盾构掘进隧道工程施工及验收规范

ICS 中华人民共和国国家标准 GB ××××—×××× 盾构掘进隧道工程施工及验收规范××××­××­××发布××××­××­××实施发布 盾构 TBM 隧道技术网  爱 TBM 2 目录1总则……………………………………………………………………………52术语……………………………………………………………………………63基本规定………………………………………………………………………8 4 施工准备………………………………………………………………………94.1一般规定4.2前期调查4.3技术准备4.4设备、设施准备4.5作业准备4.6安全卫生与环境保护措施5施工测量………………………………………………………………135.1一般规定5.2地面控制测量5.3联系测量5.4地下控制测量5.5掘进施工测量5.6贯通测量5.7竣工测量6管片制作……………………………………………………………………206.1一般规定6.2准备工作6.3原材料要求6.4模具6.5钢筋6.6混凝土6.7成型管片6.8管片贮存和运输6.9钢管片制作7盾构施工……………………………………………………………………28 盾构 TBM 隧道技术网  爱 TBM 3 7.1一般规定17.2盾构的组装、调试7.3盾构的现场验收7.4盾构始发7.5盾构掘进7.6轴线控制7.7盾构纠偏7.8盾构到达7.9盾构调头7.10刀具更换8特殊地段及特殊地质条件施工………………………………………………378.1一般规定8.2针对特殊地段及特殊地质条件的施工措施9管片拼装………………………………………………………………………409.1一般规定9.2拼装前的准备9.3拼装作业10壁后注浆……………………………………………………………………4110.1一般规定10.2注浆参数的选择10.3注浆前的准备工作10.4注浆作业10.5注浆量控制11隧道防水……………………………………………………………………4211.1一般规定11.2连接防水11.3特殊部位的防水12隧道缺陷处理……………………………………………………………4313盾构的保养与维修…………………………………………………………44 盾构 TBM 隧道技术网  爱 TBM 4 14隧道施工运输………………………………………………………………4514.1一般规定14.2水平运输14.3垂直运输14.4管道运输15监控量测……………………………………………………………………4615.1一般规定15.2隧道环境监控量测15.3隧道结构监控量测15.4资料整理和信息反馈16管片预制工程验收……………………………………………………………5016.1管片钢筋16.2管片模具16.3混凝土16.4成型管片17管片防水工程验收……………………………………………………………5517.1一般规定17.2原材料17.3管片自防水17.4防水密封条安装18管片拼装工程验收……………………………………………………………5719盾构成型隧道验收……………………………………………………………58 盾构 TBM 隧道技术网  爱 TBM 5 盾构掘进隧道工程施工及验收规范1总则1.0.1为了加强盾构掘进隧道工程施工管理，确保施工过程的工程安全、环境安全和工程质量，特制定本规范，以统一盾构隧道工程的施工技术和质量验收标准。1.0.2本规范适用于采用盾构掘进施工、预制管片拼装隧道结构的施工及验收。1.0.3本规范所指的盾构包括土压平衡、泥水平衡等各种预制管片成型隧道的盾构。1.0.4盾构掘进隧道工程的承包合同和工程技术文件对施工和质量要求不得低于本规范的规定。1.0.5盾构掘进隧道工程施工期间，应对邻近建（构）筑物、地下管网等进行监测，对重要或有特殊保护要求的建筑物，应根据需要采取必要的技术措施，以保证施工安全。1.0.6盾构掘进隧道工程的施工和质量验收除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 盾构 TBM 隧道技术网  爱 TBM 6 2术语2.0.1盾构（shield）：盾构是在钢壳体保护下掘进隧道的一种设备，按掘进方式分为人工、半机械和机械化形式；按切削面上的挡土方式，分为开放型和封闭型；按向开挖面施加压力的方式，分为气压、泥水加压、削土加压和加泥方式。目前机械化盾构发展较快，应用较多，它由刀盘、刀具旋转切割地层，采用螺旋输送机或泥水管道运送碴土，在壳体内拼装预制管片，依靠液压千斤顶推进，形成掘进隧道的机电一体化高科技设备。2.0.2盾构工作井（shield work shaft）系盾构组装、拆卸、吊运管片和出碴土等使用的工作井，包括盾构始发工作井、盾构接收工作井、中间井。2.0.3盾构始发（shieldlanuching）系指盾构由始发井开始的施工。2.0.4盾构接收（shieldarrival）系指盾构到达接收井的施工。2.0.5盾构基座、临时管片和反力架（shield cradle、temporarysegment、reaction frame）均是盾构始发装置，盾构基座是支撑盾构保持轴线位置的装置；临时管片是为盾构前进传递推力的管片，一般采用钢管片；反力架是为盾构前进提供反力支撑的装置。2.0.6管片（segment）隧道衬砌环的基本单元，管片的类型有钢筋混凝土管片、钢纤维混凝土管片、钢管片、铸铁管片、复合管片等。2.0.7防水密封条（sealing gasket）用于管片之间保证隧道防水的密封材料。2.0.8壁后注浆（backfilling）用浆液填充衬砌管片与土体之间空隙的施工方法。2.0.9铰接式盾构（articulation shield）把盾构支撑环和盾尾壳体分为前后两部分，采用方向控制液压千斤顶联结，前后壳体可做相对转动，称为铰接式盾构。2.0.10调头（turn­over） 盾构 TBM 隧道技术网  爱 TBM 7 系指盾构施工完一条隧道到达竖井后调转掘进另一条隧道的过程。2.0.11过站（station­crossing）盾构通过地铁车站的方法，一般是利用专用设备把盾构拖拉或顶推通过车站的过程；当无条件先建车站时，盾构隧道先施工后拆除衬砌管片再施工车站的过程。2.0.12小半径曲线（curve in small radius）地铁隧道曲线半径300m以下、其它隧道40D 以下的曲线。2.0.13大坡度（big gradient）系指30‰以上坡度段。 盾构 TBM 隧道技术网  爱 TBM 8 3基本规定3.0.1盾构隧道施工现场的施工和质量管理应有相应的施工技术标准，健全的质量管理体系，质量控制和检验制度。3.0.2盾构隧道施工现场必须有足够的场地，满足竖井（一个吊管片，一个出土）、龙门吊、管片存放、浆液站、材料、碴土堆放、充电间、供电站、控制室、库房等生产设施占地要求。3.0.3盾构隧道使用的管片必须由专业厂家生产，质量必须达到标准要求。3.0.4盾构掘进施工时应采取有效的技术和监控量测措施，控制地表沉降，保证地下管网和周边建（构）筑物的安全。3.0.5盾构掘进施工时必须保证管片拼装质量在允许误差范围之内。3.0.6盾构隧道必须通过管片自防水和接缝防水保证隧道的防水效果。3.0.7质量合格应符合下列规定：1主控项目的质量经检验合格。2一般项目的质量经检验合格。3具有完备的施工操作依据和质量验收记录。 盾构 TBM 隧道技术网  爱 TBM 9 4 施工准备4.1一般规定4.1.1在隧道施工前，必须具备下列资料：1工程地质和水文地质勘察报告；2施工沿线的环境、地下管线和障碍物等的调查报告；3施工所需的设计图纸资料和工程技术要求文件；4工程施工合同文件、分包合同文件、监理合同文件。4.1.2工程所使用的原材料、半成品或成品的质量应符合国家现行的有关标准、设计要求和本规范的规定。4.1.3盾构掘进施工所需的顶部最小覆土层厚度不宜小于盾构外径。4.1.4平行施工的隧道，其相邻间的净距不宜小于盾构外径，施工中还应按盾构掘进后相距一定的安全距离要求执行。4.1.5盾构掘进施工必须建立施工测量和监控量测系统。4.1.6设置盾构工作竖井时，必须满足盾构相关作业的要求。4.1.7盾构机选型和功能应满足隧道施工所处的地质条件和环境安全要求。4.1.8采用盾构掘进施工前，应完成如下主要工作：1记录竖井井位坐标；2记录洞圈制作精度和就位后标高、坐标；3进行盾构机掘进前的组装、调试与验收；4始发基座、临时管片和反力架等设施的检查验收；5预制管片的准备；6准备盾构推进施工的各类报表。4.2前期调查4.2.1工程地质及水文地质调查收集了解工程勘察的已有资料，熟悉施工段的工程地质和水文地质情况。4.2.2地表地貌及建（构）筑物调查隧道施工前必须对地表地貌及地面建（构）筑物进行现场踏勘和调查，调查道路和交通流量、地面建筑物及文物等，调查范围视具体工程情况而定，必要时可对施工影响范围内的重要建（构）筑物进行详细调查和鉴定。4.2.3地下管线和地下构筑物调查隧道施工前必须对地下管线和地下构筑物进行调查，调查地下障碍物、地下 盾构 TBM 隧道技术网  爱 TBM 10 构筑物及地下管线等，调查范围视具体工程情况而定，必要时可进行物探和施工详勘。4.2.4环境保护要求调查隧道施工前必须对工程环境保护要求进行调查，调查范围视具体工程情况而定。4.3技术准备4.3.1盾构掘进施工前应编制施工组织设计。4.3.2根据工程及盾构机性能特点，进行上岗前的技术培训。4.3.3隧道施工前必须进行技术交底。4.3.4特殊地段的施工方案准备。4.3.5按工程特点和环境条件做好测量及监测的准备工作。4.4设备、设施准备4.4.1盾构选型及配套设施1盾构选型及配套设施应根据隧道功能、隧道外径、长度、埋深和地质条件、沿线地形、地面建筑物、地下构筑物、地下管线等环境条件及周围环境对地层变形的控制要求，结合开挖和衬砌等诸多因素，经综合分析后确定；2盾构及配套设施应在专业厂家制造，其质量必须符合设计要求。整机制造完成后应经总装调试合格方可出厂，并应提供盾构机质量保证书。3根据盾构机类型、掘进方法及隧道施工中各项工艺的要求，设置必要的其它辅助设施；4应设置符合工程需要的浆液站，泥水盾构应设置相应的泥水处理装置，并符合环境保护要求；5选择合理的水平及垂直运输设备；6供电设备必须满足盾构法施工的要求。4.4.2盾构始发、接收井内设施的准备1始发井内盾构基座必须满足盾构组装、试运转及始发所需条件；2接收井内的盾构基座应保证安全接收盾构机，并能进行检修盾构机、解体盾构机的作业或整体移位；3设置满足始发要求的反力架；4设置满足始发和接收要求的洞圈密封装置。4.5作业准备 盾构 TBM 隧道技术网  爱 TBM 11 4.5.1工作竖井施工1竖井施工方法应依据地质条件、路面条件、交通量、工程噪音及振动对四周的影响等选择安全且经济的施工方法；2始发井的长度应大于盾构长度3m以上，宽度应大于盾构直径3m以上。3接收井的平面内净尺寸应满足盾构接收、解体或整体位移的需要；4始发、接收井的井底板宜低于进出洞洞口底标高700mm以上；5工作井预留洞口直径应满足盾构始发和接收的要求，按下式计算出尺寸： D=H·tanα+（ a s cosf）+△e +△s +△g （4.5.5）式中： D——工作井预留洞口直径（m） H——井壁洞口厚度（m）α——隧道轴线与洞口轴线的夹角（采取平面或纵坡夹角的值）（度）；φs——盾构的外径（m）△e——设计规定的始发或接收井预留口直径大于盾