市政工程安全生產標準化之盾構（TBM）施工

3.5 盾構（TBM）施工

3.5.1 一般規定

1.盾構（TBM）施工作業前應對主要危險源、危害因素進行識別判斷。

2.盾構（TBM）在特殊地質條件下施工前，建設單位應組織專家評審施工方案。

3.盾構（TBM施工作業前，建設單位應組織專家對盾構機（全斷面巖石掘進機）進行適應性、可靠性進行評估。

4.盾構（TBM）施工中應結合工程環境、地質和水文條件編制完善的施工監控量測方案。當出現盾構機變形異常情況必須加強監測頻率，建設單位應選擇具有專業資質的第三方進行量測復核工作。

5.TBM施工應開展超前地質預報，判斷圍巖類別、巖性、穩定性、整體性、抗壓強度等，通過超前地質預報工作達到快速補充和檢驗地質資料的目的，避免漏報重大地質災害點（段）。

6.盾構設備大件吊裝作業必須由具有資質的專業隊伍實施。

3.5.2盾構施工

3.5.2.1施工準備

1.盾構施工前，應根據工程的水文地質條件，盾構類型、工作井圍護結構形式、周圍環境等因素，對盾構工作井端頭進行合理加固。掘進前，應監測加固體的強度、抗滲性能，合格后方可始發掘進。

2.工作井參照市政工程隧道暗挖豎井施工。

3.盾構設備吊裝應根據盾構設備部件的最大重量和尺寸選用吊裝符合安全要求的設備。起吊前，應對吊具和鋼絲繩的強度、地基吊裝承載雙機抬吊后體翻轉盾構機刀盤下井力、盾構工作井結構、地下管線等應進行驗算校核，并根據驗算結果采取相應的加固措施。吊裝作業時，各大型部件應選擇合理的吊點吊運，吊裝應平穩，嚴禁起吊速度過快和吊件長時間在空中停留。吊裝作業應由專人負責指揮。

4.盾構組裝完成后，應對各項系統進行空載調試.然后再進行整機空載調試。

5.盾構機后配套設備選型應滿足隧道長度、轉彎半徑、坡度、列車編組荷載等指標的安全要求。

6.隧道內各個后配套系統必須布置合理，機車運盾構機空載調試盾構機液壓調試輸系統、人行系統、配套管線在隧道斷面上布置必須保持必要的安全間距，嚴禁發生交叉。機車車輛距隧道壁、人行通道欄桿及隧道其他設施不得小于20cm，人行走道寬度不得小于70cm。

3.5.2.2 始發

1.盾構始發前必須驗算盾構反力架及其支撐的剛度和強度，反力架必須牢固的支撐在始發井結構上。

2.始發前必須對刀盤不能直接破除的洞門圍護結構進行拆除。拆除前應確認工作井端頭地基加固和止水效果良好，拆除時，應將洞門圍護結構分成多個小塊，從上往下逐個依次拆除，拆除作業應迅速連續。

3.洞門圍護結構拆除后，盾構刀盤應及時靠上開挖面。

4.盾構始發時必須在洞口安裝密封裝置，并確保密封止水效果。盾尾通過洞口后，應立即進行補充二次注漿，盡早穩定洞口。

5.盾構始發時必須采取措施防止盾構扭轉和穩定始發基座。

6.盾構始發時，千斤頂頂進應均勻，防止反力架受力不均而傾覆。

7.負環管片脫出盾尾后，立即對管片環向進行加固。

3.5.2.3 掘進

1.盾構掘進應根據不同的地質情況，施工監測結果、試掘進經驗等因素選用合適的掘進參數。

2.土壓平衡盾構掘進時，應使開挖土體充滿土倉、排土量與開挖量相平衡。

3.泥水平衡盾構掘進時，應保持泥漿壓力與開挖面的水土壓力相平衡及排土量與開挖量相平衡。

4.盾構掘進時應控制姿態，推進軸線應與隧道軸盾構掘進示意圖線保持一致，減少糾偏。實施糾偏應逐環、少量糾偏，嚴禁過量糾偏擾動周圍地層。應防止盾構長時間停機。

5.江河地段盾構施工應詳細查明工程地質和水文地質條件和河床狀況，設定適當的開挖面壓力，加強開挖面管理與掘進參數控制，防止冒漿和地層坍塌。

6.盾構下穿或近距離通過既有建（構）筑物、地下管線前應根據實際情況對其地基或基礎進行加固處理，并控制掘進參數，加強沉降、傾斜觀測。

7.小半徑曲線段隧道施工時，應制訂防止盾構后配套臺車和編組列車脫軌或傾覆的措施。

8.大坡度地段施工時，機車和盾構后配套臺車必須制定防溜措施。

3.5.2.4管片制作及拼裝片

1.管片堆放場地應堅實、平整，排水設施應完善，排水應暢通。管片堆碼順序、堆放縱橫間距和通道應符合專項施工方案，并在地面劃線進行標識。

2.管片應堆放在柔性基座上，堆碼高度、柔性基座和柔性墊塊應符合專項施工方案要求。堆碼層數不大于3層，管片間的柔性墊塊應上下一管片防雨棚及基座致。

3.管片存放區須設置隔離防護，并排列整齊，間距不小于500mm。

4.管片粘貼防水材料時，應設置防雨棚或其他防雨措施。

5.管片吊運吊具應安全可靠，管片應放置穩當。

6.管片應由專門的拼裝作業人員拼裝，技術人員應全程監控，確保拼裝安全。

7.管片拼裝時，舉重臂與管片連接必須使用專用保險銷子并擰緊，管片拼裝和調運范圍內不得有人和障礙物。每塊管片拼裝完成后，相應區域的千斤頂應及時伸出固定管片。

8.管片拼裝過程中嚴禁將肢體伸入管片拼縫和油缸撐靴內。

3.5.2.5接收

1.盾構到達前應拆除洞門圍護結構，拆除前應確認接收工作井端頭地基加固與止水效果良好，拆除時應控制鑿除深度。

2.盾構到達前，必須在洞口安裝密封裝置，并確保密封止水效果。

3.盾構距達到接收工作井10m內，應調整掘進參數、開挖壓力等參數，減少推力、降低推進速度和刀盤轉速，控制出土量并監視土倉內壓力。

4.增加地表沉降監測的頻次，并及時反饋監測結果指導施工。

5.隧道貫通前10環管片應設置管片縱向拉緊裝置。貫通后，應快速頂推并迅速拼裝管片。

6.隧道貫通前10環管片應加強同步注漿和即時注漿，盾尾通過洞口后，應及時密封管片環與洞門間隙，確保密封止水效果。

3.5.2.6過站、調頭及解體

1.盾構過站、調頭及解體時應確保過站、調頭的托架或小車有足夠的強度和剛度。

2.盾構過站、調頭應由專人指揮，專人觀察盾構轉向或移動狀態。應控制好盾構調頭速度，并隨時觀察托架或小車是否有變形、焊縫開裂等情況。

3.在舉升盾構機前，應保證液壓千斤頂可靠，千斤頂舉升應保持同步、舉升平穩。

4.牽引平移盾構應緩慢平穩，工作范圍嚴禁人員進入，鋼絲繩應安全可靠。

5.盾構解體前，必須關閉各個系統，并對液壓空氣和供水系統釋放壓力。

6.盾構解體時，各個部件應支撐牢固。高處作業應有可靠的安全保護措施。

3.5.2.7洞門、聯絡通道施工

1.洞門負環拆除前，應對洞口采取二次注漿等措施，確保洞口周圍土體強度和止水性能。

2.聯絡通道施工前，必須對聯絡通道開挖范圍及上方地層進行有效的加固。

3.拆除聯絡通道交叉口管片前，必須對管片壁后土體和聯絡通道處管片進行加固。

4.隧道內施工平臺在斷面布置上應與機車運輸系統保持必要安全距離，嚴禁發生交叉。

3.5.2.8施工運輸

1.皮帶運輸機機架應堅固，平、正、直。啟動皮帶運輸機前，應發出聲光警示。空載啟動后，應檢查各部位的運轉和皮帶的松弛度，如無異常，在達到額定轉速后，方可均勻裝料。應設專人檢查皮帶的跑偏情況并及時調整。

2.機車必須有完整的安全裝置，司機在開車前必運輸機車須檢查連接器、制動器及部件的完好性。

3.機車行駛速度不得大于10km/h;經過轉彎處或接近岔道時，應限速5km/h;在靠近工作面100m距離內應限速3km/h;并打鈴警示;車尾接近盾構機臺車時，限速3km/h并減速慢行;下坡時應帶制動。

4.機車在啟動和行駛過程中，必須啟動警鈴、電喇叭等警示裝置，同時，應注意機車行駛中的動態。

5.開車前應前后檢查，各類物件必須放置穩妥，捆綁安全，運輸不得超載、超寬和超長。

6.軌道養護應有專人負責，軌道必須平順，鋼軌與軌枕間必須固定牢靠，軌枕和軌距拉桿必須符合安裝規定。

7.工作豎井必須規定垂直運輸的作業范圍，在該范圍內嚴禁任何非作業人員進入。

8.鋼絲繩、吊帶等吊具應定期檢查、更換。

9.進出隧道人員必須走人行道。

3.5.2.9隧道布置

1.盾構洞內管線布設主要包括∶高壓電纜、循環水管、污水管、機車軌道、人行踏板、照明、風管等。洞內管線應布置整齊、有序。

2.風管固定于隧道上方，底部距電瓶車頂不小于800mm。壓入式通風機安裝在距隧道洞口20m以外的上風向。

3.隧道內應設計應急照明及通訊聯絡裝置，在斷電及發生危險時，可提供人員應急照明及通訊聯絡，保障作業人員能夠迅速安全撤離。

4.洞內照明可采用節能燈帶或燈管，節能燈管間距宜為6m。

5.高壓電纜懸掛于安全通道對側，懸掛位置與軌道距離大于1m，電纜掛鉤間距宜為3m。

6.洞內循環水管、污水管等管線敷設于通道對側，水管支架間距宜為3m，管路標明流動方向，管路與軌道距離不小于500mm。

7.洞內人行通道設置欄桿，高度1.2m，臨邊應與電瓶車保持足夠的安全距離。

8.洞內每30米設置一具滅火器，滅火器采用專門的掛具，懸掛于防護欄桿上。

9.洞外軌行區與人行道須采用欄桿隔離防護。

3.5.2.10電瓶充電

1.電瓶充電工屬于特種作業電工人員，應經過專業培訓，持證上崗，必須掌握本作業范圍內的電氣安全知識和觸電急救方法，電瓶應設專用的充電池雨棚，充電房應設置防護欄。

2.充電工須穿戴安全防護服裝、佩戴護目鏡、口罩、耐腐蝕手套、耐腐蝕勞保鞋等。

3.充電前，應檢查電瓶有無破裂或漏出電解液;充電或檢查電瓶時嚴禁將金屬工具等物件放在充電房電瓶上，以防電瓶短路而引起爆炸;充電使用的導電夾子必須夾緊，以免松動發生火花;充電時的電壓、電流不允許超過工藝規定值，電解液的溫度不得超過55℃。

4.充電結束應放好電線，切斷電源，并復查導線接頭位置，防止錯接引起燃燒;清掃、整理好作業現場，記好交接班記錄，確認無問題，方可離開。

3.5.2.11開倉換刀

1.開倉作業前應對選定的開倉位置進行地質環境風險識別，選擇開倉作業方式，編制開倉作業專項方案。

2.開倉作業時，應對倉內持續通風，倉內氣體條件應符合規范要求。

3.開倉作業時，應做好地面沉降、工作面的穩定性、地下水量及盾構姿態的監測和反饋。

4.嚴禁倉外作業人員進行轉動刀盤、出渣、泥漿循環等危及倉內作業人員安全的操作。

5.撤離開挖倉前，應確認工具全部帶出。

6.作業人員進倉工作時間符合《盾構法隧道施工與驗收規范》GB 50446的規定。

7.當盾構處于穩定的地層時，可在常壓下直接進入開挖倉作業，需實施氣壓作業時，盾構設備應滿足帶壓進倉作業的要求。

8.氣壓作業開倉前，應確認地層條件滿足氣體保壓的要求，不得在無法保證氣體壓力的條件下實施氣壓作業。

3.5.3 TBM施工

3.5.3.1施工準備

1.TBM組裝場地應進行硬化處理，場地表面平整度和強度應滿足TBM組裝和步進的要求。

2.應根據TBM設備部件的最大重量和尺寸，確定吊裝設備的型號和結構。吊裝設備必須選擇符合安全要求并具備相應資質的專業廠家生產的產品。門吊（或橋吊）組裝完成后必須進行試運行，并由當地質量技術監督部門進行質量驗收、合格后方可使用。

3.TBM及后配套大件起吊前，應對吊具和鋼絲繩進行驗算校核。吊裝作業應由專人負責指揮。吊裝作業時，各大型部件應選擇合理的吊點吊運，吊裝應平穩，嚴禁起吊速度過快和吊件長時間在空中停留。

4.TBM組裝完成后，必須對各項系統進行空載調試、然后再進行整機空載調試。

5.TBM步進過程中各個移動部位應有專人觀察，并及時與指揮人員溝通，由步進操作人員根據具體情況控制。

6.TBM后配套設備選型應滿足隧道長度、轉彎半徑、坡度、列車編組荷載等指標的安全要求。

7.隧道內各個后配套系統必須布置合理，機車運輸系統、 人行系統、配套管線在隧道斷面上布置必須保持必要的安全間距，嚴禁發生交叉。機車車輛距隧道壁、人行通道欄桿及隧道其他設施不得小于20cm，人行走道寬度不得小于70m。

3.5.3.2 掘進

1.護盾式TBM始發時臺車必須牢固可靠，開敞式TBM應確保撐靴撐緊始發洞壁。

2.TBM應在起始段50~100m進行試掘進。始發掘進時、應以低速、低推力進行試掘進，在了解設備對巖石的適應性，掌握TBM的作業規律后再適當提高掘進速度。

3.TBM掘進前應進行超前地質預測、預報。掘進時必須根據隧道的地質條件，選擇合理的掘進參數或掘進模式。

4.TBM啟動、掘進和停機等必須按照TBM操作手冊的程序進行操作。

5.TBM運行前，應發出警告信號，確認所有人員遠離危險區域后方可按操作程序開機啟動。

6.TBM掘進過程中，應加強巡視，確保設備運行良好;應檢查開挖面支護、仰拱塊鋪設、管片安裝、碴車到位、皮帶輸送機正常、作業人員到位等情況，確保掘進正常。

7.開敞式TBM在撐靴回縮之前，后支腿與洞底必TBM據進須接觸。TBM在重新撐緊期間，內機架的移動區域內不得有人。

8.對TBM設備進行保養維修時應停機、關閉相關閥門并降壓、斷開電氣設備開關，有動火作業時，應配備消防設備，派專人監控，清理可燃物。

3.5.3.3支護與襯砌

1.開敞式TBM應根據圍巖條件選擇合理的初期支護，初期支護應及時施工，并按有關標準要求進行監控量測。

2.開敞式TBM支護過程中，錨桿鉆機、鋼拱架拼裝器、噴射機械手等設備回轉半徑下嚴禁站人，設備抓舉材料時必須牢固可靠。

3.開敞式TBM支護和襯砌施工應滿足規范有關規定的要求。

4.護盾式TBM拼裝管片時，拼裝范圍內不得有人和障礙物。管片（仰拱塊）拼裝完成后，必須及時對管片（（仰拱塊）背后填充豆礫石，并注入砂漿對豆礫石進行固結，達到管片后孔隙填充密實。

5.支護和襯砌應指定專人進行管片拼裝操作。技術人員必須對支護和襯砌作業全程監護，確保安全。

3.5.3.4到達掘進

1.TBM到達掘進前，必須制定到達掘進方案，進行安全技術交底。

2.TBM到達掘進的最后20m應根據圍巖的地質情況確定合理的掘進參數，減少推力，降低推進速度，并及時支護或回填注漿。

3.雙護盾TBM支到達段拼裝管片后，應設置管片縱向拉緊裝置。

4.TBM到達掘進，應增加監測的頻次，及時通過監控量測掌握貫通面及附近圍巖的變形和地表沉降的情況。

5.隧道貫通前，應做好出洞場地、洞口段的加固。貫通面前方區域應設置安全警戒，禁止人員入內。

6.隧道貫通時應保持洞內外聯絡暢通。

3.5.3.5拆卸

1.TBM的拆卸方式應根據實際情況確定，采取洞內拆卸或洞外拆卸并按正確的拆卸順序進行。

2.洞內拆卸時，拆卸洞室應選擇在圍巖穩定，整體性較好的位置，尺寸應滿足洞內吊裝的工作條件，拆卸洞的施工應按照規程有關規定的要端。

3.洞內、洞外設備拆卸場地的地基應夯實、表面平整、強度達到設備吊裝時的承載力的要求，并必須在TBM貫通前施工。

4.TBM拆卸應按制造廠商的要求進行，拆卸前應停機、關閉相關閥門并降壓、斷開電氣設備開關，有動火作業時，應配備消防設備，派專人監控，清理可燃物。

5.TBM設備各部件吊裝應根據最大重量和尺寸，確定吊裝設備的型號和結構。吊裝設備必須選擇符合安全要求并具備相應資質的專業廠家生產的產品。

6.TBM及后配套大件起吊前，應對吊具和鋼絲繩進行驗算校核。吊裝作業應由專人負責指揮。吊裝作業時，各大型部件應選擇合理的吊點吊運，吊裝應平穩，嚴禁起吊速度過快和吊件長時間在空中停留。

3.5.3.6施工運輸

1.機車牽引能力應滿足隧道最大縱坡和運輸重量的要求。

2.機車行駛時應確保信號準確無誤。

3.開車前應后檢查，各類物件必須放置穩妥，捆綁安全，運輸不得超載、超寬和超長。

4.機車在啟動和行駛過程中，必須啟動警鈴、電運輸機車喇叭等警示裝置，同時，應注意機車行駛中的動態。

5.應限制機車行駛速度，機車經過岔道時行駛速度不得超過5km/h，通過其他洞段時行駛速度不得超過15km/h，機車在進入和離開后配套臺車時應鳴笛、且減速慢行。

6.應派專人負責養護軌道，軌道必須平順，鋼軌與軌枕間必須固定牢靠，軌枕和軌距拉桿必須符合安裝規定。

7.機車在行駛中嚴禁司機、調車員將身體任何部位伸出限界外。

8.機車長距離運輸會車時，應按照輕車避讓重車的原則，保證重載列車運行通暢。

9.皮帶運輸機機架應堅固，平、正、直。啟動皮帶運輸機前，應發出聲光警示。空載啟動后，應檢查各部位的運轉和皮帶的松弛度，如無異常，在達到額定轉速后，方可均勻裝料。應設渣土運輸專人檢查皮帶的跑偏情況并及時調整。