1、 第二十六次第二十六次 QC小組成果小組成果上海市軌道交通上海市軌道交通7號線號線24標含楊高南路站錦繡路站，標含楊高南路站錦繡路站，錦繡路站滬南路站兩個區間，隧道全長錦繡路站滬南路站兩個區間，隧道全長4956.712m，均，均設計為雙線單圓盾構法隧道。設計為雙線單圓盾構法隧道。其中楊高南路站錦繡路站區間隧道單線長約其中楊高南路站錦繡路站區間隧道單線長約1203m，采用日本三菱土壓平衡式盾構機進行掘進，在隧道全長采用日本三菱土壓平衡式盾構機進行掘進，在隧道全長2/3位置，盾構須穿越一大型重要原水箱涵，該涵與區間隧道位置，盾構須穿越一大型重要原水箱涵，該涵與區間隧道斜交，該段盾構掘進土層主要為斜

2、交，該段盾構掘進土層主要為灰色淤泥質粘土層、灰色淤泥質粘土層、1灰色粘土層。灰色粘土層。該涵為混凝土結構，斷面寬該涵為混凝土結構，斷面寬10.26m，高，高3.2m（詳見（詳見下頁圖），該處地面標高約為下頁圖），該處地面標高約為4.23m,管頂標高約為管頂標高約為1.93m,管外底標高（包括管外底標高（包括0.1的墊層）的墊層）-1.27m，覆土厚度，覆土厚度2.3m,距距隧道凈高為隧道凈高為4.69m。1003503000350300035030003501040035025003503200原 水 箱 涵 斷 面 結 構 圖100箱 涵箱 涵箱 涵墊 層3.0m25m上行線隧道14.3m8

3、00原水箱涵 護管橋樁基4.69m原水箱涵(砼）下行線隧道1、原水箱涵為楊樹浦、浦東、居家橋等水廠的上游原原水箱涵為楊樹浦、浦東、居家橋等水廠的上游原水，日供應量達到水，日供應量達到180多萬立方米，一旦損壞將直接影響多萬立方米，一旦損壞將直接影響浦東、浦西中心城區的自來水供應，因此必須嚴格控制，浦東、浦西中心城區的自來水供應，因此必須嚴格控制，確保安全、順利穿越。確保安全、順利穿越。2、在建（構）筑物密集的城市采用盾構法修建地鐵隧在建（構）筑物密集的城市采用盾構法修建地鐵隧道，盾構將不可避免地須近距離穿越一些重大建筑物或管道，盾構將不可避免地須近距離穿越一些重大建筑物或管線，而如何更經濟、更

4、快捷、更安全地穿越一直是盾構法線，而如何更經濟、更快捷、更安全地穿越一直是盾構法隧道施工值得探討及研究的課題，從而進一步提高盾構法隧道施工值得探討及研究的課題，從而進一步提高盾構法施工技術，減少投入，提高效益施工技術，減少投入，提高效益。3、總結一套較為成熟的盾構近距離穿越重大建（構）總結一套較為成熟的盾構近距離穿越重大建（構）筑物及管線隧道掘進施工方法，為不斷拓展盾構法隧道工筑物及管線隧道掘進施工方法，為不斷拓展盾構法隧道工領域打好扎實基礎。領域打好扎實基礎。 1、目前，由于城市交通需要，盾構須近距離穿越重大目前，由于城市交通需要，盾構須近距離穿越重大建筑物、管線現象已逐漸增多，施工難度也日

5、益增大。而建筑物、管線現象已逐漸增多，施工難度也日益增大。而以往盾構法施工隧道大部分設計在無重大建筑物、管線的以往盾構法施工隧道大部分設計在無重大建筑物、管線的地段或公路下方，以減少施工風險地段或公路下方，以減少施工風險。2、在盾構穿越重大建筑物、管線等施工技術方法中，在盾構穿越重大建筑物、管線等施工技術方法中，主要有：主要有：建筑物、管線提前拆遷或廢棄不用；建筑物、管線提前拆遷或廢棄不用；對建筑物、管線提前加以各種保護，或支撐、或加固對建筑物、管線提前加以各種保護，或支撐、或加固等；等；通過優化、改進盾構掘進施工技術，減少對建筑物、通過優化、改進盾構掘進施工技術，減少對建筑物、管線的干擾，從

6、而達到保護的目的。管線的干擾，從而達到保護的目的。或上述三種方法結合利用。或上述三種方法結合利用。3、在盾構穿越原水箱涵段將有兩大難題：在盾構穿越原水箱涵段將有兩大難題：穿越原水箱涵前及過程中施工參數的設定。穿越原水箱涵前及過程中施工參數的設定。穿越后對原水箱涵后期沉降的控制；穿越后對原水箱涵后期沉降的控制；通過采取優化、改進盾構掘進施工技術的通過采取優化、改進盾構掘進施工技術的措施，減少對建筑物、管線的干擾，將建筑物、措施，減少對建筑物、管線的干擾，將建筑物、管線的變形、沉降控制在其結構受力、安全允許管線的變形、沉降控制在其結構受力、安全允許范圍內，從而達到即減少投入、又達到安全保護、范圍內

7、，從而達到即減少投入、又達到安全保護、快捷施工的目的。快捷施工的目的。人工 序 、 人 員 安 排 不 合 理穿 越 箱 涵 施 工 參 數 不 合 理未 進 行 安 全 技 術 交 底試 驗 段 及 參 數 設 置 不 當監 測 方 案 不 合 理盾 構 出 土 外 運 不 及 時施 工 材 料 供 應 不 及 時監 測 設 備 精 度 不 足關 鍵 儀 表 計 量 不 準 確機 械 設 備 故 障 停 機不 具 備 關 鍵 崗 位 資 質質 量 意 識 差 、 責 任 心 不 強技 術 水 平 差 、 缺 乏 施 工 經 驗機械設備材料施工措施盾 構 不 能 順利 、 安 全 穿越 原 水

8、 箱 涵由于我部盾構操作人員實戰經驗較少，尤其是面對由于我部盾構操作人員實戰經驗較少，尤其是面對重大危險源部位施工操作和控制普遍缺乏施工經驗重大危險源部位施工操作和控制普遍缺乏施工經驗。1 1、聘請有關專家現場講解、聘請有關專家現場講解由于上海軌道交通由于上海軌道交通7號線號線24標同時四條隧道盾構掘標同時四條隧道盾構掘進，主要人員較缺乏，且經驗也不豐富，為確保本項目順進，主要人員較缺乏，且經驗也不豐富，為確保本項目順利開展、盾構安全掘進，我們采取在內部選拔各崗位優秀利開展、盾構安全掘進，我們采取在內部選拔各崗位優秀員工，盾構掘進前一個月進行專項培訓、利用晚上進行學員工，盾構掘進前一個月進行專

9、項培訓、利用晚上進行學習，并先后多次邀請上海市安質監站、申通項目公司、上習，并先后多次邀請上海市安質監站、申通項目公司、上海隧道股份相關專家到現場為技術人員、一線員工講解先海隧道股份相關專家到現場為技術人員、一線員工講解先進施工技術和經驗，尤其是針對盾構法施工中易出現的安進施工技術和經驗，尤其是針對盾構法施工中易出現的安全、質量隱患進行系列的案例分析，效果明顯。同時，項全、質量隱患進行系列的案例分析，效果明顯。同時，項目部采取目部采取“師帶徒師帶徒”措施，多帶出幾個崗位能手，增強技措施，多帶出幾個崗位能手，增強技術儲備，把施工遇到的難題及時解決。術儲備，把施工遇到的難題及時解決。 2 2、加強

10、對施工人員技術交底制度、加強對施工人員技術交底制度盾構穿越前，根據工序要求編制了詳盡的安全技術交底盾構穿越前，根據工序要求編制了詳盡的安全技術交底及應急須知，張貼至各相關部位，要求施工人員能有效掌及應急須知，張貼至各相關部位，要求施工人員能有效掌握、熟練應用。同時，在每日班前點名時由項目經理、生握、熟練應用。同時，在每日班前點名時由項目經理、生產副經理、總工、技術人員針對當天施工的重點、難點，產副經理、總工、技術人員針對當天施工的重點、難點，對參與施工的每個人員進行現場安全、技術交底。穿越全對參與施工的每個人員進行現場安全、技術交底。穿越全過程由技術人員過程由技術人員24小時旁站監督，直接解決

11、施工中出現的小時旁站監督，直接解決施工中出現的問題。問題。原水箱涵段覆土厚度原水箱涵段覆土厚度2.3m,距隧道凈高為距隧道凈高為4.69m。盾構。盾構掘進地質主要為掘進地質主要為灰色淤泥質粘土層、灰色淤泥質粘土層、1灰色粘土層，灰色粘土層，施工中須注意該兩層土流塑粘性土層的觸變、流變特性，施工中須注意該兩層土流塑粘性土層的觸變、流變特性，但該類土層有利于盾構掘進。對此考慮到箱涵的埋深、所但該類土層有利于盾構掘進。對此考慮到箱涵的埋深、所處位置、地面沉降階段趨勢，擬定試驗段長處位置、地面沉降階段趨勢，擬定試驗段長120m，即，即100環，各主要參數設定如下頁：環，各主要參數設定如下頁：土壓力的設

12、定：土壓力的設定：由于試驗段處于豎曲線上，坡度在由于試驗段處于豎曲線上，坡度在616.5間，距原水箱涵有間，距原水箱涵有2m的高差，盾構正面土壓受力逐漸變化，為消除相對的土壓差，土壓力根據的高差，盾構正面土壓受力逐漸變化，為消除相對的土壓差，土壓力根據埋深設定為埋深設定為0.190.22kg/cm2間，實際施工中采用插入法及時調整土壓間，實際施工中采用插入法及時調整土壓力，并根據地面變形情況作相應調整。力，并根據地面變形情況作相應調整。推進速度：推進速度：推進速度比穿越箱涵段稍快設定，控制在推進速度比穿越箱涵段稍快設定，控制在2.53.5cm/min，一旦盾構，一旦盾構偏移軸線過大或地面變形偏

13、大，就及時調整推進速度。偏移軸線過大或地面變形偏大，就及時調整推進速度。出土量：出土量：嚴格控制出土量，防止超挖和欠挖。在穿越過程中，每環出土量控制嚴格控制出土量，防止超挖和欠挖。在穿越過程中，每環出土量控制在在98%左右。左右。盾構姿態控制：盾構姿態控制：穿越過程中盾構姿態變化不宜過大、過頻；并且嚴格控制隧道平面與高程穿越過程中盾構姿態變化不宜過大、過頻；并且嚴格控制隧道平面與高程偏差引起的隧道軸線折角不超過偏差引起的隧道軸線折角不超過0.2%，盾構切口與盾尾平面、高程偏差，盾構切口與盾尾平面、高程偏差控制在控制在15mm以內。以內。同步注漿及壁后補壓漿：同步注漿及壁后補壓漿：由于可硬性漿液

14、可減少后期沉降，穿越時同步注漿采用可硬性漿液，考由于可硬性漿液可減少后期沉降，穿越時同步注漿采用可硬性漿液，考慮到漿液多引起隧道上浮，注漿量為慮到漿液多引起隧道上浮，注漿量為2.42.8m3，即建筑空隙的，即建筑空隙的145170；漿液配比如下表：；漿液配比如下表： 為防止盾尾漏漿而影響壓漿效果，在推進過程中確保盾尾油脂的壓注量。為防止盾尾漏漿而影響壓漿效果，在推進過程中確保盾尾油脂的壓注量。為避免隧道后期沉降對地面建筑物的影響，及時采取二次補壓漿，補壓漿為避免隧道后期沉降對地面建筑物的影響，及時采取二次補壓漿，補壓漿的位置主要為上半環，并根據具體情況而定。的位置主要為上半環，并根據具體情況而

15、定。 雙液漿漿液配比表見下表：雙液漿漿液配比表見下表：(重量比重量比) 千斤頂推力千斤頂推力 千斤頂推力設定在千斤頂推力設定在10001200t間，同時根據掘進速度盡量降低千斤頂間，同時根據掘進速度盡量降低千斤頂總推力，若推力出現異常，須及時反饋。總推力，若推力出現異常，須及時反饋。1、監測布點要點、監測布點要點原水箱涵主要采用直接點、地表監測點、深層監測點相結合的方原水箱涵主要采用直接點、地表監測點、深層監測點相結合的方式進行布置、布設位置主要考慮箱涵沉降縫位置，沿箱涵兩側布設。式進行布置、布設位置主要考慮箱涵沉降縫位置，沿箱涵兩側布設。在箱涵頂部沿管涵軸線兩側每隔在箱涵頂部沿管涵軸線兩側每

16、隔4.0m布設一個直接監測點，在箱涵兩布設一個直接監測點，在箱涵兩側距離箱涵邊側距離箱涵邊3m,每隔每隔5m布設一個深層監測點。布設一個深層監測點。5 m5 m5 m5 m4 m4 m4 m4 m4 m4 m4 m深 層 監 測 孔直 接 監 測 點上 行 線 隧 道下 行 線 隧 道原 水 箱 涵盾 構 掘 進 方 向S1S2S3S4S5S10S9S8S7S6Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y1611 原水箱涵監測點布置平面圖示原水箱涵監測點布置平面圖示-9.13m原水箱涵4.69m4.23m深層監測孔 磁環5.0m6.0m5.0m直接監測點2.0m2

17、.0m1.5m1.5m1.5m2.5m8.5m盾構掘進方向 原水箱涵監測點布置斷面圖示原水箱涵監測點布置斷面圖示2、監測過程控制要點、監測過程控制要點（1）測量時間：）測量時間：從盾構刀盤距原水箱涵邊緣從盾構刀盤距原水箱涵邊緣30m之日起到盾構通過該箱涵后之日起到盾構通過該箱涵后1個月、個月、同時滿足單次沉降值在同時滿足單次沉降值在2mm以內的條件止為測定時段。以內的條件止為測定時段。（2）監測頻率）監測頻率： 在盾構刀盤距原水箱涵在盾構刀盤距原水箱涵3010m，每天監測，每天監測2次，間隔次，間隔12小時；小時； 在盾構刀盤距原水箱涵在盾構刀盤距原水箱涵10m5m，每天監測，每天監測6次，間

18、隔次，間隔4小時；小時； 盾構機穿越原水箱涵時全天盾構機穿越原水箱涵時全天24小時監控，每小時小時監控，每小時1次；次； 盾構機穿過原水箱涵至盾尾距箱涵盾構機穿過原水箱涵至盾尾距箱涵30m內每天內每天6次，間隔次，間隔4小小時；時； 之后正常監測，每天之后正常監測，每天2次，間隔次，間隔12小時。小時。（3）監測警戒值確定）監測警戒值確定箱涵最大隆沉量范圍箱涵最大隆沉量范圍+5mm-5mm，單次沉降報警值，單次沉降報警值0.5mm。原水箱涵伸縮縫兩側差異沉降允許值為不超過原水箱涵伸縮縫兩側差異沉降允許值為不超過5mm，報警值，報警值為為2.5mm.1、試驗段成果分析、試驗段成果分析100環（即

19、對應環（即對應740841環）試驗段施工自環）試驗段施工自2007年年6月月30日日2007年年7月月10日，共日，共11天。施工過程中，各項參數基本維持在初設值天。施工過程中，各項參數基本維持在初設值范圍內，實施效果較好，較能具體說明盾構掘進前后地層沉降變化趨范圍內，實施效果較好，較能具體說明盾構掘進前后地層沉降變化趨勢，現根據盾構穿越土層擾動理論作四個階段的分析：勢，現根據盾構穿越土層擾動理論作四個階段的分析：第一階段第一階段 盾構到達前盾構到達前主要分析范圍：盾構切口前主要分析范圍：盾構切口前1020米處。該段沉降主要由于盾米處。該段沉降主要由于盾構機的推力過大或出土量過多等引起的開挖面

20、土壓力失衡所致。本階構機的推力過大或出土量過多等引起的開挖面土壓力失衡所致。本階段試驗段地表監測數據以隆起為主，均在段試驗段地表監測數據以隆起為主，均在1mm3mm內，控制較好，內，控制較好，說明出土量及土壓設置較合理。說明出土量及土壓設置較合理。第二階段第二階段 盾構通過中盾構通過中主要分析范圍：盾構切口前主要分析范圍：盾構切口前05米至盾尾處。該段沉降大小主米至盾尾處。該段沉降大小主要與盾構機正面壓力平衡狀態、出土量、掘進速度有關。這一階段地要與盾構機正面壓力平衡狀態、出土量、掘進速度有關。這一階段地表監測點表現出有沉降、有隆起，但主要為隆起為主，最大隆起累計表監測點表現出有沉降、有隆起，

21、但主要為隆起為主，最大隆起累計值為值為4.88 mm，單次平均在，單次平均在1.3 mm左右，接近累計隆起限值，說明左右，接近累計隆起限值，說明盾構機土倉設置稍有偏大，可適當降低。盾構機土倉設置稍有偏大，可適當降低。第三階段第三階段 盾構通過后盾構通過后28天天主要分析范圍：位于盾構尾部測點主要分析范圍：位于盾構尾部測點28天后，這一期間產生的沉天后，這一期間產生的沉降主要是土被擾動引起的土體應力釋放及同步注漿填充率、效果所致。降主要是土被擾動引起的土體應力釋放及同步注漿填充率、效果所致。充填較理想時，沉降就小，反之就大，為隧道沉降、隆起出現峰值階充填較理想時，沉降就小，反之就大，為隧道沉降、

22、隆起出現峰值階段。主要沉降在前段。主要沉降在前7天幾乎可達總沉降值天幾乎可達總沉降值60，本次試驗段仍以沉降，本次試驗段仍以沉降為主，最大累計沉降值為為主，最大累計沉降值為4.1mm，單次沉降平均在，單次沉降平均在0.8mm左右，左右，說明同步注漿效果較好。說明同步注漿效果較好。第四階段第四階段 盾構掘進后期盾構掘進后期在盾構掘進完成一個月后地面沉降主要為固結沉降和蠕變殘余在盾構掘進完成一個月后地面沉降主要為固結沉降和蠕變殘余變形所致，沉降大小與地質有關，對于地質較差的地段沉降具有長期變形所致，沉降大小與地質有關，對于地質較差的地段沉降具有長期性、緩慢性特征，沉降最大可占總沉降量的性、緩慢性特

23、征，沉降最大可占總沉降量的 40%。由于試驗段及原水。由于試驗段及原水箱涵段處于粘土層，地質較好，沉降具有滯后性，但沉降量不大，可箱涵段處于粘土層，地質較好，沉降具有滯后性，但沉降量不大，可通過二次注漿進行減小沉降。本試驗段截止到通過二次注漿進行減小沉降。本試驗段截止到2007年年11月最新一次監月最新一次監測成果（盾構掘進后測成果（盾構掘進后3個月）顯示，本階段沉降量在個月）顯示，本階段沉降量在3mm5mm間，間，最大累計沉降值為最大累計沉降值為4.3mm。從總體上看，沉降量和沉降速率較大階段發生在第（從總體上看，沉降量和沉降速率較大階段發生在第（2）和第（）和第（3）階段，即盾構施工過程中

24、，控制沉降的第（階段，即盾構施工過程中，控制沉降的第（2）階段和第（）階段和第（3）階段最）階段最為關鍵。第（為關鍵。第（2）階段變形控制要素是土倉壓力、掘進速度、出土量，）階段變形控制要素是土倉壓力、掘進速度、出土量，第（第（3）階段變形控制要素是盾尾間隙注漿的及時性和充填率。）階段變形控制要素是盾尾間隙注漿的及時性和充填率。第第四四階階段段第第三三階階段段第第二二階階段段第第一一階階段段盾盾構構機機區區間間盾盾構構隧隧道道原原地地面面累計沉降監測值地地表表沉沉降降監監測測點點 盾構掘進至試驗段中部時瞬時的地面各監測點累計沉降曲線圖盾構掘進至試驗段中部時瞬時的地面各監測點累計沉降曲線圖 2、

25、穿越原水箱涵參數確定、穿越原水箱涵參數確定 據對試驗段各項參數分析，盾構穿越原水箱涵段施工除土倉壓據對試驗段各項參數分析，盾構穿越原水箱涵段施工除土倉壓力、速度稍作改變外均可維持試驗段設定值或趨勢。力、速度稍作改變外均可維持試驗段設定值或趨勢。 土倉壓力：由于箱涵為盛滿水的實箱體，土倉壓力須根據模擬土倉壓力：由于箱涵為盛滿水的實箱體，土倉壓力須根據模擬計算以平衡箱涵附加應力。計算以平衡箱涵附加應力。 掘進速度：由于速度直接影響對周圍土體的擾動大小，采取降掘進速度：由于速度直接影響對周圍土體的擾動大小，采取降低速度，并保持勻速可減少對原水箱涵的影響。低速度，并保持勻速可減少對原水箱涵的影響。 各參數設置如下：各參數設置如下： 本區間上、下行線盾構分別于本區間上、下行線盾構分別于2007年年7月月13、2007年年8月月23日順日順利穿越原水箱涵，穿越利穿越原水箱涵，穿越1天后原水箱涵上直接監測點最大沉降僅天后原水箱涵上直接監測點最大沉降僅3mm，穿越穿越15天后，最大累計沉降值僅為天后，最大累計沉降值僅為3mm，后期沉降控制效果良好，穿，后期沉降