根據(jù)地表沉降測(cè)量的反饋信息調(diào)整土倉(cāng)壓力的設(shè)定，通過(guò)調(diào)整盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)速度和排土速度之間的平衡來(lái)調(diào)節(jié)土壓平衡。 (6)、人閘氣壓調(diào)節(jié) 由于換刀需要，要求定期查看刀具磨損情況，并針對(duì)磨損情況進(jìn)行換刀。在氣壓法換刀情況下需要通過(guò)人閘進(jìn)行氣壓調(diào)節(jié)，在開(kāi)式換刀或查看刀具磨損的情況下，直接把土倉(cāng)壓力降為0bar，對(duì)土倉(cāng)進(jìn)行降溫，旋轉(zhuǎn)刀盤進(jìn)行作業(yè)。在氣壓換刀的情況下，需要對(duì)雙室的氣壓進(jìn)行調(diào)整。（二）、盾構(gòu)機(jī)始發(fā)主要工藝（1）盾構(gòu)機(jī)組裝 （2）洞門密封 （3）洞門加固與破除 （4）安裝反力架及負(fù)環(huán)管片（1）盾構(gòu)機(jī)組裝后配套臺(tái)車及其它設(shè)備下井示意圖盾構(gòu)機(jī)安裝示意圖（一） 盾構(gòu)機(jī)安裝示意圖（二）盾構(gòu)機(jī)安裝示意圖（三） 北京地鐵8號(hào)線01標(biāo)1#臺(tái)車及電瓶車吊裝就位（2）洞門密封由于洞圈與盾構(gòu)外徑有一定的間隙，為了防止盾構(gòu)出洞時(shí)及施工期間土體從該間隙中流失，在洞圈周圍安裝由橡膠簾布、扇形壓板等組成的密封裝置、并增設(shè)注漿孔，作為洞口的防水措施。 安裝止水簾幕及扇形壓板（3）洞門加固與破除在盾構(gòu)機(jī)下井、到達(dá)以前，對(duì)始發(fā)井、接受井端頭進(jìn)行加固，加固方法采用地面旋噴樁加固，旋噴樁采用直徑900mm、間距700mm的三重管。加固目的： 穩(wěn)固土體，防止塌方； 止水； 保持盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段的正確姿態(tài)。 始發(fā)前破除洞門 出洞前破除洞門盾構(gòu)進(jìn)、出洞加固1）盾構(gòu)進(jìn)出洞前，應(yīng)對(duì)工作井端頭一定范圍內(nèi)土體進(jìn)行加固,加固措施采用旋噴樁、水泥攪拌樁。地鐵多用旋噴樁加固，加固范圍一般端頭69m,地鐵8號(hào)線為6m長(zhǎng)。2 ）經(jīng)加固后的土體應(yīng)有很好的均質(zhì)性、自立性、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為大于2MPa，滲透系數(shù)小于10-8cm/sec。盾構(gòu)始發(fā)前監(jiān)理應(yīng)對(duì)旋噴樁加固效果進(jìn)行鉆芯見(jiàn)證檢驗(yàn)，及洞門各部位打探孔檢查確認(rèn)地質(zhì)情況。（4）安裝反力架及負(fù)環(huán)管片負(fù)環(huán)安裝示意圖北京地鐵8號(hào)線反力架及負(fù)環(huán)管片示意圖（三）土壓平衡盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)工藝土壓平衡盾構(gòu)施工工藝示意圖1、 盾構(gòu)掘進(jìn)目前，國(guó)內(nèi)軌道交通區(qū)間盾構(gòu)法施工用盾構(gòu)設(shè)備多為德、日、法盾構(gòu)機(jī)（海瑞克、小松、維爾特），盾構(gòu)掘進(jìn)第一個(gè)100米，一般由總承包單位機(jī)施人員同外方技術(shù)人員一同操作運(yùn)行，之后由中方獨(dú)立操作施工。如遇問(wèn)題再請(qǐng)外方廠家及時(shí)配合處理。因此確保設(shè)備的熟練使用和維護(hù)的及時(shí)性是成功掘進(jìn)的關(guān)鍵。 中央控制室（一） 司機(jī)操作（二）2、 碴土運(yùn)輸 碴土運(yùn)輸（三）3、 管片拼裝管片生產(chǎn)過(guò)程中，監(jiān)理應(yīng)駐場(chǎng)監(jiān)理，試生產(chǎn)應(yīng)做三環(huán)拼裝試驗(yàn)的檢查驗(yàn)收，并按生產(chǎn)環(huán)的批次進(jìn)行檢漏等試驗(yàn)，確保生產(chǎn)質(zhì)量。 管片拼裝 管片連接 管片與管片拼裝示意圖 三環(huán)拼裝試驗(yàn) 檢漏試驗(yàn) 測(cè)量?jī)?nèi)徑 檢漏試驗(yàn) 檢測(cè)縫寬4、管片同步注漿與二次注漿為填補(bǔ)盾尾間隙、超挖及施工過(guò)程中的地層損失，有效控制地基變位，采用盾尾同步注漿，輔以管片后注漿。本工程盾構(gòu)同步注漿系統(tǒng)，利用攪拌站在地面進(jìn)行漿液攪拌后，運(yùn)送至盾構(gòu)機(jī)的漿液罐中，用4個(gè)注漿泵通過(guò)盾體中預(yù)設(shè)的管路注入管片與土體間空隙。通過(guò)管片背后注漿，可以減少地基沉陷量，保證環(huán)境安全；確保管片襯砌穩(wěn)定性；作為隧道襯砌防水的第一道防線，提供長(zhǎng)期、均質(zhì)、穩(wěn)定的防水功能。注漿材料選擇充分考慮土體條件及滿足盾構(gòu)機(jī)注漿方式要求，拌制的漿液應(yīng)具有泵送性好、不離析、壓注后收縮小、凝結(jié)強(qiáng)度大于土體強(qiáng)度等特性。工程中選用由砂、粉煤灰、膨潤(rùn)土、水、水泥組成漿液。漿液配比先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)、理論計(jì)算求出，施工中視地質(zhì)與施工情況適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。注漿壓力選擇以能充足填充盾尾間隙、超挖及施工過(guò)程中其他因素造成的地層損失為原則，根據(jù)相應(yīng)部位土壓力、水壓力、泥漿壓力以及襯砌的強(qiáng)度選擇合適的壓力，一般出口處壓力為0.10.3Mpa。壓漿量考慮其滲透性、收縮性、脫水、超挖等因素，取間隙的150%250%，對(duì)注漿的管理一般結(jié)合地基變位情況進(jìn)行注漿壓力及注漿量的綜合管理。二次（或多次）注漿是彌補(bǔ)同步注漿的不足，減少地表沉降的有效輔助手段，主要視地表沉降情況和其它具體情況而定。 攪拌站 地面漿液攪拌 同步注漿5、盾構(gòu)掘進(jìn)方向控制與監(jiān)測(cè)盾構(gòu)機(jī)配備一套VMT自動(dòng)激光導(dǎo)向系統(tǒng)，主要由激光全站儀、電子激光靶、控制箱、計(jì)算機(jī)及其它配套硬件和軟件組成。用于盾構(gòu)掘進(jìn)方向控制。激光全站儀第一次定位采用人工測(cè)量，隨后的定位可由自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)自己確定，激光全站儀與激光靶的距離一般在100200m范圍內(nèi)，具體還受洞內(nèi)空氣折射能力、激光能量的大小和隧道曲線半徑等的影響。盾構(gòu)機(jī)的傳感器分別測(cè)量推進(jìn)千斤頂和鉸接千斤頂左、右、上、下四個(gè)位置的伸長(zhǎng)量，并將結(jié)果傳到控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī)中。上述各項(xiàng)測(cè)量結(jié)果可以不斷地以數(shù)據(jù)和圖表形式反映到控制室內(nèi)的操作屏幕上，及時(shí)指導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)操作手進(jìn)行操作。結(jié)合專門的管片排列軟件，每環(huán)掘進(jìn)結(jié)束后，還可以自動(dòng)確定未來(lái)若干環(huán)需要的管片的型式，從而指導(dǎo)管片的吊裝和運(yùn)輸。（四）盾構(gòu)機(jī)接收工藝盾構(gòu)機(jī)到達(dá)與接收：盾構(gòu)推至最后50100 m時(shí)，是盾構(gòu)到站的施工階段。在盾構(gòu)機(jī)到達(dá)前完成端頭土體加固、安裝接受托架、破除洞門。五、盾構(gòu)機(jī)選型考慮的因素（一）工程地質(zhì)條件(1)粘性土及粉土層盾構(gòu)機(jī)在該地層中施工時(shí)，一般較容易控制，但常會(huì)發(fā)生刀盤粘附導(dǎo)致增大阻力和螺旋輸送機(jī)的粘附堵塞，因而盾構(gòu)機(jī)選型時(shí)應(yīng)通過(guò)刀盤形式、開(kāi)口率、刀具、加泥位置等考慮解決辦法。(2)砂性土層盾構(gòu)機(jī)在砂性土層施工比在粘土層施工稍為困難。砂性土一般摩擦阻力大，滲透性好，在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)擠壓下水分很快排出，土體強(qiáng)度提高，故不僅盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)摩擦阻力大，而且開(kāi)挖面土壓力也較大，常會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)刀盤扭矩和總推力不足的問(wèn)題。另外，盾構(gòu)機(jī)密封艙內(nèi)刀具切削下來(lái)的砂土不易攪拌成均勻的塑流體，特別是在無(wú)水砂性土層中施工，有時(shí)甚至實(shí)現(xiàn)不了與開(kāi)挖面土壓力保持動(dòng)態(tài)平衡的需要，操作不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)開(kāi)挖面上方的局部坍塌。再有，北京地區(qū)砂性土中石英含量較大，刀具磨損較嚴(yán)重，并伴有損壞盾尾密封系統(tǒng)的現(xiàn)象。因此盾構(gòu)機(jī)選型時(shí)，應(yīng)將設(shè)備的推力、刀盤的扭矩、形式、開(kāi)口率，以及加泥加泡沫系統(tǒng)等內(nèi)容作為重點(diǎn)統(tǒng)籌考慮。(3)砂卵石地層北京地區(qū)的砂卵石地層一般級(jí)配良好，含砂率在25 40之間盾構(gòu)機(jī)在此地層中施工遠(yuǎn)比在砂性土層中施工困難：首先是盾構(gòu)機(jī)密封艙內(nèi)建立土壓平衡比較困難，甚至盾構(gòu)機(jī)實(shí)現(xiàn)不了土壓平衡的功能；其次是大粒徑砂卵石不但切削或破碎困難，而且切削下來(lái)的碴土經(jīng)螺旋輸送機(jī)向外排出也十分困難；再次是刀盤(刀具)和螺旋輸送機(jī)以及密封艙內(nèi)壁磨損嚴(yán)重，而且盾構(gòu)機(jī) 掘進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)和噪音對(duì)周邊環(huán)境影響較大等等。因此盾構(gòu)機(jī)選型時(shí)，必須從如何解決上述三個(gè)問(wèn)題出發(fā)，對(duì)刀盤支撐方式、刀盤形式，刀具形狀及布置方式，加泥加泡沫系統(tǒng)等方面認(rèn)真研究，保證所選機(jī)型適應(yīng)砂卵石地層的施工。(4)粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土、中細(xì)砂互層對(duì)于此類地層，盾構(gòu)機(jī)施工比較容易有時(shí)甚至不用加泥只需加水即能順利施工。(5)中砂、粉質(zhì)粘土、砂卵石互層對(duì)于此類地層，盾構(gòu)機(jī)施工比砂性土層困難，而遠(yuǎn)比砂卵石層容易，所需注重問(wèn)題與前三項(xiàng)類似，但因?yàn)閹最惖刭|(zhì)交互的原因，情況有較大變化。（二）工程水文條件對(duì)于采用密閉式盾構(gòu)機(jī)技術(shù)施工，除工作井施工需要考慮降水外，區(qū)間隧道盾構(gòu)機(jī)施工時(shí)對(duì)地下水只需稍加注意即可(對(duì)于密封0.6MPa以下的水壓力， 就目前盾構(gòu)機(jī)技術(shù)水平已很容易)。對(duì)于城市特殊水，因其產(chǎn)生原因和作用于土體的狀況復(fù)雜多變，不應(yīng)一概而論。有些情況其對(duì)地層土體物理力學(xué)性能的影響較 大，如土體被特殊水長(zhǎng)期浸泡變軟或由于管道滲漏其周圍土體不斷被水帶走后形成不規(guī)則空穴等等，給盾構(gòu)施工沉降控制造成很大困難。因此盾構(gòu)機(jī)選型時(shí)對(duì)城市特 殊水的影響需特別加以考慮。（三）曲線施工根據(jù)城市地鐵的使用要求以及城市交通網(wǎng)的規(guī)劃，地鐵隧道必然存在曲線部分，而節(jié)能型車站通常為進(jìn)站上坡出站下坡，也有坡度較大的豎曲線部分；另外地 鐵隧道線形設(shè)計(jì)或施工時(shí)，常為避開(kāi)既有構(gòu)筑物，不得已改變線形，也會(huì)出現(xiàn)曲線。因此盾構(gòu)機(jī)所裝備的功能，應(yīng)滿足曲線推進(jìn)的要求。設(shè)計(jì)在曲線段一般采用楔形 管片，但為減少曲線施工對(duì)土層的干擾，除采用楔形管片外，設(shè)計(jì)盾構(gòu)機(jī)時(shí)還可以考慮采用油壓分區(qū)控制、實(shí)現(xiàn)千斤頂可自由編組；或采用仿形刀裝置、鉸 接機(jī)構(gòu)等功能綜合解決。（四）地下構(gòu)筑物眾多北京是一個(gè)擁有一千多萬(wàn)人口的特大城市，地下修建了大量的構(gòu)筑物，如上下水管道、煤氣、熱力、電力、通訊、人防工程等。北京又是一個(gè)古老的城市，除地下可能有大量文物外，舊繁華市區(qū)還可能存在一些年代久遠(yuǎn)、損壞嚴(yán)重、存在嚴(yán)重滲滑的各種管道。而由于歷史的原因，北京市城市建設(shè)檔案管理相對(duì)滯后，很難 弄清地下各種構(gòu)筑物的分布狀況。工程勘測(cè)時(shí)，因鉆孔距離的局限，隧道沿線總存在勘測(cè)的空當(dāng)，實(shí)際上還存在地鐵隧道上方地面現(xiàn)有大量房屋建筑，不能實(shí)施勘 測(cè)。因此盾構(gòu)法施工過(guò)程中，會(huì)遇到各種障礙物或異物，并且往往不具備從地面進(jìn)行處理的條件，給盾構(gòu)掘進(jìn)施工帶來(lái)意想不到的困難。盾構(gòu)機(jī)選型時(shí)，應(yīng)考慮北京 地下構(gòu)筑物眾多的現(xiàn)實(shí)，提出相應(yīng)的解決辦法。（五）淺覆土及隧道穿越建筑物下方隧道穿越建筑物下方，特別是舊有民房(穿越其它現(xiàn)存構(gòu)筑物兩者距離過(guò)近的情況也可劃歸此類)，是城市隧道采用盾構(gòu)法施工的首選原因；另由于種種原因，地鐵 隧道總會(huì)有局部埋深不大，隧道覆土較淺的地段，故盾構(gòu)機(jī)在上述條件下施工不可避免。對(duì)此稍作分析即可知道，這兩種情況下盾構(gòu)法施工所需要考慮的問(wèn)題都是如 何控制土體(地面)沉降或變形，避免引起地面建筑物下沉、傾斜、開(kāi)裂或者避免造成相鄰構(gòu)筑物損壞。根據(jù)盾構(gòu)法施工經(jīng)驗(yàn)如果施工控制不好，確實(shí)會(huì)引起隧道 前方或周邊土體產(chǎn)生較大沉降與變形，造成地面房屋開(kāi)裂或嚴(yán)重干擾相鄰構(gòu)筑物。因而盾構(gòu)機(jī)選型時(shí)，將盾構(gòu)機(jī)配備控制土體沉降與變形的功能以及具有操作簡(jiǎn)便、 靈巧等性能作為重點(diǎn)考察內(nèi)容。（六） 同一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)多次解體、搬運(yùn)、組裝調(diào)試與掘進(jìn)根據(jù)北京地區(qū)地質(zhì)條件，盾構(gòu)機(jī)的使用壽命一般可達(dá)6km甚至10km以上，而盾構(gòu)法隧道工程標(biāo)段劃分不會(huì)過(guò)大，估計(jì)在兩個(gè)區(qū)間左右，即單線長(zhǎng)度不大于 4km，低于盾構(gòu)機(jī)的使用壽命。筆者認(rèn)為應(yīng)考慮我國(guó)國(guó)情，盡可能增加盾構(gòu)機(jī)用于工程施工的長(zhǎng)度。故所選盾構(gòu)機(jī)在確保適應(yīng)北京各類地層施工的前提下，須充分 考慮盾構(gòu)機(jī)分塊的合理性，既要保證盾構(gòu)機(jī)的整體質(zhì)量，又要滿足便于組裝、解體和搬運(yùn)的要求。六、盾構(gòu)法施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)1.盾構(gòu)始發(fā)（出洞）階段盾構(gòu)始發(fā)（出洞）階段是控制盾構(gòu)掘進(jìn)施工的首要環(huán)節(jié)。在盾構(gòu)始發(fā)（出洞）前、后各項(xiàng)準(zhǔn)備工作中監(jiān)理需監(jiān)督承包單位做好充分的技術(shù)、人員、材料、設(shè)備準(zhǔn)備，并對(duì)盾構(gòu)是否具備出洞條件予以審查，確保盾構(gòu)在安全可靠的前提下能順利出洞。1.1盾構(gòu)始發(fā)井及土體加固盾構(gòu)始發(fā)井一般建在車站端頭，結(jié)構(gòu)尺寸要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求建成。始發(fā)井后推力墻在盾構(gòu)起步時(shí)，承受千斤頂巨大的反推力，因此該推力墻必須具備足夠的強(qiáng)度和剛度，在千斤頂反推力的作用下，不產(chǎn)生過(guò)大變形。為了確保盾構(gòu)出洞施工的安全和更好地保護(hù)附近的地下管線和建（構(gòu)）筑物，盾構(gòu)出洞前需對(duì)出洞區(qū)域洞口土體進(jìn)行加固。根據(jù)地質(zhì)情況，加固做法通常采用地面旋噴注漿法，提高土體的抗剪、抗壓強(qiáng)度，減少地層滲透性，通常要求加固后的土體單軸抗壓強(qiáng)度不低于1MPa,加固范圍在始發(fā)井周邊盾構(gòu)長(zhǎng)度加三層管片環(huán)寬的范圍進(jìn)行，同時(shí)加固后，地面應(yīng)滿足盾構(gòu)機(jī)整體吊裝進(jìn)洞的需要（盾構(gòu)整體重在300T左右）盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)要鑿除前進(jìn)方向始發(fā)井壁上的鉆孔樁，加固土體后，在鑿樁時(shí)地層仍能保持穩(wěn)定。盾構(gòu)接收井除無(wú)推力墻外，其余結(jié)構(gòu)尺寸加固要求，基本同始發(fā)井。監(jiān)理人員對(duì)始發(fā)井（接收井）的監(jiān)理要特別關(guān)注加固范圍和效果。在確保加固效果滿足設(shè)計(jì)要求前提下，才能同意盾構(gòu)出洞，否則應(yīng)督促承包方及時(shí)采取補(bǔ)救措施。針對(duì)土體加固監(jiān)理人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下三方面： 加固土體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)間隙封閉由于加固土體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間存在間隙，監(jiān)理在審查土體加固專項(xiàng)方案時(shí)應(yīng)審查承包方是否在方案中有相應(yīng)的措施，一般可采用注漿、旋噴等方法封閉該間隙，并監(jiān)督承包方予以落實(shí)。加固土體的強(qiáng)度加固土體的強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求是衡量加固效果的首要指標(biāo)，可通過(guò)對(duì)進(jìn)出洞加固范圍內(nèi)不同深度土體采用鉆芯取樣檢測(cè)的方式加以驗(yàn)證，監(jiān)理人員應(yīng)對(duì)承包方鉆芯取樣過(guò)程進(jìn)行見(jiàn)證，確保取樣工作的真實(shí)性。加固土體的均勻性檢驗(yàn)加固土體的均勻性目前尚無(wú)相應(yīng)的工具、手段，可通過(guò)打探孔方式進(jìn)行觀察。監(jiān)理人員應(yīng)監(jiān)督承包方在洞口割除圍護(hù)結(jié)構(gòu)背土面鋼筋及鑿除砼后，合理布置探孔（選擇有代表性部位、數(shù)量一般不少于58個(gè)），現(xiàn)場(chǎng)觀察探孔有無(wú)滲漏或流砂等異常情況，作為判斷土體加固效果的輔助手段。1.2盾構(gòu)始發(fā)基座設(shè)置盾構(gòu)始發(fā)前需將盾構(gòu)機(jī)準(zhǔn)確的擱置在符合設(shè)計(jì)軸線的始發(fā)基座上，待所有準(zhǔn)備工作就緒后，沿設(shè)計(jì)軸線向地層內(nèi)掘進(jìn)施工。因此，盾構(gòu)出洞前盾構(gòu)始發(fā)基座定位的準(zhǔn)確與否，直接影響到盾構(gòu)機(jī)始發(fā)姿態(tài)好壞。監(jiān)理在檢查盾構(gòu)始發(fā)基座時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)復(fù)核以下內(nèi)容：洞門位置及尺寸在基座設(shè)置前，監(jiān)理人員應(yīng)采用測(cè)量工具對(duì)洞口實(shí)際的凈尺寸、直徑、洞門中心的平面位置及高程進(jìn)行復(fù)核。盾構(gòu)始發(fā)基座位置盾構(gòu)始發(fā)基座的設(shè)置依據(jù)不僅包括洞門中心的位置、還包括設(shè)計(jì)坡度與平面方向。在始發(fā)基座設(shè)置完畢，為確保盾構(gòu)機(jī)能以最佳的姿態(tài)出洞。監(jiān)理人員應(yīng)復(fù)核基座頂部導(dǎo)向軌的位置（平面位置及高程），確保盾構(gòu)擱置位置和方向滿足設(shè)計(jì)軸線的要求。1.3盾構(gòu)機(jī)及后配套設(shè)備吊裝、調(diào)試、井下驗(yàn)收盾構(gòu)機(jī)進(jìn)場(chǎng)前,必須向監(jiān)理報(bào)驗(yàn)產(chǎn)品合格證明,經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可進(jìn)場(chǎng)。吊裝必須有專項(xiàng)施工方案報(bào)監(jiān)理審批后方可吊裝。大吊車進(jìn)場(chǎng)前,大吊車設(shè)備合格證及吊車司機(jī)上崗證必須報(bào)監(jiān)理審批,審批合格后,方可進(jìn)場(chǎng),按照吊裝專項(xiàng)方案進(jìn)行吊裝,監(jiān)理對(duì)盾構(gòu)機(jī)吊裝全過(guò)程進(jìn)行安全監(jiān)理,發(fā)現(xiàn)安全隱患和不符合吊裝要求,立刻制止，保證吊裝安全順利。盾構(gòu)機(jī)吊裝井下施工現(xiàn)場(chǎng)后,進(jìn)行安裝工作。組裝完畢后進(jìn)行調(diào)試,調(diào)試合格后報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后投入使用。盾構(gòu)法隧道施工主要依靠盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)及配套設(shè)備完成掘進(jìn)任務(wù)，由于受工作井內(nèi)空間限制，需將盾構(gòu)機(jī)及后配套臺(tái)車分節(jié)吊裝運(yùn)至井下，并在井下安裝、調(diào)試和試運(yùn)轉(zhuǎn)。土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)及后配套設(shè)備構(gòu)成主要由盾構(gòu)殼體（包括刀盤及切口環(huán)、支撐環(huán)、盾尾）、推進(jìn)系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)、油脂潤(rùn)滑系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成。監(jiān)理在井下驗(yàn)收工作中的重點(diǎn)是對(duì)盾構(gòu)機(jī)及后配套設(shè)備主要部件和系統(tǒng)檢查和核對(duì)，并對(duì)試運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行見(jiàn)證，在驗(yàn)收合格前提下可批準(zhǔn)盾構(gòu)機(jī)及配套設(shè)備投入使用。1.4 后盾支撐系統(tǒng)安裝盾構(gòu)前進(jìn)的動(dòng)力是通過(guò)千斤頂來(lái)提供，而盾構(gòu)始發(fā)時(shí)千斤頂頂力是作用在后盾支撐系統(tǒng)之上。一般后盾支撐體系是由鋼反力架、鋼支撐、臨時(shí)襯砌（負(fù)環(huán)管片）等組成，監(jiān)理在監(jiān)督過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注后盾支撐系統(tǒng)是否滿足其技術(shù)要求，即后盾支撐系統(tǒng)必須有足夠的剛度和強(qiáng)度，確保在頂力作用下不發(fā)生變形。1.5洞門圍護(hù)結(jié)構(gòu)鑿除（出洞側(cè)）地鐵盾構(gòu)法隧道施工一般以車站主體結(jié)構(gòu)兩端端頭井作為盾構(gòu)始發(fā)井和接收井。盾構(gòu)在始發(fā)前需對(duì)始發(fā)井出洞側(cè)洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分次鑿除(一般分為兩次，第一次先割除背水面鋼筋及鑿除圍護(hù)結(jié)構(gòu)砼至迎水面鋼筋，第二次出洞前再清除剩余部分)，一方面清除盾構(gòu)出洞前障礙，另一方面第一次鑿除圍護(hù)結(jié)構(gòu)后通過(guò)打探孔可進(jìn)一步直觀的觀察盾構(gòu)出洞土體加固的效果。監(jiān)理在洞門圍護(hù)結(jié)構(gòu)鑿除后應(yīng)對(duì)其后土體自立性、滲漏等情況進(jìn)行觀察，判斷出洞區(qū)域土體的實(shí)際加固效果是否滿足盾構(gòu)安全出洞的要求。1.6盾構(gòu)出洞裝置安裝由于隧道洞口與盾構(gòu)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(yīng)的連接螺栓和墊圈等。監(jiān)理應(yīng)重點(diǎn)對(duì)簾布橡膠板上所開(kāi)螺孔位置、尺寸進(jìn)行復(fù)核，對(duì)出洞裝置安裝的牢固情況進(jìn)行檢查，確保簾布橡膠板能緊貼洞門，防止盾構(gòu)出洞后同步注漿漿液泄漏。1.7盾構(gòu)始發(fā)出洞盾構(gòu)出洞準(zhǔn)備工作就續(xù)后，為減少正面土體暴露時(shí)間，盾構(gòu)從始發(fā)基座導(dǎo)軌上應(yīng)及時(shí)向前推進(jìn)，使盾構(gòu)切口切入土層直至盾構(gòu)殼體進(jìn)入洞口的過(guò)程稱為“盾構(gòu)始發(fā)出洞”。該關(guān)鍵環(huán)節(jié)監(jiān)理應(yīng)進(jìn)行旁站監(jiān)督，并重點(diǎn)做好以下工作：觀察割除圍護(hù)結(jié)構(gòu)迎水面鋼筋后盾構(gòu)機(jī)應(yīng)迅速靠上洞口正面土體。觀察盾構(gòu)出洞期間洞口有無(wú)滲漏的狀況，發(fā)現(xiàn)洞口滲漏督促承包單位及時(shí)封堵。檢查前倉(cāng)土壓力設(shè)置是否合適，觀察土倉(cāng)有無(wú)砼塊，發(fā)現(xiàn)后督促承包單位及時(shí)清除。第一環(huán)正環(huán)拼裝前檢查最后一環(huán)負(fù)環(huán)管片的拼裝位置。檢查千斤頂使用狀況，防止盾構(gòu)出洞后出現(xiàn)姿態(tài)“上飄”現(xiàn)象。2.盾構(gòu)試掘進(jìn)和正式掘進(jìn)階段根據(jù)盾構(gòu)法施工工藝的特點(diǎn)，盾構(gòu)安全出洞后需通過(guò)前100環(huán)試推進(jìn)尋求最佳施工參數(shù)，為全線的正常推進(jìn)提供符合實(shí)際土層特點(diǎn)的技術(shù)參數(shù)。不論在試掘進(jìn)還是正式掘進(jìn)階段，監(jiān)理可以通過(guò)觀察盾構(gòu)機(jī)控制室內(nèi)儀器儀表顯示的數(shù)據(jù)、審查承包單位上報(bào)的盾構(gòu)掘進(jìn)施工報(bào)表、通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析隧道及地面沉降情況等手段進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，及時(shí)掌握和分析施工技術(shù)參數(shù)變化，檢查盾構(gòu)掘進(jìn)中的姿態(tài)、管片拼裝的質(zhì)量、注漿作業(yè)的效果等，督促承包單位采取相應(yīng)的措施確保盾構(gòu)掘進(jìn)施工質(zhì)量和周邊環(huán)境的安全。盾構(gòu)推進(jìn)及調(diào)整主要依靠盾構(gòu)千斤頂，為了保持盾構(gòu)姿態(tài)、方向、高程準(zhǔn)確無(wú)誤，要加強(qiáng)激光導(dǎo)向，并定期跟進(jìn)中線控制樁，加密施工中線、標(biāo)高的測(cè)量頻率，并據(jù)以隨時(shí)調(diào)整輸入數(shù)據(jù)，保證激光導(dǎo)向的正確無(wú)誤，使盾構(gòu)的前進(jìn)始終按預(yù)定目標(biāo)進(jìn)行。在砂卵石地段，除刀頭容易磨損外，由于卵石粒徑不同，分布不均，容易產(chǎn)生較大扭矩，對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)，方向均會(huì)產(chǎn)生不利影響，此段地質(zhì)情況，要加強(qiáng)超前探測(cè)，力求詳細(xì)掌握卵石情況，提前制定可靠措施。在曲線段，主要依靠盾構(gòu)機(jī)內(nèi)不同方位千斤頂推力的調(diào)整，達(dá)到曲線線型的要求。為此要根據(jù)不同區(qū)段地層的力學(xué)特性，根據(jù)已有盾構(gòu)推進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，精確地調(diào)整千斤頂?shù)耐屏χ?，盾?gòu)機(jī)軸線與設(shè)計(jì)軸線的偏差，應(yīng)始終控制在50mm范圍內(nèi)，管片拼裝的允許最大偏差，徑向相鄰管片錯(cuò)臺(tái)應(yīng)4mm環(huán)向5mm，襯砌環(huán)的橢圓度控制在5D范圍內(nèi)（D為管片環(huán)外徑）。盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中，要加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，防止推力過(guò)大引起地層隆起，同時(shí)也要防止出土量過(guò)大，引起地層沉降量加大。并應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)盾片背后的同步注漿，及時(shí)填充管片與地層間的空隙，減少地層的沉降。注漿材料應(yīng)選用微膨脹型，以保證注漿效果。盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中，發(fā)生下列情況，應(yīng)停止推進(jìn)，查明情況，措施到位后再施工。當(dāng)盾構(gòu)前方發(fā)生坍塌或遇有障礙時(shí)；盾構(gòu)自轉(zhuǎn)角度過(guò)大或位置偏離過(guò)大；盾構(gòu)推力比預(yù)計(jì)值增大；可能危及管片防水，運(yùn)輸或注漿遇到障礙時(shí)等。盾構(gòu)姿態(tài)方向、高程發(fā)生偏差，應(yīng)逐步微量予以調(diào)整，直至調(diào)整到正確狀態(tài)，嚴(yán)禁硬調(diào)猛糾。當(dāng)盾構(gòu)需要暫停推進(jìn)時(shí)，在前方土壓力的作用下，盾構(gòu)可能產(chǎn)生后退情況，并造成開(kāi)挖面地表沉陷，因此應(yīng)采取對(duì)開(kāi)挖面和盾尾進(jìn)行封閉等措施防止盾構(gòu)后退造成的不良影響。盾構(gòu)掘進(jìn)與地下建（構(gòu)）筑物或地下管線下穿或靠近，推進(jìn)過(guò)程中，除加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)外，有些地段還應(yīng)提前進(jìn)行加固處理。當(dāng)遇到這種超近距離穿越，為保證各方面的安全，應(yīng)采取得力措施，這些措施主要有：進(jìn)入該區(qū)段之前，停止掘進(jìn)，全面檢查盾構(gòu)機(jī)正常否；對(duì)盾構(gòu)施工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到最佳優(yōu)化的匹配；盾構(gòu)穿越構(gòu)筑物下方時(shí)，嚴(yán)格控制土艙壓力，嚴(yán)格掌握推進(jìn)量、出土量等；嚴(yán)格控制同步注漿，達(dá)到最佳填充效果；嚴(yán)格控制盾構(gòu)的姿態(tài)，變化不應(yīng)過(guò)大，過(guò)頻，少量調(diào)整應(yīng)慎重操作；從地面提前對(duì)結(jié)構(gòu)物周圍地層進(jìn)行旋噴注漿加固，改善結(jié)構(gòu)周邊圍巖性能，控制施工時(shí)產(chǎn)生變形，同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作。2.1盾構(gòu)機(jī)施工參數(shù)管理由于土壓平衡式盾構(gòu)采用電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，能自動(dòng)控制刀盤轉(zhuǎn)速、盾構(gòu)推進(jìn)速度及前進(jìn)方向，并及時(shí)反映掘進(jìn)中的施工參數(shù)。這些施工參數(shù)的確定是根據(jù)地質(zhì)條件情況、環(huán)境監(jiān)測(cè)情況，進(jìn)行反復(fù)量測(cè)、調(diào)整和優(yōu)化的過(guò)程，若發(fā)現(xiàn)異常需及時(shí)調(diào)整。因此，對(duì)盾構(gòu)施工參數(shù)的管理應(yīng)貫穿于盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程的始終。監(jiān)理在監(jiān)督過(guò)程中可通過(guò)審查承包方施工報(bào)表，觀察盾構(gòu)機(jī)控制室內(nèi)監(jiān)控設(shè)備等手段，及時(shí)收集和分析有關(guān)施工參數(shù)的信息，通過(guò)信息反饋，動(dòng)態(tài)掌握施工參數(shù)的變化。盾構(gòu)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能反映的施工參數(shù)很多（如土壓力、刀盤油壓和轉(zhuǎn)速、盾構(gòu)掘進(jìn)速度等），對(duì)于這些施工參數(shù)的管理監(jiān)理在工作中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾項(xiàng)：2.1.1土壓力土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的原理是建立開(kāi)挖面前后水土壓力平衡。在盾構(gòu)掘進(jìn)不同階段，盾構(gòu)機(jī)工況是從非土壓平衡通過(guò)在初始出洞階段逐步過(guò)渡到土壓平衡，再到進(jìn)洞階段由土壓平衡逐步過(guò)度到非土壓平衡，即土壓力設(shè)定是變化的（在理論數(shù)值上它與土體容重、覆土深度、側(cè)向土壓力系數(shù)有關(guān)），施工中需要不斷通過(guò)不同的土質(zhì)、覆土厚度、結(jié)合環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。因此，平衡土壓值的設(shè)定是土壓平衡式盾構(gòu)施工關(guān)鍵，監(jiān)理應(yīng)予以重點(diǎn)關(guān)注，并通過(guò)計(jì)算理論土壓力與實(shí)際設(shè)定土壓力進(jìn)行比較，判斷實(shí)際設(shè)定土壓力是否滿足施工的需要，督促承包方合理的設(shè)定土壓力。2.1.2出土量土壓平衡式盾構(gòu)是以切口環(huán)作為密閉土倉(cāng)，盾構(gòu)推進(jìn)中切削后土體進(jìn)入密閉土倉(cāng)，隨著進(jìn)土量增加建立一定的土壓力，再通過(guò)螺旋輸送機(jī)完成排土，而土倉(cāng)壓力值是通過(guò)出土量來(lái)控制的。因此，出土量的多少直接影響土倉(cāng)壓力。2.1.3掘進(jìn)速度掘進(jìn)速度快慢與設(shè)定的土壓力值密切相關(guān)，監(jiān)理人員可通過(guò)計(jì)算每環(huán)理論出土量與實(shí)際每環(huán)出土量相比較，判斷出土量是否正常。盾構(gòu)掘進(jìn)的速度主要受盾構(gòu)設(shè)備進(jìn)、出土速度的限制，若進(jìn)出土速度不協(xié)調(diào)，極易出現(xiàn)正面土體失穩(wěn)和地表沉降等不良現(xiàn)象。因此，監(jiān)理應(yīng)重點(diǎn)督促承包方均衡連續(xù)組織掘進(jìn)作業(yè)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)（如遇到阻礙、遇到不良地質(zhì)、盾構(gòu)姿態(tài)偏離較大等），應(yīng)及時(shí)停止掘進(jìn)，封閉正面土體，查明原因后采取相應(yīng)的措施處理。2.1.4千斤頂推力盾構(gòu)是依靠安裝在支撐環(huán)周圍的千斤頂推力向前推進(jìn)的，推力的大小與盾構(gòu)掘進(jìn)所遇到的阻力有關(guān)，正確的使用千斤頂是盾構(gòu)是否能沿設(shè)計(jì)軸線（標(biāo)高）方向準(zhǔn)確前進(jìn)的關(guān)鍵。因此，在每環(huán)推進(jìn)前，監(jiān)理應(yīng)根據(jù)前面幾環(huán)承包方申報(bào)的盾構(gòu)推進(jìn)的現(xiàn)狀報(bào)表，分析盾構(gòu)趨勢(shì)，督促承包方正確的選擇千斤頂?shù)木幗M，合理地進(jìn)行糾偏。2.2盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)控制2.2.1盾構(gòu)姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)所謂盾構(gòu)姿態(tài)具體是指盾構(gòu)掘進(jìn)中現(xiàn)狀空間位置（包括高程和平面位置）。盾構(gòu)姿態(tài)控制就是將盾構(gòu)軸線控制在與設(shè)計(jì)允許偏差范圍內(nèi)。盾構(gòu)姿態(tài)控制的好壞，不僅關(guān)系到盾構(gòu)軸線是否能在已定的空間內(nèi)在設(shè)計(jì)軸線允許偏差內(nèi)推進(jìn)，而且還影響到后續(xù)工序管片拼裝的質(zhì)量（只有盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)控制在允許誤差之內(nèi)，才能確保管片拼裝能在理想的位置）。因此，在盾構(gòu)掘進(jìn)階段對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)的控制始終應(yīng)做為監(jiān)理人員監(jiān)督的重中之重。根據(jù)地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50299-1999）8.4.4條（2003版）規(guī)定“盾構(gòu)掘進(jìn)中應(yīng)嚴(yán)格控制中線平面位置和高程，其允許偏差均為50mm，發(fā)現(xiàn)偏離應(yīng)逐步糾正，不得猛糾硬調(diào)”。監(jiān)理在實(shí)施對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)控制時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格以規(guī)范要求為控制準(zhǔn)則。監(jiān)理在工作中針對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)的控制，首先應(yīng)熟悉和掌握設(shè)計(jì)線型要求，即隧道平面曲線和豎曲線的線型情況（包括里程、長(zhǎng)度、坡度、半徑等），其次還應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控以下內(nèi)容：盾構(gòu)姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)包括自動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)（盾構(gòu)機(jī)裝有自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，能反映盾構(gòu)運(yùn)行的軌跡和瞬時(shí)姿態(tài)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)盾構(gòu)姿態(tài)數(shù)據(jù)）和人工測(cè)量復(fù)核數(shù)據(jù)（對(duì)自動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)正確性進(jìn)行檢測(cè)和校正），監(jiān)理人員可對(duì)兩類數(shù)據(jù)綜合分析、比較，動(dòng)態(tài)掌握數(shù)據(jù)變化情況，正確指導(dǎo)盾構(gòu)正確、安全地推進(jìn)。2.2.2盾構(gòu)糾偏量盾構(gòu)在推進(jìn)過(guò)程中不可能一直處于理想狀況（尤其是在曲線段），會(huì)產(chǎn)生不同程度的偏向。影響盾構(gòu)的偏向的因素很多，也很復(fù)雜（如地質(zhì)條件的因素、機(jī)械設(shè)備的因素、施工操作的因素等等），施工中一般可通過(guò)調(diào)整千斤頂編組或糾偏材料（粘貼在管片上）進(jìn)行糾偏。監(jiān)理工程師不僅應(yīng)做到及時(shí)根據(jù)盾構(gòu)姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)，分析盾構(gòu)姿態(tài)，督促承包商控制好掘進(jìn)方向，平穩(wěn)地控制盾構(gòu)推進(jìn)的軸線。而且在每環(huán)管片拼裝前對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)進(jìn)行復(fù)查，發(fā)現(xiàn)偏差，督促承包方合理的制定糾偏方案和糾偏量，及時(shí)采取糾偏措施，避免誤差累積。2.3管片制作拼裝控制根據(jù)盾構(gòu)法施工工藝管片成環(huán)的特點(diǎn)：管片是盾殼的保護(hù)下在盾尾拼裝成環(huán)形成隧道的。它是盾構(gòu)法施工的關(guān)鍵工序，管片拼裝的質(zhì)量好壞直接影響到隧道結(jié)構(gòu)的安全和使用功能。因此，為確保管片拼裝的質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，監(jiān)理應(yīng)重點(diǎn)抓好以下環(huán)節(jié)：2.3.1管片制作監(jiān)控管片制作質(zhì)量好壞是確保管片拼裝質(zhì)量的首要環(huán)節(jié)，一般管片制作均由預(yù)制構(gòu)件廠提前生產(chǎn)，以滿足現(xiàn)場(chǎng)盾構(gòu)掘進(jìn)施工的需要。地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50299-1999）8.11條對(duì)管片制作質(zhì)量提出明確的要求。監(jiān)理對(duì)管片制作監(jiān)理人員在監(jiān)督管片制作過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，在滿足以下條件的前提下才能允許管片出廠。制作管片模具的精度符合規(guī)范要求；制作管片類型、管片脫模后成品外觀質(zhì)量及尺寸偏差滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求；管片的砼抗壓強(qiáng)度及抗?jié)B指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求；管片的檢漏檢測(cè)和三環(huán)試拼裝檢驗(yàn)符合規(guī)范要求；2.3.2管片進(jìn)場(chǎng)檢查管片制作合格后需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要分批由預(yù)制廠運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)。監(jiān)理對(duì)進(jìn)場(chǎng)管片的檢查是對(duì)管片制作質(zhì)量的第二次復(fù)查。檢查的重點(diǎn)包括：根據(jù)管片排序圖核對(duì)進(jìn)場(chǎng)管片規(guī)格是否滿足施工需要。審查進(jìn)場(chǎng)管片出廠質(zhì)量合格證明文件。復(fù)查進(jìn)場(chǎng)管片外觀質(zhì)量，若發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)督促承包單位進(jìn)行修補(bǔ)。2.3.3管片拼裝前檢查根據(jù)管片接縫防水設(shè)計(jì)要求一般需粘貼防水密封墊，監(jiān)理工程師應(yīng)在管片拼裝前對(duì)密封墊粘貼位置和粘貼質(zhì)量逐塊檢查。2.3.4管片成環(huán)后檢查管片成環(huán)后的質(zhì)量是衡量和判斷盾構(gòu)法隧道質(zhì)量合格與否的主要依據(jù)。（地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50299-1999）8.6.5條對(duì)管片拼裝質(zhì)量提出了具體的要求（本工程以20環(huán)為一個(gè)檢驗(yàn)批進(jìn)行驗(yàn)收）。監(jiān)理在進(jìn)行檢查中應(yīng)重點(diǎn)檢查以下內(nèi)容：（1）高程和平面偏差。（2）縱、環(huán)向相鄰管片高差和縱、環(huán)向縫隙寬度。（3）縱、環(huán)向相鄰管片螺栓連接。2.4注漿作業(yè)監(jiān)控盾構(gòu)法工藝施工隧道，由于盾構(gòu)殼體與拼裝管片之間存在“建筑空隙”，如不及時(shí)填充，勢(shì)必產(chǎn)生土層擾動(dòng)變形，造成地面變形（嚴(yán)重的危及到地面建筑和地下管線的安全使用）或隧道結(jié)構(gòu)變形。注漿作業(yè)是盾構(gòu)法隧道施工控制地面和隧道結(jié)構(gòu)變形主要技術(shù)措施之一，通過(guò)壓漿填充“建筑空隙”控制變形量。施工中的注漿工藝分為同步注漿、襯砌后補(bǔ)注漿，無(wú)論采用哪種工藝，監(jiān)理在監(jiān)督過(guò)程中應(yīng)通過(guò)分析監(jiān)測(cè)資料（以控制地面和隧道結(jié)構(gòu)變形為原則）、審查拌制和注漿施工記錄、對(duì)每作業(yè)班拌制注漿液試塊制作見(jiàn)證送檢等手段來(lái)綜合分析注漿作業(yè)的效果，判斷注漿作業(yè)是否達(dá)到控制變形的成效，并重點(diǎn)監(jiān)督漿液配合比、注漿量、注漿壓力等主要技術(shù)指標(biāo)。3 盾構(gòu)接收（進(jìn)洞）階段盾構(gòu)接收（進(jìn)洞）階段掘進(jìn)是盾構(gòu)法隧道施工最后一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。盾構(gòu)能否順利進(jìn)洞關(guān)系到整個(gè)隧道掘進(jìn)施工的成敗。在盾構(gòu)進(jìn)洞前后監(jiān)理需監(jiān)督承包單位做好充分的盾構(gòu)接收的準(zhǔn)備工作，確保盾構(gòu)以良好的姿態(tài)進(jìn)洞，就位在盾構(gòu)接收基座上。3.1盾構(gòu)進(jìn)洞土體加固盾構(gòu)進(jìn)洞區(qū)域土體加固一般與出洞區(qū)域土體加固是同時(shí)進(jìn)行，對(duì)盾構(gòu)進(jìn)洞土體加固效果的檢驗(yàn)可參照對(duì)盾構(gòu)出洞土體加固。3.2盾構(gòu)接收基座設(shè)置盾構(gòu)接收基座用于接收進(jìn)洞后的盾構(gòu)機(jī)，由于盾構(gòu)進(jìn)洞姿態(tài)是未知的。在盾構(gòu)接收（進(jìn)洞）前監(jiān)理仍需復(fù)核接收井洞門中心位置和接收基座平面、高程位置（一般以低于洞圈面為原則），確保盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞后能平穩(wěn)、安全推上基座。3.3進(jìn)洞前盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)控在盾構(gòu)進(jìn)洞前100環(huán)監(jiān)理對(duì)已貫通隧道內(nèi)布置的平面導(dǎo)線控制點(diǎn)及高程水準(zhǔn)基點(diǎn)做貫通前復(fù)核測(cè)量，是準(zhǔn)確評(píng)估盾構(gòu)進(jìn)洞前的姿態(tài)和擬定進(jìn)洞段掘進(jìn)軸線的重要依據(jù)。監(jiān)理復(fù)核數(shù)據(jù)應(yīng)通過(guò)與承包方復(fù)核數(shù)據(jù)的比較，分析誤差是否在允許偏差之內(nèi)，從而正確的指導(dǎo)進(jìn)洞段盾構(gòu)推進(jìn)的方向。3.4洞門圍護(hù)結(jié)構(gòu)鑿除（進(jìn)洞側(cè)）盾構(gòu)進(jìn)洞前需對(duì)接收井內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)背水面鋼筋進(jìn)行割除及砼鑿除，通過(guò)打探孔實(shí)際驗(yàn)證盾構(gòu)進(jìn)洞區(qū)域土體加固的效果。監(jiān)理在洞門圍護(hù)結(jié)構(gòu)鑿除后同樣需對(duì)其后土體自立性、滲漏等情況進(jìn)行觀察，判斷進(jìn)洞區(qū)域土體的實(shí)際加固效果是否滿足盾構(gòu)安全進(jìn)洞的要求，否則應(yīng)督促承包方采取補(bǔ)救措施。3.5盾構(gòu)接收進(jìn)洞盾構(gòu)接收（進(jìn)洞）準(zhǔn)備工作就續(xù)后，盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)，在前端刀盤露出土體直至盾構(gòu)殼體順利推上接收基座的過(guò)程稱為“盾構(gòu)接收進(jìn)洞”。該關(guān)鍵環(huán)節(jié)監(jiān)理應(yīng)進(jìn)行旁站監(jiān)督，并重點(diǎn)做好以下工作：觀察進(jìn)洞洞口有無(wú)滲漏的狀況，發(fā)現(xiàn)洞口滲漏督促承包單位及時(shí)封堵。督促承包方及時(shí)安裝洞口拉緊裝置，并檢查其牢固性。七、盾構(gòu)法施工的安全控制要點(diǎn)1、盾構(gòu)施工監(jiān)理控制 (1)盾構(gòu)隧道施工中臨時(shí)用電很多，必須采用三級(jí)配電，二級(jí)保護(hù)，尤其要配備足夠的分配電箱，電箱要用鐵皮制作，不能用木板或膠板等其它材料代替，并要真正做到一機(jī)、一閘、一箱、