地鐵盾構(gòu)法隧道施工工藝指南一、編制依據(jù)與適用范圍（一）編制依據(jù)1.《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB50157-2013）2.《盾構(gòu)法隧道施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50446-2017）3.《地下鐵道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50299-2018）4.《盾構(gòu)隧道工程設(shè)計規(guī)范》（GB50446-2017）5.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）6.工程勘察報告（地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、水文條件、周邊環(huán)境）7.盾構(gòu)機(jī)設(shè)備說明書及技術(shù)參數(shù)（刀盤類型、推進(jìn)系統(tǒng)、管片拼裝系統(tǒng)等）8.施工圖設(shè)計文件（隧道線路平面/縱斷面圖、管片配筋圖、聯(lián)絡(luò)通道位置等）。（二）適用范圍本指南適用于城市地鐵區(qū)間隧道（圓形斷面為主，直徑通常為5.5~6.5m）的盾構(gòu)法施工，涵蓋以下典型場景：

-地質(zhì)條件：軟土地層（如淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土）、砂層（細(xì)砂、中砂）、礫石層（卵石含量≤20%）、復(fù)合地層（軟硬交替）；

-水文條件：地下水位較高（需降水或防水控制）、富水砂層（滲透系數(shù)＞1×10?3cm/s）、無水或微承壓水地層；

-周邊環(huán)境：近距離穿越既有建筑物（如民房、橋梁）、地下管線（給排水、電力）、既有軌道交通線路；

-盾構(gòu)類型：土壓平衡盾構(gòu)（EPB）、泥水平衡盾構(gòu)（SPB）（根據(jù)地層特點(diǎn)選擇）。二、盾構(gòu)法隧道施工核心原理盾構(gòu)法是通過盾構(gòu)機(jī)在地下掘進(jìn)并同步拼裝預(yù)制管片形成隧道的施工方法，其核心是通過“掘進(jìn)-支護(hù)-襯砌”一體化作業(yè)實(shí)現(xiàn)安全、高效施工：

-土壓平衡盾構(gòu)（EPB）：通過刀盤切削土體，利用螺旋輸送機(jī)排土，通過調(diào)節(jié)土倉壓力（與開挖面水土壓力平衡）穩(wěn)定開挖面，適用于軟土及砂層；

-泥水平衡盾構(gòu)（SPB）：通過泥漿循環(huán)（泥漿壓力平衡水土壓力）穩(wěn)定開挖面，泥漿攜帶渣土至地面分離，適用于高滲透性砂層、礫石層及富水地層；

-管片襯砌：同步拼裝預(yù)制鋼筋混凝土管片（標(biāo)準(zhǔn)環(huán)+轉(zhuǎn)彎環(huán)），形成隧道永久支護(hù)結(jié)構(gòu)，通過注漿填充管片與地層間隙（同步注漿+二次注漿）控制沉降。三、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備1.地質(zhì)補(bǔ)勘與風(fēng)險評估：補(bǔ)充鉆孔（間距≤20m）獲取盾構(gòu)區(qū)間詳細(xì)地質(zhì)數(shù)據(jù)（土層分布、地下水位、滲透系數(shù)）；識別風(fēng)險源（如既有建筑物基礎(chǔ)、地下空洞、孤石、硬巖凸起），制定專項(xiàng)處置方案（如孤石爆破、硬巖段刀具更換）。

2.施工方案編制：明確盾構(gòu)機(jī)選型（根據(jù)地層選擇EPB/SPB）、掘進(jìn)參數(shù)（推力、轉(zhuǎn)速、土倉壓力）、管片拼裝工藝、同步注漿配比（水泥漿：水玻璃=1:1，注漿壓力0.3~0.5MPa）；制定應(yīng)急預(yù)案（如涌水涌砂、盾構(gòu)機(jī)卡滯、地面沉降超標(biāo)）。

3.測量控制網(wǎng)建立：布設(shè)地面控制點(diǎn)（導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)，精度≤±2mm），隧道內(nèi)布設(shè)地下導(dǎo)線（每100m設(shè)一個控制點(diǎn)），確保盾構(gòu)姿態(tài)（平面偏差≤±50mm，高程偏差≤±30mm）與管片拼裝精度（環(huán)面平整度≤3mm，相鄰環(huán)高差≤5mm）。（二）現(xiàn)場準(zhǔn)備1.始發(fā)/接收井施工：始發(fā)井（盾構(gòu)機(jī)始發(fā)位置）與接收井（盾構(gòu)機(jī)吊出位置）結(jié)構(gòu)施工完成，井壁預(yù)留盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞口（尺寸比盾構(gòu)機(jī)外徑大100~200mm）；井內(nèi)安裝反力架（始發(fā)階段提供推力）與導(dǎo)軌（引導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)），接收井設(shè)置接收基座（穩(wěn)定盾構(gòu)機(jī)接收）。

2.盾構(gòu)機(jī)組裝與調(diào)試：盾構(gòu)機(jī)在井下或地面組裝（主機(jī)+后配套臺車），調(diào)試關(guān)鍵系統(tǒng)（刀盤旋轉(zhuǎn)、螺旋輸送機(jī)排土、推進(jìn)油缸、管片拼裝機(jī)、同步注漿系統(tǒng)）；檢查密封系統(tǒng)（盾尾密封油脂注入、鉸接密封）、液壓系統(tǒng)（壓力穩(wěn)定）、電氣系統(tǒng)（電纜敷設(shè)、控制信號）。

3.材料與設(shè)備準(zhǔn)備：預(yù)制管片（強(qiáng)度等級C50C60，抗?jié)B等級P10P12，環(huán)寬1.0~1.5m，每環(huán)由6塊組成：1塊封頂塊F+2塊鄰接塊L+3塊標(biāo)準(zhǔn)塊B）；同步注漿材料（水泥+粉煤灰+膨潤土+水玻璃，初凝時間≤4h，結(jié)石強(qiáng)度≥2MPa）；輔助材料（盾尾密封油脂、泡沫劑（EPB盾構(gòu)改良土體）、聚合物（SPB盾構(gòu)改善泥漿性能））。四、施工工藝流程（一）總體流程始發(fā)井準(zhǔn)備→盾構(gòu)機(jī)組裝調(diào)試→始發(fā)階段掘進(jìn)→正常段掘進(jìn)→接收階段掘進(jìn)→盾構(gòu)機(jī)吊出→隧道內(nèi)附屬施工（聯(lián)絡(luò)通道、防水修補(bǔ)）（二）關(guān)鍵步驟詳解1.始發(fā)階段（盾構(gòu)機(jī)從始發(fā)井進(jìn)入地層）洞口密封與加固：始發(fā)井洞口采用“攪拌樁+旋噴樁”加固（加固范圍：洞口前方3m、兩側(cè)2m、深度至隧道底以下3m），確保開挖面穩(wěn)定；安裝始發(fā)密封鋼環(huán)（止水簾布+壓板），防止盾構(gòu)始發(fā)時水土涌入井內(nèi)。盾構(gòu)機(jī)始發(fā)：盾構(gòu)機(jī)通過反力架頂推始發(fā)（初始推力≤設(shè)計值的50%），刀盤低速旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速0.5~1rpm）切削加固土體；初始掘進(jìn)段（510環(huán)）控制推進(jìn)速度（≤20mm/min），同步注漿填充管片與地層間隙（注漿量150%200%環(huán)形間隙體積），確保初期支護(hù)穩(wěn)定。2.正常段掘進(jìn)（穩(wěn)定推進(jìn)階段）掘進(jìn)參數(shù)控制：土壓平衡盾構(gòu)（EPB）：根據(jù)地質(zhì)報告設(shè)定土倉壓力（略高于開挖面水土壓力，誤差±0.05bar），通過螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)排土量（保持土倉內(nèi)土體流動性）；泥水平衡盾構(gòu)（SPB）：維持泥漿壓力（與開挖面水土壓力平衡，誤差±0.1bar），控制泥漿比重（1.051.15g/cm3，砂層取高值）、粘度（2030s），確保泥膜穩(wěn)定開挖面。刀具管理：實(shí)時監(jiān)測刀盤扭矩（正常值≤設(shè)計值的80%）、刀具磨損（通過攝像頭或定期帶壓進(jìn)倉檢查），硬巖段（巖石單軸抗壓強(qiáng)度＞30MPa）或孤石區(qū)需提前更換滾刀（刀具間距≤80mm）；刀具檢查頻率：每掘進(jìn)50~100環(huán)或扭矩異常時檢查。管片拼裝：盾構(gòu)機(jī)每推進(jìn)1.0~1.5環(huán)（根據(jù)管片環(huán)寬）后停機(jī)拼裝，采用“錯縫拼裝”（標(biāo)準(zhǔn)塊B與鄰接塊L交錯布置，封頂塊F徑向插入）；拼裝順序：從底部標(biāo)準(zhǔn)塊（B1）開始→兩側(cè)鄰接塊（L1/L2）→頂部封頂塊（F），用管片拼裝機(jī)定位后，通過螺栓連接（每塊管片螺栓≥12根，扭矩≥150N·m）。同步注漿與二次注漿：同步注漿：管片拼裝后立即注漿（滯后掘進(jìn)≤5環(huán)），填充管片與地層間隙（注漿量=環(huán)形間隙理論體積×1.5~2.0倍，理論體積=π×(D/2)2×L，D為隧道外徑，L為環(huán)寬）；二次注漿：針對同步注漿不密實(shí)區(qū)域（地面沉降監(jiān)測超標(biāo)時），通過管片吊裝孔（每環(huán)預(yù)留2~3個）注入雙液漿（水泥+水玻璃），加固地層并止水。3.接收階段（盾構(gòu)機(jī)到達(dá)接收井）接收井加固：接收井洞口采用“冷凍法（富水地層）”或“袖閥管注漿（一般地層）”加固（加固范圍：洞口前方5m、兩側(cè)3m、深度至隧道底以下3m）；盾構(gòu)機(jī)接收：盾構(gòu)機(jī)接近接收井時降低推進(jìn)速度（≤10mm/min），減小土倉壓力（避免接收井洞口涌土）；盾構(gòu)機(jī)完全進(jìn)入接收基座后，拆除盾尾密封（清理盾尾雜物），吊出盾構(gòu)機(jī)主機(jī)（后配套臺車分段吊出）。五、關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)（一）盾構(gòu)掘進(jìn)質(zhì)量1.開挖面穩(wěn)定：土倉壓力/泥漿壓力與水土壓力平衡（誤差≤±0.1bar），避免超挖（欠挖≤50mm）導(dǎo)致地面沉降或塌方；2.掘進(jìn)姿態(tài)控制：平面偏差≤±50mm，高程偏差≤±30mm（通過調(diào)整推進(jìn)油缸分區(qū)壓力糾偏，嚴(yán)禁急糾）；3.渣土改良（EPB盾構(gòu)）：通過泡沫劑（摻量2%5%）或聚合物（摻量0.5%1%）降低土體粘度，確保螺旋輸送機(jī)排土順暢（無堵管）。（二）管片拼裝質(zhì)量1.拼裝精度：環(huán)面平整度≤3mm（用鋼尺檢查），相鄰環(huán)高差≤5mm（用水平儀檢查），縱向螺栓扭矩≥150N·m（用扭矩扳手檢測）；2.錯臺控制：相鄰管片環(huán)向錯臺≤10mm，徑向錯臺≤5mm（避免管片擠壓破損）；3.封頂塊安裝：封頂塊F插入角度≤15°（徑向插入），縫隙填充密實(shí)（用海綿條臨時止水）。（三）防水與注漿質(zhì)量1.同步注漿：注漿量150%200%環(huán)形間隙體積，注漿壓力0.30.5MPa（避免管片上浮或變形）；2.二次注漿：地面沉降速率＞5mm/d時，通過吊裝孔補(bǔ)注雙液漿（凝結(jié)時間≤10s，擴(kuò)散半徑≥0.5m）；3.管片自防水：管片混凝土抗?jié)B等級≥P10（無滲漏），拼裝后環(huán)縫/縱縫嵌填聚硫密封膠（寬度≥15mm，厚度≥5mm）。六、常見問題與處理（一）地面沉降超標(biāo)（＞30mm）原因：同步注漿不足、開挖面失穩(wěn)（土倉壓力過低）、管片上?。ㄗ{壓力過高）。處理：增加同步注漿量（至200%~250%間隙體積），調(diào)整土倉壓力（與水土壓力平衡），二次注漿加固地層（雙液漿填充空隙）。（二）盾構(gòu)機(jī)卡滯（推進(jìn)困難）原因：刀盤結(jié)泥餅（軟黏土地層）、渣土堆積（螺旋輸送機(jī)排土不暢）、地層突變（硬巖凸起）。處理：刀盤結(jié)泥餅時，注入泡沫劑+水沖洗刀盤（或帶壓進(jìn)倉清理）；渣土堆積時，反轉(zhuǎn)螺旋輸送機(jī)或人工清理排土口；硬巖段需更換滾刀并降低推進(jìn)速度。（三）管片破損或錯臺原因：拼裝時管片碰撞、螺栓未緊固、注漿壓力不均導(dǎo)致管片受力不均。處理：破損管片用聚合物砂漿修補(bǔ)（強(qiáng)度≥C50），錯臺區(qū)域用環(huán)氧樹脂填充（平整度≤3mm），重新緊固螺栓（扭矩達(dá)標(biāo)）。（四）涌水涌砂（富水砂層）原因：泥漿壓力不足（SPB盾構(gòu)）、土倉密封失效（EPB盾構(gòu)）、地層裂隙發(fā)育。處理：立即停止掘進(jìn)，增大泥漿壓力（或土倉壓力），注入膨潤土/聚合物改良泥漿性能；嚴(yán)重時采用“冷凍法”或“注漿堵水”臨時封堵。七、安全與環(huán)保措施（一）安全管理1.盾構(gòu)機(jī)操作人員需持證上崗（如盾構(gòu)機(jī)司機(jī)、電工、液壓工），定期培訓(xùn)（熟悉設(shè)備性能與應(yīng)急處置）；2.盾構(gòu)區(qū)間內(nèi)設(shè)置逃生通道（每200m一個，連接地面），通風(fēng)系統(tǒng)（風(fēng)量≥10m3/(min·人)，氧氣濃度≥20%）；3.同步注漿與二次注漿時，檢查漿液配比（避免有毒氣體揮發(fā)），作業(yè)人員佩戴防毒面具。（二）環(huán)保措施1.渣土運(yùn)輸采用密封車廂（防止撒漏），棄土場符合環(huán)保要求（分層壓實(shí)+覆蓋防塵網(wǎng)）；2.同步注漿材料（水泥、粉煤灰）儲存于封閉倉庫（避免揚(yáng)塵），廢棄漿液經(jīng)沉淀池處理后排放；3.盾構(gòu)機(jī)液壓油、潤滑油等危險廢物分類收集（交由有資質(zhì)單位處理）。八、驗(yàn)收與資料歸檔（一）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)1.隧道幾何尺寸：隧道軸線平面偏差≤±100mm，高程偏差≤±50mm（設(shè)計允許值）；2.管片質(zhì)量：混凝土強(qiáng)度≥設(shè)計值（C50~C60），抗?jié)B等級≥P10（無滲漏），環(huán)縫/縱縫無開裂；3.地表沉降：隧道上方地表沉降≤30mm（一般地層），≤20mm（重要建筑物周邊）。（二）必備資料1.施工記錄：盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)日志（推力、轉(zhuǎn)速、土倉壓力）、管片拼裝記錄（環(huán)號、拼裝時間、螺栓扭矩）、注漿記錄（注漿量、壓力、時間）；2.檢測報告：管片混凝土強(qiáng)度試塊報告、抗?jié)B試驗(yàn)報告、同步注漿漿液配比試驗(yàn)報告；3.監(jiān)測數(shù)據(jù)：地面沉降監(jiān)測（每5m一個測點(diǎn)）、建