盾構(gòu)施工技術(shù)

1、廣州軌道交通二/八號延長線工程(gngchng)盾構(gòu)5標(biāo) 共二十四頁盾構(gòu)施工(sh gng)培訓(xùn)第一篇地層加固第二篇管片(un pin)選型第三篇 同步、二次注漿 第四篇隧道防水共二十四頁一、地層(dcng)加固高壓(goy)旋噴樁 1、高壓旋噴樁工法的原理2、高壓旋噴樁工法的特點* 可加固指定地層* 可加固細(xì)顆粒沙土層* 可形成隔水帷幕* 使用靈活方便* 環(huán)保(回收利用排除泥漿)3、高壓旋噴樁工法的適用范圍共二十四頁高壓(goy)旋噴樁施工高壓(goy)旋噴施工示意圖共二十四頁地層(dcng)加固深層攪拌(jiobn)樁 1、深層攪拌樁工法的原理2、深層攪拌樁工法的特點*固化樁與地基構(gòu)成復(fù)合

2、地基*可獨(dú)立支護(hù)擋土*形成隔水帷幕*環(huán)境污染小*操作簡單方便、造價底3、深層攪拌樁工法的適用范圍共二十四頁第二篇 管片(un pin)選型1、管片選型的原則1.1 管片選型要適合隧道設(shè)計線路 依照曲線的圓心角與轉(zhuǎn)彎環(huán)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系，可以計算出區(qū)間線路曲線段的轉(zhuǎn)彎環(huán)與標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)環(huán)的布置方式。轉(zhuǎn)彎環(huán)偏轉(zhuǎn)角的計算公式：轉(zhuǎn)彎環(huán)偏轉(zhuǎn)角的計算公式：=2=2arctg/D式中：轉(zhuǎn)彎環(huán)的偏轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)彎環(huán)的最大楔形量的一半 D管片直徑共二十四頁第二篇 管片(un pin)選型將數(shù)據(jù)代入得出0.3629根據(jù)圓心角的計算公式：180L/R式中：L一段線路中心線的長度R曲線半徑而，將之代入，得出L值上式表明

3、，可以算出圓曲線拼裝關(guān)系，結(jié)合線路就可以將管片大致排列(pili)出來。共二十四頁第二篇 管片(un pin)選型1.2 管片選型要適應(yīng)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài) 管片是在盾尾內(nèi)拼裝，所以不可避免地受到盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的約制。管片平面應(yīng)盡量垂直于盾構(gòu)機(jī)軸線，也就是盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)油缸能垂直地推在管片上，這樣可以使管片受力均勻，掘進(jìn)時不會產(chǎn)生管片破損。同時也兼顧管片與盾尾之間地間隙，避免盾構(gòu)機(jī)與管片發(fā)生碰撞(pn zhun)而損壞管片。在實際掘進(jìn)過程中，盾構(gòu)機(jī)因為地質(zhì)不均、推力不均等原因，經(jīng)常要偏離隧道設(shè)計線路。所以當(dāng)盾構(gòu)機(jī)偏離設(shè)計線路或進(jìn)行糾偏時，都要十分注意管片選型，避免發(fā)生重大事故。共二十四頁第二篇 管片(un p

4、in)選型2.1 管片的拼裝點位轉(zhuǎn)彎環(huán)在實際拼裝過程中，可以根據(jù)不同的拼裝點位來控制不同方向上的偏移量。這里所說的拼裝點位是管片拼裝時K塊所在的位置。區(qū)間的管片拼裝點位為在圓周上按時鐘分成12個點，即管片拼裝的12個點位，相鄰點位的旋轉(zhuǎn)角度為36。由于是錯縫拼裝，所以相鄰兩塊管片的點位不能相差2的整數(shù)倍。一般情況下，本著有利于隧道防水的要求，都只使用上部6個點位。根據(jù)工程實際情況，選擇(xunz)拼裝不同點位的轉(zhuǎn)彎環(huán)，就可以得到不同方向的楔形量（如左、右、上、下等）。 共二十四頁第二篇 管片(un pin)選型2.2 根據(jù)盾尾間隙進(jìn)行管片選型通常將盾尾與管片之間的間隙叫盾尾間隙。如果盾尾間隙過

5、小，盾殼上的力直接作用在管片上，則盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過程中盾尾將會與管片發(fā)生摩擦、碰撞。輕則增加盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)的阻力(zl)，降低掘進(jìn)速度，重則造成管片錯臺（在越三盾構(gòu)工程中，就是通過調(diào)整盾構(gòu)間隙，大大減少管片錯臺量），盾構(gòu)一邊間隙過小，另一邊相應(yīng)變大，這時盾尾尾刷密封效果降低，在注漿壓力作用下，水泥漿很容易滲漏出來，破環(huán)盾尾的密封效果。共二十四頁第二篇 管片(un pin)選型2.3 根據(jù)油缸行程差進(jìn)行管片選型盾構(gòu)機(jī)是依靠推進(jìn)油缸頂推在管片上所產(chǎn)生的反力向前掘進(jìn)的，我們把推進(jìn)油缸按上、下、左、右四個方向分成四組。而每一個掘進(jìn)循環(huán)(xnhun)這四組油缸的行程的差值反應(yīng)了盾構(gòu)機(jī)與管片平面之間的空間關(guān)

6、系，可以看出下一掘進(jìn)循環(huán)(xnhun)盾尾間隙的變化趨勢。由圖2可以看出，當(dāng)管片平面不垂直于盾構(gòu)機(jī)軸線時，各組推進(jìn)油缸的行程就會有差異，當(dāng)這個差值過大時，推進(jìn)油缸的推力就會在管片環(huán)的徑向產(chǎn)生較大的分力，從而影響已拼裝好的隧道管片以及掘進(jìn)姿態(tài)。同時也可以看出如果繼續(xù)拼裝標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的話，下部的盾尾間隙將會進(jìn)一步減小。通常我們以各組油缸行程的差值的大小來判斷是否應(yīng)該拼裝轉(zhuǎn)彎環(huán)，在兩個相反的方向上的行程差值超過40mm時，就應(yīng)該拼裝轉(zhuǎn)彎環(huán)進(jìn)行糾偏，拼裝一環(huán)轉(zhuǎn)彎環(huán)對油缸行程的調(diào)整量見表1，也就是拼裝1環(huán)12點左轉(zhuǎn)彎環(huán)，可以使左、右兩組的油缸行程差縮小38mm。共二十四頁第二篇 管片(un pin)選型2.4

7、、盾構(gòu)間隙與油缸行程之間的關(guān)系在進(jìn)行管片選型的時候，既要考慮盾尾間隙，又要考慮油缸行程的差值。而油缸行程的差值更能反映盾構(gòu)機(jī)與管片平面的空間(kngjin)關(guān)系，通常情況下應(yīng)把油缸行程的差值作為管片選型的主要依據(jù)，只有在盾尾間隙接近于警戒值（25mm）時，才根據(jù)盾尾間隙進(jìn)行管片選型。共二十四頁第三篇 同步(tngb)、二次注漿 注漿的目的 （一）控制地表沉降。注漿的最重要目的就是及時填充施工間隙，防止因間隙的存在導(dǎo)致地層較大變形或坍塌。（二）控制管片的穩(wěn)定性，提高管片與圍巖的共同作用力。用具備一定早期強(qiáng)度的漿液及時填充施工間隙，可以確保管片襯砌早期和后期的穩(wěn)定。盾構(gòu)隧道是一種管片襯砌與圍巖共同

8、作用的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的構(gòu)造物，均勻、迷失(msh)地注入和充填管片背面空隙是確保涂鴉均勻作用的前提條件。（三）提高隧道抗?jié)B能力。盾尾注漿液凝固后，一般有一定抗?jié)B性能，可作為隧道的第一道止水防線，提高隧道抗?jié)B性能。（四）預(yù)防盾尾水源流入密封土艙而造成的噴涌。在復(fù)合地層施工時，如果施工間隙沒有得到良好填充，在很長的一段距離內(nèi)與地下水系連成一體，該水洗通過盾殼與土體之間的縫隙流至開挖面，將對開挖面形成一股較大的水壓，造成噴涌。良好的注漿可以截斷盾尾水源，減少噴涌發(fā)生的機(jī)會。共二十四頁第三篇 同步(tngb)、二次注漿 2. 同步注漿與即時注漿 同步注漿是通過同步注漿系統(tǒng)及盾尾的注漿管，在盾構(gòu)向前推進(jìn)盾尾空

9、隙形成的同時進(jìn)行。漿液在盾尾空隙形成的瞬間及時起到充填作用，從而使周圍巖體獲得及時的支撐，可有效地防止巖體的坍陷，控制地表的沉降。在地層穩(wěn)定性差，采用EPB模式掘進(jìn)時，同步注漿的重要意義更為明顯。 即時注漿是通過管片上注漿孔將漿液注入管片背后的方法。其漿液充填時間滯后于掘進(jìn)一定的時間。一般運(yùn)用于自穩(wěn)能力較強(qiáng)的地層。 3. 二次注漿 為提高背襯注漿層的防水性及密實度，考慮前期(qinq)注漿效果不佳以及漿液固結(jié)率的影響，必要時在同步注漿結(jié)束后進(jìn)行二次注漿。注漿一般在管片與巖壁間的空隙充填密實性差，致使地表沉降得不到有效控制的情況下才實施。根據(jù)地表沉降監(jiān)測的反饋信息，結(jié)合洞內(nèi)超聲波探測所得的背襯后

10、空洞情況，綜合判斷是否需要進(jìn)行二次注漿。發(fā)生的機(jī)會。共二十四頁第三篇 同步(tngb)、二次注漿 4.注漿時間和速度在不同的地層中根據(jù)(gnj)需不同凝結(jié)時間的漿液及掘進(jìn)速度來具體控制注漿時間的長短。做到“掘進(jìn)、注漿同步，不注漿、不掘進(jìn)”，通過控制同步注漿壓力和注漿量雙重標(biāo)準(zhǔn)來確定注漿時間。注漿量和注漿壓力達(dá)到設(shè)定值后才停止注漿，否則仍需補(bǔ)漿。同步注漿速度與掘進(jìn)速度匹配，按盾構(gòu)完成一環(huán)掘進(jìn)的時間內(nèi)完成當(dāng)環(huán)注漿量來確定其平均注漿速度。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)及注漿效果檢查。采用注漿壓力和注漿量雙指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)，即當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值，注漿量達(dá)到設(shè)計值的85%以上時，即可認(rèn)為達(dá)到了質(zhì)量要求。注漿效果檢查主要采用

11、分析法，即根據(jù)壓力-注漿量-時間曲線，結(jié)合管片、地表及周圍建筑物量測結(jié)果進(jìn)行綜合評價。對拱頂部分采用超聲波探測法通過頻譜分析進(jìn)行檢查，對未滿足要求的部位，進(jìn)行補(bǔ)充注漿。共二十四頁一、防水標(biāo)準(zhǔn)防水等級滲漏標(biāo)準(zhǔn)工程部位二級頂部不允許滴漏，其它不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬，總濕漬面積(min j)不應(yīng)大于總防水面積(min j)的6/1000；任意100m2濕漬面積不能超過4處，單個濕漬面積不大于0.2m2。區(qū)間隧道、聯(lián)絡(luò)通道、洞門共二十四頁第四篇 盾構(gòu)隧道(sudo)防水 一、管片的自防水管片砼采用高抗?jié)B高強(qiáng)度（C50）等級的混凝土，抗?jié)B等級為S12。為達(dá)到管片砼的自防水，管片的生產(chǎn)主抓三個方

12、面(fngmin)：砼密實度、抗裂性能和制作精度。（一）選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的各種原材料，并通過現(xiàn)場檢驗滿足要求；（二）選擇合理的防水砼配比，務(wù)使砼自身的收縮及空隙率降至最低；（三）選擇高精度模板、鋼模剛度足以控制施工過程中的各種變形；（四）制作工藝和方法標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，并加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量監(jiān)督和計量裝置的檢驗校核；共二十四頁第四篇 盾構(gòu)隧道(sudo)防水 （五）加強(qiáng)對振搗質(zhì)量的管理；（六）管片蒸養(yǎng)后，繼續(xù)水中養(yǎng)護(hù)，水養(yǎng)時間為14天，28天后方可使用；（七）對每個成品管片進(jìn)行質(zhì)量檢驗和制作精度校驗；（八）按每兩環(huán)抽取(chu q)一塊管片進(jìn)行抽樣檢漏，抽樣不合格的管片嚴(yán)禁出廠；（九）管片出廠前

13、必須通過各道驗收程序，包括各道生產(chǎn)工序的檢查、抗?jié)B試驗、抗壓抗?jié)B報告和三環(huán)水平拼裝驗收等，驗收合格后在管片內(nèi)弧面加蓋驗收合格章和生產(chǎn)日期；（十）加強(qiáng)管片堆放、運(yùn)輸中的管理檢查，防止管片產(chǎn)生附加應(yīng)力而開裂或在運(yùn)輸中碰掉邊角，確保管片完好。對運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場的管片進(jìn)行驗收，確認(rèn)沒有缺角掉邊及不滿足養(yǎng)護(hù)周期等問題，并分類堆放。共二十四頁第四篇 盾構(gòu)隧道(sudo)防水二、管片接縫的防水接縫的防水是隧道防水的重點，為了防止管片的接縫部位漏水，滿足(mnz)防水構(gòu)造的要求，在管片的環(huán)縫、縱縫面設(shè)有一道彈性密封墊槽及嵌縫槽，采用三元乙丙橡膠彈性密封墊。共二十四頁第四篇 盾構(gòu)隧道(sudo)防水彈性密封墊的安裝及

14、保護(hù)1、確保管片表面平滑，側(cè)面無孔洞和缺邊，管片和止水條干燥，沒有灰塵和油脂；2、將彈性密封墊套在管片上，檢查型號及位置是否正確，并讓其懸掛于管片上；3、用稀釋液清洗管片，把溝槽側(cè)面和底面清洗干凈；4、待稀釋液揮發(fā)后，開始涂膠水（膠水須攪拌均勻，并經(jīng)常攪動），膠水100%覆蓋彈性密封墊和管片的底部和側(cè)面。先涂彈性密封墊，后涂管片，涂膠時止水帶與砼面均涂滿，涂膠量約200g/m2；5、膠水溶劑揮發(fā)以后，將彈性密封墊裝入槽內(nèi)，粘結(jié)順序為先短邊后長邊、從中間到角。粘貼時注意四個角的密封墊位置不得“聳肩”或“塌肩”現(xiàn)象，整個密封墊表面應(yīng)在同一平面(pngmin)上，謹(jǐn)防歪斜或扭曲；6、最后用錘擊打彈性

15、密封墊，使其與管片粘結(jié)牢固；7、彈性密封墊粘貼12小時后，管片方可拼裝；共二十四頁第四篇 盾構(gòu)隧道(sudo)防水 三、接縫螺栓孔防水管片螺孔位于(wiy)接縫面，密封防水也是重要環(huán)節(jié)，其采用水膨脹墊圈加強(qiáng)防水。施工中應(yīng)避免螺栓位置偏于一邊的現(xiàn)象。由于螺栓墊圈會發(fā)生蠕變而松弛，在施工中需要對螺栓進(jìn)行二次擰緊。圖 4 縱環(huán)向螺栓孔防水結(jié)構(gòu)圖；共二十四頁第四篇 盾構(gòu)隧道(sudo)防水四、吊裝孔的防水措施 原則上不通過管片吊裝孔注漿，所以避免了吊裝孔漏水這一問題。由于管片接縫漏水或土體加固要通過吊裝孔進(jìn)行二次注漿時，要做好二次注漿的收尾(shuwi)工作。等雙液漿凝固后將活動端頭部分拆除，清理吊裝孔內(nèi)殘余物，填入膩子型膨脹止水密封材料，然后用防水砂漿封固孔口，蓋上螺旋蓋，預(yù)防從吊裝孔漏水。共二十四頁第四篇 盾構(gòu)隧道(sudo)防水五、管片與地層空隙防水措施盾構(gòu)推進(jìn)后，盾尾空隙在圍巖坍落前及時進(jìn)行注漿，不但可防止地面沉降，而且有利于隧道襯砌的防水，選擇合適的漿液、注漿參數(shù)、注漿工藝，可形成穩(wěn)定的管片外圍防水層，將管片包圍起來，形成一個保護(hù)圈。同時(tngsh)在二次注漿也可加強(qiáng)保護(hù)圈，有利于隧道防水。共二十四頁內(nèi)容摘要廣州軌道交通二/八號延長線工程盾構(gòu)5標(biāo)。2、深層攪拌樁工法的特點*固化樁與地基構(gòu)成復(fù)合地基。由于是錯縫拼裝，