广州地铁某区间隧道盾构到达整体接收的辅助技术研究

广州地铁某区间隧道盾构到达整体接收的辅助技术研究 【摘要】盾构始发和到达是盾构工法的关键工序，也是施工过程中的事故多发环节。本文通过对广州地铁某区间隧道采用钢筋混凝土箱体结构进行盾构到达整体接收的技术研究，结合该区间盾构机顺利到达接收的工程实例分析，认为该项辅助技术能够较大程度地降低盾构到达接收的施工风险且对周边建构筑物及重要管线等不会造成较大的不利影响，此外在城市地铁建设施工环境却变得日益复杂的情况下，采用钢筋混凝土箱体进行盾构到达接收的辅助技术将具有更加广阔的发展应用空间。 【关键词】地铁隧道；盾构到达；端头加固；钢筋混凝土箱体 1、工程概况 1.1工程周边环境及地质情况 广州地铁某区间隧道采用盾构法施工，盾构到达接收位置为相近的车站，该车站位于城市主要干道下方，交通流量较大，而道路南北两侧主要为高层居住小区，周边既有建筑较多。盾构到达位置的地质状况自上而下分布为：中粗砂层，透水性强。 1.2原盾构端头加固设计及实施效果 盾构到达端头原设计采用搅拌桩对车站围护结构以外纵向10.2m范围内（宽度为25m）进行加固，并对近靠围护结构连续墙处增设两排双管旋喷桩，加固体深入不透水层约1m。右线盾构机进入加固区后发现砂层的加固效果较差，在洞门施作水平探孔时发现有水砂渗漏的现象。为确保施工安全，后续采取在加固区内增设降水井并对右线新增两排三管旋喷桩对原加固体形成封闭的补充加固方案。但盾构机进行试推进时发现在推力增大至2000t左右，渣土变稀且有喷涌现象，洞门局部位置出现混凝土裂缝。因最终加固效果仍不能满足要求，盾构土仓内的水量较大且屡次降压不成功，所以盾构到达存在较大的施工风险。 2、接收盾构到达的钢筋混凝土箱体 通常盾构到达进行端头加固的主要目的在于以下几点：、确保洞门破除时的土体稳定性及防止地下水流入接收井内；、防止地下水及土、砂从盾构机以及洞门的空隙周边处流入；、防止对周边的地表建构筑物以及地下管线等产生较不利的影响。基于上述考虑，最终决定在车站内施做钢筋混凝土箱体进行整体接收，将盾构机推进至箱体后对洞门管片进行止水注浆，然后破除箱体。 2.1钢筋混凝土箱体结构尺寸 由于盾构在钢筋混凝土箱体中到达掘进，根据盾构机掘进产生的推力、洞门内外的水土压力差进行箱体结构设计，若盾构掘进推力较大时还需适当设置反力架和支撑以防止箱体变形。考虑适当的安全系数，箱体的端墙、侧墙最少需要能承受1000t的推力以及水土压力。 该钢筋混凝土箱体通过植筋与车站结构连接并利用车站底板，箱体的长度宽度高度分别为10.5m8.1m7.55m，其中箱体端墙厚500mm，两侧的侧墙厚400mm，顶板厚400mm。盾构机出洞后，刀盘顶部距箱体内侧570mm，刀盘底部距底板280mm，刀盘两侧距箱体内侧分别为300mm、400mm。端墙西侧设两根?600mm钢管斜撑和两根200mm工字钢斜撑作为反力架，箱体两侧各加4根200工字钢斜撑，顶在侧墙中部。 2.2钢筋混凝土箱体的施工工序 由于车站围护结构为钢筋混凝土连续墙，盾构到达时需人工破除洞门钢筋。因此在钢筋混凝土箱体的侧墙及端墙施工完成并达到强度要求后，人工在箱体内自下而上逐层破除洞门钢筋并及时用C10混凝土对洞门进行临时封堵，然后迅速在箱体内回填土并压实，确保洞门原状土暴露的面积和时间最小以降低洞门失稳的风险。箱体底部的回填料宜选择碎石以防止盾构进入箱体后栽头，其余部位可回填粘土或砂有利于盾构掘进进入箱体，最终在完成箱体内部回填土后施作顶板。由于箱体的整体限制作用，可以确保盾构到达接收时不会出现大规模的涌水涌砂事故。 3、盾构机在钢筋混凝土箱体中的到达接收 3.1盾构掘进进入箱体 上述工作都已完成后，开始进行盾构出洞作业。盾构机刀盘进入箱体前采用满仓保压推进，顶部土压0.8bar，刀盘转速不超过1.0r/min，同步注浆每环不小于5m3，同时向土仓内加注高浓度膨润土液，螺旋机转速适当加快，尽量控制较小的掘进推力，不得大于1600t，速度不超过10mm/min，降低喷涌。刀盘进入箱体后逐步降低土压推进，减小对箱体的压力，推力不大于800t，刀盘转速1.0r/min，同步注浆每环不小于5m3。推进过程中严格控制刀盘扭矩防止盾构机出现扭转，直到盾构机全部进入箱体。 3.2洞门止水处理及箱体拆除 洞门背后管片注浆饱满密实与否是箱体接收盾构到达能否成功的关键。盾构机到达洞门处时可通过盾体上的径向孔向盾体外注入聚氨酯，聚氨酯与盾体外的地下水反应形成聚合物填充满盾体与洞门间的空隙，防止地下水的进入。除盾构掘进的同步注浆外，在接近洞门位置的每环管片均多次、反复地补注水泥水玻璃双液浆，以彻底封闭管片与洞门间的空隙。为检验注浆效果，在洞门处最后一环的每块管片（K块除外）的吊装孔两侧各打一个检查孔，注浆压力达到设定值后利用检查孔进行检查，如效果不理想则继续注浆。 洞门止水注浆完成后，打开箱体顶板预留的观察孔观察止水效果。如仍有水流出，应继续对洞门进行注浆止水。止水效果合格后，开始进行箱体拆除作业。先拆除靠近端墙处的部分顶板，然后逐层开挖回填土和破除端墙，箱体其余部分可在盾构机通过后择机进行拆除。 结束语 广州地铁该区间隧道的盾构接收施工过程较为顺利，最终安全地实现盾构机到达的目标。通过对该区间隧道采用钢筋混凝土箱体进行盾构到达接收的辅助技术的总结，可以发现该项辅助技术能够较大程度地降低盾构到达接收的施工风险，使得盾构机在钢筋混凝土箱体中到达接收安全可控，且出现问题可及时在箱体中进行处理，对周边建构筑物及重要管线等不会造成较大的不利影响。此外，钢筋混凝土箱体施工简单易行，在各种复杂地层中或工程环境复杂的情况均可适用，例如当盾构机接收井位置存在受场地限制或周边存在重要建构筑物、管线等导致无法实施端头加固的情况。随着城市地铁建设施工环境却变得日益复杂，采用钢筋混凝土箱体进行盾构到达接收的辅助技术将具有更加广阔的发展应用空间。 参考文献 1廖鸿雁，复合地层盾构技术广州地铁盾构工程的探索与实践M.中国建筑工业出版社.2012. 2汤泳、刘玮等，广州地铁盾构到达密闭接收装置技术应用J，施工技术，2010（5） 3郑石、鞠世健等，泥水平衡盾构到达钢套筒辅助接收施工技术J，现代隧道技术，2010（6） 4魏林春、段创峰等，地铁盾构到达整体接收施工技术研究，现代隧道技术（增刊），2012（10） 文档资料：广州地铁某区间隧道盾构到达整体接收的辅助技术研究 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载感谢你的阅读和下载追雨潮开发框架：基于html Bootstrap easyui .net C# mysql 免费的权限管理系统,快速代码生成，好用的HCRain。追雨潮开