土壓盾構(gòu)快速均衡掘進(jìn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1、成都地鐵1號(hào)線一期工程盾構(gòu)4標(biāo)【省體育館站火車南站】區(qū)間土建工程土壓平衡盾構(gòu)快速均衡掘進(jìn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 中鐵隧道集團(tuán)有限公司成都地鐵盾構(gòu)項(xiàng)目經(jīng)理部二00八年六月一、工程概況成都地鐵1號(hào)線一期工程盾構(gòu)4標(biāo)起于省體育館站南端,止于火車南站北端。隧道總長(zhǎng)4900.43單線延米,其中左線隧道長(zhǎng)2328.2單線延米,右線隧道長(zhǎng)2572.23單線延米,線路基本沿人民南路中部敷設(shè),分省體育館路倪家橋站區(qū)間、倪家橋站桐梓林站區(qū)間、桐梓林站火車南站站區(qū)間三個(gè)區(qū)間,設(shè)3處聯(lián)絡(luò)通道,工程范圍如圖-1所示。二、土壓平衡盾構(gòu)施工進(jìn)展情況本標(biāo)段左線隧道采用土壓平衡盾構(gòu)施工,土壓平衡盾構(gòu)于2007年9月8日由火車南站始發(fā),200

2、8年1月29日到達(dá)桐梓林站,完成火車南站桐梓林站區(qū)間掘進(jìn)945.1米;并于08年2月28日完成過(guò)桐梓林站施工,開(kāi)始二次始發(fā)掘進(jìn),08年6月13日土壓盾構(gòu)順利到達(dá)倪家橋站,完成桐梓林站倪家橋站區(qū)間掘進(jìn)888.5米;目前土壓盾構(gòu)正在進(jìn)行過(guò)倪家橋站施工,我部計(jì)劃在7月10日再次始發(fā)掘進(jìn)倪家橋省體育館區(qū)間。截止6月23日,土壓平衡盾構(gòu)已完成掘進(jìn)1833.6m ,拼裝管片1223環(huán)。土壓平衡盾構(gòu)自07年9月8日始發(fā)以來(lái),平均日進(jìn)度7.33米,平均月進(jìn)度220米,日最高推進(jìn)為22.5米(15環(huán),月最高推進(jìn)為357米(08年3月份。 1、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況隧道穿越地層為(2-5細(xì)砂層、(3-7-1密實(shí)卵

3、石層、(3-4粉砂層以及(5-2泥巖層,沿線地下水主要接受大氣降水及地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給,地下水作用在整個(gè)隧道范圍內(nèi)。 2、平縱斷面火桐區(qū)間兩端選用R =500的曲線半徑,中間R =400的曲線半徑;桐倪區(qū)間平面上設(shè)有3段曲線,曲線半徑分別為600m 、700m 和800m 。線路變坡段設(shè)有豎曲線,豎曲線半徑R =3000、5000m 。線間距由11m 逐漸加大為18m 。最大坡度為22,最小坡度為2。區(qū)間最大埋深14.5m ,最小埋深8.3m 。右線左線省體育館站倪家橋站桐梓林站火車南站496.2740.23888.5888.5943.5943.5圖-1 工程范圍示意圖3、線路地面環(huán)境成都地鐵

4、一號(hào)線盾構(gòu)4標(biāo)區(qū)間左線隧道線路基本沿人民南路中部及西側(cè)路肩敷設(shè),期間下穿人南立交橋、機(jī)場(chǎng)立交橋、火車南站股道,沿道路兩側(cè)有大量的建筑,地下管線比較密集,其中部分污水管距離隧道較近。三、土壓平衡盾構(gòu)施工過(guò)程中的控制措施1、掘進(jìn)時(shí)施工參數(shù)控制(1掘進(jìn)施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)工程水文地質(zhì)情況作出包括掘進(jìn)模式、土倉(cāng)壓力、總推力、掘進(jìn)速度、刀盤(pán)轉(zhuǎn)速、刀具貫入量以及碴土改良方法、碴土管理等決定,不得隨意更改相應(yīng)掘進(jìn)參數(shù),詳見(jiàn)表-1 盾構(gòu)掘進(jìn)施工參數(shù)表。(2在施工期間結(jié)合地面監(jiān)測(cè)反饋信息及實(shí)際施工情況進(jìn)行總結(jié)分析,對(duì)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理,在施工過(guò)程中對(duì)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化。(3掘進(jìn)時(shí)應(yīng)根據(jù)工程水文地質(zhì)條件相適應(yīng)的渣

5、土改良對(duì)渣土進(jìn)行改良,以保證渣土的流塑性和止水性。(4結(jié)合地面沉降監(jiān)測(cè)反饋信息,對(duì)出渣量控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整,實(shí)現(xiàn)渣土管理的最優(yōu)化。表-1盾構(gòu)掘進(jìn)施工參數(shù)表 2、管片拼裝施工控制(1嚴(yán)格進(jìn)場(chǎng)管片的檢查,破損、裂縫的管片不用。下井吊裝管片和運(yùn)送管片時(shí)應(yīng)注意保護(hù)管片和止水條,以免損壞。(2止水條及軟木襯墊粘貼前,應(yīng)將管片進(jìn)行徹底清潔,以確保其粘貼穩(wěn)定牢固。(3管片安裝前應(yīng)對(duì)管片安裝區(qū)域進(jìn)行清理,清除如污泥、污水,保證安裝區(qū)域及管片相接面的清潔。(4嚴(yán)禁非管片安裝位置的推進(jìn)油缸與管片安裝位置的推進(jìn)油缸同時(shí)收縮。(5管片安裝時(shí)必須運(yùn)用管片安裝的微調(diào)裝置將待裝的管片與已安裝的管片塊的內(nèi)弧面縱面調(diào)整到平順相接

6、以減少錯(cuò)臺(tái)。調(diào)整時(shí)動(dòng)作要平穩(wěn),避免管片碰撞破損。(6同步注漿壓力必須得到有效的控制,注漿壓力不得超過(guò)限值。3、壁后注漿施工控制(1砂漿拌制必須根據(jù)砂漿配合比進(jìn)行配料和操作,在任何儲(chǔ)存過(guò)程縱避免使砂漿靜置,防止砂漿離析或凝結(jié)影響使用。(2施工過(guò)程中必須遵循注漿與掘進(jìn)同步進(jìn)行的原則,掘進(jìn)必須進(jìn)行同步注漿,注漿量與注漿壓力必須達(dá)到技術(shù)交底或技術(shù)方案要求。以使注漿達(dá)到控制地面沉降同時(shí)又不因注漿壓力過(guò)大損壞管片。(3定期對(duì)注漿系統(tǒng)進(jìn)行清洗,以保證注漿系統(tǒng)保持良好的工作狀態(tài)。(4對(duì)注漿后的管片抽樣檢查管片背后注漿的情況,發(fā)現(xiàn)注漿不飽滿,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行二次補(bǔ)充注漿。4、監(jiān)測(cè)控制1地面監(jiān)測(cè)采用每天早、晚2次,對(duì)沉

7、降進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)建筑物加強(qiáng)監(jiān)測(cè)次數(shù),確保盾構(gòu)順利通過(guò)。2測(cè)量的沉降結(jié)果及時(shí)反映到主機(jī)室值班工程師,做好信息溝通,以便調(diào)整掘進(jìn)參數(shù);3每天下午對(duì)一天掘進(jìn)的管片進(jìn)行姿態(tài)和高程測(cè)量,根據(jù)管片姿態(tài)變化情況采取有效措施,確保管片姿態(tài)滿足設(shè)計(jì)要求;4掘進(jìn)時(shí)派專人對(duì)地表進(jìn)行巡查,發(fā)現(xiàn)情況及時(shí)與值班工程師聯(lián)系,采取相應(yīng)的措施;5在掘進(jìn)施工中,為了保證導(dǎo)向系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、確保盾構(gòu)機(jī)沿著正確的方向掘進(jìn),需周期性的對(duì)SLS-T導(dǎo)向系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行人工測(cè)量校核,人工檢測(cè)頻率為每周一次。因成都地層中含有大量的卵石和漂石,盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)極易發(fā)生偏位,應(yīng)視情況加大人工檢測(cè)頻率。以及在盾構(gòu)掘進(jìn)中因?yàn)楦鞣N原因造成停機(jī)24小時(shí)以上時(shí),在恢

8、復(fù)掘進(jìn)之前需對(duì)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量。5、地表沉降從監(jiān)測(cè)分層沉降的情況來(lái)看:盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí),刀盤(pán)通過(guò)的時(shí)候上部沉降大一點(diǎn);到盾尾通過(guò)的時(shí)候,下部沉降較大。地表沉降與土倉(cāng)壓力和盾尾注漿有很大的關(guān)系。刀盤(pán)前沉降過(guò)大,說(shuō)明土倉(cāng)壓力過(guò)低。1壓力原因:土倉(cāng)壓力不能夠長(zhǎng)時(shí)間保持造成的;2掘進(jìn)控制:掘進(jìn)中,出碴過(guò)多造成。盾尾沉降過(guò)大,說(shuō)明注漿量不足,在下一步掘進(jìn)施工時(shí)嚴(yán)格控制;1注漿壓力:23bar。2注漿量:6方/環(huán),并監(jiān)督保證漿液的量一定要夠,不隨意記錄;3砂漿的質(zhì)量:漿液稠度:812cm,攪拌時(shí)間控制在2分鐘左右;膠凝時(shí)間:一般為38小時(shí),在膠凝時(shí)間前使用。6、刀具更換從目前土壓平衡盾構(gòu)機(jī)換刀情況看,在砂卵石

9、地層中,盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)刀具的磨損相當(dāng)嚴(yán)重。刀盤(pán)刀具磨損嚴(yán)重,導(dǎo)致?lián)Q刀頻繁,而且成都地區(qū)富水砂卵石地層自穩(wěn)性差,無(wú)法直接開(kāi)倉(cāng)換刀,必須采取相關(guān)加固措施才能滿足開(kāi)倉(cāng)的穩(wěn)定性要求。左線火桐區(qū)間共實(shí)現(xiàn)換刀6次,平均換刀距離147米。最大換刀距離180.7米,最小換刀距離113.9米。桐倪區(qū)間換刀5次,平均換刀距離177.7米。左線火桐區(qū)間前5次換刀采用降水+挖孔樁或注漿的方式提前進(jìn)行地層加固,盾構(gòu)機(jī)到達(dá)加固位置后直接敞開(kāi)式換刀,第15次換刀時(shí)間分別為6天、5天、12天、4天、3天(其中第3次換刀時(shí)地下水豐富,增加了2口降水井延誤了5天;第6次換刀采用帶壓進(jìn)倉(cāng)換刀。桐倪區(qū)間除第二次換刀采用降水加固外,其余幾次均采用帶壓進(jìn)倉(cāng)方式換刀。帶壓進(jìn)倉(cāng)換刀過(guò)程中,首先通過(guò)膨潤(rùn)土注入系統(tǒng)向土倉(cāng)內(nèi)注入優(yōu)質(zhì)的膨潤(rùn)土泥漿置換原有的碴土,出碴量達(dá)到土倉(cāng)內(nèi)碴量的一半后開(kāi)始保壓。保壓壓力根據(jù)地層水土壓力清還和掘進(jìn)時(shí)土壓力的控制情況綜合確定,試壓2小時(shí),當(dāng)壓力保持穩(wěn)定后,進(jìn)行帶壓進(jìn)倉(cāng)換刀。在帶壓進(jìn)倉(cāng)換刀期間要不間斷監(jiān)控土倉(cāng)的氣壓的穩(wěn)定情況,發(fā)