盾构暗挖隧道内接收施工方案

盾构暗挖隧道内接收施工方案本方案针对某市轨道交通10号线XX区间盾构在站后暗挖联络通道兼接收井内接收施工编制，区间左线设计长度1862.4m，右线设计长度1857.8m，采用φ6280mm土压平衡盾构掘进，管片外径6200mm、内径5500mm、宽度1200mm，接收端为预留暗挖接收井，净空尺寸为长12m×宽8m×高7.8m，初期支护厚度350mm，二次衬砌厚度600mm，洞门圈中心设计高程12.510m，中心埋深16.2m，洞门范围地层为中风化砂岩，饱和单轴抗压强度26.3MPa，地下水位位于洞门圈底以下3.2m，无承压水，本方案已通过危大工程专家论证，施工严格按以下要求执行：1施工准备1.1技术准备（1）测量复核：提前对接收井洞门坐标、高程进行复核，建立独立平面及高程控制网，控制网平面闭合差≤±12√Lmm，高程闭合差≤±4√Lmm，洞门中心坐标偏差控制在±5mm以内。盾构距接收洞门100m时，启动人工姿态复核，每10环测量1次；距洞门50m时调整为每5环测量1次，及时修正盾构姿态，确保进洞前姿态偏差符合控制要求。（2）技术交底：落实三级技术交底，对盾构操作班、暗挖作业班、监控量测组明确各工序控制参数、风险点及处置要求，所有作业人员考核合格后方可进场。（3）参数验算：提前验算接收导轨刚度、强度，验算洞门密封抗水压能力，验算盾构拆解吊运荷载，确保所有结构满足受力要求。1.2物资设备准备类别物资参数数量验收要求接收构件20mm厚钢板焊接接收导轨，长度6m2根导轨直线度偏差≤1mm/m止水构件20mm厚帘布橡胶板，折页式压板，M16高强螺栓1套（橡胶板φ6300mm内径、φ6800mm外径，压板12块）橡胶板邵氏硬度55±5，无裂纹、孔洞注浆材料P.O42.5普通硅酸盐水泥、35Be°水玻璃、聚氨酯堵漏剂水泥100t、水玻璃50m³、聚氨酯2t质量合格证明齐全，现场抽检合格设备盾构主机系统、10t电动葫芦、注浆泵、潜水泵盾构1台、电动葫芦1台、注浆泵2台、潜水泵4台（扬程20m）盾构刀盘、推力系统、螺旋输送机、同步注浆系统提前检修，所有设备试运转正常应急物资编织沙袋、速凝封堵料、100kw发电机沙袋500袋、速凝料2t、发电机1台储备于接收井洞口50m范围内，随时可调设现场负责人1名、技术负责人1名、测量员3名、盾构司机2名（轮岗）、盾构操作班6名、暗挖作业班12名、安全员2名、质检员1名、注浆工4名，所有特种作业人员持证上岗，盾构司机需具备5台以上大直径盾构施工经验，无不良施工记录。2接收端预处理2.1洞门地层预加固接收井初支施工完成后，从洞门圈向隧道侧打设φ42mm超前注浆钢花管，管长6m，间距300mm，梅花形布置，加固范围为洞门圈外轮廓向外扩展3m（上下左右各3m）。注浆采用水泥水玻璃双液浆，水泥与水玻璃体积比1:1，水泥浆水灰比0.8:1，注浆压力控制在1.2~1.5MPa，终压稳定5min后方可终止注浆。加固完成后，打设3个检查孔，孔深8m，孔径50mm，分别布置于洞门中心、左上1.5m、右下1.5m位置，检查要求：无渗漏水、无塌孔，地层芯样完整，加固土体承载力≥0.8MPa，渗透系数≤1×10^-7cm/s，不合格区域进行补浆，直至满足要求。2.2接收导轨安装接收导轨中心线与隧道设计中心线重合，导轨顶面高程比盾构刀盘底面设计高程高20mm，预留沉降量防止盾构进洞低头，导轨中心间距2200mm，安装偏差要求：高程偏差±1mm，中心水平偏差±2mm，纵坡偏差≤±0.1‰。导轨安装步骤：接收井二衬施工时，提前预埋I20a工字钢作为导轨基础，预埋工字钢埋入基础深度500mm，导轨焊接于预埋工字钢顶面，导轨尾部设置I14工字钢斜撑，斜撑间距2m，每根导轨设置2道斜撑，斜撑另一端顶紧接收井端墙二衬，背焊钢板锚固，确保导轨整体刚度满足盾构推进受力要求，安装完成后进行预压试验，预压荷载为盾构刀盘重量的1.2倍，无变形、位移后方可验收。2.3洞门止水密封装置安装在洞门圈预埋钢板上安装帘布橡胶板，安装顺序从下向上，螺栓由井内向洞外穿，先固定下部橡胶板，再依次固定侧部、上部，帘布橡胶板调整完成后，安装折页压板，压板与橡胶板预留50mm间隙，保证盾构刀盘通过后压板可压紧盾体，所有螺栓扭矩达到45N·m，确保连接牢固。安装完成后，对帘布橡胶板与洞门初支之间的间隙注入聚氨酯密封，顶部预留2个φ42mm注浆孔，用于后期渗漏补浆，洞门密封安装完成后，检查密封性，无明显缝隙后方可验收。3盾构到达前掘进参数控制盾构距接收洞门100m时进入到达掘进阶段，分三个阶段调整参数：3.1100~50m到达准备阶段本阶段主要任务为逐步调整盾构姿态，单次姿态调整量≤5mm/环，最终将平面偏差控制在±30mm以内，高程偏差控制在±20mm以内。掘进参数：总推力控制在8000~10000kN，土仓压力维持在0.18~0.22MPa，比正常掘进高0.02MPa，防止地层水土流失，掘进速度控制在20~30mm/min，每环同步注浆量控制在4.5~5.0m³，注浆压力0.2~0.3MPa，比正常掘进高0.05MPa，确保管片背后填充密实。3.250~10m精调阶段本阶段进一步精调姿态，平面偏差控制在±20mm以内，高程偏差控制在±15mm以内，保持盾构抬头姿态，俯仰角控制在+1‰~+2‰。掘进参数：总推力逐步降至6000~8000kN，土仓压力维持在0.16~0.20MPa，掘进速度降至15~25mm/min，同步注浆量提升至5.0~5.5m³，注浆压力维持0.25~0.3MPa。管片脱出盾尾3~5环后，立即进行二次补注浆，每环补注1次，采用双液浆，注浆压力0.3~0.4MPa，填充管片背后空隙，控制地层变形。3.310m~刀盘接触加固区缓慢掘进阶段本阶段严格控制掘进参数，严禁超挖，总推力降至3000~5000kN，土仓压力控制在0.15~0.18MPa，掘进速度降至10~15mm/min，理论出土量为37.1m³/环，实际出土量控制在理论值的95%~98%，即35.2~36.4m³/环，每环出土量必须精准计量，发现超挖立即停仓排查。同步注浆量维持5.0~5.5m³/环，每2环进行一次二次补注浆，每环掘进完成后人工复核姿态，确保姿态偏差符合控制要求。4洞门破除施工当盾构刀盘顶紧洞门加固区后，停机维持土仓压力0.15MPa，保持刀盘顶紧掌子面，随后人工破除洞门范围内的初支、二衬混凝土，破除采用风镐施工，分层破除：第一步破除外侧2/3厚度，保留内侧200mm混凝土，检查洞门加固面无渗漏水、无松动后，第二步破除剩余内侧混凝土，破除顺序从上向下，破除渣土及时通过暗挖通道运出接收井，严禁堆放在接收井内影响作业。破除完成后，清理洞门圈杂物，测量洞门圈直径，要求洞门直径比盾构外径大150~200mm，即φ6430~φ6480mm，直径偏差≤50mm，预埋板平整度偏差≤10mm，检查洞门加固面无渗漏水，若发现局部渗水量大于0.5L/min，立即打设注浆管注入聚氨酯封堵，合格后方可进入下一步工序。5盾构进洞接收施工5.1低速进洞与止水调整洞门破除完成后，启动盾构低速推进，推进速度控制在5~10mm/min，总推力控制在1000~2000kN，土仓压力逐步降低，当刀盘穿出洞门进入接收井后，作业人员及时放下上部折页压板，拧紧螺栓，使帘布橡胶板紧贴盾体，保证止水密封性。当盾尾还有1~2环管片留在原隧道内时，停止推进，施作管片封闭环箍：在距离洞门5环位置，沿管片整圆周打设φ42mm注浆管，从管片吊装孔注入双液浆，注浆压力0.3~0.4MPa，形成封闭止水环，防止后期注浆过程中地下水沿管片背后涌入接收井。5.2姿态控制与管片加固进洞过程中每推进100mm测量一次姿态，水平偏差控制在±10mm以内，俯仰角控制在+1‰~+2‰，单次姿态调整量≤1mm，严禁大角度纠偏扰动地层，若姿态偏差超过10mm，立即停止推进，缓慢调整后再继续。当盾构推进至设计接收位置后，对最后5环管片采用[16槽钢进行拉紧固定，每两环管片之间焊接4根槽钢，沿圆周均匀布置，防止盾尾脱出后管片失去约束发生错台。5.3洞门密封注浆与稳定监测帘布橡胶板压紧盾体后，从预留注浆孔向洞门圈与盾体的间隙注入双液浆，注浆顺序从下部到侧部再到上部，注浆压力控制在0.2~0.25MPa，注浆过程中观察漏浆情况，发现漏浆立即暂停，采用聚氨酯封堵漏点后再继续注浆，压力稳定10min无跑浆即为注浆完成。注浆完成后，监测24h，洞门无渗漏水、接收井结构无变形即为合格。5.4盾构拆解与洞门永久封闭监测合格后，分块拆解盾构，先拆解刀盘，再依次拆解前盾、中盾、盾尾，拆解后的部件通过10t电动葫芦吊运，经暗挖联络通道运出至车站吊装。盾构完全拖出后，立即施作洞门永久封闭墙：封闭墙厚度800mm，采用C30P10钢筋混凝土，与接收井二衬之间采用φ16钢筋植筋连接，植筋间距400mm，植入深度560mm（35d），封闭墙预留3个注浆孔，浇筑完成后通过注浆孔向洞门间隙、管片背后注入水泥浆，注浆压力0.3MPa，终压稳定后终止注浆，完成接收施工。6监控量测接收施工过程中按以下要求开展监控量测：监测项目监测频率控制值报警值接收井井壁收敛盾构距洞门100m~10m：1次/天；10m~进洞完成：1次/2h累计变形≤20mm，日变形≤3mm累计变形≥15mm，日变形≥2mm接收井上方地表沉降同井壁收敛累计沉降≤30mm，日沉降≤2mm累计沉降≥24mm，日沉降≥1.5mm最后10环管片收敛1次/天，进洞过程1次/环累计收敛≤10mm累计收敛≥8mm洞门渗水量2次/天渗水量≤0.1L/(m²·d)渗水量≥0.07L/(m²·d)盾构姿态100m~50m：1次/10环；50m~10m：1次/5环；进洞：1次/100mm平面偏差≤±50mm，高程偏差≤±30mm平面偏差≥±30mm，高程偏差≥±20mm7质量验收标准1.地层加固：承载力≥0.8MPa，渗透系数≤1×10^-7cm/s，无渗漏水，合格；2.接收导轨：高程偏差±1mm，中心偏差±2mm，纵坡偏差≤0.1‰，刚度满足要求，合格；3.止水密封：中心偏差≤10mm，螺栓扭矩符合要求，无明显缝隙，合格；4.盾构接收最终姿态：平面偏差≤±50mm，高程偏差≤±30mm，合格；5.洞门密封：渗水量≤0.1L/(m²·d)，无渗漏，合格；6.永久封闭墙：强度、抗渗等级符合设计要求，无裂缝，渗水量满足要求，合格。8风险防控与应急处置8.1涌水涌沙风险原因：地层加固不合格，洞门密封失效，处置措施：破除洞门过程中发生涌水涌沙，立即堆填沙袋反压掌子面，从预留注浆孔注入聚氨酯封堵，加固合格后再恢复施工；进洞过程中发生涌水，立即关闭土仓维持土压，从洞门注浆孔注入双液浆封堵，必要时向接收井内注满水平衡水压，再进行处理。8.2盾构低头风险原因：导轨刚度不足，姿态控制不当，处置措施：进洞前严格验收导轨刚度，进洞过程保持抬头姿态，若发