第三章盾構施工定額一、盾構施工簡介

（一）盾構機的構造

1、盾構的外形

盾構機的外形有圓形、雙圓、三圓、矩形、馬蹄形、半圓形和與隧道斷面相似的特殊形狀等，絕大多數盾構還是采用傳統的圓形。

2、制造盾構的材料

盾構主要用鋼板成型制成。大型盾構考慮到水平運輸和垂直吊裝的困難，可制成分體式，到現場進行就位拼裝，部件的連接一般采用定位銷定位、高強度螺栓連接，最后成型的方法。

3、盾構的基本構造

所有盾構的形式從工作面開始均可分為切口環、支承環和盾尾三部分，以外殼鋼板聯成整體。

（二）盾構掘進機的分類

按照不同的項目，盾構掘進機可以分成不同的類別。

1、按盾殼數量分：有單護盾、雙護盾、叁護盾。

2、按控制方式分：有地面遙控和隨機控制。

3、按開挖方法分：有人工、半機械、機械。

4、按開挖斷面分：有部分斷面開挖和全斷面開挖。

5、按千斤頂布置位置分：千斤頂與機分離布置在混凝土環后稱頂管機和千斤頂隨機布置在混凝土環前。

6、按切割頭刀盤形式分：刀盤固定稱網格式刀盤；刀盤回轉，刀盤上只裝切割土的鏟刀；刀盤回轉，刀盤上裝有切削土的鏟刀與切割巖石的滾刀稱混合型盾構以穩定被開挖地層。對支撐面基本穩定的隧道可采用廣義的常規盾構機。

（三）盾構掘進機工作原理

1、泥水加壓式盾構掘進機

泥水加壓式盾構，是在切削刀盤后方設隔墻將盾構封閉起來，壓力泥水送入此隔墻與掌子面之間的所謂泥水室，用泥水壓力形成承壓面，以抵抗地層水壓，防止開挖面的塌方。用切削刀盤進行開挖，切削下來的砂土，經攪拌機攪拌成泥漿，由泥漿泵經排泥管道抽出，輸送到地面泥水處理場。一面切削，一面用千斤頂向前推進盾體，至一個襯砌管片寬度時，用盾尾拼裝機進行管片安裝。

這種盾構掘進機是針對在滯水砂層、河海底部等特殊的超軟弱地層中進行隧道施工而研制的，近時期來它的應用范圍得到推廣，而被用于各種軟土地層。

2、土壓平衡盾構掘進機

土壓平衡盾構主要由盾殼、刀盤、螺旋運輸機、盾構千斤頂、管片拼裝機以及盾尾密封裝置等構成。它是在普通盾構基礎上，在盾構中部增設一道密封隔板，把盾構開挖面與隧道截然分隔，使密封隔板與開挖面土層之間形成一密封泥土艙，刀盤在泥土艙中工作，另外通過密封隔板裝有螺旋輸送機。當盾構由盾構千斤頂向前推進時，由刀盤切削下來的泥土充滿泥土艙和螺旋輸送機殼體內的全部空間，同時依靠充滿的泥土來頂住開挖面土層的水土壓力，通過調整排土量或開挖量來直接控制泥土艙內的壓力，并使其與開挖面地層水、土壓力相平衡，同時直接地利用泥土艙的泥土對開挖面地層進行支護，從而使開挖面土層保持穩定。

（四）盾構掘進機的選型

選擇盾構機時,必須綜合考慮下列因素:1)滿足設計要求；2)安全可靠；3)造價低；4)工期短；5)對環境影響小。盾構機機型正確與否是盾構隧道工程施工成敗的關鍵。

盾構選型必須嚴守以下幾項原則:1)選用與工程地質匹配的盾構機型，確保施工絕對安全。2)可以輔以合理的輔助工法。3)盾構的性能應能滿足工程推進的施工長度和線形的要求。4)選定的盾構機的掘進能力可與后續設備、始發基地等施工設備匹配。5)選擇對周圍環境影響小的機型。

以上原則中以能絕對保證掘削面穩定、確保施工安全的機型為最重要。為了選擇合適的盾構機型,除應對土質條件、地下水條件進行勘查外，還應對占地環境作充分的勘察。

二、盾構施工概預算定額

根據水利工程系列定額特點，本定額也按工程性質來劃分不同節，如盾構掘進、出渣、預制鋼筋混凝土管片、管片止水、襯砌壓漿、盾構安裝調試及拆除等。

1、定額框架結構

以下是定額的框架結構表。

2、定額內容介紹

下面具體介紹《水利工程概算補充定額（掘進機施工隧洞工程）》（水總[2007]118號）盾構施工概預算定額。

A、說明（盾構施工部分）

一、盾構掘進機施工定額包括盾構掘進機安裝調試及拆除、刀盤式土壓平衡及泥水平衡盾構掘進、管片安裝、壁后注漿、洞口柔性接縫環、負環管片拆除、洞內渣土及管片運輸等；其他定額與TBM施工部分相同。

二、本章定額適用于采用全斷面掘進機施工的水利工程隧洞（平洞）工程。

三、本章定額的計量單位：開挖及出渣定額按自然方體積為計量單位，預制混凝土管片、灌漿等均按建筑物的成品實體方為計量單位。

四、工程量計算規則

1.開挖及出渣工程量按設計開挖斷面面積乘洞長的幾何體積計算。

……

3.盾構施工工程量其他計算說明

負環段是指從拼裝后靠管片起至盾尾離開始發井內壁止的掘進段。

出洞段是指盾尾離開始發井10倍盾構直徑的掘進段。

正常段是指從出洞段掘進結束至進洞段掘進開始的全段掘進。

進洞段是指盾構切口距接收井外壁5倍盾構直徑的掘進段。

壁后注漿工程量根據盾尾間隙，由施工組織設計綜合考慮地質條件后確定，定額中未含超填量。

柔性接縫環適合于盾構工作井洞門與圓隧洞接縫處理，長度按管片中心圓周長計算。

五、定額使用說明

1.按隧洞開挖直徑選用定額時，以整米數計算。

2.……

3.TBM和盾構掘進定額綜合考慮了試掘進和正常掘進的工效，并且已含維修保養班組的工料機消耗，使用時不再增補和調整。

4.以洞長劃分子目的出渣定額已包含洞口至洞外卸渣點間的運輸。

5.管片運輸定額包括洞外組車場至掘進機工作面間的管片運輸。

6.管片預制及安裝定額中已綜合考慮了管片的寬度、厚度和成環塊數等因素，與實際不同時不再調整。管片安裝定額包括管片后配套吊運、安裝、測量等工序。

7.……

……

9.關于盾構施工定額的其他說明：

采用干式出土掘進，其出土以吊出井口卸車止；采用水力出土掘進，其排放的泥漿水以運至沉淀池止，水力出土所需的地面部分取水、排水的土建及

土方外運費用另計。水力出土掘進用水按取自然水源考慮，不計水費，若采用其他水源需計算水費時可另計。

七、工程單價取費及其他說明

1.掘進機施工人工預算單價執行樞紐工程標準。

2.掘進機施工土石方類工程、鉆孔灌漿及錨固類工程執行如下取費標準：其他直接費費率1.5%～2.5%，現場經費費率3%，間接費費率3%；其他工程單價取費執行水總[2002]116號文編制規定相關標準。

3.由建設單位提供掘進機并在施工機械臺時費中扣除折舊費的工程，土方、石方類工程執行如下取費標準：其他直接費費率2%～3%，現場經費費率5%，間接費費率5%。

4.泥水平衡盾構掘進泥水處理系統土建費用可在臨時工程中單列項，設備組時費根據設計或實際設備配備計算。

5.掘進機施工時臨時供電線路、通風管道、軌道安裝和拆除費用可在臨時工程中單列項。

6.鋼筋混凝土管片預制廠土建費用可在臨時工程中單列項。

B、定額T—2—1盾構安裝調試及拆除

（1）盾構安裝調試

適用范圍：盾構安裝調試。

工作內容：起吊機械設備及盾構載運車就位，盾構吊入井底基座，盾構及后配套臺車安裝調試。

（2）盾構拆除

適用范圍：盾構拆除。

工作內容：起吊設備及附屬設備就位，拆除盾構與車架連桿，盾構吊出井口，上托架裝車。

T—2—2刀盤式土壓平衡盾構掘進

適用范圍：刀盤式土壓平衡盾構負環段掘進。

工作內容：操作盾構掘進、供氣通風、測量、干式出土、維護等。

（1）負環段掘進

（2）出洞段掘進

（3）正常段掘進

（4）進洞段掘進T—2—3刀盤式泥水平衡盾構掘進

適用范圍：刀盤式泥水平衡盾構負環段掘進。

工作內容：操作盾構掘進、供氣通風、測量、水力出土、維護等。

（1）負環段掘進

（2）出洞段掘進

（3）正常段掘進

（4）進洞段掘進T—2—4預制鋼筋混凝土管片安裝

適用范圍：盾構掘進，預制鋼筋混凝土管片安裝。

工作內容：管片盾構吊運，就位，校準，安裝，測量。T－2－5壁后注漿

適用范圍：盾構掘進，盾尾同步壓漿。

工作內容：制漿、運漿，盾尾同步壓漿，補壓漿，封堵、清洗。T—2—6洞口柔性接縫環

（1）臨時階段

適用范圍：盾構掘進，洞口柔性接縫環。

工作內容：臨時防水環板：盾構出洞后接縫處淤泥清理，鋼板環圈定位、焊接、預留壓漿孔。

臨時止水縫：洞口安裝止水帶及防水圈，環板安裝后堵壓，防水材料封堵。（2）正式階段

適用范圍：盾構掘進，洞口柔性接縫環。

工作內容：拆除臨時鋼環板：鋼環板環圈切割，吊裝堆放；拆除洞口環管片：拆除連接螺栓，吊車配合拆除管片，鑿除涂料，壁面清洗；安裝鋼環板：鋼環板分塊吊裝，焊接固定；柔性接縫環：包括壁內刷涂料，安放內外止水帶，壓乳膠水泥。（3）洞口混凝土環圈

適用范圍：盾構掘進，洞口混凝土環圈。

工作內容：配模、立模、拆模、鋼筋制作、綁扎，洞口環圈、混凝土澆搗、養護。T—2—7負環管片拆除

適用范圍：盾構掘進，負環管片拆除。

工作內容：拆除后盾鋼支撐、清除污泥雜物、拆除井內軌道、鑿除后

靠混凝土、切割連接螺栓、管片吊出井口。T－2－8洞內渣土運輸

（1）刀盤式土壓平衡盾構

適用范圍：刀盤式土壓平衡盾構掘進，洞內渣土運輸。

工作內容：洞內裝載、洞內外運輸、卸除、空回。

（2）刀盤式泥水平衡盾構

適用范圍：刀盤式泥水平衡盾構掘進，洞內渣土排運。

工作內容：排泥泵排泥、管路維護。T－2－9預制鋼筋混凝土管片運輸

適用范圍：盾構掘進，預制鋼筋混凝土管片場內運輸。

工作內容：起吊，行車配合、裝車、墊木、運輸等

三、工程案例

泥水平衡盾構施工隧洞工程估算編制案例

某泥水平衡盾構掘進機施工開挖直徑8.8m隧洞工程投資估算

三、工程案例

泥水平衡盾構施工隧洞工程估算編制案例

某泥水平衡盾構掘進機施工開挖直徑8.8m隧洞工程投資估算第四章掘進機施工機械臺時費定額

一、定額框架結構

掘進機臺時費定額可以分為如下幾部分：

（1）掘進機（包括后配套臺車）:包括掘進機主機；主機輔助設備；后配套及拖車以及公用的液壓系統、照明系統、電系統、除塵系統、監視系統等輔助系統。

（2）混凝土管片安裝吊運系統

（3）豆粒石噴射系統

（4）豆粒石灌漿系統

（5）鋼拱安裝器

（6）錨桿鉆機

（7）超前灌漿系統

（8）混凝土噴射系統

（9）鋼筋網安裝器

（10）掘進機施工輔助設備：包括運輸設備、起重設備、出渣設備、通風設備、預制管片加工及運輸設備等。

二、定額內容介紹

A、章說明（施工機械臺時費部分）

六、施工機械臺時費定額使用時注意問題

1.TBM臺時費一類費用調整系數：

2.盾構臺時費一類費用調整系數：

表7盾構臺時費一類費用調整系數表

3.由建設單位提供掘進機或掘進機已單獨列項的工程，掘進機及相關施工機械臺時費應扣除相關費用。B、定額施工機械臺時費說明

一、本定額適用于水利建筑安裝工程。內容包括：敞開式巖石掘進機、雙護盾巖石掘進機、刀盤式土壓平衡盾構機、刀盤式泥水平衡盾構機、混凝土機械、運輸機械、鉆孔灌漿機械等，共115個子目。

二、本定額以臺時為計量單位。

三、定額一、二類費用組成、各類費用的定義及取費原則與水利部水總[2002]116號文頒布的《水利工程施工機械臺時費定額》相同。

四、TBM設備臺時費定額包括的設備有：主機、主機輔助設備、后配套拖車，以及液壓系統、照明系統、電系統、除塵系統、監視系統、導向系統、機上通風和出渣系統、供排水設備等輔助系統。

TBM設備臺時費定額不包括的設備有：

雙護盾TBM：混凝土管片安裝吊運系統設備、豆礫石噴射系統設備、豆礫石灌漿系統設備等。

敞開式TBM：錨桿鉆機、混凝土噴射系統設備、鋼筋網安裝器、鋼拱安裝器等。

五、混凝土攪拌站臺時費定額已包括骨料和水泥的上料設備和水泥儲存罐。

六、管片蒸汽養護及輸送系統臺時費定額包括管片蒸汽養護設備、管片輸送設備、真空吸盤和管片翻轉機等養護及輸送系統的全部設備。

七、管片吊運安裝系統臺時費定額不包括TBM本體以外的吊裝、運輸設備。

八、混凝土噴射系統臺時費定額包括混凝土輸送泵、噴混凝土機械手、混凝土攪拌機等設備。

九、豆礫石噴射系統臺時費定額包括豆礫石泵、專用漏斗、豆礫石傳送帶、噴嘴及橡膠管路等。灌漿系統包括混合器、儲漿設備、攪拌機和灌漿泵等。

十、盾構設備臺時費定額包括的設備有：主機、主機輔助設備、后方臺車以及潤滑和密封裝置、照明系統、電系統、測量系統等輔助系統；不包括混凝土管片安裝吊運系統設備、灌漿設備和出渣運輸設備等。

十一、膠帶輸送機定額的耗電量是輸送仰角按6°以內擬定，仰角每增加3°耗電量乘1.18系數。10km膠帶輸送機定額是按兩臺5km膠帶輸送機組合擬定，并考慮共用硫化設備和拉緊裝置等設備。施工機械臺時費內容

本定額中共包括的機械有：雙護盾TBM、敞開式TBM、軸流通風機、混凝土攪拌站、管片蒸汽養護及輸送系統、TBM管片吊運安裝系統、內燃機車、翻車機、豆礫石運輸車、礦車、砼管片運輸車、水泥罐車、膠帶輸送機、內燃叉車、錨桿鉆機、混凝土噴射系統、豆礫石噴射及灌漿系統、鋼筋網安裝器、鋼拱安裝器、龍門式起重機、盾構管片吊運安裝系統、電瓶機車、軌輪式混凝土攪拌輸送車、刀盤式土壓平衡盾構掘進機、刀盤式泥水平衡盾構掘進機、復合式管片模具、盾構同步注漿系統、排泥泵等