盾構施工總結

XX地鐵5號線（環(huán)中線）XXXX標XX站~XX站區(qū)間左線施工總結PAGE2目錄目錄 11 工程概況 42 地質情況 43 推進參數總結 43.1 全斷面的推進 53.2 半斷面的推進 53.3 孤石群的推進 53.4 礫質粘土的推進 53.5 推進參數與地表沉降 54 加固區(qū)情況 64.1 DK22+220旋噴樁加固區(qū)開艙 64.2 DK22+395旋噴樁加固區(qū)開艙 74.3 DK22+412沖孔樁臨時開艙 84.4 DK22+485挖孔樁開艙 84.5 DK22+943艙內灌漿及開艙 94.6 DK22+192艙內注漿及開艙 104.7 DK23+757艙內灌漿及開艙 125 開艙換刀情況 135.1 DK22+065全斷面換刀 135.2 DK22+068全斷面換刀 135.3 DK22+220旋噴樁加固區(qū)換刀 145.4 DK22+238全斷面換刀 155.5 DK22+390旋噴樁加固區(qū)換刀 155.6 DK22+485挖孔樁加固區(qū)換刀 165.7 DK22+943艙內灌漿換刀 165.8 DK23+192艙內灌漿換刀 165.9 DK23+757艙內灌漿換刀 176 換刀數量匯總 187 穿越平南鐵路情況 187.1 首次穿越平南鐵路 187.2 二次穿越平南鐵路 197.3 兩次穿越平南鐵路沉降分析 218 盾構（長距離）測量 218.1 復測地面導線點 218.2 進行聯系測量 218.3 調整管片姿態(tài) 228.4 洞內控制測量 229 管片拼裝 2310 左線技術人員 24工程概況XX站~XX站左線區(qū)間，以XX站始發(fā)，推進方向與XX鐵路大致平行，近距離通過XX立交橋，進出風井，左轉至XX集團并首次穿越XX鐵路，右轉至XX公路后再次穿越XX鐵路，在XX站進洞，起點里程DK21+822.591,終點里程DK23+819.487（含0.468m短鏈，7.534m長鏈）全長2004m，出洞為XXXX年XX月XX日~進洞XXXX年XX月XX日，歷經近11月。地質情況左線區(qū)間埋深8.5~25m不等，盾構穿越地層地質較為復雜，并呈現出地層地質互相參雜交融，同一斷面的土質為多樣性的情況。盾構穿越的地層地質有：礫質粘土、粘土、砂性土、全斷面花崗巖、半斷面花崗巖、孤石群、單個大孤石。推進參數總結左線盾構在整條隧道推進中，共通過10處不良地質段，累計推進石頭511米。約占整條隧道長度的1/4。全斷面的推進在推進全斷面時，掘進參數：推進速度10mm/min、土壓0bar、刀盤轉速1.8rpm、扭矩1.2MN.m、總推力900半斷面的推進在推進半斷面時，掘進參數：推進速度15mm/min、土壓1.2~2.6bar、刀盤轉速1.3~1.6rpm、扭矩0.7~3.5MN.m、總推力1100~2000t孤石群的推進在推進孤石時，掘進參數：推進速度20mm/min、土壓1.2~2.6bar、刀盤轉速1.1~1.9rpm、扭矩0.7~4.0MN.m、總推力1500t。礫質粘土的推進在推進礫質粘土時，掘進參數：推進速度35~60mm/min、土壓1.3~2.4bar、刀盤轉速1.5rpm、扭矩1.6MN.m、總推力1500~2000t。推進參數與地表沉降推進過程中，地表易產生沉降，產生地表沉降的原因主要表現為：土壓過低、出土量過多、同步注漿方量不足。在實際推進中，我們很關注地表的沉降的情況，有專業(yè)測量隊對盾構機刀盤前方30m、后方20m、左右5m范圍內進行監(jiān)測，監(jiān)測頻率為每日兩次。根據每日地表沉降資料，及時調整推進參數，特別是土壓及出土量。加固區(qū)情況左線共設置加固區(qū)為3處，其中旋噴樁加固區(qū)為2處，里程依次為：DK22+220、DK22+395。人工挖孔樁1處，里程為DK22+485。DK22+220旋噴樁加固區(qū)開艙開艙換刀里程為DK22+220~+224,旋噴樁,共7排，加固長度為10.28m,加固寬度為4m,加固深度至盾構頂部從16m~18m不等。左線盾構定于6月3號開艙，上午主要是排水出土，在上午9點鐘時，約出土20方（清艙噴涌，加入適量的膨潤土，），5個土壓計顯示平值均為0.7B。根據理論推算土艙內至少有25方的土。于是繼續(xù)清艙，至11點已清艙出土（含水）約40方，清艙伴有大量的水，土壓值呈緩慢增長趨勢，停止清艙。開艙后，艙內水位較高，已經到達艙門，據觀察，艙內1點及11點位置有滲漏水，水流有增大趨勢。我們采取以下幾種措施進行防水：①水不漏封堵1點及11點位置②流水處塞棉被③螺旋機排水④水泵抽水。止水起到一定的效果。為了盡量縮短換刀時間，須將刀盤轉至合適位置以利于人員進入艙內作業(yè)。轉動刀盤后，1點及11點位置又開始流水，之后伴有少量泥土墜落。經研究決定，從地面向下至1點及11點位置進行注漿加固，加固后，效果不好，流水現象依然存在。之后在刀盤開口處噴射速凝混凝土。效果立竿見影。水被止住。人員開始進入艙內作業(yè)。DK22+395旋噴樁加固區(qū)開艙DK22+390加固區(qū)采用旋噴樁施工，加固共5排，直徑800mm。理論加固范圍為DK22+390.3~+393.5。加固寬度3.2m。7月8號白班。盾構里程推至390.6，即盾構推進加固區(qū)1.05m，清艙后，觀察20分鐘后，土壓增加很快。最后放棄開倉。7月8號夜班。盾構推了500mm，里程推至391.1，即盾構刀盤進入加固區(qū)1.55m,清艙后，觀察一小時后土壓穩(wěn)定，準備開倉。開艙后，倉內9點鐘位置土體較稀。20分鐘之后9點鐘位置土體坍塌。7月9號白班，繼續(xù)往前推進40cm，換了三把刀分別是28#、38#、27#，土體再次坍塌。7月9號夜班，第三次分兩次推進80cm后清倉。壓力降不下去。無法開倉。白班繼續(xù)推進40cm，仍然不具備開倉條件，最終放棄開艙。該加固區(qū)共換刀三把。DK22+412沖孔樁臨時開艙左線盾構于里程DK22+409.75刀尖進入加固區(qū)邊緣，在出土過程中并未見到混凝土加固土樣，當刀尖到達加固區(qū)中心里程時，開始清艙。土壓降至0。清艙出土量為1斗。開艙后，掌子面右方為土，在9點鐘位置有點漏水。水量很小。在12點位置有高度為50cm的花崗巖。判斷應為孤石。在2點鐘位置往大里程方向有深度為1.3m空洞。除12點鐘孤石花崗巖外，其余均為強風化。在觀察中，土體仍不斷塌落。掌子面不穩(wěn)定。于是繼續(xù)推進1.4m，這時為晚上22：00。清艙后，出土1斗半。艙內有土，已到艙口。觀察掌子面，11點位置看到疑似混凝土，其余全為強風化。繼續(xù)清艙。11點位置混凝土已無。艙內有半艙水，掌子面土體坍塌。不具備開艙條件。DK22+485挖孔樁開艙加固區(qū)里程從DK22+481.78～DK22+486.04，按線路前進方向寬度為4.26m。清倉后，艙門打開，據觀察前方掌子面全為混凝土，無滲漏水，加固效果較好。DK22+943艙內灌漿及開艙左線盾構掘進至745環(huán)，掘進中聲音很大。推力不斷增大，扭矩波動很大，刀盤7次被卡，出土中噴涌，水量很大。該環(huán)推至行程500mm，被迫停止推進。2009年9月9日，夜班20：00，開始清艙，之后觀察壓力，壓力平均上漲0.18BAR，之后再次觀察土壓變化情況，土壓無變化，開始在盾尾焊接工字鋼及抽水。艙內注漿從5：25分至9月10日15：40分，共注漿42方。土艙1號壓力顯示為2.4BAR。鉸接退105mm，推進油缸退2009年9月11日夜班19：50分，開始打超前注漿管，共打進2根，分別為3號注漿管及6號注漿管。2009年9月12日，白班8：20分，開始超前注漿(單液漿)，截止到下午16:00分,共注漿7.5方。2009年9月12日~14日，等砂漿強度，2009年9月14日上9：00分，打開艙門，砂漿已凝固，強度滿足清艙換刀要求。表3.5.1DK22+943清艙時間統計日期時間1#土壓(bar)2#土壓(bar)3#土壓(bar)4#土壓(bar)5#土壓(bar)備注09.20:00:00原始壓力1.61.71.71.82.009.10.1720:02:00開始清艙1.61.71.71.82.009.10.1720:55:00清艙停止0.010.030.050.040.1109.10.1720:55:00觀察土壓0.010.030.050.040.1109.10.1721:20:00停止觀察0.080.090.070.160.5509.10.17上漲幅度0.070.060.020.120.44注：25分鐘，土壓平均上漲0.18BDK22+192艙內注漿及開艙左線盾構掘進至910環(huán)，掘進中聲音很大。出土中石頭含量為30％，不斷有粒徑為30~40cm的石頭出來。行程800mm，刀盤轉不動被卡死，扭矩5.3MN.m，停止推進。2009年10月17日，夜班19：32，開始清艙，清艙后觀察壓力，壓力，開始在盾尾焊接工字鋼。艙內注漿從22：18分至10月18日7：38分，共注漿44.7方。土艙1號壓力最大2009年10月18日夜班9：43分，開始打超前注漿管，共打進2根，分別為2009年10月18日，白班11：23分，開始超前注漿(單液漿)，截止到下午18:2009年10月20日上表3.6.1DK23+192清艙時間統計日期時間1#土壓(bar)2#土壓(bar)3#土壓(bar)4#土壓(bar)5#土壓(bar)備注09.10.1721:31:00原始壓力1.992.212.262.33.11021:32:00開始清艙1.992.212.262.33.1109.10.1721:55:00清艙停止0.060.030.1800.3909.10.1721:55:00觀察土壓0.060.030.1800.3909.10.1722:15:00停止觀察0.080.060.20.010.4309.10.17上漲幅度0.020.030.020.010.04注：20分鐘，土壓平均上漲0.03B表3.6.2DK23+192灌漿時間統計日期時間1#土壓(bar)2#土壓(bar)3#土壓(bar)4#土壓(bar)5#土壓(bar)砂漿用量(m3)09.10.1722:180.080.090.250.150.495.109.10.1722:440.310.30.360.290.575.109.10.1723:200.370.350.520.340.774.209.10.180:050.60.650.810.751.065.209.10.181:070.620.770.870.871.185.109.10.182:050.670.981.031.071.394.709.10.182:580.751.071.081.141.434.209.10.184:001.41.661.611.631.883.309.10.185:102.562.822.72.662.983.109.10.186:323.94.14.24.64.63.209.10.187:384.124.44.174.294.731.5注：9小時20分鐘累計注漿44.7m3DK23+757艙內灌漿及開艙左線盾構掘進至1287環(huán)，推進中各個參數異常，刀盤5次被卡，出土中噴涌，水量很大。該環(huán)推至行程1200mm2009年12月22日，夜班20：45分，開始清艙，由于土壓計損壞，清艙以出土量為準，該次技術交底要求清艙艙內余1/3土，設計艙內土為25m3,實際清艙出土17m3（含水），余8m3未清，之后在盾尾焊接工字鋼。艙內注漿從9：34分至12月23日7：56分，共注漿45方。鉸接退112009年12月23日夜班8：46分，開始打超前注漿管，共打進2根，分別為2009年12月23日，夜班班21：27分，開始超前注漿(單液漿)，截止到23:342009年12月25日開艙換刀情況DK22+065全斷面換刀根據地質勘探，左線盾構里程從DK22+058(156環(huán))～DK22+103（186環(huán)）、DK22+183（240環(huán)）～DK22+244（281環(huán)）存在強度在100Mpa左右的花崗巖，其中盾構穿越范圍全為花崗巖。清艙后，加氣推刀盤5cm。艙門打開后，刀盤前方掌子面為全斷面花崗巖，該次換刀為主動換刀，實際開艙后掌子面情況與地質勘探吻合。人員進入艙內開始換刀，該次共換單刀31把，中心刀4把，齒刀31把，邊緣刮刀未換，刀具磨損嚴重，大部分刀具報廢。該次換刀歷經時間為2009年4月30日~5月7日。由于刀盤推后5cm，刀與掌子面分離，第一次換刀過程順利。DK22+068全斷面換刀為了總結刀具在全斷面推進中對刀具的磨損情況，我們決定以盾構機在全斷面推進2環(huán)后再次開艙。根據出土情況判斷，可以開艙。艙門打開后，前方掌子面仍為全斷面，然后檢查刀具，滾刀有1/3有均磨，均磨全在15mm之內。最后決定將均磨刀具全部換掉。該次換單刀15把。DK22+220旋噴樁加固區(qū)換刀⑴這次總共換了33把單刀，4把中心刀，其中13#、15#刀在盾構推進80cm后再次更換，由于巖石突出部分為刀盤中心區(qū)域，故中心區(qū)域刀偏磨損較為嚴重，其他周邊刀磨損主要表現為均勻磨損。⑵換刀原則：先易后難，前方掌子面雖然進行了多次加固，但滲漏水情況始終沒有間斷，風險依然存在，為了盡可能多的換刀，先把比較容易拆出的刀換掉。然后根據掌子面穩(wěn)定情況，集中人員搶拆比較難拆的刀(每班分為兩個小組，每個小組3人)。⑶換刀過程：在整個換刀過程中，影響換刀進度的原因有三個：第一為物資準備不足。第二為刀具拆除困難。第三為作業(yè)人員刀具拆除不熟練。其中拆除比較困難及耽誤時間最長的刀有：6#8#、9#、10#、11#。6#8#刀的裝拆過程是使用膨脹劑將周邊巖石破裂。9#刀是使用氧氣乙炔燒割完成的。10#、11#是使用風鎬鑿除突出巖石從而使其裝上的。這些刀在盾構機刀盤刀座上已嚴重變形。其它刀在裝拆的過程中也遇到一些問題，例如：17#刀在拆除中，礦燈沒電，倉內作業(yè)人員看不清刀具磨損狀況，無法確定是否需要更換刀具。14#刀在拆除中，2噸葫蘆壞了，庫房沒料，只有現買，這就需要時間，足足耽誤2個小時等等。DK22+238全斷面換刀2009年6月29日經研究決定，在該里程開艙，開艙后，刀盤前方為全斷面，9點位有輕微滲漏清水，掌子面穩(wěn)定適宜換刀。經檢查，刀具有8把均磨，均磨全在6mm~10mm，該次換刀共換單滾刀7把。DK22+390旋噴樁加固區(qū)換刀開艙后，由于前方掌子面加固效果不理想，掌子面為土層，并有漏泥沙不斷塌陷，根據土質情況，我們進行了分析，認為該土質自立性在4小時，決定換刀時間為3小時。3小時換了三把刀分別是28#（均磨15mm）、27#（均磨17mm）、38#（偏磨30mm）。DK22+485挖孔樁加固區(qū)換刀該次共更換單滾刀17把，中心刀1把，邊刮刀6把，齒刀28把。由于加固區(qū)加固效果較好，刀盤可以轉至任意位置，刀具可以在最佳的角度、人員可以在最佳的位置利于更換。更換刀具時間為09年7月21日~7月23日。DK22+943艙內灌漿換刀2009年9月12日~14日，等砂漿強度，2009年9月14日上9：00分，打開艙門，砂漿已凝固，強度滿足清艙換刀要求。2009年9月14日~26日，該期間一直換刀，共換單滾刀29把，雙刃刀4把。齒刀及邊緣刮刀未換。在換中心刀時由于刀盤停機位置不利于更換刀，中心刀放在最后更換。在換6#8#雙刃滾刀時，由于有4個螺桿斷在里面，很難取出。最后使用燒割搶作業(yè)了3個小時才取出。在關閉艙門前，檢查刀螺栓復緊情況發(fā)現2#4#雙刃滾刀有兩個螺桿未安裝。經詳細檢查發(fā)現，也是有兩螺桿斷在里面，經過兩個班組連天加夜的燒割，才將這兩個螺桿取出。DK23+192艙內灌漿換刀艙門打開后，砂漿強度較高、掌子面較穩(wěn)定、艙內溫度高、人員在艙內作業(yè)時間短、人員易疲勞等導致清土緩慢。我們采取了向艙內通風、放置冰塊等方法來降低艙內溫度，起到很大效果。在拆除刀具過程中，由于刀具磨損總體上不嚴重，大部分為均磨，所以刀具拆除較容易。DK23+757艙內灌漿換刀2009年12月25日上午11點，艙門打開，砂漿強度滿足更換刀具要求。該次換刀原則上邊單滾刀全換，中心刀偏磨即換，邊緣刮刀及齒刀不換。清土每日約4方，換單刀每日6~7把，該次換刀總體上較為順利。只有第35號刀拆除較難。35號刀偏磨嚴重、呈不規(guī)則形狀，其前方掌子面有花崗巖，由于刀具嚴重變形，刀又在刀盤最底部。刀盤底部又存在水、空間狹小、風鎬使用困難、人員站立處無支撐等一系列原因，使得該刀無法拆除。但是該刀是邊緣單滾刀，必須更換。在技術會上，部分人員建議轉動刀盤，將該刀轉至合適位置，避開花崗巖層，同時利于人員站立及工具使用。但是，轉動刀盤，會對土體有擾動，存在安全問題。2009年1月2日，經研究決定，轉動刀盤。刀盤至合適位置后，觀察前方掌子面，出現輕微土體塌落，5分鐘后，土體不再塌落，并趨于穩(wěn)定。10分鐘后，仍未見土體塌落。人員進入艙內只用了20分鐘時間將35號刀更換完畢。換刀數量匯總表6.1左線換刀數量匯總表換刀次數換刀里程單刀（把）雙刀（把）邊刮刀（把）齒刀（把）加固類型1DK22+06531431全斷面2DK22+068151213全斷面3DK22+220334927旋噴樁4DK22+2387全斷面5DK22+3903旋噴樁6DK22+485171628挖孔樁7DK22+525181734風井8DK22+943294艙內灌漿9DK23+192293艙內灌漿10DK23+757311艙內灌漿累計換刀個數2131834133穿越平南鐵路情況首次穿越鐵路盾構穿越鐵路日期為XX年XX月XX日~XX月XX日，穿越里程DK23+210~285，該處埋深19.5m，土質主要為礫質粘土，在里程DK23+235處存在孤石群。位于隧道斷面的中心位置。平南鐵路共有三股道，其中中心股道為快速股道，盾構穿越該鐵路總長度為75m。11月1日~4日，里程DK23+210~255，根據試掘進情況參數推進設定為2.0Bar、停機保壓2.2Bar、掘進速度為25~35mm/min、出土為60m3、扭矩1.5~2.0MN.m、刀盤轉速為1.4rpm、泡沫劑為2%、由于及時調整盾構姿態(tài)總推力已降至1500t。11月5日~7日，里程DK23+255~285，由于鐵路單日沉降-10mm/天，從里程DK23+255~285，土壓力值的設定由最初的2.0B過渡到2.3B，出土量由原來的四斗（70m3）提高至三斗（60m3）；刀盤轉速為1.6rpm；推進速度30mm/min；總推力1400t、注漿壓力為5.5m3、漿液稠度為12cm。在實際推進中在里程DK23+235～248存在13m的孤石，故將掘進參數及時進行調整，掘進速度控制在20mm/min以下。二次穿越鐵路該次穿越鐵路與上次相比，吸取上次施工經驗，對施工工藝進行更新，主要表現在四大方面：同步注漿、二次注漿、減少出土量、快速推進。⑴同步注漿與上次不同的是，在注漿配合比上增加了水泥，減少了粉煤灰的用量，主要是為了加快漿液凝結時間。在注漿方式上，不再沿用推進前20cm不注漿，推進中1m注漿，推進結束30cm不注漿。而是實行了推進時間與注漿時間同步。⑵二次注漿，上次過平南鐵路主要為單液漿，這次全部環(huán)環(huán)采用雙液漿，注漿孔位上次為7點位與4點位對稱注漿，這次注漿孔位為全環(huán)注漿。⑶出土量的控制，出土量與土壓成反比的關系，在理論的角度上，應根據埋深和地質特性及含水情況計算土壓，從而得出出土量，但是在實際推進過程中，我們發(fā)現，理論與實際推進存在不一致性。在這一情況下，最初我們有意識的提高理論土壓值，減少出土量。然后根據地面監(jiān)測沉降情況，來實時指導盾構推進土壓。⑷推進速度，造成地面沉降的因素主要為：土壓與同步注漿。推進速度的快慢與沉降并不存在根本性因素，根據這一情況，為了減少盾構在平南鐵路下面通過時間，我們加快了推進速度，由原來的25mm/min~35mm/min提高至45mm/min~55mm/min，該次穿越平南鐵路累計沉降在10mm之內。兩次穿越平南鐵路沉降分析盾構穿越平南鐵路掘進中，土壓1.9Bar、扭矩1.7MN.m、刀盤轉速1.6rpm、推進速度40mm/min、同步注漿為5.5m3、出土量3斗半（60m3），距刀盤前方10m，每日沉降-20mm，距刀盤前方20m，每日沉降為-8mm，在盾構正方上也存在沉降，一般下沉為3-5mm，盾尾過該里程后，沉降為10m范圍內，每日沉降-13mm，20m范圍內每日沉降-5mm。盾構（長距離）測量深圳地鐵5號線5304標段盾構區(qū)間，本區(qū)間隧道左線總長度為2003.962m。復測地面導線點用附合導線的形式對導線點進行復測，