盾构施工重难点.docx

《盾构施工重难点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《盾构施工重难点.docx（20页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、2.2.1本标段盾构在粗砂、砾砂地层中始发、到达是本标段区间施工的重点本标段何坊西路站十字街站区间、江铃东路站何坊西路站区间、京山站江铃东路站区间始发、到达端头处地址主要为粗砂、砾砂层，该地质地下水丰富、地层渗透系数高。根据地勘显示本标段3个区间松散岩类空隙潜水主要赋存于砾砂层中,地下水位微承压水。1、盾构始发、到达段穿越富水砂层的风险：（1）易形成喷涌，导致地面塌方、建（构）筑物开裂损坏由于富水砂层含水量丰富，渗透性好，且受扰动后易液化，因此土压平衡盾构在富水砂层中掘进很容易出现喷涌现象，一方面，需用大量时间进行盾尾清理，严重影响盾构施工进度，另外，大量泥砂喷出或砂遇水液化，均易引起地层沉降

2、，从而最终导致地面建（构）筑物沉降变形，甚至损坏。（2）地面沉降难以控制、洞门漏水、漏砂造成地面塌方、建（构）筑物开裂损坏砂层稳定性差，一旦土体被扰动，发生沉降，大量的地下水和砂将从洞门溢出，导致洞门上方地面处出现大面积沉降。一旦发生喷涌现象，地面沉降肯定会很大，即使没有发生喷涌，控制地面沉降还是非常困难，主要原因是：1）砂层自身自稳性差，而刀盘开挖直径比盾体外径一般至少大20Omnb从刀盘开挖到注浆填充这需要一段较长时间，这期间不可避免产生砂层沉降；2）掘进过程中，不可避免要造成砂层失水，且一定会对砂层产生扰动，这都会导致砂层产生沉降。若沉降控制不好，极易造成地面塌方、建（构）筑物损坏。2、

3、盾构始发、到达段穿越富水砂层的施工措施：（1）在始发、到达之前，对盾构机进行全面检查及维修保养。一方面，防止泥水、砂浆从盾尾密封冒出，一旦泥水大量从盾尾冒出，易造成失水沉降，而砂浆从盾尾冒出，将无法及时对管片背后进行填充，亦导致沉降难以控制；另一方面，防止因故障长时间停机，而导致土仓大量积水，且盾体外壳与开挖隧道之间的空隙无法及时填充。（2）进行土体改良。主要是采用聚合物添加剂、膨润土等来改良渣土，以改善渣土的和易性，增加止水效果，避免喷涌的发生。（3）做好同步注浆和二次注浆工作。一方面，防止隧道后方的水流入土仓；另一方面，及时填充管片背后空隙，防止沉降进一步扩大。严格控制同步注浆。确保浆液填

4、充盾尾管片与土体间的建筑空隙，注浆压力和注浆量的控制应以推进时的监测数据来动态控制。注浆量应根据沉降情况即时调整。及时进行二次补压浆，控制后期沉降。盾构始发、到达段范围内的管片增设预埋注浆孔，在盾构穿越后对该区段隧道周围土体进行注浆加固，使加固后的土体有良好的均匀性和较小的渗透系数，加固土体强度qu大于0.3MPa（4）合理选择掘进模式和掘进参数。一般采用土压平衡模式，根据地下水位、地层条件、隧道埋深等合理选择土仓压力。合理选择掘进参数，例如：螺旋输送器的转速、闸门开度，刀盘转速，推进千斤顶的推力等。（5）控制好盾构机的姿态。若盾构机姿态不好，需要纠偏，这对控制沉降及其不利。（6）合理确定渣土

5、的松散系数，严格控制出土量，防止超挖和欠挖，根据地面及隧道内监测结果合理调整出土量，并根据数据进行不断的调整，以保证施工质量。合理设定土压力平衡值，保持土压压力波动值限制在10%以内。施工设定值根据盾构埋深、所在位置的土层状况、前段隧道施工情况以及监测数据进行合理的调整。（7）尽量做到快速通过。应该尽量提高掘进速度，避免刀盘转动对地层扰动时间过长，造成上部砂层松动，同时掘进速度加快能够及早为管片背后注浆创造条件，有利于隧道稳定和控制地表沉降。（8）严格控制管片拼装质量。管片拼装时尽量用足千斤顶，决不允许可用千斤顶出现闲置情况。在盾构推进结束后回缩的千斤顶应尽可能的少，以满足管片拼装即可，从而减

6、少千斤顶回缩造成盾构机的后退、管片位置移动，而造成地面及建筑物的沉降及管片拼装误差偏大。拼装后及时调整千斤顶的顶力，防止盾构姿态发生突变。做好监测工作，及时反馈监测信息。适当加密监测频率，根据地表沉降和建筑物沉降的监测数据，结合地质情况，及时调整土仓压力、千斤顶推力等施工参数。（9）盾构始发、到达段前后9环范围内采用管片拉紧装置。3、优化盾构进、出洞土体加固措施端头加固目的：（1）控制地表沉降、端头不坍塌始发、到达前往往需要凿除洞口井壁的混凝土，割除钢筋，以满足盾构顺利进出洞，而洞口的井壁混凝土有时要达到80OnmI或更厚，凿除时间长，要避免凿除过程发生坍塌，更要避免因开挖面暴露时间过长而坍塌

7、或造成过大地表沉降。（2）控制水土流失本次盾构始发、到达段穿越含水砂层、含水量较高、水平渗透系数大，盾构始发、到达段容易造成水土流失，地下水涌入隧道。（3）重型机械作用时土体的承载力盾构吊装或拆卸时，重型吊机往往作用在端头位置，为防止重型机械作用在软弱土体上起吊时发生失稳、坍塌，对地表的软弱地层进行加固。本标段三个区间进出洞段均采用850600三轴搅拌桩加固，搅拌桩与围护间500mm空隙采用800600双管旋喷桩加固。加固体纵向长度始发端为IOn1、接收端为12m。横向加固范围为盾构管片外缘向上、下、左、右各3m的范围（强加固区），隧道顶部以上3m至地面为弱加固区。加固示意图如图2.2-1、2

8、.2-2所示:图2.2-2始发、到达段加固剖面示意图在加固区外侧打设6口应急降水井，作为盾构始发、到达的应急措施，开启降水井时,应加强对周边环境、建筑物的监测，确保结构及施工安全。2.22盾构下穿、侧穿建筑物是本工程的重点本标段3个区间共需穿越江西采矿机械地下人防、沿街商铺房屋、五金厂宿舍、省一建集资房、加油站、立雀麻将机商铺、老地方烧菜馆、近恒鑫汽车商行、玉带明珠住宅小区、土地局安置房小区等众多建筑物。具体详见表2.2-1区间穿越建筑物一览表:区间穿越建筑物一览表表2.2-1区间名称里程穿越建筑物位置关系地质情况京山站江铃东路站区间ZCK31+793.77ZK31+807.249江西采矿机械

9、地下人防下穿5砾砂层ZCK31+760ZCK31+7902层沿街商铺侧穿ZCK33+858ZCK33+935五金厂宿舍侧穿5砾砂层江铃东路站何坊西路站区间ZCK33+923ZCK34+002省一建集资房侧穿粗砂5砾砂层ZCK32+713.66ZCK32+743.854中石化迎宾加油站侧穿5砾砂层、卜2强风化泥质粉砂岩何坊西路站、十字街站区间ZCK34+269.426ZCK34+33L094立雀麻将机商铺、老地方烧菜馆等临街商铺、恒鑫汽车商行，侧穿而砂、5砾砂层ZCK34+321.88ZCK34+405.659玉带明珠住宅小区侧穿5砾砂层ZCK34+458.087ZCK34+585.127沿街商

10、铺侧穿ZCK34+697.254ZCK34+825.904土地局安置房小区侧穿5砾砂层、卜2强风化泥质粉砂岩、4钙质泥岩对策:为确保构筑物安全，在盾构推进过程中，需要通过放慢施工速度、优化施工参数、控制土体损失量、针对风险点的风险等级采用提前地层预注浆、加强盾尾注浆及二次注浆并加强地面建筑监测等施工措施来控制地面隆沉。必要时将相关区域的管片螺栓加强至8.8级，管片注浆孔增至16个。1、盾构穿越前措施（1）为确保盾构顺利穿越，在有条件的情况下，设置一定长度的试掘进段，提供试掘进来反馈制定盾构施工参数，以及掌握地面的沉降规律来指导穿越施工。（2）在盾构穿越前对盾构机主机和后配套设备进行全面检查、保

11、养和维修，并对易损件配备足量的备品备件。（3）在被穿越结构周边设置地面监测横断面和结构监测点，用来分析单点地面沉降值和用来分析同断面的不均匀沉降因素，为以后盾构穿越结构施工时做好铺垫。同时，建立完善的变位监测系统，对被穿越结构和地面进行系统、全面的跟踪测量，实行信息化反馈施工。监测频率每天57次左右，具体按风险等级监测频率加强。（4）按风险等级采取预注浆措施，因为南昌的富水砂层是极易在盾构刀盘切削后发生塌落的地层，提前的加固注浆可以使砂层得到一定的固结性，即便被刀盘扰动也能保持一定时间的自稳性，为后续的同步及二次注浆提供条件。预注浆可以通过被穿越结构基础所在的地面，采用旋喷或袖阀管注浆方法实施

12、。（5）根据房屋的结构型式及与隧道的关系，制定房屋最大沉降和沉降差的警界值。2、盾构穿越过程中的措施（1）通过控制土仓压力、刀盘转速、推进速度、出土量等措施，加强掘进参数的控制。在盾构掘进时，降低推力和掘进速度，做好硝土改良，严格控制出硝量，减少掘进过程中周围土体的扰动，从而减少对地表建筑物等的影响。（2）严格控制掘进过程中姿态，为了避免管片上浮造成的管片超限，盾构机姿态在掘进时根据管片上浮情况进行适当下调。在盾构进入加固区前将盾构机姿态调整至低于设计2030mm,同步注浆和二次注浆时利用上部的注浆孔。（3）加强同步注浆将是和浆液质量控制，将同步注浆量增幅20%30%,同步注浆采用初凝时间较短

13、的浆液，尽早封堵渗漏通道；严格控制注浆压力和注浆量，使周围空隙充填密实。盾构推进过程中，根据地面沉降观测点的具体数据，调整同步注浆的参数。（4）保持管片外壁与盾构机内壁的间隙四周均匀，以保证盾尾密封刷处于良好工作状态。同时在盾构掘进过程中加强盾尾密封油脂的压注，以保证盾尾密封刷的密封性能。（5）严格控制盾构纠偏量，在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工，盾构姿态变化不可过大、过频。控制每环纠偏量不大于10mm（高程、平面），控制盾构变坡不大于1%。，以减少盾构施工对地层的扰动影响，从而尽可能减少地表沉降。（6）及时进行纠偏，但应限制每次纠偏量，以减少因纠偏造成的土体损失。（7）

14、选择质量较好的盾尾油脂，并在施工过程中注入饱满；做好管片选型和盾构姿态的控制，保证良好的盾尾间隙。（8）紧跟二次注浆，根据监测结果，对脱出盾尾5环后的管片背部进行二次注浆，使沉降及早稳定。在管片脱出盾尾5环后，根据后期沉降情况，采取对管片后的建筑空隙进行二次注浆的方法来填充，采用水泥水玻璃双液注浆，每环压注双液浆0.30.4m3,注浆压力在0.3MPa左右。壁后二次注浆根据地面监测情况随时调整，从而使地层变形量减至最小。3、盾构后期施工的措施待盾构穿越后，必须对建筑物继续进行跟踪监测直至变形趋于稳定。同时根据监测报表在隧道内对该区域进行壁后二次注浆，如若发现后期沉降通过壁后二次注浆不能得到很好

15、的控制可以考虑采取进行地面加固措施，如旋喷、袖阀管注浆或分层注浆等。2.2.3盾构下穿玉带河暗涵施工是本工程的重点本标段何坊西路站“十字街站区间在里程CK34+66(885段下穿玉带河暗涵，暗涵为框架结构，垂直净距10.512.3m。隧道与玉带河暗涵位置关系图如图2.2-3所示：图2.2-3隧道与玉带河暗涵平面、剖面位置关系图1、穿越措施(1)施工准备盾构通过玉带河暗涵之前，项目部领导组织成员对其进行全面调查，收集相关资料，了解玉带河暗涵的所处位置、地质、埋深、结构、周围情况等。根据南昌市对建筑物保护的控制要求依据，针对穿越暗涵线段编制穿越方案、应急预案，并准备相应材料设备。在穿越前与相关单位联系，经相关单位同意后办理穿越暗涵手续。手续办理成功后，召开专家方案评审会，方案评审通过后根据穿越暗涵方案进行施工。穿越前委托勘测单位对暗涵段进行补勘，补勘后与所收集资料进行对比、分析为后续施工作为参考。（2）穿越前措施D为确保盾构顺利穿越，在有条件的情况下，设置一定长度的试掘进段，提供试掘进来反馈制定盾构施工参数，以及掌握地面的沉降规律来指导穿越施工。2）在盾构穿越前对盾构机主机和后配套设备进行全面检查、保养和维修，并对易损件配备足量