盾构到达、接收技术交底.doc

表C2-1 技 术 交 底 记 录工程名称长春地铁1号线一期工程南环路站及区间工程编 号交底日期2020/3/23施工单位中铁二十二局长春地铁项目部分项工程名称交底提要盾构到达、接收施工技术交底页数共13页，第13页交底内容：一、 工程概况 卫南区间采用盾构法施工，不采用减震措施，左、右线设计起止里程范围均为 K24+466.905K25+844.928，设计左线全长1379.487m、右线全长1379.464m（区间 存在短、长链）。区间纵向基本呈V形坡，最大坡度为25，左、右线设计轨面高程 为201.136210.770,隧道结构埋覆土为1218m， 区间穿越的地层主要有粉质粘土 4 层、粘土5 层和全风化泥岩1 层。线路赋存第四系孔隙潜水，由于含水岩 组透水性及富水性的差异，在一定条件下砂土层中的孔隙水可表现出一定的微承压性。 区间附属设施包括1号联络通道（右线中心里程为K24+870.000）和2号联络通道 （右线中心里程为K25+247.000）其中2号联络通道位于区间最低点附近，与泵房合建。 盾构隧道衬砌采用C50预制钢筋混凝土管片，衬砌环外径6.0m，内径5.4m，管片厚 度0.3m，环宽1.2m。管片衬砌每环由6块管片组成，采用错缝拼装方式，隧道转弯 时采用左、右转弯楔形衬砌环，盾构机选用土压平衡盾构机。二、 施工准备工作 目前盾构接收井端头土体加固已经完成，出洞前需准备破除围护桩施工机具、脚手架管、 盾构机使用电源需与25局协商确定，接收基座以及轨枕按照测量放样位置进行加固，洞门翻板、 止浆板以及洞门帘布制作加工，盾构机使用机具需运至卫星广场站使用。 到达端洞门预埋钢环内径为6620mm，盾构机外径为6280mm，管片外径为6000mm， 故盾构机外壳与预埋钢环的间隙为170mm，成型管片外径与预埋钢环的间隙为310mm， 间隙均较大。为防止泥土从此间隙中流出，采取降水措施，将地下水位降至开挖隧道 底部，以防止产生湧泥。降水井布置如下图： 卫星广场站盾构到达端共布设12口降水井，降水井间距6m，井深34m，盾构出洞期间降水井全部使用，保证施工安全。 卫星广场站南端降水井布置示意图 三、盾构到达、接收施工盾构机到达、接收施工是指从盾构机到达下一站接收井之前50m到盾构机贯通区 间隧道进入车站接收井被推上盾构机接收基座的整个施工过程。其工作内容包括：盾 构机定位及接收洞门位置复核测量、地层加固、洞门处理、安装洞门圈密封设备、安 装接收基座等。 卫星广场站盾构机接收端采用始发基座接收，接收基座高度为788mm，预埋钢环高 度为990mm，两者相差202mm，相差距离采用砂石填充（182mm），填充后上面满铺 20mm厚钢板，基座固定牢固，基座与钢环间留800mm间距设置引轨。 基座架设完成后及时对基座标高进行复测，以确保导轨标高误差在允许值内，保 证盾构机能顺利上导轨。 四、盾构机接收施工工艺流程 盾构到达施工流程如下图所示。 盾构机姿态的复核接收基座的安装与固定掘进参数的调整盾构机姿态的调整到达掘进顶桩图7-1 盾构机到达施工流程图 顶顶撞洞门凿除碴土的清理隧道贯通后盾构机进入接收基座盾构出洞位置土体加固洞门及预埋钢环位置的复核场地清理洞门封堵注浆 盾构机拆卸 盾构机到达施工流程图 五、盾构出洞施工技术措施 5.1盾构机姿态控制区间隧道到达里程为K24+466.105，主体结构厚800mm，钻孔桩围护结构厚1200mm， 即盾构机刀盘里程到K24+468.105时刀盘临空。为保证盾构机顺利出洞，必须准确控 制管片姿态及盾构机出洞姿态。盾构机及管片纠偏幅度严格遵守“少量多次”的纠偏 原则，严禁盾构机姿态突变。 在盾构推进至距离卫星广场站50环时，为了保证盾构轴线与隧道轴线一致进行定 向测量。测量方式为连续测量，与正常推进相比频率加密，根据盾构实际姿态与设计 轴线偏差比较，进行逐步调整以确保盾构能够从洞门中心出洞。 盾构掘进施工从里程K24+493.105开始逐步调整盾构机姿态。K24+493.105 K483.105段盾构机刀头水平姿态保持在设计中线20mm内，将盾构机“抬头”的趋势 控制在20mm左右；K24+483.105K24+473.105段盾构机刀头水平姿态调整在设计中线10mm内，竖直 姿态从线下10mm调整到线上20mm，并将盾构机“抬头”的趋势控制在20mm左右；K24+473.105K24+468.105段盾构掘进保持盾构机姿态，直到刀盘临空。 5.2接收段掘进参数的控制为了保证接收段土体的稳定和盾构顺利接收，在盾构将到达卫星广场站时，根据地 面沉降监测的数据的分析，对盾构推进参数和注浆参数做相应的调整，得到适合的掘 进参数和注浆量，直至盾构完全接收。（1）同步注浆为保证同步注浆能及时、足量填充管片背后的建筑空隙，起到加固和止水的效果， 出洞段30环调整同步注浆参数，根据沉降情况适时调整注浆量及注浆配比，缩短浆 液凝结时间。（2） 二次注浆 端头旋喷桩加固体长8m，当刀盘里程到K24+476.105后，开始从盾尾后每隔3环 进行二次注浆，注浆方式为整环开孔注浆，以形成止水封闭环。注浆浆液采用水泥浆 +水玻璃双液浆。 5.3掘进参数控制（1）刀盘进入加固区前掘进施工按照粉质粘土层及黏土层掘进参数进行；（2）加固区掘进在50m的接收段掘进中，必须严格按照设计的轴线掘进，隧道轴线纠偏应做到缓纠、 少纠，控制好土压力、注浆量。在盾构机机头进入加固区时，及时降低土仓压力，根据经验在0.020.05MPa之间， 同时对掘进速度必须严格控制，掘进速度控制在20mm/min以下，推力逐渐降低，缓 慢均匀的切削洞口土体，要严密注视土仓压力、千斤顶推力及刀盘扭矩的变化，另外要派专人观察洞门。井壁碎裂情况，避免推力过大对洞门墙身造成大的影响而引起崩塌。当刀盘扭矩及推力过大、并有继续上升的趋势时，及时降低掘进速度并在刀盘前的切削面和土舱内加注泡沫或水以降低刀盘扭矩，改良刀盘受力状况。同是密切的关注每环的出土量，避免超挖和欠挖。计划区间左、右线盾构机距围护桩20cm时，即停止推进，等待桩身凿除。盾构机 距围护桩0.5m时，需将盾构机土仓清空，盾构机设定土压为零，以此减少对洞门及 端墙的挤压，保证围护桩破除施工安全。 5.4 贯通测量以及技术措施盾构到达施工位置范围时，对到达洞门位置及轮廓进行复核测量，在盾构贯通之 前100m、50m处分两次对盾构姿态进行人工复核测量。盾构贯通姿态调整依据为：一 是盾构贯通时的中心轴线与隧道设计轴线的偏差；二是接收洞门位置的偏差。综合这 些因素在隧道设计中心轴线的基础上进行适当调整，纠偏要逐步完成。如果盾构施工 轴线、高程与设计轴线偏差较大时，及时与设计联系、沟通进行调线、调坡。 六、洞口密封 6.1洞口密封形式及原理洞口密封采用密封压板及帘布详见下图。 出洞接收圆环板、帘布、翻板示意图（翻版图不对） 6.2具体安装步骤其施工分两步进行，第一步在接收端墙施工工程中，做好始发洞门预埋件的埋设工作, 预埋件必须与端墙结构钢筋连接在一起；第二步在盾构正式接收之前，清理完洞口的 碴土，完成洞口密封压板及橡胶帘布板的安装。（1） 洞门防水密封施工前，先检查材料的完好性，尤其是帘布橡胶板是否完好， 螺栓孔是否完好.（2）安装前清理完洞口的渣土和疏通预埋钢板的孔并涂上黄油。（3）将螺栓旋入预先埋设在井圈周边的螺母内。（4）安装帘布橡胶板及圆环板，并用薄螺母固定在井壁上。（5）将扇形压板套在装有薄螺母等的螺栓上。 6.3预埋注浆管洞门破除完成后及时预埋注浆管路，注浆管沿洞门预埋钢环内侧布设，布设数量 8组，每组由2根间距200mm注浆管组成，每组注浆管长度分别为1.5m和0.5m。注 浆管采用25钢管，注浆管固定方式采用与洞门预埋钢环焊接。注浆管出口处用棉 纱封堵，以防止同步注浆浆液及流砂进入管道造成堵塞。注浆管布设如下图： 注浆管布置横截面图 注浆管布置纵剖面图 6.4出洞管片加固当盾构距出洞口10环时，第1141环1150环进行管片纵向拉紧联系梁的安装， 拉紧连系梁采用槽钢14b，拉紧条预埋件与注浆孔预埋件共用，采用M36螺栓进行连接， 直至盾构进入接收井、洞门凿除并清理结束、洞口后浇环梁浇筑完成且混凝土达到设 计强度后方可拆除。 6.5注浆封堵洞门盾构出洞最后一环管片型式为：管片外环边使用钢板密贴。在最后一环管片拼装完成后，拉紧洞门临时密封装置，使帘布橡胶板与管片外弧面 密贴，通过管片注浆孔对洞门圈进行注浆填充。如果洞门帘布失效，采用 直径为6720mm圆环厚度为5mm钢板与管片外边钢板焊接，形成堵头板，进行注浆。注浆浆液采用水泥浆+水玻璃双液浆，浆液配比如下表，设定注浆压力1Mpa。注浆 过程中钢环板与管片间的间隙若出现漏浆现象，可先停注30min后再继续进行，直到 注浆压力达到设计值，确保洞口注浆密实，洞门圈封堵严密。 七、盾构出洞施工安全保障措施 7.1风险分析根据本工程施工特点及复杂的地质情况，充分考虑盾构到达接收的特点、技术难度 以及不利条件等，经多方讨论和分析，确定盾构到达接收的风险情况如下：1、 本标段盾构区间隧道到达端的地层主要为粉质粘土、粘土层，自稳定性较好， 根据区间左线地质剖面图可知，隧道底9m位置有一厚度为1.9m中砂层，虽然距离较远， 但不能忽视。在到达洞门破除时，一旦车站围护结构被打穿，容易发生严重的涌水、 湧砂、湧泥、掌子面坍塌等事故，导致地面沉陷。危及周围建（构）筑物安全，甚至 造成盾构接收失败。2、 隧道始发端头采取了旋喷桩加固措施，减小了漏水、湧泥、涌砂的风险，但风 险仍存在。盾构到达时盾构机刀盘贯通隧道后，盾构机与洞门预埋钢环间的空隙较大， 容易发生漏水、涌砂事故。3、 盾构到达时刀盘进洞后处于悬空状态，易出现“载头”现象，容易导致盾构机 不能顺利上盾构接收导台。4、 盾构进洞接收后，到达洞门处若出现涌水、湧泥、涌砂现象，将造成端头地层 流失，导致端头部位成型隧道管片受力不均而发生变形甚至坍塌事故。7.2盾构出洞安全保障措施通过以上风险分析，为最大限度减小盾构到达接收施工风险，必须从施工工艺、施 工技术等方面采取针对措施：1、 针对洞门破除后出现掌子面坍塌的风险，洞门破除前在洞门上打探孔，探测端 头土体加固情况，确保探孔无水、砂流出方可进行洞门破除施工。洞门破除采取从上 至下顺序破除的方法，一旦出现掌子面土体坍塌或漏水情况，立即封堵，并采取相应 加固措施。2、 针对盾构机贯通隧道后，盾构机与围岩间的空隙出现涌水、涌砂的风险，采取 以下措施：盾构机贯通前，将地下水位降至隧道底部，防止流砂形成。安装橡胶帘幕，盾构机刀盘脱出洞门后及时拉紧钢丝绳，防止洞门涌水涌砂。3、 针对盾构机进洞后出现“载头”现象，导致盾构机