一、工程概況
【水蔭路～天平架盾構區間】屬廣州軌道交通六號線，地處廣州市中心區東部，始發井處於禺東西路與廣州大道北交匯處的一片綠化地上。盾構從始發井向北進入，緊接著下穿廣園快速路及廣深鐵路和軍用鐵路，隨後沿著廣州大道北，穿過瘦狗嶺斷裂破碎帶、經過省軍區宿舍樓直至天平架站。然後再從始發井向南進入，穿過沙河站後，沿著先烈東路直至水蔭路站。
本標段盾構盾構隧道長度：水蔭路站至沙河站區間盾構法掘進，左線742.751m， 右線732.
643m；沙河站至天平架站區間盾構法掘進，左線1114.296m， 右線1113.817m；隧道覆土厚度：
9.62m～25.8m；平面最小曲線半徑300m；最大坡度為39.
569‰； 隧道內淨空φ5400mm，管片外徑φ6000mm。
本標段盾構隧道主要穿過<5-1>、<5-2>、<6h>、<7h>、<8h>、<9>、<9h>地層，並以〈5-1〉、〈5-2〉、〈6h〉、〈7h〉、〈9〉地層為主。〈5-1〉號地層為可塑狀粉質粘土，〈5-2〉號地層為硬塑或密實狀殘積土層，〈6 h〉地層為花崗岩全風化帶燕山侵入巖，〈7h〉號地層為花崗岩強風化帶，〈9〉號地層為微風化紅層泥質粉砂岩，〈9h〉號地層為花崗岩微風化帶燕山侵入巖。
盾構管片採用環寬1.5m的標準環及左轉彎楔形環和右轉彎楔形環三種管片。管片混凝土強度等級為c50、s12；鋼筋為ⅰ、ⅱ級，管片的最小配筋率不小於150kg/ m3。
管環外徑6000mm，內徑5400mm，厚300mm，寬1500mm。每環由3片標準塊+2片鄰接塊+1片封頂塊共6片管片組成，砼量8.06m3。
管片拼裝方式採用錯縫拼裝，縱、環向連線均採用m24螺栓，管片縱、環向間隙防水採用彈性橡膠密封圈。環形間隙採用同步注漿充填以控制地層變形，必要時採取二次注漿補強。
二、掘進時間及進度計畫
2.1 掘進時間安排
盾構掘進施工作業採用2班制，每天兩個工班掘進施工，每六天輪班。掘進每班每天工作12小時；每天安排3小時作為盾構機維修、保養時間，以確保盾構機在施工過程的正常運轉。
2.2 施工進度計畫
本工程採用兩台海瑞剋土壓平衡盾構機進行施工。根據六號線總體工期策劃要求，左線盾構機於2023年6月31日始發，右線盾構機於2023年7月31日始發。盾構掘進開工日期為2023年5月31日，完工日期為2023年10月4日，總工期為492天。
⑴ 盾構始發段掘進安排：平均2.5環/天
⑵ 盾構到達段安排：平均3環/天
⑶ 盾構正常段安排：沙～天區間平均4.5環/天；水～沙區間平均6環/天
三、盾構掘進流程及操作控制程式
3.1 盾構掘進作業工序流程
盾構掘進工作是盾構隧道施工的主要環節，掘進工作的各個環節是否順利進行的關鍵，在施工中應使各個環節、工種密切配合，環環相扣，施工的進度、質量才可能滿足總進度目標、質量目標的要求。盾構隧道施工的過程見圖1。
圖1 盾構掘進作業工序流程圖
3.2 掘進控制程式
盾構隧道施工掘進過程的控制制約著各個後續的工作，隧道掘進關鍵的點在於①刀具充分切削、破碎地層，②被破碎、切削下來的地層能被順利排出。故對於掘進引數的選擇就顯得十分重要，尤其是針對地層的不同選擇不同的刀具布置方式、掘進推力、轉速，渣土改良中泥水和泡沫的注入引數設定等。隧道掘進的主要控制程式如下圖2所示。
圖2 盾構掘進控制程式圖
3.3 掘進模式的選擇及控制
本次選用的盾構機根據地層的不同和掘進環境的差異在掘進中可選擇敞開式（open）、半敞開式（semi-open）和土壓平衡式（epb）三種不同的掘進模式，掘進引數見表1。
表1 掘進模式參數列
3.3.1不同掘進模式的特點及適用條件
根據本工程的工程地質特點，對不同地層應採取不同的掘進模式，掘進模式和適用條件、應採取的技術措施見表2。
3.3.2 盾構隧道的掘進模式分段
根據本工程的隧道地質情況及周邊環境條件，對採用的三種掘進模式的技術措施分述如下，左右線分段使用掘進模式的情況見表3。
⑴ 敞開式掘進的技術措施：
① 採用滾刀破岩為主，刀盤採用較高轉速、低扭矩掘進。
② 採用敞開模式掘進時，盾構機易產生較大滾動和震動現象。此時適當降低轉動的速度、同時適當增大推力以便在確保掘進速度的情況下防滾和減震。
③ 同步注漿時漿液可能滲流到盾殼與周圍岩體間的空隙甚至刀盤處，為避免此現象發生可適當增大漿液粘度、縮短漿液凝結時間、適當減低注漿壓力等方法來解決。
④ 在硬岩敞開式掘進時，刀具磨損較大，溫度高，巖渣不具軟塑性，因此，應注意觀察、檢查，及時換刀，視岩石的類別注入泡沫和水冷卻、潤滑，以降低磨耗。
⑵ 半敞開式掘進技術措施
① 半敞開式掘進模式介於土壓平衡和開敞式之間，採用滾刀或滾刀、刮刀混合破岩切削。在這種情況中，開挖室中渣土高度保持正好在螺旋輸送機入口上方，以維持開挖室裡空氣壓力的密閉性。
② 為既能穩定開挖面和防止地下水滲入，又能避免出渣時螺旋輸送機發生噴湧，壓縮空氣壓力應控制在0.1～0.15mpa以內。
③ 在該模式下掘進時，應重視注入泡沫對渣土進行改良。遇地層變換、湧水較大時，及時轉換模式掘進。
表2 掘進模式列表
表3 水蔭路站～天平架站區間掘進模式選擇表
⑶ 土壓平衡模式技術措施
① 軟土採用以切削刀、刮刀為主切削土層，軟岩以滾刀為主的刀具布置形式，刀盤以低轉速、大扭矩推進。
② 土倉內土壓力值p應略大於靜水壓力和地層土壓力之和，即p=k p0，k=1.0～1.3，砂性地層k取上限值；粘性地層k值取下限值。並在掘進中不斷調整優化。
③ 土倉壓力通過採取設定掘進速度、調整排土量或設定排土量、調整掘進速度兩種方法建立，並應維持切削土量與排土量的平衡，以使土倉內的壓力穩定平衡。
④ 在上軟下硬的地層中掘進，若發生噴湧，則土倉內的壓力很高，掘進速度往往比較慢，此時，除上述措施外，還應採取均衡各組千斤頂的壓力，暫時停止姿態的調整，增大推力，使盾構機能有較快的掘進速度。
⑤ 盾構機的掘進速度主要通過調整盾構推進力、轉速（扭矩）來控制，排土量則主要通過調整螺旋輸送機的轉速來調節。在實際掘進施工中，應根據地質條件、排出的渣土狀態，以及盾構機的各項工作狀態引數等動態地調整優化。此模式掘進時應十分重視渣土改良工作的落實。
3.4 盾構掘進方向控制與調整
由於地層軟硬不均、隧道曲線和坡度變化以及操作等因素的影響，盾構推進不可能完全按照設計的隧道軸線前進，將會產生一定的偏差。當這種偏差超過一定限界時就會使隧道襯砌侵限、盾尾間隙變小使管片區域性受力過大，嚴重時產生管片錯台過大、開裂、漏水等現象。因此，盾構施工中必須採取有效技術措施控制掘進方向，及時有效糾正掘進偏差。
3.4.1 盾構掘進方向控制
⑴ 採用sls-t apd導向系統和人工測量輔助進行盾構姿態監測
sls-t apd系統使用稜鏡和經緯儀來測量機器的位置來實現導向工作，這些裝置用電纜和電腦相連。安裝在隧道裡的經緯儀測量兩個稜鏡的位置，確定機器所處的位置，系統就能計算出它與隧道規劃路線的偏差，然後資訊就會顯示在與電腦連線的乙個很大的易讀的顯示器上。該電腦通常安放在離裝置操作人員控制台很近的地方，以便操作人員利用這些資訊給機器導向。
該電腦也可以儲存和允許輸入系統需要的資訊。據此調整控制盾構機掘進方向，使其始終保持在允許的偏差範圍內。
盾構始發與掘進施工方案
昆明市軌道交通首期土建工程施工13標 昆明北站至北辰小區專案 中鐵十五局集團 昆明軌道交通首期工程土建施工13標專案經理部 2011年3月27日 本標段三個區間均採用盾構法施工，投入4臺 6480複合式土壓平衡盾構機用於本標段盾構區間施工，1 2號小松盾構機從金星站北端始發，到達北辰小區站後吊出到金...
盾構始發與掘進施工方案
昆明市軌道交通首期土建工程施工13標 昆明北站至北辰小區專案 中鐵十五局集團 昆明軌道交通首期工程土建施工13標專案經理部 2011年3月30日 本標段三個區間均採用盾構法施工，投入4臺 6480複合式土壓平衡盾構機用於本標段盾構區間施工，1 2號小松盾構機從金星站北端始發，到達北辰小區站後吊出到金...
盾構始發與掘進施工方案
昆明市軌道交通首期土建工程施工13標 昆明北站至北辰小區專案 中鐵十五局集團 昆明軌道交通首期工程土建施工13標專案經理部 2011年3月30日 本標段三個區間均採用盾構法施工，投入4臺 6480複合式土壓平衡盾構機用於本標段盾構區間施工，1 2號小松盾構機從金星站北端始發，到達北辰小區站後吊出到金...