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【摘 要】目前天津地铁正在盾构施工阶段，盾构施工主要风险点在始发接收阶段，通过对多个已经完成的盾构区间的接收经验的研究，总结出盾构二次接收施工技术，在施工中最大限度保证盾构接收安全，且具有较强的技术可行性和实践可靠性，为其他盾构接收施工提供参考。
【关键词】盾构区间；二次接收；施工技术
1、水文地质
天津所处地段属冲积平原，地形平坦，地面高程2.92～3.92m。盾构区间接收处深度多处于潜水层及第一承压水层，潜水层：主要指人工填土（Qml）、上组陆相沉积冲击层（Q43al）、海相沉积层（Q42m），视为潜水含水层。含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄方式主要有蒸发、人工开采和下渗补给下部承压水，地表水体渗透。地下潜水水位如下：初见水位埋深2.80～3.60m，相当于标高0.7～-0.06m。静止水位埋深1.80～2.50m，相当于标高1.35～1.10m。潜水水位一般年变幅在0.50～1.00m左右。
第一承压含水层：下组陆相冲积层 （⑧2-1） 粉土、第五组陆相冲积层粉土（⑨2-1）透水性好，为承压含水层。第四组滨海潮汐带沉积层粉质粘土（⑩1）及第三组陆相冲积层粉质粘土（○111）透水性较差，可视为承压含水层隔水底板。该微承压水水头大沽高程为-0.15m。
2、接收准备
盾构接收之前，接收井内各项准备工作全部就绪。提前对洞门位置进行复核测量，并以此安装盾构接收基座，准备进行盾构接收。盾构贯通前50环的测量是复核盾构所处的方位、确认盾构姿态、评估盾构接收时的姿态和拟定盾构接收段的施工轴线、推进坡度的控制值和施工方案等的重要依据，以使盾构在此阶段的施工中始终按预定的方案实施，以良好的姿态接收，在盾构接收基座上准确就位。 盾构接收前50环左右时再次对导线和高程进行复测，保证盾构正交、对中进入洞门圈。
2.1盾构接收基座安放
根据洞门的确切方位，对盾构基座安放位置进行准确放样。基座安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位拼装、焊接。基座按平坡安放，基座就位后，进行支撑加固加强其整体稳定性，如图2.3.2-1所示。
2.2洞圈止水装置及注浆球阀安装
由于工作井洞圈直径与盾构外径存有一定的间隙，为了防止盾构接收时土体从该间隙中流失，在洞圈周围安装弧形钢板圈，以减小间隙量，同时槽内放置海绵，密封弧形钢板与盾构之间的间隙，可以有效阻止滲漏和水土漏失。并在洞门圈外设置注浆阀4个，作为洞口防水堵漏的预防措施。为了使得注浆效果更佳，注浆球阀后端连接一定长度的1.5寸钢管深入至洞门外地层。另外，在盾构接收第一次封门后，此时注浆球阀还将起到泄压和检验洞圈注浆效果作用。
2.3导向轨放置
为了使盾构接收时有良好的导向，在洞圈上安放导向轨。导向轨在洞圈底部放置2根，延伸至盾构基座上并与基座上的两根导向轨联成一体。在刀盘露出洞圈时，注意控制刀盘的转速，使导向轨和基座避让刀盘上的刀具，防止碰坏基座。
3. 接收段施工技术措施
3.1 盾构推进技术措施
盾构接收前50环为接收阶段，在接收段盾构施工过程中必须严格控制切口平衡土压力，使得盾构切口处的地层有微小的隆起量来平衡盾构背土时的地层沉降量。同时也必须严格控制与切口平衡压力有关的施工参数，如出土量、推进速度、总推力、实际土压力围绕设定土压力波动的差值等。防止超挖、欠挖尽量减少平衡压力的波动。在盾构进入加固区以后，土压和总推力适当减小，保证洞门的安全。
根据地质情况及隧道埋深情况理论计算切口平衡压力（未进加固区）得到：
正面平衡压力：P=k0γh
P： 平衡压力（包括地下水）
γ：土体的平均重度
h：隧道埋深
k0：土的侧向静止平衡压力系数
即接收段理论土压力：P=0.5×18×12.97=0.117Mpa。
当盾构进入加固区以后根据刀盘油压情况及地面监测情况逐步调低土压力值，并派专人值班观察洞门情况。当盾构刀盘前部靠上槽壁以后，逐渐降低土压力值直至0。
3.2严格控制盾构推进速度
盾构接收段施工时，推进速度应放慢，尽量做到均衡施工，减少对周围土体的扰动，避免在途中有较长时间耽搁。如果推得过快则刀盘开口断面对地层的挤压作用相对明显，将推进速度控制在15mm/min左右。
3.3严格控制盾构纠偏量
盾构在进入接收井前200m时及时调整好盾构姿态。在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工，盾构姿态变化不可过大。每环检查管片的超前量，隧道轴线和折角变化不能超过0.3%。推进时不急纠、不猛纠，多注意观察管片与盾壳的间隙，相对区域油压的变化量随出土量和千斤顶行程逐渐变化。采用稳坡法、缓坡法推进，以减少盾构施工对地面的影响。在盾构进入洞圈之前应根据洞门中心调整好盾构接收位置与姿态，避免盾壳与洞圈发生干涉。
3.4严格控制同步注浆量和浆液质量
严格控制同步注浆量和浆液质量，务必做到三点：
1、保证每环注浆总量；
2、保证每箱土要均匀合理地压注；
3、浆液的配比和稠度必须符合质量标准。
通过同步注浆及时充填建筑空隙，减少施工过程中的土体变形。
3.5严格控制盾尾油脂的压注
在同步注浆量充足的前提下，盾构机的盾尾密封功能就显得特别重要。为了顺利、安全的接收，必须切实地做好盾尾油脂的压注工作。每班上班时检查并保证储桶内有充足的油脂。推进时油脂开关用自动档根据压力情况自动补压（同时配备专人观察，需要时人工压注），杜绝因人为欠压造成的漏浆、漏水现象。 3.6在隧道内进行二次衬砌壁后注浆
在接收段施工中，盾构机刀盘靠上洞门槽壁后，盾构机整体进入加固区，在盾尾管片后进行二次壁后注浆，浆液采用双液浆，每环2～3m?（在实际压注中将根据各监测数据及压力进行适当的调整）。浆液通过管片的注浆孔注入地层，并在施工时采取推进和注浆联动的方式，注浆未达到要求，盾构暂停推进，以防止水土流失。壁后二次注浆根据现场探孔情况随时调整。二次注浆结束后，必须立即将闷头拧紧。
双液浆的质量配比如下：
3.7管片连接
按照设计要求，近洞口处最后11环管片用14号槽钢连接，每环6根，以防盾构接收重心转换，盾尾在脱出管片时管片环与环间隙被拉大，造成漏水或漏泥。拉紧装置在后浇环梁施工完成后方可拆除。
3.8盾构接收
盾构接收采用二次接收的施工工艺。在洞门混凝土粉碎性凿除后，盾构应尽快推进并拼装管片，尽量缩短盾构接收时间。当盾构前部约7m坐上基座导轨后则完成了第一次接收（根据实践情况而定）。然后，停止推进立即安装弧形钢板，对洞圈进行封堵并预留相应数量的注浆管。洞圈封堵完毕以后，对预留的注浆管压注双液浆液。洞门没有水外流时浆液压注完毕，盾构开始第二次接收。当最后一环管片拼装完毕后，继续推进，盾构机推至拆吊位置，立即将洞圈封堵，防止水土流失。
3.8.1盾构第一次接收推进
1 在清理干凈落在洞圈底部洞门渣石及落土后，启动盾构继续往前推进；
2 盾构推进拼装的最后五环管片背部加贴海绵，起到防止盾尾涌水涌砂的作用。
3推进过程中要派专人在接收井处观察盾构和洞圈及弧形钢板的间隙，同时加强水土流失的观测，盾构推进到露出洞圈约6700㎜时停止推进。
4利用事先准备好的弧形钢板封洞门，然后开始隧道内管片注浆和洞圈四周注浆，打环箍，压注浆液为双液浆和聚胺脂。
3.8.2盾构第二次接收推进
1在下述条件均具备的前提下，方可启动盾构推进系统，进行第二次推进：
a.地面变形比较稳定；
b.洞圈位置滴水不漏，可拆除上部的部分弧形钢板进行观察。
2 用割刀将弧形钢板沿盾壳割出一圈口子，再将盾构继续推进至盾尾露出洞圈；
3封堵弧形钢板与盾壳的间隙，继续隧道内管片注浆和洞圈四周注浆，压注浆液为双液浆。
4用预先加工的弧形钢板与最后一环管片端面钢板焊接牢靠。
5 当洞门处弧形钢板与管片端面钢板焊接牢固后用快硬水泥对弧形钢板接缝处进行封堵，而后在最后两环管片上利用吊装孔采取自下而上、少量多次的方式压注双液浆再次进行洞门处的充填注浆，每环注浆量为2—3m?，实际注浆依据洞门的渗漏情况进行现场判别，在确保地面沉降稳定同时洞门不渗漏的情况下可停止注浆。
6 盾构接收完成后，在确保洞门填充注浆效果良好，洞门无明显渗漏，同时地面沉降稳定的前提下割除弧形钢板，依照设计图纸施作井口接头。
4. 总结
通过对天津地铁盾构区间接收工艺的研究，在施工过程中采取了一系列的施工技术措施对盾构接收进行了控制，目前盾构接收全部安全顺利，事实证明，本工程采取的施工技术措施是有效的，希望可以对其他盾构接收提供一些参考。
【关键词】盾构区间；二次接收；施工技术
1、水文地质
天津所处地段属冲积平原，地形平坦，地面高程2.92～3.92m。盾构区间接收处深度多处于潜水层及第一承压水层，潜水层：主要指人工填土（Qml）、上组陆相沉积冲击层（Q43al）、海相沉积层（Q42m），视为潜水含水层。含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄方式主要有蒸发、人工开采和下渗补给下部承压水，地表水体渗透。地下潜水水位如下：初见水位埋深2.80～3.60m，相当于标高0.7～-0.06m。静止水位埋深1.80～2.50m，相当于标高1.35～1.10m。潜水水位一般年变幅在0.50～1.00m左右。
第一承压含水层：下组陆相冲积层 （⑧2-1） 粉土、第五组陆相冲积层粉土（⑨2-1）透水性好，为承压含水层。第四组滨海潮汐带沉积层粉质粘土（⑩1）及第三组陆相冲积层粉质粘土（○111）透水性较差，可视为承压含水层隔水底板。该微承压水水头大沽高程为-0.15m。
2、接收准备
盾构接收之前，接收井内各项准备工作全部就绪。提前对洞门位置进行复核测量，并以此安装盾构接收基座，准备进行盾构接收。盾构贯通前50环的测量是复核盾构所处的方位、确认盾构姿态、评估盾构接收时的姿态和拟定盾构接收段的施工轴线、推进坡度的控制值和施工方案等的重要依据，以使盾构在此阶段的施工中始终按预定的方案实施，以良好的姿态接收，在盾构接收基座上准确就位。 盾构接收前50环左右时再次对导线和高程进行复测，保证盾构正交、对中进入洞门圈。
2.1盾构接收基座安放
根据洞门的确切方位，对盾构基座安放位置进行准确放样。基座安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位拼装、焊接。基座按平坡安放，基座就位后，进行支撑加固加强其整体稳定性，如图2.3.2-1所示。
2.2洞圈止水装置及注浆球阀安装
由于工作井洞圈直径与盾构外径存有一定的间隙，为了防止盾构接收时土体从该间隙中流失，在洞圈周围安装弧形钢板圈，以减小间隙量，同时槽内放置海绵，密封弧形钢板与盾构之间的间隙，可以有效阻止滲漏和水土漏失。并在洞门圈外设置注浆阀4个，作为洞口防水堵漏的预防措施。为了使得注浆效果更佳，注浆球阀后端连接一定长度的1.5寸钢管深入至洞门外地层。另外，在盾构接收第一次封门后，此时注浆球阀还将起到泄压和检验洞圈注浆效果作用。
2.3导向轨放置
为了使盾构接收时有良好的导向，在洞圈上安放导向轨。导向轨在洞圈底部放置2根，延伸至盾构基座上并与基座上的两根导向轨联成一体。在刀盘露出洞圈时，注意控制刀盘的转速，使导向轨和基座避让刀盘上的刀具，防止碰坏基座。
3. 接收段施工技术措施
3.1 盾构推进技术措施
盾构接收前50环为接收阶段，在接收段盾构施工过程中必须严格控制切口平衡土压力，使得盾构切口处的地层有微小的隆起量来平衡盾构背土时的地层沉降量。同时也必须严格控制与切口平衡压力有关的施工参数，如出土量、推进速度、总推力、实际土压力围绕设定土压力波动的差值等。防止超挖、欠挖尽量减少平衡压力的波动。在盾构进入加固区以后，土压和总推力适当减小，保证洞门的安全。
根据地质情况及隧道埋深情况理论计算切口平衡压力（未进加固区）得到：
正面平衡压力：P=k0γh
P： 平衡压力（包括地下水）
γ：土体的平均重度
h：隧道埋深
k0：土的侧向静止平衡压力系数
即接收段理论土压力：P=0.5×18×12.97=0.117Mpa。
当盾构进入加固区以后根据刀盘油压情况及地面监测情况逐步调低土压力值，并派专人值班观察洞门情况。当盾构刀盘前部靠上槽壁以后，逐渐降低土压力值直至0。
3.2严格控制盾构推进速度
盾构接收段施工时，推进速度应放慢，尽量做到均衡施工，减少对周围土体的扰动，避免在途中有较长时间耽搁。如果推得过快则刀盘开口断面对地层的挤压作用相对明显，将推进速度控制在15mm/min左右。
3.3严格控制盾构纠偏量
盾构在进入接收井前200m时及时调整好盾构姿态。在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工，盾构姿态变化不可过大。每环检查管片的超前量，隧道轴线和折角变化不能超过0.3%。推进时不急纠、不猛纠，多注意观察管片与盾壳的间隙，相对区域油压的变化量随出土量和千斤顶行程逐渐变化。采用稳坡法、缓坡法推进，以减少盾构施工对地面的影响。在盾构进入洞圈之前应根据洞门中心调整好盾构接收位置与姿态，避免盾壳与洞圈发生干涉。
3.4严格控制同步注浆量和浆液质量
严格控制同步注浆量和浆液质量，务必做到三点：
1、保证每环注浆总量；
2、保证每箱土要均匀合理地压注；
3、浆液的配比和稠度必须符合质量标准。
通过同步注浆及时充填建筑空隙，减少施工过程中的土体变形。
3.5严格控制盾尾油脂的压注
在同步注浆量充足的前提下，盾构机的盾尾密封功能就显得特别重要。为了顺利、安全的接收，必须切实地做好盾尾油脂的压注工作。每班上班时检查并保证储桶内有充足的油脂。推进时油脂开关用自动档根据压力情况自动补压（同时配备专人观察，需要时人工压注），杜绝因人为欠压造成的漏浆、漏水现象。 3.6在隧道内进行二次衬砌壁后注浆
在接收段施工中，盾构机刀盘靠上洞门槽壁后，盾构机整体进入加固区，在盾尾管片后进行二次壁后注浆，浆液采用双液浆，每环2～3m?（在实际压注中将根据各监测数据及压力进行适当的调整）。浆液通过管片的注浆孔注入地层，并在施工时采取推进和注浆联动的方式，注浆未达到要求，盾构暂停推进，以防止水土流失。壁后二次注浆根据现场探孔情况随时调整。二次注浆结束后，必须立即将闷头拧紧。
双液浆的质量配比如下：
3.7管片连接
按照设计要求，近洞口处最后11环管片用14号槽钢连接，每环6根，以防盾构接收重心转换，盾尾在脱出管片时管片环与环间隙被拉大，造成漏水或漏泥。拉紧装置在后浇环梁施工完成后方可拆除。
3.8盾构接收
盾构接收采用二次接收的施工工艺。在洞门混凝土粉碎性凿除后，盾构应尽快推进并拼装管片，尽量缩短盾构接收时间。当盾构前部约7m坐上基座导轨后则完成了第一次接收（根据实践情况而定）。然后，停止推进立即安装弧形钢板，对洞圈进行封堵并预留相应数量的注浆管。洞圈封堵完毕以后，对预留的注浆管压注双液浆液。洞门没有水外流时浆液压注完毕，盾构开始第二次接收。当最后一环管片拼装完毕后，继续推进，盾构机推至拆吊位置，立即将洞圈封堵，防止水土流失。
3.8.1盾构第一次接收推进
1 在清理干凈落在洞圈底部洞门渣石及落土后，启动盾构继续往前推进；
2 盾构推进拼装的最后五环管片背部加贴海绵，起到防止盾尾涌水涌砂的作用。
3推进过程中要派专人在接收井处观察盾构和洞圈及弧形钢板的间隙，同时加强水土流失的观测，盾构推进到露出洞圈约6700㎜时停止推进。
4利用事先准备好的弧形钢板封洞门，然后开始隧道内管片注浆和洞圈四周注浆，打环箍，压注浆液为双液浆和聚胺脂。
3.8.2盾构第二次接收推进
1在下述条件均具备的前提下，方可启动盾构推进系统，进行第二次推进：
a.地面变形比较稳定；
b.洞圈位置滴水不漏，可拆除上部的部分弧形钢板进行观察。
2 用割刀将弧形钢板沿盾壳割出一圈口子，再将盾构继续推进至盾尾露出洞圈；
3封堵弧形钢板与盾壳的间隙，继续隧道内管片注浆和洞圈四周注浆，压注浆液为双液浆。
4用预先加工的弧形钢板与最后一环管片端面钢板焊接牢靠。
5 当洞门处弧形钢板与管片端面钢板焊接牢固后用快硬水泥对弧形钢板接缝处进行封堵，而后在最后两环管片上利用吊装孔采取自下而上、少量多次的方式压注双液浆再次进行洞门处的充填注浆，每环注浆量为2—3m?，实际注浆依据洞门的渗漏情况进行现场判别，在确保地面沉降稳定同时洞门不渗漏的情况下可停止注浆。
6 盾构接收完成后，在确保洞门填充注浆效果良好，洞门无明显渗漏，同时地面沉降稳定的前提下割除弧形钢板，依照设计图纸施作井口接头。
4. 总结
通过对天津地铁盾构区间接收工艺的研究，在施工过程中采取了一系列的施工技术措施对盾构接收进行了控制，目前盾构接收全部安全顺利，事实证明，本工程采取的施工技术措施是有效的，希望可以对其他盾构接收提供一些参考。