盾構(gòu)法穿越深圳機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)滑行道、停機(jī)坪的重難點(diǎn)與施工部署

盾構(gòu)法穿越深圳機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)滑行道、停機(jī)坪的重難點(diǎn)與施工部署前言：穗莞深城際軌道交通SZH-9標(biāo)盾構(gòu)隧道共包括2個(gè)盾構(gòu)區(qū)間（分左右線）：明挖進(jìn)口段?深圳機(jī)場(chǎng)北站、深圳機(jī)場(chǎng)北站?深圳機(jī)場(chǎng)站，線路正線長(zhǎng)度為7.76km，兩個(gè)區(qū)間分別從機(jī)場(chǎng)北站南北兩端始發(fā)，均采用盾構(gòu)法施工。其中深圳機(jī)場(chǎng)北站?深圳機(jī)場(chǎng)站區(qū)間線路最大縱坡30%o，最大平曲線半徑1100m。在經(jīng)過(guò)RllOOm的S反彎后，在DK81+320?DK82+930下穿機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)（長(zhǎng)度約1600m），在下穿機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)段范圍內(nèi)設(shè)計(jì)有冷凍法加固、礦山法開(kāi)挖的聯(lián)絡(luò)通道3處。隧道在DK81+320?DK81+700段下穿深圳機(jī)場(chǎng)一二跑道間的垂直聯(lián)絡(luò)道（含中部7段、累計(jì)總長(zhǎng)度約180m草坪），在DK81+700?DK82+930穿T3航站樓西側(cè)滑行道以及停機(jī)坪。深圳寶安國(guó)際機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建二跑道和T3航站樓并于2013年11月28日投入運(yùn)營(yíng)后，后施工的穗莞深城際軌道交通需要從地下穿越機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)滑行道和停機(jī)坪。為確保施工期間深圳機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)段正常使用，將施工對(duì)停機(jī)坪的影響降至安全要求之內(nèi)，保證盾構(gòu)機(jī)安全、平穩(wěn)、快速地下穿停機(jī)坪，需要滿足以下要求：⑴機(jī)場(chǎng)及有關(guān)部門和機(jī)構(gòu)對(duì)飛行區(qū)段的安全使用指標(biāo)控制要求；⑵業(yè)主、設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范中對(duì)停機(jī)坪沉降控制指標(biāo)的要求。施工中結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，認(rèn)真分析現(xiàn)場(chǎng)工況、技術(shù)條件、荷載特性，有針對(duì)性地分析了施工的重難點(diǎn)，做好相應(yīng)的施工部署。1.地質(zhì)與水文情況機(jī)場(chǎng)北站-機(jī)場(chǎng)站區(qū)間隧洞上臥主要為填土、填砂、淤泥、淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土等，多為松土，部分地段地層呈震動(dòng)液化狀；隧洞下伏主要為全風(fēng)化花崗巖（W4、硬土）、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（W3、軟巖）。在穿越機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)段，盾構(gòu)機(jī)穿越地層主要為殘積層粉質(zhì)黏土〔層號(hào)（5）1-3〕、中砂（2）10-2和全風(fēng)化花崗巖〔層號(hào)（11）1-1,W4硬土〕，局部位置存在少量砂層和淤泥層。水文情況如下：⑴地表水：擬建隧道場(chǎng)地為濱海沉積平原，地表水系發(fā)育，河涌及水塘密布，受海水潮汐影響，地表水體咸化嚴(yán)重，潮差達(dá)1?1.5米。⑵地下水：根據(jù)測(cè)區(qū)地下水的形成、賦存條件、水力特征及水理性質(zhì)，地下水可劃分為兩大基本類型：孔隙潛水和基巖裂隙水。①孔隙潛水：主要含水層為第四系以海積為主的海陸交互層粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂及細(xì)圓礫土，區(qū)內(nèi)呈帶狀及透鏡體狀分布，厚度0.50?3.50m，透水性及富水性好，為該區(qū)主要富水層，強(qiáng)富水，具有一定的承壓性。次要含水層為淤泥質(zhì)土層。該土層孔隙比大，含水量大，在場(chǎng)地內(nèi)分布廣泛，厚度較大，但其成分以黏粒為主，孔隙間連通性差，屬相對(duì)的隔水層，弱富水；粉質(zhì)黏土及基巖全風(fēng)化土，成分以黏粒為主，透水性及富水性差，為相對(duì)隔水層，弱富水，地下水僅以微量滯水形式存在，水量貧乏。②基巖裂隙水：場(chǎng)地內(nèi)基巖巖性為（YC）花崗巖、（YC）混合花崗巖、（Z）片巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，基巖裂隙水主要賦存在強(qiáng)風(fēng)化?中等風(fēng)化帶中，地下水量較大。主要靠上層的孔隙潛水下滲補(bǔ)給，弱富水，基巖裂隙水較豐富。逕流條件較好，透水性較強(qiáng)，其流通性及水量大小受裂隙發(fā)育程度影響，分布不均勻。場(chǎng)地主要位于海陸交互層沖積平原區(qū)，地下水量豐富，埋藏淺，水位穩(wěn)定，勘察期間測(cè)得地下水穩(wěn)定水位埋深0.00?14.00m，相應(yīng)標(biāo)高-3.63?1.632m。地下水主要靠大氣降雨垂直入滲及地表河流側(cè)向補(bǔ)給為主。1.施工的重難點(diǎn)分析機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)段地面沉降的控制標(biāo)準(zhǔn)很高，設(shè)計(jì)圖紙中提出的滑行道及機(jī)坪地表沉降控制標(biāo)準(zhǔn)為：①工后一年內(nèi)，沉降不大于2cm；②差異沉降不大于0.15%；且施工階段按80%控制；因此在施工過(guò)程中采取措施減小地層沉降，遇有少量沉降的應(yīng)及時(shí)處理，避免因沉降過(guò)大導(dǎo)致影響飛行區(qū)段正常運(yùn)營(yíng)，確保地下管線不受到破壞是施工中的重難點(diǎn)。另外，下穿機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)線路上有很多燈箱和路燈桿、3條防洪明渠（約5mX2m）及大量淺埋輸油管道、電力線等重要管線和雨污水管，其中有部分重要管線為抗沉降能力極差的材質(zhì)或結(jié)構(gòu)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題社會(huì)影響很大。但由于地處機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)這一特殊地段，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置受到諸多限制，因此制定合理的可實(shí)施的監(jiān)測(cè)方案來(lái)指導(dǎo)施工也是施工的重點(diǎn)。三、總體施工部署結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、專家會(huì)研討，盾構(gòu)法施工下穿機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)段的總體施工部署和施工組織管理重點(diǎn)圍繞如下開(kāi)展：①高標(biāo)準(zhǔn)控制下穿飛行區(qū)段的沉降②做好地表及深層沉降監(jiān)測(cè)③控制好盾構(gòu)換刀區(qū)域的后期沉降④合理應(yīng)對(duì)地下未探明的孤石等障礙物。⑴下穿飛行區(qū)段施工的總體思路：“技術(shù)領(lǐng)先、設(shè)備先進(jìn)、施工科學(xué)、組織合理、措施得力、突出重點(diǎn)、預(yù)案在先、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、安全通過(guò)”。⑵總體施工部署機(jī)場(chǎng)對(duì)盾構(gòu)機(jī)下穿的飛行區(qū)段沉降控制要求較高，由于受到機(jī)場(chǎng)日常運(yùn)行的影響，無(wú)法實(shí)施地面預(yù)處理措施。經(jīng)專家會(huì)研討，擬采用嚴(yán)格控制盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)、出土量、同步注漿和二次注漿質(zhì)量等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行隧道開(kāi)挖、洞內(nèi)采取必要的可實(shí)施的措施下穿通過(guò)機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)段。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在穿越機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)段前設(shè)置模擬穿越機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)段的掘進(jìn)試驗(yàn)段（擬定設(shè)置在停機(jī)檢修區(qū)域前，長(zhǎng)度200m，里程段DK80+915?DK81+115），為后續(xù)的盾構(gòu)機(jī)下穿飛行區(qū)段提供掘進(jìn)參數(shù)依據(jù)，試驗(yàn)段掘進(jìn)完成時(shí)盾構(gòu)機(jī)正進(jìn)入停機(jī)檢修區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域?qū)υ囼?yàn)段的掘進(jìn)參數(shù)、沉降規(guī)律、盾構(gòu)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況及耗材使用量等施工情況進(jìn)行總結(jié)和分析。在DK81+115處加固20米長(zhǎng)范圍作為盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)段前的停機(jī)檢修區(qū)域，對(duì)盾構(gòu)機(jī)及附屬配套設(shè)備性能進(jìn)行嚴(yán)格檢查、做好維護(hù)工作，確保盾構(gòu)機(jī)及后配套設(shè)備以最好的狀態(tài)下穿飛行區(qū)段，充分減少不必要的停機(jī)作業(yè)。并在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)到此位置時(shí)組織召開(kāi)“下穿機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)段的動(dòng)員會(huì)”和“試驗(yàn)段掘進(jìn)總結(jié)會(huì)”、“專項(xiàng)施工方案交底會(huì)”，明確各個(gè)崗位的分工和職責(zé)，從設(shè)備、材料、人員教育、維保等方面確保和加強(qiáng)施工保障。本工程在DK81+320?DK82+930下穿機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)（長(zhǎng)度約1600m），在下穿機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)段范圍內(nèi)設(shè)計(jì)有冷凍法加固、礦山法開(kāi)挖的聯(lián)絡(luò)通道3處。隧道在DK81+320?DK81+700段下穿深圳機(jī)場(chǎng)一二跑道間的垂直聯(lián)絡(luò)道（含中部為7段、總長(zhǎng)度約180m草坪），在DK81+700?DK82+930穿T3航站樓西側(cè)滑行道以及機(jī)坪。盾構(gòu)下穿飛行區(qū)段施工期間加強(qiáng)施工組織和施工參數(shù)管理，對(duì)施工可能造成影響的范圍按照設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定的的項(xiàng)目和頻率及時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)上報(bào)，對(duì)出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，直至確認(rèn)所穿越的飛行區(qū)段安全為止。若監(jiān)測(cè)值報(bào)警則盡快上報(bào)上級(jí)主管部門和相關(guān)產(chǎn)權(quán)單位，及時(shí)召開(kāi)情況分析會(huì)和制定應(yīng)急處置方案，必要時(shí)啟動(dòng)提前編制好的應(yīng)急預(yù)案。下穿機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)段合計(jì)約1600m，選擇DK81+600及DK82+400、DK82+600這3處地面草坪區(qū)作為刀盤(pán)、刀具檢修及更換點(diǎn)；參考前期掘進(jìn)情況，如果在前期掘進(jìn)中發(fā)現(xiàn)刀具磨損較快，這3處檢修點(diǎn)不能夠滿足實(shí)際需求時(shí)，則擬定DK81+800位置（地面為平板拖車的停車場(chǎng)）作為應(yīng)急備選檢修點(diǎn)。由于在機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)范圍不具備進(jìn)行地層預(yù)加固的條件，