摘要：盾构掘进施工中换刀在所难免，其中以带压进仓换刀风险最高，特别是在泥膜护壁的情况下带压进仓更为危险。本文通过案例风险，阐述了风险控制最关键的各个步骤。在将来盾构施工管理中特别关注。 关键词：风险控制；泥膜制作；带压进仓 1工程概况 东莞轨道R2线珊美站~展览中心站区间盾构段隧道在里程ZDK29+690～ZDK29+768之间，纵向78m范围穿越东莞市厚街镇横岗水库排洪河道。盾构隧道与排洪河道平面关系如下图： 图1 盾构隧道与排洪渠平面关系图 2换刀原因 珊展区间在该区域地层较为松散，左线盾构机在前期掘进过程中，地面沉降较大，造成河堤岸产生较大变形。右线盾构机掘进至河道时进一步加剧河堤岸的变形、位移、开裂，且推 进参数异常，综合判断刀具已产生较大磨损，刀盘结泥饼的可能性很大。由于盾构机正上方为河道，地质条件很差，在河道换刀安全风险巨大。并且河堤附近地质条件均不具备常压开仓换刀条件，为此拟在河堤岸附近采取地面袖阀管注浆加固，对掌子面土体采取泥膜护壁辅助措施后，实行压气换刀作业。
3地质概况
如图所示，掘进参数异常区域地质条件由上至下分别是：<1-1>素填土，<3-4>全新统冲洪积淤泥质粘土，<3-1>全新统冲洪积软塑状粉质积土，<3-10>全新统冲洪积中砂，<3-11>全新统冲洪积粗砂，<7-1>全风化砂岩、含砾砂岩，<7-2>强风化砂岩、含砾砂岩，<7-3>中风化砂岩、含砾砂岩。
沈莹
图2 区间左线纵断面图
4换刀重点、难点分析及方案必选17作业网英语
4.1重点难点分析
从渣土抽样及结合地质剖面图情况分析，底部<7-2>强风化砂岩、含砾砂岩，<7-3>中风化砂岩、含砾砂岩约占隧道断面50%以上，强度高，对刀具磨损非常大。根据掘进参数、
地质、地层判断，本次刀具已发生了较大磨损，必须安排人员进仓检查及更换刀具。 从前期珊展左线的气压作业情况看，本地段土层较为疏散，土仓压力建立起2.0~2.5bar气压并不能有效控制掌子面塌方，如何稳定掌子面，控制沉降是本次换刀面临的最大难题。 4.2方案比选 稳定掌子面措施有地面注浆加固、土仓回填砂浆及泥膜护壁等。各方案特点如下：中韩fta
4.2.1地面加固 特点：施工工艺简单，工期短，加固效果好，对地面场地要求高，征地及修复困难。 4.2.2土仓回填 特点：加固效果较好、成本低，受地面建筑物影响小，但对施工工艺控制较强，盾构机容易被回填材料包裹，盾构脱困风险大。 土仓回填低标号砂浆或者水泥浆液，一方面对回填材料强度掌握好，回填材料强度过高，将造成土仓开挖清理难度大，影响换刀进度；若材料强度过低，加固效果又不明显，给换刀带来隐患。另一方面，注浆回填前，需充分做好盾构机刀盘开口、切口等封堵措施，防止回填时浆液串流到刀盘前方及盾尾后面，浆液包裹盾构机，提高盾构脱困难度。 4.2.3泥膜护壁 特点：工艺较简单、风险小、成本低，对膨润土膨化性能高、工序组织和过程控制强，泥膜容易失水、干缩、变形等，质量难控制。
肖明华 5泥膜护壁施工工艺及流程
图3 泥膜护壁施工工艺流程图
5.1洗仓
使用黏度为25±5s的高黏度泥浆（膨润土：水=1:12kg），将土仓内的渣土置换出来。直至土仓壁3、9点位放出来的基本是泥浆，且螺旋输送机所出来的渣土中大约有70%~80%为高黏度泥浆时。在置换过程中土仓压力应保持在2.4~2.5bar。
5.2分级加压
5.2.1关闭螺旋输送机，向土仓内注入黏度为35±5s的高黏度泥浆（膨润土：水：纯碱：CMC=1:12:00002:0.001kg），将土仓压力升至2.6~2.7bar。从土仓壁的3、9点位置放出泥浆，直至放出的泥浆满足35±5s的黏度，且含砂量与注入的泥浆相近。
5.2.2向土仓内注入黏度为45±5s的高黏度泥浆（膨润土：水：纯碱：CMC=1:10:00002:0.001kg），将土仓压力升至2.8~2.9bar。从土仓壁的3、9点位置放出
泥浆，直至放出的泥浆满足45±5s的黏度，且含砂量与注入的泥浆相近。
5.2.3向土仓内注入黏度为55±5s以上的高黏度泥浆（膨润土（易钻）：水：添加剂（雷膨）=1:33:0.027kg），将土仓压力升至3.0~3.1bar。从土仓壁的3、9点位置放出泥浆，直至放出的泥浆的黏度与注入的泥浆黏度相同，且含砂量与注入的泥浆相近。
5.2.4继续向土仓内注入黏度为60s以上的高黏度泥浆，将仓压升至3.4bar，停止转动刀盘，静止3~4小时。在分级加压的过程中，每30分钟测一次泥浆比重，看泥浆是否被稀释，防止地层失水引起地面沉降。
5.3气体置换
从土仓壁的3、9点位置放出泥浆，回收待用，同时向土仓内注入高压气体。以0.2bar为一个单位，将土仓压力由3.4bar缓慢降至2.4bar。至此，泥浆护比施工结束，压气作业正式开始。
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图4 泥膜护壁效果图
5.4 刀具更换施工情况
随着换刀施工的进行，共计发现单刃滚刀磨损13把，中心滚刀磨损4把。其中边缘滚刀偏磨4把，偏磨量在35~50mm，正常磨损2把，磨损量12~22mm。正面滚刀偏磨3把，偏磨量在33~42mm，正常磨损2把，磨损量在33mm左右；中心滚刀磨损4把，磨损量在25~45mm。
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