第一篇：沉井法施工分析論文

【摘要】：當前我國的經濟飛速發展，同時也對社會環境帶來了越來越大的壓力，環境保護的意識也逐漸增強，對污水的處理力度逐漸加大，污水處理廠的建設也在不斷的增加，污水處理廠廠址的設置一般情況沿江河附近。因此，進水泵房和格柵及重要的污水管線上的井室等構筑物常常采用沉井施工方式，考慮到沉井在污水處理方面的重要性，下面即將軟土地基的沉井的施工要點做一簡要介紹。

【關鍵詞】：砂墊層；澆筑；下沉系數；測控；挖土；干封底

1.測量準備

1.1布設測量控制網

按照設計圖紙的平面位置要求設置測量控制網和水準點，進行定位放線，定出沉井中心軸線和基坑輪廓線，作為沉井制作和下沉定位的依據。

2.沉井制作

2.1首先做地基處理，用粗、中砂墊層做地基的傳力層，使沉井第一次制作時的重量通過混凝土墊層擴散后的荷載值小于下臥層地基土的承載力特征值。

為防止由于地基不均勻下沉引起井身開裂，對粗、中砂墊層基底夯壓密實。并在上鋪設C10砼墊層一道。

2.1.1砂墊層設計尺寸計算方法如下：

a.砂墊層厚度，根據沉井重量和地基土承載力確定

G/(ι+hs)≤fa

得hs≥G/fa-ι

式中：G--沉井的單位長度重量（KN/m）

fa--地基承載力設計值（KN/m2）

hs--砂墊層的厚度（m）

ι--刃腳墊層寬度

b.砂墊層寬度：

B≥b+2ι

2.1.2砼墊層的厚度計算：

h砼=(G/R1-b)/2

h--砼墊層厚度（m）

G--沉井第一節單位長度重量（KN/m）

R1--砂墊層的承載力設計值一般?。?00KN/m2）

b--刃腳踏面寬度

2.2模板支設：根據設計圖紙，在基底混凝土墊層上放線，刃腳內側模采用MU10磚、MU7.5水泥砂漿砌筑，內抹1:3水泥砂漿找平壓光。井壁模板采用加工訂制木質多層板，一次支設至比施工縫略高100mm處，為保證砼澆筑外觀效果，下一次支模板前，不允許拆前一次所支模板。待砼強度達到設計要求和施工要求后，再依次拆除。

2.3鋼筋綁扎：池壁墻體鋼筋凈距控制采用鋼筋排架，排架采用Ф14鋼筋制作，架間距1000mm設置。鋼筋交叉點均逐點綁扎，綁絲頭一律扣向里側，嚴防出現因保護層過薄而侵蝕鋼筋的現象。鋼筋連接宜采用直螺紋機械連接，用掛線法控制垂直度，用水平儀測量控制水平度，用木卡尺控制間距，用與結構同強度的細石混凝土墊塊控制鋼筋保護層厚度。在施工縫位置安裝300mm寬鋼板止水帶。

2.4混凝土澆筑：沿沉井周圍搭設腳手架,周圍設布料管分布均勻下灰，每層厚500mm。注意對稱均勻，防止造成地基不均勻下沉和傾斜。振搗時，振搗棒應插入下層混凝土50mm，保證層間結合緊密。混凝土養護采用澆水養護，兩側覆無紡布，養護14天。為防止出現冷縫，應具備足夠的混凝土熟料供應能力。

3.沉井下沉

3.1準備與驗算：檢查混凝土強度和抗滲等級，刃腳、筒壁、底梁混凝土強度達到設計強度100％后方可進行第一次下沉。其余各節應達到設計強度的70%方可下沉,根據勘測報告驗算下沉系數，當下沉系數較小時，應采取增加配重，或注入觸變泥漿，減小下沉摩阻力等措施；當下沉系數較大時，可沿井壁外圍回填土方，增大總摩擦力。采取不排水下沉時還需克服水的浮力。因此，為使沉井能夠順利下沉，應進行分階段下沉系數的計算，作為確定下沉施工方法和采取技術措施的依據。

下沉系數按下式計算：

K0=（G-B）/Tf

式中G-井體自重；

B-下沉過程中地下水的浮力；

Tf、-井壁總摩擦力；

K0-下沉系數，宜為1.05-1.25,位于淤泥質土中的沉井取小值,位于其它土層中取大值。

當下沉系數較大,或在軟弱土層中下沉,沉井有可能發生突沉時,除在挖土時采取措施外,宜在沉井中加設或利用已有的隔墻或橫梁等作防止突沉措施,并按下式驗算下沉穩定性:

K0’=(G-B)/(Tf+R)

式中R-沉井刃腳、隔墻和橫梁下地基土反力之和；

B-下沉過程中地下水的浮力；

K0’-沉井下沉過程中的下沉穩定系數，取0.8-0.9

當下沉系數不能滿足要求時,可在基坑中停止取土,減少下沉深度;或在井壁頂部堆放鋼、鐵、砂石等材料以增加附加荷重；或在井壁與土壁間注入觸變泥漿，以減少下沉摩阻力等措施。

3.2下沉挖土：刃腳部位采用跳倉破土，使沉井均勻下稱。由沉井中間開始逐漸向四周擴展，每層挖土厚度500mm，沿刃腳周圍保留0.5～1.5m土堤，然后沿沉井壁，每2～3m一段向刃腳方向逐層、對稱、均勻的削薄土層，每次50～100mm，當土層受刃腳擠壓破裂后，沉井在自重作用下均勻垂直下沉，使不產生過大傾斜。

3.3按確保沉井穩定的需要掌握臨界挖深。對沉井下沉過程中的基底隆起、管涌或承壓水引起的不透水層穿破，下沉前要有預計，下沉時應嚴格掌握。

3.4按勤測勤糾偏的原則進行沉井下沉。在終沉階段，刃腳的標高差和平面軸線偏差，要始終控制在規范容許的范圍內。

3.5當沉井為多次制作多次下沉時，每次接高都須滿足沉井的穩定要求；即傳送至刃腳下土層的荷載，應小于該層土的極限承載力。必要時須在井周回填砂土或向井內灌水，保持刃腳下土層的穩定性。

4.沉井干封底

4.1封底條件：當沉井下沉距設計標高200mm時，停止挖土和抽水，使其靠自重下沉至設計標高，沉井達到終沉標高后8小時的累積下沉量≤1cm時，可進行混凝土干封底；

4.2干封底可采用分格澆筑方法，其澆筑順序和每次澆筑格數，要根據下沉終止時的刃腳高差及井格內涌土情況而定；

4.3封底前將鍋底整平，與封底混凝土接觸的刃腳和井壁須鑿毛并洗干凈；

4.4設置集水井，其四周應設反濾層，并與排水溝相連；

4.5集水井在混凝土達到設計強度后方可封堵。

5.測量控制與觀測

5.1沉井平面位置、標高的控制：在沉井外部地面及井壁頂部四面設置縱橫十字中心控制線、水準基點，以控制其平面位置和標高。

5.2沉井垂直度控制：在井筒內按8等分標出垂直軸線，各吊線錘對準下面的標板來控制，并定時用兩臺經緯儀進行垂直偏差觀測。挖土時，隨時觀測垂直度，當線錘偏離墨線50mm，或四周標高不一致時，應立即糾正。

5.3沉井下沉控制：在井壁周圍彈水平線用水準儀來觀測沉降。

5.4觀測：沉井下沉過程中應加強位置、垂直度和標高（沉降值）的觀測，每班測量兩次（于班中和每次下沉后檢測）；接近設計標高時，每２h觀測一次，嚴防超沉。由專人負責并做好記錄，發現傾斜、位移或扭轉，應及時糾正。

6.注意事項

6.1沉井開始下沉的5m以內，要特別注意保持平面位置和垂直度的正確，以免繼續下沉，不易調整。

6.2為減少下沉的摩阻力和以后的清淤工作，在沉井的外壁采取隨下沉隨填砂的方法，以減輕下沉難度。

6.3在沉井開始下沉和接近設計標高時，周邊開挖深度應小于300mm，避免發生傾斜。在離設計標高200mm左右停止取土，靠其自重下沉至設計標高。

沉井是修筑深基礎和地下構筑物的一種施工工藝,可在場地狹窄的情況下施工較深的地下工程,且對周圍環境影響較小;可在地質、水文條件復雜地區施工；施工不需復雜的機具設備；與大開挖相比，可減少開挖、運輸和回填的土方等工程量。

第二篇：盾構法施工控制要點

一級建造師：盾構法施工控制要求

一、盾構法施工綜述

盾構法施工主要施工步驟為：

1．在盾構法隧道的起始端和終結端各建一個工作井，城市地鐵一般利用車站的端頭作為始發或到達的工作井；

2．盾構在始發工作井內安裝就位；

3．依靠盾構千斤頂推力(作用在工作井后壁或新拼裝好的襯砌上)將盾構從始發工作井的墻壁開孔處推出；

4．盾構在地層中沿著設計軸線推進，在推進的同時不斷出土(泥)和安裝襯砌管片；

5．及時向襯砌背后的空隙注漿，防止地層移動和固定襯砌環位置；

6．盾構進入到達工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推進。

盾構掘進由始發工作井始發|來源%考 試大%到隧道貫通、盾構機進入到達工作井，一般經過始發、初始掘進、轉換、正常掘進、到達掘進五個階段。

盾構掘進控制的目的是確保開挖面穩定的同時，構筑隧道結構、維持隧道線形、及早填充盾尾空隙。因此，開挖控制、一次襯砌、線形控制和注漿構成了盾構掘進控制“四要素”。

二、盾構掘進各階段的控制要點

(一)盾構始發施工技術要點

盾構自基座上開始推進到盾構掘進通過洞口土體加固段止，可作為始發施工，其技術要點如下。

1．盾構基座、反力架與管片上部軸向支撐的制作與安裝要具備足夠的剛度，保證負載后變形量滿足盾構掘進方向要求。

2．安裝盾構基座和反力架時，要確保盾構掘進方向符合隧道設計軸線。

3．由于臨時管片(負環管片)的真圓度直接影響盾構掘進時管片拼裝精度，因此安裝臨時管片時，必須保證其真圓度，并采取措施防止其受力后旋轉、徑向位移與開口部位(臨時管片安裝時通常不形成封閉環，在其上部預留運輸通道)變形。

4．拆除洞口圍護結構前要確認洞口土體加固效果，必要時進行補注漿加同，以確保拆除洞口圍護結構時不發生土體坍塌、地層變形過大、且盾構始發過程中開挖面穩定。

5．由于拼裝最后一環臨時管片(負一環，封閉環)前，盾構上部千斤頂一般不能使用(最后一環臨時管片拼裝前安裝的臨時管片通常為開口環)，因此從盾構進入土層到通過土體加固段前，要慢速掘進，以便減小千斤頂推力，使盾構方向容易控制，盾構到達洞口土體加固區間的中間部位時，逐漸提高土壓倉(泥水倉)設定壓力，出加固段達到預定的設定值。

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6．通常盾構機盾尾進入洞口后，拼裝整環臨時管片(負一環)，并在開口部安裝上部軸向支撐，使隨后盾構掘進時全部盾構千斤頂都可使用。

7．盾構機盾尾進入洞口后，將洞口密封與封閉環管片貼緊，以防止泥水與注漿漿液從洞門泄漏。

8．加強觀測工作井周圍地層變形、盾構基座、反力架、臨時管片和管片上部軸向支撐的變形與位移，超過預定值時，必須采取有效措施后，才可繼續掘進。

(二)初始掘進

盾構始發后進入初始掘進階段。

1．初始掘進特點

(1)一般后續設備臨時設置于地面。在地鐵工程中，多利用車站作為始發工作井，后續設備可在車站內設置。

(2)大部分來自后續設備的油管、電纜、配管等，隨著盾構掘進延伸，部分管線必須接長。

(3)由于通常在始發工作井內拼裝臨時管片，故向隧道內運送施工材料的通道狹窄。

(4)由于初始掘進處于試掘進狀態，且施工運輸組織與正常掘進不同，因此施工速度受到制約。

2．初始掘進的主要任務

初始掘進的主要任務：收集盾構掘進數據(推力、刀盤扭矩等)及地層變形量測量數據，判斷土壓(泥水壓)、注漿量、注漿壓力等設定值是否適當，并通過測量盾構與襯砌的位置，及早把握盾構掘進方向控制特性，為正常掘進控制提供依據。因此，初始掘進階段是盾構法隧道施工的重要階段。

3．初始掘進長度的確定

決定初始掘進長度有二個因素：一是襯砌與周圍地層的摩擦阻力，二是后續臺車長度。

來源：考試大來源：考試大

(三)轉換(臺車轉換)

(四)正常掘進

轉換后進入正常掘進階段。正常掘進是基于初始掘進得到的數據，采取適合的掘進控制技術，高效掘進的階段。

正常掘進有以下特點。

(1)后續設備設置在隧道內，僅部分管路和電纜需要延長，作業效率高。

(2)始發井內的臨時管片、臨時支撐、后背支撐等被拆除，始發井下空間變得寬闊，施工材料與棄土運輸容易。

(五)到達掘進(貫通掘進)施工技術要點

當盾構正常掘進至離接收工作井一定距離(通常50～100m)時，盾構進入到達掘進階段。到達掘進是正常掘進的延續，是保證盾構準確貫通、安全到達的必要階段。其施工技術要點如下。

(1)盾構暫停掘進，準確測量盾構機坐標位置與姿態，確認與隧道設計中心線的偏差值。

(2)根據測量結果制訂到達掘進方案。

(3)繼續掘進時，及時測量盾構機坐標位置與姿態，并依據到達掘進方案進行及時進行方向修正。

(4)掘進至接收井洞口加固段時，確認洞口土體加固效果，必要時進行補注漿加固。

(5)進入接收井洞口加固段后，逐漸降低土壓(泥水壓)設定值至0MPa，降低掘進速度，適時停止加泥、加泡沫(土壓式盾構)、停止送泥與排泥(泥水式盾構)、停止注漿，并加強工作。

井周圍地層變形觀測，超過預定值時，必須采取有效措施后，才可繼續掘進。

(6)拆除洞口圍護結構前要確認洞口土體加固效果，必要時進行注漿加固，以確保拆除洞口圍護結構時不發生土體坍塌、地層變形過大。

(7)盾構接收基座的制作與安裝要具備足夠的剛度，且安裝時要對其軸線和高程進行校核，保證盾構機順利、安全接收。

(8)拼裝完最后一環管片，千斤頂不要立即回收，及時將洞口段數環管片縱向臨時拉緊成整體，擰緊所有管片連接螺栓，防止盾構機與襯砌管片脫離時襯砌縱向應力釋放。

(9)盾構機落到接收基座上后，及時封堵洞口處管片外周與盾構開挖洞體之間空隙，同時進行填充注漿，控制洞口周圍土體沉降。

地鐵盾構法隧道施工重點及相應對策

（一）㈠引言

近年來，為適應城市發展需要和滿足城市居民日益增長的出行需求，上海市地鐵建設不斷加快了建設步伐。根據上海地區軟土地質的特點，地鐵區間隧道建設一般都采用盾構法施工，盾構法施工是以盾構機為隧道掘進設備，以盾構機的盾殼作支護，用前端刀盤切削土體，由千斤頂頂推盾構機前進，以開挖面上拼裝預制好的管片作襯砌，從而形成隧道的施工方法。盾構機的類型有多種，目前在上海地鐵區間隧道建設中以土壓平衡式盾構應用最為廣泛。土壓平衡盾構工藝原理是利用安裝在盾構最前面的全斷面切削刀盤，將正面土體切削下來的土進入刀盤后面的密封艙內，井使艙內具有適當壓力與開挖面水土壓力平衡，以減少盾構推進對地層土體的擾動，從而控制地表沉降或隆起，在出土時由安裝在密封艙下部的螺旋運輸機向排土口連續的將土渣排出。由于地鐵盾構法隧道施工技術難度大、施工風險高、質量要求高、不可預測因素多。因此，監理人員應熟悉和掌握盾構法隧道施工監理監控重點及相應對策，在監理工作中才能真正做到有效地對施工質量進行監控，從而為業主提供優質的監理服務。本人有幸參加了地鐵二號線西延伸工程的施工監理工作，在區間隧道掘進施工監理過程中，通過不斷摸索與總結，也積累了一些菲薄的工作經驗，以下就以土壓平衡式盾構為例，對隧道掘進施工中監理應監控的重點及采取的對策，談幾點體會，以為拋磚引玉。

㈡正文

1.盾構始發（出洞）階段

盾構始發（出洞）階段是控制盾構掘進施工的首要環節。在盾構始發（出洞）前、后各項準備工作中監理需監督承包單位做好充分的技術、人員、材料、設備準備，并對盾構是否具備出洞條件予以審查，確保盾構在安全可靠的前提下能順利出洞。1盾構出洞土體加固

為了確保盾構出洞施工的安全和更好地保護附近的地下管線和建（構）筑物，盾構出洞前需對出洞區域洞口土體進行加固。土體加固的方法較多（如水泥攪拌樁加固、旋噴樁加固等），但無論采用何種加固方法，對土體加固的效果檢驗始終應作為監理重點控制的內容。在確保加固效果滿足設計要求前提下，才能同意盾構出洞，否則應督促承包方及時采取補救措施。針對土體加固監理人員應重點關注以下三方面:

⑴加固土體與地墻間隙封閉

由于加固土體與地墻之間存在間隙，監理在審查土體加固專項方案時應審查承包方是否在方案中有相應的措施，一般可采用注漿、旋噴等方法封閉該間隙，并監督承包方予以落實。

⑵加固土體的強度

加固土體的強度是否滿足設計要求是衡量加固效果的首要指標，可通過對進出洞加固范圍內不同深度土體采用鉆芯取樣檢測的方式加以驗證，監理人員應對承包方鉆芯取樣過程進行見證，確保取樣工作的真實性。

⑶加固土體的均勻性

檢驗加固土體的均勻性目前尚無相應的工具、手段，可通過打探孔方式進行觀察。監理人員應監督承包方在洞口割除圍護結構背土面鋼筋及鑿除砼后，合理布置探孔（選擇有代表性部位、數量一般不少于5個），現場觀察探孔有無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。2盾構始發基座設置

盾構始發前需將盾構機準確的擱置在符合設計軸線的始發基座上，待所有準備工作就緒后，沿設計軸線向地層內掘進施工。因此，盾構出洞前盾構始發基座定位的準確與否，直接影響到盾構機始發姿態好壞。監理在檢查盾構始發基座時，應重點復核以下內容：

⑴洞門位置及尺寸

在基座設置前，監理人員應采用測量工具對洞口實際的凈尺寸、直徑、洞門中心的平面位置及高程進行復核。

⑵盾構始發基座位置

盾構始發基座的設置依據不僅包括洞門中心的位置、還包括設計坡度與平面方向。在始發基座設置完畢，為確保盾構機能以最佳的姿態出洞。監理人員應復核基座頂部導向軌的位置（平面位置及高程），確保盾構擱置位置和方向滿足設計軸線的要求。3盾構機及后配套設備井下驗收

盾構法隧道施工主要依靠盾構掘進機及配套設備完成掘進任務，由于受工作井內空間限制，需將盾構機及后配套臺車分節吊裝運至井下，并在井下安裝、調試和試運轉。土壓平衡式盾構機及后配套設備構成主要由盾構殼體（包括刀盤及切口環、支撐環、盾尾）、推進系統、拼裝系統、油脂潤滑系統、監控系統等組成。監理在井下驗收工作中的重點是對盾構機及后配套設備主要部件和系統檢查和核對，并對試運轉情況進行見證，在驗收合格前提下可批準盾構機及配套設備投入使用。以下為本工程日本小松φ6340土壓平衡式盾構機為例，對盾構機井下調試、驗收項目作一介紹。

驗收項目驗收內容驗收要求

外觀驗收

1刀具數量齊全、刃口完好、安裝正確

2焊縫焊縫均勻飽滿，無缺陷

3外形尺寸盾構外殼長度和直徑符合要求

4尾刷排列整齊有序

5電氣設備內外清潔，電纜無破損和油污

調試驗收

1刀盤轉速正轉和反轉滿足要求

2超挖刀數量和行程滿足要求

3推進千斤頂數量、行程、油壓、伸縮時間滿足要求

4螺旋輸送機轉速、油壓、閘門開關滿足要求

5拼裝機回轉角度和速度滿足要求

6注漿系統滿足正常使用（用水替代）

7盾尾油脂滿足正常使用

8雙梁葫蘆走行和起升構件正常，滿足正常使用

9皮帶機啟動和停止正常，滿足正常使用

10泡沫系統噴出正常

11電氣系統儀器儀表顯示、漏電開關保護、警報系統等能正常使用 4 后盾支撐系統安裝

盾構前進的動力是通過千斤頂來提供，而盾構始發時千斤頂頂力是作用在后盾支撐系統之上。一般后盾支撐體系是由鋼反力架、鋼支撐、臨時襯砌（負環管片）等組成，監理在監督過程中應重點關注后盾支撐系統是否滿足其技術要求，即后盾支撐系統必須有足夠的剛度和強度，確保在頂力作用下不發生變形5洞門圍護結構鑿除（出洞側）

地鐵盾構法隧道施工一般以車站主體結構兩端端頭井作為盾構始發井和接收井。盾構在始發前需對始發井出洞側洞口圍護結構進行分次鑿除(一般分為兩次，第一次先割除背水面鋼筋及鑿除圍護結構砼至迎水面鋼筋，第二次出洞前再清除剩余部分)，一方面清除盾構出洞前障礙，另一方面第一次鑿除圍護結構后通過打探孔可進一步直觀的觀察盾構出洞土體加固的效果。監理在洞門圍護結構鑿除后應對其后土體自立性、滲漏等情況進行觀察，判斷出洞區域土體的實際加固效果是否滿足盾構安全出洞的要求。6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、圓環板、扇形板及相應的連接螺栓和墊圈等。監理應重點對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。7盾構始發出洞

盾構出洞準備工作就續后，為減少正面土體暴露時間，盾構從始發基座導軌上應及時向前推進，使盾構切口切入土層直至盾構殼體進入洞口的過程稱為“盾構始發出洞”。該關鍵環節監理應進行旁站監督，并重點做好以下工作：

⑴觀察割除圍護結構迎水面鋼筋后盾構機應迅速靠上洞口正面土體。

⑵觀察盾構出洞期間洞口有無滲漏的狀況，發現洞口滲漏督促承包單位及時封堵。

⑶檢查前倉土壓力設置是否合適，觀察土倉有無砼塊，發現后督促承包單位及時清除。

⑷第一環正環拼裝前檢查最后一環負環管片的拼裝位置。

⑸檢查千斤頂使用狀況，防止盾構出洞后出現姿態“上飄”現象。

地鐵盾構法隧道施工重點及相應對策

（二）2.盾構試掘進和正式掘進階段

根據盾構法施工工藝的特點，盾構安全出洞后需通過前100環試推進尋求最佳施工參數，為全線的正常推進提供符合實際土層特點的技術參數。不論在試掘進還是正式掘進階段，監理可以通過觀察盾構機控制室內儀器儀表顯示的數據、審查承包單位上報的盾構掘進施工報表、通過監測數據分析隧道及地面沉降情況等手段進行動態監控，及時掌握和分析施工技術參數變化，檢查盾構掘進中的姿態、管片拼裝的質量、注漿作業的效果等，督促承包單位采取相應的措施確保盾構掘進施工質量和周邊環境的安全。

2.1盾構機施工參數管理

由于土壓平衡式盾構采用電子計算機控制系統，能自動控制刀盤轉速、盾構推進速度及前進方向，并及時反映掘進中的施工參數。這些施工參數的確定是根據地質條件情況、環境監測情況，進行反復量測、調整和優化的過程，若發現異常需及時調整。因此，對盾構施工參數的管理應貫穿于盾構掘進過程的始終。監理在監督過程中可通過審查承包方施工報表，觀察盾構機控制室內監控設備等手段，及時收集和分析有關施工參數的信息，通過信息反饋，動態掌握施工參數的變化。盾構機監控系統能反映的施工參數很多（如土壓力、刀盤油壓和轉速、盾構掘進速度等），對于這些施工參數的管理監理在工作中應重點關注以下幾項：

2.1.1土壓力

土壓平衡式盾構機掘進的原理是建立開挖面前后水土壓力平衡。在盾構掘進不同階段，盾構機工況是從非土壓平衡通過在初始出洞階段逐步過渡到土壓平衡，再到進洞階段由土壓平衡逐步過度到非土壓平衡，即土壓力設定是變化的（在理論數值上它與土體容重、覆土深度、側向土壓力系數有關），施工中需要不斷通過不同的土質、覆土厚度、結合環境監測的數據進行調整。因此，平衡土壓值的設定是土壓平衡式盾構施工關鍵，監理應予以重點關注，并通過計算理論土壓力與實際設定土壓力進行比較，判斷實際設定土壓力是否滿足施工的需要，督促承包方合理的設定土壓力。

2.1.2出土量

土壓平衡式盾構是以切口環作為密閉土倉，盾構推進中切削后土體進入密閉土倉，隨著進土量增加建立一定的土壓力，再通過螺旋輸送機完成排土，而土倉壓力值是通過出土量來控制的。因此，出土量的多少、快慢與設定的土壓力值密切相關，監理人員可通過計算每環理論出土量與實際每環出土量相比較，判斷出土量是否正常。

2.1.3掘進速度

盾構掘進的速度主要受盾構設備進、出土速度的限制，若進出土速度不協調，極易出現正面土體失穩和地表沉降等不良現象。因此，監理應重點督促承包方均衡連續組織掘進作業，當出現異常情況時（如遇到阻礙、遇到不良地質、盾構姿態偏離較大等），應及時停止掘進，封閉正面土體，查明原因后采取相應的措施處理。

2.1.4千斤頂推力

盾構是依靠安裝在支撐環周圍的千斤頂推力向前推進的，推力的大小與盾構掘進所遇到的阻力有關，正確的使用千斤頂是盾構是否能沿設計軸線（標高）方向準確前進的關鍵。因此，在每環推進前，監理應根據前面幾環承包方申報的盾構推進的現狀報表，分析盾構趨勢，督促承包方正確的選擇千斤頂的編組，合理地進行糾偏。

2.2盾構掘進姿態控制

所謂盾構姿態具體是指盾構掘進中現狀空間位置（包括高程和平面位置）。盾構姿態控制就是將盾構軸線控制在與設計允許偏差范圍內。盾構姿態控制的好壞，不僅關系到盾構軸線是否能在已定的空間內在設計軸線允許偏差內推進，而且還影響到后續工序管片拼裝的質量（只有盾構掘進姿態控制在允許誤差

質量提出了具體的要求（本工程以20環為一個檢驗批進行驗收）。監理在進行檢查中應重點檢查以下內容：

⑴高程和平面偏差。

⑵縱、環向相鄰管片高差和縱、環向縫隙寬度。

⑶縱、環向相鄰管片螺栓連接。

2.3注漿作業監控

盾構法工藝施工隧道，由于盾構殼體與拼裝管片之間存在“建筑空隙”，如不及時填充，勢必產生土層擾動變形，造成地面變形（嚴重的危及到地面建筑和地下管線的安全使用）或隧道結構變形。注漿作業是盾構法隧道施工控制地面和隧道結構變形主要技術措施之一，通過壓漿填充“建筑空隙”控制變形量。施工中的注漿工藝分為同步注漿、襯砌后補注漿，無論采用哪種工藝，監理在監督過程中應通過分析監測資料（以控制地面和隧道結構變形為原則）、審查拌制和注漿施工記錄、對每作業班拌制注漿液試塊制作見證送檢等手段來綜合分析注漿作業的效果，判斷注漿作業是否達到控制變形的成效，并重點監督漿液配合比、注漿量、注漿壓力等主要技術指標。

3.盾構接收（進洞）階段

盾構接收（進洞）階段掘進是盾構法隧道施工最后一個關鍵環節。盾構能否順利進洞關系到整個隧道掘進施工的成敗。在盾構進洞前后監理需監督承包單位做好充分的盾構接收的準備工作，確保盾構以良好的姿態進洞，就位在盾構接收基座上。

3.1盾構進洞土體加固

盾構進洞區域土體加固一般與出洞區域土體加固是同時進行，對盾構進洞土體加固效果的檢驗可參照對盾構出洞土體加固。

3.2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，由于盾構進洞姿態是未知的。在盾構接收（進洞）前監理仍需復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），確保盾構機進洞后能平穩、安全推上基座。

3.3進洞前盾構姿態監控

在盾構進洞前100環監理對已貫通隧道內布置的平面導線控制點及高程水準基點做貫通前復核測量，是準確評估盾構進洞前的姿態和擬定進洞段掘進軸線的重要依據。監理復核數據應通過與承包方復核數據的比較，分析誤差是否在允許偏差之內，從而正確的指導進洞段盾構推進的方向。

3.4洞門圍護結構鑿除（進洞側）

盾構進洞前需對接收井內圍護結構背水面鋼筋進行割除及砼鑿除，通過打探孔實際驗證盾構進洞區域土體加固的效果。監理在洞門圍護結構鑿除后同樣需對其后土體自立性、滲漏等情況進行觀察，判斷進洞區域土體的實際加固效果是否滿足盾構安全進洞的要求，否則應督促承包方采取補救措施。

3.5盾構接收進洞

盾構接收（進洞）準備工作就續后，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的過程稱為“盾構接收進洞”。該關鍵環節監理應進行旁站監督，并重點做好以下工作：

⑴觀察進洞洞口有無滲漏的狀況，發現洞口滲漏督促承包單位及時封堵。

⑵督促承包方及時安裝洞口拉緊裝置，并檢查其牢固性。

㈢結束語

盾構法隧道工程是一項綜合性施工技術（如包括盾構機械技術、隧道測量技術、地下防水技術、盾構施工安全技術等），通過多年來前人的不斷摸索和實踐已經形成了一套比較成

熟的施工技術，尤其是近年來在上海地鐵建設中得到了廣泛的應用，盾構法施工技術也在原有的基礎上不斷的發展（單元、小直徑逐步向多元、大直徑），而且國產盾構的制造及施工技術也取得了可喜的成績。這些都對監理人員的素質提出了更高的要求，更需監理人員通過不斷學習和實踐，熟悉這些相關的施工技術，掌握盾構法隧道施工質量監控重點及相應的對策，才能為今后盾構法隧道施工質量、施工安全提供有力的監督管理。

第三篇：地下室防水工程(濕鋪法施工方案)

地下室防水工程（濕鋪法施工方案）

一編制依據:

1.國家標準《建筑工程施工質量驗收統一標準》GB50300----2001

2.國家標準《地下室工程防水技術規范》GB50108----2001

3.國際標準《地下防水工程質量驗收規范》GB50208----2002

4.企業標準《貼必定BAC防水卷材應用技術規程》QZB110----2004

一． 施工準備：

1.技術準備：認真領會施工指導思想，仔細考察施工現場，制定合理的施工技術方案，認真進行方案會審，確保工程設計合理，施工技術方案正確性與可行性。

2.在正式施工前，組織施工操作人員，進行技術交底。詳細交代，具體的施工做法，注意事項，以及質量要求等。

3.材料準備：在施工現場，設置材料庫，安排專人看管，施工材料堆放整齊。

二． 防水做法

根據工程具體情況，同時結合我公司多年的防水專業設計及施工經驗，本著精心設計，規范施工，優化選材，因地制宜的原則。我公司建議，防水層采用以下做法。

1． 地下室底板：3.0厚貼必定BAC防水卷材(空鋪法)。

2． 地下室側墻：3.0厚貼必定BAC防水卷材（濕鋪法）。

3． 地下室頂板：3.0厚貼必定BAC防水卷材（干鋪法）。

三． 地下室底板防水層施工工藝

濕鋪法施工：

依據參見國家標準GB50108-2001第20頁第4.3.12條，2底板墊層混凝土，平面部位的防水卷材，宜采用空鋪法或點粘法。新疆自治區工程建設標準《地下防水工程，施工工藝標準》XJ019-2005第23頁3.2.8空鋪法。

2．工藝流程：基層清理—— 做附加層—— 定位彈線—— 空鋪貼必定BAC防水卷材—— 檢查驗收

3．作業條件：

（1）基層應干凈、堅實、平整（抹光）、無毛刺。（對基層含水率無要求，但不得有明水）。

（2）基層陰陽角、順直，并做成圓弧形，陰角最小半徑50mm,陽角最小半徑20mm。

4．施工做法：

（1）檢查驗收基層后，對基層進行清理。

（2）依據現場情況，對節點部做附加層。

（3）定位彈線，在基層上彈出卷材鋪貼控制線。

（4）空鋪貼必定BAC防水卷材，將貼必定BAC卷材對準基準線空鋪干基層上。相鄰卷材之間為搭接。長、短邊搭接寬度均為100mm。搭接前，先揭除卷材下表面的隔離膜。搭接邊粘貼后，隨即用膠輥用力滾壓。使卷材搭接邊，粘結嚴密。

（5）底板所有防水部位均可采用空鋪法施工。永久性保護墻部位，為避免卷材下滑可采取相應措施，將卷材臨時固定。

五．施工注意事項：

1．相鄰兩排卷材的短邊接頭應相互錯開1|3幅寬以上。

2．防水層中間臨時收頭部位，要注意成品保護。

3．防水層施工完畢，經驗收后，應盡快進行保護層施工。地下室底板在土建施工單位澆注保護層混凝土時，隨澆注細石混凝土保護層，隨揭除BAC卷材上表面隔離膜，使卷材與混凝土保護層達到滿粘。

4．防水卷材甩頭預留長度為250mm，相應部位的隔離膜均保留。

六．質量驗收：

1．卷材接縫嚴密、無破損、斷裂等缺陷。

2．卷材搭接寬度允許偏差+-10mm。

七．地下室側墻防水層施工工藝

1工藝流程

基層清理——濕潤基層《如基礎濕潤無需此項工序》——陰陽角部位做附加層——定位彈線——鋪抹素水泥漿同時鋪貼第一層BAC防水卷材——排氣晾放——自粘第2層防水卷材——卷材收頭密封——檢查驗收。

2作業條件；

(1)基層表面干凈，堅實，平整（抹光）無毛刺，對基層的含水率不做要求，但不得有明水。

（2）陰陽角部位做成順直的圓弧形，陰角最小半徑50mm,陽角最小半徑20mm。

（3）各種預埋構件安裝完畢，固定牢固。

3施工方法；

（1）基層清理；清理基層表面的灰塵雜物。

（2）灑水濕潤基層（如基礎濕潤無需此項工序）。

（3）粘接基層下面底板甩頭。

（4）陰陽角部位做附加層，附加層寬度應符合設計要求。

（5）定位彈線；彈出防水卷材鋪貼控制線。

（6）鋪抹素水泥漿同時鋪貼第一層BAC防水卷材。立面部位采用掛鋪法，將提前用水泥加水配置成干稀程度適合的水泥漿（電動攪拌），均勻

地鋪抹在基層上，厚度1.5——3mm.防水卷材豎向鋪貼。

（7）從上端將隔離膜，從卷材粘結面揭起，兩人拉住揭下的隔離膜，均勻

用力向下拉。慢慢將整幅長的隔離膜全部拉出。同時將揭掉隔離膜的部分，粘貼在素水泥將上。

（8）在掛鋪卷材時，應隨時注意與基準線對齊，鋪貼速度不宜過快，以免

出現偏差，難以糾正。卷材粘貼時，不得用力拉伸卷材。

（9）卷材粘貼后用抹子輕輕壓卷材上表面，排出卷材下表面的空氣。使卷

材與素水泥將緊密粘合。

（10）相鄰卷材之間為搭接、連接。卷材搭接寬度長、短邊均為100mm。搭

接前先將卷材搭接部位擠出的素水泥將清理干凈。粘貼后隨即用刮板

用力搟壓，排出空氣，使卷材搭接邊粘貼嚴密。

（11）第一層防水層大面完工后，待素水泥將具有一定強度后（一般在36

小時后）鋪貼第二層貼必定BAC防水卷材。

（12）將BAC防水卷材粘結向里掛鋪在第一層BAC防水卷材上，從上端開

始將隔離膜從卷材粘結面緩緩撕開。下方同時揭掉第一層BAC卷材封

口條，然后將撕掉隔離膜的BAC防水卷材進行粘貼。鋪貼卷材時速度

不宜過快，以免出現偏差，難以糾正。粘貼后隨即進行排氣，用刮板

搟壓，使卷材牢固粘結。

八、施工注意事項：

1、施工防水層前，須將各種管道及預埋件安裝完畢。

2、貼必定防水卷材，在立面上鋪貼時，鋪抹素水泥將應上下多人配合，并于素水泥將表面失水前粘貼卷材。施工中若抹好的水泥漿失水過快?？稍诒砻嬷匦滤⑶逅?。使表面恢復流動性。基層應重新濕潤。

3防水卷材搭接邊不要被污染，若不慎被污染應及時清理干凈。

4防水卷材的收頭要密封好。

5上下兩層防水應平行鋪貼，上下層卷材的長，短邊和相鄰兩幅卷材的短邊應相互錯開300mm以上。

九；質量要求；

1質量驗收：

1．卷材接縫嚴密、無破損、斷裂等缺陷。

2．卷材搭接寬度允許偏差+-10mm。

3節點部位，應加強處理，符合設計要求。

十、安全文明施工；

1施工人員必須熟知本工種的安全操作，和施工現場的安全制度，不違章作業。2施工人員必須戴好安全帽。

3不得穿拖鞋，高跟鞋。

十一成品保護；

1在防水層施工中，或防水層已完工。在此期間禁止任何無關人員進入現場。2防水層施工完成后，不能隨便在防水層上開孔或鉆孔。

3文明施工，做到工完料清，場地干凈。

4施工現場，禁止吸煙。

第四篇：地鐵聯絡通道凍結法施工技術

聯絡通道凍結法施工技術

摘要:結合上海地區地鐵所處地層的特點,對聯絡通道的凍結施工作了詳細的分析。對水平凍結工藝、凍結施工、凍土開挖、凍脹融沉等幾方面提出了有參考價值的施工參數及控制措施。最后對施工的一些安全問題提出建議。關鍵詞:軌道交通;聯絡通道;凍結法;施工

上海市地鐵區間隧道所處地層常常遇到松軟含水地層,穩定性差,因此,在聯絡通道土體開挖前,必須對周圍土體進行加固。用凍結法加固土體具有強度高、封水性好、安全可靠等優點,特別適用此類工程。由于傳統的垂直鉆進凍結孔在城市中施工缺乏打鉆空間,故以采用水平凍結[1,2]為宜。

1、聯絡通道施工

聯絡通道及泵站常設在地鐵區間隧道的最低點。其由與上、下行線正交的水平通道和通道中部的集水井組成。通道為直墻圓弧拱結構,集水井為矩形結構。

在凍結法施工過程中[3],通常用“隧道內鉆孔,凍結臨時加固土體,礦山法暗挖構筑”的施工方案,即:在隧道內利用水平孔和傾斜孔凍結加固地層,使聯絡通道及泵站外圍土體凍結,形成強度高、封閉性好的凍土帷幕,然后根據“新奧法”的基本原理,在凍土中采用礦山法進行聯絡通道及泵站的開挖構筑施工。地層凍結和開挖構筑施工均在區間隧道內進行。

2、水平凍結工藝 2.1凍結帷幕設計

凍土帷幕厚度設計,通常根據類似工程施工經驗和設計試算,然后采用有限元對凍土帷幕受力與變形進行驗算,直到滿足要求。2.2凍結孔的設置

根據凍結帷幕設計及聯絡通道的結構,凍結孔按上仰、近水平、下俯3種角度布置在聯絡通道和泵站的四周,在通道下部布置2排凍結孔,加強通道凍結效果,把泵站和通道分為2個獨立的凍結區域。通常凍結孔的布置根據管片配筋情況和鋼管片加強筋位置,在避開主筋的前提下可適當調整。2.3制冷設計 1)確定凍結參數。

(1)設計鹽水溫度為-25～-30℃。

(2)凍結孔單組流量≥3 m3/h。

(3)凍結孔應避開管片接縫、螺栓、主筋和鋼管片肋板,開孔位置誤差≤100 mm。

(4)通常設置4個對穿孔,用于冷凍排管和凍結孔供冷。

(5)凍結孔有效深度(管片表面以下凍結管循環鹽水段長度)不小于凍結孔設計深度,凍結管管頭碰到凍結站對側隧道管片的凍結孔,不能循環鹽水的管頭長度≤150 mm。

(6)凍結孔最大允許偏差150 mm,凍結帷幕交圈時間為18~22 d,達到設計厚度時間為40 d。

(7)積極凍結達到開挖時間一般取為40 d,維護凍結時間為30 d。

(8)分別在通道內外和兩側隧道內布置18個測溫孔(深2～6 m),其中對側隧道布置8個;在凍結帷幕中間布置4個泄壓孔(上、下行線各2個,利用管片上預留注漿孔)。

2)用式⑴計算出的凍結需冷量為14 878 kJ/h。

Q=1.2·π·d·H·K(1)式中:d為凍結管直徑,0.089 m;H為凍結總長度;K為凍結管散熱系數,71.7 kJ/(h·m2)。

3)選用JYSLGF300Ⅱ型螺桿機組2臺套(1臺備用),設計單臺機組工況制冷量為21 000 kJ/h,電動機功率為110 kW。

3、凍結施工 3.1 凍結孔施工

1)為了保證聯絡通道及泵站開挖時的安全,通常采用在2條隧道分別鉆孔的方案。凍土帷幕拱頂布置3排凍結孔(喇叭口上方有2排凍結孔),集水井底部用“V”字形布孔方式,即在另一條隧道底部打2排孔,將聯絡通道和泵站封閉。

2)布置凍結孔位的管片在開孔前,監理需對每個孔位進行確認(混凝土管片內外層主筋不會被打斷,確保管片結構的安全)。3)凍結孔施工工序為:定位開孔→孔口管及孔口裝置安裝→鉆孔→測量→封閉孔底部→打壓試驗。

4)采用經緯儀和水準儀監測開孔前和鉆孔時的上下仰俯角及方位角,鉆孔的偏斜應控制在0.8%以內,在確保凍土帷幕厚度的情況下,終孔偏斜≤150 mm。采用每鉆進3 m后測量1次偏斜(如偏斜大,應進行糾偏;如偏斜超過設計要求,應根據地層情況及時拔除凍結孔,重新鉆孔,直到滿足設計要求;考慮地壓大、摩擦力大等因素,若凍結孔無法拔出時,應在超設計孔的偏斜間距間補打1個孔,以保證終孔間距不大于設計要求)。3.2 冷凍站安裝

1)占地面積約80 m2的凍結站設置在隧道內,站內設備主要包括冷凍機、鹽水箱、鹽水泵、清水泵、冷卻塔及配電控制柜等。

2)管路用法蘭連接。隧道內的鹽水管用管架敷設在隧道管片斜坡上,以免影響隧道通行。鹽水管路經試漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保溫,保溫層厚度為50 mm,保溫層的外面用塑料薄膜包扎。

3)在鹽水管路和冷卻水循環管路上要設置伸縮接頭、閥門和測溫儀、壓力表、流量計等測試組件。

4)集配液圈與凍結管的連接用高壓膠管,每根凍結管的進出口各裝1個閥門,以便控制流量。聯絡通道四周主凍結孔為2個串聯在一起,其他凍結孔為3個串聯在一起。

5)冷凍機組的蒸發器及低溫管路用棉絮保溫,鹽水箱和鹽水干管用50 mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保溫?？紤]兩側喇叭口凍結的效果以及管片的散熱,對上下行線隧道管片內側安裝冷凍板,來加強凍結。

6)設備安裝按使用說明書的要求進行,考慮冷凍機運轉的連續性,不能停機檢修,在運轉前應聯系廠家來人檢修冷凍機,以保證冷凍機可靠、連續運轉。3.3 凍結系統試運轉

設備安裝完畢后進行調試和試運轉。在試運轉時,要隨時調節壓力、溫度等各狀態參數,使機組在有關工藝規程和設備要求的技術參數條件下運行。在凍結過程中,定時檢測鹽水溫度、鹽水流量和凍土帷幕擴展情況,必要時調整凍結系統運行參數。凍結系統運轉正常后進入積極凍結。3.4 凍結效果的監測

1)在積極凍結過程中,要根據實測溫度數據判斷凍土帷幕是否交圈和達到設計厚度。

2)積極凍結期間內,鹽水去路溫度應穩定地保持在-25～-30℃以下;運轉時間應保證超過30 d。

3)各凍結孔組的回路溫差≤1.2 K,鹽水循環系統去回路溫差≤2 K;鹽水系統循環總流量達到設計值;聯絡通道凍土有效厚度>1.6 m,通道凍結壁有效凍土平均溫度要達到-10℃及以下。3.5 試挖與維持凍結

1)測溫判斷凍土帷幕交圈并達到設計厚度后再進行探孔試挖;開挖前先在鋼管片上開一探測觀察口,判定水和泥從有到無,確認凍土帷幕內土層無流動水后(飽和水除外)再進行正式開挖。

2)泄壓孔達到升壓條件,進行放壓觀測試驗。

3)正式開挖后,根據凍土帷幕的穩定性,以及保證聯絡通道的開挖安全,不提高鹽水溫度,進入維持的積極凍結,鹽水溫度仍保證在-25～-30℃。

4、凍土開挖及構筑施工

開挖施工之前,需在隧道的聯絡通道開口處搭設工作平臺,利用隧道作為排渣及材料運輸通道。4.1簡易預應力隧道支架安裝

1)積極凍結期間,需在聯絡通道開口處兩側隧道中設置簡易預應力隧道支架,以減輕聯絡通道開挖構筑施工對隧道產生的不利影響。簡易預應力隧道支架為矩形支架形式,上下行線聯絡通道開口兩側各架2榀鋼支架(組合結構),間距為2.4 m。

2)2榀鋼支架在聯絡通道兩側沿隧道方向對稱布置,安裝在聯絡通道預留洞兩側的第一條管片環縫處,偏離管片環縫截面的距離≤20 mm。架設時要有專人負責指揮,拼裝時螺栓必須擰緊。

3)每榀支架有8個支點,由6個50 t螺旋式千斤頂提供預應力。高處千斤頂應系在主架上,防止脫落。施加預應力時,每個千斤頂要同時慢慢地平穩加壓,每個千斤頂以壓實支撐點為宜。4)安裝好預應力支架后,頂實千斤頂,但每個千斤頂的頂力≤100 kN,且各個千斤頂的頂力要基本均勻。根據實測隧道收斂變形調整各個千斤頂的頂力,收斂大的部位要求千斤頂力大,不收斂的部位千斤頂不加力,隧道收斂達到報警值10 mm時,千斤頂頂力達到設計最大值500 kN。如千斤頂頂力達到設計最大值后隧道仍繼續收斂,則應采取其他措施加強隧道支撐。4.2 防險門設計與安裝

為保證聯絡通道施工安全,預防突發事件的發生,在積極凍結期間,在聯絡通道口加設安全防險門。

1)防險門為普通碳素鋼結構,安裝在開挖側隧道預留洞口上;配備風量≥6 m3/min的空壓機給防險門供氣。防險門安裝完畢,應開關靈活可靠,并便于人工操作,且不影響施工。

2)安裝好防險門后進行氣密性試驗,要求在不?？諌簷C時,試驗氣壓能保持在設計值;開管片前應作一、二次演習,保證防險門的安全正常使用。

3)在集水井開挖前,在通道底板加預留(埋)件,對集水井另加工安裝1套防險門。4.3 開挖

1)經探孔試挖確認可以進行正式開挖后,打開鋼管片,然后根據“新奧法”的基本原理,進行暗挖法施工。由于凍土強度較高,凍結壁承載能力大,因而開挖時(除喇叭口側墻和拱頂外)可以采用全斷面一次開挖。

2)開挖掘進采取分區分層方式進行[4]。其施工順序:先開挖通道,再開挖喇叭口,最后開挖集水井。

3)人工開挖的工具根據土體強度,可用風鎬或手鎬。開挖步距視土體加固情況而定,一般控制在0.5 m左右,特殊情況下最大不超過0.8 m。

4)開挖時,集水井外圍凍結孔不割除,內部只需割除4根凍結管(位于中部),以確保凍土的強度及安全。

5)由于通道中凍土溫度較低,風鎬內空氣中的水會凝結成冰屑,積集在管子的接頭或進風口處,堵塞管路,故需將風管懸吊起來,每隔1～2 h向風管內注入酒精,防止冰屑的出現,以保證施工順利進行。6)開挖斷面嚴格按照施工圖進行,盡量避免超挖(控制在30 mm以內);開挖中心線偏差≤20 mm。喇叭口處考慮到斷面較大,而且一端凍結管分布較為密集,另一端凍土強度相對較弱,故該處采取分斷面開挖,縮短支護時間。4.4 支護

1)聯絡通道和泵站開挖后,地層中原有的應力平衡受到破壞,引起通道周圍地層中的應力重新分布。這種重新分布的應力不僅使上部地層產生位移,而且會形成新的附加荷載作用在已加固好的凍土帷幕上。當凍土帷幕墻所承受的壓力超過凍土強度時,凍土帷幕及凍結管會產生蠕變。為控制這種變形的發展,凍土開挖后要對凍結壁進行及時的支護,確保施工安全。

2)聯絡通道開挖及支護完成后,為減少混凝土施工接縫,通道混凝土結構應一次性連續澆筑,而通道頂板內的混凝土因澆筑困難,可分段澆筑,必要時可采用噴漿機對澆筑空隙進行充填。

3)上部結構施工完成以后,混凝土強度達到設計值的60%以上,才可開挖集水井。泵站開挖到設計深度,首先對泵站底板進行封底澆筑,然后一次性完成泵站的鋼筋混凝土澆筑施工。根據設計要求采用商品混凝土,考慮到混凝土處于低濕環境中,必要時加入防凍劑等,以縮短混凝土凝固時間。

5、地層跟蹤注漿

1)聯絡通道結構完成后,凍土在融化的過程中,會引起土體下沉。為控制融沉,必須對地層跟蹤壓密注漿,加固土體,減小對隧道的不利影響。

2)根據監測反饋的信息,利用管片壓漿孔對隧道管片底部、喇叭口部位進行補壓漿;通過聯絡通道襯砌中的預埋注漿管進行跟蹤注漿,以補償融沉。結構層施工結束、強度達到80%時,用J-200金剛石鉆機在結構層中和隧道管片鉆孔至凍結帷幕外圍,埋設注漿管,從凍結帷幕外圍進行跟蹤注漿,控制融沉。

3)注漿順序:管片底部→喇叭口處→通道及集水井。每一注漿段中應遵循先下部、后上部的原則,使加固的漿液逐漸向上擴展,避免死角。

4)為了增強壓漿的可注性,開始時可注黏土—水泥漿;二次補漿選用水泥—水玻璃漿液。

5)為了防止隧道管片及聯絡通道結構受到影響,擬選用小壓力、多注次的方式;注漿壓力一般控制在0.2～0.5 MPa。6)根據經驗,融沉注漿量一般控制在凍土體積的15%左右。

6、結語

凍結法施工工藝在我國城市地鐵工程聯絡通道建設上應用不少。由于聯絡通道結構的復雜性和凍結法施工技術的特殊性,在施工中常常會遇到一些意外險情,因此必須對凍結理論等作進一步深入、系統的研究。為此,在工程施工中要做好各個施工環節,同時還應制訂一套完善的應急預案,以將施工險情消滅于萌芽狀態。

第五篇：盾構法施工地鐵隧道的防水堵漏技術

盾構法施工地鐵隧道的防水堵漏技術

鐵工

1401班 第2組

組長：常博

組員: 趙 昶 郭相凱 王同祥

劉 鵬 袁自程

目 錄

一、國內外隧道建設及防水情況……………………………………2

二、盾構法隧道的防水設計…………………………………………2

1、管片結構的自防水…………………………………………………3

2、管片外防水涂層……………………………………………………3

3、管片接縫防水………………………………………………………4

4、注漿防水……………………………………………………………7

5、盾尾防水密封………………………………………………………7

三、盾構法隧道的堵漏………………………………………………7

1、盾構法隧道滲漏水的原因…………………………………………8

2、盾構法隧道滲漏水的措施…………………………………………8

四、總結………………………………………………………………9

共 9頁 第 1 頁摘 要 介紹國內外盾構法隧道防水堵漏的技術方法，分析隧道滲漏水的機理，總結盾構法隧道防水堵漏技術措施，以及一些常見問題及其應對措施。

關鍵詞 城市地鐵 防水技術 隧道防水 隧道堵漏

一、國內外隧道建設及防水情況

國內外已建成大量地鐵、隧道，逐步形成了較成熟的結構設計計算理論與工程實踐體系，但是在隧道及地下工程的防水方面認識則相對落后。地鐵不可避免地要經過含水量較高的地層(如上海地鐵所處地層大多為飽和含水軟粘土層)，所以必將受到地下水的有害作用。如果沒有可靠的防水、堵漏措施，地下水就會侵入隧道，影響其內部結構與附屬管線，乃至危害到地鐵的運營安全和降低隧道使用壽命。

盾構隧道滲漏水的位置是管片的接縫、管片自身小裂縫、注漿孔和手孔等。其中以管片接縫處為防水重點。通常接縫防水的對策是使用密封材料，以西德為代表的歐洲方面，采用非膨脹合成橡膠，靠彈性壓密，以接觸面壓應力來止水，以耐久性與止水性見長。以日本為代表的方面，則采用水膨脹橡膠，靠其遇水膨脹后的膨脹壓止水。它的特點是可使密封材料變薄、施工方便，但耐久性尚待驗證。國內主要采用水膨脹橡膠，并已開始研究開發水膨脹類材料與密封墊兩者的復合型。

二、盾構法隧道的防水設計

一般而言，盾構法隧道防水的原則是“以防為主、多道防線、綜合治理”。盾構法隧道防水主要要求是在一定的水壓作用下，除了管片必須具有防水抗滲能力外，更應滿足管片環縱縫在預定張開量下的

共 9頁 第 2 頁防水能力。其防水施工的內容主要包括：管片自防水、管片外防水涂層、管片接縫防水(彈性密封墊防水、嵌縫防水、螺栓孔防水、二次襯砌防水）、注漿防水、滲漏處理(盾尾充填注漿等)。

1、管片結構的自防水

管片結構自防水是防水的根本，只有襯砌管片混凝土滿足自防水的要求，隧道的防水才有了基本保證。

因此，管片結構的自防水是盾構法隧道防水的首要措施，在設計和施工中，主要通過滿足管片混凝土的抗滲要求和管片預制精度要求來實現。盾構法隧道襯砌管片多用外加劑防水混凝土，抗滲可達 S12以上，滲透系數 K<（10～11）cm/s。管片的自防水應在管片制作中解決，其主要要求與措施應是：

(1)保證強度；

(2)生產時不允許產生裂縫；

(3)限制水泥用量，控制水灰比、坍落度，控制砂石含泥量，添加高效減水劑和活性填桃磨細粉煤灰、高爐礦碴粉或硅粉)等外摻劑；

(4)管片采用蒸氣養護或浸水養護等；

2、管片外防水涂層

管片外防水涂層需根據管片材質而定，凡有較深裂紋的管片一般都要增加外防水涂層。對鋼筋混凝土管片而言，一般要求：

①涂層應能在盾尾密封鋼絲刷與鋼板的擠壓磨損條件下保持完好，不損傷、抗滲水；

②當管片弧面的裂縫寬度達0.3mm 時，仍能抗0.8MPa 的水壓，共 9頁 第 3 頁長期不滲漏；

③涂層應具有防迷流的功能，其體積電阻率、表面電阻率要高：

④涂層應具有良好的抗化學腐蝕、抗微生物侵蝕能力和足夠的耐久性，且無毒或低毒；

⑤涂層要有良好的施工季節適應性，施工簡便，成本低廉。

管片外防水涂層，除應涂抹于管片背面外，還應涂抹在環、縱面橡膠密封條外側的混凝土上。但應指出，若管片制作質量高，采用抗侵蝕水泥，不做外防水層也是可以的。

3、管片接縫防水

管片接縫防水是盾構法隧道防水的核心，而管片接縫防水的關鍵是接縫面防水密封材料的采用及其設置。管片接縫防水措施主要包括：密封墊防水、嵌縫防水、螺栓孔防水、二次襯砌防水等。(1)彈性密封墊防水

在使用高精度管片的基礎上，采用彈性密封原理、線性密封方式、密封材料預制成型施工法，制成具有特殊斷面形式的彈性密封墊。它通常加工成框形、環形，套裹在環片預留的凹槽內，形成線防水。彈性密封墊防水的各種要求： ① 功能要求

短期防水要求密封材料因壓縮產生的接觸面應力大于設計水壓力；長期防水要求接觸面應力不小于設計水壓力；密封墊在設計水壓力下允許張開值應滿足下式：

?≤BD/(ρmin-0.5D)十?0 十?S------（1—1）

共 9頁 第 4 頁式中： δ--環縫中彈性防水密封墊在設計水壓力下允許的縫張開值(mm)；

ρmin--隧道縱向撓曲的最小曲率半徑(mm)； D--襯砌外徑(mm)； B--管片寬度(mm)；

??0--生產、施工中可能產生的環縫間隙(mm)；

S--鄰近建筑物引起的接縫張開值(mm)。

② 耐久性要求

包括防水功能耐久性、耐水性、耐動力疲勞性、耐干濕疲勞性、耐化學腐蝕性等。③ 密封材料種類

可分為單一材料的、合成材料的及水膨脹的?，F多采用水膨脹橡膠。它大大改善了盾構法隧道的防水性，是今后的發展方向。在設計時必須根據實際情況確定合適的膨脹倍率、膨脹時間及環境可能造成的影響。(2)嵌縫防水

嵌縫防水是以接縫彈性密封墊防水作為主要防水措施的補充措施。即在管片環縫、縱縫的內側設置嵌縫槽，用止水材料在槽內嵌填密實來達到防水目的。

嵌縫填料要求具有良好的不透水性、粘結性、耐久性、延伸性、抗老化性，特別要能與潮濕的混凝土良好結合，并具有不流墜的抗下垂性，以便在潮濕環境下進行施工。目前多采用環氧樹脂、聚硫橡膠、共 9頁 第 5 頁聚氨脂、環氧焦油等作為嵌縫材料。

嵌縫作業在環片拼裝完成后過一段時間才能進行，亦即在盾構推進力對它無影響，襯砌變形相對穩定時進行。(3)螺栓孔防水

螺栓孔防水也是管片接縫防水的一種補充方式。管片拼裝完成后，若管片接縫外側的防水彈性密封墊止水效果好，一般不會從接縫內側的螺栓孔發生滲漏。但在密封墊失效和環片拼裝精度差的部位，螺栓孔處會發生滲漏，因此，必須對螺栓孔進行專門的防水處理。

目前，我國普遍采用橡膠、聚乙稀及合成樹脂等做成環形密封墊圈，靠擰緊螺栓時的擠壓作用充填到螺栓孔間，以達到止水的目的。在日本，采用塑料螺栓孔套管進行防水，（4）二次襯砌防水

在管片的上述接縫防水措施不能完全滿足止水要求時，可在其內側再澆筑一層素混凝土或鋼筋混凝土二次襯砌，構成雙層襯砌。

二次襯砌做法各異，主要有直接在管片內側澆筑混凝土內襯砌；在管片內表面先噴一層15～20mm厚的找平層后，粘貼油氈或合成橡膠類防水卷材，再在防水卷材內側澆筑混凝土內襯。混凝土內襯的厚度根據防水及施工的需要確定，一般為150～300mm。

目前，大多數國家都致力于研究解決單層襯砌防水技術，逐步以單層襯砌防水取代二次襯砌防水，從而提高盾構法隧道建造的經濟效益。

4、注漿防水

共 9頁 第 6 頁當管片脫 離盾尾后, 在土體與管片之間會形成一道寬度為115mm~ 14 0mm左右的環形空隙。

同步注漿的目的是為了盡快填充環形間隙使管片盡早支撐地層, 防止地 面變形過大, 同時也對后期運營時的滲漏水有很大的作用。在盾構法隧道施工中注漿是一道基本程序, 對注漿 的控制主要表現 在對注漿量、注漿壓力和注漿材料的控制。對注漿工藝也在進行不斷的改革和創新。

5、盾尾防水密封

盾構推進中, 拼裝管片是在盾殼的保護下進行的。為此,在盾尾和管片外壁之間間隙中裝有阻擋泥沙密封的盾尾密封裝置。盾尾密封裝置一般為刷式密封,通常設置2或3道密封.密封腔之間應該填滿潤滑油脂等。提高密封的耐磨性。盾尾密封油脂有密封、防蝕和減少鋼絲刷(嚴格說是鋼絲刷與小彈簧鋼片 的組合)磨損的效果, 并共同阻擋土層泥砂與盾尾注漿材料 回流。

盾尾封油脂應具有耐水壓性、耐水沖性、可泵性、與金屬附著力和保油性等。此外, 油脂應不侵蝕橡膠密封墊,不易附著在管片混凝 土表面, 以及設有難燃型的品種.此外還必須要求盾尾密封油脂的生物降解性,以減少對環境的污染。

三、盾構法隧道的堵漏

滲漏水調查是堵漏過程中的首要環節。調查的內容一般側重于漏水或漏泥的位置和型式、混凝土管片的損壞情況等。主要是查清滲漏水的原因和水的滲入途徑，并由此制定滲漏水治理方案。

共 9頁 第 7 頁盾構法圓環隧道的滲漏水治理效果很大程度上取決于堵漏作業人員的經驗。而缺少嚴格、正確的滲漏水調查也是堵漏失敗的一大原因，這一點必須得到足夠的重視。

1、盾構法隧道滲漏水的原因

(1)管片壁后注漿的質量差、充填不密實，不能使圍巖和襯砌整體協調受力，造成受力不均，局部變形過大，首道防水層失去作用而引起滲漏水。

(2)管片在制作時養護不合理、水灰比過大，出現氣孔和微裂紋。

(3)管片在運輸、拼裝中受擠壓、碰撞、缺邊掉角。

(4)遇水膨脹橡膠密封墊粘貼不牢，或過早浸水使膨脹止水效果降低。

(5)管片拼裝質量差、螺栓未擰緊，造成接縫張開過大，手孔、注漿孔等薄弱部位封孔質量差，螺栓孔未加防水密封墊圈等。

2、盾構法隧道滲漏水的措施

(1)對于集中成片滲漏區，宜利用環片注漿孔注漿壁后回填。即鉆穿注漿孔，再注入超細早強水泥漿、有溶性聚氨酯漿液等堵漏。

(2)對于管片環縫、縱縫的局部線漏、滴漏，宜采用鉆新孔環片壁后注漿堵漏。具體方法是：在滲漏嚴重處先打一小孔，直徑一般為2-3cm，插入塑料細管引排滲漏水，同時插入注漿管，向管片壁后壓注水玻璃水泥漿、聚氨酯漿等材料封堵滲漏水通道。當確認不滲漏水時剪斷注漿管，最后用快凝水泥封閉孔及周邊縫。

(3)對于管片裂縫引起的滲漏水，可根據裂縫寬度，按如下兩種

共 9頁 第 8 頁情況處理：

① 寬度大于0.2mm 的裂縫應先注漿堵漏，再用氯丁膠乳、丙烯酸乳液等進行表面涂抹封閉裂縫，這些材料具有很大的彈性、粘結性和自身強度，能適應裂縫以后的發展變形。

② 寬度小于等于0.2mm 的微裂縫，據實踐調查表明，在具有一定厚度(300mm 以上)和承受的水壓不大時，不會出現影響隧道使用的明顯滲漏；當水壓不太大時，會出現潮濕裂縫或輕微滲漏水，這時混凝土的裂縫具有自愈能力，同時滲漏水對鋼筋銹蝕影響也不明顯。

因此，處于地下水中的混凝土裂縫的允許寬度，其上限一般定為0.2mm。對于這類型裂縫，只需采用 AS 混凝土墻面涂料、SWF 水泥密封材料等作表面涂刷封閉處理，即能達到堵漏的要求。

四、總結

盾構法施工隧道的防水，必須采取“以防為主，多道防線，綜合治理，標本兼治”的原則。不但要從防水設計、施工著手，還要從襯砌結構設計、管片拼裝質量、控制隧道的后期不均勻沉降等方面進行綜合處理。經過合理正確的設計，精心科學的施工，可靠的質量保證體系，相信可以取得預計的效果。

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