時間：2022-11-19 17:35:09
序論：在您撰寫盾構施工總結時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
自2019年9月底由鄭州南四環高架項目調入深圳地鐵12號線赤灣停車場出入線盾構區間工作，赤灣停車場出入線盾構區間為深圳地鐵12號線施工難度最大標段之一,也處在整條線的關鍵工期線路上。該區間左線里程YDK1+578.548~YDK1+554.75,上跨2號線跨越長度約23.8m，凈距為1.84m；右線里ZDK1+568.104~ZDK1+539.104，上跨2號線跨越長度約29m，凈距為1.94m，最小轉彎半徑280m。在施工過程中，面對施工現場和地質條件復雜、工期緊張、施工難度大等諸多不利因素創造了土壓平衡盾構機在巖石硬度超過170MPa的全斷面地層中取得多次單日掘進9環的掘進成果。
出入線盾構施工是勞務分包為主，現場主要有，主管人員，各分管人員、盾構司機、工程師、盾構機修維保人員,生產班組人員，地面調度、盾構施工管片防水粘貼、龍門吊操作、盾構管片運輸與拼裝及盾構文明施工等。其中有穿插各級管理人員，交叉施工等。勞務分包隊伍人員工作經歷和經驗豐富，熟練的盾構司機操作手和維保人員。相對而言人員投入少，管理成本小。當然了在實際施工生產中也會有一些缺點，管理人員對下層作業人員缺乏約束力，表現為最下層勞務作業人員只服從直接雇傭人的指揮而不全部服從管理人員的直接管理，施工的制度、措施以及新工藝、新標準難以第一時間貫徹和實施。管理人員無法暢通的獲得施工的信息和核心技術，企業的長久發展不利。分包成本高，使項目部效益壓縮。利與弊是把雙刃劍，都是對我們年輕技術管理人員的一次提升。
伴隨著區間雙線盾構貫通，迎來的喜悅和滿滿自豪感。通過對兩次兩臺盾構機，裝機，調試，推進，拆卸，吊裝，讓我對盾構機致力于地鐵隧道生產管理有了更加全面細致的認識，讓很多東西熟記于腦海。對于硬巖掘進都有新認識，了解及積累了相關經驗。通過十幾次換刀過程的經歷，讓我對不論是常壓換刀還是帶壓換刀過程中都有了相關經驗和積累。對于盾構機來說，盾構施工過程中盾構機維保以“養修并重，預防為主”為主要原則，設備在使用過程中既要注重平時的保養維護，又要及時維修處理，這樣才能保證盾構施工的順利進行。盾構機及相關配套設備的日常保養分為日檢、周檢、月檢等，具體內容根據保養計劃，由從事維護人員按時進行保養，負責人負責督促檢查。設備保養計劃實施前必須做好準備工作，如保養的內容、所需工具、配件、人員等，按照“清潔、緊固、、調整、防腐”的方式進行，保養完成后如實填寫保養記錄。機械設備出現故障時，作為盾構主司機使用者會及時通知當班維保人員，同維保人員一起做好設備的維修工作；故障難以排除時，由現場負責人組織進行設備維修工作。其實最主要的是熟悉貫通各個工序和有計劃生產是提高進度和產能的必須點。
【關鍵詞】盾構機；吊出井；到達接收
1 工程概況
該工程位于廣州市海珠區南洲路站至江泰路站，含東曉南路站～江泰路站（東～江），南洲站～東曉南路站（南～東）兩個區間，采用盾構法施工的隧道工程，由江泰路站始發，經過東曉南站，再由南洲站吊出井吊出，雙線采用一臺盾構機掘進。其中左線隧道在2007年4月18日始發，在2008年1月28日到達吊出井。吊出井此時正在進行圍護結構施工，根據工期策劃要求，右線隧道應于2008年6月28日始發。若待吊出井主體施工完成后，盾構機才出洞再拆解吊出，則盾構機將在吊出井圍護結構外停置至少半年，且右線隧道始發時間亦將推后至少兩個月。這對施工工期和施工安全都極其不利，為了能使右線隧道按計劃時間始發，該工程決定采取先吊出盾構機后施工主體的施工方案。
二八號線延長線盾構1標吊出井位于南洲路站北面，基坑平面尺寸為43.9m×20.7m，開挖深度約25.218m，局部開挖深度約18.343m?；訃o結構采用Φ1200mm，間距1350mm的鉆孔灌注樁，樁間采用Φ600mm的單管旋噴樁止水?；又误w系采用五道支撐，其中第一道為鋼筋混凝土支撐；第二、三、四、五道為鋼支撐，局部為鋼筋混凝土支撐。
2 盾構機入井后的空間位置
盾構機到達吊出井后，繼續掘進并拼裝臨時管片，待掘進至里程K10+077.568（進入吊出井內14.68m），此時臨時管片已拼裝4環（通縫拼裝），第4環臨時管片在盾尾部分沿隧道軸線方向推進0.45m，此時盾構機刀盤距南側側墻2.82m，盾尾離基坑北端頭的水平距離約為6m，盾構機頂與第四道腰梁底的垂直距離約為2m，盾構機底與吊出井基底的垂直距離約為1.6m，停機范圍地層為地層為主。盾構機在基坑中的空間位置關系，如圖所示。
圖1 基坑平面圖
圖2 盾構機入井后平面示意圖
圖3 盾構機入井后立面示意圖
圖4
圖5
圖6 圍護樁及冠梁加強設計范圍示意圖（圖中左邊方框為圍護樁及冠梁加強設計范圍）
3 盾構機拆解吊裝控制要點
3.1 拆解吊裝前的準備工作
（1）吊裝專項方案的審查
在監理工程師審批《盾構機在吊出井拆吊方案》時應特別注意盾構機分解及吊裝的順序，盾構機各部件的外形尺寸、重量、內部結構、安裝方式以及吊裝起重設備的各項參數，測定地基基礎的承載力，選定吊裝地點，并根據各項參數計算每次吊裝的安全系數。特別值得注意的是吊裝地點的選擇，充分考慮各個部件的重量、各個部件與吊裝設備的平面位置關系、吊裝設備吊臂的長度、吊臂傾角與吊機有效功率的關系等因素。根據吊裝地點地層的地質情況，提前制定地層的加固方案，采取有效措施對地層進行加固，使地層的地基承載力能滿足吊裝的要求。
（2）圍護結構的處理措施
在施工左線隧道范圍內的圍護樁時，對左線隧道范圍內圍護樁的鋼筋籠也進行了特殊的長度設計，即該范圍內的鋼筋籠長度只安放至隧道頂，控制鋼筋籠底距離隧道頂約30cm左右，如此將可在盾構機入洞破樁時省去了要割除圍護樁鋼筋的麻煩，避免了開倉作業的風險，讓盾構機入洞時更順利安全。
在吊出井圍護結構設計階段，針對盾構機吊出，考慮圍護樁除受土體壓力外，還將承受盾構機吊裝時的荷載作用，因此設計對左線范圍內的圍護樁和冠梁在配筋方面進行了加強設計，加強范圍如圖所示，除此之外還將基坑西側原本為鋼支撐的第四道支撐局部改成了混凝土支撐，以加強支撐的強度。
（3）地層和地面的加固措施
起重機吊裝地點為吊出井的南端頭，由于南端頭地層較好，只對南端頭地面進行了加固而未對地層進行加固。南端頭地面的加固措施是：在吊裝設備停放范圍內澆筑了厚30cm的C40鋼筋混凝土板，在板內布置了上下兩層鋼筋網，吊裝時在板上鋪設兩塊長8m，寬1.5m，厚8mm的鋼板。
（4）盾構機到達吊出井前的控制
在左線盾構機掘進到達吊出井時之前30m需對盾構機進行定位及線路軸線復核測量，若發現偏差則需勤測勤糾；后20環管片需采用扁鋼進行連接，并進行二次復緊，且每隔5環注雙液防水環箍。
（5）吊出井基坑土方開挖
盾構機開挖前，吊出井基坑圍護結構已施工完成，基坑封閉。待盾構機進入吊出井后，需分兩步進行土方開挖，并將盾構機開挖出來。
第一步：先進行吊出井上層土方開挖，待開挖至標高約-8.8時（開挖深度約15.8m），此時盾構機刀盤頂標高約-10.3，盾構機上覆土厚度約為1.5m，開始由人工清理盾構機正上方土體。
第二步：盾構機兩側面土體則由人工配合小型機具進行開挖，兩側開挖標高至-15.5（開挖深度為22.5m），此時盾體兩側覆土約0.8m。
3.2 盾構機拆解吊裝步驟
盾構機進入吊出井停機后，后配套與盾構機分離后保養（管路封堵、電纜頭處理），后配套臺車及橋架和主機分離后，用電瓶車拉回始發井。橋架固定到管片車上，邊鋪軌邊用兩臺電瓶車往回拉。
當土方開挖至盾構機頂時，為防止挖掘機對盾構機造成損傷，采用人工開挖，人工挖除盾構機周邊上半部分土體（此時盾構機盾體約外露出5.2m）后，則對盾構機進行拆解，其順序如下：
拆除管片，焊接各種吊環并做探傷檢測拆卸螺旋輸送器并放置于成型隧道內拆卸管片拼裝器并吊裝分離中盾與尾盾并吊裝尾盾分離前盾與中盾并吊裝中盾拆卸并吊裝刀盤吊裝前盾吊裝螺旋輸送器
圖7 盾構機半埋在井內
圖8 管片拆卸及吊裝
圖9 盾尾吊裝
圖10 前盾吊裝
3.3 盾構機拆解吊裝要點
（1）吊裝過程中的控制
每次吊裝現場都有安全人員、指揮人員、司索人員、起重機司機，且配備通訊器材。吊裝時司索掛鉤完畢后，檢查卸扣、鋼絲繩的狀態情況，由現場指揮人員、安全人員和起重機司機三人確認后，方可起吊。起吊時控制物體的穩定，在起吊10cm時停止一下，再次檢查卸扣、鋼絲繩的狀態情況，確定安全后，則勻速提升物體。在整個吊裝過程中安全人員、指揮人員、司索人員和起重機司機對所吊物體進行目視跟蹤，觀察吊物的扶護或繩索的穩固情況，避免吊裝過程中與支撐發生碰撞。
（2）吊裝過程應注意加強監測
注意加強對基坑的各項監測工作。在吊裝前針對因吊裝而使基坑容易發生變形的位置布設變形觀測點并測定初始值，吊裝時對變形觀測點進行跟蹤觀測，掌握基坑的變形量，及時了解基坑的安全狀態。
（3）吊裝過程中應注意對支撐的保護
由于基坑內所有支撐都未拆除而且處于受力狀態，基坑的空間受到限制，一旦吊裝物體與支撐發生碰撞就很容易發生意外，因此在吊裝過程加強現場指揮，起吊速度盡量緩慢并保持勻速，盡量避免與支撐發生碰撞，以免發生安全事故。
（4）吊環焊接后進行探傷檢測
在進行盾構吊裝前必須對吊環的焊接進行探傷檢測，以免發生安全事故。
4 與先施工主體后吊出方案的比較
在盾構法隧道施工中，通常是先施工完吊出井的主體結構后再進行盾構吊出，但本工點由于吊出井前期施工滯后，致使工期緊迫，為保證右線隧道能按時始發，采取了先盾構吊出再施工吊出井主體結構。
下面將先從技術和工序上與先施工主體后吊出比較，分析其利弊：
4.1 有利因素
（1）縮短了盾構隧道施工的工期，為二次始發爭取了寶貴的時間。
（2）吊出井主體結構施工時無需預留盾構吊出洞口，中板施工時也無需預留鋼筋，中板可一次性完成澆筑。
（3）盾構機到達時無需接收架，且不需進行端頭加固，到達安全可靠。
（4）無需預留隧道洞門，不需進行洞門破除，洞門可與側墻同時澆筑，有利于防水。
4.2 不利因素
（1）盾構機需解體分次吊裝。
（2）須對吊出井的圍護結構進行加強設計。
（3）要求要有較好的地層。
由于施工技術和工序的不同，相對應的施工費用也有所不同，其對比如下：
（1）增加的施工費用
1）圍護樁及冠梁加強設計所增加的材料費用；
2）地層及地面加固所增加的費用。該部分費用較少，因為就普通的盾構吊出有時也需對地層和地面進行加固，只是本工點的地層及地面加固的強度要求高點。
（2）節省的施工費用
1）節省了制作接收架的費用；
2）節省了端頭加固及對加固效果進行檢測的費用；
3）節省了洞門破除的費用。
【關鍵詞】盾構隧道；施工過程；管片結構；受力特征
引言
盾構隧道施工階段的管片結構受力特性與正常使用階段具有一定的差異性。在隧道的正常使用階段，只需要進行管片結構的平面應變力的分析。而在施工階段，由于受到多種不確定因素的影響，管片結構的受力問題則成為了典型的三維問題。為了保證隧道施工的質量以及管片結構的安全，對盾構隧道施工過程中的管片結構受力特征進行深入的研究是很有必要的。
1 施工過程的管片結構受力特征研究
1.1 施工過程的管片受力情況
盾構隧道施工的整個過程都在地下，盾構隧道設計應以力學理論、結構理論和連續介質理論為指導，綜合分析隧道結構和地層的相互作用情況。但是就目前來看，使用的較為廣泛的設計理論依然是荷載結構法，而利用這種方法只能對隧道襯砌結構進行計算，卻無法進行圍巖應力和變形的計算，因為，受到施工工藝和環境的影響，很多荷載的施加具有一定的隨機性[1]。但是，由于在盾構隧道施工階段，需要在管片結構上進行作用力的施加，所以需要采用合理的方法進行管片結構受力特征的分析，從而避免施工荷載對管片結構的破壞。就目前來看，盾構隧道施工施加在管片結構上的荷載有施工荷載和操作荷載。其中，施工荷載包含了千斤頂推力、盾尾密封刷壓力、壁后注漿壓力、上浮力等多種作用力。而操作荷載則主要為管片拼裝機的推力。
首先，千斤頂推力是隧道施工的主要驅動力，同時也是施工過程中管片結構所承受的最大的外力。淤泥質粘土層中的千斤頂推力最高將達到12MN，全斷面沙土地層的千斤頂推力則能夠達到20MN，而跨江海的盾構隧道的千斤頂推力則達到了30MN以上[2]。
其次，注漿壓力主要是在注漿填充盾尾間隙的過程中產生的，而在該種壓力達到一定的數值時，將引起管片局部或整體上浮、錯位、開裂或其他形式的破壞。所以，壁后注漿是盾構隧道施工的重要工作，關系著施工質量的好壞。而通常情況下，在管片完成安裝后注漿時，管片外側圍巖壓力將達到最大。在扣除初始應力的情況下，這種壓力增量最高將達到143.5kPa。而在盾構機械進行掘進時，圍巖壓力也會隨之變化。例如，在盾構推進19環的情況下，28.5m后圍巖的拱頂壓力就會在18.8到35.2kPa之間，左側為56.4到68kPa之間，右側則在41.1到59.3kPa之間。此外，注漿壓力也是導致管片結構內力增長的重要因素。
再者，盾構隧道承受的上浮力是在注漿完成后產生的。因為，在注漿完成后，盾構會在水泥漿液凝結的時間里進行掘進。而在這種情況下，會有一定范圍內的管片未能得到及時裹住，從而導致管片懸浮在注漿液中，進而使管片承受一定的上浮力。此外，由于盾殼與管片之間存在著一定的摩擦力的同時，管片也會承受盾尾密封刷對其的環向壓力，所以在盾構長時間停止掘進時，這些壓力將對管片結構產生一定的影響。最后，在管片拼裝的過程中，管片結構將承受裝配器荷載對其的作用。一方面，管片本身的自重較重，所以需要裝配器施加足夠的作用力進行管片的拼裝。另一方面，在進行管片拼裝的過程中，需要進行拼裝位置的來回調整。而一旦出現了管片斷面受力不均的情況，就會導致管片內部產生應力。
1.2 施工過程的管片結構受力特征
從受力特征角度來看，盾構隧道施工的過程中，管片結構主要有三種受力特征，既典型三維特征、不確定性和不可忽視性[3]。其中，管片結構的典型三維受力特征指的是因為管片結構受到了來自于千斤頂推力、注漿壓力等多個方向的作用力。所以，在進行施工過程的管片結構的受力情況的分析時，難以將管片結構的受力情況簡化成平面模型，因此也給管片結構的受力分析問題帶來了一定的困難。就目前來看，通常用來進行施工過程的管片結構受力情況分析的方法為修正慣用法。具體來說，就是將管片環當做是剛度均勻的環來進行管片結構的受力分析。而管片結構受力之所以具有一定的不確定性，是因為作用在管片結構上的千斤頂推力在盾構隧道掘進階段和糾偏階段有所不同。此外，在糾偏階段，由于千斤頂推力會在管片結構上產生一定的應力集中效應，所以也導致了管片結構的受力的不確定性。此外，由于盾構機械偏移帶來的拼裝軸線偏移問題，也使得管片間存在著一定的拼裝應力，從而也導致管片結構受力的不確定性。管片結構受力的不可忽視性，則是因為在盾構施工過程中，管片結構會受到施工荷載的影響而產生結構的破壞現象。所以，想要保證施工的質量和管片結構安全，就不能忽視管片結構的受力問題。
1.3 導致管片結構破壞的受力情況分析
在盾構隧道施工的過程中，管片裂縫、管片局部破損、管片滲漏和管片錯臺都是較為常見的管片結構破壞現象[4]。管片裂縫主要是因為施工荷載對管片結構的作用而造成的。一方面，在盾構機械進行姿態的調整時，盾殼應力會積聚到一定的程度，并導致管片結構的破損。另一方面，在盾構掘進的過程中，由于管片環中心軸線與盾構機械中心軸線存在著一定的偏差，所以導致管片產生一定的軸向彎矩，進而產生相應的裂縫。管片局部破損的原因是管片在運輸或拼裝的過程中遭受了擠壓、沖撞和摩擦等作用力。在盾構隧道施工的過程中，管片的錯位會導致管片之間的止水條不能正常的吻合，進而造成管片的滲水。同時，一些貫穿性裂縫的存在，也同樣會引起管片滲水。此外，由千斤頂擺放位置不對引發的止水條損壞和拼裝過程造成的止水條脫落，也同樣會導致管片的滲漏。最后，管片錯臺也是較為常見的管片結構破損現象，而之所以出現這一現象，則是管片結構受到了注漿壓力、上浮力、盾構機姿態調整等多種因素的影響。
2 結論
總而言之，為了保證盾構隧道施工的質量，在進行隧道管片結構設計時，要綜合考慮施工過程對管片結構的各種不利影響。而從本文的研究來看，管片結構的受力情況較為復雜，只有通過三維模型體系，才能更好的進行管片結構受力情況和特征的分析。同時，在進行管片結構破裂和滲漏等問題的研究時，需要考慮到管片結構的三維特性、不確定性和不可忽略性這三種受力特征。只有這樣，才能全面看待管片結構受力問題，從而確保管片結構施工及運營階段的安全，同時促進盾構隧道施工質量的提高。
參考文獻：
[1]葉飛，何川，王士民.盾構隧道施工期襯砌管片受力特性及其影響分析[J].巖土力學，2011（32）.
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[3]郭瑞，何川，方勇.膨脹土地層中盾構隧道管片結構受力分析與對策研究[J].現代隧道技術，2010（47）.
[4]薄帥帥.盾構施工對管片結構受力的影響分析[D].北京交通大學，2010.
1.工程概況
1.1工程地理位置、規模及設計情況
黃延高速LJ-6標位于起訖點樁號為K27+900～K38+500，全長10.6km；本合同段共有剛構橋2座，分別為桃園大橋與董家溝特大橋。由于兩座剛構橋施工方法一致，本總結以桃園大橋為例。
桃園大橋起點樁號K33+397.5，終點樁號 K33+834.5，橋梁全長437米，最大橋高112米，主橋最大墩高106米，道路等級為高速公路，設計車速100km/h，車輛荷載等級為公路—I級，橋面凈寬：0.5米（防護欄）+15.25米（行車道）+2.0米（中央分隔帶）+15.25米（行車道）+0.5米（防護欄），主橋上部結構為（55+2×100+55）m預應力混凝土連續剛構，下部結構為雙支薄壁空心橋墩，鉆孔灌注樁基礎；引橋上部結構為30m預應力混凝土連續箱梁，下部結構為柱式墩、樁基礎。
其主墩為3#、4#、5#墩，墩身高度分別為83米、106米、58米。（55+2×100+55）m連續剛構全長310m，中支點梁高6.0m，跨中梁高3.00m，其間按1.8次拋物線變化，邊支座中心線至梁端0.6m。梁體為單箱單室、變高度、變截面結構。箱梁頂寬16.65m，底寬8.65m，頂板厚度0.32m，底板厚度由跨中0.32m按1.8次拋物線變化至根部0.8m，腹板厚跨中為0.55m、根部段為0.7m，漸變段長3.5m，主梁在中支點共設3個橫隔板、端支點設1個橫隔，隔板設有孔洞。
1.2工程地質、水文和自然條件
桃園大橋主墩位于黃土梁峁溝壑區，地形起伏較大，溝谷呈扁“U”字型，橋址區地表分布主要為黃土。
桃園大橋所在區域屬內陸，屬暖溫帶大陸性半干旱氣候，早晚溫差較大，查最近三年寺仙年均氣溫8.6～9.4℃,元月最冷，平均氣溫-0℃～-2℃，極端低溫－2～－8℃；10月底至次年3月中旬為冬季，除中午為正溫外，其余時間段溫度均在0℃以下，最大溫差24℃。
年平均風速變化幅度1.3－3.3米/秒，區內以西南風為主。冬季盛行西北風、夏季多為東南風。
1.3工期計劃安排
根據業主的工期計劃，剛構橋2015年5月底合攏；項目部在根據現場實際施工情況制定了桃園大橋3個主墩0#塊均在8月底前完成。
2.施工要點
2.1 墩身預埋件埋設
在墩身施工至最后2、3節時，嚴格按照托架施工圖紙設置預埋件，保證預埋件位置的準確，同時鋼板與錨固鋼筋焊縫確保密實，錨固可靠。預埋時嚴格控制預埋件鋼板位置，使之凹進墩身模板3cm。
2.2 托架操作平臺
墩身施工完畢后，拆除墩身液壓爬模模板及第一級平臺支架，將平臺上其它材料及機具清理干凈，托架焊接及施工平臺利用液壓爬模第二級操作平臺，方便作業人員對托架進行準確對位及焊接作業。
2.3 托架施工
在地面嚴格按照設計圖紙放樣，提前焊接好三角托架，然后利用塔吊吊裝，在操作平臺上，將托架與墩身預埋鋼板栓接，同一截面上每片托架焊接成整體，增強穩定性，然后其上鋪設橫向I20a工字鋼分配梁，間距60cm，工字鋼縱向采用[10槽鋼焊接連成整體，增加穩定性，左中右各焊接一道。分配梁安裝加固完成后進行0#塊翼板下支架搭設。
2.4 托架預壓
托架安裝、焊接完成后檢查所有焊縫，確保焊縫高度不小于8mm，對底腹板下所有托架按懸臂段1.5m梁體自重荷載的120%進行預壓，預壓采用掛籃前橫梁2I56a工字鋼在墩頂做反力架，利用墩頂預埋的豎向φ32精軋螺紋鋼將反力架錨固，80t穿心式千斤頂反頂托架，以消除托架塑性變形，并監控測量托架彈性變形情況，為施工中高程控制提供可靠依據。
2.5 模板施工
0#塊底模采用18mm厚膠合板，采用I20a制作成斜形馬凳以支撐底板，在斜馬凳與底板間采用10×10cm方木調整標高。側模板采用專業廠家制作的掛籃鋼模板組拼，模板間采用栓接。
待預壓完成，清除預壓配重，安裝0#塊側模，調整底模及翼緣板標高，安裝底板、腹板鋼筋及相應預應力管道，安裝箱梁內模。內模采用P3015建筑模板組拼，內模支撐架采用鋼管腳手架，立桿間距縱橫方向均為60cm，頂托上縱橫向鋪設10×10cm方木。腹板采用Φ25精軋螺紋鋼對拉桿進行加固，間距為100cm。內模施工完成后安裝頂板其余鋼筋及預應力管道，準備澆筑混凝土。
3. 安全施工要點
1、混凝土連續梁懸臂澆筑施工安全工作，必須認真貫徹執行現行《公路工程施工安全技術規程》的有關規定。
【關鍵詞】門式起重機；運輸；總組
宏海號22000噸桁架式拱形起重機是目前全球在制的最大門式起重機，該起重機主要用于海上石油平臺的吊裝，即該起重機可以直接將在陸地上制造的海上石油平臺整體吊裝下水，開創了海上石油平臺陸地造的先例，大大降低了海上石油平臺的制造成本，并縮短了制造周期。
宏海號22000噸桁架式拱形起重機的主要鋼結構由主梁，剛腿和柔腿組成。在這些結構中主梁的制造，尤其是總組風險最大。由于宏海號22000噸桁架式拱形起重機制作安裝地處黃海之濱的長江口上，常年有三分之一以上的時間大風降雨，現場總組難度極大。為了減少現場施工工作量，降低總組施工風險，我們將原施工方案進行了修改，將原施工方案中屬于現場總組的桁片總組改為節段總組。即在車間廠房內將桁片拼裝為節段，再將節段用平板車運到現場總組。
主梁分段圖如下；
1、主梁節段制作
（1）在平臺上放樣劃出各節段下弦平面系相關桿件的定位線。
（2）根據放樣線，將制作完成的節段上下弦平面系桁片吊裝合樣固定。
（3）將制作完成的下平聯吊裝合樣組拼固定；
（4）依次將制作完成的橫聯和上平聯吊裝組拼固定；
（5）按圖紙尺寸檢查節段各相關尺寸，合格后進入焊接程序；
（6）節段焊接完成后，合樣檢查相關尺寸，并劃出端部邊線；
（7）報檢合格后，切割節段長度，留焊接收縮量。
2、主梁節段運輸
根據主梁節段制造和運輸方案，需解決以下問題：
（1）運輸車輛確定
主梁最長節段（a8a7a6e8e7e6）尺寸為11520mm×21800mm×14890mm（長×寬×高），重量約281噸；主梁最重節段（a1g2）尺寸為11520mm×19103mm×17644mm（長×寬×高），重量約358噸；
為了滿足主梁節段的運輸和總組需要，我們按主梁節段的最大尺寸和最大噸位選擇了運輸車輛，參數如下：
380t平板車參數：
（2）主梁節段的捆扎和加固
由于主梁節段屬于超高，超重和尺寸龐大的物件，其重心又偏高，所以主梁節段的運輸有一定風險。為了保證主梁節段運輸的安全可靠，首先要確定主梁節段的重心位置，使其始終處于運輸平板車的中間部位，并用鋼絲繩將主梁節段牢牢的捆扎在平板車上。
（3）運輸道路的平整
由于運輸平板車寬度只有6100mm，節段兩邊超出平板車的尺寸將近9000mm，再加上主梁節段重心又較高，為了防止節段運輸過程中左右搖擺顛簸，需要壓實平整并澆注一條混凝土道路。
（4）a1g2節段運輸（重量約358噸）：
如圖二所示，先在車間平臺上制作主梁節段，制作完成后將主梁節段下部平臺部分拆除，然后將運輸平板車開到主梁節段下面，利用運輸平板車的液壓油缸頂起主梁節段，然后進行捆扎和加固，檢查合格后運往主梁總組場地。
3、現場總拼
（1）按主梁總圖劃線放地樣，布置支墩位置（需準備臨時支墩4～8件）；
（2）在臨時支墩上設置千斤頂和位移調整裝置；
（3）首先把中間節段運輸到現場，調整對位后通過運輸車輛的升降系統將節段平穩落在臨時支墩上（運輸車輛下降過程中必須逐步降低高度，確保臨時支墩均勻受力），檢查無誤后車輛退出；
（4）通過千斤頂和位移裝置把中間節段按地樣調整，使節段中心線、水平線和端部相關線與地樣重合；
（5）用正式支墩支撐并頂緊，通過全站儀檢查中間節段水平度和各連接部位坐標點，檢查無誤后，把節段與支墩連接固定，撤出臨時支墩；
把節段按從中間到兩端的順序依次運輸到現場，重復以上步驟，通
過千斤頂和位移裝置調整節段合地樣線，并與中間節段對接；
關鍵字：西安地鐵；盾構法；隧道施工；地表沉陷
引言
盾構法（ShieldMethod）是暗挖法施工中的一種全機械化施工方法，它是將帶防護罩的特制機械（即盾構）在破碎巖層或土層中推進，通過盾構外殼和管片支承四周圍巖防止發生往隧道內的坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖，通過出土機械運出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進，并拼裝預制混凝土管片，形成隧道結構的一種機械化施工方法。我國自20世紀50年代初開始引進盾構法隧道技術，20世紀90年代后，盾構法隧道施工技術逐漸地應用于能源、交通、水利等領域的隧道建設中。尤其是，隨著我國綜合國力的提高，城市現代化建設也必將提速，而緩解城市交通壓力的城市地鐵建設將是重中之重。城市軌道交通事業的發展，伴隨著盾構法技術在我國突飛猛進的發展和廣泛的應用。目前，已有約100余臺盾構機在北京、廣州、上海、深圳、西安等10多個城市地鐵隧道施工領域發揮著巨大的效用?？梢灶A料，21世紀必將是我國城市地鐵建設的高峰時期，我國已經進入了大規模地鐵的時代[1]。根據保持開挖面土體穩定所采用的平衡方式不同，盾構可分為土壓平衡盾構和泥水加壓盾構。土壓平衡盾構的工作原理是通過調整拍拖量或開挖量來直接控制土倉內的壓力，使其與開挖面地層水、土壓力相平衡，同時直接利用土倉的泥土對開挖面地層進行支護，從而在開挖面土倉保持穩定的條件下進行隧道掘進。
1.工程概況
本文選題主要來源于西安地鐵三號線科技路站～太白路南站區間隧道工程土壓平衡盾構法施工實踐（下稱科太區間盾構工程）?？萍悸氛尽啄下氛緟^間地貌屬皂河～級階地，隧道圍巖主要為密實狀態的2-5層中砂，其次為密實狀態的2-6層粗砂、2-4層細砂，部分段落穿越可塑狀態的2-2層、4-4層粉質粘土，圍巖相變大結構較為復雜。區間隧道通過2-5層中砂約占94%，2-6層粗砂約占3%，2-4層細砂約占1%，2-2粉質粘土約占1%，4-4粉質粘土約占1%。隧道通過地層斷面如圖1所示。
本工程地質條件極其復雜多變，在軸線方向上開挖面上下巖土性質相差懸殊，且每一種巖土厚度都很不穩定，造成土艙壓力忽高忽低，難以達到平衡。隨著盾構向前掘進，上部軟弱砂土、砂礫超量進入土艙，容易導致地表出現漏斗狀塌陷。同時，由于飽和砂土地層、砂礫地層均易固結、土水分離，易受水的滲透，不易形成塑性流動，因此被開挖下來的土砂在刀盤、壓力艙內易形成“泥餅”，造成壓力艙閉塞致使旋轉扭矩上升、排土不暢；或由于排土口水壓過大而發生噴涌，最終使開挖面失穩。飽和砂土圍巖～旦發生開挖面失穩，嚴重時會導致開挖面前部產生流砂，發生地面坍塌[2-3]。
本課題在前人、學者、工程技術人員實踐和研究的基礎上，結合該工程實例，研究在飽和含水砂層條件下利用土壓平衡盾構機進行隧道施工的應用技術，并對該條件下地地表沉陷控制進行研究，系統總結和闡述了土壓平衡盾構機在富水砂層條件下施工的關鍵性技術和地表沉陷控制方法，具有一定的學術價值，對拓寬土壓平衡盾構機應用范圍及在相近地層條件下的地鐵盾構安全施工具有參考價值和指導意義。
2.國內外盾構法施工的研究現狀
英國與其他一些國家在20世紀20年代開始對“在軟弱地層中開挖隧產生地面沉陷和地層變形”問題進行研究，重點在于經驗公式推導及理論分析。日本在飽和砂土地層隧道施工中，泥水盾構的使用占絕大多數。
在國內，隨著廣州、西安、南京、蘇州等城市地鐵建設的發展，土壓平衡盾構在含水砂層隧道施工逐漸應用，一些學者和工程技術人員開始對這一課題進行研究，例如：楊志新、袁大軍對長距離富水砂層土壓平衡盾構施工對土體的擾動機理、擾動規律、控制方法進行了研究；吳昊對土壓平衡盾構過富水砂層的施工參數選定與控制技術進行了論述；張成對土壓平衡盾構在富水砂層中掘進采用雙級螺旋輸送器進行了分析和總結。王振飛通過對北京地鐵盾構通過砂卵石地層的研究，分析了砂卵石地層刀具磨損特征和磨損規律，優化了刀具配置方案。曾華波對廣州地鐵盾構區間部分穿越砂層施工中，渣土流動性差，排土困難，地下水壓高時，易發生噴涌、易造成地表沉降等問題的處理方法進行了闡述。吳迪對富水砂層土壓平衡盾構掘進施工引起的地表沉降進行了系統分析，找到土體的變形規律與本構模型；分析了隧道施工引起的土體擾動機理分析；闡述了土壓平衡盾構施工工藝。
目前，國內對土壓平衡盾構在含水砂層施工中的地層沉降控制技術及具體施工難題有較為深入的研究，但對于長距離富水砂層土壓平衡盾構施工技術系統的總結和研究尚不多見。且對西安地鐵全斷面砂層盾構施工技術的研究也很少，因此有必要對西安地鐵盾構穿過砂層段關鍵施工技術進行研究。
對于盾構穿越砂層地質條件引起的地表沉降，目前國內研究有吳昊對土壓平衡盾構過富水砂層的施工參數選定與控制技術進行了論述；張成對土壓平衡盾構在水砂層中掘進采用雙級螺旋輸送器進行了分析和總結；在廣州地鐵二號線新～磨區間下穿華南快速干線的超淺埋暗挖隧道施工中，成功應用水平旋噴攪拌樁在飽和粉細砂地層中進行超前預支護，解決了飽和砂性地層中超淺埋暗挖隧道的施工難題；李力針對北京地鐵四號線西單～靈境胡同渡線隧道工程，利用理論分析、數值模擬手段，研究分析在粉細砂地層中修建大跨隧道時注漿管棚的預支護作用機理、圍巖塑性區范圍、地表沉降最大值及不同支護條件下的沉降。吳波、劉維寧等基于彈-黏塑性模型，使用三維有限元程序，對某淺埋城市隧道工程在開挖過程中地表和圍巖變形以及圍巖的穩定性的時空效應進行了分析和探討。
對于地表沉降方面國外對軟弱地層隧道開挖誘發的變形破壞機理研究起步較早，主要方法有模型試驗、數值模擬和現場試驗。泰沙基早在20世紀30年代利用活板門物理模型研究了隧道開挖引起的沉降和襯砌受力情況，但是不能模擬隧道開挖的過程；Adachi（2003）在1倍的重力加速度和離心條件下，利用軸對稱活板門的二維和三維試驗研究了覆跨比對開挖引起的地表沉降和襯砌受力的影響；Nomoto（1999）研制了小型盾構機來模擬盾構機施工過程，得到了隨著施工推進地面下沉規律。在數值計算方面，主要集中在有限元和離散元應用。Park（2002）利用有限元模擬了未固結傾斜地層變形特性，得出隧道開挖引起的地表沉降與地層的傾向有很大關系；Kasper（2004）用三維有限元模擬了軟弱地層中盾構開挖時地層和襯砌的應力分布和變形特點；Kimura（2005）通過研究淺埋隧道的～系列加固方法的加固效果，發現鎖腳錨桿和長大管棚可以有效地控制地表沉降；Tannant（2004）利用離散元研究了高地應力下隧道襯砌的作用，發現襯砌能夠很好地控制碎裂巖體變位和減小隧道周邊的變形；ChenS.Cz（2002）提出了混合離散元和有限元方法模擬了碎裂巖體中隧道開挖，獲得了理想結果。O.Reilly和New等針對不用的地層，研究了采用不同的施工方法所引起的地表沉降問題。在大量的實測資料基礎上，提出了沉降槽寬度、地層損失和地表沉降的預計公式。Attewell等通過假定橫向地表沉降為正態分布形式、縱向分布為二次拋物線形態，得出了隧道施工引起的三維地表運動公式。Attwell和Woodmae檢查了大量在黏土中修建隧道的案例，發現用累積概率曲線來描述開挖面無支撐時的縱向沉降曲線是有效的，當開挖面有支撐力時，可用累積概率曲線的轉換形式來描述。
3.盾構施工研究內容與技術路線
3.1盾構施工技術研究
本課題依靠西安地鐵三號線科技路站～太白路南站區間隧道工程土壓平衡盾構法施工實踐，對盾構穿過富水砂層地段的施工技術進行系統研究。在總結國內和西安地鐵盾構施工經驗基礎上，依據“地質是基礎、盾構機是關鍵、人（管理）是根本”的盾構施工原則。全面分析土壓平衡盾構機特點和富水砂層地質特征，結合本工程案例，研究影響飽和含水砂層土壓平衡盾構施工的盾構機密封技術、刀盤開口率問題、噴涌控制技術、渣良技術、土壓平衡掘進、特殊地段地層加固技術，對富水砂層土壓平衡盾構施工關鍵技術進行系統性的總結和研究，提出對應的地表沉陷控制技術，保證安全施工[4-7]。主要研究內容有：
3.1.1砂層盾構施工技術研究
包括富水砂層盾構類型適應性研究，盾構機密封技術、噴涌控制技術、渣良技術、富水砂層土壓平衡盾構掘進模式分析、富水砂層盾構刀盤刀具適應性分析，提出合理的盾構施工參數。
3.1.1.1土壓平衡掘進
盾構機穿越砂層時建立土壓平衡掘進模式，掘進參數選擇時適當提高盾構機的推進速度，降低刀盤轉速，嚴密監測地表沉降情況，確保平、穩、快通過砂層。
3.1.1.2渣良
向刀盤、土艙噴注泡沫劑，土艙中砂土、水體與泡沫劑充分攪拌，形成具有較好和易性、密水性的稠體狀塑性流動體，通過盾構機螺旋排土器輸送到盾構機體外，有效防止螺旋排土器出口處噴涌現象的發生。
3.1.1.3建立土壓平衡掘進模式
典型砂層地段掘進時的土壓平衡模式，其土壓值設定為1.8～2.3bar，刀盤轉速1～1.5r/min，推力控制在1500t以下。
盾構機掘進過程中，主要通過以下兩種方法來建立有效的土壓平衡：一是在維持推進速度不變，保持土艙壓力的情況下，根據螺旋機出口處渣樣外觀及其含水量，以及螺旋機扭矩數據，合理調整螺旋機轉速及開啟度（一般情況下螺旋機轉速為2～5rmp，開啟度為10%～30%），并采取渣土車逐斗控制出土量的方法嚴格控制渣土排放量，確保土艙壓力足以平衡開挖面土水壓力；二是在保持螺旋輸送機轉速或閘門開啟度不變的情況下，增大盾構機的推力，降低刀盤轉速，達到增大土艙壓力的目的。
3.1.2砂層盾構隧道地表沉陷控制技術研究
提出合理的盾構施工參數，采用信息化施工技術，制定地表沉陷監測方案設計，采用FLAC數值計算預測地表沉陷規律，完成地表監測結果與FLAC預測結果分析研究。
3.1.2.1合理選擇掘進模式和掘進參數
一般采用土壓平衡模式，根據地下水位、地層條件、隧道埋深等合理選擇土倉壓力。合理選擇掘進參數，例如：螺旋輸送器的轉速、閘門開度，刀盤轉速，推進千斤頂的推力等。
3.1.2.2做好監測工作，及時反饋監測信息
適當加密監測頻率，根據地表沉降和建筑物沉降的監測數據，結合地質情況，及時調整土倉壓力、千斤頂推力等施工參數。
3.2盾構施工的技術路線
4.盾構施工的常見問題及解決對策
4.1盾構施工的常見問題
4.1.1由于地層的不確定性，可能出現不可預知的突發狀況；由于砂層具有滲透系數大、粉細砂層易液化、粘性砂層流動性好等特點，因此，盾構機通過該地層時，受到擾動后地層的土力學特性易發生變化，如樁基處于砂層中，砂層受擾動后，降低了樁與土體之間的摩擦力，消弱了樁基的承載力，造成建筑物沉降。若盾構開挖面或其上方存在較厚的砂層，當這些砂層受到擾動時易產生液化，液化后的砂土體從切口環位置或刀盤開口處流入土倉，致使出土量很難得到控制，從而造成上部土體塌方和掘進中的噴涌現象。砂層噴涌之后，需用大量時間進行清理，嚴重影響盾構施工進度。
4.1.2盾構穿砂層段內出現刀具嚴重磨損情況，導致無法掘進施工。由于隧道穿越的地層較原地勘資料變化較大，呈現為致密的卵石層，使得重型撕裂刀無法松動土層，形成實際上利用切刀松動土體，大部分刀齒受卵石碰撞而崩裂；周邊刮刀由刀齒切削地層改為刀座切削地層，刀盤扭矩增大，進一步加劇刀具磨損，增大了掘進扭矩。
4.1.3如何根據地表監測結果，合理調整盾構施工參數。工程施工前，通過補充地質鉆孔和回聲測深儀，進一步查清隧道的地質條件和覆土厚度，為盾構機選型、盾構掘進參數的選取及制定相應的輔助措施提供第一手準確資料。
4.2解決對策
4.2.1盡可能做好應急預案，在任何情況下都嚴格按照規定進行應對；
4.2.2在進入全斷面砂層之前，先行更換刀具。依然出現該情況的，在做好支護措施的情況下，在線路以外打豎井至盾構深度，而后打橫洞至刀盤處，帶壓換刀。
4.2.3通過系統分析，參考相關工程的施工經驗，并結合本工程實際，進行合理的調整，保證盾構安全推進。
5.結論
根據西安地鐵三號線科技路站～太白路南站區間隧道工程施工實踐，研究在飽和含水砂層條件下利用土壓平衡盾構機進行隧道施工的應用技術，系統總結和闡述了土壓平衡盾構機在富水砂層條件下施工的關鍵性技術，對拓寬土壓平衡盾構機應用范圍及在相近地層條件下的地鐵盾構安全施工提供參考和指導。
參考文獻：
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[5]魏康林.土壓平衡式盾構施工中噴涌問題的發生機理及其防治措施研究[D].南京：河海大學，2003.
【關鍵詞】盾構技術 現狀 優點 看法
中圖分類號：U455.43 文獻標識碼： A
引言
現代經濟的迅速發展加大了我國對隧道工程的需求，隧道施工常用的方法是明挖法、淺埋暗挖法和盾構法，其中盾構法由于施工方便、施工速度快、環境污染小且安全性高從而得到迅速的發展，目前盾構技術已成為地鐵、通信、電力、水道等城市隧道的主要施工方法。本文對盾構技術的現狀及優點進行了總結，并闡述了對我國盾構技術的一些看法。
1.盾構技術的現狀
盾構技術起步于1818年，由英國工程師布魯諾爾提出并取得了專利。1869年Great提出采用新開發的圓形盾構，扇形鑄鐵管片，使得建造跨過泰晤士河的第二隧道圓滿完工，隨后他又在南倫敦隧道施工中成功運用了盾構和氣壓結合的技術，為現代盾構技術奠定了基礎。
19世紀末到20世紀中葉盾構技術相繼傳入美國、法國、德國、日本、前蘇聯和我國，并得到了發展，建造了各種不同用途的隧道，其中包括美國巴爾的摩，法國巴黎，德國柏林，前蘇聯莫斯科、列里格勒，日本東京等，使得盾構技術在世界各國開始推廣普及。
20世紀60年代中期至80年代，盾構技術繼續發展，并完善了圓形斷面的盾構技術，包括壓氣盾構、擠壓盾構、土壓盾構、泥土加壓盾構、泥水盾構等。
20世紀90年代是盾構技術發展的黃金時期，在該時期盾構技術得到了改進和提升，比如泥土成分配比，出泥、出土的速度參數的優化等，施工斷面從常規的單圓形向雙圓形、三圓形、矩形、馬蹄形及復合斷面發展，施工技術向高速施工、長距離施工、急曲線施工、地中對接技術等轉化，使得盾構技術逐漸成熟，加速了盾構技術的自動化進程。
2.盾構技術的優點
傳統的明挖法由于經常受到地形地貌的限制，導致應用領域不寬，并且由于明挖法施工速度慢，施工工期長，導致交通長時間阻塞，不僅給居民出行帶來困難，也加大了工程的負擔，并且給其他商業行業造成了一定的經濟損失；另外，由于明挖法對施工人員需求較大且易造成周圍地層的沉降，不僅給周圍構造物的安全造成威脅，而且也給施工人員本身造成威脅；最后由于施工過程噪聲大，污染大，嚴重影響了人們的正常生活。
盾構技術的蓬勃發展解決了明挖法中存在的諸多缺陷，其優點包括：(1)施工不再受地形地貌等地表環境的影響，使得盾構技術應用更為廣泛；(2)施工占用地表面積較少，使得地面通行受到的影響較小，對人們正常的出行影響較小；(3)適用于大深度、大口徑施工，使得施工成本得以降低；(4)施工速度較快，施工工期較短；(5)操作簡單，施工過程所需人員較少；(6)噪聲、震動污染較小，對周圍居民正常生活影響較??；(7)盾構法修建的隧道抗震性能較明挖法好。
由此可見盾構技術使得隧道施工向著機械化、省力化、大深度、長距離方向發展，并且對城市隧道的施工帶來了極大的便利，使得盾構技術在所有隧道施工技術中一直處于穩固的統治地位。
3.對我國盾構技術的看法
我國盾構技術起步較晚，直到現在我國盾構技術在發展過程中依然存在著諸多的缺點。例如地中盾構對接技術尚不成熟；進、出洞技術尚有難題未攻克；豎井隧道一體化施工技術還處于一片空白；盾構技術在特殊地域所能應用較少等等。
鑒于我國盾構技術的以上缺點，我國應本著隧道安全性、耐久性、經濟性、清潔性、適用性、美觀性的原則，改造原有的技術并引進新技術，完善我國盾構技術，攻克盾構技術種類不多的缺點，使我國盾構技術向著機械化、省力化、標準化、規范化、信息化方向邁進。
由于目前土壓、泥水盾構技術已在我國鋪開形勢，因此當務之急是健全每個施工環節的管理系統，其中包括：(1)做好對工作面穩定性及盾構機本身性能的檢查工作，防止因隧道坍塌、盾構機異常等造成的不必要損失，并定期對刀具的磨損情況進行檢查；(2)做好洞內外的測量工程，并引起先進的測量技術，制定合理的規范和修正方法；(3)盾構機運作期間應對盾構數據進行采集分析，并對各種參數進行調整，使得盾構機運轉更加合理化；(4)固定周期對盾構機的刀具、液壓裝置等進行檢修；(5)做好注漿質量和注入操作的管理；(6)采用合理的管片拼接技術，并研究新型管片以改善管片性能，如纖維混凝土管片；(7)加強對盾構隧道運營期的加固處理和防滲工作。
4.結語
盾構技術是現代隧道施工技術中的關鍵技術，本文總結了盾構技術發展的現狀及盾構技術較傳統明挖法的優勢，并據此提出了對我國盾構技術發展過程中的一些看法。我國盾構技術在關鍵技術上已經取得了突破的進展，并且也實現了盾構機的中國制造，但在隧道施工工程中還是存在著諸多缺陷，在隧道施工中，施工單位不僅要做好隧道基礎施工與關鍵施工技術，同時還要做好隧道施工管理與質量監控，確保隧道工程具有較高施工質量水平， 提高隧道的耐用性、安全性和舒適性，加快建立健全的管理系統。
【參考文獻】
[1]劉宣宇.盾構技術的發展與展望[J].施工技術，2013，1.
