盾構(gòu)下穿河道施工方案

1、盾構(gòu)下穿河道施工方案一、工程概況中和村站元通站區(qū)間，設(shè)計(jì)里程為k2+983.05k4+392.099，為單圓盾構(gòu)區(qū)間，右線長度為1431.81m，左線長度為1453.491m，在k3+350和k3+908.500處分別有一個(gè)河道，盾構(gòu)機(jī)在此兩處將下穿河道近距離樁基施工。k3+350處河道長約m，寬約m，盾構(gòu)與橋樁基距離約2mk3+908.5處河道長約m，寬約m，盾構(gòu)與橋樁基距離約2m。二、工程地質(zhì)水文情況k3+350處隧道埋深13m，洞身經(jīng)過地層為粉細(xì)砂層(-3d2-3,中密,局部稍密)；k3+908.5處隧道埋深15.8m，洞身經(jīng)過地層為粉細(xì)砂層(-3d2-3,中密,局部稍密)，賦存與地下的

2、水具有一定的承壓性，但對砼不具腐蝕性，對砼結(jié)構(gòu)中鋼筋不具腐蝕性。地下水的補(bǔ)給來源主要為大氣降水及生產(chǎn)、生活用水的入滲。粉細(xì)砂層中分布有承壓水，盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)做好以下工作：加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)管理1加強(qiáng)同步注漿管理，控制注漿量。2充分壓注盾尾油脂，防止泥水從盾尾進(jìn)入。3加強(qiáng)盾構(gòu)補(bǔ)壓漿系統(tǒng)管理。由于土體已擾動，需要不斷地調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，進(jìn)行補(bǔ)壓漿。4確保螺旋機(jī)的密封性能。加強(qiáng)對施工范圍的監(jiān)測，及時(shí)反饋，調(diào)整施工參數(shù)。三、樁基礎(chǔ)情況兩處橋的樁基為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，樁長約m，直徑約m，四、沉降控制措施1到達(dá)河道前的準(zhǔn)備工作盾構(gòu)下穿河道施工方案1）準(zhǔn)備支頂加固材料、注漿加固材料、搶險(xiǎn)機(jī)具設(shè)備、車輛、警戒標(biāo)識物等以備用。2）

3、在到達(dá)特殊段前選擇一開挖面自穩(wěn)性較好的地段對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行全面檢修，減少在特殊地段停機(jī)檢修的風(fēng)險(xiǎn)。3）對破損較大的盾尾刷進(jìn)行更換。4）全面檢測刀具，對磨損超標(biāo)的刀具進(jìn)行更換。5）對堵塞的注漿管進(jìn)行疏通處理。6）對分別通往開挖面、土倉、螺旋輸送器的主從泡沫管進(jìn)行疏通，并在刀盤面中心附近增設(shè)1根泡沫管。2盾構(gòu)機(jī)通過技術(shù)措施1）做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,提前對盾尾密封進(jìn)行檢查。2）調(diào)整同步注漿漿液的配合比,縮短凝結(jié)時(shí)間,同時(shí)增大注漿量和注漿壓力。3）在盾構(gòu)機(jī)通過后及時(shí)進(jìn)行二次雙液注漿,通過調(diào)整水泥水玻璃的配比參數(shù),控制雙液注漿的凝結(jié)速度,達(dá)到加固土體和加固充填溶洞的目的。4）加強(qiáng)掘進(jìn)姿態(tài)控制,全面貫徹信息化施工

4、。5）同時(shí)備好抽排水設(shè)備等應(yīng)急設(shè)備和物資,制訂應(yīng)急搶險(xiǎn)預(yù)案。3盾構(gòu)掘進(jìn)過程的施工技術(shù)掘進(jìn)過程的施工技術(shù)：要求盾構(gòu)在通過該特殊段時(shí)有序、平衡、平穩(wěn)。盾構(gòu)下穿河道施工方案有序：1）施工組織有序人、機(jī)、料的配置合理，工序的安排、銜接有序。2）機(jī)械保養(yǎng)有序機(jī)械保養(yǎng)定人、定期、專業(yè)、規(guī)范，做到無遺漏、標(biāo)準(zhǔn)化。3）信息管理有序技術(shù)交底、作業(yè)交底按部就班，自經(jīng)理部至作業(yè)面指令暢通、反饋迅速。平衡：1）土倉壓力與開挖面水土壓力平衡。嚴(yán)格控制土倉壓力，盡量保持土壓平衡，不要出現(xiàn)過大的波動；考慮本段地下水水壓較高，土倉壓力設(shè)置為上部1.3bar左右，下部1.8bar左右。2）出土量與掘進(jìn)進(jìn)尺平衡。嚴(yán)格控制出土量，

5、做到進(jìn)尺量與出土量均衡。本隧道開挖直徑6.40m，考慮盾構(gòu)姿態(tài)變化或其他原因引起的巖土損失和巖土的松散系數(shù)，每環(huán)出土量約6669m3,即4.5節(jié)礦車。除量的控制外，還要堅(jiān)持對每環(huán)渣樣進(jìn)行地質(zhì)水文分析，發(fā)現(xiàn)與開挖斷面地質(zhì)情況不符（尤其是出現(xiàn)32砂層）時(shí)，則馬上采取措施。3）注漿壓力與水土壓力平衡。除考慮注漿處的水土壓力，還要考慮后方來水、開挖面來水的水壓，故注漿壓力是在注漿處水土壓力基礎(chǔ)上提高12kg/cm2，且應(yīng)使?jié){液不進(jìn)入土倉和壓壞管片和不因注漿壓力過大造成地表隆起。特殊段注漿壓力設(shè)置：1、4注漿孔控制在1.5bar左右，2、3注漿孔控制在2.0bar左右。4）注漿量與進(jìn)尺平衡?？紤]漿液失水

6、固結(jié)、盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)殼體帶土使開挖斷面大于盾構(gòu)外徑、部分漿液劈裂到周圍地層,采用理論值的150200進(jìn)行注漿，即為3.54.75m3。要保證漿液配置與地質(zhì)水文條件、掘進(jìn)速度相適應(yīng)，過本段時(shí)漿液配比設(shè)置為：水泥粉煤灰砂膨潤土水=18037178035400（kg）,漿液稠度控制在110115mm，凝膠時(shí)間控制在5h以內(nèi)。盾構(gòu)下穿河道施工方案平穩(wěn)：1）盾構(gòu)姿態(tài)平穩(wěn)。推進(jìn)過程應(yīng)保持盾構(gòu)機(jī)有良好的姿態(tài)，避免蛇行，每環(huán)姿態(tài)變化控制在5mm內(nèi)。千斤頂a區(qū)、c區(qū)油缸油壓值差宜保持統(tǒng)一、恒定性，不宜出現(xiàn)過大的波動。2）管片姿態(tài)平穩(wěn)。做好管片選型，現(xiàn)場對盾尾間隙實(shí)測實(shí)量，控制下部盾尾間隙在70mm以內(nèi)，注意管片拼裝

7、的橢圓度，防止尾刷與管片碰撞導(dǎo)致盾尾密封、鉸接密封損壞及管片變形。3）推進(jìn)速度平穩(wěn)。掘進(jìn)過程中向土倉內(nèi)及刀盤面注入泡沫等添加材料，改善渣土性能，提高渣土的流動性和止水性，防止涌水流砂、結(jié)泥餅和噴涌現(xiàn)象，有利于保持速度的穩(wěn)定。推進(jìn)速度保持在2540mm/min，日均進(jìn)尺79m。4通過后的補(bǔ)強(qiáng)措施1）二次注漿。盾構(gòu)同步注漿后，由于漿液的脫水，漿液體積收縮會加劇地表的后期沉降量，又由于盾構(gòu)推力，襯砌和土層間會相互分離，二次注漿能有效地進(jìn)一步充實(shí)背襯和提高止水能力。特殊地段每推進(jìn)4環(huán)后補(bǔ)注雙液漿一次，在通過樁基位置兩環(huán)管片的范圍內(nèi)增注一次。2）三次復(fù)緊為防止因管片的變形引起地層的過度擾動，對管片螺栓擰

8、緊要求三次復(fù)緊。即拼裝管片時(shí)一次擰緊，推出盾尾后二次擰緊，后續(xù)盾構(gòu)掘進(jìn)至每環(huán)管片拼裝前，對相鄰已成環(huán)的3環(huán)范圍內(nèi)管片螺栓進(jìn)行全面檢查并復(fù)緊。5施工監(jiān)測1）監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)盾構(gòu)下穿河道施工方案2）監(jiān)測在施工中的應(yīng)用,要保證盾構(gòu)機(jī)能夠在復(fù)雜的地質(zhì)條件下順利掘進(jìn),很重要的一點(diǎn)就是要保證盾構(gòu)機(jī)良好的工作狀態(tài),也就是要對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行定期的維護(hù)和保養(yǎng),及時(shí)排除盾構(gòu)機(jī)的故障,降低故障率無論對于加快施工進(jìn)度還是保證施工安全與質(zhì)量都是非常重要的。五盾構(gòu)隧道穿越河底主要應(yīng)對措施1洞內(nèi)施工措施：1）在進(jìn)入k3+350和k3+908.5處施工之前50m，對刀盤、盾尾密封刷、螺旋輸送器、鉸接、密封油脂系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)等進(jìn)行一次

9、全面的檢查、維修；在進(jìn)入這兩處施工之前20m再次對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行一次全面的檢查，并隊(duì)盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)狀態(tài)及時(shí)進(jìn)行糾偏調(diào)整。2）采取土壓平衡工況掘進(jìn),及時(shí)調(diào)整土倉壓力,確保土壓平衡,同時(shí)采取措施防止拼裝管片時(shí)盾構(gòu)出現(xiàn)后退,保證工作面的土體定。3）適時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù),防止出現(xiàn)過大的方向偏差。4）掘進(jìn)過程中向土倉內(nèi)注人泡沫,防止螺旋輸送機(jī)堵塞和水涌入隧道。合理使用外加劑如稠膨潤土和泡沫。加入土倉內(nèi)的稠膨潤土一方面能提高土倉內(nèi)渣土的易攪拌性，另一方面可和泡沫共同作用降低掌子面處土體的滲透性。如果這樣仍不能有效解決土倉內(nèi)水量較大的問題，采取向土倉內(nèi)添加其他高分子吸水材料的方法加以解決5）連續(xù)掘進(jìn),對地表和建筑物連

10、續(xù)監(jiān)測。及時(shí)注漿充填管片與地層之間的環(huán)形間隙,防止土體塑性區(qū)的擴(kuò)大,控制地表沉陷。6）水壓較大時(shí),為防止盾尾被擊穿,要及時(shí)在尾刷處注油脂。掘進(jìn)中加強(qiáng)盾尾密封油脂的注入，確保盾尾密封效果；加強(qiáng)中體與盾尾鉸接處的密封效果，防止地下水涌入；具體措施為定期、定量、均勻地壓注盾尾油脂；合理確定同步注漿的壓力，以免漿液進(jìn)入盾尾；盾構(gòu)下穿河道施工方案7）嚴(yán)格控制管片拼裝質(zhì)量，保證拼裝好的管片與盾殼之間的間隙；盾構(gòu)推進(jìn)過程中合理的利用鉸接千斤頂；加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)監(jiān)測和管片選型工作，確保管片脫出盾尾后的防水效果和較好的隧道線型2監(jiān)控量測措施加強(qiáng)對地面和隧道的監(jiān)測，堅(jiān)持信息反饋法施工，通過信息反饋優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)。加

11、強(qiáng)監(jiān)測力度，采用聲納法或水中設(shè)立觀測樁法進(jìn)行江底沉降監(jiān)測；對江堤進(jìn)行人工布點(diǎn)及時(shí)監(jiān)測，確保盾構(gòu)過江的安全。六、應(yīng)急預(yù)案1盾構(gòu)穿越河道可能存在的風(fēng)險(xiǎn)1）渣土含水量增加導(dǎo)致螺旋輸送機(jī)發(fā)生噴涌；2）盾尾漏漿；3）鉸接處漏水；4）河底大面積塌陷；5）隧道上??；2應(yīng)急預(yù)案在穿越過程中如果盾構(gòu)施工引起地面、樁基、深層土體的變形超過預(yù)定的控制范圍，立即停止盾構(gòu)掘進(jìn)，進(jìn)行洞內(nèi)注漿，并根據(jù)具體狀況利用筏板注漿加固的注漿孔進(jìn)行地面注漿加固。應(yīng)急預(yù)案當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情進(jìn)行搶險(xiǎn)時(shí)，具體應(yīng)急措施如下：立即關(guān)閉螺旋輸送機(jī)閥門，并向土倉內(nèi)打入稠膨潤土以控制土倉內(nèi)的土壓和抑止噴涌；盾構(gòu)下穿河道施工方案采用速凝型漿液在相鄰盾尾最近的管片吊裝口進(jìn)行每孔注漿，在緩解了漏漿、漏水狀態(tài)后，試行推進(jìn)，同時(shí)對同步注漿、盾尾打油進(jìn)行嚴(yán)格掌控。在盾構(gòu)工作面配置適量的注漿材料和木楔、棉紗、麻絲等堵漏材料和工具；并且在盾構(gòu)機(jī)內(nèi)安裝大功率水泵2臺，如果涌水，抽水排險(xiǎn)。根據(jù)本標(biāo)段區(qū)間地質(zhì)勘察報(bào)告的提示，本標(biāo)段過江段施工過程中可能會受到地質(zhì)鉆探孔的影響，對于這種情況的出現(xiàn)，首先可根據(jù)圖紙、資料盡可能準(zhǔn)確確定勘探孔的實(shí)際位置，然后在盾構(gòu)過江前根據(jù)時(shí)間條件采取一定的措施進(jìn)行封堵處理，在盾構(gòu)掘進(jìn)至鉆孔位置附近時(shí)，密切注意土倉內(nèi)水土壓力變化。在盾構(gòu)推進(jìn)過程中如果遇到于鉆孔封孔質(zhì)量不佳，發(fā)生鉆孔透水，