土压／泥水双模盾构施工技术规范.docx

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1、ICS93.060CCSP66B4501南 宁市地方标准DB4501TXXXX-2023土压/泥水双模盾构施工技术规范Constructiontechnicalspecificationsforearthpressure/slurryduaI-modeshieldmachine（征求意见稿）（本草案完成时间:2023-10-12）在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上.2023 -XX-XX 发布2023-XX-XX实施南宁市市场监督管理局发布目次1tlpHtn+（scosa）+Ae+As+Ag（1）式中：D工作井预留洞口直径（m）；H井壁洞口厚度（m）；a-隧道轴线与洞

2、口轴线的夹角（度），采取平面或纵坡夹角的值：s盾构的外径（m）；Ae设计规定的始发或接收井预留口直径大于盾构外径的差值（m）,始发井取0.10m,接收井取0.20m；AS测量误差（m）,取0.10m；Ag盾构基座高程误差（m）,取0.05u5.7.2工作竖井洞门外土体加固盾构始发和接收时，应视地质和现场等条件对工作井洞口段的一定范围内的地层进行必要的地层加固，并对洞圈间隙采取密封措施，确保盾构始发和接收安全。6双模盾构施工A1-般规定6.1.1 双模盾构现场组装完成后应对土压和泥水各系统进行调试并验收。6.1.2掘进施工可划分为始发、掘进和接收阶段。施工中应根据各阶段施工特点及施工安全、工程质

3、量和环保要求等采取针对性施工技术措施。6.1.3 试掘进宜在双模盾构始发段200m内进行。试掘进应根据地质水平情况选择始发掘进模式（土压或泥水），并确定掘进参数。6.1.4 掘进施工应严格控制排土量、盾构姿态和地层变形。6.1.5 管片拼装时应停止掘进，并应保持盾构姿态稳定，防止盾构后退。6.1.6 掘进过程中应对己成环管片与地层的间隙充填注浆。6.1.7 掘进过程中，双模盾构机与后配套设备、抽排水与通风设备、水平垂直运输设备、泥浆输送设备、泥浆分离设备和供电系统等应能正常运转。6. 1.8掘进过程中遇到下列情况之一时，应及时处理：1）盾构前方地层发生坍塌或遇有障碍：2）盾构壳体滚动转角达到3

4、。；3）盾构轴线偏离隧道轴线达到50mm:4）盾构推力与预计值相差较大时；5）管片严重开裂或严重错台；6）同步注浆系统发生故障无法注浆；7）盾构掘进扭矩发生异常波动时；8）动力系统、密封系统和控制系统等发生故障：9）泥水模式转土压模式喷渣严重不可控；10）土压模式转泥水模式管路不通畅或经反冲洗模式仍堵管严重。6.1.9 在曲线段施工时，应采取措施减小已成环管片竖向位移和横向位移对隧道轴线的影响。6.1.10 掘进应按设定的掘进参数沿隧道设计轴线进行，并进行详细记录。6.1.11 根据横向、竖向偏差与滚动角偏差，应采取措施调整盾构姿态，防止过量纠偏。6. 1.12当停止掘进时，应采取措施稳定开挖

5、面。1 .1.13应对盾构姿态和管片状态进行复核测量。A5双模盾构的组装、调试6 .2.1双模盾构组装之前应做好如下准备工作：1）根据盾构部件情况、现场场地条件，制定详细的盾构组装方案；2）根据部件尺寸和重量选择组装设备；3）核实起吊位置的地基承载力。6. 2.2双模盾构组装应按作业安全操作规程和组装方案进行。7. 2.3做好施工现场的消防工作，应配备一定数量的消防设备，现场明火、电焊作业时，应有专人进行防护。8. 2.4泥水模式联机调试前应提前做好泥浆循环管线连接，泥水分离、压力设备、压滤设备、离心设备应提前调试完成。6.2.5盾构始发前，应完成各系统及整机的空载调试。A1双模盾构的现场验收

6、6. 3.1双模盾构现场验收应满足双模设计的主要功能及工程使用要求，验收项目应包括下列内容：1）盾构壳体；2）刀盘:3）管片拼装机：4）推进系统；5）盾尾密封系统；6）泥水模式：泥水输送系统、泥水处理系统，土压模式：螺旋输送机、皮带输送机、渣土改良系统：7）同步注浆系统；8）集中润滑系统；9）较接装置：10）电气系统；11）保压系统；12）导向系统。7. 3.2当双模盾构各系统验收合格并确认正常运转后，方可开始掘进施工。8. 3.3当双模盾构现场验收时，应记录运转状况和掘进情况，并应进行评估，满足技术要求后方可验收。A4双模盾构始发9. 4.1盾构掘进前如需破除洞门，应在节点验收后进行。10.

7、 4.2始发掘进前，应对洞门外经改良后的土体进行质量检测，合格后方可始发掘进，应制定洞门维护结构破除方案，并应采取密封措施保证始发安全。11. 4.3始发掘进前，反力架应按照始发时的最大推力进行安全验算。12. 4.4始发掘进时，应对盾构姿态进行复核。13. 4.5当负环管片定位，管片环面应与隧道轴线相适应，拆除前，应验算成型隧道管片与地层间的摩擦力，并应满足盾构掘进反力的要求。14. 4.6当采用分体始发掘进时，应保护好双模盾构的各类管线，及时跟进后配套设备，并应确定管片拼装、同步注浆、渣土（泥浆）和材料运输等作业方式。15. 4.7当采用钢套筒密闭始发掘进时，应做保压试验。16. 4.8尾

8、盾完全进入洞门结构后，应进行洞门圈间隙的封堵和填充注浆，注浆完成后方可掘进。17. 4.9始发掘进时应选择好掘进模式，控制好盾构姿态和推力，加强监测，并应根据监测结果调整掘进参数。A4双模盾构掘进6.5.1土压模式掘进满足如下要求：1）开挖渣土应充满土仓，渔土形成的土仓压力应与刀盘开挖面外的水土压力平衡，并应使排土量与开挖土量平衡。2）应根据隧道工程地质和水文地质条件、埋深、线路屏幕与坡度、地表环境、施工监测结果、盾构姿态以及始发掘进阶段的经验，设定刀盘转速、掘进速度和土仓压力等掘进参数。3）掘进中应监测和记录盾构运转情况、掘进参数变化和排出渣土状况，并应及时分析反馈，调整掘进参数和控制盾构姿

9、态。4）应根据工程地质和水文地质条件，向刀盘前方及土仓注入添加剂，渣土应处于流塑状态。6. 5.2泥水模式掘进满足如下要求：1）泥浆压力与开挖面的水土压力应保持平衡，排出渣土量与开挖渣土量应保持平衡，并应根据掘进状况进行调整和控制。2）应根据工程地质条件，经试验确定泥浆参数，应对泥浆性能进行检查，并实施泥浆动态管理。3）应根据隧道工程地质与水文地质条件、隧道埋深、线路平面与坡度、地表环境、施工监测结果、盾构姿态和盾构始发掘进阶段的经验，设定刀盘转速、掘进速度、泥水仓压力和送排泥水流量等掘进参数。4）泥水管路延伸和更换，应在泥水管路完全卸压后进行。5）泥水分离设备应满足渣土颗粒分离要求，处理能力

10、应满足最大排量的要求，渣土的存放和运输应符合环境保护要求。6）盾构掘进前如需破除洞门，应在节点验收后进行。AA双模盾构模式转换7. 6.1泥水转土压模式步骤：1）用低比重泥浆清洗土仓、气垫仓。关闭气垫仓与土仓联通管。2）打开前闸门，伸出螺机。3）用旁通模式循环掘进，用顶部进浆管作为排浆管排浆，同时可选择性注入泡沫（或中心部位注入泥浆）。4）顶部管路持续有渣土流出时，停止掘进。5）注入惰性浆液（控制总方量），继续旁通循环，关注扭矩上升至额定值50%。6）停止旁通，继续注入惰性浆液（惰性浆液粘度大于45塌落度大于5小于10）,打开项部泄压阀，直至有渣土流出。7）启用土压掘进模式，同时在螺机前部注入

11、惰性浆液以防止出渣时喷涌。8)全部启用土压模式掘进，交替开启螺机后(上下)闸门出渣，同时继续向螺机前部注入情性浆液直至出渣时不再喷浆后正常掘进。向与土仓连接的各管路注入盾尾油脂，对自管段进行填充,减小土压模式下管路堵塞的概率。9) 土压模式掘进时进出浆管路应继续延伸，并定期对管路进行循环。6.6.2土压转泥水模式步骤：1)停止掘进，做好土仓内渣土改良：2)通过顶部进浆管向土仓注入泥浆以保土仓压力，此压力要略高于水土核算压力；3)转动螺机出渣，同时向螺机前部注入惰性浆液，采用双闸门交替直至闸门口有渣土溢出；4)转动刀盘，继续螺旋输送机出渣直至渣土呈流塑状；5)收回螺机关闭前闸门，疏通所有管路，底

12、部管路堵塞时通过逆循环模式疏通；6)闭气垫仓门，打开保压系统。打开气垫仓与土仓联通管后采用泥水模式正常掘进。67模式转换安全管控6. 7.1双模盾构模式转换应编制专项施工方案、应急预案、监测方案、技术交底、条件验收等。7. 7.2模式转换过程中应对存在的地质风险、环境风险、重要危险源、高风险工序或作业区域要充分识别评估，认真按照方案施工并严格组织落实。8. 7.3施工中应严格按照双模盾构设备操作规程、安全操作规程对模式转换人员进行安全、技术交底。9. 7.4监控量测根据工程的重要及难易程度、工程地质和水文地质、结构形式、施工方法、工程周边环境等因素综合而定。10. 7.5为效预防和最大限度的减

13、少突发事件发生，应急物资储备应满足迅速、准确、有效地处置需求。Aa轴线控制11. 8.1盾构推进过程中应严格控制推进轴线，使盾构的运动轨迹在设计轴线允许偏差范围内，应实时测量盾构里程、轴线偏差、俯仰角、滚转角和盾尾管片间隙，应根据测量数据和隧道轴线线型，选择管片型号。12. 8.2盾构自转量应控制在盾构设计允许值范围内，并不允许影响施工。13. 8.3在竖曲线与平曲线段施工应考虑已成环隧道管片竖、横向位移对轴线控制量的影响。6g盾构纠偏14. 9.1当盾构轴线偏离设计位置时，应进行纠偏。2 .9.2盾构纵坡最大纠偏量可按式(2)计算：i=(%-i)wi式中：i-盾构与管片相对坡度；i房盾构推进

14、后实际纵坡；i一一己成隧道管片纵坡；1 i允许坡度差值。6.9.3盾构平面最大纠偏量可按式(3)计算：ALSXt11(3)式中：a盾构与衬砌允许的水平夹角；S两腰对称的千斤顶的中心距（mm）；AL一一已成隧道管片纵坡。6.9.4盾构纠偏采用千斤顶编组、区域油压、彷行刀进行。6. 9.5实施盾构纠偏不应损坏已安装的管片，并保证新一环管片的顺利拼装.7. 9.6实施盾构纠偏应防止盾尾漏浆而增大地面变形。6Ifl盾构接收6.10.1 盾构接收前，应做好下列工作：D制定盾构接收方案，包括接收掘进、管片拼装、壁后注浆、洞口外土体加固、洞口围护拆除。2）洞圈密封等工作的安排。3）对盾构接收井进行验收并做好

15、接收盾构的准备工作。6.10.2 盾构接收前IoOm,应对盾构轴线进行测量、调整。6.10.3 盾构切口离接收井距离小于Iom时，土压模式接收时应控制盾构推进速度、开挖面压力、排土量，以减小洞口地表变形。6.10.4 泥水模式接收时应控制进出浆流量及压力。6.10.5 盾构接收时应按预定的拆除方法与步骤，拆除洞门。6.10.6 当盾构全部进入接收井内基座上后，应及时做好管片与洞圈间的密封。AIf刀具更换6.11.1 刀具配置应根据地层的磨损系数、刀具挖掘直径、刀具转速、掘进速度、刀具轨迹间隔、刀具可磨损量、掘进模式等提前做好刀具配置方案。6.11.2 刀具选型应根据掘进地层不同选用不同类型刀具

16、的切削高差，以保证刀具切削强度的富余量,更换前做好计划和准备工作，宜分期分批进行。6.11.3 刀具更换应在确保安全的前提下进行：1）更换作业选择在中间竖井或地质条件较好、地层较稳定的地段进行；2）如在较差的地层换刀时，应采用带压更换或对地层进行预加固等措施，确保开挖面的稳定。6.11.4 带压更换刀具应由经专门培训的维修人员进行，并确保作业的安全。6 .11.5更换刀具时应作好更换纪录。7特殊地段和特殊地质施工7 1-般规定7.1.1 对于盾构进入以下特殊地段和特殊地质条件施工时，应有针对性地采取施工措施确保安全通过:D覆土厚度小于盾构直径D的浅覆土层；2）小半径曲线；3）大坡度地段；4）穿

17、过地下管线地段：5）遇到地下障碍物的地段；6）穿越建（构）筑物的地段；7）平行盾构隧道净间距小于0.7D的小净距地段；8）穿越水系地段：9）砂卵石、粉细砂、圆砾地层。7.1.2 特殊地段和特殊地质施工共同遵循以下的规定：1）进入特殊地段和特殊地质条件前，详细查明和分析工程的地质状况与隧道周边环境状况，对特殊地段及特殊地质条件下的盾构施工制定相应施工技术措施。2）根据隧道所处位置与地层条件，合理设定和调控开挖面压力，把地层变形值控制在容许范围以内。3）根据不同隧道所处位置与不同工程地质与水文地质条件，设计壁后注浆的材料和压力与流量,在施工过程中根据量测结果，进行注浆材料和压力与流量调整，防止浆液

18、逸出，以达到严格控制地层变形的目的。4）施工中应对地表及建（构）筑物等沉降进行预测计算，并加密监测测点和频率，根据监测结果不断调整盾构掘进参数。当测量值超过允许范围时，采取应急对策。5）根据不同掘进模式的适应性选择合理的掘进模式。7 2针对特殊地段的施工措施8 .2.1浅覆土层施工符合下列规定：1）为减少施工对环境影响，可采取地层加固、地面构筑物保护措施。2）事先制定相应的措施，以克服因覆土荷载小而发生隧道上浮。3）使用超挖装置时，将超挖量控制在施工需要的最小范围之内。7. 2.2小曲线段施工应符合下列规定：1）防止推进反力引起隧道变形、移动等。2）壁后注浆选择体积变化小、早期强度高、速凝型的

19、注浆材料。3）增加施工中轴线、水平测量的频率，并定期检测洞内控制点。4）在施工过程中采取措施防止后配套车脱轨或倾覆。5）为防止由于转弯部分超挖引起地层松动，选择合适的辅助工法进行地层加固。6）盾尾间隙的变化控制在允许范围内。8. 2.3大坡度区段施工符合下列规定：1）选择运输设备和安全设施时，考虑大坡度区段旅工的安全，对牵引机车进行牵引计算。2）设置合理的分区油压，上坡时加大相应小部区域的千斤顶推力，有效控制盾构的方向。对后方台车，要采取防止脱滑措施。3）同步注浆及二次注浆时宜采用收缩率小、早期强度高的浆液。4）在急下坡始发与接收时，基座有防滑移安全措旅，防止后配套设备滑脱。5）在急上坡（下坡

20、）接收时，为防止地层坍塌、漏水，事先制订相应对策。7.2.4地下管线区段施工应符合下列规定：1）对重要管线和施工中难以控制的管线施工前，根据不同情况采用迁移、改线和加固措施.2）盾构掘进时严格控制开挖仓内压力，减少地表的沉降和隆起。7. 2.5地下障碍物处理应符合下列规定：1）地下障碍物处理前，查明障碍物具体位置和实物，制定处理方案，以确保施工安全。2）地下障碍物的处理遵循提前从地面采取措施处理的原则。如确需在洞内进行处理时，充分研究可行性与对策。3）从地面拆除地中障碍物时，选择合适的辅助工法，拆除后要妥当地进行回填。4）从洞内拆除障碍物时，选择带压作业或地层加固方法。人工拆除障碍物，采取下述

21、措施：在开挖面的狭窄空间内，安全地进行障碍物的切断、破碎、拆除、运出作业，控制地层的开挖量以保障开挖面的稳定。（参考刀具更换条款）7.2.6穿越建（构）筑物施工符合下列规定：1）盾构施工前对可能穿越的建（构）筑物进行调直，并根据以往的工程经验，预计施工对建筑物影响，有针对性地制定保护方案，采取保护措施，周密地进行管理，控制地表变形。2）对重要的建（构）筑物宜预先采取加固措施。3）采取预注浆和跟踪注浆。7.2.7小净距隧道施工符合下列规定：1）施工前，根据隧道所处的地层条件、盾构型式、隧道断面大小、两条隧道之间的相对位置与距离，预计施工对己建隧道的影响和平行隧道掘进时的互相影响，并采取相应的施工

22、措施减少影响“2）施工过程中，应控制掘进速度、土仓压力、出土量、注浆压力等以减少对临近隧道的影响。采取以下辅助施工措施以防止地层的松动和盾构隧道的变形： 加固盾构隧道周围的土体： 加固已有建（构）筑的地基。7.2.8穿越江河地段应符合下列规定：1）穿越前,应对盾构密封系统进行全面检查和处理。2）穿越江河施工时，调整合理的盾构施工类型。3）施工过程中，确保开挖面的稳定，防止地层坍塌，防止渣土喷涌。4）现场准备足够的防排水设备与设施。5）采取措施防止对堤岸、周边结构物的影响。6）特别注意观察与防止泥浆和添加材料的泄漏和喷出；特别注意观察与解决管片的变形和隧道上浮问题。7.2.9砂卵石地段施工应符合

23、下列规定：1）施工前，根据卵砾石粒径、方量、卵砾石地层施工长度及出渣设备能力等因素，选择盾构的刀盘型式和刀具配制方式、数量。刀盘开口位置靠近刀盘中心。2）施工时，根据螺旋输送机出渣情况，做好渣土改良工作。3）当遇有粒径较大孤石影响掘进时，采取措施排除。8双模盾构保养与维修R1应对双模盾构及后配套设备进行日常和定期保养与维修。R：双模盾构的保养与维修应坚持预防为主、经常检测、强制保养、养修并重”的原则，由专业人员进行保养与维修。R1按照盾构生产厂家提供的设备说明书要求定期进行双模盾构及配套设备的保养维修，并开展动静态的评估。R4维修人员上岗前，应经过相关专业的培训。双模盾构的维修工作应在确保安全

24、的前提下进行。R5保养与维修工作中，应做好记录。AA双模盾构的保养与维修计划为强制性计划，是工程进度、质量、安全的重要保证，应严格执行。R7双模盾构及其配套设备不准许带故障作业。AQ双模盾构长期停止运行时，仍需实施保养维护，土压模式掘进定期对泥浆管路进行循环，避免因管路渣土沉淀引起泥水模式掘进时管路不畅。9施工运输01一般规定9.1.1 盾构隧道施工运输应根据隧道长度和宜径、盾构的类型、掘进速度选择合理的运输方式、运输机械、车辆及其配套设施。运输能力应满足掘进与管片拼装的计划进度要求。9.1.2 盾构隧道内出渣、进料、管片水平运输宜采用轨道运输方式，而垂直运输宜采取门吊、悬臂吊等提升运输方式。

25、9.1.3 泥水模式的进排泥水采用泥浆泵和管道组成的管道输送系统。05水平运输9. 2.1水平运输宜采用轨道运输。10. 2.2水平运输的轨道应保持平稳、顺直、牢固，轨距误差应符合有关规定。11. 2.3长距离掘进时，宜每隔50OnI设置会车道或转辙装置.1. 2.4牵引设备的牵引能力应满足牵引隧道最大纵坡和运输重量的要求。9. 2.5车辆配置应满足出渣、进料及掘进进度的要求。10. 1垂直运输11. 3.1垂直运输方式应根据竖井深度、盾构施工速度等因素综合考虑。12. 3.2提升设备的提升能力应满足出渣、进料的需要。13. 3.3垂直运输可根据安全需要采用稳定设施。14. 3.4垂直运输通道

26、上不准许有妨碍运输畅通的障碍物。0A管道运输15. 4.1排送泥土、泥浆泵的参数及管道尺寸应满足出渣和掘进进度的要求。16. 4.2长距离掘进时，宜根据输送能力设置接力设备。17. 4.3应定期对输送泵和管道进行检查和维修。10施工监测1一般规定10.1.1 施工监测范围应包括周边环境、隧道结构和岩土体。10.1.2 施工监测方案和应急预案应根据设计要求，并结合施工环境、工程地质和水文地质条件、掘进速度等制定。10.1.3 施工监测方案应根据监测对象变形量和变形速率等进行调整，对突发的变形异常情况应及时启动应急预案。10.1.4 地面和隧道内监测点宜在同一断面布设,盾构通过后，处于同一断面内的

27、监测数据应同步采集,并应收集同期盾构掘进参数。10.1.5 施工监测仪器和设备应满足测量精度、抗干扰性和可靠性等要求。10.1.6 施工监测项目应符合我1的规定。当穿越水域、建（构）筑物及其他有特殊要求地段时，应根据设计要求确定。表1施工监测项目类别监测项目必测项目施工区域地表隆沉、沿线建（构）筑物和地卜管线变形类别监测项目隧道结构变形选测项目岩土体深层水平位移和分层竖向位移衬砌环内力地层与管片的接触应力10.1.7 模式转换过程中除表1中的必测项目外应根据地层情况选择合适的选测项目。10.1.8 模式转换过程中应适当加强施工区域地表隆沉的监测。10.1.9 模式转换过程中应进行掌子面附近岩土

28、体深层水平位移和分层竖向位移监测。10.1.10 竖向位移监测可采用水准测量方法,水准基点应埋设在变形影响范围外，且不准许少于3个。10.1.11 水平位移监测可采用边角测量或GNSS等方法，并应建立水平位移监测控制网，水平位移监测控制点宜采用具有强制对中装置的观测墩和照准装置。10.1.12 当采用物理传感器监测时，传感器埋设应符合仪器埋设规定和监测方案的规定。10.1.13 当竖向位移监测采用静力水准测量方法时，静力水准的埋设、连接、观测、数据处理等应符合国家现行相关标准要求，测量精度应与水准测量要求相同。10.1.14 监测点应埋设在能反映变形、便于观测、易于保存的位置。10.1. 15

29、监测方法和测量精度应符合GB50911和GB50308的规定。10.1.16工作井及附属结构的监测应符合GB50911的规定。IG5施工周边环境监测10. 2.1施工周边环境监测对象应包括邻近建（构）筑物、地表和地下管线等，监测项目应符合表2的规定。表2施工周边环境监测项目监测对象监测项目建（构）筑物高层、超高层、古建筑、危房等建筑、桥墩、市政设施、轨道交通线路等变形地去地面道路、地表等变形地下管线燃气、热力、供水、排水等主要管线变形11. 2.2地表沉降观测点布设应符合GB50911的规定，特殊地段的地表沉降观测断面和观测点的设置应编制专项方案.12. 2.3邻近建（构）筑物变形监测应根据结

30、构状况、重要程度和影响范围有选择地进行变形监测，监测点的布设应反映邻近建（构）筑物的不均匀沉降及倾斜等情况。13. 2.4邻近地下管线的监测点应直接设置在管线上，对无法直接观测的管线应采取周边土体分层沉降代替管线沉降监测。14. 2.5初始值应从盾构掘进将影响该监测区域前10d开始，到监测对象稳定时结束。10. 2.6当穿越地面建（构）筑物和地卜管线等时，除应对穿越建（构）筑物监测外，宜对邻近土体进行变形监测。e4隧道结构监测11. 3.1隧道结构监测内容应包括隧道结构竖向位移和水平位移。必要时,应进行净空收敛和应力监测。12. 3.2应力监测元器件应预埋在管片内相应位置，并应在管片拼装前进行测试。13. 3.3应力监测宜采用应力计。10. 3.4隧道结构监测初始值宜在管片壁后注浆凝固后12h内测量。In4监测频率10.1.1 1监测频率应根据监测对象的变形量和