填倉換刀法在盾構區(qū)間施工中應用的原因與對策_工程管理

1、填倉換刀法在盾構區(qū)間施工中應用的原因與對策文章主要通過工程實踐，針對廣州市軌道交通六號線某標段盾構區(qū)間施工中填倉換刀工藝技術要點進行了分析，旨在確保工期對填倉換刀的效率及節(jié)約填倉換刀的時間。1.工程概況廣州市軌道交通六號線某標段盾構區(qū)間，共2個區(qū)間，區(qū)間隧道穿越地層較為簡單，隧道穿越地層主要為5H-2、6H、7H、8H、9H地層。實際掘進過程中左右線穿越了球狀風化體孤石段、上軟下硬復合地層、全斷面微風化花崗巖共900米，其巖石單軸抗壓強度高達119.5MPa。掘進期間先后經(jīng)受了40余次常壓作業(yè)、18次帶壓作業(yè)、6次填倉換刀作業(yè)、更換刀具500余把;3次壓氣倉內(nèi)處理孤石，累計停機換刀時間達5個月

2、。2.施工技術難點及要求該區(qū)間地質條件簡單，孤石、上軟下硬等復合地層約占掘進總里程的24%，在前期掘進過程中遭受到孤石等簡單地質條件，由于停機位置環(huán)境特別不能實行常壓、氣壓速度較快的換刀方式而采納填倉換刀。第一次填倉換刀技術運用不是很嫻熟換刀時間長達16天，對工期影響較大。為確保工期對填倉換刀的效率提出了更高的要求，需進一步分析、討論縮短填倉換刀的時間。3.施工的應用現(xiàn)狀分析3.1工藝流程填倉換刀是常壓下掌子面不能自穩(wěn)和不能采納氣壓換刀的狀況下向土倉內(nèi)注入三種強度漸漸增大的惰性水泥砂漿來封水、穩(wěn)定掌子面，等強后采納人工將倉內(nèi)砂漿清理出來使倉內(nèi)具有肯定的空間，然后在常壓狀態(tài)下進行刀具更換的施工方

3、法。換刀期間重點做好盾體、螺旋機的愛護措施。填倉換刀施工工藝如下：清倉恢復掘進。3.2填倉換刀時間的確定依據(jù)表一填倉換刀時間表格所述，得到以下幾方面的結論：(1)右線第一次填倉換刀我們采納強度較低的50、80、110水泥砂漿填倉，清倉時三點位置消失局部流泥水，進行二次注漿加固花費時間3天。(2)依據(jù)閱歷教訓右線其次次填倉換刀采納強度較高的110、150、200水泥砂漿填倉，清倉時土倉局部砂漿強度較高清倉速度較慢，換刀完成后清倉恢復掘進花費3.5天。(3)填倉換刀為常壓換刀，平均換刀效率為3-4把/天，遠低于平常的換到效率(8-12把/天)。3.3填倉技術參數(shù)依據(jù)分析，填倉技術參數(shù)的掌握對填倉換

4、刀的整個過程是至關重要的，水泥砂漿的注入量、漿液強度的選擇、置換出土量、終止壓力、注漿時間間隔等。通過分析對比優(yōu)化填倉參數(shù)盡可能的縮短填倉時間。4.緣由分析綜上所述，對填倉、清倉時間較長、換刀效率較低的緣由只要包括以下幾點：4.1填倉時間較長(1)關鍵施工技術運用不當。通過將施工記錄與方案技術交底要求對比，現(xiàn)場施工與方案、技術交底要求基本全都，滿意施工要求;(2)注漿間隔時間較長。填倉注漿分三階段進行(置換、上強度、加固掌子面)，每階段間隔時間為2小時，每階段中每車注漿(7m3/車)時間為1小時。經(jīng)分析，依據(jù)水泥砂漿的初凝時間(45分鐘)，注漿間隔時間較長，有很大的空間可以縮短時間(約6小時)

5、，提高效率。(3)垂直、水平運輸不夠緊湊。對垂直運輸、水平運輸設備進行分析，右線填倉期間兩臺龍門吊、兩臺電瓶車可供施工能夠達到6m3/ 2小時的運輸力量。4.2 清倉時間較長(1)渣土外運速度較慢，清倉方法不夠合理;經(jīng)對清倉過程中清土、運輸?shù)臈l件、設備進行分析，制作了一些適合倉內(nèi)施工的工具以及渣土外運過程中施工的滑移鐵板。因此倉內(nèi)清土、外運的速度能夠達到10m3/天。清倉期間進行渣土外運的滑移鐵板滑移鐵板如圖1。圖1 清倉期間進行渣土外運的滑移鐵板(2)倉內(nèi)工作環(huán)境較差(照明設施不到位、倉內(nèi)泥水較多);(3)換刀人員安排不合理。由于對換刀人員操作技術要求較高，將換刀嫻熟的人員分為一組，個別小組

6、三人全部為換刀不嫻熟人員換刀效率大大降低。(4)切口環(huán)處清理量過大。對前三次清倉程度進行分析，由于切口環(huán)局部清理量較大(特殊是3、9點位)，凝固漿液剩余厚度100-200mm，水 土壓力將凝固漿液沖開。沖開后在采納二次注漿等措施去封堵耽擱時間較長、影響整體工期。4.3 換刀效率低倉內(nèi)漿液凝固強度較高或過低。對右線其次次填倉漿液配比及清倉狀況分析，填倉采納110kg、150kg、200kg水泥用量的水泥砂漿，清倉過程中土倉下部、土倉壁上部漿液強度較高，清理過程中速度較慢、耽擱時間，同時也存在強度較低封水效果不好的狀況。經(jīng)分析合理的選擇漿液的強度配比在后續(xù)的清倉過程中節(jié)省時間的空間很大，如圖2。圖

7、2 右線其次次填倉換刀倉內(nèi)強度高的水泥砂漿5.解決填倉換刀施工工藝問題的對策通過對以上的緣由分析，應實行以下有效的解決對策：(1)制定合理的注漿間隔時間參數(shù)。通過總結前三次的換刀閱歷對填倉方案、技術交底進行優(yōu)化。將每階段間隔時間縮短到1小時;每階段中每車注漿時間縮短到0.5小時，填倉注漿階段可節(jié)省時間6小時左右。(2)選擇合理的漿液強度。依據(jù)停機前的掘進狀況，地層為巖面較高的上軟下硬地層，硬巖占30%40%，地層含水量較大，渣土含砂量為20%30%。采納80#、110#、200#強度較高的水泥漿液砂漿。同時并利用盾構機在、超前注漿孔進行幫助超前導管注漿加固。(3)科學、合理地安排換刀人員。將換刀人員勻稱安排，一組三人，每組兩個嫻熟工和一個新手協(xié)作，使每組都具有較強的換刀力量。(4)清倉過程中做好切口環(huán)漿液的預留。一是做好切口環(huán)封堵的技術支持及施工預備工作。二是對后三次清倉過程中派管理人員24小時進行監(jiān)管，切口環(huán)預留300500mm，防止因水土壓力的影響消失涌水、涌泥、涌砂現(xiàn)象，避開二次加固。表三 換刀時間與目標時間對比表6.結論綜上所述，通過對填倉換刀法在盾構區(qū)間施工中應用的緣由與對策分析，得到了以下的結論：(1)由上表可知由于各項措施落實到位、施工過程平安、有序，右線第三、