砂卵石地層盾構(gòu)下穿建筑物施工經(jīng)驗教訓

1、砂卵石地層盾構(gòu)下穿建筑物砂卵石地層盾構(gòu)下穿建筑物 施工經(jīng)驗教訓施工經(jīng)驗教訓 中鐵四局集團城軌分公司中鐵四局集團城軌分公司 竇宇迪竇宇迪前言前言 本人以曾經(jīng)施工過的成都地鐵7號線6標火車南站科華南路站區(qū)間為例，簡單介紹下盾構(gòu)在全斷面砂卵石地層中連續(xù)穿越老舊房屋現(xiàn)場施工管理經(jīng)驗及教訓，有不妥之處，請各位領導批評和指正！ 匯報分以下五個方面v第一部分第一部分 工程概括工程概括v第四部分第四部分 實施效果驗證實施效果驗證v第五部分第五部分 施工經(jīng)驗教訓施工經(jīng)驗教訓v第三部分第三部分 施工流程及風險控制施工流程及風險控制v第二部分第二部分 盾構(gòu)下穿建筑物風險分析盾構(gòu)下穿建筑物風險分析 工程概況工程概況

2、0101 1 1、工程范圍、工程范圍 火車南站科華南路站區(qū)間隧道長約980m，兩條單線隧道線間距12.00m16.00m，最小曲線半徑450m；隧道線路埋深為16.19m28.54m，線路縱斷面最大坡度為29。2 2、工程地質(zhì)、工程地質(zhì)火車南站科華南路站盾構(gòu)穿越地層表火車南站科華南路站盾構(gòu)穿越地層表3 3、水文情況、水文情況 本區(qū)間地下水主要有三種類型：一是賦存于填土層的上層滯水，二是第四系砂卵石層的孔隙水，三是基巖裂隙水。卵石土層中孔隙水滲透性好，為強透水層，滲漏系數(shù)K=20m/d。 盾構(gòu)下穿建筑盾構(gòu)下穿建筑 物風險分析物風險分析 0202 本標段盾構(gòu)下穿建筑物眾多，其中風險性較高的主要集中

3、在火科區(qū)間盾構(gòu)在砂卵石地層中連續(xù)下穿和平小區(qū)二期（1棟、2棟）、和平佳苑（1棟、2棟）、南鐵新居（1棟、2棟、5棟）、和平小區(qū)四期（1棟、10棟）等9棟建筑物。v（1 1）下穿建筑物情況介紹）下穿建筑物情況介紹盾構(gòu)掘進方向盾構(gòu)掘進方向v（2 2）下穿建筑物調(diào)查情況表）下穿建筑物調(diào)查情況表 盾構(gòu)掘進不可避免會造成地表沉降，在成都地鐵特有的富水砂卵石地地層中，由于砂卵石層在一定的條件下在較長時間內(nèi)有一定的自穩(wěn)能力，因此，沉降具有很強的滯后性。盾構(gòu)掘進對砂卵石層擾動后，砂卵石層向地面發(fā)生松動，松動范圍以發(fā)生地層損失處為中心向地表發(fā)展。在松動層往地表發(fā)展過程中砂卵石層始終處于一種動態(tài)的自穩(wěn)狀態(tài),在此狀

4、態(tài)下通過地表監(jiān)測來反映地層損失幾乎已不準確。砂卵石地層形成半球形穹頂自穩(wěn)后，由于受到諸如季節(jié)性的地下水位提升、地表動荷載影響等因素影響，形成自穩(wěn)的砂卵石層穹頂表層逐漸剝落向地表發(fā)展，最終地面貫穿，形成塌孔。所以防止滯后沉降是保護建筑物安全的一個重要手段。v （3 3）風險性分析）風險性分析 根據(jù)實地調(diào)查該處9棟建筑物大部分為2002年左右時間建造,經(jīng)過5.12大地震的影響，部分房屋出現(xiàn)了裂縫，部分樓層甚至出現(xiàn)了貫通縫隙，建筑物沉降控制標準要求較高。 隧道在該處平面為R=450m的曲線，曲線半徑小，盾構(gòu)在砂卵石地層中，由于在掘進過程中會對地層產(chǎn)生擾動，可能造成地表建筑物沉降、開裂、傾斜，直接影響

5、到地面建筑物正常、安全使用，對建筑物內(nèi)工作人員或周邊人群的生活秩序、人身安全、財產(chǎn)安全造成一定危害。所以盾構(gòu)下穿風險性極高，判定為重大危險源。v（3 3）風險性分析）風險性分析盾構(gòu)下穿房屋施工盾構(gòu)下穿房屋施工流程及過程控制流程及過程控制 0303 1 1、盾構(gòu)下穿房屋施工流程圖、盾構(gòu)下穿房屋施工流程圖 2 2、技術(shù)準備工作、技術(shù)準備工作 （1）地質(zhì)補勘 盾構(gòu)掘進前，對該段地層進行了地質(zhì)補勘，通過與原地勘資料相比，基本相同，無地層突變帶。 地質(zhì)補勘及取芯照片地質(zhì)補勘及取芯照片 2 2、技術(shù)準備工作、技術(shù)準備工作 （2）房屋入戶調(diào)查及鑒定工作 盾構(gòu)施工前，對盾構(gòu)下穿范圍內(nèi)房屋的基礎資料、結(jié)構(gòu)形式在

6、成都市檔案館進行查詢，并與設計圖進行比對，有無差異。進行入戶調(diào)查拍照取證，并聘請有資質(zhì)的單位進行鑒定。調(diào)查取證，邀請有資質(zhì)的單位進行房屋鑒定。裂紋裂紋入戶調(diào)查并取得房屋現(xiàn)狀簽認單入戶調(diào)查并取得房屋現(xiàn)狀簽認單 建筑物現(xiàn)狀調(diào)查表及房屋調(diào)查臺賬 2 2、技術(shù)準備工作、技術(shù)準備工作 對房屋有裂縫的位置貼上見證紙條，并加蓋見證章，用尺量裂縫寬度并拍照留底，其上標明粘貼時間。同時對建筑物現(xiàn)狀進行安全評估并形成評估報告。 現(xiàn)狀裂紋拍照取證現(xiàn)狀裂紋拍照取證房屋鑒定報告房屋鑒定報告裂紋寬度 2 2、技術(shù)準備工作、技術(shù)準備工作 （3）建筑物預加固工作 盾構(gòu)機穿越房屋前，為防止盾構(gòu)機穿越房屋時對房屋下層土體擾動和多

7、出土而造成房屋沉降、傾斜等，需提前預注漿。預注漿一般在盾構(gòu)機穿過房屋前至少15天進行，采用單液注漿機進行注漿，注漿壓力一般為0.50.6Mpa，地面預注漿漿液由水、水泥配制而成，其配合比為：水：水泥=1：0.8。同時注意預留一部分注漿孔作為應急注漿孔，待盾構(gòu)掘進異常時，及時補充注漿。 2 2、技術(shù)準備工作、技術(shù)準備工作 盾構(gòu)下穿和平小區(qū)四期注漿加固圖盾構(gòu)下穿和平小區(qū)四期注漿加固圖盾構(gòu)下穿南鐵新居注漿加固圖盾構(gòu)下穿南鐵新居注漿加固圖 2 2、技術(shù)準備工作、技術(shù)準備工作成都地鐵號線工程土建6標7 現(xiàn)狀裂紋拍照取證現(xiàn)狀裂紋拍照取證房屋鑒定報告房屋鑒定報告 圖一圖一 探孔開挖探孔開挖圖二圖二 鉆孔角度

8、控制鉆孔角度控制圖三圖三 鉆孔深度控制鉆孔深度控制圖四圖四 袖閥管安裝袖閥管安裝圖五圖五 注漿壓力控制注漿壓力控制 圖六圖六 地表恢復地表恢復 （4）監(jiān)測點布設 對盾構(gòu)穿越范圍布設監(jiān)測點，并針對盾構(gòu)隧道影響范圍內(nèi)房屋布設建筑物監(jiān)測點、進出建筑物時在隧道中心線上布設分層監(jiān)測孔，深度為隧頂以上5米處。分層監(jiān)測孔的目的在于敏感性高，能立即測出地層真實沉降，便于及時采取相關措施。建筑物沉降監(jiān)測點建筑物沉降監(jiān)測點安放分層監(jiān)測孔安放分層監(jiān)測孔 2 2、技術(shù)準備工作、技術(shù)準備工作 （5）教育和培訓工作 項目與社區(qū)居民代表召開座談會，做好社區(qū)工作，爭取社區(qū)居民的支持。與小區(qū)業(yè)主代表進行座談與小區(qū)業(yè)主代表進行座

9、談 2 2、技術(shù)準備工作、技術(shù)準備工作 3 3、盾構(gòu)正式掘進、盾構(gòu)正式掘進 渣渣土土改改良良效效果果 （1）渣土改良 盾構(gòu)下穿建筑物段采用以泡沫改良為主，遇含砂層輔以膨潤土的改良方式。泡沫選用BASF泡沫，膨潤土選用優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤土。 （2）出土量控制 出土量控制必須采用體積和重量雙控措施。每環(huán)出土量控制在55m3為佳，上下偏差最大不超過2m3。每車出土量（15 m3）須與相應的推進距離（0.41m）及時對比復核。一環(huán)渣土重量平均在110t左右。如遇超方等異常情況，及時進行地面跟蹤注漿。 龍門吊稱重系統(tǒng)龍門吊稱重系統(tǒng)渣土稱重記錄渣土稱重記錄 3 3、盾構(gòu)正式掘進、盾構(gòu)正式掘進 （3）掘進控制 盾

10、構(gòu)下穿建筑物掘進參數(shù)設定如下表。 類別類別掘進速度掘進速度刀盤扭矩刀盤扭矩推力推力土倉壓力土倉壓力螺旋機轉(zhuǎn)螺旋機轉(zhuǎn)速速渣土管理渣土管理參數(shù)40mm50mm25003500KN.m10001300t 1.11.3bar37rpm1.5m管片理論55方； 3 3、盾構(gòu)正式掘進、盾構(gòu)正式掘進 （4）注漿管理 盾構(gòu)下穿建筑物段注漿分為同步注漿、二次注漿、地表跟蹤注漿。其中過建筑物段管片增設注漿孔，由每環(huán)6個注漿孔增加至16個，增強二次注漿封環(huán)效果，二次注漿一般在盾尾后4環(huán)開始實施，每隔5環(huán)打一個環(huán)箍。同步注漿量增至每環(huán)8m3,地面預留注漿孔在盾構(gòu)通過后及時補充注漿。 增設注漿孔增設注漿孔 3 3、盾構(gòu)

11、正式掘進、盾構(gòu)正式掘進實施效果驗證實施效果驗證 0404 火科區(qū)間盾構(gòu)雙線歷時兩個月，最終于2015年1月2日前順利安全下穿和平小區(qū)四期、南鐵新居、和平佳苑、和平小區(qū)二期等九棟居民樓，最大沉降量1cm，沉降設計控制值2cm，施工過程中未出現(xiàn)預警現(xiàn)象，盾構(gòu)掘進參數(shù)、管片拼裝質(zhì)量等各項參數(shù)控制良好，贏得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。 施工施工經(jīng)驗教訓經(jīng)驗教訓 0505 作為一名現(xiàn)場管理者，盾構(gòu)下穿建筑前，首要目的是做好地面預注漿加固工作，而預注漿加固工作的前提就是要和社區(qū)居委會、居民做好解釋溝通工作。這就要求我們提前介入，主動和社區(qū)居委會搞好關系，做好宣傳工作，爭取他們的理解和支持，以保證現(xiàn)場能順利

12、施工。再者，地面注漿加固距離工地均較遠，所需水和電是大事情，輕者影響施工成本，重者影響施工安全。以7號線火科區(qū)間為例，鉆機用電、注漿用水全部從小區(qū)接入，降低了施工成本，保證了現(xiàn)場快速施工，同時避免了因發(fā)電機帶來的施工噪音，降低了施工阻力。 地面預注漿加固前，配合工程技術(shù)部門做好房屋入戶調(diào)查和房屋鑒定工作，發(fā)揮每日在現(xiàn)場轉(zhuǎn)悠的優(yōu)勢，遇到老舊房屋開裂的情況，及時拍照取證，報至監(jiān)理，提前做好證據(jù)備案工作。 地面預注漿加固過程中，必須和工程部緊密配合，嚴格按下達的技術(shù)指令進行操作，遇到特殊情況時，及時上報，經(jīng)集體商議后做出正確判斷。堅持每日班前給協(xié)作隊伍講話，告知當天工作內(nèi)容、技術(shù)要求、注意事項等。施工過程中不停巡視，協(xié)調(diào)解決當天出現(xiàn)的問題，做好外協(xié)隊伍的服務工作，快速推進現(xiàn)場進度。當班結(jié)束后，檢查當班工作的內(nèi)容是否存在偏差，采取何種糾偏措施，及時上報至副經(jīng)理及項目經(jīng)理處。積極和物機部配合，將每天所需的材料和機械設備至少提前一天報送至物機部