盾構(gòu)施工到達(dá)技術(shù)

1、 盾構(gòu)施工到站技術(shù)盾構(gòu)施工到站技術(shù)林林 正正二二OO七年八月十七日七年八月十七日目錄一、前言二、技術(shù)要點(diǎn)三、適用范圍四、施工工藝五、到達(dá)機(jī)具與材料六、勞力組織七、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求八、安全保證措施九、工程實(shí)例十、容易出現(xiàn)的事故以及處理方法一、前言n城市地鐵盾構(gòu)法施工與其它施工方法相比，具有安全、快速、經(jīng)濟(jì)、易于控制等諸多優(yōu)點(diǎn)。盾構(gòu)到站是盾構(gòu)施工的一個施工階段，“盾構(gòu)施工到站工法”根據(jù)廣州地鐵二號線越三區(qū)間隧道的施工將盾構(gòu)到站過程的施工加以總結(jié)。以供我單位相關(guān)人員在其它實(shí)踐中加以參考。n盾構(gòu)到站是指盾構(gòu)沿設(shè)計(jì)線路，自區(qū)間隧道貫通前50m掘進(jìn)至區(qū)間隧道貫通后，然后從預(yù)先施工完畢的洞口處進(jìn)入車站或豎

2、井內(nèi)的一個施工過程，以盾構(gòu)主機(jī)到達(dá)接收小車之上、后配套與盾構(gòu)主機(jī)分離為止。n（地鐵定額中規(guī)定盾構(gòu)始發(fā)后40m為盾構(gòu)始發(fā)段，盾構(gòu)到達(dá)5倍盾構(gòu)刀盤直徑為到達(dá)段）。二、技術(shù)要點(diǎn) n（一）施工安全可靠，可以避免隧道貫通面產(chǎn)生坍塌、地表沉降失控等不良施工事件。n（二）施工能有效地保證到站區(qū)域的隧道防水和管片的拼裝質(zhì)量。n（三）合理地處理到站時各工序之間的關(guān)系，為盾構(gòu)施工提供類似的參考依據(jù)。n（四）科學(xué)地控制工序工作深度，盡最大限度地節(jié)約施工成本。三、適用范圍n本工法適用于城市地鐵盾構(gòu)施工的區(qū)間隧道。本工法適用于城市地鐵盾構(gòu)施工的區(qū)間隧道。 四、施工工藝 n（一）到站階段工作內(nèi)容 在盾構(gòu)到站期間，要完成區(qū)

3、間隧道貫通前的控制點(diǎn)測量與復(fù)測、測量誤差調(diào)整；預(yù)留洞口巖壁的處理或加固；以及必要的洞門處理。 n（二）到站時的工作流程 洞口地層處理洞口維護(hù)結(jié)構(gòu)的處理洞口測量復(fù)測洞內(nèi)控制點(diǎn)復(fù)測盾構(gòu)到站姿態(tài)調(diào)整到站地段管片的互相連接隧道貫通洞口維護(hù)結(jié)構(gòu)的清理接收小車的定位與安裝到站導(dǎo)軌的定位與安裝盾構(gòu)推進(jìn)最后一環(huán)特殊背襯注漿盾構(gòu)主機(jī)出洞四、施工工藝n（三）洞門準(zhǔn)備 1、洞口加固 盾構(gòu)到站之前要根據(jù)洞口地層的調(diào)查情況對地層穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià)，并采取有針對性的加固措施。地層加固一般采取如“固結(jié)灌漿”、“冷凍法”、“插板法”、“澆注混凝土巖墻”、“增加斜撐”等措施進(jìn)行洞門加固處理。 2、洞口圍護(hù)樁的處理 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在盾構(gòu)

4、到達(dá)前最少一個月，開始著手進(jìn)行洞口維護(hù)樁的鑿除。整個施工分兩次進(jìn)行，第一次先將圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體鑿除，只保留維護(hù)結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層鋼筋和鋼筋保護(hù)層，在盾構(gòu)到站后將最內(nèi)層鋼筋割除。在割除完最后一排鋼筋之后，要及時的檢查到站洞口的凈空尺寸，確保沒有鋼筋侵入設(shè)計(jì)輪廓范圍之內(nèi)。四、施工工藝3、到站導(dǎo)軌的安裝 隧道貫通后、盾構(gòu)刀盤露出洞口后，清除洞口碴土，根據(jù)刀盤與接收小車之間的距離與高差情況，安設(shè)盾構(gòu)到站接收導(dǎo)軌。4、洞口密封的安裝 為防止背襯注漿砂漿或碴土外泄，必須在洞口安設(shè)洞口密封。洞口密封的施工分兩步進(jìn)行施工，第一步在車站結(jié)構(gòu)的施工工程中，做好始發(fā)洞門預(yù)埋件的埋設(shè)工作。在埋設(shè)過程中預(yù)埋件必須與車站結(jié)構(gòu)鋼筋連

5、接在一起。第二步在盾構(gòu)刀盤露出洞門端頭之前，清理完洞口的碴土，完成洞口密封的安裝。 四、施工工藝到站導(dǎo)軌到站導(dǎo)軌主機(jī)盾殼盾構(gòu)到站導(dǎo)軌盾構(gòu)接收小車盾構(gòu)到站導(dǎo)軌主機(jī)盾殼四、施工工藝n（四）到站接收小車的準(zhǔn)備在隧道貫通后，迅速清除洞口的碴土，然后開始安裝到站接收小車。根據(jù)隧道貫通時刀盤的姿態(tài)確定出接收小車的中心位置，根據(jù)刀盤的高度和線路坡度情況確定出接收小車的高度和小車坡度。四、施工工藝（五）到站時的掘進(jìn)1、貫通前測量與盾構(gòu)姿態(tài)的調(diào)整 盾構(gòu)到站前50m，要對洞內(nèi)所有的測量控制點(diǎn)進(jìn)行一次整體的、系統(tǒng)的控制測量復(fù)測，對所有控制點(diǎn)的座標(biāo)進(jìn)行精密、準(zhǔn)確的平差計(jì)算。在盾構(gòu)到站前的最后一次測量系統(tǒng)搬站中，以精密

6、測設(shè)并經(jīng)過平差的地面導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)，測量測站、后視點(diǎn)的座標(biāo)和高程（測量經(jīng)緯儀和后視棱鏡的座標(biāo)和高程），每一測量點(diǎn)的測量不少于4個測回。 盾構(gòu)到達(dá)前50米地段即加強(qiáng)盾構(gòu)姿態(tài)和隧道線形測量，及時糾正偏差確保盾構(gòu)順利地從到達(dá)口進(jìn)入車站。并根據(jù)實(shí)測的車站洞門位置進(jìn)行必要的調(diào)整隧道貫通時的盾構(gòu)刀盤位置。四、施工工藝2、到站掘進(jìn)控制n盾構(gòu)進(jìn)入到達(dá)段后，首先減小推力、降低推進(jìn)速度和刀盤轉(zhuǎn)速，控制出土量并時刻監(jiān)視土倉壓力值，避免較大的地表隆陷。貫通前56環(huán)，進(jìn)一步降低盾構(gòu)掘進(jìn)推力，掘進(jìn)推力維持在400t左右，推進(jìn)油缸壓力不大于40bar。在掘進(jìn)的同時，要注意維持土倉內(nèi)的壓力值，一般情況下，不采用開敞式模

7、式掘進(jìn)。無論何種情況下，推進(jìn)油缸壓力均不能大于60bar（特別是在管片安裝時）。在貫通前的最后3環(huán)，要求掘進(jìn)速度控制在510mm/min。n在到站階段要密切關(guān)注盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)的推進(jìn)速度和推進(jìn)壓力以及掘進(jìn)出土情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)推力突然降低，碴土粒徑突然變大，推進(jìn)速度同時加大的情況時，必須立即停機(jī)。在對現(xiàn)場進(jìn)行確認(rèn)和檢查之后，再作出進(jìn)一步的詳細(xì)的掘進(jìn)指令。四、施工工藝廣三區(qū)間隧道貫通前后盾構(gòu)的推進(jìn)油壓和推進(jìn)壓力 四、施工工藝廣三區(qū)間隧道貫通前后盾構(gòu)的推進(jìn)油壓和推進(jìn)壓力 四、施工工藝（六）盾構(gòu)在到站端頭位置的處理 在盾構(gòu)刀盤距離貫通面小于5米時，在條件允許的情況下，由盾殼上的預(yù)留孔向盾殼外部注入化學(xué)聚合物或

8、膨潤土，用于阻止盾構(gòu)后部管片上部水向洞口流動。四、施工工藝n（七）最后幾環(huán)管片的安裝n當(dāng)隧道貫通后，一般還需要安裝56環(huán)管片才能完成區(qū)間隧道的管片安裝。同時這幾環(huán)管片隨著隧道貫通后，盾構(gòu)前方?jīng)]有了反推力，將造成管片與管片之間的環(huán)縫連接不緊密，容易漏水。在最后幾環(huán)管片安裝時，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，要在刀盤前方的預(yù)定位置，設(shè)置支擋，以防盾構(gòu)刀盤向前滑動。n待盾尾即將從區(qū)間最后一環(huán)管片滑落之前，再次檢查洞口密封情況，可從管片注漿孔向管片背后注入雙液水泥凈漿。為確保漿液的飽滿程度，水泥凈漿的水灰比不小于2：1，水泥凈漿凝結(jié)時間不少于2min。注漿時，必須從所有管片的注漿孔自下而上逐孔注入。五、到站機(jī)具與材

9、料到站過程所需用的主要機(jī)具與材料如下表：序號名稱型號數(shù)量備注1空壓機(jī)10m/min1臺2風(fēng)鎬4把3電焊機(jī)2臺4管片運(yùn)輸車1輛5砂漿運(yùn)輸車6m31輛6出渣礦車16m33輛7機(jī)車1輛8門吊40T1臺9始發(fā)臺1個10反力架1付11負(fù)環(huán)鋼管片1環(huán)12洞門密封1套六、勞力組織根據(jù)施工工序合理安排勞動力，在到站過程中勞動力組織如下表：序號工種班次人數(shù)備注1主司機(jī)2班1人2管片安裝“3人3注漿司機(jī)“1人4調(diào)車員“1人5機(jī)車司機(jī)“1人6門吊司機(jī)“2人7材料供應(yīng)“4人8攪拌司機(jī)“2人9值班工程師“2人一人在貫通面10工班長“1人11貫通面觀察員“2人七、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求n在小車定位時，要嚴(yán)格控制小車的軸線與盾

10、構(gòu)上小車之前的姿態(tài)與趨勢相匹配，小車軸線與盾構(gòu)軸線之間的夾角不大于1.5。刀盤與接收小車之間的導(dǎo)軌高度以導(dǎo)軌頂面與盾構(gòu)前體的盾殼平齊為準(zhǔn)。以確保盾尾在最后脫離最后一環(huán)管片時，不會突然向下跌落；同時避免盾構(gòu)在始發(fā)臺上往前推進(jìn)時產(chǎn)生盾構(gòu)低頭現(xiàn)象，從而避免破壞接收小車或損壞刀盤、盾殼等現(xiàn)象的發(fā)生。n盾構(gòu)進(jìn)站時其刀盤平面偏差允許值：平面50mm、高程50 mm，盾構(gòu)坡度較設(shè)計(jì)坡度略大0.2%。八、安全保證措施1、隧道貫通后，由于盾構(gòu)刀盤前部沒有了支撐反力，必將造成推進(jìn)壓力降低或消失，導(dǎo)致管片環(huán)縫防水材料的性能不能得到充分的發(fā)揮，從而產(chǎn)生環(huán)縫漏水等質(zhì)量缺陷。為確保管片接縫防水要求，在到站地段安裝每一環(huán)管

11、片時，在每環(huán)管片的72、144、226、312位置用60606的角鋼與上一環(huán)管片相連，并點(diǎn)焊連接牢固。 2、盾構(gòu)刀盤距離貫通里程小于10米時，在掘進(jìn)過程中，要派專人負(fù)責(zé)時刻觀察出洞洞口的變化情況。如發(fā)現(xiàn)加固的混凝土或維護(hù)樁有較大的震動時，立即通知主司機(jī)進(jìn)一步降低盾構(gòu)推力、刀盤轉(zhuǎn)速以及推進(jìn)速度，避免由于刀盤前部土體太薄，造成刀盤前部形成坍塌。 八、安全保證措施3、盾構(gòu)貫通前后，應(yīng)通過降低推進(jìn)速度、降低刀盤轉(zhuǎn)速、調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)動方向等方法使刀盤盡量靠近或到達(dá)貫通巖面，停機(jī)后清除洞口碴土，割除洞口最后的支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)切割順序?yàn)橄惹懈畹撞?，后切割上部。隧道貫通之后，要使盾?gòu)盡快全部出洞，避免盾構(gòu)在洞口

12、長時間停留，以保證洞口地段圍巖穩(wěn)定。4、合理的管片選型應(yīng)堅(jiān)持倒盾構(gòu)完全出洞，以確保洞口地段管片拼裝質(zhì)量。5、在盾構(gòu)主機(jī)出洞時，設(shè)備橋及管片安裝機(jī)下部嚴(yán)禁站人，以防隧道上部砂漿脫落傷人。 九、工程實(shí)例n由中鐵隧道集團(tuán)廣州盾項(xiàng)目部承擔(dān)的越三區(qū)間隧道工程是廣州地鐵二號線的重點(diǎn)控制工程，是中隧集團(tuán)首次采用盾構(gòu)法施工的隧道。該工法在越三區(qū)間得到了有效的運(yùn)用，廣三區(qū)間隧道在隧道貫通時，貫通誤差10mm，到站區(qū)域管片無漏水現(xiàn)象，由于廣三區(qū)間的成功到站，為盾構(gòu)順利過站提供了條件。n通過越三區(qū)間隧道工程實(shí)踐證明，改工法具有施工組織便利，施工規(guī)范科學(xué)有序，施工安全可靠，技術(shù)先進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)。十、容易出現(xiàn)的事故以及處理方

13、法十、容易出現(xiàn)的事故以及處理方法1、洞口水土流失造成的地表坍塌、洞口水土流失造成的地表坍塌 上海機(jī)施深圳地鐵洞口失水造成地表坍塌上海機(jī)施深圳地鐵洞口失水造成地表坍塌 地表回填地表回填 及時封堵及時封堵2、地下水位高、造成洞口水土流失、洞口密封失效、地下水位高、造成洞口水土流失、洞口密封失效深圳地鐵四號線福會區(qū)間洞口密封失效深圳地鐵四號線福會區(qū)間洞口密封失效 洞口堆積洞口堆積 自洞內(nèi)向洞口逐漸注漿封堵自洞內(nèi)向洞口逐漸注漿封堵 地表回填地表回填 洞口由內(nèi)到外、自下而上逐步封堵洞口由內(nèi)到外、自下而上逐步封堵十、容易出現(xiàn)的事故以及處理方法十、容易出現(xiàn)的事故以及處理方法3、接收架安裝不合理，導(dǎo)致盾構(gòu)無法上接收架、接