浙江江南工程管理股份有限公司浅谈地铁隧道盾构监理之工作体会 李慧琴1，黄程龙2（1.合肥工大建设监理有限责任公司， 安徽 合肥 230009；2.浙江江南工程管理股份有限公司，浙江 杭州 310013）
摘 要：与传统地铁的隧道断面开挖工法相比，盾构法具有建筑工业化、生产批量化、施工机械化、操作数控化等特点。盾构施工也是综合设备选型、组装调试、工作井、始发接收、掘进出渣、拼装注浆等环节的一项系统工程，监理工程师应掌握设计图纸及规范，熟悉盾构施工前置条件的广度以及质量控制项目的深度，践行施工全过程监理职责。 关键词：盾构；衬砌管片；条件验收；咨询化
中图分类号：TU712 文献标识码： B 文章编号：1007-4104（2020）S1-0145-04
在习近平新时代中国特社会主义思想关于交通强国的政策引领下，我国交通网日益完善，铁路里程数高居全球榜首，民航、公路、水运以及管道等交通设施建设如火如荼，因此赢得“基建狂魔”的称号。市政基础设施建设中，轨道交通代表着城市交通现代化水平，其立项规划、设计招标、施工建造、运营维护等阶段受到党和政府高度重视以及人民众广泛关注。其中施工建造阶段，也是形成工程实体质量的
关键时期，各参建单位均树立精细管理、精雕细琢、精益求精的工作要求，努力贯彻设计理念，打造令人民众满意放心的工程。
笔者有幸参与合肥城市轨道交通三号线 TJ3 标车站区间工程，以盾构监理工程师身份介入项目管理，以下仅从土压平衡盾构施工全过程监理视野阐述工作体会，希冀业内同行不吝指正。
1 盾构施工流程
盾构掘进标志着地下隧道暗挖工作正式开始。按准备工作、始发、正常掘进、接收等工序进行。（1）准备工作及始发工作见图 1。这是盾构机与土层初步磨合、探索最佳掘进参数、确定注浆压力及注浆量的关键环节。
（2）正常掘进是在百环验收通过后按始发阶段得出的经验结论正常掘进的工作，在此过程中仍需要积累过程经验，进一步挖掘盾构机潜力，提升水平及垂直运输能力，优化掘进技术参数。因为随着盾构机与始发工作井水平距离的增加，盾构机工况、运输车编组调度、水电气管线的延伸对施工进度带来一定程度的不利影响。尤其在盾构机穿越既有公铁路、管道、河道、湖泊等设施或生态物过程中，刀盘压力、转速、液压油缸行程控制非常重要。
图 1 准备工作及始发工作流程图（3）盾构机出洞接收视为始发进洞的逆过程，除常规操作控制外，监控量测、地面及地下联系测量成果务必满足要求。接收井洞门加固及防水密封措施、接收基座的安装质量、盾构出洞姿态及过站转场起重措施等均是接收条
DOI:10.15968/jki.jsjl.2020.s1.047
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工程监理
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件验收的控制项目。2 监理工作重点
监理工程师对盾构施工的过程管理应随着盾构技术不
断创新发展而同步提升。常规的监理工作方法可参照监理实施细则，以下主要从影响产品质量的五大要素（人员、机械、物料、环境、方法）角度剖析盾构监理工作侧重点。
2.1 人 员
（1）施工承包单位人员。监理工程师在审查人员资
质时建议重点复核相关人员业绩，对标项目的岗位等。职称及执业资格是市场准入的见证，表示持证者具备相应的理论知识；业绩的取得是人员经验积累的表征，对盾构施工而言更加“接地气”。建议保持盾构工作团队人员稳定性，尤其是盾构机司机、管片拼装手等关键岗位。人员与机械类似对不同区域的地层均有一个不可控的适应过程，
机械、人员、地层的磨合尽量同步，否则人员调整会对工程进度及质量产生一定的负面影响。
（2）监理机构人员。笔者认为盾构监理工程师应具备
基本的岩土、结构以及机械方面的专业知识，兼具安全、见证专业积累。知识面单一、专业基础薄弱的自然无法胜任盾构监理岗位。同样盾构、土建、见证取样、安全专业各司其职、各自为政的工作模式从盾构监理工作整体运行上来看，也是不合理的。专业之间不可避免的工作叠加以及盲区，需要统筹协调。
（3）其他单位人员。业主单位、第三方质量安全巡查、第三方测量、第三方监测、风险评估、甲供材料供应商等人员均非被监理对象，盾构监理工程师应本着专业扎实、业务熟练的工作态度与上述合作单位进行工作交流、信息共享，共筑盾构施工质量安全监管体系。
2.2 机械和机具
盾构施工除了盾构机外，还包括配套台车、编组运输列
车、龙门吊、浆料拌合系统、水电风等设备机具，见图2。
图 2 盾构机组系统
（1）盾构机。监理工程师参加盾构机选型、调试运
行，进场后巡查组装工作，抽查构配件是否为原装产品；检查盾构机刀盘、前盾（切口环）、中盾（
支撑环）、盾尾安装质量，尤其是吊耳焊接质量（检查外观焊接质量及焊缝探伤检测报告）；检查管片运输机、拼装机调试，重点检查各类吊钩钢丝绳磨损及防脱扣装置完好情况；检查渣土改良系统、注浆系统、液压撑靴行程；检查盾构司机室控制面盘、测量导向系统；检查螺旋输送机、皮带输送机工况。
（2）配套台车及编组列车。检查配套台车以及编组
运输列车工况，包括各类设施设备运转安全情况、台车照
明是否充足、顶部皮带运输机运行是否封闭、无渣土飞溅等。
（3）龙门吊。日常除了巡查起重机械是否领取特种设
备检测单位出具的检测合格证、月度维保记录以及司机、司索、信号工持证上岗外，监理工程师还应检查吊具的安全性、限位装置有效性、轨道梁变形以及接地情况。（4）浆料拌合系统。监理工程师应检查散装水泥及粉煤灰储料罐基础安全性、拌合数控系统精密程度、物料投放过程中降尘措施。
（5）水电风设施。检查各类管线铺设是否安全合理；盾构掘进供排水管道是否渗漏；泥浆池是否分级沉淀、专
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波士顿矩阵法工程监理
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人定期排淤；强电线缆铺设是否合理；通风口及鼓风机功率效能是否满足长距离送排风需要。
2.3 材 料
盾构施工需要以下构配件及材料：成品管片，螺栓、
橡胶防水带、角部防水材料、传力衬垫、防锈漆等辅助材料，膨润土、泡沫、油脂、注浆液等措施材料。监理工程师应加强对原材料的控制，从源头上确保工程质量。
kernelfaultcheck2.4 环 境
当代工人（1）工程环境。磨刀不误砍柴工，盾构施工前务必踏
勘现场，熟悉工程环境，这是施工前的必修课。除地质、水文、地面结构物、江河湖等地形外，还应掌握盾构施工环境风险点及危险源。组织复核地下管线及障碍物，结合地下管线图纸、产权单位确认文件督促施工单位开挖探沟，明确地下管线及障碍物实际位置、埋深、走向、规格等基础数据，评估盾构施工的影响程度，督促施工单位制定防范措施。
（2）施工环境。盾构施工区域在地下，环境恶劣，
监理工程师日常巡查过程中需检查隧道内安全通道及防护栏、有害气体监测、通风、照明、应急物资及药品储备、防暑降温措施等。
（3）管理环境。监理工程师应与时俱进，勤学国家颁
布的有关盾构方面的法律法规、规章规范、指导细则以及地方标准，熟悉业主单位对盾构施工管理的办法，掌握第三方服务单位关于盾构施工的职责及监理配合工作。
2.5 方 法
盾构监理工作涉及面广，以下方法既是质量控制的具体要求，也是管理程序的具体践行。
（1）测量监测。测量监测是盾构施工的导航，需配
置专业测量工程师负责盾构测量及监测工作，测量监测资料单独存档。落实盾构施工验收规范载明的测量工作，如原始坐标点的复核、测量仪器的校正、测量队伍的能力经验、设计轴线的确认等均是重点关注对象。
中国美胸模特日常巡查过程中还需检查成型隧道沉降观测点、盾构
激光靶、自动导航系统、全站仪等运行情况。根据规范要求，始发进洞、出洞接收、穿越既有线路设施、转弯、上下陡坡、盾构姿态异常等特殊节点部位需增加测量监测频率。
（2）条件验收、方案论证。盾构条件验收既是对上一
阶段工作的总结评估，也是对下一阶段工作准备情况的检验。方案论证是盾构施工前由施工单位组织业内权威专家对实施性专项施工方案进行集中审查的程序，通过审查方案是否技术可行、经济合理、安全可靠，达到指导施工的目的。盾构施工全过程条件验收及方案论证见表 1。
表 1 盾构施工条件验收及方案论证项目表
条件验收项目
论证项目
参建单位
技术支撑
监督机构
龙门吊安装拆卸、盾构机吊装、盾构始发、百环、盾构接收、其他特殊施工条件等施工组织设计/专项施工方案、盾构下穿
结构物方案、盾构施工监控量测方案、其他属于超限危大工程等
建设、监理、勘察、设计、施工、第三方服务单位等业内权威专家
电价下降1分1>dds信号发生器市级轨道交通质
量安全监督机构
针对特殊地形土层、盾构新工法工艺、无类似施工经验的项目，盾构机选型应编制相关方案组织专家论证。监理工程师应对施工方案及专家论证高度重视，参议献言，切勿抱有方案反正经专家把关而疏于审查的心理，毕竟专家论证的界面与监理审查范围不同，专家论证不能规避监
理审查责任。
（3）技术档案。盾构技术资料应单独建档，监理工程
师需协助监理文档员做好施工管理资料的存档工作。盾构施工资料参见相关档案规范，盾构监理资料见表 2。
表 2 盾构监理资料清单表
序号类别
资料名称
1组织类盾构监理架构、监理人员资质、安全管理及应急组织等
2
规划细则类
监理规划、盾构实施监理细则
3不合格台账类工程不合格台账及回复、监理处理意见
4见证类
管片、螺栓、传力衬垫、防水材料、注浆材料、渣土改良材料等构配件及材料见证台账及附件
5测量监测类测量监测监理细则、监理设备仪器检定证明、日常巡查及周期性监理检查记录、监理平行检查记录、评估报告及工作总结等
6旁站类龙门吊安装、盾构组吊装、掘进、管片安装、注浆等关键工序、关键部位的旁站记录表
7平行检验类盾构掘进、同步及二次注浆、管片拼装、成型隧道等工序施工记录、隐蔽工程记录及检验批等平行检查记录
8
验收类条件验收评估报告、分部验收评估报告
工程监理
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一套符合要求的盾构监理资料不仅如实反映施工监理工作体系，也是规避监理责任的合法证据，监理工程师应做到外业管理与内业整理“两手抓”。
3 相关案例分析
3.1 进洞栽头
盾构机始发阶段进入洞门后突然栽头较为普遍。从整体分析，盾构机质量重心偏向前盾。此外，盾构
机由始发基座、洞门钢环至土层，是一个从刚弹性环境至弹塑性环境的过程，若操作不当，栽头是大概率事件。
监理工程师重点检查始发基座平整度及倾斜度，从车站端头井至洞门钢环处应设置微小上坡率，标高略低于钢环底标高，进洞后检查土仓及各液压千斤顶压力，刀盘底部液压千斤顶压力较中上部略高，同时加强与周边土体磨合，提高刀盘转速，控制行程油缸，确保盾构机以“抬头爬坡”姿态进洞。良好的开端是成功的一半，盾构进洞姿态符合设计轴线要求，会使正常掘进姿态控制较为容易。
3.2 洞门环梁
洞门环梁施工部位虽处于盾构进出洞处，但是由土建实施，其施工时机是监理工程师需要关注的。一些施工单位为抢进度，在盾构进洞后便开始盾构吊装口的封闭工作，如此虽然能为车站施工提供一定范围的场地，但是导致洞门环梁在黑暗环境下施工，徒增施工难度，影响工程质量。笔者认为，洞门环梁应在区间隧道贯通后、成型隧道变形稳定且在工作井盾构吊装口封闭前实施。3.3 反力架拆除
反力架拆除应遵循以下公式：
F=μ×π×D×L×P。
式中：μ——管片与土体的磨擦系数；D——管片外径；L——已安装的管片长度；P——作用于管片背
面的平均土压力；F——管片提供的摩阻力。
当盾构机额定最大推力＜F 时可拆除反力架及负环。此时需注意关键参数是 L，可通过已安装管片环数推算，笔者建议不采用盾构司机室内屏幕显示的环数计算，盾构机型不同，计数系统参照不近相同，存在系统将处于盾尾的管片纳入计量系统的可能性。理论上盾尾的管片尚未受到背面土压力，所以不能参与上式的计算。
4 监理工作憧憬
4.1 招标创新
城市轨道交通涉及面广、专业繁杂，管理协调任务艰巨，业主单位专业管理力量薄弱，根据国家出台的有关建筑业的政策方针，结合近几年工程总承包及全过程工程咨询发展的成功案例，笔者认为，未来城市轨道交通施工招标采用工程总承包（EPC）模式以及监理招标全过程工程咨询模式是大趋势。
4.2 监理工作咨询化
随着强制监理的逐步取消以及取费市场化，传统监理工作转型正在进行。从事盾构监理的单位及个人需认清市场发展形势，在夯实专业基础的同时，横向发展业务能力，涉猎综合管理、报批报建及外部协调、设计及技术管理、招标采购合约管理、造价咨询管理、工程管理等全过程咨询模块知识体系，
立足业主视角开展工作。4.3 对承包单位的管理
监理机构对承包单位的管理从单纯的监督实施转向全过程、全专业综合管理。在不改变承包单位主体责任的前提下，监理工程师对工程实施提出核查意见及参考建议，不再是传统的“阅卷人”，而是“良师益友”。工程实体在形成的过程中监理工程师介入，工程质量与工序质量并举。
盾构工法博大精深，且一直处于技术改良创新阶段。我们广大监理工程师应虚心学习，加强专业技术的积累以及业务能力的培养，为业主提供更优质的服务，这也是建筑市场及时代给我们出的一道命题。以上对盾构监理工作浅薄之体会，望广大同行不吝指正。
作者简介：李慧琴，二级建造师、安徽省监理工程师，任职于合肥工大建设监理有限责任公司，研究方向为市政工程造价；黄程龙，注册一级建造师（建筑、市政），注册监理工程师（建筑、市政），任职于浙江江南工程管理股份有限公司，研究方向为建筑与土木工程。
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