土壓平衡盾構(gòu)始發(fā)施工工藝工法

1、土壓平衡盾構(gòu)始發(fā)施工工藝工法1前言1.1工藝工法概況盾構(gòu)始發(fā)指盾構(gòu)機(jī)從開始推進(jìn)到盾構(gòu)機(jī)全部進(jìn)入土體 并且零環(huán)注漿封閉完成的作業(yè)過程。盾構(gòu)始發(fā)一般均在具備整體始發(fā)條件下進(jìn)行，但在不具 備整體始發(fā)條件的情況下，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，將后配 套臺(tái)車斷開，延長相關(guān)管路，采用分體始發(fā)形式，待盾構(gòu)掘 進(jìn)一定長度后，再將其余臺(tái)車吊入井下。盾構(gòu)始發(fā)在直線上始發(fā)較多，在曲線上始發(fā)時(shí)要根據(jù)曲 線的大小，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況等通過擬合線形，計(jì)算確定始發(fā)基 座的具體位置、高程等。1.2工藝原理盾構(gòu)的始發(fā)，是利用設(shè)在工作井內(nèi)的臨時(shí)拼裝管片等承 受反力設(shè)施把盾構(gòu)機(jī)由始發(fā)臺(tái)上推進(jìn)，從始發(fā)出口貫入圍 巖、沿規(guī)定的路線開始掘進(jìn)。2工藝

2、工法特點(diǎn)2.1始發(fā)端頭土體需進(jìn)行加固處理，具有一定的自穩(wěn)能 力。洞門破除需分兩次進(jìn)行。2.2盾構(gòu)基座（鋼基座）、反力架等的設(shè)置、制作與安裝要具備足夠的剛度，保證負(fù)載后變形量滿足盾構(gòu)掘進(jìn)方向 要求。同時(shí)要確保盾構(gòu)掘進(jìn)方向符合隧道設(shè)計(jì)軸線2.3負(fù)環(huán)管片的數(shù)量、形式等必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況計(jì) 算而定，拼裝時(shí)必須確保其真圓度，并防止受力后旋轉(zhuǎn)、位 移。2.4盾尾進(jìn)入洞口后，將洞口密封與封閉環(huán)管片緊貼， 以防止泥水與注漿漿液從洞門泄漏，同時(shí)要適時(shí)對(duì)洞門進(jìn)行 注漿封閉。2.5本工藝工法可靠、安全。3適用范圍本工藝工法適用于各類地層的盾構(gòu)始發(fā)階段的施工。4主要引用標(biāo)準(zhǔn)4.1盾構(gòu)區(qū)間工程施工設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)詳細(xì)勘

3、察報(bào)告和 地質(zhì)補(bǔ)充勘察報(bào)告、施工調(diào)查報(bào)告等資料。4.2巖土工程勘察規(guī)范 （GB50021）4.3地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范（GB503074.4地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB5029S）4.5盾構(gòu)法隧道施工與驗(yàn)收規(guī)范（GB50446）等國家現(xiàn)行有關(guān)施工及驗(yàn)收規(guī)范、質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。5施工方法盾構(gòu)的始發(fā)，首先要對(duì)洞口端頭進(jìn)行處理達(dá)到一定的自 穩(wěn)能力，然后鑿除洞門砼，始發(fā)基座的設(shè)計(jì)加工、定位安裝（砼始發(fā)臺(tái)的施做），始發(fā)用反力架的設(shè)計(jì)加工、就位，支 撐系統(tǒng)、洞門環(huán)的安設(shè)，盾構(gòu)組裝，其他保證盾構(gòu)推進(jìn)用設(shè) 備、人員、技術(shù)準(zhǔn)備等，直到始發(fā)推進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)全部進(jìn)入土 體并且零環(huán)注漿封閉完成。盾構(gòu)始發(fā)分整體

4、始發(fā)、分體始發(fā)、直線始發(fā)、曲線始發(fā) 幾種形式，本工法主要介紹直線始發(fā)。6工藝流程及操作要點(diǎn)6.1施工工藝流程盾構(gòu)始發(fā)施工工藝流程見圖1。圖1盾構(gòu)始發(fā)作業(yè)流程6.2操作要點(diǎn)621始發(fā)前準(zhǔn)備工作1管片準(zhǔn)備1）盡早與管片生產(chǎn)廠家簽定合同，制定管片生產(chǎn)計(jì)劃， 提早生產(chǎn)，確保管片儲(chǔ)備充足。2）在始發(fā)前一個(gè)月單臺(tái)機(jī)準(zhǔn)備不少于400環(huán)管片，且在一個(gè)月前完成三環(huán)拼裝等一系列管片試驗(yàn)。2管線、建筑物調(diào)查1）在盾構(gòu)始發(fā)前一個(gè)月完成沿線管線、建（構(gòu)）筑物 調(diào)查，并做好記錄。2）在始發(fā)前對(duì)端頭 200m范圍內(nèi)進(jìn)行二次調(diào)查。3）自調(diào)查開始，每月定期專人沿線巡視。3洞內(nèi)端頭準(zhǔn)備1）洞門中心線最晚在洞門圍護(hù)樁破除一半之前完

5、成。2）洞門鋼環(huán)板平整度主要以端墻里程來控制，以全站 儀X坐標(biāo)（里程）為準(zhǔn)。3）盾構(gòu)機(jī)始發(fā)定位時(shí)要參照洞門鋼環(huán)實(shí)際位置，適當(dāng) 抬頭掘進(jìn)。4洞門破除前需采取抽芯取樣的方法檢測(cè)土體加固強(qiáng)度 是否滿足設(shè)計(jì)加固要求。在始發(fā)前要打水平探孔，確保無水 流出。5應(yīng)急準(zhǔn)備1）制定盾構(gòu)始發(fā)應(yīng)急預(yù)案，主要為了防止洞門鑿除后 涌水、涌砂；盾構(gòu)進(jìn)入后涌水、涌砂；盾構(gòu)離開加固區(qū)后， 同步注漿不及時(shí)，造成地面塌陷等。2）應(yīng)急預(yù)案中要明確實(shí)施的組織機(jī)構(gòu)、勞動(dòng)力安排及 責(zé)任劃分，救援物資及設(shè)備，具體施工方法等 3）需在盾構(gòu)始發(fā)2天前做好各項(xiàng)應(yīng)急準(zhǔn)備。6設(shè)備準(zhǔn)備對(duì)起吊場(chǎng)地進(jìn)行檢驗(yàn)，選擇合適吊裝設(shè)備。場(chǎng)地內(nèi)吊車 擺放位置，盾構(gòu)機(jī)

6、部件擺放位置，運(yùn)輸車輛行走路線要結(jié)合 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)。7物資準(zhǔn)備始發(fā)作業(yè)前要準(zhǔn)備好鋼環(huán)板、壓板、橡膠簾布、鋼絲繩、倒鏈及應(yīng)急物資等物資準(zhǔn)備。622始發(fā)洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)的切除一般在始發(fā)前10天左右開始洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)的切除。1洞門鑿除一般選用人工風(fēng)鎬破除。對(duì)于地層條件好， 時(shí)間較緊的情況可選用機(jī)械破除。2整個(gè)施工一般分兩次進(jìn)行，第一次先將圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體 鑿除，只保留圍護(hù)結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層，在盾構(gòu)始發(fā)前將保護(hù) 層混凝土鑿除。3在鑿除完最后一層混凝土之后，要及時(shí)檢查始發(fā)洞口 的凈空尺寸，確保沒有鋼筋、混凝土侵入設(shè)計(jì)輪廓范圍之內(nèi)。6.2.3 洞口密封洞口密封是為盾構(gòu)在始發(fā)時(shí)防止背襯注漿砂漿外泄所 用，按種類

7、分有壓板式和折葉式兩種，其中折葉式越來越被 人們所認(rèn)可。洞口密封的施工分兩步進(jìn)行施工，第一步是在車站結(jié)構(gòu)的施工工程中，做好始發(fā)洞門預(yù)埋件的埋設(shè)工作， 要特別注意的是在埋設(shè)過程中預(yù)埋件必須與車站結(jié)構(gòu)鋼筋 連接在一起；第二步在盾構(gòu)正式始發(fā)之前，應(yīng)先清理完洞口 的碴土，再完成洞口密封的安裝（見圖2）。4598 (R3470)G皿折頁壓板式洞口密封封扇形壓板式洞口密圖2洞口密封形式624洞口始發(fā)導(dǎo)臺(tái)的安裝在圍護(hù)結(jié)構(gòu)破除后，盾構(gòu)始發(fā)臺(tái)端部距離洞口圍巖必然 會(huì)產(chǎn)生一定的空隙，為保證盾構(gòu)在始發(fā)時(shí)不致于因刀盤懸空 而產(chǎn)生盾構(gòu)“叩頭”現(xiàn)象，需要在始發(fā)洞門內(nèi)安設(shè)洞口始發(fā) 導(dǎo)臺(tái)。安設(shè)始發(fā)導(dǎo)臺(tái)時(shí)應(yīng)在導(dǎo)臺(tái)的末端預(yù)留足夠的空間，以 保證盾構(gòu)在始發(fā)時(shí)，不致因安設(shè)始發(fā)導(dǎo)臺(tái)而影響刀盤旋轉(zhuǎn)。始發(fā)導(dǎo)臺(tái)可設(shè)置鋼軌導(dǎo)臺(tái)和混凝土導(dǎo)臺(tái)兩種方法。1采用設(shè)置鋼軌導(dǎo)臺(tái)的方法施工速度快、剛度好，但在 高程控制不準(zhǔn)，尤其是高程控制偏高的情況下會(huì)造成盾構(gòu)機(jī) 和導(dǎo)臺(tái)頂死。因此高程控制是關(guān)鍵。2采用混凝土導(dǎo)臺(tái)的方法需要等強(qiáng)，造成掌子面暴漏時(shí)間長，但一般不會(huì)產(chǎn)生頂死的情況，就算高程控制偏高，由 于混凝土強(qiáng)度低，也不會(huì)產(chǎn)生太大問題。3在底部簾布被壓倒的范圍內(nèi)要求導(dǎo)臺(tái)順平，無硬棱防止簾布被壓裂。625始發(fā)托架、反力架的安裝1反力架、負(fù)環(huán)管片位置的確定依據(jù)反力架的位置確定主要依據(jù)洞口第一環(huán)管片的起始位置、盾構(gòu)的長度