第七篇施工方法

第一章地質描述

第一節(jié)概述

一、概述

三山街站?張府園站區(qū)間隧道位于南京市中山南路，南起升州路,

北止建鄴路，線路長724.18m；張府園站?新街口站區(qū)間隧道位于南京

市中山南路，南起張府園巷，北止淮海路，線路長805.23m。采用淺埋

式雙洞隧道，盾構法施工，隧道直徑6.39m,涉及寬度22m左右，洞底

板埋深約23m。

二、線路段工程地質條件

（一）、地形、地貌

地貌類型屬古秦淮河沖積平原。古秦淮河（一條支流）經武定門

地帶進入南京城區(qū)，沿長樂路、中山南路南段~長白街區(qū)間北下，經玄

武湖至金川附近入江。在第四紀氣候冷暖交替等作用下，古秦淮河攜

帶的大量的泥砂在南京城區(qū)以河床、邊灘形式逐漸堆積，形成10~40m

厚的以砂性土為主的沖淤積物。

（二）、巖土體工程地質特性

下伏巖體為白堊系砂質泥巖，上伏土體除淺部3.40~7.0m為近期

人工填土外，其余為第四系粘性土與砂性土。線路段43.6m以淺巖土

體劃分為5個工程地質層。其中：

I層為人工填土；II層以粘性土、粉土為主，細分為5個亞層，分

別表達為：111粉土、II2粉砂夾粉土、II3粉土夾粉砂、II4粉砂夾

粉土、II5粉質粘土；III層以粘性土、粉土夾砂為主，細分為4個亞

層，分別表達為：1111粘性土、川2粘性土、1113粉土夾砂、川4粘性

土；IV層為土混卵礫石，在南京城區(qū)分布較廣，埋藏于基巖頂面；VI

層為白堊系強風化砂質泥巖。

（三）、水文地質特性

本標段地下水重要為孔隙潛水，賦存于114層以淺；另一方面微

承壓水，僅分布于下部III3.IV層?？紫稘撍?、微承壓水水位年變幅一

般在（）.2?2m,其水位動態(tài)受豐枯降水季節(jié)影響明顯，同時亦受地下管

線滲漏水影響。

地下水質類型為HC03-Ca-Na型，對鋼筋混凝土無腐蝕性，水

對鋼結構為弱腐蝕等級。

第二節(jié)土層的透水等級：I層孔隙大，為透水等級；II1、

112、113、114層為透水等級；1113、IV層為弱透水等級;

115、川1、川2、川4層為微透水?不透水等級。實測II2

層水平滲透系數(shù)1.1601/<1；114層滲透系數(shù)1.4-7.4lm/d；

II5層水平滲透24小時基本不滲水，垂直滲透系數(shù)1.21

X10-4m/do

第三節(jié)II4層以淺透水性強，富水性好，其單井日出水量一

般為100~500方；川3、IV層單井日出水量一般小于100

方。

第四節(jié)區(qū)間地質描述

區(qū)間地質描述詳見表.表7-1-2；土體重要物理力學性質指標表

7-l-3.7-l-4oo

一、三山街站?張府園站區(qū)間

該區(qū)間屬古河道沖積平原的古河床及階地地貌，基巖埋藏較深,

約35?39m,古河床中重要為沉積的粉砂、粉細砂及粉土；埋藏階地

重耍由可塑狀粉質粘土構成。地下水埋臧較淺，一般位于地下1?2m,

重要以孔隙潛水為主。

地鐵隧道底板埋深23m左右，重要穿越II4、1111層，局部穿越II5、

1112；土層均為灰色、飽和、軟~流塑，夾腐植屑及朽木屑。II4層以

淺重要為砂性土，其滲透性強，富水性好，圍巖穩(wěn)定性極差，隧道開

挖時，易產生涌水、涌砂和坍塌現(xiàn)象.為I類圍巖｛按《公路隧道設計

規(guī)范》(JJJ026-90)關于隧道圍巖分類標準｝?？骞づc圍巖摩擦系數(shù)

f<0.25o

二、張府園站?新街口站區(qū)間

該段屬古河道沖積平原的古河床及階地地貌，基巖埋臧較深，約

35?39m,古河床中重要為沉積的粉砂、粉細砂及粉土；埋藏階地重要

由可塑狀粉質粘土構成。地下水埋藏較淺，一般位于地下1?2m,重要

以孔隙潛水為主。

地鐵隧道底板埋深23m左右，重要穿越1141、1142、川11、11112、川

13層；II層土為灰色、飽和、軟?流塑，夾腐植屑及朽木屑；III層以

粘性土、粉土夾砂為主，III11粉質粘土，褐黃色，軟?可塑；川12粉

土夾粉質粘土，灰色，軟~可塑。II4層以淺重要為砂性土，其滲透性

強，富水性好，圍巖穩(wěn)定性極差，隧道開挖時，易產生涌水、涌砂和坍

塌現(xiàn)象，為I、H類圍巖｛按《公路隧道設計規(guī)范》(JJJ026-90)關于

隧道圍巖分類標準｝。I類圍巖垮工與圍巖摩擦系數(shù)f<0.25,II類圍巖

f=0.3o

第三節(jié)補充地質勘察

根據(jù)《南京地鐵三山街?張府園、張府園?

新街口工程地質勘察報告》及《施工招標文

獻補充告知》，內秦淮河處盾構隧道覆土只

有2.7m,盾構通過此處的施工時，需具體查

明河道、堤岸的現(xiàn)狀，制定切實可行的施工

方案。針對區(qū)間隧道通過的建筑物管線部位,

以及隨著技術工作的進一步，在施工圖設計

階段對地質勘察的規(guī)定，將根據(jù)國家、江蘇

省有關標準規(guī)范制定補充勘察方案。

第二章工程特點

第一節(jié)工程重要技術難點及對策

通過對招標文獻的分析和現(xiàn)場考察，初步考慮本工程重要技術

難點和擬采用的技術應對措施見表7-2-io

技術難點與對策措施表表7-2-1

序號技術難點對策及措施

1三山街站主體已施工完進出洞前，一方而在原井內鉆孔檢查原深層攪拌樁加固效

畢，地面交通已經恢復，果，如達不到推動技術規(guī)定，則采用水平旋噴加固，在車

進出洞口無法進一步加站內水平向外打設旋噴管，加固墻外土體，加強土體強

同度、自立性和均勻性。

2盾構過秦淮河時，覆十1、根據(jù)補充具體勘察，制定切實可行的過河方案。

淺，防滲規(guī)定高，同時采用上下游圍堰截斷河水，埋設小1000鋼管，保持流水暢

要保護堤岸。通。

3.采用粘土回填、地面旋噴法加固。

4.必要時采用洞內超前注漿加固。

5、河底推動時，嚴格控制盾構姿態(tài)，盡量保持同一-坡度，

勻速推動，同時加強對出土量、同步注漿量的控制。

6.堤岸架設橫向支撐。

7、過堤岸時及時根據(jù)條件變化調整掘進參數(shù)設立。

8、管片外表、螺栓加強防腐防水解決。

9、同步注漿采用雙漿液，并及時向盾尾加注油脂。

9、同步注漿采用雙漿液，并及時向盾尾加注油脂。

3盾構通過較厚的富含水1.向刀盤正面加注膨潤土、泡沫，改善土體透水性，保證土

粉砂層艙壓力，防止因土體失水導致螺旋機空轉，引發(fā)流砂、涌

水現(xiàn)象。

2、盾尾同步注漿采用雙漿液，并及時壓注油脂，防止盾尾

滲水。

3、嚴格控制糾偏量，并保證推動施工的連續(xù)性。

3.嚴格控制糾偏量，并保證推動施工的連續(xù)性。

3、嚴格控制糾偏量，并保證推動施工的連續(xù)性。

4.盾構通過多座建筑物1.仔細調查核算，根據(jù)母一處的實際情況制定有針對性的

5盾構多次穿越管線群，具體保護方案。

線路與多條管線平行。2.適當放慢推動速度，合理設立土壓力值，防止超挖和欠

挖，特別控制擠土量。

3.必要時超前注漿加固。

4、保證同步注漿量，并根據(jù)監(jiān)測信息及時調整。

5.做好二次補壓漿。

6.必要時對重點管線跟蹤注漿。

6、必要時對重點管線跟蹤注漿。

6聯(lián)絡通道開挖必須保證1.運用、借鑒我局在淺埋暗挖法作業(yè)的成熟工藝、工法。

安全，減少開挖過程對2.洞內小導管注漿。

地面的影響。3.管超前、少擾動、短進尺、強支護、勤量測、早襯砌。

3、管超前、少擾動、短進尺、強支護、勤量測、早襯砌。

第二節(jié)工程的重要特點

一、交叉多，干擾大

集中體現(xiàn)在結構交叉多、工序交叉多、接口界面交叉多、專業(yè)交

叉多、前期與后期交叉多，施工互相干擾較大。執(zhí)行關鍵工期計劃所

發(fā)生的各規(guī)定部分的工期偏差，會影響其它作業(yè)。結構的多交叉，存

在空間效應與體系轉換問題。

二、地處市區(qū)，環(huán)境特殊

重要體現(xiàn)在地面建筑物密集，施工對周邊環(huán)境的影響必須嚴格

控制，文明施工規(guī)定嚴格，環(huán)境保護標準高。

三、任務重，系統(tǒng)性強

所有，程規(guī)定在33個月內完畢。其中，盾構機需要引進，鑒定、安裝、

調試，前期試掘進進度會放緩，中間加快，出洞又會放緩，還要調頭、

轉場，工序復雜，任務重。采用盾構機施工，這是隧道工廠化施工的

模式，其系統(tǒng)性特別強，環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)之間的銜接、匹配是否合理，直

接影響施工效率，直諼影響施工的安全、質量、速度。

四、地質復雜，施工難度大

地鐵隧道重要穿越114、1111層。II4層以上重要為砂性土，其滲透性

強，富水性好，圍巖穩(wěn)定性極差。114、1111層水平分層，盾構機易磕

頭；且局部地區(qū)覆蓋層過淺。施工中容易導致地面隆起或沉降。

第三章施工準備

施工準備工作是否充足、到位，將直接影響施工總體安排，影響主體

工程能否準時開工，影響到工程開工后能否順利進行，施工前必須做

好各項準備。我局中標后，迅速組成項目部開展各項工作。在最短的

時間內完畢建筑物、管線等的調查及地質補充勘探。并組織精測人員

對設計控制樁進行復測，將測量結果上報監(jiān)理及有關部門。繪制具體

的線路縱斷面、橫斷面圖，上報監(jiān)理。做好開工前的各項準備，上報

開工報告。所有技術人員通過各種途徑達成崗前培訓I。

第一節(jié)設備準備與人員培訓

一、設備準備

設備準備見表7-3?1

設備準備表表7-3-1

項目內容時間

1.中標告知1.2023.12.27

2、擬定商務、技術談判人員、地點，與外商聯(lián)絡。2.2023.12.28-2023.1.3

盾構機3.商務技術談判3.2023.1.4?2023.1.31

供應4.盾構機設計、制造、廠內預組裝、調試4.2023.2.1-2023.9.30

5.2023.10.K023.11.15

5運.送

5、2023.10.1-2023.11.15

5、運送

mm設計、制造、運送..2023.3.1-2023.6.30

盾構基座現(xiàn)場制作2023.10.1-2023.10.31

反力支架

設計、制造、運送2023.7.15?2023.10.14

龍門吊現(xiàn)場拼裝

2023.10.15-2023.10.31

盾構機拼裝詳見盾構機初次拼裝方案2023.11.15~2023.12.30

二、人員培訓

人員培訓計劃計劃見表7-2?3

人員培訓計劃表表7-2-3

項目內容時間

項目部管理人員、土建工程師、掘進隊重要領

工地

導、主司機等人員赴海瑞克盾構機相近工程施2023.2.8-2023.2.25

培訓

國外培訓工現(xiàn)場培訓。

工廠組織機械、液壓、電氣工程師及專業(yè)技工在盾

2023.8.30~2023.9.30

培訓構機廠內預組裝、及調試期間進行工廠培訓

99年我局曾在同濟大學舉辦過盾構培訓班，

舉辦在明年初再辦一期培訓班，所有技術人員通2023.3.1-2023.4.15

培訓1班過崗前培訓

國內培訓

海瑞克公司生產的盾構機已投入我國地鐵施

參觀工，該公司已承諾組織我局技術人員在盾構

2023.12.30-2023.2.30

工地機拼裝、試掘進期間到工地參觀學習。

第二節(jié)盾構施工場地平面布置與設施

本工程地處中山南路，為南京市最繁華的街道，路面交通繁忙，車

流、人流較多，所以工地布置本著“滿足需要、占地最少”的原則。

施工中保護好施工場地范圍內及場區(qū)外的樹木、綠地、管線、構筑物

和其它設施，不得任意砍伐、拆除和損壞，按文明施工標準與規(guī)定設

立臨時設施。

一、張府園站南端頭井施工場地

該場地位于中山南路西側南京自來水總公司院內，施工場地約

340()m2,施工期間重要在此安排管片堆放，粘貼橡膠止水墊，硝土堆

放和運送、注漿材料攪拌等場地，并布置生產、生活及辦公用房。平

面布置見附圖6o

(一)、生活設施

1.按設計圖紙規(guī)定，測出需耍圍蔽的施工場地及場區(qū)，采用業(yè)主

指定的圍擋材料進行圍蔽，在場地東側和南側各開一扇大門，并建有

門衛(wèi)值班室和洗車場。

2.場區(qū)內采用CIO混凝土硬化地面，混凝土厚20?30cm。施工場

區(qū)設計臨時便道，采用C10混凝土硬化場地地面，混凝土厚3()cm。

3、在場地北側搭建一幢45X12m的三層樓房作為生活及辦公用

房，樓前進行綠化；西側建有洗澡房。

（二）、生產、材料存放設施

1.西側布置實驗室、修理件。

2.南側布置有注漿材料拌和站、材料堆放場、變電室、發(fā)電機室、

壓風機室。

3.東側布置充電房、材料配件庫。

4.始發(fā)井西側地面設有集土坑、集水池、抽水機、通風機。

（三）、施工吊運設施

在盾構始發(fā)井和拆卸井上，沿垂直隧道粕線方向布置軌距為16m

的2X20t+lX10t單懸臂龍門吊一臺，作為管片、注漿材料、電瓶箱、

出土等材料吊運設備。平行與隧道軸線設有一臺l（）t龍門吊倒運管片。

（四）、管片堆放場地

在盾構始發(fā)井西側布置管片堆放和粘貼橡膠止水帶。

（五）、臨時供電、供水設施

1.在場地南側布置變電室，將業(yè)主提供一路10KV的供電電源,

引至自備變壓器和相關設備上。

2.從業(yè)主提供的一條4寸總水管引水至各施工、生活用水點。

（六）、施工通訊設施

與市電訊部門聯(lián)系，安裝程控電話架設通訊線，溝通項目部與業(yè)主、設

計、監(jiān)理、各施工隊等的聯(lián)系；同時申請一臺計算機上網(wǎng)。

二、張府園站北端頭井施工場地

該場地位于中山南路西側，施工場地面積約3200m2,施工期間

重要在此安排管片堆放，粘貼橡膠止水墊，硝土堆放和運送、注漿攪

拌等場地。施工場地平面布置見附圖7。

（一）、臨時生活設施

1.按設計圖紙規(guī)定，測出需要圍蔽的施工場地及場區(qū)，采用業(yè)主

指定的圍擋材料進行圍蔽，在場地南側和北側各開一扇大門，并建有

門衛(wèi)值班室和洗車場。

2、場區(qū)內采用CIO混凝土硬化地面，混凝土厚20?30cm。施工

場區(qū)設計臨時便道，采用C10混凝土硬化場地地面，混凝土厚30cm。

3.在場地北側建臨時現(xiàn)場辦公室、休息室。

（二）、生產材料設施

1.沿場地南側布置壓風機室和配電室。

2.場地西側布置有材料配件庫、注漿材料拌和站、材料堆放場。

3.場地東側布置充電房。

（三）、施工吊運設施

在盾構始發(fā)井和拆卸井上，沿垂直隧道車日線方向布置軌距為16m

的2X20t+lX10t單臂龍門吊一臺，作為管片、注漿材料、電瓶箱、

出土等材料吊運設備。平行與隧道軸線設有一臺10t龍門吊倒運管片。

（四）、管片堆放場

在始發(fā)井的南側布置管片堆放場。

（五）、臨時供電、供水設施

1.通過架空電纜從南端頭井施工場地接電到北端頭井施工場地

配電室。

2.從南端頭井施工場地用4寸水管將水引入北端頭井施工場地。

（六）、施工通訊設施

與市電訊部門聯(lián)系，安裝程控電話架設通訊線，溝通項目部與業(yè)主、

設計、監(jiān)理、各施工隊等的聯(lián)系。

第三節(jié)洞口地層加固

一、洞口土體加固標準

洞外土體加固是將洞外側一定范圍的土體進行改良，使土體的

抗剪、抗壓強度提高、透水性減弱，使土體具有自身保持短期穩(wěn)定的

能力。洞門打開后，加固后的土體不倒塌、不滑移；盾構機刀盤旋轉、

直接切削加固土體，對刀具無損傷，加固后的各種指標如下：

無側限抗壓強度0.5?l.OMpa

抗?jié)B性V1（T6cm/s

加固范圍出洞4m,進洞6m

加固后進行鉆孔檢測，如達不到上述規(guī)定，在端頭井內采用水平旋噴

進行二次加固。

二、張府園站南北端頭井、新街口站南端頭井進出洞土體加固

上述三處盾構進出洞均采用地面旋噴法加固，洞口加固平剖面

見設計圖。

由于張府園站和新街口站土建工程尚未開工，旋噴法加固施工

盡也許選擇在地下墻之前，這樣能使旋噴加固的土體與地下墻緊密

結合，最大限度提高土體的防滲效果，保證加固質量。

地面旋噴法施工采用二重管噴射注漿方法，加固寬度：進洞6m,

出口4m；加固深度：隧道底部以下3m。

（一）、加固孔位布置

孔位布置采用梅花形布置,橫向間距1.7m,排距1.5m,如圖7-3-1所示。

圖7-3-1旋噴加固孔位布置示意圖

（二）、工藝流程

工藝流程見圖7-3-2

圖7-3-2旋噴施工工藝流程圖

（二）、施工注意事項

1.二重管法使用的低壓水泥漿液流壓力大于IMpa,氣流壓力取

0.7Mpa,提高速度取0.1-0.25m/min。

2.高壓噴射注漿的重要材料為水泥，采用425號普通硅酸鹽水

泥。

3.水泥漿液的水灰比取1.5。

4、噴漿量Q（L/根）可按下式計算:

Q=Hq(1+B)/V

式中H一樁長（m）

V一注漿管提高速度（m/min）

q—泵的排漿量（L/min）

B一漿液的損失系數(shù)，取0.2。

5.當實際孔位、孔深和每個鉆孔內的地下障礙物、涌水、漏水及

與工程地質報告不符等情況時，需具體記錄。

6、采用復噴措施，即先噴一遍清水再噴一遍或兩遍水泥漿。

7、施工中如實記錄高壓噴射注漿的各項參數(shù)和出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象。

（四）、高壓噴射注漿法施工常見問題與解決對策

高壓噴射注漿法施工常見問題與解決對策見表7-3-1

高壓噴射注漿法施工常見問題與解決對策表表7-37

常見問題產生因素防止措施及解決方法

噴射方法與機具沒有根據(jù)根據(jù)設計規(guī)定和地質條件，選用噴漿方法和機

條件進行選擇：噴漿設備具；噴漿前先進行壓水壓漿壓氣實驗，一切正常

出現(xiàn)故障中斷施工；拔管后方可配漿，準備噴射，保證連續(xù)進行。配漿時

速度、旋轉速度及注漿量必須用篩過濾；根據(jù)固結體的形狀及樁身勻質

沒能配合時，導致樁身直性，調整噴嘴的旋轉速度、提高速度、噴射壓力

冏結體強度

徑大小不勻，漿液有多有和噴漿量；對易出現(xiàn)縮頸部位及底部不易檢杳處

不勻、縮頸

少：噴射漿液與切削的土進行定位旋轉噴射或復噴的擴大樁徑辦法：控制

粒強制拌和不勻，直接影漿液的水灰比及稠度；嚴格規(guī)定噴嘴的加工精

響加固效果；穿過較硬的度、位置、形狀、直徑等，保證噴漿效果。

粘性土，產生縮頸。

遇有地下埋設物，地面不放樁位點時應探深，遇有地下埋設物要清除或

鉆孔沉管困平時，鉆桿傾斜度超過移樁位點：噴射注漿前先平整場地，鉆桿要垂直，

難、偏斜、冒1.5%：注漿量與實際需要傾斜度控制在1.5%以內；運用側口式噴頭，減

漿量相差較多,小出漿口孔徑并提高噴射能力，使?jié){液量與實

際需要量相稱，減少冒漿；控制水泥漿液配合

比。

三、三山街站盾構進、出洞土體加固

三山街車站為逆作法施工，車站主體已經竣工，上部路面交通己

經恢復，無法在地面進行加固解決。因此一方面考慮在端頭井壁鉆孔

檢測原攪拌樁的加固范圍和加固效果。若未能達成加固標準，則在端

頭井內采用水平旋噴法進行盾構進出洞土體加固，加固后的土體達

成加固規(guī)定。

（一）、設備選型

水平注漿

選用

TDZ-50

型水平鉆

孔旋噴機

施工，該

設備由鐵

道部徐州

機械廠和數(shù)

型號重要技術指標

石家莊鐵量

道學院聯(lián)

合研制，

已在多項

工程中成

功應用。

其設備配

置見下表：

設備名稱

鉆孔深度：＞10m

鉆塔升降高度：750v5500mn

旋噴鉆機TGD-501鉆塔傾斜角度：0°~105°

鉆桿直徑50mm,功率11k%機近2023kg

鉆桿直徑50mm,功率llkv,機重2023kg

高壓注漿泵YZB-321

漿液攪拌機水泥攪拌機1水泥漿容量1m1

水泥漿儲罐1水泥漿儲罐容量1.8m'

儲漿罐

清水儲罐1清水儲罐容量L5n?

（二）、加固范圍

加固范圍與孔位布置見附圖8。

（三）、施工工藝

水平旋噴施工順序見圖7-3-3o

0F—』二

1tviLQ.收員力照

YljT^J

1/C/^^///////j/〃/F）^3黃/法漿O〃〃/1/力〃yxA注漿結束

圖7-3-3水平注漿施工順序示意圖

1.井壁鉆孔。一方面在井壁旋噴孔位置預鉆孔，穿透混凝土墻

壁。

2.鉆機定位。先將鉆機在注漿孔前就位，鉆桿正對孔心。鉆機牢

固固定，以免在鉆進過程中發(fā)生晃動，自身產生位移。

3.鉆孔。TD乙50型水平鉆孔旋噴機的注漿管兼作鉆桿，鉆進時

直接將注漿管鉆入加固土體。鉆孔保持平直，為防止鉆桿出現(xiàn)下垂現(xiàn)

象，鉆孔時預先將鉆桿上抬3?5“角。

4.旋噴注漿。兼作注漿管的鉆桿鉆進到預定深度后，立即進行高

壓噴射注漿。注漿管由里向外邊旋轉邊漸漸拔出。

5.注漿結束。對每個注漿孔在旋噴注漿完畢后，迅速拔出注漿

管，并立即打入一個木樁，封閉孔口。木樁用于止?jié){，是完畢注漿的

標志。

6.回灌補漿。所有注漿結束后，在所有注漿孔進行雙液漿二次

補漿。補漿的目的是充足回填加固土體與圍護結構之間的空隙，保證

進出洞施工時洞口的止水效果。

（四）、施工注意事項

由于成樁條件不同，水平旋噴的工藝規(guī)定比垂直旋噴高。與垂直

旋噴相比，水平旋噴的施工必須注意以下方面：

1.在加固深度范圍內采用同一鉆桿，避免半途接卸鉆桿。

2.由里向外旋噴，保持注漿管勻速拔出。

3.采用復噴（先噴水后噴漿）工藝，保證加固范圍。

第四章盾構機掘進施工

第一節(jié)掘進施工工藝與流程

一、施工總體方案

（一）、施工進度安排

盾構機自張府園站南盾構端頭井始發(fā)，沿下行線掘進至三山街

站調頭再掘進回張府園站；然后盾構機轉場至北端頭井，沿上行線掘

進至新街口站調頭，再掘進回到張府園站拆卸退場。其施工工藝流程

見圖7-4-1o

（二）、推動施二的工程難點

盾構推動施工中，地層土質的變化將直接影響到各項參數(shù)的設

立，根據(jù)地質條件和對現(xiàn)場的調查，將以下地段做為施工中的重點控

制部位:

1.盾構出洞后，由地層加固區(qū)進入原狀土區(qū)；

2.盾構進入內秦淮河下部，覆土深度變化；

3、盾構穿過內奏淮河堤岸和建筑物，土層荷載變化;

4.盾構在混合土層斷面中推動；

5.盾構在曲線段推動。

二、盾構機進出洞

（一）、盾構出洞

盾構拼裝出洞的順序見圖7-4-2所示.

圖7-4-2盾構拼裝出洞流程圖

1.出洞準備工作

(1)、盾構出洞前要完善地面施工輔助措施，涉及行車、管片防水

涂料制作場地等。

(2)、盾構基座就位(見附圖9):盾構基座按隧道設計坡度放置。

(3)、盾構、車架吊裝就位調實驗收。

(4)、井內的盾構后盾管片布置及后座位澆搗。

盾構后盾由10環(huán)負環(huán)管片拼裝而成，在負環(huán)后部安裝0.5m寬的

鋼圓環(huán)，使碎管片均勻受力。鋼環(huán)后部用3根56#工字鋼及細石碎嵌

實，在3根工字鋼后用鋼管支撐，盾構掘進時的軸向力由其傳遞至站

臺(見附圖10),施工時根據(jù)每一車站具體情況做出適當調整。

(5)、洞口止水裝置的安裝

洞口加固圈與盾構外徑存在環(huán)向建筑空隙，為防止盾構出洞時

土體從間隙流失，在洞圈安裝橡膠簾布環(huán)狀止水帶、扇形板等組成的

密封裝置(見圖7-4-3),作為施工階段的臨時防泥水措施。

圖7-4-3洞口密封裝置構造圖

(6)、洞門碎鑿除

盾構出洞時，在盾構與槽壁之間搭設腳手架，用以割除外排鋼筋，并

按照先下后上的順序逐塊吊出。

2.盾構出洞

(1)、后盾負環(huán)拼裝、盾構調試完畢后，拉去洞圈內鋼筋砂網(wǎng)

片。在此過程中，要連續(xù)施工，盡量縮短作業(yè)時間，保證正面土體的

穩(wěn)定性；并配備專職安全員對此進行監(jiān)督檢查，杜絕安全事故隱患。

盾構靠上推動土體；調整洞口止水裝置。

(2)、盾構推動前，為減少盾構的推動阻力、在盾構機座軌道面上涂抹

牛油。為避免刀盤上的刀頭損壞洞門密封裝置，在刀頭和密封裝置上

亦涂抹油脂。在盾尾鋼絲刷處填滿密封油脂。

(二)、盾構進洞

1.盾構接受井的準備

盾構接受并施工完畢后，對洞門位置的方位測量確認，安裝盾構

接受基座(參照出洞盾構基座安裝形式)。接受井內碎洞門鑿除和洞門

封堵材料等各項工作準備就緒。

2.盾構姿態(tài)的復核測量

盾構進洞前100m對隧道進行貫通測量、進洞口中心坐標測量,

并由不同單位、不同儀器復測兩次，保證測量數(shù)據(jù)準確。根據(jù)測量數(shù)

據(jù)及時調整盾構推動姿態(tài)，保證盾構順利進洞。進洞時隧道中心偏差

與設計洞門偏差控制在+2cm以內c

3.盾構進洞

(1)、洞門碎拆除

當盾構逐漸靠近洞門時，在洞門徑上開設觀測孔加強對其變形

和土體的觀測，并控制好推動時的土壓力值。在盾構切口距洞門

20-50cm時，停止盾構推動，盡也許掏空密封艙內的泥土使切口正面

的土壓力降到最低值，以保證稅封門拆除的施工安全。碎封門拆除的

方法與出洞時基本相同。

(2)、在碎洞門拆除后，盾構盡快連續(xù)推動并拼裝管片，盡量縮短盾構

進洞時間。

(3)、洞圈特殊環(huán)片脫出盾尾后，用弧形鋼板與其焊成一個整體，并用

水硬性漿液將管片和洞圈的間隙進行填充、以防止水土流失，保護周

邊環(huán)境。

三、首100m試推動

試推動是對盾構機進行負荷實驗。通過試推動，可全面檢查整機性

能。發(fā)現(xiàn)盾構機的局限性并及時加以修正。盾構掘進的前100m作為

試推動段，在此階段，海瑞克公司派駐專家指導小組協(xié)助我方完畢試

推動工作，專家指導小組涉及項目主管、土建、液壓、機械、電氣工

程師各一名，我方組織相應的專業(yè)小組與外方專家對口合作。在這段

施工中重點規(guī)定做好幾項工作，見表7-4-1。

四、試掘進轉入正常掘進

(一)、拆除反刀支架、負環(huán)管片、盾構基座，做洞門。

(二)、拆除臨時出土進料軌道和道岔，鋪設正常施工的軌道和

道岔，

試掘進工作內容表表7-4-1

序號項目內容

【.全面純熟掌握盾構施工各作業(yè)環(huán)節(jié)的施工方法、技術規(guī)范。特別是決定成洞

質量、控制施工速度的關鍵環(huán)節(jié)。如掘進、隧道線形、注漿、管片拼裝、出

砥運送等。通過試推動，以上重要環(huán)節(jié)達成純熟掌握限度。

2.完善優(yōu)化施工組織設計方案（不同的盾構、甚至相同的盾構在不同的地質情

況下，施工組織也會有所區(qū)別）。為此，在試推動期間不斷完善施工組織方案，

以使之更加科學合理，達成各工序銜接緊密，勞力配置最優(yōu)的限度。

3.編制有關規(guī)定、圖表。根據(jù)業(yè)主提供的有關資料、結合本標段隧道工程的實

際情況，編制盾構施工各工序、各崗位的操作規(guī)程、作業(yè)工法、質量監(jiān)測卡片、

設備運營、保養(yǎng)、維修登記表等。

技術

14.摸索出最佳掘進參數(shù)。保護好出洞口的管線，加強對地面沉降的監(jiān)測，及時

工作

獲取監(jiān)測結果。溝通井下和地面的信息，通過試推動要摸索出控制地面沉降和

保證隧道質量的最佳掘進參數(shù)，即刀盤轉速、息推動力、密封艙壓力、注漿量

及壓力、推動速度、螺旋輸送機出硝量等參數(shù)之間的關系，最終找到控制地面

沉降的方法。

4.摸索出最佳掘進參數(shù)。保護好出洞口的管線，加強對地面沉降的監(jiān)測，及時

獲取監(jiān)測結果。溝通井下和地面的信息，通過試推動要摸索出控制地而沉降

和保證隧道質量的最佳掘進參數(shù)，即刀盤轉速、總推動力、密封艙壓力、注

漿量及壓力、推動速度、螺旋輸送機出麓量等參數(shù)之間的關系，最終找到控

制地面沉降的方法。

1.施工人員通過最初試推動能獨立完畢各項作業(yè)。全體施工人員必須通過理論

培訓合格、持證上崗。在制造廠家技術人員的指導下，盾構主司機、吊機、注

漿設備、管片安裝機構、機車司機等操作人員應盡快對新盾構機的操作方法、

機械性能進行熟悉，達成技術規(guī)范規(guī)定的質量標準。

2.維護保養(yǎng)人員應對整機的潤滑、檢查、監(jiān)測點有全面掌握并能進行獨立作業(yè)，

還應建立具體完整的檔案，以免發(fā)生漏項。

3.首100米試推動可細分為三個區(qū)段，第一區(qū)段14.4米（12環(huán)），第二區(qū)段36米

（30環(huán)），第三區(qū)段50.4米（42環(huán)）。第?區(qū)段屬最初掘進階段，日進度掌握在二

環(huán)至三環(huán)。盾構正面密封土壓力、刀盤轉速、推動速度、推動油缸頂力、注

漿壓力等諸項施工參數(shù)，分別采用三組不同參數(shù)進行試推動。通過隧道沉降、

特別是地表沉降變化，地層沉降測量，擬定一組合用的施工參數(shù)值。第二區(qū)段

采用第一區(qū)段的較佳施工參數(shù)，日進度從三環(huán)遞增至五環(huán)的試推動正常施工

組織進度。通過施工監(jiān)測，根據(jù)地層條件、地下管線、房屋情況，對施工參數(shù)作慎

2

工作密細微的調整，取得最佳施工參數(shù)。第三區(qū)段是正式推動施工的準備階段，在

條件允計下日進度漸次提高到正常水平，但強調服從地面沉降、管線監(jiān)護為原

貝1」。各項沉降應符合+10mm、-30mm標準。

3.首100米試推動可細分為三個區(qū)段，第一區(qū)段14.4米（12環(huán)），第二區(qū)段36

米（30環(huán)），第三區(qū)段504米（42環(huán)）。第一區(qū)段屬最初掘進階段，日進度掌握

在二環(huán)至三環(huán)。盾構正面密封土壓力、刀盤轉速、推動速度、推動油缸頂力、

注漿壓力等諸項施工參數(shù)，分別采用三組不同參數(shù)進行試推動。通過隧道沉

降、特別是地表沉降變化，地層沉降測量，擬定一組合用的施工參數(shù)值。第

二區(qū)段采用第一區(qū)段的較佳施工參數(shù)，日進度從三環(huán)遞增至五環(huán)的試推動正

常施工進度。通過施工監(jiān)測，根據(jù)地層條件、地下管線、房屋情況，對施工

參數(shù)作慎密細微的調整，取得最佳施工參數(shù)。第三區(qū)段是正式推動施工的準

備階段，在條件允許下日進度漸次提高到正常水平，但強調服從地面沉降、

管線監(jiān)護為原則。各項沉降應符合+10mm、-30mm標準。

I.盾構始發(fā)出土、進料臨時使用上行線井口，

臨時2、在車站內鋪設臨時軌道和道岔，見附圖24。

3出土3、使用兩臺機車、四節(jié)平板車，兼顧出土、注漿料、管片的運送。

進料3.使用兩臺機車、四節(jié)平板車，兼顧出土、注漿料、管片的運送。

3、使用兩臺機車、四節(jié)平板車，兼顧出土、注漿料、管片的運送。

4整機1.由機械、電氣、液壓及施工技術人員組成的盾構驗收小組，根據(jù)建設單位規(guī)

驗收定，以盾構各部件設備的機械性能技術指標為儂據(jù)，進行盾構驗收并提出鑒定

意見。

2.在地質條件允許的情況下，在試推動期間，可對整機進行滿負荷實驗，以準

確、全而驗收整機性能。

2.在地質條件允許的情況下，在試推動期間，可對整機進行滿負荷實驗，以準

確、全面驗收整機性能。

（三）、調整各作業(yè)班組施工人員

通過試掘進會發(fā)現(xiàn)各工班技術力量是否均衡合理，各崗位勞力

安排是否匹配，如有不妥應做適當調整。

（四）、根據(jù)試掘進取得的經驗完善各種工法、操作規(guī)程、監(jiān)測

卡片、記錄圖表等。

（五）、試掘進的第三區(qū)段已基本達成正常推動的水平，盾構推

動、管片安裝、同步注漿及二次補壓漿等作業(yè)工序的重要技術參數(shù)已

摸索出最佳值，正常掘進應嚴格遵照執(zhí)行。地層變化

（六）、交接班是施工中的重要環(huán)節(jié)，準備接班的工班負責人應在進

洞前與洞內施工負責人取得聯(lián)絡，提前了解設備運營狀況、地質狀況,

以便在進洞前做好設備維修專用工具、配件和工程材料的準備，保證

工班之間銜接緊密，施工連續(xù)進行。

五、管片安裝

管片安裝是盾構法施工的重要環(huán)節(jié)。管片作為永久性襯砌，其安裝質

量好壞直接關系到成洞質量。同時.在盾構掘進施工過程中還要作為

盾構推動時的支座，承受盾構推動油缸的縱向推力。因此，規(guī)定管片

能在較短時間內高質量安裝完畢，以適應盾構推動作業(yè)循環(huán)規(guī)定。并

能立即承受圍巖壓力防止地面沉降。

（一）、管片結構

基本參數(shù)：內徑：5500mm,厚度：350mm,寬度：1200mm。每環(huán)管片分

6塊,3塊普通塊各67.5°；2塊鄰接塊各68.75°；1塊封頂塊20°。

（二）、拼裝順序

管片拼裝順序：由下部開始，先裝普通塊，再對稱安裝鄰接塊，最后

裝封頂塊。

（三）、拼裝工藝

1.管片在做防水解決之前必須對管片進行清理，然后再進行防水

橡膠條的粘貼。

2.安裝過程中要徹底清除盾殼安裝部位的垃圾，同時必須注意管

片的定位精度。特別是第一組管片的定位會影響以后管片的安裝質量

及與盾構的相對位置，因此第一環(huán)應盡量做到居中安裝。

3、為避免開挖面的坍塌，盾構推動油缸不能同時收回，要根據(jù)各

段管片相應位置交替收回。即安裝哪段管片收回哪段相相應的推動油

缸，其余推動油缸仍頂緊。

4.封頂塊軸向嵌入80cm,然后再啟動軸向施壓推動油缸，縱向插

入。

5.管片安裝要把握好管片環(huán)面的平整度。

6、邊拼裝管片邊扭緊縱、環(huán)向聯(lián)接螺栓，待整環(huán)管片安裝完畢，撐開

真圓保持器固定。

7、在整環(huán)管片脫出盾尾后，再次按規(guī)定扭矩扭緊所有聯(lián)結螺栓。環(huán)

向螺栓扭矩為2023-2500N-m,縱向螺栓扭矩為1500-2023N-m。

（四）特殊地段管片的安裝

1.曲線段管片安裝

盾構在豎曲線和水平曲線地段上施工，或施工軸線偏離理論軸

線發(fā)生蛇行時，相鄰管片環(huán)之間會出現(xiàn)楔形間隙，止水橡膠條不能接

觸，為此必須采用特殊辦法加以解決。

(1)、豎曲線地段

豎曲線地段半徑為3000m,在管片背向盾構推動油缸的環(huán)面上,

分段覆貼不同厚度的低壓石棉橡膠板，以使其在施工階段推動油缸

推力作用下成為一個合適的斜面。由于覆貼料厚度小，不會減弱彈性

密封墊的止水效果。

楔形墊板見附圖11。

(2)、平曲線地段(本標段最小平面曲線半徑800m)

為適應圓曲線段、緩和曲線段、施工糾偏等需要，設計楔形襯砌

環(huán)，其楔形量按曲線半徑為800m的圓曲線段連續(xù)布置楔形環(huán)計算。

襯砌排版時，對不同的緩和曲線、圓曲線段均以計算優(yōu)選的最佳襯砌

布置方案擬合(一般擬合誤差小于10mm,局部20mm),以滿足線路

設計的規(guī)定。

2.聯(lián)絡通道地段管片安裝

在設立聯(lián)絡通道的地段，兩個區(qū)間隧道的內側均要留出一個旁

洞，寬約2500?4000mm。為了承受旁洞頂部和底部拱圈傳來的荷載,

旁洞上下均需設立過梁以及支承過梁的壁柱，從而在旁洞四周形成

一個堅固的封閉框架。

旁洞的開口部分在盾構通過時用臨時填充管片堵塞，使管片環(huán)仍為

封閉的，以改善其受力條件，防止泥砂涌入。聯(lián)絡通道施工前，再將

填充管片拆除形成旁洞，于是，荷載完全傳到框架上。

聯(lián)絡通道襯砌與旁洞框架連接部分的防水措施，將聯(lián)絡通道的防水

隔離層貼在管片凸緣上，然后用鋼板壓緊，管片與鋼板間形成的縫槽

用防水材料嵌填。

六、注漿

注漿是盾構機掘進施工中的一道重要工序。該工序可分為同步注

漿和襯砌壁后二次補壓漿兩部分。

（一）、同步注漿

同步注漿的作用是通過及時填充盾構與管片圓環(huán)間的建筑空隙

來減少地面沉降，是盾構推動施工中的一道重要工序。選擇具有和易

性好、滲水性小、具有一定強度的漿液，并及時、均勻和足量壓注，保

證建筑間隙得以及歸足量地填充，壓漿參數(shù)根據(jù)壓漿時的壓力值和

地層變形監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調整。同步注漿通過嵌于盾尾的注漿管壓注。

1.同步注漿工藝流程

同步注漿的工藝流程為：地面拌制漿液一隧道內平板車上漿筒

運送一工作面后配套車架上注漿泵控制壓注。

2.漿液配比設計

根據(jù)工程地質情況，結合海瑞克盾構機在類似地質條件下的成功經

驗，本工程同步注漿漿液重要采用惰性緩凝漿液，需特殊解決地段視

情況選用與二次補壓漿相近的雙漿液。

惰性漿液的配比設計，重要考慮漿液的充填性（流動性）、離析性、

初凝時間、固結強度，同時根據(jù)施工反饋信息和現(xiàn)場實驗結果進行調

整，初步擬定的漿液配比如下（重量比）：

惰性水泥粉煤灰膨潤土水緩凝劑初凝時間

漿液

配比

表

（重

且

里

比）

表

7-4-1.

黃砂

59%5%9%13%14%0.06%20h

3.注漿量

理論注漿量按下式計算：

V=n（D2-d2）XLZ4

D——開挖直徑：6390mm

d管片外徑:6200mm

L管片寬度：1200mm

V=3.14X(6.392-6.22)X1.2/4=2.25m3

考慮到本標段的地質條件，同步注漿量初步定為150%?200%建

筑間隙的體積，因此注漿量選擇在3.38?4.51m3之間。

4.漿液的攪拌和運送

按照漿液攪拌運送方案，在地面注漿材料拌合站，準確計量材料,

嚴格按先后順序投放，不能把已凝固的水泥、膨潤土等不合格材料投

入使用，連續(xù)攪拌到規(guī)定期間，存放在具有低速攪拌功能的儲漿槽內

備用。

漿液在運送過程中不能出現(xiàn)離析沉淀，運送漿筒裝有攪拌裝置。

5.漿液壓注

注漿壓力設定為O.3-O.5MPa,壓漿與推動同步進行。在盾構推動

過程中，工作面壓漿要有專人負責，對壓入位置、壓入量、壓力值均

應具體記錄，并根據(jù)地層變形監(jiān)測信息及時調整。

6.整理與清洗

注漿完畢后，定期對工作面注漿系統(tǒng)、隧道內運送車以及地面拌漿系

統(tǒng)進行清洗，清洗時間每班一次。同時妥善解決廢棄漿液。

（二）、盾尾油脂壓注

為了保證盾構機盾尾密封功能，順利完畢區(qū)間隧道的掘進任務,

必須切實做好盾尾油脂的壓注工作。盾構推動正常施工階段，基本每

隔一環(huán)進行一次盾尾油脂的壓注，如遇特殊情況，可按實際情況加大

盾尾油脂的壓注量。

盾尾油脂壓注的操作工序為：準備壓注施工T連接壓注管路T油脂

泵壓注T達成規(guī)定后結束T繼續(xù)推動。

每一環(huán)的壓注量為35升（可根據(jù)實際情況進行調整），壓注壓力為

2.5~5baro

（三）、襯砌壁后二次補壓漿

二次補壓漿的作用是減少盾構過后土體的后期沉降量，特別是

盾構在穿越地下管線及地面構筑物'涌水及軟土地段時補壓注漿尤為

重要。

二次補壓漿的漿液水泥膨潤土水

為雙液漿，地面拌

制漿液，通過管片

上預留壓漿孔壓

注。每環(huán)1?1.5m3,

依實際情況調整。

其配比見表7-4-2o

雙液漿配比表（重

量比）

表7-4-2.

水玻璃

6%30%4%60%

二次補壓漿注漿壓力為0.8?1.OMPa。

壓漿需派專人負責，對壓入位置、壓入量、壓力值均具體記錄，并根

據(jù)地層變形監(jiān)測信息及時調整，保證壓漿工序的施工質量。

七、與開挖面土體改良

本標段地質上砂土含量大，為保護地面建筑與地下管線，保證推動施

工的順利進行。采用超前注漿和壓注泡沫或膨潤土的方法改良開挖面

土體。

（一）、超前注漿

盾構在通過斷層、破碎帶、上覆土層薄、地面有要保護的建筑物、

管線時，可運用機器上特別裝備的超前注漿系統(tǒng)實行超前注漿。

盾構機上地質勘測超前鉆孔系統(tǒng)可穿過護盾預留孔，以10°夾

角超前鉆孔20m,在護盾圓周開有12個預留孔，鉆孔直徑為50mm。

超前注漿漿液為雙液漿，配比與二次補壓漿大體相同。

進150m,加裝一節(jié)150m長電纜。從而組成洞內一套完整的供電線路。

常，，備

用10kV用

圖7-4-4洞內盾構機供電線路示意圖

(2)、盾構機10KV電力電纜選擇與截面計算

盾構機進線電纜海瑞克公司進口隨機標準配置為3X50mm2柔

性聚乙烯橡膠護套電纜，據(jù)我們通常選用電力電纜的方案驗算:

經濟電流密度法計算電力電纜截面：Sji=Ijs/Iji

小一電纜計算電流A；

4一導線經濟電流密度;

Sji單股導線截面積;

Sj尸p/^Ucose/Iji=750/^X10X0.85=29.1mm2：即按經濟電流

密度法計算3X29.1mm2的電力電纜即可滿足規(guī)定。

再按發(fā)熱條件選擇法(lyxNljs)和線路電壓損失計算:

AU%=（Ro+XotgW）1OO/U2=Au%PL（計算環(huán)節(jié)略）

選擇3X35mm2的電力電纜即可滿足供電規(guī)定，但考慮大功率電

機啟動的沖擊影響和電網(wǎng)電壓波動的影響；以及必須考慮的安全儲備

量和機械抗拉強度等，決定選用3X50mm2YJV22交聯(lián)聚乙烯銅芯鎧

裝電纜。

注：lyx一允許連續(xù)載流量

P—負荷

L一線路長度（km）

U一額定電壓（kV）

Ro一線路單位長度電阻（Q/km）

X0一線路單位長度感抗值（Q/km）,一般X0取平均值0.38Q

/km；

△u%一線路每MW.km的電壓損失百分數(shù)。

（3）、洞內照明供電

洞內照明采用低壓進洞，由洞外變電所供電，三相五線制均勻布

線，每300m加裝一個空氣開關，以便其它用電的操作。照明燈取AC

220V單相電，燈具采用250W的高壓鈉燈，三相交替連接，等負荷分

派，沿途照明燈間距30m。

作業(yè)地段設計安裝一臺單相AC220V/36V的變壓器，36V電源供

作業(yè)點安全照明。

2.洞外供電系統(tǒng)

洞外供電系統(tǒng)由變電所及其相關設施組成。變電所又分高壓配電

室、洞口降壓變電站、低壓配電室和備用發(fā)電站。整個供電系統(tǒng)均配

置絕緣監(jiān)測、繼電保護與漏電保護裝置。

(1)、高壓配電室

高壓配電室電壓等級10kV,一路10kV專用線路送入張府園站高

壓配電室進線柜入線開關上樁頭，高壓配電室通過三個出線柜分三

路10kV饋出；一路與盾構機電路相接，一路備用，另一路接洞口降

壓變電站S9-500kVA變壓器。

(2)、洞口降壓變電站

①、洞口降壓變電站設計安裝一臺容量為500kVA變壓器，一次

側供電電壓10kV,二次側輸出電壓380V。該電源通過母線送入低壓

配電室與