粉土粉砂地層盾構(gòu)過(guò)鋼筋砼樁基施工工法

1、粉土粉砂地層盾構(gòu)過(guò)鋼筋砼廢樁施工工法中鐵二局股份有限公司1.前言在城市修建地鐵，不可避免地要在地面建（構(gòu) ）筑物附近穿過(guò)，為了爭(zhēng)取更好的線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)方案，也需選擇從地面建（構(gòu)）筑物下方的樁基穿過(guò)，這不僅需要保證隧道工程本體施工的安全，還須妥善地解決隧道工程下穿既有建（構(gòu)）筑物的影響問(wèn)題。4 股道正線(xiàn)下方，杭州地鐵1 號(hào)線(xiàn)工程秋濤路站至城站站區(qū)間為下穿杭州城站火車(chē)站的淺埋隧道，且需在鐵路下穿越廢樁，廢樁位于鐵路的正下方，尤其是其中的一排鋼筋混凝土樁正好位于鐵路針對(duì)地表沉降可在樁體的周邊進(jìn)行加固，而機(jī)械的負(fù)荷問(wèn)題可通過(guò)參數(shù)的優(yōu)化進(jìn)行調(diào)整。本工程盾構(gòu)穿越廢樁，位于城站火車(chē)站，沒(méi)有地基加固的條件，如何去控

2、制推進(jìn)過(guò)程中的土體擾動(dòng)，盡量減小地表沉降，是工法需要解決的問(wèn)題。該工法還解決地面無(wú)預(yù)處理?xiàng)l件、地層構(gòu)造復(fù)雜、富水條件下需要下穿建（構(gòu)）筑物樁基的盾構(gòu)工程施工的難題，避免線(xiàn)路調(diào)線(xiàn)等，能夠快速、安全的完成盾構(gòu)施工，從而增加經(jīng)濟(jì)效益。2 .工法特點(diǎn)2.1 在沒(méi)有地面處理的條件下，充分利用盾構(gòu)機(jī)自身性能，通過(guò)優(yōu)化推進(jìn)參數(shù)使盾構(gòu)機(jī)直接穿越樁基，能保證按期完成工程施工2.3 將先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理和信息反饋技術(shù)應(yīng)用于施工，2.2 無(wú)需對(duì)樁基等障礙物事先采取處理措施，能夠最大限度地降低造價(jià)，。利用監(jiān)控量測(cè)指導(dǎo)施工，動(dòng)態(tài)修正盾構(gòu)掘 進(jìn)參數(shù)，確保施工安全、快速。2.4 ,采用先進(jìn)的有限元分析軟件對(duì)盾構(gòu)穿越樁基等障礙物

3、定性分析，指導(dǎo)優(yōu)化盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)參 數(shù)，通過(guò)調(diào)整各分區(qū)千斤頂?shù)耐屏屯七M(jìn)速度，使盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過(guò)程中不偏離設(shè)計(jì)軸線(xiàn)，保證成型 隧道質(zhì)量。3 .適用范圍本工法適用于地面無(wú)預(yù)處理?xiàng)l件、地層構(gòu)造復(fù)雜粉土粉砂富水條件下需要下穿建（構(gòu)）筑物樁基的盾構(gòu)穿越鋼筋混凝土樁基工程施工。4 .工藝原理充分運(yùn)用土壓平衡盾構(gòu)在掘進(jìn)時(shí)， 利用土倉(cāng)內(nèi)的土壓或加注輔助材料產(chǎn)生的壓力來(lái)平衡掌子面的土壓及地下水壓力，以避免掌子面坍塌或地層失水而引起地表下沉的特性。 在盾構(gòu)機(jī)穿越樁基時(shí) 不通過(guò)地面進(jìn)行預(yù)處理， 將數(shù)據(jù)處理和信息反饋技術(shù)應(yīng)用于盾構(gòu)掘進(jìn)施工， 利用監(jiān)控量測(cè)指導(dǎo)施工， 動(dòng)態(tài)修正盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，從而達(dá)到通過(guò)優(yōu)化推進(jìn)參數(shù)使盾構(gòu)機(jī)直

4、接穿越樁基的目的。盾構(gòu)機(jī)磨樁示意圖5.1施工工藝流程冷卻系統(tǒng)內(nèi)加入防凍劑5 .施工工藝流程及操作要點(diǎn)樁基定位U盾構(gòu)各類(lèi)管路檢修口 對(duì)機(jī)械巡視保養(yǎng)二 盾構(gòu)機(jī)開(kāi)始磨樁o,°I關(guān)注機(jī)械運(yùn)行狀況盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)及沉降控制n盾構(gòu)各類(lèi)管路檢修5.2 操作要點(diǎn)盾構(gòu)穿越廢樁施工，最大的風(fēng)險(xiǎn)在于地表沉降的控制，做好地表沉降控制那么主要從“護(hù)頭、護(hù)尾、保姿態(tài)”。護(hù)頭：嚴(yán)控土壓力，確保不超挖；在推進(jìn)過(guò)程中必須遵循“不推進(jìn)不出土”原則，確保刀盤(pán)上部地表沉降不超限。護(hù)尾：控制同步漿液質(zhì)量，壓注足量的同步漿液，遵循“不注漿不推進(jìn)”原則，適宜時(shí)在盾尾后部管片壓注二次漿液。確保盾尾上部地表沉降不超限。保姿態(tài)：即控制盾構(gòu)姿

5、態(tài)波動(dòng)，減小因姿態(tài)變化引起的土體擾動(dòng)；尤其是在樁基未完全侵入隧道范圍時(shí)，刀盤(pán)一側(cè)為樁基一側(cè)為原狀土，軟硬不均，盾構(gòu)推進(jìn)可能導(dǎo)致盾尾姿態(tài)偏轉(zhuǎn)，引起地表沉降。5.2.1 土倉(cāng)壓力盾構(gòu)過(guò)廢樁，上部為運(yùn)營(yíng)鐵路，土壓力不得小于外界水土壓力，在穿越過(guò)程中土壓力設(shè)定微高于計(jì)算土壓力，并嚴(yán)控出土量。正面平衡壓力：P=k0 hP: 平衡壓力（包括地下水）：土體的平均重度（KN/m3 ）h ：隧道埋深（m ）k0 ：土的側(cè)向靜止平衡壓力系數(shù)盾構(gòu)在掘進(jìn)施工中均可參照以上方法來(lái)取得平衡壓力的設(shè)定值。具體施工設(shè)定值根據(jù)盾構(gòu)埋深、所在位置的土層狀況以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的調(diào)整。k0 值也要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)確定。盾構(gòu)穿越廢

6、樁設(shè)定值初步設(shè)定為：2.02.2bar同時(shí)也必須嚴(yán)格控制與切口壓力有關(guān)施工參數(shù)，如推進(jìn)速度、總推力、出土量等，盡量減少平衡壓力的波動(dòng)。5.2.2 嚴(yán)控土層損失率開(kāi)挖土層損失要控制在 5 %。以?xún)?nèi)。出土量不得超過(guò)理論出土量（每環(huán)理論出土量=Xd2XL= X3.21 2 X1.2 = 38.83m 3/環(huán)），即不得超過(guò)39.02m 3。施工過(guò)程中可適當(dāng)欠挖，保證盾構(gòu)切口上方土體能有微量的隆起，抵消一部分土體的后期沉降量。具體控制方法：達(dá)到 1.2m 時(shí)，每環(huán)盾構(gòu)管片拼裝完成后，在盾構(gòu)的推進(jìn)油缸上做好標(biāo)記，推進(jìn)時(shí)不停地觀察推進(jìn)油缸的伸出量， 當(dāng)盾構(gòu)油缸伸出量（即油缸伸出的長(zhǎng)度與管片拼裝完成后油缸伸出

7、的長(zhǎng)度的差）關(guān)閉螺旋輸送機(jī)閘門(mén)，盾構(gòu)繼續(xù)向前推進(jìn)23cm ,停止推進(jìn)進(jìn)行管片拼裝工作。5.2.3 刀盤(pán)密封油脂由于盾構(gòu)穿越廢樁，在此種狀況下推進(jìn)，可能使土倉(cāng)溫度升高，影響機(jī)械運(yùn)作，故在穿越廢樁推進(jìn)時(shí)，要增大刀盤(pán)密封油脂的注入量，以保證機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。5.2.4 刀盤(pán)刀具配置盾構(gòu)過(guò)樁采用破巖能力極強(qiáng)的滾刀和軟土切削刀結(jié)合的方式，即刀盤(pán)周邊使用滾刀破除樁基、切削刀掘進(jìn)的刀具配置。5.2.5 渣土改良1 、渣土改良的作用根據(jù)相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)，在盾構(gòu)施工中尤其在軟硬不均地層的盾構(gòu)施工中，渣土改良是保證盾構(gòu)施工安全、順利、快速的一項(xiàng)不可缺的重要技術(shù)手段。具體作用如下：（ 1 ）使渣土具有較好的土壓平衡效果，

8、利于穩(wěn)定開(kāi)挖面，控制地表沉降。（ 2 ）使渣土具有較好的止水性，以控制地下水流失；使切削下來(lái)的渣土順利快速進(jìn)入土艙，并利于螺旋輸送機(jī)順利排土。（ 3 ）可有效防止土渣黏結(jié)刀盤(pán)而產(chǎn)生泥餅；可防止或減輕螺旋輸送機(jī)排土?xí)r的噴涌現(xiàn)象。（ 4 ）可有效降低刀盤(pán)扭矩，降低對(duì)刀盤(pán)、刀具和螺旋輸送機(jī)的磨損。2、膨潤(rùn)土渣土改良利用盾構(gòu)保壓系統(tǒng)向刀盤(pán)、土倉(cāng)注入膨潤(rùn)土，借助攪拌棒在密封土艙內(nèi)將其與切削土混合，使之成為塑流性較好和不透水泥狀土，以利于排土和使掘削面穩(wěn)定。膨潤(rùn)土的作用主要為：置換土倉(cāng)內(nèi)碴土，保證土倉(cāng)壓力；以及增加土體流塑性，防止刀盤(pán)、土 倉(cāng)結(jié)泥餅。3、泡沫劑渣土改良泡沫劑是通過(guò)海瑞克盾構(gòu)機(jī)上的泡沫發(fā)生系

9、統(tǒng)，分別向刀盤(pán)、土倉(cāng)壓力板、螺旋輸送機(jī)內(nèi)連續(xù)均勻注入，更好地確保渣土改良效果。由于盾構(gòu)在過(guò)廢樁過(guò)程中，推進(jìn)速度緩慢，推進(jìn)時(shí)間較長(zhǎng)，刀盤(pán)面及土倉(cāng)內(nèi)形成高溫高壓區(qū)，容易腹壁產(chǎn)生“燒磚”現(xiàn)象及發(fā)生噴涌現(xiàn)象， 故需要在泡沫劑里加入一定比例的分散劑和防噴涌的高分子聚合物，保障土倉(cāng)渣土環(huán)境良好，從而確保地面周邊環(huán)境安全可控。5.2.6 盾構(gòu)姿態(tài)影響盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)的主要因素：(1) 盾構(gòu)機(jī)自身的因素。盾構(gòu)主機(jī)的重量分布形象的描述為“頭重腳輕”，只依賴(lài)掘進(jìn)推力與工作面的摩擦力不足以維持盾構(gòu)的姿態(tài)，因此，往往盾構(gòu)自身具有“低頭”的傾向。通過(guò)調(diào)整加大盾構(gòu)下部推進(jìn)力，維持盾構(gòu)的平穩(wěn)前行。(2) 地質(zhì)因素的影響。在施工

10、過(guò)程中由于斷面內(nèi)軟硬不均，推力和扭矩變化較大，盾構(gòu)主機(jī)有著向地層較軟一側(cè)偏移的慣性。即盾構(gòu)機(jī)在磨樁時(shí)，遇到樁基部分侵入施工范圍時(shí)主要為偏磨，此時(shí)盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)必須保持前后的偏差變化值控制在±10mm 以?xún)?nèi)， 防止由于盾構(gòu)機(jī)一邊受力，姿態(tài)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，尾部姿態(tài)變化過(guò)大，造成地表的沉降。(3) 人員的操作水平。由于操作人員的技術(shù)水平和工作責(zé)任心的不同，往往會(huì)導(dǎo)致掘進(jìn)方向發(fā)生較大的偏差。因此應(yīng)制定嚴(yán)格的操作規(guī)程。(4) 盾構(gòu)前體與盾尾通過(guò)鉸接油缸連接的中折轉(zhuǎn)角影響。通常要求盾尾與未脫離盾尾的管片環(huán)之間的空隙沿周邊均勻，有利于掘進(jìn)方向的控制，也有利于掘進(jìn)方向的調(diào)整。(5) 導(dǎo)向系統(tǒng)的誤差。對(duì)于控制

11、點(diǎn)的誤差，主要是通過(guò)多級(jí)測(cè)量復(fù)核消除誤差根據(jù)上述偏差控制方法進(jìn)行施工。5.2.7 推進(jìn)速度及刀盤(pán)轉(zhuǎn)速50cm 時(shí)，逐漸減慢掘進(jìn)速度至不大于10mm/min ，并邊推進(jìn)邊密切注意盾構(gòu)推力、扭矩和掘進(jìn)速度的變化情況。當(dāng)出現(xiàn)盾構(gòu)推力變化不大而掘進(jìn)速度突然減低（即盾構(gòu)刀盤(pán)開(kāi)始碰樁）的情況時(shí)，迅速調(diào)節(jié)盾構(gòu)推力，使盾構(gòu)掘進(jìn)速度降低至不大于3mm/min ，刀盤(pán)轉(zhuǎn)速盡量放慢，以 0.5-0.8rpm 為宜， 以便將廢樁盡可能磨碎以免堵塞環(huán)流系統(tǒng)排泥口或折斷樁基。5.2.8 螺旋輸送機(jī)（ 1 ）通過(guò)控制螺旋輸送機(jī)出土速度和出土口的開(kāi)口度，欠壓出土，在出土口形成土塞，起到良好的密封、保壓以及防噴的作用。停止推進(jìn)

12、時(shí)關(guān)閉閘門(mén)，緊急情況下，應(yīng)立即關(guān)閉螺旋輸送機(jī)出土口閘門(mén)。（ 2 ）應(yīng)時(shí)時(shí)觀察螺旋輸送機(jī)出土口土體狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)出土過(guò)稀，應(yīng)加大膨潤(rùn)土注入量或立即關(guān)閉閘門(mén)，停止盾構(gòu)推進(jìn)，采取出土樣品，進(jìn)行分析，準(zhǔn)備下一步施工措施。（ 3 ）在盾構(gòu)穿越廢樁過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)螺旋機(jī)被攪碎的鋼筋卡住，主要采取以下三種方式進(jìn)行處理：a、正反轉(zhuǎn)螺旋機(jī)，使其松動(dòng)返回土倉(cāng)繼續(xù)攪拌與泥土混合5分鐘后恢復(fù)出土；b、利用螺旋機(jī)驅(qū)動(dòng)伸縮系統(tǒng)，前后緩慢伸縮，減少螺旋機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩；c、若螺旋機(jī)被卡死，先將螺旋機(jī)閘門(mén)關(guān)閉，由專(zhuān)業(yè)人員打開(kāi)螺旋機(jī)上應(yīng)急觀察孔，進(jìn)行查看，再采取針對(duì)性措施進(jìn)行處理。5.2.9 拼裝速度在管片拼裝過(guò)程中，安排最熟練的拼裝工

13、進(jìn)行拼裝，減少拼裝的時(shí)間，縮短盾構(gòu)停頓的時(shí)間，減少土體沉降。拼裝過(guò)程中發(fā)現(xiàn)前方土壓力下降，立即向刀盤(pán)土倉(cāng)內(nèi)注入膨潤(rùn)土，起到維持土壓力的作用。拼裝結(jié)束之后，應(yīng)當(dāng)盡可能快地恢復(fù)推進(jìn)，減少土體沉降。5.2.10 注漿管理由于隧道上覆土層大部分為松軟砂層，盾構(gòu)機(jī)在過(guò)樁掘進(jìn)中很容易塌方，從而影響上部的建（構(gòu)）筑物安全，因此在此地區(qū)要特別注意控制注漿的質(zhì)量。為保證注漿的質(zhì)量，要增加設(shè)備，采用同步注漿和管片注漿并行。且同步注漿必須足量，以盡量填充壁后的空隙，從而減少地表沉降。當(dāng)每推進(jìn)完成1環(huán)后，采用二次補(bǔ)壓雙液注漿的措施，注漿范圍為出盾尾后的第 3 5環(huán)。1、同步注漿盾構(gòu)機(jī)一般配備了一套同步注漿設(shè)備，包括2

14、個(gè)雙活塞注漿泵（共有 4個(gè)獨(dú)立壓力出口），每個(gè)壓力出口直接接在注漿管上并由壓力傳感器監(jiān)視，每個(gè)注射點(diǎn)都配有一個(gè)數(shù)字壓力指示器和一個(gè)注漿計(jì)數(shù)器，另外，系統(tǒng)注漿總數(shù)和每環(huán)注漿量都被顯示出來(lái)，已保證同步注漿效果。儲(chǔ)漿罐最大 容量為6m3 ,每個(gè)雙活塞泵的最大輸出10m3 /h 。通過(guò)同步注漿及時(shí)充填建筑空隙，可減少施工過(guò)程中的土體變形。盾構(gòu)推進(jìn)施工中的注漿，選擇具有和易性好、泌水性小，且具有一定強(qiáng)度的漿液進(jìn)行及時(shí)、均勻、足量壓注，確保其建筑空隙 得以及時(shí)和足量的充填。盾構(gòu)推進(jìn)每環(huán)產(chǎn)生的建筑空隙為X（3.21 2 3.1 2） X1.2 = 2.62m 3,刀盤(pán)外徑：6420mm;管片外徑：6200m

15、m ）的280 %310 %,即每推進(jìn)一環(huán)同步注漿量為7.3m 38.1m3。在推進(jìn)過(guò)程中，根據(jù)地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整同步注漿量及配比，必要時(shí)在每環(huán)推進(jìn)時(shí)應(yīng)拌制2次同步漿液，以確保同步注漿數(shù)量。壓漿量和壓漿點(diǎn)視壓漿時(shí)的壓力值和地層變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)而定，一般情況下采用 4點(diǎn)注漿的方式保證注漿壓力及均勻性。施工時(shí)漿液配合如下：名稱(chēng)可硬性同步漿液配合比（kg/m 3）膨潤(rùn)土粉煤灰細(xì)砂水可硬性漿100400900600由于本配合比采用了優(yōu)質(zhì)復(fù)合膨潤(rùn)土，按照以下步驟拌制同步漿液：首先放足水量，然后將膨潤(rùn)土一次放入，攪拌30分鐘后，再分別加入粉煤灰和細(xì)沙充分?jǐn)嚢?，每次攪拌時(shí)間不低于 1小時(shí)。為防止?jié){液在注漿系統(tǒng)

16、內(nèi)的硬化，在每次注漿循環(huán)的結(jié)束，注入自來(lái)水用以清洗注漿管，這樣能夠阻止注漿管發(fā)生堵塞。2、二次注漿由于盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)同步注漿的漿液在填補(bǔ)建筑空隙時(shí)可能會(huì)存在一定間隙，且漿液的收縮變形也存在地面變形的隱患，因此視實(shí)際情況，對(duì)車(chē)架與盾尾間管片進(jìn)行二次注漿。漿液通過(guò)管片的注漿孔注入地層，并在施工時(shí)采取推進(jìn)和注漿聯(lián)動(dòng)的方式，注漿未達(dá)到要求，盾構(gòu)暫停推進(jìn)，以防止土體繼續(xù)變形。根據(jù)施工中的變形監(jiān)測(cè)情況，隨時(shí)調(diào)整注漿量及注漿參數(shù)，壁后二次注漿根據(jù)地面監(jiān)測(cè)情況隨時(shí)調(diào)整，從而使地層變形量減至最小。二次注漿配比可分為單液漿和雙液漿，單液漿配比：水泥：水=1 ： 0.8，雙液漿配比：水泥：水玻璃：水=1 ： 0.06

17、： 0.8。為保證二次注漿的可重復(fù)性，在第一次應(yīng)采用單液漿配比，在后續(xù)的二次注漿中可根據(jù)地面監(jiān)測(cè)和沉降控制需要多次補(bǔ)漿，在應(yīng)急情況發(fā)生時(shí)為快速達(dá)到沉降控制效果應(yīng)采用雙液漿。A、注漿量二次注漿由底部向上依次壓注。每環(huán)注漿量控制在2m 3。B、注漿壓力二次注漿壓力為 0.31.0Mpa5.2.11 盾尾油脂加注為防止盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，地下水及同步注漿漿液從盾尾竄入隧道及保護(hù)盾尾刷，須在盾尾鋼板刷位置壓注盾尾油脂，以達(dá)到盾構(gòu)的密封功能。在盾構(gòu)出洞前，對(duì)盾尾鋼板刷涂刷足量均勻的盾尾油脂。盾尾油脂采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口油脂，每環(huán)加注量控制在80-100kg 。5.2.12 信息化施工在盾構(gòu)穿越廢樁過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際需要可

18、以進(jìn)行24 小時(shí)不間斷的跟蹤監(jiān)測(cè)。跟蹤監(jiān)測(cè)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員和工程部值班人員通過(guò)對(duì)講機(jī)進(jìn)行及時(shí)聯(lián)系，值班人員對(duì)地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，得出結(jié)論及時(shí)通過(guò)電話(huà)傳達(dá)給盾構(gòu)工作面，指導(dǎo)盾構(gòu)施工參數(shù)的設(shè)定，然后通過(guò)地面變形量的監(jiān)測(cè)進(jìn)行效果的檢驗(yàn)，從而反復(fù)循環(huán)、驗(yàn)證、完善，保證施工過(guò)程中鐵路及棧橋的安全。5.2.13 監(jiān)測(cè)技術(shù)與分析確保工程建設(shè)安全的關(guān)鍵是全過(guò)程監(jiān)測(cè)隧道周邊建（構(gòu)）筑物的變化情況，及時(shí)測(cè)量各主要工序施工階段引起的動(dòng)態(tài)沉降數(shù)值，并與分析計(jì)算值比較，及時(shí)反饋指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。盾構(gòu)過(guò)樁基時(shí)，由專(zhuān)人進(jìn)行鐵路的24小時(shí)監(jiān)測(cè)，并每15分鐘通過(guò)對(duì)講機(jī)向項(xiàng)目工程部值班人員匯報(bào)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，每 2小時(shí)制作一份監(jiān)測(cè)

19、報(bào)表，通過(guò)電子郵箱報(bào)送各單位。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)到達(dá)后10分鐘內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)工作小組對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析討論，并下達(dá)施工指令或啟動(dòng)應(yīng)急處理方案。主要的監(jiān)測(cè)內(nèi)容參見(jiàn)表 5.2.5 。表5.2.5 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目匯總表序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)頻率監(jiān)測(cè)目的1地表沉降WILD-N3 精密水準(zhǔn)儀，錮鋼尺1次/2小時(shí)掌握隧道及地表 及周邊環(huán)境的影 響程度和范圍2建（構(gòu)）筑物沉降 與傾斜3隧道收斂隧道收斂計(jì)1次/1天了解隧道施工過(guò) 程中隧道結(jié)構(gòu)變 位情況及規(guī)律注：可根據(jù)施工條件和沉降情況增加或減少觀測(cè)次數(shù)，隨時(shí)將監(jiān)測(cè)信息報(bào)告給現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人。5.3 勞動(dòng)力組織（見(jiàn)表 5.3 ）。表5.3 勞動(dòng)力組織情況表序號(hào)單項(xiàng)工程（1臺(tái)盾構(gòu)機(jī)）所需人數(shù)

20、工作內(nèi)容1管理人員4組織協(xié)調(diào)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理和指導(dǎo)2技術(shù)人員2負(fù)責(zé)進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收集、分析，為盾構(gòu)司機(jī)提供技術(shù)支持，并負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理和控制。3盾構(gòu)司機(jī)2負(fù)責(zé)操作盾構(gòu)機(jī)，控制盾構(gòu)姿態(tài)，指導(dǎo)管片拼裝4機(jī)修工4負(fù)責(zé)盾構(gòu)機(jī)等機(jī)械的保養(yǎng)和維修5電工2負(fù)責(zé)用電管理和電氣設(shè)備維修6管片拼裝工2主要負(fù)責(zé)管片拼裝工作和班組作業(yè)人員管理7注漿工2負(fù)責(zé)進(jìn)行同住漿液壓注8二次注漿工12負(fù)責(zé)進(jìn)行二次注漿9電瓶車(chē)司機(jī)4負(fù)責(zé)電瓶車(chē)駕駛10龍門(mén)吊司機(jī)2負(fù)責(zé)龍門(mén)吊駕駛11司索工4負(fù)責(zé)司索和龍門(mén)吊指揮12拌漿工6負(fù)責(zé)同步漿液的拌制13監(jiān)測(cè)及地面巡查6負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)和地面巡視14雜工12負(fù)責(zé)其他輔助作業(yè)合 計(jì)62人6 .材料與設(shè)備本工法無(wú)

21、需特別說(shuō)明的材料，采用的機(jī)具設(shè)備見(jiàn)表6。表6 機(jī)具設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)單位數(shù)量用途1海瑞克土壓平 衡盾構(gòu)機(jī) 6390臺(tái)2掘進(jìn)施工2電瓶機(jī)車(chē)JXK45臺(tái)4隧道內(nèi)運(yùn)輸3硅整流充電機(jī)KCA臺(tái)4電瓶充電4龍門(mén)吊45t/5t臺(tái)2/1渣土等垂直運(yùn)輸5硝土運(yùn)輸車(chē)KCZ45臺(tái)12渣土運(yùn)輸6管片運(yùn)輸車(chē)KCG20臺(tái)8管片運(yùn)輸7漿液運(yùn)輸車(chē)KCJ7臺(tái)4同步漿液運(yùn)輸8材料運(yùn)輸車(chē)KCC20臺(tái)4其他材料機(jī)具運(yùn)輸9注漿料儲(chǔ)備罐帶攪拌軸臺(tái)2儲(chǔ)備同步漿液10始發(fā)反力架推力1500t組2始發(fā)時(shí)為盾構(gòu)提供著力點(diǎn)11移動(dòng)始發(fā)托架承重400t組2始發(fā)、接收時(shí)放置盾構(gòu)機(jī)12隧道軸流風(fēng)機(jī)VDT225M臺(tái)2為隧道內(nèi)提供新鮮空氣13砂漿攪

22、拌站HZS35AT套1拌制同步漿液14立式多級(jí)水泵150DL150臺(tái)2進(jìn)行水循環(huán)15潛水排污泉200WQ250臺(tái)4抽用E隧道內(nèi)污水16離心式水泵ISO100-80臺(tái)4抽水17膨潤(rùn)土攪拌機(jī)UBJ2臺(tái)1膨潤(rùn)土預(yù)拌18潛水泵XQY-25臺(tái)10抽清水7 .質(zhì)量控制7.2 工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。區(qū)間隧道允許偏差按表7.1.1執(zhí)7.2.1 區(qū)間隧道施工質(zhì)量執(zhí)行盾構(gòu)法隧道施工與驗(yàn)收規(guī)范行。表7.1.1 導(dǎo)洞允許偏差表序號(hào)項(xiàng) 目允許偏差(mm )檢查頻率檢驗(yàn)方法1隧道軸線(xiàn)平面位置±10010環(huán)用全站儀2隧道軸線(xiàn)高程±100用水準(zhǔn)儀3襯砌環(huán)直徑橢圓度±0.6%D用鋼尺量后計(jì)算4相鄰管片

23、的徑向錯(cuò)臺(tái)104點(diǎn)/環(huán)用鋼尺量5相鄰管片的環(huán)向錯(cuò)臺(tái)151點(diǎn)/環(huán)用鋼尺量7.3 質(zhì)量保證措施7.3.1 盾構(gòu)掘進(jìn)質(zhì)量保證措施掘進(jìn)質(zhì)量是指盾構(gòu)機(jī)能按設(shè)計(jì)方向掘進(jìn)，保證隧道線(xiàn)路的準(zhǔn)確性，主要的控制措施有：(1)盾構(gòu)操作司機(jī)嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行操作，嚴(yán)禁違規(guī)操作；嚴(yán)格按主管工程師的指令進(jìn)行參 數(shù)的選擇和操作，遇有突發(fā)事故，立即停止掘進(jìn)并迅速向值班工程師報(bào)告，沒(méi)有新指令前，不得擅 自開(kāi)始掘進(jìn)。加強(qiáng)對(duì)盾構(gòu)機(jī)操作手的培養(yǎng)和選拔，對(duì)不合格者不得使用。(2)掘進(jìn)過(guò)程中，值班工程師全過(guò)程監(jiān)視盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)，根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)發(fā)出指令。要有主要技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)值班，以保證隨時(shí)解決問(wèn)題。掘進(jìn)速度較快時(shí)或?qū)Χ軜?gòu)機(jī)方向有疑問(wèn)時(shí)，要加

24、密人工測(cè)量，對(duì)自動(dòng)測(cè)量結(jié)果和人工測(cè)量結(jié)果經(jīng)常進(jìn)行比較，以確認(rèn)其準(zhǔn)確性。(3)每環(huán)推進(jìn)過(guò)程中，嚴(yán)格控制平衡土壓力，使切口正面土體保持穩(wěn)定狀態(tài)，以減少對(duì)土體 的撓動(dòng)。(4)必須及時(shí)地掌握盾構(gòu)機(jī)的方向和位置，嚴(yán)格對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行姿態(tài)控制，確保隧道施工實(shí)際偏差控制在50mm以?xún)?nèi)。7.3.2 同步注漿質(zhì)量保證措施同步注漿質(zhì)量是指在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時(shí)能及時(shí)把足夠數(shù)量符合要求的材料壓入建筑空隙，保證地表沉降控制在限差之內(nèi)。主要的控制措施有：(1)注漿前選定合適的注漿材料及漿液配比，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)施工要求；檢查盾尾的密封性，保證漿液不泄漏；保證注漿管路的暢通。所用砂須細(xì)砂。（ 2 ）做好注漿設(shè)備的維修保養(yǎng)，注漿材料的供應(yīng)，保

25、證注漿作業(yè)順利連續(xù)不中斷的進(jìn)行。（ 3 ）停止注漿后，應(yīng)及時(shí)清洗漿液運(yùn)輸車(chē)、儲(chǔ)漿罐、漿液輸送管路，保持管壁潤(rùn)滑良好，防止殘留的漿液凝結(jié)引起管道堵塞等。8 . 安全措施8.2 前期準(zhǔn)備（ 1 ）成立以項(xiàng)目經(jīng)理為首的應(yīng)急處理領(lǐng)導(dǎo)小組，組建以作業(yè)區(qū)長(zhǎng)為首的應(yīng)急處理突擊隊(duì)。（ 2 ）成立施工安全領(lǐng)導(dǎo)小組，結(jié)合工作內(nèi)容做好室內(nèi)外分工，各負(fù)其責(zé)。根據(jù)施工作業(yè)時(shí)間、人員安排，制定施工作業(yè)流程圖，層層分解，落實(shí)到人，實(shí)行動(dòng)態(tài)管理，有序可控。提前對(duì)施工人員進(jìn)行交底，做到精心施工，同時(shí)加強(qiáng)值班管理、工程監(jiān)測(cè)。（ 3 ）結(jié)合施工內(nèi)容，搞好現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備調(diào)查，做到圖實(shí)相符，對(duì)于需特殊注意的設(shè)備事先做好標(biāo)記；（ 4 ）在推進(jìn)

26、前，一定要對(duì)盾構(gòu)進(jìn)行足夠的調(diào)試，確保盾構(gòu)性能的可靠性，同時(shí)配備足夠的值班維修人員，及時(shí)處理盾構(gòu)設(shè)備的故障，確保盾構(gòu)推進(jìn)順利進(jìn)行。8.3 施工過(guò)程（ 1 ）施工中，應(yīng)嚴(yán)格按照審訂的方案作業(yè)，隨時(shí)掌握進(jìn)度與質(zhì)量，監(jiān)督施工人員執(zhí)行各項(xiàng)安全規(guī)定，消除不安全因素，并經(jīng)常保持與防護(hù)人員的聯(lián)系；（ 2 ）組織有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)單位，在施工前、中、后對(duì)施工全過(guò)程進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)、分析，并及時(shí)反饋信息；（ 3 ） 盾構(gòu)穿越廢樁時(shí)，若地面變形值達(dá)到警戒值，則需采取在地面跟蹤注漿來(lái)抑制地表沉降；（ 4 ）做好施工組織，優(yōu)化施工方案，力求盡可能減少地面沉降，加強(qiáng)同相關(guān)部門(mén)的聯(lián)系，密切配合，使地鐵盾構(gòu)施工對(duì)地面的干擾減少到最

27、低程度。9 . 環(huán)保措施9.2 成立對(duì)應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)，在工程施工過(guò)程中嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章，加強(qiáng)對(duì)施工燃油、工程材料、設(shè)備、廢水、生產(chǎn)生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守有防火及廢棄物處理的規(guī)章制度，做好交通環(huán)境疏導(dǎo)，充分滿(mǎn)足便民要求，認(rèn)真接受城市交通管理，隨時(shí)接受相關(guān)單位的監(jiān)督檢查。9.3 將施工場(chǎng)地和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi)，合理布置、規(guī)范圍擋，做到標(biāo)牌清楚、齊全，各種標(biāo)識(shí)醒目，施工場(chǎng)地整潔文明。9.4 對(duì)施工中可能影響到的各種公共設(shè)施制定可靠的防止損壞和移位的實(shí)施措施，加強(qiáng)實(shí)施中的監(jiān)測(cè)、應(yīng)對(duì)和驗(yàn)證。同時(shí)，將相關(guān)方案和要求向全體施工人員詳細(xì)

28、交底。10 . 效益分析10.2 本工法在實(shí)施過(guò)程中無(wú)需從地面對(duì)樁基進(jìn)行處理，避免了對(duì)地面環(huán)境的直接影響，同時(shí)也大大節(jié)約了進(jìn)行預(yù)處理的費(fèi)用。10.3 本工法在實(shí)施時(shí)只需在對(duì)時(shí)間內(nèi)降低施工速度，對(duì)總體工期不造成任何影響。10.4 在實(shí)施過(guò)程中通過(guò)優(yōu)化盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)，能夠有效地控制地面建構(gòu)筑物的沉降，保護(hù)周邊環(huán)境，同時(shí)也能最大限度地避免施工對(duì)周邊居民生活、交通出行等的影響。10.5 本工法在盾構(gòu)粉土粉砂性土層中推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)的選型、參數(shù)選定、沉降控制等提出了較全面的思路。在無(wú)地面處理?xiàng)l件，過(guò)樁基的成功也為以后類(lèi)似的工程提供較多的技術(shù)支持。10.6 本工法成果拓展了盾構(gòu)法的技術(shù)領(lǐng)域，大大拓寬了盾構(gòu)法應(yīng)用

29、的地質(zhì)范圍，成果豐富了有利于為今后復(fù)雜地質(zhì)隧道運(yùn)用盾構(gòu)法提供了理論支撐及很好的經(jīng)驗(yàn)案例，推進(jìn)我國(guó)的盾構(gòu)法技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。11 .應(yīng)用實(shí)例杭州地鐵1號(hào)線(xiàn)秋濤路站至城站站區(qū)間隧道1999年城站改造廢11.2 工程概況秋濤路站至城站站區(qū)間盾構(gòu)城站鐵路下穿越廢樁，樁包含兩種類(lèi)型，一為 棄樁，一為城站最近改造新增樁。 鐵道?更 w .I l-. I .I ， ，可能存在廢樁Him 、 Torn . _zo圖4-193城站內(nèi)廢樁示意圖城站1999年擴(kuò)建時(shí)遺留的1m直徑鉆孔圍護(hù)樁，部分進(jìn)入地鐵區(qū)間線(xiàn)路，造成地鐵盾構(gòu)無(wú)法穿越。我公司在進(jìn)行盾構(gòu)區(qū)間障礙物物探及周邊資料收集過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)通道外圍存有 3排鋼筋混凝

30、土結(jié)構(gòu)的廢棄圍護(hù)樁，將使盾構(gòu)難以穿越。通過(guò)雷達(dá)探測(cè)，目前已確定第一排、第二排廢樁的準(zhǔn)確位置（并經(jīng)過(guò)抽芯取樣，樁體強(qiáng)度達(dá)到了45Mpa ）,第三排樁由于在鐵路大廈的墻體正下方，無(wú)法用雷達(dá)探測(cè)出結(jié)果。廢樁為圍護(hù)樁，原工程資料顯示共3排，為1000的鋼筋混凝土灌注樁，樁長(zhǎng) 20米，C40碎，最大主筋為18,每排20根。樁頂部以1 X1.5X0.5M的鋼筋混凝土錨梁聯(lián)接為一整體，樁頂錨梁頂標(biāo)高約在軌道標(biāo)高向下50cm處。第一排圍護(hù)樁（已砸除）中心線(xiàn)在第八股道靠貼沙河側(cè)，有5根侵入隧道左線(xiàn)，3根侵入隧道右線(xiàn)。第二排圍護(hù)樁中心線(xiàn)在第五股道正下方，緊靠第四股正線(xiàn)，有5根侵入隧道左線(xiàn)，1根侵入隧道右線(xiàn)。第三排

31、圍護(hù)樁（靠近鐵道大廈一側(cè)）經(jīng)過(guò)第一階段探測(cè)，在已有資料和圖紙標(biāo)定的位置未能發(fā)現(xiàn)圍護(hù)樁，經(jīng)實(shí)測(cè)在隧道里程 k10+937.31 處雷達(dá)波有異常波動(dòng)。經(jīng)放樣到地面，其正好在大廈墻體的正下方，無(wú)法進(jìn)一步探測(cè)，懷疑是鐵道大廈的地圈梁（原二十四局施工單位人員介紹該排圍護(hù)樁可能不存在）11.1.1第一排廢樁第一排廢樁在2009年城站火車(chē)站改造時(shí)進(jìn)行了砸除。11.1.2第二排廢樁第二排廢樁位于里程 K10+884.46 ,鐵路第五股道（到發(fā)線(xiàn)）的正下方。樁頂錨梁頂標(biāo)高約在 軌道標(biāo)高向下50cm處，共20根。廢樁有5根侵入隧道左線(xiàn)，1根侵入隧道右線(xiàn)。樁的排向垂直于隧道軸線(xiàn)。該排樁受空間限制，軌道頂面至上部結(jié)構(gòu)

32、底凈空高度為7.5m。第二排廢樁位置圖4,46)第二排） 鋼筋混凝土灌注樁 | 1000,樁長(zhǎng) 20一排）土灌注樁樁長(zhǎng)20第二排廢樁與隧道關(guān)系剖面圖盾構(gòu)開(kāi)挖面6.42m計(jì)算，左線(xiàn)盾構(gòu)切割樁體范圍為4.39m ,右線(xiàn)0.62m 。11.1.3第三排廢樁11.1.4新增樁詳述支護(hù)方案設(shè)計(jì)中有 2排混凝土鉆孔樁，其位置正在盾構(gòu)穿越范圍內(nèi)，給盾構(gòu)推進(jìn)增加新的障礙。新增樁所在位置里程分別為K10+827.738 （左線(xiàn)745環(huán)，右線(xiàn)752環(huán)）、K10+856.359 （左線(xiàn)770環(huán)，右線(xiàn)776環(huán)）。根據(jù)杭州站高架候車(chē)樓擴(kuò)建工程基坑圍護(hù)樁預(yù)留盾構(gòu)下穿條件咨詢(xún)報(bào)-9.7468由上圖知，隧道與廢樁左線(xiàn)侵入4.17m ,右線(xiàn)侵入0.4m ;根據(jù)左線(xiàn)盾構(gòu)開(kāi)挖面6.45m ,右線(xiàn)根據(jù)城站改造設(shè)計(jì)圖第三排廢樁位于鐵道大廈墻體下方，根據(jù)改造施工單位介紹,此排樁未施為確?；疖?chē)東站樞紐建設(shè)，杭州鐵路樞紐建設(shè)公司建設(shè)了城站客運(yùn)能力補(bǔ)強(qiáng)工程。該工程基坑-8.8065地面，+6.80-8.8065, i盾構(gòu)穿越城站廢樁示意圖告要求，盾構(gòu)范圍內(nèi)新增樁樁徑1m ,采用GFRP玻璃纖維筋，長(zhǎng)度必須深入隧道以下兩米。11.1.5水文地質(zhì)概況新增樁位置圖秋濤路站城站站地層組合特性表區(qū)間名稱(chēng)地層組合特點(diǎn)秋濤路站城站站1、上部埋深20.8m內(nèi)除淺表層填土外為沖海相的粉土、粉砂；2、第層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土厚度薄