复杂环境下盾构近距离穿越地铁车站施工工法

二：工法内容目录1、前言…………………复杂环境下盾构构构近距离离穿越越地铁车车站施施工工法法1、前言随着城市轨道交交交通网络络越来来越发达达，隧隧道穿越越正在在运营的的既有有车站的的工程程将越来来越多多，目前前采用用暗挖法法下穿穿既有站站的施施工经验验和研研究较多多，而而采用盾盾构法法近距离离（仅仅2.255mm）正穿正正在在运营的的既有有车站施施工在在全国尚尚属首首例，特特别是是既有站站沉降降要求如如此之之严，在在国外外的地铁铁施工工中亦很很少见见。北京地铁八号线线线二期工工程009合同段安安~鼓盾构区区间是北北京地地铁重大大风险险集中区区段，区区间地质质环境境复杂，始始发发出加固固去后后即连续续穿越越既有二二号线线鼓楼大大街站站风道及及主体体结构、旧旧鼓鼓楼桥、北北二二环护城城河、大大量1～2层层的平瓦瓦房、北北中轴4号过过街通道道等风风险源。其其中中下穿既既有站站段，新新建隧隧道距离离既有有站底板板最近近处仅2.225m，既有有站为正正在运运营的车车站，年年代较久久，沉沉降要求求非常常严格（-33~+22mmm），该项项工工程施工工难度度和安全全风险险较大，施工工工工期较紧紧，被被列为特特级风风险源，引引起起了各界界的关关注。图1-1区间间间下穿既有有站站平面图图针对这一特级风风风险源难难题，中铁铁十八局北北京地铁指指挥部北京京地铁八号号线九标项项目经理部部高度重视视，成立盾盾构施工领领导小组，多多次聘请专专家对盾构构施工方案案进行论证证，组织技技术人员与与其他兄弟弟单位交流流学习，经经方案创新新，形成一一整套盾构构下穿既有有站施工技技术，具有有较高的推推广及应用用价值，开开创了盾构构施工近距距离下穿既既有正在运运营车站的的首例，对对国内外同同类施工具具有重要意意义。2、工法特点目前，北京地铁铁铁下穿既既有运运营车站站隧道道施工采采用暗暗挖法较较为成成熟，而而采用用盾构近近距离离正穿既既有运运营车站站施工工尚属首首例，相相较而言言，盾盾构下穿穿施工工具有以以下优优点：2.1风险可控控控：地铁隧隧道道与既有有车站站底板之之间距距离较近近，土土体土质质较差差，若暗暗挖法法下穿既既有车车站施工工，为为确保既既有站站轨道变变形控控制在允允许范范围内，需需采采用工字字钢及及千斤顶顶在隧隧道内部部进行行支撑，施施工工工序繁繁琐，施施工要求求较高高，风险险较大大，稍有有不慎慎即可能能造成成初期支支护变变形，对对控制制既有站站沉降降不利，而而采采用盾构构施工工技术，只只需需确保超超前探探测及地地层加加固到位位，盾盾构施工工管片片一次成成形，然然后进行行多次次补偿注注浆，既既有站沉沉降可可以保证证。2.2工期短：：：下穿既既有站站段长约1000m（风亭亭段长56mm，主体长长226m，影响响区取9m），若若采用暗暗挖法法施工，预预计计至少需1550天施工时时间（初初支770天，二衬衬80天），而而采用盾盾构法法施工仅仅需115天，工期期节约明明显，在在工期紧紧张的的工程中中优势势较大；；2.3社会干扰扰扰小：下段采用用暗暗挖施工工时，隧隧道拱顶顶距离离既有站站底板板如此之之近，隧隧道初支支需开开挖至既既有站站底板，采采用用工字钢钢及千千斤顶进进行支支撑等措措施，且且路面需需进行行降水，对对既既有站运运营及及路面交交通有有一定的的影响响，而采采用盾盾构法施施工则则无这方方面的的问题。2.4投资小：：：因现场场条件件限制，无无增增加竖井井场地地，暗挖挖需自自鼓楼大大街站站北端开开马头头门进入入施工工，暗挖挖完成成后，盾盾构空空推过站站。为为确保既既有站站变形控控制在在允许范范围内内，下穿穿段采采用暗挖挖施工工需增加加相应应措施①断面改为为平平顶直墙墙，采采用袖阀阀管全全断面注注浆加加固②采用管棚棚及及超前小小导管管支护③降水④运营要求求采采用千斤斤顶对对既有站站底板板进行支支护，造造价累计计增加加约700万元。3、适用范围本工法适用于复复复杂地质质及环环境下近近距离离穿越既既有建建（构）筑筑物物的隧道道工程程施工，特特别别适用于于北京京地区盾盾构区区间近距距离正正在正在在运营营的地铁铁车站站施工。4、工艺原理4.1确定研究究究对象区间盾构始发出出出加固区区后即即开始穿穿越既既有站风风亭、风风道及车车站主主体，为为确保保穿越前前既有有站盾构构调整整到最佳佳姿态态，并将将既有有站沉降降控制制在允许许范围围内，需需重点点研究以下几几点点问题：：（1）既有站下下方金金属障碍碍物：在在既有有站两侧侧各增增加一处处探测测导洞，穿穿越越前对既既有站站肥槽及及底板板下方土土体进进行探测测，确确保盾构构下穿穿顺利通通过；；（2）夹层土体体薄且且土质较较差：盾盾构下下穿前利利用探探洞对区区间拱拱顶土体体进行行注浆加加固，加加固范围围为既既有站结结构底底板以下3mm，区间结结构构两侧2.55m范围，注注浆采用∅550袖阀管，注注注浆浆液液采用用水泥水水玻璃璃，加固固后土土体各项项参数数取样检检测并并达到设设计要要求；（3）盾构各阶阶段通通过时地地层沉降降规律律：利用用加固固区深层层监测测点及地地面监监测点读读取的的数据，研研究究出盾构构刀盘盘、盾体体、盾盾尾通过过时的的地层及及结构构沉降规规律，盾盾构进入入风道道范围后后，利利用深层层监测测点、地地面监监测点及及风道道结构内内的自自动监测测数据据分析出出盾构构各阶段段通过过时的结结构沉沉降曲线线，并并及时调调整施施工参数数，至至下穿既既有站站主体前前获取取最佳掘掘进数数据，下下穿过过程中利利用车车站结构构及轨轨道上的的自动动监测点点实时时观测变变形情情况，发发现问问题及时时进行行处理；；（4）盾构机自自身身性能对地地地层沉降降影响响：结合盾构构各各阶段通通过地地层沉降降规律律，通过过对盾盾构机性性能的的改进，严严格格控制地地层沉沉降。4.2工艺原理理理（1）利用探测测导导洞对既有有有站下方方型钢钢等金属属障碍碍物进行行超前前探测和和处理理，避免免盾构构停机造造成沉沉降无法法控制制（2）对既有站站下下方夹层土土土体进行行超前前加固，提提高高土体稳稳定性性，为盾盾构顺顺利下穿穿和控控制沉降降提供供了先决决条件件；（3）合理确定定施施工模拟段段段，结合合深层层监测点点掌握握盾构施施工各各阶环节节的沉沉降规律律，逐逐步优化化盾构构掘进参参数，并并配合自自动化化监测技技术，实实时掌握握既有有站变形形情况况；（4）对盾构机机性性能进行合合合理优化化，增增加盾体体膨润润土注浆浆系统统，为控控制变变形提供供有理理条件。5、施工工艺流流流程5.1施工准备备5.1.1施工工工组织准备备为确保下穿既有有有站施工工万无无一失，我我公公司成立立了以以集团公公司领领导为组组长的的管理体体系，副副组长由由集团团公司技技术负负责人及及标段段项目经经理组组成，成成员由由项目副副经理理及各科科室管管理人员员组成成，在领领导小小组的管管理和和协调下下，各各分管领领导及及只能部部门集集中抓好好所属属领域工工作，统统筹兼顾顾，积积极与业业主、监监理及相相关单单位沟通通，做做到安全全、质质量与进进度齐齐头并进进。同时我公司聘请请请数位有有丰富富盾构经经验的的专家成成立现现场专家家顾问问小组，现现场场指导盾盾构下下穿既有有站施施工，使使下穿穿施工更更具科科学性，并并及及时总结结施工工经验，为为以以后类似似施工工提供参参考。5.1.2技术术术方案准备备安~鼓区间左线线盾盾构始发过过过加固区区段即即下穿既既有站站，为特特级风风险源，施施工工难度较较大，为为使盾构构下穿穿对既有有站影影响降低低到最最小，我我项目目部多次次聘请请专家对对施工工方案进进行论论证，并并根据据专家意意见对对方案进进行了了修改和和完善善再进行行报审审。《安~鼓区间盾盾构始始发、掘掘进、到到达施施工方案案》、《安安安~鼓区间盾盾构施工工应急急预案》、《安安~鼓区间盾盾构下穿特、一一级风险源施施工方案及应应急预案》、《安安~鼓区间盾盾构下穿既有有站试验段方方案》《安~~鼓区间盾构构施工临时用用电施工组织织设计》根据据专家意见修修改完善，并并审查完毕后后方进行下一一步工序。5.1.3设备备备准备安~鼓区间下穿穿既既有站范围围围内地层层主要要由粉细细砂、粉粉土、粉粉质粘粘土及卵卵石层层，根据据地质质水文情情况，左左线采用用一台台沈重土土压平平衡盾构构机，外外径φ62880mm，并并配备具具有相相关施工工经验验的操作作手及及管片拼拼装手手进行操操作。下穿段地质水文文文情况见见图55-1。图5-1区间间盾盾构下穿段段段地质水水文情情况剖面面图为确保左线盾构构构穿越既既有站站施工期期间机机械设备备正常常运转，一一旦旦出现故故障后后能及时时进行行处理，避避免免影响施施工进进度及现现场安安全质量量，项项目部成成立施施工设备备保障障小组，以以应应对施工工过程程中可能能出现现的各种种设备备故障。5.1.4盾构构构始发端头头加加固根据现场实际情情情况，盾盾构始始发端头头加固固调整范范围为为10m××99m×112mm，确保在在加加固区取取得一一定量试试验数数据，加加固完完成后及及时进进行钻芯芯取样样，并出出具无无侧限抗抗压强强度和渗渗透系系数检测测报告告。洞门破除后，及及及时安装装洞门门密封止止水装装置，外外观质质量及完完整性性应符合合设计计要求。5.2下穿段各各项施施工措施施及施工工工艺艺针对本工程实际际际情况，结结合合多次专专家论论证意见见，为为确保安~鼓鼓区间盾盾构顺顺利下穿穿既有有站及其其附属属结构，应应采采需取一一定施施工保证证措施施。5.2.1既有有有站下方障障碍碍物探测测根据以往采用暗暗暗挖法下下穿既既有二号号线车车站经验验，既既有站肥肥槽两两侧土体体可能能存在工工字钢钢、钢筋筋等金金属障碍碍物，将将造成盾盾构机机刀盘损损坏，需需停机、开开仓仓处理，停停机机后，地地层及及既有站站沉降降将无法法控制制，为此此在既既有站两两侧各各增加一一处探探测导洞洞，对对既有站站下方方土体进进行探探测。(1)对既有站站站障碍物物探测测分两步步进行行：A、开挖阶段：：：竖井进入入导导洞掘进进至转转弯前，利利用用洛阳铲铲自洞洞内向前前方打打设探孔孔，对对既有站站放坡坡开挖肥肥槽两两侧可能能存在在的金属属障碍碍物进行行探测测，如遇遇钢板板桩，根根据钢钢板桩的的位置置调整导导洞掘掘进路线线，利利用千斤斤顶对对此范围围内的的钢板桩桩分段段、切割割、拔拔除，见图图55-2。B、开挖完成后后后：通道开开挖挖完成后后，在在沿既有有站方方向的通通道内内侧向既既有站站方向打打设ΦΦ80双排探探孔，同同排间间距400mmm，上下排排间距2000mm，错开开布置，探探孔孔长6m，下下排探孔孔距离离通道底底板5500mmm，探探测范围围为区区间左右右线外外轮廓线线两侧侧各1.5mm。若发现现障障碍物，破破除除通道侧侧壁，沿沿障碍物物方向向开挖小小导洞洞，利用用千斤斤顶对此此范围围内的钢钢板桩桩分段、切切割割、拔除除。C、障碍物处理理理完毕后，采采用素水泥砂砂浆对拔除后后的空洞部分分及探孔进行行回填处理。图5-2探测测导导洞探测示示示意图(2)导洞探测测测完毕后后，于于20111年年8月召开了了探测成成果专专家分析析会，根根据探测测导洞洞开挖情情况及及探测结结果，经经综合分分析及及讨论得得出结结论，站站底不不存在障障碍物物。5.2.2既有有有站下方土土体体加固新建盾构隧道距距距离既有有站主主体主体体结构构顶板最最近约约2.255mm，距离风风道道底板最最近约约2.0m，中中间夹杂杂土体体土质条条件较较差，需需进行行加固处处理。新新建盾构构隧道道与既有有站位位置关系系见图图5-3。既有站结构顶板板板标高为422.0m，底底板为31..0m。既有有站底板板与区区间隧道道竖向向净距最最小约约2.266mm，中间夹夹杂杂土层主主要为为粉质粘粘土⑥⑥层和粉土土⑥2层。穿越越段隧道道洞身身主要位位于粉粉土⑥2层、粉质质粘土⑥层、粉细细砂砂⑦4层、粉质质粘土⑧层。既有站风道结构构构顶板标标高为为41.55552m，底板板为30.8852m。底底板结构构与区区间隧道道竖向向净距最最小约约2.022mm，中间夹夹杂杂土层主主要为为粉质粘粘土⑥⑥层和粉土土⑥2层。穿越越段隧道道洞身身主要位位于粉粉土⑥2层、粉质质粘土⑥层、粉细细砂砂⑦4层、粉土土⑧2层。(1)既有站下下下方土体体加固固图5-3盾构构区区间与既有有有站主体体位置置关系剖剖面图图图5-4盾构构区区间与既有有有站风道道结构构位置关关系剖剖面图图5-5车站站底底板下方土土土体注浆浆加固固总剖面面图图5-6袖阀阀管管注浆加固固固布孔示示意图图盾构隧道施工前前前利用探探洞对对区间拱拱顶土土体进行行注浆浆加固，加加固固范围为为既有有站结构构底板板以下3m，区区间结构构外侧侧2.5mm间间的连续续范围围，加固固采用用Φ89袖阀阀管注浆浆加固固，浆液液采用用水泥水水玻璃璃双液浆浆或超超细水泥泥浆，单单根管长166m（3.99m重叠段），水水平间距1mm，竖向间距距0.45mm，扩散半径径0.7m，注注浆终压0..5~1.22Mpa。加固后土体的无无无侧限抗抗压强强度≥0.88Mpa，渗渗透系数≤11.0XX100-6cm//ss，注浆施施工工过程中中应合合理控制制注浆浆压力并并应根根据既有有轨道道的的变变形情情况随时时调整整。(2)风亭下方方方土体加加固图5-7风亭亭下下方土体加加加固剖面面图盾构始发井洞门门门破除后后，采采用Φ89袖袖阀管对对风亭亭下方土土体进进行注浆浆加固固，浆液液采用用水泥水水玻璃璃双液浆浆或超超细水泥泥浆，注注浆管水水平间间距0.5mm，竖向间间距距0.5m，错错开布置置，扩扩散半径0..7m，注浆浆终压0.55~1..2MMpa，加固固范围为为既有有风亭结结构底底板以下3..5m，风井井结构外外侧11.5m间，靠靠近区间间侧33.5m的矩矩形区域域。加固后土体的无无无侧限抗抗压强强度≥0.88Mpa，渗渗透系数≤11.0××100-6cm//ss，注浆施施工工过程中中应合合理控制制注浆浆压力并并应根根据既有有结构构的的变变形情情况随时时调整整，施工工过程程中应严严格控控制精度度避免免破坏既既有结结构防水水层。图5-8风亭下下方注浆浆加固固布孔图图5.2.3掘进进进前导洞处处理理图5-9导洞加加固及监监测点点布置图图既有站下方土体体体加固完完成后后，1#、22#探测导洞洞暂不进进行回回填，安~鼓鼓区间盾盾构始始发前，提提前前对导洞洞进行行加固处处理保保证探洞洞在盾盾构下穿穿过程程中的安安全稳稳定，同同时加加强探洞洞和地地层的监监控量量测（包包括土土压力、钢钢筋筋应力、变变形形等）和和巡视视工作，充充分分发挥探探洞在在盾构下下穿既既有车站站过程程中为控控制既既有站变变形提提供补偿偿注浆浆空间的的作用用，做为为对既既有车站站变形形控制超超标及及后期变变形控控制的关关键应应急处理理措施施之一。导洞采用Ⅰ2222a工字钢@@5000mmm进行加固固，工工字钢通通过tt=2ccm厚厚钢板与与格栅栅连接成成整体体，加固固范围围为隧道道中心心线两侧6mm范围。5.2.4模拟拟拟段划分及及掘掘进施工工工艺艺(1)初始掘进进进段（模模拟掘掘进段）施施工工工艺A、模拟掘进段段段选择盾构穿越既有站站站前66m的的始发加加固段段（10m）和和风亭段段（556m）做为为下穿既既有站站前的模模拟掘掘进段。始发加固段主要要要根据深深层布布点的监监测情情况及时时对注注浆及掘掘进参参数进行行优化化；风亭段共分为444段，前455m每15mm划分为一一个个掘进区区段，后后11m为第第4段，通过过前3个阶段段的累加加优化化得到最最佳掘掘进参数数，在在第4段采用用此参数数指导导掘进，确确保保顺利通通过既既有站。B、成立模拟段段段领导小组组模拟段施工期间间间领导小小组组组长及副副组长长轮流值值班，所所有成员244小时开机机，保保持联络络畅通通。C、模拟段施工工工计划盾构始发前，制制制定详细细的掘掘进计划划，按按计划配配备人人力、资资源及及设备，以以取取得充分分的数数据，确确保到到达既有有站主主体前盾盾构调调整到最最佳姿姿态。图5-10模拟拟段分分段示意意图表5-1模拟拟掘掘进段掘进进进计划表表日期掘进环数累计环数累计掘进米数备注沉降控制目标2-12111.2m加固区/2-12~215789.6m加固区/2-16~217122024m风亭段1<5mm2-18~220123238.4m风亭段2<5mm2-21~222124452.8m风亭段3<4mm2-2324655.2m风亭段4（开始始始进入影影响区区）<3mmD、模拟段研究究究方法每15m的掘进进进区段均分分为为5个环节：：刀盘进进入影影响区前前、刀刀盘经过过时、盾盾体经过过时、管管片脱出出盾尾尾时，脱脱出盾盾尾5环。a、刀刀盘在到达达测点前15m开始进行行数据监测测，每环掘掘进10cm后进行读读数，根据据监测数据据进行分析析并调整优优化土仓压压力及土体体改良剂等等施工参数数。图5-11盾构构刀刀盘到达影影影响区前前示意意图b、刀盘在到达达达测点时进进行行数据监监测，读读数后进进行数数据分析析，根根据分析析结果果及时调调整出出土量、掘掘进进速度及及泡沫沫剂等施施工参参数。图5-12盾构构机机刀盘到达达达监测点点示意意图c、刀盘通过测测测点后，盾盾壳壳位于测测点下下方时采采集测测点沉降降量、沉沉降速率率等数数据，掌掌握在在此类地地层地地况条件件下，沉沉降规律律及结结果。图5-13盾构构盾盾体经过监监监测点示示意图图d、盾尾在到达达达测点时进进行行数据监监测，通通过读数数后进进行数据据分析析，根据据沉降降结果及及沉降降速率，调调整整同步注注浆量量、注浆浆压力力、浆液液凝结结时间、浆浆液液质量等等施工工参数。图5-14盾构构机机盾尾经过过过监测点点示意意图e、盾尾脱出555环管片后后，进进行二次次补浆浆，通过过监测测点的数数据采采集，进进行分分析二次次补浆浆量、注注入压压力、浆浆液质质量等施施工参参数是否否合理理，并进进行优优化组合合，使使土体沉沉降量量控制在在最大大允许沉沉降控控制值的800%以内。图5-15盾构构机机盾尾脱出出出监测点点示意意图(3)始发加固固固段掘进进控制制要点盾构始发初始，根根据以往地地铁盾构施施工经验，拟拟定一套掘掘进参数，然然后根据深深层监测点点及地面监监测点的反反应及时调调整参数。表5-2始发发拟拟定掘进参参参数名称技术参数备注推进平均速度10—20mmm/mmin土仓压力0.08MPaaa上土仓压力注浆压力0.1MPa注浆量4.2~4.888m3/环出土量39—40.885mm³/环环综合松散系数111.05—11.1加泡量2500—400000LL推力6000kN———1200000KN扭矩1200kNmmm—18000kNNm盾尾进入隧道111～1.5mm后，开始始进进行同步步注浆浆，注浆浆量为为4.2～44.8mm3，注浆压压力为为0.222～～0.255MMPa；为加加快浆液液固结结时间，浆浆液液配合比比如下下表，凝凝固时时间为4～66小时。同同时时，根据据监测测数据，合合理理分析对对浆液液配比、注注浆浆量和注注浆参参数进行行合理理优化。为确保下穿前模模模拟掘进进段的的监测数数据的的准确性性，始始发前在在加固固区段及及风亭亭段埋设设深层层监测点点进行行沉降监监测，同同时对风风亭内内监测点点进行行加密，通通过过监测数数据对对盾构掘掘进参参数进行行优化化。图5-16监测测点布布置平面面图在加固区段以(((AG)SSMMD2为沉降降监控点点研究究对象，该该点点位低端端位于于隧道拱拱顶11.5米，能能充分反反映盾盾构机过过加固固区段对对地层层的影响响程度度。表5-3(AAGG)SMDDD2点沉降数数据及曲曲线A、加固区施工工工总结通过(AG)SSMDD2沉降降曲线发发现此此阶段掘掘进中中盾构机机刀盘盘在通过过此点点的时点点位沉沉降1.5mmm~22.55mm；机身身通过时时点位位沉降2.55mm~~5..5mmm;拖拖出盾尾尾后此此点位沉沉降55.5mmm~~7.55mmm。说明点点位位沉降主主要还还在机身身通过过和盾尾尾拖出出部分，应应采采取措施施：a、针对机身部部部位沉降给盾构机机身部部部位采取取侧壁壁加膨润润土混混合液系系统；；b、针对盾尾拖拖拖出后沉降降措措施优化同步注浆浆浆浆液参数数并加加大注浆浆量(4)风亭段施施施工控制制要点点风亭段约56mmm，共分为为44段，前455m每15mm划分为一一个个掘进区区段，后后11m为第第4段。通过过前3个阶段段的累加加优化化得到最最佳掘掘进参数数，在在第4段采用用此参数数指导导掘进，确确保保顺利通通过既既有站。过过风风亭段采采用在在加固区区优化化的参数数，如如下表：：表5-4风亭初初初始施工参参数数A、采用新施工工参参数后第一一一段风亭亭沉降降点FTJ116数据如下下：表5-5FTTTJ16沉降降数据曲曲线通过(AG)SSMDD2沉降降曲线发发现此此阶段盾盾构机机刀盘在在通过过此点的的时候候点位沉沉降11.7mmm；；机身通通过时时点位沉沉降11.7mmm--2.44mmm；拖出盾盾尾尾后此点点位沉沉降2.4mmm。说明点点位沉降降主要要在刀盘盘通过过段，应应采取取措施：：针对对刀盘部部位沉沉降，提提高土土仓压力力，适适量加大大土体体改良剂剂用量量。B、2、3、44段施工控制制要要点通过对以上始发发发段及第第一段段风亭试试验段段的试验验数据据分析，将将过过2、3、44段风亭的的施施工指导导参数数设定如如下：：表5-62、333、4段施工工指导参参数a、参数调整后后后，监测点点监监测数据据及曲曲线如下下：表5-7参数数数调整后，监监测点监测数数据及曲线b、2、3、4段风亭施工总结结通过对以上2、3、4段风亭试试验段施工工验段的试试验数据分分析，说明明在通过此此段时候采采取的施工工参数已经经达到安全全通过既有有站的要求求，过既有有站掘进参参数设定如如下：表5-8下穿既既既有站施工工指指导参数数(2)下穿既有有有站施工工要点点A、根据实际测测测量情况，既既有二号线实实测进站车速速约27kmm/h，至左左线隧道中心心线上方最快快车速约233km/h。B、计划于夜间间间停运期间间，穿穿越轨行行区。C、自第四段开开开始进入影影响响区，以以前三三段模拟拟段优优化的盾盾构施施工参数数进行行下穿施施工，直直至盾构构机刀刀盘穿越越既有有站10m之之后。图5-17下穿穿穿既有站主主体体施工计计划及及位置示示意图图下穿前，在既有有有站两侧侧轨道道安装自自动化化监测仪仪，实实时监测测轨道道数据变变化，调调整盾构构施工工参数，穿穿越越完成后后及时时进行二二次注注浆及多多次补补浆，根根据监监测结构构，既既有站最最大沉沉降为1.775mm。图5-18自动动动化监测仪仪图5-19既有有有站轨道沉沉降降自动监监测数数据曲线线5.2.5盾构构构机性能改改进进工艺(1)改造的必必必要性盾构掘进时，由由由于刀盘盘的开开挖直径Φ662800mmm，大于盾盾体体的直径Φ662466mmm～Φ62662mm，且且盾体较较长（长长度为89669mm），此此时整个个盾体体周围会会有约约2.4mm33的建筑间间隙，该该间隙既既无条条件保压压也不不具备注注浆条条件（只只有当当管片拼拼装到到此位置置时，才才具备管管片壁壁后注浆浆的条条件），此此时时由于盾盾体上上方土体体没有有支撑措措施，土土体收缩缩，地地层就会会发生生一定的的沉降降，见图图5-200。图5-20盾体体体通过时与与上上方土体体间隙隙图（2）改造的必必要要性为更好的控制地地地层土体体的沉沉降，须须在盾盾体通过过的时时间段内内采取取如下措措施：：A、在前盾盾体体上上开两个ΦΦΦ50mmm的的径向孔孔，接接上Φ50mmm的球阀，在在在盾体周周围注注入膨润润土浆浆液，填填充盾盾体和周周围土土体的间间隙。((中盾内部部布布置有16根根推进油油缸，110根铰接油油缸，没没有开开孔安装装球阀阀注浆的的位置置)。B、在尾盾上开开两两个Φ200mm的径向向孔，接接上ΦΦ20mmm的的球阀，在在尾尾盾周围围注入入膨润土土浆液液，填充充尾盾盾和周围围土体体之间的的间隙隙。(16根根推进油油缸要要在尾盾盾内顶顶推管片片及尾尾盾内有100根铰接油油缸缸的铰接接座，需需要占用用较大大空间，因因此此只能安安装较较小的球球阀和和注浆管)。盾盾体注入入膨润润土见图图5-211、图5-222。图5-21盾体体体注入膨润润土土示意图图图5-22盾体体体注入膨润润土土照片a、膨润土浆液液配配比膨润土浆液配比比比见表4-55。表4-5膨润浆浆浆液土配合合比比膨润土（kg）水（kg）100500b、膨润土浆液液注注入压力膨润土浆液注入入入压力约约为11.0bbarr～1.2bbar并应小小于土仓仓压力力，这样样在注注入膨润润土时时浆液就就不会会流到刀刀盘部部分去，由由于于同步注注浆压压力为2.00bar以上上，同样样也不不会流到到盾体体后部去去，该该段浆液液会滞滞留在此此区域域，起到到支撑撑土体的的作用用。c、膨润土浆液液注注入第一次进行膨润润润土浆液液注入入时由前前盾和和尾盾的4个个注入点点一起起注入，注注入入总量约约为22.4mm3，即整个个盾体体周围理理论间间隙量。首次注入量=盾盾盾体周围围理论论间隙量=盾盾体V=前盾盾V1+中盾盾V2+尾盾盾=2.44m3前盾V1=π//44×L1×××（D2-DD12）=ππ/4×22..21×（66.2882--6.226222）=0..4m33中盾V2=π//44×L2×××（D2-DD22）=ππ/4×22..9199×（66.2882--6.225442）=0..7m33尾盾V3=π//44×L3×××（D2-DD32）=ππ/4×33..84×（66.2882--6.224662）=1..3m33②首次注入后，以以以后正常常推进进时每环环注入入可只由由前盾盾注入点点注入入。持续推进时每环环环注入量=前前盾V1×11.2//L11=0..4××1.22/22.211=00.222m337、质量控制措措措施7.1规范及依依依据（1）《盾构法法隧道道施工及及验收规规范》（GGGB5004446-220008）；（2）《地下铁铁道工工程施工工及验收收规范范》（GB5502999--19999（22003版））；；（3）《铁路隧隧道施施工规范范》（TB1102004--20002、JJ1633-22002）；；（4）《地下铁铁道、轻轻轨交交通岩土土工程程勘察规规范》（GGGB5003007-119999）；（5）《工程测测量规规范》（GGGB5000226-220007）；（6）《城市测测量规规范》（CCCJJ88-999）；（7）《城市轨轨道交交通工程程测量规规范》（GGGB5003008-220008）；（8）《地下铁铁道、轻轻轨交交通工程程测量量规范》（GGB503008-19999）；（9）《地铁工工程监监控量测测技术规规程》（DDDB111/4490--20007）；（10）其他现现行国国家、行行业或地地方安安全生产产规范范及标准准7.2质量控制制制措施(1)提前对施施施工管理理人员员及各班班组进进行教育育，隧隧道施工工前，对对影响范范围内内所有建建筑物物进行一一次普普查，对对其结结构型式式及和和隧道的的平面面和立面面关系系等方面面做到到心中有有数，并探探明车站底底部是否存存在型钢等等阻碍盾构构施工的残残留物，以以保证盾构构施工的正正常进行；；(2)盾构下穿穿穿前，积积极与与运营公公司关关部门做做好沟沟通和协协调，确确保轨道道防护护及相关关标志志完成，以以免免影响地地铁正正常运营营和维维修；(3)作好穿越越越前的准准备工工作，通通过先先期试验验段或或相邻段段确定定合理的的掘进进参数，施施工工前前应应仔细细检查盾盾构机机刀具等等，保保证连续续作业业，避免免在穿穿越期间间更换换刀盘；；(4)严格控制制制推进速速度，采采用中低低速均均衡匀速速施工工，确保保土体体将推进进所产产生的应应力充充分释放放，（避免免由于推进进应力过大大或过于集集中而对车车站底板造造成破环）；；(5)严格控制制制盾构姿姿态，减减少不必必要的的纠偏，尽尽量量减小对对土体体的扰动动；(6)及时进行行行同步注注浆及及二次补补充注注浆，合合理控控制注浆浆量及及注浆压压力，并并根据收收敛监监测数据据及时时调整注注浆量量，为控控制注注浆压力力，可可在注浆浆管路路中安装装安全全阀，（以以免免注浆压压力过过高或过过低）；(7)合理设定定定正面平平衡压压力及其其它施施工参数数，理理论分析析结合合监测数数据及及时优化化、调调整掘进进施工工参数；；(8)施工期间间间加强监监控量量测（既既有车车站结构构，地地面沉降降，管管线等），加加强对道床与与底板之间的的裂缝观测，如如果出现裂缝缝要及时在道道床与底板之之间填充砂浆浆。建立评估估及预警机制制，一旦超过过预警值，采采取相应应急急预案；(9)盾构施工工工过程中中，在在后行盾盾构下下穿前，应应结结合环境境风险险源中已已产生生的实际际反应应，对后后续施施工造成成的影影响作出出评估估及分析析，必必要时调调整施施工措施施；(10)盾构通通通过后，根根据据环境风风险源源的监测测结果果及其实实际反反应进行“工工后评估”，必必要时采采取相相应措施施确保保环境风风险源源的正常常使用用；(11)做好应应应急准备备，确确保出现现问题题及时有有效的的采取措措施，确确保生命命和财财产的安安全。8、安全保证措措措施8.1主要参照照照的安全全规范范及标准准（1）《北京市市建建设工程安安安全生产产管理理标准化化手册册》（2）《危险性性较较大的分部部部分项工工程安安全管理理办法法》(建质[[20009]]87号)（3）《北京市市市市政工程施施施工安全全操作作规程》（4）其他现行行国国家、行业业业或地方方安全全生产规规范及及标准（5）《建筑施施工安安全检查查标准》（JJGJ59--99）；（6）《供配电电系统统设计规规范》（GBB5000522-95）；；（7）《建筑施施工临临时用电电施工组组织设设计及标标准电电箱》（JGGJ446--20005）。8.2安全保证证证措施（1）盾构始发发时出出现问题题及处理理措施施：1）始发时盾构构构机盾体在在始始发基座座上出出现侧滚滚，则则立即停停机，迅迅速组织织施工工人员将将盾构构机恢复复正常常姿态，并并对对防转块块进行行二次加加固，严严格控制制盾构构机掘进进时的的滚动角角的范范围值，增增加加刀盘换换转次次数。2）洞门发生渗渗渗漏，封堵堵渗渗漏点，对对洞洞门翻板板进行行进一步步加固固，确保保不会会再发生生渗漏漏现象。（2）盾构盾体体出加加固区时时出现问问题及及处理措措施：：1）刀盘出加固固固区时，地地面面沉隆达达到预预警值。则则加加强监测测频率率，适当当增大大土仓压压力（并并注入膨膨润土土）或减减小土土仓压力力，并并根据监监测数数据及时时优化化调整掘掘进参参数。2）盾尾出加固固固区时，如如地地面沉降降达到到预警值值。则则根据监监测数数据适当当增大大同步注注浆量量，并追追踪监监测，增增加监监测频率率，脱脱出盾尾尾十环环及时进进行二二次补浆浆，必必要是进进行多多次补浆浆直至至沉降稳稳定。（3）盾构掘进进过程程中可能能出现的的其他他问题及及处理理措施：：1）同步注浆管管管堵塞，立立即即启用备备用管管，并马马上疏疏通堵塞塞管路路，保证证同步步注浆系系统正正常运转转，确确保正常常掘进进。2）测量异常，测测测量人员员立即即检查测测量系系统，查查明异异常原因因，并并利用掘掘进间间隙时间间及时时恢复测测量系系统（如如管片片拼装时时间）。3）盾构机易损损损部件出现现故故障，立立即排排查故障障原因因，相关关技术术人员马马上对对损坏部部件进进行维修修、更更换。并并利用用掘进间间隙时时间对部部分盾盾构部件件进行行维护保保养。4）电瓶车脱轨轨轨或盾构机机台台车脱轨轨，当当班掘进进班组组及机修修班组组全体人人员，组组织抢修修，确确保第一一时间间恢复正正常掘掘进。5）发现盾构机机机姿态偏离离正正常值±255mm，立即即对盾构构机姿姿态进行行调整整，上报报项目目部技术术部，给给出书面面盾构构姿态纠纠偏交交底，确确保在在保证正正常掘掘进的同同时第第一时间间完成成盾构姿姿态调调整。6）盾构穿越特特特殊地层（如如砂卵层），造造成盾构掘进进参数异常，如如扭矩过大、土压不稳定，影响正常掘进。要放缓掘进速度，降低刀盘转速，时时调整土压力，必要时可增大泡沫注入量，或改为注入膨润土。确保盾构施工恢复正常。7）穿越含水砂砂砂层，造成成盾盾构掘进进参数数异常，如如扭扭矩过大大、土土压不稳稳定，影响响正常掘进进。要放缓缓掘进速度度，降低刀刀盘转速，根根据监测数数值调整土土压力，必必要时注入入高分子聚聚合物。确确保盾构施施工恢复正正常。（4）盾构穿越越既有有车站过过程中监监测值值达到预预警值值（±1.889mm）应应立即采采取如如下措施施：1）对开挖影响响响范围内的的既既有站周周边土土体进行行进一一步注浆浆加固固，注浆浆的同同时即时时对既既有车站站进行行监测，以以主主动控制制其沉沉隆，同同时根根据监测测情况况调整注注浆压压力、注注浆量量、注浆浆工艺艺、注浆浆部位位等参数数