摘要：隧道施工技术在我国的基础设施建设等领域发挥了越来越多的作用。其中盾构工法在城市地铁区间隧道中大量应用，具有机械化程度高、地面影响小、安全、工人劳动强度低、进度快等优点，该工法特别适合城市地铁区间隧道工程。本文通过工程实例简单分析盾构下穿珠江存在的主要施工分险和监理采取的措施，以供参考。
关键词：盾构施工；下穿珠江；监理措施
1引言
琶洲西区站-冼村站盾构区间南起琶洲西区站，线路向西北方向行进，下穿啤酒博物馆后以S弯形式进入珠江，在珠江江底行进约1200m后再以S弯形式出珠江拐向冼村站方向。期间右线侧穿猎德大桥，管片外侧与桥桩基最小净距6.02m。因此，对盾构下穿珠江施工风险进行分析，制订监理控制措施。
2下穿珠江工程概况
（1）区间下穿珠江段里程范围为YDK55+668.02～YDK57+199.53，主要穿越地层为中风化、微风化泥质粉砂岩、微风化砾岩。线路最小转弯半径R=600m，最大纵坡14.8‰，隧道拱顶最小埋深为30.62m，其中区间右线在YDK56+627～YDK56+690范围内侧穿猎德大桥，桥桩为Ø2500mm钻孔灌注桩，隧道管片外侧与桥桩净距为6.02m～11.95m；区间设置3处平曲线，曲线半径分别为600m，600m，5000m；区间隧道穿越主要地层有（8-1）中风化粗砂岩、（8-3）中风化泥质粉砂岩，（9-1）中风化砾岩、（9-3）微风化泥质粉砂岩。
3盾构机选型
（1）采用2台铁建重工Ø8.8m土压平衡盾构机施工，盾构机全长约125m，其中主机长度约11m，全机总重约1219t，装机功率约4500Kw。
（2）刀盘结构采用辐条加面板复合式结构，刀盘结构采用1+2分块组成，预留冷冻管路接口，刀盘开口率约37%，开挖直径8840mm，设置有12路渣土改良管路。
（3）刀盘配置：17"双联中心滚刀6把，正面20"滚刀35把，边缘19"滚刀3把，边缘20"滚刀9把，切刀56把，刮刀12对，其中滚刀刀高160mm，切刀刀高115mm。
4盾构穿越珠江施工风险监理措施
（1）螺旋机喷涌
1）原因分析：①在推进过程中，施工参数控制不当，造成隔水层破坏；②在穿越珠江段，地层含水量大，易造成喷涌；③渣土改良效果差，导致渣土和易性不良，螺旋机排渣困难，发生喷涌。
2）监理措施：①复核施工选用的水土压力、推进参数，保证推进时掌子面稳定；②检查螺旋机保养情况、故障率，停机时间；③检查验收水泥、砂、粉煤灰、膨润土质量证明文件，严格按照规范检测频次见证取样送检，合格后方可使用；④检查渣样分析报告、泡沫剂配比、注入量，保证渣土排渣顺畅；⑤对同步注浆、二次注浆进行旁站监理，确保注浆质量合格，巡视过程中发现渗漏点及时要求施工单位补注浆；⑥检查土仓壁上的球形联通阀是否安装排水带，螺旋机出土阀是否配备自动关闭功能。
（2）管片错台、漏水
1）原因分析：①管片本身质量差，管片拼装完成后造成管片错台、漏水；②管片拼装过程中损坏止水条，造成管片防水性能变差；③管片壁后注浆效果差，注浆不及时；④盾构推进姿态差，盾尾与管片间隙不均，受力不均匀，造成管片错台、漏水；⑤以S弯小半径掘进时，姿态难以控制，易产生管片错台。
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2）监理措施：①对进场的管片必须全数进行检查验收，核对质量证明文件，对管片的外观尺寸、缺棱掉角、裂缝、气泡、蜂窝麻面情况、螺栓孔及吊装孔内是否堵塞情况进行检查；②管片进场后，检查验收管片止水条及衬垫粘贴施工质量需合格。检查验收止水条、垫片胶水合格证，止水条和缓冲垫片型式尺寸是否符合设计要求；检查验收管片螺栓质量证明文件，尺寸、镀锌层厚度外观质量情况；③管片壁后注浆速度与推进速度同步，保证同步注浆质量；④对管片拼装质量严格验收，质量不合格要求施工单位处理返工或返修；⑤当出现管片漏水，错台超过5mm时，立即停止掘进，分析原因，调整盾构姿态和掘进参数。同时对渗漏水地方进行二次注浆完成，经监理验收同意后方可继续施工。
（3）盾尾渗漏水
1）原因分析：①由于盾尾加工原因以及后期运输、安装过程中发生变形，导致盾尾真圆度不能满足要求；②管片拼装精度较差，发生管片椭变；③盾尾刷磨损严重，导致盾尾刷与管片外壁密封效果降低；④盾构姿态控制不当，导致盾尾刷与管片之间的空隙不均匀，间隙较小处损坏盾尾刷，间隙较大处产生渗漏；⑤盾尾密封油脂注入量不足，压力不足以平衡外部泥水压力。
2）监理措施：①盾尾组装前进行测量检查并复合，保证盾尾为标准圆。②检查验收管片拼装质量，拼装完成后及时对管片盾尾间隙进行测量复核；③检查盾构姿态、刀盘扭矩、掘进速度等掘进参数，避免盾构姿态出现急转；④组装时，检查盾尾刷填充密封油脂是否饱满，掘进时，油脂注入需与盾构机掘进同步，否则不得掘进；⑤检查发现盾尾渗漏水情况，要求立即停止掘进，对盾尾进行加大油脂量注入，及时施作止水环，封堵管片后方渗水通道，对渗漏部位进行注浆封堵后经监理验收通过后方可掘进。
（4）掌子面与江水贯通
1）产生的原因：①在掘进过程中，土压力设置不合理或者压力过大造成掌子面坍塌；②由于遇到特殊情况，盾构机长时间处于停机，再次掘进时地层多次扰动导致掌子面坍塌；③掘进施工区域岩层有裂隙，掌子面与江水形成流水通道。
2）监理措施：①下穿珠江前，监理组织施工、设计、业主方对下穿珠江关键节点条件验收，根据理论土压力值、地层信息、埋深、本工程类似地层掘进参数，合理设定下穿珠江过程中水土压力及掘进参数，保证掌子面稳定；②要求施工单适当降低刀盘转速，调整好盾构姿态，减少对地层扰动；③检查设备运行状态，检查设备维保记录，降低机械故障率，减少无效停机时间；④检查同步注浆压力及注浆量不要过大，防止扰动地层；⑤检查同步注浆质量和浆液凝结时间，检查二次双液注浆效果。
（5）刀盘结泥饼
1）原因分析：①推进过程中，渣土改良效果差，土仓渣土排渣不顺畅，推进速度快，开挖仓温度高，容易引起结泥饼现象；②在泥质粉砂岩、泥质泥岩等特殊地层中推进，施工参数处理不当容易引起结泥饼现象；③在推进过程中，泡沫、膨润土等渣土改良设备损坏或者参数设置不当，造成渣土改良效果不好而引起结泥饼现象。
2）监理措施：①在刀盘选型配置时，建议根据区间地质情况对刀盘进行专项设计，保证适应特殊地层掘进施工；②推进过程中，检查泡沫、膨润土配比是否合理，检查渣土改良效果，保证渣土排渣顺利；③若发生刀盘结泥饼现象时，应立即停止推进，向土仓内注入水、膨润土、泡沫，通过高速空转刀盘，剥离泥浆；如效果不好时应该进行开仓，人工进行刀盘泥饼的清理。在进行开仓作业前，应该做好开仓准备工作和条件验收。
（6）猎德大桥桥身沉降、变形
1）原因分析：①盾构机穿越时、由于注浆压力、注浆量大，扰动桥梁桩基；②盾构机穿越时，由于掌子面失稳，扰动桥梁桩基础。
2）监理措施：①审核施工单位编制的下穿猎德大桥监测保护方案、应急预案；②施工前，督促施工单位与猎德大桥产权单位对接，办理相关许可手续；③施工前，督促施工单位按照监测方案布设好监测点，并采集初始值，复核分析施工监测数据；④检查水土压力设定值不要偏上限，刀盘转速均匀低速，减少对桥梁桩基扰动；⑤安排专人进行猎德大桥巡视值班，发现异常情况，立即启动预案。
5结束语
总之，盾构下穿珠江施工风险大，不仅关系到整个盾构区间的施工安全质量和进度，而且有可能影响到珠江的正常通航能力。因此，监理单位要充分发挥监理作用，采取科学、合理的措施，对施工风险进行控制，提高盾构施工质量安全。
论文作者:蒲昱忠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/14
标签：管片论文; 盾构论文; 珠江论文; 渣土论文; 地层论文; 注浆论文; 区间论文; 《基层建设》2019年第31期论文;