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［摘要］為有效保障盾構機停機期間的良好狀態和穩定性，并為盾構機恢復推進創造良好條件，杭州某地鐵區間隧道施工單位采取了一系列保障措施，本文將施工單位的各項措施加以概括和敘述，以期能夠為其他同類工程提供參考價值。

［關鍵詞］盾構；停機；保障；措施

引言

在地鐵隧道工程的建設中，盾構法隧道得到了大規模應用。而盾構法的施工特點決定了當其遇到無法接收等特殊的因素時，常常只能選擇停機的方案。以杭州某地鐵區間為例，由于該地鐵區間接收井工期延誤，盾構機不具備接受條件，導致盾構機必須采取停止掘進方案。由于本區間停機位置位于滲透系數較大的砂質粉土夾淤泥質粉質黏土、砂質粉土中，且本區間近場區主要區域河流為錢塘江，場區內地表水均受其影響，地下水位較高，長期停機易產生盾構機“磕頭”或整體下沉等不良影響。本文主要敘述盾構機停機期間施工單位所采取的技術措施，為其他工程提供參考價值。

1工程概況

1.1工程簡介

本文所討論地鐵區間是杭州軌道交通網絡建設規劃中加強江南副城和之江新城之間一條骨干線路的重要區間。本區間左、右線隧道以同標高從始發井平行出發，左、右線均以坡率12.8‰單坡上升至接收井。最小平面曲線半徑R=1500m，軌面埋深為14.39～21.71m，隧道拱頂埋深為9.41～16.75m，采用2臺φ6440土壓平衡盾構機。右線盾構推進至425環（切口位置430環）時，右線盾構暫停施工。停機位置覆土深度10.8m，平面線型為直線，豎向為+12.8‰。左線盾構切口推進至405環（切口位置410環）時，左線盾構暫停施工。停機位置覆土深度11m停機位置平面線型為直線，豎向為+12.8‰。

1.2地質條件

本區間盾構掘進斷面主要位于③4-2砂質粉土、③5砂質粉土夾粉砂、③6粉砂和⑥淤泥質粉質粘土土層中，上覆①1雜填土、①2素填土、③3砂質粉土夾粉砂、③4-1砂質粉土，下伏⑧2粉質粘土、⑧3粉砂、1中砂。

1.3盾構機停機位置

盾構機停機位置位于③4-2砂質粉土夾淤泥質粉質黏土、③5砂質粉土中，③4-2砂質粉土（al-mQ42+3）灰色，稍密，很濕，為中等偏高壓縮性土，③5砂質粉土夾粉砂（al-mQ42+3）灰色，稍密為主，局部中密，飽和，含云母碎屑，為中等壓縮性土。

2盾構機暫停掘進保障措施

2.1姿態控制

根據地勘報告、及實地勘察，以及根據以往盾構機停機的經驗，對盾構機停機姿態進行分析，分析結果如下：因盾構機頭部（即刀盤）較重，為防止盾構機“磕頭”或整體下沉，需根據盾構機所停區域坡度及土層綜合考慮。在盾構機暫停前，總體保持盾構實際軸線比設計軸線略高，盾構機頭部比尾部略高。在停推前10環，盾構機切口高程控制在+10mm~+20mm，盾尾高程控制在-5mm~+5mm。

2.2土壓力控制

根據盾構機停機位置的土層特性設置合理的土倉壓力，并設定停機前最后20cm推進的土倉壓力比設定壓力略高0.2~0.3bar，防止盾構機長時間停機土倉內土壓力下降。停機過程中對土倉壓力進行監視，如土倉壓力低于警戒值時，通過膨潤土系統加入泥漿，保持土倉壓力。

2.3同步注漿

盾構推進中的注漿是充填土體與管片圓環間的建筑間隙和減少后期變形的主要手段，也是盾構推進施工中的一道重要工序。盾構推進施工中的注漿，選擇大比重單液漿進行及時、均勻、足量的壓注，確保其建筑空隙得以及時和足量的充填。停機前3環同步漿液配比減少含沙量，避免長時間停機可能引起同步漿液裹住盾尾，造成恢復推進困難。

2.4二次注漿

盾構機停機后，對盾尾后10環~15環進行二次注漿。二次注漿目的為穩定成型隧道，阻隔隧道后方地下水。二次注漿采用雙液漿，為水泥漿和水玻璃的混合漿液。壓漿時安排專人負責，對壓入位置、壓入量、壓力值均作詳細記錄，并根據地層變形監測信息及時調整，確保壓漿工序的施工質量。

2.5盾尾密封

盾構暫停前5環盾尾油脂壓注量增加，停機后額外壓注盾尾油脂。壓注必須足量、均勻。在盾構暫停時，為保證盾構機盾尾密封效果，在最后一環外弧面加一道海綿條，將管片與盾尾間隙進行封堵，后采用弧形鋼板插入管片迎千斤頂面，用千斤頂頂住，確保暫停階段盾尾密封安全。停機后每周補壓一次盾尾油脂，所有盾尾油脂點位均補入盾尾油脂。

2.6膨潤土壓注

通過盾構機配置的專用裝置向刀盤面、土倉或螺旋輸送機內注入膨潤土漿液，利用刀盤的旋轉攪拌、土倉攪拌裝置攪拌或螺旋輸送機旋轉攪拌使添加劑與土渣混合的方法。停機階段，對刀盤及土倉內補壓膨潤土漿液，起到保持開挖面土壓，增加刀盤前方土體含水量的作用。停機階段暫定每周轉動刀盤一周，同時補充膨潤土漿液。

2.7克泥效壓注

克泥效工法是盾構隧道施工的輔助施工工法，通過向盾體與地層的空隙注入特殊的高強度塑性材料，填充盾殼于土體間隙。采用克泥效工法施工可以有效控制盾構機通過時上方土體和結構的下沉量，是控制地面沉降的有效施工工法。盾殼周邊壓注克泥效可以有效防止周邊土體卡住盾構機。

2.8停機階段監測

2.8.1地面環境監測區間左右線盾構機停機后，監測范圍為盾構機前后50環，對地面環境監測點進行加密布置。同時停機階段對周邊地面及構建筑進行巡視。現場安全巡視的主要對象為工程結構自身和周邊環境。巡視的范圍包括所有的監測對象以及和工程施工有關的其他對象。

2.8.2隧道拱底沉降監測停機過程中對隧道拱底沉降進行監測，了解隧道沉降變化情況。沿隧道方向在左、右行線按10環間距布設一個監測點，拱底沉降布設在隧道底部的管片上，采用水準釘鉆孔布設，停機階段監測頻率加強。1個月后如隧道沉降穩定，回復正常頻率，直至恢復推進。

2.8.3盾構姿態監測區間盾構機采用自動測量系統，停機過程中自動測量系統保持工作狀態，盾構姿態確保每天2測，并做好記錄，以及時掌握和了解盾構姿態變化，及時采取措施確保盾構姿態穩定。同時每月進行一次盾構姿態人工復核。

2.9停機階段管理措施

（1）在盾構停機階段應做好每天的值班工作，并按要求填寫值班記錄表。（2）在隧道內對管片破損、管片變形、管片間滲漏水、洞門圈、盾尾漏漿狀況等進行巡視。（3）停機階段應定期對設備進行保養和檢查，并做好相關記錄。（4）停機階段應定期對盾構姿態、螺旋機閘門和盾尾密封等進行檢查，并做好相關記錄。（5）停機階段在盾構機正上方地面標注警示標志及盾構施工人員聯系方式，安排人員每日對停機地面位置周邊進行巡視，以避免在盾構機或隧道周邊進行未經確認進行挖掘、鉆孔、堆載、降水等施工。（6）停機階段人員、設備、材料做到盾構機具體應急恢復推進條件。

2.10盾構機恢復推進準備

盾構機具備恢復條件后，做好以下恢復推進準備：（1）盾構機重新進行調試，確保各系統正常運行；（2）拆除封盾尾鋼板及海綿條；（3）推進之前額外壓注10kg盾尾油脂，確認各盾尾注漿管的通暢；（4）推進之前緩慢轉動刀盤，適當減小土倉壓力，防止盾構機復推推力過大；（5）恢復推進前5環應嚴格控制施工參數，推進速度控制在2cm/分鐘，出土量嚴格控制，對每箱土的掘進量進行控制。恢復推進后10環推進過程中監測頻率增加到8小時/次，并根據監測數據及時調整掘進參數。

3應急措施

3.1螺旋機滲漏

盾構機主要應對措施：（1）在螺旋機入土口處安裝前端閘門。在螺旋機需要進行檢修時螺旋機伸縮機構將螺旋葉片縮回螺旋機筒體內，前端閘門關閉避免在檢修時出現噴涌現象；（2）在土倉隔板上預留了膨潤土和高分子聚合物注入接口，必要時，可向土倉壁和螺旋機內注入膨潤土或高分子聚合物，以緩解螺旋機的噴碴壓力；（3）螺旋機殼體上設置注入口，單獨配置相關的渣良系統，對螺旋機內的渣土進行有效的改良。停機前檢查螺旋機各道自動、手動閘門運行及密封情況，檢查應急閘門儲能裝置，確保停機階段閘門的有效性。停機期間一旦發生螺旋機滲漏，立即檢查螺旋機液壓閘門，并通過加泥孔對螺旋機和土倉內加注膨潤土漿液等，改良螺旋機及土倉內渣土，使其形成在土倉和螺旋機內形成一定的土塞效應。

3.2盾尾防滲措施

針對本項目盾尾采用加長設計，保證盾尾內部可拼裝完2環管片。同時采用3道盾尾刷設計，前2道采用鋼絲刷，后1道鋼板刷，外布置止漿板。每道盾尾密封腔有8個油脂注入點，保證油脂注入更均勻。

3.3地表沉降報警

盾構機長時間停機土倉壓力會出現減小情況，有可能會導致地面沉降。停機期間值班人員每日對土倉壓力進行記錄，如變化較大，視情況安排地面監測加測。如停機期間由于土倉壓力變化導致盾構機切口前方地表沉降，采用盾構機上加泥系統，對土倉內注入膨潤土，土壓力達到正常值并穩定。如停機期間盾構機上方地表沉降，可在盾構機徑向注漿孔壓注膨潤土或同步漿液。如盾構機上方或前方監測點超過控制值，采取盾構機復推8環~12環（1倍~1.5倍盾構機長度），增加土倉壓力，土壓力達到正常值并穩定。如停機期間隧道上方地表沉降，可進行管片二次注漿。注漿原則為少量，多次，及時根據監測數據進行注漿施工調整。3.4盾構機姿態變化盾構機停機過程中，采用自動測量系統測量盾構機姿態，每日對坡度板進行人工監測。如盾構機切口、盾尾姿態發生突變或累計變化過大，采用以下措施：（1）盾構機復推8環~12環（1倍~1.5倍盾構機長度），增加土倉壓力，使盾構機重新保持穩定；（2）通過盾殼徑向注漿孔壓注填充材料，穩定盾構機姿態。

4結束語

本文所介紹的技術措施在杭州某地鐵區間隧道盾構機停機期間有效保障了盾構機的良好狀態和穩定性，并為盾構機后期的恢復推進創造了良好條件。本文綜合介紹了盾構機停機區間所采取的技術措施，以期能夠為今后其他同類工程提供參考和借鑒。

作者：吳意 單位：上海隧道工程有限公司