盾構進洞施工方案

1、南京地鐵二號線D2-TA05標盾構機進站施工方案編制：審核：批準：中鐵十九局集團南京地鐵二號線BT項目經(jīng)理部二OO五年十二月一日目 錄1. 工程概況12. 地質狀況13. 盾構到達施工測量24. 盾構到達段施工24.1 到達前掘進施工24.2 盾構到達前洞門混凝土的鑿除34.3 盾構到達接收井34.4 洞口密封環(huán)的安裝與準備34.5 接收托架的安裝與固定35. 盾構進站施工主要措施45.1盾構機到站掘進參數(shù)控制45.2盾構機在端頭位置的處理45.3最后幾環(huán)管片的安裝56 盾構到達段施工要點56.1 盾構到達階段的掘進56.2到達段管片安裝71. 工程概況南京地鐵二號線D2-TA05標工程共有三

2、個盾構區(qū)間，其中向興路站所街站盾構區(qū)間采用兩臺日本小松公司制造的土壓平衡盾構機施工，在所街站南端頭井下井始發(fā)，沿江東中路向南推進至向興路站。我單位根據(jù)盾構施工規(guī)范及本區(qū)間盾構施工情況和地質條件，確定區(qū)間隧道后50環(huán)為盾構機到達段施工。2. 地質狀況向興路站所街站盾構區(qū)間屬長江低漫灘地貌，地勢較為平坦，場地地層呈二元結構，上部主要以淤泥質粉質粘土為主，下部以粉土和粉細砂為主，賦存于粘性土中的地下水類型為孔隙潛水，賦存于砂層中的地下水具微承壓性，屬微承壓水。盾構機主要穿越粉土（-3c2-3）、淤泥質粉質粘土（-2b4）、粉砂（-1d4）、粉細砂（-3d2-3、-4d2-1）土層，各土層特征見下表。

3、主要地質土層特征表層 號地層名稱狀 態(tài)特 征 描 述分布情況-1d4粉砂松散，飽和含云母，夾少量粘性土薄層零星-2b4淤泥質粉質粘土流塑含有機質及少許腐植質，夾有薄層粉土和粉砂，局部有植物根，含少許有機質。切面光滑，搖振反應無，干強度中等，韌性中等。均布-3c2-3粉土稍密，局部中密，濕很濕含有機質，夾有粘性土薄層。呈交互層狀，搖振反應中等迅速，無光澤反應，干強度低，韌性低。局部-3d2-3粉細砂中密，局部稍密，飽和含云母，夾有少許粘性土薄層，偶含少許腐殖質。均布-4d2-1粉細砂中密，局部密實，飽和含少許腐殖質、云母，砂質較均勻，偶夾少許粘性土薄層。均布3. 盾構到達施工測量盾構機到達向興路

4、站前，由測量班對隧道內所有控制點進行一次整體系統(tǒng)的控制測量復測，對所有控制點進行精密準確地平差計算。在隧道貫通前的最后一次系統(tǒng)搬站時，以測設的地面導線點和水準點為基準，以測量二等控制點的辦法精確測量測站、后視點的坐標和高程。每一測點的測量不少于4個測回。盾構機到達前50米即加強盾構姿態(tài)和隧道線形測量，經(jīng)常人工復測，對隧道全線做定向測量，糾正推進軸線，保證準確進入盾構接收架。根據(jù)實測的車站洞門位置調整隧道貫通時的盾構機刀盤位置。隧道貫通時其刀盤平面偏差允許值：平面20mm、高程20mm，盾構坡度較設計坡度略大0.2%。4. 盾構到達段施工4.1 到達前掘進施工當盾構進入接收井前，盾構切口靠近地下

5、連續(xù)墻3m時，在洞圈中鑿出500mm的孔，用于應力釋放。盾構機切口進入加固土體后，正面土體土質較硬，為控制推進軸線、保護刀盤，要耐心磨削水泥土攪拌樁和旋噴樁，使加固區(qū)土體得到充分切削，為控制好刀盤油壓和轉速，在推進時按工況條件在盾構正面加入水，以減小刀盤扭矩和改良正面的土體，此時推進速度不宜過快，控制在3mm/min范圍內。4.2 盾構到達前洞門混凝土的鑿除 當盾構逐漸靠近洞門時，混凝土洞門上開設觀察孔加強對其變形和土體的觀測，在盾構切口距洞門200mm時停止盾構推進，盡可能掏空平衡倉內的泥土使切口正面的土壓力降到最低值。以確保混凝土洞門鑿除的施工安全。4.3 盾構到達接收井盾構到達接受井前，

6、在接收井洞門位置進行測量確認，安裝盾構接收機座，接收井內洞門混凝土鑿除和洞門封堵材料等各項工作全部準備就緒。在洞門內混凝土吊除并將殘留物清除后，盾構應盡快推進并拼裝管片，縮短盾構進入接收井時間。洞圈特殊環(huán)管片脫出盾尾后，立即用環(huán)形鋼板與進洞特殊環(huán)處弧面的預埋鋼板焊接成一個整體，之后在穿墻洞口前3環(huán)范圍內用水泥固結漿液將管片與洞圈的間隙進行充填，以減少水土流失。4.4 洞口密封環(huán)的安裝與準備隧道貫通后，清除洞口的石碴，將圓弧板分多塊焊接在預埋鋼環(huán)上，使管片與鋼環(huán)之間的空隙封住。洞口密封環(huán)的安裝應在隧道貫通之后，同時洞口的碴土清理結束之后進行，以確保洞口密封環(huán)不致因盾構機盾殼下部積土而導致密封環(huán)損

7、壞。4.5 接收托架的安裝與固定隧道貫通前，迅速清除洞口的碴土，然后開始安裝接收托架。接收托架直接放在車站地板上，根據(jù)區(qū)間隧道設計中線準確定出托架的空間位置，接收托架固定用斜撐撐在車站結構上。接收托架定位時，要嚴格控制托架的中線與盾構機上托架之前的姿態(tài)與趨勢相匹配，托架軸線與盾構機軸線之間的夾角不大于1.5，托架上的導軌最好比盾構機的底部高12cm，一方面保證盾構機盾尾在脫離最后一環(huán)管片時，不會突然向下跌落；另一方面避免盾構機在始發(fā)臺上往前推進時產(chǎn)生盾構機低頭現(xiàn)象，從而避免破壞托架或損壞刀盤、盾殼等現(xiàn)象的發(fā)生。5. 盾構進站施工主要措施5.1盾構機到站掘進參數(shù)控制盾構機進入進洞段后，首先減小推

8、力、降低推進速度和刀盤轉速，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)，進一步降低盾構掘進推力，掘進推力維持在400t左右，推進油缸壓力不大于4 MPa。在掘進的同時，要注意維持土倉內的壓力值，一般情況下，土壓不低于0.06 MPa。無論何種情況下，推進油缸壓力均不能大于5MPa。在貫通前的最后3環(huán)，要求掘進速度控制在0.51cm/min。盾構機刀盤距離貫通里程小于10米時，在掘進過程中，派專人對車站時刻觀察洞口加固段的情況。如發(fā)現(xiàn)加固土體有較大的震動時，立即通知洞內盾構機進一步降低推力、刀盤轉速以及推進速度，避免由于刀盤前部土體太薄，造成刀盤前部形成坍塌。在進入車站階段

9、要密切關注盾構機推進系統(tǒng)的推進速度和推進壓力以及掘進出土情況，當發(fā)現(xiàn)推力突然降低，碴土粒徑突然變大，推進速度同時加大的情況時，必須立即停機。5.2盾構機在端頭位置的處理在盾構機刀盤距離貫通小于5米時，在條件允許的情況下，由盾殼上的預留孔向盾殼外部注入或膨潤土，用于阻止盾構機后部管片上部水向洞口流動。盡量使盾構機刀盤抵攏預留鋼筋層，然后清除碴土，再切割鋼筋，切割順序為先切割底部，后切割上部。盾構機掘進露出刀盤時停止掘進，徹底拆除洞門支撐結構，視漏漿情況用棉紗或裝有泥土的編織袋進行堵漏。將洞門口清理干凈之后，盾構機開始推進，爬上接收托架。5.3最后幾環(huán)管片的安裝當隧道貫通后，一般還需要安裝56環(huán)管

10、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，盾構機前方?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)場實際情況，要在刀盤前方的預定位置，設置支擋，以防盾構機刀盤向前滑動。待盾尾離開洞口密封環(huán)后，迅速重新調整洞口扇形壓板，用快速凝固的砂漿進行注漿，保證洞口的管片背襯注漿迅速凝結。同時要求盾構機貫通后各工序應緊密有序的進行。在最后幾環(huán)管片安裝時，為加強管片防水和防止管片背后的砂漿突然從洞口冒出，在完成每一環(huán)管片的向前推進和管片安裝后，等待砂漿凝固2小時后，再進行下一環(huán)管片的推進。6 盾構到達段施工要點6.1 盾構到達階段的掘進在盾構機距離

11、接受井端墻50m時，即進入到達掘進階段。為迎接盾構機進入車站，應在到達洞口前作好如下準備： 安裝洞門密封裝置； 安裝盾構機接收托架的軌道； 鋪設盾構機移動托架的軌道； 部分鑿除洞門處的車站圍護墻； 在接受井內準備砂袋、水泵、水管、方木、風鎬等應急物資和工具； 準備洞內與接受井內的通訊聯(lián)絡工具； 準備好接受井內的照明設備。以上準備工作完成以后，盾構機才進行最后的到達階段掘進。為確保盾構機從預留洞門穿出，該階段的掘進有以下特點： 圍護墻在盾構機貫通前可預先分塊鑿除內側的2/3厚度，保留1/3墻厚度，待盾構機刀盤頂住墻時，再通過人工或盾構機刀盤旋轉以鑿除混凝土和切斷鋼筋，這樣既可加快貫通速度，又可有

12、效防止土體塌入站內。 根據(jù)地下水及盾構鉸接密封等情況，結合注漿工序，不提倡氣壓平衡掘進模式，任何時候都要土壓或半土壓模式掘進； 最后70m應保持土壓平衡模式掘進； 從最后5環(huán)開始降低推力和速度，掘進速度不大于3cm/min； 掘進速度逐漸放慢，掘進推力相應減少； 需增加盾構機測量次數(shù)，不斷校準盾構機掘進方向； 需加大地面監(jiān)測頻率，并依據(jù)監(jiān)測結果及時調整掘進參數(shù)； 站內需派人對洞門位置進行值班監(jiān)視； 需保持泡沫劑系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)良好，保證碴土具有軟連續(xù)狀態(tài)； 控制出土量。6.2到達段管片安裝盾構機進入車站時，因為刀盤前端阻力幾乎為零，故千斤頂推力將逐漸減少，千斤頂施加在管片上的力也相應減少，因此此處若干管片連接不夠緊，存在較大縫隙，影響了防水質量，從而導致滲水。根據(jù)左右線到達段施工情況，采用以下對應措施： 通過在第一節(jié)拖車與軌道之間設置夾軌器或其它固定裝置，在盾構推力的作用下管片之間產(chǎn)生足夠的反力，使管片間的密封條壓緊，達到防水的要求；安裝