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盾构掘进、管片拼装等施工方案简介：
盾构掘进和管片拼装是隧道施工中的关键步骤，主要应用于地铁、隧道、公路隧道等地下工程施工中。
1. 盾构掘进：盾构是一种用于地下隧道开挖的大型机械设备，工作原理类似于挖土机。它通过前端的刀盘旋转切割土壤，同时盾构的外壳向前推进，形成隧道。这个过程是连续的，可以减少地面震动和扰民。盾构掘进的优点包括对地面影响小、施工速度快、精度高，可以穿越复杂地层，但设备复杂，成本较高。
2. 管片拼装：管片是隧道施工中的重要组成部分，通常由预制成型的混凝土或钢筋混凝土制成。管片在盾构掘进过程中，随着盾构前行，被安装在已经挖掘好的隧道内壁上，形成隧道的结构。管片拼装需要精确的测量和对齐，以保证隧道的直线性和稳定性。这个过程通常由专业的操作人员进行，通过液压或机械方式进行。
整个施工过程中，盾构掘进和管片拼装需要密切配合，确保隧道的形状、尺寸和结构符合设计要求。同时，还需要对施工过程中的安全、质量、进度进行严格控制，以确保工程的顺利完成。
盾构掘进、管片拼装等施工方案部分内容预览：
（1）土仓压力值P的选定
P值应能与地层土压力和静水压力相平衡，设刀盘中心地层静水压力、土压力之和为P0，则P＝KP0，K一般取1.0～1.3。掘进施工过程中土仓压力根据试掘进时取得的经验参数并结合盾构所在位置的埋深、土层状况及地表监测结果进行调整与控制。
为保持土仓压力的稳定，掘进速度必须与螺旋输送机的转速相符合，同时必须兼顾注浆，确保浆液能均匀填实管片与地层的空隙GB∕T 40867-2021统一潮流控制器技术规范.pdf，根据施工的实际情况确定并调整掘进速度控制推进油缸的推力。
每环掘进出碴量根据试掘进段取得的参数进行控制。出碴量控制可通过推进速度与螺旋输送机转速来实现。
盾构共20组推进油缸，分五区，每区油缸可独立控制推进油压。盾构姿态调整与控制便可通过分区调整推进油缸压力事项盾构掘进方向调整与控制。
刀盘切削土体的扭矩主要是由盾构壳体与洞壁之间形成的摩擦力矩来平衡，当摩擦力矩无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩时将引起盾构本体的滚动。盾构滚动偏差可通过转换刀盘旋转方向来实现。
控制盾构机方向的主要因素是千斤顶的单侧推力，它与盾构机姿态变化量间的关系非常离散，需要靠人的经验来掌握。当盾构机出现下俯时，可加大下侧千斤顶的推力，当盾构机出现上仰时，可加大上侧千斤顶的推力来进行纠偏。同时还必须考虑到刀盘前面地质因素的影响综合来调节，从而到达一个比较理想的控制效果。
与竖直方向纠偏的原理一样，左偏时应加大左侧千斤顶的推进压力，右偏时则应加大右侧千斤顶的推进压力，并兼顾地质因素。
（4）方向控制及纠偏注意事项
1）在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，切换速度不宜过快，切换速度过快可能造成管片受力状态突变，而使管片损坏。
2）根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数，调整掘进方向时应设置警戒值与限制值。当盾构姿态接近警戒值时就应该实行纠偏程序。
3）蛇行修正及纠偏时应缓慢进行，如修正过程过急，蛇行反而更加明显。在直线推进的情况下，应选取盾构当前所在位置点与设计线上远方的一点作一直线，然后再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推进的情况下，应使盾构当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。
4）推进油缸油压的调整不宜过快、过大，否则可能造成管片局部破损甚至开裂。
5）正确进行管片选型，确保拼装质量与精度，以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。
6）盾构始发到达时方向控制极其重要，应按照始发、到达掘进的有关技术要求，做好测量定位工作。
2.1.4姿态偏差要求
盾构在掘进过程中应严格控制盾构推进轴线，在直线段和半径不小于500m的曲线段，盾构机轴线的允许偏差应为：平面±5mm、高程±20mm；在半径小于500m的曲线段，盾构机轴线的允许偏差为：平面±8mm、高程±25mm。
2.1.5质量、安全保证
（1）掘进施工参数应根据工程水文地质情况作出包括掘进模式、土仓压力、总推力、掘进速度、刀盘转速、刀具贯入量以及碴土改良方法、碴土管理等决定，不得随意更改相应掘进参数。
（2）在施工进行期间结合地面监测反馈信息及实际施工情况进行总结分析，对掘进参数进行动态管理，在施工过程中对掘进参数进行不断的优化。
（3）掘进时应根据工程水文地质条件相适应的碴土改良方式对碴土进行改良，以保证碴土的流塑性和止水性。
（4）结合地面沉降监测反馈信息，对出碴量控制标准进行调整，实现碴土管理的最优化。
2.2.1管片及止水材料
管片内径5400mm，外径6000mm，衬砌管片分为6块： 3块标准块（A型），2块邻接块（B型）和1块封顶块（C型），环片厚度为300mm，环片宽度为1200mm。左右转弯环管片最大楔形量为48mm。采用弯曲螺栓连接，环向共12根螺栓，纵向共16根螺栓。混凝土强度等级C50，抗渗等级S10。
（1）防水材料粘贴。由管片供应组人员进行衬垫、止水条粘贴。
（2）管片进场。管片除进行出场质量控制外，还需由专人进行进场管片质量验收，管片应无缺棱、掉角；无顶推贯穿裂缝和大于0.2mm宽的裂缝及混凝土剥落现象。
（3）运输。以垂直和水平运输系统进行管片运输。
（4）安装区清理。清理管片安装区内的水及碴土等。
（5）收油缸。根据管片安装需要，分区收回油缸，尽量较少同时收回油缸的数量。
（6）管片安装。安装区域的油缸全部收到位后，可进行管片就位、安装。管片安装顺序为先拼标准块，然后拼装邻接块，最后安装封顶块，管片安装时由下至上左右对称进行。
（7）顶伸油缸。管片就位后，将油缸以低油压顶推支撑在管片上。
2.2.3管片拼装允许偏差
2.2.4质量、安全保证
1）严格进场管片的检查，破损、裂缝的管片不用。下井吊装管片和运送管片时应注意保护管片和止水条，以免损坏；
2）止水条及衬垫粘贴前，应对管片接触面进行彻底地清洁，以确保其粘贴稳定牢固。施工现场管片堆放区应有防雨淋设施。粘贴止水条时应对其涂缓膨剂；
3）管片安装前应对管片安装区进行清理，清除如污泥、污水，保证安装区及管片相接面的清洁；
4）严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收回；
5）管片安装时必须运用管片安装的微调装置将待装的管片与已安装管片块的内弧面纵面调整到平顺相接以减小错台。调整时动作要平稳，避免管片碰撞破损；
6）同步注浆压力必须得到有效控制，注浆压力不得超过限值。
2）在进行紧固螺栓时，不得移动管片安装机，避免人员摔跌受伤；
3）片安装施工人员应观察并使管片安装机移动范围内的管线放到合适的位置，避免造成管线损坏；
4）工过程中不得也管片安装机进行非管片安装的拉、推、顶操作，避免损坏设备；
5）片安装过程中操作人员使用的工具在使用完后立即放到稳妥的位置，避免工具从高处摔下损坏推进油缸等设备。
壁后注浆采取同步注浆和二次补充注浆两种方式，同步注浆通过同步注浆系统随掘进同时注入，二次补充注浆利用补充注浆系统在盾尾后通过管片注浆孔进行。
胶凝时间：一般为3～10h，根据地层条件和掘进速度，通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。
固结体强度：一天不小于0.2MPa，28天不小于2.5Mpa。
浆液结石率：>95%，即固结收缩率<5%；
浆液稠度：8～12cm/m；
浆液稳定性：倾析率（静置沉淀后上浮水体积与总体积之比）小于5%。
保证达到对环向空隙的有效充填，同时又能确保管片结构不因注浆产生过大的变形和损坏，根据计算和经验，注浆压力取值为：0.3～0.4Mpa。
根据管片壁后环形空隙与地层有效填充的经验公式计算，根据规范要求，注浆量取盾尾建筑控制空隙理论体积的1.3～1.8倍，则每环（1.2m）壁后注浆量：Q=4.2～5.8m3。
同步注浆速度应与掘进速度相匹配，按盾构完成一环1.2m掘进的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度。达到均匀的注浆目的。
采用注浆压力和注浆量双指标控制，即当注浆压力达到设定值时，注浆量达到设计值的95%以上时，即可认为达到了质量要求。对本设计参数还需通过监控量测进行优化，使注浆效果达到更佳。
2.3.3质量、安全保证
（1）砂浆拌制必须根据砂浆配合比进行配料和操作，在任何储存过程中避免使砂浆静置，防止砂浆离析或凝结影响使用；
（2）施工过程中必须遵循注浆与掘进同步进行的原则，掘进必须进行同步注浆，注浆量与注浆压力必须达到技术交底或技术方案的要求。以使注浆达到控制地面沉降同时又不因注浆压力过大损坏管片。
（3）定期对注浆系统进行清洗，以保证注浆系统保持良好的工作状态。
成型隧道分为主控项目和一般项目
隧道成型后其衬砌环表面应无缺棱、掉角；无贯穿列缝，无大于0.2mm宽的列缝及混凝土剥落现象。
检查数量：逐环检查，并请监理单位每10环抽查1环。
检验方法：观察检查、刻度放大镜检查DB21_T 3567-2022标准下载，必要时进行超声波无损检测。
成型隧道轴线平面位置和高程的允许偏差为：直线段及半径不小于500m的曲线段±50mm，半径小于500m的曲线段±80mm。
检查数量：逐环检查，并请监理单位每10环抽查1环。
检验方法：使用全站仪、水准仪测量。
（1）在盾构掘进过程中，根据导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向NB／T 10464.2-2020标准下载，保证盾构掘进在正确的轴线上，同时防止管片受力不均匀而产生错台。
（2）正确进行管片选型，尽量符合盾构姿态的要求，以使管片端面尽可能与盾构的掘进方向垂直。