第3章 施工部署
3.1 总体施工安排
区间隧道掘进分为三部分，分别为初始掘进→正常掘进→贯通掘进，为了提高掘进效率，故将初始掘进先进行73环；掘进完成后进入正常掘进过程，正常掘进过程中必须严格对盾构掘进轴线、管片拼装质量、地面沉降三方面进行控制，当掘进至距接收端洞口80～100m处进入贯通掘进阶段，需进行全线贯通测量校核，准确定位盾构机头的坐标位臵和姿态，并根据测量结果，确定盾构推进方案，保证盾构机顺利、安全、准确地进入接收井，完成整体掘进过程，之后进行刀盘维修，为进行下一段掘进作好准备。盾构隧道管片由南京力高建筑构件有限公司分包生产。
3.1.1 正常掘进控制要点及注意事项
⑴ 盾构掘进轴线的控制
盾构轴线的控制是盾构工法的重点，掘进时必须注意以下几个方面：
① 控制好掘进的技术参数，如土压、推速等。当土压过低时，不仅容易造成地层的沉降，而且对盾构轴线的控制也有影响，容易造成盾构下沉；另外注浆的位臵及压力，注浆压力过大一方面对地层的扰动较大，另一方面也会使得盾构向注浆位臵的反方向移动，不利于盾构的轴线控制；
② 正确进行盾构千斤顶的编组及分区油压的控制，推进时对千斤顶选择的正确与否直接关系到盾构轴线的轨迹，在盾构轴线控制一节里，针对各种不同盾构轴线位臵详细的列出了千斤顶编组及分区油压控制对盾构轴线控制的作用；
③ 合理使用盾构的铰接装臵，当盾构偏离隧道设计轴线较多、盾构进行小半径曲线施工时或者盾构姿态极差时，通过调整千斤顶的编组与选择及分区油压控制都较难以达到目的时，可通过开启盾构铰接装臵，具体的操作为：根据盾构的偏离程度计算盾构中折每一步的转折角度，先开启盾构的超挖刀进行超挖施工，超挖的长度一般为盾构的半个到一个盾构机身的长度，然后根据计算调整盾构的中折装臵，再辅以千斤顶编组及分区油压控制，进行掘进施工，推进时根据盾构姿态的测量数据随时调整中折角度，直到盾构回到设计轴线上来。
⑵ 管片拼装质量的控制
管片拼装质量直接影响隧道的结构质量，必须注意以下几点：
① 必须合理使用管片，本合同段采用的是通用管片，对管片使用要求较高，管
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片拼装手必须熟悉管片特征；
② 必须做好管片的运输、保存； ③ 注意成环隧道的保护。 ⑶ 地面沉降的控制
地面沉降会直接危及地面建筑物的安全，掘进中必须要控制好地面的沉降，掘进操作必须注意以下几点：
① 土压升高或降低对地面建筑物都是不利的，容易造成地面的隆起和沉降，所以在掘进过程中要严格保持掘进面的土压稳定，一般所采取的措施为严格控制螺旋输送机的排土量与刀盘的切削土量，控制两者相等；还要根据地层的变化合理的对加入的泡沫量进行调整，以更好的改变土体的塑流性，使土体变得更为均匀可以较好的把压力传递至开挖面上，防止开挖面的水土流失过多；
② 同步注浆保证注浆量和和注浆压力；
③ 二次补注浆注浆量用雷达探测结果决定。注浆时用注浆量和注浆压力进行双控；
④ 推进过程中严格控制好推进速度，使推进速度尽量稳定，必须保证盾构的连续稳定作业。
⑤ 根据沉降量检测结果及时调整推进速度、出土压力、同步注浆量及压力参数。 ⑻ 在整环管片脱出盾尾后，再次按规定扭紧全部联接螺栓。
3.2 同步注浆及回填注浆
采用盾构施工法，在管片和地层之间将产生空隙，该空隙必须充填，否则，隧道周围的地基会有较大变位（主要由盾尾空隙引起）。因此，及时进行背后注浆是盾构工法中必不可少的环节。同时，背后注浆具有提高隧道的止水性能和确保管片衬砌的早期稳定性。背后注浆采用盾尾同步注浆和二次补注浆两种方式。
3.2.1 盾尾同步注浆
盾尾同步注浆是利用盾构设备中的同步注浆系统，对随着盾构向前推进、管片衬砌逐渐脱出盾尾所产生的建筑间隙进行及时充填的过程。
注浆材料
同步注浆是保证管片拼装质量的关键所在，其目的在于控制隧道变形，防止管片上浮，提高结构的抗渗能力。良好的浆液性能体现在一下几个方面：①浆液充填
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性好；②浆液和易性好；③浆液初凝时间适当，早期强度高，浆液硬化后体积收缩率小；④浆液稠度合适，以不被地下水过度稀释为宜。根据以上几点结合本合同段的地层土质状况，同步注浆采用水泥砂浆。
同步注浆浆液配合比（配成1m浆液）
水泥 50Kg 粉煤灰 砂 膨润土 水 420L 初凝时7d强度压浆效果 间 （MPa） 6～7h ﹥2 不常堵管 3
726 Kg 550 Kg 50 Kg 3.2.1.1 注浆控制参数
⑴ 注浆压力
为了使浆液很好的充填于管片的外侧间隙，必须以一定的压力压送浆液。注入压力大小通常选择为地层阻力强度（压力）加上0.1～0.2MPa的和。地层阻力强度是由土层条件及掘削条件决定的，通常在0.1～0.2MPa以下。根据本合同段的地层土质条件，注浆压力初步设定为0.19MPa。
⑵ 注浆量
同步注浆量q可按此式估算：q=[π /4(D12- D22)] Lα
式中：D1：盾构直径 ， D2：管片外径
L：盾构（背后注入）的全长 α：充填率=1+α1+α2+α3+α4
α对正确估算注入量至关重要，α1：注浆压力决定的压密系数；α2：土质系数；α3：施工损耗系数；α4：超挖系数。用数值表示注入量α非常困难，至今仍把施工实绩和经验数据作为大致的选定目标，具体数据见下表所示。
注入率系数表
符号 α1 α2 α3 α4 因素 注入压力 加气 产生的压密 不加气 土 质 施工损耗 超 挖 推算的增加比例的范围 1.30～1.50 1.05～1.15 1.10～1.60 1.10～1.20 1.10～1.20 设定系数 0.4 0.1 0.35 0.10 0.15
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通过估算，每环注浆量为3.7m3左右（注浆量应控制在130%～180%之间）。施工过程中若注入量持续增多，应检查有无超挖、漏失；若注入量低于理论注入量，可检查一下浆液配比、注浆设备等方面的原因。
⑶ 注浆流量
同步注浆非常重要的参数就是要建立注浆流量与盾构推进的关系。如果注浆流量大于盾构推进的速度，则浆液会发生跑浆现象，甚至会穿过盾尾进入盾构机内，污染拼装的工作面；如果注浆流量小于盾构前进的速度，则会在盾尾脱出的部位造成一定的沉降。按盾构推进速度20mm/min计算注浆流量值为54L/min。
3.2.1.2 注浆注意事项
⑴ 制浆时的注意事项
① 材料投入顺序要正确，计量要准确；拌和时间要连续，不能间断；严格控制搅拌的时间、速度。
② 使用材料要合适，杜绝使用过期、不合格的材料； ⑵ 运输、注入时的注意事项
① 使用搅拌装臵，保证浆液在运输过程中不出现分离； ② 经常检查从注入孔到泵的输浆管路的畅通状况；
③ 掌握注入孔位臵的阀门和泵的工作状况；严密观察注入压力、注入量的波动状况；
④ 注意注入结束时从注入孔阀门的关闭到移动输浆管的工作顺序；取下注入孔的阀门时，应装上柱塞；
⑤ 管片出现破损、上浮等现象时先采取封堵措施后再注浆； ⑥ 当浆液从管片外漏时，应暂停注浆，待采取措施后再行注入； ⑦ 废浆液及时用排污泵通过排污管线排到地面；
⑧ 作业结束后，作业员必须对制浆设备、泵等进行彻底的清洗。
3.2.1.3 注浆标准及效果检查
⑴ 注浆压力达到设计压力，注浆量达到设计注浆量的80%以上。
⑵ 注浆效果检查主要采用分析法，即根据压力、注浆量等结合管片、地表及周围建筑物量测结果进行综合评价。
⑶ 对拱顶部分采用超声波探测法通过频谱分析进行检查，对未满足要求的部位
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进行补充注浆。
3.2.2 二次补注浆
二次补注浆采用后方注浆方式，即在后几环注浆孔进行壁后注浆。二次补注浆主要是弥补同步注浆的不足，以下三种场合需要进行二次补注浆。
⑴ 雷达检测管片外有不实空洞；
⑵ 注入浆液的体积缩减部分的补充注入； ⑶ 为了提高抗渗透性。
3.2.2.1 注浆孔位臵及构造
管片的吊装孔兼作二次注浆孔。从便于施工和注浆效果两方面综合考虑，二次补注浆孔的位臵宜选择在管片两侧。
⑴ 直线段：注浆孔在管片两侧交替选择；
⑵ 曲线段：注浆孔的位臵最好选择在曲线外侧管片注浆孔。 注浆孔的断面布设图见图3-1。 说明：注浆孔孔径为50mm。
图3-1 注浆孔断面布设图 图图
考虑到该孔作为同步注浆后的补充注浆手段，为保证同步注浆浆液不从预留空洞泄出，又方便二次补注浆使用，设计在孔洞外侧预留了一层25mm厚的素混凝土层，以便后期补充注浆时将其冲破。注浆孔构造见图3-2。
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