盾構始發(fā)方案

1、地鐵盾構工程施工課程盾構施工方案實訓報告姓 名： 朱凱敏 班 級： 市政1413 學 號： 2014061109 指 導 老 師： 馬老師 城 市 建 設 學 院二一 六 年 五 月盾構始發(fā)施工的專項方案1、工程概況某隧道位于兩站區(qū)間，為全線控制性工程。隧道起訖里程為DIK33000DIK43800，全長10.8km。隧道進口標段工程范圍為：左線全長5550米（DIK33+000DIK38+550），其中盾構段隧道長4890米（DIK33+660DIK38+550），右線全長5250米（DIK33+000DIK38+250），盾構段隧道長4590米（右線DIK33+660DIK38+250）。

2、盾構工作井起訖止里程為DIK33+637DIK33+660，結構內凈空長23m，寬30.88m，深18.28m。盾構井圍護結構采用地下連續(xù)墻與鋼筋砼或鋼管內支撐組成聯(lián)合支護形式，地下連續(xù)墻厚800mm，深32m，墻間采用600旋噴樁止水，鋼筋混凝土內襯墻厚1000mm。盾構隧道管片內徑為9.8m，厚度500mm，盾構刀盤直徑為11.182m。隧道進口標段采用一臺泥水加壓平衡盾構機由起點掘進到終點即接收井處調頭推進另一線路隧道。本次始發(fā)段總長140m，包括盾構機出洞和70環(huán)的試推進，主要施工內容為洞門破除、盾構機出洞以及試推進。2、工程地質依據(jù)地質勘察報告、補充地質勘察報告及盾構工作井的開挖記錄

3、，從上到下依次為人工填土層、淤泥層、粉質粘土層、粉砂層、細砂層、中砂層、粗砂層、卵石圓礫層、強風化泥質粉砂巖層。盾構機出洞時，除拱部少部分位于淤泥層中外，洞身大部分處于砂層中。3、盾構始發(fā)總體方案首先，在土方開挖前，進行端頭土體加固，當土方開挖豎井主體結構完成后對加固體與連續(xù)墻外側的縫隙進行注漿加固；其次，組裝第一臺盾構后配套拖車，并將其拖入明挖暗埋段結構；再次，組裝盾構主機并將主機和后配套拖車連接，完成盾構機整機調試，同時完成地面泥水處理系統(tǒng)、環(huán)流系統(tǒng)、垂直運輸系統(tǒng)和水平運輸系統(tǒng)、制漿系統(tǒng)等安裝調試。在上述工作期間可交叉作業(yè)，完成洞門密封、洞門破除，最后完成反力支撐并開始拼裝負環(huán)管片后形成盾

4、構始發(fā)狀態(tài)，開始盾構始發(fā)掘進。 3、設計要求對端頭井進行加固處理 采用850250旋噴加固，設計參數(shù)28天的土體強度達到1.2mpa。具體尺寸見附圖。洞門封閉采用地下連續(xù)墻，厚800mm，2排2532鋼筋，盾構全部穿過。4、施工單位擬采用609mm壁厚16mm的鋼管作為反力架支撐。洞門密封裝置安裝為了防止盾構始發(fā)掘進時泥土、地下水等從盾殼與洞門的間隙處流失，在盾構始發(fā)時需安裝洞門臨時密封裝置，密封由簾布橡膠、扇形壓板、折葉板、墊片和螺栓等組成。施工分兩步進行，第一步在始發(fā)端墻施工過程中，埋設好始發(fā)洞門預埋鋼環(huán)；第二步在盾構始發(fā)前，安裝洞口密封鉸接壓板及橡膠簾布板。盾構機進入預留洞門前在刀盤外圍

5、和簾布橡膠板外側涂潤滑油脂防止盾構機刀盤磨損簾布橡膠板影響密封效果。要求按施工順序：盾構施工前對洞門處（外、內）如何處理軌道如何鋪設反力架如何安裝洞門如何封閉盾構如何推進管片如何安裝如何始發(fā)注漿如何防水處理進行編制專項方案） 一、盾構施工前對洞門處（外、內）處理： 1、盾構始發(fā)端端頭加固處理 采用850250旋噴加固， 要求28天的土體強度達到1.2mpa。具體尺寸見附圖。 2.洞門鑿除 在洞門鑿除鋼筋混凝土前，在洞門上，開9個樣洞觀察。見圖3-3，孔徑5cm，孔深3m，探孔后，要求各孔出水量的總和小于0.03m3/d，孔洞無泥砂流出等異常現(xiàn)象發(fā)生。在盾構始發(fā)前，對地基加固情況進行了垂直取芯檢

6、測。洞圈下部1.0m范圍取出的芯體基本都能成柱狀體，具有一定的強度。在確保土體穩(wěn)定下方可破除洞門。圖3-3 水平探孔開設樣圖當加固土體達不到設計要求，采用壓密注漿的方式進行補充加固，可以從地面鉆孔和洞門垂直鉆孔進行注漿加固。二、軌道鋪設 1、盾構始發(fā)基座安裝盾構機組裝前，依據(jù)隧道設計軸線、洞門位置及盾構機的尺寸，然后反推出始發(fā)基座的空間位置。始發(fā)架基座安裝位置按照測量放樣的基線，吊入井下定位加固結實，基座上的軌道按實測洞門中心居中放置。盾構始發(fā)基座采用鋼結構形式，主要承受盾構機的重力荷載和推進時的摩擦力，結構設計還需考慮盾構推進時的便捷和結構受力。由于盾構機重達400多噸，所以始發(fā)基座必須具有

7、足夠的剛度、強度和穩(wěn)定性。在盾構機主機組裝時，在始發(fā)基座的軌道上涂硬質潤滑油以減小盾構機在始發(fā)基座上向前推進時的阻力。當盾構在組裝時還需要對主機進行前后移動，結構設計還需考慮盾構前后移動施工的便捷和結構受力。本標段盾構始發(fā)基座與反力架同時連接在一起組成整體結構。在鋼梁上設置鋼軌作為盾構機導向軌道?；臀缓笸ㄟ^橫向和斜向進行加固，兩邊使用橫梁與始發(fā)洞口的預埋件進行焊接加固。始發(fā)基座全長9.0m，寬3.642m。始發(fā)基座的結構見圖3-5、3-6所示。圖3-5 始發(fā)基座平面結構示意圖圖3-6 始發(fā)基座縱面結構示意圖 2、導軌安裝 在洞門內，始發(fā)主體結構的寬度（800mm）,在盾構進洞的過程中，防止

8、盾構刀盤下沉，在洞門密封圈內側鋪設兩根導軌，導軌高度略低于始發(fā)支座導軌，長度不得損壞洞門密封，并要焊接牢固，防止盾構掘進時將其破壞，而影響盾構的正常掘進。導軌位置以始發(fā)臺滑軌延伸對應的位置為準。導軌為43kg/m的鋼軌制作。盾構主機放在始發(fā)基座上，盾構主機中心線重疊隧道中心線。車站內100米段軌道采用10mm扁鐵為軌枕；盾構軌道、機車軌道鋪設于同一平面上。三、反力架安裝：1、反力架反力架位置的確定主要依據(jù)洞口第一環(huán)管片的起始位置、盾構的長度以及盾構刀盤在始發(fā)前所能到達的最遠位置確定。2、反力架及支撐系統(tǒng)設計：反力架采用組合鋼結構件，便于組裝和拆卸；3、反力架的固定反力架提供盾構機推進時所需的反

9、力，因此反力架須具有足夠的剛度和強度。將反力架放在始發(fā)豎井的坑中，調整好位置以后，與車站結構體之間用I18工字鋼支撐。為保證盾構推進時反力架橫向穩(wěn)定，用型鋼對反力架的支撐進行橫向的固定。反力架安裝示意圖3-9。 圖3-9 反力架支撐示意圖4、負環(huán)管片第一環(huán)管片的起始里程D1S需要通過聯(lián)絡通道的位置來反推出來，管片環(huán)寬WS=1.2m。DR為反力架端部里程，N為負環(huán)管片環(huán)數(shù)。四、洞門密封：洞門密封裝置安裝為了防止盾構始發(fā)掘進時泥土、地下水等從盾殼與洞門的間隙處流失，在盾構始發(fā)時需安裝洞門臨時密封裝置，密封由簾布橡膠、扇形壓板、折葉板、墊片和螺栓等組成。施工分兩步進行，第一步在始發(fā)端墻施工過程中，埋

10、設好始發(fā)洞門預埋鋼環(huán)；第二步在盾構始發(fā)前，安裝洞口密封鉸接壓板及橡膠簾布板。5、 盾構始發(fā):6、 1.盾構機刀盤貼近土體后，通過螺旋機反轉的方式向盾構土倉填充流塑性粘土，建立初步的土艙壓力達1kg/cm2。盾構始發(fā)后，正面土體為加固區(qū)，土質較硬，為控制推進軸線的保護刀盤，必須耐心磨削旋噴樁和水泥土攪拌樁，使加固區(qū)土體得到充分切削，為控制好刀盤油壓和轉速，在推進時按地質條件在盾構正面加入水或泥，以減小刀盤扭矩和改良正面的土體，此時推進速度不宜過快，宜在3mm/min范圍內。盾構穿越加固區(qū)平衡壓力設定值應略低于理論值，盾構坡度可略大于設計坡度。 2.當盾構出加固區(qū)時，為防止由于正面土質變化而造成盾

11、構姿態(tài)突然變化，平衡壓力設定值應略高于理論值。此時推進施工地面變形監(jiān)測頻率須加密，根據(jù)地面變形量等信息反饋對平衡壓力設定值，推進速度等施工參數(shù)作及時調整，以控制盾構切口處地面變形量在+35mm為宜。 3.盾構機尾部全部進入洞口前，開始注入盾尾密封油脂，在推進過程中，盾尾鋼刷必需充滿盾尾油脂。 4.盾構隧道初始100m為試推進，此段施工時應注意對控制的盾構臨時管線進行保護，確保盾構正常運行。爭取在較短時間內掌握盾構機械設備的性能，熟悉盾構操作要領，控制好盾構推進軸線和地面變形量六、管片安裝:1、本工程管片拼裝采用錯縫拼裝。2、管片安裝采取自下而上的原則。3、管片在安裝前仍要進行一次檢查，再確認管

12、片種類正確、質量完好無缺和密封墊粘結無脫落，管片的吊裝孔預埋位置正確，逆止閥、封堵蓋完好無損，以及其它主要預埋件和混凝土的握裹牢固，管片接頭使用的螺栓、螺母、墊圈、螺栓防水用密封墊等附件準備齊全后，才允許安裝。每環(huán)管片安裝結束后要及時擰緊各個方向的螺栓，且在該環(huán)脫出盾尾后再次擰緊。4、對掘進過程中出現(xiàn)的管片裂縫和其它破損，要及時觀察記錄并提醒盾構機操作手注意，并要選擇合適時間對管片進行修補。5、管片安裝是盾構法施工的重要環(huán)節(jié)，其安裝質量的好壞不僅直接關系到成洞的質量，而且對盾構機能否繼續(xù)順利推進有著直接的影響。七、同步注漿和二次注漿盾構推進中的同步注漿是充填土體與管片圓環(huán)間的建筑間隙和減少后期

13、變形的主要手段，也是盾構推進施工中的一道重要工序。漿液壓注做到及時、均勻、足量，確保其建筑空隙得以及時和足量的充填，將地表變形和管片偏移控制到最小，并防止管片接縫滲漏水。同步漿液可以迅速、均勻地填充到盾尾間隙的各個部位，使施工對土體擾動減少到最小。同步注漿結束后，漿液在凝結過程中會有流失，在管片背面產(chǎn)生空腔?？涨灰讘l(fā)坍塌，所以通過二次注漿來填充空腔。 防水處理：1、 采用高效減水劑、高活性微礦粉摻料，選擇合理的拌和物配合比參數(shù)，配制以抗裂、耐久為重點的高性能混凝土，并在管片外噴涂防水涂層。2、內襯結構混凝土自身防水：為提高內襯結構混凝土自防水功能，需提高混凝土的抗?jié)B能力和減少裂縫。混凝土的抗?jié)B等級可采用S8（0.8MPa）。為減少裂縫的產(chǎn)生，考慮采用如下措施：采用低水化熱水泥，添加優(yōu)質磨細粉煤灰（不低于二級灰的技術性能指標）與其它活性粉料（25%水泥用量）。施工中采取基坑內降水和局部地基加固，嚴格控制基坑開挖過程中的地下連續(xù)墻變形和沉降，減少對底板下臥層土體撓動，從而盡可能減少因變形和不均勻沉降對結構產(chǎn)生的影響。每隔2030m 左右設置一道變形縫，以控