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文檔簡介

城市軌道交通地鐵工程盾構掘進施工方案第一節(jié)盾構機的選型第一小節(jié)工程特點及選型依據(jù)盾構掘進機的選型與所穿越的地層及周邊環(huán)境、線路走向、曲線等關系很大,選型合適與否直接關系工程的成敗。1、盾構穿越地層、線路及周邊環(huán)境的特點(1)本區(qū)間隧道洞身范圍內主要地層為粉質黏土、粉土,局部分布地震液化土層,液化等級為輕微~嚴重。(2)線路最小平面曲線半徑370m,區(qū)間縱向坡度最大為25‰。(3)線路的地面、周邊環(huán)境復雜。2、施工要求地表變形量不大于10mm/-30mm。隧道推進軸線與設計軸線偏差不大于50mm。第二小節(jié)選型及設計特點根據(jù)以上地質條件結合工期要求,用于本區(qū)段施工的盾構機,必須具有穩(wěn)定開挖面、平衡水土壓力、最大限度減少地表沉陷的功能,必須具有較強的糾偏抗扭能力,必須具有較好的經濟性和較長的使用壽命,必須確保各項作業(yè)的安全性和可靠性。結合目前天津等地盾構區(qū)間施工資料,選用土壓平衡式盾構機是目前在軟土地層中進行隧道掘進施工的一種較好機型,可以較好的控制地表的變形。綜上所述,我們對海瑞克、拉瓦特、川崎、日立等幾種盾構機進行了全面的考查,經過分析比較,并結合國內使用的經驗,本標段選用日本川崎φ6340mm土壓平衡式盾構機,其特點如下:1、就此項隧道工程的地質條件而言,面板式刀盤具有以下特征:可在氣壓下在土艙內安全工作,有利于土壓平衡。刀盤開口率(28%),可使軟泥順利地從切削面流向土艙。直接將土壓傳至土壓傳感器,可以隨時監(jiān)測地質情況變化。易于進入切削面(除去障礙物),易于鉆探(土壤處理)。2、本機刀盤設計轉速為每分鐘0~1.6轉,由9個液壓馬達驅動,可實現(xiàn)無級變速。在軟土區(qū)土壓較大時可采用低速大扭矩開挖掘進,在遇硬土時可采用高速切削掘進。3、出土方式:螺旋輸送機→皮帶輸送機→軌道電瓶車運輸。4、注漿方式:同步注漿,兩臺注漿泵(12m3/h),1個注漿罐(4m3),泵直接從運漿車抽漿。5、具有可升降氣壓的人孔氣壓倉,用于土壓平衡工況進入泥土密封倉排除障礙或更換刀具。6、具有泡沫、膨潤土聚合物注入系統(tǒng)。7、具有隧道掘進自動導向系統(tǒng)。8、具有超前地質預測系統(tǒng)設備。第三小節(jié)盾構機掘進工作原理盾構掘進機具有土壓平衡狀態(tài)和非土壓平衡狀態(tài)兩種工況,能夠適應軟硬兩種地層的施工。根據(jù)地質情況,能夠實現(xiàn)兩種工作狀態(tài)的互換。從招標文件提供的地質資料和現(xiàn)場調查情況看,本合同工程只有土壓平衡狀態(tài)一種工況。土壓平衡工法適應在淤泥質粉質粘土、粉質粘土、粉土、粉砂中進行掘進,根據(jù)碴土的塑性和流動性,在刀盤前和土倉內注入膨潤土、高濃度泥漿、發(fā)泡劑等,與刀盤切削下來的巖土在土倉內進行攪拌,使其變?yōu)樗苄缘耐馏w,通過控制掘進速度和調節(jié)螺旋機的轉速兩個方面來控制出土量,以調整切削腔室的土壓的穩(wěn)定,達到保持開挖面的穩(wěn)定和控制地面沉降的目的,土倉內的土壓值需在施工中根據(jù)地面的沉降量不斷修正,土壓值過小會引起地表沉降,土壓值過大會引起地表隆起。第四小節(jié)刀具形式、刀盤布局特點及其對區(qū)間不同地質的適應性刀盤是幅條狀帶出料口的圓盤式結構,中心刀、刮刀和邊刀對稱安裝在幅條的兩側,用以開挖砂土層、黏土和強風化巖層等軟弱圍巖。刀具在刀盤背側更換,不必進入開挖面。采用盤形刮刀和切刀組合布置的刀盤,具有很強的地質適應能力,非常適合本標段盾構區(qū)間的掘進施工。第五小節(jié)盾構機總裝圖見附圖6-1、6-2。第二節(jié)盾構施工準備第一小節(jié)隧道施工人員進場準備在車站端頭井施工結束具備盾構進場前,預先組織盾構施工的管理人員、技術人員開展盾構施工前期的準備工作;申報辦理工程項目中盾構施工所需的各類政府主管部門的許可證;辦理高壓用電等手續(xù),并及時落實盾構機的進場工作,以保證盾構機始發(fā)的順利進行,確保在規(guī)定工期內完成區(qū)間隧道施工。第二小節(jié)技術準備采用全站儀、水準儀等測量儀器對業(yè)主所交樁點進行再次復測,測量成果上報業(yè)主和施工監(jiān)理審定。在施工前根據(jù)圖紙、資料,熟悉項目合同有關技術標準、規(guī)范的要求,在此基礎上編制實施性施工組織設計,并對施工方案進行充分論證和優(yōu)化。制定現(xiàn)場施工的技術管理辦法以及有關質量、安全、進度管理辦法,編制關鍵工序的作業(yè)指導書。施工前對所有人員進行技術培訓、操作規(guī)程培訓,以提高作業(yè)人員技術和操作水平。第三小節(jié)設備與材料準備投入工程的盾構機及其它機械設備根據(jù)節(jié)點工期按時進場,并對進場的機械設備檢查,以保證機械設備可正常運轉。隧道施工的材料按計劃提前準備、采購或租用,確保工程需要時可及時運送到場,并留有一定的時間進行材料檢測。第四小節(jié)盾構施工前的調查由于隧道沿線地面的環(huán)境復雜,因此中標后,就立即著手對周邊環(huán)境進行詳細的探察。實施時,將指定一名有類似經驗的工程師負責調查工作,并配備有經驗的土地測量員和攝影師,確定對盾構施工有影響的建筑物、在建建筑物、擬用建筑工地及相關的管線狀況進行記錄,確定其數(shù)量和位置。我方將在盾構施工前,完成并提交調查成果,包括圖上標示的在工程影響范圍內建筑物的調查表、照片、示意圖和底片,以滿足監(jiān)理工程師對施工中或施工完成后進行補充調查的要求。1、調查方式在建(構)筑物業(yè)主在場的情況下,進行目檢并記錄在工程影響范圍內所有建(構)筑物在施工前的狀況。確定既有建(構)筑物的已有破損情況,必要時,對建(構)筑物進行詳細調查,以便于盾構施工時采取有效的保護手段。2、調查內容(1)對物探資料中提及的建(構)筑物等資料進行分析并加以確認。(2)對沿線盾構施工影響范圍內的既有建筑物及附屬建筑物之狀況進行記錄和攝影。(3)制訂并填寫每棟建筑物的調查表,列出一般情況以及在目檢中發(fā)現(xiàn)的損傷等特殊情況。(4)對建筑物的內外結構包括表面修整和維修保養(yǎng)情況進行目檢(對已有的裂縫量測并記錄)。(5)對主要結構的裂縫等缺陷和破損要進行詳細記錄和拍攝,重要照片要加示意圖及說明以顯示建筑物的位置。(6)建筑物調查時應有其業(yè)主在場。3、沿線管線調查查明隧道施工影響范圍內各類地下管線的種類、平面位置、埋深、管徑或根數(shù)、材質等要素。在盾構正式施工前,成立專門的管線調查組,配備攝影師、工程師、土地測量員和建筑工程師、結構工程師等,配備全站儀、水準儀、探測儀、測縫針、攝影機等儀器。在調查前制訂詳細的調查計劃和調查圖表,通過走訪管線業(yè)主等有關單位,收集受調查管線的有關設計和竣工資料,在管線業(yè)主在場的情況下,用實地觀測、測繪等方法來完成在工程影響范圍內所有管線的調查工作。最后進行資料整理分析,列出圖表,明確各類保護項目的允許變形量,將調查結果呈報業(yè)主和監(jiān)理,同時妥善保存,以便在需要時可隨時查找。4、盾構機進場路線調查及準備工作在盾構機運至施工場地前,對盾構機的運輸方式以及運輸路線、大件運輸公司等情況進行調查核實,選擇最佳運輸方案。同時,對盾構機運輸路線進行調查核實,并積極與交通等職能部門進行溝通,確保盾構機進場運輸工作的準備充分。5、管片和碴土運輸線路的調查復核對于盾構施工碴土外運和管片運輸?shù)木€路及運輸時間進行調查復核,從而確保盾構施工順利進行的目的。第三節(jié)盾構掘進施工本標段有2個區(qū)間:微山路站~財經大學站、財經大學站~柳林路站盾構區(qū)間工程。按照招標文件的工期要求,本工程需4臺盾構機施工,具體如下:微山路站采用2臺盾構機始發(fā),由微山路站向財經大學站掘進;財經大學站采用2臺盾構機始發(fā),由柳林路站向財經大學站掘進。第一小節(jié)盾構施工準備針對區(qū)間穿越的地層特點及工期要求,在盾構區(qū)間開始施工前我們計劃在現(xiàn)場把需要配置的盾構施工的地面附屬設施及機械設備準備完成。盾構機在進出洞前,為了維持隧道與車站接口處地層的穩(wěn)定,必須對盾構始發(fā)端頭井部位進行加固。第二小節(jié)盾構試掘進施工1、盾構100m試掘進盾構出洞后,為了更好地掌握盾構的各類參數(shù),施工時注意對推進參數(shù)的實時設定優(yōu)化,地面沉降與施工參數(shù)之間的關系,并對推進的各項技術數(shù)據(jù)進行采集、統(tǒng)計、分析,爭取在較短時間內掌握盾構機械設備的操作性能,確定盾構推進的施工參數(shù)設定范圍,將開始掘進的100m作為試推段,試推階段重點是做好以下的幾項工作:(1)用最短的時間掌握盾構機的操作方法,機械性能,改進盾構不完善部分。(2)了解和認識隧道穿越的土層的地質條件,掌握這種地質下的土壓平衡式盾構的施工方法。(3)通過本段施工,加強對地面變形情況的監(jiān)測分析,掌握盾構推進參數(shù)及同步注漿量參數(shù)。2、試掘進階段的參數(shù)確定盾構初始掘進是從理論和經驗上選取各項施工參數(shù),在施工過程中根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及反饋的各種信息,對施工參數(shù)及時加以調整。盾構機出洞后,初始掘進分以下幾個階段實施。首先在盾構機穿越加固土層后,以日進度3~4m的速度推進,對密封倉土壓力、刀盤轉速及壓力,推進速度,千斤頂推力,注漿壓力及注漿量等,分別采用幾組不同施工參數(shù)進行試掘進。通過地表沉降的測量和數(shù)據(jù)反饋,確定一組適用的施工參數(shù)。然后提高日進度為4~5m,通過施工監(jiān)測,根據(jù)地層條件、地表管線、房屋情況,對施工參數(shù)作慎密細微的調整,以取得最佳施工參數(shù)。完成上述的工作要點后,將推進速度提高到正常的計劃進度6環(huán)/日,但以滿足地表沉降要求為標準,保證對建構筑物、管線的保護為準則。通過此階段的試掘進,對隧道的軸線控制,襯砌安裝質量均有了各項具體的保證措施,進一步掌握施工參數(shù),能根據(jù)地下隧道覆土厚度、地質條件、地面附加荷載等變化情況,適時地調整盾構掘進參數(shù),為整個區(qū)間隧道施工進度、質量管理奠定了良好的基礎。對區(qū)間沿線建構筑物、管線的保護也掌握了初步的規(guī)律,并以此指導全過程施工。3、試掘進階段的施工監(jiān)測盾構在推進階段,做好盾構出洞后地表面、地下管線、地面建構筑物的施工監(jiān)測,對施工中可能產生的各種地表隆沉、變形,及時采取相應的措施及保護手段。試推進階段是全過程的前奏,所以施工監(jiān)測顯得更為重要。對地表變形監(jiān)測,采用沿軸線方向布設沉降監(jiān)測點,包括深層沉降點,并加設橫斷面監(jiān)測點;對地下管線,按要求的距離布設沉降點;對建筑物在調查研究的基礎上,對軸線兩側盾構機影響區(qū)域范圍的建筑物,布設沉降監(jiān)測點。并布設相應的傾斜、裂縫監(jiān)測點。上述測點的監(jiān)測,每天不少于2次,并根據(jù)需要,適時加密監(jiān)測頻度。由于上述各類變形往往不是即時出現(xiàn)的,也就是說待到變形時,盾構已越過原本造成變形的地下對應作業(yè)區(qū),故而需及時地進行分類監(jiān)測,掌握盾構機掘進作業(yè)與地下土層變形、地表變形和地下管線、建筑物沉降等的內在規(guī)律,及時反饋信息數(shù)據(jù),指導盾構掘進作業(yè)。監(jiān)測工作在盾構作業(yè)即將進入影響區(qū)開始,直至盾構作業(yè)脫離影響區(qū),且地表滯后變形漸趨穩(wěn)定的整個期間內跟蹤測量與監(jiān)測。第三小節(jié)盾構機正常掘進施工盾構機的掘進由兩人操縱,盾構掘進施工全過程受控。1、盾構機正常掘進在推進前,工程技術人員根據(jù)盾構機目前的姿態(tài)、地質變化、隧道埋深、地面荷載、地表沉降、刀盤扭矩、千斤頂推力等各種勘探、測量數(shù)據(jù)信息,正確下達每班掘進指令,并即時跟蹤調整。盾構機操作人員執(zhí)行指令,根據(jù)土壓平衡的原理,確認土壓的設定值,并將其輸入土壓平衡自動控制系統(tǒng)。平衡壓力的設定是土壓平衡式盾構施工的關鍵,維持和調整設定的壓力值又是盾構推進操作中的最重要環(huán)節(jié),這里面包含著推力、推進速度和出土量的三者關系,對盾構施工軸線和地層變形量的控制起主導作用,所以在盾構施工中根據(jù)不同土質和覆土厚度、地面建筑物,配合地面監(jiān)測信息的分析,及時調整平衡壓力值的設定,同時精確控制盾構機姿態(tài),控制每次的糾偏量,減少對土體的擾動,并為管片拼裝創(chuàng)造良好的條件。根據(jù)推進速度、出土量和地層變形的監(jiān)測數(shù)據(jù),及時調整注漿量,從而將軸線和地層變形控制在允許范圍內。開啟刀盤,旋轉切削開挖面的土體;開啟推進系統(tǒng),盾構機在強大的推力作用下,向前頂進;土倉下方的螺旋機將渣土源不斷地輸運出來;同時同步注漿系統(tǒng)開始向盾尾壓注填充漿液。盾構機駕駛員根據(jù)掘進指令和前一環(huán)襯砌的姿態(tài)、間隙狀況,及時、有效地調整各項掘進參數(shù),如推進速度、千斤頂分區(qū)域油壓、加注泡沫或膨潤土漿液等。對初始出現(xiàn)的小偏差及時糾正,盡量避免盾構機走“蛇”形,盾構機一次糾偏量不能過大,以減少對地層的擾動。本工程盾構掘進全部由富有經驗的盾構駕駛人員進行操作,并且在上機前進行培訓,在取得培訓合格認可后,才能上機操作。見“掘進控制操作程序圖”。2、盾構推進主要參數(shù)設定(1)平衡壓力值的設定原則根據(jù)招標文件提供地質情況及隧道埋深情況理論計算切口平衡壓力:正面平衡壓力:P=K0γh;P:平衡壓力(包括地下水);γ:土體的平均重度;h:隧道埋深;K0:土的側向靜止平衡壓力系數(shù),一般取0.7;得出盾構在推進中的土壓平衡力。盾構在掘進施工中將參照理論計算結合盾構智能化輔助決策系統(tǒng)預測的方法來取得平衡壓力的設定值。具體施工設定值根據(jù)盾構埋深、所在位置的土層狀況以及檢測數(shù)據(jù)進行不斷的調整。(2)推進出土量控制盾構掘進每環(huán)理論出土量=π/4×D2×L=π/4×6.42×1.5=48.23m3/環(huán),土的松散系數(shù)取1.2,盾構推進出土量控制在98%~100%之間。即每環(huán)的實際出土量為56.72m3/環(huán)~57.87m3/環(huán)。啟動啟動設定初始土壓力值Po設定推進千斤頂速度刀盤扭距是否為上限量測土壓力值P1Po與P1互相比較檢查密封倉土壓分布理論挖掘土量(Vo)與實際排土量(V1)相比較量測地層沉降繼續(xù)設定螺旋輸送機轉速增加螺旋輸送機轉速隆起V1<V0V1>V0沉陷不均衡P1>P0P1<P0是否P1=P0均衡V1=V0掘進控制操作程序圖(3)推進速度正常推進時速度控制在2~4cm/min之間。過建構筑物時推進速度控制在1cm/min以內。(4)盾構軸線以及地面沉降量控制:盾構軸線控制偏離設計軸線不大于±50mm;地面沉降量控制在+10mm~-30mm。3、盾尾油脂的壓注在區(qū)間隧道掘進施工過程中,盾尾密封用以防止地層中的泥土、泥水、地下水和襯砌外圍注漿材料從盾尾間隙中漏入盾構。盾尾油脂通過安裝在后配套系統(tǒng)中的一個氣控油脂泵壓注。第四小節(jié)疊交段盾構區(qū)間施工本工程微山路~財經大學站區(qū)間于里程DK19+788.66處左右線上下疊交,疊交段長度約1250m,其中間距≤3m的疊交段長度為144m,位于財經大學接收端。疊交段所處土層主要以⑧2粉質粘土、⑧3粉土、⑧4粉砂、⑨2粉質粘土及⑨3粉土為主;財經大學站~柳林路站區(qū)間于里程DK21+62.35處左右線上下疊交,疊交段長度約226m,其中間距≤3m的疊交段長度為191m,位于財經大學接收端,疊交段所處土層主要以⑧2粉質粘土、⑧3粉土、⑧4粉砂、⑨2粉質粘土及⑨3粉土為主。1)施工順序先施工下部隧道,待洞內及地表監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定后施工上部隧道,且上下洞掌子面錯開距離不小于200m,并且下洞其他支撐措施施工完成,上洞方可進入疊交段,降低隧道間的相互影響。(1)下行隧道掘進,拼裝多孔注漿孔管片進行同步注漿,并根據(jù)監(jiān)測情況進行必要的二次注漿;(2)利用下洞預留孔插入袖閥管注漿(上洞刀盤范圍內暫不注漿);(3)下洞架設鋼支撐;(4)上行隧道正常掘進,拼裝多孔注漿孔管片進行同步注漿,并根據(jù)監(jiān)測情況進行必要的二次注漿;(5)利用上洞預留孔插入袖閥管注漿;(6)循環(huán)推進下洞鋼支架,進行下一步下洞、上洞隧道施工;(7)完成上下重疊段隧道施工,拆除鋼支架。下洞施工時,應嚴格控制地面沉降和周邊環(huán)境的穩(wěn)定性,為上洞施工提供良好條件;上洞施工應盡量降低對周邊土體的擾動,以減小對成型隧道的施工影響和對周邊環(huán)境的二次擾動。2)盾構推進控制(1)設立30環(huán)試推進段盾構在試驗段推進過程中,需要對各類數(shù)據(jù)進行收集,包括:正面平衡土壓力設定、出土量控制、推進速度控制、管片拼裝、同步注漿和二次注漿等參數(shù),地面沉降、建筑物、管線沉降數(shù)據(jù),然后進行分析,指導后期盾構疊交階段的施工。(2)平衡壓力的設定根據(jù)試推進段的試驗結果,確定平衡壓力。根據(jù)地面沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)以每次0.01MPa為原則對土壓力進行動態(tài)調整,確保盾構切口前方的土體可以少量隆起。并且確保施工中土壓力的波動不應過大。(3)推進速度控制合理的推進速度,使盾構勻速慢速施工,下洞施工期間盾構推進速度不宜超過3cm/min,上洞施工期間盾構推進速度不宜超過2cm/min。減少盾構對土體的撓動,達到控制地面變形的目的。(4)土體改良根據(jù)試驗段的推進,摸索出針對不同粉質粘土層的最優(yōu)土體改良措施,改良劑的注入率應與推進速度相匹配。(5)盾構推力及刀盤扭矩盾構推力及刀盤扭矩不宜過大,降低對周邊土體及既有隧道的擾動影響。(6)管片形式及管片拼裝在進入疊交段前核準里程,疊交段區(qū)域均安排為增設注漿孔管片,每環(huán)增設10個注漿孔,增加至一環(huán)16個注漿孔,便于對疊交段隧道周邊土體進行全面的改良加固。疊交段下洞管片連接螺栓強度等級提高至8.8級。在盾構進行管片拼裝的狀態(tài)下,由于千斤頂?shù)氖湛s,必然會引起盾構機的后退,因此在盾構推進結束之后不要立即拼裝,等待2~3分鐘之后,至開挖面土體局部應力釋放后再進行千斤頂?shù)幕乜s。同時減少回縮千斤頂?shù)臄?shù)量,以滿足管片拼裝即可。(7)同步注漿疊交段同步漿液的配比將根據(jù)現(xiàn)場試驗,配置的漿液應具有較低的泌水性、良好的早期抗剪強度和較高的后期固結強度,可以更好的控制地面沉降和保持隧道穩(wěn)定性。且保證疊交段的同步注漿量至少為理論建筑間隙的150%以上。(8)盾尾油脂盾尾油脂采用優(yōu)質盾尾油脂,掘進過程中加強盾尾油脂的注入檢查,確保盾尾油脂密封壓力正常,保證盾尾密封的防滲漏效果。。(9)盾構糾偏量在穿越過程中,盡可能地保證盾構勻速通過,將盾構平面和高程控制在15mm以內,做到勤糾、少糾,減少盾構糾偏帶來的地層損失。3)插管注漿為降低隧道間的相互影響,穩(wěn)固隧道周邊土層,需對疊交段區(qū)域隧道外土體進行插管注漿加固。(1)注漿范圍注漿范圍如下圖所示:(2)注漿時機下層隧道洞通后立即對下洞疊交段土層進行注漿加固,待加固土強度達到0.2MPa以上時方可進行上洞疊交穿越施工。上洞洞通后對上洞疊交段土層進行加固。(4)注漿工藝二次深孔加強注漿加固采用Φ38t=3.0mmL=3.0m的袖閥管,袖閥管由盾構管片預留注漿孔打入。注漿孔口設置防噴裝置,注漿管及輸漿管路應定期進行清洗,以防止堵塞。注漿過程遇到承壓水時,要做好注漿管的止水措施。(5)注漿原則注漿應采取多點、低壓、多次原則,采用注漿量與壓力雙控,達到下列條件之一時停止注漿:①當管片結構收斂達到10mm、隧道上浮、管片錯臺及出現(xiàn)裂紋或地面隆起時;②注漿口壓力維持在1MPa,維持時間較長,漿液難以注入時;③單孔進漿量達到平衡設計壓漿量的1.5~2倍,且進漿量明顯減少時;④出現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)報警。(6)注漿順序同一孔內采用從外到內的方式進行分層注漿,每次拔管長度15cm。同一襯砌環(huán)內不同注漿孔的注漿保持對稱平衡。一般情況下,隧道縱向注漿順序采取隔環(huán)跳打的方式,即做一跳四的方式進行施工,同孔注漿間隔不少于2天,施工時可根據(jù)實際施工情況和監(jiān)測數(shù)據(jù)適當調整。4)隧道支撐在上洞掘進過程中,為保護下洞的安全,在上洞盾構機所處位置對應的下洞前方30m、后方80~90m范圍內設臨時鋼支架,每環(huán)布設,隨著上洞盾構機推進前行下洞支架不斷往前翻移。5)疊交接收段施工參數(shù)①、推進速度控制在1.0~1.5cm/min;②、螺旋機轉速保持在8~12r/min范圍內,出土量控制在理論值的98%,即46.5m3/環(huán)。③、土壓力設定為0.18MPa。④、同步漿液采用惰性漿液,注漿壓力設定為0.29MPa,注漿量控制在理論值的150%~250%。第五小節(jié)盾構機掘進姿態(tài)精確控制技術1、盾構機掘進姿態(tài)偏差盾構機在掘進過程中,由于地層土質變化、千斤頂推力不均、回填注漿不均、盾尾間隙不均以及已拼管片軸線不準等因素影響,不可能完全按設計方向推進,走行軌跡猶如蛇行,產生姿態(tài)偏差。姿態(tài)的偏差可分為滾動偏差和方向偏差。(1)滾動偏差盾構掘進時,刀盤切削土體的扭矩主要是靠盾構殼體與洞壁之間形成的摩擦力矩來平衡。當盾構掘進機殼體與洞壁之間產生的摩擦力不能平衡刀盤切削土體產生的扭矩時出現(xiàn)盾構機的滾動。過大的滾動會引起隧道軸線的偏斜,也會影響管片的拼裝。(2)方向偏差盾構在掘進過程中,由于各種因素的影響會產生豎直方向和水平方向的偏差。1)盾構所受外力不均衡產生的方向偏差。盾構在地層中受多個外力作用,這些外力隨地層的土質巖石情況、覆土厚度的變化而變化,若不及時調整掘進參數(shù)或參數(shù)設置不合理就會產生軸線偏差。2)成環(huán)管片軸線對盾構軸線的影響盾構推進反力支點設在成環(huán)管片上,當成環(huán)管片軸線控制不理想時就會對盾構軸線產生影響,產生方向偏差。3)盾尾間隙的影響尚未脫離盾尾的管片外孤面與盾殼內孤面的間隙,稱為盾尾間隙。當一側盾尾間隙為零,盾構需向另一側糾偏時就會在該側盾尾和管片外孤面間產生摩擦阻力,同時因無盾尾間隙糾偏困難,從而對盾構軸線的控制產生影響。4)同步注漿產生的反力對盾構軸線的影響注漿時由于各種原因而不能保證對稱作業(yè)或漿液注入量、注入速度控制不得當,則注漿產生的反力將使盾構軸線產生偏差。5)盾構本身結構的影響由于盾構各部位結構影響,其重心位置趨前,扎頭現(xiàn)象普遍存在,在松軟地層中尤為顯著。2、盾構機掘進姿態(tài)監(jiān)測通過人工監(jiān)測和自動監(jiān)測兩種監(jiān)測方法對盾構掘進機姿態(tài)進行監(jiān)測。(1)人工監(jiān)測采用通用的光學測量儀器(如經緯儀、水準儀等),對盾構的姿態(tài)進行監(jiān)測。1)滾動角的監(jiān)測用電子水準儀測量高程差,計算出滾動圓心角。在切口環(huán)隔墻后方對稱設置兩點(測量標志),使該二點的聯(lián)線為一水平線并且其長度為一定值,測量兩點的高程差,即可算出滾動角見下圖。A、B為測量標志,a、b為盾構機發(fā)生滾動后測量標志所處的新位置,Ha、Hb為a、b兩點的高程,α為盾構機的滾動圓心角。線段AB=定值,OA=OB,α=arcsin[(Hb-Ha)/AB]。上式中,如果Hb-Ha>0,表明盾構機逆時針方向滾動,如果Hb-Ha<0,表明盾構機順時針方向滾動。2)豎直方向的監(jiān)測采用電子經緯儀直接測量盾構的俯仰角變化,上仰或下俯時其角度增量的變化方向相反。3)水平方向角的監(jiān)測采用電子經緯儀直接測量盾構的左右擺動,左擺或右擺時其水平方向角的變化方向相反。4)儀器的配置電子水準儀型號:LeicaNA3003精度:±0.4mm電子經緯儀型號:LeicaT2002精度:0.5″(2)自動監(jiān)測采用激光導向系統(tǒng)進行監(jiān)測。該系統(tǒng)是在一固定基準點發(fā)出激光束的基礎上,根據(jù)盾構機所處位置計算其對設計線路的偏差,并將信息反映在大型顯示器上。監(jiān)測裝置安設在主控室內,操作人員通過控制系統(tǒng)進行調整。用目標裝置(激光靶板)和傾角羅盤儀測量盾構機的位置。激光靶板測量激光束的入射點位置和入射角大小,傾角羅盤儀測量盾構機在兩個方向的轉角。盾構掘進時,自動監(jiān)測與人工監(jiān)測同時使用,通過二者的相互配合,提高盾構姿態(tài)監(jiān)測的精度。3、盾構機掘進姿態(tài)調整盾構機姿態(tài)的調整,包括糾偏和曲線段施工兩種情況。(1)滾動糾偏采用使盾構刀盤反轉的方法來糾正滾動偏差。允許滾動偏差≤1°,當超過1°時,盾構機報警,盾構司機通過切換刀盤旋轉方向,進行反轉糾偏。(2)豎直方向糾偏控制盾構機方向的主要因素是千斤頂?shù)膯蝹韧屏Γc盾構機姿態(tài)變化量間的關系比較離散,靠操作人員的經驗來控制。當盾構機出現(xiàn)下俯時,加大下端千斤頂?shù)耐屏Γ划敹軜嫏C出現(xiàn)上仰時,加大上端千斤頂?shù)耐屏M行糾偏。(3)水平方向糾偏與豎直方向糾偏的原理一樣,左偏時,加大左側千斤頂?shù)耐屏m偏;右偏時,加大右側千斤頂?shù)耐屏m偏。(4)特殊地層下的姿態(tài)控制盾構通過復合地層時,根據(jù)掌子面的地質情況,對液壓推進油缸進行分區(qū)操作。液壓推進油缸的分區(qū),采用如下方案:將全部推進油缸分為A、B、C、D四個區(qū)域,每個區(qū)域的油缸編為一組,選擇每組油缸的工作方式—頂進、隨動,借此控制或糾正盾構掘進機的前進方向。在A、B、D組推進油缸中,有一個油缸裝有位移傳感器,用于標示該區(qū)域的行程,從而顯示整個盾構機的推進狀態(tài)。例如,當盾構機發(fā)生上仰偏斜時,可以適當調節(jié)A區(qū)及C區(qū)工作油缸個數(shù),即升高A區(qū),降低C區(qū),同時觀察A區(qū)及C區(qū)的行程顯示,以達到調節(jié)推進方向的目的。具體如下圖所示。(5)曲線段施工在曲線地段(包括平面曲線和豎向曲線)施工時,對推進油缸實行分區(qū)操作,使盾構機按預期的方向進行調向運動,分區(qū)操作方法見下表:分區(qū)操作方法表油缸分區(qū)盾構機預期走行方向直線左轉右轉上仰下俯A工作工作工作隨動工作B工作隨動工作工作工作C工作工作工作工作隨動D工作工作隨動工作工作4、糾偏注意事項(1)在切換刀盤轉動方向時,保留適當時間間隔,切換速度不宜過快。(2)出現(xiàn)偏差及時根據(jù)掌子面地層情況調整掘進參數(shù),調整掘進方向,避免引起更大的偏差。(3)蛇行的修正以長距離緩慢修正為原則,如修正過急,蛇行反而會更加嚴重。在直線推進的情況下,選取盾構當時所在位置點與設計線上遠方的一點作一直線,然后再以這條線為新的基準進行線形管理。在曲線推進的情況下,使盾構機當時所在位置點與遠方點的連線同設計曲線相切。盾構機掘進糾偏時,調差值控制在平面調差折角<0.4%、高程調差≤20mm的范圍內,以防止糾偏過激。第六小節(jié)特殊地段盾構施工措施1、穿越復雜地質地段的施工措施(1)使用泡沫添加劑改良土體粉質黏土透水性較差,高壓縮性、低強度低滲透性的飽和軟粘性土,蠕變量大,土層的蠕動、流動易造成開往面失穩(wěn),同時土層粘性大,易粘著盾構設備或造成管路堵塞,給掘進帶來困難。另外流塑狀、軟塑狀的粉質黏土也極易發(fā)生蠕動及粘著盾構設備或造成管路堵塞。在隧道掘進時使用泡沫添加劑,改良土體,抑制盾構機對周圍土層的擾動,從而達到防止地表下沉的目的。SPECPM泡沫劑可產生穩(wěn)定的泡沫,適合在粘性、砂性及粉質土壤中使用,在與粘性土混合時可降低土體粘性,使盾構斷面土體的性能改良,降低土體對盾構的粘著作用,以利于盾構推進。另外使用SPECPM泡沫劑可降低內摩擦力,減少土壤在刀盤、螺旋運輸機、皮帶機的磨損。(2)使用膨潤土漿液改良土體隧道經過粉土層、粉砂含水層時,施工中會出現(xiàn)因涌水引起開挖面失穩(wěn)和地面沉降,并會出現(xiàn)突涌現(xiàn)象。為確保施工順利,在粉土層、粉砂含水層推進過程中采用壓注膨潤漿液土改良土體。土體改良是為了降低土體的透水性,加強工作面的密封性,可有效的抵抗承壓水頭,支撐工作面的穩(wěn)定性,保護刀盤以及保證盾構螺旋出土機的正常出土。在推進過程中每隔一定距離在盾構前方及螺旋機內壓注膨潤土。壓注膨潤土改良土體,使得出土時的粘粒含量達20%。按此計算,每推進一環(huán),需加入一定濃度的膨潤土漿液。膨潤土漿液可以在刀盤正面注入,通過刀盤后翼的攪拌。從螺旋機排出。當螺旋機油壓過高,也可以在螺旋機中注入適量的膨潤土漿液。壓注膨潤土漿液的同時觀察螺旋機的排土狀態(tài)及下面土體的沉降狀況,確保下面土體穩(wěn)定。砂性土的滲透系數(shù)較大,即孔隙水壓增加較快,同時消散也較快,而兩者的時間差,為疏干的時效。因此,千斤頂?shù)乃俣瓤刂婆c之相配合,從而使盾構推進速度達到較好的狀態(tài)。加泥參數(shù),在認識了正面的疏干效應,則加泥的定量就能明確了。具體配比與注入量見下表:泥漿配比表原材料配合比(kg)濃度(%)比重注入量(m3)備注膨潤土、水0.25:1251.110.05~0.15根據(jù)刀盤轉速及螺旋機油壓調整注入量盾構推進過程中密切注意在土質上下差異較大的各層中推進所受到上下阻力的不均勻性。粉土、粉砂層中分布有承壓水,盾構推進時做好以下工作:1)加強同步注漿管理,控制壓漿量。2)充分壓注盾尾油脂,防止泥水從盾尾進入。3)加強盾構補壓漿系統(tǒng)管理。由于土體已擾動,需要不斷地調整各項參數(shù),進行補壓漿。4)確保螺旋機的密封性能。2、穿越建筑物、地下管線處的施工措施(1)成立由項目經理、技術、監(jiān)測等人員組成的保護小組。(2)事先對建(構)筑物情況調查清楚,制定并論證保護方案,嚴格按方案實施。(3)施工過程中,對周圍管線及建筑物進行全方位、全天候的監(jiān)測,實行信息化反饋施工。(4)根據(jù)建筑物的結構型式及與隧道的關系,制定建筑物最大沉降和沉降差的警界值。(5)根據(jù)前期盾構掘進參數(shù)控制與地層位移的關系,確定合理的土壓力設定值、排土率及掘進速度等參數(shù)。盾構推進過程中,嚴格控制和調整盾構機的各項參數(shù)(主要有正面土壓力、千斤頂頂力及編組、推進速度、刀盤扭矩、排土量、螺旋機轉速、同步注漿壓力及注漿量等),使之對周圍環(huán)境的影響控制在安全、可靠的要求范圍內。通過對盾掘進時地面變形曲線進行實測反饋,不斷調整、優(yōu)化掘進參數(shù),以驗證選擇施工參數(shù)的合理性,保持盾構開挖面的穩(wěn)定。(6)通過對盾構前方的隆陷、盾構通過時的沉降、固結沉降等方面的控制,避免地層變形過大以保護建筑物。(7)盾構在曲線推進、糾偏、抬頭或叩頭推進過程中,調整掘進速度與正面土壓,達到減少對地層的擾動和減少地層的變形。盾構暫停推進時,可能會引起盾構后退,而使開挖面松弛造成地表沉陷,此時作好防止盾構后退措施,并對開挖面及盾尾采取封閉措施。(8)根據(jù)建筑物的結構類型及對沉降的敏感程度、沉降的允許值,制定建筑物及地面變形警戒值,如有必要,對建筑物基礎進行注漿加固,控制建筑物的下沉變形。(9)建筑物在盾構隧道兩側且離隧道較近時,可采用設置隔離樁保護。(10)制定好詳細的應急預案、專項施工方案,一旦發(fā)現(xiàn)事故苗頭,能夠立即采取搶險措施,控制事故的進一步發(fā)展。作好搶修預案,并作好隨時實施準備。(11)制定專項的監(jiān)控量測方案,根據(jù)風險評估結果制定相應的控制標準,設定相應的預警值、報警值、警戒值。對盾構管片、交通道路路面及相鄰房屋均應加強施工監(jiān)測,嚴格控制地面沉降量。在周邊建筑物設置水平位移、垂直位移和傾斜的觀測點。(12)做到信息化施工,對結構上方的地下管線(尤其重力管及有壓管線)和建構筑物的沉降進行監(jiān)控,當變形速率或變形量超過警戒值時,及時與監(jiān)理、設計、業(yè)主溝通,及時采取措施,保證周圍建構筑物和管線的安全。3、側穿1號線、柳林橋橋樁掘進施工加強地面沉降點的觀測,同時考慮對墩柱采用直接布點進行沉降觀測;在保持土壓平衡的前提下,總推力盡量減小,降低對正面土體的擠壓;降低推進速度,控制在10mm/min以內,減小盾構對土體的擠壓,另外防止超挖和欠挖;水平與垂直方向盡量要少糾偏,特別是大量值的糾偏,以減少對土體的擾動;控制注漿壓力,保證同步注漿量,根據(jù)掘進參數(shù)考慮注雙液漿及二次注漿的方法減少對樁基周邊土體的擾動。第七小節(jié)盾構掘進輔助技術措施1、加密設置地表監(jiān)測點,加強施工監(jiān)測盾構施工引起的地層損失和盾構隧道周圍受擾動或受剪切破壞的重塑土再固結,是地面沉降的主要原因。在掘進前,詳細了解附近建、構筑物基礎的情況和保護要求,制定詳細的施工監(jiān)測方案,并在線路平面圖上清晰地標出監(jiān)測點的位置。采用信息化施工,利用監(jiān)測結果指導施工,不斷優(yōu)化施工參數(shù),提高掘進水平,加強施工土壓力、出土量、推進姿態(tài)、推進速度、同步注漿管理,地層損失控制在0.7%內,將最大沉降控制在5mm內,滿足沉降要求。地面沉降測點在軸線上每5米布沉降測點,每20米布設一沉降斷面。監(jiān)測剖面,剖面上由9只測點組成,軸線上一點,對稱于軸線2.5米、6米、11米、16米分別布設測點,對地質條件較差的區(qū)域適當增加沉降測點。同時為地面沉降測量設報警系統(tǒng):沉降累計報警值為(+10mm)~(-30mm),單次沉降報警值為±3mm。2、盾構掘進對樁基影響的預測與控制在盾構穿越樁基的過程中,一是充分掌握盾構掘進引起周圍地層的變化情況;二是對樁基的結構現(xiàn)狀進行充分的調查。首先對地質條件及樁基進行調查,包括地層的結構與分布,樁基的形狀尺寸及支撐條件以及相關圖紙。然后對這些資料進行整理,判斷因盾構工程有可能帶來的有害影響,對樁基的變形等情況加以預測和分析,定量掌握影響程度。根據(jù)分析的結果,如果預測值超過允許值時,就采取相應的施工措施,重新對樁基的變形進行預測和分析,直至預測值小于允許值為止。然后根據(jù)結果制定盾構的掘進方法和監(jiān)測方案,同時設定有關地層及隧道兩個方面的施工管理控制的標準值,作為施工時的管理控制目標。分析盾構施工對樁基的影響,從兩個方面著手,即誘發(fā)因素和承受因素。誘發(fā)因素主要是指由于盾構掘進施工而引起周圍土層變化,包括土體原始位移應變場的重分布以及土體原始應力場的重分布,從而引起樁基受力條件變化的各種作用。承受因素是指樁基本身的結構尺寸等條件而決定的樁基承受外力的能力。對于誘發(fā)因素,根據(jù)距盾構位置及其變化機理的不同,基本上可以分為以下四種:(1)由于開挖面的應力釋放而引起的彈塑性變形,從而導致地層反力的大小與分布的變化;(2)由于地下水位下降等的變化引起的有效上覆土層壓力的增加而導致的固結沉降,從而使垂直土壓力的增大;(3)由于正面土壓力過大產生的土壓荷載引起的彈塑性變形,從而導致作用土壓力的增大;(4)因盾構推進對周圍土體的擾動產生土壤結構的變化引起彈塑性下沉、蠕變沉降,從而導致土體對樁基反作用力的大小與分布的變化。由于這些外力條件的變化,從而使樁基受到影響,產生下沉、傾斜、斷面變化等情況。但是具體的影響程度還要由樁基的承受因素來決定。該承受條件主要包括樁基的結構、剛度(包括截面形狀、強度、變形特性、連接形式)等一些結構物的內在因素。另外,在研究鄰近施工的影響時,還考慮樁基與盾構之間的距離、鄰近施工區(qū)間的長度、地質條件等因素。3、穿越前的模擬推進在模擬推進區(qū),設置好能準確掌握類似變形的監(jiān)測儀器,即相應深度的土體垂直及水平位移監(jiān)測點,地下水位及水壓監(jiān)測點,自始至終監(jiān)測樁基的變化狀況,并與施工管理標準值、允許值比較,及時將比較結果反饋給工程技術人員,實行信息化施工。4、合理設置土壓力值,防止超挖和欠挖對周圍環(huán)境隆沉變形有明顯影響的盾構施工參數(shù)是:正面土壓力、盾構推進速度、同步注漿量、后期注漿、出土量、盾構姿態(tài)等。在盾構近距離穿越地下構筑物時,合理選擇這些參數(shù)。它們的選擇在理論定性上通常與盾構掘進中的參數(shù)選擇是相同的,但是在定量上要強調盾構周圍土體所處邊界條件的特殊性。根據(jù)土壓平衡盾構的原理,土倉中的壓力須與開挖面的正面土壓力平衡,以維持開挖面土體的穩(wěn)定,減少對土層的擾動。由土力學原理,正面土壓力的理論值:正面平衡壓力:P=K0γh;P:平衡壓力(包括地下水);γ:土體的平均重度;h:隧道埋深;K0:土的側向靜止平衡壓力系數(shù);一般取0.7得出盾構在推進中的土壓平衡力。為確保樁基及建、構筑物的穩(wěn)定,盾構施工前,在地面沿盾構推進方向設置沉降觀測孔。盾構推進時,根據(jù)地面沉降監(jiān)測信息的反饋,精確測定地層的變形與盾構機密封倉土壓力設定值、盾構掘進速度、刀盤轉速的實際值,并采用數(shù)理統(tǒng)計的原理,找出上述參數(shù)之間的關聯(lián),及時調整土壓和出土量,從而科學合理地設置土壓力值及相宜的推進速度等參數(shù),同時可根據(jù)地面荷載的情況,重新計算土壓平衡設定值,并根據(jù)地面隆陷值加以調整,使盾構勻速推進,防止超挖和欠挖,以減少對土體的擾動。5、降低推進速度,控制盾構方向,減少糾偏,特別是大量值糾偏盾構推進速度對已建隧道的隆沉變形有明顯的影響。盾構推進速度與土倉正面土壓力、千斤頂推力、土體性質等因素有關,施工中予以綜合考慮。實際施工中可根據(jù)盾構施工的實際情況選一較穩(wěn)定的值。若推進速度加快而出土率較小,則土倉土壓力會增大,地層損失減小。反而推進速度放慢,出土率增加將令土倉土壓力下降,地層損失增加。6、連續(xù)推進,減少掘進停頓次數(shù)對土箱進行改進,增加土箱容積,同時選用大功率的電瓶車,減少掘進時因出土引起的停頓次數(shù)。7、“保頭”:在刀盤處使用泡沫添加劑使用泡沫添加劑,可改良土體,容易對刀盤處土壓進行管理,同時可抑制盾構機對周圍土層的擾動,從而達到防止地表下沉的目的。因此,在穿越不同土層時盾構機刀盤處使用STECPM泡沫添加劑。STECPM泡沫劑可產生穩(wěn)定的泡沫,適合在粘性、砂性及粉質土壤中使用,在與黏土混合時可降低土體粘性,減少強度,使盾構斷面土體的性能改良,以利于盾構推進。在與粉性土層混合時可造成塑性變性,以提供均勻可控的支撐工作面的穩(wěn)定性,減少滲漏,加強工作面的密封性,可有效的抵抗承壓水頭。另外使用STECPM泡沫劑可降低內摩擦力,減少土壤在刀盤、螺旋運輸機、皮帶機的磨損。8、“導向”:增加隧道內測量頻率,每次糾偏量不大于0.2%。盾構在掘進施工過程中,如遇因土質原因遇到較強的掘進阻力,降低掘進速度,推進速度控制在3cm/min以內,同時嚴密注視刀盤油壓的變化,當?shù)侗P油壓超過100bar、并有繼續(xù)上升的趨勢時,及時向刀盤的切削面加注泡沫以降低刀盤油壓,改良刀盤受力狀況。隧道分小段推進(50~60cm),推進時要加大監(jiān)測頻率,每50cm測量一次,勤報、勤測、勤糾,水平與垂直糾偏幅度差盡量要小,使每次糾偏量不超出0.2%的范圍。第八小節(jié)襯砌管片與地層環(huán)形空隙填充注漿1、注漿目的當盾構機外殼脫離管片后,在管片與天然土體之間出現(xiàn)空隙,它能引起地層變形,建筑物失穩(wěn),管片變形并漏水。盾構推進中的同步注漿和襯砌壁后二次注漿是充填土體與管片圓環(huán)間的建筑間隙和減少后期沉降的主要措施,也是盾構推進施工中的一道重要工序。隧道襯砌外周同步適量地注漿和襯砌壁后二次注漿,可以及時地充填地層與襯砌背后的環(huán)形建筑空隙,使隧道管片和周圍土層形成一個整體結構,把盾構掘進造成的地層土量損失和擾動所引起的地表沉降盡可能地減小。根據(jù)有關的施工技術和經驗,注漿能有效地把地表、地下管線及地面建構筑物的沉降量控制在規(guī)范以內。經壁后注漿后,隧道具有良好的防水性,能有效地隔斷地下水向隧道內滲透,是隧道防水系統(tǒng)的一個組成部分。2、注漿方式盾構推進時,進行同步注漿,注漿系統(tǒng)與掘進系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),掘進時盾尾出現(xiàn)空隙立即注入漿體。盾構機上的注漿管,按上下左右各一個均布在盾尾鋼板內,使?jié){液在盾尾處注入空隙。按先下后上的順序對稱注漿。襯砌管片脫出盾尾后,配合地面量測及時進行壁后二次注漿。二次注漿,采用注漿管從管片的注漿孔內向管片與土體之間的孔隙中注入。注漿前先將孔內3cm厚的封孔砼鑿通。3、注漿施工參數(shù)及漿液配比盾構注漿采用新研發(fā)的可硬性漿液同步注漿。隨著盾構推進,脫出盾尾的管片與土體間出現(xiàn)建筑空隙(理論建筑空隙為2.374立方米/環(huán)),即用漿液通過設在盾尾的壓漿管予以充填。由于壓入襯砌背面的漿液會發(fā)生收縮,局部地段隧道掘進蛇行、糾偏等,為此實際注漿量要超過理論建筑空隙體積。但過量壓注也會引起地表局部隆起和跑漿。因此除控制壓漿數(shù)量外,注漿還需控制注漿壓力。根據(jù)施工情況、地質情況控制壓漿數(shù)量和壓漿壓力。一般情況下,每環(huán)壓入量控制在建筑空隙的200%~250%,即4.75立方米/環(huán)~5.93立方米/環(huán),注漿壓力約0.2~0.4MPa(壁后二次注漿壓力控制在0.3~0.5MPa)。壓漿和掘進保持同步,即在盾構掘進的同時進行注漿,掘進停止后,注漿也相應停止。以下情況為例外:(1)遇松散地層,注漿壓力很小而注漿流量卻很大時,考慮增大注漿量,直到注漿壓力超過控制壓力下限。(2)已經注過漿的管片上部土體發(fā)生較大沉降或管片間有較大滲漏時,需進行二次注漿,此時注漿量不受上述限制,只受注漿壓力控制。(3)盾構機出洞或進洞時,洞口部位有較大間隙,此時注漿量要根據(jù)實際需要量確定??捎残詽{液配比為:(Kg/1.25m3)漿液投料量表水泥粉煤灰砂SY-1MD-105水1251150260135.2400(4)可硬性漿液和以往的惰性漿相比,其效果有以下優(yōu)點:1)按工程方案配制的可硬性漿液的物理性能明顯優(yōu)于原惰性漿漿液,充填效果好、無滲漏現(xiàn)象發(fā)生、泌水性??;2)漿液有良好的抗?jié)B漏性能,管片干燥,漿液的后期強度高;3)按工程方案的操作規(guī)程進行施工,該漿液無堵管之隱患;4)按規(guī)程作業(yè),注漿量充沛,地面沉降的控制可達到較佳狀態(tài);5)部分地段可省去二次注漿作業(yè);6)一定程度上可提高隧道工程的整體質量,提高工程進度。為防止?jié){液在注漿系統(tǒng)內的硬化,定時對工作面注漿系統(tǒng)進行清洗,清洗采用惰性漿液,泥漿配比為(Kg/1.25m3):膨潤土粉煤灰砂水330800260400惰性漿液一般每天一次,即日班結束后用惰性漿液進行清洗。因特殊情況(如設備故障等),停止施工時間可能超過4小時的,在停止施工時立即以注惰性漿液清洗。清洗隧道內運輸車以及地面上的拌漿系統(tǒng),清洗時間基本控制在每班一次。清洗盾構工作面注漿管路等形成的廢漿,及時以外運,避免對工作環(huán)境造成污染。襯砌管片脫出盾尾后,配合地面量測及時進行壁后注漿,注漿的漿液根據(jù)地質、地面超載及變形速度等條件選用。壁后二次注漿的重量配合比初定如下:水泥粉煤灰水稠度13適量9~11具體配合比在施工時根據(jù)經試驗確定。4、注漿設備采用盾構機自身配備的兩臺注漿泵注漿,最大排量24m3/h,最大壓力0.7MPa。5、注漿工藝流程見“注漿工藝流程圖”。管片安裝就位管片安裝就位注漿試驗注漿作業(yè)結束注漿該環(huán)注漿效果檢查開始下一循環(huán)注漿全隧注漿效果檢查補充注漿補充注漿周圍環(huán)境及建筑物注漿動態(tài)監(jiān)控配制漿液不符合要求符合要求符合要求不符合要求注漿工藝流程圖6、注漿操作規(guī)程(1)注漿作業(yè)人員經專門培訓,并熟悉有關操作注意事項;(2)注漿作業(yè)與盾構推進同步進行,漿液注入量同掘進速度相適應,每段隧道推進前做出明確規(guī)定,并嚴格執(zhí)行;(3)作業(yè)人員隨時觀察注漿工況。控制好注漿壓力和方量,并與盾構操作者保持聯(lián)系;(4)一旦發(fā)生故障,立即通知當班班長,要求暫停盾構推進,故障排除后復工;(5)注漿量根據(jù)盾殼間隙及地面情況而定,確保環(huán)保要求,控制地面沉降;(6)漿液壓送過程中不離析和沉淀,漿液凝結時間、結硬強度等均符合特定工程中的技術要求;(7)首次注漿前,以油脂潤滑所有管道;(8)每班工作結束后,壓漿管道先用水循環(huán)泵洗、清空,再注潤滑漿液充滿壓漿管道以便下次注漿;地面拌漿機、井下運漿車及高位槽貯漿筒等設備均做除漿洗刷、清空,防止堵塞、板結;(9)如實填寫盾構施工過程質量控制壓漿記錄表,做好每班交接工作。7、注漿結束標準及注漿效果檢查(1)注漿壓力和注漿量達到設計值,做為注漿結束標準。(2)整理分析注漿記錄資料,分析注漿施工過程中的P(壓力)、Q(注漿量)及Q~T(注漿時間)曲線是否正常,并通過總注漿量反算地層孔隙率,與原始孔隙率進行比較,以分析漿液在地層中的擴散滲透情況。(3)每天對漿液進行強度試驗,確保漿液強度滿足設計要求。第九小節(jié)盾構區(qū)間隧道防水施工方法1、防水原則、防水重點、防水要求(1)防水原則本標段的防水原則為“以防為主,剛柔結合,多道設防,綜合治理”。以采用高精度管片為前提,混凝土自身防水為根本,管片接縫防水,區(qū)間隧道與工作井、聯(lián)絡通道接頭防水為重點確保區(qū)間隧道整體防水性能。(2)防水重點以襯砌混凝土自身防水、襯砌結構接縫防水、區(qū)間隧道與車站端頭井接頭防水、襯砌外注漿防水、旁通道接頭防水為重點。(3)防水要求1)管片混凝土抗?jié)B等級為P10。2)管片裂縫不大于0.2mm。3)地下水對混凝土有腐蝕時,要求混凝土的抗侵蝕系數(shù)大于0.8。4)接縫彈性密封墊在錯位10mm,且環(huán)縱縫張開6mm(其中包括彈性密封墊溝槽制作誤差、拼裝誤差、后期接縫變化)時,能長期抗0.8Mpa的水壓不漏水。5)區(qū)間隧道每晝夜?jié)B水量不大于0.06L/m2,任意100m2每晝夜?jié)B水量≤10L。隧道貫通后,隧道頂部不允許出現(xiàn)滴水。其余部分僅允許結構表面偶見濕漬,隧道內表面潮濕面積≤4/1000總內表面積,任意100m2內表面積上的濕漬不超過4處,而任一濕漬面積≤0.2m2。襯砌接頭不允許漏泥沙,所有滲漏點無線流滴漏現(xiàn)象,拱底塊在嵌縫作業(yè)后不允許有滲水。2、主要防水措施襯砌防水措施有:管片混凝土自防水;管片接縫設彈性密封墊防水;螺栓孔防水;嵌縫密封;隧道與車站、旁通道接頭防水。3、防水材料的技術性能(1)襯砌混凝土管片結構自防水在管片生產中,通過合理的配合比設計、規(guī)范的材料選購、嚴格的生產控制和檢測等措施來確保管片的抗?jié)B性能。本工程襯砌混凝土采用強度為C50的高強砼,其抗?jié)B等級1.0MPa。管片的抗?jié)B和檢漏標準:在0.8MPa水壓力作用下,恒壓3小時,滲透深度小于5cm。管片在預制廠制作時防水檢查和檢測的內容主要有:砼的抗?jié)B強度報告、管片檢漏試驗報告、管片砼的外觀檢查、管片成環(huán)拼裝精度、單塊管片成型精度。管片的外觀檢查除一般要求內實外光外,尤其是檢查嵌縫條槽口處砼的外觀:有否氣孔及小蜂窩現(xiàn)象。(2)管片接縫彈性密封墊防水為了滿足接縫防水要求,在管片接縫處設置了框形彈性密封墊和嵌縫兩道防水措施,并以彈性密封墊為主要防水措施。彈性橡膠密封墊在環(huán)、縱縫張開6mm(其中包括密封墊溝槽制作誤差、拼裝誤差、后期接縫變化)時,要求能長期抗0.6MPa水壓,長期不滲漏。彈性密封墊由三元乙丙橡膠擠出硫化而成,在其頂面嵌入水膨脹橡膠,在變形縫環(huán)面,密封墊頂部粘貼3mm厚水膨脹橡膠。下部開有多個孔槽,可改善應力一應變特性,使接縫張開一定范圍時,密封墊接觸面的壓應力變化較小,在滿足水密要求的前提下減小拼應力。為減少封頂塊插入時彈性密封墊間的摩阻力,封頂塊兩側的彈性橡膠密封墊在拼裝前涂表面潤滑劑,為水性涂抹劑,粘度為300cps。彈性橡膠密封墊與混凝土管片間用單組份氯丁-酚醛膠粘劑粘結。彈性橡膠密封墊頂面嵌入的水膨脹橡膠表面涂緩膨脹劑。變形縫處在密封墊外增設遇水膨脹椽膠,進一步加強變形縫處防水能力。此外,為加強彈性密封墊角部防水,在密封墊外角部覆貼自粘性丁基橡膠薄板,它由未硫化丁基橡膠薄片構成,厚1.5mm,寬50mm,長75mm×2。粘貼時,僅覆蓋一半彈性密封墊表面(不遮蓋水膨脹橡膠表面)。其剪切粘接強度大于或等于0.07MPa。管片密封墊防水見下圖:(3)螺栓孔防水1)采用遇水膨脹橡膠密封圈作為螺栓孔密封圈,利用壓密和膨脹雙重作用加強防水,而且材料到期可以更換。做到螺孔處不出現(xiàn)滲漏、點漏、線漏現(xiàn)象。2)螺孔密封圈布置見下圖:(4)吊裝孔(注漿孔)防水當?shù)跹b孔和注漿孔結合使用時,為減少注漿孔作為隧道滲水的薄弱環(huán)節(jié),在吊裝孔的管片外側留50mm的素砼,當需要進行襯砌背后二次注漿時,將吊裝孔素砼破開,作為注漿孔使用。注漿孔設置一道水膨脹螺孔密封圈加強防水。(5)嵌縫防水1)嵌縫槽密封材料采用聚合物水泥(如氯丁膠乳水泥砂漿),材料與混凝土結合面用界面處理劑進行處理。2)嵌縫范圍:洞門段30mm、聯(lián)絡通道兩側各8~10m處等變形量大的襯砌環(huán)段進行整環(huán)嵌填,其余區(qū)段則在拱頂40°范圍和拱底90°范圍內嵌填的。3)嵌縫防水結構圖見下圖:(6)盾構隧道與盾構工作井接頭防水盾構隧道與盾構工作井接頭防水:僅接頭處允許有少量滲漏,無肉眼可見的水流,砼表面水斑限制在最低限度。4、防水施工及主要技術措施(1)管片接縫防水施工及主要技術措施1)彈性密封墊施工①彈性密封墊粘貼前用鋼絲刷將密封凹槽的浮灰、油污清理干凈并烘干,用單組份氯丁-酚醛膠粘劑將管片凹槽及彈性密封墊分別刷一遍,等到不粘手時粘貼,并用橡皮錘敲緊,保證彈性密封墊粘貼牢靠。管片潮濕時,通過強制干燥后進行粘貼。②施工期間遇到下雨天或者隧道底部積水,操作不當會使遇水膨脹止水帶和螺栓墊圈在拼裝前遇水預膨脹或變形,影響止水效果,故在粘貼止水條的地方做好防雨措施,搭設活動防雨棚、覆蓋塑料薄膜或在止水帶表面涂緩膨劑。隧道底部如有積水,及時進行清除。為適應施工條件,拱底塊管片的密封墊露于溝槽外的表面涂刷緩膨脹劑三度。③冬季施工時設置烘房設施,做橡膠止水帶加溫用。④角部加貼的自粘性橡膠薄片厚度長度符合設計要求,以免影響止水帶的防水效果。⑤封頂塊插入間隙偏小,摩阻力大,止水帶容易延伸拉長,角部易形成“疙瘩”,影響壓密,在拼裝前涂水性潤滑劑,粘度300cps,以減少封頂塊插入時的摩阻力。⑥彈性密封墊由廠家定制,每批彈性密封墊有質量合格證,其屬性、質量、類別、型號、供應或加工來源在得到監(jiān)理工程師的批準后使用。2)螺孔密封防水螺栓與螺栓孔之間的裝配間隙是滲水的重要通道,所采取的防水措施就是用密封圈(水膨脹橡膠)墊在螺栓和螺孔口之間,在擰緊螺栓時,密封圈受擠壓變形充填在螺栓與孔壁之間,達到止水效果。由于螺栓墊圈會產生蠕變而松弛,為了提高止水效果,對螺栓進行二次擰緊。經過以上防水處理,大多數(shù)的螺栓孔可達到完全止水。若有少數(shù)發(fā)現(xiàn)漏水,一般情況下只要緊固螺母即可止水。但在隧道曲線推進段,螺栓插入螺孔時常出現(xiàn)不規(guī)則的偏斜,緊固后防水墊圈局部受壓,易出現(xiàn)滲漏水。在此情況下,使用鋁制杯型罩,將彈性嵌縫材料束緊到螺母部位,用專用夾具擠緊,待材料硬化之后,再拆除夾具。盾構完成后,及時封堵螺栓孔。螺栓孔采用微膨脹水泥進行封堵。3)變形縫防水因變形縫在環(huán)向面貼襯墊片,所以在施工中采用密封墊表面加貼遇水膨脹橡膠薄片加強防水。(2)嵌縫及手孔填充防水施工1)嵌縫防水處理嵌縫作業(yè)在襯砌變形穩(wěn)定后,在無千斤頂推力影響的范圍內進行,一般在推進150環(huán)以后進行。嵌縫前將嵌縫槽內的油、銹、水清除干凈,必要時用噴燈烘干,在干燥狀態(tài)下進行嵌縫材料的施工。局部漏水處先止水后施工。施工步聚如下:①清縫,刷去縫內泥沙雜物,用清水沖洗干凈,烘干。②嵌入水膨性密封膠。若縫槽過窄,剪去多余寬度;若縫槽過寬,補充水膨性密封膠,使其嵌入后能達到預定深度并密帖。③水膨性密封膠嵌好后,表面要求平整。④接頭處水膨性密封膠相連接。⑤涂刷界面劑YJ-302(雙組份),將界面劑以甲組∶乙組∶水泥=1∶3∶4的配合比倒入容器拌勻,每次的攪拌量在2小時內用完。⑥界面劑涂刷范圍為縫槽內壁、縱縫兩側各15mm范圍內,環(huán)縫兩側各16mm范圍內。⑦加封氯丁膠乳水泥保護層(氯丁膠乳∶水泥=0.4∶1),在界面劑干燥前,用配好的氯丁膠乳水泥壓密封堵。2)拼裝螺栓外露部分的防腐處理螺栓、螺帽、墊圈等材料在運輸中將采取有效保護措施,如用柔性材料包裝,輕拿輕放,防止鍍鋅層受損上部180°范圍內的外露螺栓、螺帽、墊圈因已作過鍍鋅處理作一般密封防腐處理。其工藝及技術要求為:①清除銹渣及浮漆。②涂刷水性防銹漆。③用快凝水泥嚴密封頭,并套上塑料保護罩。④封頭及塑料保護罩垂直孔口壁面,螺帽、墊圈不得外露。⑤塑料保護罩上適當鉆孔,以利于水泥咬合,防止脫落。3)手孔充填處理①隧道下半斷面的手孔,用摻有微膨脹劑的細石混凝土充填,表面平整光滑。②拱底塊上螺絲外露部分涂防腐涂料,其它若有銹蝕也涂防腐涂料。③充填細石混凝土前,用前述配比好的界面處理劑YJ-302涂刷。④充填細石混凝土時留少許高度不填平,以便用水泥漿抹平,使其平整美觀。⑤鄰接塊上凡有隧道照明用燈座支架的手孔也全部充填(整個工程結束前將拆除燈座,并割斷支架,充填細石混凝土時將支架殘余部分全部封閉)。施工時注重周圍電路的絕緣,加強安全絕緣措施。(3)盾構隧道與盾構工作井接頭防水施工1)概述盾構掘進結束后,對進出洞門進行處理,制作井口接頭,使隧道與車站端墻密貼,穩(wěn)固連接。洞門接頭構造為圓形鋼筋砼保護圈,混凝土等級強度C30;鋼筋為φ-HPB235鋼、Φ—HRB335鋼,鋼筋焊接成型,混凝土保護層35mm,抗?jié)B等級為0.8Mpa。井口接頭結構形式見下圖。2)施工工藝及技術措施①施工步驟A壁后注漿近洞口1~3環(huán)內,從襯砌壓漿孔進行壁后注漿,漿液為丙凝水泥漿。B負環(huán)拆除。C洞口止水裝置及周邊漿材的清除負環(huán)拆除后,洞口止水裝置也一并拆除,止水裝置周圍的注漿材料清理干凈。D焊接錨筋及定位鋼筋。E用303單組份氯丁-酚醛膠粘劑粘貼并彎折定位鋼筋,協(xié)同固定2圈水膨脹橡膠止水條,并外涂緩膨劑。F均勻設置環(huán)向鋼筋、焊接固定鋼筋骨架,并以電橋檢驗其鋼筋與管片預埋鋼板、車站及通道內襯洞口預埋鋼板是否接通。G立模、坑口砼澆筑。②主要技術措施A拆除臨時止水裝置和臨時管片拆除臨時管片前,先探明管片外注漿情況并確定是否需要補注漿,如果出現(xiàn)較多的漏水,則注入水泥漿摻水玻璃封堵穿墻洞與襯砌間的間隙。待堵漏結束,壓注的固結水泥漿達到強度后,再拆除止水裝置和臨時管片。臨時管片拆除后,對洞門附近的泥沙予以清除,以便后續(xù)工序的進行。B鋼筋綁扎所有鋼筋按設計所示的位置正確地架立,并牢固地固定,鋼筋的交叉處,用鐵絲扎牢,其彎頭彎入待澆筑的混凝土中。對需進行焊接的鋼筋,按照鋼筋焊接及驗收規(guī)范JGJl8-96要求進行焊接,并作彎曲和拉伸試驗、復試合格后以此焊接工藝進行鋼筋焊接施工。將進出洞環(huán)管片預埋鋼環(huán)外的砼鑿除,將鋼筋與預埋鋼環(huán)焊接牢固,使井接頭與隧道連接一體。為保證隧道的防迷流,所有鋼筋的交接點點焊牢固。鋼筋綁扎、安裝符合設計、規(guī)范要求,綁扎成焊接的鋼筋網(wǎng)和鋼筋骨架,保證無變形、松脫和開焊。鋼筋的混凝土保護層厚度要符合設計要求。C止水橡膠帶安裝a井接頭的止水橡膠帶的材質為全膨脹橡膠止水帶,其質量符合設計規(guī)定。b整根一圈止水橡膠帶用氯丁-酚醛膠粘劑牢固粘結,并且每隔200cm用Ф6圓鋼固定壓住,圓鋼與井接頭鋼筋焊接連接。c止水橡膠帶的接頭處開斜口,用氯丁-酚醛膠粘劑將兩端粘成整體,并在止水橡膠帶表面涂刷緩膨脹劑三度,防止其遇水先期膨脹而降低止水效果。D模板工程所使用的模板均有足夠的強度,能承受混凝土的澆筑和搗固的側壓力與振動力,并牢靠地維護原樣,不移位、不變形。模板表面光潔平整,接觸嚴密、不漏漿,以保證混凝土表面質量。模板采用在現(xiàn)場加工木模后拼裝而成。外模采用木板分塊加工拼裝而成,因井接頭內圈砼要求光潔平整,故內模采用五夾板彎曲成型,并用方木、鋼管支撐,使其牢固。模板用拉桿螺栓連接。在井接頭左右兩側的模板上分別開設一個預留孔洞,方便澆筑振搗洞圈下半段砼。在洞圈上方設上畚箕口,作為澆筑洞圈上部砼的入口。模板安裝完畢后經監(jiān)理驗收后進行混凝土的澆筑。E混凝土工程混凝土采用泵送商品砼。砼泵車停在井上,混凝土通過導管泵送到井接頭處進行澆注。先從井接頭模板左右兩側預留的孔洞處澆筑下部洞圈砼,邊澆邊振搗使砼密實。下半部分砼澆筑好后,將預留孔洞封堵嚴密,再從洞圈上方預設的畚箕口澆筑洞圈上部砼,邊澆邊振搗,直至澆筑高出洞圈上方邊線100~150mm左右。拆模后再將高出部分的浮漿鑿除?;炷翝仓戤吅?,及時做好混凝土養(yǎng)護工作?;炷帘砻嬖谀0宀鸪凹安鸪陂g都保持潮濕狀態(tài),其方法是讓養(yǎng)護水流從混凝土頂面向模板與混凝土之間的縫滲流,以保持表面濕潤,直至模板拆除。模板拆除后在混凝土上覆上草袋撒水養(yǎng)護。F防水措施在井接頭處滲漏水嚴重時采用引流方法,即在綁扎鋼筋時預埋一根中φ8mm細塑料管作為引流管。引流管從模板上鉆洞,在澆砼時將內部的水引流出來。澆砼結束后,通過引流管向里面注漿,將引流管密封,使整個洞門無滲水通道。第十小節(jié)盾構機始發(fā)與到達盾構機的始發(fā)掘進盾構掘進機始發(fā)是盾構施工的關鍵環(huán)節(jié)之一,其主要內容包括:安裝盾構機反力架、設置盾構機始發(fā)基座、盾構機組裝就位調試、安裝密封圈、組裝負管片、盾構機試運轉,拆除洞門臨時墻、盾構機貫入作業(yè)面加壓和掘進等。本標段盾構機始發(fā)掘進反力由反力架和負環(huán)管片提供,布置方案見“支撐布置示意圖”。始發(fā)流程見“盾構始發(fā)流程圖”。安裝盾構始發(fā)基座安裝盾構始發(fā)基座始發(fā)端隧道地層加固盾構機組裝、調試安裝密封圈、調試后續(xù)設備組裝負管片、盾構機調試運轉盾構機貫入作業(yè)面盾尾通過始發(fā)井,管片后部注漿安裝盾構反力架盾構始發(fā)流程圖(1)盾構掘進機始發(fā)的準備工作1)始發(fā)反力架、臨時鋼管片以及始發(fā)基座的安裝盾構下井前,在井底按設計將反力架以及始發(fā)基座安裝就位。反力架通過預埋件與始發(fā)井底板等結構連接起來,臨時鋼管片緊靠在反力架上以保證砼管片受力均勻。反力架采用箱形與鋼管組合結構,反力架通過預埋件固定于始發(fā)井后壁上,其后用φ609鋼管作斜撐與車站底板上的預埋件焊接,見“盾構始發(fā)支撐示意圖”。說明:①盾構始發(fā)后支撐包括反力架和負環(huán)管片,反力架由箱型鋼梁和鋼管斜撐組成,負環(huán)管片為混凝土管片通縫拼接。②反力架與始發(fā)井結構底板上的預埋件焊接。③反力架通過鋼墊塊調節(jié)工字鋼至結構側墻間距離,以便于負環(huán)管片安裝和拆除。始發(fā)基座具有足夠的剛度和強度。其結構見“盾構始發(fā)基座結構示意圖”。盾構基座放置時考慮盾構出洞后縱坡的坡度。2)盾構掘進機的組裝、調試見“盾構掘進機組裝、拆卸的施工方法圖”中的敘述。3)洞門止水裝置的安裝始發(fā)井出洞口內徑與盾構外徑之間存在環(huán)形建筑空隙,為防止盾構掘進機始發(fā)掘進時土體或地下水從空隙處流失,盾構掘進機始發(fā)前在洞圈處安裝密封裝置,作為施工階段臨時防泥水措施。盾構出洞防水裝置見下圖。4)組裝負環(huán)管片經精確測量將反力架等定位后,拼裝負環(huán)管片,為盾構推進提供后座反力。負環(huán)管片由5環(huán)鋼筋混凝土管片和一環(huán)臨時環(huán)形鋼管片組成,只拼裝下部的三塊環(huán)片,上部留口供臨時出土、進料用。5)洞門砼鑿除按設計開挖輪廓線人工鑿除端墻砼,具體施工方法見“本節(jié)4.9.3洞門鑿除施工方法及措施”。(2)盾構掘進機始發(fā)注意事項盾構掘進機始發(fā)前要根據(jù)地層情況,設定掘進參數(shù)。開始掘進后要加強監(jiān)測,及時分析、反饋監(jiān)測數(shù)據(jù),動態(tài)地調整盾構掘進參數(shù),同時注意以下事項:1)始發(fā)前在基座軌道上涂抹黃油,以減少盾構推進阻力。2)始發(fā)前在刀頭和密封裝置上涂油脂,避免刀頭損壞洞門密封裝置。3)保證始發(fā)基座導軌順直,嚴格控制標高、間距及中心軸線。4)及時封堵洞圈,以防洞口漏漿。5)防止盾構旋轉、上飄。由于盾構與地層間尚未建立摩擦力,盾構容易出現(xiàn)旋轉現(xiàn)象,宜加強盾構姿態(tài)測量,如發(fā)現(xiàn)盾構有較大轉角,采用刀盤正反轉的措施進行調整。盾構開始掘進時,掘進速度宜緩慢,同時加強盾構后支撐觀測,防止盾構上飄。2、盾構機的到達掘進到達掘進,指盾構機到達下一站之前10~15m范圍內的掘進。到站掘進前,再次確認盾構機的準確位置,掘進速度適當降低,推力減小。同時加強井壁砼的變形監(jiān)測。盾構機前端到達車站井壁后,人工鑿穿墻壁,并做洞圈封堵工作。盾構推進過程中嚴密注視刀盤油壓變化,當油壓值較高且呈繼續(xù)上升趨勢時,及時在刀盤正面和土倉內加注泡沫劑以降低刀盤油壓,改善刀盤受力狀況。3、洞門鑿除施工方法及措施盾構始發(fā)井和到達井的井壁豎墻為地下連續(xù)墻。在盾構進出洞前、洞門地層加固后將洞門部位的砼鑿除。(1)洞門鑿除鑿除砼之前,先在豎墻上按設計尺寸畫出洞門的輪廓線。鑿除時分兩層進行。先鑿除洞圈內第一層的鋼筋混凝土,為確保鑿除作業(yè)安全進行,出現(xiàn)意外情況以便及時封堵,剩下厚300mm的第二層采取分塊、由下而上的次序鑿除,共分九塊,直至鑿出最外排主筋為止。分塊方法及鑿除順序見下圖。圖中圖中①~⑨表示鑿除順序分塊示意圖(2)洞門鑿除洞門砼鑿除前做好以下工:1)當盾構逐漸接近洞門時,在洞門砼上開設觀測孔,加強對砼及周圍土體的變形監(jiān)測,并控制好盾構推進時的出土量和推進速度。2)洞門混凝土鑿除前需進行洞門地層加固。第十一小節(jié)明洞接收的施工方法本標段均為財經大學站作為接收站,采用明洞接收的工藝進行接收。明洞下部施工C30混凝土基座,明洞底部制作800mm厚鋼筋混凝土擋土墻,明洞內部填充水泥砂漿摻膨潤土。1、接收基座基座應在洞門破除前施工。基座為C30混凝土結構,澆筑前根據(jù)所測定的接收井高程成果、按照設計軸線位置準確測量放樣,進而確定基座澆筑標高。確?;行木€對準洞門中心且與盾構推進軸線一致。2、明洞回填(1)明洞底部采用C30混凝土,制作盾構機接收基座。(2)預埋鋼環(huán)至結構底板上表面填充M5水泥砂漿摻膨潤土,其余部分填充M1.5水泥砂漿摻膨潤土;回填完畢后澆筑填充孔處頂板。3、明洞蓋板鑿除盾構機進入車站并完成盾尾注漿后,通過負二層板預留的檢查孔檢查明洞內水壓,若水壓較大,說明車站端頭凍結體及預埋鋼環(huán)與盾構管片間存在滲漏,應進行補充注漿。注漿完畢后再次進行檢查,直至土體內不再出現(xiàn)滲漏,方可進行下一步破除作業(yè)。3.1、鑿砼前先進行現(xiàn)場查看,制定方案,組織技術交底,明確鑿除砼質量要求,使鑿除砼有關人員心中有數(shù),按要求操作。3.2、按照施工圖要求進行現(xiàn)場放樣,用手提切割機切割2cm深的邊線,以保證鑿除過程中砼棱角分明,不破損。3.3、鑿除過程中按照自上而下,由外到內的順序進行鑿除,碰到鋼筋應避開,切不可將鋼筋割斷、鑿斷。3.4、鑿除過程中施工材料、機具要存放整齊、場地要清潔。廢棄砼集中堆放,并用車運至指定地點拋棄,不得隨意傾倒。第十二小節(jié)盾構機組裝、拆卸的施工方法1、盾構機下井吊裝(注:吊裝圖僅為示意,不代表本標段車站結構形式)1.1、下井前的準備工作:1)對站體內一切障礙物進行清除,保證站體地面的平整。2)鋪設軌枕及電瓶車、后配套拖車的軌道。3)電瓶車以及管片車的吊裝下井。盾構組裝順序示意見下圖:1.2、200噸汽車吊裝臺車下井先將電瓶車、運輸小車吊裝入井,電瓶車是將車架牽引至車站用、運輸小車是支撐橋架用。依次將5#~1#臺車、橋架吊裝入井,最重臺車為22噸,因此吊索選用φ28mm,L=12m鋼絲繩四條,選用四個17t卡環(huán),選用QAY200汽車式起重機。車架一般都偏重,在吊裝時四個掛點的鋼絲繩應單獨受力不可前后左右串通,且在稍輕的一邊加鋼絲繩短頭或卡環(huán)調整水平。1.3、200噸汽車吊裝雙軌梁下井螺旋機、拼裝平臺、雙軌梁之中,螺旋機最重為17t,計劃選用QAY200汽車式起重機吊裝,吊索選用φ28mm,L=12m鋼絲繩兩條,選用2個17t卡環(huán)。為了保證雙軌梁后移方便,雙軌梁下井后在管片車上焊接好鋼支架方便安放雙軌梁,滿足支撐雙軌梁的重量和雙軌梁整體后移的強度及剛度。雙軌梁放在管片車上的鋼支架上用電瓶車往前移動雙軌梁,鋼支架后移與第一號臺車連接。1.4、螺旋輸送機下井用2根鋼絲繩將螺旋輸送機吊起,用手拉葫蘆調整傾斜角度,附帶一根承重繩,用牽引繩捆綁住螺旋輸送機,在下井過程中防止碰撞,下井位置到始發(fā)架上后,讓螺旋機端頭放在管片小車上,然后用手拉葫蘆拉向井內拽拉。臺車、螺旋機、拼裝平臺和雙軌梁吊裝完成后,將始發(fā)基座上放置的工字鋼和臨時軌道拆除。并對始發(fā)基座的固定情況進行檢查、校核。在盾構機將要落座的始發(fā)基座的鋼軌表面涂刷潤滑脂(按落座的順序分段涂抹),為下一步盾構機的組裝做好準備工作。1.5、中盾下井GMK7450汽車吊機擺臂將中盾吊置在兩吊車之間,使中盾的起吊中心控制在GMK7450汽車式起重機允許的吊裝幅度范圍內,控制GMK7450翻身時主臂最大負荷率不超過80%。中盾:φ6340×3380mm,重量96t;用四條φ65,L=14m鋼絲繩(四彎八股)掛到GMK7450汽車起重機的主鉤上,將4個55t卡環(huán)分別連接到四根鋼絲繩上(每個卡環(huán)連接兩個繩頭),再將4個55t卡環(huán)分別連接到已焊接好的4個吊裝吊耳上。用一對φ65mm,L=7m鋼絲繩一端掛在QAY200汽車吊的主鉤上,另一端用55t卡環(huán)固定在翻身吊耳上。檢查無誤后兩吊車同時同速起鉤,將盾構機中盾吊離地面200mm,靜止、觀察吊索和吊具無異常。兩臺吊車同時起鉤至2m,然后反復進行450t吊車起鉤、200t吊車落鉤動作。雙機抬吊期間,200t吊車荷載穩(wěn)定控制在80%以內,450t吊車隨著提升載荷逐漸增大,直至將整個中盾豎立起來,200t吊車不再受力,解除QAY200吊車鉤上的鋼絲繩,中盾翻身完畢。GMK7450汽車式起重機通過起鉤、回轉、松鉤、變幅等動作將中盾按照要求在始發(fā)架上放置就位。中盾和基座之間加設4塊5cm厚度墊塊,以便前盾有足夠的空間和中盾超平、找正和對接。1.6、前盾下井和連接GMK7450汽車吊機擺臂將前盾吊置在兩吊車之間,使前盾的起吊中心控制在GMK7450汽車式起重機允許的吊裝幅度范圍內。前盾尺寸:φ6340×3470mm,重量108t,用四條φ65,L=14m鋼絲繩(四彎八股)掛到GMK7450汽車起重機的主鉤上,將4個55t卡環(huán)分別連接到四根鋼絲繩上(每個卡環(huán)連接兩個繩頭),再將4個55t卡環(huán)分別連接到已焊接好的4個吊裝吊耳上。用一對φ65×7m鋼絲繩一端掛在QAY200汽車吊的主鉤上,另一端用55t卡環(huán)固定在翻身吊耳上。前盾翻身的方法與中盾的相同。前盾和中盾對接完成后,前盾和基座之間加設4塊5cm厚度墊塊,以便刀盤有足夠的空間和前盾超平、找正和對接。前盾與中盾貼近前安裝人倉密封和中前盾密封,并涂抹黃油以防止密封脫落。并在吊裝狀態(tài)對準銷子孔后安裝中盾與前盾連接螺栓。人倉安裝螺栓和中前盾連接螺栓必須先全部穿進連接孔內后,再用風動扳手緊固4個角后的螺栓后,吊車才能松鉤。在前盾與中盾完成連接后將他們用油缸后移,使前方預留出刀盤下井距離。注意:螺栓涂抹螺紋緊固劑,螺栓按規(guī)定力矩緊固。1.7、安裝盾體內平臺及輔件前盾與中盾連接完成后,安裝前盾、中盾內的平臺及各個輔助設備。1.8、刀盤下井和安裝刀盤φ6340×1600mm,單件重量22t;用一對φ65mm,L=7m的鋼絲繩一端掛在GMK7450汽車式起重機的主鉤上,將2個55t卡環(huán)分別連接到鋼絲繩的2組頭上,再將2個55t卡環(huán)分別連接到已焊接好的2個吊裝吊耳上。用一對φ60mm,L=14m鋼絲繩一端掛在QAY200汽車吊的主鉤上,另一端用兩個55t卡環(huán)分別固定在兩個翻身吊耳上,刀盤翻身的方法與中盾的相同。刀盤翻身完畢后調整汽車吊大臂位置,通過起鉤、松鉤、回轉、變幅等動作將刀盤按照要求安裝好。在井底將刀盤和前盾連接固定好,檢查刀盤的安裝固定情況。確認正確安全可靠之后方可松鉤解除鋼絲繩和卡環(huán),起鉤回轉吊機,刀盤吊裝完成。刀盤、前盾、中盾對接完成后,將前盾、中盾和基座之間的墊塊逐個緩慢用氧氣、乙炔溶除,直至盾構機緩緩穩(wěn)穩(wěn)落在基座上。1.9、200噸汽車吊裝管片拼裝機下井拼裝機,重7t,計劃用QAY200汽車式起重機進行吊裝,汽車式起重機主鉤上掛兩根φ28mm,L=12m的鋼絲繩,將2個17t卡環(huán)分別連接到鋼絲繩和兩個吊耳。拼裝機吊起后,大臂角度和方向不斷調整以便順利下井,位置找正后吊機緩慢松鉤,管片拼裝機吊下井后,配合安裝人員將拼裝機與中盾用螺栓和限位器連接,待安裝人員將連

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