關于盾構機到達停機后施工盾構接收井進行設備解體、吊裝的淺談

1、關于盾構機到達停機后施工盾構接收井進行設備解體、吊裝的淺談 中國社會科學院環(huán)球市場信息導報雜志社 2011-03-18 22:54:09 作者:SystemMaster 來源: 文字大小:大中小 關于盾構機到達停機后施工盾構接收井進行設備解體、吊裝的淺談鄧偉慶（中鐵一局城軌公司 陜西西安 710054）摘要：北京地鐵四號線20標段北宮門站龍背村區(qū)間盾構接收井受到拆遷因素的影響，導致盾構機掘進到達接收井位置后才進行盾構接收井圍護結構、土方開挖及支護、主體結構的施工，是典型的盾構機接收工序倒置的施工案例，在全國范圍內較為少見。最終，成功的完成了接收井圍護與主體結構的施工，安全的將盾構機解體、吊出。

2、關鍵詞：盾構機；施工；設備解體1.工程概況北京地鐵四號線20標段范圍為一站兩區(qū)間。其中北宮門站龍背村區(qū)間隧道單線長度為506.7m，此區(qū)間包括一座地下二層框剪結構的盾構接收井。北龍區(qū)間原設計工籌為盾構機從北宮門車站右線始發(fā)，到達北龍區(qū)間盾構接收井后進行掉頭從而完成左線的掘進。2.原設計正常工序流程盾構接收工藝按照業(yè)內正常的做法，即在盾構機出洞到達前，要完成盾構接收井的圍護和主體結構，并且做好盾構的接收準備。（如洞門的鑿除、接收架的安放、固定、洞門簾布的安裝等）具體見盾構接收施工流程圖為：施工準備盾構接收井施工洞門部分鑿除洞門密封的安裝接收托架安裝到達段掘進貫通后步上接收托架。3.實際工籌安排在

3、實際施工過程中盾構接收井施工范圍受到部隊加油站拆遷的影響，導致接收井無法施工。項目上考慮了將接收井沿線路方向前后移動的設想，并邀請專家、設計、監(jiān)理及業(yè)主一起討論，實地踏勘考察，由于周邊交通道路及河流等環(huán)境的影響，不具備遷移條件?？紤]已經影響到隧道洞通及洞內安裝、鋪軌等一系列目標節(jié)點工期，為了保證施工進度，各方經過專題討論后同意，決定盾構機從北宮門車站北端頭右線始發(fā)，到達北龍區(qū)間盾構接收井后停機。一旦拆遷問題解決，立刻組織接收井圍護結構、土方開挖及支撐施工，從而開挖出盾構機后進行解體、吊裝，運至北宮門車站北端頭左線二次下井始發(fā)完成剩余隧道的掘進；左線始發(fā)、掘進的同時，接收井進行主體結構施工。（詳

4、見圖3.1）圖3.1 實際盾構掘進順序圖4.施工過程中采取的保障措施。4.1 確保盾構機準確無誤的到達停機位置所采取的措施。（1）停機前做好洞內的控制測量； （2）加強人工測量檢測盾構機的導向系統(tǒng)是否正常； （3）確定盾構機的停機里程； （4）根據盾構機的幾何關系和導向系統(tǒng)的顯示里程，推算出盾構機的實際掘進里程，最終使其到達指定的停機位置；（5）停機后做好盾構機上方的地面監(jiān)控量測。4.2 在不具備安放接收架的情況下安全的開挖出盾構機并且進行解體、吊裝所采取的措施。盾構接收井地質情況在地勘報告中顯示地面下10米至21.6米范圍內為砂卵石層，盾構機停機位置埋深在10米，主要地層為粉細砂及卵石層。盾

5、構接收井內的土方開挖作業(yè)意味著盾構機即將被挖出，進一步等待的將是解體、吊裝。在不具備安放接收架的情況下，結合了地質情況的特點，為了保證盾構機在開挖、解體及吊裝過程中的安全，采用了盾構下方土體注漿加固及支撐的方式來保證安全。解決了在不具備安放接收架的情況下成功的完成了盾構機解體、吊裝的安全問題。施工方案a、北-龍區(qū)間盾構接收井盾體下部注漿加固深度為4.4m，縱向間距250mm，橫向間距500mm兩排布設；分別傾斜和垂直打入砂卵石層中，深入基底下1m，斜管與直管梅花形交錯布置，進行注漿加固；臨時支撐采用28b三角支架間距0.8m沿盾體兩側進行支撐，三角支架之間采用同材料連接鋼架進行連接，形成整體支

6、撐體系，以保證在開挖盾體及解體過程中的安全。施工工藝及漿液參數如下： b、雙液注漿施工參數 加固范圍：盾體下部砂卵層； 加固深度：4.4m； 漿液選擇：水泥-水玻璃雙液漿； 漿液配比：水灰比0.8:11:1；水玻璃濃度3540Be； 水泥漿與水玻璃的體積比為1:0.6；注漿壓力：0.8-1.0 MP； 凝結時間：30-40s孔位布置：間距500X250； 擴散半徑：600mm土層孔隙率：60%-85%； 土層填充率：0.9漿液注入率：0.63； 漿液消耗系數：1.14.3 盾構機在地下長時間停機采取措施。1、停機前，依據具體的停機時間制定詳細的停機方案與計劃，安排監(jiān)測組和盾構隊組織專人負責停機

7、期間的工作。2、做好停機前的最后一環(huán)的掘進，調節(jié)停機時的土倉壓力比設定壓力略大于0.20.3bar。3、根據同步漿液的初凝時間，安排停機57小時后，再掘進50100mm。掘進過程不進行注漿和出土，防止?jié){液凝固盾尾密封刷。4、盾構停機時間較長，通過中盾和前盾的膨潤土加入系統(tǒng)，在盾體周圍注滿泥漿，保持地層穩(wěn)定，同時防止周圍土體與盾體固結，避免盾構機再次掘進時土體摩擦力過大。5、加強對盾構機土倉壓力的監(jiān)視和調整，根據地層情況確定土倉壓力警戒值。當土倉壓力低于警戒值時，通過膨潤土系統(tǒng)加入泥漿來保持土倉壓力。6、加強對地面的監(jiān)測，及時反應地層的變形情況。7、每隔3天，需要定期做小距離的推動。8、停機期間

8、，按正常保養(yǎng)程序對盾構機進行保養(yǎng)。4.4主體結構未施工的環(huán)境下，在深基坑周邊完成盾構機解體、吊裝重物作業(yè)所采取的安全措施。由于盾構機已經停放在龍背村接收井里，無法按照正常的程序解體、吊裝（正常工序即施工完主體結構后再進行接收）。鑒于此情況，為確保基坑安全，吊裝過程不向基坑施加側壓力，實施了施工吊車承臺樁及承臺梁的方案。主要施工方法是在吊車支點位置施工承臺樁，承臺樁為直徑1000mm的鉆孔灌注樁，將其與承臺梁連接，承臺梁中心及周邊采用300mm厚C25混凝土回填。承臺樁打樁深度與接收井圍護樁一致，承臺梁與冠梁采用泡沫板進行隔離，防止吊裝過程中擠壓冠梁而形成不安全因素！ 4.5盾構機進出洞的控制。

9、4.5.1盾構進、出洞端頭加固盾構機端頭進出洞土體加固采用旋噴樁配合攪拌樁方式進行加固，靠近車站及接收井端頭采用單排800600雙管旋噴樁，攪拌樁采用三軸850600。加固后的土體有良好的自立性，密封性、均質性，無側限抗壓強度不小于1MPa，滲透系數小于10-8cm/sec。加固范圍為：盾構對盾構始發(fā)、接收端頭沿盾構方向均9米，加固寬度為盾構隧道結構每側3m，豎向加固范圍為盾構隧道結構上下各3m。同時在加固體外側設置一圈閉合的止水帷幕，并加強盾構進出洞端頭范圍降水措施，沿加固范圍四周布5口降水井，對端頭處地下水進行降水施工。4.5.2盾構機進、出洞姿態(tài)控制盾構機進洞前首先對洞門進行實際測量，掌

10、握洞門的實際位置與設計存在的誤差值，來指導和調整盾構機在始發(fā)架上的姿態(tài)。保證盾構機刀盤中心線與隧道中心軸線的關系滿足進洞要求。根據我公司以往在華北地區(qū)的施工經驗，盾構機進洞前將始發(fā)架抬高2cm,使盾構機以蛇形姿態(tài)進洞，防止盾構機載頭現象。加大對反力架的監(jiān)測頻率，防止盾構機在進洞時反力架的變形、移位，影響盾構機的姿態(tài)。在盾構出洞前50m，測量成洞隧道中心軸線與隧道設計中心軸線的關系，同時對接收洞門位置進行復核測量，確定盾構機的貫通姿態(tài)及掘進糾偏計劃。在考慮盾構機的貫通姿態(tài)時注意兩點:一是盾構機貫通時的中心軸線與隧道設計軸線的偏差，二是接收洞門位置的偏差。綜合這些因素在隧道設計中心軸線的基礎上進行適當調整。糾偏要逐步完成，每一環(huán)糾偏量不能過大。盾構機刀盤距離貫通里程小于10m時，在掘進過程中，專人負責觀測出洞洞口的變化情況，始終保持與盾構機司機聯系，及時調整掘進參數,控制好盾構姿態(tài)。4.5.3進、出洞參數控制（1）進洞參數控制盾構進洞時，初始切削土體刀盤轉速不宜過大，增加泡沫的用量，不出土，逐步建立土壓平衡。根據施工經驗，主要參數控制為：推力小于500t，刀盤轉速1.0轉/min，速度10mm/min。（2）出洞參數控制在盾構機出