市政管道盾构施工-盾构施工

模块9

盾构施工

单元二盾构施工过程一、盾构施工的过程盾构法施工全貌，如图2-1所示。图2-1盾构施工全貌二、盾构施工1.施工准备工作

1）根据设计提供图纸和有关资料，对施工现场应进行详细勘察，对地上、地下障碍物，地形、土质、地下水和现场条件等诸方面进行了解，2）根据勘察结果，编制盾构施工方案。

3）测量定线、衬块预制、盾构机械组装、降低地下水位、土层加固以及工作坑开挖等。施工其允许偏差见表2-1。项目允许偏差高程给水管道+15～-150(mm)套管或管廊每环±100(mm)轴线位移150(mm)圆环变形8‰初期衬砌相邻环高差≤20(mm)表2—1盾构法施工的给水给水管道允许偏差2.盾构工作坑及始顶盾构法施工应设置工作坑，作为盾构开始、中间、结束井。开始工作坑作为盾构施工起点，将盾构下入工作坑内；结束工作坑作为全线顶进完毕，需要交盾构取出；中间工作坑根据需要设置，如为了减少土方、材料地下运输距离或者中间需要设置检查井、车站等构筑物时而设置中间工作坑。工作坑周壁应做支撑或采用沉井或连续加固，防止坍塌，同样盾构顶进方向对面做好牢固后背。

盾构在工作坑导轨上至盾构完全进入土中的这一段距离，借助外部千斤顶顶进。与盾构方法相同如图2-2所示。图2-2始顶工作坑开始工作坑后背与盾构衬砌环，各设置一个木环，其大小尺寸与衬砌环相等，在两个木环之间用圆木支撑，作为始顶段的盾构千斤顶的支撑结构。一般，衬砌环长度达30～50m以后，才能起后背作用，拆除工作坑内圆木支撑。始段开始后，即可起用盾构本身千斤顶，将切削环的刃口切入土中，在切削环掩护下进行掘土，一面出土一面将衬砌块运入盾构内，待千斤顶回镐后，其空隙部分进行砌块拼装。再以衬砌环为后背，启动千斤顶，重复上述操作，盾构便不断前进。3.衬砌和灌浆确定砌块形状和尺寸以及接缝方法，接口有平口、企口和螺栓连接。企口接缝防水性能好，但拼装复杂；螺栓连接整体性好，刚度大。砌块接口涂抹粘结剂，提高防水性能，常用的粘结剂有沥青、玛脂、环氧胶泥等。砌块外壁与土壁间的间隙应用水泥砂浆或豆石混凝土灌注。通常每隔3～5衬砌环有一灌注孔环，此环上设有4～10个灌注孔。灌注孔直径不小于36mm。灌浆作业应及时进行。灌入顺自下而上，左右对称地进行。灌浆时应防止浆液漏入盾构内，在此之前应做好止水。砌块衬砌和缝隙注浆合称为一次衬砌。在一次衬砌合格后，可进行二次衬砌。二次衬砌浇筑豆石混凝土、喷射混凝土等。1）无注浆钢筋超前锚杆锚杆可采用φ22mm螺纹钢筋，长度一般为2.0～2.5m，环向排列，其间距视土壤情况确定，一般为2.0～0.4m，排列至拱脚处为止。锚杆每一循环掘进打入一次。可用风动凿岩机打入拱顶上部，钢锚杆末端要焊接在拱架上。此法适用于拱顶土壤较好情况下，是防止坍塌的一种有效措施。2）注浆小导管当拱顶土层较差，需要注浆加固时，利用导管代替锚杆。导管可采用直径为32mm钢管，长度为3～7m，环向排列间距为0.3m,仰角7～12°。导管管壁设有出桨孔，呈梅花状分布。导管可用风动冲击钻机或PZ75型水钻机成孔，然后推入孔内。3）喷射混凝土根据喷射混凝土拌合料的搅拌和运输方式，喷射方式一般分为干式和湿式两种。常采用干式。图2-3为干式和图2-4湿式喷射混凝土工艺流程图。

图2-3干式喷射工艺图2-4湿式喷射工艺喷射混凝土材料要求：(1)水泥喷射混凝土应选用不小于42.5号的硅酸盐或普通硅盐水泥，同速凝剂的相容性好,能速凝、快硬,后期强度也较高.当遇有较高可溶性硫酸盐的地层或地下水时，应选用抗硫酸盐类水泥。当结构物要求喷射混凝土早强时，可使用硫铝酸盐水泥或其它早强水泥。(2)砂宜选用中粗砂，一般砂子颗粒级配应满足下表2-规定。砂子过细，会使干缩增大；砂子过粗，则会增加回弹。砂子中小于0.075mm的颗粒不应大于20%。表2-2砂的级配限度筛孔尺寸(mm) 通过百分数(以重量计)筛孔尺寸(mm)通过百分数(以重量计)52.51.295～10080～10050～850.60.30.1525～6010～302～10(3)石子宜选用卵石为好，为了减少回弹，石子最大粒径不宜大于20mm，石子级配应符合下表2-3规定。若掺入速凝剂时，石子中不应含有二氧化硅的石料，以免喷射混凝土开裂。表2-3石子级配限度

筛孔尺寸(mm)通过每个筛子的重量百分比级配Ⅰ级配Ⅱ20151052.51.210090～10040～700～150～5----10085～10010～300～100～5(4)速凝剂速凝快硬，减少回弹损失，防止喷射混凝土因重力作用引起脱落，可适当加大一次喷射厚度等。拌合料的砂率控制在45～55%为好，水灰比0.4～0.5为宜。4.回填注浆在初期支护的拱顶上部，由于喷射混凝土与土层未密贴，拱顶下沉形成空隙，为防止地面下沉，采用水泥浆液回填注浆。注浆设备可采用灰浆搅拌机和柱塞式灰浆泵，注浆压力，一般为50～200kPa范围