广州市轨道交通六号线【水～天盾构区间】土建工程盾构掘进方案一、工程概况【水荫路～天平架盾构区间】属广州轨道交通六号线，地处广州市中心区东部，始发井处于禺东西路与广州大道北交汇处的一片绿化地上。盾构从始发井向北进入，紧接着下穿广园快速路及广深铁路和军用铁路，随后沿着广州大道北，穿过瘦狗岭断裂破碎带、经过省军区宿舍楼直至天平架站。然后再从始发井向南进入，穿过沙河站后，沿着先烈东路直至水荫路站。本标段盾构盾构隧道长度：水荫路站至沙河站区间盾构法掘进，左线742.751m，右线732.643m；沙河站至天平架站区间盾构法掘进，左线1114.296m，右线1113.817m；隧道覆土厚度：9.62m～25.8m；平面最小曲线半径300m；最大坡度为39.569?；隧道内净空φ5400mm，管片外径φ6000mm。本标段盾构隧道主要穿过<5-1>、<5-2>、<6H>、<7H>、<8H>、<9>、<9H>地层，并以〈5-1〉、〈5-2〉、〈6H〉、〈7H〉、〈9〉地层为主。〈5-1〉号地层为可塑状粉质粘土，〈5-2〉号地层为硬塑或密实状残积土层，〈6H〉地层为花岗岩全风化带燕山侵入岩，〈7H〉号地层为花岗岩强风化带，〈9〉号地层为微风化红层泥质粉砂岩，〈9H〉号地层为花岗岩微风化带燕山侵入岩。盾构管片采用环宽1.5m的标准环及左转弯楔形环和右转弯楔形环三种管片。管片混凝土强度等级为C50、S12；钢筋为Ⅰ、Ⅱ级，管片的最小配筋率不小于150kg/m3。管环外径6000mm，内径5400mm，厚300mm，宽1500mm。每环由3片标准块+2片邻接块+1片封顶块共6片管片组成，砼量8.06m3。管片拼装方式采用错缝拼装，纵、环向连接均采用M24螺栓，管片纵、环向间隙防水采用弹性橡胶密封圈。环形间隙采用同步注浆充填以控制地层变形，必要时采取二次注浆补强。二、掘进时间及进度计划2.1掘进时间安排盾构掘进施工作业采用2班制，每天两个工班掘进施工，每六天轮班。掘进每班每天工作12小时；每天安排3小时作为盾构机维修、保养时间，以确保盾构机在施工过程的正常运转。2.2施工进度计划本工程采用两台海瑞克土压平衡盾构机进行施工。根据六号线总体工期策划要求，左线盾构机于2010年6月31日始发，右线盾构机于2010年7月31日始发。盾构掘进开工日期为2010年5月31日，完工日期为2011年10月4日，总工期为492天。1广州市轨道交通六号线【水～天盾构区间】土建工程盾构掘进方案⑴盾构始发段掘进安排：平均2.5环/天⑵盾构到达段安排：平均3环/天⑶盾构正常段安排：沙～天区间平均4.5环/天；水～沙区间平均6环/天三、盾构掘进流程及操作控制程序3.1盾构掘进作业工序流程盾构掘进工作是盾构隧道施工的主要环节，掘进工作的各个环节是否顺利进行的关键，在施工中应使各个环节、工种密切配合，环环相扣，施工的进度、质量才可能满足总进度目标、质量目标的要求。盾构隧道施工的过程见图1。开始设置掘进基准开挖掘进同步注浆否是否达到掘进循环进尺是编组列车出洞弃土渣管片衬砌拼装否开挖6m是延伸轨道下一个循环图1盾构掘进作业工序流程图3.2掘进控制程序盾构隧道施工掘进过程的控制制约着各个后续的工作，隧道掘进关键的点在于①刀具充分切削、破碎地层，②被破碎、切削下来的地层能被顺利排出。故对于掘进参数的选择就显得十分重要，尤其是针对地层的不同选择不同的刀具布置方式、掘进推力、转速，渣土改良中泥水和泡沫的注入参数设定等。隧道掘进的主要控制程序如下图2所示。2广州市轨道交通六号线【水～天盾构区间】土建工程盾构掘进方案启动设定土仓压力值PO设定刀盘扭矩、转速设定泡沫、膨润土注入参数设定千斤顶推力设定螺旋输送机转速膨润土注入参数是调整泡沫及刀盘扭矩为上限土压力P1P1与PO相同不同符转速及出料口仓调整螺旋输送机差好渣土流动性好盾构机姿态好差好差好调整千斤顶推力参数调整掘进参数或进行二次补强注浆地层沉降控制与反馈好继续图23.3掘进模式的选择及控制盾构掘进控制程序图本次选用的盾构机根据地层的不同和掘进环境的差异在掘进中可选择敞开式（OPEN）、半敞开式（SEMI-OPEN）和土压平衡式（EPB）三种不同的掘进模式，掘进参数见表1。3广州市轨道交通六号线【水～天盾构区间】土建工程盾构掘进方案表1参数模式开敞式半敞开式土压平衡式推力（t）800～15001000～18001200～2100掘进模式参数表刀盘转速（rpm）1～21～21～2土仓压力(bar)无0.1～0.50.