浅埋大断面隧道小半径盾构始发技术研究.pdf

·隧道／地下工程·收稿日期：２０１６０９０３基金项目：中国铁建股份有限公司科技研究开发计划项目（１５Ｃ１８隧）浅埋大断面隧道小半径盾构始发技术研究杨旺兴（中铁十六局集团有限公司　北京　１０１１００）摘　要　新建珠海市区至珠海机场城际轨道交通项目拱北至横琴段为浅埋大断面（直径　　８．８ｍ）盾构隧道。本文针对大断面隧道的高质量小半径（Ｒ４１３）始发掘进技术展开研究，采用割线始发和轴线精细化控制技术，始发过程中隧道管片安装左线最大标高偏差　　１９ｍｍ，最大水平偏差　　２８ｍｍ，右线最大标高偏差　　１６ｍｍ，最大水平偏差　　２３ｍｍ；左线隧顶最大沉降量为　　１．６ｍｍ，右线最大沉降量为　　４．３５ｍｍ。姿态偏差及沉降变形均远远满足规范的控制标准，并保证了盾构机顺利始发并掘进，既节省了工期，又保证了质量和施工安全。关键词　大断面小半径隧道　轴线控制　割线始发　施工质量中图分类号　　　Ｕ４５５．４３文献标识码　　　Ａ文章编号　１００９４５３９　（２０１６）１２００３７０６　　　　　　　　ＬａｕｎｃｈｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＳｈａｌｌｏｗＢｕｒｉｅｄＳｈｉｅｌｄＴｕｎｎｅｌｏｆＬａｒｇｅ　　　ＣｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｉｎＳｈａｒｐＣｏｒｎｅｒ　　ＹａｎｇＷａｎｇｘｉｎｇ（　　　‰°′″′‰×“′”∶ｔｈ　　ＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐＣｏ．Ｌｔｄ．，　　Ｂｅｉｊｉｎｇ１０１１００，道／地下工）Ａｂｓｔｒａｃｔ　　　　　　　　ＴｈｅｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｏｆｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｆｒｏｍＧｏｎｇｂｅｉ　　　　　　　　　ｔｏＨｅｎｇｑｉｎｂｅｌｏｎｇｓｔｏａｎｅｗｌｙｂｕｉｌｔｉｎｔｅｒｃｉｔｙｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔｐｒｏ隧隧　　　　　　　　ｊｅｃｔｗｈｉｃｈｉｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｏｗｎｔｏｗｎａｒｅａｏｆＺｈｕｈａｉ　　ａｎｄｔｈｅＺｈｕｈａｉ　　　　　　　　　　Ａｉｒｐｏｒｔｉｓａｌａｒｇｅｓｅｃｔｉｏｎｔｕｎｎｅｌａｎｄｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｉｓ８．８　　　　　　　　　　　ｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｕｎｎｅｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｌａｒｇｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｔｕｎｎｅｌｉｎｓｈａｒｐｃｏｒｎｅｒ隧　（Ｒ４１３）　　　　“‰ ‰′׉ ”‰°·　　　　　　　　　　　　　　　　ｔｅｄ．Ｔｈｅｓｅｃａｎｔｏｒｉｇｉｎａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｆｉｎｅｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆａｘｉｓａｒｅｕｓｅｄ．Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｅｌｅｖａｔｉｏｎｄｅｖｉａｔｉｏｎｏｆ　　　ｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆｔｕｎｎｅｌ　　　　　　　　　　　　　　ｓｅｇｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｌｅｆｔｌｉｎｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｌａｕｎｃｈｉｎｇｉｓ１９ｍｍａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｄｅｖｉａｔｉｏｎｉｓ　　　　２８ｍｍ．Ｉｎｔｈｅｒｉｇｈｔｌｉｎｅ，　　　　　　ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｅｌｅｖａｔｉｏｎｄｅｖｉａｔｉｏｎｉｓ１６ｍｍ，　　　ａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　　　ｄｅｖｉａｔｉｏｎｉｓ２３ｍｍ．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔａｍｏｕｎｔｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌｒｏｏｆｉｎｔｈｅｌｅｆｔｌｉｎｅｉｓ１．６ｍｍａｎｄｉｔｉｓ４．３５ｍｍｉｎｔｈｅｒｉｇｈｔｌｉｎｅ．Ｔｈｅｐｏｓ隧　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｔｕｒｅｄｅｖｉａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｃａｎｇｒｅａｔｌｙｍｅｅｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｍｏｏｔｈｄｅｐａｒｔｕｒｅ　　　　ａｎｄｔｕｎｎｅｌｉｎｇｏｆｓｈｉｅｌｄｍａｃｈｉｎｅ，　　　　　　　“‰′°° °×”′ °  ‰°‰，　　　　　　　ｂｕｔａｌｓｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙａｎｄｔｈｅｓｅｃｕｒ隧　　　ｉｔｙｏｆｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　　ｌａｒｇｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｔｕｎｎｅｌ隧　　ｉｎｓｈａｒｐｃｏｒｎｅｒ；ａｘｉａｌ　ｌｉｎｅｃｏｎｔｒｏｌ；　ｓｅｃａｎｔｏｒｉｇｉｎａｔｉｎｇ；　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｑｕａｌｉｔｙ　　１引言随着我国城市建设的高速发展，城市地下轨道交通的建设也相应取得了飞速发展，但在城市轨道交通线路的选线设计方面，由于受规划及既有建（构）筑物的制约，使得城市轨道交通的线形设计越来越复杂，不可避免会出现存在小半径曲线的规划线路。小半径曲线盾构法施工技术与常规盾构法施工技术相比存在一定的特殊性，施工难度大、风险大。大直径盾构机在小半径曲线区段施工技术的关键在于始发质量的好坏及掘进过程中轴线的精细化控制，始发成功与否决定着整个区间隧道盾构施工的成败，对隧道施工安全、进度、质量、工期及经济效益产生决定性的影响，轴线的精细化控制可以更好地提升盾构施工的质量，因此采取怎样的合理措施来保证大断面隧道盾构施工在小半径曲线上高质量始发掘进，使管片不出现错台、漏水等事故是整个盾构施工过程的难点与重点。７３铁道建筑技术　　　　　ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１６　（　１２）万方数据·隧道／地下工程·诸多学者也对盾构在曲线区段的施工技术进行了研究，陈大囡等［１］通过对盾构机掘进过程中土压的理论分析，研究了小半径曲线区段盾构隧道的轴线控制技术，并提出了相应的控制措施；项瀚仪［２］对结合北京地铁亦庄线工程项目，对于小半径（Ｒ２７５）曲线隧道割线始发技术进行了研究，并提出了相应的掘进控制措施，保证了相对较高的施工质量；凌宇峰、李章林［３］针对上海外高桥电厂取水隧道工程，对小曲线半径（Ｒ２２５）区段盾构掘进轴线控制施工技术进行了研究，并针对当地土层特点提出了多项施工控制措施；李江、赖伟文［４］针对广佛线地铁盾构施工工程，对盾构施工在小半径（Ｒ３２０）曲线段始发和到达施工的风险进行了系统地研究，并提出了相应的控制措施、取得了较好的效果；季维果［５］针对盾构施工整体始发过程中伴随的出渣、管片运输及盾构机姿态控制等技术难题，自行研制了皮带机和管片运输小车，提高了始发效率及质量；李晖［６］针对大连市地铁二号线区间隧道小半径（Ｒ３００）盾构割线始发技术进行了改进，并提出了具体的改进措施；李义华等［７］结合人工冻结法施工技术对盾构隧道割线始发技术进行了研究，保证了整个盾构始发的成功与安全。周明军［８］依据武汉地铁　２　号线盾构区间隧道施工，研究了小半径盾构始发与接收技术，重点分析了盾构姿态控制等关键技术措施；刘雅丹等［９］针对北京地铁　１０　号线国贸站　～双井站盾构隧道施工中出现的围护桩侵入原线位隧道净空难题，对盾构小半径曲线始发技术控制与管理进行了研究。综上所述，之前学者对于小半径盾构掘进基本上都是在地铁施工过程中的研究，由于地铁施工所用盾构机直径较小［　１０－１３］，一般为　　６ｍ　多，在小半径曲线段始发掘进相对较容易，且始发技术已较为成熟，本文所研究的小半径（Ｒ４１３）曲线段始发盾构机直径为　　８．８ｍ，为典型的大断面隧道，且埋深较浅，松弛荷载较大，施工控制较为困难，如果控制措施采取不当，极易造成始发结构的坍塌，且整个曲线隧道施工质量的好坏决定于盾构始发控制及掘进过程中对轴线的精细化控制。为此本文针对大断面隧道的小半径高质量始发及精细化轴线控制开展了研究，为以后类似盾构始发技术研究提供了借鉴依据及参数模板。　２工程概况新建珠海市区至珠海机场城际轨道交通项目　１号工作井　～湾仔北站盾构区间左、右线始发段均位于曲线区段，曲线半径　　４１３ｍ。盾构管片内径　　７．７ｍ，外径　　８．５ｍ，纵向坡度　‰－１５．７，端头隧道顶覆土厚度　　６．１ｍ，盾构机直径为　　８．８ｍ。该工程位于东南沿海地区，土层极为复杂且多为软弱土层，且隧道限界范围内有大量的孤石存在。１＃盾构始发井，毗邻港珠澳大桥施工现场，端头井附近既有　５　个桥桩，吊装场地面积所剩不多，因此必须在盾构机的组装及始发场地布置上充分准备，合理安排，才能将盾构组装及始发的工作顺利按时完成。始发区段隧道沿南湾南路下行，车流量较大，周边建筑物较为复杂，存在多处老旧房屋，对施工沉降的要求较高，始发段交通平面图见图　１。图　　　１始发段交通平面图　３小半径曲线隧道盾构始发设计　　３．１盾构始发原理小半径曲线隧道的盾构始发设计一定要在始发路径的选择、端头土体的加固、曲线始发施工轴线的精细化控制方面进行严格的方案比选，满足安全、质量、经济的原则上保证隧道结构及周围环境的变形满足规范要求，始发工艺流程如图　２。（１）始发线型的合理选择：包括始发井在内的整个盾构始发区段都处在小半径曲线段（　Ｒ４１３ｍ），始发时盾构机只能沿直线推进，且盾构半径较大为　８．８ｍ，对轴线的偏差控制要求极为严格，始发路径选择的合理与否是制约整个盾构始发过程的关键和难点，本次采用割线始发技术。（２）始发架和反力架的设置：盾构机轴线纠偏８３铁道建筑技术　　　　　ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１６　（　１２）万方数据·隧道／地下工程·调整存在滞后性是曲线段盾构始发的主要难点及重点，通过理论计算尽早采用超挖、设置铰接和区域油缸装置等预处理措施对盾构机整体姿态和掘进线型进行调整，这就必然导致盾构推进反力的大小和方向存在较大的不确定性，故始发架和反力架必须牢固可靠，能够承受侧向力的作用。图　　２浅埋大断面隧道小半径盾构始发工艺流程　（３）负环管片拼装：负环按照　１６　点位置拼装，螺栓紧固力　　３６ｋｇ·ｍ，钢丝绳拉紧牢固。在洞门处对负环管片增加刚性支撑，使管片能承受侧向力的作用。（４）盾构推进时各项参数的合理选择：盾构曲线始发不仅处于小半径圆曲线段，而且处于纵向下坡段，盾构姿态的调整和控制至关重要，始发掘进每一环推进时各项参数的合理选择是关键。（５）采用割线始发和轴线精细化控制，保证了盾构机顺利始发并掘进，使盾构隧道管片姿态偏差及周边环境沉降变形都控制在规范允许范围之内，既节省了工期，又保证了盾构掘进施工的安全。（６）加强监测力度，实行信息化施工，密切监视各点位的沉降变化情况，并及时采取补救措施，最终使盾构施工高质量地在小半径曲线隧道掘进。　３．２小半径隧道始发难点分析（１）始发端头土层为软弱富水土层，南边紧邻珠江水域，如不进行预加固处理，土体很容易塌方或大范围流失，甚至会导致整个盾构机处于失控状态，因此始发前必须对始发井区域土体进行加固处理，对整个洞门结构进行反复验算。（２）盾构机自身为直线型的钢体结构，不可能与线路曲线完全拟合，且盾构机机身越长、线路曲线半径越小，拟合的难度就越大，盾构机在施工掘进过程中要不断地对盾构姿态进行纠偏，纠偏量也随着曲线半径的变小而增大。（３）始发井毗邻港珠澳大桥施工现场，始发场地有限，反力架等支撑体系的设置较为困难，且盾构机直径较大，曲线半径较小，反力架和负环管片的受力极为复杂，存在偏心力，很容易因局部的应力过度集中而导致失稳倾覆。（４）本次始发采用割线始发，洞门方向与始发方向不垂直，盾构机前面刀盘的受力会不均匀，隧道的轴线控制极为困难。　３．３隧道采用割线始发设计　　３．３．１盾构机概况１＃工作井　～湾仔北站盾构区间，使用中国铁建重工研发的首批大直径盾构　ＤＺ１９２　盾构机。盾构机长度　　１０．３ｍ，前盾直径　　８．８ｍ，盾中　　８．７８５ｍ，盾尾　　８．７７ｍ，后配套台车　６　节。　３．３．２割线的参数设计盾构机始发采用直线的线型，即始发段圆曲线的割线，盾尾进洞后开始纠偏计算。盾构机长度　１０．３ｍ，托架长度　　１４．５ｍ，反力架距离盾构钢环　１５．２ｍ。盾构始发起点里程为　　ＤＫ２＋７４８．９２６，隧道中心坐标为（　　２４５６９９０．７３１，　　１１７８４６．５１７），由于始发井与暗埋段接头处隧道中心线与中隔墙边线的距离只有　　３．３３ｍ，盾构机负环数量为　９．５　环，负环长度　　１５．２ｍ。而盾构始发井长度只有　　１９．２ｍ，后配套台车的宽度为　６．１ｍ，中隔墙限制了后配套台车的行走线路，为保证台车的安全，盾构始发割线在盾构机刀盘位置向曲线内侧偏移　　０．０７０ｍ，始发刀盘的坐标为（　　２４５６９９０．７５９，　１１７８４６．５８１）。始发割线方位为　１５５°′″１２１３．９７，与刀盘位置隧道中线切线方向（１５５°′″０８０．２３）夹角为　０°′″４１３．７４。则理论上在盾构机盾尾进洞后盾构机刀盘坐标为：９３铁道建筑技术　　　　　ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１６　（　１２）万方数据·隧道／地下工程·　Ｘ＝　　２４５６９９０．７５９　＋１０．３　×ｃｏｓ（１５５°′″１２１３．９７）＝　　２４５６９８１　．４０９　Ｙ＝　　１１７８４６．５８１＋１０．３　×ｓｉｎ（１５５°′″１２１３．９７）＝　　１１７８５０．９０１　　根据割线与隧道中线的相对几何关系计算可得盾尾完全进洞后刀盘坐标与隧道中线相比偏右　０．０７５ｍ，符合《盾构法施工隧道施工与验收规范》的要求，同时保证台车和电瓶车轨道的平顺度和后配套台车出反力架后与暗埋段侧墙和中隔墙保持　　２０ｃｍ　的安全距离，始发割线与隧道中心线平面图如图　３。图　　３始发割线与隧道中心线平面图　　３．３．３盾构机纠偏曲线设计盾构机掘进过程中，当盾构机偏离隧道设计轴线时需要进行纠偏，本文以平曲线为例采用三次样条曲线作为纠偏曲线进行模拟计算。根据盾构机的性能，在盾构机刀盘进洞　　５ｍ　后可以开始纠偏，并根据割线设计参数可得此时盾构机平面偏差为　　－０．０３２ｍ“（－”表示左偏）。经计算开始纠偏时刀盘坐标为（ｘ１　　＝２４５６９９０．７５９，ｙ１　＝１１７８４６．５８１），纠偏完成后刀盘坐标在隧道中线上。为尽量减小纠偏曲线长度，减少隧道偏差，并考虑管片平顺度，按照平均每米的纠偏不大于　１０ｍｍ　进行计算，则纠偏曲线的长度约为　　１７．６ｍ（１１　环）。纠偏结束时隧道中线里程为　　ＤＫ２＋７７１．５２６，方位角为　１５１°′″５３４６．２７　，隧道中心坐标为（ｘ２＝　　２４５６９７０．５７２，ｙ２　　＝１１７８５６．７４５）。设纠偏曲线的方程为：　Ｙ＝ａｘ３＋ｂｘ２　＋ｃｘ＋ｄ（１）　　将两个刀盘坐标代入公式可得：Ｙ１＝ａｘ３１＋ｂｘ２１＋ｃｘ１＋ｄ（２）Ｙ２＝ａｘ３２＋ｂｘ２２＋ｃｘ２＋ｄ（３）　　样条曲线的一阶导数为曲线的斜率，纠偏开始时样条曲线斜率等于割线的斜率；纠偏结束时样条曲线的斜率等于隧道中心线切线的斜率，可得到公式：Ｙ１′＝３ａｘ２１＋２ｂｘ１＋ｃ（４）Ｙ２′＝３ａｘ２２＋２ｂｘ２＋ｃ（５）　　联立方程式（２）、（３）、（４）、（５）可得到样条曲线的系数，即确定样条曲线。为了更主观地显示和减少计算量，使用　ＣＡＤ　软件以样条曲线与割线和隧道中线相切为条件做样条曲线，直接能够反映出样条曲线的情况和每掘进　　１ｍ　需要的纠偏量。　３．４小半径隧道盾构始发前期准备　　３．４．１始发端头土体稳定措施（１）降水加固区设置　３　处应急降水井，在破除洞门前　３　～５ｄ　实施降水，水位降至管片结构底　１ｍ，待盾构出洞，拼装　３　环管片后停止降水。降水作为辅助措施，可提高土体的密度及强度。（２）土体加固１＃井端头加固采用铁８００＠６００　旋喷桩加固，旋喷桩加固采用　４２．５　级以上的普通硅酸盐水泥，每延米水泥用量不得少于　　３００ｋｇ，水泥浆的水灰比为∶１１∶～１１．５。旋喷桩加固后土体　　２８ｄ　无侧限抗压强度不小于　　２．０ＭＰａ，渗透系数不得大于　１０－７　ｃｍ／ｓ。　３．４．２洞门密封的安装为了防止始发时泥浆从始发洞门与盾构机之间的缝隙中流出以及盾尾通过始发洞门时注浆浆液的流出，始发时洞门需要进行严格密封，如洞门密封问题处理不好，盾构机通过洞门装置时会发生漏浆漏水事故，且泄露严重的话会造成坍塌事故，必须引起高度重视。本文采用橡胶帘布、固定板、垫片、折页翻板及圆环板进行密封。　３．５始发时标高控制盾构机始发位置的隧道中心线沿　‰１５．７的坡度下坡，考虑到盾构机直径大，盾构始发掘进过程中反力架受力较大，为保证反力架的受力均匀稳定，采取盾构机水平始发。盾构机始发脱离托架后会产生不同程度的栽头现象，因此将盾构机刀盘位置的托架抬高　　０．０２０ｍ。　３．６始发托架与反力架定位始发托架的定位精度决定了盾构机始发时的姿态，反力架的定位精度将影响盾构机掘进时的受力和管片拼装的质量。（１）始发托架定位０４铁道建筑技术　　　　　ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１６　（　１２）万方数据·隧道／地下工程·根据盾构机的参数、始发的割线设计参数和洞门钢环的位置计算出始发托架的空间位置，然后对始发托架进行放样，始发托架安装后进行测定验证，托架的水平偏差为　０．００３ｍｍ（右偏），标高偏差　０．００５ｍｍ。（２）反力架定位始发托架的定位设计方案一样对反力架进行定位，安装完验证得水平偏差为　　０．００５ｍｍ（右偏），标高偏差　　０．００５ｍｍ，垂直度为　‰１。　３．７推进参数控制管理始发过程中，要对土仓压力、总推力、推进速度、出土量、刀盘扭矩、刀盘转速、注浆压力等指标进行动态施工精细化控制，始发初期，要对上述参数根据始发区域地层情况进行反复的理论计算，并根据实时监测数据进行参数调整，找到最优的施工参数。　３．８盾构机始发姿态控制盾构姿态是指从盾构切口及盾尾两中心线的高程、水平、坡度、轴线等方面的瞬间姿态。盾构姿态保持的优劣对整个区间隧道的走向起着主导作用，施工掘进过程中要勤勘勤测，依据测量结果，及时分析并调整掘进参数，使得隧道盾构轴线和管片轴线拟合最好，高程偏差和水平偏差控制在最小范围，盾壳与管片四周之间的空隙保持均匀。　３．９负环管片拼装在盾构机初期掘进期间，为使盾构的推力从后方传递至后座再传递到竖井结构，在盾构机　＋１　环与反力支座间需拼装负环管片。１＃工作井实际可用轴线尺寸为　　１９．２ｍ，盾构后座由　９　环负环管片拼装而成。负环管片推出盾尾后要立即进行加固支撑，保证负环管片的拼装质量，从而保证盾构机的始发姿态。为了确保始发段管片拼装的质量，使管片受力尽量均匀。负环管片闭口环脱离盾尾后，应立即对其进行加固支撑。盾构机推进时，上部千斤顶的顶力通过第一环闭口环管片支撑进行轴向力传递。加固后推进千斤顶的受力区域及油压可以有较大的选择范围，便于盾构出洞施工时轴线的控制。加固支撑设置完成后，在整个始发段盾构推进期间应注意观察后座的变形，防止位移过大而造成破坏。在初始段，后靠要设置变形观察点，且测量次数要逐步增多，直至后靠变形稳定之后，再减少每环的观测次数，变形稳定后方可停止观测。　３．１０铰接在盾构切口至支撑环及支撑环至盾尾部增设铰接部分，以提高整个盾构机的灵活性，这样可以有效地减少隧道超挖量，确保隧道曲线施工掘进的轴线控制达到更好的效果。　　　３．１１轴线控制盾构机掘进过程中同步注浆和二次补充注浆不能完全保证围岩的承载强度，以至于管片会受到侧向力的作用，并向外侧偏移，为了使隧道管片安装偏差控制在规范要求之内，掘进过程中要预留一定的偏移量，考虑始发区域土层情况，经过理论计算，将预留偏移量设置为　　２０ｍｍ　上下，并保证每环掘进的过程中都要进行纠偏，并且保证偏移量尽量小确保楔形块的环面要与径向曲率半径面垂直。施工过程中采用低压石棉橡胶板，控制管片的位移，保证环面的平整，减小管片的破碎，从而有效地对轴线进行精细化控制。　４始发施工质量分析盾构在小半径圆曲线段掘进施工，始发的成功与否是整个盾构施工的关键，对施工质量、安全、施工进度及工期起着至关重要的作用，始发过程中通过对始发区域部分管片安装的偏差情况进行测定及对周边环境的沉降变形情况进行总结分析。　　４．１管片姿态分析盾构施工质量的好坏很大程度上决定于管片安装的偏差情况，管片安装的偏差越小，错台、漏水等工程病害控制得越好，后期养护维修成本也会更大程度上降低。１＃工作井左、右线前　１２　环管片安装的偏差情况如图４　所示，负值表示向右偏，正值表示向左偏。图　　４部分管片安装的偏差情况统计　１４铁道建筑技术　　　　　ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１６　（　１２）万方数据·隧道／地下工程·由图　４ａ　可以看出，左线前　１２　环管片安装的标高偏差都控制在　　２０ｍｍ　以内，最大偏差出现在第　４环管片处，偏差为　　１９ｍｍ，前　２　环偏差为负，３　环以后偏差为正，且偏差总体趋势在变小；水平偏差都控制在　　３０ｍｍ　以内，最大偏差出现在第　６　环管片处，偏差为　　２８ｍｍ，且前　１２　环管片的水平偏差都为负值向左偏，且随着施工的进行，后来管片的偏差也越来越小。由图　４ｂ　可以看出，右线前　１２　环管片安装的标高偏差跟左线相同，都控制在　　２０ｍｍ以内，最大偏差为　　１６ｍｍ，全部向右偏；水平偏差最大为　　２３ｍｍ，全部向左偏。开始掘进时，反力的实施主要依靠反力架及负环管片，受力较为复杂，受力方向与线路隧道轴线设计存在差异，管片安装的偏差较大，随着施工安装环数的增多，施工反力的施加越来越稳定，管片安装出现的偏差就越低。　４．２始发过程周边环境沉降变形情况大断面隧道小半径始发盾构施工过程中，对周边环境的扰动很大［　１４－１５］，加固处理不当就使得对周围土层产生较大的变形，甚至会出现倾覆坍塌病害，且此次始发区域周边环境极为复杂，始发过程中的左、右线隧顶正上方部分点位土体沉降变形情况如图　５，下沉为负，隆起为正。图　　５始发过程中左右线部分点位土体沉降情况　由图　５　可知，始发过程中左、右线隧顶土体变形均表现为下沉，左线最大沉降量为　　１．６ｍｍ，右线最大沉降量为　　４．３５ｍｍ，远远低于施工要求的控制规范，表明此次盾构始发施工预加固效果很好。　５结束语本文研究为直径　　８．８ｍ　的大断面隧道施工，曲线半径　　４１３ｍ，施工难度很大，始发后隧道管片安装左线最大标高偏差　　１９ｍｍ，最大水平偏差　　２８ｍｍ，右线最大标高偏差　　１６ｍｍ，最大水平偏差　　２３ｍｍ；左线隧顶最大沉降量为　　１．６ｍｍ，右线最大沉降量为　４．３５ｍｍ。姿态偏差及沉降变形均远远满足规范的控制标准，且隧道没有发生错台和漏水，证明采用的割线始发和轴线精细化控制技术满足设计和规范要求，解决了大断面隧道小半径始发掘进设计和施工中的难题，也为本项目后续施工积累了经验。参考文献［１］　陈大囡，郑学峰．小曲率半径隧道盾构推进的轴线控制［Ｊ］．城市道桥与防洪，２００９（５）：　１３２－１３４．［２］　项瀚仪．盾构　　２７５ｍ　小半径隧道始发施工技术［Ｊ］．市政技术，２０１０（Ｓ２）：　１３３－１３６．［３］　凌宇峰，李章林．小曲线半径盾构轴线控制技术［Ｊ］．上海建设科技，２００３（１）：　３４－３６．［４］　李江，赖伟文．小半径曲线盾构始发和到达施工技术［Ｊ］．企业技术开发，２０１４，３３（２０）：　１－４．［５］　季维果．大连地铁　２　号线小半径曲线隧道盾构单井口始发技术研究［Ｊ］．隧道建设，２０１４，３４（９）：　８９５－８９９．［个］　李晖．３００ｍ　小半径曲线隧道单工作井内盾构整体始发技术［Ｊ］．建筑技术，２０１２（３）：　２４１－２４２．［７］　李义华，李志军，孟海峰．盾构在水平冻结加固区小半径曲线始发技术［Ｊ］．隧道建设，２０１２，３２（４）：　５３１－５３６．［８］　周明军．地铁区间隧道盾构曲线始发与接收施工技术［Ｊ］．铁道建筑，２０１４（７）：　５９－６２．［９］　刘雅丹，李贵林．北京地铁　１０　号线盾构隧道小半径曲线始发施工监管实践［Ｊ］．铁道标准设计，２００８（１２）：　３－５．［１０］康宝生，陈馈，李荣智．南京地铁盾构始发与到达施工技术［Ｊ］．建筑机械化，２００４（２）：　２５－２９．［１１］张公社．超大直径泥水平衡式盾构机始发技术［Ｊ］．铁道建筑技术，２００９（８）：　５７－６１．［１２］杜万强．大断面燕尾段隧道盾构长距离空推始发技术［Ｊ］．铁道建筑技术，２０１３（５）：　２５－２８．［１３］张俊英．盾构机分体始发施工技术［Ｊ］．铁道建筑技术，２０１３（９）：　４４－４７．［１４］赵耀强，李元海，朱世友，等．不同地层条件盾构始发对地表沉降影响规律研究［Ｊ］．隧道建设，２０１１，３１（４）：　４６３－４６９．［１５］高丙丽，任建喜．盾构始发井施工对周围管线的变形影响规律及其控制技术［Ｊ］．现代隧道技术，２０１４，５１（３）：　１９３－１９９．２４铁道建筑技术　　　　　ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１６　（　１２）万方数据