时间：2022-11-19 17:35:09
序论：在您撰写盾构施工总结时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
自2019年9月底由郑州南四环高架项目调入深圳地铁12号线赤湾停车场出入线盾构区间工作，赤湾停车场出入线盾构区间为深圳地铁12号线施工难度最大标段之一,也处在整条线的关键工期线路上。该区间左线里程YDK1+578.548~YDK1+554.75,上跨2号线跨越长度约23.8m，净距为1.84m；右线里ZDK1+568.104~ZDK1+539.104，上跨2号线跨越长度约29m，净距为1.94m，最小转弯半径280m。在施工过程中，面对施工现场和地质条件复杂、工期紧张、施工难度大等诸多不利因素创造了土压平衡盾构机在岩石硬度超过170MPa的全断面地层中取得多次单日掘进9环的掘进成果。
出入线盾构施工是劳务分包为主，现场主要有，主管人员，各分管人员、盾构司机、工程师、盾构机修维保人员,生产班组人员，地面调度、盾构施工管片防水粘贴、龙门吊操作、盾构管片运输与拼装及盾构文明施工等。其中有穿插各级管理人员，交叉施工等。劳务分包队伍人员工作经历和经验丰富，熟练的盾构司机操作手和维保人员。相对而言人员投入少，管理成本小。当然了在实际施工生产中也会有一些缺点，管理人员对下层作业人员缺乏约束力，表现为最下层劳务作业人员只服从直接雇佣人的指挥而不全部服从管理人员的直接管理，施工的制度、措施以及新工艺、新标准难以第一时间贯彻和实施。管理人员无法畅通的获得施工的信息和核心技术，企业的长久发展不利。分包成本高，使项目部效益压缩。利与弊是把双刃剑，都是对我们年轻技术管理人员的一次提升。
伴随着区间双线盾构贯通，迎来的喜悦和满满自豪感。通过对两次两台盾构机，装机，调试，推进，拆卸，吊装，让我对盾构机致力于地铁隧道生产管理有了更加全面细致的认识，让很多东西熟记于脑海。对于硬岩掘进都有新认识，了解及积累了相关经验。通过十几次换刀过程的经历，让我对不论是常压换刀还是带压换刀过程中都有了相关经验和积累。对于盾构机来说，盾构施工过程中盾构机维保以“养修并重，预防为主”为主要原则，设备在使用过程中既要注重平时的保养维护，又要及时维修处理，这样才能保证盾构施工的顺利进行。盾构机及相关配套设备的日常保养分为日检、周检、月检等，具体内容根据保养计划，由从事维护人员按时进行保养，负责人负责督促检查。设备保养计划实施前必须做好准备工作，如保养的内容、所需工具、配件、人员等，按照“清洁、紧固、、调整、防腐”的方式进行，保养完成后如实填写保养记录。机械设备出现故障时，作为盾构主司机使用者会及时通知当班维保人员，同维保人员一起做好设备的维修工作；故障难以排除时，由现场负责人组织进行设备维修工作。其实最主要的是熟悉贯通各个工序和有计划生产是提高进度和产能的必须点。
【关键词】盾构机；吊出井；到达接收
1 工程概况
该工程位于广州市海珠区南洲路站至江泰路站，含东晓南路站～江泰路站（东～江），南洲站～东晓南路站（南～东）两个区间，采用盾构法施工的隧道工程，由江泰路站始发，经过东晓南站，再由南洲站吊出井吊出，双线采用一台盾构机掘进。其中左线隧道在2007年4月18日始发，在2008年1月28日到达吊出井。吊出井此时正在进行围护结构施工，根据工期策划要求，右线隧道应于2008年6月28日始发。若待吊出井主体施工完成后，盾构机才出洞再拆解吊出，则盾构机将在吊出井围护结构外停置至少半年，且右线隧道始发时间亦将推后至少两个月。这对施工工期和施工安全都极其不利，为了能使右线隧道按计划时间始发，该工程决定采取先吊出盾构机后施工主体的施工方案。
二八号线延长线盾构1标吊出井位于南洲路站北面，基坑平面尺寸为43.9m×20.7m，开挖深度约25.218m，局部开挖深度约18.343m。基坑围护结构采用Φ1200mm，间距1350mm的钻孔灌注桩，桩间采用Φ600mm的单管旋喷桩止水。基坑支撑体系采用五道支撑，其中第一道为钢筋混凝土支撑；第二、三、四、五道为钢支撑，局部为钢筋混凝土支撑。
2 盾构机入井后的空间位置
盾构机到达吊出井后，继续掘进并拼装临时管片，待掘进至里程K10+077.568（进入吊出井内14.68m），此时临时管片已拼装4环（通缝拼装），第4环临时管片在盾尾部分沿隧道轴线方向推进0.45m，此时盾构机刀盘距南侧侧墙2.82m，盾尾离基坑北端头的水平距离约为6m，盾构机顶与第四道腰梁底的垂直距离约为2m，盾构机底与吊出井基底的垂直距离约为1.6m，停机范围地层为地层为主。盾构机在基坑中的空间位置关系，如图所示。
图1 基坑平面图
图2 盾构机入井后平面示意图
图3 盾构机入井后立面示意图
图4
图5
图6 围护桩及冠梁加强设计范围示意图（图中左边方框为围护桩及冠梁加强设计范围）
3 盾构机拆解吊装控制要点
3.1 拆解吊装前的准备工作
（1）吊装专项方案的审查
在监理工程师审批《盾构机在吊出井拆吊方案》时应特别注意盾构机分解及吊装的顺序，盾构机各部件的外形尺寸、重量、内部结构、安装方式以及吊装起重设备的各项参数，测定地基基础的承载力，选定吊装地点，并根据各项参数计算每次吊装的安全系数。特别值得注意的是吊装地点的选择，充分考虑各个部件的重量、各个部件与吊装设备的平面位置关系、吊装设备吊臂的长度、吊臂倾角与吊机有效功率的关系等因素。根据吊装地点地层的地质情况，提前制定地层的加固方案，采取有效措施对地层进行加固，使地层的地基承载力能满足吊装的要求。
（2）围护结构的处理措施
在施工左线隧道范围内的围护桩时，对左线隧道范围内围护桩的钢筋笼也进行了特殊的长度设计，即该范围内的钢筋笼长度只安放至隧道顶，控制钢筋笼底距离隧道顶约30cm左右，如此将可在盾构机入洞破桩时省去了要割除围护桩钢筋的麻烦，避免了开仓作业的风险，让盾构机入洞时更顺利安全。
在吊出井围护结构设计阶段，针对盾构机吊出，考虑围护桩除受土体压力外，还将承受盾构机吊装时的荷载作用，因此设计对左线范围内的围护桩和冠梁在配筋方面进行了加强设计，加强范围如图所示，除此之外还将基坑西侧原本为钢支撑的第四道支撑局部改成了混凝土支撑，以加强支撑的强度。
（3）地层和地面的加固措施
起重机吊装地点为吊出井的南端头，由于南端头地层较好，只对南端头地面进行了加固而未对地层进行加固。南端头地面的加固措施是：在吊装设备停放范围内浇筑了厚30cm的C40钢筋混凝土板，在板内布置了上下两层钢筋网，吊装时在板上铺设两块长8m，宽1.5m，厚8mm的钢板。
（4）盾构机到达吊出井前的控制
在左线盾构机掘进到达吊出井时之前30m需对盾构机进行定位及线路轴线复核测量，若发现偏差则需勤测勤纠；后20环管片需采用扁钢进行连接，并进行二次复紧，且每隔5环注双液防水环箍。
（5）吊出井基坑土方开挖
盾构机开挖前，吊出井基坑围护结构已施工完成，基坑封闭。待盾构机进入吊出井后，需分两步进行土方开挖，并将盾构机开挖出来。
第一步：先进行吊出井上层土方开挖，待开挖至标高约-8.8时（开挖深度约15.8m），此时盾构机刀盘顶标高约-10.3，盾构机上覆土厚度约为1.5m，开始由人工清理盾构机正上方土体。
第二步：盾构机两侧面土体则由人工配合小型机具进行开挖，两侧开挖标高至-15.5（开挖深度为22.5m），此时盾体两侧覆土约0.8m。
3.2 盾构机拆解吊装步骤
盾构机进入吊出井停机后，后配套与盾构机分离后保养（管路封堵、电缆头处理），后配套台车及桥架和主机分离后，用电瓶车拉回始发井。桥架固定到管片车上，边铺轨边用两台电瓶车往回拉。
当土方开挖至盾构机顶时，为防止挖掘机对盾构机造成损伤，采用人工开挖，人工挖除盾构机周边上半部分土体（此时盾构机盾体约外露出5.2m）后，则对盾构机进行拆解，其顺序如下：
拆除管片，焊接各种吊环并做探伤检测拆卸螺旋输送器并放置于成型隧道内拆卸管片拼装器并吊装分离中盾与尾盾并吊装尾盾分离前盾与中盾并吊装中盾拆卸并吊装刀盘吊装前盾吊装螺旋输送器
图7 盾构机半埋在井内
图8 管片拆卸及吊装
图9 盾尾吊装
图10 前盾吊装
3.3 盾构机拆解吊装要点
（1）吊装过程中的控制
每次吊装现场都有安全人员、指挥人员、司索人员、起重机司机，且配备通讯器材。吊装时司索挂钩完毕后，检查卸扣、钢丝绳的状态情况，由现场指挥人员、安全人员和起重机司机三人确认后，方可起吊。起吊时控制物体的稳定，在起吊10cm时停止一下，再次检查卸扣、钢丝绳的状态情况，确定安全后，则匀速提升物体。在整个吊装过程中安全人员、指挥人员、司索人员和起重机司机对所吊物体进行目视跟踪，观察吊物的扶护或绳索的稳固情况，避免吊装过程中与支撑发生碰撞。
（2）吊装过程应注意加强监测
注意加强对基坑的各项监测工作。在吊装前针对因吊装而使基坑容易发生变形的位置布设变形观测点并测定初始值，吊装时对变形观测点进行跟踪观测，掌握基坑的变形量，及时了解基坑的安全状态。
（3）吊装过程中应注意对支撑的保护
由于基坑内所有支撑都未拆除而且处于受力状态，基坑的空间受到限制，一旦吊装物体与支撑发生碰撞就很容易发生意外，因此在吊装过程加强现场指挥，起吊速度尽量缓慢并保持匀速，尽量避免与支撑发生碰撞，以免发生安全事故。
（4）吊环焊接后进行探伤检测
在进行盾构吊装前必须对吊环的焊接进行探伤检测，以免发生安全事故。
4 与先施工主体后吊出方案的比较
在盾构法隧道施工中，通常是先施工完吊出井的主体结构后再进行盾构吊出，但本工点由于吊出井前期施工滞后，致使工期紧迫，为保证右线隧道能按时始发，采取了先盾构吊出再施工吊出井主体结构。
下面将先从技术和工序上与先施工主体后吊出比较，分析其利弊：
4.1 有利因素
（1）缩短了盾构隧道施工的工期，为二次始发争取了宝贵的时间。
（2）吊出井主体结构施工时无需预留盾构吊出洞口，中板施工时也无需预留钢筋，中板可一次性完成浇筑。
（3）盾构机到达时无需接收架，且不需进行端头加固，到达安全可靠。
（4）无需预留隧道洞门，不需进行洞门破除，洞门可与侧墙同时浇筑，有利于防水。
4.2 不利因素
（1）盾构机需解体分次吊装。
（2）须对吊出井的围护结构进行加强设计。
（3）要求要有较好的地层。
由于施工技术和工序的不同，相对应的施工费用也有所不同，其对比如下：
（1）增加的施工费用
1）围护桩及冠梁加强设计所增加的材料费用；
2）地层及地面加固所增加的费用。该部分费用较少，因为就普通的盾构吊出有时也需对地层和地面进行加固，只是本工点的地层及地面加固的强度要求高点。
（2）节省的施工费用
1）节省了制作接收架的费用；
2）节省了端头加固及对加固效果进行检测的费用；
3）节省了洞门破除的费用。
【关键词】盾构隧道；施工过程；管片结构；受力特征
引言
盾构隧道施工阶段的管片结构受力特性与正常使用阶段具有一定的差异性。在隧道的正常使用阶段，只需要进行管片结构的平面应变力的分析。而在施工阶段，由于受到多种不确定因素的影响，管片结构的受力问题则成为了典型的三维问题。为了保证隧道施工的质量以及管片结构的安全，对盾构隧道施工过程中的管片结构受力特征进行深入的研究是很有必要的。
1 施工过程的管片结构受力特征研究
1.1 施工过程的管片受力情况
盾构隧道施工的整个过程都在地下，盾构隧道设计应以力学理论、结构理论和连续介质理论为指导，综合分析隧道结构和地层的相互作用情况。但是就目前来看，使用的较为广泛的设计理论依然是荷载结构法，而利用这种方法只能对隧道衬砌结构进行计算，却无法进行围岩应力和变形的计算，因为，受到施工工艺和环境的影响，很多荷载的施加具有一定的随机性[1]。但是，由于在盾构隧道施工阶段，需要在管片结构上进行作用力的施加，所以需要采用合理的方法进行管片结构受力特征的分析，从而避免施工荷载对管片结构的破坏。就目前来看，盾构隧道施工施加在管片结构上的荷载有施工荷载和操作荷载。其中，施工荷载包含了千斤顶推力、盾尾密封刷压力、壁后注浆压力、上浮力等多种作用力。而操作荷载则主要为管片拼装机的推力。
首先，千斤顶推力是隧道施工的主要驱动力，同时也是施工过程中管片结构所承受的最大的外力。淤泥质粘土层中的千斤顶推力最高将达到12MN，全断面沙土地层的千斤顶推力则能够达到20MN，而跨江海的盾构隧道的千斤顶推力则达到了30MN以上[2]。
其次，注浆压力主要是在注浆填充盾尾间隙的过程中产生的，而在该种压力达到一定的数值时，将引起管片局部或整体上浮、错位、开裂或其他形式的破坏。所以，壁后注浆是盾构隧道施工的重要工作，关系着施工质量的好坏。而通常情况下，在管片完成安装后注浆时，管片外侧围岩压力将达到最大。在扣除初始应力的情况下，这种压力增量最高将达到143.5kPa。而在盾构机械进行掘进时，围岩压力也会随之变化。例如，在盾构推进19环的情况下，28.5m后围岩的拱顶压力就会在18.8到35.2kPa之间，左侧为56.4到68kPa之间，右侧则在41.1到59.3kPa之间。此外，注浆压力也是导致管片结构内力增长的重要因素。
再者，盾构隧道承受的上浮力是在注浆完成后产生的。因为，在注浆完成后，盾构会在水泥浆液凝结的时间里进行掘进。而在这种情况下，会有一定范围内的管片未能得到及时裹住，从而导致管片悬浮在注浆液中，进而使管片承受一定的上浮力。此外，由于盾壳与管片之间存在着一定的摩擦力的同时，管片也会承受盾尾密封刷对其的环向压力，所以在盾构长时间停止掘进时，这些压力将对管片结构产生一定的影响。最后，在管片拼装的过程中，管片结构将承受装配器荷载对其的作用。一方面，管片本身的自重较重，所以需要装配器施加足够的作用力进行管片的拼装。另一方面，在进行管片拼装的过程中，需要进行拼装位置的来回调整。而一旦出现了管片断面受力不均的情况，就会导致管片内部产生应力。
1.2 施工过程的管片结构受力特征
从受力特征角度来看，盾构隧道施工的过程中，管片结构主要有三种受力特征，既典型三维特征、不确定性和不可忽视性[3]。其中，管片结构的典型三维受力特征指的是因为管片结构受到了来自于千斤顶推力、注浆压力等多个方向的作用力。所以，在进行施工过程的管片结构的受力情况的分析时，难以将管片结构的受力情况简化成平面模型，因此也给管片结构的受力分析问题带来了一定的困难。就目前来看，通常用来进行施工过程的管片结构受力情况分析的方法为修正惯用法。具体来说，就是将管片环当做是刚度均匀的环来进行管片结构的受力分析。而管片结构受力之所以具有一定的不确定性，是因为作用在管片结构上的千斤顶推力在盾构隧道掘进阶段和纠偏阶段有所不同。此外，在纠偏阶段，由于千斤顶推力会在管片结构上产生一定的应力集中效应，所以也导致了管片结构的受力的不确定性。此外，由于盾构机械偏移带来的拼装轴线偏移问题，也使得管片间存在着一定的拼装应力，从而也导致管片结构受力的不确定性。管片结构受力的不可忽视性，则是因为在盾构施工过程中，管片结构会受到施工荷载的影响而产生结构的破坏现象。所以，想要保证施工的质量和管片结构安全，就不能忽视管片结构的受力问题。
1.3 导致管片结构破坏的受力情况分析
在盾构隧道施工的过程中，管片裂缝、管片局部破损、管片渗漏和管片错台都是较为常见的管片结构破坏现象[4]。管片裂缝主要是因为施工荷载对管片结构的作用而造成的。一方面，在盾构机械进行姿态的调整时，盾壳应力会积聚到一定的程度，并导致管片结构的破损。另一方面，在盾构掘进的过程中，由于管片环中心轴线与盾构机械中心轴线存在着一定的偏差，所以导致管片产生一定的轴向弯矩，进而产生相应的裂缝。管片局部破损的原因是管片在运输或拼装的过程中遭受了挤压、冲撞和摩擦等作用力。在盾构隧道施工的过程中，管片的错位会导致管片之间的止水条不能正常的吻合，进而造成管片的渗水。同时，一些贯穿性裂缝的存在，也同样会引起管片渗水。此外，由千斤顶摆放位置不对引发的止水条损坏和拼装过程造成的止水条脱落，也同样会导致管片的渗漏。最后，管片错台也是较为常见的管片结构破损现象，而之所以出现这一现象，则是管片结构受到了注浆压力、上浮力、盾构机姿态调整等多种因素的影响。
2 结论
总而言之，为了保证盾构隧道施工的质量，在进行隧道管片结构设计时，要综合考虑施工过程对管片结构的各种不利影响。而从本文的研究来看，管片结构的受力情况较为复杂，只有通过三维模型体系，才能更好的进行管片结构受力情况和特征的分析。同时，在进行管片结构破裂和渗漏等问题的研究时，需要考虑到管片结构的三维特性、不确定性和不可忽略性这三种受力特征。只有这样，才能全面看待管片结构受力问题，从而确保管片结构施工及运营阶段的安全，同时促进盾构隧道施工质量的提高。
参考文献：
[1]叶飞，何川，王士民.盾构隧道施工期衬砌管片受力特性及其影响分析[J].岩土力学，2011（32）.
[2]陈旭明.盾构穿越矿山法隧道施工过程管片结构受力特征研究[D].武汉工程大学，2013.
[3]郭瑞，何川，方勇.膨胀土地层中盾构隧道管片结构受力分析与对策研究[J].现代隧道技术，2010（47）.
[4]薄帅帅.盾构施工对管片结构受力的影响分析[D].北京交通大学，2010.
1.工程概况
1.1工程地理位置、规模及设计情况
黄延高速LJ-6标位于起讫点桩号为K27+900～K38+500，全长10.6km；本合同段共有刚构桥2座，分别为桃园大桥与董家沟特大桥。由于两座刚构桥施工方法一致，本总结以桃园大桥为例。
桃园大桥起点桩号K33+397.5，终点桩号 K33+834.5，桥梁全长437米，最大桥高112米，主桥最大墩高106米，道路等级为高速公路，设计车速100km/h，车辆荷载等级为公路—I级，桥面净宽：0.5米（防护栏）+15.25米（行车道）+2.0米（中央分隔带）+15.25米（行车道）+0.5米（防护栏），主桥上部结构为（55+2×100+55）m预应力混凝土连续刚构，下部结构为双支薄壁空心桥墩，钻孔灌注桩基础；引桥上部结构为30m预应力混凝土连续箱梁，下部结构为柱式墩、桩基础。
其主墩为3#、4#、5#墩，墩身高度分别为83米、106米、58米。（55+2×100+55）m连续刚构全长310m，中支点梁高6.0m，跨中梁高3.00m，其间按1.8次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.6m。梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽16.65m，底宽8.65m，顶板厚度0.32m，底板厚度由跨中0.32m按1.8次抛物线变化至根部0.8m，腹板厚跨中为0.55m、根部段为0.7m，渐变段长3.5m，主梁在中支点共设3个横隔板、端支点设1个横隔，隔板设有孔洞。
1.2工程地质、水文和自然条件
桃园大桥主墩位于黄土梁峁沟壑区，地形起伏较大，沟谷呈扁“U”字型，桥址区地表分布主要为黄土。
桃园大桥所在区域属内陆，属暖温带大陆性半干旱气候，早晚温差较大，查最近三年寺仙年均气温8.6～9.4℃,元月最冷，平均气温-0℃～-2℃，极端低温－2～－8℃；10月底至次年3月中旬为冬季，除中午为正温外，其余时间段温度均在0℃以下，最大温差24℃。
年平均风速变化幅度1.3－3.3米/秒，区内以西南风为主。冬季盛行西北风、夏季多为东南风。
1.3工期计划安排
根据业主的工期计划，刚构桥2015年5月底合拢；项目部在根据现场实际施工情况制定了桃园大桥3个主墩0#块均在8月底前完成。
2.施工要点
2.1 墩身预埋件埋设
在墩身施工至最后2、3节时，严格按照托架施工图纸设置预埋件，保证预埋件位置的准确，同时钢板与锚固钢筋焊缝确保密实，锚固可靠。预埋时严格控制预埋件钢板位置，使之凹进墩身模板3cm。
2.2 托架操作平台
墩身施工完毕后，拆除墩身液压爬模模板及第一级平台支架，将平台上其它材料及机具清理干净，托架焊接及施工平台利用液压爬模第二级操作平台，方便作业人员对托架进行准确对位及焊接作业。
2.3 托架施工
在地面严格按照设计图纸放样，提前焊接好三角托架，然后利用塔吊吊装，在操作平台上，将托架与墩身预埋钢板栓接，同一截面上每片托架焊接成整体，增强稳定性，然后其上铺设横向I20a工字钢分配梁，间距60cm，工字钢纵向采用[10槽钢焊接连成整体，增加稳定性，左中右各焊接一道。分配梁安装加固完成后进行0#块翼板下支架搭设。
2.4 托架预压
托架安装、焊接完成后检查所有焊缝，确保焊缝高度不小于8mm，对底腹板下所有托架按悬臂段1.5m梁体自重荷载的120%进行预压，预压采用挂篮前横梁2I56a工字钢在墩顶做反力架，利用墩顶预埋的竖向φ32精轧螺纹钢将反力架锚固，80t穿心式千斤顶反顶托架，以消除托架塑性变形，并监控测量托架弹性变形情况，为施工中高程控制提供可靠依据。
2.5 模板施工
0#块底模采用18mm厚胶合板，采用I20a制作成斜形马凳以支撑底板，在斜马凳与底板间采用10×10cm方木调整标高。侧模板采用专业厂家制作的挂篮钢模板组拼，模板间采用栓接。
待预压完成，清除预压配重，安装0#块侧模，调整底模及翼缘板标高，安装底板、腹板钢筋及相应预应力管道，安装箱梁内模。内模采用P3015建筑模板组拼，内模支撑架采用钢管脚手架，立杆间距纵横方向均为60cm，顶托上纵横向铺设10×10cm方木。腹板采用Φ25精轧螺纹钢对拉杆进行加固，间距为100cm。内模施工完成后安装顶板其余钢筋及预应力管道，准备浇筑混凝土。
3. 安全施工要点
1、混凝土连续梁悬臂浇筑施工安全工作，必须认真贯彻执行现行《公路工程施工安全技术规程》的有关规定。
【关键词】门式起重机；运输；总组
宏海号22000吨桁架式拱形起重机是目前全球在制的最大门式起重机，该起重机主要用于海上石油平台的吊装，即该起重机可以直接将在陆地上制造的海上石油平台整体吊装下水，开创了海上石油平台陆地造的先例，大大降低了海上石油平台的制造成本，并缩短了制造周期。
宏海号22000吨桁架式拱形起重机的主要钢结构由主梁，刚腿和柔腿组成。在这些结构中主梁的制造，尤其是总组风险最大。由于宏海号22000吨桁架式拱形起重机制作安装地处黄海之滨的长江口上，常年有三分之一以上的时间大风降雨，现场总组难度极大。为了减少现场施工工作量，降低总组施工风险，我们将原施工方案进行了修改，将原施工方案中属于现场总组的桁片总组改为节段总组。即在车间厂房内将桁片拼装为节段，再将节段用平板车运到现场总组。
主梁分段图如下；
1、主梁节段制作
（1）在平台上放样划出各节段下弦平面系相关杆件的定位线。
（2）根据放样线，将制作完成的节段上下弦平面系桁片吊装合样固定。
（3）将制作完成的下平联吊装合样组拼固定；
（4）依次将制作完成的横联和上平联吊装组拼固定；
（5）按图纸尺寸检查节段各相关尺寸，合格后进入焊接程序；
（6）节段焊接完成后，合样检查相关尺寸，并划出端部边线；
（7）报检合格后，切割节段长度，留焊接收缩量。
2、主梁节段运输
根据主梁节段制造和运输方案，需解决以下问题：
（1）运输车辆确定
主梁最长节段（a8a7a6e8e7e6）尺寸为11520mm×21800mm×14890mm（长×宽×高），重量约281吨；主梁最重节段（a1g2）尺寸为11520mm×19103mm×17644mm（长×宽×高），重量约358吨；
为了满足主梁节段的运输和总组需要，我们按主梁节段的最大尺寸和最大吨位选择了运输车辆，参数如下：
380t平板车参数：
（2）主梁节段的捆扎和加固
由于主梁节段属于超高，超重和尺寸庞大的物件，其重心又偏高，所以主梁节段的运输有一定风险。为了保证主梁节段运输的安全可靠，首先要确定主梁节段的重心位置，使其始终处于运输平板车的中间部位，并用钢丝绳将主梁节段牢牢的捆扎在平板车上。
（3）运输道路的平整
由于运输平板车宽度只有6100mm，节段两边超出平板车的尺寸将近9000mm，再加上主梁节段重心又较高，为了防止节段运输过程中左右摇摆颠簸，需要压实平整并浇注一条混凝土道路。
（4）a1g2节段运输（重量约358吨）：
如图二所示，先在车间平台上制作主梁节段，制作完成后将主梁节段下部平台部分拆除，然后将运输平板车开到主梁节段下面，利用运输平板车的液压油缸顶起主梁节段，然后进行捆扎和加固，检查合格后运往主梁总组场地。
3、现场总拼
（1）按主梁总图划线放地样，布置支墩位置（需准备临时支墩4～8件）；
（2）在临时支墩上设置千斤顶和位移调整装置；
（3）首先把中间节段运输到现场，调整对位后通过运输车辆的升降系统将节段平稳落在临时支墩上（运输车辆下降过程中必须逐步降低高度，确保临时支墩均匀受力），检查无误后车辆退出；
（4）通过千斤顶和位移装置把中间节段按地样调整，使节段中心线、水平线和端部相关线与地样重合；
（5）用正式支墩支撑并顶紧，通过全站仪检查中间节段水平度和各连接部位坐标点，检查无误后，把节段与支墩连接固定，撤出临时支墩；
把节段按从中间到两端的顺序依次运输到现场，重复以上步骤，通
过千斤顶和位移装置调整节段合地样线，并与中间节段对接；
关键字：西安地铁；盾构法；隧道施工；地表沉陷
引言
盾构法（ShieldMethod）是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将带防护罩的特制机械（即盾构）在破碎岩层或土层中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。我国自20世纪50年代初开始引进盾构法隧道技术，20世纪90年代后，盾构法隧道施工技术逐渐地应用于能源、交通、水利等领域的隧道建设中。尤其是，随着我国综合国力的提高，城市现代化建设也必将提速，而缓解城市交通压力的城市地铁建设将是重中之重。城市轨道交通事业的发展，伴随着盾构法技术在我国突飞猛进的发展和广泛的应用。目前，已有约100余台盾构机在北京、广州、上海、深圳、西安等10多个城市地铁隧道施工领域发挥着巨大的效用。可以预料，21世纪必将是我国城市地铁建设的高峰时期，我国已经进入了大规模地铁的时代[1]。根据保持开挖面土体稳定所采用的平衡方式不同，盾构可分为土压平衡盾构和泥水加压盾构。土压平衡盾构的工作原理是通过调整拍拖量或开挖量来直接控制土仓内的压力，使其与开挖面地层水、土压力相平衡，同时直接利用土仓的泥土对开挖面地层进行支护，从而在开挖面土仓保持稳定的条件下进行隧道掘进。
1.工程概况
本文选题主要来源于西安地铁三号线科技路站～太白路南站区间隧道工程土压平衡盾构法施工实践（下称科太区间盾构工程）。科技路站～太白南路站区间地貌属皂河～级阶地，隧道围岩主要为密实状态的2-5层中砂，其次为密实状态的2-6层粗砂、2-4层细砂，部分段落穿越可塑状态的2-2层、4-4层粉质粘土，围岩相变大结构较为复杂。区间隧道通过2-5层中砂约占94%，2-6层粗砂约占3%，2-4层细砂约占1%，2-2粉质粘土约占1%，4-4粉质粘土约占1%。隧道通过地层断面如图1所示。
本工程地质条件极其复杂多变，在轴线方向上开挖面上下岩土性质相差悬殊，且每一种岩土厚度都很不稳定，造成土舱压力忽高忽低，难以达到平衡。随着盾构向前掘进，上部软弱砂土、砂砾超量进入土舱，容易导致地表出现漏斗状塌陷。同时，由于饱和砂土地层、砂砾地层均易固结、土水分离，易受水的渗透，不易形成塑性流动，因此被开挖下来的土砂在刀盘、压力舱内易形成“泥饼”，造成压力舱闭塞致使旋转扭矩上升、排土不畅；或由于排土口水压过大而发生喷涌，最终使开挖面失稳。饱和砂土围岩～旦发生开挖面失稳，严重时会导致开挖面前部产生流砂，发生地面坍塌[2-3]。
本课题在前人、学者、工程技术人员实践和研究的基础上，结合该工程实例，研究在饱和含水砂层条件下利用土压平衡盾构机进行隧道施工的应用技术，并对该条件下地地表沉陷控制进行研究，系统总结和阐述了土压平衡盾构机在富水砂层条件下施工的关键性技术和地表沉陷控制方法，具有一定的学术价值，对拓宽土压平衡盾构机应用范围及在相近地层条件下的地铁盾构安全施工具有参考价值和指导意义。
2.国内外盾构法施工的研究现状
英国与其他一些国家在20世纪20年代开始对“在软弱地层中开挖隧产生地面沉陷和地层变形”问题进行研究，重点在于经验公式推导及理论分析。日本在饱和砂土地层隧道施工中，泥水盾构的使用占绝大多数。
在国内，随着广州、西安、南京、苏州等城市地铁建设的发展，土压平衡盾构在含水砂层隧道施工逐渐应用，一些学者和工程技术人员开始对这一课题进行研究，例如：杨志新、袁大军对长距离富水砂层土压平衡盾构施工对土体的扰动机理、扰动规律、控制方法进行了研究；吴昊对土压平衡盾构过富水砂层的施工参数选定与控制技术进行了论述；张成对土压平衡盾构在富水砂层中掘进采用双级螺旋输送器进行了分析和总结。王振飞通过对北京地铁盾构通过砂卵石地层的研究，分析了砂卵石地层刀具磨损特征和磨损规律，优化了刀具配置方案。曾华波对广州地铁盾构区间部分穿越砂层施工中，渣土流动性差，排土困难，地下水压高时，易发生喷涌、易造成地表沉降等问题的处理方法进行了阐述。吴迪对富水砂层土压平衡盾构掘进施工引起的地表沉降进行了系统分析，找到土体的变形规律与本构模型；分析了隧道施工引起的土体扰动机理分析；阐述了土压平衡盾构施工工艺。
目前，国内对土压平衡盾构在含水砂层施工中的地层沉降控制技术及具体施工难题有较为深入的研究，但对于长距离富水砂层土压平衡盾构施工技术系统的总结和研究尚不多见。且对西安地铁全断面砂层盾构施工技术的研究也很少，因此有必要对西安地铁盾构穿过砂层段关键施工技术进行研究。
对于盾构穿越砂层地质条件引起的地表沉降，目前国内研究有吴昊对土压平衡盾构过富水砂层的施工参数选定与控制技术进行了论述；张成对土压平衡盾构在水砂层中掘进采用双级螺旋输送器进行了分析和总结；在广州地铁二号线新～磨区间下穿华南快速干线的超浅埋暗挖隧道施工中，成功应用水平旋喷搅拌桩在饱和粉细砂地层中进行超前预支护，解决了饱和砂性地层中超浅埋暗挖隧道的施工难题；李力针对北京地铁四号线西单～灵境胡同渡线隧道工程，利用理论分析、数值模拟手段，研究分析在粉细砂地层中修建大跨隧道时注浆管棚的预支护作用机理、围岩塑性区范围、地表沉降最大值及不同支护条件下的沉降。吴波、刘维宁等基于弹-黏塑性模型，使用三维有限元程序，对某浅埋城市隧道工程在开挖过程中地表和围岩变形以及围岩的稳定性的时空效应进行了分析和探讨。
对于地表沉降方面国外对软弱地层隧道开挖诱发的变形破坏机理研究起步较早，主要方法有模型试验、数值模拟和现场试验。泰沙基早在20世纪30年代利用活板门物理模型研究了隧道开挖引起的沉降和衬砌受力情况，但是不能模拟隧道开挖的过程；Adachi（2003）在1倍的重力加速度和离心条件下，利用轴对称活板门的二维和三维试验研究了覆跨比对开挖引起的地表沉降和衬砌受力的影响；Nomoto（1999）研制了小型盾构机来模拟盾构机施工过程，得到了随着施工推进地面下沉规律。在数值计算方面，主要集中在有限元和离散元应用。Park（2002）利用有限元模拟了未固结倾斜地层变形特性，得出隧道开挖引起的地表沉降与地层的倾向有很大关系；Kasper（2004）用三维有限元模拟了软弱地层中盾构开挖时地层和衬砌的应力分布和变形特点；Kimura（2005）通过研究浅埋隧道的～系列加固方法的加固效果，发现锁脚锚杆和长大管棚可以有效地控制地表沉降；Tannant（2004）利用离散元研究了高地应力下隧道衬砌的作用，发现衬砌能够很好地控制碎裂岩体变位和减小隧道周边的变形；ChenS.Cz（2002）提出了混合离散元和有限元方法模拟了碎裂岩体中隧道开挖，获得了理想结果。O.Reilly和New等针对不用的地层，研究了采用不同的施工方法所引起的地表沉降问题。在大量的实测资料基础上，提出了沉降槽宽度、地层损失和地表沉降的预计公式。Attewell等通过假定横向地表沉降为正态分布形式、纵向分布为二次抛物线形态，得出了隧道施工引起的三维地表运动公式。Attwell和Woodmae检查了大量在黏土中修建隧道的案例，发现用累积概率曲线来描述开挖面无支撑时的纵向沉降曲线是有效的，当开挖面有支撑力时，可用累积概率曲线的转换形式来描述。
3.盾构施工研究内容与技术路线
3.1盾构施工技术研究
本课题依靠西安地铁三号线科技路站～太白路南站区间隧道工程土压平衡盾构法施工实践，对盾构穿过富水砂层地段的施工技术进行系统研究。在总结国内和西安地铁盾构施工经验基础上，依据“地质是基础、盾构机是关键、人（管理）是根本”的盾构施工原则。全面分析土压平衡盾构机特点和富水砂层地质特征，结合本工程案例，研究影响饱和含水砂层土压平衡盾构施工的盾构机密封技术、刀盘开口率问题、喷涌控制技术、渣良技术、土压平衡掘进、特殊地段地层加固技术，对富水砂层土压平衡盾构施工关键技术进行系统性的总结和研究，提出对应的地表沉陷控制技术，保证安全施工[4-7]。主要研究内容有：
3.1.1砂层盾构施工技术研究
包括富水砂层盾构类型适应性研究，盾构机密封技术、喷涌控制技术、渣良技术、富水砂层土压平衡盾构掘进模式分析、富水砂层盾构刀盘刀具适应性分析，提出合理的盾构施工参数。
3.1.1.1土压平衡掘进
盾构机穿越砂层时建立土压平衡掘进模式，掘进参数选择时适当提高盾构机的推进速度，降低刀盘转速，严密监测地表沉降情况，确保平、稳、快通过砂层。
3.1.1.2渣良
向刀盘、土舱喷注泡沫剂，土舱中砂土、水体与泡沫剂充分搅拌，形成具有较好和易性、密水性的稠体状塑性流动体，通过盾构机螺旋排土器输送到盾构机体外，有效防止螺旋排土器出口处喷涌现象的发生。
3.1.1.3建立土压平衡掘进模式
典型砂层地段掘进时的土压平衡模式，其土压值设定为1.8～2.3bar，刀盘转速1～1.5r/min，推力控制在1500t以下。
盾构机掘进过程中，主要通过以下两种方法来建立有效的土压平衡：一是在维持推进速度不变，保持土舱压力的情况下，根据螺旋机出口处渣样外观及其含水量，以及螺旋机扭矩数据，合理调整螺旋机转速及开启度（一般情况下螺旋机转速为2～5rmp，开启度为10%～30%），并采取渣土车逐斗控制出土量的方法严格控制渣土排放量，确保土舱压力足以平衡开挖面土水压力；二是在保持螺旋输送机转速或闸门开启度不变的情况下，增大盾构机的推力，降低刀盘转速，达到增大土舱压力的目的。
3.1.2砂层盾构隧道地表沉陷控制技术研究
提出合理的盾构施工参数，采用信息化施工技术，制定地表沉陷监测方案设计，采用FLAC数值计算预测地表沉陷规律，完成地表监测结果与FLAC预测结果分析研究。
3.1.2.1合理选择掘进模式和掘进参数
一般采用土压平衡模式，根据地下水位、地层条件、隧道埋深等合理选择土仓压力。合理选择掘进参数，例如：螺旋输送器的转速、闸门开度，刀盘转速，推进千斤顶的推力等。
3.1.2.2做好监测工作，及时反馈监测信息
适当加密监测频率，根据地表沉降和建筑物沉降的监测数据，结合地质情况，及时调整土仓压力、千斤顶推力等施工参数。
3.2盾构施工的技术路线
4.盾构施工的常见问题及解决对策
4.1盾构施工的常见问题
4.1.1由于地层的不确定性，可能出现不可预知的突发状况；由于砂层具有渗透系数大、粉细砂层易液化、粘性砂层流动性好等特点，因此，盾构机通过该地层时，受到扰动后地层的土力学特性易发生变化，如桩基处于砂层中，砂层受扰动后，降低了桩与土体之间的摩擦力，消弱了桩基的承载力，造成建筑物沉降。若盾构开挖面或其上方存在较厚的砂层，当这些砂层受到扰动时易产生液化，液化后的砂土体从切口环位置或刀盘开口处流入土仓，致使出土量很难得到控制，从而造成上部土体塌方和掘进中的喷涌现象。砂层喷涌之后，需用大量时间进行清理，严重影响盾构施工进度。
4.1.2盾构穿砂层段内出现刀具严重磨损情况，导致无法掘进施工。由于隧道穿越的地层较原地勘资料变化较大，呈现为致密的卵石层，使得重型撕裂刀无法松动土层，形成实际上利用切刀松动土体，大部分刀齿受卵石碰撞而崩裂；周边刮刀由刀齿切削地层改为刀座切削地层，刀盘扭矩增大，进一步加剧刀具磨损，增大了掘进扭矩。
4.1.3如何根据地表监测结果，合理调整盾构施工参数。工程施工前，通过补充地质钻孔和回声测深仪，进一步查清隧道的地质条件和覆土厚度，为盾构机选型、盾构掘进参数的选取及制定相应的辅助措施提供第一手准确资料。
4.2解决对策
4.2.1尽可能做好应急预案，在任何情况下都严格按照规定进行应对；
4.2.2在进入全断面砂层之前，先行更换刀具。依然出现该情况的，在做好支护措施的情况下，在线路以外打竖井至盾构深度，而后打横洞至刀盘处，带压换刀。
4.2.3通过系统分析，参考相关工程的施工经验，并结合本工程实际，进行合理的调整，保证盾构安全推进。
5.结论
根据西安地铁三号线科技路站～太白路南站区间隧道工程施工实践，研究在饱和含水砂层条件下利用土压平衡盾构机进行隧道施工的应用技术，系统总结和阐述了土压平衡盾构机在富水砂层条件下施工的关键性技术，对拓宽土压平衡盾构机应用范围及在相近地层条件下的地铁盾构安全施工提供参考和指导。
参考文献：
[1]钱七虎.迎接我国城市地下空间开发.岩土工程学报，1998（1）：112～113.
[2]尹凡.富水软弱粉细砂层土压平衡盾构掘进对土体扰动研究[D].北京：北京交通大学，2010.
[3]程卫民.日本在砂土中长距离盾构法隧道施工技术[J].人民长江，1999，30（4）：45～46.
[4]李建斌.浅谈盾构刀盘的设计与应用[J].建筑机械化，2006，3：31.
[5]魏康林.土压平衡式盾构施工中喷涌问题的发生机理及其防治措施研究[D].南京：河海大学，2003.
【关键词】盾构技术 现状 优点 看法
中图分类号：U455.43 文献标识码： A
引言
现代经济的迅速发展加大了我国对隧道工程的需求，隧道施工常用的方法是明挖法、浅埋暗挖法和盾构法，其中盾构法由于施工方便、施工速度快、环境污染小且安全性高从而得到迅速的发展，目前盾构技术已成为地铁、通信、电力、水道等城市隧道的主要施工方法。本文对盾构技术的现状及优点进行了总结，并阐述了对我国盾构技术的一些看法。
1.盾构技术的现状
盾构技术起步于1818年，由英国工程师布鲁诺尔提出并取得了专利。1869年Great提出采用新开发的圆形盾构，扇形铸铁管片，使得建造跨过泰晤士河的第二隧道圆满完工，随后他又在南伦敦隧道施工中成功运用了盾构和气压结合的技术，为现代盾构技术奠定了基础。
19世纪末到20世纪中叶盾构技术相继传入美国、法国、德国、日本、前苏联和我国，并得到了发展，建造了各种不同用途的隧道，其中包括美国巴尔的摩，法国巴黎，德国柏林，前苏联莫斯科、列里格勒，日本东京等，使得盾构技术在世界各国开始推广普及。
20世纪60年代中期至80年代，盾构技术继续发展，并完善了圆形断面的盾构技术，包括压气盾构、挤压盾构、土压盾构、泥土加压盾构、泥水盾构等。
20世纪90年代是盾构技术发展的黄金时期，在该时期盾构技术得到了改进和提升，比如泥土成分配比，出泥、出土的速度参数的优化等，施工断面从常规的单圆形向双圆形、三圆形、矩形、马蹄形及复合断面发展，施工技术向高速施工、长距离施工、急曲线施工、地中对接技术等转化，使得盾构技术逐渐成熟，加速了盾构技术的自动化进程。
2.盾构技术的优点
传统的明挖法由于经常受到地形地貌的限制，导致应用领域不宽，并且由于明挖法施工速度慢，施工工期长，导致交通长时间阻塞，不仅给居民出行带来困难，也加大了工程的负担，并且给其他商业行业造成了一定的经济损失；另外，由于明挖法对施工人员需求较大且易造成周围地层的沉降，不仅给周围构造物的安全造成威胁，而且也给施工人员本身造成威胁；最后由于施工过程噪声大，污染大，严重影响了人们的正常生活。
盾构技术的蓬勃发展解决了明挖法中存在的诸多缺陷，其优点包括：(1)施工不再受地形地貌等地表环境的影响，使得盾构技术应用更为广泛；(2)施工占用地表面积较少，使得地面通行受到的影响较小，对人们正常的出行影响较小；(3)适用于大深度、大口径施工，使得施工成本得以降低；(4)施工速度较快，施工工期较短；(5)操作简单，施工过程所需人员较少；(6)噪声、震动污染较小，对周围居民正常生活影响较小；(7)盾构法修建的隧道抗震性能较明挖法好。
由此可见盾构技术使得隧道施工向着机械化、省力化、大深度、长距离方向发展，并且对城市隧道的施工带来了极大的便利，使得盾构技术在所有隧道施工技术中一直处于稳固的统治地位。
3.对我国盾构技术的看法
我国盾构技术起步较晚，直到现在我国盾构技术在发展过程中依然存在着诸多的缺点。例如地中盾构对接技术尚不成熟；进、出洞技术尚有难题未攻克；竖井隧道一体化施工技术还处于一片空白；盾构技术在特殊地域所能应用较少等等。
鉴于我国盾构技术的以上缺点，我国应本着隧道安全性、耐久性、经济性、清洁性、适用性、美观性的原则，改造原有的技术并引进新技术，完善我国盾构技术，攻克盾构技术种类不多的缺点，使我国盾构技术向着机械化、省力化、标准化、规范化、信息化方向迈进。
由于目前土压、泥水盾构技术已在我国铺开形势，因此当务之急是健全每个施工环节的管理系统，其中包括：(1)做好对工作面稳定性及盾构机本身性能的检查工作，防止因隧道坍塌、盾构机异常等造成的不必要损失，并定期对刀具的磨损情况进行检查；(2)做好洞内外的测量工程，并引起先进的测量技术，制定合理的规范和修正方法；(3)盾构机运作期间应对盾构数据进行采集分析，并对各种参数进行调整，使得盾构机运转更加合理化；(4)固定周期对盾构机的刀具、液压装置等进行检修；(5)做好注浆质量和注入操作的管理；(6)采用合理的管片拼接技术，并研究新型管片以改善管片性能，如纤维混凝土管片；(7)加强对盾构隧道运营期的加固处理和防渗工作。
4.结语
盾构技术是现代隧道施工技术中的关键技术，本文总结了盾构技术发展的现状及盾构技术较传统明挖法的优势，并据此提出了对我国盾构技术发展过程中的一些看法。我国盾构技术在关键技术上已经取得了突破的进展，并且也实现了盾构机的中国制造，但在隧道施工工程中还是存在着诸多缺陷，在隧道施工中，施工单位不仅要做好隧道基础施工与关键施工技术，同时还要做好隧道施工管理与质量监控，确保隧道工程具有较高施工质量水平， 提高隧道的耐用性、安全性和舒适性，加快建立健全的管理系统。
【参考文献】
[1]刘宣宇.盾构技术的发展与展望[J].施工技术，2013，1.
