粉砂地层盾构进洞施工技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 粉砂地层盾构进洞施工技术 【摘要】盾构进洞是地铁施工领 域中较大难点，在很大程度上地质条件 决定了其施工风险的大小，粉砂地层常 伴有承压水或微承压水，在粉砂地层中 盾构进洞更增大了施工中难度系数，稍 有不慎将给施工带来不可估量的危害。 本文分析粉砂地层盾构进洞施工易发生 的问题，结合苏州地铁四号线元和停车 场出场线粉砂层盾构进洞工程实例对这 一施工难点提出一些控制要点和一系列 针对性措施。 中国论文网 /1/view-12769536.htm 【关键词】盾构进洞；粉砂层； 技术措施 1.工程概况 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 本工程“ 元和停车场出入场线 ”区 间隧道工程是苏州市地铁四号线工程的 一个组成部分。区间全长约 1891.849m。线路平面最小曲线半径 350m，最大曲线半径 5000m。线路纵 断面程“V”字型，最小坡度 3.5，最大 坡度 22.2；隧道覆土最小约 4.8m，最 大约为 16.1m。 本区间隧道盾构推进采用一台日 本小松公司产的外径为 6340mm，长度 为 7655mm 的土压平衡式盾构掘进机， 隧道出场线从元和停车场盾构工作井始 发，向南延伸以 R=350 曲线转向西，然 后以直线下穿黄埭塘，接着下穿苏虞张 公路，再以直线接至苏虞张公路站。盾 构采取站内调头，入场线从苏虞张公路 站东端头井始发，向东延伸再次穿越苏 虞张公路，最后左转到达元和停车场盾 构工作井。 2.工程地质与水文 苏虞张路站东端头井盾构到达施 工地层由上到下依次分布如下： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 3 粉土：标贯击数平均值 N=16.0，层厚 1.004.60m，层顶标高- 8.91-4.40m。 2 粉砂或粉土：标贯击数平均 值 N=16.6，层厚 0.909.00m，层顶标 高-10.55 -6.24m ， 。 1 粉质粘土：层厚 1.5018.80m，层顶标高-18.89- 7.33m。 苏虞张路站东端头井洞口起 100m 隧道上部为3 粉土层，中部为 2 粉砂或粉土层，下部为1 粉质粘 土层。其中3、3 粉土、2 粉土或 粉砂层含有微承压水，根据实测结果微 承压水水头标高在-0.201.90m。盾构 施工掌子面2 粉砂或粉土层及其所含 的微承压水对本次盾构到达施工影响较 大。 3.盾构进洞的难点 （1） 、微承压水易使进洞时洞口 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 涌水涌砂 （2） 、砂层加固效果不好容易导 致盾构进洞土体塌方 4.准备工作中的主要措施 4.1 洞门加固及降水 苏虞张路站东端头井加固由于受 东侧绿化迁改与上部高压线影响并考虑 到端头北侧高压铁塔安全采取如下加固 方案：先施工外侧 3 排三重管旋喷桩， 再在其内部施作双轴搅拌桩以减轻对铁 塔的影响，待主体结构施工完毕再进行 “夹心饼干”三重管旋喷桩施工。双轴搅 拌桩桩径为 700mm，搅拌桩幅间中心 间距为 500mm，共 198 幅。三重管旋 喷桩桩径 600mm，桩心距 400mm，共 215 根。加固长度沿掘进方向为 7600mm，隧道上下左右各 3000mm。 根据现场情况和盾构接收要求，共布设 8 口降水井（坡顶 3 口井深 22m，坡底 5 口井深 16m 至洞门钢圈底部 4m 进入 粘土层）和 3 个水位观察孔。保证在盾 构进洞期间观测孔水位降至洞门钢圈底 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 部 1m 一下。 4.2 接收托架的摆放 接收托架水平方向按设计轴线 位置摆放，垂直方向托架中心略低设计 轴线，使盾构机顺利爬上接收托架。接 收托架必须保证有足够的整体刚度及强 度，并在接收井内固定牢固。 盾构贯通前的测量是复核盾构 所处的方位、确认盾构姿态、评估盾构 进洞时的姿态和拟定盾构进洞段的施工 轴线、推进坡度的控制值和施工方案等 的重要依据，以使盾构在此阶段的施工 中始终按预定的方案实施，以良好的姿 态进洞，准确就位在盾构接收基座上。 在进洞前 50 环，应精确做好 轴线贯通测量工作，以后根据盾构推进 的轴线偏差情况，每推 1020m，复核 一次。最后 30 环的推进，盾构轴线与 设计轴线的偏差，应尽可能控制在 20mm 内，使盾构以最佳姿态进洞。 4.3 洞门止水装置的安装 由于洞门钢圈直径（6700mm） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 与盾构外径（6340mm）存有一定的间 隙，为了防止盾构到达期间土体从该间 隙中流失，在洞圈周围安装由帘布橡胶 板、圆环板、翻板等组成的洞口防水密 封装置。 5 盾构进洞的主要技术控制措施 5.1 进洞段的掘进 盾构机进入进洞段后，首先减小 推力、降低推进速度和刀盘转速，控制 出土量并时刻注意土仓压力值，防止过 压或欠压而造成前方土体的隆沉。贯通 前 56 环时盾构机刀盘已进入加固区 中央，此时开盾构机仿形刀，应进一步 降低盾构推力，推力维持在 400t600t。盾构掘进的同时，要密切 注意维持土仓内的压力，一般情况下， 根据加固区取芯试样观察，若加固效果 良好可无土压掘进；若加固质量不好则 适当建立土仓压力，但不能超过 0.1MPa。 5.2 施作环箍 由于加固区加固长度沿掘进方向 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 只有 7600mm，而盾构机长度为 7655mm。为防止洞门破除以后盾构机 露出刀盘时洞门发生涌水涌砂现象，在 盾构机刀盘顶上洞门之前不凿出洞门通 过管片吊装孔进行双液浆环箍施工，直 至环箍施工做完且效果良好时再进行洞 门凿除。 5.3 洞门凿除 洞门凿除前必须对凿除队伍进行 严格的施工交底并在凿除过程中派专人 值班，防止涌水涌砂和突发状况。洞门 凿除时顺序应从上到下，先剥离外层混 凝土，割除外排钢筋后再进行洞门混凝 土凿除，最后割除内排钢筋。 5.4 二次进洞 洞门凿除完毕露出盾构机刀盘后 迅速清理洞门垃圾，准备盾构机推进及 管片安装直至盾构机乌机壳距离洞门钢 圈外边缘 300mm，通过手动葫芦拉近 钢丝绳使橡胶帘布板与盾构机外壳紧密 接触，此时通过已安装管片吊装孔及盾 构机同步注浆系统再次施作双液浆环箍。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 5.5 盾构进洞 当二次进洞环箍做好且效果良好 以后，盾构继续推进，此时还需要拼装 3 环管片才能完成区间隧道的管片拼装。 由于刀盘已露洞圈，盾构机前方没有了 土体所给盾构机的反作用力，管片拼装 时将造成管片与管片之间的环缝连接不 紧密，容易漏水。为防止上述情况发生， 采用葫芦加法兰盘或管片螺丝复紧等方 法使管片之间的环缝紧密连接。 待盾尾离开到达环后，利用盾构 机下部千斤顶推进移动盾构机给焊工创 造封堵洞门的工作环境。由于本次盾构 到达环管片超出洞门钢圈 120mm，采 用外封发封堵。用 10 厚的弧形钢板一 段迅速与洞门钢圈进行焊接，另一端紧 切混凝土管片外边缘。弧形钢板之间及 弧形钢板与洞门钢圈间采用满焊的焊接 方式，弧形钢板与混凝土外边