摘要：在我国快速发展过程中，综合国力显著加强，社会在不断进步，文章以某2号线二期工程某区间土压平衡盾构在上软下硬（上部为凝灰熔岩残积黏性土，下部为微风化凝灰熔岩）的地层施工中遇到盾构推力、刀盘扭矩、出渣温度等参数出现明显增大且刀盘频繁卡死等情况，为保证工程的安全顺利进行，采用带压开仓技术进仓更换刀具及清理障碍物，实施效果良好，可为同类工程提供相关经验。
关键词：WSS注浆；泥膜建立；保压试验；压力设定
引言
21世纪是隧道和地下空间大发展的时代，目前我国的城市轨道交通正处于史无前例的建设高潮，地下管廊建设也处于起步阶段。盾构作为城市轨道和管廊建设的主要设备，在地下通道施工中占据不可替代的地位。地铁盾构施工处于较深地层中，存在极多的不可预见性因素，如刀盘结泥饼处理、孤石及硬岩处理、刀盘刀具磨损严重进行检查和更换而进行的盾构开仓等。其中，带压开仓换刀作业存在极大的风险。厦门地铁一号线将军祠站—文灶站盾构区间左线在掘进过程中遇到了孤石及硬岩，导致盾构机刀具磨损，必须进行开仓换刀。本文以此为实例，对地铁盾构带压开仓换刀施工中监理控制的要点进行分析和探讨。
1概述
随着城市地铁兴建，盾构机的应用范围越来越广泛，尤其是在软硬不均地层掘进施工时，盾构易出现推力大、刀盘扭矩异常、渣温异常等情况，易造成刀具偏磨损坏，使施工安全风险加大。因此，及时开仓检查更换刀具是降低盾构施工的关键举措。厦门轨道交通2号线某区间全长1143.350m，采用土压平衡盾构法施工，开挖直径6.48m，盾构在掘进至400环位置处存在基岩凸起，导致刀盘刀具磨损严重，需进行带压进仓进行刀具检查及更换。
2施工控制要点
2.1地面注浆加固控制要点
（1）地面加固前，检查施工单位测量定位、施工机具及材料准备情况，对进场材料进行进场取样检测，按照配合比进行试配，待材料试验合格后进行钻孔。（2）钻孔过程中检查钻孔深度及带浆钻进情况，防止钻孔作业中出现塌孔现象。（3）注浆过程中对相关注浆参数进行检查，注浆的方量及深度应按照方案要求进行，并在注浆作业同时积极督促施工单位对邻近管线及建（构）筑物进行监测，防止邻近管线及建（构）筑物出现不均匀沉降。（4）地面加固施工过程中，应按照相关道路管理制度对道路进行暂时封堵与交通疏解，防止出现车辆拥堵现象。（5）要求施工单位对地面加固相应位置的邻近管线进行保护。派专业人员调查及确认此位置管线情况，并由测量人员进行布设沉降观测点，确定初始值，注浆过程时刻监测地表沉降值，及时反馈给注浆人员，注浆隆起值控制在2cm，并采取间歇式进行注浆，防止地层隆起变形严重造成管线破坏。若出现地面隆起速率较大情况，应及时联系管线产权单位切断燃气管、给水管的供给，以防出现管线气体泄漏事故。（6）加固完成后，要求施工单位进行取芯检测，并形成芯样外观描述及强度检测报告，且加固效果经验收合格。
2.2开孔机安装
首先将准备就位的DN100闸板阀安装在短节法兰上（注意：需在密封面处安装金属缠绕垫），旋转闸板阀手轮，将阀门全部打开（阀板全部退出，确保阀门内孔流通通道内畅通）；利用吊车将开孔机安装在阀门上（注意：需在密封面处安装金属缠绕垫），最后将注油、回油和泄压等3根液压油管安装到位。
2.3盾尾止水环施工
在施作止水环时，应从盾尾后3~6环进行二次注浆双液封堵，保证浆液充分与管片包裹，防止带压开仓过程中地下水涌入，同时也防止在保压过程中气压从盾尾泄漏影响保压效果。（1）注浆前，用同步注浆管路向盾尾后方注入比较粘稠的膨润土，保护注浆管路和盾尾。（2）从盾尾第3环向第6环开始连续注浆，共计4环。主要通过管片吊装孔注入双液浆，双液浆配合比例为：水玻璃：水=1：2（体积比），水泥：水=1：1（质量比），水泥浆：水玻璃=1：1（体积比）。注浆完成后，在相应的管片上开孔检查密封效果，无明显流水为合格。（3）注浆过程中，以注浆压力为主，注浆量为辅的原则，压力控制在0.2~0.35MPa，同时注意观察土仓压力变化防止浆液窜入土仓。如果有变化应当停止注浆，并适当转动刀盘，防止固结刀盘。
2.4减压出舱控制要点
（1）刀具更换完毕后，在减压工作未开始之前，现场监理人员应督促守舱工程师安排舱内作业人员对土仓及刀盘前方进行全面检查，避免因工具及杂物遗留在土仓内而影响后期盾构的恢复推进。（2）减压前，守舱工程师须采用无线设备与舱内作业人员进行联系，待确认土仓内无遗留物品后，土仓与人舱之间的闸门已关闭完成及作业人员全部回到人舱室后，再实施减压作业。（3）减压期间，守舱工程师要严格按照方案及规范要求履行带压作业人员的减压程序，并做好时间记录，坚决杜绝减少减压时间的现象。（4）在减压过程中，守舱工程师要确保人舱室内通风量，并利用给空气仓通风的方法使得压力能稳定而缓慢地下降。在降压过程中流速计的值必须确保每人至少0.5m3/min，以保证舱内人员的安全。
2.5泥膜建立
土仓泥膜由钠基膨润土和水绊制的高粘度泥浆形成，通过盾构拌浆罐由注浆泵注入土仓，泥膜泥浆每立方米配合比为80~100kg（膨润土）：10kg（水），粘稠度控制在60~80s，泥浆比重控制在1.1~1.15之间，泥浆注入量控制在约24m3左右。具体操作步骤如下：（1）通过螺旋机出土将仓内土方高度降至盾构机中心轴线位置。制作泥膜前，铰接长度宜伸长50~80mm，有助于撤销盾构顶力后换刀作业。（2）通过1#加泥加水管向土仓顶部注入膨润土浆液，当土仓顶部压力大于2.0bar的时候，开始进行渣土置换，过程中如果仓内压力过高，加大出土，持续注入膨润土。控制土仓顶部压力在2.0bar左右，此过程尽量少转动刀盘，如遇出土不畅，短时间低速转动刀盘（转速0.2-0.4）。（3）渣土置换完成后，关闭螺旋机闸门，进行1-2小时的保压，顶部压力2.0bar以上。（4）准备好第二批膨润土溶液，开启螺旋机闸门，完成第二次渣土置换；顶部土压力维持在1.4-1.5bar，持续观察2h，顶部土压力低于1.4bar，需补充注入膨润土，第二阶段排土与第一阶段排土总量控制在2/3土仓容量左右，即22m3左右，等压力稳定之后，静待6-12h，使膨润土充分进入掌子面及周边地层，形成密封泥膜，施工中尽量将膨润土渗入到土层中，采用压力差的方式增加膨润土的渗透量。（5）打开排气口球阀，进行疏通，确保畅通无泥土，然后接入平衡阀气管，并设定保压控制柜压力值为1.4bar，保压2h，如果地面隆沉在5～-10mm以内，无泄气冒泡现象，气压稳定且变幅不超过0.05bar时，则证明泥膜气密性良好。
结语
土压平衡盾构在上软下硬的复合地层中带压进仓的技术要求较高，风险难度较大，其中土仓掌子面泥膜的建立及土仓压力的设定与计算是盾构带压开仓施工成功的关键。厦门轨道交通2号线某区间盾构在上软下硬的复合地层中成功完成带压开仓施工，并取得了良好的效果，为今后类似工程提供了参考和经验，降低土压平衡盾构在复杂地质情况下带压开仓施工的风险。
参考文献
[1]曹金鼎，刘晓正，庞林.泥水平衡盾构机带压开舱施工技术研究与应用[A].2018中国盾构工程技术学术研讨会论文集[C].2018：189-195.
[2]朱伟．盾构隧道开仓技术现状及实例[J]．现代隧道技术，2015，52（1）∶9-18．