盾構(gòu)施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流一、盾構(gòu)工程現(xiàn)狀盾構(gòu)法以其具有較高的可靠性及對(duì)周邊環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)而在國(guó)內(nèi)外地鐵建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，盾構(gòu)法涉及多門學(xué)科，專業(yè)性強(qiáng)，尤其是其施工過程完全是工廠化的流水作業(yè)，機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，其施工效率較其他方法非常明顯的優(yōu)勢(shì)。在國(guó)內(nèi)地鐵工程中，我國(guó)上海市六十年代開始盾構(gòu)法的試驗(yàn)研究工作，并隨著城市建設(shè)的發(fā)展，特別是近幾年來科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的發(fā)展廣泛應(yīng)用，盾構(gòu)法施工技術(shù)也取得較大的發(fā)展，廣州與80年代引進(jìn)盾構(gòu)技術(shù)應(yīng)用于地鐵建設(shè)中，在吸取教訓(xùn)的同時(shí)，取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)。隨后，深圳、天津、北京、南京、成都、杭州、沈陽等城市也開始推廣應(yīng)用盾構(gòu)技術(shù)于城市地鐵施工中，取得了相當(dāng)?shù)某晒徒?jīng)驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大規(guī)模展開，城市地鐵工程和市政工程、穿江、過河、橫穿山嶺的盾構(gòu)隧道工程會(huì)越來越多，應(yīng)用盾構(gòu)工法施工的長(zhǎng)大隧道月來越多，下面是正在建設(shè)或即將開工的長(zhǎng)大隧道工程：1、上海崇明島過江隧道直徑：15.44m長(zhǎng)度：2*7140m2、南京過江隧道直徑：14.93m長(zhǎng)度：2*2933m3、武漢過江隧道直徑：14.3m4、北京直徑線隧道直徑：11.90m長(zhǎng)度：5000m5、鐵路廣深港項(xiàng)目直徑：11.12m長(zhǎng)度：2*10km6、穿黃隧道工程直徑：8.5m長(zhǎng)度：2*4380m盾構(gòu)施工將會(huì)在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展我們初次涉足盾構(gòu)施工領(lǐng)域，特別是廣州水文地質(zhì)相當(dāng)復(fù)雜性，地層不均軟硬復(fù)合，地下水豐富，地表高樓大廈及建筑物密集，大小河流縱橫分布，致使城市地鐵建設(shè)具有較大的難度和風(fēng)險(xiǎn)，在類似的地層條件下，國(guó)內(nèi)盾構(gòu)法施工的經(jīng)驗(yàn)不多，施工中的很多問題都有待我們解決。二、盾構(gòu)工程涉及的主要工法1、明挖深基坑施工：深度一般15-40m，在郊區(qū)場(chǎng)地條件允許的情況下一般采用土釘墻支護(hù)形式，放坡開挖的施工方法，在市內(nèi)場(chǎng)地狹小的情況下，一般采用密排鉆孔樁+樁間旋噴止水的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，利用鋼支撐或鋼筋混凝土支撐分層向下開挖的施工方法。2、暗挖施工：盾構(gòu)隧道兩線之間的聯(lián)絡(luò)通道和中間風(fēng)井處一般采用礦山法隧道進(jìn)行連通，根據(jù)掌子面圍巖狀況采用全段面法或上下臺(tái)階進(jìn)行開挖。3、樁基托換施工：在盾構(gòu)隧道經(jīng)過的斷面位置，如果有建筑物或高架橋的樁基侵入隧道，必須采用托換。施工時(shí)，先在被托換樁外側(cè)施工兩根托換樁，然后以托換樁為支點(diǎn)施工托換梁將被托換樁的承載力傳遞到托換樁上，最后在被托換樁旁邊施工小豎井將侵入隧道部分的樁基鑿除，即完成托換施工。三、盾構(gòu)工法施工原理1、盾構(gòu)機(jī)介紹盾構(gòu)是一個(gè)具備多種功能于一體的綜合性設(shè)備，它集合了盾構(gòu)施工過程中的開挖、出土、支護(hù)、注漿、導(dǎo)向等全部的功能。盾構(gòu)施工的過程也就是這些功能合理運(yùn)用的過程。復(fù)合型盾構(gòu)在結(jié)構(gòu)上包括刀盤、盾體、人艙、螺旋輸送機(jī)、管片安裝機(jī)、管片小車、皮帶機(jī)和后配套拖車等；在功能上包括開挖系統(tǒng)、主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、出碴系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、油脂系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)及通風(fēng)、供水、供電系統(tǒng)等。應(yīng)用于本工程的盾構(gòu)機(jī)是由WIRTH-NFM集團(tuán)生產(chǎn)的。盾構(gòu)機(jī)全長(zhǎng)77.8m，總重485噸。，刀盤設(shè)計(jì)為平面直角刀盤，刀盤上可以安裝不同類型的刀具以適應(yīng)不同地層的開挖，主要刀具類型為單刃滾刀、中心滾刀、齒刀、刮刀和擴(kuò)挖刀，其中滾刀和齒刀的刀座形式相同，根據(jù)不同的地質(zhì)類型兩種刀具可以互換。在硬巖中掘進(jìn)時(shí)刀盤需安裝單刃滾刀、中心滾刀，在軟巖中掘進(jìn)時(shí)可以根據(jù)需要把單刃滾刀、中心滾刀更換為對(duì)應(yīng)形式的齒刀。2、盾構(gòu)施工工序盾構(gòu)施工主要包括以下工序：場(chǎng)地準(zhǔn)備，始發(fā)托架及反力架的安裝，盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)輸、組裝及調(diào)試，前100m試掘進(jìn)，拆除負(fù)環(huán)，正常掘進(jìn)。①場(chǎng)地準(zhǔn)備場(chǎng)地準(zhǔn)備工作主要包括：路面硬化、端頭加固、龍門吊軌道梁施工、渣土池施工。②盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)輸、組裝及調(diào)試1）組裝前先安放始發(fā)托架及反力架的下部。組裝采用150t吊機(jī)配合300t吊機(jī)。先下后配套臺(tái)車，臺(tái)車下井后使用卷揚(yáng)機(jī)拉至指定位置。然后下連接橋。最后下盾體（先下中體，后下前體、刀盤、盾尾）。2）完成管路、線路及液壓系統(tǒng)的安裝后，進(jìn)行調(diào)試。③前100m試掘進(jìn)在完成的盾構(gòu)機(jī)調(diào)試后，即開始盾構(gòu)機(jī)的試運(yùn)轉(zhuǎn)。前10環(huán)掘進(jìn)時(shí)，掘進(jìn)速度不能太快，控制在10mm/m以內(nèi)。掘進(jìn)過程中主要控制盾構(gòu)機(jī)的軸線偏差、出土量、泡沫注入量注漿量及刀盤轉(zhuǎn)速、扭矩等掘進(jìn)參數(shù)。試掘進(jìn)的數(shù)據(jù)必須仔細(xì)整理，這對(duì)后期的施工會(huì)起到參考作用。④正式掘進(jìn)在完成100m的試掘進(jìn)后，拆除負(fù)環(huán)，重新布置道岔，開始正式掘進(jìn)。以下為盾構(gòu)施工的部分照片：3、盾構(gòu)掘進(jìn)模式及施工原理3.1敞開模式敞開式掘進(jìn)就是在土倉內(nèi)不需要保持任何壓力的一種盾構(gòu)掘進(jìn)模式。當(dāng)盾構(gòu)通過的地層自穩(wěn)性好，含水量較少時(shí)，盾構(gòu)機(jī)可以采用敞開模式進(jìn)行掘進(jìn)。盾構(gòu)的敞開式掘進(jìn)一般應(yīng)用于硬巖地層。當(dāng)盾構(gòu)在敞開進(jìn)模式下掘進(jìn)式時(shí)，由于地層不需要壓力保護(hù)，土倉內(nèi)不需要堆積過多的碴土，所以盾構(gòu)機(jī)可以獲得最好的掘進(jìn)效率。3.2土壓平衡模式土壓平衡式就是在盾構(gòu)開挖時(shí)，利用土倉內(nèi)的土壓或加注輔助材料產(chǎn)生的壓力來平衡開挖面的土壓及地下水壓力，以避免掌子面坍塌或地層失水過多而引起地表下沉的一種盾構(gòu)掘進(jìn)模式。如圖所示，在盾構(gòu)開挖時(shí)土倉內(nèi)的壓力和掌子面上的水土壓力相平衡，這種掘進(jìn)模式即為土壓平衡模式。碴土改良是土壓平衡掘進(jìn)原理的重要組成部分。碴土改良的目的是：降低碴土的內(nèi)摩擦角而降低刀盤的扭矩，增加碴土的流動(dòng)性，降低碴土的滲透性，從而達(dá)到堵水、減磨、降扭及保壓的效果。土壓平衡式掘進(jìn)主要用于開挖面不能自穩(wěn)、或地下水較多以及流塑性的軟粘土地層和砂土層的盾構(gòu)施工。土壓平衡掘進(jìn)可以有效地防止過大的地面沉降。盾構(gòu)在土壓平衡模式下工作時(shí)，盾構(gòu)必須具備以下功能特點(diǎn)：（1）盾構(gòu)必須具有土倉土壓監(jiān)測(cè)功能，以便對(duì)土倉內(nèi)的土壓進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)；（2）刀盤一定要適應(yīng)軟土開挖的需要，特別是刀盤開口率及刀盤開口的布置對(duì)軟土開挖時(shí)的影響非常大，配置的刀具也必須適應(yīng)于軟土開挖；（3）盾構(gòu)必須具有泡沫、膨潤(rùn)土和壓縮空氣注入系統(tǒng)。通過注入這些不同的附加材料，可以在不同的地層中根據(jù)需要進(jìn)行土倉加壓、改良碴土和堵水；（4）盾體本身必須具有一定的密封防水性能，具體就是指鉸接密封和盾尾密封必須具有一定的防水性能；（5）刀盤的主軸承密封必須能承受一定的土壓力；（6）人艙是用于在壓力模式下人員進(jìn)出土倉的通道，也是土壓平衡盾構(gòu)必不可少的重要部件之一；（7）螺旋輸送機(jī)的出碴量及出碴速度可以控制，螺旋輸送機(jī)必須可以隨時(shí)關(guān)閉，并具有防噴涌的功能，螺旋輸送機(jī)必須能建立土塞效應(yīng)；在土倉內(nèi)提供平衡壓力的方式主要有以下兩種方式：一是在土倉內(nèi)充滿碴土以產(chǎn)生壓力；二是向土倉內(nèi)加注輔助材料如泡沫、膨潤(rùn)土或空氣來產(chǎn)生一定的壓力。土倉內(nèi)的壓力值應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)情況來設(shè)定，輔助材料是通過自動(dòng)控制系統(tǒng)來控制注入的速度和注入量的。盾構(gòu)施工動(dòng)畫演示盾構(gòu)掘進(jìn)：盾構(gòu)機(jī)以后面成型隧道提供的反力提供向前的推進(jìn)力，同時(shí)刀盤以設(shè)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，切削隧道掌子面上的巖土，為了提高掘進(jìn)效率根據(jù)不同的地層注入相應(yīng)的添加劑對(duì)渣土進(jìn)行改良，以降低刀盤扭矩并提高渣土的和易性。切削下來的渣土被刮刀收入土倉，在土倉內(nèi)經(jīng)過攪拌棒的攪拌，渣土與添加劑進(jìn)一步混合，當(dāng)土倉內(nèi)的土壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)，螺旋輸送機(jī)開始旋轉(zhuǎn)排渣。通過調(diào)節(jié)螺旋機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制螺旋機(jī)出土的速度將渣土輸送到皮帶輸送機(jī)上，皮帶機(jī)繼續(xù)將渣土向后輸送到后面的出土口將渣土排入服務(wù)列車，完成一個(gè)循環(huán)的掘進(jìn)后，渣土被運(yùn)至洞口，采用門式起重機(jī)吊出洞口。同步注漿：隨著盾構(gòu)機(jī)的向前推進(jìn)，管片逐步從盾尾脫離出來，這樣在管片和刀盤開挖的外輪廓之間就有了14cm的間隙，為了保持管片外側(cè)圍巖的穩(wěn)定，就必須在推進(jìn)過程中及時(shí)地注入水泥砂漿以防止地面沉降過大。管片安裝：隧道開挖一個(gè)循環(huán)后，需要用鋼筋混凝土管片進(jìn)行襯砌，以最后成洞。每一襯砌環(huán)由6塊管片組成，其中包括一塊楔形塊，兩個(gè)鄰接塊和三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)塊。管片安裝器將管片抓取起來，旋轉(zhuǎn)到預(yù)定角度，然后沿徑向推頂?shù)轿?。盾尾的三排鋼絲刷和管片形成了兩個(gè)環(huán)形空間，中間一直充滿密封油脂，每個(gè)環(huán)形空間由設(shè)在尾裙里的管路根據(jù)設(shè)定的壓力及時(shí)的補(bǔ)充油脂，使三道鋼絲刷和管片外徑組成嚴(yán)密的封閉泥水屏障。四、工程地質(zhì)與盾構(gòu)機(jī)選型盾構(gòu)機(jī)是一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，它要根據(jù)施工對(duì)象來量身定做。制造盾構(gòu)機(jī)所依據(jù)的對(duì)象稱之為施工環(huán)境，它是基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地貌、地面建筑物及地下管線和構(gòu)筑物等特征的總和。如果不詳細(xì)研究施工環(huán)境，也就造不出適應(yīng)性強(qiáng)的盾構(gòu)機(jī)，也就無法保證盾構(gòu)工程的順利實(shí)施。在施工環(huán)境的諸多因素中，基礎(chǔ)地質(zhì)和工程地質(zhì)特征最為重要，它們是盾構(gòu)機(jī)選型及采用盾構(gòu)施工工藝的先決條件。因此要做好以下方面的調(diào)查：1、地質(zhì)方面：包括：巖土層次分布規(guī)律、不同巖土的物理、力學(xué)性質(zhì)、巖土切削攪拌后的流動(dòng)性、粘性、埋深、不良地質(zhì)情況等2、水文方面：包括：水的腐蝕性、水的補(bǔ)給來源、巖土的滲透性、含水量、水位、壓力的確定3、地層中的障礙物4、地面建筑物的類型和基礎(chǔ)特征根據(jù)施工環(huán)境，盾構(gòu)機(jī)的型可分為軟土盾構(gòu)機(jī)、硬巖盾構(gòu)機(jī)（TBM）和混合盾構(gòu)機(jī)三類。1、軟土盾構(gòu)機(jī)：適用于未固結(jié)成巖的軟土、某些半固結(jié)成巖以及全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化圍巖條件下的盾構(gòu)機(jī)。比如：北京、天津、上海、南京、杭州等地在純軟土地層中使用的盾構(gòu)機(jī)是典型的軟土盾構(gòu)機(jī)。一般僅安裝刮刀無需滾刀。2、硬巖盾構(gòu)機(jī)：即巖石掘進(jìn)機(jī)，它適用于硬巖且圍巖巖層較為致密完整的一類盾構(gòu)機(jī)。例如：秦嶺隧道、引大入秦、引黃入晉水利工程中使用的是典型的硬巖盾構(gòu)機(jī)。一般使用球面刀盤，刀盤上多為滾刀，只在集料槽處設(shè)置部分刮刀。3、混合盾構(gòu)：混合盾構(gòu)機(jī)是指設(shè)備所具有的功能混合，這類盾構(gòu)機(jī)既具有軟土盾構(gòu)機(jī)的功能，又具有硬巖盾構(gòu)機(jī)的功能；這是一類能適應(yīng)更為復(fù)雜多變的復(fù)合地層的盾構(gòu)機(jī)。像廣州深圳一帶的地質(zhì)情況較為復(fù)雜，多采用這一類的盾構(gòu)機(jī)。另外，隨著盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，許多新型、多用途的盾構(gòu)機(jī)陸續(xù)開發(fā)出來。比如，多頭盾構(gòu)機(jī)、子母盾構(gòu)機(jī)、異型盾構(gòu)機(jī)等混合盾構(gòu)機(jī)一般又可分為土壓平衡盾構(gòu)機(jī)或泥水加壓式盾構(gòu)機(jī)。其總的選擇原則是考慮非固結(jié)土層的特點(diǎn)。1、根據(jù)地層的滲透系數(shù)進(jìn)行選擇：通常滲透系數(shù)大于10（-7）次方/秒時(shí)，選用泥水加壓式盾構(gòu)機(jī)；滲透系數(shù)小于10（-4）次方/秒時(shí)，選用土壓平衡盾構(gòu)機(jī)。根據(jù)這種關(guān)系，若地層以各種級(jí)配富水的砂層、砂礫層為主時(shí)，選擇泥水加壓式盾構(gòu)機(jī)。2、根據(jù)巖土顆粒級(jí)配進(jìn)行選擇通常巖土中的粉粒和粘粒的總量達(dá)到40%以上時(shí)，通常選擇土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，否則選擇泥水加壓式。粉粒的絕對(duì)大小通常以0.075mm為界。五、盾構(gòu)工法的關(guān)鍵技術(shù)1、平衡穩(wěn)定在軟弱地層掘進(jìn)過程時(shí)，通過控制推進(jìn)速度、刀盤轉(zhuǎn)速、螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速和添加劑的注入從而使土倉內(nèi)的壓力與刀盤前方水土壓力保持平衡，并嚴(yán)格控制每一循環(huán)的出土量與設(shè)定值相符，才能保證掌子面的穩(wěn)定，并使地面沉降在可控的范圍內(nèi)。2、盾構(gòu)姿態(tài)控制和管片選型盾構(gòu)姿態(tài)的控制，必須根據(jù)盾構(gòu)所處的地層和線性條件來確定，當(dāng)盾構(gòu)位于軟土地層中時(shí)，將盾構(gòu)機(jī)保持在設(shè)計(jì)線路上20mm左右，同時(shí)要控制盾構(gòu)機(jī)的坡度略大于線路坡度，保持抬頭的趨勢(shì)向前推進(jìn)，因?yàn)樵谲浲恋貙又卸軜?gòu)機(jī)容易載頭，且管片在脫出盾尾后會(huì)有一定的下沉。當(dāng)盾構(gòu)位于巖石地層中時(shí)，要將盾構(gòu)機(jī)保持在設(shè)計(jì)線路下方20mm左右，同時(shí)控制盾構(gòu)機(jī)的坡度盡量與設(shè)計(jì)坡度相符，因?yàn)樵趲r石中，管片在脫出盾尾后容易出現(xiàn)上浮現(xiàn)象。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)即將進(jìn)入曲線段時(shí)，要提前一個(gè)機(jī)身長(zhǎng)度切入曲線內(nèi)側(cè)，并根據(jù)曲線半徑的大小保持在曲線內(nèi)側(cè)20-50mm左右，如果進(jìn)入曲線后再開始糾偏，盾構(gòu)機(jī)由于主機(jī)長(zhǎng)度限制，往往會(huì)偏離設(shè)計(jì)軸線而造成超限。在曲線掘進(jìn)過程中需要密切注意的幾個(gè)參數(shù)：四組千斤頂?shù)男谐滩?、四組鉸接的行程差、四個(gè)方向的盾尾間隙、邊緣刀具的磨損量，只有這些參數(shù)在可控的范圍內(nèi)，才能保證盾構(gòu)機(jī)按照設(shè)定的軸線前進(jìn)。盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)可以通過PPS導(dǎo)向系統(tǒng)直觀地顯示在電腦屏幕中，掘進(jìn)過程中調(diào)整上下左右四組推進(jìn)油缸的推力使盾構(gòu)機(jī)向中線和高程向設(shè)定的軸線靠近，以實(shí)現(xiàn)糾偏，當(dāng)盾構(gòu)偏離設(shè)計(jì)軸線較多時(shí)，應(yīng)通過若干環(huán)將其糾正至設(shè)計(jì)位置，避免糾偏過急矯妄過正。由于管片的拼裝時(shí)在盾尾內(nèi)進(jìn)行的，因此必須根據(jù)管片與盾尾的間隙和每組千斤頂?shù)男谐滩顏磉x擇管片，以保持盾尾和管片是一個(gè)同心圓，否則盾尾和管片就會(huì)靠在一起，推進(jìn)過程中，容易造成管片的破損、尾刷損壞和難以進(jìn)行下環(huán)拼裝的現(xiàn)象。因此盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的控制至關(guān)重要，只有盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)的線路正確，才能保證盾尾通過的線路正確，最終確保管片的位置正確。3、渣土改良在盾構(gòu)施工中尤其在復(fù)雜地層盾構(gòu)施工中，進(jìn)行碴土改良是保證盾構(gòu)施工安全、順利、快速的一項(xiàng)不可缺少的重要技術(shù)手段，碴土改良就是通過盾構(gòu)機(jī)配置在刀盤面、土倉內(nèi)的添加劑注入口添加劑，利用刀盤的旋轉(zhuǎn)攪拌、土倉攪拌裝置攪拌使添加劑與土碴混合，其主要目的就是要使盾構(gòu)切削下來的碴土有良好的流塑性、合適的稠度、較低的透水性和較小的摩阻力，以滿足在不同地質(zhì)條件下采用不同掘進(jìn)模式掘進(jìn)時(shí)都可達(dá)到理想的工作狀況。添加劑主要有泡沫、聚合物和膨潤(rùn)土，其配比和注入量根據(jù)地質(zhì)條件及施工情況確定。4、同步注漿和二次注漿注漿材料和配比、注漿壓力、注漿量和注漿時(shí)間是同步注漿施工的四個(gè)要素，是防止隧道坍塌、控制地表沉降、減少盾構(gòu)隧道漏水的重要措施。①注漿材料和配比：根據(jù)不同的地質(zhì)情況選擇不同的配比，在巖層中一般采用添加水泥的活性漿液，配合比中包括水泥、粉煤灰、砂、膨潤(rùn)土、水和減水劑，初凝時(shí)間約8-10小時(shí)，因?yàn)樵趲r層中開挖面較穩(wěn)定，注漿后管片飄動(dòng)的空間較大，必須及時(shí)凝固固定管片。在土層中，一般采用不添加水泥的惰性漿液，將水泥采用適量的生石灰代替，這種漿液的凝結(jié)時(shí)間約15-20小時(shí)，在土層中管片脫出盾尾后，土壓很快將管片和漿液包裹，管片飄動(dòng)的空間不大。這種漿液由于不含水泥，因此降低了堵管的風(fēng)險(xiǎn)，也便于管道的疏通。②注漿壓力：同步注漿時(shí)要求壓入口處注漿壓力大于該點(diǎn)的靜止水壓和土壓力之和，做到盡量填充而不發(fā)生辟裂。注漿壓力過大，土層將會(huì)被擾動(dòng)過大并易造成跑漿；壓力過小填充速度過慢、填充不充分，會(huì)使地表沉降過大。施工時(shí)注漿壓力一般取靜止土壓力的1.1～1.2倍并小于0.3Mpa，以防止擊穿盾尾，損壞盾尾刷。③注漿量：每推進(jìn)一環(huán)的理論間隙為4.05m3，考慮盾構(gòu)糾偏超挖、跑漿、漿液收縮等因素，實(shí)際注漿量一般為上述計(jì)算量的120%～150%，并通過地面變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)適時(shí)調(diào)整。④注漿時(shí)間：注漿隨著盾構(gòu)的推進(jìn)同步進(jìn)行，并根據(jù)推進(jìn)速度及時(shí)調(diào)整注漿量和注漿壓力，控制漿液在在推進(jìn)1.3m后，將漿液全部注完，剩余0.2m，注入濃度約1.1的膨潤(rùn)土，以清洗管路防止堵管。另外，隨著盾構(gòu)隧道的延長(zhǎng)，由于同步注漿的收縮或注漿的不充分，在隧道頂部有可能形成輸水通道，水量達(dá)到一定的程度就會(huì)給掘進(jìn)帶來困難，另外，在重要的建筑物、地層水量較大或有空洞的位置也要進(jìn)行二次注漿，以補(bǔ)充由于同步注漿不足而造成的空隙，二次注漿一般在管片脫出盾尾后6-10環(huán)后，由固定在盾構(gòu)機(jī)上的二次注漿泵同步進(jìn)行，注漿時(shí)須打開管片上預(yù)留的注漿孔，安裝逆止閥進(jìn)行雙液注漿。5、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)盾構(gòu)施工主要依靠機(jī)械設(shè)備，因此盾構(gòu)機(jī)及其附屬設(shè)備的完好率和利用率是保證施工進(jìn)度最重要的指標(biāo)。為了降低盾構(gòu)設(shè)備的故障率，提高施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，規(guī)定每天4小時(shí)作為盾構(gòu)設(shè)備保養(yǎng)保潔時(shí)間，專門設(shè)立維修、保潔班。制定設(shè)備保養(yǎng)制度，定期保養(yǎng)并填寫保養(yǎng)記錄。設(shè)備保養(yǎng)的內(nèi)容根據(jù)盾構(gòu)的具體情況設(shè)置日檢、周檢和月檢的內(nèi)容，主要項(xiàng)目包括各嚙合部位和摩擦部位的潤(rùn)滑、清潔，各重要連接處的螺栓緊固、各密封處、油接頭的滲漏檢查，液壓油油位、油質(zhì)的檢查，濾油器的檢查等內(nèi)容。在設(shè)備維修方面，建立設(shè)備維修檔案，由設(shè)備維修人員將每次發(fā)生故障的情況記錄、原因分析及維修方法和維修結(jié)果根據(jù)所設(shè)計(jì)的表格認(rèn)真填寫，記錄在案，并分析故障發(fā)生的原因，進(jìn)一步采取預(yù)防措施，降低事故的發(fā)生頻率，保證施工的正常進(jìn)行。六、盾構(gòu)常見問題的處理，經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)①管片上浮上浮的原因：由于盾構(gòu)機(jī)的開挖直徑為6.28m，而管片的外徑為6m,當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的巖層硬，自穩(wěn)性能好，同時(shí)地下水豐富時(shí)，容易出現(xiàn)管片上浮的現(xiàn)象。這時(shí)，同步注漿凝固時(shí)間過長(zhǎng)，加之地下水的稀釋，盾構(gòu)掘進(jìn)施工產(chǎn)生的振動(dòng)，造成砂漿發(fā)生離析，降低了砂漿的固結(jié)效果，管片未能收到有效的約束，從而導(dǎo)致管片上浮。防止措施：改變砂漿的配比，提高水泥用量，降低漿液的初凝時(shí)間，及時(shí)、足量的注漿，提高固結(jié)效果。2、加強(qiáng)管片姿態(tài)測(cè)量，一旦有上浮異?，F(xiàn)象，立即進(jìn)行二次注漿（雙液漿），有效地控制管片的進(jìn)一步上浮。3、在變坡段一定要注意做要管片的選型及正確安裝。4、要做好管片螺栓的復(fù)緊工作5、控制盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)略低于設(shè)計(jì)中心線下約30mm，避免蛇形和超挖，盡量使各組油缸推力平衡。6、適當(dāng)放慢推進(jìn)速度，使?jié){液有足夠的凝固時(shí)間。②管片開裂的防治措施Ⅰ因地制宜調(diào)整配合比。要通過系列試驗(yàn)確定適應(yīng)本地的混凝土配合比，特別是要根據(jù)氣候條件（如季節(jié)性溫度變化和粉煤灰的摻量）及時(shí)調(diào)整配合比。Ⅱ改善施工工藝。管片生產(chǎn)的施工程序依次為混凝土攪拌、混凝土澆注、振搗、模內(nèi)自養(yǎng)或蒸養(yǎng)，脫模、蓄水或噴淋養(yǎng)護(hù)。其中，振搗工藝和養(yǎng)護(hù)工藝（包括蒸養(yǎng)）對(duì)管片質(zhì)量控制影響最大。振搗工藝：要求工人熟練掌握振搗技術(shù)，每一步認(rèn)真操作，對(duì)于整體振搗所產(chǎn)生的上層浮漿必須增加額外的混凝土進(jìn)行補(bǔ)償，浮漿太厚將產(chǎn)生表面收縮裂縫，影響保護(hù)層質(zhì)量。養(yǎng)護(hù)工藝：蒸養(yǎng)時(shí)間要控制在6～８h，恒溫時(shí)最高溫度不超過60度，控制內(nèi)外溫差小于15度，升溫和降溫梯度要小于20度/h，脫模后的養(yǎng)護(hù)要采用蓄水池養(yǎng)護(hù)。Ⅲ在施工過程中要控制總推力盡量小于1500噸。Ⅳ管片盡可能居中拼裝，并且要保證環(huán)面平整。Ⅴ盾尾密封要及時(shí)注油脂，進(jìn)站時(shí)必須將損壞的盾尾刷更換。Ⅵ要根據(jù)地質(zhì)條件，及時(shí)改善盾尾同步注漿的性能和工藝；并建立和完善充填物質(zhì)量檢驗(yàn)的指標(biāo)。Ⅶ要監(jiān)控隧道周圍圍土壓和水水位的變化化，并作為為地鐵保護(hù)護(hù)的長(zhǎng)期任任務(wù)。Ⅷ防止隧道的漂移移③管片破損、錯(cuò)臺(tái)臺(tái)的防治措措施解決管片破損和和錯(cuò)臺(tái)的主主要措施是是從施工操操作入手，即即嚴(yán)格地按按照規(guī)定操操作，盡可可能地減少少誤操作，具具體防治措措施如下：：Ⅰ無論出現(xiàn)什么問問題，對(duì)盾盾構(gòu)機(jī)的姿姿態(tài)都不能能“急糾”，要逐步步校正。Ⅱ要根據(jù)盾尾間隙隙、千斤頂頂?shù)男谐滩畈钜约岸軜?gòu)構(gòu)機(jī)的姿態(tài)態(tài)來選擇管管片，避免免隧道軸線線由于人為為的失誤造造成偏離設(shè)設(shè)計(jì)軸線。Ⅲ要按相關(guān)的規(guī)范范進(jìn)行操作作，包括管管片進(jìn)入隧隧道前的檢檢查、注漿漿、盾構(gòu)機(jī)機(jī)推力和扭扭矩等參數(shù)數(shù)的設(shè)定，管管片的吊運(yùn)運(yùn)和安裝等等。Ⅳ要采取及時(shí)有效效的措施避避免隧道管管片上浮。Ⅴ要防止由于隧道道圍巖應(yīng)力力環(huán)境和地地下水環(huán)境境突然變化化造成隧道道變形。七、三號(hào)線特殊殊地段的施施工1、三號(hào)線工程概概況廣州市軌道三號(hào)號(hào)線[漢溪站南-市橋站北]區(qū)間盾構(gòu)構(gòu)工程位于于廣州市番番禺區(qū)市橋橋鎮(zhèn)，盾構(gòu)構(gòu)自市橋站站北側(cè)的始始發(fā)井始發(fā)發(fā)，穿越金金山、大軍軍山到達(dá)漢漢溪站南端端的盾構(gòu)吊吊出井。盾盾構(gòu)隧道右右線長(zhǎng)度11925..200米，左線長(zhǎng)長(zhǎng)度1928.315米，區(qū)間左左右線線路路間距8.0～11.0米。埋深5.6~~56m，沿沿線地質(zhì)情情況復(fù)雜，先先后穿越了了800mm淺埋軟弱弱的殘積土土層和砂層層、1500m高水壓壓土巖混合合的斷裂帶帶、4500m抗壓強(qiáng)強(qiáng)度達(dá)到133MMpa微風(fēng)化變變質(zhì)巖層和和260mm含有害氣氣體的劣質(zhì)質(zhì)煤層。2、工程難點(diǎn)及相相應(yīng)的施工工技術(shù)1、盾構(gòu)機(jī)通過噴噴涌地段盾構(gòu)推進(jìn)至5778環(huán)進(jìn)入里里仁洞斷裂裂帶，該帶帶由構(gòu)造碎碎裂巖、硅硅化角礫巖巖、斷層泥泥組成，上上盤為侏羅羅系碎屑巖巖，下盤為為震旦系混混合巖，破破碎帶寬20～30m斷裂影響響帶寬約1150.00m。圍巖巖屬Ⅱ類，局部部富水。因該地地段埋深達(dá)達(dá)56米，水壓超超過4bar，再掘進(jìn)進(jìn)中出現(xiàn)嚴(yán)嚴(yán)重的噴涌涌現(xiàn)象。土壓平衡盾構(gòu)機(jī)機(jī)主要是通通過螺旋機(jī)機(jī)形成的栓栓塞效應(yīng)將將出土口的的水土壓力力降為零，以以保證順暢暢的出渣，當(dāng)當(dāng)遇到高水水壓時(shí)，在在盾構(gòu)機(jī)掘掘進(jìn)過程中中大量的水水和一些渣渣土進(jìn)入土土倉，經(jīng)過過攪拌形成成泥漿，當(dāng)當(dāng)出土口打打開時(shí)，泥泥漿像瀑布布一樣噴出出來，皮帶帶機(jī)無法將將渣土向外外輸送，泥泥漿中含有有大量不同同粒徑的砂砂和礫石，普普通的污水水泵和泥漿漿泵無法將將泥漿清理理干凈，大大部分需要要人工清理理。每次推推進(jìn)完畢后后的清理工工作都需要要10-220個(gè)小時(shí)，這這時(shí)，又有有大量的水水進(jìn)入土倉倉，形成惡惡性循環(huán)。當(dāng)當(dāng)提高設(shè)定定的土倉壓壓力至2-2..5barr時(shí)，往往往會(huì)出現(xiàn)刀刀盤卡住的的現(xiàn)象，而而且推進(jìn)速速度只有1—2mm/mmin，工程的的進(jìn)展異常常艱難，每每天只能完完成一環(huán)，甚甚至有時(shí)幾幾天才能完完成一環(huán)。當(dāng)遇到這種狀況況時(shí)，首先先必須摸清清水的來源源，若水從從后面來，則則需要進(jìn)行行管片背后后的二次注注漿進(jìn)行封封堵，在盾盾尾形成隔隔水環(huán)，若若水從前方方來，則需需要提高土土倉壓力注注入聚合物物或膨潤(rùn)土土，提高倉倉內(nèi)渣土的的泌水性，以以減少倉內(nèi)內(nèi)的進(jìn)水量量。其次必必須分析刀刀具的狀況況，目前的的刀具配置置是否適合合這種地層層的挖掘以以及刀具的的磨損情況況，當(dāng)?shù)毒呔吲渲貌缓虾侠砘蚰p損過大時(shí)，刀刀具的挖掘掘能力降低低，渣土無無法順利進(jìn)進(jìn)入土倉，而而水則很容容易的滲透透進(jìn)來，這這種情況也也會(huì)出現(xiàn)噴噴涌的情況況，此時(shí)，通通過換刀可可以改善噴噴涌的情況況。最后要要在盾構(gòu)機(jī)機(jī)內(nèi)安裝大大功率排泥泥泵，加快快排泥速度度，縮短環(huán)環(huán)與環(huán)之間間的停機(jī)時(shí)時(shí)間，并適適當(dāng)提高停停機(jī)時(shí)的土土倉壓力，以以減少土倉倉在停機(jī)時(shí)時(shí)的進(jìn)水量量。（1）對(duì)脫出出盾尾4環(huán)以后的的管片進(jìn)行行二次注漿漿，同時(shí)加加強(qiáng)盾尾的的同步注漿漿的注漿量量，以封堵堵圍巖的裂裂隙和管片片外側(cè)的輸輸水通道；；（2）將泡沫更換為為聚合物，降降低渣土的的流動(dòng)性，對(duì)對(duì)渣土進(jìn)行行改良；提提高停機(jī)時(shí)時(shí)土倉的設(shè)設(shè)定壓力，從從原來的1.5bbar提高到2.5bbar，以減少少停機(jī)時(shí)土土倉內(nèi)的進(jìn)進(jìn)水量。（3）在出土口安裝裝導(dǎo)流槽，后后面安裝渣渣漿泵，加加快清渣進(jìn)進(jìn)度，縮短短每一環(huán)的的停機(jī)時(shí)間間，減少土土倉的進(jìn)水水量；在推推進(jìn)時(shí)，將將脫出盾尾尾的第三環(huán)環(huán)、第四環(huán)環(huán)管片的注注漿孔打開開放水，以以降低土倉倉的水壓，提提高掘進(jìn)速速度。（4）分析渣土的情情況，判斷斷掌子面的的穩(wěn)定狀況況，及時(shí)開開倉換刀，將將磨損過量量的刀具進(jìn)進(jìn)行更換。（5）掘進(jìn)過程中注注意調(diào)節(jié)螺螺旋輸送機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)速和和開口率，盡盡量減少漏漏渣量，以以減少清渣渣的工作量量。（6）加大盾尾密封封油脂用量量。及時(shí)封封住地下水水及砂漿。（7）當(dāng)盾構(gòu)機(jī)需要要長(zhǎng)時(shí)間停停機(jī)時(shí)，必必須間隔2～3小時(shí)注入入一次膨潤(rùn)潤(rùn)土，每班班需向前方方挖掘20～30cm，以防砂砂漿倒流在在盾尾凝固固將盾尾卡卡住。通過以上措施的的實(shí)施，效效率大大提提高，由原原來的每天天1環(huán)提高到到每天2～3環(huán)，“噴涌”問題在通通過斷裂帶帶后得到了了解決。2、長(zhǎng)距離硬巖地地段在三號(hào)線的掘進(jìn)進(jìn)過程中，兩兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)機(jī)通過了約約900mm抗壓強(qiáng)度133MMPa的巖石。在在掘進(jìn)過程程中主要采采取以下措措施：（1）定期及時(shí)進(jìn)行行刀具檢查查。在硬巖巖掘進(jìn)時(shí)最最重要的工工作就是對(duì)對(duì)刀具進(jìn)行行檢查，每每15環(huán)左右要要對(duì)刀具的的磨損進(jìn)行行一次檢查查，主要測(cè)測(cè)量磨損情情況從而做做好刀具更更換的計(jì)劃劃和刀具的的供應(yīng)計(jì)劃劃，同時(shí)還還要檢查刀刀座和刀盤盤的磨損情情況，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)異常及時(shí)時(shí)處理，不不能帶病工工作。根據(jù)檢查情況，兩兩臺(tái)盾構(gòu)共共進(jìn)行了38次刀具的的更換，共共更換邊緣緣滾刀78把，正面面滾刀120把，邊緣緣刮刀120把，普通通刮刀512把。（2）由軟巖進(jìn)入硬硬巖的過程程中，應(yīng)密密切注意出出碴情況，及及時(shí)做出更更換刀具的的情況。另另外由硬巖巖進(jìn)入軟巖巖也應(yīng)及時(shí)時(shí)部分更換換或全部換換為齒刀。（3）由于滾刀是在在磨損到一一定程度后后才予更換換的，在完完成刀具更更換后，要要先向土倉倉內(nèi)加注高高壓空氣，將將推進(jìn)油缸缸松掉，然然后慢慢旋旋轉(zhuǎn)刀盤。以以避免新更更換刀具刻刻入巖石過過深，受力力過大，而而造成刀具具的非正常常損壞，在在刀盤旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)順暢后在在緩慢施加加推力，開開始正常掘掘進(jìn)。（4）掘進(jìn)過程中姿姿態(tài)的控制制?？紤]到到在硬巖地地段后期管管片大多會(huì)會(huì)發(fā)生上浮浮，掘進(jìn)過過程中一般般控制刀盤盤中心在實(shí)實(shí)際軸線下下20mmm。（5）加大注漿量?？伎紤]到硬巖巖刀具布置置的開挖直直徑為6..3m。另另外在硬巖巖地段拱頂頂不會(huì)發(fā)生生下沉，因因此須加大大注漿量。加加大盾尾密密封油脂的的用量，避避免漏漿現(xiàn)現(xiàn)象發(fā)生。同同時(shí)，每5～10環(huán)進(jìn)行一一次二次注注漿，以固固定管片，防防止管片的的上浮和左左右擺動(dòng)。（6）當(dāng)發(fā)現(xiàn)參數(shù)異異常時(shí)，要要及時(shí)開倉倉檢查，如如發(fā)現(xiàn)刀盤盤扭矩小，掘掘進(jìn)速度慢慢時(shí)，可能能是邊緣滾滾刀磨損過過大，造成成開挖直徑徑不足，此此時(shí)如貿(mào)然然推進(jìn)，則則會(huì)造成機(jī)機(jī)頭卡在巖巖石中的情情況。（7）在硬巖中掘進(jìn)進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)機(jī)姿態(tài)的控控制非常重重要，因?yàn)闉樵谟矌r中中糾偏難度度非常大，如如需要糾偏偏要緩慢進(jìn)進(jìn)行，否則則容易矯枉枉過正，很很容易造成成超限。同同時(shí)糾偏過過猛也容易易造成邊緣緣滾刀的非非正常磨損損。通過以上措施的的實(shí)施，在在硬巖掘進(jìn)進(jìn)取得了良良好的效果果，最高進(jìn)進(jìn)尺達(dá)到10環(huán)/d。同時(shí)，在施工中中也遇到了了一些問題題，由于刀刀盤設(shè)計(jì)為為平面直角角刀盤，為為了保證足足夠的開挖挖直徑，邊邊緣滾刀刀刀刃的位置置設(shè)計(jì)不同同于正面滾滾刀而是偏偏向一側(cè)，這這種設(shè)計(jì)直直接導(dǎo)致兩兩個(gè)問題：：第一、邊邊緣滾刀與與正面滾刀刀不能互換換，刀具不不能得到充充分的利用用，從而造造成刀具的的過量消耗耗。第二、刀刀箱和刀轂轂直接暴露露在開挖面面上，當(dāng)邊邊緣刮刀磨磨損后，刀刀箱和刀轂轂直接接觸觸圍巖，造造成刀箱和和刀具的非非正常損壞壞。兩臺(tái)盾盾構(gòu)在進(jìn)入入巖層1550m后就就進(jìn)行了6次刀箱的修修復(fù)和更換換工作，同同時(shí)有9把邊緣滾滾刀非正常常損壞。由由于作業(yè)空空間的限制制，在倉內(nèi)內(nèi)更換刀箱箱極其困難難，工作人人員須到刀刀盤前方將將舊刀箱刨刨下，因此此必須在掌掌子面開鑿鑿工作間才才能進(jìn)行相相關(guān)的作業(yè)業(yè)。每次更更換刀箱耗耗時(shí)10—15天，大大大影響了施施工進(jìn)度。針針對(duì)這種狀狀況我們與與制造商進(jìn)進(jìn)行了多次次溝通，決決定在刀箱箱和刀轂周周圍增設(shè)耐耐磨鋼板，通通過改造，刀刀箱和刀具具的壽命大大大延長(zhǎng)。最最后的3000m巖層層只進(jìn)行了了一次刀箱箱的更換。3、瓦斯地段在三號(hào)線左、右右線DK200+3000～DK200+5600段掘進(jìn)過過程中，出出渣情況顯顯示此段有有劣質(zhì)煤層層。，該段段可定為有有害氣體危危險(xiǎn)地段。此此類地層容容易產(chǎn)生，甲甲烷（CH4）、二氧氧化碳（CO2）、氮（N）、硫化氫氫（H2S）等有害氣氣體。在施施工過程中中，主要采采取了以下下措施確保保了施工安安全：（1）對(duì)井下設(shè)備進(jìn)進(jìn)行防爆改改造。對(duì)隧隧道照明線線路、電瓶瓶車上的元元件以及盾盾構(gòu)機(jī)上的的設(shè)備進(jìn)行行防爆改造造。（2）隧道內(nèi)嚴(yán)禁明明火，不得得帶入易燃燃物品，嚴(yán)嚴(yán)禁穿化纖纖衣服進(jìn)洞洞。（3）施工操作時(shí)防防止碰撞和和磨擦產(chǎn)生生火花，盾盾構(gòu)隧道內(nèi)內(nèi)增配滅火火器，防毒毒面具等安安全防護(hù)裝裝備；（4）購置瓦斯自動(dòng)動(dòng)檢測(cè)警報(bào)報(bào)儀，對(duì)隧隧道內(nèi)瓦斯斯氣體進(jìn)行行連續(xù)檢測(cè)測(cè)；以自動(dòng)動(dòng)檢測(cè)設(shè)備備為主并另另外購置2臺(tái)瓦斯檢檢測(cè)設(shè)備，人人工進(jìn)行檢檢測(cè)，確保保施工作業(yè)業(yè)時(shí)瓦斯?jié)鉂舛群吭谠诤细竦姆斗秶鷥?nèi)，發(fā)發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，立立即關(guān)閉螺螺旋機(jī)門進(jìn)進(jìn)行通風(fēng)，待待監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)合格后再再恢復(fù)掘進(jìn)進(jìn)。（5）加強(qiáng)隧道內(nèi)通通風(fēng)，增設(shè)設(shè)防爆型通通風(fēng)機(jī)（74KW），并確確保風(fēng)流穩(wěn)穩(wěn)定，避免免有害氣體體集聚產(chǎn)生生危險(xiǎn)；（6）制定應(yīng)急預(yù)案案，加強(qiáng)安安全巡檢力力度，由安安全長(zhǎng)、安安全員組成成安全生產(chǎn)產(chǎn)檢查和應(yīng)應(yīng)急小組，督督查安全生生產(chǎn)措施落落實(shí)情況。通過以上措施的的有效實(shí)施施，僅用了了一個(gè)月的的時(shí)間就順順利通過了了煤層地段段，避免了了瓦斯爆炸炸和有害氣氣體中毒等等惡性事故故的發(fā)生。八、五號(hào)線特殊殊地段的施施工在完成了三號(hào)線線的施工后后，中標(biāo)了了廣州地鐵鐵五號(hào)線[西場(chǎng)-草暖公園]盾構(gòu)區(qū)間間，盾構(gòu)設(shè)設(shè)備在經(jīng)過過一次全面面的整修后后投入到新新線的建設(shè)設(shè)中。1、五號(hào)線工程概概況本工程盾構(gòu)機(jī)從從草暖公園園始發(fā)，穿穿過廣州火火車站、西西村站最后后在西場(chǎng)站站吊出。經(jīng)經(jīng)過兩次過過站，三次次始發(fā)，右右線全長(zhǎng)22438..009mm，左線全全長(zhǎng)25002.5441m，區(qū)區(qū)間線路比比較復(fù)雜，線線路坡度最最大為28‰，曲線半半徑最小為為290mm。沿線多多處下穿建建筑物及樁樁基礎(chǔ)。區(qū)區(qū)間地質(zhì)情情況非常復(fù)復(fù)雜，穿越越的主要地地層為白堊堊系的礫巖巖，礫石含含量較高，粒粒徑一般2～50mm不等，礫礫石成分大大部分為硅硅質(zhì)巖石，質(zhì)質(zhì)地堅(jiān)硬，微微風(fēng)化巖層層的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度27～96.5Mpa，其其中草暖公公園-火車站區(qū)區(qū)間受環(huán)市市斷裂帶的的影響地下下水非常豐豐富，而且且具有流動(dòng)動(dòng)性，礫巖巖中的鈣質(zhì)質(zhì)成份經(jīng)過過長(zhǎng)期的溶溶蝕，沿線線形成很多多填充或半半填充的空空洞。2、工程難點(diǎn)及相相應(yīng)施工技技術(shù)在掘進(jìn)過程中克克服以下難難點(diǎn)：盾構(gòu)構(gòu)機(jī)通過空空洞和礫巖巖地段、盾盾構(gòu)機(jī)過暗暗挖車站、微微風(fēng)化巖層層中3000m曲線半半徑的掘進(jìn)進(jìn)和糾偏。2.1、盾構(gòu)機(jī)機(jī)通過礫巖巖空洞地段段空洞的存在，給給盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)帶來了很很大的風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)，控制不不當(dāng)將會(huì)造造成盾構(gòu)機(jī)機(jī)栽頭的惡惡性事故，因因此必須探探明空洞的的分布情況況并對(duì)影響響盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)的空洞進(jìn)進(jìn)行回填注注漿處理，本本標(biāo)段地處處廣州火車車站附近，地地面建筑物物林立，無無法進(jìn)行高高密度的鉆鉆探，所以以本區(qū)間大大部分地段段地質(zhì)情況況不明，為為更好地探探測(cè)本區(qū)段段空洞情況況，我們采采用了物探探技術(shù)對(duì)可可能存在空空洞地段進(jìn)進(jìn)行了一次次全面的地地質(zhì)探測(cè)。由于探測(cè)隧道深深度精度要要求高，而而物探探測(cè)測(cè)需要足夠夠地質(zhì)資料料來校正，加加上地面探探測(cè)受建筑筑物限制，通通過現(xiàn)場(chǎng)線線路調(diào)查，確確定采用綜綜合物探方方法，包括括地質(zhì)雷達(dá)達(dá)、瞬變電電磁波和地地震映像。首首先，開展展瞬變電磁磁法，確定定巖洞異常常位置、分分布及地層層構(gòu)造特征征。然后利利用地質(zhì)雷雷達(dá)確認(rèn)異異常特征，最最后采用地地震映像法法固定異常常，并結(jié)合合地質(zhì)鉆孔孔資料提出出綜合分析析結(jié)果?？偪偟某绦蚴鞘峭ㄟ^已知知鉆孔的參參數(shù)結(jié)合物物探的結(jié)果果，從而確確定各種參參數(shù)，然后后對(duì)未知區(qū)區(qū)域進(jìn)行探探測(cè)。根據(jù)據(jù)結(jié)果和已已知的參數(shù)數(shù)，確定地地質(zhì)情況。通過探測(cè)在本區(qū)區(qū)間發(fā)現(xiàn)空空洞19個(gè)，其中中左線6個(gè)（Z0～Z5），右線13個(gè)（Y1～Y13）。針對(duì)對(duì)線路上發(fā)發(fā)現(xiàn)的空洞洞主要采取取以下措施施保證了盾盾構(gòu)機(jī)通過過：（1）注漿回填為了保證盾構(gòu)機(jī)機(jī)安全通過過空洞位置置，對(duì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的空洞特特別是位于于盾構(gòu)隧道道下方距離離兩米以內(nèi)的的溶洞在盾盾構(gòu)機(jī)到達(dá)達(dá)前一個(gè)月月提前進(jìn)行行注漿回填填。（2）密切注意掘進(jìn)進(jìn)參數(shù)盾構(gòu)機(jī)操作手及及管理人員員在操作盾盾構(gòu)機(jī)的掘掘進(jìn)過程中中保持高度度警覺，通通過空洞區(qū)區(qū)域時(shí)采用用土壓平衡衡模式推進(jìn)進(jìn)，嚴(yán)格控控制出土量量在規(guī)定的的范圍，密密切注意盾盾構(gòu)機(jī)的姿姿態(tài)、走行行趨勢(shì)、土土倉壓力、刀刀盤扭矩、千千斤頂推力力。如有異異常，立即即開倉查明明原因，避避免盲目掘掘進(jìn)出現(xiàn)重重大事故。（3）加強(qiáng)壁后注漿漿盾構(gòu)機(jī)通過空洞洞時(shí)加大注注漿量，以以注漿壓力力達(dá)到設(shè)定定值作為結(jié)結(jié)束注漿的的標(biāo)準(zhǔn)，并并視情況進(jìn)進(jìn)行二次補(bǔ)補(bǔ)漿，以保保證管片壁壁后充分充充填，保證證管片背后后填充密實(shí)實(shí)。（4）加強(qiáng)監(jiān)測(cè)當(dāng)盾構(gòu)通過空洞洞區(qū)域時(shí)，對(duì)對(duì)地面建筑筑物進(jìn)行24小時(shí)連續(xù)續(xù)監(jiān)測(cè)，制制定沉降報(bào)報(bào)警值為110mm，沉沉降速率報(bào)報(bào)警值為00.5mmm/d，發(fā)現(xiàn)異異常及時(shí)對(duì)對(duì)管片背后后進(jìn)行二次次補(bǔ)漿。通過以上措施的的實(shí)施，有有效的保證證了盾構(gòu)機(jī)機(jī)掘進(jìn)的安安全和地面面建筑物的的安全，在在兩臺(tái)盾構(gòu)構(gòu)機(jī)通過了了空洞地段段后，建筑筑物的沉降降量最大僅僅3mm，但但由于物探探的局限性性，不可能能將所有的的空洞探明明，盾構(gòu)機(jī)機(jī)在通過這這些地段時(shí)時(shí)也出現(xiàn)了了很大的困困難。噴涌當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)到到空洞位置置時(shí)，土倉倉壓力會(huì)突突然增大，大大量的水進(jìn)進(jìn)入土倉，出出現(xiàn)嚴(yán)重的的噴涌現(xiàn)象象，給施工工帶來極大大的困難，為為了防止地地面沉降只只能提高土土倉壓力，從從而造成掘掘進(jìn)速度異異常緩慢，每每分鐘的推推進(jìn)速度僅僅有3-5mmm，而且每每環(huán)掘進(jìn)完完成后的清清理工作量量也很大，嚴(yán)嚴(yán)重制約了了施工進(jìn)度度。（2）盾尾被困盾構(gòu)推進(jìn)至799環(huán)時(shí)進(jìn)行行刀具檢查查，在掌子子面左上方方和正上方方各存在一一個(gè)約2-3立方的空空洞，空洞洞中有水流流出，水量量約5立方/小時(shí)，因因有部分刀刀具磨損量量接近限值值需要進(jìn)行行更換，停停機(jī)進(jìn)行換換刀和進(jìn)行行一些設(shè)備備的維修保保養(yǎng)工作共共停機(jī)4天，恢復(fù)復(fù)掘進(jìn)時(shí)發(fā)發(fā)現(xiàn)刀盤扭扭矩僅600kknm，推力增增大到2400噸，鉸接接油壓達(dá)到到320bbar，盾構(gòu)機(jī)機(jī)無法前進(jìn)進(jìn)，將鉸接接設(shè)為放松松狀態(tài)，推推力達(dá)到500噸，刀盤盤扭矩增大大到12000knm,,盾構(gòu)機(jī)前前體中體可可以前進(jìn)，將將鉸接設(shè)定定為收縮狀狀態(tài)，繼續(xù)續(xù)增加推力力到3200噸，鉸接接油缸逐漸漸拉長(zhǎng)，而而盾尾仍然然無法前進(jìn)進(jìn)，由此說說明鉸接油油缸的拉力力無法拖動(dòng)動(dòng)盾尾，盾盾尾被卡住住了。①被困原因分析a停機(jī)位置選擇不不當(dāng)停機(jī)位置在地鐵鐵五號(hào)線火火車站四號(hào)號(hào)風(fēng)亭基坑坑邊，同時(shí)時(shí)基坑在爆爆破開挖，對(duì)對(duì)周邊地層層有一定的的擾動(dòng)，而而且停機(jī)位位置掌子面面有空洞，且且空洞中有有流動(dòng)的地地下水，水水的流動(dòng)將將礫石中的的泥質(zhì)成分分沖刷侵蝕蝕后，造成成礫石堆積積在盾構(gòu)機(jī)機(jī)底部卡住住盾殼。B注漿措施不當(dāng)在停機(jī)之前的同同步注漿采采用的是1150公斤/立方含量量的水泥砂砂漿，而且且注漿量達(dá)達(dá)到6立方，二二次注漿距距離盾殼只只有兩環(huán)，由由于推進(jìn)過過程中土倉倉壓力設(shè)定定為0.5bbar，而注漿漿壓力為2bar，造成部部分漿液進(jìn)進(jìn)入盾殼和和圍巖之間間的空隙與與盾殼外側(cè)側(cè)的礫石將將盾尾緊緊緊的包裹住住，造成盾盾構(gòu)機(jī)被困困。②脫困措施：a、利用盾殼上預(yù)預(yù)留孔向外外側(cè)注入膨膨潤(rùn)土，以以減少盾殼殼與外側(cè)的的摩阻力。用鋼拉桿將盾尾尾與前體和和中體連成成一體，每每條拉桿的的承載力按按300噸進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)加工，共共焊接12條拉桿。中部和底部增加加四臺(tái)200噸的輔助助油缸頂盾盾尾，與推推進(jìn)千斤頂頂共同作用用，重新開開始脫困，當(dāng)當(dāng)推力增大大到3000噸時(shí)盾尾尾開始“跳動(dòng)式”前進(jìn)，在在推進(jìn)兩環(huán)環(huán)后徹底脫脫困。（3）、孤石卡住刀刀盤當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)至至102環(huán)時(shí)掘進(jìn)進(jìn)參數(shù)出現(xiàn)現(xiàn)異常，推推進(jìn)速度2-3mmm/min，扭矩從25000Knm增大到40000knm，開倉后后發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)構(gòu)機(jī)弧頂位位置有一個(gè)個(gè)寬3米高2米的空洞，有有6個(gè)寬度約約一米的大石石塊夾在刀刀盤的縫隙隙內(nèi)造成掘掘進(jìn)的困難難，經(jīng)分析析，當(dāng)?shù)侗P盤經(jīng)過空洞洞時(shí)，空洞洞周邊的松松動(dòng)巖石被被切削下來來由于體積積太大無法法進(jìn)入土倉倉，被夾在在刀盤上。后后采用靜態(tài)態(tài)爆破將大大體積石塊塊破碎運(yùn)出出土倉后恢恢復(fù)掘進(jìn)。以上問題的出現(xiàn)現(xiàn)造成該區(qū)區(qū)間掘進(jìn)異異常艱難，大大大影響了了施工的進(jìn)進(jìn)度。2.2盾構(gòu)機(jī)過過暗挖車站站概述盾構(gòu)機(jī)在草暖公公園始發(fā)完完成第一個(gè)個(gè)區(qū)間的掘掘進(jìn)后到達(dá)達(dá)五號(hào)線廣廣州火車站站。廣州火火車站設(shè)計(jì)計(jì)為馬蹄形形礦山法隧隧道，有擴(kuò)擴(kuò)大段和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)段兩種種斷面，隧隧道凈空無無法滿足盾盾構(gòu)機(jī)直接接沿線路中中線通過的的要求，按按照常規(guī)的的過站方法法，需要將將主機(jī)和后后配套斷開開分別過站站，到位后后再重新連連接調(diào)試，一一般需要1個(gè)半月到到兩個(gè)月完完成所有過過站工作重重新始發(fā)。為了加快施工進(jìn)進(jìn)度，我們們對(duì)方案進(jìn)進(jìn)行了優(yōu)化化，充分利利用盾構(gòu)機(jī)機(jī)250mm曲線半徑徑的轉(zhuǎn)彎能能力，設(shè)計(jì)計(jì)了一個(gè)曲曲線使盾構(gòu)構(gòu)機(jī)和后配配套不斷開開直接過站站，盾構(gòu)機(jī)機(jī)按2500m的曲線線出洞通過過擴(kuò)大段，然然后沿直線線通過標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)段，在即即將到達(dá)另另一側(cè)始發(fā)發(fā)段前再沿沿曲線始發(fā)發(fā)。盾構(gòu)機(jī)機(jī)將走過的的軌跡如圖圖1所示。為為滿足盾構(gòu)構(gòu)通過的條條件，須在在盾構(gòu)機(jī)通通過地段下下部施工混混凝土導(dǎo)臺(tái)臺(tái)。盾構(gòu)機(jī)機(jī)通過時(shí)采采用千斤頂頂頂推管片片前進(jìn)。通通過后，采采用管片安安裝器在盾盾尾處安裝裝最下部一一塊管片，后后配套臺(tái)車車在管片上上直接拖拉拉過站。采采用這種過過站方案僅僅用了7天主機(jī)和和后配套就就到達(dá)了始始發(fā)洞門，大大大加快了了施工進(jìn)度度。在過站站過程中有有以下要點(diǎn)點(diǎn)：a盾構(gòu)機(jī)在出洞前前的控制從盾構(gòu)機(jī)出洞前前20環(huán)進(jìn)行盾盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)態(tài)的調(diào)整，以以更好地適適應(yīng)盾構(gòu)機(jī)機(jī)出動(dòng)后的的曲線。首首先從出洞洞前20環(huán)向右偏偏，5環(huán)偏出500mm。再再利用5環(huán)將盾構(gòu)構(gòu)機(jī)刀盤偏偏回。10環(huán)向左偏偏出設(shè)計(jì)軸軸線50mmm?？刂浦贫軜?gòu)機(jī)千千斤頂行程程差，保證證盾構(gòu)機(jī)在在出洞后按按照R＝250mm半徑曲線線前進(jìn)。B盾構(gòu)機(jī)主機(jī)通過過擴(kuò)大段和和標(biāo)準(zhǔn)段盾構(gòu)機(jī)步進(jìn)時(shí)由由盾構(gòu)機(jī)底底部的兩條條鋼軌承受受重量，由由兩側(cè)的鋼鋼軌進(jìn)行導(dǎo)導(dǎo)向。另外外，在盾構(gòu)構(gòu)向前推進(jìn)進(jìn)時(shí)，管片片下方打入入木楔，利利用最下部部的兩組液液壓千斤頂頂頂推管片片為盾構(gòu)提提供反作用用力。C后配套臺(tái)車通過過擴(kuò)大段和和標(biāo)準(zhǔn)段盾構(gòu)機(jī)主機(jī)通過過后，在混混凝土導(dǎo)臺(tái)臺(tái)上安置一一塊管片，并并通過木楔楔調(diào)整高差差以滿足需需求。管片片輸送車以以及連接橋橋可以直接接從下部安安放的管片片通過。其其余后配套套通過安放放在軌枕上上的鋼軌直直接過站。2.3微風(fēng)化巖巖層中3000m曲線線半徑的掘掘進(jìn)和糾偏偏。盾構(gòu)機(jī)過站后，進(jìn)進(jìn)行二次始始發(fā)，開挖挖地層為微微風(fēng)化巖層層，單軸抗抗壓強(qiáng)度約約56mppa,盾構(gòu)始發(fā)發(fā)洞門位于于進(jìn)入3000m圓曲曲線的緩和和曲線上，距距離圓緩點(diǎn)點(diǎn)48.77m，為保保證盾構(gòu)機(jī)機(jī)能夠順利利通過3000m的曲曲線半徑，我我們主要采采取了以下下措施：計(jì)算盾構(gòu)