一、工程概况
某地铁隧道工程采用单洞双线设计，应用一台φ11.71m 气垫式泥水平衡盾构机进行施工，区间线路全长 1491.467m。中间风井作为盾构始发井，为地下三层箱形框架结构，基坑长度 98m，宽度 19.3～19.89m，深度 24～25.7m。
二、盾构始发施工情况
1. 始发姿态设计
始发段平面处于半径为 3000m 的曲线上，竖向处于坡度为 4‰ 的下坡段。为实现盾构机整机始发，采用割线始发，始发坡度调整为 2‰，并将始发洞门（预埋钢环）抬高 50mm，即盾构轴线坡度 2‰ 下坡，轴线高程较理论轴线高程整体抬高 50mm。
2. 始发台设计及施工
采用钢筋混凝土始发台。根据盾构机长度及反力架与洞门距离，始发台总长 15.95m，采用 C35 钢筋混凝土，坡度与盾构始发坡度一致（2‰）。始发基座置于结构底板上部，与底板预埋钢筋连接；始发台外侧施作斜撑，两侧每隔 2.5m 利用混凝土斜撑加横向支撑，提高始发台稳定性。
始发台
3. 反力架安装
安装时保证反力架断面与始发轴线相垂直，为盾构机提供始发反力。
反力架
4. 洞门密封装置
洞门密封装置采用止水箱形式，由两道帘布橡胶板和折叶压板组成箱形结构，两道密封间隔 500mm，箱体间通过注入油脂等惰性浆液加强密封。
洞门密封
三、始发栽头情况
1. 推段（-8环～-4环）
-6环管片安装完成后盾构机向前空推。推进-4环过程中刀盘推离始发台，受刀盘自重及盾构机重心前移影响，始发台前端 1m 处导轨断裂，双侧导台均出现不同程度破损，盾构机刀盘栽头 56mm。
2. 加固区（-3环～+5环）
-3环掘进（破洞门）受玻璃纤维筋卡扣、刀具破除连续墙振动、刀具更换等影响，13d 内共掘进 8 次完成 1m 连续墙和 1m 加固区掘进。此后-2环～+5环掘进受泥水仓底部滞排、洞门密封渗漏建压效果差等原因影响，盾构姿态呈现持续性栽头趋势。
加固区主要掘进参数表
四、始发栽头原因分析与对策
本掘进施工主要问题为盾构进洞后呈现持续栽头趋势，且不可控。主要原因及对策如下：
1. 洞门密封差
主要原因： 始发推进-3环至+2环发现洞门止水箱密封较差，漏浆严重，泥水仓无法建立正常压力，基本处于半仓掘进状态。盾构机自重较大，需足够下部推力才可避免栽头。
应对措施： 加强洞门封堵，采用挂网喷浆辅以快速水泥封堵，并对止水箱体注浆处理、适当开始同步注浆。随掘进逐环封堵，泥水仓液位由半仓提升至满仓，切口压力建至 0.2～0.3bar，累计灌注砂浆 41m³、注浆 12m³。至+4环，泥水仓顶部压力建至 0.6～0.8bar，总推力由 12000～18000kN 增大至 24000～32000kN。
洞门封堵
2. 盾构机自重过大
主要原因： 刀盘自重 245t，主机重达 1071t，空推过程中造成始发台前端破损，呈现栽头趋势。
应对措施： 合理选择掘进参数，保持上下油压差稳定（控制在 110～170bar），控制刀盘转速 0.8～1.2r/min，适当加大刀盘切削贯入度，排浆流量提高至 1200～1300m³/h 防止滞排；每环收尾阶段加大顶部液压缸压力，防止拼装管片收缸时姿态变化。
3. 刀盘超挖量大
主要原因： 刀盘设计开挖直径 11710mm，后将边滚刀由 17in 调整为 18in，开挖直径变为 11730mm，相对盾体超挖量达 45mm，盾体外侧超挖部分无法有效填充，是栽头原因之一。
应对措施： 将开挖直径由 11730mm 改为 11700mm，使开挖直径与前盾间隙由 45mm 缩小为 30mm。
4. 泥浆性能差
主要原因： 始发阶段洞门尚未密封，漏浆严重，新浆制备速度无法满足性能需求，导致滞排现象。
应对措施： +2环洞门初步封堵后，加大泥浆储备力度，提高泥浆性能，增强携渣能力，泥浆指标逐步改善。